超聲波法在線監(jiān)測(cè)聚合物微孔分離膜成形.pdf

1、相轉(zhuǎn)化法是制備高分子分離膜的主要方法。本文建立了超聲原位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)成膜過程的方法、高精密度超聲檢測(cè)系統(tǒng)以及快速自動(dòng)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)和數(shù)字化處理方法。首次探索超聲透射法和反射法在線監(jiān)測(cè)聚乙烯-乙烯醇(EVAL)、聚偏氟乙烯(PVDF)和聚砜(PSF)等微孔分離膜成膜相轉(zhuǎn)化過程，闡釋了成膜過程中溶劑-非溶劑之間雙擴(kuò)散規(guī)律、過程傳質(zhì)及傳熱現(xiàn)象及成膜機(jī)理。
　　 (1)EVAL和PSF的三元體系熱力學(xué)研究顯示：對(duì)于水/二甲基亞砜(DMSO)

2、/EVAL體系，鑄膜液體系的濁度隨著水的含量的增加而變大；鑄膜液體系的濁度隨著靜置時(shí)間的增長(zhǎng)而變大。隨著聚合物濃度增加，濁點(diǎn)變小，分相容易。PSF體系中，溶劑N-甲基吡咯烷酮(NMP)與非溶劑水的相互作用強(qiáng)烈，互溶性好，體系為瞬時(shí)相分離；少量非溶劑加入即可使體系出現(xiàn)渾濁。而無(wú)水乙醇與NMP的相互作用較水小，出現(xiàn)渾濁時(shí)需要的無(wú)水乙醇的量多。
　　 (2)超聲波透射法在線監(jiān)測(cè)了三種聚合物微孔分離膜成形過程。結(jié)果顯示，水/DMSO/E

3、VAL或PVDF制膜體系的超聲時(shí)域信號(hào)到達(dá)時(shí)間變化隨成膜時(shí)間逐漸變??；隨聚合物初始濃度逐漸降低，超聲信號(hào)變化值變慢。這表明雙擴(kuò)散速度變慢，生成的膜逐漸變得致密，膜純水通量降低，截留率升高，最大孔徑和孔隙率降低。
　　 (3)超聲波反射法在線監(jiān)測(cè)水/DMSO/EVAL制膜體系成形過程。結(jié)果表明，UTDR技術(shù)能夠清晰識(shí)別鑄膜液或凝膠層界面超聲反射時(shí)域信號(hào)隨成膜時(shí)間的變化。通過對(duì)DMSO與水混合過程中溫度的變化(混合熱)、混合溶液濃度