1、 超滤膜膜丝材质种类
超滤膜
定义:膜状的超滤材料。
应用学科:生物化学与分子生物学(一级学科);方法与技术(二级学科)
超滤膜,是一种孔径规格一致,额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。在膜的一侧施以适当压力,就能筛出小于孔径的溶质分子,以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2~20纳米的颗粒。超滤膜是早期开发的高分子分离膜之一,在60年代超滤装置就实现了工业化。
超滤膜组件主要是由中空纤维和膜外壳两部分组成,按进水方式的不同,中空纤维超滤膜又分为内压式和外压式两种:
内压式:即原液先进入中空丝内部,经压力差驱动,沿径向由内向外透过中空纤维成为透过液,浓缩液则留在中空纤维的内部,由另一端流出.
外压式中空纤维超滤膜则是经压力差沿径向由外向内,,过中空纤维成为透过液,而截留的物质则汇集在中空纤维外部.
超滤膜的制备方法很多,而中空纤维超滤膜主要采用相转换法。 相转换法主要有浸渍凝胶法、溶剂蒸发凝胶法和溶出法等。目前商品化的中空纤维超滤膜主要采用浸渍凝胶法制备,超滤膜制作过程大致可分为七个步骤:
(1)将制膜材料溶入特定的溶剂中,并根据需要加入相应致孔添加剂;
(2)通过搅拌使膜材料充分溶解,而成为均匀的制膜液;
(3)过滤去掉未溶解的其他杂质;
(4)脱除溶液中微细的气泡;
(5)在纺丝机中用特制的喷丝头挤出形成中空状原纤;
(6)使原纤中部分溶剂蒸发;
(7)将原纤渍于对膜材料是非溶剂的凝固浴中(通常是水或水溶液),液态原纤立即凝固成固态中空纤维;
(8)后处理使中空纤维具备某种固有性能。中空纤维超滤膜用途:
主要用于保健酒澄清设备、果酒澄清不锈钢设备、茶饮料澄清过滤设备、发酵液澄***菌设备、米醋澄清设备、果胶浓缩设备、中药提取液澄清设备、电泳漆回收设备等。
目前市场主要是运用于ro反渗透前级处理;污水处理、中水回用等领域。
2.目前市场上面中空超滤膜膜丝材质种主要有:PAN(聚丙烯腈), PVC(聚氯乙烯),PES(聚醚砜), PP(聚丙烯),PS(聚砜),PVDF(聚偏氟乙烯)。
2.1 PAN(聚丙烯腈)超滤膜:
PAN(聚丙烯腈)超滤膜,亲水性材料,透水性能好,具有良好的耐光和耐气侯性,截留分子量稳定,耐酸碱程度适中(PH2-10),尤其适用于水中有机物含量低,水质较好的场合,截留分子量10万。
2.2 PVC(聚氯乙烯)超滤膜:
PVC材料即聚氯乙烯,它是世界上产量相当大的塑料产品之一,价格便宜,应用***,聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。根据不同的用途可以加入不同的添加剂,聚氯乙烯塑料可呈现不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂,可制成多种硬质、软质和透明制品。
PVC材料由于其化学稳定性高, 耐强酸、耐强碱、使用寿命长的独特性能,因此在超滤膜的生产中,PVC也被作为制造超滤膜丝的优质原材料,PVC在生产时会加入稳定剂,稳定剂有***和有毒之分,也正是影响成品超滤膜丝安全与否的关键所在,只有加入了铅盐之类有毒的稳定剂,才会对其产生隐患,但PVC在生产制造超滤膜时,其有毒稳定剂的使用量几乎为零,方可确保PVC(聚氯乙烯)超滤膜的安全性。现净水市场,PVC(聚氯乙烯)超滤膜得到了很好的应用就足可以说明这一点。
2.3 PES(聚醚砜)超滤膜:
PES具有较强的热稳定性和抗氧化性,适用于超滤膜的制备。PES(聚醚砜)超滤膜具有良好的化学稳定性和热稳定性等特点,可有效去除蛋白质等物质,并且使用寿命长。适用于污废水处理、市政给水净化处理、乳清蛋白和乳清分离蛋白的分离和浓缩以及食品、医药加工等领域。
2.4 PP(聚丙烯)超滤膜:
PP(聚丙烯)超滤膜是超滤膜的一种。它是超滤技术中先进的一种技术。中空纤维外径:450-460μm,内径:350-360μm,管壁厚50μm,是属热相拉伸膜。截留分子量5-10万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动,分别构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程,被截留物质可随浓缩排除,抗污性中等,可长期连续运行。聚丙稀超滤膜是高分子分离膜之一。
PP(聚丙烯)超滤膜技术是一种***用于水的净化,溶液分离、浓缩,以及从废水中提取有用物质,废水净化再利用领域的高新技术。特点是使用过程简单,不需加热,能源节约,低压运行,装置占地面积小。
2.5 PS(聚砜)超滤膜:
PS(聚砜)超滤膜,具有良好的化学稳定性,耐酸碱性能优良(PH2-13),透水性能较好,强度在有机高分子材料制成的膜中相当高,(爆破压力>0.6Mpa),使用寿命长,正常使用在2年以上。聚砜外压式中空纤维超滤膜(截留分子量6000-20000),尤其适用于特种行业(如生化、医药、化工等)的浓缩、分离、提纯,截留性能稳定。
2.6 PVDF(聚偏氟乙烯)超滤膜:
PVDF(聚偏氟乙烯)超滤膜,它是利用自动连续制膜机将聚偏氟乙烯树脂和溶剂、致孔添加剂构成的铸膜液,经相转化法制备而成。
该种滤芯具有良好的耐热性和化学稳定性,能耐受小于138℃的高压蒸汽消毒;能耐受强酸、脂肪族、芳香族以及酮、醚等多种有机、无机溶剂。孔形呈圆形及椭圆形,正反面孔型孔径一致,孔径范围分布窄。该膜有较强的负静电性及疏水性,是一种能够用于液体***、除微粒又可应用于气体***、除尘、***过滤的新型精密过滤介质,是食品工业、医药工业、生物工程下游产品分离用的较理想材料。