%，连续测试油水分离特性72h后的水渗透压为0.36MPa。
[0091]实施例9
[0092]I)制备增强体:采用二维编织技术将聚酯纤维编织成外径为2mm的中空编织管，将其作为疏水亲油中空纤维复合膜的增强体，断裂强度为158.3MPa ;
[0093]2)制备表面分离层铸膜液:先将占铸膜液体系总质量77.7wt.%的N，N—二甲基乙酰胺、8wt.%的邻苯二甲酸二丁酯和0.3wt.%的石墨烯共混，超声波处理4h后，再将占铸膜液体系总质量1wt.%的聚偏氟乙稀树脂和4wt.%的疏水性二氧化娃(粒径40nm)加入，于50°C水浴中，搅拌4h形成均一溶液，再经真空脱泡，即得表面分离层铸膜液；
[0094]3)增强体预处理:将步骤I)制得的增强体用质量分数为3wt.%的氢氧化钠溶液，在80°C条件下浸润2h后，用蒸馏水洗涤去除残留氢氧化钠，干燥至恒重，得到处理后的增强体；
[0095]4) 一次涂覆:采用共挤出复合纺丝工艺，将所述处理后的增强体与步骤2)得到的表面分离层铸膜液通过喷丝头共挤出，令所述表面分离层铸膜液均匀涂覆在所述处理后的增强体表面形成初生膜，在导丝棍(卷绕速度120cm/min)的牵引下，初生膜经过15cm长的空气浴后，浸入40°C的8wt.%的N，N- 二甲基乙酰胺水溶液中固化成形，随后将其依次浸泡于水中8h、无水乙醇中24h得到第一涂覆膜；
[0096]5)多次涂覆制备疏水亲油中空纤维复合膜:将第一涂覆膜表面附着的液体除去后，将其替换步骤4)中的增强体，进行共挤出复合纺丝，重复步骤4)三次，得到疏水亲油中空纤维复合膜。
[0097]参照实施例1所述测试方法，本实施例制得的疏水亲油中空纤维复合膜断裂强度为148.4MPa，水渗透压达到0.4IMPa,在-0.1MPa下测得分离柴油-水混合物时的油通量为65.3L/m2.h，通量恢复率为99.1 %，连续测试油水分离特性72h后的水渗透压为0.4IMPa0
[0098]实施例10
[0099]I)制备增强体:采用二维编织技术将聚酯纤维编织成外径为1.8mm的中空编织管，将其作为疏水亲油中空纤维复合膜的增强体，断裂强度为153.2MPa ;
[0100]2)制备表面分离层铸膜液:先将占铸膜液体系总质量73.5wt.%的N，N—二甲基甲酰胺、8wt.%的甲基丙烯酸甲酯和0.5wt.%的石墨烯共混，经超声波处理4h后，再将占铸膜液体系总质量12wt.%的聚偏氟乙稀树脂和6wt.%的疏水性二氧化钛(粒径10nm)加入，于60°C水浴中，搅拌4h形成均一溶液，再经真空脱泡，即得表面分离层铸膜液；
[0101]3)增强体预处理:将步骤I)制得的增强体用质量分数为2wt.%的氢氧化钠溶液，在90°C条件下浸润2h后，用蒸馏水洗涤去除残留氢氧化钠，干燥至恒重，得到处理后的增强体；
[0102]4) 一次涂覆:采用共挤出复合纺丝工艺，将所述处理后的增强体与步骤2)得到的表面分离层铸膜液通过喷丝头共挤出，令所述表面分离层铸膜液均匀涂覆在所述处理后的增强体表面形成初生膜，在导丝棍(卷绕速度40cm/min)的牵引下，初生膜经过12cm长的空气浴后，浸入40°C的水中固化成形，随后将其依次浸泡于水中8h、无水乙醇中24h得到第一涂覆膜；
[0103]5)多次涂覆制备疏水亲油中空纤维复合膜:将第一涂覆膜表面附着的液体除去后，将其替换步骤4)中的增强体，进行共挤出复合纺丝，重复步骤4)四次，得到疏水亲油中空纤维复合膜。
[0104]参照实施例1所述测试方法，本实施例制得的疏水亲油中空纤维复合膜断裂强度为145.1MPa,水渗透压达到0.42MPa，在-0.1MPa下测得分离煤油-水混合物时的油通量为
59.3L/m2.h，通量恢复率为97.9%，连续测试油水分离特性72h后的水渗透压为0.4IMPa0
【主权项】
1.一种疏水亲油中空纤维复合膜，其特征在于:由中空编织管和涂覆在其表面的表面分离层组成，所述中空编织管外径为0.8?1.9mm ;所述表面分离层的厚度为0.1?0.6mm ;所述表面分离层中的成膜聚合物为聚偏氟乙烯，其它组分均为疏水组分，且其中含有石墨稀。2.如权利要求1所述疏水亲油中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤: 1)采用二维编织技术将聚酯纤维编织成中空编织管，作为所述疏水亲油中空纤维复合膜的增强体； 2)将如下组分按照质量百分比混合均匀后配制表面分离层铸膜液: 聚偏氟乙稀8?20%， 成孔剂 O?15%， 石墨烯 0.1?1.5%，和余量溶剂； 所述成孔剂为无机粒子与疏水性添加剂的混合物，其中无机粒子为疏水性二氧化硅或疏水性二氧化钛，所述疏水性添加剂为邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二壬酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯中的任意一种； 所述溶剂为聚偏氟乙烯的良溶剂； 3)将步骤I)制得的增强体在浓度为I?5wt.%的氢氧化钠水溶液中在60?100°C条件下浸润2h，然后用蒸馏水洗涤，干燥至恒重，得到处理后的增强体； 4)采用共挤出复合纺丝工艺，将所述处理后的增强体与步骤2)得到的表面分离层铸膜液通过喷丝头共挤出，令所述表面分离层铸膜液均匀涂覆在所述处理后的增强体表面形成初生膜，在导丝辊的牵引下，初生膜经过空气浴后浸入凝固浴固化成形再依次分别在水中浸泡4?10h，在无水乙醇中浸泡12?24h，得到第一涂覆膜； 5)除去所述第一涂覆膜表面附着的液体，采用共挤出复合纺丝工艺，将所述第一涂覆膜与步骤2)得到的表面分离层铸膜液通过喷丝头共挤出，令所述表面分离层铸膜液均匀涂覆在所述第一涂覆膜表面得到第二初生膜，在导丝辊的牵引下，第二初生膜经过空气浴后浸入凝固浴固化成形再依次分别在水中浸泡4?10h，在无水乙醇中浸泡12?24h，得到所述疏水亲油中空纤维复合膜。3.如权利要求2所述疏水亲油中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于:所述无机粒子与疏水性添加剂的质量比为1:1?6。4.如权利要求2所述疏水亲油中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于还包括步骤6):以步骤5)最终得到的疏水亲油中空纤维复合膜替换步骤5)中的第一涂覆膜，重复步骤5)1?3次。5.如权利要求2所述疏水亲油中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于:所述空气浴长度为10?30cm，所述凝固浴为20?60°C、浓度为O?1wt.%的聚偏氟乙烯良溶剂的水溶液。6.如权利要求2或5所述疏水亲油中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于:所述聚偏氟乙烯的良溶剂为N，N- 二甲基甲酰胺、N，N- 二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或N-甲基吡咯烧酬。7.如权利要求2所述疏水亲油中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于:步骤I)中中空编织管的外径为I?2mm。8.如权利要求2所述疏水亲油中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于:步骤4)中所述导丝棍的卷绕速度为30?150cm/min。9.如权利要求2所述疏水亲油中空纤维复合膜的制备方法，其特征在于:步骤2)配制表面分离层铸膜液的混合方法为将疏水性添加剂和石墨烯与溶剂混合，超声混匀，再加入聚偏氟乙烯与无机粒子混合均匀。
【专利摘要】本发明公开了一种疏水亲油中空纤维复合膜及其制备方法，该膜由中空编织管和涂覆在其表面的表面分离层组成，表面分离层中的成膜聚合物为聚偏氟乙烯，其它组分均为疏水组分，且其中含有石墨烯。其制备方法包括如下步骤：1)采用二维编织技术将聚酯纤维编织成中空编织管作为增强体；2)将聚偏氟乙烯、疏水性成孔剂、石墨烯溶于余量溶剂配制表面分离层铸膜液；3)对增强体进行预处理；4)采用共挤出复合纺丝工艺，将表面分离层铸膜液涂覆在增强体表面，固化经后处理后以其替换增强体，采用共挤出复合纺丝工艺重复涂覆1～5次，得到产品。该制备方法简单、易于操作、适于工业规模制备；制得的产品具有持久稳定的疏水性，可用于连续油水分离。
【IPC分类】B01D69/12, B01D67/00, B01D69/08
【公开号】CN105080356
【申请号】CN201510470419
【发明人】肖长发, 郝俊强, 赵健, 刘海亮, 黄庆林
【申请人】天津工业大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年8月4日