[发明专利]一种聚合物中空纤维膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种用于超滤膜、纳滤膜或反渗透膜的聚合物中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：将芯液、铸膜液和保护液形成三层同芯层流，制成聚合物中空纤维初生膜，所述聚合物初生膜不经空气间隔直接进入凝固浴，并在凝固浴中固化，通过溶液纺丝法得到聚合物中空纤维膜；

所述芯液和保护液各自独立地包括无机盐水溶液；所述铸膜液包括聚合物和有机溶剂，所述铸膜液中不包括成孔剂；

所述芯液和保护液中，所述无机盐各自独立地包括氯化锂、氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁、氯化铵、硝酸锂、硝酸钠、硝酸钾、硝酸镁、硝酸钙、硝酸铵、硫酸锂、硫酸钾、硫酸氢钾、硫酸镁、碳酸钠或碳酸氢钠中的任意一种或至少两种的组合。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以芯液的总质量为100％计，所述无机盐的质量百分数为0.1％-30％；

以所述铸膜液的总质量为100％计，所述聚合物的质量百分数为15％-35％；

以保护液的总质量为100％计，所述无机盐的质量百分数为0.1％-30％。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述芯液的流量为0.01-3mL/min；

所述铸膜液的流量为0.1-30mL/min；

所述保护液的流量为0.2-40mL/min。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三层同芯层流产生的聚合物中空纤维初生膜在凝固浴中固化的时间≥12h；

所述固化的温度为10-40℃。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述凝固浴包括水。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述铸膜液中，所述有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜或四氢呋喃中的任意一种或至少两种的组合；

所述聚合物包括聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜、聚氨酯、聚酰亚胺、聚丙烯腈或聚偏氟乙烯中的任意一种或至少两种的组合。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物中空纤维初生膜固化后还包括进行收集成膜、水浸泡和干燥的操作。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

(1)芯液：以芯液的总质量为100％计，按照无机盐的质量百分数为0.1％-30％配制芯液；

铸膜液：按照聚合物的质量百分数为15％-35％配制铸膜液；

保护液：以保护液的总质量为100％计，按照无机盐的质量百分数为0.1％-30％配制保护液；

(2)将所述芯液、铸膜液和保护液通过同芯三套毛细管纺丝喷嘴形成三层同芯层流，控制芯液的流量为0.01-3mL/min，铸膜液的流量为0.1-30mL/min，保护液的流量为0.2-40mL/min，形成的聚合物中空纤维初生膜进入凝固液，在10-40℃下固化12h以上；

(3)将固化后的聚合物中空纤维收集成膜后在水中浸泡，干燥，得到所述聚合物中空纤维膜。

9.一种聚合物中空纤维膜，其特征在于，所述聚合物中空纤维膜由权利要求1-8任一项所述的方法制备得到。

10.一种权利要求9所述的聚合物中空纤维膜作为超滤膜、纳滤膜或反渗透膜的应用。