一种应用于废碱液回收利用的中空纤维超滤膜制备方法

技术领域

本发明涉及中空纤维膜技术领域，尤其涉及一种应用于废碱液回收利用的中空纤维超滤膜制备方法。

背景技术

纺织印染行业丝光环节是不可或缺的工序，棉布经过丝光以后，可以获得耐久性的光泽，并能提高纤维对染料的吸收能离，同时可以提高成品尺寸的稳定性，丝光工序尤为重要。丝光工序需要将织物进行去碱，在去碱过程中必须经过充分的水洗，这样就不可避免的产生大量的丝光淡碱。

丝光碱耗高，去碱用水量大，排放的污水含碱量高，处理难度大，目前部分印染企业的丝光废水是和其他工序一起排放，这样造成了碱液浪费，同时增加了污水处理难度和成本。

丝光淡碱液的回收利用，不仅可以降低碱耗、节约丝光成本，同时可大幅度降低印染废水的碱度、排放量，减轻印染废水的处理难度，以达到推行清洁生产，发展循环经济，节能降耗的目的。

丝光淡碱液回收技术一般采用多效蒸发浓缩回收，而多效蒸发浓缩的预处理工艺对于提高回收浓碱的品质、提高蒸发浓缩效率尤为重要；同时，在对纤维膜进行干燥时，灰尘容易吸附在纤维膜的表面，从而影响纤维膜的成型质量；因此，设计一种应用于废碱液回收利用的中空纤维超滤膜制备方法是很有必要的。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种应用于废碱液回收利用的中空纤维超滤膜制备方法，本发明的中空纤维超滤膜制备方法，采用中空纤维膜去除丝光淡碱液中大分子有机染料、桨料、丝织物等污染物，为多效蒸发浓缩段提供了高品质的原水。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种应用于废碱液回收利用的中空纤维超滤膜制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：配制铸膜液；以聚醚砜为主材，以磺化聚醚砜为共混改性聚合物，以N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺和磷酸三乙酯其中的一种或多种混合物为溶剂，以聚乙烯吡咯烷酮与聚乙二醇中的一种或多种为致孔剂，上述各组分按照主材15％-25％，共混改性聚合物：0.5-10％，溶剂:30％-70％，致孔剂：5％-20％，投加入到恒温搅拌器；

步骤S2：将纯水或纯水与溶剂的混合物加热至30-50℃作为芯液备用；

步骤S3：铸膜液和芯液分别通过各自的计量泵，经过两个同心圆的中空喷头挤出，初生纤维在空气中经过1-10cm的距离后于30-80℃的水浴中发生相分离并凝固成型；

步骤S4：经水洗，再经收丝轮牵伸卷绕得到中空纤维膜丝；

步骤S5：将制得的中空纤维膜丝水洗1-2天，热风干燥处理后得到聚醚砜中空纤维膜。

优选的，所述步骤S1中，恒温搅拌器的温度控制在70-90℃。

优选的，所述步骤S5中，聚醚砜中空纤维膜干燥时需要使用到纤维膜干燥设备。

优选的，所述纤维膜干燥设备包括保温机壳、出料板、干燥组件、吸附组件、除尘组件和进料板，所述保温机壳的两侧端面分别固定安装有出料板和进料板，所述保温机壳的分别设置有干燥组件、吸附组件、除尘组件，所述干燥组件位于靠近出料板的一端，且除尘组件位于靠近进料板的一端；

所述干燥组件包括干燥箱、干燥机和导流罩，两个所述干燥箱分别固定安装在保温机壳内部一端的两侧，所述干燥箱内部中央固定安装有干燥机，且干燥机的一端连接安装有导流罩；

所述吸附组件包括电动基座、电动气缸、活塞推杆和静电吸尘板，两个所述电动基座分别固定安装在保温机壳内壁两侧中央，且电动基座的端面中央固定安装有电动气缸，所述电动气缸的一端中央连接安装有活塞推杆，且活塞推杆的一端固定安装有静电吸尘板；

所述除尘组件包括电动导轨、导轨滑台、导向架、驱动电机、清洁轴、清洁辊、除尘毛纤和传动端盖，两对所述电动导轨分别设置在保温机壳内部另一端的顶部和底部，且电动导轨的端面连接安装有导轨滑台，所述保温机壳内侧顶部的导轨滑台的底部端面中央固定安装有导向架，且导向架的底部端面中央固定安装有驱动电机，所述驱动电机的电机轴一端固定安装有清洁轴，所述清洁轴的外侧固定安装有清洁辊，且清洁辊的外壁端面固定安装有若干个除尘毛纤，所述保温机壳内侧底部的导轨滑台的顶部端面中央固定安装有传动端盖，且清洁轴的底部一端与传动端盖的端面中央连接。

优选的，所述保温机壳的底部端面四周均通过焊接固定安装有支承底座，且支承底座的底部端面固定安装有防滑底垫。

优选的，所述出料板和进料板的端面中央均开设有物料通孔，且物料通孔的内壁均贴合安装有防刮衬套。

优选的，所述导流罩的一侧端面中央固定安装有挡尘滤板。

优选的，所述保温机壳内部另一端两侧端面均开设有通风槽，且通风槽位于清洁辊的外侧，所述通风槽的内壁外侧固定安装有通风板，所述通风槽的内壁外侧固定安装有吸尘风机，且吸尘风机位于清洁辊的外侧。

本发明的有益效果是：

1、本发明的中空纤维超滤膜制备方法，以聚醚砜为主材，采用干湿法制膜工艺，制备出耐强碱、孔径分布窄、耐污染、机械性能优势的中空纤维膜；该中空纤维超滤膜可应用于印染工业丝光淡碱废水蒸发浓缩前的预处理，去除废水中的悬浮物等从而提高回收浓碱的品质。

2、本发明的纤维膜干燥设备，整体结构简单，功能多样；在使用时，能够对纤维膜的表面具有良好干燥效果，并且，也能够对纤维膜的表面具有良好的除尘效果，通过对纤维膜的表面进行风力清洁以及静电吸附清洁，能够有效避免灰尘残留在纤维膜的表面；在干燥时，能够有效避免干燥设备出热时携带的灰尘对纤维膜造成二次污染的情况，有效提高纤维膜的干燥质量。

附图说明

图1为本发明的实施例1的电镜断面照片；

图2为本发明的纤维膜干燥设备的第一整体结构示意图；

图3为本发明的纤维膜干燥设备的第二整体结构示意图；

图4为本发明的整体主视图；

图5为图4中A-A的剖视示意图；

图6为图4中B-B的剖视示意图；

图7为图4中C-C的剖视示意图；

图8为本发明的整体侧视图；

图9为图8中D-D的剖视示意图。

图例说明：

1、保温机壳；2、出料板；3、干燥组件；4、吸附组件；5、除尘组件；6、进料板；7、支承底座；31、干燥箱；32、干燥机；33、导流罩；34、挡尘滤板；41、电动基座；42、电动气缸；43、活塞推杆；44、静电吸尘板；51、电动导轨；52、导轨滑台；53、导向架；54、驱动电机；55、清洁轴；56、清洁辊；57、除尘毛纤；58、传动端盖；59、通风板；510、吸尘风机。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面给出具体实施例。

实施例1：

参见图1，一种应用于废碱液回收利用的中空纤维超滤膜制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：配制铸膜液；以聚醚砜为主材，以磺化聚醚砜为共混改性聚合物，将质量分数分别为18％、1％、46％、5％、30％的聚醚砜、磺化聚醚砜、二甲基乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇投加搅拌器、加热并搅拌约12小时，恒温搅拌器的温度控制在70-90℃；

步骤S2：配制纯水：二甲基乙酰胺＝80:20的混合溶液并加热至50℃作为芯液。

步骤S3：上述铸膜液和芯液分别通过各自的计量泵，经过两个同心圆的中空喷头挤出，设置初生纤维在空气中的距离为5cm，凝固浴温度设置为60℃；

步骤S4：水洗，再经收丝轮牵伸卷绕得到中空纤维膜丝；

步骤S5：将制得的中空纤维膜丝水洗1-2天，热风干燥处理后得到聚醚砜中空纤维膜。

实施例2：

一种应用于废碱液回收利用的中空纤维超滤膜制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：配制铸膜液；以聚醚砜为主材，以磺化聚醚砜为共混改性聚合物，将质量分数分别为20％、0.5％、59.5％、15％、5％的聚醚砜、磺化聚醚砜、二甲基乙酰胺、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇投加搅拌器、加热并搅拌约12小时，恒温搅拌器的温度控制在70-90℃；

步骤S2：配制纯水：二甲基乙酰胺＝70:30的混合溶液并加热至50℃作为芯液；

步骤S3：上述铸膜液和芯液分别通过各自的计量泵，经过两个同心圆的中空喷头挤出，设置初生纤维在空气中的距离为10cm，凝固浴温度设置为60℃；

步骤S4：水洗，再经收丝轮牵伸卷绕得到中空纤维膜丝；

步骤S5：将制得的中空纤维膜丝水洗1-2天，热风干燥处理后得到聚醚砜中空纤维膜。

实施例3：

一种应用于废碱液回收利用的中空纤维超滤膜制备方法，包括以下步骤：

步骤S1：配制铸膜液；以聚醚砜为主材，以磺化聚醚砜为共混改性聚合物，将质量分数分别为20％、2％、48％、30％的聚醚砜、磺化聚醚砜、二甲基乙酰胺、聚乙二醇投加搅拌器、加热并搅拌约12小时，恒温搅拌器的温度控制在70-90℃；

步骤S2：配制纯水并加热至50℃作为芯液；

步骤S3：上述铸膜液和芯液分别通过各自的计量泵，经过两个同心圆的中空喷头挤出，设置初生纤维在空气中的距离为3cm，凝固浴温度设置为50℃；

步骤S4：水洗，再经收丝轮牵伸卷绕得到中空纤维膜丝；

步骤S5：将制得的中空纤维膜丝水洗1-2天，热风干燥处理后得到聚醚砜中空纤维膜。

参见图2-9，其中，聚醚砜中空纤维膜干燥时需要使用到纤维膜干燥设备；

纤维膜干燥设备包括保温机壳1、出料板2、干燥组件3、吸附组件4、除尘组件5和进料板6，保温机壳1的两侧端面分别固定安装有出料板2和进料板6，保温机壳1的分别设置有干燥组件3、吸附组件4、除尘组件5，干燥组件3位于靠近出料板2的一端，且除尘组件5位于靠近进料板6的一端；

保温机壳1的底部端面四周均通过焊接固定安装有支承底座7，且支承底座7的底部端面固定安装有防滑底垫；提高整体结构的支撑稳定性；

出料板2和进料板6的端面中央均开设有物料通孔，且物料通孔的内壁均贴合安装有防刮衬套；方便进出物料；

干燥组件3包括干燥箱31、干燥机32和导流罩33，两个干燥箱31分别固定安装在保温机壳1内部一端的两侧，干燥箱31内部中央固定安装有干燥机32，且干燥机32的一端连接安装有导流罩33；导流罩33的一侧端面中央固定安装有挡尘滤板34；便于通过干燥组件3对物料进行干燥；

吸附组件4包括电动基座41、电动气缸42、活塞推杆43和静电吸尘板44，两个电动基座41分别固定安装在保温机壳1内壁两侧中央，且电动基座41的端面中央固定安装有电动气缸42，电动气缸42的一端中央连接安装有活塞推杆43，且活塞推杆43的一端固定安装有静电吸尘板44；

除尘组件5包括电动导轨51、导轨滑台52、导向架53、驱动电机54、清洁轴55、清洁辊56、除尘毛纤57和传动端盖58，两对电动导轨51分别设置在保温机壳1内部另一端的顶部和底部，且电动导轨51的端面连接安装有导轨滑台52，保温机壳1内侧顶部的导轨滑台52的底部端面中央固定安装有导向架53，且导向架53的底部端面中央固定安装有驱动电机54，驱动电机54的电机轴一端固定安装有清洁轴55，清洁轴55的外侧固定安装有清洁辊56，且清洁辊56的外壁端面固定安装有若干个除尘毛纤57，保温机壳1内侧底部的导轨滑台52的顶部端面中央固定安装有传动端盖58，且清洁轴55的底部一端与传动端盖58的端面中央连接；保温机壳1内部另一端两侧端面均开设有通风槽，且通风槽位于清洁辊56的外侧，通风槽的内壁外侧固定安装有通风板59，通风槽的内壁外侧固定安装有吸尘风机510，且吸尘风机510位于清洁辊56的外侧；通过除尘组件5能够将纤维膜表面的灰尘清洁；

在使用时，通过支承底座7以及防滑底垫能够提高保温机壳1的支撑稳定性；将需要干燥的纤维膜通过进料板6端面的物料通孔进入保温机壳1的内部后，依次通过除尘组件5、吸附组件4、干燥组件3进行清洁、吸尘以及干燥后，通过出料板2端面的物料通孔从保温机壳1的内部移出；保温机壳1内侧顶部和底部的电动导轨51工作，使得导轨滑台52在电动导轨51的外侧移动，从而使得导向架53底侧清洁轴55连接的清洁辊56移动，直到除尘毛纤57的一端位于纤维膜的表面外侧，导向架53底部的驱动电机54工作，通过电机轴带动清洁轴55在传动端盖58的顶部转动，随着清洁轴55转动，带动清洁辊56以及除尘毛纤57转动，转动的除尘毛纤57能够带动空气将纤维膜表面的灰尘清洁，同时，通风槽内部的吸尘风机510工作，能够将从纤维膜表面散落的灰尘吸收，并通过通风板59排放到外界，从而能够对纤维膜的表面进行清洁；同时，电动基座41端面的电动气缸42工作，通过活塞推杆43移动静电吸尘板44的位置，使得两个静电吸尘板44分别移动到纤维膜的外侧，静电吸尘板44工作，通过静电吸附将纤维膜表面的灰尘吸附清洁；同时，干燥箱31内部的干燥机32工作时，能够将热空气经导流罩33输送到纤维膜的表面，从而能够对纤维膜的表面进行干燥处理；并且，通过设置挡尘滤板34能够将干燥机32排出的热空气中所携带的灰尘进行挡滤，从而避免灰尘对纤维膜表面造成二次污染。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。