[发明专利]一种亲水性PTFE中空纤维膜及其制备方法

权利要求书

1.一种亲水性PTFE中空纤维膜，包括PTFE中空纤维膜、覆盖在PTFE中空纤维膜表面的聚多巴胺层，其特征在于：在聚多巴胺层表面构造改性亲水功能层，所述的改性亲水功能层是CaCl₂和Na₂CO₃两种无机盐溶液在膜表面原位生成CaCO₃形成的功能层。

2.根据权利要求1所述的亲水性PTFE中空纤维膜，其特征在于：聚多巴胺层覆盖在PTFE中空纤维膜的内表面和/或外表面；

优选地，CaCl₂溶液和Na₂CO₃溶液的浓度分别为0.1 mol/L-0.8 mol/L。

3.一种亲水性PTFE中空纤维膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）将PTFE中空纤维膜在浸润液中预浸润至无色透明状态；（2）将浸润后的PTFE中空纤维膜用多巴胺聚合液处理，反应完成后用去离子水洗涤干燥，得到聚多巴胺层覆盖修饰的PTFE中空纤维膜；（3）将上述PTFE中空纤维膜依次经CaCl₂溶液和Na₂CO₃溶液处理，此为一个循环，将此循环重复操作至少一次以上，将PTFE中空纤维膜用去离子水清洗并干燥，得到CaCO₃亲水改性的PTFE中空纤维膜。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，聚多巴胺层覆盖在PTFE中空纤维膜的内表面和/或外表面。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：当聚多巴胺层覆盖修饰在PTFE中空纤维膜内表面时，还包括在PTFE中空纤维膜预浸润前制备PTFE中空纤维膜组件的步骤，具体为：将PTFE中空纤维膜一端封堵插入环氧树脂胶中，固化成型后，得到PTFE中空纤维膜组件；

优选地，在CaCO₃亲水改性的PTFE中空纤维膜步骤后还包括内表面亲水改性的PTFE中空纤维膜的裁剪步骤，当需要内表面亲水改性的PTFE中空纤维膜时，只需将其从表面亲水改性的PTFE中空纤维膜组件上裁剪下来即可。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：当聚多巴胺层覆盖修饰在PTFE中空纤维膜内表面时，所述步骤（1）中将PTFE中空纤维膜组件在浸润液中预浸润至无色透明状态；所述步骤（2）中使用蠕动泵将多巴胺聚合液流经PTFE中空纤维膜组件内部；所述步骤（3）中利用蠕动泵将CaCl₂溶液和Na₂CO₃溶液依次流经内表面经多巴胺聚合液处理的PTFE中空纤维膜组件内部。

7.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于：当聚多巴胺层覆盖修饰在PTFE中空纤维膜外表面时，所述步骤（2）中PTFE中空纤维膜直接浸润在多巴胺聚合液中反应；所述步骤（3）中PTFE中空纤维膜依次浸润在CaCl₂溶液和Na₂CO₃溶液中即可。

8.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中，PTFE中空纤维膜用50wt%-100wt%浸润液浸泡20min-60min；

优选地，所述浸润液为甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、异丙醇、丙酮中的至少一种。

9.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，多巴胺聚合液为多巴胺的三羟甲基氨基甲烷-盐酸的缓冲液；

优选地，所述缓冲液的pH值为7.5-10.0，处理时间为12h-36h，处理温度为25℃-40℃；

优选地，所述步骤（2）中，经多巴胺聚合液处理后的PTFE中空纤维膜用去离子水反复清洗3-6次，置于40-50℃电热鼓风烘箱中干燥1h-3h，得到聚多巴胺层覆盖修饰的PTFE中空纤维膜。

10.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中，CaCl₂溶液和Na₂CO₃溶液浓度分别为0.1 mol/L-0.8 mol/L，每次浸入0.5 min -10min，循环次数为2-10次，溶液温度20℃-40℃；

优选地，所述步骤（3）中，CaCl₂溶液和Na₂CO₃溶液处理后的PTFE中空纤维膜用去去离子水反复清洗3-6次，再在40℃-50℃真空烘箱中干燥10h-30h。