聚碸超濾膜是指由雙酚和4，4’-二氯二苯碸縮合製成的工程塑膠膜。它的特點是化學穩定性、熱穩定性、機械性能良好。套用於超濾膜的主要材料有聚偏氟乙烯、聚酞胺、聚醚碸和聚碸等聚合樹脂材料具有剛性強、強度高、抗蠕變、尺寸穩定、耐熱、耐酸鹼、耐氯性好及抗氧化等優點。
基本介紹
- 中文名：聚碸超濾膜
- 外文名：Polysulfone ultrafiltration membrane
- 學科：化學工程
- 類型：工程塑膠膜
- 特點：熱穩定性、機械性能良好
- 優點：剛性強、強度高、抗蠕變
簡介,聚碸材料的性能,聚碸濃度對膜結構的影響,高分子添加劑的用量對超濾膜性能的影響,總結,
簡介
作為一種新型高效的分離方法，膜分離技術具有選擇性高、無污染等優點。操作簡單、能在膜分離領域耗低、占地少、市場占用率最高的兩種膜組件是中空纖維超濾膜和卷式膜。中空纖維超濾膜可以承受較大的靜壓力，比表面積大，較卷式膜組件具有更高的裝填密度，但卷式膜組件由於更好的膜污染控制性、操作的簡單性、滲透量較大、堆積密度也很大，所以在實際生成中套用廣泛，如海水淡化、生產生活用水淨化、醫藥提純、果汁濃縮、造紙電鍍化工等輕污染行業水處理與回收、城市污水回用等領域。
套用於超濾膜的主要材料有聚偏氟乙烯、聚酞胺、聚醚碸和聚碸等聚合樹脂材料具有剛性強、強度高、抗蠕變、尺寸穩定、耐熱、耐酸鹼、耐氯性好及抗氧化等優點。其中聚碸(PSF)超濾膜也是套用較廣的一種，因為它耐溫、耐酸鹼，而且機械強度好，在食品、醫藥以及家用飲用水淨化領域具有很好的套用空間。
聚碸材料的性能
聚碸類高分子材料廣泛用於超濾分離膜製備，具有玻璃化溫度高(Tg)為190℃、物理性能好、抗酸鹼、造價低廉等優點。但是聚碸材料親水性差、抗菌性差、不耐污染，所以要添加定量的親水性添加劑。浸沒沉澱相轉化法是通過均相制膜液中的溶劑蒸發、或在制膜液中加入非溶劑、或使制膜液中的高分子熱凝固，使制膜液由液相轉變為固相。用該法製備超濾膜，關鍵是選擇合適的制膜液配方(包括聚合物濃度、溶劑、添加劑種類及含量等)及制膜工藝條件。
聚碸濃度對膜結構的影響
通常情況下，低聚合物濃度下製得的膜，厚度相對較小，表層及內部較疏鬆；高聚合物濃度下製得的膜，厚度較大，表層及內部較緻密。也就是隨著聚合物濃度的增加，膜結構從疏鬆向緻密轉變。隨聚合物濃度降低，膜結構有從緻密向疏鬆的變化過程。
高分子添加劑的用量對超濾膜性能的影響
以PVP (K30)作為添加劑，N, N-二甲基乙酞胺為溶劑，PS固含量為18%,凝固浴為25℃純水時，研究了PVP添加量對聚碸膜性能的影響。隨著親水性PVP添加劑用量的增加，其在制膜液中所占的位置比例增大，在進入凝固浴的過程中，其很好的水溶性造成孔隙率的增加和孔的增大，膜片的水通量有逐漸增加的趨勢，牛血清白蛋BSA的截留率則隨著添加劑的增加有降低的趨勢。當然，PVP的分子量的大小，亦決定了其占孔的位置，從而決定超濾膜的孔結構、膜性能。
總結
聚碸(PSF)超濾膜是套用較廣的一種，因為它耐溫、耐酸鹼、耐細菌腐蝕性好，而且機械強度好，在食品、醫藥以及家用飲用水淨化領域具有很好的套用空間。採用浸沒沉澱相轉換法的技術原理製備聚碸型卷式超濾膜膜片，並得到以下結論：
(1)低聚合物濃度下製得的膜，厚度相對較小，表層及內部較疏鬆;高聚合物濃度下製得的膜，厚度較大，表層及內部較緻密。
(2)固定其它實驗條件，隨著親水性PVP添加劑用量的增加，其在制膜液中所占的位置比例增大，在進入凝固浴的過程中，其很好的水溶性造成孔隙率的增加和孔的增大，膜片的水通量有逐漸增加的趨勢，牛血清白蛋BSA的截留率則隨著添加劑的增加有降低的趨勢。
(3)固定其它實驗條件，隨著凝固浴中DMAC的增加，膜結構由指孔型逐漸向海綿狀體的結構轉變，超濾膜的水通量逐漸降低，BSA的截留率逐漸增加，且海綿狀體結構抗壓性好，適宜做納濾膜和反滲透膜的底層。
(4)當DMAC占凝固浴的比例為10%，其它實驗條件相同的條件下，低溫4℃凝固浴時製備膜片的水通量和截留性能明顯好於40℃時的結果，樣片的兩項性能均接近了標準樣片SD的水平。
