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<h3 class="dxBegin1 dxEnd" style="font-size:36px">
PVP K30 在中空纤维超滤膜中应用<span style="display: block; margin: 20px 0px; font-size: 20px; font-weight: 400;">/</span>
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中空纤维超滤膜是超滤技术中最为成熟先进的一种形式,PVP在中空纤维超滤、纳滤、血液透析膜材料中得到大规模商业应用,已成为关键材料之一。
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<p style="text-align: left;">
中空纤维外径0.4-2.0mm,内径0.3-1.4mm,中空纤维管壁上布满微孔,孔径以能截留物质的分子量表达,截留分子量可达几千至几十万。在中空纤维膜的作用中,膜的孔径和大小跟制孔剂有密切联系。
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<p style="text-align: left;">
目前使用最多的是PVPK30,用PVPK30作制孔剂获得的膜表面均匀、光洁、整齐,其原因是PVPK30的粘度大,成膜性能较好。
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在浸入沉淀相转化法生产中空纤维膜时,通过PVP的加入,影响铸液膜体系的分相热力学和传质动力学,改变传质速度,从而影响成膜过程,改变膜结构,最终制得有效孔隙率高、通量大、截留率高、强度大的膜产品。
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<img alt="" width="100%" src="/uploads/20210403/Hollow_fiber_ultrafiltration_membrane.jpg"/>
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主要影响如下面几个方面:
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<img src="/uploads/20210403/Hollow_fiber_ultrafiltration_membrane_01.jpg" alt="对铸膜液粘度的影响" style="float: left; width: 100%;"/>
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对铸膜液粘度的影响:PVP水溶性最好,形成的嵌段结构更易以密集的方式堆积,铸膜液粘度增加幅度最大。
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对膜孔隙率的影响:PVPK30作添加剂形成的膜的孔隙率较高。PVP具有良好的亲水性,在成膜后易于被洗去,具有较好致孔作用,同时膜的皮层由于PVPK30含量增加,改变了大分子在皮层的排列状态,易于形成大孔,使得皮层的孔隙率上升,这是PVPK30作添加剂形成的膜孔隙率较PEG1000和T80 高的原因。
</li>
<li>
对膜水通量的影响:PVPK30水溶性最好,添加PVP K30的膜浸入凝胶浴之后迅速发生相变,其原因是由于PVPK30 会在膜和空气的界面富集,其形成的膜水通量就比较高。当PVP K30的质量分数为6%时,五孔的外表皮层结构比较疏松,层内结构微孔数量较多而且分布较为均匀,中间部分是大的类指状孔穴和海绵状孔结构,这种膜结构具有较高的水通量,其机械性能也较好。随着PVP K30 的质量分数的进一步增大,达到8%时,虽然中空纤维膜的支撑层也是大的孔穴,但是孔大小不均匀,这对膜的机械性能不利。外表皮层也比较致密,同时海绵状结构中的微孔孔径也变小,因此膜的水通量变低。
</li>
<li>
对膜的断裂强度和拉伸率的影响:PVP K30不仅能增大膜的伸长率,而且能使膜的抗拉强度有较大程度的增大。随着铸膜液粘度的增加,膜的拉伸强度也大大增加,且PVPK30的质量分数为6%时制得的膜的机械性能较好。
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