權(quán)利要求書： 1.一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的有機(jī)管式膜的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)分別制備支撐層鑄膜液和功能層鑄膜液，支撐層鑄膜液和功能層鑄膜液的制備方法均為：

以高分子聚合物為基材，將高分子聚合物和溶劑在50?90℃以100?1000rpm的攪拌速度保溫?cái)嚢?2?48h，冷卻至室溫后加入添加組分，繼續(xù)攪拌12?24h后制得；

(2)將支撐層鑄膜液和功能層鑄膜液分別靜置脫泡12?48h，然后在管式膜刮膜機(jī)上進(jìn)行涂膜，涂膜過程中，支撐層鑄膜液和功能層鑄膜液分別通過同一刮膜頭上的不同通道擠出，在30?70℃以0.5?15m/min的卷管速度在無紡布卷制管上涂覆，形成預(yù)轉(zhuǎn)相膜；

(3)將預(yù)轉(zhuǎn)相膜在經(jīng)過10?60s的預(yù)蒸發(fā)后，浸入凝固浴中，完成相轉(zhuǎn)化成膜過程，形成具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的有機(jī)管式膜；

該有機(jī)管式膜包括無紡布卷制管、由支撐層鑄膜液形成的在無紡布卷制管上的高分子材料支撐層、以及由功能層鑄膜液形成的在高分子材料支撐層上的高分子材料功能層；

刮膜頭沿一軸線延伸，具有進(jìn)口端和出口端；刮膜頭包括內(nèi)管和外套在內(nèi)管上的外管，內(nèi)管的兩端分別形成為內(nèi)管輸入端和內(nèi)管輸出端，外管的兩端分別形成為外管輸入端和外管輸出端；內(nèi)管輸入端與外管輸入端均朝向刮膜頭的進(jìn)口端，內(nèi)管輸出端與外管輸出端均朝向刮膜頭的出口端；內(nèi)管與外管之間形成第一容腔，內(nèi)管的內(nèi)腔形成為第二容腔，該第二容腔與第一容腔不連通；

在刮膜頭上設(shè)置有2?4個(gè)第一鑄膜液出口和2?4個(gè)第二鑄膜液出口；

該第一鑄膜液出口沿徑向向外延伸，第一鑄膜液出口連通第一容腔和刮膜頭的外部；

該第二鑄膜液出口沿徑向向外延伸，第二鑄膜液出口連通第二容腔和刮膜頭的外部；

支撐層鑄膜液由第一容腔經(jīng)第一鑄膜液出口向外擠出，功能層鑄膜液由第二容腔經(jīng)第二鑄膜液出口向外擠出；第二鑄膜液出口較第一鑄膜液出口更靠近刮膜頭的出口端的端面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，支撐層鑄膜液的進(jìn)料速度為0.5?10ml/min，功能層鑄膜液的進(jìn)料速度為0.5?5ml/min，有機(jī)管式膜中的高分子材料支撐層的厚度為30?100μm，高分子材料功能層的厚度為2?30μm。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，還包括如下步驟，在步驟(3)完成后，將有機(jī)管式膜在水中浸泡48小時(shí)后，放入到甘油水溶液中浸泡后干燥保存?zhèn)溆?，甘油水溶液中甘油的體積百分?jǐn)?shù)為20?40％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，支撐層鑄膜液中基材的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10?30％，添加組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1?20％，溶劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68?80％；功能層鑄膜液中基材的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15?35％，添加組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1?20％，溶劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60?

75％。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，高分子聚合物為聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、醋酸纖維素、聚酰胺、聚酰胺?酰亞胺、或聚酰亞胺中的任意一種。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)中，溶劑為N?甲基吡咯烷酮、N,N?二甲基甲酰胺、N,N?二甲基乙酰胺或二甲基亞砜中的至少一種；

步驟(1)中，添加組分為聚乙烯吡咯烷酮、甲醇、乙醇、二甘醇、聚乙二醇、四氫呋喃、氯化鋰、二氧化鈦或三氧化二鋁中的一種或幾種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)中，凝固浴為去離子水、蒸餾水、純化水、醇溶液或醇的水溶液中的任一種；凝固浴的溫度為20?70℃。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，內(nèi)管和外管均為圓管，無紡布支撐管的內(nèi)徑與刮膜頭的外管的外徑之間的比例為1：0.9～0.95。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法，其特征在于，外管輸出端設(shè)置有縮頸段，該縮頸段位于第一鑄膜液出口與外管輸出端的端面之間，該縮頸段由外管的管壁沿朝向外管輸出端的端面方向向內(nèi)傾斜而形成。

說明書： 一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的有機(jī)管式膜的制備方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明屬于膜技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的有機(jī)管式膜的制備方法。背景技術(shù)[0002] 有機(jī)管式膜是指在圓筒支撐體的內(nèi)側(cè)或外層刮制上半透膜而得到的圓管形分離膜，其支撐體的構(gòu)造和分離層的復(fù)合方法有多種方法和組合方式。在分離過程中，無機(jī)高分

子材料層是功能層實(shí)現(xiàn)分離功能，無紡布管提供機(jī)械支撐性能。相對于無機(jī)管式膜，有機(jī)管

式膜屬于有機(jī)膜中的復(fù)合膜，由高強(qiáng)度的支撐層和高精度的分離層組成，其制備過程是通

過將有機(jī)高分子聚合物溶解后涂覆在支撐管內(nèi)壁或外壁上制備成膜。有機(jī)管式膜內(nèi)徑一般

在4?25mm，長度3?4m,分離層是高分子材料，而支撐層可以是玻璃纖維，金屬，無紡布，燒結(jié)

材料等。有機(jī)管式膜制膜材料品種多，可根據(jù)不同用途、不同性能、不同分子切割量，有選擇

性地制成各種膜。從微濾、超濾到納濾、反滲透，從帶正負(fù)電荷到非荷電，從耐酸、堿到耐溶

劑等性能都能做到。

[0003] 有機(jī)管式膜的功能分離層通常是通過高分子材料經(jīng)過相轉(zhuǎn)化的方法制備而成，多為非對稱結(jié)構(gòu)。有機(jī)管式膜的制備是一個(gè)復(fù)雜的工藝過程，制備過程包括支撐管的制備，有

機(jī)高分子層的涂覆及高分子溶液經(jīng)過相轉(zhuǎn)化過程固化成膜的過程。常用的工藝過程是，裁

剪后的無紡布條經(jīng)過化學(xué)或物理前處理后通過超聲焊接粘結(jié)成支撐管，高分子溶液通過鑄

膜頭均勻涂覆在支撐管內(nèi)壁，然后進(jìn)入凝膠槽相變固化成膜。

[0004] 復(fù)合分離膜結(jié)構(gòu)指的是兩種或多種材料制備而成的雙層或多層膜結(jié)構(gòu)形式。復(fù)合分離膜結(jié)構(gòu)常見于平板膜產(chǎn)品，卷式膜產(chǎn)品和中空膜產(chǎn)品。有機(jī)管式膜本身是有機(jī)膜材料

和無紡布支撐體的復(fù)合結(jié)構(gòu)，但是有機(jī)材料的功能層部分通常是單一材料的單層結(jié)構(gòu)。目

前市場上商業(yè)有機(jī)管式膜產(chǎn)品廣泛使用的高分子膜材料是聚偏四氟乙烯(PDF)和聚醚砜

(PES)。

[0005] 膜分離的原理是在壓力驅(qū)動下實(shí)現(xiàn)進(jìn)料中不同組分的分離的過程。從膜的結(jié)構(gòu)原理上，膜結(jié)構(gòu)由支撐部分和功能部分組成，支撐部分提供機(jī)械性能，而功能部分實(shí)現(xiàn)分離功

能。高分子材料的自身屬性對膜產(chǎn)品的分離性能有著非常重要的影響。一些高性能的高分

子材料例如聚酰胺家族，具有良好的功能性(例如耐溶劑性能，抗污染性能，荷電性能等)，

但缺點(diǎn)是價(jià)格較貴，且在分離過程中雖然選擇性很高，但是通量較低。

[0006] 在有機(jī)高分子材料中雜化納米顆粒也是常用的提高膜分離性能的方法。常用的高性能的納米顆粒例如TiO2可以有效的提高膜產(chǎn)品的親水性，分子篩材料例如NaA,MOF等，可

以同時(shí)提高膜產(chǎn)品的選擇性和通量，降低老化導(dǎo)致的通量衰減問題，粘土納米顆?？梢杂?br />
效的提高膜產(chǎn)品的疏水性等等。這些高性能的納米材料在使用中需要注意兩個(gè)問題。首先

是無機(jī)材料和有機(jī)材料在性能上有差異，無機(jī)材料在高分子溶液中易形成團(tuán)聚，很難有效

均勻的分布。其次是高精度小顆粒的無機(jī)材料價(jià)格相對較貴，如何有效的實(shí)現(xiàn)無機(jī)材料在

雜化膜里的最經(jīng)濟(jì)用量和最大功能性是制備有機(jī)無機(jī)雜化膜需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容[0007] 為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種復(fù)合結(jié)構(gòu)有機(jī)管式膜制備方法，其包括如下步驟：

[0008] (1)分別制備支撐層鑄膜液和功能層鑄膜液，支撐層鑄膜液和功能層鑄膜液的制備方法均為：

[0009] 以高分子聚合物為基材，將高分子聚合物和溶劑在50?90℃以100?1000rpm的攪拌速度保溫?cái)嚢?2?48h，冷卻至室溫后加入添加組分，繼續(xù)攪拌12?24h后制得；

[0010] (2)將支撐層鑄膜液和功能層鑄膜液分別靜置脫泡12?48h，然后在管式膜刮膜機(jī)上進(jìn)行涂膜，涂膜過程中，支撐層鑄膜液和功能層鑄膜液分別通過同一刮膜頭上的不同通

道擠出，在30?70℃以0.5?15m/min的卷管速度在無紡布卷制管上涂覆，形成預(yù)轉(zhuǎn)相膜；

[0011] (3)將預(yù)轉(zhuǎn)相膜在經(jīng)過10?60s的預(yù)蒸發(fā)后，浸入凝固浴中，完成相轉(zhuǎn)化成膜過程，形成具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的有機(jī)管式膜；

[0012] 該有機(jī)管式膜包括無紡布卷制管、由支撐層鑄膜液形成的在無紡布卷制管上的高分子材料支撐層、以及由功能層鑄膜液形成的在高分子材料支撐層上的高分子材料功能

層。

[0013] 采用本發(fā)明所生產(chǎn)的有機(jī)管式膜的高分子材料層具有復(fù)合結(jié)構(gòu)，能夠有效地兼容兩種或多種高性能有機(jī)或無機(jī)材料的優(yōu)勢性能，同時(shí)降低材料的使用成本。本方法中，使用

價(jià)格相對低廉但性能優(yōu)越的高分子材料作為支撐層，起到提供機(jī)械支撐和增加滲透通量的

作用，使用高性能或有特殊性能的高分子材料或者含納米顆粒材料的雜化高分子材料作為

分離的功能層，起到提高選擇性和降低經(jīng)濟(jì)成本的作用。

[0014] 在本發(fā)明中，在同一刮膜頭上對應(yīng)于支撐層鑄膜液和功能層鑄膜液設(shè)置了不同的通道，在生產(chǎn)時(shí)，將支撐層鑄膜液和功能層鑄膜液同時(shí)經(jīng)同一刮膜頭擠出，一次性在無紡布

卷制管上形成復(fù)合膜。此方法不但可以有效地簡化膜制備的工序，不需要二次制膜工藝，提

高制備效率，而且可以使高分子材料支撐層和高分子材料功能層在未相變時(shí)就粘合在一

起，避免了不同材料的分層，使得膜產(chǎn)品具有更加穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。

[0015] 進(jìn)一步，支撐層鑄膜液的進(jìn)料速度為0.5?10ml/min，功能層鑄膜液的進(jìn)料速度為0.5?5ml/min，有機(jī)管式膜中的高分子材料支撐層的厚度為30?100μm，高分子材料功能層的

厚度為2?30μm。

[0016] 高分子材料支撐層的厚度不宜太厚，因?yàn)槟雍穸鹊脑黾訒档湍さ臐B透通量；高分子材料支撐層的厚度也不宜太薄，因?yàn)楦叻肿硬牧现螌有枰鶆蛲暾耐扛苍跓o紡

布卷制管上面，避免缺陷的產(chǎn)生。進(jìn)一步優(yōu)選高分子材料支撐層的厚度為40?50μm。理論上，

功能層的厚度越薄越好，因?yàn)椴粌H可以降低材料的使用量，還可以提高滲透通量；但是功能

層過薄時(shí)，又容易產(chǎn)生缺陷而導(dǎo)致選擇性的損失；進(jìn)一步優(yōu)選高分子材料功能層的厚度為

5?10μm，在保證選擇性的前提下提高滲透通量。

[0017] 進(jìn)一步，為使有機(jī)管式膜在保存和組件制備過程中保持良好的孔結(jié)構(gòu)性能，在步驟(3)完成后，將有機(jī)管式膜在水中浸泡浸泡48小時(shí)后，放入到甘油水溶液中浸泡24?48小

時(shí)后干燥保存?zhèn)溆?，甘油水溶液中甘油的體積百分?jǐn)?shù)為20?40％。

[0018] 進(jìn)一步，步驟(1)中，支撐層鑄膜液中基材的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10?30％，添加組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1?20％，溶劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68?80％；功能層鑄膜液中基材的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15?35％，添

加組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1?20％，溶劑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60?75％；通常支撐層中的高分子材料濃度

較低，因?yàn)橹谓Y(jié)構(gòu)主要是為了提供機(jī)械性能和降低分離過程中的傳質(zhì)阻力從而提高滲透

通量，而功能層中的高分子材料濃度較高，因?yàn)闉榱藢?shí)現(xiàn)一定的分離精度和分離效果。

[0019] 優(yōu)選地，步驟(1)中，高分子聚合物為聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、醋酸纖維素、聚酰胺、聚酰胺?酰亞胺、或聚酰亞胺中的任意一種。上述材料作為現(xiàn)有

技術(shù)中常用膜材料，較易獲得。

[0020] 優(yōu)選地，步驟(1)中，溶劑為N?甲基吡咯烷酮、N,N?二甲基甲酰胺、N,N?二甲基乙酰胺或二甲基亞砜中的至少一種；步驟(1)中，添加組分為聚乙烯吡咯烷酮、甲醇、乙醇、二甘

醇、聚乙二醇、四氫呋喃、氯化鋰、二氧化鈦或三氧化二鋁中的一種或幾種。添加組分的主要

功能是：(1)提高膜產(chǎn)品的親水性能從而提高膜產(chǎn)品的抗污染性能，保證膜產(chǎn)品在使用過程

中的可持續(xù)出水通量；(2)改變相轉(zhuǎn)化途徑，優(yōu)化膜產(chǎn)品的微觀結(jié)構(gòu)，提高孔隙率，從而提高

滲透通量；(3)控制鑄膜液的粘度，防止在涂敷過程中鑄膜液在無紡布卷制管上的過度滲透

而導(dǎo)致的缺陷。

[0021] 優(yōu)選地，步驟(2)中，凝固浴為去離子水、蒸餾水、純化水、醇溶液或醇的水溶液中的任一種；凝固浴的溫度為20?70℃。

[0022] 進(jìn)一步，刮膜頭沿一軸線延伸，具有進(jìn)口端和出口端；刮膜頭包括內(nèi)管和外套在內(nèi)管上的外管，內(nèi)管的兩端分別形成為內(nèi)管輸入端和內(nèi)管輸出端，外管的兩端分別形成為外

管輸入端和外管輸出端；內(nèi)管輸入端與外管輸入端均朝向刮膜頭的進(jìn)口端，內(nèi)管輸出端與

外管輸出端均朝向刮膜頭的出口端；內(nèi)管與外管之間形成第一容腔，內(nèi)管的內(nèi)腔形成為第

二容腔，該第二容腔與第一容腔不連通；在刮膜頭上設(shè)置有2?4個(gè)第一鑄膜液出口和2?4個(gè)

第二鑄膜液出口；該第一鑄膜液出口沿徑向向外延伸，第一鑄膜液出口連通第一容腔和刮

膜頭的外部；

[0023] 該第二鑄膜液出口沿徑向向外延伸，第二鑄膜液出口連通第二容腔和刮膜頭的外部；支撐層鑄膜液由第一容腔經(jīng)第一鑄膜液出口向外擠出，功能層鑄膜液由第二容腔經(jīng)第

二鑄膜液出口向外擠出；第二鑄膜液出口較第一鑄膜液出口更靠近刮膜頭的出口端的端

面。在本申請中，徑向?yàn)榕c上述軸線相垂直的方向。優(yōu)選地，第一鑄膜液出口的數(shù)量為3?4

個(gè)，第一鑄膜液出口沿周向均布；第二鑄膜液出口的數(shù)量為3?4個(gè)，第一鑄膜液出口沿周向

均布。

[0024] 在本發(fā)明中，為更好地涂覆支撐層鑄膜液和功能層鑄膜液，專門設(shè)置了一個(gè)刮膜頭，該刮膜頭主要由套設(shè)在一起的內(nèi)管和外管構(gòu)成，在工作時(shí)，刮膜頭固定不動，裁剪和處

理后的無紡布條在刮膜頭的外側(cè)卷制成管后旋轉(zhuǎn)前進(jìn)，支撐層鑄膜液和功能層鑄膜液分別

經(jīng)由第一鑄膜液出口和第二鑄膜液出口擠出，隨著無紡布卷制管的旋轉(zhuǎn)，支撐層鑄膜液被

先涂覆到無紡布卷制管的內(nèi)壁上，功能層鑄膜液隨后涂覆在高分子材料支撐層上。第一鑄

膜液出口和第二鑄膜液出口均沿徑行向外延伸，并連通刮膜頭的外部，分別從第一鑄膜液

出口和第二鑄膜液出口擠出支撐層鑄膜液和功能層鑄膜液被涂覆到無紡布卷制管的內(nèi)壁

上，伴隨著無紡布卷制管的旋轉(zhuǎn)，完成支撐層鑄膜液和功能層鑄膜液的涂覆，同時(shí)形成高分

子材料支撐層和高分子材料功能層。在工作時(shí)，刮膜頭保持固定，無紡布卷制管沿刮膜頭的

進(jìn)口端到出口端的方向移動，無紡布卷制管在移動過程中保持轉(zhuǎn)動，使從第一鑄膜液出口

擠出的支撐層鑄膜液首先涂覆在無紡布卷制管的內(nèi)壁上，形成支撐層鑄膜液液膜，隨后從

第二鑄膜液出口擠出的功能層鑄膜液被涂覆到支撐層鑄膜液液膜上，完成支撐層鑄膜液和

功能層鑄膜液的復(fù)合。

[0025] 通過本發(fā)明專門設(shè)置的刮膜頭，高分子材料支撐層膜及高分子材料功能層膜可以在成膜工序中一步形成，較高分子材料支撐層成膜后再涂覆功能層或是高分子材料支撐層

成膜后再通過界面聚合形成功能層等傳統(tǒng)復(fù)合膜制備方法，縮減了工序，減少了控制參數(shù)，

便于規(guī)?；a(chǎn)和保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性。同時(shí)，不同的高分子材料由于性質(zhì)的不同容易

發(fā)生分層現(xiàn)象，本方法中兩種高分子材料的鑄膜液在液體狀態(tài)下就彼此滲透復(fù)合在一起，

相轉(zhuǎn)化成膜后不易分層。此外，通過本發(fā)明專門設(shè)置的刮膜頭，設(shè)置不同的內(nèi)管、外管與無

紡布卷制管管徑，即分別可調(diào)控高分子材料支撐層膜與高分子材料功能層膜厚度以及兩者

比例，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。

[0026] 進(jìn)一步，內(nèi)管和外管均為圓管，無紡布支撐管的內(nèi)徑與刮膜頭的外管的外徑之間的比例為1：0.9～0.95。采用圓管來制作內(nèi)管和外管，可以使刮膜頭與無紡布卷制管之間具

體較為均勻的距離，以使從第一鑄膜液出口和第二鑄膜液出口分別擠出的支撐層鑄膜液和

功能層鑄膜液能夠均勻地涂覆在無紡布卷制管的內(nèi)壁上。

[0027] 在上述比例范圍內(nèi)，可以在無紡布卷制管與刮膜頭之間形成一個(gè)空間，該空間作為高分子材料支撐層與高分子材料功能層的形成空間。而且在該比例范圍內(nèi)，可以最大限

度地縮短刮膜頭的第一鑄膜液出口以及第二鑄膜液出口與無紡布卷制管之間的距離，使從

刮膜頭擠出的支撐層鑄膜液和功能層鑄膜液能夠及時(shí)地完成涂覆，使支撐層鑄膜液和功能

層鑄膜液在涂覆過程中能夠最大限度地保持良好的流動性，順利地涂覆在無紡布卷制管

上。

[0028] 進(jìn)一步，外管輸出端設(shè)置有縮頸段，該縮頸段位于第一鑄膜液出口與外管輸出端的端面之間，該縮頸段由外管的管壁沿朝向外管輸出端的端面方向向內(nèi)傾斜而形成。縮頸

段的傾斜度優(yōu)選為1:100～1：200。采用該設(shè)計(jì)后，可以使第二鑄膜液出口與由支撐層鑄膜

液所形成的高分子材料支撐層之間的距離有適當(dāng)?shù)臄U(kuò)大，從第二鑄膜液出口擠出的功能層

鑄膜液具有更長的流動距離，使從第二鑄膜液出口擠出的功能層鑄膜液能夠充分的舒展，

減少孔口效應(yīng)。高分子液體從小孔中被擠出時(shí)，會出現(xiàn)液柱膨大現(xiàn)象，適當(dāng)延長功能層鑄膜

液的流動距離，有利于使功能層鑄膜液中的高分子鏈得到回縮，返回到其原始自由狀態(tài)，在

將功能成鑄膜液涂覆到高分子材料支撐層上后，更易于形成穩(wěn)定的、厚度均勻的液膜，避免

由于孔口效應(yīng)而出現(xiàn)局部液膜厚度不勻的情況，從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。

附圖說明[0029] 圖1是刮膜頭的結(jié)構(gòu)簡圖。[0030] 圖2是圖1中A?A向的剖面圖。[0031] 圖3是圖1中B?B向的剖面圖。[0032] 圖4是圖1中C?C向的剖面圖。[0033] 圖5是采用本發(fā)明所制備的有機(jī)管式膜的結(jié)構(gòu)示意圖。[0034] 圖6是實(shí)施例1所制作的有機(jī)管式膜的2000倍的截面掃描電鏡圖。[0035] 圖7是實(shí)施例1所制作的有機(jī)管式膜的4370倍的截面掃描電鏡圖。具體實(shí)施方式[0036] 以下首先對刮膜頭的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明，請參閱圖1?圖4，刮膜頭100沿一軸線F延伸，具有進(jìn)口端110和出口端120；刮膜頭100包括內(nèi)管22和外套在內(nèi)管22上的外管21。內(nèi)管22的

兩端分別形成為內(nèi)管輸入端221和內(nèi)管輸出端222，外管21的兩端分別形成為外管輸入端

211和外管輸出端212。內(nèi)管輸入端221與外管輸入端211均朝向刮膜頭的進(jìn)口端110，內(nèi)管輸

出端222與外管輸出端212均朝向刮膜頭的出口端120。在外管內(nèi)設(shè)置有一環(huán)狀板51，該環(huán)狀

板51的外周面密封連接在外管21的管壁上，環(huán)狀板51的內(nèi)周面密封連接在內(nèi)管22的內(nèi)周面

上，使內(nèi)管22與外管21之間形成第一容腔31，內(nèi)管22的內(nèi)腔形成為第二容腔41，該第二容腔

41與第一容腔31不連通。外管輸出端212用端板112封閉，在環(huán)狀板51與端板112之間形成一

個(gè)小的過渡腔45，該過渡腔45經(jīng)環(huán)狀板51的中心孔52與第二容腔41連通。內(nèi)管和外管均采

用圓管制作。

[0037] 在對應(yīng)于第一內(nèi)腔31的外管的管壁上開設(shè)有3個(gè)第一鑄膜液出口32，該3個(gè)第一鑄膜液出口32沿外管的周向均布，且各個(gè)第一鑄膜液出口均沿外管的徑向向外延伸，以連通

第一容腔31和刮膜頭的外部。

[0038] 在對應(yīng)于過渡腔45的外管的管壁上開設(shè)有3個(gè)第二鑄膜液出口42，該3個(gè)第二鑄膜液出口42沿外管的周向均布，且各個(gè)第二鑄膜液出口均沿外管的徑向向外延伸，并經(jīng)過渡

腔45連通第二容腔41，該第二鑄膜液出口42向外連通刮膜頭的外部。即，第一鑄膜液出口沿

徑向向外延伸，第一鑄膜液出口連通第一容腔和刮膜頭的外部。第二鑄膜液出口沿徑向向

外延伸，第二鑄膜液出口連通第二容腔和刮膜頭的外部。

[0039] 在其它是實(shí)施例中，第一鑄膜液出口和第二鑄膜液出口的數(shù)量還可以為4個(gè)，當(dāng)然兩者的數(shù)量也可以不同，其中一個(gè)可以為3個(gè)，另一個(gè)為4個(gè)。

[0040] 在刮膜頭100的進(jìn)口端110上安裝有連通第一容腔31的第一進(jìn)液口33和連通第二容腔41的第二進(jìn)液口43。

[0041] 支撐層鑄膜液由第一進(jìn)液口33進(jìn)入到第一容腔31后，再經(jīng)第一鑄膜液出口32向外擠出。

[0042] 功能層鑄膜液由第二進(jìn)液口43進(jìn)入到第二容腔41后，再經(jīng)第二鑄膜液出口42向外擠出。

[0043] 第二鑄膜液出口42較第一鑄膜液出口32更靠近刮膜頭的出口端的端面115，該端面115為端板112背離過渡腔45的側(cè)面。

[0044] 為保證刮膜頭的強(qiáng)度，在內(nèi)管與外管之間設(shè)置有支撐板55，支撐板55呈輻射狀連接在內(nèi)管與外管之間。

[0045] 具體在本實(shí)施例中，無紡布卷制管的內(nèi)徑與外管的外徑之間的比例為1：0.9?？梢岳斫庠谄渌鼘?shí)施例中，無紡布卷制管的內(nèi)徑與外管的外徑之間的比例還可以為1:0.92或1:

0.95，當(dāng)然也可以為1：0.9～0.95之間的其它值。

[0046] 為使從第二鑄膜液出口擠出的物料具有更好的膨脹時(shí)間，減少孔口效應(yīng)所帶來的弊端，在本實(shí)施例中，在外管輸出端設(shè)置有縮頸段35，該縮頸段位于第一鑄膜液出口32與外

管輸出端的端面115之間，該縮頸段35由外管的管壁沿朝向外管輸出端的端面方向向內(nèi)傾

斜而形成。具體在本實(shí)施例中，該縮頸段35位于第一鑄膜液出口32與環(huán)狀板51之間?？s頸段

的傾斜度為1:150?？梢岳斫?，在其它實(shí)施例中，縮頸段的傾斜度還可以為1:100或1：200，或

者為1:100～1：200之間的其它值。

[0047] 在以下各實(shí)施例中，均采用上述的刮膜頭100進(jìn)行生產(chǎn)。[0048] 在以下各實(shí)施例中：[0049] SiO2為二氧化硅，DMSO為二甲基亞砜，PDF為聚偏氟乙烯，PP為聚乙烯吡咯烷酮，LiCl為氯化鋁，Al2O3為三氧化二鋁，DMF為N,N?二甲基甲酰胺，PAN為聚丙烯腈，PEG為聚乙二

醇，EtOH為乙醇，TiO2為二氧化鈦，DMAc為N,N?二甲基乙酰胺，PES為聚醚砜，PI為聚酰亞胺，

NMP為N?甲基吡咯烷酮，MeOH為甲醇，LiCl為氯化鋰，PAI為聚酰胺?酰亞胺。

[0050] 實(shí)施例1[0051] 按質(zhì)量百分比，將17％的PDF、74％的DMAc、6％的PPK12以及3％的LiCl，在70℃以400rpm的攪拌速度保溫?cái)嚢?8h，得到功能層鑄膜液；按質(zhì)量百分比，將15％的PDF、5％

的PPK12、2.5％的LiCl與77.5％的DMAc混合，在70℃以400rpm的攪拌速度保溫?cái)嚢?8h，

得到支撐層鑄膜液；將功能層鑄膜液和支撐層鑄膜液分別靜置脫泡24h后與預(yù)處理后的無

紡布卷制管一起置于管式刮膜機(jī)上，將功能層鑄膜液和支撐層鑄膜液經(jīng)上述的刮膜頭100，

在50℃進(jìn)行涂覆制膜，支撐層鑄膜液的進(jìn)料速度3ml/min，功能層鑄膜液的進(jìn)料速度0.8ml/

min，卷管速度3.5m/min，無紡布支撐管內(nèi)徑8mm，經(jīng)預(yù)蒸發(fā)30s后，將其浸入室溫凝固浴水中

(25±2℃)，形成具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的1#有機(jī)管式膜。將該1#有機(jī)管式膜在水中浸泡浸泡48小時(shí)

后，放入到體積分?jǐn)?shù)為20％的甘油水溶液中保存?zhèn)溆谩?br />
[0052] 請參閱圖5，該1#有機(jī)管式膜包括無紡布卷制管830、由支撐層鑄膜液形成在無紡布卷制管上的高分子材料支撐層820、以及由功能層鑄膜液形成在高分子材料支撐層上的

高分子材料功能層810。其中高分子材料支撐層的厚度約為50μm，高分子材料功能層的厚度

為5μm。

[0053] 該1#有機(jī)管式膜的相關(guān)參數(shù)列入表1。[0054] 表1[0055][0056] MWCO表示截留分子量。單層結(jié)構(gòu)有機(jī)管式膜使用功能層鑄膜液制備。[0057] 將1#有機(jī)管式膜的截面進(jìn)行電鏡掃描，得到圖6和圖7的掃描電鏡圖。[0058] 實(shí)施例2[0059] 按質(zhì)量百分比，將20％的PAN、2.5％的PEG400、77.5％的DMAc，在70℃以400rpm的攪拌速度保溫?cái)嚢?4h，得到功能層鑄膜液；按質(zhì)量百分比，將17％的PAN、3％的PPK15、

2.5％的LiCl與77.5％的DMAc混合，在70℃以400rpm的攪拌速度保溫?cái)嚢?4h，得到支撐層

鑄膜液；將功能層鑄膜液和支撐層鑄膜液分別靜置脫泡24h后與預(yù)處理后的無紡布卷制管

一起置于管式刮膜機(jī)上，將功能層鑄膜液和支撐層鑄膜液經(jīng)上述的刮膜頭100，在50℃進(jìn)行

涂覆制膜，支撐層鑄膜液的進(jìn)料速度3.5ml/min，功能層鑄膜液的進(jìn)料速度1.0ml/min，卷管

速度3.0m/min，無紡布支撐管內(nèi)徑12.5mm，經(jīng)預(yù)蒸發(fā)30s后，將其浸入室溫凝固浴水中，形成

具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的2#有機(jī)管式膜。將該2#有機(jī)管式膜在水中浸泡浸泡48小時(shí)后，放入到體積

分?jǐn)?shù)為20％的甘油水溶液中保存?zhèn)溆谩?br />
[0060] 該2#有機(jī)管式膜的結(jié)構(gòu)與1#有機(jī)管式膜的結(jié)構(gòu)相似，不再贅述。[0061] 該2#有機(jī)管式膜的相關(guān)參數(shù)列入表2。[0062] 表2[0063][0064] 實(shí)施例3[0065] 按質(zhì)量百分比，將2％的TiO2與66.5％的DMAc混合，在室溫下超聲波分散1h后，加入23％的PES、3.5％的SPSf、2.5％的PPK30以及2.5％的PEG400，在70℃以300rpm的攪拌

速度保溫?cái)嚢?8h，得到功能層鑄膜液；按質(zhì)量百分比，將17％的PES、1.5％的PPK30、

1.5％的PEG400與80％的DMAc混合，在70℃以400rpm的攪拌速度保溫?cái)嚢?4h，得到支撐層

鑄膜液；將功能層鑄膜液和支撐層鑄膜液分別靜置脫泡24h后與預(yù)處理后的無紡布卷制管

一起置于管式刮膜機(jī)上，將功能層鑄膜液和支撐層鑄膜液經(jīng)上述的刮膜頭100，在50℃進(jìn)行

涂覆制膜，支撐層鑄膜液的進(jìn)料速度4.0ml/min，功能層鑄膜液的進(jìn)料速度1.2ml/min，卷管

速度4.0m/min，無紡布支撐管內(nèi)徑12.5mm，經(jīng)預(yù)蒸發(fā)10s后，將其浸入室溫凝固浴水中，形成

具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的3#有機(jī)管式膜。將該3#有機(jī)管式膜在水中浸泡浸泡48小時(shí)后，放入到體積

分?jǐn)?shù)為20％的甘油水溶液中保存?zhèn)溆谩?br />
[0066] 該3#有機(jī)管式膜的結(jié)構(gòu)與1#有機(jī)管式膜的結(jié)構(gòu)相似，不再贅述。[0067] 該3#有機(jī)管式膜的相關(guān)參數(shù)列入表3。[0068] 表3[0069][0070] 實(shí)施例4[0071] 按質(zhì)量百分比，將27.5％的PI與62％的NMP，在80℃以500rpm的攪拌速度保溫?cái)嚢?8h，冷卻至室溫加入10.5％的MeOH后繼續(xù)攪拌得到功能層鑄膜液；按質(zhì)量百分比，將17％

的PES、1.5％的PPK30、1.5％的PEG400、10％的DEG與70％的DMAc混合，在70℃以400rpm

的攪拌速度保溫?cái)嚢?4h，得到支撐層鑄膜液；將功能層鑄膜液和支撐層鑄膜液分別靜置脫

泡24h后與預(yù)處理后的無紡布卷制管一起置于管式刮膜機(jī)上，將功能層鑄膜液和支撐層鑄

膜液經(jīng)上述的刮膜頭100，在50℃進(jìn)行涂覆制膜，支撐層鑄膜液的進(jìn)料速度3.0ml/min，功能

層鑄膜液的進(jìn)料速度0.8ml/min，卷管速度3.5m/min，無紡布支撐管內(nèi)徑12.5mm，經(jīng)預(yù)蒸發(fā)

60s后，將其浸入室溫凝固浴水中，形成具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的4#有機(jī)管式膜。將該4#有機(jī)管式膜

在水中浸泡浸泡48小時(shí)后，放入到體積分?jǐn)?shù)為20％的甘油水溶液中保存?zhèn)溆谩?br />
[0072] 該4#有機(jī)管式膜的結(jié)構(gòu)與1#有機(jī)管式膜的結(jié)構(gòu)相似，不再贅述。[0073] 該4#有機(jī)管式膜的相關(guān)參數(shù)列入表4。[0074] 表4[0075][0076] 實(shí)施例5[0077] 按質(zhì)量百分比，30％的PAI與64％的NMP合，在85℃以500rpm的攪拌速度保溫?cái)嚢?8h，冷卻至室溫加入6％的EtOH后繼續(xù)攪拌得到功能層鑄膜液；按質(zhì)量百分比，18％的PES、

75％的NMP、5％PPK90和2％LiCl混合，在70℃以400rpm的攪拌速度保溫?cái)嚢?4h，得到支

撐層鑄膜液；將功能層鑄膜液和支撐層鑄膜液分別靜置脫泡24h后與預(yù)處理后的無紡布卷

制管一起置于管式刮膜機(jī)上，將功能層鑄膜液和支撐層鑄膜液經(jīng)上述的刮膜頭100，在50℃

進(jìn)行涂覆制膜，支撐層鑄膜液的進(jìn)料速度2.5ml/min，功能層鑄膜液的進(jìn)料速度0.7ml/min，

卷管速度2.5m/min，無紡布支撐管內(nèi)徑12.5mm，經(jīng)預(yù)蒸發(fā)60s后，將其浸入室溫凝固浴水中，

形成具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的5#有機(jī)管式膜。將該5#有機(jī)管式膜在水中浸泡浸泡48小時(shí)后，放入到

體積分?jǐn)?shù)為20％的甘油水溶液中保存?zhèn)溆谩?br />
[0078] 該5#有機(jī)管式膜的結(jié)構(gòu)與1#有機(jī)管式膜的結(jié)構(gòu)相似，不再贅述。[0079] 該5#有機(jī)管式膜的相關(guān)參數(shù)列入表5。[0080] 表5[0081][0082] 從上述各實(shí)施例可以看出，采用本發(fā)明所制作的復(fù)合結(jié)構(gòu)有機(jī)管式膜在相同截留分子量的情況下，相比現(xiàn)有技術(shù)制備的單一材料有機(jī)管式膜的具有較高的純水通量和較高

的分離精度。