聚砜类分离膜的研究进展

膜分离技术的应用及发展趋势摘要：综述膜分离技术的分离机理、特点、种类，介绍国内外膜分离技术的研究进展及其在各个领域的应用现状，同时指出该技术存在的问题，提出选用更佳的膜材料以及多种膜分离技术联用是其今后的发展方向。

关键词：膜分离技术；微滤；超滤；纳滤；生化产品；微生物制药膜分离技术是一种新型高效、精密分离技术，它是材料科学与介质分离技术的交叉结合，具有高效分离、设备简单、节能、常温操作、无污染等优点，广泛应用于工业领域，尤其在食品、医药、生化领域发展迅猛。

据统计，膜销售每年以14%~30%的速度增长，而最大的市场为生物医药市场[1] 。

笔者在此综述了膜分离技术的原理及其应用现状，并展望其发展趋势。

1 膜分离技术1.1 原理膜分离技术是一种使用半透膜的分离方法，在常温下以膜两侧压力差或电位差为动力，对溶质和溶剂进行分离、浓缩、纯化。

膜分离技术主要是采用天然或人工合成高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分流质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集操作。

现已应用的有反渗透、纳滤、超过滤、微孔过滤、透析电渗析、气体分离、渗透蒸发、控制释放、液膜、膜蒸馏膜反应器等技术，其中在食品、药学工业中常用的有微滤、超滤和反渗透3 种。

1.2 特点膜分离技术具有如下特点[2]：1）膜分离过程不发生相变化，因此膜分离技术是一种节能技术；2）膜分离过程是在压力驱动下，在常温下进行分离，特别适合于对热敏感物质，如酶、果汁、某些药品的分离、浓缩、精制等。

3)膜分离技术适用分离的范围极广，从微粒级到微生物菌体，甚至离子级都有其用武之地，关键在于选择不同的膜类型；4）膜分离技术以压力差作为驱动力，因此采用装置简单，操作方便。

1.3分类超滤的截留相对分子质量在1000-100000之间，选择某一截留相对分子质量的膜可以将杂质与目标产物分离。

超滤技术在生化产品分离中应用最早、最为成熟，已广泛应用于各种生物制品的分离、浓缩。

膜分离技术应用的研究进展一、本文概述随着科技的不断进步，膜分离技术作为一种高效、环保的分离技术，已经在多个领域得到了广泛的应用。

膜分离技术，利用特定的膜材料对混合物中的不同组分进行选择性分离，具有操作简便、能耗低、分离效果好等优点，因此在化工、环保、食品、医药等领域有着广阔的应用前景。

本文旨在对膜分离技术应用的研究进展进行全面的综述，分析各类膜材料的性能特点，探讨膜分离技术在不同领域的应用现状，以及未来可能的发展趋势。

通过对膜分离技术的深入研究，我们期望能够为相关领域的科技进步和产业发展提供有益的参考。

二、膜分离技术的分类与特点膜分离技术是一种基于膜的选择性渗透原理，用于分离、提纯和浓缩溶液中的不同组分的高效分离技术。

根据其分离机制和操作原理，膜分离技术主要分为以下几类，并各自具有其独特的特点。

微滤（Microfiltration，MF）：微滤膜通常具有较大的孔径，能够有效截留溶液中的悬浮物、颗粒物和细菌等。

其特点是操作简单、高通量、低能耗，广泛应用于水处理、食品加工和制药等领域。

超滤（Ultrafiltration，UF）：超滤膜的孔径介于微滤和纳滤之间，能够截留分子量较大的溶质和胶体物质。

超滤技术具有分离效果好、操作简便、对热敏性物质损伤小等优点，常用于蛋白质、酶等生物大分子的分离和纯化。

纳滤（Nanofiltration，NF）：纳滤膜的孔径较小，能够截留分子量较小的溶质和无机盐。

纳滤技术具有对有机物和无机盐的高效分离能力，且能在较低的操作压力下实现较高的分离效率，适用于水软化、废水处理和食品工业等领域。

反渗透（Reverse Osmosis，RO）：反渗透膜具有极小的孔径，能够截留溶液中的绝大多数溶质，实现高纯度水的制备。

反渗透技术具有分离效果好、产水水质高、操作稳定等优点，是海水淡化、苦咸水脱盐、工业废水处理等领域的首选技术。

电渗析（Electrodialysis，ED）：电渗析技术利用电场作用下的离子迁移原理，实现溶液中阴阳离子的分离。

聚砜膜的制备及在含pvp工业废水中的应用
聚砜膜是一种优良的分离材料，具有良好的耐化学性能和疏水性能，因此得到了广泛
应用。

本文通过溶液浇铸法制备聚砜膜，并考察了其在含PVP工业废水中的处理效果。

实验方法
对含PVP工业废水处理实验的过程是，先将工业废水中的悬浮物过滤掉，然后将聚砜
膜放入废水中，经过一定时间静置后取膜。

实验结果与分析
制备得到的聚砜膜形状规则、表面光滑、色泽透明。

使用Scanning electron microscopy（SEM）对膜的表面形貌进行了观察，发现膜表面均匀、无毛刺或裂纹，呈现出典型的平滑表面结构。

应用实验中，含PVP工业废水的COD污染物浓度为650mg/L，PH=7.2，空气温度为25℃，湿度为70%。

将聚砜膜放入废水中，经过24小时的静置，取出膜进行COD测定。

实验结果显示，经过聚砜膜处理后，含PVP工业废水的COD污染物去除率为92.3%。

这说明，聚砜膜具有良好的污染物分离和过滤能力，可以很好地应用于工业废水处理中。

结论
通过本次实验，成功制备出了一种质量稳定、形状规则、表面光滑的聚砜膜，并验证
了其在含PVP工业废水处理中的应用效果。

结果表明，聚砜膜可实现高效、可靠的工业废
水处理，具有很好的应用前景。

ZIF-8阵列-聚砜混合基质膜的制备及CO2-N2分离性能研究ZIF-8阵列/聚砜混合基质膜的制备及CO2/N2分离性能研究摘要：随着环境污染问题的加剧，CO2/N2分离已成为研究热点。

本研究通过水热法制备了ZIF-8阵列纳米颗粒，并将其与聚砜混合制备成膜，并对其CO2/N2分离性能进行了研究。

研究结果表明，ZIF-8阵列/聚砜混合基质膜具有较好的CO2/N2分离性能，CO2的分离系数达到了42.5，而N2的分离系数仅为2.5。

本研究可为CO2/N2分离膜的制备及应用提供一定的参考依据。

关键词：ZIF-8阵列，聚砜，混合基质膜，CO2/N2分离性能1.引言二氧化碳（CO2）是人类活动所排放的重要温室气体之一，对全球气候变化产生了重大影响。

而氮气（N2）则是空气中的主要组成部分，其分离与回收具有重要的应用价值。

因此，CO2/N2分离已成为研究热点。

目前常用的CO2/N2分离方法主要包括压力摩擦等渗法、渗透气法、非均相渗透法等。

其中，基于膜的分离技术由于具有分离效率高、操作简单、设备投资低等优势而备受关注。

然而，传统的聚合物膜材料具有选择性较低、气体通量低等诸多缺点，而金属有机骨架材料（MOFs）则具有孔径可调、表面积大、储气性能好等优点，并具有良好的应用前景。

本研究通过水热法制备了ZIF-8阵列纳米颗粒，并将其与聚砜（PSF）混合制备成膜，并对其CO2/N2分离性能进行了研究，以此探究ZIF-8阵列/聚砜混合基质膜的应用价值。

2.实验部分2.1 实验材料聚砜（PSF）、N-甲基吡咯烷酮（NMP）、氨水、乙酸铜、对苯二甲酸（H2BDC）等试剂均为优级试验试剂，供应商为天津博远化工有限公司。

2.2 实验方法（1）ZIF-8阵列的制备将H2BDC溶于NMP中，搅拌至完全溶解储备。

随后，将适量乙酸铜和氨水加入以上混合液中，并调节pH至10，放置在水浴中反应1h，得到无色沉淀。

将沉淀离心、洗涤并干燥后，烧脱模板，得到ZIF-8阵列纳米颗粒。

《聚砜膜的制备及其性能研究》2023-10-26•引言•聚砜膜的制备•聚砜膜的性能表征目录•聚砜膜的应用领域•研究结论与展望•参考文献01引言聚砜材料的应用聚砜作为一种高性能的工程塑料，在电子、汽车、航空航天等领域得到广泛应用。

然而，聚砜膜在某些领域的应用中存在一些限制，如高成本、低产量等，因此研究聚砜膜的制备及其性能具有重要意义。

要点一要点二聚砜膜研究现状目前，对于聚砜膜的研究主要集中在提高其性能、降低成本以及拓展应用领域等方面。

然而，仍存在一些问题需要进一步研究和探讨，如制备工艺不成熟、性能不稳定等。

研究背景与意义研究目的本课题旨在研究聚砜膜的制备工艺，优化制备条件，提高膜的性能和产量，同时探究聚砜膜的结构与性能关系，为拓展其应用领域提供理论支持和实践指导。

研究内容本研究将从以下几个方面展开：（1）聚砜膜制备工艺的研究；（2）聚砜膜性能的表征与测试；（3）聚砜膜结构与性能关系的研究；（4）聚砜膜的应用领域拓展研究。

研究目的与内容研究方法本研究将采用实验研究法，通过制备不同工艺条件下的聚砜膜，对其性能进行表征和测试，同时研究其结构与性能关系。

研究手段本研究将综合运用文献调研、实验研究、数据分析和理论分析等方法，具体包括：（1）搜集和整理聚砜膜的相关文献资料；（2）设计和制备不同工艺条件下的聚砜膜；（3）利用扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）、万能材料试验机等设备对聚砜膜的性能进行测试和表征；（4）通过X射线衍射（XRD）、红外光谱（IR）等技术手段研究聚砜膜的结构；（5）运用数据分析和理论分析方法对实验结果进行处理和研究。

研究方法与手段02聚砜膜的制备1原料及试剂23聚砜树脂是一种高性能的工程塑料，具有优异的热稳定性、化学稳定性和机械性能，是制备聚砜膜的主要原料。

聚砜树脂溶剂是制备聚砜膜的重要试剂，需要选择与聚砜树脂相容性好、挥发性适中的溶剂。

溶剂根据需要，可能还需要添加交联剂、催化剂等其他化学试剂。

聚砜类血液透析膜材料和结构研究进展徐天成;夏列波;牟倡骏【摘要】综述国内外聚砜类血液透析膜的研究现状及发展方向.介绍制膜材料、制膜工艺条件、成膜机理;阐述聚砜类血液透析膜制备的基本方法.对比不同厂家聚砜类血液透析膜在组成成分、几何尺寸、膜孔径大小和磷酸盐清除性能等方面的差异,并分析这些差异对临床应用的影响,展望聚砜类血液透析膜制备技术和应用领域的发展趋势.%In this article,a review on the current research and development of polysulfone hemodialysis membranes was demonstrated,and the membrane preparation method,materials,fabricating parameters and formation mechanism etc.were introduced,and the difference of membrane composition,geometric shapes,pore size and phosphate clearance were discussed.Furthermore,the effects of these difference to the clinical applications were evaluated.Finally,the preparation technology and applications of polysulfone hemodialysis membranes were prospected.【期刊名称】《膜科学与技术》【年(卷),期】2018(038)001【总页数】7页(P129-135)【关键词】聚砜;血液透析;超滤;研究进展【作者】徐天成;夏列波;牟倡骏【作者单位】威海威高血液净化制品有限公司研发部,威海264210;威海威高血液净化制品有限公司研发部,威海264210;威海威高血液净化制品有限公司研发部,威海264210【正文语种】中文【中图分类】TQ028.3我国每年有近400万人患急性肾病，且人数还在逐年攀升.危重症急性肾损伤发病后的死亡率高达60.3%.目前肾脏疾病患者中，约两成患者是急性肾损伤所致，在所有急性肾损伤患者中又有相当一部分患者因救治不及时而导致肾功能衰竭(俗称“尿毒症”)，需要终身接受血液透析治疗.目前，按照全国各大医院登记在册的血液透析治疗患者人数50万人进行估算，每人每年平均透析150次左右，血液透析治疗每年的市场规模将达数百亿元.随着国家大病医保政策的普及，血液透析技术也迅速发展，透析患者已经不能满足于仅清除小分子毒素的低通量血液透析，对显著提升中大分子毒素清除能力的高通量血液透析需求日益迫切.然而，由于患者个体差异和国内血透中心硬件配置的现状,对高通量血液透析膜的内表面孔径范围、亲疏水结构、荷电属性、内毒素拦截能力、中大分子毒素清除能力及超滤率等方面提出了更高的多样化需求.因此国内外各大厂商陆续研发了品种繁多的血液透析膜种类.1 聚砜类血液透析膜的发展血液透析膜自上世纪初问世以来，制膜材料的发展经历了由铜氨纤维素到再生纤维素，再到醋酸纤维素，以及生物相容性较好且通透性较高的合成膜，如聚砜、聚醚砜、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈 - 丙烯磺酸盐共聚物、聚乳酸、聚乙烯 - 乙烯醇共聚物等[1].其中，传统纤维素透析膜由于含有大量羟基官能团易激活补体[2]，导致一系列生理反应及临床病症的问题，市场迫切需要血液相容性更佳的膜材料.1983年，Stericher和Schneider两位德国科学家首次将聚砜材料应用于血液透析膜制备;1991年日本日机装株式会社将聚醚砜与多芳基聚合物共混制备血液透析膜;1999年，日本尼普洛使用聚醚砜与PVP共混制备血液透析膜.从膜性能来看，聚砜类材料制备的血液透析膜具有中分子毒素清除率高、血液相容性好、机械强度和化学稳定性高等优点，是目前合成高分子材料制成的透析器中销量最大的品种[3]，国内外越来越多的厂家投入到相关膜材料和膜结构的研发.2 聚砜类血液透析膜的材料特点聚砜类材料普遍具有疏水性，单独作为制膜材料使用存在超滤率低、残凝血严重、易吸附蛋白、难清洗复用等缺点，因此，往往需要通过改性的方法进行改善.常用的改性方法包括本体改性、表面改性和共混改性.例如，通过化学合成的方法将功能片段引入聚砜高分子链[4]，将具有特定功能的新型高分子材料用于制膜(本体改性).或者将维生素E、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等改性材料[5]溶解在纺丝芯液中，随着水洗和烘干过程沉积在膜内表面(表面改性)，并取得了显著效果[6-7].此外，还可以将丙烯和甲磺酸钠聚合物(AN69)、PVP等亲水改性材料与聚砜先后加入有机溶剂中制成纺丝液直接进行纺丝(共混改性)[8].从改性方法的复杂程度和大规模工业化的经济效益角度来看，共混改性是研究最多和工业化应用最广泛的改性方法.例如，Ouradi[9]将聚砜与AN69共混制备平板膜，结果表明膜表面亲水性和电负性随着AN69含量的增加而增强.膜通量提高的同时对聚乙二醇的截留率也有明显上升.Heilmann[10]将高分子量的PVP与聚砜共混制膜，相对分子质量较小的PVP往往被洗脱，而相对高分子质量的PVP则部分保留在膜内.作为亲水改性材料的PVP与聚砜类材料相容性良好，被越来越多厂商使用.但随着膜中加入PVP的量过大，洗脱后明显残留的PVP会增大膜对血液中补体的激活，且激活程度与PVP的含量正相关，从而影响膜材料固有的生物相容性.此外，灭菌方式也对PVP溶出产生重要影响.蒸汽灭菌可以较好地维持PVP高分子链稳定性，而γ射线灭菌，不同灭菌剂量下PVP有发生降解和交联的两种趋势，从而增加PVP溶出或者减少PVP溶出[11].Hayama[8]通过XPS表征了聚砜膜内表面PVP含量，结果表明，膜表面生物相容性不仅取决于膜表面PVP含量，也取决于膜表面形态结构.采用PVP含量较少但表面形态结构更佳的膜与PVP含量较多但表面形态结构稍差的膜可以获得相近的生物相容性.Yang[12]研究了不同分子量PVP对聚醚砜膜孔结构和性能的影响，并使用次氯酸钠进行后处理进一步增大膜孔径、孔隙率和表面电负性.此外，在膜制备过程中，随着非溶剂(水)温度的增加，膜孔径也会相应增大[13].Barzin[14]通过原子力显微镜(AFM)研究了不同PVP含量和热处理温度下膜内表面的形貌，结果表明，较低的PVP含量和较高的热处理温度可以获得较高的超滤性能和较平滑的内表面.在成膜过程中，膜内表面与芯液接触发生剧烈的溶剂 - 非溶剂双扩散作用而形成致密皮层，膜内PVP向内表面移动，相对分子质量较大的PVP组分被“锁钉”其中，相对分子质量较小的PVP则被洗脱；膜外表面先与湿态空气接触发生温和的溶剂 - 非溶剂双扩散作用而形成延伸至支撑层的疏松贯穿孔三维网络结构，更多的PVP在成膜外部条件作用下被洗脱.表1 国内外部分企业聚砜血液透析膜PVP含量和内表面平均孔径Table 1 Inner surface pore size and membrane PVP(polyvinyl pyrrolidone) concentration of some hemodialysis membrane manufacturing companies at home and abroad膜生产厂家及型号内表面PVP质量分数/%整体PVP质量分数/%内表面平均孔径/nm中国威高F1526.85.023.6中国威高HF1523.94.464.6德国费森F7HPS19.1[8]3.556.6日本旭化成APS-150E30.3[8]5.564.5日本东丽PS-1.6UW23.0[8]4.227.93 聚砜类血液透析膜的结构特点商品聚砜类血液透析膜内径通常为185～220 μm，壁厚为35～45 μm.内径和壁厚继续增大，则会显著降低装填密度，但随着膜厚度增加，内毒素拦截能力有所增加[15].内径进一步降低，则会显著增加血流阻力和残凝血发生的风险，壁厚进一步降低则会增加破膜风险和透析过程中内毒素进入血液侧的风险.从表1分析可知，膜内PVP主要在内表面富集以强化膜表面亲水性能，而膜内其他部位PVP含量较低则可以凸显聚砜类材料的疏水性.表2列举了膜面积相近的各型透析器膜结构及对应磷酸盐清除率(来自产品说明书).可见，低通量透析器磷酸盐清除率明显低于高通量透析器.高通量透析膜相比低通量透析膜除了更加卓越的小分子毒素清除能力，还具有更高的超滤率及显著的中分子毒素(例如β2 - 微球蛋白)清除能力.膜丝宏观波浪结构可以强化小分子毒素清除效果，而相比传统大波浪结构，振幅更小、周期更短的微波浪结构使小分子毒素清除效果进一步强化[16].膜内表面致密层厚度仅1 μm左右.图1分别展示了威高F15(低通量)和HF15(高通量)膜内表面和外表面膜孔结构;图2分别展示了费森尤斯FX8(低通量)和FX80(高通量)膜内表面和外表面膜孔结构.两者内表面孔径范围只有几纳米到十几纳米，是物质跨膜运动的主要阻力来源，也对不同分子量物质起到关键的筛分作用.高通量膜内表面孔径明显更大，孔隙率更高.表2 国内外部分企业血液透析膜结构及磷酸盐清除率Table 2 Structure amd phosphate removal of hemodialysis membrane manufacturing company at home and abroad生产厂家及型号膜材料类型膜内径/壁厚/μm膜面积/m2膜丝结构磷酸盐清除率*/(mL·min-1)中国威高F15PSU(聚砜)+PVP低通量200/401.5微波浪159中国威高HF15PSU+PVP高通量200/401.5微波浪178中国贝恩B-16PPES+PVP低通量200/351.6微波浪99中国贝恩B-16HPES+PVP高通量200/351.6微波浪155德国费森FX8PSU+PVP低通量185/351.4微波浪160德国费森FX60PSU+PVP高通量185/351.4微波浪177德国贝朗HI15PSU+PVP高通量195/351.5微波浪191日本东丽TS-1.6ULPSU+PVP高通量200/401.6纤维编织193尼普洛ELISIO-15HPES+PVP高通量200/401.5微波浪184注：*按照相关标准[28]在200 mL/min血液侧流速和500 mL/min透析液侧流速下进行评价.图1 低通量膜(F15)和高通量膜(HF15)表面形貌Fig.1 Surface morphology of low flux and high flux membrane高通量血液透析膜具有中大分子毒素清除能力的同时，也面临相比低通量透析膜更严重的内表面蛋白质吸附，从而造成膜通透性下降和毒素清除能力衰减[17].高通量血液透析膜[18]显著提升了以β2 - 微球蛋白为代表的中大分子毒素清除率，但分子量更大的蛋白质毒素清除明显不足，例如，α1 - 微球蛋白等.为了应对不同透析患者的差异化需求，切割分子量更大的血液透析膜被研发出来，旨在提升大分子量蛋白质毒素的清除[19].然而，由于膜孔径的增大，往往使更多的白蛋白等大分子有益物质被同时清除.如何将纳米技术应用于血液透析膜制备，提高膜孔均一性和表面孔隙率，是未来血液透析膜的重要发展方向之一[20].图2 低通量膜(FX8)和高通量膜(FX80)表面形貌Fig.2 Surface morphology of low flux and high flux membrane4 聚砜类血液透析膜的制备方法目前实验室研究及工业应用的聚砜类血液透析膜主要采用干 - 湿相转化法制备.该方法主要经历非溶剂蒸汽诱导的膜外表面附近相转化和非溶剂液体诱导的膜内表面附近相转化.由于膜外表面气液界面和膜内表面液液界面溶剂与非溶剂的双扩散速率相差悬殊，成膜动力学迥异，导致最终形成内表面致密皮层结构和外表面大孔疏松层结构.如图3所示，绝大多数聚砜类血液透析膜的制备经历了以下主要工艺流程为：纺丝溶液配制→真空脱泡→铸膜液过滤→计量泵调速→喷丝板挤出→凝固浴成膜→水洗脱除小分子物质→烘干脱水→卷绕收集→切割、包裹丝束.在制膜过程中，聚合物浓度、添加剂种类及含量、纺丝速率、凝固体系组成等诸多因素共同作用，影响膜结构的形成，进而影响膜性能.下面分别对这些因素加以分析.图3 血液透析膜纺丝工艺过程示意图Fig.3 Diagram of hemodialysis membrane spinning process4.1 聚合物浓度聚砜类材料由于分子量较大，在溶液中的浓度直接影响铸膜液的黏度和相转化过程中皮层和支撑层的形成.在其他条件基本相同时，降低纺丝溶液中聚合物(聚醚砜)浓度，制备的膜超滤性能明显增加[21].4.2 添加剂Barzin等[18]采用PVP为添加剂，考察了不同添加量时的膜性能，结果表明，将PVP含量(质量分数)从5%降至2.8%时可以获得最佳的毒素清除性能.添加剂的引入，成膜体系由三元变为四元，将使研究变得十分复杂，可以通过将聚合物与添加剂并入一元或者固定聚合物与添加剂的配比[22]简化处理.Sadrzadeh等[22]比较了在PES/NMP体系中不同分子量的PVP和PEG的成膜热力学和动力学.由图4可知，PEG和PVP由分子结构和分子量不同造成其与聚合物PES、溶剂NMP之间的溶解度参数差异大小区别(表3)，是使体系不稳定性增加、双节线发生迁移的重要原因.图4 不同相对分子质量PVP或PEG(聚乙二醇)对制膜液体系[PES(聚醚砜)/NMP(N - 甲基吡咯烷酮)/水]双节线的影响[22]Fig.4 Experimental bimodal curve data for water/NMP(N-methyl pyrrolidone)/PES(polyether sulphone)/additive system表3 制膜液体系组成及热力学性质[22]Table 3 Preparation variables and their thermodynamic properties[22]PES质量分数/%添加剂质量分数/%种类相对分子质量/103体系黏度*/(Pa·s)双节线迁移率/%溶解度参数差异/MPa1/2NMP/添加剂添加剂/PES150--0.50--155PEG0.40.6310.92.11.21515PEG0.40.9749.72.11.2155PEG100.9416.95.04. 1155PEG351.7248.45.44.5155PVP100.9213.84.43.5155PVP13007.9825.74.73 .81510PVP130012.7538.34.23.8注：*温度T=298 K；剪切速率50 s-1.4.3 纺丝速率Qin等[23]通过研究纺丝液在喷丝板出口附近的剪切速率，考察了不同纺丝速率下膜微观结构和机械性能.结果表明，随着纺丝速率的增加，膜通量下降，截留率升高，机械强度也明显增大.这是由于剪切速率的作用使得膜孔在形成过程中受到轴向力的作用产生的收窄效应和高分子链的取向作用.纺丝速率是指卷绕毂收集初生膜丝的线速度，通过纺丝速率及喷丝板外形尺寸，可以计算出单位时间内从喷丝板挤出铸膜液的量及芯液流量.由于制膜体系的差异，具体工艺参数也不尽相同.为了获得内径和壁厚相同的血液透析膜，在改变纺丝速率的同时，纺丝液、芯液供给量、空气间隙、凝胶时间、水洗强度等工艺参数也要同步改变.4.4 凝固浴体系组成凝固浴体系可以是单一物质，也可以是多种物质的混合[24].通过调控凝固浴体系组成，改变体系的相互作用参数，影响混合凝固浴体系对纺丝溶液中聚合物及溶剂的相互作用强度，从而调控成膜速率和微孔结构.在纺丝过程中，凝固浴体系分为内凝固浴体系(芯液)和外凝固浴体系(空气间隙和凝固浴槽).Roesink等[25-26]通过向芯液中加入一定比例的溶剂，从而调控膜内表面孔结构，例如增加膜内表面平均孔径和孔隙率.然而，芯液或外凝固浴中的溶剂含量并非越多越好，随着溶剂含量的增加，膜孔径增大的同时，孔径分布更宽，膜对特定分子量区间物质的筛分作用下降，且芯液或外凝固浴中溶剂添加量通常存在一个临界值[27]，而这个临界值被认为是能够稳定纺制中空纤维膜的最大溶剂组成.高于该最大组成，纺丝溶液将难以成膜.4.5 聚砜类血液透析膜制备的特点和难点1) 膜表面孔径调控：聚砜类材料制备血液透析膜时需要通过纺丝液配方、纺丝工艺等多方面调控.例如,纺丝液配方调控可以在优化后的基础配方上将相对分子质量大的亲水添加剂和相对分子质量小的亲水添加剂配合使用，从配方上调控膜亲疏水性和孔隙率；纺丝工艺调控可以在优化后的基础工艺上将芯液非溶剂强度(调节芯液组成)与纺丝速率联动调节，从工艺上调控膜孔径大小和均一性.2) 膜机械强度：从透析耗材高效化和集约化的角度考虑，更薄的壁厚有利于降低耗材成本和提高患者治疗效果，然而，过薄的壁厚会增加使用过程中破膜的风险,因此，在膜制备过程中需要兼顾考虑.3) 膜内亲疏水结构设计：根据聚砜类血液透析膜的使用特点，内表面一定程度的亲水化处理和诱导交联是增加膜表面生物相容性和降低添加剂溶出进入患者体内风险的主要措施之一，而通过一定的外部条件降低膜支撑层亲水添加剂含量，体现疏水特性则有利于拦截来自透析液侧的内毒素等有害物质.5 聚砜类血液透析膜的表征方法血液透析膜是通过透析器来体现其性能的.因此,血液透析膜的表征可以通过组装而成的透析器,按照行业标准[28]进行表征.主要评价指标包括牛血浆超滤率、小分子(尿素、肌酐、磷酸盐、VB12)清除率、中大分子蛋白质(β2 - 微球蛋白、肌红蛋白、白蛋白等)筛选系数等.6 展望聚砜类血液透析膜以良好的热稳定性、化学稳定性和机械强度，自20世纪80年代问世以来已经使用了30多年，目前市场占有率超过60%.未来聚砜类血液透析膜的发展可以从以下3个方面推进：(1)膜内表面孔结构设计.为了提高膜对溶质的清除效率，需要设计更薄的内表面功能分离层和更高的内表面孔隙率，同时限制能透过白蛋白等对人体有益的大分子物质膜孔的生成.(2)提高膜机械强度.为了提高透析器清除效率并降低耗材成本，降低膜壁厚逐渐成为未来的发展趋势，因此需要研发分子量更高的聚砜类制膜原材料并用于血液透析膜的制备，以满足使用过程中对机械强度的要求，避免破膜现象的发生.(3)膜内亲疏水结构设计.高通量血液透析和血液透析滤过未来将逐渐取代低通量血液透析成为国内血液透析的主流治疗模式，膜内表面亲水性不佳则容易在使用过程中产生残凝血、跨膜压异常升高等问题，而显著的内滤过和补液的排出带来膜两侧更强的液体交换量，不仅考验膜表面抗污染能力，也对膜拦截内毒素等热原物质的能力提出了更高要求.因此需要进一步优化膜功能分离层和支撑层的结构，以保证使用的安全性和有效性.参考文献:[1] Mineshima M. 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