制备工艺对聚醚砜中空纤维膜外表面孔结构的影响

以聚醚砜(PESU)作为膜基材,聚乙烯吡咯烷酮为致孔添加剂,N,N-二甲基乙酰胺为溶剂,水为非溶剂,采用非溶剂致相分离法制备了PESU中空纤维膜。依据膜丝外表面形貌结构表征,对膜丝外表面孔结构包括开孔率、平均孔径、孔径分布等参数进行了统计分析,研究了气隙高度及其相对湿度、纺丝牵伸倍数、凝固浴温度与喷板温度等工艺参数对膜丝外表面孔结构的影响。结果表明,在气隙高度30 cm、气隙相对湿度70%、牵伸倍数1倍、凝固浴温度70℃、喷板温度30℃的条件下,可制得外表面开孔情况较好的中空纤维膜;提高气隙高度或者气隙相对湿度都会增加膜丝外表面开孔率,在相对湿度为70%时开孔率可达18.13%,平均孔径达到最大值0.23μm,但孔径大小均匀性下降;随牵伸倍数的增加,外表面开孔率下降、孔径分布均匀性增加;凝固浴温度的升高有利于外表面开孔;喷板温度的升高则会使膜外表面开孔率下降甚至产生致密皮层。凝固浴温度为70℃时,膜的纯水通量达到530.6 mL/(m2·h·mmHg)。