一種中空纖維納濾膜的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種中空纖維納濾膜。
【背景技術(shù)】
[0002]納濾膜技術(shù)是近年來國(guó)內(nèi)外發(fā)展較快的新型膜分離技術(shù)。納濾膜是介于超濾膜和反滲透膜之間的一種以壓力驅(qū)動(dòng)的膜。納濾膜具有納米級(jí)的膜孔徑，并且膜上多數(shù)情況下帶有電荷，所以納濾膜在運(yùn)行時(shí)可以截留住二價(jià)或多價(jià)離子和較大分子量的有機(jī)物，而允許單價(jià)離子通過。因此，基于納濾膜的獨(dú)特性能，其廣泛應(yīng)用于廢水處理、食品工業(yè)、化工醫(yī)藥業(yè)和飲用水行業(yè)等。
[0003]目前大多數(shù)商業(yè)化的納濾膜為卷式納濾膜。卷式膜有抗污染能力差、較難清洗和對(duì)進(jìn)水水質(zhì)要求高等問題。相比卷式納濾膜，中空纖維納濾膜具有處理水量大，膜的比較面積大，可以進(jìn)行反洗等優(yōu)點(diǎn)。從而可以有效的提高膜本身的抗污染能力，并延長(zhǎng)納濾膜的使用壽命。從納濾膜的制備技術(shù)方面來說，目前主要有相轉(zhuǎn)化法和復(fù)合法、相轉(zhuǎn)化方法是制備的納濾膜較為簡(jiǎn)單，但是制備的納濾膜有耐用性較差，通量較低等問題。
[0004]大部分商業(yè)化的納濾膜產(chǎn)品均是通過復(fù)合法制備的。復(fù)合法的過程包括基膜和分離層的制備。通常，基膜是制備是通過相轉(zhuǎn)化方法，而分離層一般采用界面聚合法來制備。制備的基膜要求有適當(dāng)?shù)目讖?、孔徑分布、孔隙率和化學(xué)穩(wěn)定性。一般的中空纖維納濾膜都是采用復(fù)合法進(jìn)行制備，使得支撐層與分離層之間易發(fā)生剝離，并且整體通量較低。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本實(shí)用新型的主要目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供一種中空纖維納濾膜，該中空纖維納濾膜具有高的力學(xué)性能、親水性和透水性。
[0006]本實(shí)用新型提供了一種中空纖維納濾膜，包括支撐管、納米纖維基層以及納濾分離層，所述納米維基層設(shè)置在所述支撐管與所述納濾分離層之間，所述支撐管的外徑為0.4?2.3mm，所述支撐管的壁厚為0.1?0.7mm，所述支撐管為無機(jī)或有機(jī)聚合物材料編織而成的支撐管。
[0007]可選的，所述支撐管的外徑為1.0?2.0mm，所述支撐管的壁厚為0.2?0.5mm。
[0008]可選的，所述支撐管的外徑為1.5_，所述支撐管的壁厚為0.4_。
[0009]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:本實(shí)用新型提供一種中空纖維納濾膜，該中空纖維納濾膜采用多層支撐結(jié)構(gòu)制備中空纖維納濾膜，內(nèi)部使用高強(qiáng)度支撐管結(jié)構(gòu)作為中空纖維納濾膜的內(nèi)部支撐層，在支撐管外層表面，通過靜電紡絲工藝，制備納米纖維層作為中空纖維納濾膜的基層，最后在中空纖維納濾膜的最外層采用界面聚合方法制備納濾分離層，由于納米纖維層經(jīng)過熱處理和滾壓工藝，各層之間的連接強(qiáng)度得到了有效的提高;這種多層結(jié)構(gòu)在極大的提高了各層之間粘結(jié)性的同時(shí)，可以有效的提高膜的親水性和透水量；由于采用了靜電紡絲工藝，制備的納米纖維基層具有優(yōu)良的孔隙率，透水量，同時(shí)通過靜電紡絲工藝制備的復(fù)合納米纖維基層可以有效的避免超濾作為基膜所產(chǎn)生的各種問題；本實(shí)用新型提供的中空纖維納濾膜性能優(yōu)良，同時(shí)具有優(yōu)良的親水性和抗污染能力，通量可以達(dá)到40L/m2以上，對(duì)一價(jià)和二價(jià)鹽的脫除率分別為>40%和>95%。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型提供的中空纖維納濾膜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖2為本實(shí)用新型提供的表面設(shè)置有多個(gè)支撐管的生產(chǎn)中空纖維納濾膜的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面將參照附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0013]如圖1至2所示:本實(shí)用新型實(shí)施例的一種中空纖維納濾膜，包括支撐管1、納米纖維基層2以及納濾分離層3，所述納米維基層2設(shè)置在所述支撐管I與所述納濾分離層3之間，所述支撐管I的外徑為0.4?2.3mm，所述支撐管I的壁厚為0.1?0.7mm，所述支撐管I為無機(jī)或有機(jī)聚合物材料編織而成的支撐管，所述支撐管的無機(jī)聚合物材料為蠶絲、銅絲、不銹鋼絲、泡沫鎳、氧化鋯或氧化鋁金屬篩網(wǎng)中的一種或多種，所述支撐管的有機(jī)聚合物材料為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚間苯二甲酰間苯二胺、聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺、聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯、聚酰胺、聚丙烯晴、聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯醇縮甲醛中的一種或多種，所述納米纖維基層的材料為聚酰胺、聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯晴、聚乙烯醇、聚乳酸、聚氧乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚己內(nèi)酯、醋酸纖維素、膠原蛋白、聚苯并咪挫、聚丙烯酸銨、聚乙烯咔唑或聚酰亞胺中的一種或多種;該中空纖維納濾膜采用多層支撐結(jié)構(gòu)制備中空纖維納濾膜，內(nèi)部使用高強(qiáng)度支撐管結(jié)構(gòu)作為中空纖維納濾膜的內(nèi)部支撐層，在支撐管外層表面，通過靜電紡絲工藝，制備納米纖維層作為中空纖維納濾膜的基層，最后在中空纖維納濾膜的最外層采用界面聚合方法制備納濾分離層，由于納米纖維層經(jīng)過熱處理和滾壓工藝，各層之間的連接強(qiáng)度得到了有效的提高;這種多層結(jié)構(gòu)在極大的提高了各層之間粘結(jié)性的同時(shí)，可以有效的提高膜的親水性和透水量；由于采用了靜電紡絲工藝，制備的納米纖維基層具有優(yōu)良的孔隙率，透水量，同時(shí)通過靜電紡絲工藝制備的復(fù)合納米纖維基層可以有效的避免超濾作為基膜所產(chǎn)生的各種問題;本實(shí)用新型提供的中空纖維納濾膜性能優(yōu)良，同時(shí)具有優(yōu)良的親水性和抗污染能力，通量可以達(dá)到40L/m2以上，對(duì)一價(jià)和二價(jià)鹽的脫除率分別為>40%和>95%。
[0014]作為上述實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式，所述支撐管的外徑為1.0?2.0mm，所述支撐管的壁厚為0.2?0.5mm。
[0015]作為上述實(shí)施例的優(yōu)選實(shí)施方式，所述支撐管的外徑為1.5mm，所述支撐管的壁厚為0.4mmο
[0016]本實(shí)用新型還提供一種生產(chǎn)中空纖維納濾膜的設(shè)備，包括紡絲注射器200以及針頭靜電紡絲設(shè)備100，所述紡絲注射器200設(shè)置在所述針頭靜電紡絲設(shè)備的上方，所述針頭靜電紡絲設(shè)備包括主軸10以及滾筒收集器20，所述滾筒收集器20設(shè)置在所述主軸10上，所述主軸與外部電源相連接，所述滾筒收集器外部?jī)啥说膱A周方向上設(shè)置有多個(gè)均勻分布的靜電紡絲針頭30，所述主軸與外部的電機(jī)相連接，所述滾筒收集器在主軸的帶動(dòng)下沿圓周方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述滾筒收集器20的外部圓周方向沿軸向均勻設(shè)置有多個(gè)所述支撐管，支撐管在滾筒收集器20上