一种中空纤维纳滤膜的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种中空纤维纳滤膜。
【背景技术】
[0002]纳滤膜技术是近年来国内外发展较快的新型膜分离技术。纳滤膜是介于超滤膜和反渗透膜之间的一种以压力驱动的膜。纳滤膜具有纳米级的膜孔径，并且膜上多数情况下带有电荷，所以纳滤膜在运行时可以截留住二价或多价离子和较大分子量的有机物，而允许单价离子通过。因此，基于纳滤膜的独特性能，其广泛应用于废水处理、食品工业、化工医药业和饮用水行业等。
[0003]目前大多数商业化的纳滤膜为卷式纳滤膜。卷式膜有抗污染能力差、较难清洗和对进水水质要求高等问题。相比卷式纳滤膜，中空纤维纳滤膜具有处理水量大，膜的比较面积大，可以进行反洗等优点。从而可以有效的提高膜本身的抗污染能力，并延长纳滤膜的使用寿命。从纳滤膜的制备技术方面来说，目前主要有相转化法和复合法、相转化方法是制备的纳滤膜较为简单，但是制备的纳滤膜有耐用性较差，通量较低等问题。
[0004]大部分商业化的纳滤膜产品均是通过复合法制备的。复合法的过程包括基膜和分离层的制备。通常，基膜是制备是通过相转化方法，而分离层一般采用界面聚合法来制备。制备的基膜要求有适当的孔径、孔径分布、孔隙率和化学稳定性。一般的中空纤维纳滤膜都是采用复合法进行制备，使得支撑层与分离层之间易发生剥离，并且整体通量较低。
【实用新型内容】
[0005]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中空纤维纳滤膜，该中空纤维纳滤膜具有高的力学性能、亲水性和透水性。
[0006]本实用新型提供了一种中空纤维纳滤膜，包括支撑管、纳米纤维基层以及纳滤分离层，所述纳米维基层设置在所述支撑管与所述纳滤分离层之间，所述支撑管的外径为0.4?2.3mm，所述支撑管的壁厚为0.1?0.7mm，所述支撑管为无机或有机聚合物材料编织而成的支撑管。
[0007]可选的，所述支撑管的外径为1.0?2.0mm，所述支撑管的壁厚为0.2?0.5mm。
[0008]可选的，所述支撑管的外径为1.5_，所述支撑管的壁厚为0.4_。
[0009]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中空纤维纳滤膜，该中空纤维纳滤膜采用多层支撑结构制备中空纤维纳滤膜，内部使用高强度支撑管结构作为中空纤维纳滤膜的内部支撑层，在支撑管外层表面，通过静电纺丝工艺，制备纳米纤维层作为中空纤维纳滤膜的基层，最后在中空纤维纳滤膜的最外层采用界面聚合方法制备纳滤分离层，由于纳米纤维层经过热处理和滚压工艺，各层之间的连接强度得到了有效的提高;这种多层结构在极大的提高了各层之间粘结性的同时，可以有效的提高膜的亲水性和透水量；由于采用了静电纺丝工艺，制备的纳米纤维基层具有优良的孔隙率，透水量，同时通过静电纺丝工艺制备的复合纳米纤维基层可以有效的避免超滤作为基膜所产生的各种问题；本实用新型提供的中空纤维纳滤膜性能优良，同时具有优良的亲水性和抗污染能力，通量可以达到40L/m2以上，对一价和二价盐的脱除率分别为>40%和>95%。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型提供的中空纤维纳滤膜的结构示意图；
[0011]图2为本实用新型提供的表面设置有多个支撑管的生产中空纤维纳滤膜的设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0012]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。
[0013]如图1至2所示:本实用新型实施例的一种中空纤维纳滤膜，包括支撑管1、纳米纤维基层2以及纳滤分离层3，所述纳米维基层2设置在所述支撑管I与所述纳滤分离层3之间，所述支撑管I的外径为0.4?2.3mm，所述支撑管I的壁厚为0.1?0.7mm，所述支撑管I为无机或有机聚合物材料编织而成的支撑管，所述支撑管的无机聚合物材料为蚕丝、铜丝、不锈钢丝、泡沫镍、氧化锆或氧化铝金属筛网中的一种或多种，所述支撑管的有机聚合物材料为聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚间苯二甲酰间苯二胺、聚对苯二甲酰对苯二胺、聚氯乙烯、聚氨基甲酸酯、聚酰胺、聚丙烯晴、聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯醇缩甲醛中的一种或多种，所述纳米纤维基层的材料为聚酰胺、聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯晴、聚乙烯醇、聚乳酸、聚氧乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚己内酯、醋酸纤维素、胶原蛋白、聚苯并咪挫、聚丙烯酸铵、聚乙烯咔唑或聚酰亚胺中的一种或多种;该中空纤维纳滤膜采用多层支撑结构制备中空纤维纳滤膜，内部使用高强度支撑管结构作为中空纤维纳滤膜的内部支撑层，在支撑管外层表面，通过静电纺丝工艺，制备纳米纤维层作为中空纤维纳滤膜的基层，最后在中空纤维纳滤膜的最外层采用界面聚合方法制备纳滤分离层，由于纳米纤维层经过热处理和滚压工艺，各层之间的连接强度得到了有效的提高;这种多层结构在极大的提高了各层之间粘结性的同时，可以有效的提高膜的亲水性和透水量；由于采用了静电纺丝工艺，制备的纳米纤维基层具有优良的孔隙率，透水量，同时通过静电纺丝工艺制备的复合纳米纤维基层可以有效的避免超滤作为基膜所产生的各种问题;本实用新型提供的中空纤维纳滤膜性能优良，同时具有优良的亲水性和抗污染能力，通量可以达到40L/m2以上，对一价和二价盐的脱除率分别为>40%和>95%。
[0014]作为上述实施例的优选实施方式，所述支撑管的外径为1.0?2.0mm，所述支撑管的壁厚为0.2?0.5mm。
[0015]作为上述实施例的优选实施方式，所述支撑管的外径为1.5mm，所述支撑管的壁厚为0.4mmο
[0016]本实用新型还提供一种生产中空纤维纳滤膜的设备，包括纺丝注射器200以及针头静电纺丝设备100，所述纺丝注射器200设置在所述针头静电纺丝设备的上方，所述针头静电纺丝设备包括主轴10以及滚筒收集器20，所述滚筒收集器20设置在所述主轴10上，所述主轴与外部电源相连接，所述滚筒收集器外部两端的圆周方向上设置有多个均匀分布的静电纺丝针头30，所述主轴与外部的电机相连接，所述滚筒收集器在主轴的带动下沿圆周方向转动，所述滚筒收集器20的外部圆周方向沿轴向均匀设置有多个所述支撑管，支撑管在滚筒收集器20上