[00川 實施例5
[0042] 將聚酷胺、憐酸=乙醋和十八醇作為外層鑄膜液，其組分為聚酷胺質量百分比為 22wt. %，憐酸S乙醋質量百分比為64wt. %，十八醇質量百分比為4wt. %，將醋酸纖維素、 憐酸S乙醋和十二醇作為內層鑄膜液，其組分為聚偏氣乙締質量百分比為20wt. %，二苯甲 酬質量百分比為75wt. %，二甲基亞諷質量百分比為5wt. %，分別加入同向雙螺桿擠出機 中溶解脫泡，得到均相鑄膜液。聚合物均相鑄膜液經烙體累與內凝膠介質同時通過中空纖 維噴絲頭注入外凝膠介質中固化得到初生絲。使用萃取劑除去初生絲中稀釋劑，得到中空 纖維納濾膜。詳細制備參數和所得中空纖維納濾膜結構和性能列于表1。
[004引 實施例6
[0044] 將聚酷亞胺、癸二酸二乙醋和十八酸作為外層鑄膜液，其組分為聚酷亞胺質量百 分比為30wt. %，憐酸S乙醋質量百分比為60wt. %，十八醇質量百分比為lOwt. %，將聚丙 締臘、癸二酸二乙醋和油酸作為內層鑄膜液，其組分為聚偏氣乙締質量百分比為35wt. %， 二苯甲酬質量百分比為50wt. %，二甲基亞諷質量百分比為15wt. %，分別加入同向雙螺桿 擠出機中溶解脫泡，得到均相鑄膜液。聚合物均相鑄膜液經烙體累與內凝膠介質同時通過 中空纖維噴絲頭注入外凝膠介質中固化得到初生絲。使用萃取劑除去初生絲中稀釋劑，得 到中空纖維納濾膜。詳細制備參數和所得中空纖維納濾膜結構和性能列于表1。
[004引對比例1
[0046] 將醋酸纖維素、二苯甲酬作為外層鑄膜液，其組分為醋酸纖維素質量百分比為 40wt. %，二苯甲酬質量百分比為60wt. %，將聚偏氣乙締、二苯甲酬作為內層鑄膜液，其組 分為聚偏氣乙締質量百分比為40wt. %，二苯甲酬質量百分比為60wt. %，分別加入同向雙 螺桿擠出機中溶解脫泡，得到均相鑄膜液。聚合物均相鑄膜液經烙體累與內凝膠介質同時 通過中空纖維噴絲頭注入外凝膠介質中固化得到初生絲。使用萃取劑除去初生絲中稀釋 劑，得到中空纖維納濾膜。制得膜絲在掃描電鏡下觀察不到內層與外層之間的剝離現象，然 而在經過分離實驗后兩層之間發生明顯剝離。詳細制備參數和所得中空纖維納濾膜結構和 性能列于表1。
[0047] 對比例2將聚諷、鄰苯二甲酸二甲醋作為鑄膜液制備單層中空纖維納濾膜，其組 分為聚諷質量百分比為28wt. %，鄰苯二甲酸二甲醋質量百分比為72wt. %，加入同向雙螺 桿擠出機中溶解脫泡，得到均相鑄膜液。聚合物均相鑄膜液經烙體累與內凝膠介質同時通 過中空纖維噴絲頭注入外凝膠介質中固化得到初生絲。使用萃取劑除去初生絲中稀釋劑， 得到中空纖維膜。詳細制備參數和所得中空纖維納濾膜結構和性能列于表1。
[0048] 表1中空纖維納濾膜的制備參數及性能
[0049]
[0050]
[0051]
【主權項】
1. 一種中空纖維納濾膜，其特征在于，該中空纖維納濾膜是由聚合物材料內層、聚合物 材料外層以及中間過渡層組成，內層具有雙連續孔道結構，內層厚度為99. 9~400ym;外 層具有從內表面到外表面連續縮小的納孔結構，厚度為0. 1~IOym;所述中間過渡層呈內 層聚合物材料和外層聚合物材料的分子鏈相互纏繞結構，過渡層厚度為〇. 1~Iym。2. 根據權利要求1所述的一種中空纖維納濾膜，其特征在于，聚合物材料外層的內表 面的納孔直徑為100~l〇〇〇nm，聚合物材料外層的外表面的納孔直徑為0. 5~10nm。3. 根據權利要求1所述的一種中空纖維納濾膜，其特征在于，中空纖維納濾膜的外徑 為0? 6~2. 0_，內徑為0? 4~I. 4mm。4. 根據權利要求1、2或3所述的一種中空纖維納濾膜，其特征在于，聚合物材料內層采 用聚砜、聚醚砜、醋酸纖維素酯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯中的一種或幾種的組合； 聚合物材料外層采用聚砜、聚醚砜、磺化聚砜、醋酸纖維素酯、聚酰胺和聚酰亞胺中的一種 或幾種的組合。5. -種如權利要求1所述中空纖維納濾膜的制備方法，其特征在于，所述方法采用的 設備是由第一同向雙螺桿擠出機（1)、第二同向雙螺桿擠出機（2)、三通道噴絲頭（3)和外 凝固浴槽（4)組成，其制備方法包括如下步驟： 1) 將制備內層用的聚合物材料通過料斗連續加入到第一個同向雙螺桿擠出機的第1 段加熱段中，并將內層用的稀釋劑預加熱至100~210°C后連續加入到第一個同向雙螺桿 擠出機的一個或多個加熱段中，每個加熱段的溫度均在100~210°C，形成內層鑄膜液;也 層鑄臘液中的聚合物材料的質量百分比為20~40wt%之間，稀釋劑質量百分比為80~ 60wt% :內層用的稀釋劑包括主稀釋劑和添加劑：內層的添加劑與主稀釋劑的質量比為1 : 16 ~1 :1 ; 2) 將制備外層用的聚合物材料通過料斗連續加入到第二個同向雙螺桿擠出機的第1 段加熱段中，將外層用的稀釋劑預加熱至100~21(TC后，將其連續加入到第二個同向雙 螺桿擠出機的一個或多個加熱段中，每個加熱段的溫度均在1〇〇~210°C，然后形成外層鑄 膜液，其中外層用的聚合物材料的質量百分比為20~40wt%之間；稀釋劑質量百分比為 80~60wt% ;外層用的稀釋劑包括主稀釋劑和添加劑；外層的添加劑與主稀釋劑的質量比 例為1 :16~1 :1之間； 3) 內層鑄膜液和外層鑄膜液經熔體栗后，將內凝膠介質、內層鑄膜液和外層鑄膜液分 別注入三通道噴絲頭的內凝膠介質通道、內層鑄膜液通道和外層鑄膜液通道，經噴絲口噴 出成管狀雙層液膜，之后注入外凝膠介質中固化，得到初生雙層膜；熔體栗加熱段、中空纖 維噴絲頭出口溫度及內凝膠介質的溫度為130~180°C;所述外凝膠介質溫度為20~80°C; 4) 經萃取劑浸泡去除初生雙層膜的稀釋劑，得到所述的中空纖維納濾膜。6. 根據權利要求5所述的中空纖維納濾膜的制備方法，其特征在于，內層的主稀釋劑 為磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、二苯甲酮、水楊酸甲酯、水楊酸乙酯、苯甲酸甲酯、 苯甲酸乙酯、苯甲酸丁酯、癸二酸二乙酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯、檸檬酸三乙酯和苯 甲酸芐酯中的一種或幾種的組合；內層的添加劑為二甲基亞砜、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰 胺、N-甲基吡咯烷酮、十二醇、十六醇、十八醇、三乙二醇、二乙二醇、乙二醇、聚乙烯吡咯烷 酮、聚乙烯聚丙烯聚乙烯三嵌段共聚物、山梨醇酐單油酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯、 十八酸、二苯基甲烷、二十烷、十四烷酸和油酸的中的一種或幾種的組合。7. 根據權利要求5所述的中空纖維納濾膜的制備方法，其特征在于，外層用的主稀釋 劑為磷酸三乙酯、磷酸三丁酯、磷酸三辛酯、二苯甲酮、水楊酸甲酯、水楊酸乙酯、苯甲酸甲 酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丁酯、癸二酸二乙酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯、檸檬酸三乙酯 和苯甲酸芐酯中的一種或幾種的組合；外層用的主稀釋劑至少有一種與內層的主稀釋劑相 同；外層的添加劑為十二醇、十六醇、十八醇、二乙二醇、三乙二醇、二乙二醇、乙二醇、十二 烷基苯橫酸納、十^烷基硫酸納、^水合朽 1彳冡酸二納、聚乙稀R比略燒酬、十八烷基二甲基漠 化銨、聚乙烯聚丙烯聚乙烯三嵌段共聚物、山梨醇酐單油酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐單油酸 酯、十八酸、二苯基甲烷、二十烷、十四烷酸、油酸的中的一種或幾種的組合。8. 根據權利要求5所述的中空纖維納濾膜的制備方法，其特征在于，所述步驟3)中的 內凝膠介質為液體石蠟、丙三醇或氮氣，或內層的稀釋劑中的一種或幾種的組合；外凝膠介 質為液體石蠟、丙三醇、氮氣或水，或外層的稀釋劑中的一種或幾種的組合。9. 根據權利要求5所述的中空纖維納濾膜制備方法，其特征在于，步驟4)中所述萃取 劑采用乙醇、水或丙酮。
【專利摘要】一種中空纖維納濾膜及其制備方法，該納濾膜由聚合物材料內層、聚合物材料外層以及由內層和外層聚合物材料的分子鏈相互纏繞的中間過渡層組成。其制備方法是內層聚合物材料和外層聚合物材料溶于高溫稀釋劑中，采用兩個同向雙螺桿擠出機和三通道噴絲頭；通過溫度或溶劑交換致相分離的方法一步獲得雙連續孔道結構的內層和納孔結構外層，即獲得中空纖維納濾膜。本發明具備高強度、耐反沖洗、高選擇分離性能等特點。
【IPC分類】B01D67/00, B01D71/16, B01D69/08, B01D71/68, B01D71/32, B01D71/30, B01D71/26
【公開號】CN105169974
【申請號】
【發明人】王曉琳, 劉天印, 龐博, 周波, 袁浩歌, 劉圓圓, 林亞凱
【申請人】清華大學
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2015年9月29日