本发明专利技术涉及一种连续的热致相分离成膜装置及成膜工艺，属于连续的热致相分离法成膜装置及成膜工艺技术领域。包括1）、连续投料；2）、喷丝处理；3）、冷凝处理；4）、在线萃取；5）、在线拉伸及绕丝处理。本发明专利技术制备工艺简捷，制备周期短，保证产品的均一稳定性，可使聚合物微孔膜的溶解、仿制、后处理具有连续性。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一种连续的热致相分离成膜装置及成膜工艺，属于连续的热致相分离法成膜装置及成膜工艺
。包括1）、连续投料；2）、喷丝处理；3）、冷凝处理；4）、在线萃取；5）、在线拉伸及绕丝处理。本专利技术制备工艺简捷，制备周期短，保证产品的均一稳定性，可使聚合物微孔膜的溶解、仿制、后处理具有连续性。【专利说明】一种连续的热致相分离法成膜装置及成膜工艺
本专利技术涉及一种连续的热致相分离成膜装置及成膜工艺，属于连续的热致相分离法成膜装置及成膜工艺
。
技术介绍
热致相分离法(ThermallyInduced Phase Separation: TIPS)是相对非溶剂致相分离法(Non-solvent Induced Phase Separation: NIPS)而言的。TIPS 法是利用高分子与稀释剂在高温下能相容，而降低温度则发生分相的原理制备的，脱除稀释剂后，富相成为膜的骨架，贫相处成为孔隙。TIPS法制备的中空纤维(毛细管)微孔膜具有高强度、耐温、耐化学腐蚀等优点，可以弥补NIPS制膜技术在膜材料选择的局限性；同时也是替代传统水处理工艺中预处理系统庞大设备的最佳选择。TIPS法拓宽了微孔膜材料及孔时结构的范围，相比于传统的中空纤维(毛细管)膜，其明显的优势是机械强度高、孔隙率高、孔径均一、孔径大小可调、纤维的粗细可调并能制作大孔径的中空纤维(毛细管)微孔膜，是制备微孔材料的新工艺。目前采用热致相分离法制备聚合物微孔膜的普遍工艺为:熔融、喷丝、卷绕、后处理，主要存在以下缺点: 1)、熔融、喷丝、卷绕、后处理工序多是分布进行，这就增加了产品的制备周期和不稳定性； 2)、现有的熔融设备有釜式溶解和挤出溶解，挤出熔融具有效率高、节能的优点，但是由于制膜液的粘度较高，导致该方法存在混合过程中的气泡，而气泡的存在导致制备过程中不能连续，或是使产品的性能不稳定。另外由于挤出熔融是一种在线熔融方法，若混容量与喷出量不能完全一致就会导致纺丝的间断； 3)、由于制膜液从喷丝模具中喷出时具有较高的温度，在制膜液从模具喷出到凝固浴之间存在一个空气段距离，在这个空气段中膜液未凝固，处于液态，对温度的骤然下降和空气的扰动比较敏感，所以空气段对膜产品的性能和稳定性较大影响； 4)、由于稀释剂在常温下通常为固体或半固体，所以萃取过程需要较长的时间，这增加了萃取的时间，若要实现在线萃取，需要膜在萃取槽中停留较长时间，要求萃取槽的体积很大，萃取剂的用量也很大； 5)、现有技术中曾提出需要通过膜丝的后续拉伸来完善膜纤维的性能，但这些后续拉伸需要在膜丝仿制结束后进行的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术存在的不足之处，提供一种制备工艺简捷，制备周期短，保证产品的均一稳定性，可使聚合物微孔膜的溶解、仿制、后处理具有连续性的热致相分离法成膜装置及其成膜工艺。本专利技术的一种连续的热致相分离法成膜装置，其特殊之处在于包括用于混熔物料的挤出设备1，挤出设备I上安装有用于定量添加固体物料的第一加料机2、用于定量添加液体物料的第二加料机3，挤出设备I的输出端连通有用于存储物料的缓冲罐4，缓冲罐4上安装有用于控制液位的液位控制器，缓冲罐4依次连接喷丝装置5、冷凝装置6、萃取装置7、绕丝装置8 ； 所述挤出设备I的末端连通有用于去除气泡的真空脱泡装置10 ； 所挤出设备I为单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、热熔捏合机、热熔炼胶机中的任意一种； 所述缓冲罐4通过管路连接多个喷丝装置5，所述喷丝装置5为喷丝头； 所述喷丝装置5与冷凝装置6之间安装有起保温、保湿作用的套筒9，套筒9上安装有加热装置； 所述萃取装置7内安装有用于减少萃取剂用量、减少萃取时间的超声装置； 所述绕丝装置8上安装有用于拉伸纺丝的张力控制器11。一种连续的热致相分离法成膜工艺，其特殊之处在于包括以下工艺步骤: 1)、连续投料 向挤出设备I中分次、连续的投入聚烯烃类聚合物、稀释剂，混熔处理后即得制膜液； 所述聚烯烃类聚合物与稀释剂的质量比为(3-5):(5-7)； 所述混熔温度控制在170-220°C ； 所述聚合物为聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚丙烯氰、聚醚砜、醋酸纤维素中的任意一种； 所述稀释剂为豆油、邻苯二甲酸二丁酯、二乙酸甘油酯中的任意一种； 所述挤出设备I末端连通有用来脱除制膜液混合过程中所产生的气泡的真空脱泡装置10 ； 所挤出设备I为单螺杆挤出机、双螺杆挤出机、热熔捏合机、热熔炼胶机中的任意一种； 2)、喷丝处理 将制膜液输送至缓冲罐4内进行存储，缓冲罐4通过管路连接喷丝头进行喷丝，通过液位控制器调整加料量的大小； 3)、冷凝处理 将喷丝头喷出的制膜液在冷凝装置中进行冷凝处理； 所述步骤2)与步骤3)之间还设有保护处理步骤，即在喷丝头与冷凝装置6之间安装一个起保温、保湿作用的套筒9，喷丝头喷出的制膜液先经过套筒9再进入冷凝装置6中； 4)、在线萃取 将冷凝处理后的制膜液输送至安装有超声装置的萃取装置7内进行萃取，脱除稀释剂； 所述超声装置采用超声波发生器； 5)、在线拉伸及绕丝处理 通过安装有张力控制器11的绕丝装置进行纺制，从而同步完成了拉伸后处理和纺制。采用本专利技术的连续的热致相分离法成膜工艺可以制得孔径可在0.1-1um之间、表面开孔或是表面致密的微孔膜。本专利技术连续的热致相分离法成膜装置结构设计合理，挤出设备、真空脱泡装置配合使用保证了制膜液的稳定和制膜的连续性；与挤出设备连通的缓冲罐能保证微孔膜制备的连续性；在空气段添加一个套筒，能将空气段包围在套筒中，并通过对套筒内部的温度、湿度的控制而保证微孔膜在为凝固成型时起到保护作用，从而保证了性能稳定；在萃取装置中添加超声装置，能够使萃取溶剂的使用量减少50%以上，萃取时间减少一半，从而减小了萃取槽的体积，保证了在线萃取的可行性；带有张力控制器的绕丝装置能使工艺完成在线的拉伸，并可以通过张力的大小完成拉伸的比率；本专利技术连续的热致相分离法成膜工艺，工艺流程简捷，通过该工艺可以使聚合物微孔膜的溶解、仿制、后处理具有连续性，简化了制备工艺，缩短了制备周期，并保证了产品的均一稳定性。【专利附图】【附图说明】图1:本专利技术连续的热致相分离法成膜装置的结构示意图； 图2:本专利技术实施例4的工艺制备的表面开孔的聚合物微孔膜的外表面照片； 图3:本专利技术实施例4的工艺制备的表面开孔的聚合物微孔膜的断面照片； 图4:本专利技术实施例5的工艺制备的表面致密的聚合物微孔膜的外表面照片；图5:本专利技术实施例5的工艺制备的表面致密的聚合物微孔膜的断面照片； 图6:本专利技术实施例6的方法制备的聚合物微孔膜表面照片； 图7:本专利技术实施例6的方法制备的聚合物微孔膜的断面照片。【具体实施方式】以下参考附图给出本专利技术的【具体实施方式】，用来对本专利技术做进一步的说明。实施例1 本实施例的连续的热致相分离法成膜装置，包括用于混熔物料的挤出设备1，挤出设备I上安装有用于添加固体物料的第一加料机2、用于添加液体物料的第二加料机3，挤出设备I的输出端连通有用于存储物料的缓冲罐4，缓冲罐4上安装有用于控制液位的液位控制器，缓冲罐4依次连接喷丝装置5、冷凝装本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种连续的热致相分离法成膜装置，其特征在于包括用于混熔物料的挤出设备（1），挤出设备（1）上安装有用于定量添加固体物料的第一加料机（2）、用于定量添加液体物料的第二加料机（3），挤出设备（1）的输出端连通有用于存储物料的缓冲罐（4），缓冲罐（4）上安装有用于控制液位的液位控制器，缓冲罐（4）依次连接喷丝装置（5）、冷凝装置（6）、萃取装置（7）、绕丝装置（8）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王乐译，万思青，张伟政，王新艳，王旭梅，
申请(专利权)人：山东招金膜天有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。