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《聚偏氟乙烯中空纖維膜制備及其性能調(diào)控文獻綜述.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、文獻綜述聚偏氟乙烯中空纖維膜制備及其性能調(diào)控%1.前言部分如今，對生態(tài)的保護和環(huán)境的治理工作II益嚴峻，尤其是淡水水系的污染問題突顯，部分地區(qū)人們的飲水嚴重困難，一些曾經(jīng)淡水資源充沛的地區(qū)也因為河流、湖泊、地下水被污染而出現(xiàn)缺水。人們不禁要問，為何水汽循環(huán)往復，源源不斷，還為什么會出現(xiàn)缺水。那是因為很多水源未經(jīng)處理不能直接作為生活用水使用。而在水處理領域，膜分離的應用-
2、?分廣泛，膜分離是借助膜的選擇透過作用，對混合物溶質(zhì)和溶劑進行分離、分級、提純和富集的方法，膜分離可比傳統(tǒng)的方法耗能低、過程簡單、經(jīng)濟性好而且效率高。"屮空纖維膜是目前為止效率最高的分離膜的形式，具有充填密度高
3、，比表面積大，自支撐作用強，可進行高壓操作的特點，因此廣泛用于污水處理、飲用水凈化、海水淡化處理等諸多領域。屮空纖維膜也有一些白身缺陷，如內(nèi)部多孔結(jié)構(gòu)在增加其通量的同時也降低了纖維的力學性能，膜清洗難度高等。選擇合適的制膜材料是成功制備屮空纖維膜的首要前提，從近兒年國內(nèi)外發(fā)表的科技文獻來看，聚硯類材料如聚瞇磯和改性聚W,聚偏氛乙烯，聚丙烯，売聚糖等成為了主要選擇，改性方法主要有共混、共聚和接枝。周媛等2將聚氨酯彈性體作為制備PVDF屮空纖維膜的共混添加劑，使其具有良好的抗酸堿性能和抗污染性能。Tai-Shung等彳使用硅脂作為密封層，聚4-乙烯基毗碇作為選擇性層，聚醍磯作為支持
4、材料，進行共混制備用于氣體分離的屮空纖維膜，研究了層與屮空纖維膜性能Z間的聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)選擇性層對纖維性能的影響最為顯著。肖通虎九等制了殼聚糖屮空纖維膜，研究采用乙醇和正己烷液一液交換干燥，有效地避免了膜結(jié)構(gòu)的完全致密化，売聚糖屮空纖維膜膜應川于滲透汽化分離碳酸二甲酯/甲醉混合物，可突破恒沸組成的限制，而且滲透通量較大。聚偏氟乙烯（PVDF）的密度為1.75T.78g/cm30玻璃化溫度-：39°C,脆化溫度-62°C,熔點170°C,熱分解溫度316°C以上，長期使用溫度一40?150°Co聚偏氟乙烯（PVDF）屮空纖維膜是新發(fā)展起來的一種特種纖維品種，該纖維特點是化學穩(wěn)定性好、
5、機械強度高、抗吸附污染型好、耐紫外線老化、分離透過通量高、裝填密度大，是屮空纖維分離膜中的一種新型高效品種，其在水凈化和污水處理領域中的應用日益廣泛。1.2中空纖維膜制備方法1.2.1溶液相轉(zhuǎn)化法溶液相轉(zhuǎn)化法又稱為浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法。它是使聚介物溶液在一定溫度下從特制的噴絲頭擠出，然麻初生態(tài)的纖維進入凝固浴屮與非溶劑進行交換，使Z同化成膜。浸沒沉淀相轉(zhuǎn)化法一?般分為濕法和干/濕法，濕法是指形成初生態(tài)纖維Z后，直接浸入凝固浴，通過溶劑與凝固浴屮非溶劑的相互交換，使溶劑與聚合物相分離，形成終態(tài)纖維；干/濕法是初生態(tài)纖維膜浸入凝I古I浴之前有一個溶劑蒸發(fā)的過程,將纖維浸入凝I占I浴使溶
6、劑與非溶劑進行交換，最麻達到相分離。聚瞇硯中空纖維膜的制備大多采用浸入沉淀相轉(zhuǎn)化法。屮空纖維膜的具體結(jié)構(gòu)形態(tài)rh制膜過程的動力學因素所決定。當制膜液浸入凝固浴Z示，膜內(nèi)的溶劑和凝同浴的非溶劑相互擴散。°隨看雙擴散的進行，體系將發(fā)生熱力學液液分相。根據(jù)分相的快慢，存在兩種不同形式的分相行為，即瞬時液一液分相和延遲液一液分相。上述兩種不同的分相行為原則上將形成兩種不同的結(jié)構(gòu)形態(tài)。前者將形成相對疏松的底層（大孔或指狀孔）而品者會形成相對致密的底層結(jié)構(gòu)（海綿狀）。膜的表層結(jié)構(gòu)和底層結(jié)構(gòu)共同決定了膜的滲透性能，分離性能和機械性能等。曰1.2.2熔融紡絲法將高聚物加熱熔化，加壓使聚合物熔融
7、擠出冷卻成形。此法制得的是均質(zhì)膜，透水量小，但經(jīng)熔融紡絲拉伸后可制成微孔濾膜。如將聚丙烯聚合物加熱至熔融擠出，計量熔紡成初生態(tài)屮空絲，然后再將絲在熔點以下10「5。C冷卻成形,接著冷熱連續(xù)拉伸50貳60%,最示在低于其熔點的溫度下熱定形即得聚丙烯屮空纖維微孔濾膜。熔融紡絲一拉伸法是指將聚合物在高應力下熔融擠岀，在后拉伸過稈屮，使聚合物材料垂直于擠出方向平行排列的片晶結(jié)構(gòu)被拉開形成微孔，然后通過熱定型工藝使孔結(jié)構(gòu)得以固是。通常這種紡絲制膜方法主要與聚合物材料的駛彈性有關(guān)。因此，與溶液紡絲法賦予聚合物膜雙擴散的指狀孔結(jié)構(gòu)不同,熔融紡絲一拉伸法所制備的聚合物分離膜主要含有結(jié)構(gòu)孔，即片
8、晶之間的非晶區(qū)發(fā)生應力集屮形成微孔結(jié)構(gòu)。聚丙烯是常川的MSCS法制備微濾膜材料乙一，但所用聚丙烯一般多為硬彈性的全同聚丙烯，在全同聚丙烯小混入一定量的無規(guī)聚丙烯后，不僅能得到硬彈性材料,還可有效降低大分子鏈的纏結(jié)稈度及平行片晶Z間的束縛，有利于得到更為均勻的微孔結(jié)構(gòu)。⑹1.3中空纖維膜紡絲的原理屮空纖維膜在屮空纖維紡絲機上紡制，紡絲流稈圖示如下:N—CxjPolymericsolutionBore1iquidPumpSpinneretPrecipitationb
