一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板及其使用方法

摘要

本发明公开一种一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板及其使用方法，涉及中空纤维膜技术领域，以解决现有技术无法很好的控制中空纤维膜的渗料和壁厚而导致壁厚均匀性较差，且设备复杂、成本高、操作难度大的技术问题。本发明所述的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板，包括：通过穿绳孔依次连通的预处理区域、盖板、一级分配板、二级分配板和底板；其中，预处理区域远离盖板的一侧设有预处理液进口，临近盖板的一侧设有预处理液出口；具体地，一级分配板上设有进料口，底板上设有料腔，且料腔处设有针管。

说明书

技术领域

本发明涉及中空纤维膜技术领域，特别涉及一种一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板及其使用方法。

背景技术

随着中国水环境污染的日益严重，膜过滤技术越来越多的被应用于水处理领域，为提高膜产品的使用寿命，就需要提高中空纤维膜的强度以保证在使用过程中不出现断丝、漏水等问题，目前常用的增强型中空纤维膜主要是纤维管增强中空纤维膜。

为提高中空纤维膜的强度，减少在运行过程断丝的产生，许多公司都研发出了高编纤维管增强中空纤维膜，其断裂力根据材料不同可达到50N以上，纤维管增强中空纤维膜在生产过程中膜丝的渗料、内表层机构等很难控制，现有方法更多是在工艺上进行控制，但控制难度比较大。

并且，目前大家主要采用纤维管来作为支撑层，由于钩编纤维管的孔隙不一、生产时内层没有芯液，使得在中空纤维膜在生产中很难控制其渗料的多少，造成中空纤维膜壁厚、内表层等不易控制，为解决此问题，出现了可以对纤维管预处理的喷丝板。

例如：在喷丝板中间增加了铸膜液的预浸润孔，可以生产出壁厚更均匀、粘接力更高的中空纤维膜，但由于中间增加了预浸润其只适合孔隙较小的纤维管，当纤维管孔隙较大时其生产出来的中空纤维膜可能为实心。

又或：通过保证针管、出丝口的同心等生产出壁厚均匀的中空纤维膜，且其可一次生产多根，但同样在纤维管孔隙较大时无法控制中空纤维膜的壁厚，且其流道无法保证铸膜液分配均匀，从而影响最终中空纤维膜的壁厚。

综上，本申请发明人发现，现有技术中，无法很好的控制中空纤维膜的渗料和壁厚，通常壁厚均匀性较差；并且，设备复杂、成本高、操作难度大。

因此，如何提供一种一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板及其使用方法，能够很好的控制中空纤维膜的壁厚均匀性，且有效降低设备成本和操作难度，已成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板及其使用方法，以解决现有技术无法很好的控制中空纤维膜的渗料和壁厚而导致壁厚均匀性较差，且设备复杂、成本高、操作难度大的技术问题。

本发明提供一种一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板，包括：通过穿绳孔依次连通的预处理区域、盖板、一级分配板、二级分配板和底板；所述预处理区域远离所述盖板的一侧设有预处理液进口，临近所述盖板的一侧设有预处理液出口；所述一级分配板上设有进料口，所述底板上设有料腔，所述料腔处设有针管。

实际应用时，本发明所述的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，所述预处理区域、所述盖板、所述一级分配板、所述二级分配板和所述底板为一体集成结构。

其中，本发明所述的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，所述一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板固定在铸膜液计量泵上。

具体地，本发明所述的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，纤维管依次通过所述预处理区域、所述盖板、所述一级分配板、所述二级分配板和所述底板中间的所述穿绳孔。

进一步地，本发明所述的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，铸膜液经所述进料口进入，并通过所述一级分配板上的弧形流道由一股分为对称的两股，两股所述铸膜液通过所述二级分配板上的弧形流道分成十字垂直的四股并进入所述料腔。

更进一步地，本发明所述的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，预处理液由所述预处理液进口进入所述预处理区域，并由所述预处理液出口排出；通过控制所述预处理液的进入量和时间控制所述纤维管上的附着量。

实际应用时，本发明所述的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，所述预处理液为液态。

其中，本发明所述的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，所述预处理液为凝胶剂、铸膜液、溶剂、非溶剂、溶剂与非溶剂混合液中的任意一种。

可替代地，本发明所述的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，所述预处理液为气态。

相对于现有技术，本发明所述的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板具有以下优势：

本发明所述的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，包括：通过穿绳孔依次连通的预处理区域、盖板、一级分配板、二级分配板和底板；其中，预处理区域远离盖板的一侧设有预处理液进口，临近盖板的一侧设有预处理液出口；具体地，一级分配板上设有进料口，底板上设有料腔，且料腔处设有针管。由此分析可知，本发明所述的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，由于增设有预处理区域、以及一级分配板和二级分配板，因此能够实现渗料的可控性，从而能够很好的控制中空纤维膜的壁厚及其均匀性，并且结构简单，能够有效降低设备成本和操作难度，从而解决了传统二次涂覆设备占地多、工艺复杂等问题。

本发明还提供一种一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板的使用方法，包括如下步骤：把喷丝板固定在计量泵上；把纤维管依次穿过预处理区域、盖板、一级分配板、二级分配板、底板中间的穿绳孔；开启收丝设备，使纤维管处于移动状态；把预处理液的进口相连，开启输送设备，把预处理液充满预处理区域，并通过预处理液进口回到预处理液存储区；开启计量泵，使铸膜液由进料口进入，依次通过一级分配板、底板和料腔，并由料腔的出口挤出涂覆于纤维管上。

所述一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板的使用方法与上述一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板使用方法的流程示意图。

图中：1－预处理区域；2－预处理液进口；3－预处理液出口；4－盖板；5－一级分配板；6－进料口；7－二级分配板；8－底板；9－料腔；10－针管。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电气连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明实施例提供的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板的结构示意图。

如图1所示，本发明实施例提供一种一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板，包括：通过穿绳孔依次连通的预处理区域1、盖板4、一级分配板5、二级分配板7和底板8；预处理区域1远离盖板4的一侧设有预处理液进口2，临近盖板4的一侧设有预处理液出口3；一级分配板5上设有进料口6，底板8上设有料腔9，料腔9处设有针管10。

相对于现有技术，本发明实施例所述的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板具有以下优势：

本发明实施例提供的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，如图1所示，包括：通过穿绳孔依次连通的预处理区域1、盖板4、一级分配板5、二级分配板7和底板8；其中，预处理区域1远离盖板4的一侧设有预处理液进口2，临近盖板4的一侧设有预处理液出口3；具体地，一级分配板5上设有进料口6，底板8上设有料腔9，且料腔9处设有针管10。由此分析可知，本发明实施例所述的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，由于增设有预处理区域1、以及一级分配板5和二级分配板7，因此能够实现渗料的可控性，从而能够很好的控制中空纤维膜的壁厚及其均匀性，并且结构简单，能够有效降低设备成本和操作难度，从而解决了传统二次涂覆设备占地多、工艺复杂等问题。

实际应用时，如图1所示，本发明实施例提供的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，上述预处理区域1、盖板4、一级分配板5、二级分配板7和底板8优选为一体集成结构。

其中，本发明实施例提供的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，上述一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板固定在铸膜液计量泵上。

具体地，本发明实施例提供的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，纤维管依次通过上述预处理区域1、盖板4、一级分配板5、二级分配板7和底板8中间的穿绳孔。

进一步地，如图1所示，本发明实施例提供的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，铸膜液经上述进料口6进入，并通过一级分配板5上的弧形流道由一股分为对称的两股，两股铸膜液通过二级分配板7上的弧形流道分成十字垂直的四股并进入料腔9，从而铸膜液能够均匀分散在料腔9中并通过底板8的出口均匀涂在纤维管上。

此处需要补充说明的是，本发明实施例提供的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，上述一级分配板5上的弧形流道的一端为进口、另一端为出口，上述二级分配板7上的弧形流道的两端均为出口。

更进一步地，如图1所示，本发明实施例提供的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，预处理液由上述预处理液进口2进入预处理区域1，并由预处理液出口3排出；并且，通过控制预处理液的进入量和时间能够控制纤维管上的附着量。

实际应用时，本发明实施例提供的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，上述预处理液可以为液态。

其中，本发明实施例提供的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，当上述预处理液为液态时，可以是凝胶剂、铸膜液、溶剂、非溶剂、溶剂与非溶剂混合液中的任意一种。

此处需要补充说明的是，凝胶剂(gels)系指可在纤维管表面形成一层薄膜，以增加铸膜液与纤维管粘结力或加快铸膜液分相等作用的液体。

铸膜液指把膜材料－高分子化合物溶于良溶剂中，再加入致孔剂所形成的高分子溶液。铸膜液中各组分的配比不同，制得的膜分离性能和几何形状各不相同。

可替代地，本发明实施例提供的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板中，上述预处理液也可以为气态。

图2为本发明实施例提供的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板使用方法的流程示意图。

如图2结合图1所示，本发明实施例还提供一种一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板的使用方法，包括如下步骤：步骤S1、把喷丝板固定在计量泵上；步骤S2、把纤维管依次穿过预处理区域1、盖板4、一级分配板5、二级分配板7、底板8中间的穿绳孔；步骤S3、开启收丝设备，使纤维管处于移动状态；步骤S4、把预处理液的进口相连，开启输送设备，把预处理液充满预处理区域1，并通过预处理液进口2回到预处理液存储区；步骤S5、开启计量泵，使铸膜液由进料口6进入，依次通过一级分配板5、底板8和料腔9，并由料腔9的出口挤出涂覆于纤维管上。

本发明实施例提供的一体化纤维管预处理增强型中空纤维膜喷丝板及其使用方法，主要具有以下几点优势：

一、预处理和膜丝成型的一体化设计；

二、喷丝板弧形流道的设计，铸膜液通过一分二、二分四均匀进入料腔；

三、针管设计，通过对喷丝板的调整缩短了针管的长度，方便加工；

四、盖板设计，通过和流道的双层作用，保证铸膜液无死角的进入；

五、预处理剂的选择。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。