本實(shí)用新型涉及一種纖維納濾膜,屬于膜技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
納濾膜技術(shù)是近年來(lái)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(guò)。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。
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(wèn)題。相比卷式納濾膜,纖維納濾膜具有處理水量大,膜的比表面積大,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)膜的使用壽命。從納濾膜的制備技術(shù)方面來(lái)說(shuō),目前主要有相轉(zhuǎn)化法和復(fù)合法,相轉(zhuǎn)化法是制備納濾膜較為簡(jiǎn)單的方法,但制備的納濾膜存在耐用性差、通量低等問(wèn)題。
大部分商業(yè)化納濾膜,其基膜要求有適當(dāng)?shù)目讖?、孔徑分布、孔隙率和化學(xué)穩(wěn)定性。一般的纖維納濾膜支撐層與分離層之間易發(fā)生剝離,并且整體通量較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,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)用新型提供一種纖維納濾膜,該纖維納濾膜具有高的力學(xué)性能、親水性和透水性。
本實(shí)用新型提供了一種纖維納濾膜,其特征在于,包括支撐絲束、膜基層以及納濾分離層,纖維納濾膜為核殼結(jié)構(gòu),支撐絲束位于中心,在支撐絲束外面為膜基層,膜基層的外面為納濾分離層,支撐絲束是由多根獨(dú)立的絲并列平行組成圓柱絲束狀。
所述膜基層設(shè)置在所述支撐絲束與所述納濾分離層之間,所述支撐絲束的粗細(xì)為50D~3000D,所述支撐絲束中絲的根數(shù)為2~24000根,所述支撐絲束為無(wú)機(jī)或有機(jī)聚合物材料。
優(yōu)選的,所述支撐絲束的無(wú)機(jī)材料為碳纖維、玻璃纖維、蠶絲、銅絲、不銹鋼絲、泡沫鎳絲、氧化鋯絲、氧化鋁絲中的一種。
優(yōu)選的,所述支撐絲束的有機(jī)聚合物材料為聚己二酰己二胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚間對(duì)苯二甲酰間苯二胺、聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚氨基甲酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯醇縮甲醛中的一種。
支撐絲束對(duì)膜基層起到支撐作用。
優(yōu)選的,所述膜基層材料選自聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚碳酸酯、聚乳酸、醋酸纖維素、聚丙烯腈、聚氧乙烯、聚甲基丙烯酸甲脂、聚酰亞胺、膠原蛋白、聚苯醚、聚酰亞胺、聚砜、聚醚砜中的一種。
優(yōu)選的,所述納濾分離層材料選自聚酰胺、聚十一酰胺、聚十二酰胺、聚癸二酰乙二胺、聚己內(nèi)酰胺、聚十二烷二酰乙二胺、聚辛酰胺、聚己二酸己二胺、聚脲、聚哌嗪酰胺、三聚氰胺聚胺、芳香聚酰胺、聚乙烯醇、磺化聚砜、磺化聚醚砜、醋酸纖維素、聚二甲基硅氧烷、聚吡咯、聚乙烯亞胺、聚亞胺酯、聚磷腈、聚三甲基硅烷-1-丙炔中的一種。
優(yōu)選的,所述膜基層的厚度為0.01~0.85mm。所述納濾分離層的厚度為0.1~0.5μm。
本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:本實(shí)用新型提供一種纖維納濾膜,該纖維納濾膜為采用多層支撐結(jié)構(gòu)制備的纖維納濾膜,內(nèi)部使用支撐絲束作為纖維納濾膜的內(nèi)部支撐層,在絲束的外層表面為膜基層,最后在纖維納濾膜的最外層為納濾分離層;這種多層結(jié)構(gòu)提高了結(jié)合性,還可以提高膜的親水性和透水量;本實(shí)用新型提供的纖維納濾膜具備優(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(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型提供的纖維納濾膜的結(jié)構(gòu)示意圖(截面圖);
圖2為本實(shí)用新型提供的纖維納濾膜的結(jié)構(gòu)示意圖(剖面圖);
1、支撐絲束;2、膜基層;3、納濾分離層。
具體實(shí)施方式
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)一步說(shuō)明。
如圖1至2所示:本實(shí)用新型實(shí)施例的一種纖維納濾膜,包括支撐絲束1、膜基層2以及納濾分離層3,所述膜基層2設(shè)置在所述支撐絲束1與所述納濾分離層3之間,所述支撐絲束的粗細(xì)為50D~3000D,所述支撐絲束的根數(shù)為2~24000根,所述支撐絲束為無(wú)機(jī)或有機(jī)聚合物絲束,所述支撐絲束的無(wú)機(jī)聚合物材料為碳纖維、玻璃纖維、蠶絲、銅絲、不銹鋼絲、泡沫鎳絲、氧化鋯絲、氧化鋁絲中的一種,所述支撐絲束的有機(jī)聚合物材料為聚己二酰己二胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚間對(duì)苯二甲酰間苯二胺、聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺、聚氯乙烯、聚丙烯腈、聚酰胺、聚氨基甲酸酯、聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯醇縮甲醛中的一種;該纖維納濾膜為采用多層支撐結(jié)構(gòu)制備的纖維納濾膜,內(nèi)部使用支撐絲束作為纖維納濾膜的內(nèi)部支撐層,在絲束的外層表面為膜基層,最后在膜基層外層為納濾分離層;這種多層結(jié)構(gòu)提高了結(jié)合性,還可以提高膜的親水性和透水量。
使用時(shí),從纖維納濾膜的一端進(jìn)水。
本實(shí)用新型提供的纖維納濾膜具備優(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%。
實(shí)施例1
選用150D的聚丙烯腈絲束為支撐絲束,包含500根聚丙烯腈絲,聚丙烯腈均勻包裹支撐絲束,作為膜基層,膜基層的厚度為0.3mm,納濾分離層的材料為聚哌嗪酰胺,納濾分離層的厚度為0.2μm。
纖維納濾膜通量45L/m-2,纖維納濾膜對(duì)1g/L的氯化鈉和1g/L的硫酸鎂的截留率分別為45%和97%。
最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上所述的各實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分或全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍。