专利名称：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。
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。
具体实施例方式如图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t中芯液脱泡时间长于步骤C中的脱泡时间。
权利要求
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。
全文摘要
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。
文档编号B01D67/00GK101920172SQ20101026523
公开日2010年12月22日 申请日期2010年8月25日 优先权日2010年8月25日
发明者廖青云, 朱庭辉, 茅建土 申请人:茅忠海