《带单丝支撑材料的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法》将过滤性能良好,但力学强度有所欠缺的聚偏氟乙烯材料和具有优良的力学性能的单丝纤维用一定的方法进行混合所形成的新型过滤膜。其结构类似于钢筋混凝土结构,聚偏氟乙烯相当于混凝土,单丝纤维加强筋相当于钢筋,形成整体后物理拉伸强度取决于单丝纤维的数量与强度,聚偏氟乙烯材料起到过滤功能。
《带单丝支撑材料的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法》解决了无支撑物中空纤维膜物理拉升强度不足,易断丝的缺点,也解决了以编织绳为支撑体的混纺中空纤维膜表层易剥落,水通量低,制造成本高昂的缺点,不仅物理拉伸强度比无支撑物中空纤维膜增加数倍以上,而且不会发生支撑体与膜的剥落,制造成本与不带支撑体中空纤维相当。在技术上、经济上都取得了突破,可取代现有的中空纤维产品。
带单丝支撑材料的聚偏氟乙烯中空纤维膜包括聚偏氟乙烯中空纤维膜1、单丝支撑纤维2,在聚偏氟乙烯中空纤维膜1内四周均布单丝支撑纤维2。
带单丝支撑材料的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法的步骤如下:
1)将质量百分比为60%~80%的二甲基乙酰胺,质量百分比为10%~30%的聚偏氟乙烯,质量百分比为3%~10%的二甲基吡咯烷酮,质量百分比为0.5%~1.5%的钛白粉在反应釜中混合发生聚合反应生成铸膜液;反应温度为70~100摄氏度,反应压力为1~3千克;
2)铸膜液被压力为1~3千克的气压挤出反应釜,经过滤网过滤和计量泵计量进入喷丝头;
3)同时,单丝支撑纤维2进入喷丝头,在喷丝头与铸膜液发生复合成型,成型温度为40~90摄氏度;
4)单丝支撑纤维2和铸膜液复合成型后进入凝固液,凝固液温度为30~70摄氏度,在凝固液内发生初步相分离反应固化成膜;
5)固化成膜后进行水浴,进一步进行相分离反应成膜,得到带单丝支撑材料的聚偏氟乙烯中空纤维膜,反应时间10分钟~8小时,水温为10~50摄氏度。
所述的单丝支撑纤维2的材料为涤纶、氨纶、尼龙6、尼龙66或聚氨酯。所述的单丝支撑纤维2直径为0.01~2毫米,数量为1~30根。所述的带单丝支撑材料的聚偏氟乙烯中空纤维膜的内径为0.5~8毫米,外径为0.8~10毫米。所述的带单丝支撑材料的聚偏氟乙烯中空纤维膜的中空纤维膜的孔径为0.01~4微米,拉伸强度为10~100兆帕。
实施例1
1)将质量百分比为60%%的二甲基乙酰胺,质量百分比为10%的聚偏氟乙烯,质量百分比为3%的二甲基吡咯烷酮,质量百分比为0.5%的钛白粉在反应釜中混合发生聚合反应生成铸膜液;反应温度为70摄氏度,反应压力为1千克;
2)铸膜液被压力为1千克的气压挤出反应釜,经过滤网过滤和计量泵计量进入喷丝头;
3)同时,单丝支撑纤维2进入喷丝头,在喷丝头与铸膜液发生复合成型,成型温度为40摄氏度;
4)单丝支撑纤维2和铸膜液复合成型后进入凝固液,凝固液温度为30摄氏度,在凝固液内发生初步相分离反应固化成膜;
5)固化成膜后进行水浴,进一步进行相分离反应成膜,得到带单丝支撑材料的聚偏氟乙烯中空纤维膜,反应时间10分钟,水温为10摄氏度。
实施例2
1)将质量百分比为80%的二甲基乙酰胺,质量百分比为30%的聚偏氟乙烯,质量百分比为10%的二甲基吡咯烷酮,质量百分比为1.5%的钛白粉在反应釜中混合发生聚合反应生成铸膜液;反应温度为100摄氏度,反应压力为3千克;
2)铸膜液被压力为3千克的气压挤出反应釜,经过滤网过滤和计量泵计量进入喷丝头;
3)同时,单丝支撑纤维2进入喷丝头,在喷丝头与铸膜液发生复合成型,成型温度为90摄氏度;
4)单丝支撑纤维2和铸膜液复合成型后进入凝固液,凝固液温度为70摄氏度,在凝固液内发生初步相分离反应固化成膜;
5)固化成膜后进行水浴,进一步进行相分离反应成膜,得到带单丝支撑材料的聚偏氟乙烯中空纤维膜,反应时间8小时,水温为50摄氏度。
实施例3
1)将质量百分比为70%的二甲基乙酰胺,质量百分比为20%的聚偏氟乙烯,质量百分比为6%的二甲基吡咯烷酮,质量百分比为1%的钛白粉在反应釜中混合发生聚合反应生成铸膜液;反应温度为80摄氏度,反应压力为2千克;
2)铸膜液被压力为2千克的气压挤出反应釜,经过滤网过滤和计量泵计量进入喷丝头;
3)同时,单丝支撑纤维2进入喷丝头,在喷丝头与铸膜液发生复合成型,成型温度为60摄氏度;
4)单丝支撑纤维2和铸膜液复合成型后进入凝固液,凝固液温度为50摄氏度,在凝固液内发生初步相分离反应固化成膜;
5)固化成膜后进行水浴,进一步进行相分离反应成膜,得到带单丝支撑材料的聚偏氟乙烯中空纤维膜,反应时间2小时,水温为30摄氏度。
下表为具体的实测数据:
最后,需要特别指出的是,以上列举的仅是《带单丝支撑材料的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法》的具体实施案例。显然,《带单丝支撑材料的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法》不限于上述实施案例,还可以许多的组合。该领域的普通技术人员能从《带单丝支撑材料的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法》公开的内容直接导出或联想到的所有情形,均应当认为是《带单丝支撑材料的聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备方法》的保护范围。