一种中空纤维膜配方及其制备方法与流程

本发明涉及分离膜领域，具体是一种中空纤维膜配方及其制备方法。

背景技术：

1、中空纤维膜是一种具有独特结构和功能的膜材料，其被大量应用于食品加工、制药、污水处理和医疗领域。

2、目前现有技术中，中空纤维膜制备主要分为干法和湿法，其中干法是将聚合物溶于高沸点，低挥发性的溶剂(又称稀释剂)中，形成均相溶液，再以此溶液挤出成膜丝后进行冷却，当溶液温度下降到某一温度以下后，将分离后的凝胶浸入萃取液中除去稀释剂可形成多孔膜。

3、目前现有技术中，中空纤维膜丝冷却会采用浸水冷却，但是浸水冷却的方式易导致其受到外力冲击和拉扯，使得其发生断裂的情况，并且其与冷却的水质具有一定的要求，需要经常换水，同时中空纤维膜丝浸水会使得表面粘附一定的水渍，长期使用后，会导致后续步骤的萃取液发生稀释的情况；因此，针对上述问题提出一种中空纤维膜配方及其制备方法。

技术实现思路

1、为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题，本发明提出一种中空纤维膜配方及其制备方法。

2、本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种中空纤维膜制备方法，该制备方法包括以下步骤：

3、s1：将聚4-甲基-1-戊烯、乙二醇稀释剂、聚乙二醇添加剂、氯醋树脂和聚乙二醇按照相应的份数进行混合均匀，得到铸膜液；

4、s2：将上述铸膜液通过挤出机进行加热挤出，铸膜液从喷丝板的环形孔喷出，以此来形成初生态的中空纤维膜丝；

5、s3：将中空纤维膜丝在经过低温空气冷却段，使其冷却固化成膜，得到中空纤维膜半成品；

6、s4：将挤出的中空纤维膜半成品浸入萃取剂中，脱除膜中的乙二醇稀释剂；

7、s5：将脱除稀释剂后的膜置于烘箱中烘干，以此获得中空纤维膜成品，依靠低温空气冷却段的低温空气来对中空纤维膜丝进行冷却降温，以此可以提高冷却效果，并且可以提高冷却的均匀性，同时减少中空纤维膜丝通过水浴冷却导致后续萃取剂被稀释的情况。

8、优选的，s2中所述的喷丝板的下方设有加热机构，喷出的中空纤维膜丝可以从加热机构的中部穿过，加热机构对空气加热，使得中空纤维膜丝先经过具有一定温度的空气浴，使表面生成较为致密的皮层，依靠高温和低温交替形成的皮层，皮层作为中空纤维膜的外层，起到一定的支撑结构的作用，并且提高整体的韧性，延长中空纤维膜的使用寿命。

9、优选的，低温空气冷却段由冷却环和冷却管构成，冷却环内部设置有冷媒流动通道，冷媒流动通道末端与制冷设备进行连接，其可以对冷却环进行降温。

10、优选的，冷却环和冷却管的内部均安装有换热片，以此来提高热交换效果，冷却环和冷却管表面包覆有保温套进行保温隔热。

11、优选的，加热机构位于冷却管的侧面，冷却管上开设有通槽，中空纤维膜丝通过导丝轮的引导，然后引出冷却管的外部，并使其穿过加热机构，加热后的中空纤维膜丝再次穿过通槽回到冷却管的内部。

12、优选的，对s5中制备的中空纤维膜成品进行后处理，后处理步骤包括漂洗、收丝、剪切、浸泡、晾干中的一步或多步。

13、优选的，s2中所述挤出机的加热温度为200～250℃，挤出机的挤出速度为20～80m/min。

14、优选的，所述加热机构的加热温度为230～270摄氏度。

15、一种中空纤维膜配方，该配方适用于上述的中空纤维膜制备方法，该配方包括以下重量份原料：

16、

17、本发明的有益之处在于：

18、1.本发明通过喷丝板下方加装低温空气冷却段，依靠设置在依靠低温空气冷却段的低温空气来对中空纤维膜丝进行冷却降温，以此可以提高冷却效果，并且可以提高冷却的均匀性，同时减少中空纤维膜丝通过水浴冷却导致后续萃取剂被稀释的情况；

19、2.本发明通过设置加热机构，在使用时，加热机构3对空气加热，使得中空纤维膜丝先经过具有一定温度的空气浴，使表面生成较为致密的皮层，皮层可以作为中空纤维膜的外层，起到一定的支撑结构的作用，并且提高整体的韧性，延长中空纤维膜的使用寿命。

技术特征：

1.一种中空纤维膜制备方法，其特征在于：该制备方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种中空纤维膜制备方法，其特征在于：s2中所述的喷丝板的下方设有加热机构(3)，喷出的中空纤维膜丝可以从加热机构(3)的中部穿过，加热机构(3)对空气加热，使得中空纤维膜丝先经过具有一定温度的空气浴，使表面生成较为致密的皮层。

3.根据权利要求2所述的一种中空纤维膜制备方法，其特征在于：低温空气冷却段由冷却环(1)和冷却管(4)构成，冷却环(1)内部设置有冷媒流动通道(7)，冷媒流动通道(7)末端与制冷设备进行连接，其可以对冷却环(1)进行降温。

4.根据权利要求1所述的一种中空纤维膜制备方法，其特征在于：冷却环(1)和冷却管(4)的内部均安装有换热片(6)，以此来提高热交换效果，冷却环(1)和冷却管(4)表面包覆有保温套进行保温隔热。

5.根据权利要求1所述的一种中空纤维膜制备方法，其特征在于：加热机构(3)位于冷却管(4)的侧面，冷却管(4)上开设有通槽(5)，中空纤维膜丝通过导丝轮(2)的引导，然后引出冷却管(4)的外部，并使其穿过加热机构(3)，加热后的中空纤维膜丝再次穿过通槽(5)回到冷却管(4)的内部。

6.根据权利要求1所述的一种中空纤维膜制备方法，其特征在于：对s5中制备的中空纤维膜成品进行后处理，后处理步骤包括漂洗、收丝、剪切、浸泡、晾干中的一步或多步。

7.根据权利要求1所述的一种中空纤维膜制备方法，其特征在于：s2中所述挤出机的加热温度为200～250℃，挤出机的挤出速度为20～80m/min。

8.根据权利要求2所述的一种中空纤维膜制备方法，其特征在于：所述加热机构(3)的加热温度为230～270摄氏度。

9.一种中空纤维膜配方，其特征在于：该配方适用于权利要求1-8中任意一项所述的中空纤维膜制备方法，该配方包括以下重量份原料：

技术总结
本发明属于分离膜领域，具体的说是一种中空纤维膜配方及其制备方法，所述的一种中空纤维膜制备方法，该制备方法包括以下步骤：S1：将聚4‑甲基‑1‑戊烯、乙二醇稀释剂、聚乙二醇添加剂、氯醋树脂和聚乙二醇按照相应的份数进行混合均匀，得到铸膜液；S2：将上述铸膜液通过挤出机进行加热挤出，铸膜液从喷丝板的环形孔喷出，以此来形成初生态的中空纤维膜丝；S3：将中空纤维膜丝在经过低温空气冷却段，使其冷却固化成膜，得到中空纤维膜半成品，依靠上述设置可以减少中空纤维膜丝通过水浴冷却导致后续萃取剂被稀释的情况。

技术研发人员：余景海
受保护的技术使用者：重庆澳通环境科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/10/28