本發(fā)明涉及膜
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是涉及一種芳香族聚酰胺中空纖維膜及制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：納濾及反滲透技術(shù)是用途最廣泛的脫鹽處理技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.沒(méi)有相變，實(shí)際操作過(guò)程中不需要對(duì)水質(zhì)以及使用儀器進(jìn)行加熱處理，這就簡(jiǎn)化了操作步驟，增強(qiáng)了實(shí)際操作的使用價(jià)值。2.能耗少。3.占地面積小、操作簡(jiǎn)單，適應(yīng)性強(qiáng)。4.對(duì)環(huán)境不產(chǎn)生污染，分離過(guò)程是物理分離，不會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。依據(jù)上述優(yōu)點(diǎn)，納濾及反滲透技術(shù)已廣泛應(yīng)用于海水淡化、工業(yè)廢水處理與回用、醫(yī)藥純水制備等領(lǐng)域。由于制備材料性能及工藝的限制，現(xiàn)有的聚酰胺納濾膜或反滲透膜產(chǎn)品耐熱性較差，無(wú)法適應(yīng)高溫運(yùn)行環(huán)境，而脫鹽主要應(yīng)用市場(chǎng)--工業(yè)廢水領(lǐng)域的處理水溫往往較高，因此使用納濾膜或反滲透膜產(chǎn)品處理廢水需先降低廢水溫度，這既需投入巨大資金用于建立規(guī)模巨大的廢水中轉(zhuǎn)池用以降溫，也需要大量的能量將工業(yè)廢水進(jìn)行降溫。高額的建設(shè)及運(yùn)行成本限制了聚酰胺脫鹽膜在高溫水處理環(huán)境的應(yīng)用。此外，受聚酰胺材質(zhì)耐氧化性的影響，聚酰胺膜產(chǎn)品化學(xué)清洗次數(shù)有限，膜表面容易發(fā)霉長(zhǎng)菌，影響膜產(chǎn)品使用性能。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的中空纖維膜耐熱性較差、抗菌性差而容易形成膜缺陷從而影響膜產(chǎn)品性能的問(wèn)題，提供一種芳香族聚酰胺中空纖維膜及其制備方法。為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所采用的技術(shù)方案為：一種芳香族聚酰胺中空纖維膜的制備方法，采用下述步驟：1)配置鑄膜液；所述的鑄膜液包括下述重量份組分：芳香族聚酰胺物質(zhì)30-35份，復(fù)配溶劑15-35份，添加劑30-50份以及納米銀離子1-5份；2)將步驟1)配置的鑄膜液利用熱致相分離法，加入到螺桿擠出機(jī)中，于240℃-280℃經(jīng)噴絲板熔融擠出，進(jìn)入水浴槽內(nèi)固化成型，經(jīng)卷繞牽伸熱法中空纖維膜后處理工序制成耐高溫的聚酰胺中空纖維膜。所述的芳香族聚酰胺物質(zhì)為間位芳綸纖維或者對(duì)位芳綸纖維中的一種。所述的復(fù)配溶劑為溶劑與無(wú)機(jī)離子的混合物；所述的溶劑為二甲基亞砜或者二甲基乙酰胺中的一種；所述的無(wú)機(jī)離子為氯化鋰或者氯化鈣中的一種或者混合。所述的溶劑與無(wú)機(jī)離子的比例為4-6:1。所述的添加劑為聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮或者吐溫中的一種。本發(fā)明還包括一種所述的制備方法制備的芳香族聚酰胺中空纖維膜。本發(fā)明還包括一種所述的芳香族聚酰胺中空纖維膜的應(yīng)用，以所述的的芳香族聚酰胺中空纖維膜為基膜制備的納濾膜或者反滲透膜。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果：1.利用螺桿擠出技術(shù)，將芳香族聚酰胺物質(zhì)在高溫經(jīng)熔融擠出制成聚酰胺中空纖維膜，其中無(wú)機(jī)離子的加入可以有效的增加芳香族聚酰胺的溶解度，增大鑄膜液中芳香族聚酰胺的含量，高溫?cái)D出可以增加聚酰胺中空纖維膜的耐熱性問(wèn)題，這種膜產(chǎn)品能夠用于高溫分離以及酸液、堿液凈化等領(lǐng)域當(dāng)中。2.在成膜材料中添加了高的生物抗菌活性的納米銀粒子，制成的聚酰胺中空纖維納濾膜表面不易生長(zhǎng)菌類，抗菌性得到有效提升。3.可利用制成的聚酰胺中空纖維膜為基膜，在膜表面經(jīng)界面聚合形成聚酰胺功能層，制成同質(zhì)增強(qiáng)型中空纖維納濾膜或反滲透膜，由于該種納濾膜基膜與功能層為同一種材質(zhì)，熱力學(xué)相容性極好，因此基膜與功能層的界面更為穩(wěn)定，產(chǎn)品性能更為優(yōu)良。具體實(shí)施方式為了使本
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例1：一種芳香族聚酰胺中空纖維膜的制備方法，采用下述步驟：1)配置鑄膜液；所述的鑄膜液包括下述重量份組分：芳香族聚酰胺物質(zhì)間位芳綸纖維30g，復(fù)配溶劑(二甲基亞砜：氯化鋰＝4:1)35g，添加劑乙烯吡咯烷酮35g以及納米銀離子1g；2)將步驟1)配置的鑄膜液利用熱致相分離法，加入到螺桿擠出機(jī)中，于240℃經(jīng)噴絲板熔融擠出，進(jìn)入水浴槽內(nèi)固化成型，經(jīng)卷繞牽伸熱法中空纖維膜后處理工序制成耐高溫的聚酰胺中空纖維膜。其他各工藝段工藝參數(shù)與目前熱致相分離法制膜工藝相同。實(shí)施例2與實(shí)施例1的制備方法相同，區(qū)別僅在于，步驟1)鑄膜液的組分為：對(duì)位芳綸纖維35g，配溶劑(二甲基乙酰胺：氯化鈣＝6:1)30g，添加劑乙烯吡咯烷酮30g以及納米銀離子3g；步驟2)的熔融擠出溫度為260℃。實(shí)施例3與實(shí)施例1的制備方法相同，區(qū)別僅在于，步驟1)鑄膜液的組分為：間位芳綸纖維32g，配溶劑(二甲基乙酰胺：氯化鋰＝5:1)20g，添加劑乙烯吡咯烷酮50g以及納米銀離子5g；步驟2)的熔融擠出溫度為255℃。實(shí)施例4與實(shí)施例1的制備方法相同，區(qū)別僅在于，步驟1)鑄膜液的組分為：間位芳綸纖維35g，配溶劑(二甲基乙酰胺：氯化鋰＝4:1)15g，添加劑乙烯吡咯烷酮50g以及納米銀離子3g；步驟2)的熔融擠出溫度為255℃。對(duì)比實(shí)施例1與實(shí)施例1的制備方法相同，區(qū)別僅在于，步驟1)鑄膜液的組分為：間位芳綸纖維30g，復(fù)配溶劑(二甲基亞砜：氯化鋰＝4:1)35g以及添加劑乙烯吡咯烷酮35g；步驟2)鑄膜液加入到螺桿擠出機(jī)中后于90℃經(jīng)噴絲板擠出。表1實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3實(shí)施例4對(duì)比實(shí)施例1通量(L/m2·h·25℃)689672843831693通量(L/m2·h·35℃)695690851843724通量(L/m2·h·45℃)704697882876796通量(L/m2·h·55℃)723716902894829通量(L/m2·h·65℃)757744932921858通量(L/m2·h·25℃)692678845835584孔徑(nm·25℃)6259726963孔徑(nm·35℃)635972.269.865.6孔徑(nm·45℃)63.3607370.268.4孔徑(nm·55℃)656173.97178.5孔徑(nm·65℃)66.86174.87291.7孔徑(nm·25℃)6459.673.470.584.1表1示出不同實(shí)施例制成的膜產(chǎn)品經(jīng)0.5MPa壓力、不同溫度2g/LMgSO4液體測(cè)得的膜通量以及孔徑，可以看出普通聚酰胺中空纖維膜(對(duì)比實(shí)施例1)的截留率和水通量隨著溫度上升膜通量及孔徑均變大，在測(cè)試液體溫度降回后膜通量下降且孔徑變大，失去使用價(jià)值；經(jīng)高溫熔融擠出制成的聚酰胺中空纖維膜(實(shí)施例1-4)隨著溫度的上升，膜通量提升，而孔徑變化較小，且測(cè)試液體溫度降回后膜性能也基本恢復(fù)至初始態(tài)，聚酰胺膜產(chǎn)品的耐熱性得到改善。表2表2為不同實(shí)施例制成的膜產(chǎn)品在不同環(huán)境經(jīng)0.5MPa壓力過(guò)濾2g/LMgSO4溶液測(cè)得的通量，可以看出普通聚酰胺中空纖維膜(對(duì)比實(shí)施例1)在溫度30℃、濕度90％的環(huán)境內(nèi)放置36小時(shí)后通量有很大下降，說(shuō)明膜表面已發(fā)霉；添加納米銀粒子的聚酰胺中空纖維膜通量變化不大，抗菌性得到提升。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本
技術(shù)領(lǐng)域：
的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3