聚醚砜超滤膜的制备与优化
耐污染超滤膜的研究
第27卷第3期 2007年6月 膜科学与技术 M匮MBRANE SCIENCE AND TECHNOLOGY Vo1.27 No.3 Jun.2007
文章编号:1007—8924(2007)03—0030—05
耐污染超滤膜的研究
商 盈,彭跃莲 ,王 阳,孙娜
(北京工业大学环境与能源工程学院化学化工系,膜技术研究室,北京100022)
摘要:基于膜污染的基本原理,亲水性膜比疏水性膜耐污染.以聚醚砜为支撑膜,聚乙烯醇
(PVA)、哌嗪与对苯二甲酰氯为反应物,采用界面聚合手段,在支撑膜表面成功地形成一层极
薄的复合亲水分离层.通过红外光谱分析,证明了PVA在复合层中的存在.研究结果表明,采 用十二烷基硫酸钠浓度0.4%,碳酸钠浓度为0.2%,哌嗪与对苯二甲酰氯浓度比在1:2~1:3
之间的制膜条件,可制得分离性能优异及耐污染性较好的复合膜.
关键词:超滤膜;界面聚合;耐污染 中图分类号:T( 28.8 文献标识码:A
虽然膜分离技术在众多工业中获得了越来越广 泛的应用,但膜污染问题仍是阻碍它更广泛应用与 发挥重大潜力的主要因素Ⅲ1 J.减缓膜污染的途径
有很多,用耐污染膜材料通过改性复合方法制备耐
污染膜的有效方法之一.聚醚砜膜具有良好的耐热 性、耐老化性及耐酸碱性等性能,但是亲水性能较
差,需要对膜进行表面改性,使之具有良好的亲水 性、王枢等【7,8 J在这方面进行了研究,提出采用界面
缩聚法制得了聚酰胺僳乙烯醇薄层复合膜,提高了
原有膜的抗油污染能力,但提供的红外光谱未给出 PVA存在的证据,而且制膜工艺较长,未给出优化
路线,复合膜性能可控性差.本文通过膜表面结构的 粗糙度的影响[9,10 J,PVA水凝胶层可以提供光滑、 亲水的表面,及其对蛋白质的吸附较低Ⅲ1l_的特性和
红外光谱图来研究耐污染的亲水性复合膜,以确认 复合膜组成和优化制膜条件,制得具有对蛋白质耐
污染的复合膜.
1 实验部分
不同分子量聚醚砜超滤膜性能的研究(I)不同添加剂的影响
第31卷第6期 2011年12月 膜科学与技术 MEMBRANE SCIENCE AND TECHN()I )GY VoI.31 No.6 Dec.2011
不同分子量聚醚砜超滤膜性能的研究
(工)不同添加剂的影响
李 良,侯铮迟 ,陆晓峰,刘忠英
(中国科学院上海应用物理研究所,上海2018OO)
摘 要:选用两种分子量的聚醚砜(PES)为膜材料,以N一甲基吡咯烷酮为溶剂,分别以聚乙
二醇(PEG400、PEG6000)和聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)为添加剂,用非溶剂致相分离法制备
了超滤膜,研究了添加剂种类及浓度对不同分子量PES超滤膜性能的影响,利用相图及铸膜
液黏度数据,从热力学、动力学、聚合物聚集体大小角度对实验现象进行了解释.结果表明,同
种添加剂时,随PES分子量增大制得超滤膜的过滤通量增大、截留率降低.不同添加剂时,
PES超滤膜对PEG20000溶液的通量按添加剂为PEG400,PEG6000,PVP K30的顺序依次增
大.添加剂为PVP K30、PEG400时PES超滤膜的截留率大于添加剂为PEG6000时PES超滤
膜截留率.铸膜液配方相同,添加剂浓度增大时,制得超滤膜的厚度增大,过滤通量增大、截留
率降低.
关键词:聚乙二醇;聚乙烯吡咯烷酮;聚醚砜;超滤膜
中图分类号:TQ028.8 文献标识码:A 文章编号:1007—8924(2011)06—0006—07
聚醚砜(PES)是制备超滤膜的典型高分子材
料,具有良好的化学及热学稳定性、机械性能和耐酸
碱性l1].大量研究表明,制膜溶液组成(如聚合物
浓度、溶剂、添加剂等)、凝胶浴溶液组成以及制膜条
件(如温度、湿度等)都会不同程度地影响PES超滤
膜的结构和性能.但关于PES分子量对超滤膜结构
和性能的影响,研究报道甚少且结果互相矛盾.
Miyano等l5]研究了PES分子量大小对超滤膜孔径
的影响.结果表明,PES分子量增大会导致超滤膜
超滤用聚醚砜类膜材料的研究现状
50 2012年第3期 TIAN JlN SCIENCE8【TECHN0LOGY 科学观察
王玉锁 石佳 (天津科瑞达涂料化工有限公司天津300457)
孟昭辉 (天津科技大学海洋科学与工程学院天津300222;天津科瑞达涂料化工有限公司 天津300457)
超滤用聚醚砜类膜材料的研究现状
【摘要】随着科技快速发展和社会对环保的日益重视,膜技术在海水淡化、污水处理、食品、医药等领域越 来越凸显出它的重要性。在膜技术水平不断提高的过程中,超滤因其在性能、价格、适用性等方面的优势得
到了长足的发展和广泛的应用。超滤膜技术不断更新,其中基于聚醚砜的超滤膜在很多方面表现出了优异
特性,特别是基于聚醚砜的各种改性和复合膜的性能有了更大提升,扩大了膜的应用领域。 【关奠调】应用化学膜技术超滤聚醚砜
0引言
人造膜虽然已经有了150年历史,但是直到2O世纪60年
代各种膜才进入了实用化阶段。我国膜科学技术经历了40年
的发展,已经形成了自己的特色。特别是近年由于水资源的严
重短缺,我国越来越重视环保、重视资源的利用,海水淡化、污 水处理得到了重视,促进了膜技术的进步。超滤因其特有的性
能、适用性和价格优势得到了长足发展,特别是聚醚砜和基于
聚醚砜的接枝改性、复合等方式提升了膜性能,使相关应用领
域得以发展。
1超滤概述
超滤是在压差动力作用下进行筛孔分离的过程,它介于纳
滤和微滤之间,膜孔径范围在l nm~0.05 m。1861年,
Schmidt首次公布了用牛心包薄膜截留可溶性阿拉伯胶的实验
结果。1867年,Traube在多孔磁板上凝胶沉淀铁氰化铜制成了
第一张人工膜。我国从20世纪70年代开始超滤技术的研究,
对于板式、管式、中空纤维、卷式等超滤膜组件的开发大大促进
了膜分离技术的发展与应用。超滤在小孑L径范围与反渗透相重 叠,在大孔径与微滤重叠,它可以分离溶液中的大分子、胶体、
蛋白质、微粒等。由于操作压力低、生产产品量大、便于操作等
聚醚砜合成工艺
聚醚砜合成工艺
聚醚砜是一种重要的合成材料,具有广泛的应用领域。本文将介绍聚醚砜的合成工艺及其应用。
一、聚醚砜的合成工艺
聚醚砜的合成主要通过聚合反应实现。聚合反应的原料主要包括二苯醚和硫酸二乙酯。首先将二苯醚和硫酸二乙酯按一定比例混合,并加入催化剂,然后加热至一定温度,进行聚合反应。聚合反应的温度和时间是影响聚醚砜合成的重要因素,一般在200-250℃的高温下反应数小时。反应结束后,通过减压蒸馏和其他后处理步骤,得到聚醚砜。
二、聚醚砜的应用
聚醚砜具有优异的物理性质和化学稳定性,被广泛应用于医疗、电子、航空航天等领域。
1. 医疗领域
聚醚砜在医疗领域中应用广泛,特别是在生物医学领域中。由于其良好的生物相容性和生物降解性,聚醚砜可用于制备可吸收的缝合线、修补材料和骨修复材料。此外,聚醚砜还可用于制备人工血管、人工器官和药物缓释系统等。
2. 电子领域
聚醚砜在电子领域中的应用主要体现在电子器件的封装和绝缘材料方面。由于聚醚砜具有良好的绝缘性能和高温稳定性,可用于制备电子元件的封装材料,如芯片封装、电容器封装等。此外,聚醚砜还可用于制备电子器件的绝缘层和电路板等。
3. 航空航天领域
聚醚砜在航空航天领域中具有重要的应用价值。由于其优异的耐高温性能和耐化学腐蚀性能,聚醚砜可用于制备航空航天器件的结构材料和功能材料。例如,聚醚砜可用于制备航天器的热隔离层、耐热密封件和高温传感器等。
三、聚醚砜的优势和发展趋势
聚醚砜具有许多优势,使其成为一种重要的合成材料。首先,聚醚砜具有优异的热稳定性和化学稳定性,能够在高温和恶劣环境中保持稳定性。其次,聚醚砜具有良好的机械性能和强度,可满足不同领域的需求。此外,聚醚砜还具有良好的生物相容性和可降解性,使其在医疗领域中得到广泛应用。
随着科学技术的不断进步和聚醚砜研究的深入,聚醚砜的合成工艺和应用将不断完善和扩展。未来,聚醚砜有望在更多领域发挥作用,例如能源领域、环境保护领域等。同时,聚醚砜的合成工艺也将更加高效和环保,以满足社会的需求。
聚醚砜和磺化聚砜类高聚物共混非对称纳滤
(54)发明名称
聚醚砜和磺化聚砜类高聚物共混非对称纳滤膜制备方法
(57)摘要
本发明公开了一种聚醚砜和磺化聚砜类高聚物共混非对称纳滤膜制备方法。所述纳滤膜通过相转化法一步制备具有非对称结构的共混纳滤膜,包括铸膜液的配制:将聚醚砜、磺化聚砜类高聚物、添加剂以及溶剂四种组分混合配制成铸膜液;相转化法成膜,包括平板膜和中空纤维膜。所述纳滤膜在0.1~0. 8MPa操作压力下对0.5g/L一1. 5g/L氯化钠和硫酸钠的截留率达20%~95%,对相对分子质量600~2000的聚乙二醇截留率达到40%~99. 9%,膜纯水通量达到10~250L/ (m2hbar)。该发明中涉及到的纳滤膜强度好,韧性强,耐压密性好,耐氯,耐高温。可应用于水处理,废水处理,物料分离等方面。
权 利 要 求 书
1.一种聚醚砜和磺化聚砜类高聚物共混非对称纳滤膜制备方法,其特征在于该方法包括:
第1、铸膜液的配制:将聚醚砜、磺化聚砜类高聚物、添加剂以及溶剂四种组分混合配制成铸膜液;
其中聚醚砜的质量浓度为0%~35%,磺化聚砜类高聚物质量浓度为0%~40%,且两种聚合物总浓度为15wt%~45wt%;添加剂为丙酮、乙醚、四氢呋喃、乙二醇、丁酮、甲醚、聚乙二醇中的至少一种,添加剂质量浓度为1%~25%;溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的至少一种;
第2、相转化法成膜,包括平板膜和中空纤维膜;
第2.1、平板膜的制备:在洁净铸膜室内将上述铸膜液浇注在光洁平滑的玻璃板上或其他模板上,利用不锈钢刮刀刮制成膜,在温度为0~60℃的条件下预处理l~20min,然后将玻璃板或模板放入0℃~10℃的凝固浴中,凝固12~24小时,使其凝固成膜,即得平板纳滤膜;或采用相同的工艺条件利用刮膜机连续制膜;
第2.2、中空纤维膜的制备:将上述铸膜液注入中空纤维膜纺丝料液槽中,通过喷丝头纺制出中空纤维纳滤膜,膜丝直接进入0℃~10℃凝胶浴中即得中空纤维纳滤膜。
不同分子量聚醚砜超滤膜性能的研究(Ⅱ)有否无纺布支撑的影响
第31卷第6期 2011年12月 膜科学与技术 MEMBRANE SCIENCE AND TECHN0L0GY Vo1.3I No.6 Dec.2011
不同分子量聚醚砜超滤膜性能的研究
(Ⅱ)有否无纺布支撑的影响
刘忠英,侯铮迟 ,陆晓峰,李 良
(中国科学院上海应用物理研究所,上海201800)
摘要:选用3种分子量的PES作为制膜材料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP K30)作为添加剂,N一 甲基吡咯烷酮作为溶剂,聚酯无纺布作为支撑材料,利用非溶剂致相分离法制备超滤膜.通过
超滤实验和爆破强度的测定研究了有否无纺布支撑对不同分子量PES超滤膜过滤性能和抗
压性能的影响.根据由凝胶色谱仪得到的PES分子量数据、由浊点滴定法得到的热力学相图 以及由同心圆筒黏度计得到的铸膜液黏度数据,深入讨论了导致超滤膜性能变化的原因.研究
发现,无纺布支撑与无支撑超滤膜相比,无纺布支撑的超滤膜过滤通量较高、截留率较低,其抗
压强度明显增大. 关键词:聚醚砜;分子量;超滤膜;无纺布
中图分类号:TQ028.8 文献标识码:A 文章编号:1007—8924(2011)06—0013—06
本课题组[1]近期开展了关于PES分子量如何
影响超滤膜的结构和性能的研究.研究采用的是 无支撑体的平板超滤膜.而在实际应用过程中,为
了增强平板超滤膜的机械强度,通常需要采用无
纺布作为支撑材料来制备超滤膜.本课题组在超 滤膜研发应用中发现:支撑材料的选择会对超滤
膜的性能产生不可忽视的影响.尽管支撑材料的
作用如此重要,但到目前为止,公开发表的关于支 撑材料对超滤膜结构和性能影响的研究报道却并
不多见.Munari等L2]研究了铸膜液组成对PVDF (聚偏氟乙烯)、PVDFFS(磺化聚偏氟乙烯)、PS(聚
砜)超滤膜性能的影响,发现无纺布支撑的超滤膜
性能与无支撑超滤膜性能大不相同,前者由于张 力的作用而导致更多的膜孔;Bottino等_3]在研究
聚醚砜膜
聚醚砜膜(PES)折叠滤芯
时间:2012-01-12 18:21浏览量: 249
聚醚砜膜(PES)折叠滤芯(聚醚砜滤芯)其过滤介质是当今世界上先进的聚醚砜微孔滤膜,聚醚砜膜膜孔占滤膜体积80%以上的微孔开孔率,具有独特的微孔几何形状,提高了对过滤难度较大溶液的过滤效率和流通量。采用聚醚砜和聚丙烯支撑两种材料组合热熔构成,无粘结物,适用于要求比较严格的化工和制药工业。主要特性:独特的亲水性能,不含表面活性剂和表面润滑剂,为过滤溶液提供高水平的过滤精度和流通量,适用的PH范围广,对蛋白质及贵重生物制剂的吸附量低,截留率高、有极好的化学耐受性和热稳定性,强度好,耐正向和反向压力冲击,所有产品都100%经过完整性测试。
1、聚醚砜膜(PES)折叠滤芯性能特点:
◎ 膜堆由进口PES滤膜及进口导流层组成,具有优良的耐热性和耐化学性。
A型的外壳、中心杆及端盖均为进口聚丙烯材质;
B型为端头耐高温型,一般用于温度较高的场合;
C型的外壳、中心杆及端盖均为进口聚丙烯材质内衬不锈钢可应用于耐高温的场所。
◎ 亲水性滤膜,孔径分布均匀,孔隙率高;
◎ 高流率和微粒截留率;
◎ 洁净环境生产;
◎ 产品出厂之前经过100%完整性测试;
◎ 滤芯符合FDA生物安全标准;
◎ 具有良好的耐高温和耐酸碱性能;
◎ 每支滤芯经完整性测试并经纯水冲洗;
2、聚醚砜膜(PES)折叠滤芯技术参数
滤芯长度 5 10 20 30 40
过滤精度(μm) 0.1 0.22 0.45 0.65 0.1
完整性
测试
泡点压力
(bar 23℃) 1.2(60%IPA) 3.5(纯水) 2.3(纯水) 1.8(纯水)
扩散流
(23℃纯水) ≤30.0ml/min//10" @2.8bar (0.22μm)
Millipore Express® SHF 滤芯扩散流数据≤30.0ml/min//10" @2.8bar (0.22μm)
超滤膜包生产工艺
超滤膜包生产工艺
超滤膜包,这可是个神奇的东西,在很多领域都发挥着大作用呢!比如说在制药行业,能帮着分离和提纯药物成分;在食品工业里,能让我们喝到更纯净的果汁。那这超滤膜包是怎么生产出来的呢?且听我慢慢道来。
生产超滤膜包,第一步得选好材料。这就好比盖房子得选好砖头一样,材料不好,后面的工序再精细也白搭。那选啥材料呢?通常是高分子聚合物,比如聚醚砜、聚丙烯腈等。这就像挑水果,得挑新鲜、品质好的,才能做出美味的果汁,不是吗?
选好了材料,接下来就得把这些材料变成膜。这就像是揉面,得把面粉揉成面团,再做成各种形状。怎么变膜呢?一般是通过相转化法,简单说就是让聚合物溶液在特定条件下发生相变,形成膜的结构。这过程可复杂啦,温度、湿度、溶剂比例,都得拿捏得死死的,稍有偏差,膜的性能就可能大打折扣。
膜有了,还得给它加工加工。就像一件衣服做好了,还得缝缝边、绣绣花,让它更漂亮、更实用。这时候就得用到一些特殊的工艺,比如表面改性,让膜的表面更亲水,更不容易被污染。这亲水就好比人性格好,大家都喜欢跟他打交道,膜亲水了,液体也更愿意从它这儿通过。 再然后,就是组装膜包啦。这就像是搭积木,把一块块小的膜片组装成一个完整的膜包。这可需要精细的操作,每一个部件都得安装到位,不能有一点马虎。不然,就像搭的积木歪歪扭扭,一推就倒。
组装好了还不算完,还得进行测试。这就好比考试,得检验一下这膜包是不是真的合格。测试什么呢?比如通量、截留率、耐化学性等等。只有各项指标都达标了,这膜包才能算是个“优等生”,可以出厂去“工作”啦。
你说这超滤膜包的生产工艺是不是很神奇?就像变魔术一样,把一堆材料变成了能发挥大作用的宝贝。咱们生活中很多美好的东西,不都是这样一点点精心制造出来的吗?所以啊,别小看这小小的超滤膜包,背后的工艺可是凝聚了无数人的智慧和心血呢!
总之,超滤膜包的生产工艺复杂而精细,每一个环节都至关重要,只有用心做好每一步,才能生产出高质量的超滤膜包,为我们的生活带来更多的便利和美好。
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。
聚醚砜中空纤维超滤膜的研制
第33卷第6期 2013年12月 惠州学院学报(自然科学版) JOURNAL OF HUIZHOU UNIVERSITY V01.33.No.6 Dec.2013
聚醚砜中空纤维超滤膜的研制
刘惠茹,邹木兰
(惠州学院化学工程系,广东惠州516007)
摘要:本文以聚醚砜(PES)为膜材料,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙二醇(PEG)一400为添加剂,N,N一二甲 基乙酰胺(DMAC)为溶剂,用非溶剂致相分离法制备了超滤膜——聚醚砜中空纤维超滤膜。通过正交试验法探索 喷丝头距离水面的高度、凝固浴的温度、PES浓度、PEG一400浓度等因素对膜性能的影响,同时进一步研究了三个 因素对成膜性能的影响规律,分析并确定了制备PES中空纤维超滤膜的最佳实验条件为:喷丝头距离水面的高度
20cm,凝固浴温度318K一328K,PES浓度为18%。 关键词:聚醚砜;超滤膜;中空纤维膜;水处理技术;膜分离技术 中图分类号:TQ35 文献标识码:A 文章编号:1671—5934(2013)06—0012—06
1 前言
超滤是一种压力驱动的膜分离过程,是根据分子的大小和形态而分离的筛选机理进行分离的…。超滤从70
年代进入工业化应用后发展迅速,已广泛用于食品、医药、工业废水处理、高纯水制备及生物技术工业、城市污水
处理及其它工业废水处理领域,已成为应用领域最广的技术。
膜材料作为膜分离技术的核心越来越受到人们的关注。最早的分离膜材料是纤维素及其衍生物,近年来,各
种高性能纤维素及高分子有机聚合物膜材料的开发层出不穷,并出现了新型的陶瓷、多孔玻璃、氧化铝等无机膜
材料和有机膜材料。聚醚砜 (polyethersulfone,简称PES)又称聚苯醚砜或聚芳醚砜,因其分子中同时具有苯环
的刚性、醚基的柔性及砜基与整个结构单元形成的大共轭体系,整个分子具有相当的稳定性,表现出优异的机械 性能而越来越广泛地被用于中空纤维膜材料 一 。
