一种高抗污染微滤膜膜丝及其制备方法与流程

本发明涉及一种高抗污染微滤膜膜丝及其制备方法，属于水处理分离膜制备。

背景技术：

1、膜法水处理技术因分离精度高、能耗低、能效高及工艺相对简单，被广泛应用于工业废水处理、市政污水和含油废水等水处理过程。随着工业化、城镇化进程的推进，居民消费结构的升级，以及膜下游用户如石油、化工、钢铁、电力、纺织、汽车、电子、食品、家电等进入快速发展期或成熟初期，对膜产品的质量和数量都提出了更高的要求。

2、现有技术中，膜法水处理中的核心部件是膜丝，通常采用纺丝法生产。但是，现有的膜丝亲水性不足，亲水材料易脱落，膜丝易污染，难清洗，易脱膜，导致膜丝使用寿命短。

3、现有的膜丝及其生产技术已不能满足实际应用要求，因此迫切需要一种高抗污染微滤膜膜丝及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，提供一种高抗污染微滤膜膜丝，还提供一种高抗污染微滤膜膜丝制备方法，本发明的膜丝亲水性能更好、亲水材料永不脱落，高抗污染、易清洗，膜丝使用寿命长，使用成本低廉。

2、为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：一种高抗污染微滤膜膜丝，包括：中心衬管、涂覆在中心衬管外表面的涂覆层；

3、所述中心衬管为由聚对苯二甲酸乙二酯制成的中空编织管；

4、所述涂覆层采用按重量份数计的以下成分构成：

5、n,n-二甲基乙酰胺，50～75份；

6、聚偏氟乙烯，12～22份；

7、聚乙二醇8000，2～10份；

8、纳米二氧化锆，0.5～11份；

9、纳米二氧化铈，0.5～5份。

10、前述的一种高抗污染微滤膜膜丝，所述中心衬管的内径为1.2～1.3mm，外径为1.9～2.0mm。

11、前述的一种高抗污染微滤膜膜丝，所述聚偏氟乙烯分子量为40万～100万道尔顿。

12、一种高抗污染微滤膜膜丝制备方法，所述制备方法包括以下步骤：

13、a，按重量份数计，依次将50～75份的n,n-二甲基乙酰胺、12～22份的聚偏氟乙烯、2～10份的聚乙二醇8000、0.5～11份的纳米二氧化锆、0.5～5份的纳米二氧化铈加入搅拌釜中，在油浴下搅拌均匀，得到铸膜液；

14、b，将预制的中空编织管穿入喷丝头，同时将铸膜液注入纺丝设备；

15、c，牵拉喷丝头中的中空编织管，使用纺丝设备在中空编织管外表面涂覆铸膜液，获得初始中空膜丝；

16、d，将初始膜丝依次经过蒸汽浴、凝固浴后，再依次进入第一漂洗水浴和第二漂洗水浴进行漂洗；

17、e，使用绕丝轮将膜丝从第二漂洗水浴中牵出，得到高抗污染微滤膜膜丝。

18、前述的一种高抗污染微滤膜膜丝制备方法，所述聚偏氟乙烯分子量为40万～100万道尔顿。

19、前述的一种高抗污染微滤膜膜丝制备方法，所述中心衬管的内径为1.2～1.3mm，外径为1.9～2.0mm。

20、前述的一种高抗污染微滤膜膜丝制备方法，所述步骤a中，油浴的温度为40～80℃，得到的所述铸膜液粘度为20000～80000mpa·s。

21、前述的一种高抗污染微滤膜膜丝制备方法，所述步骤c中，中空编织管的牵拉速度为10～30m/min，涂覆铸膜液的进料速度为20～60ml/min，涂覆铸膜液厚度为40～120μm。

22、前述的一种高抗污染微滤膜膜丝制备方法，所述步骤d中，所述蒸汽浴长度为5～35cm，所述凝固浴的温度为40～70℃、深度为1～2.5m，所述第一漂洗水浴和第二漂洗水浴温度为25～45℃。

23、前述的一种高抗污染微滤膜膜丝制备方法，所述步骤e中，绕丝轮的速度为10～30m/min。

24、与现有技术相比，本发明所提供的高抗污染微滤膜膜丝制备方法，通过对铸膜液配方的调整，所制备的高抗污染微滤膜膜丝，其平均孔径为0.08～0.1微米，开孔率达到85～92％，在0.1mpa、25℃条件下的纯水通量为2000～2500l/m2·h，相比于现有技术中制备的相同孔径膜丝的400～1000l/m2·h的水通量，提高了数倍以上,同时，控制水通量的上限，不会降低膜丝的过滤精度；膜丝强度可达150～200mpa,扩大了膜丝的使用范围，同时提高了膜丝的使用寿命；同时，本发明所制备的高抗污染微滤膜膜丝亲水性能更高、亲水材料不易脱落，高抗污染、易清洗，进一步从而降低微滤膜的使用成本。

技术特征：

1.一种高抗污染微滤膜膜丝，其特征在于，包括：中心衬管、涂覆在中心衬管外表面的涂覆层；

2.根据权利要求1所述的一种高抗污染微滤膜膜丝，其特征在于，所述中心衬管的内径为1.2～1.3mm，外径为1.9～2.0mm。

3.根据权利要求1所述的一种高抗污染微滤膜膜丝，其特征在于，所述聚偏氟乙烯分子量为40万～100万道尔顿。

4.一种高抗污染微滤膜膜丝制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

5.根据权利要求3所述的一种高抗污染微滤膜膜丝制备方法，其特征在于，所述聚偏氟乙烯分子量为40万～100万道尔顿。

6.根据权利要求4或5所述的一种高抗污染微滤膜膜丝制备方法，其特征在于，所述中心衬管的内径为1.2～1.3mm，外径为1.9～2.0mm。

7.根据权利要求4所述的一种高抗污染微滤膜膜丝制备方法，其特征在于，所述步骤a中，油浴的温度为40～80℃，得到的所述铸膜液粘度为20000～80000mpa·s。

8.根据权利要求4所述的一种高抗污染微滤膜膜丝制备方法，其特征在于，所述步骤c中，中空编织管的牵拉速度为10～30m/min，涂覆铸膜液的进料速度为20～60ml/min，涂覆铸膜液厚度为40～120μm。

9.根据权利要求4所述的一种高抗污染微滤膜膜丝制备方法，其特征在于，所述步骤d中，所述蒸汽浴长度为5～35cm，所述凝固浴的温度为40～70℃、深度为1～2.5m，所述第一漂洗水浴和第二漂洗水浴温度为25～45℃。

10.根据权利要求4所述的一种高抗污染微滤膜膜丝制备方法，其特征在于，所述步骤e中，绕丝轮的速度为10～30m/min。

技术总结本发明公开了一种高抗污染微滤膜膜丝及其制备方法，所述微滤膜膜丝包括：中心衬管、涂覆在中心衬管外表面的涂覆层；所述中心衬管为由聚对苯二甲酸乙二酯制成的中空编织管；所述涂覆层采用按重量份数计的以下成分构成：N,N‑二甲基乙酰胺，50～75份；聚偏氟乙烯，12～22份；聚乙二醇8000，2～10份；纳米二氧化锆，0.5～11份；纳米二氧化铈，0.5～5份。本发明的高抗污染微滤膜膜丝具有较高开孔率，满足水通量要求，同时保证了膜丝强度，并且亲水性能更高、亲水材料不易脱落，高抗污染、易清洗，使用寿命长，进一步从而降低微滤膜的使用成本。技术研发人员：孙绿合,张博丰,陈北洋,张梦灵,王献德,冯暨伟受保护的技术使用者：华电水务装备（天津）有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18