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专利号: 2018107137747
申请人: 天津工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般的物理或化学的方法或装置
更新日期:2023-09-13
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种连续油水分离中空纤维膜的制备方法,其特征在于该方法包括以下步骤:A.支撑体中空纤维编织管表面预处理:除去纤维表面油剂;

B.制备表面分离层纺丝液:将占总质量12~50%的聚四氟乙烯浓缩分散乳液、占总质量0~38%的聚全氟乙丙烯浓缩分散乳液和占总质量30~40%的纺丝载体溶液混合均匀后,再加入占总质量0.1~0.5%的纺丝液导电性和粘度调节剂,搅拌均匀静置脱泡后得到纺丝液;各组分之和为100%;所述纺丝液导电性和粘度调节剂为硼酸及其水溶液、硼砂及其水溶液或戊二醛及其水溶液;

C.制备初生中空纤维膜:将步骤B中得到的纺丝液注入静电纺丝装置中,在接收装置上嵌套步骤A中预处理后的中空纤维编织管,设置纺丝参数及纤维接收角度,经静电纺丝和真空干燥后得到初生中空纤维膜;

纺丝参数为负电压为0~5kV,横向移动速度为30~50mm/min;所述纤维接收角度为静电纺丝装置的针头与竖直方向的夹角为30~60°;

D.制备连续油水分离中空纤维膜:将步骤C得到的初生中空纤维膜放置于马弗炉中,设置升温速率,经烧结、保温和降温,烧结温度高于纺丝载体分解温度和聚全氟乙丙烯熔点,低于聚全氟乙丙烯分解温度,得到连续油水分离中空纤维膜。

2.根据权利要求1所述的连续油水分离中空纤维膜的制备方法,其特征在于步骤A的具体方法是:将中空纤维编织管浸渍于溶剂中10~30min,取出后烘干,再置于90~110℃中热处理10~30min;所述溶剂为酒精。

3.根据权利要求1所述的连续油水分离中空纤维膜的制备方法,其特征在于中空纤维编织管的外径为1~2mm;中空纤维编织管的纤维原料为玻璃纤维或碳纤维。

4.根据权利要求1所述的连续油水分离中空纤维膜的制备方法,其特征在于所述纺丝载体溶液为粘胶水溶液或聚乙烯醇水溶液,其质量分数为10wt%。

5.根据权利要求1所述的连续油水分离中空纤维膜的制备方法,其特征在于纺丝液导电性和粘度调节剂为质量分数1wt%的硼酸水溶液。

6.根据权利要求1所述的连续油水分离中空纤维膜的制备方法,其特征在于所述聚四氟乙烯浓缩分散乳液溶质的质量分数为60wt%,溶质的平均粒径为0.1~0.2μm,乳液粘度‑3 ‑3

为6×10 ~25×10 Pa·s,pH为9;所述聚全氟乙丙烯浓缩分散乳液溶质的质量分数为‑3 ‑3

50wt%,平均粒径为0.2~0.3μm,乳液粘度为6×10 ~25×10 Pa·s,pH为7~9。

7.权利要求1所述的连续油水分离中空纤维膜的制备方法,其特征在于所述纺丝参数为正电压为15~25kV,接收距离为5~15cm,接收装置转速为1000~1800rpm,进料速率为5~15μl/min。

8.根据权利要求1所述的连续油水分离中空纤维膜的制备方法,其特征在于所述接收装置为导电金属丝或者导电毛细金属管,直径1mm‑2.5mm。

9.根据权利要求1所述的连续油水分离中空纤维膜的制备方法,其特征在于升温速率为0.5~5℃/min;所述保温时间为1~60min;降温为从烧结温度自然降温到室温。