聚醚砜中空纤维膜的制备及其微结构调控

以聚醚砜(PESU)为膜材料,聚乙烯吡咯烷酮为致孔剂,水为非溶剂,N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,采用非溶剂致相分离的干喷湿纺法制备PESU中空纤维膜丝,探究了气隙湿度、PESU含量、牵伸倍数、喷板温度、凝固浴温度等因素对膜丝微结构的影响。使用扫描电子显微镜观察了膜丝截面形貌结构并对膜丝组件的牛血清蛋白(BSA)截留性能进行了表征。结果表明,在PESU质量分数为15%~18%、气隙湿度为60%、喷板温度为30℃、凝固浴温度为70℃及牵伸倍数为2.5~3倍的条件下可制得内皮层较薄、支撑层呈海绵孔结构的中空纤维膜;气隙湿度由50%增加至60%时,膜丝内皮层厚度占比由10.02%减小至4.07%;膜丝内皮层厚度占比随PESU含量的增大及喷板温度的提高而增加,随牵伸倍数的增大、气隙湿度的提升及凝固浴温度的升高而下降;所制得的带内皮层的截面海绵状结构中空纤维膜对BSA截留率皆在98%以上。

高性能中空纤维超滤膜结构和性能研究

以含二氮杂萘酮结构的聚醚砜酮(PPESK)为膜材料,N-甲基-2-吡咯烷酮为溶剂,一缩二乙二醇、乙二醇甲醚和丁酮为添加剂,采用干-湿相转化技术制备了中空纤维非对称超滤膜。结果表明,聚合物浓度、添加剂类型和添加剂浓度的变化导致了超滤膜的形态逐渐由长而宽的指状孔结构变为海绵状结构,同时也对超滤膜的性能产生了较大的影响,所制得的PPESK超滤膜在0 1MPa的操作压力下对PEG10000的截留率高于95%,纯水通量可高达约159L/(m2·h)。

异形聚偏氟乙烯中空纤维膜的研制

利用特殊结构的纺丝喷头,通过溶液相转移法,研制具有异形结构如:一字形多芯、品字形多芯结构的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜.系统研究了纺丝入水距离、异形膜形状对膜形态结构与性能的影响.结果表明:随纺丝入水距离的增大,异形膜的超滤水通量、透气系数、膜蒸馏通量、抗压密系数、断裂强力及破裂压力减小;异形膜中品字形三芯中空纤维膜的断裂强力较单芯中空纤维膜有很大的提高,而且破裂压力和抗压密系数在异形膜中最大,纺丝成形稳定性最佳.

PVDF中空纤维滤膜的形态结构

用Ｌ－Ｓ相转换法制备了聚偏氟乙烯（ＰＶＤＦ）中空纤维不对称滤膜。铸膜液由聚合物、溶剂和添加剂组成。用电子显微镜（ＳＥＭ）考察了聚合物浓度、添加剂用量及种类对膜形态结构的影响。实验结果表明，聚合物浓度对膜形态结构有显著影响，当铸膜液中聚合物浓度较低时，无论用什么种类添加剂，都能形成大、且多的孔，但孔的形状随添加剂不同而异。当恒定聚合物浓度时，添加剂的用量对膜形态结构有很大的影响，但孔的大小及多少与添加剂含量的多少不成正比。

中空纤维膜表面结构对脱氧效率的影响

采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜对水中的溶解氧进行了脱氧研究,考察了膜表面结构对脱氧效率的影响。通过改变内凝固浴的组成来改变膜的表面结构。在测定脱氧效率的同时,对不同内凝固浴下的中空纤维膜内表面结构进行了场发射电镜扫描(FE-SEM),并分别测定了中空纤维膜的孔径、透气系数以及力学性能。结果表明,随着内凝固浴中溶剂DMAc含量的增大,膜内表面开孔结构变大,表面变得粗糙,这种结构使得膜的透气系数增大,传质系数和脱氧效率提高。

内凝固浴流速对聚醚酰亚胺中空纤维膜结构与性能的影响

以N,N 二甲基乙酰胺为溶剂,水为内、外凝固浴,制备聚醚酰亚胺中空纤维膜,研究了内凝固浴流速对膜的形态结构、分离性能以及力学性能的影响。实验结果表明:随着内凝固浴流速的提高,纤维外径略有下降、内径有较大程度的提高、壁厚减小,其它结构无明显变化。与此相对应,膜的力学性能有一定程度的下降,而水通量有很大程度的提高,截留率变化不大。当内凝固浴流速/纺丝液流速大于 0.4 时,纤维内壁表面产生较大的轴向应力,把处于相分离早期的分子链或分相微区拉开,产生了微孔。