PVC中空纖維膜的制備與性能研究.pdf

1、膜分離技術(shù)以高效、節(jié)能、操作靈活和處理能力強(qiáng)等特點(diǎn)顯示出巨大的應(yīng)用前景。膜材料性質(zhì)對膜分離過程起著重要作用。聚氯乙烯(PVC)其來源廣泛、耐微生物腐蝕、耐酸堿、化學(xué)穩(wěn)定好、強(qiáng)度高，是一種優(yōu)質(zhì)的膜材料。
　　本文選用PVC為膜材料，N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)為溶劑，采用非溶劑致相分離(NIPS)法制備PVC中空纖維膜。結(jié)果表明所制備的膜斷面為指狀孔和海綿狀結(jié)構(gòu)，外表面為致密皮層，內(nèi)表面存在微孔，研究發(fā)現(xiàn)隨著芯液流速從0.074

2、 g/s增加到0.209 g/s，膜壁厚從0.35 mm下降到0.16 mm，海綿狀結(jié)構(gòu)厚度變小，指狀孔孔徑增大，內(nèi)表面微孔孔徑增大，膜的拉伸強(qiáng)度從6.57 MPa下降到5.84 MPa，伸長率從5.33％下降到4.9％，膜的水通量從0.44×10-7 m3·(m2·s·kPa)-1增大到3.69×10-7 m3·(m2·s·kPa)-1，而皮層厚度增加，截留率逐漸增加。隨著空氣距從1cm增加到9cm，膜結(jié)構(gòu)中海綿狀結(jié)構(gòu)厚度增大，皮層厚

3、度增加，膜的水通量從9.01×10-7 m3·(m2·s·kPa)-1增大到2.08×10-7m3·(m2·s·kPa)-1降低而截留率均在95％且逐漸增加，指狀孔結(jié)構(gòu)的存在及膜內(nèi)表面微孔數(shù)目增多孔徑的增大都造成膜的拉伸強(qiáng)度從11.8MPa下降到6.61 MPa，伸長率從10.3％下降到8.2％下降。同時(shí)還研究了PVC中空纖維膜組件的動(dòng)電性能。由于膜表面吸附電解質(zhì)溶液中的陰離子，顯荷負(fù)電，陽離子對膜表面電性質(zhì)影響較大，陰離子影響不明顯，

4、流動(dòng)電位和zeta電位的絕對值隨著電解質(zhì)溶液濃度的增大而減小，膜組件在NaCl和KCl溶液中的等電點(diǎn)在2.8左右，在CuCl2和CaCl2溶液中的等電點(diǎn)在3.1左右。
　　為了提高PVC膜的親水性能，研究了CA對其進(jìn)行共混改性以制備PVC/CA共混中空纖維膜。采用混合焓值理論方法和稀溶液粘度法(DSV)研究了PVC/CA在DMAc中的相容性，DSV法結(jié)果表明，PVC和CA在DMAc中的相容性受共混比、濃度和溫度的影響。采用NIPS