制备过程对聚醚砜中空纤维水通量的影响
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PEG的分子量和浓度对PES中空纤维膜结构和性能的影响李魁;朱奇;陈慧英;洪昱斌;丁马太;何旭敏;蓝伟光【摘要】探究添加剂聚乙二醇(PEG)的不同分子量及浓度对于干-湿相转化法制备的聚醚砜(PES)中空纤维超滤膜结构和性能的影响。
结果显示,随着 PEG分子量由600增大到20000,膜通量先增后减,在PEG分子量为6000时最大,为177.41L/(h·m2);截留率、拉伸强度则均逐渐下降。
随着 PEG-6000浓度由4%增大到10%,膜通量逐渐上升,截留率、拉伸强度逐渐下降。
%The effect of polyethylene glycol (PEG)molecular weight and concentration on the performance of PES hollow-fiber membranes,fabricated by phase inversion process,was investigated.The results demonstra-ted that the rejection and tensile strength decrease gradually when the PEG molecular weight increases from 600 to 20 000.Meanwhile,the pure water flux first increases and then decreases,which reaches the maximum value of 177.41 L/(h·m2)at the PEG molecular weight of 6 000.In addition,with the increase of the PEG-6 000 concentration from 4% to 10%,the pure water flux gradually increases,whereas both the rejection and tensile strength gradually decrease.【期刊名称】《功能材料》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P4121-4124)【关键词】PES;PEG;超滤膜;中空纤维【作者】李魁;朱奇;陈慧英;洪昱斌;丁马太;何旭敏;蓝伟光【作者单位】厦门大学化学化工学院,福建厦门 361005; 厦门大学材料学院,福建厦门 361005;厦门大学化学化工学院,福建厦门 361005; 厦门大学材料学院,福建厦门 361005;三达膜科技厦门有限公司,福建厦门 361022;三达膜科技厦门有限公司,福建厦门 361022;厦门大学材料学院,福建厦门 361005;厦门大学化学化工学院,福建厦门 361005;厦门大学材料学院,福建厦门361005; 三达膜科技厦门有限公司,福建厦门 361022【正文语种】中文【中图分类】TQ028.81 引言聚醚砜(PES)玻璃化温度高(225℃),耐热、耐碱、耐压力、耐腐蚀以及血液相容性等综合性能优异,常作为超滤、纳滤膜材料。
PTFE中空纤维膜的亲水改性郭晓蓓;余佳彬;黎鹏;费传军;范凌云【摘要】PTFE hollow fiber membrane was hydrophilicmodified by fluorocarbon as surfactant and methylene chloride as solvent.The effects of concentration and assembly time on the hydrophilicity of hollow fiber membrane were studied.The optimum condition of the hydrophilic modification was determined as the concentration of fluorocarbon surfactant was 3 g/L,and the best time for PTFE hollow fiber membrane assembly was 4 h.The effects of hollow fiber membrane for treatment of wastewater were tested.The results show that the performance of sewage treatment is higher than the national standard.COD (chemical oxygen demand) removal rate reached 84.2%,and the ammonia removal rate reached 94.4%,and suspended solid removal rate reached 99.0%.%利用氟碳表面活性剂、二氯甲烷为溶剂对聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜进行亲水改性.研究了表面活性剂浓度及组装时间对中空纤维膜亲水性能的影响,确定了亲水改性的最佳条件为氟碳表面活性剂浓度为3 g/L,PTFE中空纤维膜组装浸泡最佳时间4 h,同时对亲水改性后PTFE中空纤维膜的污水处理效果进行了测试,结果表明其污水处理性能高于国家标准要求,化学需氧量去除率达到84.2%,氨氮去除率达到94.4%,悬浮物去除率达到99.0%.【期刊名称】《现代塑料加工应用》【年(卷),期】2017(029)003【总页数】4页(P14-17)【关键词】聚四氟乙烯;中空纤维膜;氟碳表面活性剂;亲水改性【作者】郭晓蓓;余佳彬;黎鹏;费传军;范凌云【作者单位】中材科技膜材料公司,江苏南京,211112;中材科技膜材料公司,江苏南京,211112;中材科技膜材料公司,江苏南京,211112;中材科技膜材料公司,江苏南京,211112;中材科技膜材料公司,江苏南京,211112【正文语种】中文聚四氟乙烯(PTFE)分离膜具有优异的耐温、耐腐蚀等特性,可广泛应用于环保领域如空气过滤、污水处理等[1-2]。
83中空纤维膜的性能影响分析及其调整方法文_廖香红 德蓝水技术股份有限公司摘要:近些年来,膜分离技术在污水处理领域表现出诸多的优势,并迅速发展。
本文以聚偏氟乙烯(PVDF)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和二甲基乙酰胺(DMAC)等为原料制成的中空纤维膜为研究对象,对中空纤维膜丝纯水通量、脱除特定组分能力、泡点压力、膜丝的内外径及其拉伸性能等性能进行检验测试。
通过测试可知膜丝的生产原料、膜丝的壁厚以及天气的变化都对其性能有一定的影响,可以通过添加一些改性剂来调节生产原料所带来的影响,也可以通过调整工艺参数、清洗生产机器的关键零部件等方法来缩小不良影响,以达到提高膜丝的性能的目的。
关键词:中空纤维膜;聚偏氟乙烯;膜丝性能;工艺参数Hollow Fiber MembranePerformance Impact Analysis and Adjustment MethodsLIAO Xiang-hong[ Abstract ] In recent years, membrane separation technology has shown many advantages in the field of wastewater treatment, and has developed rapidly. In this paper, the hollow fiber membrane made of polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinylpyrrolidone (PVP) and dimethylacetamide (DMAC) was used as the research object. The pure water flux, the ability to remove specific components, bubble point pressure, inner and outer diameter and tensile properties of the hollow fiber membrane were tested. It can be seen from the test that the raw materials, the wall thickness and the change of weather all have a certain influence on the performance of the film filament. The influence of the raw materials can be adjusted by adding some modifiers, and the adverse effects can be reduced by adjusting the process parameters and cleaning the key parts of the production machine, so as to achieve the purpose of improving the performance of the film filament.[ Key words ] hollow fiber membrane;PVDF;membrane performance;process parameters1 中空纤维膜的检测原理本文利用中空纤维膜丝中空的特点,测试了膜丝的泡点压力及内外径,在外压0.1MPa下对膜丝的纯水通量和脱除特定组分的能力即截留率进行测试见图1,利用原料的高机械强度,测试膜丝的拉伸性能。
制备过程对聚醚砜中空纤维水通量的影响
摘要:制备了聚醚砜(PES)中空纤维膜,并研究了制备过程对膜水通量的影响。
关键词:中空纤维PES 水通量膜
聚合物膜的结构和性能主要由成膜方法和制备工艺决定。
本文选用浸渍沉淀相转化法,通过改变聚醚砜溶液浓度、空气浴时间和凝固浴温度等来控制膜的结构,以制得水通量良好、截留能力优良,可用于水处理的聚醚砜中空纤维膜。
一、实验部分
水通量的测定
水通量在自制的超滤器上进行,工作压力0.1MPa。
先将膜在工作压力下预压30 min,使通量保持稳定,然后再计算水通量。
每批次的膜取3个点,水通量(w)取平均值。
水通量按式(1)计算:
W=V/tA (1)
式中:V——透过水的体积(L);t——时间(h);A——膜面积(m2)。
二、结果和讨论
1.聚醚砜含量的影响
纺丝液中PES质量比对水通量的影响如表1所示。
结果表明,水通量随PES 质量比的增大而先缓慢减小再明显降低。
中空纤维膜水通量的大小主要取决于膜内外皮层(致密层)的厚度,皮层上微孔的孔径大小和分布情况,以及膜孔的疏密程度。
水通量随皮层厚度的增加而减小;随膜截面疏松程度、膜表面孔的数量,以及孔径的升高而增大。
当PES质量比从8增加到10时,对PES中空纤维膜结构的影响不大;PES质量比进一步由10增至14,膜的外表面皮层明显变厚,同时随着聚合物质量比的增加,聚合物之间更易相互接触和相互缠结,孔隙与孔间互联度下降,孔径减少。
2.内凝固浴组成对膜结构与性能的影响
纺丝液由喷丝孔中挤出后立即与填充液接触,在纺丝液-填充液的界面会发生溶剂和填充液的相互渗透,因而,填充液起到内凝固浴的作用。
我们研究了内凝固浴组成对膜结构性能的影响。
表2示出不同内凝固浴对水通量的影响。
结果表明,内凝固浴的组分对水通
量影响较大,按水通量大小依次为DMAc/EtOH> DMAc/H2O> DMAc/Glycerin> DMAc/IPA。
聚合物溶液的液-液相分离有两种途径,一种是推迟相分离,即溶剂从铸膜液中大量流出,而凝固剂流入量却相对较小,溶剂的净损失导致铸膜液中聚合物浓度显著增大,从而使膜结构越来越致密。
另一种是即时分离,溶剂流出速度与凝固剂的流人速度相差不大。
铸膜液中聚合物浓度几乎没有改变从而形成了相对开放的多孔疏松结构。
这里DMAc/EtOH和DMAc/H2O两种内凝固浴可能属于即时分离,而DMAc/IPA属于推迟相分离,DMAc/Glycerin介于两者之间。
内凝固浴组成:质量比=3:2;PES/PVP-K30/PVP- K90/PEG/DMAc质量比为15/6/4/10/74的纺丝液,外凝固浴DMAc/H2O质量比为70/30,空气浴长度为0。
三、结论
1.随着PES在铸膜液中的浓度的增大,中空纤维膜的水通量下降,PES中空纤维膜制备的最佳浓度为24%。
2.不同的内凝固浴会得到不同结构的PES中空纤维膜,与内凝固浴导致的聚合物溶液液-液相分离速度有关。
内凝固浴的组分对水通量影响较大,按水通量大小依次为DMAc/EtOH> DMAc/H2O> DMAc/Glyce rin> DMAc/IPA。
3.外凝固浴中DMAc含量升高有利于成膜,使外表面的微孔增加,从而使膜的水通量明显增大。
参考文献
[1]李井峰,许振良,杨虎.溶剂/非溶剂体系对聚醚砜微孔膜性能和结构的影响[J].高校化学工程学报,2007(1):19-25.
[2]SUNEE W,LEI S,CHUN H L,et al.Effect ofpolyethylene glycol(PEG)as an additive[J].Journal of Membrane Science,2011,369:329-338.。