一种工业用水处理中使用的改性聚氨酯中空纤维膜的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种中空纤维膜，具体涉及一种工业用水处理中使用的改性聚氨酯中空纤维膜，属于水处理领域。
【背景技术】
[0002]膜分离技术是一种广泛应用于溶液或气体物质分离、浓缩和提纯的分离技术。膜壁微孔密布，原液在一定压力下通过膜的一侧，溶剂及小分子溶质透过膜壁为滤出液，而大分子溶质被膜截留，达到物质分离及浓缩的目的。膜分离过程为动态过滤过程，大分子溶质被膜壁阻隔，随浓缩液流出，可连续长期使用。过滤过程可在常温、低压下运行，无相态变化，高效节能。
[0003]超滤膜是额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜，其在工业中和水处理中的的应十分广泛。按照材质可分为无机膜和有机膜，其中无机膜主要是陶瓷膜和金属膜，有机膜由高分子材料制成，如醋酸纤维素、聚醚砜、芳香族聚酰胺、聚氨酯等。根据膜的形状不同可分为平板膜、管式膜、毛细管膜和中空纤维膜。其中聚氨酯材料具有性能的多样性和可控性、良好的生物相容性和化学稳定性、耐水性，是一种日益受到重视的新型膜材料之一。
[0004]但是现有的聚氨酯中空纤维膜主要存在以下缺点:
1、在分离原水过程中，表面会沉积大量杂质和颗粒，随着杂质颗粒的累积，膜的有效面积逐渐变小，膜通量降低，过滤效率变差；
2、膜的弹性差，很难用于大流量水体的净化处理；
3、传统的聚丙烯中空纤维超滤膜清洗方法是采用气体或液体反冲洗，这样操作需要引入外部设备，并且过滤过程必须停止，提高了运行成本，而且容易造成膜的损伤。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种工业用水处理中使用的改性聚氨酯中空纤维膜，包括入水面层和出水面层。
[0006]聚碳酸酯型聚氨酯树脂60-70，
氯丁二烯2-5，
氨丙基三乙氧基硅烷3-7，
聚氨基甲酸酯1-2，
三乙醇胺2-5，
邻苯二甲酸二丁酯0.5-3，
玻璃纤维2-4，
脂肪酸聚氧乙烯酯6-10，
十二烧基苯磺酸4-6 ；
所述的出水面层包括以下重量份的原料:
聚碳酸酯型聚氨酯树脂 60-70， 羟丙基甲基纤维素1-2，
马来酸3-6，
端羟基热塑性聚酯1-2，
蒙托土5_8，
聚乙二醇6-10，
三异丙醇胺3-6，
聚乙二醇月桂酸双酯 2-8 乙二醇丁醚醇酸酯5-8。
[0007]优选的，将蒙脱土、羟丙基甲基纤维素按照5:1的重量混合后研磨至80-100目，再加入聚乙二醇、娃烧偶联剂KH550，在80°C、400r/min条件下搅拌30min，干燥后研磨至约600目，再加入柠檬酸和橄榄油，在约180°C转速400r/min下搅拌5-10h，冷却后即可作为出水面层所用原料。
[0008]优选的，将玻璃纤维研磨至80-100目，再加入聚乙二醇、硅烷偶联剂KH550，在800C、400r/min条件下搅拌30min，干燥后研磨至约600目，再加入梓檬酸和橄榄油，在约180°C转速400r/min下搅拌5-10h，冷却后即可作为入水面层所用原料。
[0009]本发明具有以下优点:
(I)聚碳酸酯型聚氨酯树脂涂层具有很高的弹性，而且在聚碳酸酯型聚氨酯树脂内添加氨丙基三乙氧基硅烷、聚氨基甲酸酯、聚乙二醇月桂酸双酯、端羟基热塑性聚酯等改性助剂可以进一步提高膜的弹性，这种结构的高弹性膜具能适应大流量的水流冲击，提高膜的强度和使用寿命。
[0010](2)在聚氨酯膜层中添加羟丙基甲基纤维素、玻璃纤维、蒙托土组分增加了膜层的微孔数量以及连通性，并且微孔的分布更加分散均匀，使得中空纤维膜的纯水通量大幅提升。
[0011](3)氯丁二烯、氨丙基三乙氧基硅烷、脂肪酸聚氧乙烯酯、十二烷基苯磺酸和马来酸这五种物质复配产生协同作用，提高了膜对大分子有机物的截留率，使污水的COD去除率大巾畐提尚O
[0012](4)三异丙醇胺、三乙醇胺、聚乙二醇改变了膜表面的静电作用，阻止了膜表面对污染物的吸附。
【具体实施方式】
[0013]下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
[0014]实施例1:
一种工业用水处理中使用的改性聚氨酯中空纤维膜，包括入水面层和出水面层。
[0015]所述的入水面层包括以下重量份的原料:
聚碳酸酯型聚氨酯树脂 60，
氯丁二烯2，
氨丙基三乙氧基硅烷 3，
聚氨基甲酸酯1，
三乙醇胺2， 邻苯二甲酸二丁酯0.5，
玻璃纤维2;
脂肪酸聚氧乙烯酯6，
十一■烧基苯横酸4;
将玻璃纤维研磨至80-100目，再加入聚乙二醇、硅烷偶联剂KH550，在80°C、400r/min条件下搅拌30min，干燥后研磨至约600目，再加入柠檬酸和橄榄油等，在约180°C转速400r/min下搅拌5-10h，冷却后即可作为入水面层所用原料品。
[0016]所述的出水面层包括以下重量份的原料:
聚碳酸酯型聚氨酯树脂 60，
羟丙基甲基纤维素1，
马来酸3，
端羟基热塑性聚酯1，
蒙托土5，
聚乙二醇6，
三异丙醇胺3，
聚乙二醇月桂酸双酯 2，
乙二醇丁醚醇酸酯5。
[0017]将蒙脱土、羟丙基甲基纤维素按照5:1的重量混合后研磨至80-100目，再加入聚乙二醇、硅烷偶联剂KH550，在80 0C、400r/min条件下搅拌30min，干燥后研磨至约600目，再加入柠檬酸和橄榄油等，在约180°C转速400r/min下搅拌5-10h，冷却后即可作为出水面层所用原料。
[0018]将上述改性聚氨酯中空纤维膜应用于某养殖场废水的处理，经预处理后，入水的COD为3700-5300mg/L，出水的⑶D为110-210 mg/L，去除率为96.0-96.7%，处理量为2000L/d，运行时的膜通量平均可以达到20L/(m2.h)
实施例2:
一种工业用水处理中使用的改性聚氨酯中空纤维膜，包括入水面层和出水面层。
[0019]所述的入水面层包括以下重量份的原料:
聚碳酸酯型聚氨酯树脂 70，
氯丁二烯5，
氨丙基三乙氧基硅烷 7，
聚氨基甲酸酯2，
三乙醇胺5，
邻苯二甲酸二丁酯3，
玻璃纤维4，
脂肪酸聚氧乙烯酯10，
十二烧基苯磺酸6 ；
将玻璃纤维研磨至80-100目，再加入聚乙二醇、硅烷偶联剂KH550，在80°C、400r/min条件下搅拌30min，干燥后研磨至约600目，再加入柠檬酸和橄榄油等，在约180°C转速400r/min下搅拌5-10h，冷却后即可作为入水面层所用原料品。
[0020]所述的出水面层包括以下重量份的原料:
聚碳酸酯型聚氨酯树脂 70，
羟丙基甲基纤维素2，
马来酸6，
端羟基热塑性聚酯2，
蒙托土8，
聚乙二醇10，
三异丙醇胺6，
聚乙二醇月桂酸双酯 8 乙二醇丁醚醇酸酯8。
[0021]将蒙脱土、羟丙基甲基纤维素按照5:1的重量混合后研磨至80-100目，再加入聚乙二醇、硅烷偶联剂KH550，在80 0C、400r/min条件下搅拌30min，干燥后研磨至约600目，再加入柠檬酸和橄榄油等，在约180°C转速400r/min下搅拌5-10h，冷却后即可作为出水面层所用原料。
[0022]将上述涂改性聚氨酯中空纤维膜应用于某垃圾场渗滤液的处理，经预处理后，入水的⑶D为2500-4200mg/L，出水的⑶D为110-220 mg/L，去除率为94.4_95%，处理量为1500L/d，运行时的膜通量平均可以达到20L/(m2.h)
以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种工业用水处理中使用的改性聚氨酯中空纤维膜，包括入水面层和出水面层，其特征在于: 所述的入水面层包括以下重量份的原料: 聚碳酸酯型聚氨酯树脂 60-70， 氯丁二烯2-5， 氨丙基三乙氧基硅烷 3-7， 聚氨基甲酸酯1-2， 三乙醇胺2-5， 邻苯二甲酸二丁酯0.5-3， 玻璃纤维2-4， 脂肪酸聚氧乙烯酯6-10， 十二烧基苯磺酸4-6 ； 所述的出水面层包括以下重量份的原料: 聚碳酸酯型聚氨酯树脂 60-70， 羟丙基甲基纤维素1-2， 马来酸3-6， 端羟基热塑性聚酯1-2， 蒙托土5_8， 聚乙二醇6-10， 三异丙醇胺3-6， 聚乙二醇月桂酸双酯 2-8 乙二醇丁醚醇酸酯约5-8。2.根据权利要求1所述的改性聚氨酯中空纤维膜，其特征在于，将蒙脱土、羟丙基甲基纤维素按照5:1的重量混合后研磨至80-100目，再加入聚乙二醇、硅烷偶联剂KH550，在80°C、400r/min条件下搅拌30min，干燥后研磨至约600目，再加入柠檬酸和橄榄油等，在约180°C转速400r/min下搅拌5-10h，冷却后即可作为出水面层所用原料。3.根据权利要求1所述的改性聚氨酯中空纤维膜，其特征在于，将玻璃纤维研磨至80-100目，再加入聚乙二醇、硅烷偶联剂KH550，在80°C、400r/min条件下搅拌30min，干燥后研磨至约600目，再加入柠檬酸和橄榄油等，在约180°C转速400r/min下搅拌5-10h，冷却后即可作为入水面层所用原料。
【专利摘要】本发明涉及一种工业用水处理中使用的改性聚氨酯中空纤维膜，包括入水面层和出水面层，入水面层包括以下原料：聚碳酸酯型聚氨酯树脂，氯丁二烯，氨丙基三乙氧基硅烷，聚氨基甲酸酯，三乙醇胺，邻苯二甲酸二丁酯，玻璃纤维，脂肪酸聚氧乙烯酯，十二烷基苯磺酸。出水面层包括以下原料：聚碳酸酯型聚氨酯树脂，羟丙基甲基纤维素，马来酸，端羟基热塑性聚酯，蒙托土，聚乙二醇，三异丙醇胺，聚乙二醇月桂酸双酯，乙二醇丁醚醇酸酯。本发明制备得到的改性聚氨酯中空纤维膜提高了对大分子有机物的截留率，改变了膜表面的静电作用，阻止了膜表面对污染物的吸附，增加了膜层的微孔数量以及连通性，提高膜的弹性，这种结构的高弹性膜具能适应大流量的水流冲击。
【IPC分类】B01D71/50, B01D69/08, C02F1/44, B01D67/00
【公开号】CN105642128
【申请号】
【发明人】王春望
【申请人】王春望
【公开日】2016年6月8日
【申请日】2015年12月31日