一種長纖維增強聚氯乙烯中空纖維超濾膜的制備方法

1、一種長纖維增強聚氯乙烯中空纖維超濾膜的制備方法摘要：本發(fā)明公開了一種長纖維增強聚氯乙烯中空纖維超濾膜的制備方法，該方法所需原料有：長纖維，聚氯乙烯14-15%，親水劑2-4%，高分子成孔劑5-10%，溶劑68-80%。長纖維主要為滌綸、尼龍66或者尼龍6中的一種；親水劑主要成分為氯乙烯-醋酸乙烯二元共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯-馬來酸酐三元共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯-羥基丙烯酸三元共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯-乙烯醇三元共聚物中的一種或者兩種；成孔劑主要成分為聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或者兩種；溶劑主要主要成分為二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的一種或者兩種。制膜方法為：將長纖維經(jīng)二

2、甲基乙酰胺預處理槽清洗處理，然后與配制好的鑄膜液同時經(jīng)噴絲頭擠出，經(jīng)過一段空氣隙后，垂直進入凝固浴，分相成膜。鑄膜液溫度為40-80，噴絲頭芯液流量為1-40ml/min空氣隙距離為10-50cm，紡絲速度為1-20m/min。本方法制備的增強聚氯乙烯中空纖維超濾膜的外徑為1.7，孔徑為0.1，拉伸強度可達到30n。1000042010.2權(quán)利要求書1、一種干-濕法紡制具有非對稱結(jié)構(gòu)的長纖維增強聚氯乙烯中空纖維超濾膜的制膜方法，其特征包括以下過程：1). 以滌綸、尼龍66或者尼龍6為增強纖維，并經(jīng)過二甲基乙酰胺預處理槽清洗處理；2). 鑄膜液包括以下物質(zhì)：聚氯乙烯 14-15%（重量）親水劑

3、2-4%（重量）高分子成孔劑 5-10%（重量）溶劑 68-80%（重量）3). 采用步驟2配制的鑄膜液以及經(jīng)過1預處理的增強纖維同時經(jīng)噴絲頭擠出，經(jīng)過一段空氣隙后，垂直進入凝固浴。鑄膜液溫度為40-80，噴絲頭芯液流量為1-40ml/min空氣隙距離為10-50cm，紡絲速度為1-20m/min。2 按權(quán)利要求書1所述的噴絲頭包括組件（1）蓋板、（2）纖維固定板，(3)噴絲頭中段、(4)底座和(5)連接部件。長纖維的固定采用將纖維放入（6）纖維固定板刻槽后加蓋板的方式，長纖維經(jīng)纖維固定板并加蓋固定后引入噴絲頭中段的（7）鑄膜液通道，兩者充分復合后經(jīng)（11）噴口共擠出，噴絲頭中段包括鑄膜液通道

4、，（8）芯液通道，（9）錐形芯頭固定在中段底部，芯液引入裝置位于噴絲頭中段一側(cè)；2、按權(quán)利要求書1所述的長纖維增強型聚氯乙烯中空纖維超濾膜的制膜方法，其特征在于，長纖維為滌綸、尼龍66或者尼龍6中的一種，長纖維型號為150d/48f、150d/36f、150d/72f中的一種，每根中空纖維膜中長纖維的數(shù)量為1-6根；3、按權(quán)利要求書1或2所述的長纖維增強型聚氯乙烯中空纖維超濾膜的制膜方法，其特征在于，所述的親水劑為氯乙烯-醋酸乙烯二元共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯-馬來酸酐三元共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯-羥基丙烯酸三元共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯-乙烯醇三元共聚物中的一種或者兩種，當親水劑超過一種時，加入

5、總量不變；4、按權(quán)利要求書1或2所述的長纖維增強型聚氯乙烯中空纖維超濾膜的制膜方法，其特征在于，所述的高分子成孔劑為聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或者兩種，當高分子成孔劑超過一種時，加入總量不變；5、按權(quán)利要求書1或2所述的長纖維增強型聚氯乙烯中空纖維超濾膜的制膜方法，其特征在于，所述的溶劑為二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的一種或者兩種，當溶劑超過一種時，加入總量不變；說明書長纖維增強聚氯乙烯中空纖維超濾膜的制備方法技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種高分子超濾膜材料的制備和增強技術(shù)，具體指長纖維增強聚氯乙烯中空纖維超濾膜的制備方法。背景技術(shù)膜分離是在20世紀初出現(xiàn)，近幾十年迅速發(fā)展的一種

6、分離新技術(shù)，膜分離兼具分離、濃縮、純化和精制的功能，又具有分離效率高，能耗低，無相變，操作簡單，無二次污染，分離物易于回收，自動化程度高等優(yōu)點，在水處理領(lǐng)域具有相當?shù)募夹g(shù)優(yōu)勢。超濾技術(shù)是膜分離技術(shù)中典型的一種，尤其是中空纖維超濾膜，已經(jīng)越來越多的應用于廢水處理，中水回用等領(lǐng)域。目前常用的膜材料有醋酸纖維素（ca）、聚砜（ps）、聚砜醚（pes）、聚丙烯腈（pan）、聚偏氟乙烯（pvdf）等，但這些材料的性價比普遍較低。聚氯乙烯（pvc）以其低廉的價格，良好的耐酸、堿、鹽腐蝕性，耐溶劑性而廣泛地應用于膜分離技術(shù)。在水處理過程中，浸沒式膜組件要持續(xù)經(jīng)受水流沖擊，因此需要較高的強度才能滿足要求?，F(xiàn)有

7、技術(shù)條件下，pvc中空纖維超濾膜產(chǎn)品均存在抗沖壓力和抗拉伸力不足，過濾速度較低的缺陷。專利101254422b通過加入甲基丙烯酸甲酯、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物來提高聚氯乙烯中空纖維超濾膜的強度，取得了一定效果，但是其產(chǎn)品在使用過程中仍存在斷絲現(xiàn)象；因此有必要開發(fā)出一種高強度中空纖維超濾膜以克服上述缺陷。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種高強度高通量的聚氯乙烯中空纖維超濾膜，本發(fā)明還提供了超濾膜的制備方法。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種干-濕法紡制具有非對稱結(jié)構(gòu)的長纖維增強聚氯乙烯中空纖維超濾膜的制膜方法，其特征在于所述的超濾膜由以下物質(zhì)按一定百分比制成：聚氯乙烯 14

8、-15%、親水劑 2-4%、高分子成孔劑 5-10%、溶劑 68-80%。聚氯乙烯可以是或型樹脂粉中的一種或兩種；親水劑為氯乙烯-醋酸乙烯二元共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯-馬來酸酐三元共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯-羥基丙烯酸三元共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯-乙烯醇三元共聚物中的一種或者兩種，當親水劑超過一種時，加入總量不變；高分子成孔劑為聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或者兩種，當高分子成孔劑超過一種時，加入總量不變；溶劑為二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、n-甲基吡咯烷酮中的一種或者兩種，當溶劑超過一種時，加入總量不變；所述的長纖維為滌綸、尼龍66或者尼龍6中的一種，長纖維型號為150d/48f、150d/3

9、6f、150d/72f中的一種，每根中空纖維膜中長纖維的數(shù)量為1-6根；制膜步驟如下：按上述要求配置鑄膜液，將鑄膜液在40-80條件下充分攪拌混勻，脫除氣泡，之后與經(jīng)過二甲基乙酰胺預處理槽清洗處理的長纖維同時經(jīng)噴絲頭擠出，經(jīng)過一段空氣隙后，垂直進入凝固浴，分相成膜；凝固浴中外凝膠介質(zhì)為恒定溫度的水，水溫控制在18-50，成膜時內(nèi)凝膠介質(zhì)為水或水與二甲基乙酰胺的混合液，溫度控制在18-50，噴絲頭芯液流量為1-40ml/min，空氣隙距離為10-50cm，紡絲速度為1-20m/min。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果是：增大了pvc中空纖維超濾膜的強度和使用壽命，其中的抗沖擊能力，抗拉伸能力具有很大

10、程度提高，并增大了過濾速度，可以更好的應用于水處理的各領(lǐng)域。附圖說明圖一為噴絲頭結(jié)構(gòu)示意圖其中，1-蓋板，2-纖維固定板，3-噴絲頭中段，4-底座，5-連接部件，6-纖維固定板，7-鑄膜液通道，8-芯液通道，9-錐形芯頭，10-紡絲液出口，11-紡絲液出口具體實施方式為了更充分理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合具體實例對技術(shù)方案進一步介紹說明。實施例一按如下重量比配置鑄膜液：pvc樹脂粉14%；聚乙二醇7%；二甲基乙酰胺50%，n-甲基吡咯烷酮27%；氯乙烯醋酸乙烯2%。將鑄膜液在65下攪拌16h，靜置脫泡8h。將處理好的3跟滌綸纖維穿過自制噴絲頭上相應的孔，用干-濕法紡絲，紡絲外徑1.7mm，內(nèi)

11、徑0.9mm，空氣間隙高度17cm，內(nèi)外凝固浴水溫均為30，紡絲速度35m/min。膜絲經(jīng)過漂洗和40%甘油浸泡之后測試。膜絲拉伸斷裂強度20n，斷裂伸長率12%，空氣爆破壓力1.2mpa，截留分子量8萬道爾頓，純水通量700l/h(0.15mpa，25水溫)。實施例二按如下重量比配置鑄膜液：pvc樹脂粉15%；聚乙二醇4%，聚乙烯吡咯烷酮6%；二甲基乙酰胺37%，n-甲基吡咯烷酮33%；氯乙烯醋酸乙烯2%，氯乙烯-醋酸乙烯-馬來酸酐三元共聚物3%。將鑄膜液在60下攪拌16h，靜置脫泡8h。將處理好的4跟滌綸纖維穿過噴絲頭上相應的孔，用干-濕法紡絲，紡絲外徑1.7mm，內(nèi)徑0.9mm，空氣間隙

12、高度17cm，內(nèi)外凝固浴水溫均為30，紡絲速度35m/min。膜絲經(jīng)過漂洗和40%甘油浸泡之后測試。膜絲拉伸斷裂強度25n，斷裂伸長率10%，空氣爆破壓力1.2mpa，截留分子量8萬道爾頓，純水通量600/h(0.15mpa，25水溫)。實施例三按如下重量比配置鑄膜液：pvc樹脂粉15%；聚乙二醇1%，聚乙烯吡咯烷酮6%；二甲基乙酰胺42%，n-甲基吡咯烷酮33%；氯乙烯-醋酸乙烯-馬來酸酐三元共聚物3%。將鑄膜液在70下攪拌16h，靜置脫泡8h。將處理好的6跟滌綸纖維穿過噴絲頭上相應的孔，用干-濕法紡絲，紡絲外徑1.7mm，內(nèi)徑0.9mm，空氣間隙高度17cm，內(nèi)外凝固浴水溫均為30，紡絲速

13、度35m/min。膜絲經(jīng)過漂洗和40%甘油浸泡之后測試。膜絲拉伸斷裂強度30n，斷裂伸長率14%，空氣爆破壓力1.2mpa，截留分子量8萬道爾頓，純水通量800l/h(0.15mpa，25水溫)。以上所述從具體實例的角度對本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容進一步地暴露，其目的在于讓大家更溶劑了解發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，但不代表本發(fā)明的實施方式和權(quán)利保護局限于此，本發(fā)明的權(quán)利保護范圍應以權(quán)利要求書為準。圖100002 2010.2說明書100002 2010.2一、申請發(fā)明專利或者實用新型專利應當提交說明書，一式一份。二、說明書應當打字或者印刷，字跡應當整齊清晰，呈黑色，符合制版要求，不得涂改，字高在3.5毫米至4.5毫

14、米之間，行距在2.5毫米至3.5毫米之間。說明書首頁用此頁，續(xù)頁可使用同樣大小和質(zhì)量相當?shù)陌准?。紙張應當縱向使用，只限使用正面，四周應當留有頁邊距：左側(cè)和頂部各25毫米，右側(cè)和底部各15毫米。三、說明書第一頁第一行應當寫明發(fā)明創(chuàng)造名稱，該名稱應當與請求書中的名稱一致，并左右居中。發(fā)明創(chuàng)造名稱與說明書正文之間應當空一行。說明書格式上應當包括下列五個部分，并且在每一部分前面寫明標題：技術(shù)領(lǐng)域 背景技術(shù) 發(fā)明內(nèi)容 附圖說明 具體實施方式 說明書無附圖的，說明書文字部分不包括附圖說明及其相應的標題。說明書文字部分可以有化學式、數(shù)學式或者表格，但不得有插圖。四、涉及核苷酸或氨基酸的申請，應當將該序列表作為說明書的一個單獨部分，并單獨編寫頁碼。申請人應當在申請的同時提交與該序列表相一致的光盤或軟盤，該光盤或軟盤應符合國家知識產(chǎn)權(quán)局的有關(guān)規(guī)定。五、說明書應當在每頁下框線居中位置順序編寫頁碼。注意事項一、申請發(fā)明專利或者實用新型專利應當提交說明書摘要，一式一份。二、說明書摘要文字部分應當打字或者印刷，字跡應當整齊清晰，黑色，符合制版要求，不得涂改，字高在3.5毫米至4.