[00119930]新型纳滤膜关键技术引进吸收及产业化

1.课题来源与背景 本课题是2017年甘肃省科技重大专项计划项目,课题编号：17ZD2WA002。 2014年初,世界著名膜专家新加坡国立大学锺台生教授一行来我院进行技术交流并达成合作意向,同时签订了合作备忘录。2015年我院获批甘肃省国际科技合作项目《中空纤维纳滤膜的制备及示范》（项目编号：1504WKCA044）,经中新双方共同努力,于2017年顺利验收,为本项目的顺利开展奠定了基础。2016年7月,我院派专人前往新加坡进行实地考察与技术探讨,并签订了技术服务及合资经营协议。2017年,应我方邀请,新加坡蓝海膜科技有限公司相关负责人先后2次来我院进行技术交流,并对合作内容细节进行商讨确定。目前,我院已与新方签订了相关协议5份,推动本项目的顺利实施。 2.技术原理及性能指标 技术原理：引进的制备技术方法采用非溶剂致相分离法（NIPS）溶液纺丝法,即将聚合物溶于溶剂中,形成均相溶液,脱泡处理后,铸膜液经喷丝头形成中空纤维状,进入相转化池,形成以聚合物为连续相、溶剂为分散相的两相结构,再进一步去除溶剂,得到具有一定孔结构的聚合物。所制备膜丝结构较致密、纺速较高、初生丝有一定强度,经处理后可获得高性能中空纤维膜。 性能指标：引进后,膜科院通过对工艺参数的试验优化、中试生产等消化吸收和技术改进,确定了最佳的工艺参数与配方。主要包括制膜配方、温度、湿度、纺丝线速度、凝胶时间、空气浴与水浴时间等。由于技术保密原因,无法展开叙述。现可生产出中空纤维纳滤膜丝并已成功制备膜组件,具体参数如下： 膜组型号 MKY-NF-2540 MKY-NF-4040 外径（mm） 0.7±0.1 0.7±0.1 壁厚（mm） 0.1±0.05 0.1±0.05 拉伸强度（N） ≥0.9 ≥0.9 接触角（°） 65±3 65±3 二价离子去除率（MgSO4） 78.5% 83.2% 耐余氯浓度 ＜1000ppm ＜1000ppm PH耐受范围 2--12 2--12 装填面积（㎡） 9.4 24.2 膜通量（L/㎡*h） 25 25 3.技术的创造性与先进性 近3年来,中空纤维纳滤膜研究与开发已受到越来越多的关注。中空纤维纳滤膜相比于卷式纳滤膜,可以大大减少水处理的投资和运行成本,同时可以节省占地面积。 膜科院通过与新加坡进行技术合作,引进新加坡蓝海膜科技有限公司的中空纤维纳滤膜“多层复合膜一步成型技术”和“喷丝头专利技术”,该制膜方法是由新加坡国立大学钟台生教授团队经过多年研究得出的新技术、新方法,其出发点是共挤一步成型制备多层中空纤维纳滤膜,是在选择合适的支撑层铸膜液和分离层铸膜液的前提下,通过湿法纺丝工艺共挤出丝,通过内外层铸膜液的不相混溶至相分离,最后形成具有纳米级选择分离层的多层中空纤维复合纳滤膜。这种方法利用溶液中分子由于不相溶性而发生相分离的现象,将这种不相溶的混合溶液通过多孔喷丝头共挤出形成多层的中空纤维,形成支撑层及选择性的分离层。这种方法制备出的中空纤维膜有效的解决了使用过程中选择层膜孔的压缩变形导致通量的大幅度降低的问题。 本方法制备的中空纤维纳滤膜有两个突出优点：其一,它可以耐酸碱和游离氯,同时也不会因微生物而水解;其二,它易于清洗可以大大减少膜的污染速度,增加膜的使用寿命。 4.技术的成熟度、使用范围、安全性 目前,膜科院已经确定了合适本地的最佳工艺参数与配方,可正常进行膜丝生产、膜组件制备,但是产品成熟度不够,生产出的产品不能大量应用于市场,适用范围为膜科院自身试验,具有安全性。 5.应用情况及存在的问题 本技术引进后,膜科院通过在新方指导和膜科院多次对工艺参数的试验优化、中试生产等消化吸收和技术改进,最终确定了最佳的工艺参数与配方。通过引进技术,加强了我院创新能力,填补了我省在新型膜材料制备方面的空白,新产品可用于给水和水污染治理等方面,应用范围较广。在今后的工作中,我们将着力解决产品性能更加良好、产品大规模生产、成果进一步推广等问题。 6.历年获奖情况 无 7.成果简介 发表课题相关文章5篇,授权专利1项,申请专利1项,新产品鉴定1项,备案企业标准2份,形成中空纤维纳滤膜制备新工艺1套,建成120㎡膜材料制备和膜性能测试实验室,培养5名技术人员,进一步提升我院在膜材料制备方面的研究水平。