一、技术背景分析
    聚四氟乙烯(PTFE)材料具有突出的化学稳定性、优良的耐高低温性能以及良好的耐腐蚀性，因此用PTFE制备的过滤材料可以广泛应用于苛刻条件下的微粒子分离。同时，由于其本身的强疏水性，PTFE也成为制备防水透气、膜蒸馏、渗透蒸馏和膜接触器过程的理想膜材料。但PTFE不溶于一般溶剂，在高温时粘度大，流动性差，“不溶不熔”的特性使其加工性能很差，无法像聚砜、聚丙烯和聚偏氟乙烯等材料那样采用湿法纺丝或熔融纺丝制备成中空纤维膜材料。

    早在1953年由美国杜邦公司开发PTFE纤维的制造工艺，1957年实现工业化生产。但因PTFE其结构上的特殊性不适于用通常的溶液法和熔融法来制成纤维，因此虽然PTFE纤维工业化生产已近50年，但至今还只有少数公司生产PTFE纤维产品。载体纺丝、糊状挤压纺丝、熔体纺丝法、膜裂纺丝工艺是4种已开发的纺丝工艺路线。其中载体纺丝是工业生产PTFE纤维的主要方法，一般是将PTFE乳液与粘胶或聚乙烯醇水溶液等成纤维性载体混合制成纺丝液，纺丝液经过过滤器后打入纺丝头进行湿法纺丝。纺丝头放置在硫酸钠等得凝固浴中，混合液在凝固浴中凝聚成纤维。成形纤维经洗涤和干燥后在高温下进行烧结将载体碳化去除，再对烧结后的纤维进行适当拉伸，即得成品纤维。

    目前，用载体法制备PTFE中空纤维多孔膜的报道还较少，其制造方法也主要是在PTFE纤维的制造工艺上改进而来。例如，日本最新公开，通过载体法制备的PTFE初生纤维，经过烧结拉伸工序后，可用于袋式过滤器的生产。和日本利用纤维素及其衍生物作为载体制备含氟的中空纤维，未烧结的中空纤维可应用于纺织业。国内通过改进纺丝液配方，开发出工艺简化的聚四氟乙烯纤维的制备方法。加入的硼酸作为交联剂与载体聚乙烯醇反应，减少了载体用量，并通过氧化剂有助于载体的去除，得到了茶褐色的PTFE纤维；还有通过在纺丝液中共混无机粒子制造聚四氟乙烯多孔膜的方法，其测试结果显示，无机微粉的比例对水通量的影响十分显著，拉伸后，通量增加更为明显。

    相比于其他制备方法，载体法制备PTFE微孔膜通常需要加入适量的致孔剂来获得高的孔隙率，常用的致孔剂可分为可溶性盐和非可溶性的粒子(无机粒子)，相对而言，非可溶性粒子的致孔作用更为显著。现阶段所公开的非可溶性的粒子致孔剂基本上都是采用共混的添加方法，由于非可溶性的粒子不溶于水，仅仅靠机械搅拌悬浮分散于纺丝液中，因此通常会存在粒子团聚或分散不均等现象，不利于纺丝以及拉伸处理，容易造成缺陷。
    因此：目前需要解决的技术问题是非可溶性粒子产生的团聚或分散不均问题。

    二、克服了粒子团聚和分散不均等缺点的新技术
    为解决现有技术问题，国际海洋局天津海水淡化研究所最新研制一种i在载体纺丝制备PTFE微孔膜的基础上，采用原位合成粒子的添加方法，克服了粒子团聚和分散不均等缺点。
    新技术用于膜接触器的PTFE中空纤维多孔膜的制备方法，其以聚四氟乙烯乳液作为原料，采用聚乙烯醇作为载体，在纺丝液中添加二氧化硅前驱体原位合成二氧化硅纳米粒子作为成膜过程中的致孔剂，并采用硅烷偶联剂使其均匀分散，通过溶液纺丝法制备聚四氟乙烯中空纤维膜。所纺膜丝经适当干燥、烧结、拉伸、萃洗等处理后可制得具有一定微孔结构的疏水性聚四氟乙烯中空纤维膜。
    采用新方法，通过在PTFE纺丝液中原位生成的二氧化硅纳米粒子作为致孔剂，然后用载体纺丝的方法制备出具有一定微孔结构的PTFE中空纤维膜，可以显著改善传统物理共混过程中纳米粒子分散不均、易团聚的现象，且过程简单、操作方便、条件温和、需要特定仪器，易于放大和工业应用。
    新技术还提供一种由聚四氟乙烯中空纤维多孔膜制备而成的膜接触器。该中空纤维膜接触器可应用于天然气净化、沼气纯化，烟道气处理，水脱氧等方面。

    新技术利用二氧化硅前驱体在PTFE纺丝液中水解生成分布良好的二氧化硅纳米粒子，并通过硅烷偶联剂进一步提高其在纺丝液中的分散性。所得纺丝液均匀、可纺性良好、无团聚或结块现象发生。所纺膜丝经适当干燥、烧结、拉伸、萃洗等处理后可获得具有一定微孔结构的、适用于膜接触器的疏水性PTFE中空纤维膜。依照新方法所制备的膜丝适合制备成中空纤维膜接触器，应用于天然气净化、沼气纯化、烟道气处理、水脱氧等方面。

    新技术具有如下优点:反应条件温和易控，操作简便安全，对设备无特殊要求，较易实现连续化生产。原位合成致孔剂的方法使二氧化硅纳米粒子可以均匀分散在纺丝液中，克服了共混法中致孔剂易团聚、结块、分布不均的缺点。此方法制备的PTFE中空纤维膜具有均匀的微孔结构、良好的机械性能和化学稳定性，且保持了PTFE材料本身的强疏水性，在膜接触器领域有着很好的应用前景。

    该技术详细工艺配方及制造方法请见：《国内外聚四氟乙烯(PTFE)过滤膜制造新技术工艺配方汇编》