本发明涉及一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法。属于膜分离技术领域。
背景技术：
水资源是重要的自然资源之一，是人类赖以生存和社会发展不可缺少而又无法替代的物质资源。水资源的开发利用，对经济社会的发展起着决定性的作用。然而随着工农业的发展，年用水量逐年增加，水污染也逐步加剧，生态环境趋向恶化，水资源大幅度减少，水资源供需矛盾日趋突出。如何解决水资源供需矛盾，促进经济社会发展，成为目前亟待解决的问题。
膜技术被称为是21世纪的水处理技术，是近些年来发展最迅速、应用最广泛的技术。1960年，Leob和Sourirajan通过相转化法制备了无缺陷、高通量的非均质分离膜，膜分离技术才得到广泛的应用。这一技术的发明将膜分离技术这一较为广泛在实验室应用的技术转化成为了工业应用。在1960年到1980年这短短二十年内，膜分离技术得到了突飞猛进的发展。基于Leob和Sourirajan最原始的相转化法制膜技术，其他包括交联、多层聚合以及涂层等方法得到快速发展，并且能够用这些方法制备出高性能的分离膜。膜技术在水处理应用中的基本原理是利用水溶液中的水分子具有透过分离膜的能力，而溶质或其他杂质不能透过分离膜，在外力作用下对水溶液进行分离，获得纯净的水，从而达到提高水质的目的。与传统水处理技术相比，膜技术具有节能、投资少、操作简便、处理效率高等优点，膜技术的应用给人们带来了巨大的环境和经济效益。
纳滤膜技术是20世纪80年代后期发展起来的一种介于反渗透和超滤之间的新型膜分离技术，早期称为“低压反渗透”或“疏松反渗透”，是为了适应工业软化水的需求及降低成本而发展起来的一种新型压力驱动型膜过程。纳滤膜截留分子量范围为200-1000，介于超滤和反渗透之间，主要应用于溶液中大分子物质的浓缩和纯化。由于纳滤膜对一价离子和多价离子具有高选择性、高通量、较低的操作压力和投资运营成本，在水软化、除色、减少化学耗氧量和生物耗氧量等领域得到快速发展和广泛应用。通常，纳滤膜是由两步工艺制备而成，即首先制备出超滤基膜，然后在超滤膜上再次制备一层超薄纳滤膜层。该制备方法工艺复杂，过程影响因素较多，很难把握，因此容易造成制备的纳滤膜成品率不高。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种抗拉伸强度高，分离性能稳定的双层中空纤维纳滤膜的制备方法，该制备方法简单，可以广泛应用于海水淡化、工业和生活废水处理、家用水净化灯领域。
本发明解决上述问题所采用的技术方案为：一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤（1）：将高分子聚合物a、有机溶剂、分散剂按一定比例混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液A，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
步骤（2）：将高分子聚合物b、有机溶剂、分散剂按一定比例混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液B，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
步骤（3）：将铸膜液A和铸膜液B在压力驱动下同时经双孔喷丝头喷出，在一定的芯液流速和空气段距离条件下进入外凝胶浴成形，即得到双层中空纤维纳滤膜。
所述高分子聚合物a为聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯中的一种，高分子聚合物b为磺化聚醚砜，有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮，分散剂为聚乙烯吡咯烷酮。铸膜液A中高分子聚合物a的质量比例为10-15%，有机溶剂的质量比例为45-50%，分散剂的质量比例为40-45%。铸膜液B中高分子聚合物b的质量比例为20-30%，有机溶剂的质量比例为50-60%，分散剂的质量比例为20-30%。
铸膜液A走双孔喷丝头外孔，铸膜液B走双孔喷丝头内孔。真空抽吸脱泡时间为24h，铸膜液A喷出的驱动压力为0.05-0.1MPa，铸膜液B喷出的驱动压力为0.1-0.4MPa，芯液流速为10-50ml/min，空气段距离为0-20cm，外凝胶浴为纯水。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的中空纤维纳滤膜采用双层共纺丝的方法，可以一次合成出性能较高的纳滤膜，极大简化了制备过程，且适合大规模生产。该法制备的双层中空纤维纳滤膜具有良好的抗拉伸强度，且膜层均一稳定，分离性能良好，在水处理领域具有十分广阔的应用前景。
具体实施方式
以下提供本发明一种双层中空纤维纳滤膜的制备方法的具体实施方式。
实施例1：
（1）将高分子聚合物a、有机溶剂、分散剂按质量比为10%：45%：45%混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液A，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
（2）将高分子聚合物b、有机溶剂、分散剂按质量比为20%：50%：30%混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液B，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
（3）将铸膜液A和铸膜液B在压力驱动下同时经双孔喷丝头喷出，铸膜液A的驱动压力为0.05MPa，铸膜液B的驱动压力为0.2MPa，芯液流速20ml/min，空气段距离为10cm，所纺膜丝进入外凝胶浴水中成形，即得到双层中空纤维纳滤膜。
实施例2：
（1）将高分子聚合物a、有机溶剂、分散剂按质量比为10%：45%：45%混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液A，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
（2）将高分子聚合物b、有机溶剂、分散剂按质量比为25%：50%：25%混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液B，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
（3）将铸膜液A和铸膜液B在压力驱动下同时经双孔喷丝头喷出，铸膜液A的驱动压力为0.05MPa，铸膜液B的驱动压力为0.2MPa，芯液流速20ml/min，空气段距离为10cm，所纺膜丝进入外凝胶浴水中成形，即得到双层中空纤维纳滤膜。
实施例3：
（1）将高分子聚合物a、有机溶剂、分散剂按质量比为10%：45%：45%混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液A，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
（2）将高分子聚合物b、有机溶剂、分散剂按质量比为30%：50%：20%混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液B，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
（3）将铸膜液A和铸膜液B在压力驱动下同时经双孔喷丝头喷出，铸膜液A的驱动压力为0.05MPa，铸膜液B的驱动压力为0.2MPa，芯液流速20ml/min，空气段距离为10cm，所纺膜丝进入外凝胶浴水中成形，即得到双层中空纤维纳滤膜。
实施例4：
（1）将高分子聚合物a、有机溶剂、分散剂按质量比为12%：45%：43%混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液A，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
（2）将高分子聚合物b、有机溶剂、分散剂按质量比为20%：50%：30%混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液B，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
（3）将铸膜液A和铸膜液B在压力驱动下同时经双孔喷丝头喷出，铸膜液A的驱动压力为0.05MPa，铸膜液B的驱动压力为0.2MPa，芯液流速20ml/min，空气段距离为10cm，所纺膜丝进入外凝胶浴水中成形，即得到双层中空纤维纳滤膜。
实施例5：
（1）将高分子聚合物a、有机溶剂、分散剂按质量比为15%：45%：40%混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液A，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
（2）将高分子聚合物b、有机溶剂、分散剂按质量比为20%：50%：30%混合搅拌形成均匀稳定的铸膜液B，经真空抽吸脱去铸膜液内的气泡，待用。
（3）将铸膜液A和铸膜液B在压力驱动下同时经双孔喷丝头喷出，铸膜液A的驱动压力为0.05MPa，铸膜液B的驱动压力为0.2MPa，芯液流速20ml/min，空气段距离为10cm，所纺膜丝进入外凝胶浴水中成形，即得到双层中空纤维纳滤膜。
双层中空纤维纳滤膜测试结果如下表1：
表1
从表1中可以看出：
（1）本产品对氯化钠和硫酸镁具有良好的脱除率，并且水通量较高。
（2）本发明工艺制备过程简单，便于连续工业化生产，纳滤膜层性能稳定，抗拉伸强度高，在海水淡化、工业和生活废水处理，家用水净化等领域应用前景广阔。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。