专利名称：酚酞型聚醚砜中空纤维膜及其制造方法
技术领域：
本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及酚酞型聚醚砜中空纤维膜及其制造方法。
背景技术：
酚酞基聚醚砜(PES-C)是由酚酞作为双酚合成含酚酞基的聚醚砜，它是目前聚砜系列中玻璃化温度最高的一种，DTA测定值为263℃，具有很好的耐热性。至今未见用于干—湿法或湿法纺丝成膜的的文献和用酚酞基聚醚砜干—湿法或湿法纺丝的文献。由于酚酞基聚醚砜还具有良好的机械性能和化学稳定性，期望能够它们适用于干—湿法或湿法纺丝成膜，制造方便，开拓它们的应用价值及广泛的应用领域。
发明内容
本发明的目的是提供一种酚酞型聚醚砜中空纤维膜。
本发明的目的还提供一种上述酚酞型聚醚砜中空纤维膜的制备方法。
本发明的一种酚酞型聚醚砜中空纤维膜，其中空纤维膜厚度为30～100μm，内径为80～400μm，平均孔径为0.01～0.2μm，纯水通量为100～500L/m2.h(0.1MPa)，牛血清蛋白截留率为5～95％，耐受压力0.1Mpa～0.8MPa。
本发明的上述酚酞型聚醚砜中空纤维膜的制备方法按如下过程进行配制制膜液，采用于—湿法纺制成中空纤维膜。
本方法中，制膜液的配制是将下述重量百分比的物质共混并溶解成制膜液酚酞型聚醚砜(η＝0.5～0.8)10～20；成孔剂5～20；有机溶剂 60～85。
上述的成孔剂是聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇的有机物或氯化锂、硝酸盐的无机物以及它们的混合物。
所述的有机溶剂为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。
按上述方法配料，并将固体物质经干燥去除水分，然后把所有原料放入溶解釜中，在60～100℃搅拌下加热溶解。时间为4～6小时，接着进行过滤、脱泡等净化过程。
中空纤维膜的制作过程纺丝过程是采用干喷湿纺法成形，在计量泵转速为8～20r/min，纺丝压力为0.4～0.6Mpa下，浆液从两个同心管组成的喷丝头挤出，经50～400mm的干纺程后，在温度为15～60℃，含量为0～40％的有机溶剂的水溶液中凝固，初生中空纤维膜经三至四道拉伸、二至四道水洗，以10～50m/min的速度卷绕，并进行保孔处理即得本发明所提供的中空纤维膜。所述的有机溶剂为配制制膜液时所用的有机溶剂。
上述纺丝过程中，喷丝头内腔填充液压力为1.5×10-3MPa～5.5×10-3MPa，填充液为0～50％的有机溶剂的水溶液。所述的有机溶剂为配制制膜液时所用的有机溶剂。
纺制成的中空纤维膜厚度为30～100μm，内径为80～400μm，平均孔径为0.01～0.2μm，纯水通量为100～500L/m2.h(0.1MPa)，牛血清蛋白截留率为5～95％，耐受压力≥0.1MPa。
本发明采用酚酞型聚醚砜为主要材料，通过控制酚酞型聚醚砜在制膜液中的比例和纺丝条件，膜的通透性能和截留性能可以有效地进行调节；膜的强度较高，具有较好的抗破坏性能；化学稳定性较好，具有较长的使用寿命；耐温性很好，可使用高压蒸气消毒。
具体实施例方式
通过以下实施例将有助于理解本发明，但并不限制本发明的内容。
实施例1按下列组分和组成配料酚酞型聚醚砜15％；聚乙烯吡咯烷酮5％；二甲基乙酰胺80％。将上述原料加入溶解器中，在40～80℃温度控制下，经溶胀和溶解制成铸膜液，铸膜液经过滤、脱泡后经同心圆管式喷丝头纺制成厚度为80μm，内径为220μm的中空纤维膜，成膜工艺为计量泵规格0.35ml/r，泵转速12r/min，空气段长度180mm，内外凝固浴为水，纺丝速度32m/min。经水洗后低温干燥即为成品膜。该膜在透膜压为0.1MPa水通量为500L/m2.h，对牛血清蛋白的截留率为15％。
实施例2把实施例1中组成配料改为酚酞型聚醚砜改为18％；聚乙烯吡咯烷酮5％；二甲基乙酰胺77％，其它同实施例1。制得膜在透膜压为0.1MPa水通量为380L/m2.h，对牛血清蛋白的截留率为40％。
实施例3把实施例1中内外凝固浴改为10％的二甲基乙酰胺水溶液，其它同实施例1。制得膜在透膜压为0.1MPa水通量为200L/m2.h，对牛血清蛋白的截留率为80％。
实施例4把实施例1中组成配料改为酚酞型聚醚砜改为15％；聚乙二醇5％；二甲基乙酰胺80％，其它同实施例1。制得膜在透膜压为0.1MPa水通量为350L/m2.h，对牛血清蛋白的截留率为80％。
权利要求
1，酚酞型聚醚砜中空纤维膜，其特征是所述的中空纤维膜，中空纤维膜厚度为30～100μm，内径为80～400μm，平均孔径为0.01～0.2μm，纯水通量为100～500L/m2.h(0.1MPa)，牛血清蛋白截留率为5～95％。
2，权利要求1所述的一种酚酞型聚醚砜中空纤维膜，其特征是其耐受压力0.1Mpa～0.8MPa。
3，一种如权利要求1所述的酚酞型聚醚砜中空纤维膜的制作方法，其特征是通过下述方法制备(1)，配制制膜液将下述重量比的物质共混并溶解成制膜液酚酞型聚醚砜(η＝0.5～0.8)10～20；成孔剂5～20；有机溶剂 60～85；所述的成孔剂是聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇的有机物或氯化锂、硝酸盐的无机物以及它们的混合物；所述的有机溶剂为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮；(2)，采用干喷湿纺法制备中空纤维膜将(1)的膜液经同心圆管式喷丝头挤入空气中，经50～400mm的干纺程后进入温度为15～60℃，含有0～40％有机溶剂的水溶液的凝固浴中制成初生膜，水洗和烘干。
4.如权利要求3所述的酚酞型聚醚砜中空纤维膜的制作方法，其特征是所述的同心圆管式喷丝头的内腔填充液压力为1.5×10-3MPa～5.5×10-3MPa，填充液为0～50％的有机溶剂的水溶液；所述的有机溶剂如权利要求4所述。
5.如权利要求3所述的制膜方法，其特征是所述方法(2)中所述的膜液经转速为8～20r/min的计量泵泵入泵。
6.如权利要求4所述的制膜方法，其特征是所述方法(2)中所述的干纺的纺丝压力为0.4～0.6Mpa。
7.如权利要求4所述的制膜方法，其特征是所述的酚酞型聚醚砜的η＝0.5～0.8。
8.如权利要求4所述的制膜方法，其特征在于所述方法(2)中所述的初生膜经三至四道拉伸、二至四道水洗，以10～50m/min的速度卷绕，并进行保孔处理。
全文摘要
本发明提供一种酚酞型聚醚砜中空纤维膜及其制备方法。本发明采用酚酞型聚醚砜为主要材料，通过控制酚酞型聚醚砜在制膜液中的比例和纺丝条件，膜的通透性能和截留性能可以有效地进行调节；膜的强度较高，具有较好的抗破坏性能；化学稳定性较好，具有较长的使用寿命；耐温性很好，可使用高压蒸气消毒。
文档编号B01D69/08GK1817425SQ20051011171
公开日2006年8月16日 申请日期2005年12月20日 优先权日2005年12月20日
发明者朱思君, 王庆瑞, 陈雪英, 孙俊芬, 武利顺 申请人:东华大学