地区：上海市 宝山区
关键词：天津工业大学;天津膜天膜科技股份有限公司
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004557
成果描述：
| 该项目属于纺织科学技术领域，涉及纤维制造技术及其产品开发应用、功能纤维和膜分离等方面。中国是世界13个严重缺水国家之一，年缺水量超400亿吨，同时每年(工业、生活和农业)污水排放量超过700亿吨。污水资源化不仅可减少对环境污染，也是缓解缺水状况最有效和最经济的途径。中空纤维膜分离技术是纺织、材料、环境、生物、化工等多学科交叉与融合而成的新技术，已成为水处理技术领域最受关注的核心技术和首选技术。随着应用范围不断拓宽和水质污染程度的多样化、复杂化、重度化，对中空纤维膜性能（如强度、分离精度、环境适用性及寿命等）的要求愈来愈高。因此，面向污水资源化和环保等国家急需，开发适用于重度污水处理的高强度、大通量（高孔隙率)、高分离精度(孔径小、分布窄）和抗污染的中空纤维膜制备关键技术及应用，意义重大。该项目根据热力学相容性理论和聚合物共混界面相分离原理，以聚偏氟乙烯(PVDF)为基质相，以与基质相部分相容的聚合物、纳米-亚微米级无机物、低分子有机物等多组分（部分水溶）界面致孔剂为分散相，构成多相成膜体系，研究了高温状态下多相体系中各组分之间物理、化学作用及结构演变过程，发明了双螺杆挤出纺丝-拉伸界面致孔技术，制备出具有界面孔结构特征的高强度和大通量PVDF中空纤维膜，解决了常规溶液纺丝技术不能兼顾高强度和高孔隙率难题；发明了在线表面同质修饰技术，与双螺杆挤出纺丝-拉伸界面致孔技术联用，开发出兼具熔融纺丝法高强度和溶液纺丝法高分离精度及抗污染的新一代同质增强型PVDF中空纤维膜，其断裂强力大于10N、平均孔径0.01-1.0μm范围内可控、纯水通量大于1000L/(m<'2>·h·0.1MPa·25℃)；发明了阵列型多孔喷丝头、在线涂覆、防压扁中空纤维膜拉伸-定型装置、双螺杆挤出纺丝-拉伸-修饰-后处理集成工艺与装备等，建成年产200万m<'2>同质增强型PVDF中空纤维膜及其帘式和柱式膜组件生产线，生产系列膜技术产品。该项目技术属原创性，已获发明专利23项(中国18项、美国3项、新加坡1项、香港1项)，其中2项专利分别获中国专利优秀奖和天津市专利金奖，发表论文46篇（SCI收录35篇、EI收录11篇）。开发1项国家重点新产品：“同质增强型PVDF中空纤维膜及膜组件MOFF-HF”，1项天津市杀手锏产品：“内压型和外压型中空纤维超滤、微滤膜组件”，中空纤维膜组件及装置被授予“天津市名牌产品”称号。发明的关键技术成功用于研制新型高强度和高孔隙率聚全氟乙丙烯、同质增强型聚氯乙烯、同质纤维编织管增强型醋酸纤维素、聚丙烯腈及着色中空纤维膜等。该项目技术产品除国内应用外，还销往俄罗斯、澳大利亚、西班牙、捷克、美国、巴西、日本、新加坡等14个国家和地区。近三年来累计实现销售收入超过11亿元、新增利润1.6亿元，在工业废水和市政污水处理与回用等领域得到广泛应用，有力提升中国高性能聚合物中空纤维膜制备技术的核心竞争力和民族品牌的知名度、影响力，为纺织行业创新发展起到示范和促进作用。 |
