CN109550411B - 一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜及低温包缠制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜及低温包缠制备方法，旨在解决聚四氟乙烯中空纤维膜烧结温度高，能耗大，微孔结构易损伤，影响孔隙率的不足。该发明包括聚四氟乙烯中空纤维微孔膜及包缠在聚四氟乙烯中空纤维微孔膜外表面上且部分重叠的聚四氟乙烯平板微孔膜，聚四氟乙烯中空纤维微孔膜与聚四氟乙烯平板微孔膜之间及聚四氟乙烯平板微孔膜重叠部分之间均含有交联的聚乙烯醇。可实现低温条件下聚四氟乙烯平板膜在聚四氟乙烯中空纤维膜表面的稳定包缠粘合，能耗低，不损伤复合膜的微孔结构，不会影响孔隙率。

Description

一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜及低温包缠制备方法

技术领域

本发明涉及聚合物中空纤维膜制备领域，更具体地说，它涉及一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜及低温包缠制备方法。

背景技术

污水的再生是未来水资源可持续利用的关键之一，其涉及工业、农业、市政、农村等各领域污水的净化回用。随着分离技术的逐步发展，膜分离正成为污水回用和水质净化提标的核心技术。作为膜分离技术的心脏之一，中空纤维膜因其集成面积大，占地面积小，受到业界的高度关注和普遍欢迎。目前常见的主要有聚偏氟乙烯、聚砜、聚氯乙烯等材质的中空纤维膜，但限于其材质缺陷，这类中空纤维膜往往理化稳定性差、使用寿命不长，更是难以承受在酸、碱、氧化等苛刻环境下使用。

随着研究发现，聚四氟乙烯具有优异的化学稳定性、热稳定性和抗腐蚀性能，以其制备的中空纤维膜不仅具有高强度、高孔隙率，同时具有优异的耐酸碱、耐氧化、耐高低温等性能。如专利（201210554647.X）先以海藻酸盐为载体，采用干-湿法纺丝制备初生聚四氟乙烯中空纤维膜，再经烧结、拉伸等工艺制备了聚四氟乙烯中空纤维膜；专利（201310033443.6）则通过将聚四氟乙烯分散树脂粉末与助挤剂等混合，通过压胚、挤出、纵向拉伸、热定型等工艺制备了聚四氟乙烯中空纤维膜。然而该类聚四氟乙烯中空纤维膜的制备工艺均有一个共同点：纵向热拉伸，膜的孔隙率和孔径大小取决于纵向热拉伸倍率，拉伸倍率低则孔径小而孔隙率低，拉伸倍率高则孔径大而孔隙率大，难以实现小孔径、高孔隙率的聚偏氟乙烯中空纤维膜的生产制备。专利（201210051801.1）通过以聚丙烯腈为载体，结合复合致孔剂，纺制了聚四氟乙烯中空纤维，并进一步经高温预氧化、高温烧结和萃洗工艺制备了聚四氟乙烯中空纤维膜。但是，该方法不仅纺丝及后续萃洗工艺难度大，所制备的聚四氟乙烯中空纤维膜的孔隙率也偏低。

继而，专利（201310248985.5）经挤出、压延、拉伸、烧结等工艺制备了小孔径、高孔隙率的聚四氟乙烯平板膜，再将其切成带状包缠在大孔径、高孔隙率的聚四氟乙烯中空纤维支撑层上，最后通过烧结制备了具有表面小孔径和高孔隙率的聚四氟乙烯中空纤维膜。专利（201410119738.X）则将聚四氟乙烯平板膜缠绕在芳纶、聚对苯二甲酸对苯二胺等有机纤维套管上，再通过烧结工艺制备了一种聚四氟乙烯非均相中空纤维膜。然而，该类聚四氟乙烯中空纤维膜的制备工艺均需要通过高温烧结工艺实现聚四氟乙烯平板膜在支撑管上的稳定包覆，其烧结温度超于300℃，生产能耗非常高，同时高温烧结过程势必对聚四氟乙烯平板膜的表面微孔造成不可逆损失。。

综上所述，现在常用的聚四氟乙烯中空纤维膜烧结温度高，能耗大，微孔结构易损伤，影响孔隙率。

发明内容

本发明克服了聚四氟乙烯中空纤维膜烧结温度高，能耗大，微孔结构易损伤，影响孔隙率的不足，提供了一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜及低温包缠制备方法，可实现低温条件下聚四氟乙烯平板膜在聚四氟乙烯中空纤维膜表面的稳定包缠粘合，能耗低，不损伤复合膜的微孔结构，不会影响孔隙率。

为了解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜，包括聚四氟乙烯中空纤维微孔膜及包缠在聚四氟乙烯中空纤维微孔膜外表面上且部分重叠的聚四氟乙烯平板微孔膜，聚四氟乙烯中空纤维微孔膜与聚四氟乙烯平板微孔膜之间及聚四氟乙烯平板微孔膜重叠部分之间均含有交联的聚乙烯醇。

聚四氟乙烯平板微孔膜包缠在聚四氟乙烯中空纤维微孔膜外表面上，且聚四氟乙烯中空纤维微孔膜与聚四氟乙烯平板微孔膜之间及聚四氟乙烯平板微孔膜重叠部分之间均含有交联的聚乙烯醇，可实现低温条件下聚四氟乙烯平板膜在聚四氟乙烯中空纤维膜表面上的稳定粘合，能耗低，不损伤复合膜的微孔结构，不会影响孔隙率。这是因为通过拉伸、烧结工艺制备的聚四氟乙烯中空纤维微孔膜和聚四氟乙烯平板微孔膜，其在拉伸过程中形成独特的“原纤-结点”微结构及由其组成的微孔结构，聚乙烯醇分子将吸附于聚四氟乙烯膜体中，尤其吸附于其原纤和结点表面；包缠后聚四氟乙烯平板膜之间及其与聚四氟乙烯中空纤维膜之间的原纤和结点形成紧密接触，而相应的在平板膜与中空纤维膜表面紧密接触的原纤与原纤、原纤与结点及结点与结点间还分布着聚乙烯醇；当交联剂与吸附在聚四氟乙烯原纤和结点上的聚乙烯醇发生交联，从而使平板膜与中空纤维膜表面紧密接触的原纤与原纤、原纤与结点及结点与结点间形成微观搭接结构，在宏观上则表现为大幅增强聚四氟乙烯平板膜与聚四氟乙烯中空纤维膜的粘合强度。

作为优选，聚四氟乙烯中空纤维微孔膜的孔径为0.5微米~10微米。聚四氟乙烯平板微孔膜的孔径为0.05微米~1微米，厚度为5微米~50微米。聚四氟乙烯平板微孔膜的孔径小于聚四氟乙烯中空纤维微孔膜的孔径，防止包缠后聚四氟乙烯中空纤维微孔膜出现堵塞现象。有利于保证聚四氟乙烯中空纤维复合膜更高的孔隙率，同时获得好的支撑性能和少的流体阻力。

一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜的低温包缠制备方法，包括以下步骤：

S1，分切聚四氟乙烯平板微孔膜，得到宽度为5毫米~15毫米的带状聚四氟乙烯平板微孔膜；

S2，将带状聚四氟乙烯平板微孔膜浸渍质量分数为1%~5%的聚乙烯醇水溶液中；

S3，将聚四氟乙烯中空纤维微孔膜浸渍质量分数为1%~5%的聚乙烯醇溶液中；

S4，将浸渍后的带状聚四氟乙烯平板微孔膜包缠在浸渍后的聚四氟乙烯中空纤维膜微孔膜外表面，形成聚四氟乙烯中空纤维复合膜；

S5，将包缠后的聚四氟乙烯中空纤维复合膜置于温度为20℃~100℃的交联剂溶液中处理10分钟~60分钟，得到聚四氟乙烯中空纤维复合膜。

本发明首先采用聚乙烯醇水溶液分别浸润聚四氟乙烯中空纤维微孔膜和聚四氟乙烯平板微孔膜，再通过包缠工艺将聚四氟乙烯平板膜连续、紧密的包缠在聚四氟乙烯中空纤维膜上，最后将包缠后的复合膜浸润于交联剂溶液中，即可实现低温条件下聚四氟乙烯平板膜在聚四氟乙烯中空纤维膜表面上的稳定粘合。这是因为通过拉伸、烧结工艺制备的聚四氟乙烯中空纤维微孔膜和聚四氟乙烯平板微孔膜，其在拉伸过程中形成独特的“原纤-结点”微结构及由其组成的微孔结构。当将微孔膜浸润于聚乙烯醇溶液中，聚乙烯醇分子将吸附于聚四氟乙烯膜体中，尤其吸附于其原纤和结点表面；随后经包缠工艺，聚四氟乙烯平板膜之间及其与聚四氟乙烯中空纤维膜之间的原纤和结点形成紧密接触，而相应的在平板膜与中空纤维膜表面紧密接触的原纤与原纤、原纤与结点及结点与结点间还分布着聚乙烯醇；进一步的，当包缠后的复合膜浸润于交联剂溶液中，吸附在聚四氟乙烯原纤和结点上的聚乙烯醇发生交联，从而使平板膜与中空纤维膜表面紧密接触的原纤与原纤、原纤与结点及结点与结点间形成微观搭接结构，在宏观上则表现为大幅增强聚四氟乙烯平板膜与聚四氟乙烯中空纤维膜的粘合强度，其包绕的聚四氟乙烯中空纤维膜的粘合强度可达0.3MPa以上。

同时，交联后的聚乙烯醇结构稳定性好，相比未交联的聚乙烯醇，耐水及药剂性能好，可以防止使用过程中聚乙烯醇溶解到水中及或受化学药剂腐蚀脱落，从而降低复合的聚四氟乙烯中空纤维膜的粘合强度。

聚乙烯醇水溶液的质量分数为1~5%，浓度较低，从而保障在交联过程中聚乙烯醇主要存在于聚四氟乙烯微孔膜特有的原纤和结点微结构上，不影响微孔膜原始的孔隙结构，也不损伤微孔膜的表面微结构，只需在包缠工艺前选择合适孔径大小和孔隙率的聚四氟乙烯平板膜和中空先纤维膜，即可实现对聚四氟乙烯中空纤维复合膜的孔径调控。交联剂及其交联工艺温度优选20～100℃，相比于现有高温烧结技术近300℃的烧结温度，可大幅度降低复合膜制膜过程的能耗，降低生产成本。

作为优选，交联剂溶液为醛水溶液，其中醛的质量分数为1%~10%。有利于保证聚四氟乙烯中空纤维复合膜更好的粘合强度和孔隙率。

作为优选，醛为戊二醛、乙二醛、丁二醛、己二醛、甲醛、乙醛、丁醛中的一种或多种混合物。交联剂溶液的pH值范围为1~5。有利于保证聚四氟乙烯中空纤维复合膜的粘合强度和孔隙率。

作为优选，聚乙烯醇为聚合物主链含乙烯醇单元的聚乙烯醇系聚合物，乙烯醇重复单元摩尔比例大于50%。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：聚四氟乙烯中空纤维复合膜制备过程中可实现低温条件下聚四氟乙烯平板膜在聚四氟乙烯中空纤维膜表面的稳定包缠粘合，能耗低，不损伤复合膜的微孔结构，不会影响孔隙率。

附图说明

图1是实施例1的聚四氟乙烯中空纤维复合膜微观形貌表征图；

图2是实施例1的聚四氟乙烯中空纤维微孔膜表面与聚四氟乙烯平板微孔膜表面结合的微观形貌表征图；

图3是对比例1的聚四氟乙烯中空纤维复合膜微观形貌表征图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体描述：

本发明提供一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜，包括聚四氟乙烯中空纤维微孔膜及包缠在聚四氟乙烯中空纤维微孔膜外表面上且部分重叠的聚四氟乙烯平板微孔膜，聚四氟乙烯中空纤维微孔膜与聚四氟乙烯平板微孔膜之间及聚四氟乙烯平板微孔膜重叠部分之间均含有交联的聚乙烯醇。聚四氟乙烯中空纤维微孔膜的孔径为0.5微米~10微米。聚四氟乙烯平板微孔膜的孔径为0.05微米~1微米，厚度为5微米~50微米。

一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜的低温包缠制备方法，包括以下步骤：

S1，分切聚四氟乙烯平板微孔膜，得到宽度为5毫米~15毫米的带状聚四氟乙烯平板微孔膜；

S2，将带状聚四氟乙烯平板微孔膜浸渍质量分数为1%~5%的聚乙烯醇水溶液中；

S3，将聚四氟乙烯中空纤维微孔膜浸渍质量分数为1%~5%的聚乙烯醇溶液中；

S4，将浸渍后的带状聚四氟乙烯平板微孔膜包缠在浸渍后的聚四氟乙烯中空纤维膜微孔膜外表面，形成聚四氟乙烯中空纤维复合膜；聚四氟乙烯平板膜包缠的层数优选为1-3层；

S5，将包缠后的聚四氟乙烯中空纤维复合膜置于温度为20℃~100℃的交联剂溶液中处理10分钟~60分钟，得到聚四氟乙烯中空纤维复合膜。交联剂溶液为醛水溶液，其中醛的质量分数为1%~10%。醛为戊二醛、乙二醛、丁二醛、己二醛、甲醛、乙醛、丁醛中的一种或多种混合物。交联剂溶液的pH值范围为1~5。

本发明所述的聚乙烯醇为聚合物主链含乙烯醇单元的聚乙烯醇系聚合物，乙烯醇重复单元摩尔比例大于50%。

在步骤S1中，为了赋予所述聚四氟乙烯中空纤维复合膜更好的表面孔径分布和分离性能，所述聚四氟乙烯平板微孔膜的孔径优选为0.05~1微米、厚度优选为5~50微米；为了优化包缠工艺，所述分切的聚四氟乙烯平板膜带状宽度优选为5~15毫米。

在步骤S2和S3中，高浓度的聚乙烯醇溶液，可以赋予聚四氟乙烯中空纤维复合膜更高的粘合强度，当然其也会造成复合膜微观孔径堵塞不良，导致孔隙率下降；而低的聚乙烯浓度则会造成复合膜粘合强度偏低。为了赋予聚四氟乙烯中空纤维复合膜更好的粘合强度和孔隙率，优选聚乙烯醇水溶液的质量分数为1~5%。

在步骤S3中，为了赋予所述聚四氟乙烯中空纤维复合膜更高的孔隙率，同时获得好的支撑性能和少的流体阻力，所述聚四氟乙烯中空纤维微孔膜的孔径分布优选为0.5~10微米。

在步骤S4中，为获得较优的截留性能和分离通量，所述聚四氟乙烯平板膜包缠的层数优选为1-3层。

在步骤S5中，所述交联过程为聚乙烯醇与与醛类交联剂在水环境下发生的缩醛反应，高的交联剂浓度、高的交联温度和低的pH值可以提高交联反应速度进而缩短交联时间，当然其也会造成因反应过剧而产生颗粒等粘附不良，致使膜表面变粗糙和孔隙率下降；低的交联剂浓度、低的交联温度和高的pH值则会导致交联反应速率降低，致使所需交联时间变长，工艺时耗高。为了优化交联工艺，综合聚四氟乙烯中空纤维复合膜的粘合强度和孔隙率需求，优选交联剂溶液中醛的质量百分含量为1~10%，pH值为1~5，交联温度为20~100℃，交联处理时间为10~60分钟。

当然，在本发明中，聚四氟乙烯中空纤维复合膜的核心性能指标是包缠后的平板膜重叠部分及平板膜与中空纤维膜支撑层的粘合作用强度。本发明所述复合膜的包缠粘合强度测试方法如下所述：

步骤1、抽取两根聚四氟乙烯中空纤维复合膜，弯成U形，取膜丝有效长度为30厘米，将膜丝开口端用胶粘剂封装，并保持膜丝开口，制作成粘合强度测试膜元件。

步骤2、将测试膜元件固定，并将中空纤维复合膜有效长度段置入水中，然后经减压阀缓慢向中空纤维复合膜内腔通入高压气体，并缓慢提高进气压力，此过程为每升高0.05MPa，并保持压力等待1min，同时观察中空纤维复合膜上是否有破裂现象；选择当中空纤维复合膜的外表面出现破裂时的进气压力即为中空纤维复合膜的粘合强度。

实施例1：一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜的低温包缠制备方法，包括以下步骤：

S1，选取平均孔径为0.1微米、厚度为30微米的双向拉伸聚四氟乙烯平板微孔膜，分切得一宽度为10毫米的带状聚四氟乙烯平板微孔膜；

S2，将步骤S1所得带状聚四氟乙烯平板微孔膜浸渍一质量分数为3%的聚乙烯醇水溶液；

S3，选取平均孔径为1微米的聚四氟乙烯中空纤维微孔膜，内外径分别为1 mm和2mm，并浸渍一质量百分含量为3%的聚乙烯醇溶液；

S4，将步骤S2所得浸渍后的带状聚四氟乙烯平板微孔膜包缠在步骤S3所得浸渍后的聚四氟乙烯中空纤维微孔膜外表面，包缠层数为1层；

S5，将步骤S4所得包缠后的聚四氟乙烯复合膜在一温度为60℃、质量分数为5%、pH为2的戊二醛水溶液中处理40分钟，即得所述的聚四氟乙烯中空纤维复合膜。

对所得到的聚四氟乙烯中空纤维复合膜进行微观形貌表征。结果见图1和图2。

如图1可见，所得到的聚四氟乙烯中空纤维复合膜表面为完整的原纤和结点，可以提供复合膜优异的截留性能和高的分离通量。如图2可见，所得到的聚四氟乙烯中空纤维复合膜，其聚四氟乙烯中空纤维微孔膜表面与聚四氟乙烯平板微孔膜表面结合紧密。

经测试，该聚四氟乙烯中空纤维复合膜的粘合强度约为0.35MPa，所制备的聚四氟乙烯中空纤维复合膜的纯水通量达到2100

。

对比案例1

步骤（1），选取平均孔径为0.1微米、厚度为30微米的双向拉伸聚四氟乙烯平板微孔膜，分切得一宽度为10毫米的带状聚四氟乙烯平板微孔膜；

步骤（2），选取平均孔径为1微米的聚四氟乙烯中空纤维微孔膜，内外径分别为1mm和2 mm，将步骤（1）的带状聚四氟乙烯平板微孔膜包缠在聚四氟乙烯中空纤维微孔膜外表面，包缠层数为1层；

步骤（3），将步骤（2）所得包缠后的聚四氟乙烯复合膜在在360 ℃下烧结30 S，得到的聚四氟乙烯中空纤维复合膜。

经测试，该聚四氟乙烯中空纤维复合膜的粘合强度约为0.3MPa，纯水通量约1500

。

如图3可见，该聚四氟乙烯中空纤维复合膜的表面存在大面积因高温熔化导致的孔隙熔合，膜表面孔隙率较低。

实施例2：一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜的低温包缠制备方法，包括以下步骤：

S1，选取平均孔径为0.2微米、厚度为30微米的双向拉伸聚四氟乙烯平板微孔膜，分切得一宽度为10毫米的带状聚四氟乙烯平板微孔膜；

S2，将步骤S 1所得带状聚四氟乙烯平板微孔膜浸渍一质量分数为5%的聚乙烯醇水溶液；

S 3，选取平均孔径为1.5微米的聚四氟乙烯中空纤维微孔膜，内外径分别为1 mm和2 mm，并浸渍一质量百分含量为5%的聚乙烯醇溶液；

S 4，将步骤S 2所得浸渍后的带状聚四氟乙烯平板微孔膜包缠在步骤S 3所得浸渍后的聚四氟乙烯中空纤维微孔膜外表面，包缠层数为1层；

S 5，将步骤S 4所得包缠后的聚四氟乙烯复合膜在一温度为40℃、质量分数为3%、pH为3的甲醛水溶液中处理50分钟，即得所述的聚四氟乙烯中空纤维复合膜。

经测试，该聚四氟乙烯中空纤维复合膜的粘合强度约为0.40MPa，纯水通量达到2500

。

实施例3：一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜的低温包缠制备方法，包括以下步骤：

S 1，选取平均孔径为0.4微米、厚度为10微米的双向拉伸聚四氟乙烯平板微孔膜，分切得一宽度为10毫米的带状聚四氟乙烯平板微孔膜；

S 2，将步骤S 1所得带状聚四氟乙烯平板微孔膜浸渍一质量分数为1%的聚乙烯醇水溶液；

S 3，选取平均孔径为2微米的聚四氟乙烯中空纤维微孔膜，内外径分别为1 mm和2mm，并浸渍一质量百分含量为1%的聚乙烯醇溶液；

S 4，将步骤S 2所得浸渍后的带状聚四氟乙烯平板微孔膜包缠在步骤S 3所得浸渍后的聚四氟乙烯中空纤维微孔膜外表面，包缠层数为3层；

S 5，将步骤S 4所得包缠后的聚四氟乙烯复合膜在一温度为80℃、质量分数为3%乙醛和7%己二醛、pH为3的水溶液中处理10分钟，即得所述的聚四氟乙烯中空纤维复合膜。

经测试，该聚四氟乙烯中空纤维复合膜的粘合强度约为0.45MPa，纯水通量达到3600

。

实施例4：一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜的低温包缠制备方法，包括以下步骤：

S 1，选取平均孔径为0.5微米、厚度为50微米的双向拉伸聚四氟乙烯平板微孔膜，分切得一宽度为15毫米的带状聚四氟乙烯平板微孔膜；

S 2，将步骤S 1所得带状聚四氟乙烯平板微孔膜浸渍一质量分数为4%的聚乙烯醇水溶液；

S 3，选取平均孔径为3微米的聚四氟乙烯中空纤维微孔膜，内外径分别为1 mm和2mm，并浸渍一质量百分含量为4%的聚乙烯醇溶液；

S 4，将步骤S 2所得浸渍后的带状聚四氟乙烯平板微孔膜包缠在步骤S 3所得浸渍后的聚四氟乙烯中空纤维微孔膜外表面，包缠层数为1层；

S 5，将步骤S 4所得包缠后的聚四氟乙烯复合膜在一温度为20℃、质量分数为1%、pH为1的乙二醛水溶液中处理30分钟，即得所述的聚四氟乙烯中空纤维复合膜。

经测试，该聚四氟乙烯中空纤维复合膜的粘合强度约为0.35MPa，纯水通量达到4300

。

实施例5：一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜的低温包缠制备方法，包括以下步骤：

S 1，选取平均孔径为0.2微米、厚度为40微米的双向拉伸聚四氟乙烯平板微孔膜，分切得一宽度为12毫米的带状聚四氟乙烯平板微孔膜；

S 2，将步骤S 1所得带状聚四氟乙烯平板微孔膜浸渍一质量分数为2.5%的聚乙烯醇水溶液；

S 3，选取平均孔径为2微米的聚四氟乙烯中空纤维微孔膜，内外径分别为1 mm和2mm，并浸渍一质量百分含量为2.5%的聚乙烯醇溶液；

S 4，将步骤S 2所得浸渍后的带状聚四氟乙烯平板微孔膜包缠在步骤S 3所得浸渍后的聚四氟乙烯中空纤维微孔膜外表面，包缠层数为1层；

S 5，将步骤S 4所得包缠后的聚四氟乙烯复合膜在一温度为50℃、质量分数为3%丁二醛和4%丁醛、pH为5的水溶液中处理20分钟，即得所述的聚四氟乙烯中空纤维复合膜。

经测试，该聚四氟乙烯中空纤维复合膜的粘合强度约为0.30MPa，纯水通量达到3100

。

实施例6：一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜的低温包缠制备方法，包括以下步骤：

S 1，选取平均孔径为0.4微米、厚度为10微米的双向拉伸聚四氟乙烯平板微孔膜，分切得一宽度为9毫米的带状聚四氟乙烯平板微孔膜；

S 2，将步骤S 1所得带状聚四氟乙烯平板微孔膜浸渍一质量分数为1%的聚乙烯醇水溶液；

S 3，选取平均孔径为3微米的聚四氟乙烯中空纤维微孔膜，内外径分别为1 mm和2mm，并浸渍一质量百分含量为1%的聚乙烯醇溶液；

S 4，将步骤S 2所得浸渍后的带状聚四氟乙烯平板微孔膜包缠在步骤S 3所得浸渍后的聚四氟乙烯中空纤维微孔膜外表面，包缠层数为2层；

S 5，将步骤S 4所得包缠后的聚四氟乙烯复合膜在一温度为100℃、质量分数为8%、pH为4的戊二醛水溶液中处理60分钟，即得所述的聚四氟乙烯中空纤维复合膜。

经测试，该聚四氟乙烯中空纤维复合膜的粘合强度约为0.40MPa，纯水通量达到3200

。

以上所述的实施例只是本发明的较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (7)

1.一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜，其特征是，包括聚四氟乙烯中空纤维微孔膜及包缠在聚四氟乙烯中空纤维微孔膜外表面上且部分重叠的聚四氟乙烯平板微孔膜，聚四氟乙烯中空纤维微孔膜与聚四氟乙烯平板微孔膜之间及聚四氟乙烯平板微孔膜重叠部分之间均含有交联的聚乙烯醇；聚四氟乙烯中空纤维膜的粘合强度可达0.3MPa以上；聚四氟乙烯中空纤维复合膜由低温包缠制备方法制备得到，制备过程包括以下步骤：

S1，分切聚四氟乙烯平板微孔膜，得到宽度为5毫米~15毫米的带状聚四氟乙烯平板微孔膜；

S2，将带状聚四氟乙烯平板微孔膜浸渍质量分数为1%~5%的聚乙烯醇水溶液中；

S3，将聚四氟乙烯中空纤维微孔膜浸渍质量分数为1%~5%的聚乙烯醇溶液中；

S4，将浸渍后的带状聚四氟乙烯平板微孔膜包缠在浸渍后的聚四氟乙烯中空纤维膜微孔膜外表面，形成聚四氟乙烯中空纤维复合膜；

S5，将包缠后的聚四氟乙烯中空纤维复合膜置于温度为20℃~100℃的交联剂溶液中处理10分钟~60分钟，得到聚四氟乙烯中空纤维复合膜。

2.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜，其特征是，聚四氟乙烯中空纤维微孔膜的孔径为0.5微米~10微米。

3.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜，其特征是，聚四氟乙烯平板微孔膜的孔径为0.05微米~1微米，厚度为5微米~50微米。

4.根据权利要求1所述的一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜，其特征是，交联剂溶液为醛水溶液，其中醛的质量分数为1%~10%。

5.根据权利要求4所述的一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜，其特征是，醛为戊二醛、乙二醛、丁二醛、己二醛、甲醛、乙醛、丁醛中的一种或多种混合物。

6.根据权利要求1或4或5所述的一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜，其特征是，交联剂溶液的pH值范围为1~5。

7.根据权利要求1或4或5所述的一种聚四氟乙烯中空纤维复合膜，其特征是，聚乙烯醇为聚合物主链含乙烯醇单元的聚乙烯醇系聚合物，乙烯醇重复单元摩尔比例大于50%。

Images