一种高强度PVDF中空纤维膜、制备方法及装置与流程

技术特征：

1.一种高强度PVDF中空纤维膜，其特征在于，是由从外至内的分离层和底层相叠而成；所述的分离层的材料是PVDF，所述的底层的材质是由PVDF和增韧聚合物混合而成。

2.根据权利要求1所述的高强度PVDF中空纤维膜，其特征在于，所述的增韧聚合物，是由可聚合的反应物和交联剂进行交联反应而得到；可聚合的反应物和交联剂都是水溶性的；所述的可聚合的反应物选自聚乙烯醇、壳聚糖中的一种或几种；所述的交联剂为甲醛、戊二醛、乙二醛、马来酸、富马酸中的一种；所述的分离层厚度在0.1～3 mm，底层的厚度在0.1～5 µm之间。

3.一种高强度PVDF中空纤维膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

提供一种含有交联剂的制膜液；

提供一种含有可聚合的反应物的芯液；

通过纺丝法将制膜液和芯液从喷丝头共挤出制备中空纤维膜，使芯液中的可聚合的反应物与制膜液中的交联剂在中空纤维膜的内表面相互渗透并进行交联反应。

4.根据权利要求3所述的高强度PVDF中空纤维膜的制备方法，其特征在于，所述的可聚合的反应物选自聚乙烯醇、壳聚糖中的一种或几种；所述的交联剂为甲醛、戊二醛、乙二醛、马来酸、富马酸中的一种；所述的芯液为水基溶液，可聚合的反应物的浓度是0.5～5%；芯液温度为30～50℃，芯液的pH浓度范围为2～4，芯液的出料速度为12 mL/min；芯液的组成中包括：二甲基乙酰胺（DMAc）、可聚合的反应物、水；二甲基乙酰胺（DMAc）、可聚合的反应物、水的重量百分比计配比是68～75%、0.5～3%、24～30%；制膜液中的交联剂的浓度是0.5～2%；制膜液的纺丝温度为60～80℃，制膜液出料速度为26 mL/min；制膜液的组成中包括PVDF、二甲基乙酰胺（DMAc）及聚乙烯吡咯烷酮（PVP）； PVDF、PVP、DMAc的重量百分比计配比是：10～20%、4～14%、70～80%。

5.根据权利要求3所述的高强度PVDF中空纤维膜的制备方法，其特征在于，芯液与制膜液经过喷丝头共挤交汇后，在空气段运行0～30 cm后，立即进入凝固浴槽中，经过凝固液之后，再依次经过收丝、漂洗后得到中空纤维膜；凝固浴槽、收丝槽、漂洗槽中溶液为水或DMAc与水的混合物；其中DMAc与水的混合物中的DMAc含量为30～60%；凝固浴槽中溶液温度为30～60℃；收丝槽中溶液温度为30～60℃。

6.高强度PVDF中空纤维膜的制备装置，其特征在于，包括：

芯液输送装置（1），用于输送芯液；

制膜液输送装置（3），用于输送制膜液；

芯液输送装置（1）和制膜液输送装置（3）分别通过芯液输送管道（2）和制膜液输送管道（4）连接于喷丝头（5）；

喷丝头（5）的结构包括外腔壁（11），外腔壁（11）内部构成制膜液腔（9），芯液挤出口（12）置于制膜液腔（9）中，芯液挤出口（12）与芯液输送管道（2）连通，制膜液腔（9）与制膜液输送管道（4）连通；

膜丝出口（10），与制膜液腔（9）连通，用于将纺丝液喷出，且膜丝出口（10）的纺丝液出口方向与芯液挤出口（12）的芯液出口方向相同。

7.根据权利要求6所述的高强度PVDF中空纤维膜的制备装置，其特征在于，还包括：凝固液槽（6），用于将膜丝出口（10）喷出的纺丝液进行凝固浴；还包括：牵拉装置（7），用于牵拉经过凝固浴后的中空纤维膜丝；还包括：收丝槽（8），用于接收经过牵拉装置（7）拉出的中空纤维膜丝；还包括：交联剂加入部件，连接于制膜液输送装置（3）上，用于向制膜液输送装置（3）中加入交联剂；还包括：可聚合反应物加入部件，连接于芯液输送装置（1），用于向芯液中加入可聚合反应物。

8.聚合物在提高PVDF中空纤维膜的拉伸强度中的应用，其特征在于，所述的应用是指将上述的聚合物混合于PVDF中空纤维膜的内表面中。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，聚合物是由可聚合的反应物和交联剂进行交联反应而得到；可聚合的反应物和交联剂都是水溶性的；所述的可聚合的反应物选自聚乙烯醇、壳聚糖中的一种或几种；所述的交联剂为甲醛、戊二醛、乙二醛、马来酸、富马酸中的一种。

10.权利要求1所述的高强度PVDF中空纤维膜在液体过滤中的应用。