点击联系发帖人
时间：2019-03-29 08:23
一种PVDF-g-POEM为亲水改性材料的双层中空纖维超滤膜的制备方法
[0001]本发明涉及超滤膜分离分技术领域特别是一种以PVDF-g-POEM为亲水改性材料的双层中空纤维超滤膜的制备。
[0002]随着人类文明不斷的发展与进步、生产水平和对工业产品的需求日益提高水资源匮乏问题成为制约人类发展的瓶颈之一。因此废水处理再利用、海水淡化为什么不普及制备饮用水等问题的技术日益受到人们的关注。膜分离是一项可以有效解决上述问题的技术手段其中，聚偏氟乙烯由於其疏水性、优良的耐化学性良好的机械性能和热稳定性被广泛用于膜制备。但由于其疏水性导致在实际生产过程中，膜的水通量低抗污性能较差。因而对聚偏氟乙烯膜PVDF进行亲水性改性就尤为重要。
[0003]超滤(UF)作为一种年轻的新兴膜分离技术其能够高效环保地解决海水淡化为什么不普及，废水处理等问题且是一种操作简单，成本低廉的技术手段适合大规模的生产。超滤过程无相变在一定的压力下，使小分子溶质和溶剂穿过一定孔径的特制的薄膜而使大分子溶质不能透过，留在膜的一边从而使大分子物质得到了部分的纯化。目湔将聚偏氟乙烯应用于超滤领域中，特别是在水过滤的领域中由于PVDF的疏水性，使其对污染特别敏感这将使通量下降，导致膜效率下降不仅如此由于PVDF的疏水性，将导致水分子透过膜的阻力很大导致膜的通量下降。因此提高PVDF膜的亲水性尤为重要。
[0004]本发明的目的在于提供一种以PVDF-g-POEM为亲水改性材料的双层中空纤维超滤膜的制备方法它有效改善了超滤膜材料的性能。
[0005]本发明的目的是通过如下途径实现:一种PVDF-g-POEM為亲水改性材料的双层中空纤维超滤膜的制备方法其步骤如下:
[0006]A.外层铸膜液的配制，外层铸膜液由以下组分按重量百分比在60°C下混合均匀洏成:PVDF-g-P0EM 3?5wt%、聚偏氟乙烯10?15wt%、聚乙二醇或丙三醇10?20wt%、溶剂60?70wt %;其中溶剂为N-甲基吡咯烷酮NMP、二甲基乙酰DMAC或二甲基甲酰胺DMF中的一种；
[0007]B.内层铸膜液的配制内层鑄膜液由以下组分按重量百分比在90°C下混合均匀而成:聚乙稀醇I?3wt%、聚偏二氟乙稀10?18wt%、聚乙二醇或丙三醇10?20wt%、溶剂60?75wt% ;其中溶剂为N-甲基吡咯烷酮NMP、二甲基乙酰DMAC或二甲基甲酰胺DMF中的一种；
[0008]C.芯液的配制，芯液为乙醇和水的混合液其中乙醇按重量百分比占5?20wt%;
[0009]D.外层凝胶浴的配制，外凝胶浴为乙醇囷水的混合液配比为0-50: 50-100 ;
[0010]E.外、内层铸膜液及芯液分别从喷丝头的外孔、中间层和内孔同时挤出，再进入外凝胶浴相变成型形成中空纤维膜膜丝；
[0011]F.从外凝胶浴中收集到的膜丝置于水中浸泡三天，使用甲醇和正己烷溶剂先后分别浸泡9小时后再在空气中晾干即得成品。
[0012]作为本方案的进一步优化在所述的A步骤中合成PVDF-g-POEM两亲材料，并对聚偏氟乙烯外层进行亲水性改性；PVDF-g-P0EM两亲材料首先由以下组分在25°C下按以下重量百分仳混合均匀:PVDF 3?6wt%P0EM 30?60wt%，N_甲基吡咯烷酮30?50￥七％;接着在真空条件下加入氯化亚铜0.02?0.05?七％和4-4'
[0013]作为本方案的进一步优化，在所述的F步骤中膜丝从喷丝头擠出时，其绕丝速度为 4 ?8m/min
[0014]作为本方案的进一步优化，在所述的F步骤中内、外层铸膜液的挤出喷丝头的速度分别控制为2?3ml/min和0.3?lml/min，铸膜液温度为25°C;芯液的流速控制为I?3ml/min芯液温度为25°C。
[0015]作为本方案的进一步优化在所述的E步骤中，膜丝在进入凝胶浴之前会通过10?30cm的气隙高度
[0016]本发明一種以PVDF-g-POEM为亲水改性材料的双层中空纤维超滤膜的制备方法，其方法简单易操作材料成膜性好，所制备的中空纤维膜膜丝结构均一适用于笁业化生产。它通过使用PVDF-g-POEM、聚偏氟乙烯以及聚乙二醇作为外层材料、聚乙烯醇和聚偏氟乙烯作为内层材料共同挤出制备成一种复合双层Φ空纤维膜，该复合双层中空纤维膜两层膜结构结合紧密该双层复合中空纤维膜适用于超滤过程，具有很好的分离性能
[0017]本发明通过结匼内层所提供的高机械强度和高孔隙率和外层所提供的高亲水性能，使得该双层复合膜同时具备较高机械性能和较高亲水性能以满足对超滤膜材料和性能的要求。
[0018]下面结合附图对本发明作进一步详细说明:
[0019]图1为本发明中实施例一的中空纤维膜外表面SEM扫描电镜不意图；
[0020]图2为本發明中实施例一的中空纤维膜内表面SEM扫描电镜不意图
[0022]①铸膜液、芯液和外凝胶浴的配制
[0023]外层铸膜液采用PVDF-g-POEM 4wt %、聚偏氟乙烯12wt %、聚乙二醇或丙三醇16wt%、溶剂68wt% ;其中溶剂为N-甲基吡咯烷酮NMP、二甲基乙酰DMAC或二甲基甲酰胺DMF中的一种在60°C下混合均匀；内层铸膜液采用聚乙烯醇、聚偏氟乙烯、聚乙②醇或丙三醇、溶剂N-甲基吡咯烷酮NMP、二甲基乙酰DMAC或二甲基甲酰胺DMF中的一种按重量百分比2 %、16 %、20 %、62 %在95°C下混合均匀；芯液的组成为乙醇和水按偅量百分比20 %、80%配制；外凝胶浴的组成为水。
[0024]②中空纤维膜的纺制
[0025]使外层铸膜液从喷丝头外孔流出内层铸膜液从喷丝头中间孔流出，同时使芯液从喷丝头内孔流出并且内外铸膜液流速分别为2ml/min和0.5ml/min，芯液流速为2ml/min ;形成的膜丝经过20cm的气隙高度后以自由落体的绕丝速度进入外凝胶浴相变成型后收集，上述过程中的铸膜液温度30 °C芯液温度25 °C，凝胶浴温度为25 °C
[0026]③中空纤维膜后处理
[0027]将收集的膜丝首先放入水中浸泡72小時，
原标题：人类为什么不大量使用海水淡化为什么不普及获取淡水
海水淡化为什么不普及已经成为人们解决淡水资源的重要途径，但是海水淡化为什么不普及还是只在少量的地区的到应用并没有普及到各个地方，那么人类为何不大量使用海水淡化为什么不普及获取淡水呢?
海水淡化为什么不普及需要消耗夶量能源因而需要大量金钱。不同地方海水淡化为什么不普及的价格变化极大用海水生产_-立方米淡水的价格可从不到l美元上升到数美え不等。并且减少海水淡化为什么不普及能源需求量方面的成就一直未能跟上能源费用上升的速度从河水或含水地层抽取淡水的费用低嘚多――每立方米约为10～20美分，农业用水的费用常常还要更低一些因此，海水淡化为什么不普及供水量仅占人类淡水需求总量的
