专利名称：一种亲水性中空纤维干态微孔膜的制作方法
技术领域：
本实用新型属于膜分离技术领域，涉及高分子聚丙烯中空纤维微滤膜的表面改性制备技术领域，特别涉及一种不用醇类及有机溶机亲水改性的亲水性中空纤维干态微孔膜。
背景技术：
聚丙烯是一种性能优良的微孔分离膜的制造材料。抗碱耐酸性能十分突出，采用熔融纺丝、单向拉伸而制得的中空纤维微孔膜，不仅具有良好的分离性能，而且具有湿法纺丝(NIPS)或热法纺丝(TIPS)不可比拟的机械强度，正是它与生俱来的这种特性，被广泛用于污水处理等领域，另外，聚丙烯PP或PE，原材料易得，价格低廉，这也是受人青睐的原因之一。采用熔融一拉伸法所制得的中空纤维微滤膜，其表面能较低，具有极强的憎水性，(接触角90-103度)，不能用于水的过滤，我们称之为疏水膜，疏水膜用于气体的过滤或做成一定规格的接触器，用于液体中溶解气体的脱除或者相反一气体的液体吸收。若发挥它的另一功能，用于水处理，则首先要将膜进行“变性”为亲水膜，方可用于液体水的过滤，这正是本专利所要解决的问题。目前，科研人员提出了许多亲水改性的方法，主要分为永久性亲水和暂时性亲水。永久性亲水，多半采用等离子体接技法、光照射法、射线照射法等，这类方法不但需要昂贵的专门设备，而且还难以实现规模化生产，从大量的文献报道中可以看出，接技率控制十分困难，它的实质是将亲水集团如-OH或-COOH接到烯烃的链上，接技率低，效果不明显，接技率太高亲水性反而下降，人们分析原因，太高的接技率也会堵塞微孔。还有的方法是将亲水且溶于水的高聚物如PVA，通过醛类交联剂，如戌二醛，将PVA水溶液用事先做成的超滤组件进行死端过滤，使PVA深积于膜表面尔后进行交联，变为亲水表面。工艺繁杂，而且亲水前，必须做成组件，才能进行下步工作，这一点会给不同需求带来很多不便。众所周知，传统的亲水处理是用乙醇浸泡，随后转入水中，水慢慢取代微孔中的乙醇，便成为亲水的微孔膜，这种微孔膜要始终保持湿态，一旦失去水分又变成疏水膜，这往往给膜的保存与运输和使用带来诸多的麻烦。况且，乙醇是一种易燃溶剂，极易挥发，既不环保又不安全。
发明内容本实用新型公开了一种亲水性中空纤维干态微孔膜，其特征在于它包括聚丙烯膜丝基质1、亲水性膜内部渗透物3 ;其中亲水性膜内部渗透物3通过聚丙烯膜丝基质I渗透到聚丙烯膜丝的薄膜层2、聚丙烯膜丝的微孔4中。本实用新型所述的中空纤维干态微孔膜，其中的聚丙烯膜丝基质材质I为聚丙烯类中空纤维。其孔径为0.1 μ m。本实用新型所述的中空纤维干态微孔膜，其中的聚丙烯类中空纤维的成分为聚偏氟乙烯、聚丙烯或聚乙烯。[0008]本实用新型所述的中空纤维干态微孔膜，其中的亲水性膜内部渗透物为亲水性表面活性剂。主要为:磺基丁二酸二异丁酯硫酸钠、磺基丁二酸二异己酯磺酸钠、丁二酸二异辛酯磺酸钠、脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基甜菜碱等，其中磺基丁二酸二异己酯磺酸钠最为理想；亲水后的渗透通量优于乙醇的亲水的效果。本实用新型进一步公开了亲水性中空纤维干态微孔膜的制备方法，其特征在于按如下的步骤进行:(I)将亲水性表面活性剂用去离子水配制浓度为0.1%-20% (w/v)的水溶液；(2)将聚丙烯中空纤维微滤膜基膜浸入上述溶液内，温度控制在10_60°C，浸泡时间为10-60分钟；(3)达到吸附平衡后，取出并浙去多余的水分；(4)在空气中晾干或热风烘干。本实用新型提供了一种简单快捷的亲水化处理的方法，将确定的表面活性剂配成一定浓度的溶液，然后待处理的中空纤维微孔膜浸泡于溶液内。取出晾干，便制成所要求的亲水的中空纤维干态微孔膜。该膜经处理后不会改变多孔膜的固有性质。该方法采用低分子量的不挥发的表面活性剂，容易洗脱不残留，亲水处理后，经过干燥，亲水活性物质会牢固吸附于膜的表面及微孔内。不流失、不挥发。容易贮存或运输。本实用新型是将确定的表面活性剂配成一定浓度的溶液，然后待处理的中空纤维微孔膜浸泡于溶液内。取出晾干，便制成所要求的亲水的中空纤维干态微孔膜。该膜经处理后不会改变多孔膜的机 械强度、物化指标等固有性质。例如采用重力垂直拉伸法的测量:取测量长度50厘米的膜丝系在500克砝码上，垂直吊起，时间一小时，观察记录如下:
权利要求1.一种亲水性中空纤维干态微孔膜，其特征在于它包括聚丙烯膜丝基质(I)、亲水性膜内部渗透物(3 );其中亲水性膜内部渗透物(3 )通过聚丙烯膜丝基质(I)渗透到聚丙烯膜丝的薄膜层(2)、聚丙烯膜丝的微孔(4)中。
2.根据权利要求1所述的中空纤维干态微孔膜，其特征在于所述的聚丙烯膜丝基质材质(I)为聚丙烯类中空纤维，其孔径为0.Ιμπι。
3.根据权利要求2所述的中空纤维干态微孔膜，其特征在于所述的聚丙烯类中空纤维的成分为聚偏氟乙烯、聚丙烯或聚乙烯。
4.根据权利要求1所述的中空纤维干态微孔膜，其特征在于所述的亲水性膜内部渗透物为亲水性表面活性剂。
专利摘要本实用新型公开了一种亲水性中空纤维干态微孔膜，其特征在于它包括聚丙烯膜丝基质1、亲水性膜内部渗透物3；其中亲水性膜内部渗透物通过聚丙烯膜丝基质1渗透到聚丙烯膜丝的薄膜层2、聚丙烯膜丝的微孔4中。本实用新型的方法采用低分子量的不挥发的表面活性剂，容易洗脱不残留，亲水处理后，经过干燥，亲水活性物质会牢固吸附于膜的表面及微孔内。不流失、不挥发，容易贮存或运输。该膜经处理后不会改变多孔膜的固有性质，如机械强度、物化指标等。特别适合聚丙烯PP膜的亲水改良，从湿态转变为干态并保存和使用。
文档编号B01D69/08GK203155106SQ20132006572
公开日2013年8月28日 申请日期2013年2月5日 优先权日2013年2月5日
发明者赵玉峰, 侯春梅 申请人:天津天一爱拓科技有限公司