一种用于制备中空纤维膜的设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于制备中空纤维膜的设备，包括料液系统、芯液系统、喷丝装置、膜丝固化成型及漂洗系统以及膜丝收集系统，所述喷丝装置分别与所述料液系统和所述芯液系统相连，所述喷丝装置、所述膜丝固化成型及漂洗系统以及膜丝收集系统依次相连接，其中：所述料液系统包括氮气罐、纺丝罐、纺丝泵和第一过滤器，所述芯液系统包括芯液罐、芯液泵和第二过滤器，膜丝固化成型及漂洗系统包括六个依次相连接的超声波凝固浴槽。本实用新型的有益效果在于，提供一种全自动化、生产效率高且膜丝的质量优良好以及均一度高的用于制备中空纤维膜的设备。
【专利说明】一种用于制备中空纤维膜的设备
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及一种用于制备中空纤维膜的设备。
【背景技术】
[0002]膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。与传统的分离工艺相比较，膜分离具有在常温下进行、无相态变化、无化学变化、选择性好、适应性强、能耗低等优点。
[0003]同时，膜技术在日常生活中也日益显示出它的重要作用和光明前景。膜技术作为新型分离技术已广泛应用于气体分离、物料分离和水处理，其中水处理领域对膜产品的需求量最大。超滤膜技术既可除去水中病菌、病毒、热源、胶体、等有害物质，又可透析对人体有益的无机盐，已广泛应用于牛奶脱脂、果汁浓缩、黄酒纯化、白酒陈化、啤酒除菌、味精提纯、蔗糠脱色、氨基酸浓缩、酱油除菌等生产中，而且还广泛应用于医疗针剂水、输液水、洗瓶水、外科手术洗洁水的制备。因其克服了蒸馏水中含有细菌尸体的缺点，且具有生物活性，所以更有利于病人恢复健康而备受医学界推崇。
[0004]目前有多种方法来制备聚合物分离膜，如:烧结法、拉伸法、径迹蚀刻法和相转化法，由于材料性质和制膜工艺条件的不同，最终所成的分离膜的结构和性能将会有很大的差异。目前应用最广泛的制膜工艺为相转化法制膜工艺。相转化法可以通过多种方式使聚合物溶液发生相分离，如热诱导沉淀相分离、溶剂蒸发沉淀相分离、气相沉淀相分离和浸入沉淀相分离。目前所使用的膜大部分是采用浸没沉淀法制备的相转化法膜。但这种工艺也存在着一些问题，如，制膜设备的凝固浴短，则工艺条件好控制，但成膜速度过快，膜的分离层就较为致密，膜的纯水通量就会较小，且膜中的溶剂和添加剂很难洗脱，严重影响成品膜的品质；欲降低成膜速度，则需将制膜设备的凝固浴做的非常长，并且膜丝下轮后，又会有非常繁琐且耗时很长的后处理工艺。
[0005]频率为20Hz?20000Hz的声波为超声波，超声波作为一种无污染的能源，随着科学技术的发展，相关【技术领域】的互相渗透，使超声波技术广泛用于工业、化工、医学、检验等领域。超声波作为一种特殊的能量输入方式，所具备的高效能是其他很多技术望尘莫及的。近些年随着超声波技术的日益发展与成熟，其在膜行业的膜清洗方面已得到了广泛研究和讨论，但是在膜制备工艺上还鲜有研究。
实用新型内容
[0006]鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型的主要目的在于解决现有技术的缺陷，本实用新型提供一种全自动化、生产效率高且膜丝的质量优良好以及均一度高的用于制备中空纤维膜的设备。
[0007]本实用新型提供了一种用于制备中空纤维膜的设备，包括料液系统、芯液系统、喷丝装置、膜丝固化成型及漂洗系统以及膜丝收集系统，所述喷丝装置分别与所述料液系统和所述芯液系统相连，所述喷丝装置、所述膜丝固化成型及漂洗系统以及膜丝收集系统依次相连接，其中:
[0008]所述料液系统包括氮气罐、纺丝罐、纺丝泵和第一过滤器，所述纺丝罐分别与所述氮气罐和所述纺丝泵相连，所述第一过滤器分别与所述纺丝泵和所述喷丝装置相连接；
[0009]所述芯液系统包括芯液罐、第二过滤器和芯液泵，所述第二过滤器分别与所述芯液罐和所述芯液泵相连，所述芯液泵分别与所述第二过滤器和所述喷丝装置相连接；
[0010]所述膜丝固化成型及漂洗系统包括依次进行连接的第一级超声波凝固浴槽、第二级超声波凝固浴槽、第三级超声波凝固浴槽、第四级超声波凝固浴槽、第五级超声波凝固浴槽以及第六级超声波凝固浴槽，所述第一级超声波凝固浴槽、第二级超声波凝固浴槽、第三级超声波凝固浴槽、第四级超声波凝固浴槽、第五级超声波凝固浴槽以及第六级超声波凝固浴槽均为上端开口的凝固浴槽，所述凝固浴槽内的底部设置有加热管，所述凝固浴槽的一侧设置有超声波震板，所述超声波震板上均匀设置有多个超声波震子，所述凝固浴槽内上部水平设置有多根主动导丝轮，所述多根主动导丝轮中相邻两根主动导丝轮之间分别设置有第一从动导丝轮，所述凝固浴槽内下部水平设置有多根第二从动导丝轮，所述凝固浴槽外部设置有分别与所述多根主动导丝轮相连的驱动电机；
[0011]所述膜丝收集系统包括绕丝轮，所述绕丝轮与所述膜丝固化成型及漂洗系统中的第六级超声波凝固浴槽相连接。
[0012]可选的，所述多根第二从动导丝轮分别水平设置在所述主动导丝轮与所述第一从动导丝轮的下方。
[0013]可选的，所述四个第二从动导丝轮位于一条水平直线上。
[0014]可选的，所述四个第二从动导丝轮与所述主动导丝轮和所述第一从动导丝轮均不在一条垂直线上。
[0015]可选的，所述多个超声波震子的频率均为20?200Hz。
[0016]可选的，所述喷丝装置包括喷丝头，所述喷丝头分别与所述芯液泵以及所述喷丝头相连。
[0017]可选的，所述多根主动导丝轮和所述第一从动导丝轮位于一条水平直线上。
[0018]本实用新型具有以下优点和有益效果:本实用新型提供一种用于制备中空纤维膜的设备，该设备提高了中空纤维膜的成孔率和纯水通量，并将膜丝的后处理工艺完全并入流水生产线，极大地缩短了纺丝时间，生产效率提高，有利于实现工艺的自动化，并且提升了膜丝的品质。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型提供的用于制备中空纤维膜的设备的结构示意图；
[0020]图2为图1中各个超声波凝固浴槽的立体结构示意图；
[0021]图3是图2的主视结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面将参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0023]如图1至图3所示:本实用新型实施例的一种用于制备中空纤维膜的设备，包括料液系统2、芯液系统1、喷丝装置3、膜丝固化成型及漂洗系统4以及膜丝收集系统10，所述喷丝装置3分别与所述料液系统2和所述芯液系统I相连，所述喷丝装置3、所述膜丝固化成型及漂洗系统以及膜丝收集系统10依次相连接，其中:所述料液系统2包括氮气罐21、纺丝罐22、纺丝泵23和第一过滤器24，所述纺丝罐22分别与所述氮气罐21和所述纺丝泵23相连，所述第一过滤器24分别与所述纺丝泵23和所述喷丝装置3相连接；所述芯液系统I包括芯液罐11、芯液泵12和第二过滤器13，所述芯液泵12分别与所述芯液罐11和所述第二过滤器13相连，所述第二过滤器13分别与所述芯液泵12和所述喷丝装置3相连接；所述膜丝固化成型及漂洗系统包括依次进行连接的第一级超声波凝固浴槽4、第二级超声波凝固浴槽5、第三级超声波凝固浴槽6、第四级超声波凝固浴槽7、第五级超声波凝固浴槽8以及第六级超声波凝固浴槽9，所述第一级超声波凝固浴槽、第二级超声波凝固浴槽、第三级超声波凝固浴槽、第四级超声波凝固浴槽、第五级超声波凝固浴槽以及第六级超声波凝固浴槽均为上端开口的凝固浴槽40，所述凝固浴槽40内的底部设置有加热管(图中未画)，所述凝固浴槽40的一侧设置有超声波震板41，所述超声波震板41上均匀设置有多个超声波震子42，所述凝固浴槽40内上部水平设置有多根主动导丝轮43，所述多根主动导丝轮43中相邻两根主动导丝轮之间分别设置有第一从动导丝轮44，所述多根主动导丝轮43优选为三根主动导丝轮，所述凝固浴槽41内下部水平设置有多根第二从动导丝轮45，所述凝固浴槽41外部设置有分别与所述三根主动导丝轮43相连的驱动电机46 ;所述膜丝收集系统10包括绕丝轮，所述绕丝轮与所述膜丝固化成型及漂洗系统中的第六级超声波凝固浴槽9相连接，该设备提高了中空纤维膜的成孔率和纯水通量，并将膜丝的后处理工艺完全并入流水生产线，极大地缩短了纺丝时间，生产效率提高，有利于实现工艺的自动化，并且提升了膜丝的品质。
[0024]作为上述实施例的优选实施方式，所述多根第二从动导丝轮45为四根第二从动导丝轮，分别水平设置在所述主动导丝轮43与所述第一从动导丝轮44的下方。
[0025]作为上述实施例的优选实施方式，所述四根第二从动导丝轮45位于一条水平直线上。
[0026]作为上述实施例的优选实施方式，所述四根第二从动导丝轮45与所述主动导丝轮43和所述第一从动导丝轮44均不在一条垂直线上。
[0027]作为上述实施例的优选实施方式，所述多个超声波震子42的频率均为20?200Hz。
[0028]作为上述实施例的优选实施方式，所述喷丝装置包括喷丝头，所述喷丝头分别与所述芯液泵以及所述喷丝头相连。
[0029]作为上述实施例的优选实施方式，所述三根主动导丝轮和所述多根第一从动导丝轮位于一条水平直线上。
[0030]最后应说明的是:以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【权利要求】
1.一种用于制备中空纤维膜的设备，其特征在于，包括料液系统、芯液系统、喷丝装置、膜丝固化成型及漂洗系统以及膜丝收集系统，所述喷丝装置分别与所述料液系统和所述芯液系统相连，所述喷丝装置、所述膜丝固化成型及漂洗系统以及膜丝收集系统依次相连接，其中: 所述料液系统包括氮气罐、纺丝罐、纺丝泵和第一过滤器，所述纺丝罐分别与所述氮气罐和所述纺丝泵相连，所述第一过滤器分别与所述纺丝泵和所述喷丝装置相连接； 所述芯液系统包括芯液罐、芯液泵和第二过滤器，所述芯液泵分别与所述芯液罐和所述第二过滤器相连，所述第二过滤器分别与所述芯液泵和所述喷丝装置相连接； 所述膜丝固化成型及漂洗系统包括依次进行连接的第一级超声波凝固浴槽、第二级超声波凝固浴槽、第三级超声波凝固浴槽、第四级超声波凝固浴槽、第五级超声波凝固浴槽以及第六级超声波凝固浴槽，所述第一级超声波凝固浴槽、第二级超声波凝固浴槽、第三级超声波凝固浴槽、第四级超声波凝固浴槽、第五级超声波凝固浴槽以及第六级超声波凝固浴槽均为上端开口的凝固浴槽，所述凝固浴槽内的底部设置有加热管，所述凝固浴槽的一侧设置有超声波震板，所述超声波震板上均匀设置有多个超声波震子，所述凝固浴槽内上部水平设置有多根主动导丝轮，所述多根主动导丝轮中相邻两根主动导丝轮之间分别设置有第一从动导丝轮，所述凝固浴槽内下部水平设置有多根第二从动导丝轮，所述凝固浴槽外部设置有分别与所述多根主动导丝轮相连的驱动电机； 所述膜丝收集系统包括绕丝轮，所述绕丝轮与所述膜丝固化成型及漂洗系统中的第六级超声波凝固浴槽相连接。
2.根据权利要求1所述的用于制备中空纤维膜的设备，其特征在于，所述多根第二从动导丝轮分别水平设置在所述主动导丝轮与所述第一从动导丝轮的下方。
3.根据权利要求2所述的用于制备中空纤维膜的设备，其特征在于，所述四根第二从动导丝轮位于一条水平直线上。
4.根据权利要求3所述的用于制备中空纤维膜的设备，其特征在于，所述四根第二从动导丝轮与所述主动导丝轮和所述第一从动导丝轮均不在一条垂直线上。
5.根据权利要求1所述的用于制备中空纤维膜的设备，其特征在于，所述多个超声波震子的频率均为20?200Hz。
6.根据权利要求1所述的用于制备中空纤维膜的设备，其特征在于，所述喷丝装置包括喷丝头，所述喷丝头分别与所述芯液泵以及所述喷丝头相连。
7.根据权利要求1所述的用于制备中空纤维膜的设备，其特征在于，所述多根主动导丝轮和所述第一从动导丝轮位于一条水平直线上。
【文档编号】B01D67/00GK203971773SQ201420417333
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年7月28日 优先权日:2014年7月28日
【发明者】李亚静, 张勇军, 王爱胜, 刘洁, 王献德, 杨国庆, 陈卫文, 张玉亮, 裴志强 申请人:北京新源国能科技有限公司