專利名稱：一種親水性中空纖維干態(tài)微孔膜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于膜分離技術(shù)領(lǐng)域，涉及高分子聚丙烯中空纖維微濾膜的表面改性制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種不用醇類及有機(jī)溶機(jī)親水改性的親水性中空纖維干態(tài)微孔膜。
背景技術(shù)：
聚丙烯是一種性能優(yōu)良的微孔分離膜的制造材料?？箟A耐酸性能十分突出，采用熔融紡絲、單向拉伸而制得的中空纖維微孔膜，不僅具有良好的分離性能，而且具有濕法紡絲(NIPS)或熱法紡絲(TIPS)不可比擬的機(jī)械強(qiáng)度，正是它與生俱來的這種特性，被廣泛用于污水處理等領(lǐng)域，另外，聚丙烯PP或PE，原材料易得，價(jià)格低廉，這也是受人青睞的原因之一。采用熔融一拉伸法所制得的中空纖維微濾膜，其表面能較低，具有極強(qiáng)的憎水性，(接觸角90-103度)，不能用于水的過濾，我們稱之為疏水膜，疏水膜用于氣體的過濾或做成一定規(guī)格的接觸器，用于液體中溶解氣體的脫除或者相反一氣體的液體吸收。若發(fā)揮它的另一功能，用于水處理，則首先要將膜進(jìn)行“變性”為親水膜，方可用于液體水的過濾，這正是本專利所要解決的問題。目前，科研人員提出了許多親水改性的方法，主要分為永久性親水和暫時(shí)性親水。永久性親水，多半采用等離子體接技法、光照射法、射線照射法等，這類方法不但需要昂貴的專門設(shè)備，而且還難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，從大量的文獻(xiàn)報(bào)道中可以看出，接技率控制十分困難，它的實(shí)質(zhì)是將親水集團(tuán)如-OH或-COOH接到烯烴的鏈上，接技率低，效果不明顯，接技率太高親水性反而下降，人們分析原因，太高的接技率也會(huì)堵塞微孔。還有的方法是將親水且溶于水的高聚物如PVA，通過醛類交聯(lián)劑，如戌二醛，將PVA水溶液用事先做成的超濾組件進(jìn)行死端過濾，使PVA深積于膜表面爾后進(jìn)行交聯(lián)，變?yōu)橛H水表面。工藝繁雜，而且親水前，必須做成組件，才能進(jìn)行下步工作，這一點(diǎn)會(huì)給不同需求帶來很多不便。眾所周知，傳統(tǒng)的親水處理是用乙醇浸泡，隨后轉(zhuǎn)入水中，水慢慢取代微孔中的乙醇，便成為親水的微孔膜，這種微孔膜要始終保持濕態(tài)，一旦失去水分又變成疏水膜，這往往給膜的保存與運(yùn)輸和使用帶來諸多的麻煩。況且，乙醇是一種易燃溶劑，極易揮發(fā)，既不環(huán)保又不安全。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型公開了一種親水性中空纖維干態(tài)微孔膜，其特征在于它包括聚丙烯膜絲基質(zhì)1、親水性膜內(nèi)部滲透物3 ;其中親水性膜內(nèi)部滲透物3通過聚丙烯膜絲基質(zhì)I滲透到聚丙烯膜絲的薄膜層2、聚丙烯膜絲的微孔4中。本實(shí)用新型所述的中空纖維干態(tài)微孔膜，其中的聚丙烯膜絲基質(zhì)材質(zhì)I為聚丙烯類中空纖維。其孔徑為0.1 μ m。本實(shí)用新型所述的中空纖維干態(tài)微孔膜，其中的聚丙烯類中空纖維的成分為聚偏氟乙烯、聚丙烯或聚乙烯。[0008]本實(shí)用新型所述的中空纖維干態(tài)微孔膜，其中的親水性膜內(nèi)部滲透物為親水性表面活性劑。主要為:磺基丁二酸二異丁酯硫酸鈉、磺基丁二酸二異己酯磺酸鈉、丁二酸二異辛酯磺酸鈉、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基甜菜堿等，其中磺基丁二酸二異己酯磺酸鈉最為理想；親水后的滲透通量優(yōu)于乙醇的親水的效果。本實(shí)用新型進(jìn)一步公開了親水性中空纖維干態(tài)微孔膜的制備方法，其特征在于按如下的步驟進(jìn)行:(I)將親水性表面活性劑用去離子水配制濃度為0.1%-20% (w/v)的水溶液；(2)將聚丙烯中空纖維微濾膜基膜浸入上述溶液內(nèi)，溫度控制在10_60°C，浸泡時(shí)間為10-60分鐘；(3)達(dá)到吸附平衡后，取出并浙去多余的水分；(4)在空氣中晾干或熱風(fēng)烘干。本實(shí)用新型提供了一種簡單快捷的親水化處理的方法，將確定的表面活性劑配成一定濃度的溶液，然后待處理的中空纖維微孔膜浸泡于溶液內(nèi)。取出晾干，便制成所要求的親水的中空纖維干態(tài)微孔膜。該膜經(jīng)處理后不會(huì)改變多孔膜的固有性質(zhì)。該方法采用低分子量的不揮發(fā)的表面活性劑，容易洗脫不殘留，親水處理后，經(jīng)過干燥，親水活性物質(zhì)會(huì)牢固吸附于膜的表面及微孔內(nèi)。不流失、不揮發(fā)。容易貯存或運(yùn)輸。本實(shí)用新型是將確定的表面活性劑配成一定濃度的溶液，然后待處理的中空纖維微孔膜浸泡于溶液內(nèi)。取出晾干，便制成所要求的親水的中空纖維干態(tài)微孔膜。該膜經(jīng)處理后不會(huì)改變多孔膜的機(jī) 械強(qiáng)度、物化指標(biāo)等固有性質(zhì)。例如采用重力垂直拉伸法的測(cè)量:取測(cè)量長度50厘米的膜絲系在500克砝碼上，垂直吊起，時(shí)間一小時(shí)，觀察記錄如下:
權(quán)利要求1.一種親水性中空纖維干態(tài)微孔膜，其特征在于它包括聚丙烯膜絲基質(zhì)(I)、親水性膜內(nèi)部滲透物(3 );其中親水性膜內(nèi)部滲透物(3 )通過聚丙烯膜絲基質(zhì)(I)滲透到聚丙烯膜絲的薄膜層(2)、聚丙烯膜絲的微孔(4)中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維干態(tài)微孔膜，其特征在于所述的聚丙烯膜絲基質(zhì)材質(zhì)(I)為聚丙烯類中空纖維，其孔徑為0.Ιμπι。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的中空纖維干態(tài)微孔膜，其特征在于所述的聚丙烯類中空纖維的成分為聚偏氟乙烯、聚丙烯或聚乙烯。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維干態(tài)微孔膜，其特征在于所述的親水性膜內(nèi)部滲透物為親水性表面活性劑。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種親水性中空纖維干態(tài)微孔膜，其特征在于它包括聚丙烯膜絲基質(zhì)1、親水性膜內(nèi)部滲透物3；其中親水性膜內(nèi)部滲透物通過聚丙烯膜絲基質(zhì)1滲透到聚丙烯膜絲的薄膜層2、聚丙烯膜絲的微孔4中。本實(shí)用新型的方法采用低分子量的不揮發(fā)的表面活性劑，容易洗脫不殘留，親水處理后，經(jīng)過干燥，親水活性物質(zhì)會(huì)牢固吸附于膜的表面及微孔內(nèi)。不流失、不揮發(fā)，容易貯存或運(yùn)輸。該膜經(jīng)處理后不會(huì)改變多孔膜的固有性質(zhì)，如機(jī)械強(qiáng)度、物化指標(biāo)等。特別適合聚丙烯PP膜的親水改良，從濕態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楦蓱B(tài)并保存和使用。
文檔編號(hào)B01D69/08GK203155106SQ20132006572
公開日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者趙玉峰, 侯春梅 申請(qǐng)人:天津天一愛拓科技有限公司