微孔聚丙烯中空纤维膜

以熔融纺丝－冷却拉伸与热致相分离两种制备微孔聚丙烯中空纤维的意义、原理、过程、影响因素等进行了评述。     

聚丙烯中空纤维微孔膜压膜蒸馏

研究了聚丙烯中空纤维微孔膜（ＰＰＨＭ）减压膜蒸馏（ＶＭＤ）对０．５１ｍｏｌ／Ｌ ＮａＣｌ水溶液的分离性能。实验表明,在４０￣６５℃盐水温度范围内,两个膜组件的脱盐效率接近１００％,蒸馏通量Ｊ随盐水温度的升高而增大,Ｊ与膜两侧的蒸汽压差Δｐ成线性关系;ＰＰＨＭ的装填密度不同时,器件的蒸馏系数Ｋｍ没有明显差别,但装填密度较低时膜两侧的Δｐ较大,使得Ｊ较大,表明渗透过蒸汽在膜下游的传质对蒸馏通量有很大的     

聚丙烯中空纤维微孔膜减压膜蒸馏

研究了聚丙烯中空纤维微孔膜（PPHM）减压膜蒸馏（VMD）对0．51mol／LNaCl水溶液的分离性能．实验表明,在40～65℃盐水温度范围内,两个膜组件的脱盐效率接近100％,蒸馏通量J随盐水温度的升高而增大,J与膜两侧的蒸汽压差△p成线性关系．PPHM的装填密度不同时,器件的蒸馏系数Km没有明显差别,但装填密度较低时膜两侧的△p较大,使得J较大,表明渗透过蒸汽在膜下游的传质对蒸馏通量有很大影响．     

SEM研究微孔聚丙烯中空纤维膜的形成

利用扫描电子显微镜研究硬弹性聚丙烯拉伸过程中形态的变化和微孔的形成,同时,重点讨论了聚丙烯熔体的温度、所受拉伸比等对聚丙烯中空纤维膜微孔结构的影响。结果表明,聚丙烯熔体的温度较低、所受拉伸比较大,所形成的微孔膜孔径分布均匀、孔隙率较高。     

聚丙烯中空纤维膜疏水性能测试方法研究

采用切线法测量聚丙烯中空纤维膜的静态接触角,考察实验条件如平衡时间、滴液体积以及环境温湿度对膜接触角的影响,根据相对标准偏差确定接触角测试条件.在此基础上,采用原子力显微镜进行膜表面形貌表征,测量并比较聚丙烯初生纤维和商品膜的接触角,分析表面粗糙度对膜疏水性能的影响.结果表明,当液滴体积小于0.1μL,避免了液滴重力对接触角的影响,环境温湿度和平衡时间是影响测量结果的主要因素.规则的微孔结构使膜表面粗糙度增大,形成毛细效应,有效阻止了液滴铺展和滑移,膜疏水性能显著提高.当液滴体积为0.04μL,环境温度为(20±2)℃,湿度为(25±4)%~(65±4)%,液滴平衡时间为15s,膜接触角为111.2°~107.8°,相对标准偏差小于5%.     

聚丙烯中空纤维膜拉伸性能测试方法试验研究

通过中空纤维膜断裂强度概念的引入,利用国产电子单纱强力机,对熔纺拉伸法聚丙烯中空纤维微孔膜,进行了拉伸性能测试方法的试验研究.考察了不同测试条件下,膜纤维断裂强度和断裂伸长率及其变异系数的变化规律,从而确定最佳测试务件,建立了中空纤维膜断裂强度的测试方法,为中空纤维膜性能指标及检测方法标准体系的制定与完善奠定了基础.     

并流条件下聚丙烯中空纤维微孔膜的过滤特性

采用死端过滤（并流）对两种聚丙烯中空纤维微孔膜的低浊度水过滤性能进行了实验研究,并采用滤饼理论对聚丙烯微孔膜的过滤特性进行了描述．当被处理体系的阻力由膜阻力控制时,由于滤饼阻力的增加使得渗透通量快速衰减;当过程阻力由膜阻力和滤饼阻力共同主导时,渗透通量衰减变缓．在过程初期滤饼阻力与渗透总量成线性关系,但后期有偏离这种线性关系并有快速增大的趋势．分析结果表明,在相同渗透量下滤饼阻力的增加不仅与滤液本身性质有关,而且与微孔膜材料的本征性质有关,滤饼理论可以很好地解释聚丙烯微孔膜处理低浊度水溶液时的过滤性能．     

聚丙烯中空纤维微孔滤膜在油田含油污水处理中的应用

聚丙烯中空纤维微孔滤膜是以聚丙烯为原料经融熔纺丝、拉伸、定型制成的平均孔径为０．０７￣０．１μｍ的疏水性微孔膜，经特殊工艺亲水处理后亲水膜。在油田含油污水的处理中，用亲水微孔聚丙中空纤维膜装置进行了中型试验，结果处理后的水质可达含油≤１ｍｇ／Ｌ，悬浮固体≤１ｍｇ／Ｌ，固体颗粒直径≤２μｍ的占总体积的９０％以上，完全可达到低渗透油层注入水的要求。实验中，发现因污水的温度比较高，造成封装组件的环氧树脂     

环保领域中聚丙烯中空纤维膜-生物反应器的研究

采用聚丙烯中空纤维膜对传统活性污泥曝气法进行改造,进行了中空纤维膜－生物反应器对高浓度有机废水处理特性的研究,初步实验结果表明：Ｂ／Ｃ在０．３￣０．５时,ＣＯＤＣＲ的去除率稳定在８７．５￣９１．０％;当Ｂ／Ｃ大于０．５时,ＣＯＤＣＲ的去除９８％;对ＮＨ３－Ｎ的去除率在８０％左右,本方法处理效率高,抗冲击负荷能力强,出水水质优良,操作管理方便,占地面积小,具有良好的工业应用前景。     

低温等离子体接枝改性聚丙烯中空纤维膜及其动电现象

采用丙烯酸和丙烯酰胺为单体,对聚丙烯中空纤维膜表面进行低温等离子体表面处理并引发接枝反应。红外拉曼光谱(FT-IR)分析结果表明,丙烯酸(AA)和丙烯酰胺(AM)分别接枝到膜表面。设计了中空纤维膜流动电位测定装置,测定膜表面的流动电位,根据Hel mholtz-Smoluehowski方程式计算了不同单体接枝情况下聚丙烯膜表面ζ电位以及电荷密度,以表征膜表面改性的程度。结果表明,接枝了丙烯酸和丙烯酰胺的膜表面ζ电位以及电荷密度分别为-16.39mV、11.8×10-6C/m2和-20.44 mV、14.7×10-6C/m2,膜表面的荷电性能改变能够改善膜的表面性能,尤其是对分离带负电的胶体溶液具有重要意义。     

聚全氟乙丙烯中空纤维膜制备及其膜蒸馏过程*

以聚全氟乙丙烯(FEP)为成膜聚合物, 采用熔融纺丝-拉伸法制备FEP中空纤维膜, 研究了后拉伸倍数对FEP中空纤维膜结构与性能的影响。结果表明, 初生FEP中空纤维膜结构较为致密, 拉伸后出现微孔结构。随着拉伸倍数的提高膜的孔隙率和氮气通量明显增大, 而液体渗透压(LEP)有所降低。将所得FEP中空纤维膜用于减压膜蒸馏(VMD)研究, 并将其与常规熔融纺丝-拉伸法聚丙烯(PP)中空纤维膜比较。结果表明, 所得FEP中空纤维膜的疏水性能、液体渗透压力和力学强度均优于PP中空纤维膜。较强的疏水性能使其稳定运行而不被液体渗透, 脱盐率稳定在99%以上。同时, FEP中空纤维膜具有较大的内径(0.74 mm), 在保证较高脱盐率前提下可采用内压式减压膜蒸馏, 且真空膜蒸馏通量随着进料温度的升高显著增高。     

中空纤维复合膜的制备及在渗透汽化过程中的应用

本文在实验的基础上,提出用“液相沉积法”,制备中空纤维复合膜对成膜机理进行了初步解释。用复合膜的电子显微镜照片和渗透汔化实验结果,证明“液相沉积法”制备复合膜的可行性。所制中空纤维复合膜用于渗透汽化实验,分离乙醇—水混合物,其分离性能符合一般规律,分离95%的乙醇水溶液时的表现活化能为71.5kJ/mol.     

中空纤维复合膜的制备及在渗透汽化过程中的应用

本文在实验的基础上,提出用“液相沉积法”,制备中空纤维复合膜对成膜机理进行了初步解释。用复合膜的电子显微镜照片和渗透汔化实验结果,证明“液相沉积法”制备复合膜的可行性。所制中空纤维复合膜用于渗透汽化实验,分离乙醇—水混合物,其分离性能符合一般规律,分离95%的乙醇水溶液时的表现活化能为71.5kJ/mol。     

聚丙烯纳米复合材料的热老化

研究了纳米碳酸钙、纳米氧化硅对聚丙烯热老化行为及机理的影响。由于无机纳米粒子的存在,复合材料的老化速率远大于纯聚丙烯。不同于共识的氧化降解机理,聚丙烯纳米复合材料的破坏并不是由氧化引起。老化过程的显微观测和结晶度变化表明,材料破坏的可能原因:一是无机纳米粒子的聚集形成的缺陷,二是聚丙烯的重结晶收缩产生的应力。薄膜和厚试样具有相同的试验结果。     

膜蒸馏海水淡化过程研究:三种膜蒸馏过程的比较

采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维疏水微孔膜,以质量分数3.5%NaCl水溶液为模拟海水测试液,进行膜蒸馏脱盐实验.比较了真空(VMD)、气扫式(SGMD)和直接接触膜蒸馏(DCMD)过程的脱盐性能,考察了料液温度、流速、浓度以及冷侧冷凝条件等操作条件对过程性能的影响.结果表明:VMD过程的产水通量最高,达到21.8 L/(m2·h);DCMD次之,SGMD最小.三种MD过程的渗透通量均随料液温度的升高而增大,随料液浓度的增加而降低;SG-MD和VMD过程通量分别随冷侧气体流速和真空度增加而提高,而DCMD过程通量则几乎不随冷却水流速变化而改变.SGMD、DCMD和VMD过程的脱盐率分别为99.97%、99.98%和99.99%,几乎不随操作条件而改变.     

反应结合制备增强氧化铝中空纤维膜

介绍了采用反应结合（ＲＢＡＯ）技术和干－湿法纺丝工艺相结合制备α－Ａｌ_２Ｏ_３中空纤维陶瓷膜的方法．利用透射电镜、扫描电镜、热重分析、差热分析、Ｘ射线衍射等手段研究了膜的机械性能、微观结构,同时对反应结合过程及物相变化进行了分析．用该方法制备的中空纤维膜机械性能有显著的提高,抗压强度为９０ＭＰａ,弯曲强度４１ＭＰａ．     

双相中空纤维膜的氧渗透模拟计算研究

采用相转化/烧结技术制备了致密的Bi_1.5Y_0.3Sm_0.2O₃-La_0.8Sr_0.2MnO_3–d双相复合陶瓷中空纤维膜. 所得的中空纤维膜具有非对称结构, 靠近膜管内表面部分是指状孔结构, 而靠近膜管外表面则是非常致密的结构. 中空纤维膜的内部尾端的氧气含量与膜管内外的氧分压、纤维膜的长度等有很大的关系. 由于随着氧气的渗透, 膜管内的氧分压沿轴向是增大的, 可以将膜管均分为n段, 采用活塞式流动模型结合Wagner氧渗透理论对双相复合中空纤维膜的氧渗透过程进行了模拟, 模拟结果和实测的相符合, 对于估算膜组件的氧气生产能力具有很好的指导意义.     

担载型中空纤维混合导体氧渗透膜的制备与性能研究

采用干湿法纺丝技术制备Sr_0.7Ba_0.3Fe_0.9Mo_0.1O_3-δ(SBFM)中空纤维支撑体, 以Nb₂O₅掺杂的SrCo_0.8Fe_0.2O_3-δ (SCFNb)为膜材料, 采用旋转喷涂结合共烧结技术制备出担载型SCFNb/SBFM中空纤维氧渗透膜。借助于XRD、SEM、热膨胀分析、透氧及膜反应性能测试等手段, 分别对样品的晶相结构、膜微观结构、支撑体与膜层的烧结行为、膜的氧渗透通量及膜反应性能进行了研究。结果表明, 膜层与支撑体的晶相结构仍保持钙钛矿主体相。支撑体具有单一海绵孔/指状孔结构, 膜厚为5 μm且致密无缺陷, 膜层与支撑体结合良好。在900℃时, 氧渗透通量达到0.74 mL/(cm²·min)。850℃下甲烷部分氧化膜反应稳定操作超过200 h, 稳态下氧渗透通量为4.5 mL/(cm²·min)。研究表明, 担载型SCFNb/SBFM中空纤维氧渗透膜具有较高的氧渗透通量, 同时具有良好的膜反应稳定性。     

红外空芯传能光纤的研究进展

介绍了红外空芯光纤的分类、材料与结构、传输原理和应用，并对其国内外研究现状和研究中存在的问题等进行了综述。