聚醚砜含量对纤维素/聚醚砜中空纤维血液透析膜结构和性能的影响

以离子液体氯代1-烯丙基-3-甲基咪唑([AMIM]Cl)为溶剂来纺制纤维素/聚醚砜共混中空纤维膜,考察了聚醚砜含量对中空纤维膜结构与性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)对膜内、外表面形态结构进行了观察,测试了中空纤维膜的水通量、截留率等渗透性能,最大拉伸强度、断裂伸长率、杨氏模量等力学性能以及透析性能。结果表明:随着聚醚砜含量的增加,中空纤维膜外表面孔洞结构变大,内表面结构变得更加疏松,膜孔隙率与水通量升高,最大拉伸强度、断裂伸长率、杨氏模量等力学性能则逐渐下降;对尿素的清除效率逐渐提升;对溶菌酶和牛血清白蛋白的清除效率逐渐增大,在聚醚砜含量为13%时分别达到最大值24.05%和19.91%。     

聚乙二醇增塑醋酸纤维素中空纤维膜的制备与性能

以聚乙二醇为增塑剂,采用熔融纺丝-拉伸法制备了具有海绵状孔结构的二醋酸纤维素(CA)中空纤维均质膜。通过场发射扫面电子显微镜、纯水通量、泡点孔径、孔隙率及力学性能测试讨论了成孔剂含量和拉伸条件对CA中空纤维膜结构和性能的影响。结果表明,随拉伸倍数和成孔剂含量提高,膜内外表面孔径均增大,孔隙率提高,通透性改善。随成孔剂含量提高,中空纤维膜断裂强度和断裂伸长率均降低;随拉伸倍数提高,中空纤维膜断裂强度提高而断裂伸长率降低。当成孔剂含量为55%,拉伸倍数为2.25时,所得膜性能较好,膜纯水通量为186.44 L/(m2·h),断裂强度为5.47MPa,断裂伸长率为5.30%。     

双层同步纺丝法制备PVDF中空纤维微滤膜时温度对膜结构和性能的影响

采用复合热致相分离(c-TIPS)法首次利用三孔喷丝头进行双层同步纺丝,以PEG-200同时作为芯液和外涂层液,制备了内、外表面均开放多孔的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维微滤膜,并将其应用于直接接触式膜蒸馏(DCMD)中.结果表明,双层同步纺丝法在提高膜机械强度的同时,还能保证较高的膜通量和运行稳定性.主要讨论了芯液和外涂层液温度对膜结构及性能的影响.高温的芯液和外涂层液有利于PVDF结晶,并形成大的球晶,但膜孔径较大,膜容易润湿.适当降低芯液和外涂层液温度,能有效降低膜孔径,当芯液和外涂层液温度分别为60和40℃时,膜通量达33 kg/(m~2·h),且具有较好的运行稳定性,制备的中空纤维膜拉伸强度和膜的断裂伸长率分别达到6.85 MPa和120.2%,可用于膜蒸馏.     

纺丝过程中拉伸比对七通道聚砜中空纤维膜微结构及性能的影响

以聚砜(PSf)为膜材料、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂、聚乙二醇(PEG)为添加剂配成纺丝铸膜液,通过溶液相转化制备七通道聚砜中空纤维膜,系统研究了不同拉伸比对膜形态结构及性能的影响规律.结果表明:纤维外径、小孔直径及小孔与小孔之间的距离以及内表面功能层厚度等均随着拉伸比的提高而减小.同时,提高了中空纤维膜的纯水通量;但对BSA的截留率有所降低,断裂伸长率及断裂强度也有所降低.     

聚合物浓度及凝固浴条件对PES/PMMA共混超滤膜结构及性能的影响

探究不同聚合物浓度、外凝固浴温度、内凝固浴组成对干-湿相转化法所制备的聚醚砜(PES)/聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)共混中空纤维超滤膜的结构和性能的影响。结果显示,PMMA的加入可以弱化PES膜的疏水性,提高膜的综合性能;总固含量增大,膜通量下降,截留率、拉伸强度增加;外凝固浴温度上升,膜通量增大,截留率、拉伸强度降低;随着芯液中N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)含量增大,膜截面结构由对称双指状孔结构向单排指状孔结构转化,膜通量先减后增,截留率先升后降,拉伸强度呈增大趋势。     

纵向拉伸法测量中空纤维膜断裂伸长率的不确定度评定

力学性能是中空纤维膜重要的性能指标,断裂伸长率又是表征中空纤维膜力学性能的主要技术参数。基于GB/T 3916—2013《纺织品卷绕纱单根纱线断裂强力和断裂伸长率的测定》,依据JJF 1059—2012《测量不确定度评定与表示》,建立中空纤维膜断裂伸长率测量结果的不确定度评定数学模型,分析不确定度来源,评定中空纤维膜断裂伸长率测量结果的不确定度。结果表明,中空纤维膜的拉伸行为属于韧性且有屈服,不同于塑料等其它高聚物材料;通过重复性实验,测定了聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜断裂伸长率为135. 0%,对该结果进行了不确定度评定,当包含因子k=2,置信水平95%时,扩展不确定度为3. 2%,测量结果的不确定度主要来源于重复性和中空纤维膜拉伸后长度测量。     

复合增强聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备研究

提出了一种新的中空纤维膜增强方法.采用非溶剂致相分离法,将聚偏氟乙烯铸膜液和作为基膜的高固含量聚偏氟乙烯铸膜液,与芯液一起,通过特殊结构的纺丝喷头同时挤出,制备复合增强的聚偏氟乙烯中空纤维膜.期望复合膜保持原有孔径和高通量,同时具有更高的断裂强力.研究了复合层配方对膜结构和性能的影响.结果表明,随着复合层聚偏氟乙烯固含量减少,靠近外皮层的指状孔结构向大空穴结构转化,外表面开孔数和孔径增加,纯水通量增大,断裂强力有所减小.     

品字形聚偏氟乙烯中空纤维膜的制备

采用溶液相转移法,通过特殊结构的纺丝喷头,制备了品字形PVDF中空纤维膜,讨论了PVDF固含量和芯液组成对品字形膜形态结构和性能的影响。结果表明,随PVDF固含量的增大,品字形膜支撑层空穴变小,膜丝外形融合程度减小,海绵体结构更致密,超滤水通量、透气系数和膜蒸馏通量相应减小,膜丝断裂强力增大;随芯液中溶剂DMAc含量的增加,品字形膜支撑层空穴变小,融合部分海绵体变致密,超滤水通量、透气系数减小,膜蒸馏通量略微提高,膜丝断裂强力增大;优化后的品字形膜的水通量较单芯膜有所降低,但断裂强力显著提高,接近单芯膜的3倍。     

凝胶条件对PVDF／PVC中空纤维膜性能及结构的影响

采用干-湿相转化法制备PVDF/PVC共混中空纤维膜,通过对水通量、孔隙率、平均孔径的测试及扫描电镜的微观分析,讨论了凝胶浴组成、温度和芯液浓度对PVDF/PVC中空纤维膜性能及结构的影响,并进行了详细的理论分析.试验结果表明,提高凝胶浴温度和浓度有利于增加膜的水通量,但对孔隙率有一定的影响,在芯液中加入一些溶剂是提高通量的一种手段.但加入量要合理.     

超高相对分子质量聚乙烯中空纤维膜的制备与性能研究

以白油为稀释剂,利用热致相分离法制备了超高相对分子质量聚乙烯(UHMWPE)中空纤维膜。研究了UHMWPE纺丝溶液浓度及制得中空纤维膜的冷拉伸倍数对中空纤维膜结构性能的影响。研究结果表明:随着纺丝溶液浓度的提高,UHMWPE的动态结晶温度与浊点变高,制得UHMWPE中空纤维的孔隙率和水通量下降,对牛血清蛋白的截流率变大,纤维力学性能也得到提升;拉伸后中空纤维膜中微纤网络沿拉伸方向取向,高浓度纤维膜的孔隙率变小,而低浓度纤维膜的孔隙率则变大,纤维膜的力学性能变大。     

聚乙烯中空纤维膜制备及微孔结构的控制

通过熔纺-拉伸(MS)法制备了聚乙烯(PE)中空纤维微孔膜,并研究了纺丝牵伸比、拉伸速率及拉比率等对膜结构和性能的影响.研究结果表明PE中空纤维的结晶度和弹性回复率(ER,%)随纺丝牵伸比的增加而增大,且随着纺丝牵伸比的增大,PE中空纤维膜的微孔结构也增大;拉伸工艺对膜的结构和性能也有很大的影响,随着拉伸速率和拉伸比率的增加,PE中空纤维膜的透气率和孔隙率均增加.     

熔纺聚氨酯系中空纤维膜的压力响应性

经熔体纺丝制得聚氨酯系中空纤维膜,对纤维膜的微孔结构及其压力响应性能进行了研究,并分析了影响纤维膜压力记忆效应的因素。结果表明,所得纤维膜具有界面及非界面微孔结构;随着水通量工作压力的变化,膜孔结构发生相应变化,表现出压力响应性能;经多次测量后,纤维膜压力记忆效应稳定。     

浸渍相转化法制备陶瓷中空纤维膜的研究进展

浸渍相转化法可以制备非对称结构的陶瓷中空纤维膜. 本文讨论了陶瓷中空纤维膜的发展情况, 并着重探讨了各因素对膜孔结构的影响. 大量陶瓷粉体存在情况下的相转化机理, 孔结构与力学强度的平衡问题, 是目前需要重点关注的两个问题. 有效调节孔结构, 保证其力学性能可以实现陶瓷中空纤维膜在分离和纯化、固体氧化物燃料电池、膜催化器和膜反应器等方面的广泛应用.     

聚酰亚胺／磺化聚芳醚砜共混中空纤维膜用于醇／醚气相分离的研究

甲醇／ 甲基叔丁基醚的分离是目前具有实用意义的重要研究课题之一．文中采用气流吹扫式操作,研究了不同共混比的磺化聚芳醚砜／ 聚酰亚胺中空纤维膜对甲醇／ 甲基叔丁基醚气相混合体系的分离性能,以及不同操作条件对分离性能的影响．结果表明,共混改性聚酰亚胺膜具有非常高的醇／ 醚分离系数,有很好的应用前景．     

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。     

下临界共溶温度体系制备聚砜中空纤维超滤膜的研究

本文探索采用一种新颖的制膜体系和制膜方法制备聚砜中空纤维超滤膜。研究了聚砜/NMP/二甘醇构成的下临界共溶温度制膜体系的性质,考察了制膜液不同初始状态和与之匹配的凝胶温度以及聚砜的浓度对膜结构和性能的影响。     

Fabrication of nanocrystalline hydroxyapatite doped degradable composite hollow fiber for guided and biomimetic bone tissue engineering

Natural bone tissue possesses a nanocomposite structure interwoven in a three-dimensional (3-D) matrix, which plays critical roles in conferring appropriate physical and biological properties to the bone tissue. Single type of material may not be sufficient to mimic the composition, structure and properties of native bone, therefore, composite materials consisting of both polymers, bioceramics, and other inorganic materials have to be designed. Among a variety of candidate materials, polymer-nanoparticle composites appear most promising for bone tissue engineering applications because of superior mechanical properties, improved durability, and surface bioactivity when compared with conventional polymers or composites. The long term objective of this project is to use highly aligned, bioactive, biodegradable scaffold mimicking natural histological structure of human long bone, and to engineer and regenerate human long bone both in vitro and in vivo. In this study, bioactive, degradable, and highly permeable composite hollow fiber membranes (HFMs) were fabricated using a wet phase phase-inversion approach. The structure of the hollow fiber membranes was examined using scanning electron microscopy (SEM); degradation behavior was examined using weigh loss assay, gel permeation chromatography (GPC), and differential scanning calorimetry (DSC); and bioactivity was evaluated with the amount of calcium deposition from the culture media onto HFM surface. Doping PLGA HFMs with nanoHA results in a more bioactive and slower degrading HFM than pure PLGA HFMs.     

废弃聚偏氟乙烯中空纤维膜再生与回用性能

研究了经膜生物反应器(MBR)系统运行6年的废弃聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜再生回用性能。讨论了运行过程中膜污染对PVDF中空纤维膜的影响;采用溶液相转化法制备了再生PVDF平板膜。研究结果表明,经运行6年后,PVDF中空纤维膜中致孔剂(如聚乙二醇(PEG)或聚乙烯吡咯烷酮(PVP))含量减少至零,断裂强度降低,断裂伸长率减小,相对分子质量降低,结晶度升高,膜孔堵塞等现象明显;与常规PVDF膜相比,再生PVDF膜的断裂强度和断裂伸长率较小,成膜过程中致孔难度增大(孔隙率较低),而再生PVDF膜的润湿性、渗透性以及截留率等与常规PVDF膜相近。     

异形聚偏氟乙烯中空纤维膜的研制

利用特殊结构的纺丝喷头,通过溶液相转移法,研制具有异形结构如:一字形多芯、品字形多芯结构的聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜.系统研究了纺丝入水距离、异形膜形状对膜形态结构与性能的影响.结果表明:随纺丝入水距离的增大,异形膜的超滤水通量、透气系数、膜蒸馏通量、抗压密系数、断裂强力及破裂压力减小;异形膜中品字形三芯中空纤维膜的断裂强力较单芯中空纤维膜有很大的提高,而且破裂压力和抗压密系数在异形膜中最大,纺丝成形稳定性最佳.