高疏水性聚丙烯微孔膜制備及膜蒸餾性能研究.pdf

1、膜蒸餾是近年迅速發(fā)展起來(lái)的一種利用疏水膜為分離介質(zhì)的新型膜分離技術(shù),該技術(shù)具有操作溫度低、能耗小、分離效率高等優(yōu)點(diǎn),廣泛應(yīng)用于超純水的制備、海水和苦咸水的淡化、廢水處理、醫(yī)藥、食品的濃縮分離等領(lǐng)域。膜蒸餾技術(shù)應(yīng)用于中藥濃縮過(guò)程存在的主要問(wèn)題是膜污染。如何提高膜蒸餾用膜材料的疏水性,從而提高膜的抗污染性能已成為膜蒸餾用膜材料的主要研究方向。
　　本文探索了在熱致相分離(TIPS)法制備聚丙烯疏水微孔膜過(guò)程中,通過(guò)添加疏水改性的納米S

2、iO2粒子來(lái)提高膜材料的疏水性能,并初步研究了所制備的聚丙烯膜材料在中藥黃芪溶液真空膜蒸餾濃縮過(guò)程中的應(yīng)用性能。
　　首先,采用熱致相分離法制備了等規(guī)聚丙烯疏水微孔膜,研究了添加疏水改性的納米SiO2粒子對(duì)聚丙烯微孔膜疏水性能的影響。添加納米SiO2粒子所制備的微孔膜,疏水性較純聚丙烯膜提高了20.9％。同時(shí),添加疏水改性的納米SiO2粒子影響聚丙烯微孔膜結(jié)構(gòu)性能。與純聚丙烯膜(Ma)相比,當(dāng)添加的SiO2與聚丙烯的質(zhì)量比為10∶

3、100時(shí),所制備膜(Mc)的膜孔結(jié)構(gòu)疏松、大孔數(shù)減少、孔徑分布變窄;Ma膜的孔隙率為35.45％,而Mc膜的孔隙率為59.75％; Ma膜和Mc膜的平均孔徑分別為0.36μm和0.13μm; Ma膜和Mc膜的最大孔徑分別為0.77μm和0.29μm。
　　其次,由正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)優(yōu)化了黃芪浸取液的浸取工藝條件為:浸取溫度為70℃,加水倍數(shù)為7倍,浸取次數(shù)為3次,每次浸取時(shí)間為120 min。探索了Ma和Mc這兩種膜應(yīng)用于黃芪浸取液的真

4、空膜蒸餾性能。添加SiO2粒子所制備的膜較純聚丙烯膜的膜通量衰減程度低,表現(xiàn)為較強(qiáng)的抗污染能力,原料液的預(yù)處理可提高膜的抗污染性能。
　　最后,研究確定了制備的聚丙烯疏水膜應(yīng)用于黃芪浸取液濃縮過(guò)程膜面污染物主要為:油脂、蛋白、糖類(lèi)等,綜合考慮膜面污染物和膜自身的性質(zhì),選擇具有氧化作用的高錳酸鉀作為清洗劑并確定了最佳的膜清洗工藝條件為:清洗液濃度為2 g/L,清洗溫度為30℃,清洗時(shí)間為30 min。在最佳清洗條件下真空膜蒸餾濃縮黃