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微孔膜支撑材料优化建议:高效微孔膜支撑材料选用技巧

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:支撑材料不但方便了微孔膜的成形,还可以提高其力学性能。图5-50是采用非织造材料为支撑材料制备的PVDF微孔膜电镜照片。图5-50采用非织造材料为支撑材料的PVDF微孔膜电镜照片举例来说,精密输液过滤器是近几年发展起来的新型输液器,如图5-51所示。以非织造材料为支撑,通过相转化法制成的PVDF微孔膜是替代玻纤湿法非织造材料的优选技术方案。其中,非织造支撑材料的选型非常重要,图5-53是国外进口的一种多孔膜的支撑非织造材料。

微孔膜支撑材料优化建议:高效微孔膜支撑材料选用技巧

经过近几十年的发展,微孔膜已广泛应用于海水淡化、饮用水处理、食品、生物工程、医药石油领域膜分离技术的快速发展与广泛应用对膜材料和膜性能提出了更高要求,作为膜分离技术的核心,膜材料在满足成膜性和孔径大小分布等主要性能以外,还要具有一定的力学性能和化学稳定性等。目前,大部分工业用多孔膜是采用浸没沉淀相转化法制备而成。制膜时,将均匀的聚合物溶液涂覆于支撑材料表面,然后浸入非溶剂凝固浴中,随着膜内溶剂及不良溶剂与凝固浴中非溶剂的相互扩散,聚合物溶液体系逐渐发生液一液相分离而固化,最终形成不同结构与形态的微孔膜。支撑材料不但方便了微孔膜的成形,还可以提高其力学性能。图5-50是采用非织造材料为支撑材料制备的PVDF微孔膜电镜照片。

图5-50 采用非织造材料为支撑材料的PVDF微孔膜电镜照片

举例来说,精密输液过滤器是近几年发展起来的新型输液器,如图5-51所示。为了保证输液过程中合理稳定的输液速率,需要在过滤器上安装排气膜。随着输液袋(瓶)中药液的减少,输液袋(瓶)内会逐渐形成真空区,在该真空度的作用下,外界空气通过排气膜浸入输液袋(瓶)内,从而保证合理的输液速率。但是,若在输液过程中,排气膜被药液打湿,就会引起药液渗漏和排气不畅等问题,从而增加医护人员的负担,同时对患者造成巨大的心理压力。因此,商业排气膜一般需要达到如下技术指标:阻水≥30kPa,接触角≥135°,10kPa压力下通气量≥1200mL/(mm2·h)。

为了达到上述技术指标要求,以往的排气膜都是采用玻璃纤维湿法成网后经化学黏合加固的非织造材料,其结构如图5-52所示。但由于玻纤在使用过程中存在脱落问题,目前已禁止使用。以非织造材料为支撑,通过相转化法制成的PVDF微孔膜是替代玻纤湿法非织造材料的优选技术方案。其中,非织造支撑材料的选型非常重要,图5-53是国外进口的一种多孔膜的支撑非织造材料。

从图5-53中可以看出,该材料中纤维直径仅有几微米,且采用热轧面黏合加固,对于相转化膜的涂覆均匀性非常有帮助。(www.xing528.com)

图5-51 精密药液过滤器

图5-52 湿法成网化学黏合玻璃纤维非织造材料

图5-53 多孔膜的支撑非织造材料电镜照片

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