相转化法制备超滤和微滤膜的孔结构控制
超滤工作原理
超滤工作原理超滤是一种常用的分离和过滤技术，广泛应用于水处理、污水处理、食品和饮料工业等领域。
它通过使用超滤膜，将溶质和悬浮物粒子从溶液中分离出来，实现液体的净化和浓缩。
下面将详细介绍超滤的工作原理。
一、超滤膜的结构和特性超滤膜是一种多孔性膜，通常由聚合物材料制成，具有一定的孔径范围。
超滤膜的孔径一般在0.001微米到0.1微米之间，可以过滤掉溶质和悬浮物粒子，同时保留溶剂和溶质中的较小分子。
二、超滤的工作原理超滤的工作原理基于溶质和溶剂分子的大小差异。
当溶液通过超滤膜时，溶剂和溶质中的小分子可以通过膜孔，而较大的溶质和悬浮物粒子则被滞留在膜表面。
这样，原液中的杂质和污染物就会被分离出来，从而实现液体的净化和浓缩。
三、超滤过程的影响因素1. 膜孔径：超滤膜的孔径大小直接影响到过滤效果。
孔径较小的膜可以过滤掉更小的溶质和悬浮物粒子，但同时也会增加膜的阻力，降低过滤速度。
2. 过滤压力：过滤压力越大，溶液通过膜的速度越快，但过大的压力可能会损坏膜的结构。
3. 温度：温度的增加可以提高溶液的流动性和扩散速率，从而提高超滤效果。
4. 溶液浓度：溶液中的溶质浓度越高，通过膜的速度越慢，超滤效果越好。
四、超滤的应用领域1. 水处理：超滤技术可以用于饮用水和工业用水的净化，去除水中的悬浮物、细菌和病毒等。
2. 污水处理：超滤膜可以用于污水处理厂的二次处理，去除污水中的有机物和悬浮物，提高水质。
3. 食品和饮料工业：超滤膜可以用于果汁、啤酒、酒精、乳制品等的浓缩和净化过程。
4. 生物制药：超滤技术可以用于生物制药过程中的分离和浓缩，提高产品纯度和产量。
总结：超滤是一种通过超滤膜将溶质和悬浮物粒子从溶液中分离的技术。
它的工作原理基于溶质和溶剂分子的大小差异，通过控制膜孔径、过滤压力、温度和溶液浓度等因素，可以实现液体的净化和浓缩。
超滤技术在水处理、污水处理、食品和饮料工业等领域有着广泛的应用。
溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能研究
溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能研究溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能研究摘要：PVDF（聚偏氟乙烯）微孔膜作为一种常用的膜材料，在水处理、气体分离、生物医学等领域具有广泛的应用。
溶液相转化法是一种制备PVDF微孔膜的重要方法，其结构控制和性能研究对于改善膜材料的性能具有重要意义。
本文通过对溶液相转化法制备PVDF微孔膜的过程和控制条件的分析，研究了膜结构对其性能的影响，并对其在水处理和气体分离中的应用进行了探讨。
关键词：PVDF微孔膜；溶液相转化法；结构控制；性能研究1. 引言随着环境污染问题的日益严重，膜分离技术作为一种清洁、高效的分离方法受到越来越多的关注。
PVDF微孔膜作为一种常用的膜材料，具有优异的化学、热学和机械性能，被广泛应用于水处理、气体分离、生物医学等领域。
溶液相转化法作为一种制备PVDF微孔膜的重要方法，在结构和性能控制方面具有一定的优势。
因此，研究溶液相转化法制备PVDF微孔膜过程中的结构控制及其性能对于提高膜材料性能具有重要意义。
2. 溶液相转化法制备PVDF微孔膜的过程溶液相转化法是通过将PVDF溶液制备成膜后，在适当的条件下进行相转化，形成微孔结构的方法。
该方法具有操作简便、成本低、可控性强等优点。
溶液相转化法制备PVDF微孔膜的具体过程如下：2.1 PVDF溶液制备PVDF溶液的制备是制备微孔膜的关键步骤之一。
一般采用溶剂法将PVDF溶解在适当的溶剂中，形成稳定的溶液。
溶液的浓度、溶剂的选择对于膜的结构和性能具有重要影响。
2.2 膜的制备过程将制得的PVDF溶液均匀涂覆在支撑层上，并通过干燥使其形成膜。
干燥过程中，溶剂逐渐挥发，PVDF分子发生排列，形成微孔结构。
膜的厚度、干燥条件对于膜的孔隙度和孔径分布具有重要影响。
2.3 相转化过程将制备好的膜置于适当的介质中，在适当的条件下进行相转化。
相转化可以通过热处理、化学处理、物理处理等方式进行。
PVDF超滤膜的制备及其成膜机理研究
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硕士学位论文
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论文题目里迎Ｅ超逮腿数剑釜盈墓盛照扭堡硒塞
作者姓名 指导教师
研究了成膜条件对膜的结构与性能的影响。ＰＶＤＦ浓度的增加会使膜结构更加致密。 对不同溶剂而言，用翻ⅥＦ、ＤＭＡｃ和ＤＭＳＯ作为溶剂时，膜内部易形成指状孔，用ＴＥＰ 作溶剂时，则易形成网络状孔。对不同添加剂而言，ＬｉＣｌ和磷酸作添加剂会使膜表面变致 密，ＰＶＰ易于形成疏松性结构，甘油使膜内孔的连通性好，而水作添加剂时，有利于膜表 面孔密度高、孔径均一。对凝胶浴而言，当凝胶浴中加入弱凝胶剂对成膜的影响与对聚膜 液进行预蒸发所得到的效果类似，都会使膜形成多孔的表面，同时抑制内部指状孔的生成。 另外，凝胶浴温度升高可以抑制结晶现象，并使膜表面孔径和孔密度增加。研究结果表明， 当制膜液组成为７８％ＤＭＡｃ、１７％ＰＶＤＦ和５％甘油，以５０。Ｃ纯水为凝胶浴时，制得表面
ｅｘｃｅｌｌｅｎｔ ｐｈｙｓｉｃａｌ—ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ，ｗａｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｍａｔｅｒｉａｌ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ
Ｆｌｏｒｙ。Ｈｕｇｇｉｎ’Ｓ ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ｆｉｃｋ’Ｓ ｌａｗ，Ｍｕｌｔｉ—ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｐｈａｓｅ ｄｉａｇｒａｍｓ ａｎｄ ｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎ ｐａｔｈｓ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｅｒｅ ｅｘａｍｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ．
致密、截面结构为指状孔，孔连通性较好的超滤膜。在Ｏ．ｔＭＰａ下，水通量为８３Ｌ／ｍ２／＾， 对牛血清白蛋白的截留率为９２％。 关键词：聚偏氟乙烯，超滤膜，热力学模型，动力学模型，成膜机理
超滤工作原理
超滤工作原理超滤是一种常用的分离和过滤技术，广泛应用于水处理、食品加工、制药、化工等领域。
它通过使用超滤膜，将溶质和溶剂分离，实现不同分子大小的物质的分离和浓缩。
本文将详细介绍超滤的工作原理及其应用。
一、超滤膜的结构与特点超滤膜是一种多孔性膜，由聚合物材料制成。
其孔径通常在0.1微米至0.01微米之间，相对于微滤膜和纳滤膜而言，超滤膜的孔径较大。
超滤膜的特点如下：1. 多孔性：超滤膜具有多孔结构，孔径大小可根据需要进行调整。
2. 分子筛选性：超滤膜能够根据分子的大小和形状进行筛选，使得溶质和溶剂得以分离。
3. 耐化学性：超滤膜能够耐受酸、碱等化学物质的腐蚀，具有较好的化学稳定性。
二、超滤的工作原理超滤的工作原理基于压力差和分子大小的差异。
其主要步骤如下：1. 进料：待处理的液体通过进料管道进入超滤系统。
2. 过滤：液体在超滤膜的作用下，通过滤膜孔径较大的孔道，溶剂和小分子溶质可以通过膜孔进入膜内，而大分子溶质则被截留在膜外。
3. 分离：通过超滤膜的筛选作用，将溶质和溶剂分离开来。
溶剂通过膜孔进入膜内，而溶质则被截留在膜外。
4. 浓缩：超滤膜可以实现对溶液中溶质的浓缩，通过控制膜内外溶质的浓度差，使得溶质从高浓度区域向低浓度区域扩散，从而实现浓缩效果。
5. 收集：分离后的溶剂和溶质分别通过收集管道进行收集，以便后续处理或利用。
三、超滤的应用1. 水处理：超滤广泛应用于饮用水、工业用水和废水处理中。
它可以去除悬浮物、胶体、细菌和病毒等微生物，提高水质。
2. 食品加工：超滤在食品加工中常用于浓缩果汁、分离蛋白质、去除杂质等。
例如，通过超滤可以将牛奶中的脂肪和蛋白质分离，得到低脂奶和高蛋白奶。
3. 制药：超滤在制药领域中用于分离和浓缩药物、提取天然产物等。
它可以去除杂质、浓缩有效成分，提高药物的纯度和活性。
4. 化工：超滤在化工工艺中常用于分离和浓缩溶液、去除杂质等。
例如，通过超滤可以将有机溶剂和溶质分离，实现溶剂的回收利用。
膜分离过程第六章UF.
3.MF在饮料工业中的应用 以澄清和生物稳定(除菌)为目的
传统方法： 深度吸附介质过滤（硅藻土和纤维素） 巴氏灭菌 巴氏灭菌—亦称“低温消毒法”，在62
度下加热30分钟，以杀死物质中的微生物， 一般用于消毒牛奶、啤酒和酿酒原汁等。 法国巴斯德首创，故得名。 MF分离对象：
啤酒 白酒 冷饮 瓶装水 果汁 矿 泉水
•6.8 UF膜的性能参数 水通量 在0.1-0.2MPa 压力25度纯水测定.
截留分子量
用标准物质测定 常用标准物质: 球蛋白 牛血清蛋白 细胞色素C 聚乙二醇 6.9 UF膜的结构
6.10 UF的应用 UF技术在工业生产、医药、环境保护和生 活等各个领域得到了广泛的应用，对象繁 多，目的各有不同。但UF应用可以归结为 三个方面：净化 浓缩 分离 6.10.1 净化 1.作为RO的预处理 ①海水淡化 海水中悬浮物、微粒、胶体物质、细菌、 海藻等杂物用常规的预处理方法难以完全 除去，采用超滤工艺可将细菌和海藻几乎 全部除掉： 海水→灭菌→ 絮凝→ 双介质过滤→ 活性 炭过滤→ 精密过滤→ 超滤
6.11 微滤 Micro filtration 6.11.1 概述
RO NF 与MF都属于压力推动力模型,其中 数MF应用最为广泛。
΢ ÂË ·´ Éø ͸ ³¬ ÂË µç Éø Îö Æø Ìå ·Ö Àë Ѫ Òº ͸ Îö Æä Ëû
微滤最大的应用是将液体（或气体）中大于
0.1μm的微粒分离出来。（被截留） 微滤膜的性能特点：
②果酒、啤酒中沉淀物的去除 类似白酒的处理（略）
在酒类的处理中，可以选择的膜材料有： 聚砜（PS） 聚丙烯氢（PAN） 截留分子量范围：10000-100000
③茶汁净化制备速溶茶 选用50000-100000截留分子量的超滤膜， 去除固体杂质→反渗透浓缩成浓缩茶汁→ 喷雾干燥成茶粉
浸入沉淀相转化法制膜
浸入沉淀相转化法制膜一、本文概述本文将全面介绍“浸入沉淀相转化法制膜”的原理、过程、影响因素以及应用前景。
浸入沉淀相转化法是一种重要的膜制备技术，通过控制溶液中的化学反应，使溶质在基材表面形成一层具有特定结构和功能的膜层。
这种方法具有操作简便、成膜均匀、可调控性强等优点，因此在膜分离、水处理、化学反应控制等领域具有广泛的应用。
本文将从理论和实验两个方面对浸入沉淀相转化法制膜进行深入研究，以期为该技术的进一步优化和应用提供有益的参考。
二、浸入沉淀相转化法制膜技术概述浸入沉淀相转化法（Dip-Coating and Phase Inversion Method）是一种常用的制膜技术，尤其在制备高分子膜领域具有广泛的应用。
该方法结合了浸渍和相转化的原理，通过控制高分子溶液在支撑体上的浸渍和随后的相转化过程，实现高分子膜的形成。
浸入沉淀相转化法制备的膜材料具有优良的物理和化学性能，如高机械强度、良好的化学稳定性和渗透性等，因此在分离、过滤、膜反应等多个领域具有潜在的应用价值。
在浸入沉淀相转化法制膜过程中，高分子溶液首先被涂覆或浸渍在支撑体上，然后通过控制温度、溶剂蒸发速率或引入非溶剂等手段，使高分子溶液发生相转化，即从液态转变为固态，从而在支撑体上形成一层连续、均匀的高分子膜。
相转化的过程涉及到高分子链的重新排列和聚集，以及溶剂与非溶剂之间的相互作用，这些因素共同决定了最终形成的膜的结构和性能。
浸入沉淀相转化法制膜的优点在于操作简单、易于控制膜的厚度和结构，并且可以通过调整溶液组成、浸渍条件和相转化参数来调控膜的微观结构和性能。
该方法还适用于制备多层复合膜和功能性膜材料，通过在不同层之间引入不同的高分子或添加剂，可以实现膜材料性能的定制和优化。
然而，浸入沉淀相转化法制膜也存在一些挑战和限制。
例如，在相转化过程中可能会出现膜材料收缩、开裂或缺陷等问题，这些都会影响膜的完整性和性能。
对于某些特定的高分子材料，可能需要特殊的溶剂或非溶剂才能实现有效的相转化，这增加了制膜过程的复杂性和成本。
过滤与膜分离技术—微滤技术
2.2 微滤技术原理
微滤的分离机理是筛分机理，膜的物理结构起决定性作用。此外，吸附 和电性能对截留也有影响。
微滤膜的截留分表面层截留和内部截留两种： 表面层截留：机械截留作用、物理作用或吸附截留作用、架桥作用 膜内部截留：膜的网络内部截留作用，是指将微粒截留在内部而不
是在膜的表面
2.2 微滤技术原理
1.4 超滤应用 超滤在饮用水处理中的应用
二、微滤
2.1 微滤技术简介
定义：
微滤又称微孔过滤，属于精密 过滤。微滤能够过滤掉溶液中的微米 级或纳米级的微粒和细菌。
1.1 超滤技术简介
发展
19世纪中叶开始出现微滤膜技术； 20世纪初开始对该技术进行系统研究； 20世纪60年代开始进入飞跃发展阶段； 我国对该项技术的研究始于20世纪五、 六十年代，80年代初期开始起步并得到 快速发展。
1.2 超滤技术原理
影响超滤的因素： 1、操作压力 2、操作温度 3、料液流速 4、料液的预处理
1.3 超滤设备：
1.3 超滤构造与组成 平板式膜组件
1.3 超滤构造与组成 卷式膜组件
1.3 超滤构造与组成 中空纤维式膜组件
1.3 超滤构造与组成
超滤流程 ➢间歇错流
截留液全循环
截留液部分循环
膜分离技术 — 超滤与微滤
一、超滤
1.1 超滤技术简介
什么是超滤？
超滤是在压差推 动力作用下进行的筛 孔分离过程，它介于 纳滤和微滤之间，膜 孔范围在1nm-0.05um.
1.1 超滤技术简介
超滤的特点？
1.在常温和低压下进行分离。 2.设备体积小、结构简单。 3.工艺流程简单，易于操作管理。 4.超滤膜是由高分子材料制成的均匀连续体， 纯物理方法过滤，物质在分离过程中不发生质 的变化，并且在使用过程中不会有任何杂质脱 落，保证超滤液的纯净。
油水分离膜的研究新进展
油水分离膜的研究新进展一、本文概述随着工业化的快速发展，油水混合物的处理和分离成为环境保护领域的重要议题。
油水分离膜作为一种高效、环保的分离技术，近年来受到了广泛关注。
本文旨在综述油水分离膜的研究新进展，包括其制备技术、性能优化以及实际应用等方面。
通过总结近年来的研究成果，本文旨在为油水分离膜的进一步研究与应用提供有价值的参考。
本文将介绍油水分离膜的基本原理和分类，为后续研究提供理论基础。
重点分析当前油水分离膜的制备技术，包括材料选择、膜结构设计以及制备方法等。
在此基础上，探讨如何通过优化膜材料、结构以及操作条件等方式提高油水分离膜的性能。
本文还将对油水分离膜在实际应用中的挑战与前景进行展望，以期为推动油水分离技术的进一步发展提供有益启示。
二、油水分离膜的研究现状油水分离膜作为一种高效的油水分离技术，近年来受到了广泛的关注和研究。
随着科技的不断进步，油水分离膜的研究现状呈现出多种新趋势和突破。
目前，油水分离膜的研究主要集中在材料的选择与优化、膜结构的改进、以及分离性能的提升等方面。
在材料选择上，研究者们致力于开发具有优异亲水性和抗油性能的膜材料，如聚合物、无机材料以及纳米复合材料等。
这些新材料的应用不仅提高了膜的耐用性和稳定性，还提升了油水分离的效率。
同时，膜结构的改进也是研究的热点之一。
研究者们通过调控膜的孔径大小、形貌以及表面性质等手段，优化膜的分离性能。
例如，通过引入纳米颗粒、构建多层结构或引入特殊表面官能团等方法，可以实现对油滴的高效拦截和快速排水。
研究者们还在不断探索新的分离机制和技术手段，以提高油水分离膜的分离效率和选择性。
例如，利用电场、磁场或温度场等外部场的作用，可以实现油水混合物的快速分离和回收。
这些新技术的应用为油水分离膜的发展提供了新的思路和方法。
然而，尽管油水分离膜的研究取得了显著的进展，但仍存在一些挑战和问题。
例如，如何进一步提高膜的分离效率和稳定性、降低成本以及实现工业化应用等仍需要进一步的研究和探索。
热致相分离法聚偏氟乙烯多孔膜制备及微结构调控
膜的方法有相转化法、烧结 法和熔融 纺丝拉伸法 等。 研究者用邻苯二 甲酸二丁酯 （ＤＢＰ）ＩｓＪ、邻苯二甲酸二
相转化法有过程简单、成本较低等优点 ，是 国内外制备 甲酯（ＤＭＰ）［９］、 丁 内酯［１０】、环 丁砜［１１］等作为稀 释
分离膜的主要方法 。相转化法中的非溶剂致相分离法 剂 ，通过 ＴＩＰＳ法制备 ＰＶＤＦ微孔膜。此类聚合物．稀
基金项 目：国家 自然科学基金资助项 目（５１６０３１４６）；天津市科技计划项 目（课题 ）（１５Ｐ１ ＪＯ０Ｏ２４Ｏ） 通讯联系人：刘海亮 ，主要从事分离膜研究 。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｕｈａｉｌｉａｎｇ７２３＠１６３．Ｏ２￣ｔ ｌ
高分子材料科学与工程
２０１８矩
稀 释剂 配 比、固含 量 变化 以及 无 机 粒 子 对 膜 微 观 结 构 １．３．３ 孔 隙率测试 ：采用干湿膜称量法测定膜孔 隙
历液一液 （Ｌ广Ｌ）相分离或者固一液（ＳＬ）相分离后再发生 通过 ＴＩＰＳ法制备 ＰＶＤＦ多孔膜并调控所得膜微结构
ＰＶＤＦ结晶固化［５，６Ｉ。与 ＮＩＰＳ法相 比，ＴＩＰＳ法在制 的研究还未见报道 。
备微孔膜方面有 以下优点 ：（１）易于通过选择合适的稀
本文采用 ＤＢＰ／ＤＯＡ二元稀释剂 ，通过热致相分
关键 词 ：聚偏氟乙烯 ；热致相 分离法 ；混合稀 释剂 ；平板膜 中图分类 号 ：ＴＱ３２５．４ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１０００．７５５５（２０１８）０３—０１６１—０７
聚偏氟 乙烯 （ＰⅥ）Ｆ）是一种半 结晶性高聚物 ，由 陷较少 ；（３）过程可控性强 ，制备过程易连续化；（４）制
释剂或改变 制膜工 艺控制 膜结 构 （孔 径 大小和孔 隙 离法制备 ＰＶＤＦ微孔膜。通过形貌观察 、差示扫描量
超滤、钠滤、反渗透、微滤的区别
超滤、钠滤、反渗透、微滤的区别1、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别离技术，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，以到达较宽的处理范围，更全面地消除水中的污染物质。
2、钠滤(NF)：过滤精度介于超滤和反渗透之间，脱盐率比反渗透低，也是一种需要加电、加压的膜法别离技术，水的回收率较低。
也就是说用钠滤膜制水的过程中，一定会浪费将近30%的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于工业纯水制造。
3、反渗透(RO)：过滤精度为0.0001微米左右，是美国60年代初研制的一种超高精度的利用压差的膜法别离技术。
可滤除水中的几乎一切的杂质〔包括有害的和有益的〕，只能允许水分子通过。
也就是说用反渗膜制水的过程中，一定会浪费将近50%以上的自来水。
这是一般家庭不能接受的。
一般用于纯洁水、工业超纯水、医药超纯水的制造。
反渗透技术需要加压、加电，流量小，水的利用率低，不适合大量生活饮用水的净化。
4、微滤〔MF〕：过滤精度一般在0.1-50微米，常见的各种PP滤芯，活性碳滤芯，陶瓷滤芯等都属于微滤范畴，用于简单的粗过滤，过滤水中的泥沙、铁锈等大颗粒杂质，但不能去除水中的细菌等有害物质。
滤芯通常不能清洗，为一次性过滤材料，需要经常更换。
①PP棉芯：一般只用于要求不高的粗滤，去除水中泥沙、铁锈等大颗粒物质。
②活性碳：可以消除水中的异色和异味，但是不能去除水中的细菌，对泥沙、铁锈的去除效果也很差。
③陶瓷滤芯：最小过滤精度也只0.1微米，通常流量小，不易清洗。
浸没凝胶相转化制备聚合物膜的孔结构及其形成机理_左丹英
浸没凝胶相转化制备聚合物膜的孔结构及其形成机理左丹英1*,曾友国1,徐又一2(11武汉科技学院纺织与材料学院,武汉430073;21浙江大学高分子科学研究所,杭州310027)摘要:全面地综述了浸没凝胶相转化法制备的聚合物微孔膜的表面和膜中存在的各种孔的结构和形态,从制膜体系的热力学性质和成膜动力学角度解释了各种孔结构形态的形成和生长机理,即膜表面与膜中孔的结构形态由此时制膜体系发生的相分离类型决定,由此可推断出不同的膜层可能有不同的成膜机理。
因此,只要掌握了各种膜孔结构形成的机理,通过改变膜的制备条件,控制体系的热力学性质与成膜时动力学扩散是可以实现相转化膜结构的控制。
关键词:浸没凝胶相转化;聚合物膜;孔结构形态;孔结构控制;分相机理1963年,Loeb和Sourirajan首次发明相转化制膜法,从而使聚合物分离膜有了工业应用的价值。
相转化制膜根据改变溶液热力学状态的物理方法的不同,可以分为以下几种:溶剂蒸发相转化法、热诱导相转化法、气相沉淀相转变法和浸没凝胶相转化法。
在以上几种相转化法中,浸没凝胶相转化法工艺简单,具有很强的工艺可变性,是制备微孔膜和超滤膜的主要方法。
浸没凝胶相转化法的基本原理是向聚合物-溶剂体系中加入非溶剂时,发生聚合物溶液内溶剂向凝固浴中扩散、凝固浴中的非溶剂也将向聚合物溶液内扩散的双扩散过程,随着这个过程的不断进行,体系发生热力学分相,聚合物沉析固化形成不同结构形态和性能的膜[1,2]。
此法所制备的聚合物膜常由表层和多孔底层两部分组成,表层结构有致密和多孔两种,而不同的表层结构将影响膜的多孔底层的结构形态。
本文详细地描述了聚合物膜的表面孔和亚层中孔的结构形态,并分析其形成机理。
1浸没凝胶相转化成膜的基本概念通常,将整个制膜过程视为热力学等温过程,并且引入三角相图直观地表征铸膜液的热力学性质。
如图1所示。
铸膜液的双节线(Binodal boundary)、旋节线(Spinodal boundary),将相图分为了四个区,分别为均相区(Homogeneous gap)、分相区(Demixing gap)、两个亚稳分相区(Metastable gap)。
微滤膜的制备方法说明
微滤膜的制备方法说明微滤膜制备方法有烧结法、核径迹刻蚀法、拉伸法、相转化法、聚合物抽提法、溶出法等，其中相转化法和拉伸法是主要的制备微滤膜的方法。
（1）熔融-拉伸法熔融-拉伸法是采用半结晶高聚物如聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚四氟乙烯（PTFE）等材料制备微滤膜的一种方法。
该方法首先在熔融态挤出和牵伸聚合物，以使聚合物内获得高度取向排列的结晶结构; 然后在低于熔点的温度下对聚合物进行热处理，以进一步完善其结晶形态;最后沿聚合物的挤出方向对其进行拉伸，使聚合物内部结晶结构产生分离和破坏。
形成微裂纹，从而得到多孔结构其制备工艺流程如图 2-11所示。
熔融-拉伸法制膜工艺条件对膜孔结构的影响见表2-3所示。
表 2-3 影响膜孔结构的中空纤维微滤膜制备工艺条件现以聚乙烯（PE）材料的熔融纺丝-拉伸工艺为例来讨论制膜各主要因素的影响。
清华大学郭红霞、刘峙岳等的研究表明，该工艺的核心是制备具有硬弹性的初生纤维，然后对初生纤维进行拉伸，使膜表面及断面产生微孔结构。
硬弹性聚乙烯材料的初生纤维是在应力场下使聚乙烯熔体取向结晶∶形成垂直于应力方向平行排列的片晶结构而获得的。
初生纤维的弹性回复率是膜成孔的关键因素。
图2-12是不同弹性回复率的初生纤维外表面的扫描电镜照片。
由图可以观测到不同弹性回复率的初生纤维膜样品的结构状态。
图中。
低弹性回复率样品（71%）表面的平行片晶结构不是十分明显，而高弹性回复率样品（85%）的表面则呈现清晰和规则的结晶结构。
高弹性回复率样品内的结晶呈串晶状、即在与挤出方向平行的方向上.受到应力场作用，形成分子链伸展的纤维晶，而以纤维晶为中心线。
在其周围附生着相互平行排列的片晶结构。
这一结晶结构是初生纤维硬弹性及后续拉伸成孔的结构基础。
聚乙烯微滤膜熔融纺丝-拉伸工艺条件对膜结构的影响如下。
①原料的熔融指数原料的熔融指数越低. 所得聚乙烯中空纤维的弹性回复率越高，在同样拉伸比及纺丝温度下，熔融指数越低，其对应的纺丝应力越高。
相转化法制膜过程的膜结构形态调控与优化资料
ｕｎｉｆｏｒｍ ｄｅｓｉｇｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｈｅ ｍｏｄｅｌ ｉｓ ｉｎ ｇｏｏｄ ａｇｒｅｅｍｅｎｔ ｗｉｔｈ
ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄａｔａ．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ｍｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅ ｒｅｇｒｅｓｓｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ．Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆｔｈｏｓｅ ｓｔｕｄｉｅｓ，ａ ｍｅｍｂｒａｎｅ ｗｉｔｈ ｌｏｗ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｗｅｉｇｈｔ ｃｕｔ－ｏｆｆ
调控与优化
作者姓名：罗庆涛
学科ｆ＿］类：工
学
专业名称：化学工艺
导师姓名、职称：刘金盾 教授
张浩勤教授
２００５年５月２１曰
郑娴 大 学疆 士学位 论 文
撼要
沉浸凝胶法是最主要的蒂《造超滤膜的方法。这种工慧涉及猁传热、传质以及 糖转变等多穆复杂过瑗，但迄今刳骥仍以经验试蓑必主，撅骥ｒ开发翅麓长，疆刳 工作量大。此外，用沉浸凝胶法制备超滤膜，除早期用非溶剂、溶剂和聚合物三 元缀分制造外，鞠前大鄱采用在三元组分蘩础上，再添加其他溶剂或菲溶剂，来 调节膜懿续魏，减少膜豹皮鼷缺陷，｛三ｌ改善膜戆渗透分离性能。
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ｉｎ ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ囊ｕｄｉｅｄ ａｎａｌｙｔｉｃａｌｌｙ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙ，Ａｓ ａ ｒｅｓｕｌｔ， ｔｈｅ ｆｏｒｍｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ ａｎｄ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｅｍｂｒａｎｅｓ ｗｅｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ．
微滤膜的制备方法有哪些
微滤膜的制备方法有哪些?
制备微滤膜的方法主要有相转化法（浸没沉淀相转化法、热致相分离法、溶剂蒸发相转化法、气相沉淀相转化法）、熔融拉伸法、核径迹-刻蚀法、辐射固化法、溶出法、浸出/分相法、烧结法和阳极氧化法等。
有机高分子微滤膜的制备主要采用相转化法、热致相分离法、熔融拉伸法、核径迹-刻蚀法、辐射固化法、溶出法和烧结法，其中最常用方法是浸沉淀相转化法、热致相分离法、熔融拉伸法和核径迹-刻蚀法。
无机微滤膜的制备主要采用烧结法、浸出/分相法、核径迹-刻蚀法和阳极氧化法。
烧结法是无机膜制备的主要方法，如陶瓷膜（Al2O3、ZrO2）的制备；浸出/分相法用于多孔玻璃膜的制备；核径迹-刻蚀法用于云母、玻璃膜的制备；阳极氧化法用于金属铝膜的制备。
各种制膜方法均有其局限性。
因而，几种方法有机结合的新型制膜工艺已被采用，如浸没沉淀相转化法与热致相分离法的结合（改进热致相分离法）、溶出法与相转化法的结合、溶出法与熔融拉伸法的结合。
超滤_微滤膜的结构控制与性能
功 能 材 料 2008 年第 12 期 ( 39) 卷 阻力大, 能耗高 , 且易遭受膜污染。因此 , 对 PT FE 膜 要。高能电子束辐照技术具有清洁、 快速、 准确且开关 进行亲水化改性, 增强膜的抗污染能力就显得尤为重 易控制优点, 适合于 PT F E 微孔膜的表面改性。
1942
图 2 不同混合稀释剂配比下的二元体系相图 Fig 2 Binary phase diag ram o f thinner mixt ures w it h dif f erent rat io 表 1 T IPS 法制备的 P E 中空纤维微孔膜的性能指标 T able 1 Perf ormance o f PE ho llow f iber MF prepared by T IP S
聚乙烯( P E) 是一种价格低廉、 性能优良的聚合物 膜材料, 热致相分离法 ( T IPS) 是制备 P E 微孔膜重要 方法。稀释剂 的选择是 T IPS 制膜的 首要环节, 通过 改变稀释剂种类、 用量可以调整聚合物与稀释剂体系 相分离的方式 , 从而控制膜的孔结构和性能。目前, 混 合稀释剂的使用是稀释剂研究方面的热点之一 , 通过 改变混合稀释剂组成来调控体系的相分离行为和微孔 膜的结构。 使用 P E 的良稀释剂和不良稀释剂组成的混合稀 释剂 , 通过改变两者的比例, 调整稀释剂与聚合物的相 互作用, 从而改变相分离温度和分相机理, 得到不同结 构的 P E 微孔膜。研究结果发 现, 随着良稀释剂含量 的增加, 体系的液 液分相线逐渐向低温方向移动, 液 液分相区逐渐变小 , 直至最后消失 , 成为单一的固液分 相( 如图 2) 。 通过 对 PE 的混合 稀释剂体 系相分离 行为的研 究, 确定合理的稀释剂配比, 并在此基础上制备出 PE 中空纤维微孔膜, 通过调节相分离的方式及拉伸比来 [ 1] 控制皮层结构 。所得到的 PE 中空纤维微孔膜的各 项指标如表 1 所示。P E 中空纤维膜的结构如图 3 所 示, 从图中可以看出 , 中空纤维膜的内外表面上均分布 [ 2] 着均匀的微孔 , 断面为对称的网络状微孔结构 。
食品机械与设备第二版判断题
食品机械与设备第二版判断题第一篇：食品机械与设备第二版判断题1.食品加工机械设备多为成套设备。
错2.食品加工机械设备应当全由不锈钢制造。
3.所有不锈钢材料在任何场合均不生锈。
4.单端式自动洗瓶机主要用于新瓶的清洗。
5.目前滚筒清洗机的滚筒多采用大齿轮驱动。
错错错错6.鼓风式清洗机须与空气压缩机配合才能运行。
错7.振动磨在干法和湿法状态下均可工作。
对8.离心式切片机的刀片固定在回转叶轮上。
错9.蘑菇定向切片机的刀片为圆形。
对10.各种切丁机均对物料切割三次。
对11.绞肉机工作时只能使用一块格板和一件绞刀。
错12.绞肉机的生产能力由螺旋供料器决定，而与切刀的切割能力无关。
错13.斩拌机旋转剁刀的半径相同。
对14.斩拌机出料转盘既可以上下摆动，也可左右摆动。
错15.鱼鳞孔刀式破碎机适用于土豆破碎，但不适用于苹果破碎。
错16.齿刀式破碎机生产能力大，适合大型果汁厂使用。
对17.打浆机只能将水果打成浆，而不能去除其中的果皮果核。
错18.三道打浆机组从第I道到第III道打浆机的筛网孔径逐步减小。
对19.一般说来，物料的黏度越大，所需的搅拌器功率也越大。
对20.对稀液体物料进行搅拌的主要目的是为了获得均质的液体。
错21.搅拌罐的直径越大,搅拌器的直径越大，需要的搅拌功率越大。
对22.高压均质机的均质压力通常用手动方式进行调节。
错23.一般说来, 容器回转式混合器多为间歇式操作。
对24.水油混合式油炸设备的油炸温度一般不超过100℃。
错25.螺旋输送机和螺旋蒸煮机的螺旋对物料均有较强的挤压作用。
错26.高压均质机用的高压泵全是三柱塞泵。
错27.揉制面团只能用卧式捏合机。
错28.多管套管式热交换器适用于大颗粒物料的热处理。
对29.套管式热交换器一般不能方便地改变换热面积。
错30.微波加热、远红外加热、近红外加热是食品工业中三种常用的加热形式。
错31.对螺旋输送机来说，设备的输送能力随着螺旋转速的提高而增强。
错32.管程为偶数的列管式热交换器，管内流体的进出都在同一端封头。
解析超纯水系统中相转法制备超滤膜
解析超纯水系统中相转法制备超滤膜相转化法制备超滤膜，目前商品化的超滤膜多是采用聚合物材料由相转化法制备的，常用材料包括：聚砜/聚醚砜/磺化聚砜;聚偏二氟乙烯;聚丙烯腈(及有关的本体共聚特);纤维素(如醋酸纤维素);聚栈亚胺/聚醚亚胺/聚醚酰肪酰胺;聚醚醚酮。
用相转化法技术制备非对称膜，一般需要经过以下三个步骤：首先把聚合物溶解在适当的溶剂中，以配成聚合物含量为10-30%铸膜的溶液;其次把这种溶液浇铸成100-500微米厚的液膜;最后，将此膜浸入非溶剂中凝胶或放在空气中使溶剂挥发后成膜。
大多数超滤膜作用都相似，可用水或水溶液作为凝胶溶液，在凝胶过程中，均相的聚合物溶液沉析成二相，含聚合物的固相形成膜的部分，而含溶剂的液相形成膜孔。
成膜的速率及孔径大小与凝胶过程有关，凝胶开始在液膜表面形成的孔径较小，而后来在液膜底层形成的孔径则要大得多，从而便制成了非对称膜。
用相转化制备聚合物膜的方法有双组分或多组分均相溶液的热凝胶，从三组分聚合物溶液中蒸发挥发性溶剂、均相聚合物溶液中添加非溶剂三种。
除了以上三种相转化制膜方法外，还有一种高分子聚合物支撑的相转化制膜工艺，其潜在应用是作为复合膜的多孔支撑膜。
超纯水离子交换的操作方式及其特点1、间歇式离子交换这种操作方式是将离子交换树脂和待处理的原水混合加以适当搅拌，基本达到交换平衡，使平衡后的水质萍踪设计需求。
此方式通常用于小型生产或实验需要。
2、固定床离子交换是一种最常用的离子交换方式，是将离子交换树脂置于交换柱内，被处理的原水以一定流速流经树脂床层，达到交换目的。
此方式设备简单，操作方便，实用于各种规模的生产，但是其树脂的利用率较低，再生费用较高。
超纯水中的热原性质特点一、水溶性能溶解于水，其浓缩液往往有乳光二、体积小热原的大小、形态、化学组成因菌种不同而不同，细菌内素要比细菌小得多。
走私仅1-50nm，类脂A更小，相对分子质量只有几千，所以一般的过滤方法不易去除。
相转化法制膜
一、相转化法制膜基本原理所谓相转化法制膜,就是配制一定组成的均相聚合物溶液，通过一定的物理方法使溶液在周围环境中进行溶剂和非溶剂的传质交换，改变溶液的热力学状态，使其从均相的聚合物溶液发生相分离，转变成一个三维大分子网络式的凝胶结构，最终固化成膜。
相转化制膜法根据改变溶液热力学状态的物理方法的不同,可以分为以下几种:溶剂蒸发相转化法、热诱导相转化法、气相沉淀相转变法、和溶液相转变法。
溶液相转化法也称溶液相转化法和浸入凝胶相转化法。
在以上几种相转化法中,溶液相转化法制备工艺简单,并且具有更多的工艺可变性,能够根据膜的应用更好的调节膜的结构和性能,于是成为制备微孔膜的主要方法。
溶液相转化法制膜过程至少包含3种物质,即聚合物、溶剂和非溶剂,成膜过程分为两个阶段。
第一阶段:分相过程,当铸膜液浸入凝固浴后,溶剂和非溶剂将通过液膜/凝固浴界面进行相互扩散,溶剂和非溶剂之间的交换达到一定程度,此时铸膜液变成热力学不稳定体系,于是导致铸膜液发生相分离。
这一阶段是决定膜孔结构的关键步骤,研究的内容有制膜体系的热力学性质以及传质动力学。
第二阶段:相转化过程,制膜液体系分相后,溶剂、非溶剂进一步交换,发生了膜孔的凝聚、相间流动以及聚合物富相固化成膜。
这一阶段对最终聚合物膜的结构形态影响很大,但不是成孔的主要因素,研究的内容主要是分相后到膜溶液相转化过程中的结构控制及其性能研究的固化这一过程,也称为凝胶动力学过程，相对于第一阶段的热力学描述和传质动力学研究,凝胶动力学研究的比较少。
二、成膜机理浸入沉淀相转化法所制备的聚合物膜常由表层和多孔底层两部分组成,表层的结构有致密和多孔两种,而不同的表层结构将影响膜的多孔底层的结构形态。
在浸入凝胶法制备聚合物膜的过程中,非对称膜结构的形成主要受控于铸膜液的热力学特性和其在凝胶浴中的动力学传递过程.在相分离过程中,聚合物富相形成膜的主体结构,而聚合物贫相将形成膜孔.新形成的膜结构并不稳定,通过固化过程后形成稳定的多孔结构。
相转化法 多孔膜
相转化法多孔膜多孔膜是一种具有许多微小孔洞的薄膜材料，广泛应用于过滤、分离、膜反应、传质等领域。
它的出现极大地推动了科学技术的发展和工业生产的进步。
多孔膜的制备方法有很多种，其中一种常用的方法是相转化法。
相转化法是指通过溶液中的相转化过程，将溶液中的溶质转化为固体状态，形成多孔膜的过程。
这种制备方法具有简单、快速的特点，并且可控性较好，可以得到具有不同孔径和形状的多孔膜。
相转化法的制备过程一般包括溶液制备、膜形成和后处理三个步骤。
首先，需要制备含有溶质的溶液。
溶质可以是无机盐、有机物或高分子物质。
溶液的组成和浓度对最终膜的性能有很大影响，因此需要根据具体应用要求进行选择和调整。
接下来，将溶液倒入制备膜的装置中。
常见的装置有浸渍法、浇铸法和蒸发法等。
在溶液中，溶质会发生相转化反应，形成固体的多孔膜。
相转化的过程可以是物理相变，如溶剂的挥发；也可以是化学反应，如溶液中的化学物质与外部添加的反应剂反应。
制备好的多孔膜需要进行后处理。
后处理的目的是去除溶液中的余渣和不溶物，使膜表面更加光滑和均匀。
后处理的方法包括洗涤、干燥和热处理等。
通过后处理，可以进一步改善膜的结构和性能，提高其使用寿命和分离效果。
相转化法制备的多孔膜具有很多优点。
首先，制备过程简单、快速，适用于大规模生产。
其次，可以根据需求调控膜的孔径和形状，以满足不同领域的应用要求。
再次，制备的多孔膜具有较高的孔隙率和较低的阻力，具有较好的通量和分离效果。
最后，多孔膜可以通过改变制备条件和添加不同的功能材料，实现对溶质的选择性分离和催化反应。
在过滤领域，多孔膜被广泛应用于水处理、空气净化、食品加工和药品生产等。
多孔膜可以有效去除水中的悬浮颗粒和溶解物，提高水的纯净度。
在空气净化领域，多孔膜可以过滤空气中的微小颗粒和有害气体，改善室内空气质量。
在食品加工和药品生产过程中，多孔膜可以用于分离和浓缩溶液中的有用成分，提高产品的纯度和质量。
除了过滤领域，多孔膜还被广泛应用于分离和传质过程中。