一种三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备装置及方法.pdf

摘要
申请专利号：	CN201010265236.X	申请日：	2010.08.25
公开号：	CN101920172A	公开日：	2010.12.22
当前法律状态：	撤回	有效性：	无权
法律详情：	发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B01D 71/30申请公布日:20101222\|\|\|实质审查的生效IPC(主分类):B01D 71/30申请日:20100825\|\|\|公开
IPC分类号：	B01D71/30; B01D69/08; B01D67/00	主分类号：	B01D71/30
申请人：	茅忠海
发明人：	茅建土; 朱庭辉; 廖青云
地址：	315300 浙江省慈溪市宗汉街道百兴村后横27号宁波爱润斯净水设备有限公司
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内容摘要

本发明的目的是提供一种三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备装置及方法，用于制造膜丝强度高，抗压性能好，使用寿命长，水通量大而且易清洗的三孔聚氯乙烯中空纤维膜。为达到所述效果，本发明一种三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备装置，包括依次经管道连接的乳化罐，搅拌罐和储料罐，所述储料罐连接纺丝泵，纺丝泵连接喷丝头，喷丝头连接芯液储存槽，芯液储存槽连接芯液加热槽。由于采用了所述技术方案，在采用了所述的装置中能确保生成符合我们需要的三孔聚氯乙烯中空纤维膜，并且保证产品质量。

权利要求书

1.一种三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备装置，其特征在于：包括依次经管道连接的乳化罐(1)，搅拌罐(2)和储料罐(3)，所述储料罐(3)连接纺丝泵(4)，纺丝泵(4)连接喷丝头(5)，喷丝头(5)连接芯液储存槽(6)，芯液储存槽(6)连接芯液加热槽(7)。2.如权利要求1所述的一种三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备装置，其特征在于：所述喷丝头(5)后设有凝固槽(8)。3.如权利要求1或2所述的一种三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备装置，其特征在于：所述喷丝头(5)为三孔管式的中空纤维喷头，形成三路连接在芯液储存槽(6)上。4.一种采用如权利要求1所述的一种三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备装置的中空纤维膜制备方法，其特征在于：包括以下步骤：A：粉料和溶剂加到乳化罐(1)进行乳化，B：乳化后的料加到搅拌罐(2)进行搅拌，C：搅拌后的料加到储料罐(3)储存脱泡，D：纺丝泵(4)抽取铸膜液，E：芯液脱泡，F：芯液加入到喷丝头(5)，最后实现喷出的丝为三孔膜。5.如权利要求4所述的一种三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备方法，其特征在于：A步骤中乳化的时间为30分钟-60分钟。6.如权利要求4所述的一种三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备方法，其特征在于：B 步骤中搅拌的频率为40Hz，搅拌时间不少于10小时。7.如权利要求4所述的一种三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备方法，其特征在于：步骤F中芯液脱泡时间长于步骤C中的脱泡时间。 8.如权利要求4所述的一种三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备方法，其特征在于：滤芯加热温度为30-45摄氏度。

说明书

一种三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备装置及方法

技术领域

本发明涉及中空纤维膜制备的装置及方法，尤其涉及一种三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备装置及方法。

背景技术

聚氯乙烯中空纤维膜是一种微孔结构的中空纤维，微孔直径在0.01～0.1微米、用以分离粒径比微孔要小的细菌、病毒等物质。一般采用干-湿纺成形，在纤维的中心通入某种成分的凝固液以形成具有微孔结构的管状纤维。具有多微孔膜壁的聚乙烯或聚丙烯中空纤维膜，既可用于分离混合气体，也可用作超滤和透析。但是在现有技术中，传统的制备方法为：通过管式的中空纤维喷头，经过一段空气间隙后进入凝固液分相。市场上出现的最多的是单孔和七孔的中空纤维超滤膜。其中单孔中空纤维超滤膜，膜丝强度低，抗压性能差，水通量大，使用寿命短。而七孔中空纤维超滤膜虽然膜丝强度高，抗压性能好，使用寿命长，但是冲洗不方便，水通量小。后期又有研制出五孔的中空纤维，但是在实际使用中，缺点还是和七孔的相差不大，因此我们急需找到一种膜丝强度高，抗压性能好，使用寿命长，水通量大而且易清洗的新型的中空纤维膜。通过计算机模拟我们可以了解到三孔聚氯乙烯中空纤维膜是完全能够满足这样的要求的。但是在实际生产过程中，技术人员却一直无法掌握三孔聚氯乙烯中空纤维膜的生产工艺，也无法研制出三孔聚氯乙烯中空纤维膜的生产工艺来，通过现有技术生产出来的三孔膜膜孔都是变形或者断裂的。

发明内容

本发明的目的是提供一种三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备装置及方法，用于制造膜丝强度高，抗压性能好，使用寿命长，水通量大而且易清洗的三孔聚氯乙烯中空纤维膜。

为达到所述效果，本发明一种三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备装置，包括依次经管道连接的乳化罐，搅拌罐和储料罐，所述储料罐连接纺丝泵，纺丝泵连接喷丝头，喷丝头连接芯液储存槽，芯液储存槽连接芯液加热槽。

优选的，所述喷丝头内设有凝固槽。原料经过喷丝头，经过一段空气间隙后进入凝固液分相。

优选的，所述喷丝头为三孔管式的中空纤维喷头，形成三路连接在芯液储存槽上，保证最终成型为三孔聚氯乙烯中空纤维膜。

进一步的，一种采用所述的三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备装置的中空纤维膜制备方法，包括以下步骤：

A：粉料和溶剂加到乳化罐进行乳化，

B：乳化后的料加到搅拌罐进行搅拌，

C：搅拌后的料加到储料罐储存脱泡，

D：纺丝泵抽取铸膜液，

E：芯液脱泡，

F：芯液加入到喷丝头，

最后实现喷出的丝为三孔膜。

优选的，A步骤中乳化的时间为30分钟-60分钟。乳化时间对乳状液的质量有影响，而乳化时间的多少，是为使体系进行充分的乳化，是与乳化设备的效率紧密相连的，可根据经验和实验来确定乳化时间。现有技术中通常采用均质器进行乳化，仅需用3-10分钟。本发明中将整个乳化工序分开进行，所需要的时间为为30分钟-60分钟，但是所生产的产物质量得以提高。

优选的，B步骤中步骤中搅拌的频率为40Hz，搅拌时间不少于10小时。搅拌速度适中是为使物料能充分的溶解，但搅拌速度过高，会将气泡带入体系，脱泡时间变长。因此搅拌速度不能过快也不能过慢，并且至少要搅拌10小时以达到所需要求。

优选的，步骤F中芯液脱泡时间长于步骤C中的脱泡时间。脱泡的作用是将产品中，尤其是搅拌时混入的气体脱离出来。为了保证脱离完整，本发明采用两次脱泡。而现有技术中即使有二次脱泡，其第二次脱泡时间往往短于或者等于第一次脱泡时间。这是由于人们往往认为第二次脱泡所含的气体应当少于第一次脱泡。但是在实际工作中，我们发现，确实第二次脱泡时所需要脱出的气体少，但是小气泡混合在产品中，其实更难以脱出。而只有花费更长的时间才能保证脱泡的效果。

由于采用了所述技术方案，在采用了所述的装置中能确保生成符合我们需要的三孔聚氯乙烯中空纤维膜，并且保证产品质量。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明一种三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备装置的结构图。

图2为本发明一种三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备装置及方法所生产的三孔聚氯乙烯中空纤维膜剖视图。

图3为本发明一种三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备装置的凝固槽的结构图。

具体实施方式

如图1、图2以及图3所示，本发明一种三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备装置及方法，包括依次经管道连接的乳化罐1，搅拌罐2和储料罐3，所述储料罐3连接纺丝泵4，纺丝泵4连接喷丝头5，喷丝头5连接芯液储存槽6，芯液储存槽6连接芯液加热槽7。

其中乳化罐1起对于调配好的原料进行乳化作用，乳化完毕后通入所述搅拌罐2进行搅拌，搅拌完毕后放入储料罐3内。储料罐3不仅起到储料作用，而且还对搅拌完毕的原料进行第一次脱泡。脱泡完毕后，原料通过纺丝泵4进行抽料，并且导入喷丝头5。喷丝头5起到喷丝作用，其内设有凝固槽8，凝固槽8的作用是使得膜丝成形，所述喷丝头5为三孔管式的中空纤维喷头，形成三路连接在芯液储存槽6上。通过三孔管式的中空纤维喷头，经过一段空气间隙后进入凝固液分相。芯液储存槽6连接芯液加热槽7。

工作时，本发明用的是一种采用所述一种三孔聚氯乙烯中空纤维膜制备装置的中空纤维膜制备方法，包括以下步骤：

A：粉料和溶剂加到乳化罐1进行乳化，

B：乳化后的料加到搅拌罐2进行搅拌，

C：搅拌后的料加到储料罐3储存脱泡，

D：纺丝泵4抽取铸膜液，

E：滤芯加热，

F：芯液脱泡，

G：芯液加入到喷丝头5，最后实现喷出的丝为三孔膜。

其中A步骤中乳化的时间为30分钟-60分钟。B步骤中搅拌的频率为40Hz，搅拌时间不少于10小时。步骤中芯液脱泡时间长于步骤C中的脱泡时间。