本發(fā)明涉及膜技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種聚酰胺中空纖維納濾膜及其制備方法。

背景技術(shù)：

膜分離技術(shù)廣泛應(yīng)用于物質(zhì)分離提純和濃縮工藝，可在常溫下連續(xù)操作，無(wú)相變；大規(guī)模生產(chǎn)中有節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢(shì)。其中納濾膜作為分離膜的一種，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相對(duì)分子質(zhì)量為200～500有機(jī)物及膠體的完全脫除,并且由于納濾膜表面的荷電性,納濾可以將高價(jià)、低價(jià)鹽離子有區(qū)別地截留。因此納濾膜在飲用水凈化及低分子量有機(jī)物純化和濃縮等應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛應(yīng)用。

以聚偏氟乙烯、聚砜等材質(zhì)的中空纖維超濾膜為基膜，在基膜表面先涂覆多元胺溶液后涂覆多元酰氯有機(jī)溶液，兩種溶液于超濾膜表面界面聚合形成脫鹽功能層，制成平板或中空纖維復(fù)合納濾膜或反滲透膜。

由于聚偏氟乙烯、聚砜等材質(zhì)親水性較差，導(dǎo)致多元胺水溶液在基膜表面的鋪展性較弱，多元胺無(wú)法流延至所有膜表面及膜孔，未覆蓋的膜孔無(wú)法在界面聚合過(guò)程中形成聚酰胺功能層，該處即形成缺陷；與此同時(shí)，由于基膜材質(zhì)與功能層材質(zhì)不同，基膜與功能層的相容性較差，形成的納濾膜界面不穩(wěn)定。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的中空纖維納濾膜由于界面穩(wěn)定性差而容易形成膜缺陷從而影響膜產(chǎn)品性能的缺點(diǎn)，提供一種聚酰胺中空纖維納濾膜及制備方法。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所采用的技術(shù)方案為：

一種聚酰胺中空纖維納濾膜的制備方法，采用下述步驟：

1)利用非溶劑致相分離法制備中空纖維基膜，包括下述步驟，將膜基質(zhì)相，溶劑，致孔劑以及多元酰氯混合均勻，靜置除泡；各組分的質(zhì)量比例為膜基質(zhì)相2-20份；溶劑30-60份；致孔劑1-10份；多元酰氯1-10份；然后加熱至50-70℃，經(jīng)噴絲板流出至凝固槽凝固成初生纖維；所述的噴絲板的內(nèi)部芯液為溫度與紡絲原液同溫度的水溶液；所述的凝固槽內(nèi)的凝固液為水；將凝固成型的初生纖維經(jīng)卷繞，甘油浸泡以及干燥制成聚酰胺中空纖維基膜；

2)制備聚酰胺中空纖維納濾膜，將步驟1)得到的聚酰胺中空纖維基膜表面涂覆乙醇0.5-1min，拭去表面浮液；在所述的聚酰胺中空纖維基膜表面涂覆0.05-5wt％多元酰氯有機(jī)溶液5-10min，拭去表面浮液；在聚酰胺中空纖維基膜表面涂覆0.1-10wt％多元胺水溶液1-2min，后干燥固化1-5min，制得聚酰胺中空纖維納濾膜。

所述的膜基質(zhì)相為聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯、或者聚氯乙烯中的一種。

所述的多元酰氯為均苯三甲酰氯。

所述的多元胺為哌嗪、間苯二胺或者二乙烯三胺中的一種。

優(yōu)選的，步驟2)中在基膜表面涂覆乙醇1min，涂覆5wt％均苯三甲酰氯正己烷溶液10min，拭去表面浮液，在膜表面涂覆10wt％間苯二胺水溶液2min，后干燥固化5min。

所述的致孔劑為聚乙二醇、聚乙烯基吡咯烷酮或者吐溫中的一種或者幾種的混合物。

本發(fā)明還包括一種聚酰胺中空纖維納濾膜，其特征在于，使用所述的制備方法制得。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1、在聚酰胺中空纖維基膜表面涂覆多元酰氯有機(jī)溶液前先涂覆乙醇并擦拭浮液，膜孔內(nèi)殘留的乙醇能夠起到了引流作用，在涂覆多元酰氯溶液時(shí)酰氯易于流進(jìn)膜孔內(nèi)，確保了酰氯與酰胺聚合生成的功能層對(duì)膜孔的全覆蓋，產(chǎn)品缺陷率更低。

2、由于制成的基膜內(nèi)具有多元酰氯物質(zhì)，與膜表面涂覆的多元酰氯有機(jī)溶液相容性更好，經(jīng)聚合形成的功能層與基膜間的界面穩(wěn)定性更高。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1：

一種聚酰胺中空纖維納濾膜的制備方法，1)利用非溶劑致相分離法制備中空纖維基膜，包括下述步驟，將膜基質(zhì)相0.2kg聚偏氟乙烯，3kg二甲基乙酰胺溶劑，0.1kg聚乙烯基吡咯烷酮致孔劑以及0.1kg均苯三甲酰氯多元酰氯混合均勻，靜置除泡；然后加熱至50℃，經(jīng)噴絲板流出至凝固槽凝固成初生纖維；所述的噴絲板的內(nèi)部芯液為溫度與紡絲原液同溫度的水溶液；所述的凝固槽內(nèi)的凝固液為水；將凝固成型的初生纖維經(jīng)卷繞，甘油浸泡以及干燥制成聚酰胺中空纖維基膜；

2)制備聚酰胺中空纖維納濾膜，將步驟1)得到的聚酰胺中空纖維基膜表面涂覆乙醇0.5min，拭去表面浮液；在所述的聚酰胺中空纖維基膜表面涂覆0.05wt％均苯三甲酰氯的正己烷溶液5min，拭去表面浮液；在聚酰胺中空纖維基膜表面涂覆0.1wt％哌嗪水溶液1min，后干燥固化1min，制得聚酰胺中空纖維納濾膜。

經(jīng)測(cè)試該膜在0.5MPa下連續(xù)過(guò)濾2g/L MgSO4溶液5小時(shí)，然后測(cè)試組件脫鹽率，其脫鹽率達(dá)到92％。

實(shí)施例2與實(shí)施例1制備方法相同，區(qū)別僅在于，步驟1)中將膜基質(zhì)相1kg聚醚砜，6kg二甲基乙酰胺溶劑，0.5kg聚乙烯基吡咯烷酮致孔劑以及0.5kg均苯三甲酰氯；步驟2)中在基膜表面涂覆1wt％均苯三甲酰氯有機(jī)溶液5min，拭去表面浮液，在基膜表面涂覆2wt％間苯二胺水溶液1min，后干燥固化1min。

經(jīng)測(cè)試該膜在0.5MPa下連續(xù)過(guò)濾2g/L MgSO4溶液5小時(shí)，然后測(cè)試組件脫鹽率，其脫鹽率達(dá)到93.1％。

實(shí)施例3與實(shí)施例1制備方法相同，區(qū)別僅在于，步驟1)中將膜基質(zhì)相2kg聚偏氯乙烯，6kg二甲基乙酰胺溶劑，1kg聚乙烯基吡咯烷酮致孔劑以及1kg均苯三甲酰氯；步驟2)中在基膜表面涂覆1wt％均苯三甲酰氯有機(jī)溶液5min，拭去表面浮液，在基膜表面涂覆2wt％間苯二胺水溶液1min，后干燥固化1min。

經(jīng)測(cè)試該膜在0.5MPa下連續(xù)過(guò)濾2g/L MgSO4溶液5小時(shí)，然后測(cè)試組件脫鹽率，其脫鹽率達(dá)到95.4％。

實(shí)施例4與實(shí)施例1制備方法相同，區(qū)別僅在于,步驟2)中，膜表面涂覆乙醇0.5min，在膜表面涂覆5wt％均苯三甲酰氯有機(jī)溶液10min，拭去表面浮液，在膜表面涂覆10wt％哌嗪水溶液2min，后干燥固化5min，制得聚酰胺中空纖維膜。

經(jīng)測(cè)試該膜在0.5MPa下連續(xù)過(guò)濾2g/L MgSO4溶液5小時(shí)，然后測(cè)試組件脫鹽率，其脫鹽率達(dá)到95.8％。

實(shí)施例5實(shí)施例4與實(shí)施例1制備方法相同，區(qū)別僅在于,步驟2)中，在基膜表面涂覆乙醇1min，在基膜表面涂覆5wt％均苯三甲酰氯有機(jī)溶液10min，拭去表面浮液，在基膜表面涂覆10wt％間苯二胺水溶液2min，后干燥固化5min，制得聚酰胺中空纖維膜。

經(jīng)測(cè)試該膜在0.5MPa下連續(xù)過(guò)濾2g/L MgSO4溶液5小時(shí)，然后測(cè)試組件脫鹽率，其脫鹽率達(dá)到98％。

本發(fā)明的聚酰胺中空纖維納濾膜通過(guò)在制備基膜的過(guò)程中加入多元酰氯，使其與基膜表面涂覆的多元酰氯有機(jī)溶液相容性更好，經(jīng)聚合形成的功能層與基膜間的界面穩(wěn)定性更高。

同時(shí)，聚酰胺中空纖維基膜表面涂覆多元酰氯有機(jī)溶液前先涂覆乙醇并擦拭浮液，膜孔內(nèi)殘留的乙醇能夠起到了引流作用，在涂覆多元酰氯溶液時(shí)酰氯易于流進(jìn)膜孔內(nèi)，確保了酰氯與酰胺聚合生成的功能層對(duì)膜孔的全覆蓋，產(chǎn)品缺陷率更低。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。