文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 中空纤维膜制备

中空纤维膜制备

中空纤维膜是一种具有微孔结构的薄膜材料,广泛应用于分离、过滤、脱水等领域。制备中空纤维膜的方法主要包括干喷法、浸渍-凝固法和热敏凝聚法等。以下是其中一个常见的方法——浸渍-凝固法的工艺流程:

1. 材料准备:首先准备所需的聚合物溶液,通常选择聚酰胺、聚醚硫醚、聚丙烯等具有较好溶解性和拉伸性的聚合物作为原料。同时,还需要溶剂、添加剂等辅助材料。

2. 纺丝成型:将预先制备好的聚合物溶液通过纺丝装置拉丝,形成中空纤维结构。在这一步中,可以通过不同的纺丝技术控制纤维的直径和孔隙结构。

3. 浸渍-凝固:将纺丝形成的中空纤维在混凝剂(通常是非溶剂)中进行浸渍,使得纤维内外的溶剂浓度差异导致聚合物凝固析出。通过控制浸渍时间和混凝剂成分,可以调控中空纤维的孔隙结构和分布。

4. 固化处理:经过浸渍-凝固后的中空纤维需要进行固化处理,通常是通过烘干和热处理来使其机械强度和稳定性得到提高。

5. 收集与整理:将制备好的中空纤维膜进行收集和整理,通常是卷绕或者堆叠的方式,以便后续的加工和使用。

需要注意的是,在整个制备过程中,需要控制好各个环节的工艺参数,如纺丝速度、浸渍时间、固化温度等,以确保最终获得具有理想性能的中空纤维膜产品。

总的来说,浸渍-凝固法制备中空纤维膜工艺流程相对简单,操作容易掌握,适用于一些常见的聚合物材料,因此在实际生产中得到了广泛应用。

中空纤维膜生产工艺

中空纤维膜生产工艺 中空纤维膜是一种新型的膜分离技术,具有高效、节能、环保等优点,被广泛应用于水处理、食品加工、制药等领域。本文将介绍中空纤维膜的生产工艺。 一、中空纤维膜的结构和特点 中空纤维膜是由一系列中空纤维组成的,每根中空纤维都是一个微小的管道,内部为空心,外部被膜材料包裹。中空纤维膜的特点是具有高通量、高分离效率、低能耗、易清洗等优点,可以实现高效的物质分离和回收。 二、中空纤维膜的生产工艺 中空纤维膜的生产工艺主要包括以下几个步骤: 1. 材料准备 中空纤维膜的制备材料主要包括聚酰胺、聚醚、聚丙烯等高分子材料。在生产前需要对材料进行筛选、清洗、干燥等处理,以确保材料的质量和纯度。 2. 中空纤维制备 中空纤维的制备是中空纤维膜生产的关键步骤。中空纤维的制备方法主要有两种:干法和湿法。

干法制备中空纤维的过程是:将高分子材料加热至熔融状态,然后通过旋转、拉伸等方式将材料拉成中空纤维。这种方法制备的中空纤维质量较高,但生产成本较高。 湿法制备中空纤维的过程是:将高分子材料溶解在溶剂中,然后通过旋转、拉伸等方式将材料拉成中空纤维。这种方法制备的中空纤维成本较低,但质量较差。 3. 中空纤维膜制备 中空纤维膜的制备是将中空纤维组装成膜模块的过程。中空纤维膜的制备方法主要有两种:内压式和外压式。 内压式制备中空纤维膜的过程是:将中空纤维放入膜壳中,然后通过内部压力将膜材料压紧,形成中空纤维膜。 外压式制备中空纤维膜的过程是:将中空纤维放入膜壳中,然后通过外部压力将膜材料压紧,形成中空纤维膜。 4. 中空纤维膜后处理 中空纤维膜制备完成后,需要进行后处理,包括清洗、干燥、检测等步骤。清洗是为了去除膜材料中的杂质和残留物,干燥是为了去除水分,检测是为了确保膜的质量和性能。

一种长纤维增强聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制备方法

一种长纤维增强聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制备方法 摘要:本发明公开了一种长纤维增强聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制备方法,该方法所需原料有:长纤维,聚氯乙烯14-15%,亲水剂2-4%,高分子成孔剂5-10%,溶剂68-80%。长纤维主要为涤纶、尼龙66或者尼龙6中的一种;亲水剂主要成分为氯乙烯-醋酸乙烯二元共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯-马来酸酐三元共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯-羟基丙烯酸三元共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯-乙烯醇三元共聚物中的一种或者两种;成孔剂主要成分为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或者两种;溶剂主要主要成分为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或者两种。制膜方法为:将长纤维经二甲基乙酰胺预处理槽清洗处理,然后与配制好的铸膜液同时经喷丝头挤出,经过一段空气隙后,垂直进入凝固浴,分相成膜。铸膜液温度为40-80℃,喷丝头芯液流量为1-40ml/min空气隙距离为10-50cm,纺丝速度为1-20m/min。本方法制备的增强聚氯乙烯中空纤维超滤膜的外径为1.7,孔径为0.1,拉伸强度可达到30N。

1、一种干-湿法纺制具有非对称结构的长纤维增强聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制膜方法,其特征包括以下过程: 1). 以涤纶、尼龙66或者尼龙6为增强纤维,并经过二甲基乙酰胺预处理槽清洗处理; 2). 铸膜液包括以下物质: 聚氯乙烯14-15%(重量) 亲水剂2-4%(重量) 高分子成孔剂5-10%(重量) 溶剂68-80%(重量) 3). 采用步骤2配制的铸膜液以及经过1预处理的增强纤维同时经喷丝头挤出,经过一段空气隙后,垂直进入凝固浴。铸膜液温度为40-80℃,喷丝头芯液流量为1-40ml/min空气隙距离为10-50cm,纺丝速度为1-20m/min。 2 按权利要求书1所述的喷丝头包括组件(1)盖板、(2)纤维固定板,(3)喷丝头中段、(4)底座和(5)连接部件。长纤维的固定采用将纤维放入(6)纤维固定板刻槽后加盖板的方式,长纤维经纤维固定板并加盖固定后引入喷丝头中段的(7)铸膜液通道,两者充分复合后经(11)喷口共挤出,喷丝头中段包括铸膜液通道,(8)芯液通道,(9)锥形芯头固定在中段底部,芯液引入装置位于喷丝头中段一侧; 2、按权利要求书1所述的长纤维增强型聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制膜方法,其特征在于,长纤维为涤纶、尼龙66或者尼龙6中的一种,长纤维型号为150D/48F、150D/36F、150D/72F中的一种,每根中空纤维膜中长纤维的数量为1-6根; 3、按权利要求书1或2所述的长纤维增强型聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制膜方法,其特征在于,所述的亲水剂为氯乙烯-醋酸乙烯二元共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯-马来酸酐三元共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯-羟基丙烯酸三元共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯-乙烯醇三元共聚物中的一种或者两种,当亲水剂超过一种时,加入总量不变; 4、按权利要求书1或2所述的长纤维增强型聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制膜方法,其特征在于,所述的高分子成孔剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或者两种,当高分子成孔剂超过一种时,加入总量不变; 5、按权利要求书1或2所述的长纤维增强型聚氯乙烯中空纤维超滤膜的制膜方法,其特征在于,所述的溶剂为二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮中的一种或者两种,当溶剂超过一种时,加入总量

中空纤维膜生产工艺

中空纤维膜生产工艺 中空纤维膜是一种具有高分离效率和高通量的膜材料,广泛应用于水处理、生物医药、食品饮料等领域。本文将介绍中空纤维膜的生产工艺。 一、原材料准备 1. 聚合物:中空纤维膜的主要成分是聚合物,常用的有聚丙烯、聚酰胺等。根据不同的应用场景选择不同的聚合物。 2. 溶剂:溶剂是制备中空纤维膜必不可少的成分,常用的有N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚硫酰胺(DMSO)等。 3. 助剂:助剂可以改善聚合物和溶剂之间的相容性,提高中空纤维膜的性能。常用助剂有聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)等。 4. 其他材料:如表面活性剂、抗氧化剂等。 二、中空纤维膜生产工艺 1. 溶液制备

将聚合物、溶剂、助剂等按照一定的比例加入反应釜中,搅拌均匀后 加热至聚合物完全溶解。在加热的过程中要注意控制温度和搅拌速度,避免出现结块或分层现象。 2. 中空纤维膜成型 将溶液通过中空纤维膜成型设备进行成型。常用的成型方式有干法法、湿法法和气相沉积法等。其中,干法法是最常用的一种方法。 (1)干法法:将溶液通过喷嘴喷到旋转的中心芯上,在高速离心力作用下形成中空纤维膜。 (2)湿法法:将溶液浸泡在内芯管内,通过外层管道向内加压,使得溶液从孔洞中挤出并在孔洞周围形成薄膜。 (3)气相沉积法:将原料气体通过化学反应生成聚合物,并在模具表面形成中空纤维膜。 3. 中空纤维膜后处理 制备好的中空纤维膜需要进行后处理才能达到使用要求。常见的后处 理方式有:

(1)交联:通过交联反应提高中空纤维膜的稳定性和耐用性。 (2)拉伸:通过拉伸改变中空纤维膜的孔径大小和形状,进一步提高分离效率。 (3)热处理:通过热处理降低中空纤维膜的内部应力,提高其稳定性和耐用性。 4. 中空纤维膜测试 制备好的中空纤维膜需要进行一系列测试,以确保其符合使用要求。常见的测试项目有: (1)孔径大小和分布:通过扫描电子显微镜等仪器测量中空纤维膜的孔径大小和分布情况。 (2)通量:通过实验测量中空纤维膜在不同压力下的通量,以评估其分离效率。 (3)稳定性:通过长期使用或模拟实验测量中空纤维膜在不同条件下的稳定性,以评估其耐用性。

共纺丝法制备中空纤维膜-图文

共纺丝法制备中空纤维膜-图文 第一章引言 良好的前景。研究人员大力推进海水淡化技术的应用于推广,建设海 水淡化基地,采用双膜法进行海水淡化,即用CMF替代传统的絮凝、机械 过滤、精滤工艺作为反渗透的预处理系统,大大减少了设备占地面积,产 水水质高并且水质稳定,可以延长反渗透系统的使用寿命,且系统自动化 控制程度高,可以降低劳动强度和劳动成本并降低运行费用,是新一代的RO预处理系统。 1.3.4食品工业 目前常用的膜一般有醋酸纤维素膜和聚砜膜,由于中空纤维膜的特殊 性能,可以用于油脂提炼、高级饮料水用水的处理、低浓度酒的澄清处理、提取分离蛋白和浓缩蛋白、浓缩精制酶制品。如PVDF中空纤维膜UF膜具 有无耗能,绿色环保,过滤精度高,可以滤除所有的细菌、病毒等物质, 而又能保留人体必需的微量元素的特点。 1.3.5医疗卫生 中空纤维膜在医疗领域有着巨大市场,膜材料为聚砜和聚丙烯晴,用 于血液透析、血液净化、肝腹水的超滤浓缩回输等辅助治疗。血液过滤器 是中空纤维分离膜应用的主要领域之一、血浆分离器则主要用于血浆与血 细胞的分离,其产品更为广泛。我国对高端医用纤维及制品基本依赖进口,研发立足与国内的医用产品,需要在发展理念上有所改进。 1.4中空纤维膜发展前景

纵观中空纤维膜技术的研究现状,虽然我国在一些方面有所突破,以 反渗透为例,此技术之前一直被国外垄断,我国研究人员经过潜心研究, 现在国产的反渗透脱盐率已达到国际最尖端水平,且抗氧化、抗污染能力强。但总体来说,我们离世界一流技术还有一定的差距,我国必须解决膜 材料和制膜技术,使产品达到国际先进水平,提高国产超滤膜的技术档次,保持较高的市场占有率。且由于开发中空纤维膜的技术上不存在太大困难。该技术设备投资低,符合节能减排的发展要求,符合国家可持续发展战略,因此具有良好的发展前景。因此今后的研究方向要从以下几个方面开展, 进一步研制具有高选择性、高透过性的材料,除高分子材料外;进一步探 索新的成膜工艺,从无机膜和金属膜等中找出新的突破,给膜分离技术带 来一次革命,研制出更薄、孔径更小、孔径分布更窄的高效分离膜[9]。 1.5LSCF膜的机理 -4- 第一章引言 钙钛矿型混合氧化物(ABO3)是一类同时具有氧离子、电子导电性能的 混合导电型透氧膜材料,不仅具有催化活性,而且结构中的氧空位使其对 氧渗透具有绝对的选择性,在中高温固体氧化物燃料电池[10]、氧传感器 和气体分离器以及膜反应器等方面展现出诱人的应用前景,引起了国内外 研究者广泛的关注和兴趣。 80年代中期,Teraoka分别对A/B位两个系列不同掺杂物与透氧量的 关系进行了研究,发现材料透氧性能和稳定性与A/B位离子的种类及组成 有密切关系,不同离子及同种离子不同数量的取代会对材料的性能产生极 大的影响。研究[11]表明,A位不同取代的La0.6A0.4Co0.8Fe0.2O3透氧 量大小顺序为:Ba>Ca>Sr>Na;B位不同取代的La0.6Sr0.4B0.8 Fe0.2O3-

一种基于ptfe的中空纤维膜制备方法与流程

一种基于PT FE的中空纤维膜制备方法与流程 一、引言 中空纤维膜是一种具有广泛应用前景的分离材料,它在膜分离、水处理、气体分离等领域具有重要的应用价值。本文将介绍一种基于聚四氟乙烯(PT FE)的中空纤维膜制备方法与流程。 1.1膜分离技术的背景 随着工业化的发展,传统的分离技术已经无法满足对高效、低能耗、环保的要求。膜分离技术作为一种新兴的分离技术,因其分离效率高、占地面积小、操作简便等优势而备受关注。 1.2 P TFE材料的特点 P T FE是一种具有良好耐腐蚀性、高温稳定性和低摩擦系数的材料,因此被广泛应用于膜分离领域。本文的中空纤维膜制备方法即基于P TF E材料。 二、制备方法与流程 本文介绍的制备方法主要包括原料准备、中空纤维膜的成型、孔道形成与后处理等步骤。 2.1原料准备 在制备中空纤维膜的过程中,需要准备以下原料: -P TF E颗粒:作为中空纤维膜的主要材料,选择高质量的P TFE颗粒以确保膜的性能和稳定性; -溶剂:根据PT FE颗粒的特性选择合适的溶剂,以便将其溶解为可成型的溶液。 2.2中空纤维膜的成型

2.2.1溶液制备 将所选溶剂与PT FE颗粒按一定的比例混合,充分搅拌使P TFE颗粒均 匀分散在溶液中。 2.2.2中空纤维膜成型 使用常见的中空纤维成型技术,如溶液浸渍-外吹拉伸法,将溶液通过 模具成型为中空纤维膜。 2.3孔道形成与后处理 2.3.1孔道形成 制备得到的中空纤维膜通常是无孔的,需要通过烧结等方法形成孔道。常用的孔道形成方法包括烧结、拉伸等。 2.3.2后处理 为了提高中空纤维膜的性能,可进行后处理步骤,如热处理、功能化 处理等,以增强膜的稳定性和分离效果。 三、结论 本文介绍了一种基于P TF E的中空纤维膜制备方法与流程。通过适当 的原料准备、成型步骤以及后处理措施,可以制备出性能优良的中空纤维膜,为膜分离等应用领域提供了一种可行的解决方案。希望本文对相关领 域的研究者和工程师有所帮助。 以上就是关于"一种基于PT FE的中空纤维膜制备方法与流程"的文档 内容,希望对您有所帮助。

中空纤维膜的制备及性能测试

中空纤维膜的制备及性能测试 1.1 实验目的 1.了解相转化法制备中空纤维膜的工艺过程; 2.掌握制备中空纤维超滤膜的基本原理及实验操作技术; 3.掌握用于中空纤维膜结构调控的方法。 1.2 实验原理 中空纤维膜的制备方法有:湿法、干-湿法、熔融法和干法。本实验采用干-湿法,过程如下:首先将过滤后的由聚合物、溶剂和成孔剂组成的铸膜液用氮气将釜中料液压出,从环行喷丝头(常用喷丝头的断面结构如图1所示)的缝隙中挤出,同时将芯液注入喷丝头插入管中,经过一段空气浴后,铸膜液浸入凝固浴中发生双扩散:铸膜液中的溶剂向凝固浴扩散以及凝固浴中的凝固剂(非溶剂)向铸膜液中的细流扩散。膜的内侧和外侧同时发生凝胶化过程,首先形成皮层,随着双扩散的进一步进行,铸膜液内部的组成不断变化,当达到临界浓度时,膜完全固化从凝固浴中沉析出来,将膜中溶剂和成孔剂萃取出,最终得到中空纤维膜。 图1 喷丝头断面结构示意图 (a)插入管式;(b)插入柱式;(c)异形喷丝板膜制备工艺参数对膜结构的影响很大。主要的工艺参数包括:铸膜液的流量、温度、挤出速率、芯液流速、卷绕速度、空气间隙、喷丝头规格等。 1.3 实验原料和设备 1. 原料: (1)NMP PVDF PEG6000 吐温-80 (2)实验步骤:将116gNMP加入三口烧瓶只中,等溶剂温度到达60°C时

加入PVDF36g,等PVDF全部溶解后,再加入PEG6000 38g,加热至 70°C,待其溶解后加入吐温-80 10g在70°C恒温加热搅拌9-10小时。 待其冷却后倒出待用。 2. 设备: 中空纤维膜纺丝机一台(图2所示),包括如下附件:计量泵(规格为1.2 ml/r),喷丝头,氮气钢瓶等。 1.4 实验过程 1. 准备工作:根据膜的结构要求确定膜制备工艺参数,包括聚合物浓度, 2. 膜制备过程:适当旋松搅拌轴压盖→在溶解釜加料口加入应加溶剂的3/4 →打开总电源→开动搅拌→溶解釜开始升温→加入聚合物→加入成孔剂→加入剩余1/4溶剂→在60℃搅拌溶解8~10小时→溶解完成后关闭搅拌→静置脱泡12~20小时→脱泡完成后旋紧搅拌轴压盖→通入0.3~0.5 MPa 氮气→打开过滤器阀门(泵座在纺丝前预热0.5小时以上)→开启计量泵(鹅颈管开口向上)→待挤出物料基本没气泡时关闭计量泵→安装喷丝头→开启芯液阀门→开启计量泵→用导丝钩将初生纤维压入凝固浴槽并自另一端引出→卷绕→切割。 图2 干-湿法制备中空纤维膜示意图: (I) 料液釜, (II) 芯液釜

中空纤维超滤膜的制备

中空纤维超滤膜的制备 一、材料准备 1.聚酰胺或聚醚砜等高分子材料:这些材料具有良好的耐化学腐蚀性 能和机械强度,是制备中空纤维膜的关键材料。 2.溶剂:溶剂的选择要根据高分子材料的特性来确定,常用的溶剂包 括二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮等。 3.助剂:助剂的作用是提高膜的抗污染性能和稳定性。通常会添加一 定比例的改性剂和粘合剂。 二、制备过程 1.原料准备:将高分子材料切割成适当尺寸的颗粒,然后通过熔融或 溶液法制备成薄膜片。 2.溶液配制:将溶剂和助剂按一定比例混合,并充分搅拌均匀,使之 成为一种均匀的溶液。 3.中空纤维制备:将溶液注入中空纤维制备设备中,通过旋转、吹扩 等工艺将溶液成型成中空纤维,然后通过固化、强度增强等工艺使其稳定。 4.后处理:对制备好的中空纤维进行后处理,包括洗涤、干燥等步骤,以去除残留的溶剂和助剂,保证膜材料的纯净性和稳定性。 三、应用领域 1.工业领域:中空纤维超滤膜可以应用于工业用水、纺织、食品、饮 料等工业生产过程中的水处理和浓缩过程。它可以去除水中的杂质和有机 物质,提高水质和产品质量。

2.生活领域:中空纤维超滤膜可以应用于家用净水器、饮水机等设备中,提供安全的饮用水。它可以去除水中的细菌、颗粒物质和有害物质, 保障人们的生活健康。 3.医疗领域:中空纤维超滤膜可以应用于医疗用水、药水生产等领域,去除水中的微生物和有害物质,确保医疗用水的纯净性和安全性。 4.环境领域:中空纤维超滤膜可以应用于污水处理、水资源回收等环 境保护领域,去除水中的有机物质和微生物,提高水质的回用率。 总结: 中空纤维超滤膜是一种利用超滤技术制备的具有广泛应用价值的膜材料。其制备过程包括原料准备、溶液配制、中空纤维制备和后处理等步骤。该膜材料在工业、生活和环境等领域都有着重要的应用,可以提高水质和 产品质量,保障人们的生活健康,促进环境保护和可持续发展。

tips法制中空纤维膜工艺流程

tips法制中空纤维膜工艺流程 制中空纤维膜是一种应用广泛的膜分离技术,可以广泛用于水处理、饮料加工、医药等领域。下面是一个简要的法制中空纤维膜工艺流程,以供参考。 原料准备:首先,需要准备好法制中空纤维膜的原料,包括聚酯、聚醚、聚酰胺等高分子材料。这些原料需要经过粉碎、干燥等处理,以获得合适的颗粒大小和湿度。 溶液配制:将原料颗粒与溶剂混合,形成高分子溶液。溶液的配比和浓度会影响最终膜的性能,因此需要根据实际需求进行调整。 膜材料制备:将高分子溶液通过挤出机或浇注机,经过过滤、除泡、脱溶剂等工艺,制备成中空纤维膜。在制备过程中,需要控制好挤出速度、温度、压力等参数,以保证膜材料的质量和一致性。

膜材料固化:将制备好的中空纤维膜进行固化处理,一般采用热空气或水浴等方法。固化的目的是使膜材料中的溶剂蒸发,形成稳定的膜结构。 膜模坯制备:将固化后的中空纤维膜进行切割,形成膜模坯。膜模坯的尺寸和形状可以根据具体应用要求进行设计。 膜模坯后处理:膜模坯需要进行后处理,包括洗涤、浸泡、烘干等工艺。这些工艺的目的是去除残留的溶剂和杂质,使膜模坯达到预期的性能。 膜制备:将膜模坯装配到膜组件中,形成中空纤维膜。膜组件的设计和制备需要考虑膜的通量、截留率、机械强度等因素。 膜组件测试:对制备好的中空纤维膜进行测试,包括通量、截留率、膜的机械性能等方面。通过测试可以评估膜的性能是否符合预期要求。

膜组件应用:制备好的中空纤维膜组件可以应用于水处理、饮料加工、医药等领域。在实际应用中,需要根据具体情况进行操作和维护,以确保膜的长期稳定性和效果。 以上是一个简要的法制中空纤维膜工艺流程,其中涵盖了原料准备、溶液配制、膜材料制备、膜材料固化、膜模坯制备、膜模坯后处理、膜制备、膜组件测试和膜组件应用等环节。在实际生产中,还需要根据具体情况进行调整和改进,以满足不同领域的需求。

中空纤维膜生产工艺

中空纤维膜生产工艺 一、介绍 中空纤维膜是一种具有特殊结构的膜材料,广泛应用于水处理、气体分离、生物医药等领域。中空纤维膜具有高通量、高分离效率、稳定性好等优点,因此在工业中得到了广泛的应用。本文将详细介绍中空纤维膜的生产工艺。 二、原材料准备 中空纤维膜的制备需要以下原材料: 1. 聚合物材料:如聚酰胺、聚醚砜等,用于制备中空纤维的支撑层。 2. 溶剂:如N-甲基吡咯烷酮(NMP)、二甲基亚砜(DMSO)等,用于溶解聚合物材料。 3. 添加剂:如增塑剂、稳定剂等,用于改善聚合物材料的性能。 三、中空纤维膜生产工艺步骤 3.1 支撑层制备 1.将聚合物材料加入溶剂中,并添加适量的添加剂,通过搅拌使其均匀混合。 2.将混合物通过挤出机挤出,形成中空纤维膜的支撑层。 3.将挤出的支撑层进行拉伸,使其具有一定的拉伸性能和孔隙结构。 3.2 中空纤维层制备 1.将聚合物材料加入溶剂中,并添加适量的添加剂,通过搅拌使其均匀混合。 2.将混合物通过挤出机挤出,形成中空纤维膜的中空纤维层。 3.将挤出的中空纤维层进行拉伸,使其具有一定的拉伸性能和孔隙结构。 3.3 中空纤维膜组装 1.将支撑层和中空纤维层进行组装,形成中空纤维膜。 2.通过热压或化学交联等方法,将支撑层和中空纤维层进行固定。

3.4 中空纤维膜后处理 1.对中空纤维膜进行清洗,去除其中的残留物。 2.进行干燥处理,使中空纤维膜达到一定的干燥程度。 3.对中空纤维膜进行表面修饰,提高其分离性能和稳定性。 四、中空纤维膜生产工艺优化 为了提高中空纤维膜的性能和降低生产成本,可以进行以下优化措施: 1. 优化原材料配比,选择合适的聚合物材料和添加剂,以提高中空纤维膜的分离性能和稳定性。 2. 优化挤出工艺参数,如挤出温度、挤出速度等,以控制中空纤维膜的孔隙结构和形态。 3. 优化中空纤维膜的后处理工艺,如清洗、干燥和修饰等,以提高中空纤维膜的性能。 五、中空纤维膜应用前景 中空纤维膜作为一种重要的膜材料,在水处理、气体分离、生物医药等领域具有广阔的应用前景。 1. 水处理:中空纤维膜可用于海水淡化、废水处理等领域,具有高效、节能的特点。 2. 气体分离:中空纤维膜可用于天然气净化、空气分离等领域,具有高分离效率和高通量的特点。 3. 生物医药:中空纤维膜可用于药物分离、血液透析等领域,具有良好的生物相容性和分离性能。 六、结论 中空纤维膜生产工艺是一个复杂的过程,需要合理选择原材料、优化工艺参数,并进行后处理和表面修饰。中空纤维膜具有广泛的应用前景,将在水处理、气体分离、生物医药等领域发挥重要作用。通过不断优化工艺和提高材料性能,中空纤维膜的应用前景将会更加广阔。

一种内衬增强中空纤维耐溶剂纳滤膜及其制备方法

一种内衬增强中空纤维耐溶剂纳滤膜及其制备方法 中空纤维膜广泛应用于纳滤、超滤和气体分离等领域,其具有高效、高通量和良好的分离性能等优点。然而,传统的中空纤维纳滤膜在耐溶剂性能方面存在一定的局限性。为了解决这一问题,研究人员提出了一种内衬增强中空纤维耐溶剂纳滤膜及其制备方法。 该内衬增强中空纤维耐溶剂纳滤膜的制备方法如下: 1.选择合适的中空纤维基材料。中空纤维基材料应具有较好的化学稳定性、抗溶剂性和一定的分离性能。常用的材料有聚酰胺、聚乙烯醇和聚醚酮等。 2.内衬层材料的选择。内衬层可使用耐溶剂的高分子材料,如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚四氟乙烯(PTFE)等。 3.内衬层的制备。将内衬层材料溶解于溶剂中,形成溶液。然后采用浸涂或喷涂等方法,在中空纤维基材的内壁上形成均匀的内衬层。通过控制涂层的浓度和涂层时间来调节内衬层的厚度。 4.内衬层的固化。将内衬层所在的中空纤维膜置于烘箱中,并在一定的温度下进行烘烤,使内衬层固化。 通过上述方法制备的内衬增强中空纤维耐溶剂纳滤膜具有以下优点: 1.高耐溶剂性能。内衬层能有效抵御溶剂的侵蚀和渗透,提高纳滤膜的耐受程度,从而增加其使用寿命。 2.高分离性能。内衬层能够提高中空纤维膜的分离性能,增加纳滤的选择性和分离效率。

3.稳定的操作性能。内衬层的存在可以减少纳滤膜的污染和堵塞,提 高其稳定性和可靠性。 4.易于制备。制备过程简单,成本低,适用于大规模生产。 总之,内衬增强中空纤维耐溶剂纳滤膜是一种具有良好耐溶剂性能和 优异分离性能的纳滤膜。该制备方法简单易行,可以应用于工业化生产中。未来,随着材料科学和工艺技术的不断进步,内衬增强中空纤维耐溶剂纳 滤膜在环境保护和水处理等领域的应用前景将更加广阔。

无机中空纤维膜的制备与应用进展

无机中空纤维膜的制备与应用进展 摘要:无机中空纤维膜结合了无机膜和中空纤维结构的优点,例如比表面积大、耐高温、化学和机械稳定性等。本文综述了无机中空纤维膜的最新进展,介绍了 无机中空纤维膜的制备、表面改性以及在液体分离、气体分离以及膜催化技术中 的应用。 关键词:无机中空纤维膜;相转化法;溶胶凝胶法 无机中空纤维膜是由无机材料(陶瓷(氧化物)、玻璃、碳、沸石、金属或 金属合金)制成,具有较大的比表面积,能够减少膜系统体积,从而降低制造成本。同时,无机中空纤维膜也有较高的机械、热、化学稳定性,耐有机生物,产 品使用寿命长,可反冲洗,从而可以用在高温和恶劣环境中。本文主要综述了无 机中空纤维膜的制备及其应用。 1、相转化法制备无机中空纤维膜 无机中空纤维膜的制备方法中,目前应用比较广泛的是相转化烧结技术。该 技术主要分为三步:第一,制备纺丝悬浮液;第二,纺制中空纤维前驱体;第三,高温烧结。相转化过程中,中空纤维的形态一般保持不变,但在烧结过程中微观 结构可能发生变化。由于多孔手指状结构和相对致密的海绵状层是一步形成的, 因此简化了制备过程,从而降低了膜成本。 相转化烧结技术制备无机中空纤维膜的过程中受很多因素的影响,粉体颗粒 大小及其分布、颗粒形状和表面性质、纺丝悬浮液的组成和粘度、纺丝条件(纺丝速度、气隙、内胶凝剂等)以及烧结参数(烧结温度、停留时间和升温速率)等因素 对膜结构和表面形貌有明显的影响。 1.1无机粉体粒子的影响 粉体粒径的大小会影响粒子堆积的强度以及烧结温度,从而影响孔径,孔隙 率以及机械强度。例如在陶瓷中空纤维膜的制备中,纳米粒子的加入有利于增强 陶瓷中空纤维膜的力学强度,同时大大降低了陶瓷中空纤维膜的孔隙率[1]。Xiaoyao Tan等[2]发现在制备Al2O3中空纤维膜的过程中,在1µm的Al2O3粉末 中掺入部分 0.01µm Al2O3粉末,可以显著改善无机中空纤维膜的孔隙和孔隙率的均匀性,而且细颗粒的加入大大提高了中空纤维的机械强度。 1.2悬浮液组成和纺丝条件的选择 悬浮液中聚合物含量和固含量的组成都会直接影响悬浮液的粘度,从而影响 膜的厚度,孔隙率,孔径等膜结构及其性能。空气距的大小也会影响膜的孔结构 和膜性能。Benjamin等[3]发现悬浮液的粘度和空气距是决定手指状孔隙形成和外 层海绵状区域密度的关键因素。在纺丝悬浮液中加入水作为非溶剂添加剂会增加 粘度,减少手指状空隙的长度,存在空气间隙有利于在外层纤维表面形成海绵状 结构。 1.3烧结条件的选择 烧结温度的高低会影响膜的孔隙率和膜的机械强度,一般情况下,烧结温度 越高,机械强度越高,但孔隙率越低,而温度过高时,机械强度反而会下降,所 以需要严格控制烧结温度,在孔隙率较高的情况下,也要有一定的机械强度。Lidiane等[4]采用相转化法制备了白云石中空纤维,并且在不同温度下进行烧结,可用于不同用途:采用400°C烧结,可作为合适的分离介质;1350°C烧结,可用 作分离气体用的基底;1250℃烧结,可作为功能材料浸渍的支撑材料。Othman 等人[5]研究了在不同烧结温度下的Bi1.5Y0.3Sm0.2O3-δ中空纤维膜,发现温度会

中空纤维膜的制备与应用技巧概述

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、

聚醚砜(PES)中空纤维血液透析膜的制备与表征

聚醚砜(PES)中空纤维血液透析膜的制 备与表征 摘要:本文介绍了聚醚砜(PES)中空纤维血液透析膜的制备与表征。PES中 空纤维透析膜具有优良的透析性能和生物相容性,是目前广泛应用于血液透析领 域的材料之一。文章首先介绍了PES中空纤维透析膜的制备过程,包括材料选择、纺丝工艺、交联处理等环节。其中,纺丝工艺是关键的制备环节,涉及纺丝机的 选择、电场强度、喷嘴孔径等参数的控制。交联处理可以提高透析膜的稳定性和 抗污染能力。接着,文章介绍了PES中空纤维透析膜的表征方法,包括孔径和孔 隙率测定、水通量和蛋白质清除率测定、透析膜结构表征、生物相容性测定等。 这些表征方法可以全面评估透析膜的性能和应用价值。最后,文章总结了PES中 空纤维透析膜的优点和不足,指出今后的研究需要进一步探究其制备工艺和性能 优化,为其在临床应用中发挥更大的作用提供支持。总体而言,本文系统地介绍 了PES中空纤维透析膜的制备与表征,为读者深入了解该材料提供了参考。该材 料在血液透析领域的应用已经得到了广泛认可,未来还有更多的发展空间。 关键词:聚醚砜;PES;中空纤维;血液透析膜 引言: 血液透析是一种常见的治疗方法,它通过人工方式清除血液中毒素和废物[1]。透析膜作为血液透析中最重要的组成部分之一,对透析治疗的效果具有至关重要 的作用。然而,传统的透析膜材料存在一些问题,例如选择性不够、生物相容性 差等,这限制了透析膜在临床上的应用。近年来,PES中空纤维透析膜因其优良 的透析性能和良好的生物相容性而受到了广泛的关注。 相比于传统的透析膜材料,PES中空纤维透析膜具有许多优点[2]。首先,它 具有较高的选择性,可以有效地清除血液中的废物和毒素,同时保留体内所需的 营养物质。其次,PES材料的生物相容性好,不会引起免疫反应和炎症反应,不

荷正电中空纤维膜的制备及对蛋白质的截留性能研究

荷正电中空纤维膜的制备及对蛋白质的截留性能研究 中空纤维膜是一种密度极低的多孔介质,能够有效的实现分离和截留蛋白质。传统的制备方法往往昂贵、耗时,且其制备的中空纤维膜的材料性能受到限制,有潜在的安全隐患。因此,开发出一种新型制备中空纤维膜的方法,将有助于改善分离和截留蛋白质的效率,从而提高溶解度和吸附特性。 本研究致力于探索荷正电中空纤维膜的制备方法,并研究其对蛋白质的截留性能。基于无毒、可降解的材料,利用溶液注射法,结合变频和低电压的技术手段,制备出荷正电中空纤维膜。分析表明,利用荷正电中空纤维膜可以有效的吸附和截留蛋白质,其截留效率高达95%,在吸附效率和截留效率方面具有明显的优势,并且能够有效减少产品的时间消耗和废弃量,由此可以看出,荷正电中空纤维膜在蛋白质分离领域具有重要的应用价值。 然而,仅仅依靠荷正电中空纤维膜本身是无法完成对蛋白质的有效截留的,需要结合其它的技术手段,如温度控制、pH控制、活性剂、活性组分等,才能达到理想的截留效果。此外,荷正电中空纤维膜还需要用粘合剂将柔软的纤维膜吸附到硬件上,以保证其固定性和结构完整性。 本研究提出的荷正电中空纤维膜制备方法,具有显著优点,可以有效提高分离和截留蛋白质的效率,从而可以满足生物制药行业的需求。未来,将不断加大研究力度,把荷正电中空纤维膜的应用范围扩大到更多领域,从而为生物制药行业贡献力量。

本文证明,荷正电中空纤维膜,借助溶液注射法,结合变频和低电压的技术手段,可以有效分离和截留蛋白质,具有更好的分离和截留效率,从而可以节省大量的时间和成本。为了提高荷正电中空纤维膜的截留效率,未来还需要加强研究,增强对多种不同截留机理的了解,并通过多种技术结合的方式,最大限度的提高中空纤维膜的截留和分离性能,才能达到最佳的结果。 总之,荷正电中空纤维膜具有多种优势,其制备材料无毒、可降解、安全可靠,能有效的吸附和截留蛋白质,其蛋白质截留效率达到95%以上,并且可以有效降低时间消耗和废弃物量,具有较高的生物 制药应用价值。未来,将在进一步改进制备技术,增强荷正电中空纤维膜的截留效率和分离性能,并将荷正电中空纤维膜的应用范围扩大,以满足生物制药行业的需求。

担载型中空纤维混合导体氧渗透膜的制备与性能研究

担载型中空纤维混合导体氧渗透膜的制备与性能研究 刘郑堃;朱佳伟;金万勤 【摘要】采用干湿法纺丝技术制备Sr0.7Ba0.3Fe0.9Mo0.1O3-δ(SBFM)中空纤维支撑体,以Nb2O5掺杂的SrCo0.8Fe0.2O3-δ(SCFNb)为膜材料,采用旋转喷涂结 合共烧结技术制备出担载型SCFNb/SBFM中空纤维氧渗透膜.借助于XRD、SEM、热膨胀分析、透氧及膜反应性能测试等手段,分别对样品的晶相结构、膜微观结构、支撑体与膜层的烧结行为、膜的氧渗透通量及膜反应性能进行了研究.结果表明,膜 层与支撑体的晶相结构仍保持钙钛矿主体相.支撑体具有单一海绵孔/指状孔结构,膜厚为5 μm且致密无缺陷,膜层与支撑体结合良好.在900℃时,氧渗透通量达到0.74 mL/(cm2·min).850℃下甲烷部分氧化膜反应稳定操作超过200 h,稳态下氧渗透通量为4.5 mL/(cm2·min).研究表明,担载型SCFNb/SBFM中空纤维氧渗透膜具有较高的氧渗透通量,同时具有良好的膜反应稳定性. 【期刊名称】《无机材料学报》 【年(卷),期】2015(030)006 【总页数】6页(P621-626) 【关键词】担载型中空纤维膜;混合导体膜;透氧;膜反应 【作者】刘郑堃;朱佳伟;金万勤 【作者单位】南京工业大学化学化工学院,材料化学工程国家重点实验室,南京210009;南京工业大学化学化工学院,材料化学工程国家重点实验室,南京210009;南京工业大学化学化工学院,材料化学工程国家重点实验室,南京210009

【正文语种】中文 【中图分类】TQ174 混合氧离子电子导体致密透氧膜是一种具有氧离子及电子导电性能的陶瓷膜,其氧传输过程中不需要外加电路,且在高温下对氧具有绝对的选择性[1]。这些优异的特性使得此类材料在空气分离、固体燃料电池、膜反应器和富氧燃烧等领域具有广阔的应用前景。 在实际应用中,混合导体透氧膜不仅需要氧通量高,而且还要化学稳定。降低膜厚是提高氧通量的一种可行方法,如开发非对称膜(担载膜),即在多孔支撑体上采用各种手段沉积一层薄的致密膜[2]。相比于片式膜,管式膜具有易于工业放大和高温密封简单的优点。Ito等[3]采用浆料涂覆法在多孔管式支撑体上制备了膜厚为50μm 的SrCo0.9Nb0.1O3-δ致密膜。Kawahara 等[4]采用滑涂法在多通道结构的支撑体上制备了膜厚为60μm 的La0.6Sr0.4Ti0.3Fe0.7O3薄膜。Fan 等[5]采用流延镀膜法制备了SrCo0.8Fe0.2O3-δ管式非对称膜。近年来,各国的科学家通过相转化联合烧结技术制备的另一种管式非对称膜,即中空纤维膜,该膜结构具有管径小、管壁薄的特点。英国的Li[6-8]、德国的Caro[9]、国内的王海辉[10-11]和谭小耀[12-14]等课题组专注于中空纤维透氧膜的研究,将其用于氧气分离,获得了比传统的片式和管式膜高出许多的氧渗透通量。 中空纤维透氧膜用于甲烷部分氧化膜反应中,有两个因素会导致膜反应性能的降低[15]:一是膜表面直接接触还原性气氛致使膜表面被腐蚀;二是膜表面与催化剂之间发生固相反应。基于此,本课题组提出了一种多孔-致密结构的双层复合膜反应器[16]。双层复合膜是由不同材料的多孔层和致密层紧密结合而成:由耐还原性材料组成的多孔层减少反应气氛对致密层主体的腐蚀,而由高氧渗透性能材料组成的致

PSf-CA中空纤维血液透析共混膜的制备及性能

PSf-CA中空纤维血液透析共混膜的制备及性能 潘振强;许敏贤;马晓华;魏永明;许振良;徐孙杰 【摘要】Polysulfone (PSf)-cellulose acetate (CA) hollow fiber hemodialysis membranes were prepared by nonsolvent induced phase separation (NIPS) method using PSf and CA as membrane materials,diethylene glycol (DEG) as the additive,polyvinyl pyrrolidone (PVP-K30) as the modification agent and dimethylacetamide (DMAc) as a solvent.The morphology,hydrophilicity,permeation performance,solute clearance and mechanical strength of the PSf-CA hollow fiber hemodialysis membranes were characterized.The effects of different blending ratios and the PSf from different companies on the properties of PSf-CA hollow fiber hemodialysis membranes,and the effects of different speeds for simulated solution and different speeds for dialysis solution on solute clearance were discussed.The experimental results showed that the suitable conditions of the casting solutions were as follows:mass fraction 21% PSf (19 %)-CA (2 %),10 % PVP and DMAc/DEG mass ratio 5 / 1 while PSf-CA hollow fiber hemodialysis membrane fabricated from PSf-3 had best hemodialysis properties,in which the ultrafiltration coefficients and clearance speeds of creatine,disodium hydrogen phosphate and VB12,and break strength reached 1 695 mL/(m2 · h · kPa) and 116 mL/min,115 mL/min,105 mL/min,and 5.65MPa,respectively.%以聚砜(PSf)和醋酸纤维素(CA)为膜材料,一缩二乙二醇(DEG)为添加剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP-K30)为改性剂,N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,采用非溶剂致相分离法(NIPS)制备PSf-CA中空纤维血液透析膜,

相关文档