[发明专利]一种内支撑聚偏氟乙烯中空干膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种内支撑聚偏氟乙烯中空干膜及其制备方法。该中空干膜包括内支撑管和膜层，所述膜层覆盖于内支撑管的表面，膜层的厚度为0.1～0.15mm，且膜层具有若干膜孔，其中膜孔的平均孔径大于0.5μm。其制备方法为将聚偏氟乙烯、表面活性剂、有机亲水成孔剂、有机溶剂混合制备铸膜液，并将控制粘度在32000～38000mpa·s的铸膜液涂覆在钩编管上，控制第一凝固浴温度大于60℃，利用钩编管的自支撑结构，使得膜大孔结构层在膜丝干燥即使形成少量崩塌也能保持需要通量的孔径结构，本发明制得的内支撑中空膜可实现干燥保存并且可有效的恢复通量，无需再进行后处理，节约了成本。

技术领域

本发明涉及一种内支撑聚偏氟乙烯中空干膜及其制备方法。

背景技术

中空膜用于水处理时，其材质的化学稳定性和亲水性是两个最重要的性质。化学稳定性决定了材料在酸碱、氧化剂、微生物等的作用下的寿命，它还直接关系到清洗可以采取的方法；亲水性则决定了膜材料对水中有机污染物的吸附程度，影响膜的通量。中空膜生产过程中加入亲水物质，使膜表面在水中呈现亲水性，但是一旦膜干燥后，亲水性就会失去，变的不透水，而且中空膜丝变脆极易被折断损坏，平板膜片也会因为干燥而卷缩，甚至与无纺布剥落分离。所以在生产过程中为了保持膜的性能，通常采用密封、加吸潮剂的方式使超滤膜保持湿态，前几年的技术对膜丝的后处理中主要采用甘油，表面活性剂，防腐剂，亲水剂，RO水等物质使得膜丝保持湿润或者在假干燥状态(后处理液处理后干燥)下进行保存，组件制作以及运输，造成的主要问题有：

(1)后处理中由于甘油和表面活性剂的加入，使得后处理液中泡沫很丰富，造成膜组件运行过程中产生很多气泡，造成泵运行困难，给后续膜的应用带来的困难；

(2)中空膜自然脱水干燥将导致膜孔的崩塌，从而严重影响膜的透过性和机械强度；

(3)湿膜因微生物繁衍导致生物污染(甚至膜孔堵塞)和生物降解和湿膜不利于膜组件加工制造和运输困难，湿膜在组件制作工程中对胶水的要求高，增加膜组件成本；

(4)在MBR离线清洗过程中需要随时保持膜丝的湿润性以保持膜丝通量，增加清洗困难度及工作量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种内支撑聚偏氟乙烯中空干膜及其制备方法，解决了上述背景技术中的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种内支撑聚偏氟乙烯中空干膜，包括内支撑管和膜层，所述膜层覆盖于内支撑管的表面，膜层的厚度为0.1～0.15mm，且膜层错落遍布有若干膜孔，其中膜孔的平均孔径0.5～5μm，有效孔隙率≥80％，有效孔隙度是指那些互相连通的且在一般压力条件下可以允许流体在其中流动的孔隙体积之和与样品总体积的比值。

在本发明一较佳实施例中，所述膜层的铸膜液由如下重量百分比的组分组成：

所述有机亲水成孔剂为聚环氧乙烷、聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种；

所述表面活性剂为吐温、OP磷酸酯、烷基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚和聚氧化乙烯烷基苯磺酸铵盐中的至少一种。

在本发明一较佳实施例中，所述聚偏氟乙烯的聚合度为25000～50000。

在本发明一较佳实施例中，所述有机溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的至少一种。

在本发明一较佳实施例中，所述内支撑管包括钩编管，其内径为0.5～2.2mm、外径为1.2～3.2mm。

本发明还提供了上述一种内支撑聚偏氟乙烯中空干膜的制备方法，包括如下步骤：