本發(fā)明涉及一種過(guò)濾材料的制備技術(shù)，尤其涉及一種耐高溫聚苯硫醚中空纖維膜及其制備方法。
背景技術(shù)：
：近年來(lái)，隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，我國(guó)空氣污染愈發(fā)嚴(yán)重。對(duì)此，國(guó)家提出了對(duì)工業(yè)進(jìn)行節(jié)能減排控制，同時(shí)各種空氣凈化產(chǎn)品也出現(xiàn)在人們生活中，而采用聚苯硫醚制造的過(guò)濾材料已成為工業(yè)應(yīng)用焦點(diǎn)。所述聚苯硫醚具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐腐蝕性及電性能等，因此其纖維織物在濕態(tài)酸性環(huán)境中，在接觸溫度235℃和運(yùn)行溫度190℃以下，使用壽命可達(dá)3年以上。目前，聚苯硫醚濾料在袋式除塵行業(yè)已得到廣泛應(yīng)用，其主要采用短纖針刺氈的方法進(jìn)行生產(chǎn)，針刺氈雖有捕塵效率高、透氣性好、阻力低等優(yōu)點(diǎn)。然而，聚苯硫醚濾料的生產(chǎn)技術(shù)存在工藝流程長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低、成本高、循環(huán)利用率低等缺點(diǎn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種耐高溫聚苯硫醚中空纖維膜及其制備方法，其克服了
背景技術(shù)：
中聚苯硫醚濾料制備方法所存在的不足。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題的所采用的技術(shù)方案是：一種耐高溫聚苯硫醚中空纖維膜制備方法，包括：步驟1，備料聚苯硫醚和復(fù)合致孔劑，所述聚苯硫醚和復(fù)合致孔劑的質(zhì)量份數(shù)比為50～90：10～50；步驟2，混合上述的備料至均勻；步驟3，將混合均勻的備料送入擠出機(jī)內(nèi)；步驟4，混合均勻的備料和超臨界二氧化碳在擠出機(jī)內(nèi)熔融共混，熔融共混后中空擠出，拉伸牽引和冷卻定型所述擠出件。一實(shí)施例之中：所述復(fù)合致孔劑為可溶性致孔劑和非溶性致孔劑中至少一種。一實(shí)施例之中：所述可溶性致孔劑是licl、nacl、kcl、cacl2中一種或多種，所述非溶性致孔劑是sio2、caco3中一種或多種。一實(shí)施例之中：所述混合均勻的備料在溫度260～330℃進(jìn)入擠出機(jī)，備料通過(guò)擠出機(jī)的第三加熱區(qū)時(shí)注入超臨界二氧化碳。一實(shí)施例之中：所述超臨界二氧化碳是注入擠出機(jī)時(shí)參數(shù)為：溫度30～70℃，壓力7～16mpa，輸出流量0.1～21ml/min的二氧化碳。一實(shí)施例之中：所述擠出機(jī)各區(qū)溫度設(shè)定為：熔融區(qū)270℃～340℃，熔融共混區(qū)280℃～320℃，噴絲頭250-320℃。一實(shí)施例之中：所述擠出機(jī)內(nèi)溫度在250-330℃。一種耐高溫聚苯硫醚中空纖維膜，它采用所述的制備方法制備獲得。本技術(shù)方案與
背景技術(shù)：
相比，它具有如下優(yōu)點(diǎn)：混合均勻的備料和超臨界二氧化碳在擠出機(jī)內(nèi)熔融共混，熔融共混后采用熔融紡絲工藝制備得到聚苯硫醚中空纖維膜，因此克服了
背景技術(shù)：
所存在的不足且產(chǎn)生如下技術(shù)效果：a、具有工藝簡(jiǎn)單、加工溫度低、無(wú)污染、綠色環(huán)保等特點(diǎn)；b、制備出的聚苯硫醚中空纖維膜具有高非對(duì)稱(chēng)孔結(jié)構(gòu)，有良好的透氣性、過(guò)濾效率高、大通量、高強(qiáng)度、易反清洗再生、高效循環(huán)利用等特性；c、直接用聚苯硫醚生產(chǎn)出具有相互貫通的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的新濾材，能使其在有限的材料空間內(nèi)含有大量的微孔和彎曲通道，具有良好的過(guò)濾性能，且工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、成本低。采用超臨界二氧化碳誘導(dǎo)相分離制備結(jié)晶型聚苯硫醚中空纖維膜，因此產(chǎn)生如下技術(shù)效果：a、能充當(dāng)稀釋劑，起到增塑作用，降低了熔體粘度，提高了聚苯硫醚的加工流動(dòng)性；b、能代替部分無(wú)機(jī)致孔劑，充當(dāng)物理發(fā)泡劑，提高聚苯硫醚中空纖維膜的孔隙率；c、超臨界二氧化碳作為一種優(yōu)良的物理發(fā)泡劑，同時(shí)具有很強(qiáng)的增塑能力，能夠有效的降低聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度可將聚苯硫醚中空纖維膜的加工溫度至少降低20℃；d、采用超臨界二氧化碳代替現(xiàn)有技術(shù)的小分子有機(jī)溶劑，利用超臨界二氧化碳誘導(dǎo)聚合物體系相分離形成微孔結(jié)構(gòu)，避免了有機(jī)溶劑的使用，解決了膜材料存在溶劑殘留的問(wèn)題，也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成危害。附圖說(shuō)明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。圖1為實(shí)施例二制備方法獲得耐高溫聚苯硫醚微孔膜的電鏡照片；圖2為實(shí)施例三制備方法獲得耐高溫聚苯硫醚微孔膜的電鏡照片；圖3為實(shí)施例三制備方法獲得耐高溫聚苯硫醚微孔膜的表面電鏡照片。具體實(shí)施方式實(shí)施例一一種耐高溫聚苯硫醚中空纖維膜制備方法，包括：步驟1，備料聚苯硫醚(pps)和復(fù)合致孔劑，所述聚苯硫醚和復(fù)合致孔劑的質(zhì)量份數(shù)比為50～90：10～50，其中聚苯硫醚占50％～90％，復(fù)合致孔劑占10％～50％，二者共100％；本實(shí)施例之中，稱(chēng)量900g的pps和100g的納米caco3；步驟2，在高速攪拌機(jī)中混合上述的備料至均勻；步驟3，將混合均勻的備料送入擠出機(jī)內(nèi)；本實(shí)施例之中：雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度設(shè)定為：熔融區(qū)320℃(混合均勻的備料在該溫度進(jìn)入擠出機(jī))，熔融共混區(qū)315℃，噴絲頭310℃；將混合均勻的備料用喂料機(jī)以4kg/h的喂料速度喂進(jìn)雙螺桿擠出機(jī)；在擠出機(jī)的第三加熱區(qū)注入超臨界二氧化碳，輸入流量為0ml/min。步驟4，混合均勻的備料經(jīng)擠出機(jī)的中空噴絲組件擠出，擠出件經(jīng)拉伸牽引和冷卻定型,再經(jīng)過(guò)后續(xù)常規(guī)處理后即得中空纖維膜。利用上述工藝制成的pps中空纖維膜，壁厚400μm，孔隙率0％，不對(duì)其過(guò)濾效率進(jìn)行測(cè)試。所述的擠出機(jī)選用同向雙螺桿擠出機(jī)，其由耐腐蝕的哈氏合金材料制成。所述聚苯硫醚(pps)是一種白色或米黃色粉狀物，結(jié)晶度為45％—75％，密度1.34—1.36g/cm3，熔點(diǎn)180—290℃，分解溫度>400℃，連續(xù)使用溫度200—240℃，本實(shí)施例之中，所述聚苯硫醚(pps)是結(jié)晶度為58％的聚苯硫醚。實(shí)施例二它與實(shí)施例一不同之處在于：一種耐高溫聚苯硫醚中空纖維膜制備方法，包括：步驟1，稱(chēng)量900g的pps和100g的納米caco3；步驟2，在高速攪拌機(jī)中混合上述的備料至均勻；步驟3，將混合均勻的備料送入擠出機(jī)內(nèi)；本實(shí)施例之中：雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度設(shè)定為：熔融區(qū)290℃，熔融共混區(qū)290℃，噴絲頭270℃；將混合均勻的備料用喂料機(jī)以4kg/h的喂料速度喂進(jìn)雙螺桿擠出機(jī)；在擠出機(jī)的第三加熱區(qū)注入超臨界二氧化碳，輸入流量為2ml/min，注入溫度60℃，壓力10mpa。所述超臨界二氧化碳是采用高壓注入泵注入擠出機(jī)時(shí)參數(shù)為：溫度35～65℃，壓力8～15mpa，輸出流量0.1～20ml/min的二氧化碳。步驟4，混合均勻的備料和超臨界二氧化碳在擠出機(jī)內(nèi)熔融共混，熔融共混后經(jīng)擠出機(jī)的中空噴絲組件擠出，擠出件經(jīng)拉伸牽引和冷卻定型,再經(jīng)過(guò)后續(xù)常規(guī)處理后即得中空纖維膜。利用上述工藝制成的pps中空纖維膜，壁厚620μm，孔隙率78％，如附圖1所示的耐高溫聚苯硫醚微孔膜的電鏡照片，對(duì)其過(guò)濾效率進(jìn)行測(cè)試，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。塵埃粒徑/μm0.10.51510過(guò)濾效率/％84.893.595.7100.0100.0與實(shí)施例一對(duì)比：實(shí)施例二加入了超臨界二氧化碳，能明顯的降低了聚合物的加工溫度，產(chǎn)品具有高非對(duì)稱(chēng)孔結(jié)構(gòu)。實(shí)施例三它與實(shí)施例一不同之處在于：步驟1：稱(chēng)量900g的pps和100g的納米sio2；步驟2，在高速攪拌機(jī)中混合上述的備料至均勻；步驟3，將混合均勻的備料送入擠出機(jī)內(nèi)；本實(shí)施例之中：雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度設(shè)定為：熔融區(qū)290℃，熔融共混區(qū)290℃，噴絲頭260℃；將混合均勻的備料用喂料機(jī)以3kg/h的喂料速度喂進(jìn)雙螺桿擠出機(jī)；在擠出機(jī)的第三加熱區(qū)注入超臨界二氧化碳，輸入流量為5ml/min，注入溫度40℃，壓力12mpa。步驟4，混合均勻的備料和超臨界二氧化碳在擠出機(jī)內(nèi)熔融共混，熔融共混后經(jīng)擠出機(jī)的中空噴絲組件擠出，擠出件經(jīng)拉伸牽引和冷卻定型,再經(jīng)過(guò)后續(xù)常規(guī)處理后即得中空纖維膜。利用上述工藝制成的pps中空纖維膜如附圖2和附圖3的耐高溫聚苯硫醚微孔膜的表面電鏡照片所示，壁厚316μm，孔隙率58％，對(duì)其過(guò)濾效率進(jìn)行測(cè)試，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。塵埃粒徑/μm0.10.51510過(guò)濾效率/％78.488.794.898.9100.0實(shí)施例四它與實(shí)施例一不同之處在于：步驟1：稱(chēng)量500g的pps、50g的nacl、50g的納米caco3；步驟2，在高速攪拌機(jī)中混合上述的備料至均勻；步驟3，將混合均勻的備料送入擠出機(jī)內(nèi)；本實(shí)施例之中：雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度設(shè)定為：熔融區(qū)290℃，熔融共混區(qū)300℃，噴絲頭280℃；將混合均勻的備料用喂料機(jī)以4kg/h的喂料速度喂進(jìn)雙螺桿擠出機(jī)；在擠出機(jī)的第三加熱區(qū)注入超臨界二氧化碳，輸入流量為10ml/min，注入溫度55℃，壓力15mpa。步驟4，混合均勻的備料和超臨界二氧化碳在擠出機(jī)內(nèi)熔融共混，熔融共混后經(jīng)擠出機(jī)的中空噴絲組件擠出，擠出件經(jīng)拉伸牽引和冷卻定型,再經(jīng)過(guò)后續(xù)常規(guī)處理后即得中空纖維膜。利用上述工藝制成的pps中空纖維膜，壁厚547μm，孔隙率67％，對(duì)其過(guò)濾效率進(jìn)行測(cè)試，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。塵埃粒徑/μm0.10.51510過(guò)濾效率/％81.290.896.399.9100.0實(shí)施例五它與實(shí)施例一不同之處在于：步驟1：稱(chēng)量800g的pps、100g的licl、50g的納米caco3；步驟2，在高速攪拌機(jī)中混合上述的備料至均勻；步驟3，將混合均勻的備料送入擠出機(jī)內(nèi)；本實(shí)施例之中：雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度設(shè)定為：熔融區(qū)300℃，熔融共混區(qū)290℃，噴絲頭270℃；將混合均勻的備料用喂料機(jī)以4kg/h的喂料速度喂進(jìn)雙螺桿擠出機(jī)；在擠出機(jī)的第三加熱區(qū)注入超臨界二氧化碳，輸入流量為3ml/min，注入溫度35℃，壓力8mpa。步驟4，混合均勻的備料和超臨界二氧化碳在擠出機(jī)內(nèi)熔融共混，熔融共混后經(jīng)擠出機(jī)的中空噴絲組件擠出，擠出件經(jīng)拉伸牽引和冷卻定型,再經(jīng)過(guò)后續(xù)常規(guī)處理后即得中空纖維膜。利用上述工藝制成的pps中空纖維膜，壁厚430μm，孔隙率75％，對(duì)其過(guò)濾效率進(jìn)行測(cè)試，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。塵埃粒徑/μm0.10.51510過(guò)濾效率/％78.787.694.399.5100.0實(shí)施例六它與實(shí)施例一不同之處在于：步驟1：稱(chēng)量500g的pps、100g的kcl、100g的納米sio2；步驟2，在高速攪拌機(jī)中混合上述的備料至均勻；步驟3，將混合均勻的備料送入擠出機(jī)內(nèi)；本實(shí)施例之中：雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度設(shè)定為：熔融區(qū)300℃，熔融共混區(qū)300℃，噴絲頭280℃；將混合均勻的備料用喂料機(jī)以3kg/h的喂料速度喂進(jìn)雙螺桿擠出機(jī)；在擠出機(jī)的第三加熱區(qū)注入超臨界二氧化碳，輸入流量為20ml/min，注入溫度65℃，壓力10mpa。步驟4，混合均勻的備料和超臨界二氧化碳在擠出機(jī)內(nèi)熔融共混，熔融共混后經(jīng)擠出機(jī)的中空噴絲組件擠出，擠出件經(jīng)拉伸牽引和冷卻定型,再經(jīng)過(guò)后續(xù)常規(guī)處理后即得中空纖維膜。利用上述工藝制成的pps中空纖維膜，壁厚387μm，孔隙率63％，對(duì)其過(guò)濾效率進(jìn)行測(cè)試，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。塵埃粒徑/μm0.10.51510過(guò)濾效率/％76.885.592.797.3100.0實(shí)施例七它與實(shí)施例一不同之處在于：步驟1：稱(chēng)量450g的pps、150g的cacl2；步驟2，在高速攪拌機(jī)中混合上述的備料至均勻；步驟3，將混合均勻的備料送入擠出機(jī)內(nèi)；本實(shí)施例之中：雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度設(shè)定為：熔融區(qū)300℃，熔融共混區(qū)300℃，噴絲頭280℃；將混合均勻的備料用喂料機(jī)以4kg/h的喂料速度喂進(jìn)雙螺桿擠出機(jī)；在擠出機(jī)的第三加熱區(qū)注入超臨界二氧化碳，輸入流量為3ml/min，注入溫度60℃，壓力10mpa。步驟4，混合均勻的備料和超臨界二氧化碳在擠出機(jī)內(nèi)熔融共混，熔融共混后經(jīng)擠出機(jī)的中空噴絲組件擠出，擠出件經(jīng)拉伸牽引和冷卻定型,再經(jīng)過(guò)后續(xù)常規(guī)處理后即得中空纖維膜。利用上述工藝制成的pps中空纖維膜，壁厚460μm，孔隙率78％，對(duì)其過(guò)濾效率進(jìn)行測(cè)試，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。塵埃粒徑/μm0.10.51510過(guò)濾效率/％76.292.595.799.3100.0實(shí)施例八它與實(shí)施例一不同之處在于：步驟1：稱(chēng)量700g的pps、200g的kcl、100g的納米caco3；步驟2，在高速攪拌機(jī)中混合上述的備料至均勻；步驟3，將混合均勻的備料送入擠出機(jī)內(nèi)；本實(shí)施例之中：雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度設(shè)定為：熔融區(qū)300℃，熔融共混區(qū)300℃，噴絲頭280℃；將混合均勻的備料用喂料機(jī)以4kg/h的喂料速度喂進(jìn)雙螺桿擠出機(jī)；在擠出機(jī)的第三加熱區(qū)注入超臨界二氧化碳，輸入流量為5ml/min，注入溫度60℃，壓力12mpa。步驟4，混合均勻的備料和超臨界二氧化碳在擠出機(jī)內(nèi)熔融共混，熔融共混后經(jīng)擠出機(jī)的中空噴絲組件擠出，擠出件經(jīng)拉伸牽引和冷卻定型,再經(jīng)過(guò)后續(xù)常規(guī)處理后即得中空纖維膜。利用上述工藝制成的pps中空纖維膜，壁厚560μm，孔隙率77％，對(duì)其過(guò)濾效率進(jìn)行測(cè)試，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示。塵埃粒徑/μm0.10.51510過(guò)濾效率/％82.592.897.7100.0100.0實(shí)施例九它與實(shí)施例一不同之處在于：步驟1：稱(chēng)量400g的pps、100g的cacl2、100g的納米caco3；步驟2，在高速攪拌機(jī)中混合上述的備料至均勻；步驟3，將混合均勻的備料送入擠出機(jī)內(nèi)；本實(shí)施例之中：雙螺桿擠出機(jī)各區(qū)溫度設(shè)定為：熔融區(qū)330℃，熔融共混區(qū)310℃，噴絲頭280℃；將混合均勻的備料用喂料機(jī)以4kg/h的喂料速度喂進(jìn)雙螺桿擠出機(jī)；在擠出機(jī)的第三加熱區(qū)注入超臨界二氧化碳，輸入流量為8ml/min，注入溫度60℃，壓力10mpa。步驟4，混合均勻的備料和超臨界二氧化碳在擠出機(jī)內(nèi)熔融共混，熔融共混后經(jīng)擠出機(jī)的中空噴絲組件擠出，擠出件經(jīng)拉伸牽引和冷卻定型,再經(jīng)過(guò)后續(xù)常規(guī)處理后即得中空纖維膜。利用上述工藝制成的pps中空纖維膜，壁厚500μm，孔隙率73％，對(duì)其過(guò)濾效率進(jìn)行測(cè)試，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示。塵埃粒徑/μm0.10.51510過(guò)濾效率/％80.291.596.799.9100.0以上所述，僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即依本發(fā)明專(zhuān)利范圍及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)12