專利名稱：可導電增強管狀多孔體復合膜及其制備方法與它們在污水除磷中的應用的制作方法
可導電增強管狀多孔體復合膜及其制備方法與它們在污水
除磷中的應用
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種可導電增強管狀多孔體復合膜，所述膜的制備方法與用途。
背景技術(shù)：
膜分離單元因其高效節(jié)能已被廣泛地用于水的純化和污水的再生回用。在大規(guī)模 的污水處理中，要求膜既要有一定的強度，又要有一定的透水率。但是膜的強度與透水率是 相悖的，其強度與厚度成正比，而透水率與厚度成反比。解決這一矛盾的一種有效方法是制 成復合膜，即由功能層和支撐層組成的膜。該功能層主要起分離作用，支撐層主要起增強作 用。膜的形式主要有兩種平板式和中空纖維式。使用的膜材料是高分子材料、陶瓷材料、 金屬材料等。其中高分子材料因其價格低、柔韌性好、易加工而成為主要的膜材料。高分子 中空纖維膜更因其表面積大、裝填密度高成為主要的膜形式，復合中空纖維膜的研制開發(fā) 也越來越受到人們廣泛重視。為了適應污水處理的需要，許多研究工作者已嘗試采用不同 的方法制備所述的中空纖維復合膜，其中具有代表意義的方法主要是下述幾種方法第一種方法是把增強纖維和高分子材料膜液一起通過噴絲頭，然后經(jīng)過凝固浴凝 膠后制成中空纖維膜(例如CN1695777A)。在該膜中增強纖維被縱向包埋在中空纖維膜的 壁中。所用增強纖維為滌綸，尼龍6或尼龍66，均為非導電材料。第二種方法是先用高分子材料膜液紡制出中空纖維膜，然后用合成纖維在該膜外 部編織成網(wǎng)后再浸入高分子材料膜液中，經(jīng)過凝固浴凝膠后制成網(wǎng)狀纖維增強中空纖維膜 (例如CN1864828A)。在該膜中網(wǎng)狀編織物被包埋在中空纖維膜的壁中。網(wǎng)狀纖維所用材 料是不導電的滌綸。第三種方法是把高分子材料膜液涂敷在中空支撐材料上，再浸入凝固浴中制成中 空纖維膜(例如專利CN1683059)。所用的中空支撐材料為不導電的玻纖，聚酯與尼龍。第四種方法是把中空編織物和膜液一起通過噴絲頭紡制成中空纖維膜(例如專 利US4061821)。在該膜中，聚丙烯腈材料填充在中空編織物的孔隙中，可以克服聚丙烯腈中 空纖維膜在高溫使用時因收縮而造成的透水率降低問題。中空編織物所用材料是不導電的 聚酯，丙烯腈聚合物，尼龍或聚烯烴。第五種方法是把具有特殊結(jié)構(gòu)的中空編織物和膜液一起通過噴絲頭紡制成中空 纖維膜(例如專利US5472607)。中空編織物的孔隙要控制在適中的水平，如果空隙太大，膜 液會過多地滲入編織物，結(jié)果造成中空編織物的內(nèi)腔堵塞；如果空隙太小，膜液不能滲入編 織物，結(jié)果形成的膜很容易從支撐的編織物上脫落。在該膜中，膜液滲入的厚度約占編織物 厚度的三分之一。所用的中空編織物是不導電的玻璃纖維。第六種方法是把具有特殊結(jié)構(gòu)的中空編織物和膜液一起通過噴絲頭，并經(jīng)過凝膠 浴后制成中空纖維膜；再把該中空纖維膜和膜液第二次通過噴絲頭紡制成中空纖維膜(例 如專利US7306105)。其中第二層高分子材料膜與第一層高分子材料膜間相互連接的面積約 為接觸面總面積的1_50%。中空編織物所用材料為不導電的聚酯。
第七種方法是把中空編織物、粘合劑和膜液一起通過噴絲頭紡制成中空纖維膜(例如專利US7165682)。其中粘合劑涂敷在中空編織物上，膜液覆蓋在粘合劑上。粘合劑 的作用是增加膜與編織物間的結(jié)合強度。所用中空編織物均為不導電的材料。第八種方法是把中空編織物、芯液和膜液一起通過噴絲頭紡制成中空纖維膜(例 如EP1658889A1和CN101068613A)。芯液的主要作用是先浸入中空編織物，并填滿中空編織 物的內(nèi)腔，以阻止膜液過多的滲入。這樣可以降低對中空編織物的孔隙要求，擴大中空編織 物的選擇范圍。所用中空編織物為不導電的聚酰胺，聚丙烯，聚乙烯，聚酯。上述所有方法中所用的增強纖維或中空編織物均為不導電材料，因此應用范圍受 到限制。因此，目前還需要采用新的制備方法，制備可導電的增強管狀多孔體復合膜，以擴 大應用范圍，滿足實際對水純化和污水再生回用的需要，于是，本發(fā)明人進行了大量試驗研 究，終于作出了本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容[本發(fā)明要解決的技術(shù)問題]本發(fā)明的目的是提供一種可導電增強管狀多孔體復合膜。本發(fā)明的另一個目的是提供一種可導電增強管狀多孔體復合膜的制備方法。本發(fā)明的另一個目的是提供一種可導電增強管狀多孔體復合膜的用途。[技術(shù)方案]本發(fā)明的目的主要是解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的增強中空纖維膜不導電的問題。該 問題可通過下述方法解決先制成可導電中空編織物，再在可導電編織物外涂一層制膜用 的高分子材料膜液，并經(jīng)凝固浴凝膠固化制成中空纖維膜。從而獲得可導電的中空纖維膜。通常，所述的中空纖維復合膜的制備方法是采用不導電的中空編織物。這樣所制 成的中空纖維復合膜也不導電。為解決上述問題，可先制成可導電的中空編織物，然后再涂一層高分子材料膜液。本發(fā)明涉及一種可導電增強管狀多孔體復合膜。所述的復合膜是由可導電管狀多 孔體與高分子材料膜組成的，所述的可導電管狀多孔體是在壁上帶孔的可導電的中空編織 物，所述孔的孔徑是0. 1-10微米，孔隙率是10-70% ；所述高分子材料膜的厚度是0. 05-0. 5毫米。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所述的中空編織物是由導電纖維編織而成的， 或由導電纖維與非導電纖維混合編織而成的。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，所述的導電纖維選自金屬化合物型導電纖 維、金屬系導電纖維、碳黑系導電纖維或?qū)щ姼叻肿有屠w維；所述的非導電纖維選自聚乙 烯、聚丙烯、聚酰胺或聚酯。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，所述的高分子材料選自聚丙烯腈、聚砜、聚醚 砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯或醋酸纖維素。本發(fā)明涉及一種可導電增強管狀多孔體復合膜的制備方法。該方法的步驟如下a.可導電管狀多孔體的制備使用選自金屬化合物型導電纖維、金屬系導電纖 維、碳黑系導電纖維或?qū)щ姼叻肿有屠w維的導電纖維或所述導電纖維與選自聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺或聚酯的非導電纖維混合編織成管狀多孔體；b.涂敷高分子材料膜讓高分子材料膜液和上述管狀多孔體通過噴絲頭同時擠出，然后進入外凝固浴中，凝膠成型后制成增強管狀多孔體復合膜，再在甘油水溶液中浸泡 12小時，然后在室溫下晾干。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，所述的外凝固浴是由溶劑、非溶劑、水溶 性聚合物和醇組成的，它們的比例分別是以所述凝固浴總重量計溶劑0-90%，非溶劑 10-100 %，水溶性聚合物0-10 %，醇0-90 %。所述的溶劑選自四氫呋喃、丁酮、四甲基脲、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基 亞砜、磷酸三甲脂、N-甲基吡咯烷酮或它們的混合物。所述的非溶劑為水。所述的水溶性聚合物選自聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸、羥甲基纖維 素、羥丙基纖維素、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺。所述的醇選自乙醇、丙醇、甘油或乙二醇。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，所述的高分子材料膜液是由高分子材料、溶 齊U、成孔劑和表面活性劑組成的；它們的比例分別是以所述高分子材料膜液總重量計高分 子材料10-25%、溶劑50-80%、成孔劑5-20%和表面活性劑0_5%。所述的高分子材料選自聚丙烯腈、聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯或醋酸纖 維素；所述的溶劑選自四氫呋喃、丁酮、四甲基脲、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亞 砜、磷酸三甲脂、N-甲基吡咯烷酮或它們的混合物；所述的成孔劑選自無機鹽成孔劑、無機小分子成孔劑、高分子成孔劑或它們的混 合物；所述的無機鹽成孔劑選自硝酸鋰、硝酸鈣、硝酸鈉、氯化鋰、氯化鈣或氯化鈉；所述的 無機小分子成孔劑選自水、丙酮、甘油、乙二醇、乙醇或甲醇；所述的高分子成孔劑選自聚乙 烯吡咯烷酮、聚乙二醇或聚乙烯醇；所述的表面活性劑選自十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、吐溫30、吐溫60、吐溫 80或N，N- 二甲基十二烷基胺乙內(nèi)酯。本發(fā)明還涉及本發(fā)明的可導電增強管狀多孔體復合膜在市政污水、生活污水、工 業(yè)廢水處理中的用途。下面將詳細地說明本發(fā)明。本發(fā)明涉及一種可導電增強管狀多孔體復合膜。所述的復合膜是由可導電管狀多 孔體與高分子材料膜組成的，所述的可導電管狀多孔體是在壁上帶孔的可導電的中空編織 物，所述孔的孔徑是0. 1-10微米，孔隙率是10-70% ；所述高分子材料膜的厚度是0. 05-0. 5毫米。所述的中空編織物是由導電纖維編織而成的，或由導電纖維與非導電纖維混合編 織而成的。所述的導電纖維選自金屬化合物型導電纖維、金屬系導電纖維、或碳黑系導電纖 維。在本發(fā)明中使用的金屬化合物型導電纖維例如是目前在市場上由瑞能達特殊塑料貿(mào)易 有限公司銷售的復合導電纖維；金屬系導電纖維是目前在市場上由魯絲特金屬纖維廠銷售 的不銹鋼金屬纖維絲；碳黑系導電纖維是目前在市場上由華恒高性能纖維織造有限銷售的導電碳纖維。優(yōu)選地，所述的導電纖維選自金屬系導電纖維或碳黑系導電纖維。所述的非導電纖維選自聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺或聚酯。在本發(fā)明中使用的聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺或聚酯是目前在本技術(shù)領域中人們熟知且普遍使用的產(chǎn)品。優(yōu)選地，所述的非導電纖維選自聚酰胺或聚酯。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，所述的高分子材料選自聚丙烯腈、聚砜、聚醚 砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯或醋酸纖維素。在本發(fā)明中使用的聚丙烯腈、聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯或醋酸纖維素 是目前在本技術(shù)領域中人們熟知且普遍使用的產(chǎn)品。本發(fā)明的中空編織物的孔徑優(yōu)選到是0. 2-8微米，孔隙率是20-60%。為保證所制成的中空纖維膜有較好的性能，該中空纖維膜的厚度，即從中空編織 物的外側(cè)到中空纖維膜的外側(cè)，應在一定的范圍內(nèi)，優(yōu)選地0. 05-0. 5毫米。如果厚度低于 0. 05毫米，膜易產(chǎn)生缺陷；如果厚度大于0. 5毫米，膜的透水率就會比較低。本發(fā)明的可導電增強管狀多孔體復合膜性能可以用平均孔徑、內(nèi)徑和外徑、在 20°C和0. 02MPa跨膜壓差下的純水通量、單根中空纖維膜的拉伸強度進行表征。平均孔徑是采用美國麥克公司生產(chǎn)的型號為9310型的微孔結(jié)構(gòu)分析儀(壓汞儀) 進行測定的。內(nèi)徑和外徑是使用帶標尺的光學顯微鏡測定的，所用的光學顯微鏡是北京市科儀 電光儀器廠生產(chǎn)的XTT變倍體視顯微鏡。所述中空纖維膜的純水通量是按照中華人民共和國海洋行業(yè)標準《中空纖維微孔 濾膜測試方法HY/T 051-1999》在20°C條件下進行測定的。拉伸強度是使用石家莊開發(fā)區(qū)中實檢測設備有限公司銷售的商品名為WDT-5電 子拉力實驗機的產(chǎn)品。其拉伸強度是按照所述儀器使用說明書規(guī)定的操作條件進行測定 的。本發(fā)明涉及一種可導電增強管狀多孔體復合膜的制備方法。該方法的步驟如下a.可導電管狀多孔體的制備使用選自金屬化合物型導電纖維、金屬系導電纖 維、碳黑系導電纖維或?qū)щ姼叻肿有屠w維的導電纖維或所述導電纖維與選自聚乙烯、聚丙 烯、聚酰胺或聚酯的非導電纖維混合編織成管狀多孔體。所述的中空編織物是由導電纖維編織而成的，或由導電纖維與非導電纖維混合編 織而成的。在本發(fā)明方法中，所使用的導電纖維或非導電纖維的纖度都應該在80 200分特 之間。在本發(fā)明中，所述導電纖維編織或?qū)щ娎w維與非導電纖維混合編織應該理解是使 用在紡織行業(yè)中通常使用的編織機將本發(fā)明使用的各種纖維編織成一種管狀多孔體。在本發(fā)明方法中使用的金屬化合物型導電纖維、金屬系導電纖維、碳黑系導電纖 維、導電高分子型纖維是如前面所述的那些材料。優(yōu)選地，所述的導電纖維選自金屬系導電纖維或碳黑系導電纖維。所述的非導電纖維選自聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺或聚酯。
在本發(fā)明方法中使用的聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺或聚酯是目前在本技術(shù)領域中人 們熟知且普遍使用的產(chǎn)品。b.涂敷高分子材料膜讓高分子材料膜液和上述管狀多孔體通過噴絲頭同時擠 出，然后進入外凝固浴中，凝膠成型后制成增強管狀多孔體復合膜，再在甘油水溶液中浸泡 12小時，然后在室溫下晾干。在本發(fā)明的意義上，所述的外凝固液應該理解是一種能夠促使所述高分子材料膜 液很快凝膠化的液體。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，所述的外凝固浴是由溶劑、非溶劑、水溶 性聚合物和醇組成的，它們的比例分別是以所述凝固浴總重量計溶劑0-90%，非溶劑 10-100%,水溶性聚合物0-10%，醇0-90%。優(yōu)選地，它們的比例分別是以所述凝固浴總重 量計溶劑0-80 %，非溶劑20-100 %，水溶性聚合物0-10 %，醇0-80 %。更優(yōu)選地，它們的比 例分別是以所述凝固浴總重量計溶劑0-70%，非溶劑30-100%，水溶性聚合物0-10%，醇 0-70%。所述的溶劑選自四氫呋喃、丁酮、四甲基脲、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基 亞砜、磷酸三甲脂、N-甲基吡咯烷酮或它們的混合物。所述的非溶劑為水。所述的水溶性聚合物選自聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸、羥甲基纖維 素、羥丙基纖維素、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺。所述的醇選自乙醇、丙醇、甘油或乙二醇。在本發(fā)明方法中，所述這些溶劑、非溶劑、水溶性聚合物和醇都是目前在本技術(shù)領 域中人們熟知且普遍使用的產(chǎn)品。根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式，所述的高分子材料膜液是由高分子材料、溶 齊U、成孔劑和表面活性劑組成的；它們的比例分別是以所述高分子材料膜液總重量計高分 子材料10-25%、溶劑50-80%、成孔劑5-20%和表面活性劑0_5%。優(yōu)選地，它們的比例分 別是10-22%,55-80%,8-20%% 0-5% ；更優(yōu)選地，它們的比例分別是12-20%,53-78%, 8-20% 與 0-3%。所述的高分子材料選自聚丙烯腈、聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯或醋酸纖 維素。在廢水處理，特別是在膜生物反應器的應用中，聚偏氟乙烯有較大的優(yōu)勢，因為其韌 性好，耐藥性好。所述的溶劑選自四氫呋喃、丁酮、四甲基脲、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲亞 砜、磷酸三甲脂、N-甲基吡咯烷酮或它們的混合物。所述的成孔劑選自無機鹽成孔劑、無機小分子成孔劑、高分子成孔劑或它們的混 合物；所述的無機鹽成孔劑選自硝酸鋰、硝酸鈣、硝酸鈉、氯化鋰、氯化鈣或氯化鈉；所述的 無機小分子成孔劑選自水、丙酮、甘油、乙二醇、乙醇或甲醇；所述的高分子成孔劑選自聚乙 烯吡咯烷酮、聚乙二醇或聚乙烯醇。所述的表面活性劑選自十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、吐溫30、吐溫60、吐溫 80或N，N- 二甲基十二烷基胺乙內(nèi)酯。在本發(fā)明方法中，所述的這些高分子材料、溶劑、成孔劑和表面活性劑都是目前在 本技術(shù)領域中人們熟知且普遍使用的產(chǎn)品。
在制備本發(fā)明的增強型中空纖維膜時需要使用本發(fā)明的噴絲頭。該噴絲頭的結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，其中(a)是剖面圖，(b)是仰視圖。1為中空編織物的入口，2為芯液入 口，3為高分子材料膜液入口，4為高分子材料膜液出口，5為中空編織物出口。中空編織物 從入口 1進入噴絲頭，并從出口 5出來。與此同時，高分子材料膜液從入口 3進入噴絲頭， 從出口 4出來，涂敷在從出口 5出來的中空編織物的外側(cè)。所述可導電增強型中空纖維膜的紡絲工藝流程如附圖2所示。料液釜2裝有高分 子材料膜液。繞絲輪4上纏繞著中空編織物。高分子材料膜液在鋼瓶1的氮氣壓力下從高 分子材料膜液入口進入噴絲頭3，所述的中空編織物從中空編織物入口進入噴絲頭。所述 的高分子材料膜液和中空編織物經(jīng)噴絲頭3同時擠出，然后進入凝固浴槽5中。通過與凝 固浴的交換，所述紡絲液中的溶劑和成孔劑進入凝固浴相，而凝固浴擴散進入紡絲液中。所 述紡絲液中的聚合物因溶解度降低而通過相轉(zhuǎn)移沉淀析出，并附著在中空編織物上，從而 紡制成可導電增強管狀多孔體復合膜。所制成的可導電中空纖維復合膜經(jīng)導輪7纏繞在繞 絲輪9上。繞絲輪在轉(zhuǎn)動過程中，中空纖維膜經(jīng)過繞絲清洗槽8中的去離子水進一步凝膠 固化。上述制得的中空纖維膜在50重量％甘油水溶液中浸泡12小時后，室溫晾干，儲存?zhèn)?用。本發(fā)明還涉及本發(fā)明的可導電增強管狀多孔體復合膜在市政污水、生活污水、工 業(yè)廢水處理中的用途。[有益效果]本發(fā)明的優(yōu)點在于用導電纖維或?qū)щ娎w維與非導電纖維混合編織成可導電中空 纖維編織管，再涂上一層高分子膜液，凝膠成孔后制成中空纖維復合膜。因中空纖維編織管 是導電的，所以制成的中空纖維復合膜也是導電的。這樣可以非常明顯地改善廢水處理效 果，還能夠擴大中空纖維復合膜的應用范圍。

圖1是噴絲頭結(jié)構(gòu)示意圖，其中(a)是剖面圖，(b)是仰視圖。1為中空編織物的
入口，2為排氣孔，3為高分子材料膜液入口，4為高分子材料膜液出口，5為中空編織物的出□。圖2是增強型中空纖維紡絲機的紡絲工藝流程。其中1 氮氣壓力鋼瓶；2 料液 釜；3 噴絲頭；4 中空編織物繞絲輪；5 凝固浴槽；6，7 中空纖維膜導輪；8 繞絲清洗槽； 9 繞絲輪。圖3是增強管狀多孔體復合膜的斷面結(jié)構(gòu)示意圖，其中10、膜層；11、可導電中空 編織物；12、內(nèi)腔。
具體實施方式下面非限制性實施例更詳細地說明本發(fā)明。實施例1 中空編織物是使用徐州恒輝編織機械有限公司以商品名中空繩編織機銷售的設 備由130分特的110根導電碳纖維單絲編織而成的管狀多孔體，該管狀多孔體的內(nèi)徑為1. 0 毫米，外徑為2. 2毫米。
制備高分子材料膜液以所述高分子材料膜液總重量計，稱取18重量％聚偏氟乙 烯、7重量％聚乙烯吡咯烷酮、3重量％聚乙二醇、1重量％氯化鋰、2重量％吐溫、1重量％ 水、68重量％ N, N- 二甲基乙酰胺，混合后在60°C攪拌12小時，再脫泡12小時后制成所述 高分子材料膜液。制備凝固浴以所述凝固浴液總重量計，稱取10重量％聚乙烯吡咯烷酮、90重 量％ N, N- 二甲基乙酰胺，攪拌混合均勻后制成所述凝固浴。按照附圖1描述的工藝過程，讓前面制備的中空編織物通過噴 絲頭入口 1和出口 5 穿過噴絲頭的內(nèi)腔。與此同時，高分子材料膜液通過噴絲頭的入口 3和出口 4穿過噴絲頭 的外腔。成型后的膜經(jīng)50重量％的甘油水溶液浸泡12小時，然后在室溫下晾干，于是制得 可導電增強管狀多孔體復合膜。對本實施例制備的膜進行了膜性能測定。測定方法是本說明書中已經(jīng)描述的方法。本實施例制得的中空纖維膜的內(nèi)徑為1. 0毫米，外徑為2. 5毫米，平均孔徑為0. 08 微米，單根中空纖維膜的拉伸強度為120N。在20°C和0.02MPa跨膜壓差下的純水通量為 190L/h. m2。使用本實施例制得的中空纖維膜進行了污水處理試驗。把本實施例制得的導電中空纖維膜做為陰極，再用一個鐵片做為陽極，平行插入 生活污水池中，兩個電極間的距離為3厘米，電源為9伏的直流電。一邊通電，一邊從中空纖 維膜往外抽水。同時采用分析化學領域中人們熟知的鉬藍法分析在處理前后廢水中的總磷 含量。測定得到在過濾前污水中總磷含量為5. 6mg/L,經(jīng)通電過濾后，水中總磷降到4. 2mg/ L0比較例1 按照與上述實施例同樣方式進行制膜與污水處理試驗，只是把導電纖維換為不 導電纖維。分析表明，在過濾前污水中總磷含量為5. 6mg/L，經(jīng)通電過濾后，水中總磷降到 5. 2mg/L。實施例2:按照與上述實施例同樣方式進行制膜與污水處理試驗，只是中空編制物是由導電 碳纖維與聚酯非導電纖維按1 1的比例混合編織而成。分析表明，在過濾前污水中總磷 含量為5. 6mg/L，經(jīng)通電過濾后，水中總磷降到4. 5mg/L。實施例3:與實施例1的制膜與應用方法相同，只是中空編制物是由導電纖維與聚丙烯非導 電纖維按1 2的比例混合編織而成。所制成的導電中空纖維膜用于污水處理中，過濾前 污水中總磷含量為5. 6mg/L，經(jīng)通電過濾后，水中總磷降到4. 8mg/L。
權(quán)利要求
一種可導電的增強管狀多孔體復合膜，其特征在于它是由可導電管狀多孔體與高分子材料膜組成的，所述的可導電管狀多孔體是在壁上帶孔的可導電的中空編織物，所述孔的孔徑是0.1-10微米，孔隙率是10-70％；所述高分子材料膜的厚度是0.05-0.5毫米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可導電增強管狀多孔體復合膜，其特征在于所述的中空編織 物是由導電纖維編織而成的，或由導電纖維與非導電纖維混合編織而成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1與2所述的增強管狀多孔體復合膜，其特征在于所述的導電纖維選 自金屬化合物型導電纖維、金屬系導電纖維、碳黑系導電纖維或?qū)щ姼叻肿有屠w維；所述的 非導電纖維選自聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺或聚酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可導電增強管狀多孔體復合膜，其特征在于所述的高分子材 料選自聚丙烯腈、聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯或醋酸纖維素。
5.一種可導電增強管狀多孔體復合膜的制備方法，其特征在于該方法的步驟如下a.可導電管狀多孔體的制備使用選自金屬化合物型導電纖維、金屬系導電纖維、碳 黑系導電纖維或?qū)щ姼叻肿有屠w維的導電纖維或所述導電纖維與選自聚乙烯、聚丙烯、聚 酰胺或聚酯的非導電纖維混合編織成管狀多孔體；b.涂敷高分子材料膜讓高分子材料膜液和上述管狀多孔體通過噴絲頭同時擠出，然 后進入外凝固浴中，凝膠成型后制成增強管狀多孔體復合膜，再在甘油水溶液中浸泡12小 時，然后在室溫下晾干；
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的外凝固浴是由溶劑、非溶劑、 水溶性聚合物和醇組成的，它們的比例分別是以所述凝固浴總重量計溶劑0-90%，非溶劑 10-100 %，水溶性聚合物0-10 %，醇0-90 %。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的溶劑選自四氫呋喃、丁酮、四甲 基脲、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、磷酸三甲脂、N-甲基吡咯烷酮或它們的混 合物；所述的非溶劑為水；所述的水溶性聚合物選自聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚甲基丙烯酸、羥甲基纖維素、 羥丙基纖維素、聚乙烯醇或聚丙烯酰胺；所述的醇選自乙醇、丙醇、甘油或乙二醇。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的高分子材料膜液是由高分子材 料、溶劑、成孔劑和表面活性劑組成的；它們的比例分別是以所述高分子材料膜液總重量計 高分子材料10-25%、溶劑50-80%、成孔劑5-20%和表面活性劑0_5%。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的高分子材料選自聚丙烯腈、聚 砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯或醋酸纖維素；所述的溶劑選自四氫呋喃、丁酮、四甲基脲、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二甲基亞 砜、磷酸三甲脂、N-甲基吡咯烷酮或它們的混合物；所述的成孔劑選自無機鹽成孔劑、無機小分子成孔劑、高分子成孔劑或它們的混合物； 所述的無機鹽成孔劑選自硝酸鋰、硝酸鈣、硝酸鈉、氯化鋰、氯化鈣或氯化鈉；所述的無機小 分子成孔劑選自水、丙酮、甘油、乙二醇、乙醇或甲醇；所述的高分子成孔劑選自聚乙烯吡咯 烷酮、聚乙二醇或聚乙烯醇；所述的表面活性劑選自十二烷基磺酸鈉、十二烷基硫酸鈉、吐溫30、吐溫60、吐溫80或N，N- 二甲基十二烷基胺乙內(nèi)酯。
10.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的可導電增強管狀多孔體復合膜，或根據(jù) 權(quán)利要求5-9中任一權(quán)利要求所述方法制備的可導電增強管狀多孔體復合膜在市政污水、 生活污水、工業(yè)廢水處理中的用途。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可導電增強管狀多孔體復合膜及其制備方法。它是由可導電管狀多孔體與高分子材料膜組成的。該復合膜是在可導電管狀多孔體上涂敷一層高分子材料膜得到的。本發(fā)明的增強管狀多孔體復合膜具有可導電性，而且透水率大，拉伸強度高，具有廣闊的應用前景。
文檔編號B01D69/00GK101804305SQ20101016021
公開日2010年8月18日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者文劍平, 王力, 陳亦力 申請人:北京碧水源膜科技有限公司