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聚合物濃度對(duì)PES膜性能與結(jié)構(gòu)的影響

導(dǎo)讀:本文天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司淺談聚合物濃度對(duì)PES膜性能與結(jié)構(gòu)的影響。


返回列表 來(lái)源：未知 發(fā)布日期：2020-03-30 09:08【大 中 小】
聚合物的濃度能顯著影響膜的結(jié)構(gòu)與性能。有研究表明聚合物的濃度越高，形成的膜具有更致密的表層，其孔徑大小也受到抑制，一般可制備較為致密的反滲透膜或者氣體分離膜。反之，當(dāng)聚合物濃度較低時(shí)，有利于膜孔徑的發(fā)展，可制備常用的微濾或超濾膜。天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司了解到本次試驗(yàn)考察了PES濃度對(duì)膜的結(jié)構(gòu)性能的影響，鑄膜液組成與成膜過(guò)程中的工藝參數(shù)。本實(shí)驗(yàn)制得的平板膜為非對(duì)稱(chēng)膜，膜主要由薄而多孔或者致密的皮層以及指狀大孔的亞層組成，皮層上孔徑的大小與分布對(duì)膜的通量和分離特性起決定性的作用，膜的指狀亞層主要起支撐皮層和流體通道的作用。

天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司發(fā)現(xiàn)當(dāng)PES濃度更低時(shí)(10wt.%)，膜的孔徑更大，但由于鑄膜液黏度過(guò)低，制膜時(shí)容易在玻璃板上流動(dòng)，因此得到的膜中亞層指狀結(jié)構(gòu)會(huì)產(chǎn)生歪斜，且膜的厚度容易不均，此種平板膜幾乎沒(méi)有表層海綿結(jié)構(gòu)，作為流體通道的指狀結(jié)構(gòu)大。當(dāng)PES濃度高時(shí)(22wt.%)，膜皮層厚度明顯增加，指狀結(jié)構(gòu)的數(shù)量和大小均有所下降，膜的大孔結(jié)構(gòu)比起低聚合物濃度時(shí)明顯受到抑制。

因此，可看出聚合物濃度的增加會(huì)使得PES膜表面的海綿結(jié)構(gòu)增厚，亞層指狀結(jié)構(gòu)發(fā)展受到抑制。同時(shí)，膜的墨水截留能力也發(fā)生了較大的變化，隨著PES濃度的增加，截留后的墨水濃度從50%下降到0.05%，截留能力大大增強(qiáng)。這很好解釋?zhuān)?jīng)實(shí)驗(yàn)觀察，在本實(shí)驗(yàn)考察的濃度范圍內(nèi)，隨著PES濃度的增加，鑄膜液黏度急劇增加，這使得溶劑/非溶劑之間相互擴(kuò)散受到的阻礙大大增加增加，相分離速率下降，體系中表層以下組分進(jìn)入分相的時(shí)間延長(zhǎng)，導(dǎo)致形成的膜表層厚度增加，孔徑減小，孔隙率也降低，因而膜的水通量隨之下降，截留墨水粒子的能力提高。

綜合通量和截留分析PES濃度對(duì)膜過(guò)濾性能的影響，可知PES濃度為16~19wt.%時(shí)，過(guò)濾截留綜合性能最佳。此外，PES濃度越低，鑄膜液黏度越低，平板膜皮層孔徑越多，也是導(dǎo)致膜含水率的在PES濃度較低時(shí)較高的另一個(gè)原因。綜合PES膜的過(guò)濾與親水性能可看出，當(dāng)PES為16wt.%時(shí)膜的綜合性能更好。


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