PTFE平板微孔膜用于渗透蒸馏浓缩茶多酚的研究

采用"挤出-压延-拉伸"法,通过改变纵向拉伸倍数,制备出平均孔径为0.25～0.80μm,孔隙率为46.9%～78.3%的4种疏水PTFE平板微孔膜。制备得到的PTFE平板微孔膜具有"纤维-结点"的网状微孔结构。随着纵向拉伸倍数的增加,微孔膜结构中的结点变小,纤维变细,孔径和孔隙率增大,孔隙分布更均匀。分别以茶多酚水溶液和CaCl2溶液为进料液和渗透液,进行渗透蒸馏浓缩实验。研究了膜孔径、渗透液和进料液的浓度、流速等对渗透通量和截留率的影响。结果表明,增大PTFE平板微孔膜孔径、提高渗透液的浓度以及进料液和渗透液的流速可提高渗透通量。整个实验过程中,4种PTFE平板微孔膜对茶多酚的截留率均能保持在99.9%以上,且不受操作条件的影响。     

聚四氟乙烯包缠中空纤维膜的制备及其亲水改性

针对聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜制备过程中孔径与孔隙率调控之间存在的矛盾,通过包缠法在中空纤维膜表面包缠平板膜,构建不对称微孔结构,制备孔径小、孔隙率高的PTFE包缠中空纤维膜。此外,提出“藤缠树”亲水改性方法,在疏水PTFE包缠中空纤维膜的原纤及节点表面稳定地包覆亲水剂,赋予其优异的表面润湿性能,拓展其在水处理中的应用。     

丝素蛋白/壳聚糖复合纤维膜的制备与应用

为进一步提升丝素基纤维膜的抗菌性能，以六氟异丙醇和三氟乙酸为溶剂分别溶解丝素蛋白和壳聚糖，制备一定质量比的混合纺丝溶液，然后利用静电纺丝技术制备丝素蛋白/壳聚糖(SF/CS)复合纤维膜。对不同质量比下复合纤维膜的微观形貌、吸水率、止血性能和抗菌性能进行测试与分析。结果表明：SF/CS复合纤维膜中纤维呈光滑致密、无串珠的网状结构；随着壳聚糖添加量的增加，复合纤维膜的抗菌性呈显著增强趋势，当丝素蛋白与壳聚糖质量比为5∶2时，复合纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为(11.88±0.04)和(15.34±0.04) mm,抑菌率分别达到(73.93±0.85)%和(93.27±0.97)%;同时，在该条件下制备的复合纤维膜具有较高的吸水率((967.59±9.76)%),止血性能优于市售止血纱布。     

水凝胶涂层法用于PTFE平板膜的亲水改性研究

采用戊二醛和O-羧甲基壳聚糖(OCMCS)、聚乙烯醇(PVA)在聚四氟乙烯(PVDF)平板膜内进行交联形成一层水凝胶涂层,从而对PTFE平板膜进行亲水改性。考察了反应条件对膜亲水性能的影响和膜的抗污染性能,并对膜表面进行表征。结果表明,水凝胶涂层附着在PTFE纤维表面使膜原纤维变粗,随着PVA含量的增加,改性膜的水通量先增加后减少,接触角先减小后增大,并且当PVA与OCMCS的质量比为1:1,反应时间为6 h、温度为50℃时,膜的性能为优,此时水通量(4 481±80) L/(m~2·h)、接触角57.48°。由于改性膜的表面含有羟基和氨基等官能团,使膜具备良好的抗蛋白质吸附能力;PVA与OCMCS交联形成的物质分子量大,粘附力强,使亲水涂层不易脱落。     

双氨基有机硅后交联聚丙烯酸改性PTFE平板膜及其分离性能研究

通过聚丙烯酸(PAA)与双氨基有机硅9300的后交联反应对聚四氟乙烯(PTFE)平板膜进行亲水改性,并将其用于水晶研磨废水的处理.研究双氨基有机硅浓度、PAA/9300质量比、反应温度及时间等参数对PTFE平板膜形貌、表面化学结构、亲水性及分离性能的影响.结果表明,膜纤维变得比较光滑且有少量颗粒出现,改性膜表面和截面出现N、O和Si元素,膜表面出现羧基、氨基等亲水基团,改性后的PTFE膜表面接触角由136°±2.1°降低到30.35°±1.3°,水晶碾磨废水浊度去除率达到99.91%,改性膜有很好的抑制蛋白质吸附污染的性能.     

聚四氟乙烯微孔膜亲水性与抗污性的关系研究

探讨错流过滤中聚四氟乙烯微孔膜亲水性与抗污性的关系。在聚四氟乙烯（PTFE）膜表面引入磺酸基（-SO3H）,通过扫描电镜（SEM）、傅里叶红外光谱（FTIR）、固体表面电位分析仪（SurPASS）等研究-SO3H含量对膜亲水性、Zeta电位、牛血清蛋白（BSA）静态吸附量及水通量的影响。结果表明：疏水的PTFE膜易吸附负离子,Zeta电位〈0,BSA吸附量高,水通量降幅大,抗污性差;经过亲水改性后,由于-SO3H的引入,膜表面不易吸附负离子,Zeta电位升高,BSA吸附量降低,水通量降幅小;随-SO3H含量增加,膜Zeta电位因-SO3H电离而降低,与负电性BSA之间的静电斥力增强,抗污性进一步提高。     

PTFE发泡涂层整理对芳纶针刺毡滤料性能的影响

为获得性能优良的工业过滤材料,将聚四氟乙烯(PTFE)乳液发泡后对芳纶针刺毡进行涂层整理。详细探究发泡涂层前后,芳纶针刺毡面密度、厚度、透气性、力学性能、耐磨性、表面形貌、孔径及过滤性能的变化情况。结果表明:经PTFE发泡涂层整理后,芳纶针刺毡的面密度和厚度均稍有增加,透气性和纵横向断裂强力无明显下降,耐磨性显著提升,纤维表面附着有PTFE膜状物,孔径也明显减小;在保证过滤阻力基本不变的情况下,复合针刺毡对0.3μm的聚苯乙烯颗粒的过滤效率可从41.03%显著提升至63.24%。     

真空膜蒸馏处理垃圾渗沥液反渗透浓水的研究

采用疏水聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜对垃圾渗滤液反渗透浓水进行真空膜蒸馏(VMD)试验,研究了曝气量、原液温度、冷侧真空度和浓缩倍数等对产水通量、COD、BOD5、氨氮含量、电导率、色度和pH的影响。结果表明,曝气可提高产水通量,当曝气量超过4 m3/(h.m2)时,产水通量趋于稳定;随着原水温度和真空度的提高,产水通量显著增加;浓缩倍数增大会降低产水通量,浓缩4倍后产水通量急剧下降。试验最大产水通量为8.38 kg/(h.m2),产水COD≤100 mg/L,BOD5≤30 mg/L,NH3-N的质量浓度≤25 mg/L,色度小于40度,电导率≤60μS/cm。     

聚四氟乙烯平板膜超疏水改性及在膜蒸馏中的应用研究

为赋予PTFE平板膜持久的疏水性,采用自制的超疏水剂进行改性,并对改性效果和在膜蒸馏中的应用进行了探讨。试验结果表明,改性后PTFE平板膜与蒸馏水、油的接触角均明显提高;超声波震荡表明改性剂可稳定地吸附在膜上;改性PTFE平板膜组件进行工厂放大膜蒸馏试验,表明组件可保持较高膜通量;改性明显降低了膜污染程度。     

用二维FTIR研究纳米TiO2改性丝素蛋白聚集态结构转变

采用溶胶-凝胶方法制备纳米TiO₂复合丝素膜。UV和SEM测试结果表明,该丝素膜中纳米TiO₂均匀分散在丝素中,TiO₂粒径约为80 nm;同时采用一维红外光谱、二维红外相关光谱对纯丝素膜及复合丝素膜结构进行表征。结果表明,随着纳米TiO₂的生成,丝素蛋白中弱氢键缔合的N—H键以及自由的N—H键发生断裂及重组,生成了强氢键;丝素分子从无序状态转变为有序排列,同时无规线团构象及α螺旋构象向β折叠构象发生转变,最后促使丝素蛋白的结晶构象从Silk Ⅰ转变为Silk Ⅱ。