UHMW-PAN中空纤维膜的研制及应用(Ⅰ)--UHMW-PAN的合成

为制备强度较高、适合反冲洗的中空纤维膜,以水相悬浮聚合法制备得到UHMWPAN,研究了引发剂用量、单体浓度、聚合温度、聚合时间、搅拌速度和聚合釜大小对聚合物分子量的影响,在此基础上确定了制备所需UHMW-PAN的合适工艺条件.     

UHMW-PAN中空纤维膜的研制及应用(4)--UHMW-PAN中空纤维膜的制备工艺

以超高相对分子质量聚丙烯腈(UHMW-PAN)为原料制备中空纤维膜,研究了纺丝方法和工艺条件对中空纤维膜力学性能的影响.实验表明,凝胶纺丝制备的中空纤维膜的韧性最好,其合适的工艺参数为:聚合物黏均相对分子质量Mv为1.29×106,纺丝溶液浓度C为3%,气隙长度L为3 cm,拉伸倍数R为14.     

CA／PAN中空纤维血浆分离膜的结构与性能

本研究以CA及PAN的共混溶液,通过干-湿法纺丝制取中空纤维,利用共混高聚物各组分在凝固剂中相分离速度的差异,形成具有稳定结构的中空纤维孔膜,该膜用于分离血液中的血浆成分具有良好效果。讨论了成型条件及添加剂等对膜结构、性能的影响,用SEM及图相分析仪、MAP压汞仪及DSC等分析手段,对膜的微孔结构、形态、孔尺寸及中空纤维膜的血浆通量和水通量等进行了系统的考查。     

添加剂对PAN中空纤维超滤膜影响规律研究

根据有机添加剂和无机添加剂在超滤膜形成过程中所发挥作用的不同，分别选择不同分子量的聚乙二醇和无机盐ＬｉＣｌ，ＺｎＣｌ２，Ｍｇ（ＣｌＯ４）２为添加剂，观测其对聚丙烯腈中空纤维超滤膜性能影响，同时发现，采用复合添加剂在膜孔径进行调节，可以得到孔径小，孔隙率高的中空纤维超滤膜。     

干湿法纺制聚砜中空纤维N2—H2分离膜（I）

采用干湿法纺丝工艺纺制了聚砜中空纤维Ｎ２－Ｈ２分离膜，研究了料液伯浓度、温度、组成及中空纤维壁厚对膜性能的影响，用电镜照片观察和分析了膜的结构并结合相转化原理地讨论。     

纺丝工艺与PAN/CA中空纤维超滤膜性能的关系

研究了干－湿法纺丝工艺参数对聚丙烯腈／二醋酸纤维素（ＰＡＮ／ＣＡ）中空纤维超滤膜性能的影响。结果表明，随着填充液压力的升高，挤出速率的增大，以及干纺程的增加，中空纤维膜的孔隙率、平均孔直径和水通量增加，截留率下降。内、外凝固液浓度对膜性能有不同的影响。在总拉伸倍数一定的情况下，改变第一二级拉伸，可有效调节中空纤维的性能。     

PTFE/PAN共混中空纤维膜的制备与性能

以聚丙烯腈(PAN)为成膜载体,由聚四氟乙烯(PTFE)分散乳液通过干-湿法纺丝制得PTFE/PAN共混中空纤维膜。利用红外光谱(FT-IR)研究了烧结前后中空纤维膜的化学变化,热失重(TGA)分析了中空纤维膜的热稳定性,并采用场发射扫描电镜(FESEM)观察了不同烧结温度的中空纤维膜形貌。结果表明:在预氧化烧结过程中PAN发生了环化反应,生成耐热的梯形结构,提高了中空纤维膜的耐热性;随着烧结温度的升高,生成的点纤结构尺寸明显增加,中空纤维膜的力学强度显著提高。     

高强度复合型PVDF中空纤维膜的制备研究（Ⅱ）凝固浴及纤维数对膜性能的影响

通过改变乙醇溶液凝固浴中乙醇含量及纤维增强层中涤纶纤维支数,详细研究了这两方面因素对于高强度复合型PVDF中空纤维膜的影响.研究表明,凝固浴组成可有效控制涂膜层分相速度,进而影响自身结构及润湿性能,对膜整体渗透及强度性能产生影响.而纤维则是强度功能的主要承担者,支数增大,对强度性能有明显提高.利用纤维编织层增强PVDF中空纤维膜切实可行,效果明显.     

PVDF中空纤维膜修复技术探究

为解决运行过程中功能层破损引起的膜材料提前报废问题,采用自制的针对功能层损伤的微滤膜修复液,以微球吸附法对膜丝进行修复.考察了抽吸时间、抽吸压力以及后处理温度、后处理时间对膜丝性能的影响,确定了最佳工艺条件.修复后膜丝表面光滑平整,运行更加平稳.与修复前相比,运行压力降低了79.4%,对M_n=600 000的PEG截留率提高了19.2%,水接触角降低了28.4%.     

中空纤维膜萃取器的分离效率

本文以不同体积浓度的TBP(煤油)—苯酚—水为实验体糸,研究了中空纤维膜萃取器的分离效率。结果表明,由于体系的萃取相平衡常数m值很高,过程的膜阻得到有效的控制,其分离效率相当可观。本文还计算比较了中空纤维膜萃取器和填料萃取柱的工况。中空纤维膜萃取器提供了巨大的传质比表面积,其HTU值很低,一般与填料萃取柱的研究中报道的最低限值相当。     

PVDF中空纤维膜纺丝配方对膜性能的影响

为优化聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜的纺丝配方,提高PVDF膜的性能,采用正交实验设计,通过改变PVDF质量分数、PVP质量分数和PEG相对分子质量的3个因素,考察了非溶剂致相分离法制备PVDF中空纤维膜过程中配方对膜性能与结构的影响.结果表明：铸膜液中PVDF质量分数越高,中空纤维膜的强度、拉伸伸长率越大,膜结构趋于致密,膜外表面孔减少,膜丝的孔径越小;PVP质量分数越高,膜丝通量越高,膜外表面孔增多.PEG相对分子质量对膜性能结果影响不明显.综合各性能参数之间的要求,考虑配方的设计,影响因素的主次顺序是PVDF质量分数、PVP质量分数、PEG相对分子质量,PVDF中空纤维膜纺丝配方的优选方案为PVDF质量分数14%、PVP质量分数20%、PEG相对分子质量600.     

聚氯乙烯中空纤维膜的研制

以聚氯乙烯（PVC）为原料，N－甲基－2吡咯烷酮（NMP）作溶剂，研究PVC／NMP体系的粘度与溶解温度和PVC含量的关系，定性分析了纺丝细流中的溶剂扩散与中空纤维膜结构之间的关系，同时，通过纺丝动力学原理，讨论了纺丝工艺参数对膜性能的影响，文中描述的聚氯乙烯中空纤维膜的最大透水率为80mL/(cm^2.h)，截留率85％－95％（截留牛血青蛋白分子量为67000）。     

膜法海水提溴用PVDF中空纤维膜的研制

采用相转化法制备海水提溴用疏水性聚偏氟乙烯中空纤维膜,考察聚合物浓度、无机复合添加剂浓度、膜干燥方式及后处理方法对膜结构和性能的影响.结果表明,无机复合添加剂能有效提高膜机械性能,同时不影响膜疏水性;溶剂置换法不能完全避免膜收缩,从而直接影响膜孔结构和透气性能.物理后处理方法可显著提高膜透气性能,氮气通量为8.62 m3/(m2.h),孔隙率为63.31%,膜断裂强度可达到1.64 cN/Tex,膜断裂伸长率为79.10%.     

中空纤维富氧组件的研制

主要讨论了PDMS－PS中空纤维富氧组件的制作工艺,并对膜材料,中空纤维及组件透气性能进行了研究,制做了不同透气量和氧浓度的中空纤维组件。     

整体非对称性PVDF中空纤维膜在真空膜蒸馏中的应用

采用乙醇与次氯酸钠溶液去除商品化聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜中的亲水性物质,从而恢复PVDF膜材料本征的疏水性,并将疏水膜应用于真空膜蒸馏(VMD)脱盐试验中。在进料温度为70℃,进料流量为120L/h,真空度为-90kPa的操作条件下考察了次氯酸钠溶液浓度,pH值,温度对PVDF中空纤维膜在真空膜蒸馏海水淡化中的处理效果。结果表明:次氯酸钠浓度为8000mg/L,pH为11,温度为45℃时,处理效果最优,并将最优条件下处理所得中空纤维膜应用在真空膜蒸馏稳定性实验中,在200h的运行过程中,通量稳定在5~6kg/m2·h,同时脱盐率可稳定在99.9%。     

聚醚酰亚胺中空纤维气体分离膜及结构

以聚醚酰亚胺为膜材料，N—甲基吡咯烷酮为溶剂，采用干／温法纺丝技术制备聚醚酰亚胺中空纤维气体分离膜、研究了不同芯液组成和中空纤维热处理对O2/N2、H2/N2和He／N2膜性能的影响、当芯液组成为m(NMP)：m(H2O)=19：1时，涂层的聚醚酰亚胺中空纤维膜气体分离性能如下：αO2/N2=4．22，αHe/N2=83.9，αH2/N2=165，JO2=3．25GPU，JHe=64．6GPU和JH2=127GPU；该膜经过150℃热处理1h后，其气体分离性能如下：αO2/N2=7．57，αHe/N2=304，αH2/N2=512，JO2=0．833GPU，JHe=33.4GPU和JH2=56．3GPU。用扫描电镜对膜结构、中空纤维膜制备中的相转化过程进行了研究，讨论了聚醚酰亚胺中空纤维共混膜的机械性能。     

部分碳化PTFE/PVDF中空纤维膜的制备及油水分离性能研究

聚四氟乙烯(PTFE)是一种强疏水的氟碳材料,很难用相转化成膜。本文将PTFE粉体分散在聚偏氟乙烯(PVDF)溶液中得到PTFE悬浮液,首先用干湿相转化法制得PTFE/PVDF中空纤维膜胚;然后在氮气气氛下进行部分碳化,制得部分碳化PTFE/PVDF中空纤维膜.用热重分析法、X射线光电子能谱(XPS)和扫描电镜研究了PTFE/PVDF中空纤维膜胚的碳化工艺、膜碳化前后表面元素和微观结构变化情况;最后测试了膜的亲疏水变化和油水分离性能.结果表明：PTFE/PVDF中空纤维膜胚中的PVDF在360～450℃时发生C-H断裂,PTFE保持原结构,可以得到部分碳化PTFE/PVDF中空纤维膜.经部分碳化工艺制得的中空纤维膜孔径减小,形成连续、完整的微孔结构.当PTFE含量为40%时,碳化后制得的膜接触角达到102°,疏水性提高;对10%的模拟含油废水的渗透通量达到30 L/(m²·h)(跨膜压差：0.1 MPa)、分离效率达到80%,呈现出较好的油水分离性能和商业应用价值.     

干湿法纺制聚砜中空纤维N2—H2分离模（Ⅱ）凝胶条件 影响

研究了采用干湿法工艺纺制中空纤维膜时凝胶条件对膜性能及结构的影响，着重研究了使用不同的有机溶剂作为芯液时对膜性能及成膜过程的影响。并结合相转化原理和溶解度参数法进行了讨论。     

聚醚砜血浆蛋白分离中空纤维膜的研制

采用干-湿相转化法纺丝工艺纺制聚醚砜中空纤维膜,研究了聚乙二醇(PEG)含量、入水距离对聚醚砜中空纤维膜性能的影响.结果表明,随PEG含量的增加,PES中空纤维膜的纯水通量、溶茵酶的清除率增大,牛血清的截留率、爆破压力略有下降;随着入水距离的增大,PES中空纤维膜水通量、溶菌酶的清除率逐渐下降,牛血清的截留率变化并不明显.