中空纤维膜35页PPT
中空纤维膜简介
后处理工艺
清洗：去除膜表面的杂质和残留物，提高膜的纯度和透水性能 热处理：通过加热使膜进一步干燥，提高膜的稳定性和强度 切割：根据需要将膜切割成不同长度或直径的纤维 包装：对膜进行适当的包装，以保护膜不受损坏和污染
06 中空纤维膜的市场前景
市场现状
市场需求持续增长 竞争格局日益激烈 技术创新推动市场发展 政策支持为市场发展提供保障
04 中空纤维膜的应用
工业领域
工业领域：用于分离、过滤和净化，如水处理、工业废水处理、工业气 体分离等。 生物医药领域：用于生物反应器、血液透析、药物提取和品分离和提纯等。
环境领域：用于土壤修复、水生态修复、环境监测等。
医疗领域
血液透析：用于治疗肾功能衰竭和尿毒症患者 人工肝：用于辅助治疗重型肝炎和其他肝脏疾病 人工肺：用于辅助治疗呼吸衰竭和肺气肿等肺部疾病 药物载体：用于药物输送和靶向治疗，提高药物的疗效和降低副作用
环保领域
用于污水处 理
用于气体分 离
用于海水淡 化
用于医疗领 域
其他领域
生物医学：用于血液透析、人工肾 脏等医疗设备
食品工业：用于果汁、酒类等食品 的澄清和过滤
添加标题
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环保：用于水处理、废气治理等环 保工程
石油化工：用于石油、化工等领域 的液体分离和净化
05 中空纤维膜的生产工艺
微滤膜：孔径范围在0.1-10微米之间，能够过滤掉微小的悬浮物和细菌， 主要用于制药、食品和医疗行业中的过滤和分离。
纳滤膜：孔径范围在1-100纳米之间，能够过滤掉无机盐和有机物，主要 用于海水淡化和工业废水处理。
反渗透膜：孔径范围在0.1-1纳米之间，能够过滤掉几乎所有的杂质，主 要用于饮用水处理和工业废水处理。
中空纤维膜
中空纤维膜是—类高分子分离膜，具有不对称结构和对称结构。
中空纤维膜的外径一般为0.5-1.0mm，内径一般为0.2mm-0.7mm[8]，多功能层（即外压型）一般为外表面（即外压型），布满微孔表面的平均孔隙为3~l00mn。
它有纤维状的外形，具有自支撑作用。
它的致密层既位于纤维的内表面(如微滤膜和超滤膜)，也可位于纤维的外表面（如反渗透膜）。
气体分离膜的致密层可以在内表面，也可以在外表面。
中空纤维膜是特殊纤维的组成部分，并且中空纤维膜在这三十年中发展极快，它用的范围越来越广泛，已经受到全世界的关注。
中空纤维膜常用的高聚物原料：聚砜(PSF)、硝化纤维类(NC)、聚四氟乙烯(PTFE)、再生纤维素(RC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、醋酸纤维素(CA)、聚丙烯腈(PAN)、三醋酸纤维素、芳香聚酰胺、聚苯并咪唑（PBI）、聚氯乙烯(PVC)、聚醚、聚酯、聚烯烃、聚碳酸酯、磺化聚砜(SPSF)、聚醚砜(PES)等。
中空纤维膜是—类高分子分离膜，具有不对称结构和对称结构。
中空纤维膜的外径一般为0.5-1.0mm，内径一般为0.2mm-0.7mm[8]，多功能层（即外压型）一般为外表面（即外压型），布满微孔表面的平均孔隙为3~l00mn。
它有纤维状的外形，具有自支撑作用。
它的致密层既位于纤维的内表面(如微滤膜和超滤膜)，也可位于纤维的外表面（如反渗透膜）。
气体分离膜的致密层可以在内表面，也可以在外表面。
中空纤维膜是特殊纤维的组成部分，并且中空纤维膜在这三十年中发展极快，它用的范围越来越广泛，已经受到全世界的关注。
中空纤维膜常用的高聚物原料：聚砜(PSF)、硝化纤维类(NC)、聚四氟乙烯(PTFE)、再生纤维素(RC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、醋酸纤维素(CA)、聚丙烯腈(PAN)、三醋酸纤维素、芳香聚酰胺、聚苯并咪唑（PBI）、聚氯乙烯(PVC)、聚醚、聚酯、聚烯烃、聚碳酸酯、磺化聚砜(SPSF)、聚醚砜(PES)等。
《中空纤维膜》课件
热处理
对膜进行热处理，消除内应力，提高 机械性能和稳定性。
加工与裁剪
根据实际应用需求，对膜进行切割、 打孔、折叠等加工，以满足不同领域 的应用要求。
03
中空纤维膜的性能与测试
渗透性能
总结词
中空纤维膜的渗透性能是指水或特定溶质通过膜的速率，是评价膜性能的重要指 标之一。
详细描述
渗透性能主要受到膜孔径、孔隙率、材质和制膜工艺等因素的影响。渗透性能好 的中空纤维膜能够实现较高的水通量和脱盐率，适用于海水淡化、物料浓缩等领 域。
04
中空纤维膜的优缺点分析
优点
高通量
中空纤维膜具有较高的孔隙率和渗透 性能，能够实现高通量传输，提高产 水效率。
长寿命
中空纤维膜的化学和机械稳定性较好 ，使用寿命较长，降低了更换成本。
抗污染能力强
中空纤维膜具有较好的抗污染能力， 能够有效防止膜堵塞和膜污染，提高 产水质量。
易于清洗和再生
中空纤维膜可以采用反冲洗、化学清 洗等手段进行清洗和再生，操作简便 。
详细描述
化学稳定性涉及酸碱溶液、氧化还原介质、有机溶剂等方面的耐受能力。中空纤维膜需要在多种化学 环境下保持稳定的结构和性能，以适应不同的应用需求。
寿命与可靠性
总结词
中空纤维膜的寿命与可靠性是指其在长期使用过程中保持有效性能的能力，是评价膜经济性和可持续性的重要指 标。
详细描述
寿命与可靠性主要受到膜材质、制膜工艺、使用环境等因素的影响。中空纤维膜的寿命与其可靠性密切相关，长 寿命和可靠性的中空纤维膜能够降低更换成本和维护工作量，提高整体经济效益。
历史与发展
起源
中空纤维膜的研究始于20世纪60 年代，最初用于分离气体和液体 的研究。
中空纤维膜详细版.ppt
优选
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2. 3 含氟高分子类
• 聚偏氟乙烯（PVDF)中空纤维膜是一种新兴膜材料, 可以在140摄氏度下高温灭菌和射线消毒等特点。 聚偏氟乙烯中空纤维多孔膜的径向断面结构一般 为非对称结构,即由分离皮层与多孔支撑层组成。 聚偏氟乙烯中空纤维膜组件单位体积装填密度大, 组件产水量大,分离孔径在 0.05-0.22 m,过滤精 度高且动态过滤,抗阻塞能力强及无相态变化,不 需要在水中投加絮凝剂,对过滤体系无污染。
优选
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高膜的亲水性和耐污性能; 或者采用不同种类的 醇对聚砜中空纤维基膜进行预处理,研究了醇处理 对膜性能的影响;利用聚砜中空纤维膜内表面作为 接枝层,进行动态表面光接枝聚合反应的研究,改 善膜的亲水性和截留率。
• B 聚醚砜
• 聚醚砜(PES)又称聚苯醚砜,是一种综合性能优良 的聚合物膜材料。
8
中空纤维式膜组建
优选
9
• 中空纤维膜组件的最大特点是单位装填膜面积比 所有其他组件大, 最高可达到30000m2/m3。中空 纤维膜组件也分为外压式和内压式。将大量的中 空纤维安装在一个管状容器内,中空纤维的一端以 环氧树脂与管外壳壁固封制成膜组件。料液从中 空纤维组件的一端流人, 沿纤维外侧平行于纤维束 流动,透过液则渗透通过中空纤维壁进入内腔,然后 从纤维在环氧树脂的固封头的开端引出,原液则从 膜组件的另一端流出。
优选
15
1. 3 半熔融纺丝
• 半熔融纺丝是向纤维中心供气,纺丝料液从贮桶经 计量泵、过滤器后,进入喷口呈环形的喷丝板,喷 出的中空纤维可直接进入凝胶浴或先进入挥发通 道,使纤维冷却(或受热)或部分溶剂挥发后进入凝 胶浴,再经漂洗干燥后,收集在滚筒上。此方法适 用于三醋酸纤维素(CTA)制备中空反渗透膜或纳滤 膜。
中空纤维膜原理
中空纤维膜原理
中空纤维膜是一种特殊的膜分离技术，其原理基于中空纤维膜结构的特殊性质和分子扩散的原理。
中空纤维膜通常由高分子聚合物制成，具有类似于草帽的结构，中间是空心的。
这种结构使得中空纤维膜在分离过程中具有多个重要特点。
首先，中空纤维膜具有大的表面积。
因为中空纤维膜的结构是由很多纤维细丝组成的，这些细丝有很多个小孔隙。
这种结构使得总的表面积非常大，从而提高了分离效果。
其次，中空纤维膜具有可控的孔隙大小。
纤维膜制备过程中，可以通过调整聚合物溶液的浓度、孔隙形成剂等参数来控制纤维膜的孔隙大小。
这种可控性使得中空纤维膜可以用于不同尺寸的分离过程。
此外，中空纤维膜具有良好的机械强度和稳定性。
这种纤维膜的结构使得它具有高的抗拉强度和耐用性，能够承受高压的工作条件。
在分离过程中，中空纤维膜的原理主要是基于分子扩散。
当混合物经过纤维膜时，根据不同的分子尺寸和分子亲疏水性，某些分子可以通过纤维膜的孔隙进入到膜的内部，而其他较大的分子则无法通过。
这样，可以实现对混合物中不同分子尺寸的分离。
总的来说，中空纤维膜的原理是基于其结构特点和分子扩散的原理，通过调整纤维膜的孔隙大小和选择合适的工作条件，实现对混合物中不同分子的高效分离。
中空纤维膜 孔径-概述说明以及解释
中空纤维膜孔径-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述中空纤维膜（Hollow Fiber Membrane）作为一种重要的分离膜材料，在膜分离领域中具有广泛的应用前景。
其独特的结构和优异的性能使其在水处理、气体分离、生物医药等领域得到了越来越多的关注和研究。
中空纤维膜由成千上万个微小的空心纤维组成，每根纤维的外层是固体膜材料，内部是空心的。
相比于传统的平板膜及空心纤维膜，中空纤维膜具有较大的表面积和更高的通量。
而中空纤维膜孔径的控制则是决定其分离性能的重要因素之一。
中空纤维膜孔径的大小直接影响着对不同颗粒物质的分离效果。
孔径较大的中空纤维膜可以实现高通量的分离过程，适用于对大分子物质和悬浮液等进行处理；而孔径较小的中空纤维膜则可以对细菌、病毒等微生物进行有效的拦截和分离。
因此，中空纤维膜孔径的控制非常关键，对于不同领域中的应用具有重要意义。
本文将重点探讨中空纤维膜孔径的重要性，包括其在水处理、气体分离以及生物医药等领域的具体应用。
同时，通过对中空纤维膜孔径的研究现状和发展趋势进行剖析，为进一步提高中空纤维膜的分离效率和应用性能提供有益的参考。
接下来，本文将从中空纤维膜的定义和特点出发，详细介绍中空纤维膜孔径的重要性，并对其应用前景、研究现状和发展趋势进行深入探讨，以期为中空纤维膜领域的研究者提供一些有价值的参考和启示。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以描述整篇文章的组织结构和每个章节的主要内容。
以下是针对该文章目录的一个可能的描述：文章结构：本文主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的。
概述部分简要介绍了中空纤维膜孔径的重要性。
文章结构部分详细说明了整篇文章的组织结构。
目的部分阐述了本文的研究目标。
正文部分包括中空纤维膜的定义和特点以及中空纤维膜孔径的重要性两个章节。
其中，中空纤维膜的定义和特点章节介绍了中空纤维膜的基本概念和其独特的结构。
中空纤维膜孔径的重要性章节阐述了孔径对中空纤维膜性能的影响和应用意义。
中空纤维膜简介解读
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江苏苏净集团有限公司
JIANGSU SUJING GROUP CO.,LTD.
3.4超滤组件应用
1. 饮用水：家用净水器就是活性炭吸附技术与UF技术 杂化的成功范例。 2. RO装置的前处理：海水淡化、高纯水处理等，对RO 膜的保护安全运行，而且也提高了产品水的质量。 3. 食品方面的浓缩、提纯以及回收等。
氧化剂
次氯酸钠
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五、发展前景及展望
随着水污染的日益严重、水资源的短缺, 在水污 染控制和水资源化方面被受到广泛的重视,且具有广阔 的应用前景。 虽然膜有着无可比拟的优点,但是它的缺点也是很 突出的,如能耗高、成本高、膜污染、膜材料和膜组件 没有实现标准化等。 1.开发新的膜材料以提高膜通量，高强度、耐溶 性、抗氧化和抗污染能力 2.开发新的集成工艺和优化处理方法,扩大应用范 围、降低成本、实现标准化 3.寻求技术新突破，深入纳滤、反渗透的研究
4. 医药废水以及生物制品的精致和提纯。
5. 环境工程的应用：石油化工废水、印染纺织废水、
金属及电子加工废水、生活污水等。
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四、MBR膜组件
配胶 固定撒粉 切头抹胶 整理膜丝
晾丝
二次配胶
另端浇铸
切头粘壳
分装保存
MBR膜组件工艺流程图
反溶解，导致出现连贯的大指状孔。 • 甘油处理：进行保湿作用，从低浓度到高浓度充 分交换，减少膜中水分，降低液体的表面张力。 • 膜的收缩：发生在湿态保存时的失水，收缩变形 使膜孔径大幅度下降，孔径分布不均匀，严重时 还会造成膜的破裂。 当膜与高浓度溶液接触时，由于膜中水分急剧地 向溶液中扩散而失水，也会造成膜的变形收缩。
中空纤维膜
超滤过程无相转化，常温下操作，对热敏性物质的分离尤为适宜，并具有良好的耐温、耐酸碱和耐氧化性能， 能在60℃以下，pH为2-11的条件下长期连续使用。
决定膜的分离效果的是膜的物理结构，孔的形状和大小。微孔膜的规格目前有十多种，孔径范围为0.1～75 μm，膜厚120～150&μm。
种类
混合纤维酯微孔滤膜;硝酸纤维素滤膜;聚偏氟乙烯滤膜;醋酸纤维素滤膜;再生纤维素滤膜;聚酰胺滤膜;聚四 氟乙烯滤膜以及聚氯乙烯滤膜等。技术常用于电子工业、半导体、大规模集成电路生产中使用的高纯水等的进一 步过滤。
中空纤维膜
非对称膜
01 简介
03 种类
目录
02 原理 04 技术应用
05 应用领域
07 相关产品
目录
06 采用方案
பைடு நூலகம்
中空纤维膜是指外形像纤维状，具有自支撑作用的膜。中空纤维膜是以聚砜、二甲基乙酰胺为原料加工成中 空内腔的纤维丝，再除以高渗透性聚合物，具有选择性渗透特性。由于水蒸气、氢、氨和二氧化碳渗透较快,而甲 烷、氮、氩、氧和一氧化碳等渗透较慢,这样就使渗透快的与渗透慢的分离。中空纤维丝的外径通常是500~600 pum、内径为200~300 pum,做成3一6米的纤维束装入耐高压金属壳体内，纤维束一端被密封，另一端用特殊配方 的环氧树脂粘结在一起。
感谢观看
采用方案
双向流（TWF）中空纤维膜分离系统连续膜过滤系统（CMF）膜生物反应器（MBR）浸入式帘式膜抽滤可根据 曝气池尺寸灵活定制膜技术在国内已开始广泛应用，膜技术推广也已进入成熟期，采用膜技术进行污染物与水分 子进行分离，可将宝贵的水资源进行二次利用，同时污染物中的贵重金属离子也可以过滤浓缩回收使用，经济效 益十分可观，知名石化、羊绒制造、饮料、医药、城市污水处理等单位已大规模应用，不占地，不耗费能源，投 资收益明显，前景极为广阔。
中空纤维膜工作原理
中空纤维膜工作原理
中空纤维膜是一种具有多孔结构的膜材料，其工作原理基于分子筛效应和超滤效应。
中空纤维膜内部由许多微小的中空纤维组成，这些纤维形成了许多通道。
水或溶质溶液在施加正向压力的情况下通过中空纤维膜，其中较小的溶质分子、固体颗粒或微生物无法通过膜孔径，而水分子则可以通过膜的孔径。
这种筛选作用称为分子筛效应。
另一方面，中空纤维膜的膜壁具有一定的孔径大小限制，仅允许比孔径小的溶质通过。
当液体或溶液施加正向压力时，通过膜壁的较小溶质分子可以被有效地分离和收集，而较大的溶质分子或颗粒则无法通过膜壁，从而实现溶质的超滤分离。
这种通过膜壁大小选择性分离的效应称为超滤效应。
综上，中空纤维膜的工作原理主要依赖于分子筛效应和超滤效应，通过膜的孔径筛选分离较小的溶质分子和微生物，并通过膜壁的大小选择性分离溶质。
这使得中空纤维膜被广泛应用于液体过滤、脱盐、浓缩、污水处理等领域。
中空纤维膜简介
FILTRATION RO TECHNO- 反渗透
LOGY
过滤方法
Microfiltration 微滤 Ultrafiltration 超滤
NF 纳滤
Particle filtration 一般过滤
3. 按膜的形态分 类
膜组件的结构及型 式取决于膜的形状,工业 上应用的膜组件主要有中 空纤维式、管式、螺旋卷 式、板框式等四种型式。 管式和中空纤维式组件也 可以分为内压式和外压式 两种。
过滤对象
Metal ions 金属离子
Pyrogens 热源
Virus 病毒
Sugars 蔗糖
Colloidal silica 胶体硅
Albumin protein 白蛋白
Yeast cells 酵母
Beach sand 海滩沙砾
Bacterlled flour 面粉
1.2 膜的分类
1. 按膜的材料分类
类别
膜材料
举例
纤维素酯类 纤维素衍生物类 醋酸纤维素，硝酸纤维素，乙基纤维素等
聚砜类
聚砜，聚醚砜，聚芳醚砜，磺化聚砜等
非纤维素酯 类
聚酰(亚)胺类 聚酯、烯烃类 含氟(硅)类
其他
聚砜酰胺，芳香族聚酰胺，含氟聚酰亚胺等
涤纶，聚碳酸酯，聚乙烯，聚丙烯腈等 聚四氟乙烯，聚偏氟乙烯，聚二甲基硅氧烷 等 壳聚糖，聚电解质等
1.开发新的膜材料以提高膜通量，高强度、耐溶 性、抗氧化和抗污染能力
2.开发新的集成工艺和优化处理方法,扩大应用 范围、降低成本、实现标准化
3.寻求技术新突破，深入纳滤、反渗透的研究
科技成就梦想 创新引领未来
敬请各位领导和同事提宝贵意见
3. 食品方面的浓缩、提纯以及回收等。 4. 医药废水以及生物制品的精致和提纯。 5. 环境工程的应用：石油化工废水、印染纺织废水、
聚醚砜膜中空纤维透析器PPT课件
血透清除水的过程中，两种方式均存在，但因透析机产生 的跨膜压力差(跨膜压)远大于渗透压，以至于后者可忽略不计， 故认为血透清除的机制为超滤。
超滤原理图
血液透析装置
• 水处理系统 • 透析液 • 透析机 • 透析器
在强力搅拌下，按一定配比将DMAC，PES， PVP和添加剂加入容器中，在一定温度下溶胀，然 后升温至溶解，搅拌至稳定、透明的溶液，经过滤、 脱泡后采用纺丝机干喷湿纺。喷丝板形状为单孔双 环套管型，板中部有填充液通入以使纤维有效形成 中空，在一定的纺丝压力条件下，浆液从两个同心 管组成的喷丝头挤出；经一定长度的干纺程后以一 定的速度通过第一种凝固浴进行初步成形，再以一 定的速度通过第二种凝固浴，中空纤维膜经四道拉 伸、水洗后进行保孔处理，然后集束和干燥后组装 成透析器。
能清除98%以上无机溶质，99%分子量大于300d的有机物质和细菌。经反渗机 处理后的透析用水也称反渗水。 其它附属装置：如加压泵、贮水罐、紫外线消毒装置等。
血液透析装置（续）
水处理的目的
清除所有
➢ 对人体有害的物质 ➢ 影响透析液电解质浓度的物质 ➢ 对透析机造成损害的物质
血液透析装置（续）
透析机
血液透析
➢ 血液透析的定义
➢ 血液透析的原理
➢ 血液透析装置
（透析机、透析器、水处理 系统）
血液透析的定义
• 把病人血液引出体外并通过一定装置除去其中某些有害物质，净化血液起到治疗作用，该过程称之为血液 净化。
• 血液净化包括血液透析，血液滤过，血液透析滤过，血液灌流，血浆置换，免疫吸附及腹膜透析。
中空纤维膜的通量
中空纤维膜的通量
摘要：
1.中空纤维膜的概念和结构
2.中空纤维膜的通量及其影响因素
3.提高中空纤维膜通量的方法
4.中空纤维膜的应用领域
正文：
一、中空纤维膜的概念和结构
中空纤维膜是一种具有自支撑作用的膜，其外形像纤维状。
它是非对称膜的一种，致密层可位于纤维的外表面（如反渗透膜），也可位于纤维的内表面（如微滤膜、纳滤膜和超滤膜）。
在中空纤维膜组件中，大量中空纤维膜被弯成U 形装入圆筒型耐压容器内。
纤维束的开口端用环氧树脂浇铸成管板，纤维束的中心轴部安装一根原料液分布管。
使原液径向均匀流过纤维束，纤维束的外部包以网布使纤维束固定并促进原液的湍流状态。
二、中空纤维膜的通量及其影响因素
中空纤维膜的通量是指单位时间内通过单位膜面积的流体量。
中空纤维膜的通量受多种因素影响，如膜的材质、结构、操作条件等。
其中，膜的材质和结构对通量的影响最为显著。
三、提高中空纤维膜通量的方法
提高中空纤维膜通量的方法主要有：
1.减小结晶度：通过热处理或其他聚合物混合，降低膜的结晶度，从而提
高通量。
2.改变膜的结构：如在膜制备过程中加入纳米颗粒，以改变膜的结构，提高通量。
3.优化操作条件：如提高操作压力、调整原料液的流速和组成等，以提高通量。
四、中空纤维膜的应用领域
中空纤维膜广泛应用于气体分离、水处理、医药、食品等领域。
中空纤维膜操作手册
软管夹(选用)
浓 压力表
缩
中
液
空
回
纤
流
维
膜
滤
柱
单根纤维管
透过液
蠕动泵通常用于实验室，而转子泵则能被用于工业规 模的系统。对于操作，蠕动泵或转子泵都可达到卫生 级。
滤柱可以在水平或垂直放置操作。当浓缩液是感兴趣 的产品时，垂直方向有利于更好的使液体透过和更高 的回收率。当通过利用短管路和从圆锥形罐底部把系 统无效体积最小化后，可以得到更高的浓度。
回流到进料罐的浓缩液管路应该浸在液面以下以避免 喷洒、起泡沫和可能产生多余空气而空化泵。
共纺丝法制备中空纤维膜-图文
共纺丝法制备中空纤维膜-图文第一章引言良好的前景。
研究人员大力推进海水淡化技术的应用于推广，建设海水淡化基地，采用双膜法进行海水淡化，即用CMF替代传统的絮凝、机械过滤、精滤工艺作为反渗透的预处理系统，大大减少了设备占地面积，产水水质高并且水质稳定，可以延长反渗透系统的使用寿命，且系统自动化控制程度高，可以降低劳动强度和劳动成本并降低运行费用，是新一代的RO预处理系统。
1.3.4食品工业目前常用的膜一般有醋酸纤维素膜和聚砜膜，由于中空纤维膜的特殊性能，可以用于油脂提炼、高级饮料水用水的处理、低浓度酒的澄清处理、提取分离蛋白和浓缩蛋白、浓缩精制酶制品。
如PVDF中空纤维膜UF膜具有无耗能，绿色环保，过滤精度高，可以滤除所有的细菌、病毒等物质，而又能保留人体必需的微量元素的特点。
1.3.5医疗卫生中空纤维膜在医疗领域有着巨大市场，膜材料为聚砜和聚丙烯晴，用于血液透析、血液净化、肝腹水的超滤浓缩回输等辅助治疗。
血液过滤器是中空纤维分离膜应用的主要领域之一、血浆分离器则主要用于血浆与血细胞的分离，其产品更为广泛。
我国对高端医用纤维及制品基本依赖进口，研发立足与国内的医用产品，需要在发展理念上有所改进。
1.4中空纤维膜发展前景纵观中空纤维膜技术的研究现状，虽然我国在一些方面有所突破，以反渗透为例，此技术之前一直被国外垄断，我国研究人员经过潜心研究，现在国产的反渗透脱盐率已达到国际最尖端水平，且抗氧化、抗污染能力强。
但总体来说,我们离世界一流技术还有一定的差距，我国必须解决膜材料和制膜技术，使产品达到国际先进水平，提高国产超滤膜的技术档次，保持较高的市场占有率。
且由于开发中空纤维膜的技术上不存在太大困难。
该技术设备投资低，符合节能减排的发展要求，符合国家可持续发展战略，因此具有良好的发展前景。
因此今后的研究方向要从以下几个方面开展，进一步研制具有高选择性、高透过性的材料，除高分子材料外;进一步探索新的成膜工艺，从无机膜和金属膜等中找出新的突破，给膜分离技术带来一次革命，研制出更薄、孔径更小、孔径分布更窄的高效分离膜[9]。
血液透析中空纤维膜特性共34页
中空纤维膜基本特性
溶质的弥散性一定程度上与孔的尺寸（ pore size ）相关，但主
要由膜的孔隙率(porosity i.e., pore density)决定的。 孔隙率同时直接与孔的数量（ number of pores ）与孔半径的平方 （r2）成正比的。
Membrane Pore-
※注意：弥散性是与溶质相关的
Related Characteristics —
（ 三 ） 与 膜 孔 相 关 ）的 特 总性 结（ 与 实 例
Membrane Pore-
中空纤维膜基本特性
Property Water Permeability
Solute Diffusive
Influencing Factor
Minor Number of Pores
维
△P是轴向压力差(axial
膜
pressure drop)
的 尺
μ是血液粘度(blood viscosity)
寸
L是纤维长度(fiber length)
Байду номын сангаас
（
r是中空纤维半径(hollow fiber
Dimensions
radius)
一个更通用的方程式结构：
QB = △P/R
（2）
）
其中：R是血流动阻力(blood flow resistance)
受到孔的数量（ number of pores ）影 响，但最直接影响的是膜的孔平均尺 寸（ mean pore size ），即r4 。
Membrane Pore-
※注意：渗透性是与水相关的
Related Characteristics —
（ 三 ） 与 膜 孔 相 关 ）的 特 弥性 散（ 性
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中空纤维膜的制备方法及原理
膜组件
膜组件由膜、固定膜的支撑体、间隔物以及容纳这 些部件的容器构成的一个单元称为膜组件。
膜组件的种类：
管式膜组件 中空纤维式 平板膜组件 卷式膜组件
管式膜组件
特点： 结构简单、适应性强、
压力损失小、透过量大，清 洗、安装方便、可耐高压， 适宜处理高粘度及稠厚液体 。但比表面积小。适于微滤 和超滤。
2 新型中空纤维膜材料的研究进展
• 2. 1 聚砜类
• A 聚砜
• 聚砜(PS)为材料的中空纤维膜组件,聚砜膜有机械 强度高、分离性好、抗溶胀、耐细菌侵蚀等优点, 是广泛使用的最好的基膜材料之一,用其制成的中 空纤维超滤膜已广泛应用于浓缩、分离、提纯、 精制 、 回收等领域。但由于聚砜中空纤维膜具有 表面亲水性能低 、 易污染、以及较小孔径膜的难 以制备等缺点,因此其使用范围受到限制 。 为改善 其表面性能,科研人员对其进行了大量的研究:将 聚砜膜材料进行混合改性,改变膜的表面性质,提
1 中空纤维膜的制备方法及原理
• 中空纤维状超滤膜的外径为0.5～2μ m。特点是直 径小，强度高 , 不需要支撑结构，管内外能承受较 大的压力差。此外，单位体积中空纤维状超滤膜 的内表面积很大，能有效提高渗透通量。
• 中空纤维膜的制备方法大致可分为3类:即溶液纺 丝、熔融纺丝和半熔融纺丝。
1. 1 溶液纺丝法
2.2 芳香杂环类
• 聚酰亚胺(PI)是一类具有良好化学稳定性和热稳 定性的高分子材料,它由芳香二元酸酐和二元胺缩 聚而成,因分子主链上含有刚性的芳环结构,具有 很好的耐热性及机械强度的耐溶剂性能。研究人 员在PI中空纤维膜的形态及气体分离性能的研究 中,分析了内部和外部凝固剂的化学性质 、 凝固温 度的影响;用聚酰亚胺和磺化聚芳醚砜共混改性代 替原本单一的中空纤维膜,用于压缩空气除湿实验 , 取得了很好的效果。
2. 3 含氟高分子类
• 聚偏氟乙烯（PVDF)中空纤维膜是一种新兴膜材料 , 可以在140摄氏度下高温灭菌和射线消毒等特点 。聚偏氟乙烯中空纤维多孔膜的径向断面结构一 般为非对称结构,即由分离皮层与多孔支撑层组成 。聚偏氟乙烯中空纤维膜组件单位体积装填密度 大, 组件产水量大,分离孔径在 0.05-0.22 m,过 滤精度高且动态过滤,抗阻塞能力强及无相态变化 ,不需要在水中投加絮凝剂,对过滤体系无污染。
1. 2 熔融纺丝法
• A 熔融纺丝拉伸法述
• 所谓熔融纺丝-拉伸法(MSCS)是指将聚合物在高应 力下熔融挤出,在后拉伸过程中,使聚合物材料垂 直于挤出方向平行排列的片晶结构被拉开形成微 孔,然后通过热定型工艺使孔结构得以固定。就其 致孔机理而言,即聚合物之间相容性的差异将导致 其共混物在熔融纺丝制膜过程中形成相界面,在拉 伸过程中,共混物组分之间将在相应位置沿拉伸方 向发生界面相分离,拉伸过程中形成了大量的微孔 结构。
管式陶瓷超滤膜组件
平板膜组件
特点： 较管式组件
比表面积大得多 件
• 特点： 膜面积大，湍流情
况好，但制造装配要求 高、清洗检修不方便， 不能处理悬浮液浓度较 高的料液。可用于微滤 、超滤和反渗透。
超滤微滤卷式膜组件
中空纤维式膜组建
• 中空纤维膜组件的最大特点是单位装填膜面积比 所有其他组件大, 最高可达到30000m2/m3。中空 纤维膜组件也分为外压式和内压式。将大量的中 空纤维安装在一个管状容器内,中空纤维的一端以 环氧树脂与管外壳壁固封制成膜组件。料液从中 空纤维组件的一端流人, 沿纤维外侧平行于纤维束 流动,透过液则渗透通过中空纤维壁进入内腔,然后 从纤维在环氧树脂的固封头的开端引出,原液则从 膜组件的另一端流出。
• 近年来,国内工作科研人员对聚偏氟乙烯膜进行了 大量的研究,用不同的方法改善膜的亲水性能,提 高了膜的孔隙率和通水量。如:将PVC或亲水聚合 物材料(PMMA 增 韧 剂 、 改性聚醚硅油等)对聚偏氟 乙烯材料进行共混改性;研究高分子添加剂、表面 活性剂、非溶剂等混合复配纺丝添加剂及纺丝液 中聚偏氟乙烯树脂固含量对膜性能的影响;对聚偏 氟乙烯滤膜进行辐照接枝改性的研究。
• B. 热致相分离法
• 热致相分离法(TIPS)即为因温度的改变而驱动导 致相分离致孔过程。其致孔机理的理论基础是聚 合物/溶剂二元体系的相分离热力学,通过改变体 系温度控制不同聚合物/稀释剂体系发生相分离, 从而形成微孔结构。
1. 3 半熔融纺丝
• 半熔融纺丝是向纤维中心供气,纺丝料液从贮桶经 计量泵、过滤器后,进入喷口呈环形的喷丝板,喷 出的中空纤维可直接进入凝胶浴或先进入挥发通 道,使纤维冷却(或受热)或部分溶剂挥发后进入凝 胶浴,再经漂洗干燥后,收集在滚筒上。此方法适 用于三醋酸纤维素(CTA)制备中空反渗透膜或纳滤 膜。
高 膜的亲水性和耐污性能; 或者采用不同种类的 醇 对聚砜中空纤维基膜进行预处理,研究了醇处理 对膜性能的影响;利用聚砜中空纤维膜内表面作为 接枝层,进行动态表面光接枝聚合反应的研究,改 善膜的亲水性和截留率。
• B 聚醚砜
• 聚醚砜(PES)又称聚苯醚砜,是一种综合性能优良 的聚合物膜材料。
• 由于聚醚砜有着十分优异的生物相容性,不易产生 凝血、溶血等不良反应,是优良的第三代透析膜材 料。因此常作为超滤、过滤膜的材料。由于聚醚 砜中空纤维膜性能受到纺丝制备条件等多种因素 的影响,因而长期以来受到人们的关注 。 科研人员 在制备聚醚砜中空纤维膜的中,研究了PES浓度和 不同的填充液对膜结构和性能的影响;尝试采用自 由基聚合反应制备了丙烯酸接枝改性的聚醚砜中 空纤维渗透膜,可以调节膜的选择性和通量。