膜基础知识及应用领域20110526
认识膜与运用讲解
据不完全统计，UF、MF的应用实施例多达1,500余种。在国外主要应用于饮用水处理，在我国主要用于纯净水制备和市政及工业领域的污水深度处理，生产再生回用水。UF、MF作为反渗透的前处理已被认同。UF/RO、MF/RO组合的双膜法技术，在工业水处理特别是在电力、钢铁、化工、汽车等行业中应用较多。UF（MF）/RO双膜法工艺，膜生物反应器技术等将得到迅速发展。无机膜，特别是陶瓷膜、金属膜因其耐高温、耐有机溶剂、耐酸碱，也将得到发展。
小型淡化装置的研究非常清楚的表明，超滤系统可以非常有把握的控制海水的水质，为反渗透系统提供高质量的入水。长期试验也表明，超滤系统的出水SDI值可以非常好的控制在2以下。这些测试在超滤系统前不必用任何预处理，并且适用各种海水水质。
2.3污水再生利用
城市污水处理厂二级处理出水，在经过常规深度处理工艺后是可以满足相关再生水的水质标准。经过污水处理厂二级处理的出水经常规方法很难进行再生利用，只有对污水处理厂出水采用深度脱盐处理，才能使处理后的水质满足未来再生水用户的水质要求。从2000年4月到8月进行了科研，确定了以微滤为预处理，反渗透为脱盐处理的工艺方案。
2.1饮用水与地表水处理
由于对饮用水的质量要求越来越严格，水处理公司投入越来越大的精力来控制供水管网中存在的微生物的量。为了做到这一点，常规的方法是进行昂贵、频繁的水质检验，或者设置防止细菌和病毒进入的屏障。采用UF系统，可以非常方便的建成这样的屏障。
自来水灌装
图1 RO-DI-MF工艺流程图
自来水灌装
③“双膜法”工艺生产的再生水水质优异，可作为工业纯净水，满足从高端用户到低端用户的广泛用途。
④“双膜法”工艺受进水水质的影响小，其严谨的过程机理和可靠的在线监测及控制手段可提供安全、卫生、稳定的供水保障，消除了用户对再生水的误解。
膜的分类及应用
膜的分类及应用一、引言膜是一种具有特殊功能的材料，广泛应用于水处理、食品加工、医药等领域。
本文将介绍膜的分类及应用。
二、膜的分类（一）按材料分类1. 有机膜：包括聚酯薄膜、聚酰胺薄膜等。
2. 无机膜：包括陶瓷膜、金属氧化物薄膜等。
（二）按制备方法分类1. 蒸发凝固法：通过溶液的挥发使溶质在基底上沉积形成薄膜。
2. 溶液浸渍法：将基底浸泡在含有溶质的溶液中，使其吸附在基底表面形成薄膜。
3. 化学气相沉积法：通过化学反应使气体中的原子或分子在基底表面沉积形成晶体或非晶体结构的固态材料。
（三）按应用分类1. 超滤器：用于分离悬浮物和胶体颗粒。
2. 反渗透器：用于海水淡化和饮用水处理。
3. 气体分离膜：用于制氢、制氧等。
4. 生物反应器：用于生物发酵过程中的分离和浓缩。
三、膜的应用（一）水处理领域1. 反渗透膜：用于海水淡化和饮用水处理，能够有效去除水中的盐分和污染物。
2. 纳滤膜：用于处理工业废水和生活污水，能够有效去除有机物、微生物等。
（二）食品加工领域1. 超滤器：用于乳品加工、果汁澄清等，能够有效去除悬浮物和胶体颗粒。
2. 纳滤膜：用于酒类加工、果汁浓缩等，能够有效去除有机物、色素等。
（三）医药领域1. 超滤器：用于血液透析和血液净化，能够有效去除尿素等代谢产物。
2. 纳滤膜：用于药品纯化和生产过程中的分离和浓缩。
（四）其他应用领域1. 气体分离膜：用于制氢、制氧等，能够有效分离不同的气体。
2. 生物反应器：用于生物发酵过程中的分离和浓缩，能够有效提高生产效率。
四、结论膜作为一种具有特殊功能的材料，在水处理、食品加工、医药等领域有着广泛的应用。
通过对膜的分类及应用进行了解，可以更好地选择适合自己领域的膜材料，并且能够提高生产效率和产品质量。
光学薄膜基础知识介绍
光学薄膜基础知识介绍光学薄膜是一种具有特定光学性质的薄膜材料，通常由多个不同折射率的材料层次交替排列组成。
它以其特殊的折射、反射、透射等光学性质，在光学领域中得到广泛应用。
下面将介绍光学薄膜的基础知识。
一、光学薄膜的分类1.反射膜：反射膜是一种具有高反射特性的光学薄膜，适用于折射率较高的材料上，如金属、半导体、绝缘体等。
2.透射膜：透射膜是一种具有高透射特性的光学薄膜，适用于折射率较低的材料上，如玻璃、塑料等。
二、光学薄膜的制备方法1.蒸镀法：蒸镀法是最常用的制备光学薄膜的方法之一、它通过将所需材料加热至一定温度，使其蒸发或升华，并在基板上形成薄膜。
2.溅射法：溅射法是另一种常用的光学薄膜制备方法。
它通过在真空环境中，使用离子束或电子束激活靶材料，并将其溅射到基板上形成薄膜。
3.化学气相沉积法：化学气相沉积法是一种以气体化学反应为基础的制备光学薄膜的方法。
它通过将反应气体通入反应室中，在基板表面沉积出所需的材料薄膜。
三、光学薄膜的性质和应用1.折射率：光学薄膜的折射率是指光线在薄膜中传播时的折射程度，决定了光的传播速度和路径。
根据折射率的不同，可以制备出不同属性的光学薄膜，如透明薄膜、反射薄膜等。
2.反射率：光学薄膜的反射率是指光线在薄膜表面发生反射的程度，决定了光的反射效果。
反射薄膜广泛应用于光学镜片、反光镜、光器件等领域。
3.透射率：光学薄膜的透射率是指光线透过薄膜并达到基板的程度，决定了光的透射效果。
透射薄膜常用于光学滤波器、镜片涂层、光学器件等领域。
四、光学薄膜的设计与优化光学薄膜的设计与优化是制备高性能光学薄膜的关键。
根据所需的光学性质，可以通过调节不同层次的材料及其厚度，来达到特定的光学效果。
常用的设计方法包括正向设计、反向设计、全息设计等。
通过有效的设计与优化，可以实现特定波长的高反射、高透射、全反射等特性，满足不同光学器件的需求。
总结：光学薄膜是一种具有特殊光学性质的材料，广泛应用于光学领域中。
薄膜材料应用领域
薄膜材料应用领域
薄膜材料应用广泛，包括以下领域：
1. 电子产品：薄膜材料广泛应用于电子产品中，如液晶显示屏、太阳能电池板、半导体器件等。
2. 光学领域：薄膜材料用于制备光学镜片、滤光器、反射膜等，可以用于光学仪器、摄影器材、眼镜等。
3. 装饰领域：薄膜材料可以作为装饰膜，应用于墙面、家具、地板等，提供丰富的颜色和纹理选择。
4. 包装领域：薄膜材料广泛应用于食品、药品、日用品等领域的包装中，具有防潮、保鲜、防污染等功能。
5. 能源领域：薄膜太阳能电池板可以将阳光转化为电能，用于太阳能发电和光伏充电器等。
6. 医疗领域：薄膜材料可用于医疗器械、药物包装、医用导管等，具有防滑、耐腐蚀、透明等特性。
7. 环保领域：薄膜材料可以用于制备水处理膜、环保薄膜袋等，用于环境治理和废弃物处理。
8. 建筑领域：薄膜材料可用于建筑外墙保温材料、防水材料、隔热材料等，提升建筑物的节能性能和舒适度。
薄膜材料在各个领域都有广泛的应用，其轻薄、柔性、透明等特性使其具备了很强的应用潜力。
薄膜技术及应用
20世纪末至今
随着新材料和制备技术的 不断发展，新型薄膜材料 不断涌现，薄膜技术应用 领域不断扩大。
02
薄膜制备技术
物理气相沉积（PVD）
真空蒸发沉积
利用加热蒸发材料，使其 原子或分子从固态表面升 华进入气态，然后在基底 表面凝结形成薄膜。
导体薄膜
功能薄膜
用于制造集成电路、微电子器件和薄 膜晶体管等，具有高导电性能和稳定 性。
如光电转换薄膜、磁性薄膜、传感器 用敏感薄膜等，在电子器件中具有特 定功能。
绝缘薄膜
用作电子器件的介质层和绝缘材料， 具有低介电常数和损耗、高击穿场强 等特点。
光学领域
反射和滤光薄膜
用于控制光的反射、透射、干涉和偏振等特性， 在光学仪器、摄影、照明等领域有广泛应用。
多功能化薄膜
通过材料复合和结构设计，制备具有多功能特性的薄膜，如光学、热学、电学、磁学等多重性能的集 成。
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薄膜的分类
01
按材料分类
金属薄膜、制备方法分类
功能薄膜（如导电薄膜、光学薄 膜、磁性薄膜等）、结构薄膜等。
物理气相沉积、化学气相沉积、 溶胶-凝胶法等。
薄膜技术的发展历程
01
02
03
19世纪末
真空蒸发镀膜技术出现， 主要用于制造光学仪器和 装饰品。
20世纪中期
薄膜技术及应用
目录
• 薄膜技术简介 • 薄膜制备技术 • 薄膜的应用领域 • 薄膜的未来发展与挑战
01
薄膜技术简介
薄膜的定义与特性
定义
薄膜是一种厚度在微米到纳米级别的 材料，覆盖在基底上，具有特定的物 理、化学和机械性能。
膜的分类及应用
膜的分类及应用一、膜的定义和概述膜是由一种或多种材料制造而成的薄膜状物体，具有半透性和选择性渗透性。
膜的应用范围非常广泛，包括水处理、气体分离、食品加工等领域。
膜的分类主要根据其结构、材料和功能进行。
二、按照结构分类的膜根据膜的结构不同，可以将膜分为以下几类：1. 薄膜薄膜是指厚度在0.1微米(μm)～5微米(μm)之间的膜材料。
薄膜在水处理、气体分离和食品加工等领域有着广泛的应用。
2. 中空纤维膜中空纤维膜是指由中空纤维组成的膜材料。
中空纤维膜以其高效的分离性能和较大的通量成为水处理和饮用水净化领域的重要材料。
3. 平板膜平板膜是由带有孔隙的扁平型膜片组成的膜材料。
平板膜广泛应用于污水处理、海水淡化和工业废水处理等领域。
三、按照材料分类的膜根据膜的材料不同，可以将膜分为以下几类：1. 无机膜无机膜是指由无机材料制成的膜材料，如陶瓷、玻璃等。
无机膜具有优异的化学稳定性和机械强度，在高温、高压等恶劣条件下仍能够保持较好的分离性能。
2. 有机膜有机膜是指由有机材料制成的膜材料，如聚合物、液晶聚合物等。
有机膜具有较好的柔韧性和可加工性，广泛应用于饮用水净化、气体分离和食品加工等领域。
3. 复合膜复合膜是指由两种或两种以上材料组合而成的膜材料。
复合膜综合了不同材料的特点，具有更好的分离性能和通量。
四、按照功能分类的膜根据膜的功能不同，可以将膜分为以下几类：1. 超滤膜超滤膜是一种通过物理筛选分离物质的膜。
超滤膜具有较高的通量和良好的分离效果，广泛应用于污水处理、饮用水净化和食品加工等领域。
2. 反渗透膜反渗透膜是一种通过逆渗透作用分离溶质和溶剂的膜。
反渗透膜具有较高的分离精度，被广泛应用于海水淡化、饮用水净化和工业废水处理等领域。
3. 气体分离膜气体分离膜是一种通过渗透性差异分离不同气体的膜。
气体分离膜具有高选择性和高通量，广泛应用于气体分离和气体回收等领域。
4. 电渗析膜电渗析膜是一种通过电化学反应分离溶质的膜。
膜知识及应用手册
安徽普朗膜公司膜知识培训教材一、概述膜分离技术是近几十年发展起来的高新技术，这些年发展尤为迅速。
１９５３年Ｒｅｉｄ等人第一次提出用反渗透技术进行海水淡化，１９６０年Ｌｏｅｄ和Ｓｏｕｒｉｒａｊｉｎ研制出了第一张具有实用价值的反渗透膜，这标志着现代膜科学技术的诞生。
中国对膜的研究开发和使用已经有４０多年的历史。
目前微滤、渗析、电渗析、人工肾、反渗透、超滤、纳滤、气体分离、无机膜、渗透汽化、液膜、控制释放以及膜接触和膜择应器等技术正在广泛用于石油、化工、环保、能源、电子、重工、轻工、食品、饮料、医药和生物工程等行业中，并产生了明显的经济效益、社会效益和环境效益，目前应用越来越广，作用也越来越大。
膜可以是固相、液相、甚至是气相的。
用各种天然或人工材料制造出来的膜品种繁多，在物理、化学、生物性质上呈现出各种各样的特性。
一直以来，膜的概念都没有明确的定义，从事不同领域研究的专家们对于膜的定义理解并不完全相同，不过表达的基本意思是一样的。
1984年，Lakshminarayanaiah把膜广义地定义为“起栅栏作用，阻止块体移动而允许一个或几个物类有序通过的相”。
膜从广义上可定义为两相之间的一个不连续区间。
这个区间的三维量度中的一度和其余两度相比要小的多。
然而对于许多人来说，膜还是一个陌生的字眼，其实膜就在我们身边。
如水、果汁、牛奶、保健品、中药、茶食品、饮料、调味品等我们随时可能接触到的，都会用到膜分离技术。
随着国民经济的迅速发展，膜分离技术的应用领域不但会越来越广泛，而且其会被越来越多的人认识和接受。
据初步统计，2001年全世界膜和膜组件的销售额已接近80亿美元，成套设备和膜工程的市场则已达到数百亿美元，而且每年还在以10%~20%的幅度递增，显示出这一新兴产业的广阔前景.我们公司在膜法物料提取领域有着丰富的经验，已成功开发出不少微滤、超滤、纳滤、反渗透膜的应用工艺。
以下针对微滤、超滤、纳滤、反渗透膜的性质，结合我们公司生产的膜组件成套设备，作一些介绍，希望对大家有些帮助错流过滤示意图进水泵半透膜浓水阀浓水产水超滤(UF)超滤能截留0.002~0.1 微米之间的颗粒和杂质，超滤膜允许小分子物质和溶解性固体（无机盐）等通过，但将有效阻挡住胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物，用于表征超滤膜的切割分子量一般介于1,000~100,000 之间，超滤膜两侧的运行压差一般为1~7bar。
薄膜基础知识
第一部分软包装材料之---塑料薄膜基本知识1一．软包装之薄膜的定义1二．塑料阻透性技术介绍21.塑料的阻透性22.透过系数23.常用中高阻透性塑料的透过系数24.名词解释25.塑料阻透方式36.多层复合材料的阻透性公式：37.多层共挤出复合的方式38.国内外较普遍的阻透复合方式49.中、高阻隔复合材料的标准410、无菌包装的物理性能和机械性能指标4三、复合包装材料4四、多层复合技术6五、多层共挤复合高阻隔薄膜7七、常用的阻隔材料9八. 应用实例9十一、塑料的热封性11第二部分共挤吹膜的生产、工艺技术和应用12第一章基本原料介绍12一、常用塑料包装材料简介12二．粘合树脂的介绍（常用粘合性聚合物）181、酸酐改性的乙烯-醋酸乙烯共聚物（简称EVA改性粘合树脂）182、酸酐改性的线形低密度聚乙烯聚合物（简称LLDPE粘合树脂）183、酸酐改性的聚丙烯聚合物（简称PP粘合树脂）194、酸酐改性的高密度聚乙烯聚合物（简称HDPE粘合树脂）195、乙烯和甲基丙烯酸酯的共聚物（主要用于涂布）略196、粘结性树脂的性能及其在共挤复合中的应用19第三部分塑料原料名称中英文对照表20第一部分软包装材料之---塑料薄膜基本知识一．软包装之薄膜的定义在国家包装通用术语（GB4122—83）中，软包装的定义为：软包装是指在充填或取出内装物后，容器形状可发生变化的包装。
用纸、铝箔、纤维、塑料薄膜以及它们的复合物所制成的各种袋、盒、套、包封等均为软包装。
一般将厚度在0.25mm以下的片状塑料称为薄膜。
塑料薄膜透明、柔韧，具有良好的耐水性、防潮性和阻气性、机械强度较好，化学性质稳定，耐油脂，易于印刷精美图文，可以热封制袋。
它能满足各种物品的包装要求，是用于包装易存、易放的方便食品，生活用品，超级市场的小包装商品的理想材料。
以塑料薄膜为主的软包装印刷在包装印刷中占有重要地位。
据统计，从1980年以来，世界上一些先进国家的塑料包装占整个包装印刷的32.5%～44%。
膜的相关知识
膜的相关知识1.膜技术概述：膜过程是一门新兴的多种学科交叉的新技术，已经成为工业上气体分离、水溶液分离、化学产品和生化产品的分离与纯化的重要过程，广泛应用于食品、饮料加工、水处理、大规模空气分离、湿法冶金技术、气体和液体燃料的生产以及石油化工制品生产等。
膜从广义上讲可以定义为两相之间的一个不连续区间，它可以是固相，液相，甚至气相的。
大多数的分离膜都是固体膜，目前，无论是从产量、产值、品种、功能或是应用对象上来讲，固体膜都占 99% 以上，其中尤以有机高分子聚合物材料制备成的膜和其过程为主。
无机膜近年来发展迅速。
液膜也有其特点，但尚待发展。
物质选择透过膜的推动力可分为两类：一是外界能量，物质发生由低位到高位的转移；二是化学位差，物质由高位向低位转移。
膜分离过程的特点：高效；能耗（功耗）低；膜分离设备操作维护方便，运行稳定；规模和处理能力范围很大。
2.膜材料与膜组件１）膜材料及分类具有分离功能的固体膜目前主要以有机高分子聚合物为膜材料。
以无机膜为膜材料的分离膜近年来发展迅速。
膜的分类主要有四种方法：膜的种类按膜的材质分类按膜的用途分类按膜的作用机理分类天然膜多孔膜气相系统中用膜吸附性膜合成膜微孔介质气 - 液系统中用膜扩散性膜无机膜大孔膜液 - 液系统用膜离子交换膜高分子膜非多孔膜气 - 固系统用膜选择渗透膜无机膜液 - 固系统用膜非选择性膜聚合物膜固 - 固系统用膜液膜２）膜组件膜面积愈大，单位时间透过量愈多，因此，当膜分离技术实际应用时，要求开发在单位体积内具有最大膜面积的组件。
目前主要有以下几种形式：板框式（ Plate and Frame Module ）、螺旋卷式 (Spiral Wound Module) 、圆管式(Tubular Module) 、中空纤维式 (Hollow Fiber Module) 和毛细管式 (Capillary Module) 。
前两种使用平板膜，后三者使用管式膜。
薄膜基本知识
薄膜基本知识膜是什么？新华字典：膜：①动植物体内象薄皮的组织；②象膜的薄皮。
这种解释“膜”就是薄皮，因此又有薄膜之说，我们所要探讨的特指薄膜。
至于其他的膜种比如耳膜、骨膜、肋膜由医学界研究，还有敏感部位与节操有关的膜大部分被腐败的领导们研究了，在此也不做赘述。
薄膜又是什么呢？《薄膜科学与技术》：膜是两个几何学平行平面向所夹的物质。
薄膜多数是由一个个的原子以无规则的方式射到平整表面上，并使其凝结而形成的，在薄膜形成的初期，由于原子的表面迁移、生核等，从徽观上，所得到的物质多数为是丘陵似的岛状结构，在这种状态下从宏观上可看作是各向同性且均匀，这种物质即为薄膜。
通俗讲薄膜就是贴皮：A物质（可以多种构成）以原子或离子态附着在B物质上，且A物质同时满足以下几个条件：薄、匀、牢、密，各种涂层形成的表面都可以叫做薄膜。
多薄才可以叫薄膜呢？木有严格定义，一般来说应该比B物质薄、不影响B物质使用且能够起保护作用或提高B物质功能属性。
薄膜起什么作用？首先是保护，薄膜附着在机体上，可以首先磨损薄膜，防腐蚀耐磨损；其次是改性，使原来的物质具备薄膜的物理属性：提高硬度、提高耐高温能力、降低摩擦系数；第三改变颜色，使机体更炫更美。
薄膜的物理属性有哪些？1、有一定的厚度，无论多薄的膜，都有一定的厚度；2、薄膜有一定的致密性，孔隙率越小致密性越大，膜的质量月好；3、有一定的硬度，根据使用要求不同，薄膜应该满足相应的硬度需求，由于薄膜的构成和制备工艺不同硬度也千差万别；4、有一定的结合力，薄膜和机体的结合力应该满足使用要求；其结合力的强度决定于薄膜的构成和制备工艺；5、薄膜有特定的色泽，薄膜成分不同会产生万紫千红、色彩斑斓的表面颜色，根据需求选择适合的元素搭配。
薄膜有哪些分类？致密性薄膜从大类上可分为装饰膜和功能膜两种。
功能膜又可以分成硬膜和润滑膜。
如何测量膜的硬度？硬度是材料抵抗异物压入的能力，是材料多种力学性能的综合表现。
通常的硬度计都是通过压痕尺寸检测来计算硬度的。
膜技术及其应用 书籍
膜技术及其应用书籍
（原创实用版）
目录
1.膜技术的定义与分类
2.膜技术的工作原理
3.膜技术的应用领域
4.膜技术的发展前景
正文
膜技术是一种利用膜材料进行物质分离、浓缩、提纯等作用的过程，广泛应用于水处理、环境保护、化工、食品、医药等领域。
根据膜材料的性质和结构，膜技术可分为微滤、超滤、纳滤、反渗透等不同类型。
膜技术的工作原理主要是通过膜材料对溶液中物质的选择性，实现不同物质的分离。
在膜过程中，溶液通过膜材料时，一部分物质被膜材料捕获，另一部分则透过膜材料。
被捕获的物质在膜表面上形成浓缩层，透过膜的物质形成透过液。
通过这种选择性分离，达到物质的分离、浓缩、提纯等目的。
膜技术在水处理领域具有广泛的应用，如饮用水处理、工业废水处理、海水淡化等。
此外，膜技术在环境保护领域也发挥着重要作用，如治理城市生活垃圾渗滤液、工业废水等。
在化工、食品、医药等领域，膜技术也有着广泛的应用，如精制糖、果汁、药品的提纯等。
随着科学技术的进步和社会需求的变化，膜技术在未来发展前景广阔。
首先，在环境保护方面，随着我国对环境保护的重视，膜技术在废水处理、垃圾渗滤液处理等领域将得到更多应用。
其次，在新能源领域，膜技术在海水淡化、氢气制备等方面的应用将得到进一步拓展。
此外，在生物医药领域，膜技术在药物提纯、生物分离等方面具有巨大潜力。
总之，膜技术作为一种高效、环保的物质分离技术，在我国经济和社会发展中具有重要意义。
薄膜材料应用领域
薄膜材料应用领域随着科技的不断进步和发展，薄膜材料已经成为了许多领域中不可或缺的一部分，广泛应用于各种行业和领域。
下面是薄膜材料应用领域的介绍。
1. 电子行业薄膜材料在电子行业中应用广泛，主要应用于半导体、显示、光伏等领域。
其中，半导体领域主要采用氧化铝薄膜和氟化物薄膜等材料进行薄膜沉积和封装，以提高电路的性能和稳定性。
在显示领域，常使用薄膜材料进行液晶显示器的制造，如ITO薄膜、SiO2薄膜等。
在光伏领域，薄膜太阳能电池的生产也离不开薄膜材料，如CdS、ZnO等。
2. 医药行业薄膜材料在医药行业中也有广泛的应用，主要应用于制药、医疗器械等。
在制药领域，常使用薄膜材料制造药品的包衣，或使用薄膜材料制造各种滤膜，如PTFE、PVDF等。
在医疗器械领域，常使用薄膜材料制造各种医用材料，如生物医用材料、医用敷料等，如医用聚乙烯薄膜、医用聚氨酯薄膜等。
3. 美容行业薄膜材料在美容行业中也有广泛的应用，主要应用于面膜、贴片等。
膜材料对于美容护肤来说具有非常重要的作用。
膜材料能够锁住水分，防止皮肤的水分蒸发，帮助皮肤保持湿润，具有非常好的滋润效果。
在美容面膜中，常采用海藻酸钠薄膜、透明质酸薄膜等材料进行制造。
4. 包装行业薄膜材料在包装行业中也有广泛的应用，主要应用于食品、药品、化妆品等领域。
在食品行业中，常使用复合薄膜材料进行包装，保证食品的新鲜度和防潮性。
在药品行业中，常使用薄膜材料制造药品包装袋，保护药品的质量和安全。
在化妆品行业中，常使用薄膜材料制造各种包装盒、瓶等，保护化妆品的质量和鲜度。
5. 汽车行业薄膜材料在汽车行业中也有广泛的应用，主要应用于车身颜色和外观的维护。
在汽车颜色和外观的维护方面，常使用喷涂薄膜进行覆盖，改变汽车的颜色和外观。
同时，喷涂薄膜也能够有效地保护汽车表面的油漆，减少车身的磨损和污渍。
膜的相关概念
膜的相关概念膜在日常生活中经常被提到，它具有广泛的应用领域，如水处理、能源产生、环境保护等。
下面将详细介绍膜的相关概念。
一、膜的定义与分类膜是由具有一定厚度的材料制成的无机或有机层状结构，由于其具有微孔结构或分子筛状结构，使得其可能透过某些物质，从而实现物质分离、浓缩或纯化的过程。
根据其结构和用途的不同，膜可以分为有机膜和无机膜。
有机膜是由有机高分子材料制成的薄膜，如聚合物膜、聚酯膜等。
其具有较高的分离效率和可扩展性，并且制备工艺相对简单，可以用于水处理、气体分离等。
无机膜是由无机物质制成的薄膜，如陶瓷膜、氧化膜等。
无机膜具有较高的力学强度和化学稳定性，适用于高温、腐蚀性物质等特殊环境，常用于气体分离、液体过滤等领域。
二、膜的制备技术膜的制备技术主要包括物理法、化学法和生物法。
物理法是通过物理手段制备膜材料，常用方法有溶液浇铸、浸渍法和吹扩法。
其中，溶液浇铸是将膜材料溶解在溶剂中，通过浇铸、干燥等步骤制备膜。
浸渍法是将膜材料溶解在溶剂中，再将基材浸渍至溶液中，最后干燥得到膜。
吹扩法是将聚合物熔融后通过空气吹扩的方式制备薄膜。
化学法是通过化学反应制备膜材料，常用方法有沉积法、溶胶凝胶法和化学气相沉积法。
其中，沉积法是将膜材料的原料通过化学反应在基材表面沉积形成膜。
溶胶凝胶法是将溶胶和凝胶形成溶胶凝胶体系，再通过凝胶胶化、干燥等步骤制备膜。
化学气相沉积法是将膜材料的前体通过气相反应在基材表面沉积形成膜。
生物法是利用生物体自身的特性制备膜材料，如菌体、细胞等。
通过不同的培养条件和工艺，使菌体或细胞形成膜状结构，可用于水处理、医药等领域。
三、膜的应用领域膜具有广泛的应用领域，主要包括水处理、气体分离、液体过滤等。
1. 水处理：膜在水处理中的应用主要包括反渗透、超滤和微滤等。
反渗透膜可以用于海水淡化处理，通过对海水进行逆渗透，去除其中的盐分和杂质，得到淡水。
超滤和微滤膜可以用于饮用水处理、废水处理等，可以去除水中的大分子有机物和微生物等。
膜片前的基本原理及应用
膜片前的基本原理及应用1. 膜片的基本原理膜片是一种薄而坚固的材料，具有很多微小的孔隙。
它的主要原理是利用压力差将溶液中的溶质从高浓度区域移动到低浓度区域，实现分离、浓缩、纯化等目的。
膜片通常分为有压力膜片和无压力膜片两种。
1.1 有压力膜片有压力膜片是指在施加压力的情况下，通过膜片的微小孔隙将溶质分离出来。
施加的压力越大，分离效率越高。
有压力膜片广泛应用于水处理、食品加工、制药等行业。
1.2 无压力膜片无压力膜片是指在没有施加压力的情况下，利用溶质在膜片中的扩散驱动力进行分离。
无压力膜片适用于需要靠温度、浓度或电动势等梯度来推动分离过程的场景。
2. 膜片前的应用膜片广泛应用于多个领域，包括水处理、食品加工、制药、化工等行业。
以下是一些常见的应用案例：2.1 水处理膜片在水处理中起着重要的作用，能够有效地去除水中的悬浮物、颗粒、溶解物等。
利用膜片技术可以实现反渗透、超滤、微滤等水处理过程，用于生活饮用水、工业用水以及海水淡化等领域。
2.2 食品加工在食品加工中，膜片可以用于分离、浓缩和纯化食品中的成分。
例如，通过逆渗透膜片可以将果汁中的水分分离出来，从而得到浓缩的果汁。
此外，膜片还可用于牛奶、酒类、食用油等食品加工过程中的浓缩和纯化。
2.3 制药在制药工业中，膜片常用于分离和纯化药物中的活性成分。
通过超滤和微滤膜片可以去除溶液中的杂质和微生物，得到高纯度的药物。
此外，膜片还可以用于药物的浓缩、纯化和固体提取等过程。
2.4 化工在化工行业中，膜片可以用于气体和液体的分离和纯化。
利用膜片技术可以实现气体的分离、液体的浓缩和纯化等过程，广泛应用于石油化工、化学品生产等领域。
例如，通过膜片技术可以将混合气体中的特定气体分离出来，或者将有机溶剂从废水中回收利用。
3. 结语膜片是一种重要的分离技术，在多个行业中有着广泛的应用。
无论是水处理、食品加工、制药还是化工等领域，膜片都发挥着重要作用。
通过了解膜片的基本原理和应用案例，我们能更好地认识和应用膜片技术，提高工作效率，推动行业的发展。
膜基础知识
膜基础知识膜分离技术发展史膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代后迅速崛起的一门分离新技术。
膜分离技术由于兼有分离、浓缩、纯化和精制的功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤及过滤过程简单、易于控制等特征，因此，目前已广泛应用于食品、医药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益，已成为当今分离科学中最重要的手段之一。
膜可以是固相、液相、甚至是气相的。
用各种天然或人工材料制造出来的膜品种繁多，在物理、化学、生物性质上呈现出各种各样的特性。
一直以来，膜的概念都没有明确的定义，从事不同领域研究的专家们对于膜的定义理解并不完全相同，不过表达的基本意思是一样的。
1984年，Lakshminarayanaiah把膜广义地定义为“起栅栏作用，阻止块体移动而允许一个或几个物类有序通过的相”。
膜从广义上可定义为两相之间的一个不连续区间。
这个区间的三维量度中的一度和其余两度相比要小的多。
大多数人会认为，膜离我们的生活非常遥远。
其实不然，膜分离技术非常贴近我们的日常生活。
如水、果汁、牛奶、保健品、中药、茶食品、饮料、调味品等我们随时可能接触到的，都会用到膜分离技术。
随着国民经济的迅速发展，膜分离技术的应用领域不但会越来越广泛，而且其会被越来越多的人认识和接受。
据初步统计，2001年全世界膜和膜组件的销售额已接近80亿美圆，成套设备和膜工程的市场则已达到数百亿美圆，而且每年还在以10%~20%的幅度递增，显示出这一新兴产业的广阔前景。
膜分离技术现状及展望◎膜分离技术现状半个世纪以来，膜分离完成了从实验室到大规模工业应用的转变，成为一项高效节能的新型分离技术。
1925年以来，差不多每十年就有一项新的膜过程在工业上得到应用。
由于膜分离技术本身具有的优越性能，故膜过程现在已经得到世界各国的普遍重视。
在能源紧张、资源短缺、生态环境恶化的今天，产业界和科技界把膜过程视为二十一世纪工业技术改造中的一项极为重要的新技术。
膜处理基础知识
膜处理基础知识一、膜（Membrane）是什么？分离膜是一种特殊的、具有选择性透过功能的薄层物质，它能使流体内的一种或几种物质透过，而其他物质不透过，从而起到浓缩和分离纯化的作用。
膜的厚度在0.5mm以下，否则，就不能称之为膜。
分离膜技术可在维持原生物体系环境的条件下实现分离，并可高效地浓缩、富集产物，有效地去除杂质，同时操作方便，结构紧凑、能耗低，过程简化，无二次污染，且不需添加化学物品，已广泛应用于生物医药、食品饮料、化工和石油化工、环保水处理、气体净化、水质净化等工业的生产过程。
二、膜（Membrane）的分离过程原理以选择性膜为分离介质，通过在膜的两边施加一个推动力（如浓度差、压力差或电位差等）时，使原料侧组分选择性地透过膜，以达到分离提纯的目的。
通常膜原料侧称为膜上游，透过侧称为下游。
三、超滤(UF）过滤精度在0.001-0.1微米，属于二十一世纪高新技术之一。
是一种利用压差的膜法分离技术，可滤除水中的铁锈、泥沙、悬浮物、胶体、细菌、大分子有机物等有害物质，并能保留对人体有益的一些矿物质元素。
是矿泉水、山泉水生产工艺中的核心部件。
超滤工艺中水的回收率高达95%以上，并且可方便的实现冲洗与反冲洗，不易堵塞，使用寿命相对较长。
超滤不需要加电加压，仅依靠自来水压力就可进行过滤，流量大，使用成本低廉，较适合家庭饮用水的全面净化。
因此未来生活饮用水的净化将以超滤技术为主，并结合其他的过滤材料，以达到较宽的处理范围，更全面地消除水中的污染物质。
先介绍一下“渗透”的概念.渗透是一种物理现象.当两种含有不同盐类的水，如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现，含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中，而所含的盐分并不渗透，这样，逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止.然而，要完成这一过程需要很长时间，这一过程也称为渗透压力。
但如果在含盐量高的水侧，试加一个压力，其结果也可以使上述渗透停止，这时的压力称为渗透压力。
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反渗透简介
◇通常为无孔致密膜，其传质原理为溶解－扩散 ◇以对NaCl溶液的截留率来表征，截留率范围在90%以上。 ◇只允许水分子通过，即可截留所有离子。 ◇在工业料液脱水、生产纯净水、软化水、无离子水方面广 泛应用
2、按制作材料，膜可分为有机膜组件分类：管式膜、卷式膜、中空纤维膜、毛细管 膜、平板膜等组件。
染料化工
• • • • • 水溶性染料纳滤浓缩脱盐、除杂（中间体、副染料） 染料盐析母液回收 分散染料回收 增白助剂浓缩脱盐 电泳涂装漆回收提纯
环保水处理
纺织印染废水 电镀工业废水 矿山冶炼废水 市政污水、中水 洗浴桑拿废水 电泳涂装废水 造纸废水 各类酸、碱废水
四、膜工艺参数及污染控制
1、膜元件（膜规格及面积等）；——工业、中试规模 2、膜外管/膜板；——同上 3、膜通量——LMH 4、膜截留率（损失率）——％ 5、膜渗透压——△P 6、循环流量——m3/h，或者按错流速率m/s计。 7、压力——bar或MPa 8、温度—— 9、浓缩比
陶瓷膜组件工作原理
膜组件分离过程
• 膜组件的分离过程可简单视为如下过程：
• 原料经过膜组件后分成两个部分，即透过膜部分的滤液和 没有透过膜部分的回流液。
3、按外形结构，膜可分为：
• • • • 卷式 板式 中空式 管式
各种形式优缺点比较
类型
管式
优点
膜易清洗、更换 压损小,耐高压 可处理含悬浮物、粘度高，或会析 出固体等容易堵塞通道的料液 结构紧凑、简单、牢固、耐高压； 强度可选择较高类型的 性能稳定，工艺简便 膜堆积密度大，结构紧凑 价格低廉 膜堆积密度大， 无需外加支撑材料； 浓差极化可忽略； 价格低廉 装置成本高； 管口密封教困难； 膜堆积密度小
1、膜污染
定义：固体或溶质在膜面或膜孔内吸附、沉积造成膜孔径 变小或堵塞，使膜通量变小与分离性能恶化的暂时性不可 逆变化的现象。 分类：就其污染点不同，可分为表面污染和深层污染。 表面污染：是由于料液中某些成分与膜面间存在某种亲合 力,膜面流体极化边界层中的某些固体成分在膜面的吸附 与沉降。 深层污染：溶质在浓缩时结晶或沉淀在膜孔内使之发生不 同程度的阻塞，导致膜的有效孔隙率下降，改变膜的孔径 分布。
1.0 10 4
2000 3000 5000 8000 2 3 5 8
� 裸 眼可视
particles
0.1 1000
800
10 10 5
2 3 5 8
100 10 6
2 3 5 8
1000 10 7
2
Å （埃） 大约分子重量
100
200
1000
10,000
20,000
100,000
500,000
白蛋白 溶解性 盐
厦门世达膜 膜基础知识及应用领域
膜基础知识及应用培训 培训主讲：陈银霞 培训时间：2011.05
目 录
• 培训内容 – 膜和膜组件的工作原理及其分类介绍 – 实验室小试设备性能特点 – 不同类型膜、小试设备的主要应用领域 – 膜工艺参数及污染控制 • 培训目标 – 了解膜和膜组件工作原理，熟悉膜组件的分类 – 了解膜及膜设备的应用范围 – 了解膜工艺参数及污染控制
原子半径
酵母菌 油漆颜料 细菌
针 尖
炭黑 热原 糖 病毒 烟
海沙 颗粒活性碳
活性碳细尘 面粉 乳 剂 靛 蓝染 料 石棉 明 胶 荧 光 粉 煤尘 鞭毛 虫囊 雾 红血 球 花粉 头发
金属离子
合成染 料
一般物质 的相对大 小
离子交 换树脂
杀虫 剂 除莠 剂
胶体硅
RO
UF NF MF
Filter
分离工艺
错流过滤与死端过滤
错流过滤（循环方式）
原液 浓缩液
死端过滤（垂直过滤）
原液
滤液
滤液
一、膜组件分类及性能特点
• • 膜是一类具有选择性分离功能 的材料。 膜分离是以膜为分离介质，以 外界能量为推动力，凭借多组 分流体中各组分在膜内传质速 度的差异，对物质进行分离、 提纯和浓缩的方法。
1、按过滤精度，膜可分为：
• 按过滤精度的不同，膜主要分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、 反渗透膜等。
μM （ 微米）
� ST 显微镜子 Ions molecular
0.001 10
2 3 5 8 20 30
� 电子扫描显微镜 big molecular
0.01 100
50 80 200 300 500
� 光学显微镜 big particles
卷式膜组件分离原理
SWC反渗透动画演示
卷式膜
• 尺寸：1812、2012、2540、4040、8040等较为常见 • 1812、2012（直径1.8/2.0英寸，长度12英寸）多用于定 性的小试实验，或少量料液的精制分离；2540、4040主 要用于中试开发实验；4040、8040多用于工业系统。 • 国际知名生产商：GE、OSMONICS、KOCH、DOW、 Hydranautics 、CSM、TORAYRO、TRISEP、SEPRO、 MICRODYN-NADIR、SAEHAN等
中空纤维膜小试设备
主要用于微生物、 高分子的澄清、分 离等过滤。采用内 压或外压式小试中 空膜。
平板膜小试设备
主要用于物质分 离、浓缩或提纯， 等定性实验。可装 1-5片不同过滤精度 的膜片。
三、应用领域
• • • • • 生物制药 食品饮料 植物提取 染料化工 环保水处理
生物制药
• • • • • • 发酵液微滤除菌、超滤除蛋白 板框或离心清液超滤脱色除杂 树脂解析液低温纳滤浓缩、脱盐 中间体超滤脱色、纳滤浓缩、脱盐 结晶母液回收 制剂超滤除热源、纳滤浓缩、脱盐
1 微米（ 1 × 10 -6 米） =4 × 10 -5 英寸 1 埃 =10 -10 米 = 微米 10 -4
微滤简介
◇以膜的孔径来表征 ◇截留大小在0.1UM以上的物质 ◇通常作为物料的除菌及澄清过滤；也常作为超滤、纳滤、 反渗透的预过滤 ◇通量大、运行成本低
超滤简介
◇以截留分子量来表征 ◇通常截留分子量范围在1000～300000Da ◇能对大分子有机物如蛋白质、细菌、胶体、多肽等进行分离 ◇广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源
思考题
• 陶瓷膜的特点是什么？ • 反渗透膜按尺寸分有哪些种类？小试、中试和工业化分别 用什么类型？ • 世达膜实验室小试设备主要有哪几种？各自应用于什么场 合？ • 膜应用领域有哪些？ • 膜污染的主要因素有哪些？
纳滤简介
◇以对MgSO4溶液的截留率来表征，截留率范围在60%90% ◇带电荷性，使得其具有较高脱盐率，且分子量为几百的膜 也可脱盐。 ◇通常截留分子量范围在100～1000Da ◇能对低聚糖、抗生素、染料等小分子有机物等与水、无机 盐进行分离；可实现浓缩、脱盐的同时进行 ◇允许一价盐透过，因此操作压力小，能耗低。
食品饮料
• • • • • • 乳制品深加工 果汁超滤澄清脱色 茶饮料澄清浓缩 啤酒、黄酒、果酒过滤精制 天然色素提取液的除杂及浓缩 单糖、低聚糖及多糖的分离纯化及浓缩
植物提取
• • • • 浸提液过滤澄清除杂 板框或离心清液超滤精制、纳滤浓缩 树脂解析液低温浓缩、脱盐 醇沉或水沉液的超滤精制及浓缩
◆膜的性质：
◇ 膜材质：膜材料的分子结构； ◇ 膜的形态：膜表面孔隙率、孔径分布等。 ◇ 膜表面性质：表面电荷与张力、粗糙度、亲疏水性
◆料液的性质：
料液中各组分的物理、化学性质。如粘度、浓度、 pH值、粒子或 溶质大小和分子结构、形态及共存离子等。
4、清洗方法
物理清洗： 利用机械作用，如注水正、反冲洗，气液混合冲洗法等。 物理清洗方法仅可能使膜的透水性得到一定程度恢复。 化学清洗： 使用化学清洗剂（酸、碱、表面活性剂、络合剂等）； 生物清洗：使用含酶清洗剂。
多功能卷式膜小试设备
主要用于物质分 离、浓缩或提纯， 纯水制备。内装 1812超滤、纳滤或 反渗透卷式膜芯。
1812小试操作示范
陶瓷膜小试设备
主要用于物料澄 清、发酵液除菌、 污水预处理等。内 装0.5m陶瓷膜或管 式膜。
螺旋膜小试设备
主要用于物质分 离、浓缩或提纯， 等定性实验。可装 不同过滤精度的膜 片。
缺点
平板式
装置成本高，流动状态不良，浓差极化严 重； 易堵塞，不易清洗，膜堆积密度小 制作工艺和技术复杂，密封较困难； 易堵塞，不易清洗； 不宜在高压下操作。 制作工艺和技术复杂； 易堵塞，清洗不易
卷式
中空纤 维式
二、实验室小试设备
• • • • • 多功能卷式膜小试设备 陶瓷膜小试设备 螺旋膜小试设备 中空纤维膜小试设备 平板膜小试设备
2、污染源
包括有机类、无机类及微生物 1、有机类污染： 蛋白质、脂肪类、多肽、多糖等大分子 2、无机类污染： 钙、钡的碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐结垢物 3、微生物污染： 细菌粘附于膜表面形成菌群，这些菌群的 分泌物有利于其它有机物粘附而形成菌膜。
3、影响膜污染的因素
◆水力学参数：
◇ 流动速度：高流速会减少膜污染。 ◇ 流动方式：在流体的湍流或横切流的高剪切力作用下，流体可 以从不同方向连续冲刷膜面而带走膜面已存在的比较疏松的污染物 。
无机膜微观结构
陶瓷膜由氧化铝、氧 化钛、氧化锆等材料 高温烧结而成，具有 耐酸碱、耐氧化、耐 高温等特点。
支撑层 过滤层
微孔膜层
无机膜组件介绍
• 无机膜组件分类： 金属膜组件 陶瓷膜组件
陶瓷膜组件
• 膜芯 – 通道直径φ3.8mm、 φ4.0mm，以19孔最为常见； – 实验小试膜芯长度为508mm，工业膜芯长度主要为 1016mm • 膜外壳 – 用于填装膜芯的容器，形成膜组件，使得溶液在其中 被分离成滤液和回流液，通常为不锈钢圆管，采用法 兰或卡箍连接; – 装填膜元件数：1、3、7、19、37、61、91……