超濾的基本概述
超濾是一種將溶液進(jìn)行凈化、分離或濃縮的膜透過法分離技術(shù)。20多年來發(fā)展迅速,已成為膜分離領(lǐng)域中較為廣泛應(yīng)用的品種之一。醋酸纖維素目前應(yīng)用于制備中空纖維超濾膜較少,但可制備截留分子量較小的超濾膜。其應(yīng)用面非常廣泛,小至家用凈水器,大到現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn),從普通民用到**領(lǐng)域都有不同規(guī)模的應(yīng)用,甚至于在環(huán)境保護(hù)方面也有較大的使用潛力,超濾是一種較有發(fā)展前途的膜法分離技術(shù)。
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中空纖維式超濾膜的制備
超濾膜的制備方法很多,而中空纖維超濾膜主要采用相轉(zhuǎn)換法。 相轉(zhuǎn)換法主要有浸漬凝膠法、溶劑蒸發(fā)凝膠法和溶出法等。目前商品化的中空纖維超濾膜主要采用浸漬凝膠法制備,制膜過程大致可分為七個(gè)步驟:
(1)將制膜材料溶入特定的溶劑中,并根據(jù)需要加入相應(yīng)致孔添加劑;
(2)通過攪拌使膜材料充分溶解,而成為均勻的制膜液;
(3)過濾去掉未溶解的其他雜質(zhì);
(4)脫除溶液中微細(xì)的氣泡;
(5)在紡絲機(jī)中用特1制的噴絲頭擠出形成中空狀原纖;
(6)使原纖中部分溶劑蒸發(fā);
(7)將原纖漬于對(duì)膜材料是非溶劑的凝固浴中(通常是水或水溶液),液態(tài)原纖立即凝固成固態(tài)中空纖維;
(8)后處理使中空纖維具備某種固有性能。
超濾膜材料的機(jī)械強(qiáng)度親水性
因?yàn)樗薪^大多數(shù)污染物如蛋白質(zhì)、礦物油、脂肪等都是疏水性物質(zhì),親水性膜不易跟這些物質(zhì)結(jié)合形成牢固的污垢。當(dāng)采用親水性高分子材料(如醋酸纖維、聚丙1烯腈、聚乙烯醇)制成超濾膜,雖然這類膜具有較好的親水性,但其化學(xué)穩(wěn)定性差,只允許在較狹窄的pH范圍內(nèi)使用。截留分子量(切割分子量)與截留率商品超濾膜多用截留分子量或相近孔徑的大小來表明產(chǎn)品的截留性能。
聚偏氟乙烯(PVDF)、聚砜(PS)、聚醚砜(PES)等疏水性高分子材料制成的疏水性超濾膜,其化學(xué)穩(wěn)定性好,機(jī)械強(qiáng)度高,可以在很寬的pH范圍內(nèi)使用。此外,聚氯乙稀(pvc)、聚乙稀醇(pva)、聚砜酰胺(psa)等也可制備中空纖維超濾膜,但實(shí)際上應(yīng)用較少。為改進(jìn)疏水膜的抗污染能力,現(xiàn)各廠家采用不同的表面改性方法,使其從疏水膜改性為偏親水性膜。經(jīng)過表面改性的膜也歸類為親水性膜。目前廣泛使用的超濾膜多屬這類經(jīng)過改性的親水性膜,其親水程度因各廠家改性方法不同而不同,因此具有不同的抗污染性能。
詞條
詞條說明
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制膜材料 制造超濾膜的材料很多,但用于制造中空纖維超濾膜材料主要為一部分成纖性能良好的高分子材料。對(duì)膜材料的要求是具有良好的成膜性、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、耐酸堿性、微生物侵蝕性和抗1氧化性。并且具有良好的親水性,以得到高的水通量和抗污染能力。目前常用的材料有如下幾種: 聚砜、聚醚砜屬于疏水性膜材料,機(jī)械強(qiáng)度高,耐熱、耐化學(xué)性良好,為目前應(yīng)用較多的膜材料之一。應(yīng)用于MBR的超濾膜材料也由聚丙1烯膜
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