一種中空纖維正滲透膜以及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種中空纖維正滲透膜以及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]正滲透技術(shù)是近年來發(fā)展起來的一種新型膜分離技術(shù)。它是一種依靠滲透壓驅(qū)動的膜分離過稱，即水通過選擇性半透膜從較高水化學(xué)勢區(qū)域(低滲透壓側(cè))自發(fā)地擴散到較低水化學(xué)勢區(qū)域(高滲透壓側(cè))的過程。正滲透膜技術(shù)擁有廣泛的應(yīng)用前景，在海水淡化、鹽水濃縮、食品加工，污水處理等領(lǐng)域具有很高的應(yīng)用前景。與反滲透技術(shù)相比，正滲透技術(shù)有下述有點:正滲透是只需克服流動阻力，對膜組件材質(zhì)無任何要求；正滲透在分離過程中水的回收率高于反滲透過程，而且無濃水排放，對環(huán)境污染??；正滲透是非壓力驅(qū)動過程，可有效的降低膜污染；正滲透是一種自發(fā)的過程，在分離過程中不需要外界提供能量。對于一個優(yōu)質(zhì)的正滲透膜來說，它不僅要有較合適厚度，以便讓原液盡量接近驅(qū)動液，從而保持高的滲透壓；同時，它還要有較好的強度，從而可以在運行過程中抵抗中運行壓力。因此，制備一種適合于正滲透分離過程的正滲透膜是十分有必要的。
[0003]目前，大部分正滲透膜是通過界面聚合法制備的。該方法是在支撐體上，通過界面聚合反應(yīng)復(fù)合一層具有納米孔徑的超薄分離層。目前，大部分正滲透膜組件為平板膜型式，該型式膜組件具有比表面積小，膜清洗困難，膜組件填充率低等問題。因此，基于界面聚合方法制備的內(nèi)支撐結(jié)構(gòu)中空纖維復(fù)合正滲透膜是分離膜領(lǐng)域的一個新熱點。本發(fā)明將支撐管作為支撐體結(jié)構(gòu)，在支撐管外層表面，采用界面聚合法制備中空纖維正滲透膜。該種型式的正滲透膜可以有效提高膜表面的抗污染性，并提高膜的填充率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的主要目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供一種中空纖維正滲透膜以及制備方法，該制備方法生產(chǎn)的中空纖維正滲透膜具有較好的力學(xué)性能、良好的透水性和抗污染性，同時該制備方法具有工藝簡單、制備成本低且制備過程易控等特點。
[0005]本發(fā)明提供了一種中空纖維正滲透膜，包括支撐管和正滲透分離層，所述正滲透分離層設(shè)置在所述支撐管的外部圓周方向，所述支撐管的外徑為0.5?2.3mm，所述支撐管的壁厚為0.1?0.7mm，所述支撐管為無機或有機聚合物材料編織而成的支撐管。
[0006]可選的，所述支撐管的外徑為0.5?2.0mm，所述支撐管的壁厚為0.3?0.7mm。
[0007]可選的，所述支撐管的外徑為1.0_，所述支撐管的壁厚為0.5_。
[0008]可選的，所述支撐管的無機編織材料為蠶絲、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。
[0009]可選的，所述支撐管的有機聚合物編織材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚間苯二甲酰間苯二胺，聚對苯二甲酰對苯二胺，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任意一種或多種。
[0010]可選的，所述納濾分離層的材料為聚酰胺。
[0011]本發(fā)明還提供一種中空纖維正滲透膜的制備方法，包括以下步驟:
[0012]S1:將支撐管浸入20?50攝氏度的水相單體溶液中2?480秒，取出后吸干表層液體；
[0013]S2:然后浸入20?50攝氏度的有機相單體溶液中2?300秒，取出后吸干外表面液體；然后在50?120攝氏度的環(huán)境中進行熱處理I?30分鐘；
[0014]S3:對所述經(jīng)過熱處理后的支撐管用去離子水沖洗20?40s，制得內(nèi)支撐管中空纖維正滲透膜。
[0015]可選的，所述水相單體溶液為多元胺類中的一種溶解于水溶液中形成的水相單體溶液，其中所述多元胺類為芳香族和脂肪族兩類，所述芳香族包括間苯二胺，對苯二胺，鄰苯二胺，均苯三按，4-甲基間苯二胺，間苯二胺-5-磺酸，N，N-二甲基間苯二胺和聚間氨基苯乙烯，所述脂肪族包括哌嗪，1，4-環(huán)己二胺，聚乙烯醇、殼聚糖，聚乙烯胺和多胺基聚氧乙稀。
[0016]可選的，所述有機相單體溶液為酰氯和異氰酸酯中的一種溶解于烷烴中形成的有機相單體溶液，其中酰氯和異氰酸酯均包括芳香族和脂肪族兩類，其中所述芳香族包括對苯二甲酰氯、間苯二甲酰氯、鄰苯二甲酰氯，均苯三甲酰氯，甲基間苯二異氰酸酯，5-氧甲酰氯-異酞酰氯，5-異氰酸酯-異酞酰氯和甲基間苯二異氰酸酯，所述脂肪族包括
1,3, 5-環(huán)乙燒二甲醜氣和1，3，4_環(huán)戊燒二醜氣。
[0017]本發(fā)明具有以下優(yōu)點和有益效果:本發(fā)明提供一種中空纖維正滲透膜以及制備方法，通過該制備方法制備得到的中空纖維正滲透膜具有填充率高，抗污染且容易清洗，膜有效面積大，有較高的滲透性；同時，該中空纖維正滲透膜額制備方法具有工藝簡單、制備成本低且制備過程易控等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明提供的中空纖維正滲透膜的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面將參照附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0020]如圖1所示:本發(fā)明實施例的一種中空纖維正滲透膜，包括支撐管I和正滲透分離層2，所述正滲透分離層設(shè)置在所述支撐管的外部圓周方向，所述支撐管的外徑為0.5?
2.3mm，所述支撐管的壁厚為0.1?0.7mm，所述支撐管為無機或有機聚合物材料編織而成的支撐管，本發(fā)明將支撐管作為支撐體結(jié)構(gòu)，在支撐管外層表面，采用界面聚合法制備中空纖維正滲透膜，該種型式的正滲透膜可以有效提高膜表面的抗污染性，并提高膜的填充率。
[0021]作為上述實施例的優(yōu)選實施方式，所述支撐管的外徑為0.5?2.0mm，所述支撐管的壁厚為0.3?0.7_。
[0022]作為上述實施例的優(yōu)選實施方式，所述支撐管的外徑為1.0mm，所述支撐管的壁厚為 0.5mmο
[0023]作為上述實施例的優(yōu)選實施方式，所述支撐管的無機編織材料為蠶絲、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。
[0024]作為上述實施例的優(yōu)選實施方式，所述支撐管的有機聚合物編織材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯，聚間苯二甲酰間苯二胺，聚對苯二甲酰對苯二胺，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任意一種或多種。
[0025]作為上述實施例的優(yōu)選實施方式，所述納濾分離層的材料為聚酰胺。
[0026]本發(fā)明還提供本發(fā)明還提供一種中空纖維正滲透膜的制備方法，包括