涂层法制备聚醚砜中空纤维纳滤膜及应用

中空纤维膜的制备与应用技巧概述中空纤维膜是一种具有广泛应用前景的新材料。

它的独特结构和性能使其在水处理、气体分离、食品加工等领域具有重要的应用价值。

本文将就中空纤维膜的制备工艺、应用技巧和未来发展方向进行概述。

中空纤维膜的制备主要有两种方法：一是凝胶法，即通过将适当的溶液置于中空纤维模具中，然后通过控制凝胶的形成和固化条件来制备中空纤维膜；二是溶液浸渍法，即将适当的聚合物溶液浸渍到中空纤维膜的壁层中，并通过干燥和固化来得到中空纤维膜。

这两种方法各有优劣，可根据具体应用需求选择适合的制备方法。

中空纤维膜的关键制备技巧包括材料的选择、溶液浓度的控制、浸渍速度的控制和后续处理等。

材料的选择是中空纤维膜制备的首要问题，常用的聚合物材料有聚醚砜、聚酰胺、聚醚酯等。

在选取材料时，需要考虑到其机械强度、耐温性、化学稳定性等因素。

溶液浓度的控制是制备过程中的关键环节，浓度过高容易造成中空纤维膜的孔隙度不足，而浓度过低则容易导致膜的可操作性下降。

因此，在制备过程中需要准确控制聚合物溶液的浓度，以保证膜的质量和性能。

浸渍速度的控制也是制备过程中需要注意的要点。

过快的浸渍速度会导致膜壁的孔隙性降低，从而影响膜的分离性能。

因此，在浸渍过程中需要适度控制浸渍速度，使溶液能够充分渗透到中空纤维膜的内部，但不过快以免损坏膜的结构。

制备过程完成后，还需要进行后续处理来提高中空纤维膜的性能。

常用的后续处理方法包括热处理、交联处理和表面修饰等。

这些处理能够进一步提高膜的机械强度、抗污染性能和抗氧化性能，从而增加膜的使用寿命。

中空纤维膜在水处理、气体分离和食品加工等领域有着广泛的应用。

在水处理领域，中空纤维膜可用于脱盐、脱色、浓缩和分离等过程，能够有效去除水中的有机物、重金属和微生物等污染物。

在气体分离领域，中空纤维膜可用于油气分离、纯化和储存等过程，具有高分离效率和较低的能耗。

在食品加工领域，中空纤维膜可用于浓缩果汁、分离乳品、去除油脂和蛋白质等。

第二章聚砜中空纤维超滤膜的制备中空纤维具有装填密度大、耐压性能好、设备小型化、结构简单化、成本低、易维护等优点，因此受到人们的广泛关注。

而复合超滤膜因在较低的操作压力下同时具有较高的截留率和水通量，日益受到人们的重视，近年来成为分离膜领域的一个研究热点[28]。

由于聚砜原料价廉易得，制膜简单，有良好的机械强度和抗压密性，有良好的化学稳定性，且能抗生物降解，目前被广泛地用于超滤膜和复合用多孔支撑膜的制作。

本实验纺制聚砜（PSF）中空纤维超滤膜为基膜，通过界面聚合法制备高性能的纳滤复合膜。

2.1 实验试剂、仪器与评价装置2.1.1 主要实验试剂表2-1中所列为实验中用到的主要实验试剂。

表2-1主要实验试剂Tab.2-1Main experimental agents材料名称规格生产厂家聚砜（PSF）工业纯大连聚砜塑料有限公司N、N-二甲基乙酰胺工业品师授氯化钠化学纯天津市塘沽化学试剂厂六水硫酸镁分析纯天津市化学试剂一厂正庚烷分析纯天津市科密欧化学试剂有限公司六水哌嗪分析纯上海天莲精细化工有限公司均苯三甲酰氯分析纯北京奥得赛化学有限公司聚乙二醇（PEG 20000）分析纯北京奥得赛化学有限公司2.1.2 主要实验仪器表2-2中所列为实验中用到的主要实验仪器。

表2-2 主要实验仪器Tab.2-2 Main experimental apparatus仪器名称规格型号生产厂家电导率仪MC226型梅特勒-托利多仪器公司pH计pHS225型上海雷磁仪器厂电子天平JA3003 天津天马仪器厂721分光光度计- 上海第三分析仪器厂外径千分尺- 上海衡器量器厂电热真空干燥箱DZG-403 天津天宇实验仪器有限公司电热恒温干燥箱HXGZ–550A型连云港医疗器械设备厂电磁空气压缩机微型高压隔膜泵纺丝机ACO-016型P-125型-浙江森森实业有限公司上海磁力泵业有限公司天津工业大学制2.2 中空纤维超滤膜的纺制1）将聚砜放入真空干燥箱中在110度左右充分干燥后取出备用。

纳滤膜技术及应用介绍纳滤膜技术是一种通过纳米孔径膜进行分离和过滤的膜技术。

纳滤膜又称为纳米滤膜，其孔径通常在1-100纳米之间，比传统微滤膜的孔径小得多。

由于其极小的孔径，纳滤膜能够有效地分离和过滤大部分微观粒子和溶质，具有高效、高选择性和高通量的特点。

它广泛应用于饮用水处理、废水处理、生物医药、食品饮料、化工等领域，具有重要的应用价值。

纳滤膜技术的应用领域非常广泛。

首先，它在饮用水处理和废水处理领域发挥着重要作用。

纳滤膜通过其微小的孔径可以有效地去除水中的微生物、细菌、病毒、重金属离子和有机物质等有害物质，从而提高水质水量。

其次，在生物医药领域，纳滤膜被广泛应用于生物制药的药品提纯、细胞分离、蛋白质纯化等方面。

由于其高选择性和高通量的特点，纳滤膜具有良好的吸附性能和分离效果，能够有效提高生物医药制药工艺的效率和质量。

此外，纳滤膜还被广泛应用于食品饮料行业。

例如，纳滤膜可以用于果汁的澄清和浓缩、啤酒的酵母分离、乳制品的浓缩和蛋白质分离等工艺中，能够提高食品饮料的品质和口感。

另外，在化工领域，纳滤膜也有着重要的应用。

它可以用于有机溶剂的回收、脱盐水的处理、工业废水的处理等方面，满足工业生产中对溶剂和水质的要求，减少污染物的排放，保护环境。

纳滤膜技术的发展历程可以追溯到20世纪60年代初，起初主要用于海水淡化和废水处理。

在过去的数十年里，随着纳米技术和膜技术的不断发展，纳滤膜技术得到了长足的发展，成为膜分离技术的重要分支之一。

纳滤膜的制备方法多种多样，包括溶液浇铸法、溶胶凝胶法、电渗析法、原子层沉积法等。

这些方法可以制备不同材质和结构的纳滤膜，如聚合物膜、陶瓷膜、金属膜等，以满足各种不同领域的需求。

纳滤膜的材料选择对其性能和应用起着至关重要的作用。

目前常见的材料包括聚丙烯、聚四氟乙烯、聚醚砜、聚醚酮、纳米复合膜等。

这些材料具有优异的耐化学腐蚀性、耐高温性和机械强度，能够满足不同工艺条件下的使用需求。

专利名称：一种中空纤维纳滤膜的制备方法专利类型：发明专利
发明人：不公告发明人
申请号：CN201610383454.0
申请日：20160602
公开号：CN107456880A
公开日：
20171212
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种抗污染、高强度的中空纤维纳滤膜的制备方法。

本发明所述的技术方案是，设计一种新型纺丝工艺（见图1、图2），该工艺以聚醚砜（PES）、磺化聚醚砜（SPES）或两者的共混物为本体材料，将静电纺技术与传统的非溶剂相转化纺丝工艺相结合，当中空纤维铸膜液从喷丝板挤出时，静电纺针头喷出的溶液正好进入中空纤维膜壁中，二者一起落入凝固浴发生相转化，并经过漂洗、卷绕等工序，得到以功能化的串珠纤维或超细纤维束为加强筋的中空纤维纳滤膜。

多根串珠纤维或超细纤维束组成加强筋牢牢嵌在中空纤维纳滤膜中（见图3、图4），难于剥离，加强筋是高强度树脂混合无机粒子，赋予中空纤维纳滤膜更高的强度和耐污染性。

本发明所述工艺简单先进，适宜于中空纤维膜厂的规模化生产。

申请人：上海健水源新材料科技有限公司
地址：200135 上海市浦东新区自由贸易实验区芳春路400号1幢3层
国籍：CN
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