一种中空纤维反渗透膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种反渗透膜，具体涉及一种中空纤维反渗透膜及其制备方法。

背景技术

反渗透是渗透的一种反向迁移运动，是一种在压力驱动下，借助于半透膜的选择截留作用将溶液中的溶质与溶剂分开的分离方法，它已广泛应用于各种液体的提纯与浓缩，其中最普遍的应用示例便是在水处理工艺中，用反渗透技术将原水中的无机离子、细菌、病毒、有机物及胶体等杂质去除，以获得高质量的纯净水。

平板卷式反渗透膜于二十世纪60年代发明，至今已取得了长足的发展和广泛的应用。与平板卷式反渗透膜相比，中空纤维反渗透膜由于表面积比高，可增大单元组件的膜面积，并且其不需要空间器来维持流道，减少了膜污染。中空纤维反渗透膜在海水和咸水淡化方面具有巨大潜力，受到越来越多的研究者的重视。然而，在制备中空纤维反渗透膜组件过程中，由于空心纤维膜表面的单体分布不均匀，导致膜组件选择性层的缺陷，从而严重阻碍中空纤维反渗透膜组件的制备发展。另外如何同时提高中空纤维反渗透膜组件的渗透通量和脱盐率也是研究者们亟待解决的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种中空纤维反渗透膜及其制备方法，制备得到了中空纤维反渗透膜组件性能稳定，抗污染能力强，制备工艺简单，易于大规模生产，同时中空纤维反渗透膜组件的渗透通量和脱盐率也得到了提高。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

本发明提供一种中空纤维反渗透膜的制备方法，将中空纤维基膜丝制成中空纤维基膜组件，在中空纤维基膜组件表面通过界面聚合溶液进行芳香族聚酰胺的界面聚合反应，从而制得中空纤维反渗透膜组件。

本发明提供一种中空纤维反渗透膜及其制备方法，制备得到了中空纤维反渗透膜组件性能稳定，抗污染能力强，制备工艺简单，易于大规模生产，同时中空纤维反渗透膜组件的渗透通量和脱盐率也得到了提高。

作为优选技术方案，所述界面聚合溶液包括：聚合物单体溶液和催化剂溶液，在中空纤维基膜组件表面通过界面聚合溶液进行芳香族聚酰胺的界面聚合反应，包括以下步骤：

S1将聚合物单体、溶剂和活化剂混合搅拌得到聚合物单体溶液，将催化剂和溶剂混合搅拌得到催化剂溶液；

S2将步骤S1中制备得到的聚合物单体溶液从中空纤维基膜组件的内壁灌入中空纤维基膜组件中进行处理；

S3将步骤S1中制备得到催化剂溶液从中空纤维基膜组件的内壁灌入经步骤S2处理后的中空纤维基膜组件中进行处理；

S4经步骤S3处理的中空纤维膜组件浸入反渗透水中处理；

S5经步骤S4处理的中空纤维膜组件灌入甘油溶液处理；制得中空纤维反渗透膜组件。

作为优选技术方案，所述聚合物单体溶液包括：聚合物单体、溶剂和活化剂，所述聚合物单体为间苯二胺，均苯三甲酰氯和芳香族酰胺中的任一种或几种，所述溶剂为去离子水，所述活化剂为十二烷基苯磺酸钠和十二烷基磺酸钠中的任一种或几种。

作为优选技术方案，所述聚合物单体溶液包括以下重量百分比的组分：

聚合物单体0.1％-10％；

溶剂90-99.9％；

活化剂0.01-0.05％。

作为优选技术方案，所述催化剂溶液包括：催化剂和溶剂，所述催化剂为戊二醛和三氯乙烯中的任一种或几种，所述溶剂为去离子水。

作为优选技术方案，所述催化剂溶液的配方包括以下重量百分比的组分：

催化剂0.1％-20％；

溶剂80-99.9％。

作为优选技术方案，所述中空纤维基膜丝制备包括以下步骤：

将铸膜料液和芯液分别通过铸膜液泵和芯液泵注入喷丝头，并经由所述喷丝头的铸膜液口和芯液口挤出中空管状液膜，中空管状液膜通过空气间隙段，进入相变凝固浴池中固化，恒温浸泡脱除溶剂得到中空纤维膜丝,进入绕丝轮水浴池对中空纤维膜丝依次经过水、甘油的浸泡处理后缠绕在绕丝轮，晾干后得到中空纤维基膜。

作为优选技术方案，所述铸膜料液包括：亲水性高分子、溶剂和助剂，其中所述亲水性高分子为聚醚砜和聚砜中的任一种或几种，所述溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的任一种或几种，所述助剂为聚乙二醇和聚乙烯吡咯烷酮中的任一种或几种。

作为优选技术方案，所述芯液包括：溶剂、非溶剂和助剂，其中所述溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的任一种或几种,所述非溶剂为水和乙醇中的任一种或几种，所述助剂为聚乙二醇PEG、戊二醛和聚乙烯吡咯烷酮PVPK90中的任一种或几种。

本发明还提供一种中空纤维反渗透膜，根据以上任一项所述中空纤维反渗透膜的制备方法制备得到。

附图说明

图1为本发明提供的一种中空纤维基膜丝制备的流程图；

图2为本发明提供的一种中空纤维基膜组件的SEM图；

图3为本发明提供的一种中空纤维基膜组件的SEM图。

其中：1-芯液泵；2-铸膜液泵；3-喷丝头；4-第一相变凝固浴池；5-第二相变凝固浴池；6-绕丝轮水浴池；7-绕丝轮；8.空气间隙段。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。

可以理解，本发明是通过一些实施例为了达到本发明的目的，如图1所示，本发明提供一种中空纤维基膜丝制备方法，包括以下步骤：

将铸膜料液通过铸膜液泵2注入同一个喷丝头3，将芯液通过芯液泵1注入同一个喷丝头3，经由喷丝头3的铸膜液口和芯液口挤出中空管状液膜；然后，所述液膜经过的空气间隙段8后先后通过第一相变凝固浴池4和第二相变凝固浴池5后中固化，恒温浸泡脱除溶剂相变得到中空纤维纳滤膜丝，最后中空纤维纳滤膜丝经过绕丝轮水浴池6经过水，甘油的浸泡后缠绕在绕丝轮7，晾干后得到中空纤维基膜。

一种中空纤维反渗透膜的制备方法，包括：中空纤维基膜的制备方法和中空纤维反渗透膜组件的制备方法。

(1)所述中空纤维基膜的制备方法，包括以下步骤：

S1将聚合物，溶剂和助剂置于反应釜中，于温度40-60℃，转速为100r/min条件下，搅拌溶解24-48小时，降温至20-30℃后，于压力为-0.09-0.08MPa条件下，真空脱泡8-12h后，得到均相料液，均相料液即为铸膜料液；

所述铸膜料液包括：亲水性高分子、溶剂和助剂，

其中聚合物为亲水性高分子，其中亲水性高分子为聚醚砜、聚砜中的任一种或几种，该亲水性高分子溶质的含量为5-30wt％，分子量介于500000-800000Da；

其中溶剂选择为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的任一种或几种；

其中助剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的任一种或几种。

S2将溶剂、非溶剂和助剂置于反应釜中，于转速100r/min条件下，搅拌混合4h，于压力为-0.05MPa条件下，真空脱泡2-4h后得到芯液；

芯液包括：溶剂、非溶剂和助剂，

其中所述溶剂为二甲基甲酰胺，二甲基乙酰胺和N-甲基吡咯烷酮中的任一种或几种,

其中所述非溶剂为水和乙醇中的任一种或几种，

其中所述助剂为聚乙二醇PEG、戊二醛和聚乙烯吡咯烷酮PVPK90中的任一种或几种。

S3将铸膜料液通过铸膜液泵2注入同一个喷丝头3，将芯液通过芯液泵1注入同一个喷丝头3，经由喷丝头3的铸膜液口和芯液口挤出中空管状液膜；然后，所述中空管状液膜经过的空气间隙段8后先后通过第一相变凝固浴池4和第二相变凝固浴池5中固化，恒温浸泡脱除溶剂相变得到中空纤维纳滤膜丝，最后中空纤维纳滤膜丝经过绕丝轮水浴池6经过水、甘油的浸泡后缠绕在绕丝轮7，晾干后得到中空纤维基膜。

(2)中空纤维反渗透膜组件的制备，包括以下步骤；

将中空纤维基膜丝制备成中空纤维膜组件，在中空纤维膜组件的内皮层通过界面聚合溶液进行芳香族聚酰胺的界面聚合反应，从而制得中空纤维反渗透膜组件；

制备中空纤维反渗透膜组件，包括以下制备步骤：

S1将聚合物单体和去离子水置于搅拌釜中，于转速60-80r/min条件下，搅拌混合2h，静置1h后得到聚合物单体溶液；

S2将催化剂和去离子水置于搅拌釜中，于转速60-80r/min条件下，搅拌混合2h，静置1h后得到催化剂溶液；

S3将步骤(1)得到的中空纤维基膜制成中空纤维基膜组件，将步骤S1中制备得到聚合物单体溶液从中空纤维基膜组件的内侧灌入中空纤维基膜组件中，在0.1-0.8bar的压力下进行循环浸泡，温度控制在15-35℃,浸泡1-60分钟后取出，除去多余的聚合物单体溶液；

S4将步骤S2中得到的催化剂溶液灌入经步骤S3处理后的中空纤维基膜组件中，在0.1-1bar压力下循环浸泡，温度控制在15-35℃,浸泡1-60分钟后取出，除去多余的催化剂溶液；

S5经步骤S4处理的中空纤维膜组件浸入反渗透水中，温度控制在15-85℃,浸泡1-48小时后取出；

S6经步骤S5处理的中空纤维膜组件灌入甘油溶液，循环浸泡温度控制在15-45℃,浸泡12-48小时后取出；制得中空纤维反渗透膜组件。

所述界面聚合溶液包括聚合物单体溶液和催化剂溶液；

其中所述聚合物单体溶液包括：聚合物单体、溶剂和活化剂，所述聚合物单体为间苯二胺，均苯三甲酰氯和芳香族酰胺中的任一种或几种，所述溶剂为去离子水，所述活化剂为十二烷基苯磺酸钠和十二烷基磺酸钠中的任一种或几种。

其中，所述催化剂溶液包括：催化剂和溶剂，所述催化剂为戊二醛和三氯乙烯中的任一种或几种，所述溶剂为去离子水。

所述聚合物单体溶液包括以下重量百分比的组分：

聚合物单体：0.1％-10％；

溶剂：90-99.9％；

添加剂：0.01-0.05％；

按重量百分比，聚合物单体、溶剂和活化剂三者配方的组合的重量百分比为100％。

所述催化剂溶液的配方包括以下重量百分比的组分：

催化剂：0.1％-20％；

溶剂：80-99.9％；

按重量百分比，催化剂和溶剂二者配方的组合的重量百分比为100％。

中空纤维反渗透膜组件的测试方法：

1)中空纤维反渗透膜组件的纯水通量测试；

从图2和图3中可以观察到，中空纤维反渗透膜组件的直径为15-150mm，长度为200-1000mm。将制备好的中空纤维反渗透膜组件置于恒流反渗透测试装置上，在室温下，以恒定的流速泵入中空纤维反渗透膜组件的膜丝内侧，浓水侧循环回进液罐，每15分钟向进液罐里加入反渗透水，以维持恒定的进液浓度。

将反渗透膜测试压力增加到15bar，维持运行20分钟后，将进膜压力增加到20bar，持续运行1小时。从中空纤维反渗透膜组件的外腔侧收取渗透液，计算单位时间收集的渗透液重量，通过下式计算中空纤维反渗透膜组件的纯水通量；

其中，ΔV：渗透液体积；Am：膜面积；Δt：运行时间；ΔP：跨膜压差。

2)中空纤维反渗透膜组件的NaCl截留测试；

在测试实验中，1000ppm NaCl溶液作为标液进行测试，测试温度25℃，将进料液换为NaCl标液，使用和纯水通量测试同样的测试装置和方法进行NaCl截留测试，记录产水水样和进水水样的电导率，用下式计算膜组件对NaCl的截留率；

其中Cdp and Cdf分别是产水和进水的电导率。

实施例1

本实施例提供一种中空纤维反渗透膜的制备方法，包括：中空纤维基膜的制备方法和中空纤维反渗透膜的制备方法。

(1)中空纤维基膜的制备方法，包括以下步骤：

S1聚醚砜基膜的制备，按重量比例，依次称取24份聚醚砜，30份二甲基甲酰胺和46份聚乙二醇置于反应釜内于温度50℃下，转速为100r/min条件下搅拌溶解24小时后，降温至20℃后，于压力为-0.09MPa条件下，真空脱泡12小时，得到均相料液，均相料液即为铸膜料液；

S2芯液的制备，按重量比例，依次称取10份二甲基甲酰胺和5份聚乙二醇PEG和85份去离子水置于反应釜中，于转速100r/min条件下，常温下搅拌混合4h，于压力为-0.05MPa条件下，真空脱泡2h后得到芯液；

S3中空纤维基膜的制备，将铸膜料液通过铸膜液泵2注入同一个喷丝头3，将芯液通过芯液泵1注入同一个喷丝头3，经由喷丝头3的铸膜液口和芯液口挤出中空管状液膜；然后，所述中空管状液膜经过的高度为2㎝空气间隙段8后先后通过第一相变凝固浴池4和第二相变凝固浴池5后中固化，恒温浸泡脱除溶剂相变得到中空纤维膜丝，最后中空纤维膜丝经过绕丝轮水浴池6经过水，甘油的浸泡后缠绕在绕丝轮7，晾干后得到中空纤维基膜，中空纤维纳滤膜的内外径为0.5/0.8mm。

(2)中空纤维反渗透膜的制备，包括以下步骤：

S1聚合物单体溶液的制备，配置重量百分比为3％的间苯二胺、重量百分比为0.05％十二烷基苯磺酸钠和重量百分比为96.95％的去离子水置于反应釜中，于转速70r/min条件下，搅拌混合2h，静置1h后得到聚合物单体溶液；

S2催化剂溶液的制备，配置重量百分比为3％的三氯乙烯和重量百分比为97％去离子水置于反应釜中，于转速60r/min条件下，搅拌混合2h，静置1h后得到催化剂溶液；

S3将步骤(1)得到的中空纤维基膜制成中空纤维基膜组件，将步骤S1中得到的聚合物单体溶液从膜丝内侧灌入中空纤维基膜组件中，在0.2bar的压力下进行循环浸泡，温度控制在30℃下，浸泡30分钟后取出，除去多余的聚合物单体溶液；

S4将步骤S2得到的催化剂溶液灌入经步骤S3处理后的中空纤维基膜组件中，在0.1bar压力下循环浸泡，温度控制在30℃下,浸泡30分钟后取出，除去多余的催化剂溶液；

S5经步骤S4处理的中空纤维膜组件浸入反渗透水中，温度控制在30℃下,浸泡48小时后取出；

S6经步骤S5处理的中空纤维基膜组件灌入甘油溶液，循环浸泡温度控制在15℃,浸泡48小时后取出；制得中空纤维反渗透膜组件。

所得的中空纤维反渗透膜在浓度为1000ppmNaCl溶液，20bar的压力下连续测试运行1小时，NaCl脱出率为99％，中空纤维反渗透膜组件的纯水通量为4LMH/bar。

实施例2

本实施例提供一种中空纤维反渗透膜的制备方法，包括：中空纤维基膜的制备方法和中空纤维反渗透膜的制备方法。

(1)中空纤维基膜的制备方法，包括以下步骤：

S1聚醚砜基膜的制备，按重量比例，依次称取26份聚醚砜，32份二甲基乙酰胺和42份聚乙烯吡咯烷酮置于反应釜内于温度60℃下，转速为100r/min条件下搅拌溶解48小时后，降温至30℃后，于压力为-0.08MPa条件下，真空脱泡8小时，得到均相料液，均相料液即为铸膜料液；

S2芯液的制备，按重量比例，依次称取12份二甲基乙酰胺和6份戊二醛和82份去离子水置于反应釜中，于转速100r/min条件下，常温下搅拌混合4h，于压力为-0.05MPa条件下，真空脱泡4h后得到芯液；

S3中空纤维基膜的制备，将铸膜料液通过铸膜液泵2注入同一个喷丝头3，将芯液通过芯液泵1注入同一个喷丝头3，经由喷丝头3的铸膜液口和芯液口挤出中空管状液膜；然后，所述中空管状液膜经过的高度为2㎝空气间隙段8后先后通过第一相变凝固浴池4和第二相变凝固浴池5后中固化，恒温浸泡脱除溶剂相变得到中空纤维膜丝，最后中空纤维膜丝经过绕丝轮水浴池6经过水、甘油的浸泡后缠绕在绕丝轮7，晾干后得到中空纤维基膜，中空纤维纳滤膜的内外径为0.45/0.75mm。

(2)中空纤维反渗透膜的制备，包括以下步骤：

S1聚合物单体溶液的制备，配置重量百分比为5％的均苯三甲酰氯、重量百分比为0.01％十二烷基磺酸钠和重量百分比为94.99％的去离子水置于反应釜中，于转速60r/min条件下，搅拌混合2h，静置1h后的到聚合物单体溶液；

S2催化剂溶液的制备，配置重量百分比为5％的戊二醛和重量百分比为95％去离子水置于反应釜中，于转速80r/min条件下，搅拌混合2h，静置1h后得到催化剂溶液；

S3将步骤(1)得到的中空纤维基膜制成中空纤维基膜组件，将步骤S1中得到的聚合物单体溶液从膜丝内侧灌入中空纤维基膜组件中，在0.8bar的压力下进行循环浸泡，温度控制在35℃下，浸泡60分钟后取出，除去多余的聚合物单体溶液；

S4将步骤S2得到的催化剂溶液灌入经步骤S3处理后的中空纤维基膜组件中，在1bar压力下循环浸泡，温度控制在35℃下,浸泡60分钟后取出，除去多余的催化剂溶液；

S5经步骤S4处理的中空纤维膜组件浸入反渗透水中，温度控制在30℃下,浸泡18小时后取出；

S6经步骤S5处理的中空纤维基膜组件灌入甘油溶液，循环浸泡温度控制在15℃,浸泡18小时后取出；制得中空纤维反渗透膜组件。

所得的中空纤维反渗透膜在浓度为1000ppmNaCl溶液，20bar的压力下连续测试运行1小时，NaCl脱出率为99％，中空纤维反渗透膜组件的纯水通量为4.4LMH/bar。

实施例3

本实施例提供一种中空纤维反渗透膜的制备方法，包括：中空纤维基膜的制备方法和中空纤维反渗透膜的制备方法。

步骤(1)中空纤维基膜的制备方法与实施例1相同，不同之处在于步骤(2)中空纤维反渗透膜的制备，包括以下步骤：

S1聚合物单体溶液的制备，配置重量百分比为2％的间苯二胺、重量百分比为0.01％十二烷基磺酸钠和重量百分比为97.99％的去离子水置于反应釜中，于转速70r/min条件下，搅拌混合2h，静置1h后的得到聚合物单体溶液；

S2催化剂溶液的制备，配置重量百分比为5％的三氯乙烯和重量百分比为95％去离子水置于反应釜中，于转速70r/min条件下，搅拌混合2h，静置1h后得到催化剂溶液；

S3将步骤(1)得到的中空纤维基膜丝做成中空纤维基膜组件，将步骤S1中得到的聚合物单体溶液从膜丝内侧灌入中空纤维基膜组件中，在0.3bar的压力下进行循环浸泡，温度控制在30℃下，浸泡20分钟后取出，除去多余的聚合物单体溶液；

S4将步骤S2得到的催化剂溶液灌入经步骤S3处理后的中空纤维基膜组件中，在0.3bar压力下循环浸泡，温度控制在35℃下,浸泡20分钟后取出，除去多余的催化剂溶液；

S5经步骤S4处理的中空纤维膜组件浸入反渗透水中，温度控制在30℃下,浸泡48小时后取出；

S6经步骤S5处理的中空纤维基膜组件灌入甘油溶液，循环浸泡温度控制在30℃,浸泡18小时后取出；制得中空纤维反渗透膜组件。

所得的中空纤维反渗透膜在浓度为1000ppmNaCl溶液，20bar的压力下连续测试运行1小时，NaCl脱出率为98.7％，中空纤维反渗透膜组件的纯水通量为4.8LMH/bar。

实施例4

本实施例提供一种中空纤维反渗透膜的制备方法，包括：中空纤维基膜的制备方法和中空纤维反渗透膜的制备方法。

步骤(1)中空纤维基膜的制备方法与实施例1相同，不同之处在于步骤(2)中空纤维反渗透膜的制备，包括以下步骤：

S1聚合物单体溶液的制备，配置重量百分比为8％的间苯二胺、重量百分比为0.02％十二烷基磺酸钠和重量百分比为91.98％的去离子水置于反应釜中，于转速70r/min条件下，搅拌混合2h，静置1h后的得到聚合物单体溶液；

S2催化剂溶液的制备，配置重量百分比为4.5％的三氯乙烯和重量百分比为95.5％去离子水置于反应釜中，于转速70r/min条件下，搅拌混合2h，静置1h后得到催化剂溶液；

S3将步骤(1)得到的中空纤维基膜制成中空纤维基膜组件，将步骤S1中得到的聚合物单体溶液从膜丝内侧灌入中空纤维基膜组件中，在0.3bar的压力下进行循环浸泡，温度控制在30℃下，浸泡20分钟后取出，除去多余的聚合物单体溶液；

S4将步骤S2得到的催化剂溶液灌入经步骤S3处理后的中空纤维基膜组件中，在0.3bar压力下循环浸泡，温度控制在35℃下,浸泡20分钟后取出，除去多余的催化剂溶液；

S5经步骤S4处理的中空纤维膜组件浸入反渗透水中，温度控制在85℃下,浸泡48小时后取出；

S6经步骤S5处理的中空纤维基膜组件灌入甘油溶液，循环浸泡温度控制在30℃,浸泡18小时后取出；制得中空纤维反渗透膜组件。

所得的中空纤维反渗透膜在浓度为1000ppmNaCl溶液，20bar的压力下连续测试运行1小时，NaCl脱出率为99％，中空纤维反渗透膜组件的纯水通量为4.2LMH/bar。

实施例5

本实施例提供一种中空纤维反渗透膜的制备方法，包括：中空纤维基膜的制备方法和中空纤维反渗透膜的制备方法。

(1)中空纤维基膜的制备方法，包括以下步骤：

S1聚砜基膜的制备，按重量比例，依次称取24份聚砜，30份N-甲基吡咯烷酮和46份聚乙烯吡咯烷酮置于反应釜内于温度40℃下，转速为100r/min条件下搅拌溶解24小时后，降温至20℃后，于压力为-0.09MPa条件下，真空脱泡12小时，得到均相料液，均相料液即为铸膜料液；

S2芯液的制备，按重量比例，依次称取12份N-甲基吡咯烷酮和6份戊二醛和82份乙醇置于反应釜中，于转速100r/min条件下，常温下搅拌混合4h，于压力为-0.05MPa条件下，真空脱泡4h后得到芯液；

S3中空纤维基膜的制备，将铸膜料液通过铸膜液泵2注入同一个喷丝头3，将芯液通过芯液泵1注入同一个喷丝头3，经由喷丝头的铸膜液口和芯液口挤出中空管状液膜；然后，所述中空管状液膜经过的高度为2㎝空气间隙段8后先后通过第一相变凝固浴池4和第二相变凝固浴池5后中固化，恒温浸泡脱除溶剂相变得到中空纤维膜丝，最后中空纤维膜丝经过绕丝轮水浴池6经过水、甘油的浸泡后缠绕在绕丝轮7，晾干后得到中空纤维基膜，中空纤维纳滤膜的内外径为0.55/0.85mm。

(2)中空纤维反渗透膜的制备，包括以下步骤：

S1聚合物单体溶液的制备，配置重量百分比为2％的芳香族酰胺、重量百分比为0.05％十二烷基磺酸钠和重量百分比为97.95％的去离子水置于反应釜中，于转速80r/min条件下，搅拌混合2h，静置1h后的得到聚合物单体溶液；

S2催化剂溶液的制备，配置重量百分比为20％的三氯乙烯和重量百分比为80％去离子水置于反应釜中，于转速60r/min条件下，搅拌混合2h，静置1h后得到催化剂溶液；

S3将步骤(1)得到的中空纤维基膜做成中空纤维基膜组件，将步骤S1中得到的聚合物单体溶液从膜丝内侧灌入中空纤维基膜组件中，在0.1bar的压力下进行循环浸泡，温度控制在15℃下，浸泡30分钟后取出，除去多余的聚合物单体溶液；

S4将步骤S2得到的催化剂溶液灌入经步骤S3处理后的中空纤维基膜组件中，在0.8bar压力下循环浸泡，温度控制在15℃下,浸泡40分钟后取出，除去多余的催化剂溶液；

S5经步骤S4处理的中空纤维膜组件浸入反渗透水中，温度控制在85℃下,浸泡3小时后取出；

S6经步骤S5处理的中空纤维基膜组件灌入甘油溶液，循环浸泡温度控制在45℃,浸泡12小时后取出；制得中空纤维反渗透膜组件。

所得的中空纤维反渗透膜在浓度为1000ppmNaCl溶液，20bar的压力下连续测试运行1小时，NaCl脱出率为98.7％，中空纤维反渗透膜组件的纯水通量为4.8LMH/bar。

实施例6

本实施例提供一种中空纤维反渗透膜的制备方法，包括：中空纤维基膜的制备方法和中空纤维反渗透膜的制备方法。

(1)中空纤维基膜的制备方法，包括以下步骤：

S1聚砜基膜的制备，按重量比例，依次称取21份聚砜，29份二甲基乙酰胺和50份聚乙二醇置于反应釜内于温度60℃下，转速为100r/min条件下搅拌溶解48小时后，降温至30℃后，于压力为-0.085MPa条件下，真空脱泡8小时，得到均相料液，均相料液即为铸膜料液；

S2芯液的制备，按重量比例，依次称取11份二甲基甲酰胺和7份聚乙烯吡咯烷酮PVPK90和82份水置于反应釜中，于转速100r/min条件下，常温下搅拌混合4h，于压力为-0.05MPa条件下，真空脱泡2h后得到芯液；

S3中空纤维基膜的制备，将铸膜料液通过铸膜液泵2注入同一个喷丝头3，将芯液通过芯液泵1注入同一个喷丝头3，经由喷丝头的铸膜液口和芯液口挤出中空管状液膜；然后，所述中空管状液膜经过的高度为2㎝空气间隙段8后先后通过第一相变凝固浴池4和第二相变凝固浴池5后中固化，恒温浸泡脱除溶剂相变得到中空纤维膜丝，最后中空纤维膜丝经过绕丝轮水浴池6经过水、甘油的浸泡后缠绕在绕丝轮7，晾干后得到中空纤维基膜，中空纤维纳滤膜的内外径为0.52/0.82mm。

(2)中空纤维反渗透膜的制备，包括以下步骤：

S1聚合物单体溶液的制备，配置重量百分比为10％的间苯二胺、重量百分比为0.01％十二烷基苯磺酸钠和重量百分比为89.99％的去离子水置于反应釜中，于转速60r/min条件下，搅拌混合2h，静置1h后的到聚合物单体溶液；

S2催化剂溶液的制备，配置重量百分比为4.5％的三氯乙烯和重量百分比为95.5％去离子水置于反应釜中，于转速80r/min条件下，搅拌混合2h，静置1h后得到催化剂溶液；

S3将步骤(1)得到的中空纤维基膜丝做成中空纤维基膜组件，将步骤S1中得到的聚合物单体溶液从膜丝内侧灌入中空纤维基膜组件中，在0.8bar的压力下进行循环浸泡，温度控制在10℃下，浸泡60分钟后取出，除去多余的聚合物单体溶液；

S4将步骤S2得到的催化剂溶液灌入经步骤S3处理后的中空纤维基膜组件中，在0.1bar压力下循环浸泡，温度控制在35℃下,浸泡60分钟后取出，除去多余的催化剂溶液；

S5经步骤S4处理的中空纤维膜组件浸入反渗透水中，温度控制在15℃下,浸泡48小时后取出；

S6经步骤S5处理的中空纤维基膜组件灌入甘油溶液，循环浸泡温度控制在15℃,浸泡48小时后取出；制得中空纤维反渗透膜组件。

所得的中空纤维反渗透膜在浓度为1000ppmNaCl溶液，20bar的压力下连续测试运行1小时，NaCl脱出率为99.5％，中空纤维反渗透膜组件的纯水通量为4.2LMH/bar。

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