申請日2015.11.20

　　公開(公告)日2016.01.20

　　IPC分類號B01D71/68; B01D71/30; B01D71/56; B01D71/48; B01D71/66; B01D71/42; B01D71/70; B01D71/50; B01D71/26; B01D69/08; B01D69/02; B01D67/00; C02F1/44; B01D53/22

　　申請(專利權(quán))人黃志煌;

　　摘要

　　本發(fā)明公開了一種可同時(shí)用于水處理過濾膜和氣體分離的中空纖維水氣二用膜。由以下重量含量的各成分制備得到，10-25%高分子聚合物1;10-25%高分子聚合物2;1-5%共聚偶聯(lián)劑;1-5%親水劑;1-5%疏水劑;30-70%稀釋劑;2-20%成孔劑。所得均滿足中華人民共和國海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HY/T112-2008“超濾膜及其組件”的要求;可同時(shí)用于水處理過濾膜和氣體分離膜;抗污性好，易清洗;減少反洗用水，從而提高產(chǎn)水量;生產(chǎn)工藝適應(yīng)性好;工藝過程簡單，生產(chǎn)效率高。

　　權(quán)利要求書

　　1.一種中空纖維水氣二用膜，其特征在于，由以下重量含量的各成分制備得到，

　　2.權(quán)利要求1所述中空纖維水氣二用膜，其特征在于，由以下重量含量的各成分制備得到，

　　3.權(quán)利要求2所述中空纖維水氣二用膜，其特征在于，由以下重量含量的各成分制備得到，

　　4.權(quán)利要求1所述中空纖維水氣二用膜，其特征在于，所述高分子聚合物1選自于聚醚砜、聚砜、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚苯硫醚、聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或一種以上的混合物。

　　5.權(quán)利要求1所述中空纖維水氣二用膜，其特征在于，所述高分子聚合物2選自于聚硅氧烷、聚乙烯、聚丙烯、含氟聚合物中的一種或一種以上的混合物。

　　6.權(quán)利要求1所述中空纖維水氣二用膜，其特征在于，所述共聚偶聯(lián)劑是由一親水性單體和一疏水性單體在催化劑作用下共聚生產(chǎn)的具有兩性性能的低聚物。

　　7.權(quán)利要求1所述中空纖維水氣二用膜，其特征在于，所述親水劑是乙基纖維素、聚乙烯醇、吐溫-80中的一種。

　　8.權(quán)利要求1所述中空纖維水氣二用膜，其特征在于，所述疏水劑是有機(jī)硅化合物、含氟化合物或高級烷烴化合物;

　　任選的，所述稀釋劑是高沸點(diǎn)的在機(jī)溶劑;具體的，是鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、對二甲苯、磷酸三丁酯、四氫呋喃中的一種或一種以上的混合物。

　　9.權(quán)利要求1所述中空纖維水氣二用膜，其特征在于，所述成孔劑是一種即可溶于溶劑又可溶于水的低分子量聚合物;具體的，是聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇;優(yōu)選的，所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量為200-30000道爾頓，聚乙二醇的分子量為200-30000道爾頓。

　　10.權(quán)利要求1所述中空纖維水氣二用膜，其特征在于，制備方法為，將所需各成分配成制膜料，通過雙螺桿擠出成型機(jī)加熱，優(yōu)選溫度150-400℃;熔融混合均勻經(jīng)中空纖維膜�？跀D出后冷卻成膜，其中的纖維管通壓縮空氣或高沸點(diǎn)非溶劑作為芯液成纖維管狀，然后進(jìn)入氣相或液相分離槽中，制膜料中的稀釋劑、成孔劑等分離進(jìn)入槽中，制出具有親水和疏水相相鑲并存的中空纖維水氣二用膜。

　　說明書

　　一種可同時(shí)用于水處理過濾膜和氣體分離的中空纖維水氣二用膜

　　技術(shù)領(lǐng)域

　　本發(fā)明涉及膜領(lǐng)域，尤其涉及一種可同時(shí)用于水處理過濾膜和氣體分離的中空纖維水氣二用膜。

　　背景技術(shù)

　　中空纖維膜廣泛用于工業(yè)及市政污水的處理、飲用水凈化、中水回用、食品加工、生物醫(yī)藥和氣體分離等各種領(lǐng)域的過濾或分離。

　　專利ZL201010209047.0的“纖維絲增強(qiáng)復(fù)中空纖維膜的制造方法”就介紹了一種親水膜的制造方法，但只是親水膜�？赏瑫r(shí)用于水處理過濾膜和氣體分離的中空纖維水氣二用膜還沒有。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于提供一種可同時(shí)用于水處理過濾膜和氣體分離的中空纖維水氣二用膜。

　　為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種中空纖維水氣二用膜，其特征在于，由以下重量含量的各成分制備得到，

　　進(jìn)一步，由以下重量含量的各成分制備得到，

　　更進(jìn)一步，由以下重量含量的各成分制備得到，

　　進(jìn)一步，所述高分子聚合物1選自于聚醚砜、聚砜、聚氯乙烯、聚酰胺、聚酯、聚苯硫醚、聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或一種以上的混合物。

　　進(jìn)一步，所述高分子聚合物2選自于聚硅氧烷、聚乙烯、聚丙烯、含氟聚合物中的一種或一種以上的混合物。

　　進(jìn)一步，所述共聚偶聯(lián)劑是由一親水性單體和一疏水性單體在催化劑作用下共聚生產(chǎn)的具有兩性性能的低聚物。

　　進(jìn)一步，所述親水劑是乙基纖維素、聚乙烯醇、吐溫-80中的一種。

　　進(jìn)一步，所述疏水劑是有機(jī)硅化合物、含氟化合物或高級烷烴化合物。

　　進(jìn)一步，所述稀釋劑是高沸點(diǎn)的在機(jī)溶劑;具體的，是鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、對二甲苯、磷酸三丁酯、四氫呋喃中的一種或一種以上的混合物。

　　進(jìn)一步，所述成孔劑是一種即可溶于溶劑又可溶于水的低分子量聚合物;具體的，是聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇;優(yōu)選的，所述聚乙烯吡咯烷酮的分子量為200-30000道爾頓，聚乙二醇的分子量為200-30000道爾頓。

　　進(jìn)一步，制備方法為，將所需各成分配成制膜料，通過雙螺桿擠出成型機(jī)加熱，優(yōu)選溫度150-400℃;熔融混合均勻經(jīng)中空纖維膜�？跀D出后冷卻成膜，其中的纖維管通壓縮空氣或高沸點(diǎn)非溶劑作為芯液成纖維管狀，然后進(jìn)入氣相或液相分離槽中，制膜料中的稀釋劑、成孔劑等分離進(jìn)入槽中，制出具有親水和疏水相相鑲并存的中空纖維水氣二用膜。

　　高分子聚合物1和2需要有一定量和比例，其中一種組份太多的話，會(huì)影響另一種組份的通道形成和數(shù)量，如高分子聚合物1重量大于25%或高分子聚合物2重量小于10%，由于是以親水性高分子聚合物1占了很高比例,形成了連續(xù)的親水性通道，而疏水性結(jié)構(gòu)為不連續(xù)的島狀結(jié)構(gòu)或極少連通的疏水性通道,生產(chǎn)出膜的疏水性/氣體通道就幾乎沒有,而成為普通的親水膜;反之也一樣,即高分子聚合物1重量小于10%或高分子聚合物2重量大于 25%，由于是以疏水性高分子聚合物2占了很高比例,形成了連續(xù)的疏水性通道，而親水性結(jié)構(gòu)為不連續(xù)的島狀結(jié)構(gòu)或極少連通的親水性通道,生產(chǎn)出膜的親水性/水通道就幾乎沒有, 而成為普通的氣體膜。所以本發(fā)明的申請人經(jīng)過研究，創(chuàng)造性的發(fā)現(xiàn)高分子聚合物1為 10-25重量%;高分子聚合物2為10-25重量%時(shí)，能形成同時(shí)用于水處理過濾膜和氣體分離的中空纖維水氣二用膜。

　　高分子聚合物2是具有疏水性的聚合物，非極性或極性很小。

　　特殊共聚偶聯(lián)劑是由一親水性單體(高分子聚合物1單體)和一疏水性單體(高分子聚合物2單體)在催化劑作用下共聚生產(chǎn)的具有兩性性能的低聚物，因而有很好的偶聯(lián)性，它促使高分子聚合物1與高分子聚合物2能很好相混合加工成膜，形成親水和疏水相鑲并存的膜。

　　所述親水劑與高分子聚合物1作用形成水的通道。

　　所述疏水劑與高分子聚合物2作用形成氣體通道。

　　本發(fā)明主要是結(jié)合不同性能的聚合物制造出特殊性能的中空纖維膜，來達(dá)到即可用于水處理過濾膜，也能用于氣體分離膜，并且也可用于水氣分離等場合，達(dá)到一膜多用的效果，同時(shí)能提高膜的抗污染性能和清洗速度。

　　本發(fā)明實(shí)施例所得中空纖維水氣二用膜純水通量均滿足中華人民共和國海洋行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) HY/T112-2008“超濾膜及其組件”的要求。

　　有益效果：

　　1、一膜多用，即可用于水處理過濾膜，也能用于氣體分離膜;

　　2、由于具有水氣二種膜的性能，其親水性和疏水性相間存在，因而提高了抗粘附性，抗污性好，易清洗;

　　3、可用氣、水或氣水混合反洗，提高除污速度和效率,并且減少反洗用水，從而提高產(chǎn)水量;

　　4、生產(chǎn)工藝適應(yīng)性好，可用熱致相法工藝生產(chǎn)，因此可選擇的原料、添加劑的范圍也很廣，為生產(chǎn)出高性能和各種特殊要求的膜提供技術(shù)保障;

　　5、采用了中空纖維膜式，一次壓出成型，工藝過程簡單，生產(chǎn)效率高。