一种两级涂覆异质同步复合膜制备技术及装置
阅读说明：本技术 一种两级涂覆异质同步复合膜制备技术及装置 (Two-stage coating heterogeneous synchronous composite membrane preparation technology and device ) 是由 廖建 于 2019-11-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种两级涂覆异质同步复合膜制备技术,首先将高分子材料和添加剂材料溶解于溶剂中或加热熔融搅拌形成铸膜液,所述溶剂为该高分子材料的良溶剂,再将铸膜液通过特别设计的两级涂覆喷丝板作为成膜甬道挤出,其两级涂覆喷丝板包含多个出丝孔,此两级涂覆异质同步复合膜制备技术及装置,区别于现有技术,其生产出来的中空纤维膜的粘接力得到提升,强度增大,且在过滤精度高的同时,出水量也更大,同时,通过设置的质检装置,能够使得成品膜质检过程变得简单,有效减少了繁杂的工序,从而有效提高了成品膜生产过程中的质检效率,进而有效提高了中空纤维膜的生产加工效率,有效降低了生产成本。(The invention discloses a preparation technology of a two-stage coating heterogeneous synchronous composite membrane, which comprises the steps of firstly dissolving a high molecular material and an additive material in a solvent or heating, melting and stirring to form a membrane casting solution, wherein the solvent is a good solvent of the high molecular material, and then extruding the membrane casting solution through a specially designed two-stage coating spinneret plate as a membrane forming channel, wherein the two-stage coating spinneret plate comprises a plurality of filament outlet holes, the preparation technology and the device of the two-stage coating heterogeneous synchronous composite membrane are different from the prior art, the bonding force of a produced hollow fiber membrane is improved, the strength is increased, the water yield is higher while the filtering precision is high, meanwhile, the quality inspection process of the finished product membrane can be simplified through the arranged quality inspection device, the complex processes are effectively reduced, the quality inspection efficiency in the production process of the finished product membrane is effectively improved, and the production and processing efficiency of the hollow fiber membrane is effectively improved, effectively reducing the production cost.)
技术领域
本发明涉及中空纤维膜制备技术领域，具体为一种两级涂覆异质同步复合膜制备技术及装置。
背景技术
随着近几年环境问题日益突出，水资源问题得到越来越多的关注，膜技术由于其处理效率高、占地面积小、使用寿命长等特点在水处理领域得到广泛的应用，特别是近几年受到关注的MBR（膜生物反应器）内衬膜，其取代了传统的二沉池，稳定出水的同时，保证有较高的污泥浓度。
然而传统生产用的喷丝板一般只能实现单层涂覆或间隔多层涂覆，这种喷丝板存在的问题：（1）对产品性能的提高作用不大；（2）间隔多层涂覆，制备工艺较繁琐；（3）生产成本高，而相应制备的单层或两层复合中空纤维膜存在的问题：（1）膜产品的性能单一，质量得不到很好的提升；（2）采用间隔多层涂覆，层与层之间的粘接性差，容易剥离；（3）生产工艺复杂，效率低，同时，现有技术中质检时，需要分别对其作过滤性能检测和拉伸强度性能检测，而在分别作过滤性能检测和拉伸强度检测时，都需要多次对膜组件进行拆装，十分不便，使得检测过程工序繁多，过程复杂，影响正常生产过程中质检的效率，进而影响成品生产加工效率，为此，我们提出一种两级涂覆异质同步复合膜制备技术及装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种性能更佳优越且制备方便的两级涂覆异质同步复合膜制备技术及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种两级涂覆异质同步复合膜制备技术，首先将高分子材料和添加剂材料溶解于溶剂中或加热熔融搅拌形成铸膜液，所述溶剂为该高分子材料的良溶剂，再将铸膜液通过特别设计的两级涂覆喷丝板作为成膜甬道挤出，其两级涂覆喷丝板包含多个出丝孔，挤出后与凝固溶液接触或冷却发生相转化，转化后的成品经抽样质检，而其成品质检主要通过支撑底座、拉伸试验机、称重机构、过滤机构、定量水箱和导通机构实现的，在其经质检后，完成两级涂覆异质同步复合中空纤维膜的制备，以，以区别于现有技术，其生产出来的中空纤维膜的粘接力得到提升，强度增大，且在过滤精度高的同时，出水量也更大，同时，通过设置的质检装置，能够使得成品膜质检过程变得简单，有效减少了繁杂的工序，从而有效提高了成品膜生产过程中的质检效率，进而有效提高了中空纤维膜的生产加工效率，有效降低了生产成本。
优选的，所述高聚物的良溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、丙酮、四氢呋喃以及磷酸三乙酯中的至少一种。
优选的，所述高分子材料为聚醚砜、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚酰亚胺或聚偏氟乙烯等。
优选的，所述添加剂材料为无水乙醇、聚乙二醇、硝酸锂以及聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。
优选的，所述高分子材料和添加剂材料的溶解温度为30-200℃，且所述高分子材料与添加剂的质量比为5到2之间。
优选的，所述凝固溶液中的成分包含N-甲基吡咯烷酮、水、乙醇、丙三醇、庚烷和戊烷中的至少一种，且凝固浴的温度保持在10-100℃，特别是30-80℃。
优选的，所述芯液温度为20-90℃。
优选的，所述两级涂覆异质同步复合中空纤维膜在20-60℃的溶液中浸泡20-50小时，同时，两级涂覆异质同步复合中空纤维膜需在体积比为0.2-2的混合甘油水中浸泡20-40小时作保孔处理。
优选的，一种两级涂覆异质同步复合膜制备装置，所述拉伸试验机通过支架安装在支撑底座一端顶部，所述称重机构设置在支撑底座顶部，所述过滤机构设置在称重机构顶部，所述定量水箱位于过滤机构上方，所述导通机构位于过滤机构和定量水箱之间，且所述定量水箱通过导通机构与过滤机构固定连通。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明，区别于现有技术，其生产出来的中空纤维膜的粘接力得到提升，强度增大，且在过滤精度高的同时，出水量也更大，同时，通过设置的质检装置，能够使得成品膜质检过程变得简单，有效减少了繁杂的工序，从而有效提高了成品膜生产过程中的质检效率，进而有效提高了中空纤维膜的生产加工效率，有效降低了生产成本。
附图说明
图1为本发明整体结构示意图；
图2为本发明局部侧视平面结构示意图；
图3为本发明图2局部立体结构示意图；
图4为本发明图3局部结构示意图；
图5为本发明滤膜固定件结构示意图；
图6为本发明滤筒件结构示意图；
图7为本发明辅助连筒结构示意图；
图8为本发明图7局部结构示意图；
图9为本发明图8侧视局剖平面结构示意图；
图10为本发明导通机构结构示意图。
图中：1-支撑底座；2-拉伸试验机；3-称重机构；4-过滤机构；5-定量水箱；6-导通机构；7-称重支板；8-称重传感器；9-定向伸缩杆；10-滤筒件；11-辅助连筒；12-定向滑轨；13-定向滑块；14-滤膜固定件；15-内筒；16-外筒；17-进水通孔；18-安装套环；19-拉伸固定座；20-固定套环；21-导通套环；22-导通管；23-进水支管。
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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种两级涂覆异质同步复合膜制备技术，首先将高分子材料和添加剂材料溶解于溶剂中或加热熔融搅拌形成铸膜液，所述溶剂为该高分子材料的良溶剂，再将铸膜液通过特别设计的两级涂覆喷丝板作为成膜甬道挤出，其两级涂覆喷丝板包含多个出丝孔，挤出后与凝固溶液接触或冷却发生相转化，转化后的成品经抽样质检，而其成品质检主要通过支撑底座1、拉伸试验机2、称重机构3、过滤机构4、定量水箱5和导通机构6实现的，在其经质检后，完成两级涂覆异质同步复合中空纤维膜的制备。
所述高聚物的良溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜、丙酮、四氢呋喃以及磷酸三乙酯中的至少一种。
所述高分子材料为聚醚砜、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚酰亚胺或聚偏氟乙烯等。
所述添加剂材料为无水乙醇、聚乙二醇、硝酸锂以及聚乙烯吡咯烷酮中的至少一种。
所述高分子材料和添加剂材料的溶解温度为30-200℃，且所述高分子材料与添加剂的质量比为5到2之间。
所述凝固溶液中的成分包含N-甲基吡咯烷酮、水、乙醇、丙三醇、庚烷和戊烷中的至少一种，且凝固浴的温度保持在10-100℃，特别是30-80℃。
所述芯液温度为20-90℃。
所述两级涂覆异质同步复合中空纤维膜在20-60℃的溶液中浸泡20-50小时，同时，两级涂覆异质同步复合中空纤维膜需在体积比为0.2-2的混合甘油水中浸泡20-40小时作保孔处理。
一种两级涂覆异质同步复合膜制备装置，所述拉伸试验机2通过支架安装在支撑底座1一端顶部，所述称重机构3设置在支撑底座1顶部，所述过滤机构4设置在称重机构3顶部，所述定量水箱5位于过滤机构4上方，所述导通机构6位于过滤机构4和定量水箱5之间，且所述定量水箱5通过导通机构6与过滤机构4固定连通，所述拉伸试验机2为现有技术设备，优选ATH-1000型号，在此不做过多赘述，使用时，将膜组件安装到过滤机构4内，通过称重机构3称重，然后通过定量水箱5持续通入固定量的固定混合液，在持续过滤完混合液之后，再通过称重机构3称重，即可称出过滤下来的杂质的重量，从而得出膜组件的过滤性能，然后通过设置拉伸试验机2拉伸试验过滤机构4内的膜组件即可进行拉伸强度试验，从而使得质检过程中能够有效减少工序，方便质检，从而提供其生产效率。
所述称重机构3包括称重支板7，所述支撑底座1顶部安装有称重传感器8，所述称重支板7安装在称重传感器8顶部，用于保证实时称重。
所述称重传感器8两侧均设置有定向伸缩杆9，所述定向伸缩杆9两端分别与支撑底座1和称重支板7固定连接，通过定向伸缩杆9，用以提高称重支板7在使用过程中的稳定性，保证装置稳定使用。
所述过滤机构4包括滤筒件10，所述滤筒件10通过支架安装在称重支板7顶部，且滤筒件10外侧固定有辅助连筒11，所述导通机构6设置在辅助连筒11外侧，使用时，通过辅助连筒11对滤筒件10内持续通水，从而方便对其过滤性能的检测对比，所述称重支板7顶部两端均设置有定向滑轨12，所述定向滑轨12均通过支架与称重支板7固定，且定向滑轨12内均设置有定向滑块13，所述滤筒件10两端另设置有滤膜固定件14，质检时，将膜组件放入滤筒件10内，通过滤膜固定件14从而保证其有效密封安装，所述滤膜固定件14与滤筒件10通过卡接或螺栓等方式实现可拆连接，所述定向滑块13均与滤膜固定件14固定，从而方便过滤性能检测后的拉伸检测，其拉伸时，将滤膜固定件14与滤筒件10拆卸后，将拉伸试验机2与滤膜固定件14固定夹持后，通过拉伸试验机2，即可对膜组件直接进行拉伸强度检测，方便实用，避免了膜组件的多次拆装，有效提高了检测生产的效率。
所述滤筒件10包括内筒15和外筒16，所述外筒16套接在内筒15外侧，且外筒16和内筒15均开设有贯穿且连通的进水通孔17，进水通孔17包括多个槽孔，且槽孔优选圆形孔结构但不局限。
所述滤膜固定件14包括安装套环18，所述安装套环18与外筒16可拆连接，从而方便膜组件在滤筒件10内的拆装，所述安装套环18顶部固定有拉伸固定座19，拉伸固定座19用以配合拉伸试验机2使用，保证其方便拉伸，且安装套环18内部设置有固定套环20，所述固定套环20与安装套环18通过螺纹或螺栓等方式实现可拆连接，从而方便膜组件与安装套环18的拆装。
所述导通机构6包括导通套环21，所述导通套环21为中空环体结构，所述辅助连筒11侧壁贯穿固定有多个导通管22，所述导通套环21位于辅助连筒11外侧，且导通套环21与多个导通管22均固定连通，所述导通套环21顶部另贯穿固定有进水支管23，所述定量水箱5位于导通套环21上方，且定量水箱5与进水支管23固定连通，用以配合定量水箱5，从而对过滤机构4进行持续定量的通水。
所述导通套环21等距设置有多个，多个所述导通套环21内侧均通过导通管22与辅助连筒11固定连通，且多个所述导通套环21顶部均通过进水支管23与定量水箱5固定连通，用以加快定量水箱5内混合液的注入效率，从而有效提高质检过程中过滤性能检测的效率，以保证提高成品膜生产加工的效率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。