本發(fā)明涉及膜技術領域，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：

膜分離技術廣泛應用于物質(zhì)分離提純和濃縮工藝，可在常溫下連續(xù)操作，無相變；大規(guī)模生產(chǎn)中有節(jié)能、環(huán)保的優(yōu)勢。其中納濾膜作為分離膜的一種，能夠?qū)崿F(xiàn)對相對分子質(zhì)量為200～500有機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、低價鹽離子有區(qū)別地截留。因此納濾膜在飲用水凈化及低分子量有機物純化和濃縮等應用領域?qū)崿F(xiàn)了廣泛應用。

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，導致多元胺水溶液在基膜表面的鋪展性較弱，多元胺無法流延至所有膜表面及膜孔，未覆蓋的膜孔無法在界面聚合過程中形成聚酰胺功能層，該處即形成缺陷；與此同時，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。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術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，提供一種聚酰胺中空纖維納濾膜及制備方法。

為實現(xiàn)本發(fā)明的目的，所采用的技術方案為：

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酰氯易于流進膜孔內(nèi)，確保了酰氯與酰胺聚合生成的功能層對膜孔的全覆蓋，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。

具體實施方式

為了使本技術領域的技術人員更好地理解本發(fā)明的技術方案，下面結合實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

實施例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)測試該膜在0.5MPa下連續(xù)過濾2g/L MgSO4溶液5小時，然后測試組件脫鹽率，其脫鹽率達到92％。

實施例2與實施例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)測試該膜在0.5MPa下連續(xù)過濾2g/L MgSO4溶液5小時，然后測試組件脫鹽率，其脫鹽率達到93.1％。

實施例3與實施例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)測試該膜在0.5MPa下連續(xù)過濾2g/L MgSO4溶液5小時，然后測試組件脫鹽率，其脫鹽率達到95.4％。

實施例4與實施例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)測試該膜在0.5MPa下連續(xù)過濾2g/L MgSO4溶液5小時，然后測試組件脫鹽率，其脫鹽率達到95.8％。

實施例5實施例4與實施例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)測試該膜在0.5MPa下連續(xù)過濾2g/L MgSO4溶液5小時，然后測試組件脫鹽率，其脫鹽率達到98％。

本發(fā)明的聚酰胺中空纖維納濾膜通過在制備基膜的過程中加入多元酰氯，使其與基膜表面涂覆的多元酰氯有機溶液相容性更好，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，聚酰胺中空纖維基膜表面涂覆多元酰氯有機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酰氯易于流進膜孔內(nèi)，確保了酰氯與酰胺聚合生成的功能層對膜孔的全覆蓋，產(chǎn)品缺陷率更低。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。