醋酸纤维素复合膜CTA
醋酸纤维素的结晶结构与热性能
收稿日期 :2007-09 -24 修回日期 :2008 -02-25 基金项目 :河南省重点科技攻关项目(0623022000) 作者简介 :何建新(1977—), 男 , 讲师 , 博士 。 研究方向为生物医用纺织材料 。 E-mail :hejianxin771117 @ 。
1.3 结构表征与性能测试
1.3.1 取代度和聚合度的测定
根据 ASTM D-871-96 在二氯甲烷 甲醇(体积比
为 90 10)混合溶液中测定醋酸纤维素的特性黏度 η
(dL g), 聚合度 DP 根据式(1)计算[ 2] 。 DP =147 η1.2
(1)
乙酰基的含量 AY (%)根据 ASTM D-871-63 利
用滴定法来测定 , 取代度 DS 根据式(2)计算 。
DS =130.28.64×-AAYY
(2)
1.3.2 红外光谱测试
醋酸纤维素的红外光谱用 NEXUS670 红外 拉
曼光 谱仪 测 定 , 分辨 率 为 2 cm-1 , 每 个样 品 扫 描
100 次 。制备 5.0 mg 的醋酸纤维素粉末和 200 mg 的
图 2 木浆及其合成的醋酸 纤维素的 X 衍射曲线 Fig .2 X-ray diffractogram of wood pulp, CTA , CDA and CDA fiber 表 1 CTA 的晶面参数 Tab.1 Lattice parameter of CTA
2θ(°)
8.48 10.42 13.16 17.12 18.28 21.42 22.99 25.56 26.78 34.60
DO I :10.13475/j .fzxb .2008.10.003 第 29 卷 第 10 期
三醋酸纤维素和二醋酸纤维素
三醋酸纤维素和二醋酸纤维素
随着人们对环保意识的提高，生物降解材料已经成为工业和日常
生活中越来越重要的一种材料。
其中，三醋酸纤维素和二醋酸纤维素
作为两种重要的生物降解材料，备受关注。
一、三醋酸纤维素
三醋酸纤维素（cellulose triacetate，CTA）是一种具有良好
生物可降解性的合成纤维素衍生物。
三醋酸纤维素材料具有的高性能、透明度高、耐热性好、抗溶解性等优点，决定了它在日常生活中的广
泛应用。
例如电影胶片，相纸、X光胶片、液晶屏等。
此外，在医疗诊断、药品包装等领域，三醋酸纤维素也有重要的应用。
二、二醋酸纤维素
二醋酸纤维素（cellulose acetate，CA）是纤维素的醋酸酯化
产物之一。
二醋酸纤维素与三醋酸纤维素相比，其性能更为单一，但
是由于其丰富的资源和生物降解性，使其在日常生活和工业上有着广
泛的应用。
例如，二醋酸纤维素可用于烟花生产、纱制品、伞面、过
滤材料等。
总的来说，三醋酸纤维素和二醋酸纤维素的应用领域不同，但都
有着非常重要的作用。
从对环境的影响来看，作为一种生物降解材料，两种材料都可以降低环境污染的风险，增强可持续发展的理念。
同时，两者的价格也相对较低，能够在工业化生产中被广泛使用。
总之，作为一种生物降解材料，三醋酸纤维素和二醋酸纤维素具
有各自的优点和应用领域。
它们在日常生活和工业中的应用也越来越
广泛，且有着广阔的发展前景。
三醋酸纤维素的应用研究
医疗器械、药品容器等使用放射线进行减
菌、灭菌时，对放射线的照射量进行测量
CTA剂量薄膜
生产商：Fujifilm富士胶片(日本)
三醋酸 纤维素 感光用三醋酸
纤维素片基
偏光用三醋酸
纤维素膜
特种片 片基 胶卷 片基 X光 片基
感光材料片基
感光材料片基
感光材料基本结构
感光材料片基
特点：
三醋酸 纤维素 （TAC） 片基
胶底层、 彩卷片基 125μm 防静电层 胶底层、 胶卷片基 防静电层、 125μm 防粘连层 胶底层、 特种片片基 防静电层、 125\135μm 防粘连层
乐凯胶片
项 目 单位 彩卷 片基 指 标 胶卷 片基 特种片 片基 125±5 \ 135±5 ±5 \ ≥80 ≥20~35 ≤0.5 ≤0.5
目前，生产三醋酸纤维素薄膜的公司仍然 很少，只有，如富士胶片、柯尼卡、柯达等。
绝缘薄膜
应用：
航空电池等的绝缘隔离膜
生产商： 中国乐凯胶片集团公司 规格：
30±2\40±2um
特点：机械强度高、耐穿透能力强、内阻较小、
化学稳定性好
CTA剂量薄膜
原理：
利用三醋酸纤维受电子射线、伽玛射线、 离子束等放射线照射后吸光度直线增加的原理， 制成的放射线测量胶片
厚 度
厚度极差 透光率 断裂强度 断裂伸长率 纵向 收缩率 横向
μm
μm % MPa % %
125±5
±8 \ ≥80 20~35 ≤0.5 ≤0.5
125±5
±8 \ ≥80 20~35 ≤0.5 ≤0.5
液晶用
偏光用三醋 酸纤维素膜
CTA薄膜 偏光眼镜用
国内醋酸纤维产量及进口现状分析
国内醋酸纤维产量及进口现状分析一、醋酸纤维概述醋酸纤维又称醋酯纤维，是仅次于粘胶纤维的再生纤维素纤维，根据醋酸纤维素上的羟基（-OH）被乙酰基(-COCH3)的取代程度，通常分为三醋酸纤维（CTA）和二醋酸纤维（CDA），习惯上将二醋酸纤维称为醋酸纤维。
醋酸纤维的制备大体分为两个部分，一是由纤维素浆粕在浓硫酸作催化剂与醋酐和醋酸反应生成纤维素醋酸酯（又叫醋片），然后将二醋片和三醋片分别溶解于不同的溶剂中，制成纺丝原液，通过干法纺丝工艺制得。
与粘胶纤维、聚酯纤维相比，醋酸纤维的密度较小，甚至低于聚酯纤维，同时醋酸纤维的干强和湿强比粘胶和聚酯纤维都要小，在拉伸和湿加工的过程中需采用温和的方式。
醋酸长丝还具备很多优良性能，如断裂伸长率较大，其弹性和回弹性都比粘胶纤维要好，当其伸长率低于3%时，弹性回复率超过35%，具有类似真丝的性能。
二、醋酸纤维长丝产量及进口现状中国的醋酸纤维工业始于二十世纪五十年代，但发展较慢，由于醋酸纤维长丝生产技术不过关，我国醋纤长丝的应用远远低于粘胶纤维。
随着我国纺织科技人员对醋酸纤维生产技术研究的加深，我国醋酸长丝在纺织等领域的应用也逐渐广泛，2019年1-11月我国醋酸长丝产量达40.15万吨，与2018年同期相比增长8.65%。
我国醋酸长丝进口依赖度较高，近年来醋酸长丝进口数量及金额均呈现逐年增长态势，至2019年，醋酸长丝进口数量为12824.7吨，是2015年的8倍以上，进口金额为6847.8万美元，是2015年的7倍；其中2020年1-3月份醋酸长丝进口数量为1829.2吨，进口金额为890.9万美元。
三、醋酸纤维的应用前景醋酸纤维的物理机械性能和化学性能都相对优良，下游用途很广，其中在纺织、生物医用材料、卷烟等行业应用最为广泛，由于醋酸纤维织物通常具有真丝般的光泽和手感，能够迎合消费者对服饰的美观与舒适性合一的要求，始终占据着高端服装面料、衬里和服饰领域的重要位置。
常见透析器介绍
1.3 改良醋 ETO
酸膜
CAHP 16.4 184 210
106 2.1
改良醋 ETO
酸膜
百特公司生产，可复用，膜厚度在8-40um 之间，具有较高的溶质清除率和水通透性，生物相 容性好
整理ppt
34
常见透析器比较
型号
超滤 系数
AM-BIO- 7.8 650
AM-BIO- 12.0 1000
旭化成பைடு நூலகம்药
改变膜的孔径、开孔率、膜厚度以及与PVP的配合比， 可以改变膜的性能，使其适用于制备多种透析、滤过器 的材料
整理ppt
22
各种膜的性能特点
聚酰胺膜(Polymide,PA) 膜内表面有致密层，在其外层有海绵状支持层，再 外层有指状物构造层, 是非对称性的三层结构 膜孔径500-550 nm，可用于清除低分子量蛋白质 外层由于其亲水性，膜孔不容易被蛋白堵塞， 其性能随时间劣化的倾向小。可持续长时间使用 中空纤维内容易形成血栓，抗凝剂需要量较大
整理ppt
29
透析膜的性能参数
破膜率： 透析膜可耐受的压力为500mmHg(66.5kPa) 由于透析机的安全保护，透析中不可能超过这个压力 临床发生的破膜主要是由于复用透析器过程中压力控制不 当或使用氢氧化钠和次氯酸钠对透析膜腐蚀过大，特别是 纤维素膜
整理ppt
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透析膜的性能参数
抗凝性： 透析器与肝素或其它抗凝剂结合可减少透析中循环肝素的 量，使透析器凝血的机会增加 这种透析器使用前一定要用肝素盐水预冲 有的透析器可适当减少肝素的用量或不用肝素，如聚乙基 乙烯基甲醇（Eval）膜透析器
整理ppt
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透析膜的性能参数
超滤系数：也是评价透析膜质量的关键指标 表示透析膜对水的清除能力,其大小决定脱水量 低通量透析器超滤率（UFR） 4.2-8.0ml/mmHg/h 高通量透析器超滤率（UFR） 20-55ml/mmHg/h
醋酸纤维素膜 紫外吸收
醋酸纤维素膜紫外吸收
醋酸纤维素膜（CA膜）在紫外光区域具有吸收特性。
具体来说，当添加Eu3+/GO复合物时，这种复合膜在200~400nm的紫外光波长范围内展现出良好的紫外吸收效果。
在近紫外区域（260~350nm），1%的Eu3+/GO复合膜展现出良好的紫外吸收特性。
在深紫外区域，虽然紫外透光率有所回升，但这并不影响其整体的良好紫外吸收特性。
而3%和5%的Eu3+/GO复合膜在200~300nm的紫外光区域内展现出紫外全吸收现象，紫外光透光率基本为零。
与纯CA膜相比，Eu3+/GO复合膜大体上表现出良好的紫外吸收能力，并保持了与纯醋酸纤维素膜类似的高光透过性的特征。
以上信息仅供参考，如需了解更多关于醋酸纤维素膜紫外吸收特性的信息，建议查阅相关文献或咨询专业人士。
怎样选择超滤膜材料及其适用领域
怎样选择超滤膜材料及其适用领域超滤膜一般为高分子分离膜，用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生物（例如：醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料）、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交链的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
由此可知，超滤膜最适于处理溶液中溶质的分离和增浓，或采用其他分离技术所难以完成的胶状悬浮液的分离。
超滤膜的材料可以分为：一．纤维素酯类：二醋酸纤维素（CA）为水系CA（醋酸纤维），其对蛋白吸附比较低，适用于低分子醇类、油脂类溶液的过滤或科研中特殊成分的分析测定三醋酸纤维素（CTA）,亲水性强，非特异性吸附极低，溶剂和小分子溶质在滤过时不会因被膜吸附而产身损失，因此在样品清洗、除蛋白以及需要回收滤过液的操作中，敬意使用三醋酸纤维素膜。
硝化纤维素（CN），其对蛋白等生物大分子吸附力强，用于医学研究及诊断的细菌培养和生物工程；DNA-RNA杂交实验和检定；做液闪测定、放射性示踪物的超净制备和电泳、微量元素分析等。
乙基纤维素（EC）混合纤维素（CN-CA）,适合水溶液，较低的蛋白吸附，流速高，热稳定性强，不适用于有机溶剂，特别适用于水基溶液。
混合纤维素制成的膜，是一种标准的常用滤膜。
由于成孔性孔隙率高，截留效果好，亲水性好，材料易得且成本较低，因此，该膜的孔径规格分级最多，从0.05～8um，约有近十个孔径型号。
该膜使用温度范围较广。
可耐稀酸，不耐有机溶液和强酸、强碱溶液。
不适用酮类、酯类、强酸和碱类等液体的过滤。
性价比高。
应用于：实验室、小生产工艺中除菌、除微粒的过滤；水体中大肠肝菌群的测定，饮用水、地表水、井水等，除菌过滤，溶液中微粒及油类不溶物的分析，水质污染指数测定，气体、油类、饮料、酒等微粒和细菌过滤。
为样品前处理过滤中最为广泛使用的滤膜之一；2微米和5微米的滤膜还用于油料过滤。
再生纤维素,一种高亲水的膜，对蛋白的吸附极低，但用于从低蛋白浓度的稀释溶液中回收蛋白时，可以得到极高的收率。
三醋酸纤维素的应用研究
17
.
乐凯胶片
项目
单位
厚度
μm
厚度极差
μm
透光率
%
断裂强度
MPa
断裂伸长率
%
收缩率
纵向 横向
%
18
.
彩卷 片基
125±5
±8 \ ≥80 20~35 ≤0.5 ≤0.5
指标
胶卷 特种片
片基 片基
125±5
125±5 \ 135±5
22
.
液晶用偏光板基本结构
液晶用CTA薄膜
典型案例 ：液晶显示器 生产商： 中国乐凯胶片集团
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偏光眼镜用CTA薄膜
用途： 典型案例 ： 生产厂商：
主要用于作为眼镜片的支持体 偏光眼镜、立体眼镜 中国乐凯胶片集团
24
.
偏光眼镜
25
.
分离膜
26
.
三醋酸纤维素
三醋酸纤维素超滤膜
用途： 样品清洗、除蛋白以及其它需要回收
分数在60.0%~ 62. 5% 的醋酸纤维素。由天然可 再生的纤维素经乙酰化反应得到的产物。
4
.
关于三醋酸纤维
特点： 原材料可再生 低毒性 低燃性或不燃性 良好的光学性以及平滑性
5
.
形态
6
.
应用现状
三醋酸纤维素薄膜作为片基（0.12-0.14 毫 米厚）应用于制作照相胶片已有多年，近年作 为偏光板的支持体（0.04-0.08 毫米厚），大量 应用于制作液晶显示屏LCD，少量应用于分离膜。
应用：
医疗器械、药品容器等使用放射线进行减
菌、灭菌时，对放射线的照射量进行测量
醋酸纤维素-TiO2复合膜的制备及性能研究
醋酸纤维素-TiO2复合膜的制备及性能研究醋酸纤维素（CA）是一种被广泛使用的膜材料，具有选择性高、价格便宜、成膜性能良好、透水量大、制膜工艺简单等优点。
利用生物相容性较好的CA 制备出的微滤膜和超滤膜，已被广泛用于血液过滤等诸多领域，但由于CA膜存在抗菌性、抗压性、力学性能较差等缺陷，在实际应用上存在较大的局限性。
采用无机纳米粒子作为增强相，使其均匀分散在有机主体相中，可以提高与基体的界面粘结，使应力更好地传递给无机粒子，提高复合膜的渗透性，同时增加膜的柔韧性和使用寿命。
具有广谱抗菌作用的纳米TiO2作为无机相，能大大提高复合膜的抑菌活性。
研究证实了纳米粒子作为无机相添加到复合材料中，能起到增强增韧作用，因此，预测TiO2纳米粒子作为CA膜的填料，与CA表面上的羟基之间的作用，将能增强CA膜的力学性能。
本实验利用溶胶-凝胶法和流延法制备醋酸纤维素/ TiO2复合膜，运用FT-IR、UV-Vis等方法对复合膜进行表征。
1 实验部分2 结果与讨论2.1 薄膜的FT-IR光谱分析醋酸纤维素膜和醋酸纤维素/TiO2复合膜的红外光谱基本没发生什么变化，在750nm左右出现一个Ti-O键的弱峰，说明纳米TiO2粒子的加入只起到了物理共混的作用，并未有其他化学组分发生较大的化学反应，只是单纯作为一种无机添加剂存在于醋酸纤维素的有机体系中。
复合膜正反面测试结果表明复合膜的正反面基本相同，说明该方法制备的复合膜为单层膜。
2.2 薄膜的腐蚀性测试2.3 薄膜的热稳定性测试在不同温度下对样品膜进行热稳定性的测试，膜质量随温度的损失百分比折线图1。
醋酸纤维素膜的热分解涉及到物理变化和化学变化，由图1可知，醋酸纤维素膜随着温度的升高质量在下降。
随着温度的升高，分子间的氢键强度减弱，氢键数目减少，热稳定性下降。
醋酸纤维素/TiO2复合膜的热稳定性较纯的醋酸纤维素膜有所提高，原因是TiO2自身具有良好的热稳定性和TiO2与醋酸纤维素之间具有强的作用力，但提高不大。
醋酸纤维素的发展与趋势
醋酸纤维素是一种具有生物降解性的环境友好材料，具有良好的透明性和力学性能，是目前应用最为广泛的一种纤维素衍生物。
通过近百年的发展，醋酸纤维素在纺织品、电子薄膜，医学材料、胶卷、塑料制品等领域有广泛地应用。
一、醋酸纤维素的概述醋酸纤维素不同的取代度展现出不同的性质，其用途也不同。
取代度2.7～3，结合醋酸含量为60.5%～62.5%时，称之为三醋酸纤维素(CTA)。
将CTA 水解至醋酸化程度为2.7～2.0，结合醋酸含量为48.8%-58.8%时，称之为二醋酸纤维素(CDA)。
二、醋酸纤维素的研究现状1.二醋酸纤维素（1）纺丝级二醋酸纤维素传统的醋酸纤维素的纺丝方法主要是采用的溶液纺丝，按工艺区分有干法纺丝和湿法纺丝，干法纺丝是将CDA 溶于丙酮等有机溶剂中，经喷丝头挤出后，溶剂受热挥发，纺丝溶液凝固成丝；湿法纺丝是以丙酮为溶剂，所配制的纺丝溶液通过喷丝头进入凝固浴，在凝固浴中析出形成初生纤维,因湿法纺丝缺点较多，目前国外主要的醋酸纤维生产企业都采用干法纺丝。
无论是湿法纺丝还是干法纺丝,都存在丙酮、二氯甲烷等有机溶剂，溶剂回收需要增加能耗，生产成本增加。
而熔融纺丝通过选用聚乙二醇(PEG)对CDA进行增塑改性，增加了CDA可稳定熔融纺丝的温度区间，提高了CDA的可纺性,降低纺丝成本，是未来工艺的方向。
（2）塑料级二醋酸纤维素我国增塑剂产品结构中，邻苯二甲酸酯类增塑剂的比例高达80%，是用量最大的一个增塑剂种类，醋酸纤维素也不例外，邻笨二甲酸酯是醋酸纤维素最常用的增塑剂。
近年来随着欧盟、美国、日本、加拿大、澳大利亚等国出台一系列标准，禁止或限制邻苯二甲酸酯类增塑剂的使用,非邻笨类的增塑剂开发则是醋酸纤维素塑料产品发展的方向，目前国内已经展开了系列研究，专利[CN108059734A]表明已经有国内生产厂商使用增塑剂为甘油酯与乙酰柠檬酸三烷基酯或2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇二异丁酸酯的混合物，混合重量比为1.25～3.25︰1制备醋酸纤维素塑料。
醋酯纤维的开发与应用新进展
醋酯纤维的开发与应用新进展芦长椿【摘要】纤维素是重要的可再生资源，受到化纤生产厂家的广泛重视，而源于纤维素原料的醋酯纤维已有百年历史。
本文重点介绍了醋酯纤维的技术特征和主要产品，主要涉及过滤丝束、纺织用长丝以及高端技术纺织品，同时对醋酯纤维在高端技术纺织品领域的应用进行了重点分析。
最后，针对国内再生纤维素纤维的现状，作者提出一些发展建议。
%As important regenerable resources, cellulose has received extensive attention from chemical ifber producers, while acetate ifber, which generated from cellulose material, has a century-long history. The paper introduces the technical features of acetate ifber and related products, in particular, iflter tow, textile-purpose iflament and high-end technical textiles. It also analyzes the applications of acetate ifber in high-end technical textiles ifeld and gives some suggestions on future development based on discussing the status-quo of regenerated cellulose ifbers in China.【期刊名称】《纺织导报》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】7页(P36-42)【关键词】再生纤维素纤维;醋酸纤维素;醋酯纤维;过滤丝束;技术纺织品【作者】芦长椿【作者单位】全国化纤新技术开发推广中心【正文语种】中文【中图分类】TQ341+.21.1 纤维素资源及其特征纤维素作为天然生物聚合物，在化工领域的使用已有150年历史，全球每年可提供的生物质大约为1.5×1012t/a。
三醋酸纤维素研究进展
1 概述
偏光板即偏光膜，是液晶面板的关键零组件，主要是由聚 乙烯醇膜（PVA）及TCA膜所组成，具有偏光作用。TAC 膜又占整个材料成本的50%，可以说是最贵，也是最重要 的材料。
三醋酸纤维素（TAC）膜作为片基（0.12～0.14毫米厚） 用于制作照相胶片已有多年，近年却作为LCD的偏光板的 支持体（0.04～0.08 毫米厚）大量应用。
95.14
1.385
61.8
106.66
2.499
60.9
116.32
4.068
样品
TCA1 TCA2 TCA3
表4 TCA薄膜的双折射值
平行折射值 n∥
1.4715
垂直折射值 n⊥
1.4718
1.4710
1.4710
1.4695
1.4690
双折射值 Δn
-0.0003 0
0.0005
Transparency/%
作为液晶材料，TAC膜的性能是决定它在偏光板上的 能否大量应用的主要原因。 所谓性能好指的是无光 学异向性、二次加工性好、亲水性好。价格合理也是 一个重要因素。
1 概述
三醋酸纤维素的其他应用领域
塑料片基领域
热塑性好、透明良好、机械性能的片基材料。安全电影胶片、照 相片基（或胶卷）的原料、X-光等特种胶卷及片基和绝缘薄膜隔 膜。
表5 不同方法TCA取代度分布情况
2 工艺技术进展
与纤维素相比，非均相法制备的TCA 结晶度降低为40 % ， 而均相法制备的TCA 完全变为无定型态；均相法制备的 TCA 的Tg 比非均相法有明显下降；均相法制备TCA 溶液 的透光率比非均相法制备TCA 的高。
乙酸 醋酸纤维素膜
乙酸醋酸纤维素膜
醋酸纤维素膜（CA膜）是一种常用的反渗透膜材料，具有良好的亲水性、抗污染性和耐化学腐蚀性。
它是通过将纤维素与醋酸酐反应，然后进行热处理而制成的。
醋酸纤维素膜在反渗透过程中具有较高的脱盐率和渗透通量，并且能够有效地去除水中的溶解盐、有机物、重金属离子等有害物质。
因此，醋酸纤维素膜在海水淡化、工业废水处理和饮用水净化等领域得到了广泛应用。
此外，醋酸纤维素膜还具有较好的生物相容性和环保性，不会产生有害物质残留和污染问题。
相比其他反渗透膜材料，醋酸纤维素膜的制造成本较低，并且易于加工和再生利用。
然而，醋酸纤维素膜也存在一些缺点，例如容易受到pH 值、温度和机械强度等因素的影响，容易发生膜破裂、渗漏和污染等问题。
总体而言，醋酸纤维素膜作为一种优秀的反渗透膜材料，具有广阔的应用前景。
在未来发展中，随着环保意识的提高和技术的不断进步，醋酸纤维素膜的应用领域将进一步拓展，并有望成为反渗透膜材料的重要发展方向之一。
醋酸纤维素膜
醋酸纤维素膜环境与资源学院环境工程三班作者：孙健穆嘉陶怡侯顺一．引言摘要：由醋酸纤维素制成的膜具有高效、抗污染、应用广泛等特性。
国外最早的研究工作始于60年代，随着膜科学技术的迅速发展，各种不同类型的醋酸纤维素反渗透膜、超滤膜和微滤膜获得了广泛的应用。
本文通过查找醋酸纤维素膜的资料，对醋酸纤维素膜从历史，制备，特性，应用等几个方面进行全面的介绍。
通过各个方面的研究，论述，全面介绍醋酸纤维素膜，并通过小组讨论学习，得到以下结论。
关键词：醋酸纤维素膜；历史；制备；特性；应用；二．正文2.1 醋酸纤维膜的历史1960年LoeB和Sourirajan研制成功醋酸纤维素不对称膜，一直以来膜科学工作者对其他膜材料做了大量的工作，至今醋酸纤维素在膜材料中仍占有重要的位置。
主要原因是：它与其它膜材料相比虽然有其局限性，但是资源丰富，并且具有无毒、耐氯、价格便宜、制作工艺简单、便于工业化生产等优点。
此外，制作的膜用途广，水渗透通量高，截留率好。
其缺点是抗氧化性能差，易水解，易压密，抗微生物侵蚀作用较弱等。
1960年洛布（LoeB）和索里拉金（Sourirajan）发明醋酸纤维膜的制膜方法，包括调制铸膜液、铸膜液的刮平、溶剂蒸发、水浸渍和热处理等工序。
铸膜液的组成包括醋酸纤维、丙酮、高氯酸镁和水,，在铸膜液中丙酮是为醋酸纤维素提供适当黏度的溶剂。
如果丙酮与醋酸纤维素比率太低，会导致铸膜液太黏，就很难浇铸出均匀的膜。
如果这种比率太高，铸膜液就会变得太稀，成为胶冻而浸入水中，调整添加剂高氯酸镁含量能改变膜的产水量。
后来发展了乙酰化制膜法。
把纤维素乙酰化后，可以得到各种黏度等级的用于制备分离膜的醋酸纤维素膜材料，醋酸纤维素分离膜具有较好的分离性能，合理的耐氯性，而且成本低，所以至今仍用来制备反渗透膜、超滤膜、微孔滤膜和电泳膜等。
但是由于醋酸纤维素反渗透膜脱盐率低于芳香聚酰胺类复合膜，使用压力也高，易被微生物水解，耐酸碱性差，不耐压，不耐温等缺点，因而单醋酸纤维素膜和二醋酸纤维素膜已较少使用。
膜厚度对CTA正渗透平板膜性能的影响
膜厚度对CTA正渗透平板膜性能的影响郭雪娇;池相宇;张平允;左艺诚;许振良【摘要】利用三醋酸纤维素(CTA)为膜材料,采用非溶剂诱导相转化(NIPS)法制备了不同厚度的CTA平板正渗透(FO)膜,研究了膜厚度对CTA平板FO膜性能的影响.结果表明,随着CTA FO平板膜厚度增加,膜水通量盐通量降低,截留升高.当CTA平板FO膜膜厚度为50μm时,NaC1截留高达77.74％,压力延迟渗透(PRO)模式下的水通量为12.15 LMH.30 μm的膜孔隙率最大为74.13％,结构参数(S)最小为421 μm.%Cellulose triacetate (CTA) forward osmosis (FO) flat-sheet membranes with different thickness were prepared via non-solvent induced phase inversion (NIPS) method.The effect of membrane thickness on the membrane performances was investigated.It was showed that both the water flux and salt reverse flux decreased with the increasing of membrane thickness but the salt rejection R increased.And R was as high as 77.74 ％when the membrane was 50 μm,and it exhibited a high water flux of 12.2 LMH in pressure-retarded osmosis (PRO) mode using 1 mol/L NaCl as draw solution.When membrane was 30 μm,the membrane possessed the maximum porosity 74.13％ and minimum structural parameter (S) 421 μm.【期刊名称】《膜科学与技术》【年(卷),期】2017(037)004【总页数】6页(P58-63)【关键词】三醋酸纤维素;正渗透膜;膜厚度;结构参数【作者】郭雪娇;池相宇;张平允;左艺诚;许振良【作者单位】化学工程联合国家重点实验室,华东理工大学化学工程研究所膜科学与工程研发中心,上海200237;化学工程联合国家重点实验室,华东理工大学化学工程研究所膜科学与工程研发中心,上海200237;化学工程联合国家重点实验室,华东理工大学化学工程研究所膜科学与工程研发中心,上海200237;化学工程联合国家重点实验室,华东理工大学化学工程研究所膜科学与工程研发中心,上海200237;化学工程联合国家重点实验室,华东理工大学化学工程研究所膜科学与工程研发中心,上海200237【正文语种】中文【中图分类】TQ028.8以渗透压差为驱动力的正渗透膜因其能耗低，污染率小等优点受到研究者广泛关注，在海水淡化[1-2]，污水处理[3-5]，海水发电[6-8]等领域都有很大的应用前景[9-10].常用的正渗透膜制备方法有浸没沉淀相转化法制备非对称膜[11-12]，界面聚合法制备复合膜[13-14].界面聚合制备的复合膜有较高的盐截留，但是多孔支撑层内易发生内浓差极化使膜通量远低于理论值[15]，且界面聚合的聚酰胺活性层在运行过程中有可能会从支撑层上脱落，而相转化法制备的非对称膜不会有此现象.此外，与复合膜相比，纤维素类正渗透膜有更好的亲水性及耐氯性.三醋酸纤维素(CTA)作为一种廉价易得的亲水性聚合物因其良好的耐氯性和耐生物降解性等成为广泛使用的膜材料[16-17].本文采用CTA为膜材料，用非溶剂诱导相转化(NIPS)法制备三醋酸纤维素正渗透(CTA FO)平板膜，研究了膜厚度对FO膜结构和性能的影响.对不同厚度FO膜的通量、截留、渗透性能、结构参数以及动态接触角和机械强度进行了表征.1 实验部分1.1 实验材料三醋酸纤维素(CTA，99.5%，使用之前在60 ℃烘箱中放置24 h)，N - 甲基 - 吡咯烷酮 (NMP， 99.5%)，丙酮(≥ 99.5%)，乳酸(≥ 85%)，均苯三甲酰氯(TMC，≥ 98%)，氯化钠(NaCl，≥ 99.5%)，药品均购买于国药集团化学试剂公司，去离子水(自制).1.2 CTA-FO平板膜的制备铸膜液由质量分数19% CTA、1% TMC、10%丙酮、1.5% 乳酸和68.5%NMP组成.在60 ℃下搅拌至溶液为均相，然后放在60 ℃烘箱静置脱泡.保持刮膜速度等条件不变的情况下，调节刮刀和玻璃板之间的距离来调控膜厚度，在光滑玻璃板上刮制不同厚度的膜.立即放入去离子水中凝胶，然后把膜泡在去离子水中备用.正渗透膜的制备条件如表1.1.3 扫描电子显微镜(SEM)用液氮将膜样品淬断，在测试前所有样品喷金60 s.然后用SEM(S - 4800, HI - 9054 - 0006)观察膜上下表面及断面形貌.表1 膜厚度对三醋酸纤维素平板正渗透膜的影响Table 1 Effect of membrane thickness on the performance of CTA FO flat-sheet membrane膜序号MCTA19⁃20MCTA19⁃30MCTA19⁃40MCTA19⁃50膜厚度/μm203040501.4 CTA FO平板膜性能表征用去离子水做原料液，1 mol/L 的NaCl溶液做汲取液，对CTA FO平板膜FO模式和压力延迟渗透(PRO)模式的正渗透性能进行表征.水通量由公式(1)得到：(1)式中，Jw(LMH)为水通量，L/(m2·h);Δm(g)为Δt(h)时间内原料液的质量变化; ρ为水的密度, 1 g/cm3;Am为膜的有效面积,28.27 cm2.盐反向扩散通量是由公式(2)得到：(2)式中，Js(gMH)为盐反向扩散通量，g/(m2·h);Ct为测量结束时原料的浓度,g/L;Vt 为测量结束时原料的体积,L.1.5 CTA FO平板膜A、B和S表征CTA FO平板膜的纯水渗透系数A，盐截留R在反渗透模式外加压力为0.2 MPa 条件下测得的.A由公式(3)得到:(3)式中，A为纯水渗透系数，L/(m2·h·MPa);Jv为通过测量一定时间内透过液的体积得到的；Δp为施加的外加压力，MPa;Δπ是膜两侧溶液的渗透压差, MPa.用1 000 mg/L的NaCl溶液做原料液测量膜截留率R，R由公式(4)得到：(4)式中，Cp和Cf分别为透过液和原料液的盐浓度,g/L.实验中NaCl浓度通过测量电导率得到.盐渗透系数B(LMH)是根据溶解 - 扩散理论得到的，由公式(5)可得：(5)式中，B为盐渗透系数，L/(m2·h);Δp表示施加的压力, MPa;Δπ表示原料液和透过液的渗透压差,MPa.膜结构参数S(μm)由公式(6)可得：(6)式中，πD,b和πF,m分别表示汲取液和膜表面原料液的渗透压[18]，D表示盐扩散系数，NaCl的扩散系数为1.61×10-9 m2/s.膜的孔隙率ε通过干 - 湿称重法得到.即除去膜表面的水得到湿膜质量m1，把膜在烘箱中放置24 h后得到干膜质量m2，膜的孔隙率由公式(7)得到：(7)式中，ρH2O=1 g/cm3，ρp=1.33 g/cm3.1.6 动态接触角用接触角测量仪(JC2000C1)测量CTA FO平板膜上表面接触角随时间变化.1.7 机械强度膜的机械强度包括断裂伸长率和杨氏模量是由QJ210A测量仪(上海倾计仪器有限公司)测量的.2 结果与讨论2.1 CTA FO平板膜结构从图1可以看出，膜的上下表面都比较致密，在放大10 000倍的情况下无明显可见孔.上表面相对比较光滑，下表面有很多褶皱，且随着膜厚度增加，褶皱变得明显.从图2可见，膜断面结构随膜厚度变化比较明显.膜厚度为20 μm时，断面比较紧凑非常致密.随着厚度增加，断面变得蓬松，当膜厚度为50 μm时断面是明显的海绵状疏松结构.2.2 CTA FO平板膜性能表征如表2和图3所示，随着膜厚度增加，水通量Jw和盐反扩散通量Js都不断降低，两者的比值Js/Jw也不断降低.当膜厚度增加到40 μm时，这一比值小于1.一方面是因为膜厚度增加，传质阻力增大使得通量降低.另一方面，从图3可以看出，NaCl截留随着膜厚度增加显著提高，当膜厚度增加到50 μm时NaCl截留高达77.74%.而截留主要由致密分离层决定，说明随着厚度增加，分离层更加致密，这也是水通量和盐通量降低的另一原因.A.上表面;B.下表面图1 不同厚度CTA FO平板膜表面SEM图Fig.1 SEM images of surface of CTA FO membranes with different thicknessA. 靠近上表面;B. 断面;C. 靠近下表面图2 不同厚度CTA - FO平板膜断面SEMFig.2 SEM images of cross section of CTA FO membranes with different thickness表2 CTA FO平板膜的渗透性能Table 2 Permeability properties of CTA FO flat-sheet membranes膜序号水通量Jw/LMH盐反向扩散通量Js/gMHJs/JwFO模式PRO模式FO模式PRO模式FOPROMCTA19⁃2029．84±1．8740．80±0．5890．61±12．06130．14±3 5．363．043．19MCTA19⁃3019．04±0．1122．90±1．1640．00±6．3446．14±14．342．102．01MCTA19⁃4013．55±1．4415．53±1．1513．01±4．1815．44±4．040．960．99MCTA19⁃509．77±0．1812．15±0．9310．02±0．0311．61±1．951．020．96图3 不同厚度CTA FO平板膜的NaCl截留Fig.3 NaCl rejection of CTA FOflat-sheet membrane with different thickness2.3 CTA FO平板膜分离性能表征不同厚度CTA FO平板膜的水渗透系数A,盐渗透系数B，孔隙率以及结构参数S如表3和图4所示.从表3可以看出， A、B随膜厚度增加明显降低.A降低是由膜厚度增加，活性分离层更加致密使得传质阻力增大引起的，而B值降低表明盐的透过能力较差，活性分离层对盐有较好的截留能力，这一变化与膜截留随着厚度增加而增大的变化规律保持一致.结构参数S先减小再增加，膜厚度为30 μm时S值最小为421 μm，表明此时内浓差极化的影响最小.结构参数S与膜厚度ι，孔隙率ε，曲度τ密切相关，具体关系为S=tτ/ε，降低膜厚度，弯曲度，增大孔隙率都可降低S值即降低内浓差极化的影响.由图4可以看出，孔隙率随着膜厚度增加先增加再降低，30 μm时孔隙率最大为74.13 % ，而S值是先减小再增大，30 μm膜的S值最小为421 μm.这是因为当厚度小于30 μm时，膜厚度对凝胶过程中溶剂和非溶剂交换速率影响不大，当膜厚度进一步增加会影响溶剂非溶剂交换速率导致延迟分相形成疏松海绵状孔，且铸膜液中的聚合物在玻璃板表面聚集，形成更加致密的活性分离层[17].膜厚度为20 μm时，凝胶速度过快导致活性分离层不够致密从而使得截留很低，S值较大.表3 不同厚度CTA FO平板膜的渗透系数及结构参数Table 3 The A, B, S of CTA FO flat-sheet membranewith different thickness膜序号水渗透系数A/(LMH/MPa)盐渗透系数B/LMH结构参数S/μmMCTA19⁃20158．424．35517MCTA19⁃3016．20．28421MCTA19⁃40 10．30．11545MCTA19⁃506．30．03661图4 不同厚度CTA FO平板膜的孔隙率Fig.4 The porosity of CTA FO flat-sheet membrane2.4 CTA FO平板膜表面动态接触角从图5可以看出，几组膜的接触角都随着测量时间的增加逐渐降低，膜表面动态接触角受膜厚度影响较明显，随着厚度增加接触角明显降低.膜厚度为20 μm时，膜表面动态接触角最大，最大接触角为84°；厚度为50 μm的膜接触角最小，最大接触角为70°.30μm膜的接触角略小于40 μm的膜.膜表面接触角的大小除了与膜材料本身性质有关，也会受到表面粗糙度及孔隙率等因素影响[19].膜表面粗糙孔隙率大有利于水在膜表面铺展使接触角变小.20 μm的膜孔隙率小，膜表面相对光滑所以接触角最大.图5 不同厚度CTA FO平板膜的动态接触角 Fig.5 Dynamic contact angle of CTA FO flat-sheet membrane2.5 CTA FO平板膜机械强度为了进一步研究膜结构与膜性能的关系，对不同厚度膜的机械性能包括断裂伸长率、杨氏模量进行了测量.结果如表4所示.从中可以看出，由于聚合物浓度较高，膜有良好的机械性能.而且机械强度随着膜厚度的增加显著提高.一方面厚度增加有助于增加机械强度，另一方面，膜厚度增加导致孔隙率降低也有助于提高机械强度，所以膜的机械性能随着厚度增加显著提高.表4 不同厚度CTA FO平板膜的机械性能Table 4 Mechanical properties of CTA FO membranewith different thicknesses膜序号断裂伸长率/%杨氏模量/MPaMCTA19⁃206．17±0．72189±5MCTA19⁃309．64±0．81276±7MCTA 19⁃4013．53±0．63375±10MCTA19⁃5015．42±0．61504±83 结论采用非溶剂诱导相转化(NIPS)法制备了不同厚度的CTA FO平板膜，获得了如下结果：1) 随着厚度增加，膜通量降低，截留升高.当厚度为30 μm时膜孔隙率最大为74.13% ，结构参数最小为421 μm.2) 当厚度为50 μm时NaCl截留最高为77.74%，此时FO和PRO模式下的水通量分别为9.77 LMH和12.15 LMH，同时50 μm厚的膜亲水性好，机械性能强，断裂伸长可达15.42% .参考文献:[1] Phuntsho S, Hong S, Elimelech M, et al. 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Enhanced performance of cellulose triacetate membranes using binary mixed additives for forward osmosis desalination[J]. Desalination, 2017, 405:68-75.[18] 边丽霞, 方彦彦, 王晓琳. 正渗透膜的非平衡热力学膜特征参数解析[J]. 膜科学与技术, 2016, 36(4):75-83,118.[19] 祝振鑫. 膜材料的亲水性、膜表面对水的湿润性和水接触角的关系[J]. 膜科学与技术, 2014, 34(2):1-4.。
醋酸纤维素膜与聚酰胺膜系列元件的优缺点
醋酸纤维素膜与聚酰胺膜系列元件的优缺点超滤/纳滤/反渗透等膜设备上主要有两种商业化膜产品：醋酸纤维素膜(CA)和聚酰胺(PA)复合膜系列(TFC)。
常用水质指标CA 膜PA 膜表面电荷中性负电性压力300-600 psi 150-450 psi温度35℃(95°F) 50℃(122°F)工作pH 值4-6 3-11游离氯容忍值可达1.0 ppm* 无*1ppm游离氯中暴露长达1000小时。
注：1．CA膜具有耐氯性能，因此通常应用于市政饮用水或饮料行业。
2．清洗CA膜时，清洗液pH值不得超过7.5，因为pH值过高可能导致膜的损坏。
PA膜的优点：1．总运行成本低2．运行压力低3．脱盐率高4．能耗显著降低。
CA膜的优点1．氯和氧化剂的耐受能力-CA膜最高可以耐受1ppm的游离氯。
氯和氧化剂会造成PA 膜损坏。
2．适用于生物污染风险高的应用-氧化剂耐受能力使得CA膜能够用于解决微生物污染问题。
即使持续投加氧化性的消毒剂(如氯等)，膜也不会受到损坏。
3．不易发生污堵-与PA膜和聚砜(PS)膜相比，CA膜的抗污染能力更强。
CA膜的缺点：1．水解 - CA膜中位于聚合体上的醋酸基团会水解。
由于水解和pH值有关，为了保证CA膜正常工作，其工作pH值应保持在4.0 - 6.0之间。
一旦发生水解，膜将丧失脱盐能力。
2. 使用寿命短—由于存在水解问题，CA膜的使用寿命一般不超过3年，而PA膜的使用寿命通常可以达到3 - 7年。
3．运行压力高—CA膜要求运行压力在400psi左右，以保证正常的通量和脱盐率。
4．固定设备投资大—相比于PA膜设备，CA膜的运行压力较高，这就要求使用大功率的泵以及较贵的膜壳，因此CA膜设备的固定投资较大。
脱盐率CA 膜PA 膜钠85-99％96-99％氯85-99％96-99％钙90-99+％98-99+％镁90-99+％98-99+％硫酸根90-99+％98-99+％重碳酸盐85-99+％96-99+％电导率85-99％97-99+％二氧化硅80-90％98％。
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荷电膜等。
板框式
பைடு நூலகம்
把渗透膜贴在多孔透水板单侧或两侧， 再紧贴在不锈钢或环氧玻璃钢承压板的 两侧，构成一个渗透元件。
把渗透膜装在耐压微孔承压管的内侧或 外侧，制成管状膜的元件。 在两层反渗透膜中间夹一层多孔的柔性 格网，再在下面铺一层供废水通过的多 孔透水格网，然后将它们的一端粘贴在 多孔集水管上，绕管卷成螺旋卷筒，并 将另一端密封，就成为一个反渗透元件 在两层反渗透膜的原料空心纺丝而成中 空纤维管。
一级多段连续式
水的回收率提高，浓缩液的量减少， 但浓缩液中溶质的含量增大。
一级多段循环式
第二段的透过水质较第一段差，这 种方法可得到较高浓度的浓缩液。
多级多段循环式
对膜的选择更广泛每一级膜两侧的浓差减小，操作压差 可以降低对设备的要求降低；但各级多需要泵将料液提高到 较高的压力，能耗增加。
水、溶剂溶解 悬浮物颗 物 粒 胶体和超 水、溶剂小分 过截留分 子 子量的分 子 水、一价离子、 有机物 多价离子 水、溶剂 溶质、盐
超滤
纳滤 反渗透
三、反渗透
1.反渗透的基本原理：压力驱动
渗渗 透透 与 反
2.反渗透膜
1）反渗透的传质机理
氢
键
模
型
水分子逐渐从膜面进入膜内，最后透过膜；溶
质通过高分子链间空穴，以空穴型扩散透过膜。
③流量衰减系数（m） m=
lg Fw lg F 1 lg t
F1——膜运行1h后的水通量，mL/(cm2· h)； Fw——膜运行t个h后的水通量，mL/(cm2· h)； t——运行时间，h。 反渗透膜的物化稳定性主要包括：膜的允许最高使用温度、压 力、适应的pH值范围、膜的耐氯、耐氧化及耐有机溶剂性能等。
四、超滤法
1.超滤法的基本原理
超滤对溶质的 分离机理主要有： 膜表面微小孔径的 机械截留（机械筛 分）；在膜孔中阻 塞、阻滞停留被去 除（阻滞机理）； 在膜表面及微孔内 发生吸附被去除 （一次吸附机理）。
2.超滤的浓差极化现象
超滤的浓差极化现象
在超滤过程中，由于高分 子物质的低扩散性和水的高渗 透性，溶剂和低分子物质不断 透过超滤膜，由主体溶液带到 膜表面的高分子物质，被膜截 留而累积增多，从而形成从膜 面到主体溶液之间的浓度梯度 差，这种现象称为浓差极化。 溶质会在膜面上形成凝胶极化 层，对膜的渗透通量有很大的 阻力，因而膜的透过量急剧下 降，这是超滤过程中一个很大 的问题。
常见膜
均质膜
非对称性膜
微孔对称性膜
常见膜
铝膜
聚酰胺转相膜
纳米管膜
根据截留分子量和孔径的差异可以分为：
悬浮固体、细菌
微滤 孔径 >0.1 μ m ， 截留分子量 30-50 万 以上 超滤 0.1~0.01μ m 截留分 子量 1000~50 万 Da 纳滤 截留分子量 150~1000Da 反渗透 氯化钠截留率≥99%
蛋白质、色素、多糖等 大分子有机物、热原
抗生素、低聚糖及二 价以上离子等
单糖、一价离子
水等小分子溶剂
几种主要膜分离过程区别及用途
膜过程 微滤
推动 力
压力 差 压力 差 压力 差 压力 差
传递机理 颗粒大小形状 分子特性大小 形状 离子大小及电 荷 溶剂的扩散传 递
透过物
截留物
膜类型 纤维多孔 膜 非对称性 膜 复合膜 非对称性 膜复合膜
优先吸附－毛细孔流动模型
（2）反渗透膜的特性
①溶质分离率（R）： R =(1－
cp——透过液浓度，mg/L； cf——主体溶液浓度，mg/L。
cp cf
)×100%
V
Jv=
②溶剂透过速度（Jv）：
S t
Jv——单位膜面积在单位时间内透过的水量，L/(m2•d)； V——透过液容积，L； S——膜的有效面积，m2； t——运行时间，d。
减轻浓差极化的方法
回收率的控制 （单个组件<15%,整机<50％） 流动型态和流程的控制 （压降控制在3.92－4.9MPa） 填料法 搅拌法 扩大扩散系数法
设置湍流促进器
脉冲法
超滤的特性
膜分离效率（即溶质的截留率），以表观截留率（Robe）表示。 Robe =1－ ct——透过液浓度，mg/L； cf——主体溶液浓度，mg/L。
膜分离的示意图
膜
膜过滤常用形式
切向流过滤（错流过滤、表面流过滤）
二、膜分离法的分类及应用
膜分离法的分类方法一般有以下几种： 1.按照分离机理分类：主要有反应膜、离子交换膜、 渗透膜等。 2.按膜的性质分类：主要有天然膜（生物膜）和合 成膜（有机膜和无机膜）。 3.按照膜的结构分类：对称膜、非对称膜和复合膜。 4.按照膜的形状分类：主要有平板型、管型、螺旋 型（卷式）及中空纤维型四类。 应用范围极其广泛，包括化工、环境、生物、 医药、食品、能源等领域。
第六节 膜分离法
主要内容
一、膜分离的含义 二、膜分离法的分类及应用 三、反渗透 四、超滤法
一、膜分离的含义
膜分离法是利用天然或人工合成的不同性 质的膜（能把两相分开的薄层物质），以外界 能量或化学位差作为推动力，利用膜的选择透 过性对双组分或多组分溶质和溶剂进行分离、 分级、提纯和浓缩的方法。主要是借助于流体 中不同组分对膜渗透速率的差别实现分离的单 元操作过程。
反渗透的渗透通量
影响渗透通量的因 素：
操作压差
操作温度 料液速度 料液的浓缩程度 膜材料与结构
（3）反渗透膜的类型
反渗透膜以膜材料的化学组成不同主要有纤维素酯类膜和 非纤维素酯类膜两大类。
纤维素酯类膜主要有二醋酸纤维素膜(CA膜)、醋酸纤维素 复合膜（CTA）及中空纤维膜等。 非纤维素酯类膜主要有脂肪族聚酰胺膜、芳香族聚酰胺膜、 交联芳香族聚酰胺复合膜（PA）、聚苯并咪唑酮(PBIL)膜、 丙烯烷—基聚酰胺和缩合尿素复合膜（如：RC—100、NS— 100复合膜）、聚哌嗪酰胺复合膜（如：Film Tec公司的NF— 40、东丽公司的SU—200等）、氧化石墨膜(GO)，另外还有
管式 3.
反 渗 透 装 置
螺旋 卷式
中空 纤维式
板
框
式
管式反渗透装置
管式反渗透装置
螺旋卷式
中空纤维式
4.反渗透工艺
一级一段连续式
透过液的回收率不高，在工业中很少采用 。
一级一段循环式
部分浓缩液返回进料液贮槽与原有的进料液混合后，再 次通过组件分离。因浓缩液中溶质含量较原料液高，所以透 过液的质量有所下降 。