新型多孔中空纖維膜的制備.pdf

1、本文主要研究了聚偏氟乙烯(PVDF)、聚氯乙烯(PVC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混制膜體系，并用該體系制備多孔的中空纖維膜。論文敘述了相轉(zhuǎn)化法制膜的機(jī)理，以及中空纖維膜的制備特點(diǎn)；研究了PVDF/PVC/PMMA的相容性和鑄膜液的構(gòu)成、凝膠條件及紡絲工藝條件對(duì)共混膜結(jié)構(gòu)和性能的影響。本文用電子掃描電鏡測(cè)試PVDF/PVC/PMMA共混膜的孔結(jié)構(gòu)及其多孔性，通過(guò)測(cè)定水通量、截留率、斷裂強(qiáng)度以及斷裂伸長(zhǎng)率來(lái)評(píng)價(jià)共混膜的特性。

2、　　 PVDF/PVC/PMMA為部分相容體系，當(dāng)共混體系中一種聚合物大量存在時(shí)，可以形成比較均勻的共混體系。本文研究了聚合物共混比、聚合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)、不同添加劑種類及添加劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)PVDF/PVC/PMMA共混中空纖維膜的膜性能和膜結(jié)構(gòu)的影響。用可紡性試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)了正交試驗(yàn)表的因子和水平，對(duì)各種鑄膜液配方下制備的中空纖維膜進(jìn)行了斷裂強(qiáng)度、斷裂伸長(zhǎng)率、膜水通量、截留率等性能的測(cè)試。通過(guò)正交試驗(yàn)的權(quán)重分析和因子水平分析，研究了鑄膜液組分

3、對(duì)中空纖維膜性能的影響，得出當(dāng)鑄膜液中PVDF:(PVC+PMMA)=6:4且占鑄膜液質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17％、添加劑為PVP且占鑄膜液質(zhì)量分?jǐn)?shù)6％時(shí)，能制備出各種性能俱佳的纖維膜。
　　 此外，凝膠浴的溫度、紡絲工藝等都會(huì)影響共混體系的相容性并改變膜的結(jié)構(gòu)和性能。通過(guò)大量的試驗(yàn)，用膜性能測(cè)試和SEM電鏡掃描等手段研究了凝膠浴溫度、芯液流量、芯液濃度、干紡程高度等各種制膜工藝條件對(duì)膜性能的影響，得出以水為凝固浴，在凝固浴溫度25℃，以及

4、芯液DMAC濃度為40％、芯液流量為13ml/min，干紡程高度為20cm的條件下紡制中空纖維膜，膜水通量達(dá)到623L/m2.h，截留率為81％，膜斷裂強(qiáng)度為8.0Mpa，膜斷裂伸長(zhǎng)率為32％，具有最佳的成膜性能。
　　 選擇不同pH值次氯酸鈉(NaClO)溶液對(duì)PVDF/PVC/PMMA中空纖維膜進(jìn)行后處理。研究表明NaClO溶液可以明顯提高膜的水通量但對(duì)膜的截留率的影響不大。PVDF/PVC/PMMA/PVP共混膜經(jīng)酸堿浸泡

5、處理后，對(duì)膜的機(jī)械強(qiáng)度影響不大，說(shuō)明它可以在較寬的pH值范圍內(nèi)應(yīng)用，具有較好的耐酸堿及氧化性能力。在超濾裝置中，組件對(duì)牛血清白蛋白溶液運(yùn)行后的膜用清水沖洗，污染恢復(fù)率明顯高于未添加PVP的PVDF/PVC/PMMA共混膜，說(shuō)明添加親水性物質(zhì)PVP后可以提高膜的抗污染能力。
　　 結(jié)果表明，采用合適的鑄膜液構(gòu)成、凝膠條件及紡絲工藝條件，可以制備出性能較好的多孔中空纖維膜，而添加PVP的PVDF/PVC/PMMA共混膜由于具有良好的