本發明涉及膜
技術領域：
，特別是涉及一種芳香族聚酰胺中空纖維膜及制備方法和應用。
背景技術：
：納濾及反滲透技術是用途最廣泛的脫鹽處理技術，具有以下優點：1.沒有相變，實際操作過程中不需要對水質以及使用儀器進行加熱處理，這就簡化了操作步驟，增強了實際操作的使用價值。2.能耗少。3.占地面積小、操作簡單，適應性強。4.對環境不產生污染，分離過程是物理分離，不會對環境產生污染。依據上述優點，納濾及反滲透技術已廣泛應用于海水淡化、工業廢水處理與回用、醫藥純水制備等領域。由于制備材料性能及工藝的限制，現有的聚酰胺納濾膜或反滲透膜產品耐熱性較差，無法適應高溫運行環境，而脫鹽主要應用市場--工業廢水領域的處理水溫往往較高，因此使用納濾膜或反滲透膜產品處理廢水需先降低廢水溫度，這既需投入巨大資金用于建立規模巨大的廢水中轉池用以降溫，也需要大量的能量將工業廢水進行降溫。高額的建設及運行成本限制了聚酰胺脫鹽膜在高溫水處理環境的應用。此外，受聚酰胺材質耐氧化性的影響，聚酰胺膜產品化學清洗次數有限，膜表面容易發霉長菌，影響膜產品使用性能。技術實現要素：本發明的目的在于克服現有技術的中空纖維膜耐熱性較差、抗菌性差而容易形成膜缺陷從而影響膜產品性能的問題，提供一種芳香族聚酰胺中空纖維膜及其制備方法。為實現本發明的目的，所采用的技術方案為：一種芳香族聚酰胺中空纖維膜的制備方法，采用下述步驟：1)配置鑄膜液；所述的鑄膜液包括下述重量份組分：芳香族聚酰胺物質30-35份，復配溶劑15-35份，添加劑30-50份以及納米銀離子1-5份；2)將步驟1)配置的鑄膜液利用熱致相分離法，加入到螺桿擠出機中，于240℃-280℃經噴絲板熔融擠出，進入水浴槽內固化成型，經卷繞牽伸熱法中空纖維膜后處理工序制成耐高溫的聚酰胺中空纖維膜。所述的芳香族聚酰胺物質為間位芳綸纖維或者對位芳綸纖維中的一種。所述的復配溶劑為溶劑與無機離子的混合物；所述的溶劑為二甲基亞砜或者二甲基乙酰胺中的一種；所述的無機離子為氯化鋰或者氯化鈣中的一種或者混合。所述的溶劑與無機離子的比例為4-6:1。所述的添加劑為聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮或者吐溫中的一種。本發明還包括一種所述的制備方法制備的芳香族聚酰胺中空纖維膜。本發明還包括一種所述的芳香族聚酰胺中空纖維膜的應用，以所述的的芳香族聚酰胺中空纖維膜為基膜制備的納濾膜或者反滲透膜。與現有技術相比，本發明的有益效果：1.利用螺桿擠出技術，將芳香族聚酰胺物質在高溫經熔融擠出制成聚酰胺中空纖維膜，其中無機離子的加入可以有效的增加芳香族聚酰胺的溶解度，增大鑄膜液中芳香族聚酰胺的含量，高溫擠出可以增加聚酰胺中空纖維膜的耐熱性問題，這種膜產品能夠用于高溫分離以及酸液、堿液凈化等領域當中。2.在成膜材料中添加了高的生物抗菌活性的納米銀粒子，制成的聚酰胺中空纖維納濾膜表面不易生長菌類，抗菌性得到有效提升。3.可利用制成的聚酰胺中空纖維膜為基膜，在膜表面經界面聚合形成聚酰胺功能層，制成同質增強型中空纖維納濾膜或反滲透膜，由于該種納濾膜基膜與功能層為同一種材質，熱力學相容性極好，因此基膜與功能層的界面更為穩定，產品性能更為優良。具體實施方式為了使本
技術領域：
的技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明。實施例1：一種芳香族聚酰胺中空纖維膜的制備方法，采用下述步驟：1)配置鑄膜液；所述的鑄膜液包括下述重量份組分：芳香族聚酰胺物質間位芳綸纖維30g，復配溶劑(二甲基亞砜：氯化鋰＝4:1)35g，添加劑乙烯吡咯烷酮35g以及納米銀離子1g；2)將步驟1)配置的鑄膜液利用熱致相分離法，加入到螺桿擠出機中，于240℃經噴絲板熔融擠出，進入水浴槽內固化成型，經卷繞牽伸熱法中空纖維膜后處理工序制成耐高溫的聚酰胺中空纖維膜。其他各工藝段工藝參數與目前熱致相分離法制膜工藝相同。實施例2與實施例1的制備方法相同，區別僅在于，步驟1)鑄膜液的組分為：對位芳綸纖維35g，配溶劑(二甲基乙酰胺：氯化鈣＝6:1)30g，添加劑乙烯吡咯烷酮30g以及納米銀離子3g；步驟2)的熔融擠出溫度為260℃。實施例3與實施例1的制備方法相同，區別僅在于，步驟1)鑄膜液的組分為：間位芳綸纖維32g，配溶劑(二甲基乙酰胺：氯化鋰＝5:1)20g，添加劑乙烯吡咯烷酮50g以及納米銀離子5g；步驟2)的熔融擠出溫度為255℃。實施例4與實施例1的制備方法相同，區別僅在于，步驟1)鑄膜液的組分為：間位芳綸纖維35g，配溶劑(二甲基乙酰胺：氯化鋰＝4:1)15g，添加劑乙烯吡咯烷酮50g以及納米銀離子3g；步驟2)的熔融擠出溫度為255℃。對比實施例1與實施例1的制備方法相同，區別僅在于，步驟1)鑄膜液的組分為：間位芳綸纖維30g，復配溶劑(二甲基亞砜：氯化鋰＝4:1)35g以及添加劑乙烯吡咯烷酮35g；步驟2)鑄膜液加入到螺桿擠出機中后于90℃經噴絲板擠出。表1實施例1實施例2實施例3實施例4對比實施例1通量(L/m2·h·25℃)689672843831693通量(L/m2·h·35℃)695690851843724通量(L/m2·h·45℃)704697882876796通量(L/m2·h·55℃)723716902894829通量(L/m2·h·65℃)757744932921858通量(L/m2·h·25℃)692678845835584孔徑(nm·25℃)6259726963孔徑(nm·35℃)635972.269.865.6孔徑(nm·45℃)63.3607370.268.4孔徑(nm·55℃)656173.97178.5孔徑(nm·65℃)66.86174.87291.7孔徑(nm·25℃)6459.673.470.584.1表1示出不同實施例制成的膜產品經0.5MPa壓力、不同溫度2g/LMgSO4液體測得的膜通量以及孔徑，可以看出普通聚酰胺中空纖維膜(對比實施例1)的截留率和水通量隨著溫度上升膜通量及孔徑均變大，在測試液體溫度降回后膜通量下降且孔徑變大，失去使用價值；經高溫熔融擠出制成的聚酰胺中空纖維膜(實施例1-4)隨著溫度的上升，膜通量提升，而孔徑變化較小，且測試液體溫度降回后膜性能也基本恢復至初始態，聚酰胺膜產品的耐熱性得到改善。表2表2為不同實施例制成的膜產品在不同環境經0.5MPa壓力過濾2g/LMgSO4溶液測得的通量，可以看出普通聚酰胺中空纖維膜(對比實施例1)在溫度30℃、濕度90％的環境內放置36小時后通量有很大下降，說明膜表面已發霉；添加納米銀粒子的聚酰胺中空纖維膜通量變化不大，抗菌性得到提升。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本
技術領域：
的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。當前第1頁1 2 3