一種光可控改性聚偏氟乙烯中空纖維膜的處理裝置制造方法及圖紙

本實用新型專利技術公開了一種光可控改性聚偏氟乙烯中空纖維膜的處理裝置，包括氮氣瓶(1)，料液釜(2)，閥門(3)，石英管道(4)，過濾層(5)，紡絲機(6)，芯液灌(7)，凝固槽(8)，卷取機(9)。其中氮氣瓶(1)，料液釜(2)，閥門(3)，石英管道(4)，過濾層(5)，紡絲機(6)，凝固槽(8)，卷取機(9)依次序連接。石英管道(4)內(nèi)裝有紫外燈；芯液灌(7)與紡絲機(6)相連接。采用本實用新型專利技術的光可控接枝改性聚偏氟乙烯中空纖維膜的處理裝置，在光引發(fā)下對聚偏氟乙烯膜進行親水化改性，改善膜表面的親水性，有效阻隔有機物質(zhì)在膜表面的吸附和沉積，提高膜表面抗有機物污染能力和使用壽命。

Device for processing light controllable polyvinylidene fluoride hollow fiber membrane

The utility model discloses a device for processing light controllable modification of PVDF hollow fiber membrane, including nitrogen cylinder (1), liquid tank (2), a valve (3), a quartz pipe (4), the filter layer (5), (6) spinning machine, liquid filling core (7), coagulation tank (8), the coiler (9). Wherein, the nitrogen gas bottle (1), the material liquid kettle (2), the valve (3), the quartz pipe (4), the filter layer (5), the spinning machine (6), the solidification groove (8), and the coiling machine (9) are connected in sequence. The quartz pipeline (4) is provided with an ultraviolet lamp, and the core liquid filling (7) is connected with the spinning machine (6). Processing device of modified PVDF hollow fiber membrane using optically controllable graft of the utility model, the PVDF membrane in the photoinduced hydrophilic modification, hydrophilicity improvement of membrane surface, effectively blocking organic matter adsorption and accumulation on membrane surface, improve the membrane surface resistance to organic pollution ability and the service life.

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
一種光可控改性聚偏氟乙烯中空纖維膜的處理裝置
本技術屬于中空纖維膜的
，尤其是一種光可控改性聚偏氟乙烯中空纖維膜的處理裝置。
技術介紹
膜分離是在20世紀初出現(xiàn)，20世紀60年代后迅速崛起的一門分離新技術。膜分離技術由于兼有分離、濃縮、純化和精制的功能，又有高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級過濾及過濾過程簡單、易于控制等特征，因此，已廣泛應用于食品、醫(yī)藥、生物、環(huán)保、化工、冶金、能源、石油、水處理、電子、仿生等領域，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟效益和社會效益，已成為當今分離科學中最重要的手段之一。目前，隨著膜科學技術的發(fā)展，膜分離技術已經(jīng)在海水淡化、苦咸水脫鹽、高純水制備、電廠水處理污水、廢水處理和飲用水凈化處理等領域得到了不同程度的應用。目前常見的膜材料有聚砜、聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜、聚偏氟乙烯等。聚偏氟乙烯是一種結(jié)晶型聚合物，具有很好的化學穩(wěn)定性、耐熱性、耐輻射性和良好的物理機械性能，另一方面，其可以流延成性能較好的薄膜，是目前市場上應用最廣泛的膜材料。聚偏氟乙烯是最具極強的疏水性，導致其水通量較低，且易產(chǎn)生有機物吸附污染，嚴重限制了在水凈化、蛋白質(zhì)分離等方面的應用。聚偏氟乙烯中空纖維膜的親水改性方法，主要為以下兩類：膜表面改性和膜材料改性。通過膜表面改性得到的親水性不能持久，它的親水性隨著膜使用時間的延長而失效；而膜材料通過引入極性基團進行親水改性，可以從根本上改變分離膜的親水性，消除單一聚合物組分性能上的不足，從而制的理想的膜產(chǎn)品。
技術實現(xiàn)思路
為了克服現(xiàn)有技術存在的問題，本技術的目的是提供一種光可控改性聚偏氟乙烯中空纖維膜的處理裝置。為了實現(xiàn)上述目的，本技術采用以下技術方案：一種光可控接枝改性聚偏氟乙烯中空纖維膜的處理裝置，包括氮氣瓶1，料液釜2，石英管道4，過濾層5，紡絲機6，芯液灌7，凝固槽8；其中氮氣瓶1，料液釜2，石英管道4，過濾層5，紡絲機6，凝固槽8依次序連接，芯液灌7與紡絲機6連接，芯液灌7與紡絲機6相連接，芯液灌7中的芯液流入紡絲機6的中心管內(nèi)，與鑄膜液同時擠出。優(yōu)選地，還包括閥門3，料液釜2和石英管道4通過閥門3連接。優(yōu)選地，還包括卷取機9，所述的卷取機9與凝固槽8連接。優(yōu)選地，所述的石英管道4內(nèi)裝有紫外燈。進一步優(yōu)選地，所述的石英管道4的長度為200～400mm，內(nèi)徑為20～50mm。一種親水性聚偏氟乙烯中空纖維膜，包括以下按重量比計的原料：聚偏氟乙烯16～30％聚乙烯吡咯烷酮2～10％催化劑0.1～0.5％配體0.4～2.0％單體5～10％溶劑50～76％。優(yōu)選地，聚偏氟乙烯:催化劑:配體的質(zhì)量比為100:0.1～1:0.4～4。優(yōu)選地，所述的催化劑為金屬鹵化物。進一步優(yōu)選地，所述的催化劑為氯化亞銅、氯化銅、溴化亞銅、溴化銅、氯化鐵和氯化亞鐵等中的一種或多種。優(yōu)選地，所述的配體為2,2’-聯(lián)二吡啶、4,4’-聯(lián)二吡啶等中的一種或兩種。優(yōu)選地，所述的單體為甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、甲基丙烯酸叔丁脂、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、烯丙基聚乙二醇和乙烯基吡啶等中的一種或多種。優(yōu)選地，所述的溶劑為四氫呋喃、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺和N-甲基吡咯烷酮等中的一種或多種。一種上述親水性聚偏氟乙烯中空纖維膜的制備方法，包括以下步驟：(1)將聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、催化劑、配體、單體、溶劑依次序加入料液釜中，在氮氣保護下，在45-60℃下攪拌溶解均勻后，攪拌速度為50～120轉(zhuǎn)/min，攪拌反應24-48小時，得到鑄膜液；(2)將步驟(1)得到的鑄膜液注入石英光反應管道中，開啟光源，在功率1000～3000W，波長200～400nm下連續(xù)光照聚合60～120分鐘；(3)將經(jīng)過步驟(2)處理的鑄膜液通過紡絲機的噴絲頭和噴絲頭中心管孔內(nèi)的芯液同時擠出，擠出速度2～30m/min，然后進入溫度為20～50℃的凝固液，經(jīng)過相分離固化，制得中空纖維膜。本專利技術制備得到的親水性聚偏氟乙烯中空纖維膜的孔徑為0.01～0.4um，純水通量為600～2400L/m2·h·0.1MPa。優(yōu)選地，所述的芯液和凝固液分別為水，或水與乙醇、異丙醇、乙二醇或表面活性劑的混合液。優(yōu)選地，所述的芯液和凝固液中水的重量百分比含量不低于60％。本技術的有益效果：采用本技術的光可控接枝改性聚偏氟乙烯中空纖維膜的處理裝置，在光引發(fā)下對聚偏氟乙烯膜進行親水化改性，改善膜表面的親水性，有效阻隔有機物質(zhì)在膜表面的吸附和沉積，提高膜表面抗有機物污染能力和使用壽命。其制備方法簡單，并且各步驟反應條件易控制。附圖說明圖1為光可控接枝改性聚偏氟乙烯中空纖維膜的處理裝置；1、氮氣瓶；2、料液釜；3、閥門；4、石英管道；5、過濾層；6、紡絲機；7、芯液灌；8、凝固槽；9、卷取機。具體實施方式下面通過實施例更具體地描述本技術。參照圖1，一種用于光可控接枝改性聚偏氟乙烯中空纖維膜的處理裝置，包括氮氣瓶1，料液釜2，閥門3，石英管道4，過濾層5，紡絲機6，芯液灌7，凝固槽8，卷取機9。其中氮氣瓶1，料液釜2，閥門3，石英管道4，過濾層5，紡絲機6，凝固槽8，卷取機9依次序連接。石英管道4內(nèi)裝有紫外燈；芯液灌7與紡絲機6相連接，芯液灌7中的芯液流入紡絲機6的中心管內(nèi)，與鑄膜液同時擠出。所述的石英管道4的長度為200～400mm，內(nèi)徑為20～50mm。實施例1一種親水性聚偏氟乙烯中空纖維膜，包括以下按重量比計的原料：聚偏氟乙烯26％聚乙烯吡咯烷酮5％氯化銅0.2％2,2’-聯(lián)二吡啶0.8％聚乙二醇甲基丙烯酸酯10％N,N-二甲基乙酰胺58％。上述親水性聚偏氟乙烯中空纖維膜的制備方法，包括以下步驟：(1)將聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、催化劑、配體、單體、溶劑依次序加入料液釜2中，在氮氣保護下，在60℃下攪拌溶解均勻后，攪拌速度為120轉(zhuǎn)/min，攪拌反應24小時，得到鑄膜液；(2)將步驟(1)得到的鑄膜液注入石英光反應管道4中，開啟光源，在功率1500W，波長200nm下連續(xù)光照聚合60分鐘；(3)將經(jīng)過步驟(2)處理的鑄膜液通過紡絲機6的噴絲頭和噴絲頭中心管孔內(nèi)的芯液同時擠出，擠出速度15m/min，然后進入溫度為20℃的凝固液，經(jīng)過相分離固化，制得中空纖維膜，其孔徑為0.03um，純水通量為650L/m2·h·0.1MPa。實施例2一種親水性聚偏氟乙烯中空纖維膜，包括以下按重量比計的原料：聚偏氟乙烯18％聚乙烯吡咯烷酮8％氯化銅0.1％2,2’-聯(lián)二吡啶0.5％聚乙二醇甲基丙烯酸酯5％N,N-二甲基乙酰胺68.4％。上述親水性聚偏氟乙烯中空纖維膜的制備方法，包括以下步驟：(1)將聚偏氟乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、催化劑、配體、單體、溶劑依次序加入料液釜2中，在氮氣保護下，在60℃下攪拌溶解均勻后，攪拌速度為120轉(zhuǎn)/min，攪拌反應24小時，得到鑄膜液；(2)將步驟(1)得到的鑄膜液注入石英光反應管道4中，開啟光源，在功率2000W，波長200nm下連續(xù)光照聚合60分鐘；(3)將經(jīng)過步驟(2)處理的鑄膜液通過紡絲機6的噴絲頭和噴絲頭中心管孔內(nèi)的芯液同時擠出，然后進入溫度為20℃的凝固液，經(jīng)過相分離固化，制得中空纖維膜，其孔徑為0.2um，純水通量為2100L/m2·h·0.1MPa。實施例3一種親水性聚偏氟乙烯中本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
一種光可控接枝改性聚偏氟乙烯中空纖維膜的處理裝置，其特征在于，包括氮氣瓶(1)，料液釜(2)，石英管道(4)，過濾層(5)，紡絲機(6)，芯液灌(7)，凝固槽(8)；其中氮氣瓶(1)，料液釜(2)，石英管道(4)，過濾層(5)，紡絲機(6)，凝固槽(8)依次序連接，芯液灌(7)與紡絲機(6)連接；所述的石英管道(4)內(nèi)裝有紫外燈，所述的石英管道(4)的長度為200～400mm，內(nèi)徑為20～50mm。

【技術特征摘要】
1.一種光可控接枝改性聚偏氟乙烯中空纖維膜的處理裝置，其特征在于，包括氮氣瓶(1)，料液釜(2)，石英管道(4)，過濾層(5)，紡絲機(6)，芯液灌(7)，凝固槽(8)；其中氮氣瓶(1)，料液釜(2)，石英管道(4)，過濾層(5)，紡絲機(6)，凝固槽(8)依次序連接，芯液灌(7)與紡絲機(6)連接；所述的石英管道(4)內(nèi)裝有紫外燈，所述的石英...

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：華河林，胡茂華，熊鷹，曾香，
申請(專利權)人：中山朗清膜業(yè)有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東,44