压力温度双敏性聚氨酯中空纤维膜通透性研究
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
１ 实验
无机粒 子 测 试 原 液 的 浊 度 （ 。） 过 滤 液 的 浊 度 Ｚ 和 （ 。其计算 公式 如下 ： Ｚ）
Ｑ ＝ （ ０一Ｚ ）×１０ ／ ｏ Ｚ ０％ Ｚ （） ２
１ １ 原料 ．
Ｐ 纤 维级 ， 融温 度 １５ｃ 天 津 市大 邱 庄 Ｕ： 熔 ６ Ｃ，
化， 如压 力 、 度 、 Ｈ 值 、 场 和 电场 等 ， 过 温 ｐ 光 通
调整孑 径 大小对 刺激 产生 敏感 性 响应 行 为 。 目前 Ｌ
式中：
滤 液体 积 ；
Ａ — 中空纤 维膜 有效 面积 ； —
ｔ —— 过 滤时 间 。
对环境 响应 性膜 的研 究应 用 主要 集 中在智 能开 关
收 稿 日期 ： ０ ０ ０ — １ ２ １ —４ ０ ；修 改 稿 收 到 日期 ：０ ０１－５ ２ １ —０２ 。
表 面形 貌 ： 捷 克 Ｆ Ｉ 司 Ｑ ａ ｔ ０ 用 Ｅ公 ｕ ｎａ ０型 扫 ２
作者简介 ： 郭筱 洁（９ ７ ） 女 ， １８ 一 ， 本科生。研究方向为高 分
子 材 料 科 学 与工程 。
行 为不 明显 。而共 混 得 到 的 中空纤 维 膜 ， 应 性 响
行 为更敏 感 ， 中空 纤 维 膜较 之 平 板 膜 比表 面 积 且 大， 过滤 压 力 小 Ｊ 应 用 前 景 更 广 泛 。作 者 通 过 ， 熔 融纺丝 ， 添加成孔 剂及 ＳＯ 粒 子 ， 得 Ｐ 中空 ｉ： 制 Ｕ 纤 维膜 ， 在不 同 条件下 对膜通 透性 进行 研究 ， 探讨 了膜 的温度及 压力 敏感 性 。
研 究 与 开 发
ＣＡＹｔＩＦ０ＮＳ８ 合成ＳＴ Ｃ，１３Ｔ Ｈ ＮＴ Ｉ Ｄ） Ｉ纤维工业Ｅ，（： Ｎ ｔ Ｂ０３Ｒ Ｅ ２Ｉ６ Ｒ ＵＹ
压 力 温 度 双 敏 性 聚 氨 酯 中 空 纤 维 膜 通 透 性 研 究
郭筱洁 肖长发 刘美甜 胡 晓宇
３０ ６ ） ０ １０
（ 天津工业 大学中空纤维膜材 料与膜过程教育部 重点实验室 ， 天津
泡沫 厂产 ； 成孔 剂 ： 天津膜 天膜 工程 技术 有 限公 司
２ 结果 与讨 论 ２ １ 表 面形 貌 ．
提供 ；ｉ 子 ： ６Ｉ 天津化 工研 究 院提供 。 ＳＯ 粒 ４～ ｍ， ｘ
１ ２ Ｐ 中空 纤维膜 的 纺制 ． Ｕ 将 Ｐ ／ ｉ ，成孔 剂 以 质量 比 ２ １４共 混 ， Ｕ ＳＯ ／ ／／ 在 １０℃ 条 件 下 ， 双 螺 杆 挤 出机 和 中空 纤 维 纺丝 ４ 经 组 件挤 出 ， 伸后 得到 Ｐ 中空纤 维 膜 。 拉 Ｕ
通 讯 联 系 人 。 ｃ ｉ ＠ ｔ ｕ ｅｕ Ｃｌ ｆ ａ ｊ ．ｄ ．ｌ ｘｏ ｐ ｆ
，＝ Ｖ Ａ ／ｔ
（） １
第 ６期
郭筱洁等． 压力 温度 双敏性聚氨酯 中空纤维膜通透性研究
关键词 ： 聚氨基 甲酸酯
中空纤维膜 通透件 环境 响应性 压力 温度
文献识别码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ １０４ （００ ０ ０８０ １０—０ １２１）６００—３
中图 分 类 号 ： Ｑ ４ ．７ ；Ｑ ４．１ Ｔ ３２７１Ｔ ３２８
环 境 响 应 性 膜 能 够 感 知 外 界 环 境 的微 小 变
描 电子显微 镜对 中空 纤维膜 进行 表征 。 水通 量 （Ｉ） 采 用 自制 水 通 量 测 试 设 备 ， ， ： 测 试不 同条 件下 中空纤 维膜 的 ． 并用 下式计 算 ： ，，
．
基金项 目：国家 自然科 学基金 （ ０ ７０ ３） 天津 市科技 支 ２ ８ ４７ ；
撑 计 划 重 点 项 目（ ８ ｃ ＹＧ （７ Ｏ 。 Ｏ ｚ Ｇ Ｘ】 Ｏ ） ３
孔径 及其 分 布 ： 纺 制好 的 中空 纤 维膜 用 质 将 量 分数 为 ５ ％ 的甘 油 水溶 液 浸 泡 ４ ｈ 然后 在 空 ０ ，
方面， 它通 过接 枝 可 以 响应 外 界 刺 激 的 聚合 基 团 来达 到对 环境 响应 的 目的 』但 接 枝 的基 团仅 集 ，
中在 多孔 膜表 面 ， 孔径影 响小 ， 对 导致 环境 响应 性
气 中自 然晾干 ， 使用美 国 Ｐｒ ｓＭ ｔ ｉｓ 司的 ｏ ｕ ａ ｒｌ公 ｏ ｅａ 干 ． 法孔 径分 布 测试 仪测 定 ， 湿 孔径 数据 由机 器 自
带 软件根 据气 体压 力换 算得 出 。
粒 径及 其分 布 ： 用 丹 东百 特 科 技 有 限 公 司 采 的 Ｂ －３ ０ 型激 光 粒度 分 布仪 对悬 浊 液 中无 机 Ｔ９ ０ Ｈ 粒 子粒 径及 其分 布进 行考 察 。
摘 要 ： 以聚氨基 甲酸酯（ Ｕ 为基 质相 ， Ｐ） 添加 成孔剂及二 氧化硅 粒子 ， 用熔融 纺丝 法制得 了具有对 压 采
力、 温度刺激双重敏感的 Ｐ Ｕ中空纤维膜 ； 究了膜 的水通 量随压 力 、 研 温度 的变化 ， 对膜表 面形貌 进行 了表 征； 考 察 了 中空纤 维膜 的截 留性 能。结果 表 明 ： 得 的 Ｐ 并 制 Ｕ中 空纤 维膜 为 均质 膜 ； 膜孔 径 分 布较 窄 ， ８．７ ７ １％的孔集中在 ０ １ ０ ２ ｍ。随着压力 、 ．５— ．０ 温度上升或下降 ， 的水通量相应增大或减小 ， 膜 水通 量与压 力、 温度 变化有着 明显 的相关性 。经一次过滤 ， 元机粒子清除率达 ９ ．２ ～９ ． ８ ８５％ ９ ７ ％。
１ ３ 测 试 ．
由图 ｌ可见 ，Ｕ 中空纤维 膜无 明显 的皮 层 和 Ｐ 芯层 ， 是一种 均 质膜 。膜外 表 面 即可 观测 到开孔 ， 内表 面 即可 明显 观 测 到 大 量 开孔 结 构 ， 明实 验 表 制得 中空 纤维 膜是 一种 具有海 绵状 孔结 构 的均质
膜 。图 １ ｂ中 ， 膜孔结 构 疏松 ， 大孔 中嵌套 小孔 ， 孔
无机粒 子 测 试 原 液 的 浊 度 （ 。） 过 滤 液 的 浊 度 Ｚ 和 （ 。其计算 公式 如下 ： Ｚ）
Ｑ ＝ （ ０一Ｚ ）×１０ ／ ｏ Ｚ ０％ Ｚ （） ２
１ １ 原料 ．
Ｐ 纤 维级 ， 融温 度 １５ｃ 天 津 市大 邱 庄 Ｕ： 熔 ６ Ｃ，
化， 如压 力 、 度 、 Ｈ 值 、 场 和 电场 等 ， 过 温 ｐ 光 通
调整孑 径 大小对 刺激 产生 敏感 性 响应 行 为 。 目前 Ｌ
式中：
滤 液体 积 ；
Ａ — 中空纤 维膜 有效 面积 ； —
ｔ —— 过 滤时 间 。
对环境 响应 性膜 的研 究应 用 主要 集 中在智 能开 关
收 稿 日期 ： ０ ０ ０ — １ ２ １ —４ ０ ；修 改 稿 收 到 日期 ：０ ０１－５ ２ １ —０２ 。
表 面形 貌 ： 捷 克 Ｆ Ｉ 司 Ｑ ａ ｔ ０ 用 Ｅ公 ｕ ｎａ ０型 扫 ２
作者简介 ： 郭筱 洁（９ ７ ） 女 ， １８ 一 ， 本科生。研究方向为高 分
子 材 料 科 学 与工程 。
行 为不 明显 。而共 混 得 到 的 中空纤 维 膜 ， 应 性 响
行 为更敏 感 ， 中空 纤 维 膜较 之 平 板 膜 比表 面 积 且 大， 过滤 压 力 小 Ｊ 应 用 前 景 更 广 泛 。作 者 通 过 ， 熔 融纺丝 ， 添加成孔 剂及 ＳＯ 粒 子 ， 得 Ｐ 中空 ｉ： 制 Ｕ 纤 维膜 ， 在不 同 条件下 对膜通 透性 进行 研究 ， 探讨 了膜 的温度及 压力 敏感 性 。
研 究 与 开 发
ＣＡＹｔＩＦ０ＮＳ８ 合成ＳＴ Ｃ，１３Ｔ Ｈ ＮＴ Ｉ Ｄ） Ｉ纤维工业Ｅ，（： Ｎ ｔ Ｂ０３Ｒ Ｅ ２Ｉ６ Ｒ ＵＹ
压 力 温 度 双 敏 性 聚 氨 酯 中 空 纤 维 膜 通 透 性 研 究
郭筱洁 肖长发 刘美甜 胡 晓宇
３０ ６ ） ０ １０
（ 天津工业 大学中空纤维膜材 料与膜过程教育部 重点实验室 ， 天津
泡沫 厂产 ； 成孔 剂 ： 天津膜 天膜 工程 技术 有 限公 司
２ 结果 与讨 论 ２ １ 表 面形 貌 ．
提供 ；ｉ 子 ： ６Ｉ 天津化 工研 究 院提供 。 ＳＯ 粒 ４～ ｍ， ｘ
１ ２ Ｐ 中空 纤维膜 的 纺制 ． Ｕ 将 Ｐ ／ ｉ ，成孔 剂 以 质量 比 ２ １４共 混 ， Ｕ ＳＯ ／ ／／ 在 １０℃ 条 件 下 ， 双 螺 杆 挤 出机 和 中空 纤 维 纺丝 ４ 经 组 件挤 出 ， 伸后 得到 Ｐ 中空纤 维 膜 。 拉 Ｕ
通 讯 联 系 人 。 ｃ ｉ ＠ ｔ ｕ ｅｕ Ｃｌ ｆ ａ ｊ ．ｄ ．ｌ ｘｏ ｐ ｆ
，＝ Ｖ Ａ ／ｔ
（） １
第 ６期
郭筱洁等． 压力 温度 双敏性聚氨酯 中空纤维膜通透性研究
关键词 ： 聚氨基 甲酸酯
中空纤维膜 通透件 环境 响应性 压力 温度
文献识别码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ １０４ （００ ０ ０８０ １０—０ １２１）６００—３
中图 分 类 号 ： Ｑ ４ ．７ ；Ｑ ４．１ Ｔ ３２７１Ｔ ３２８
环 境 响 应 性 膜 能 够 感 知 外 界 环 境 的微 小 变
描 电子显微 镜对 中空 纤维膜 进行 表征 。 水通 量 （Ｉ） 采 用 自制 水 通 量 测 试 设 备 ， ， ： 测 试不 同条 件下 中空纤 维膜 的 ． 并用 下式计 算 ： ，，
．
基金项 目：国家 自然科 学基金 （ ０ ７０ ３） 天津 市科技 支 ２ ８ ４７ ；
撑 计 划 重 点 项 目（ ８ ｃ ＹＧ （７ Ｏ 。 Ｏ ｚ Ｇ Ｘ】 Ｏ ） ３
孔径 及其 分 布 ： 纺 制好 的 中空 纤 维膜 用 质 将 量 分数 为 ５ ％ 的甘 油 水溶 液 浸 泡 ４ ｈ 然后 在 空 ０ ，
方面， 它通 过接 枝 可 以 响应 外 界 刺 激 的 聚合 基 团 来达 到对 环境 响应 的 目的 』但 接 枝 的基 团仅 集 ，
中在 多孔 膜表 面 ， 孔径影 响小 ， 对 导致 环境 响应 性
气 中自 然晾干 ， 使用美 国 Ｐｒ ｓＭ ｔ ｉｓ 司的 ｏ ｕ ａ ｒｌ公 ｏ ｅａ 干 ． 法孔 径分 布 测试 仪测 定 ， 湿 孔径 数据 由机 器 自
带 软件根 据气 体压 力换 算得 出 。
粒 径及 其分 布 ： 用 丹 东百 特 科 技 有 限 公 司 采 的 Ｂ －３ ０ 型激 光 粒度 分 布仪 对悬 浊 液 中无 机 Ｔ９ ０ Ｈ 粒 子粒 径及 其分 布进 行考 察 。
摘 要 ： 以聚氨基 甲酸酯（ Ｕ 为基 质相 ， Ｐ） 添加 成孔剂及二 氧化硅 粒子 ， 用熔融 纺丝 法制得 了具有对 压 采
力、 温度刺激双重敏感的 Ｐ Ｕ中空纤维膜 ； 究了膜 的水通 量随压 力 、 研 温度 的变化 ， 对膜表 面形貌 进行 了表 征； 考 察 了 中空纤 维膜 的截 留性 能。结果 表 明 ： 得 的 Ｐ 并 制 Ｕ中 空纤 维膜 为 均质 膜 ； 膜孔 径 分 布较 窄 ， ８．７ ７ １％的孔集中在 ０ １ ０ ２ ｍ。随着压力 、 ．５— ．０ 温度上升或下降 ， 的水通量相应增大或减小 ， 膜 水通 量与压 力、 温度 变化有着 明显 的相关性 。经一次过滤 ， 元机粒子清除率达 ９ ．２ ～９ ． ８ ８５％ ９ ７ ％。
１ ３ 测 试 ．
由图 ｌ可见 ，Ｕ 中空纤维 膜无 明显 的皮 层 和 Ｐ 芯层 ， 是一种 均 质膜 。膜外 表 面 即可 观测 到开孔 ， 内表 面 即可 明显 观 测 到 大 量 开孔 结 构 ， 明实 验 表 制得 中空 纤维 膜是 一种 具有海 绵状 孔结 构 的均质
膜 。图 １ ｂ中 ， 膜孔结 构 疏松 ， 大孔 中嵌套 小孔 ， 孔