CN102284404A - 一种用于膜蒸馏的管状膜制备方法 - Google Patents

一种用于膜蒸馏的管状膜制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102284404A
CN102284404A CN2010102020321A CN201010202032A CN102284404A CN 102284404 A CN102284404 A CN 102284404A CN 2010102020321 A CN2010102020321 A CN 2010102020321A CN 201010202032 A CN201010202032 A CN 201010202032A CN 102284404 A CN102284404 A CN 102284404A
Authority
CN
China
Prior art keywords
tubular film
membrane
stay pipe
film preparation
center circle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2010102020321A
Other languages
English (en)
Inventor
刘钢
刘冉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Chengfeng Natai Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Chengfeng Natai Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Chengfeng Natai Technology Co Ltd filed Critical Beijing Chengfeng Natai Technology Co Ltd
Priority to CN2010102020321A priority Critical patent/CN102284404A/zh
Publication of CN102284404A publication Critical patent/CN102284404A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于膜蒸馏的管状膜制备方法，涉及一种纳米纤维管状膜制备方法。本发明针对管状膜常规制备方法存在的缺点，提出一个设备投资少、工艺简单易操作、制成的管状膜孔隙率高的制膜方案。本方案是采用静电纺丝制膜法将适合用于膜蒸馏的高分子材料溶液喷涂在管状支撑上，形成管状均匀的膜层。其设备是静电纺丝管状膜制备装置，膜的接收***为多个各自旋转的支撑管。支撑管围绕一个中心圆辊表面排列，并紧贴表面。一个圆形支架支撑和限定支撑管两端。中心圆辊转动带动支撑管相对圆形支架转动，圆形支架相对中心圆辊作同心转动，静电纺丝在支撑管上形成均匀的纳米纤维管状膜。

Description

一种用于膜蒸馏的管状膜制备方法
技术领域
本发明涉及一种用于膜蒸馏的管状膜制备方法，涉及一种静电纺丝管状膜制备方法，涉及一种纳米纤维管状膜制备方法，属于膜科学和膜材料制备及膜蒸馏领域。
技术背景
膜技术随工业和科学技术的发展，在许多领域用途越来越广泛。膜组件有板框式、管状式、中空纤维式、螺旋卷绕式等。管状膜组件由于能有效地控制浓差极化，流动状态好，可大范围调节流速；膜生成污垢后容易清洗；对料液预处理要求不高，被广泛应用。常规的管状膜制备方法在教科书中都可以看到，如安树生主编的“膜科学技术实用教程”化学工业出版社2005年2月版第22至24页有较详的叙述。其方法主要点是在多孔的圆形支撑体上涂敷上一层适当厚度的高分子材料，干燥成膜而成。这种方法一直缘用至今，并无突破性改变。常规制备管状膜方法的缺点：1、设备投资高、操作费用大。2、与板式膜组件比，膜的制备条件较难控制，而且管口密封较困难。3、管状膜孔隙率低，且不易控制。
发明的内容
本发明针对管状膜常规制备方法存在的缺点，提出一个设备投资少、工艺简单易操作、制成的管状膜孔隙率高的制膜方案。本方案是采用静电纺丝制膜法将适合用于膜蒸馏的高分子材料溶液喷涂在管状支撑上，形成管状均匀的膜层。其设备是静电纺丝管状膜制备装置，膜的接收***为多个各自旋转的支撑管。
选择制作管状膜的支撑管2若干支，其直径Φ10-20mm。如图标明，2b为筛网管，长度为300-1000mm。2a为两段与筛网管2b连接的金属管，长度按需要而定。为了制作真空膜蒸馏装置的需要，其中一段金属管顶端是封闭的。支撑管围绕一个中心圆辊1表面排列，并紧贴表面。设计一个长度与筛网管2b相匹配的中心圆辊1，直径Φ400-600mm，表面附上一层聚合物材料，以增加表面摩擦力。其作用是当中心圆辊1转动时带动支撑管2转动，同时对在支撑管上形成的膜起到调理作用。设计一个圆形支架3，其作用是支撑和限定支撑管2的两端，其直径大小要求能使支撑管表面与中心圆辊表面接触。圆形支架3与支撑管2应是滑动配合，当中心圆辊1转动时，可以带动支撑管2相对圆形支架3转动。中心圆辊1转动速度可以调节，根据喷头4高分子溶液喷量、中心圆辊直径和支撑管直径比例关系调节，目的是要求支撑管2接收的膜均匀。同时圆形支架3相对中心圆辊1作同心转动，以便各个支撑管都能均匀地接收到喷丝膜。其转速可调，一般要比中心圆辊的转速低。圆形支架的转速决定了支撑管在喷丝范围内停留时间，关系到管状膜的厚度，根据管状膜厚度要求调节圆形支架3的转速。
附图说明
图1为膜蒸馏的管状膜制备装置示意图，1为中心圆辊，2为支撑管，3为圆形支架，4为静电纺丝喷头。
图2为管状膜的支撑管示意图，2a为两段与筛网管连接的金属管，2b为筛网管。
具体实施方式
在制作管状膜之前，首先选择适合用于膜蒸馏的材料。膜蒸馏的膜材料应是具有疏水性质，如果具有超疏水性更好。在疏水性材料中以聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯为首选材料。为方便静电纺丝，选择聚偏氟乙烯(PVDF)分子量在60-80万为适宜。将PVDF溶于甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺(DMF)或DMF与丙酮的混合溶剂中，配成8-10％的溶液。由于是静电纺丝制膜，对于PVDF溶液体系，喷头应接负高压直流电源，而正端接地。管状制膜装置的接丝***、中心圆辊、圆形支架都必须很好地接地。同时要控制电纺环境温度和湿度，温度过低易造成电纺丝膜不干而使纤维粘接在一起，映响膜的多孔性。温度过高易使喷头长胡须，影响电纺稳定性，同时易造成飞花。一般温度控制在30-50℃，视电纺液溶剂挥发程度而定。当湿度太大时，由于电纺过程溶剂挥发吸热，空气中水蒸气冷凝而成水。由此破坏了电纺的电场条件，并使膜不能很好地附在支撑体上。因此，最好将湿度控制在40％以下。
实例
将分子量为60万的PVDF溶于DMF与丙酮的混合溶剂中，浓度为每100ml混合溶剂中10gPVDF。为了得到高孔隙率的膜，选择混合溶剂的体积比DMF占60％。恒温40℃下搅拌，使PVDF分子在混合溶剂中得到最佳的伸展。用旋转粘度计测量溶液粘度，当粘度达到最大时，表明高分子PVDF分子在混合溶剂中得到最佳的伸展。此时溶液可以待用，进入静电纺丝操作。当操作室温度达到30℃，湿度在40％以下，进行静电纺丝。调节中心圆辊1的转速，使沉积在支撑管上的膜均匀。调节圆形支架3的转速，使每个支撑管上沉积的膜厚相同。当支撑管外层用于膜蒸馏的膜层厚度达到要求时，终止静电纺丝操作。从圆形支架3取下膜管，经过适当整理，最重要的是将膜层两端与支撑管的金属管2a密封好。密封方法可以用PVDF溶液，也可用热熔胶等。由这种方法制得的膜蒸馏管状膜，膜层是由一种纳米纤维构成的，因此可称作膜蒸馏纳米纤维管状膜。膜的孔隙率可以达到50-80％。
工业实用性
静电纺丝管状膜的制备方法不仅适合于制备膜蒸馏管状膜，也可适合于制备管状超滤膜、管状纳滤膜、管状微滤膜。与传统制备方法相比，有设备投资少、工艺简单易操作、管口密封容易、膜的孔隙率高等优点。

Claims (8)

1.一种用于膜蒸馏的管状膜制备方法，其设备是静电纺丝管状膜制备装置，其特征在于膜的接收***为多个各自旋转的支撑管。
2.根据权利要求1所述的管状膜制备装置，其特征在于支撑管(2)直径Φ10-20mm，筛网管(2b)长度为300-1000mm。
3.根据权利要求1所述的管状膜制备装置，其特征在于支撑管(2)的(2a)两段为与筛网连接的金属管，长度按需要而定，其中一段金属管顶端是封闭的。
4.根据权利要求1所述的管状膜制备装置，其特征在于支撑管(2)围绕一个中心圆辊(1)表面排列，并紧贴表面。
5.根据权利要求1所述的管状膜制备装置，其特征在于支撑管(2)的两端由圆形支架(3)支撑和限定，(3)的直径大小要求能使支撑管表面与中心圆辊表面接触。
6.根据权利要求1所述的管状膜制备装置，其特征在于中心圆辊(1)长度与筛网管(2b)相匹配，直径Φ400-600mm，表面附上一层聚合物材料。
7.根据权利要求1所述的管状膜制备装置，其特征在于中心圆辊(1)转动带动支撑管(2)相对圆形支架(3)转动，转动速度根据喷头(4)高分子溶液喷量、中心圆辊直径和支撑管直径比例关系调节。
8.根据权利要求1所述的管状膜制备装置，其特征在于圆形支架(3)相对中心圆辊(1)作同心转动，转速根据管状膜厚度要求调节，一般要比中心圆辊转速低。
CN2010102020321A 2010-06-18 2010-06-18 一种用于膜蒸馏的管状膜制备方法 Pending CN102284404A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102020321A CN102284404A (zh) 2010-06-18 2010-06-18 一种用于膜蒸馏的管状膜制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102020321A CN102284404A (zh) 2010-06-18 2010-06-18 一种用于膜蒸馏的管状膜制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102284404A true CN102284404A (zh) 2011-12-21

Family

ID=45331312

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102020321A Pending CN102284404A (zh) 2010-06-18 2010-06-18 一种用于膜蒸馏的管状膜制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102284404A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103239992A (zh) * 2012-02-02 2013-08-14 刘冉 一种简便的膜蒸馏装置
CN103263856A (zh) * 2013-05-28 2013-08-28 东华大学 一种膜蒸馏用静电纺丝疏水纳米纤维多孔膜的制备方法
CN104001345A (zh) * 2013-02-25 2014-08-27 刘钢 一种纳米纤维管状膜膜萃取装置
CN109175880A (zh) * 2018-11-17 2019-01-11 中国二十二冶集团有限公司 大直径管道对口装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62177235A (ja) * 1986-01-30 1987-08-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd カ−ボン繊維の紡糸装置
WO2005123995A1 (en) * 2004-06-17 2005-12-29 Korea Research Institute Of Chemical Technology Filament bundle type nano fiber and manufacturing method thereof
CN200999274Y (zh) * 2007-01-24 2008-01-02 大连振邦集团有限公司 多喷头静电纺丝制膜装置
CN101474105A (zh) * 2008-12-10 2009-07-08 同济大学 并列式静电纺丝血管支架收集器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62177235A (ja) * 1986-01-30 1987-08-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd カ−ボン繊維の紡糸装置
WO2005123995A1 (en) * 2004-06-17 2005-12-29 Korea Research Institute Of Chemical Technology Filament bundle type nano fiber and manufacturing method thereof
CN200999274Y (zh) * 2007-01-24 2008-01-02 大连振邦集团有限公司 多喷头静电纺丝制膜装置
CN101474105A (zh) * 2008-12-10 2009-07-08 同济大学 并列式静电纺丝血管支架收集器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103239992A (zh) * 2012-02-02 2013-08-14 刘冉 一种简便的膜蒸馏装置
CN104001345A (zh) * 2013-02-25 2014-08-27 刘钢 一种纳米纤维管状膜膜萃取装置
CN103263856A (zh) * 2013-05-28 2013-08-28 东华大学 一种膜蒸馏用静电纺丝疏水纳米纤维多孔膜的制备方法
CN109175880A (zh) * 2018-11-17 2019-01-11 中国二十二冶集团有限公司 大直径管道对口装置
CN109175880B (zh) * 2018-11-17 2024-02-23 中国二十二冶集团有限公司 大直径管道对口装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Cui et al. High performance, environmentally friendly and sustainable nanofiber membrane filter for removal of particulate matter 1.0
CN105002656B (zh) 一种具有自清洁功能的疏水膜及其制备方法和应用
CN106621836B (zh) 一种用于一体式智能净水龙头的纳滤膜及其制备方法
Wang et al. Covalent crosslinked assembly of tubular ceramic‐based multilayer nanofiltration membranes for dye desalination
CN103394334B (zh) 一种高比表面积胺化纳米纤维膜的制备方法
Zhao et al. High performance ultrafiltration membrane based on modified chitosan coating and electrospun nanofibrous PVDF scaffolds
CN110124517B (zh) 一种低温反向界面聚合制备纳米纤维基复合纳滤膜的方法
Bildyukevich et al. Hydrophilization of polysulfone hollow fiber membranes via addition of polyvinylpyrrolidone to the bore fluid
Masuelli et al. SPC/PVDF membranes for emulsified oily wastewater treatment
Esposito et al. Pebax®/PAN hollow fiber membranes for CO2/CH4 separation
Yang et al. Preparation and characterization of high-performance electrospun forward osmosis membrane by introducing a carbon nanotube interlayer
Huang et al. Controllable immobilization of naringinase on electrospun cellulose acetate nanofibers and their application to juice debittering
Liu et al. Preparation and characterization of novel thin film composite nanofiltration membrane with PVDF tree-like nanofiber membrane as composite scaffold
CN105727759A (zh) 一种高性能正渗透膜及其静电纺丝制备方法
CN102284404A (zh) 一种用于膜蒸馏的管状膜制备方法
Meng et al. PVDF-CaAlg nanofiltration membranes with dual thin-film-composite (TFC) structure and high permeation flux for dye removal
CN108159892B (zh) 一种含明胶过渡层的纳米纤维基纳滤复合膜的制备方法
CN112275140B (zh) 具有图案表面的聚酰胺纳滤膜及制备方法
Xu et al. High flux nanofiltration membranes based on layer-by-layer assembly modified electrospun nanofibrous substrate
CN104174299A (zh) 基于超薄支撑层的高通量正渗透膜及其制备方法
Rasekh et al. Electrospun nanofibrous polyether-block-amide membrane containing silica nanoparticles for water desalination by vacuum membrane distillation
CN102806020A (zh) 一种高通量管式微滤膜的制备方法
Sun et al. A novel chlorine-resistant polyacrylate nanofiltration membrane constructed from oligomeric phenolic resin
Xu et al. Polyamide nanofilm composite membranes (NCMs) supported by chitosan coated electrospun nanofibrous membranes: Preparation and separation performance research
CN109569310A (zh) 一种用于膜蒸馏的静电纺PcH/CNT纳米纤维膜及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20111221