CN201056594Y - 一种用于生产中空纤维膜的三重环形喷丝孔式喷丝板 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及中空纤维膜生产领域。具体是指一种纤维膜喷丝板。一种用于生产中空纤维膜的三重环形喷丝孔式喷丝板，由中间体(3)、后座(1)、盖体(5)组成；中间体贯穿并固定于后座和盖体之间，其特征在于：三个嵌套的环形喷丝孔贯穿于喷丝板中。本实用新型的三个嵌套的环形喷丝孔，分别作为外凝固液通道、内凝固液通道和料液通道。该喷丝板由于在使用过程中可以任意调节内外凝固浴组成和比例，因此可以更好地控制膜内外皮层结构，生产出质量更加优秀的中空纤维分离膜。

Description

一种用于生产中空纤维膜的三重环形喷丝孔式喷丝板

技术领域

本实用新型涉及中空纤维膜生产领域。具体是指一种中空纤维膜喷丝板。

背景技术

膜分离技术与传统的分离技术相比有分离精度高，能耗低，操作方便，对环境无污染等诸多优点，因此越来越广泛地应用于医药、食品、环保和日常生活等领域。根据形状来分，膜可以分为中空纤维式，板式，卷式和管式等。目前已有的中空纤维式膜主要为超滤和微滤膜，制造方式大多都是相转化法。喷丝板多为中心通气或中心通液的***管式喷丝板。

目前的中空纤维膜制造方法主要是浸没沉淀相转化法，该方法主要过程如下：聚合物铸膜液先从喷丝口挤出，而后迅速浸入非溶剂浴(凝固浴)中，铸膜液中溶剂扩散进入凝固浴，而非溶剂扩散到铸膜液本体内，经过一段时间后，溶剂和非溶剂之间的交换达到一定程度，聚合物溶液变成热力学不稳定溶液，发生聚合物溶液的液-液相分离或液-固相分离，成为两相，聚合物富相和聚合物贫相，聚合物富相在分相不久后就固化构成膜的主体，贫相则形成所谓的孔。在该生产过程中，喷丝口主要应用两重环形的***管式喷丝板，中心环形通凝固浴或空气造成中空纤维膜内皮层，出丝后迅速浸入外部凝固浴中造成中空纤维外皮层。该喷丝板的主要缺陷在于难以对外皮层结构进行控制。根据目前对膜结构成形机理的研究，凝固浴的组成在其中起着很大的作用。在凝固浴中加入溶剂或一些小分子有机添加剂可改变传质速率，得到完全不同的膜结构。当凝固浴为纯水时，铸膜液一浸入水中，在表面立即发生液-液分相，这种瞬时分相所形成的膜具有致密皮层、大孔结构和海绵状结构。而当凝固浴中添加一定比例的溶剂或小分子添加剂时，液-液分相延迟发生，从而导致膜孔结构改变，可以得到分布更均匀，数量更多的连续的小孔。

目前所用的两重环形***管式喷丝板由于没有外凝固液通道，只能在出丝口处设置一大型凝固槽，从成本方面考虑，只能选用纯水做凝固液，难于制得孔隙率高，孔径均匀的中空纤维膜。

实用新型内容

本实用新型的目的是改进现有技术，克服上述缺点，提供一种的三重环形喷丝孔式喷丝板。

为了实现上述的目的，本实用新采取的技术方案是：

一种用于生产中空纤维膜的三重环形喷丝孔式喷丝板，由中间体(3)、后座(1)、盖体(5)组成；中间体贯穿并固定于后座和盖体之间，其特征在于：三个嵌套的环形喷丝孔贯穿于喷丝板中。

本实用新型的有益效果是：三重环形喷丝孔式喷丝板的三个嵌套的环形喷丝孔，分别作为外凝固液通道、内凝固液通道和料液通道。该喷丝板由于在使用过程中可以任意调节内外凝固浴组成和比例，因此可以更好地控制膜内外皮层结构，生产出质量更加优秀的中空纤维分离膜。

附图说明

附图1为本实用新型的喷丝板的显示外凝固液进液孔侧面剖视图；其中，1后座、2进料空腔、3中间体、4、10外凝固液进液孔、5盖体、6内凝固液进液口，7铸膜液进料口，8，9密封槽，13内环，14中环，15外环，16出液孔。

附图2为本实用新型的喷丝板盖体的主视图。其中，13内环，14中环，15外环。

附图3为本实用新型的喷丝板显示紧固螺钉侧面剖视图；其中，其中，1后座、2进料空腔、3中间体、5盖体、6内凝固液进液口，7铸膜液进料口，8，9密封槽，13内环，14中环，15外环，16出液孔。11、12螺钉。(由于外凝固液进液孔4、10和紧固螺钉11、12是在不同的层面上，垂直部分有异面交叉，怕会造成干扰，故分成两张图显示)

附图4为本实用新型的喷丝板盖体进料口侧视图；其中，1后座、3中间体、5盖体、4、10外凝固液进液孔。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的技术内容，以下根据附图举例说明具体实施方式。

实施例1

如附图1所示，用于生产中空纤维膜的三重环形喷丝孔式喷丝板，由中间体(3)、后座(1)、盖体(5)组成；中间体贯穿并固定于后座和盖体之间，三个嵌套的环形喷丝孔(13)、(14)、(15)贯穿于喷丝板中。

另外，所述的后座包括内凝固液进液口(6)和铸膜液进料口(7)，内凝固液进液口(6)用来过内凝固液，进液口通道可选用注射用针头，该针头与后座镶嵌为一体，该针头内腔为内环(13)，内环(13)直径为0.1mm。铸膜液进料口(7)用来过铸膜液，与中间体的空腔(2)相连通。所述的中间体(3)包括一个进料圆形空腔(2)和一个圆形密封槽(8)。进料空腔(2)的下部延伸部分与进液口通道组成出丝口中环(14)，中环(14)直径为0.4mm，与内环间隔距离0.1mm，用来过铸膜液。

所述的中间体、后座、盖体是三个互相分离的部分。三部分通过螺钉(11、12)紧固成一体。在后座(1)和中间体(3)之间有密封槽(8)可放置密封圈密封。在中间体(3)和盖体(5)之间有密封槽(9)可放置密封圈密封。中间体(3)，后座(1)，盖体(5)材料可为不锈钢、铜等金属材料中的一种。

所述的盖体(5)包括两个外凝固液进液孔(4，10)，一个圆形密封槽(9)和一个出液孔(16)。两个外凝固液进液孔(4，10)互为中心对称且与出液孔(16)分别相连通。出液孔(16)与中间体的进料空腔(2)下部延伸部分组成外环(15)，外环(15)直径为0.8mm，与中环间隔距离0.1mm，用来过外部凝固液。

通过附图2，我们可以看到该喷丝板在盖体的出丝口处形成外环(15)、中环(14)、内环(13)三个空心环形。此处的内环直径为0.1mm，中环宽度为0.2mm，外环宽度为0.3mm。

由附图3所示，该喷丝板的后座、中间体和盖体三个相互分离的部分，通过螺钉(11、12)来紧固。

由附图4所示，该喷丝板外凝固液进液孔是在盖体上半部钻两个小孔(4，10)，这样做，即保证了盖体的整体性，又利于凝固液流动均匀。

使用过程中，内凝固液从内凝固液进液口(6)进入，从内环(13)出。外凝固液从两个外凝固液进液口(4、10)同时进入，从外环(15)出。铸膜液从铸膜液进料口(7)进，从中环出。可以通过调整外凝固液的组成和配比来控制中空纤维膜丝外皮层结构，通过调整内凝固液的组成和配比来控制中空纤维膜丝内皮层的结构，从而得到质量优越的中空纤维膜丝。

实施例2

如附图1所示，用于生产中空纤维膜的三重环形喷丝孔式喷丝板，由中间体(3)、后座(1)、盖体(5)组成；中间体贯穿并固定于后座和盖体之间，三个嵌套的环形喷丝孔(13)、(14)、(15)贯穿于喷丝板中。

所述的后座包括内凝固液进液口(6)和铸膜液进料口(7)，内凝固液进液口(6)用来过内凝固液，进液口通道可选用注射用针头，该针头与后座镶嵌为一体，该针头内腔为内环(13)，内环(13)直径为4mm。进料口(7)用来过铸膜液，与中间体的空腔(2)相连通。所述的中间体(3)包括一个进料圆形空腔(2)和一个圆形密封槽(8)。进料空腔(2)的下部延伸部分与进液口通道组成出丝口中环(14)，中环(14)直径为8mm，与内环间隔距离4mm，用来过铸膜液。

所述的中间体、后座、盖体是三个互相分离的部分。三部分通过螺钉(11、12)紧固成一体。在后座(1)和中间体(3)之间有密封槽(8)可放置密封圈密封。在中间体(3)和盖体(5)之间有密封槽(9)可放置密封圈密封。中间体(3)，后座(1)，盖体(5)材料可为不锈钢、铜等金属材料中的一种。

所述的盖体(5)包括两个进液孔(4，10)，一个圆形密封槽(9)和一个出液孔(16)。两个进液孔(4，10)互为中心对称且与出液孔(16)分别相连通。出液孔(16)与中间体的进料空腔(2)下部延伸部分组成外环(15)，外环(15)直径为10mm，与中环间隔距离2mm，用来过外部凝固液。

通过附图2，我们可以看到该喷丝板在盖体的出丝口处形成外环(15)、中环(14)、内环(13)三个空心环形。此处的内环直径为4mm，中环宽度为2mm，外环宽度为1mm。

由附图3所示，该喷丝板的后座、中间体和盖体三个相互分离的部分，通过螺钉(11、12)来紧固。

由附图4所示，该喷丝板外凝固液进液孔是在盖体上半部钻两个小孔(4，10)，这样做，即保证了盖体的整体性，又利于凝固液流动均匀。

使用过程中，内凝固液从进液口(6)进入，从内环(13)出。外凝固液从两个进液口(4、10)同时进入，从外环(15)出。铸膜液从铸膜液进料口(7)进，从中环出。可以通过调整外凝固液的组成和配比来控制中空纤维膜丝外皮层结构，通过调整内凝固液的组成和配比来控制中空纤维膜丝内皮层的结构，从而得到质量优越的中空纤维膜丝。

在此说明书中，本实用新型已参照实施例作了描述。但是，很明显仍可以作出各种修改和变换而不背离本实用新型的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (8)

1.一种用于生产中空纤维膜的三重环形喷丝孔式喷丝板，由中间体(3)、后座(1)和盖体(5)组成；中间体贯穿并固定于后座和盖体之间，其特征在于：三个嵌套的环形喷丝孔(13)、(14)、(15)贯穿于喷丝板中。

2.根据权利要求1所述的三重环形喷丝孔式喷丝板，其特征在于：所述的中间体(3)包括一个进料圆形空腔(2)和一个圆形密封槽(8)；进料空腔(2)的下部延伸部分与进液口通道组成出丝口中环(14)。

3.根据权利要求1所述的三重环形喷丝孔式喷丝板，其特征在于：所述的三个嵌套的环形喷丝孔的外环(15)直径为0.8～10mm，中环(14)直径为0.4～8mm，内环(13)直径为0.1～4mm。

4.根据权利要求1所述的三重环形喷丝孔式喷丝板，其特征在于：所述的三个嵌套的环形喷丝孔的内环(13)，中环(14)，外环(15)之间间隔距离范围为0.1～4mm。

5.根据权利要求1或3所述的三重环形喷丝孔式喷丝板，其特征在于：所述的内环(13)为空心圆形。

6.根据权利要求1所述的三重环形喷丝孔式喷丝板，其特征在于：中间体(3)、后座(1)和盖体(5)通过螺钉(11、12)和密封圈(8、9)紧密连接在一起。

7.根据权利要求1或6所述的三重环形喷丝孔式喷丝板，其特征在于：所述的盖体(5)包括两个进液孔(4，10)，一个圆形密封槽(9)和一个出液孔(16)；两个进液孔(4，10)互为中心对称且与出液孔(16)分别相连通；出液孔(16)与中间体的进料空腔(2)下部延伸部分组成外环(15)。

8.根据权利要求1或6所述的三重环形喷丝孔式喷丝板，其特征在于：所述的后座包括与后座镶嵌为一体的内凝固液进口(6)和铸膜液进料口(7)，铸膜液进料口与中间体的空腔(2)相连通。

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