超濾膜應(yīng)用領(lǐng)域

超濾膜的應(yīng)用范圍極其廣泛，基本上涉及過(guò)濾的行業(yè)都可以用到過(guò)濾設(shè)備，基本過(guò)濾的行業(yè)如下:純水與超純水制備工藝中作為反滲透預(yù)處理以及超純水的終端處理;工業(yè)用水中用于分離細(xì)菌、熱源、膠體、懸浮雜質(zhì)及大分子有機(jī)物;飲用水、礦泉水凈化;發(fā)酵、酶制劑工業(yè)、制藥工業(yè)的濃縮、純化與澄清;果汁濃縮、分離;大豆、乳品、制糖工業(yè)、酒類、茶汁、醋等的分離、濃縮與澄清;工業(yè)廢水與生活污水的凈化和回收;電泳漆的回收。

超濾膜分離可取代傳統(tǒng)工藝中的自然沉降，板框過(guò)濾，真空轉(zhuǎn)鼓，離心分離，溶媒萃取，樹(shù)脂提純，活性炭脫色等工藝過(guò)程。該過(guò)程為常溫操作，無(wú)相態(tài)變化，不產(chǎn)生二次污染。

一種孔徑規(guī)格一致，額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過(guò)濾膜。采用超濾膜以壓力差為推動(dòng)力的 膜 過(guò)濾方法為超濾膜過(guò)濾。以壓力差為推動(dòng)力的膜過(guò)濾可區(qū)分為超濾膜過(guò)濾、微孔膜過(guò)濾和逆滲透膜過(guò)濾三類。超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式，廣泛用于如醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、環(huán)境工程等。我們都知道篩子是用來(lái)篩東西的，它能將細(xì)小物體放行，而將個(gè)頭較大的截留下來(lái)?？墒牵?tīng)說(shuō)過(guò)能篩分子的篩子嗎?超膜 --這種超級(jí)篩子能將尺寸不等的分子篩分開(kāi)來(lái)!那么，到底什么是超濾膜呢? 超濾膜是一種具有超級(jí)"篩分"分離功能的多孔膜。它的孔徑只有幾納米到幾十納米，也就是說(shuō)只有一根頭發(fā)絲的1‰!在膜的一側(cè)施以適當(dāng)壓力，就能篩出大于孔徑的溶質(zhì)分子，以分離分子量大于500道爾頓、粒徑大于2~20納米的顆粒。

超濾設(shè)備，就是以超濾膜為核心產(chǎn)品，利用多孔材料的攔截能力，以物理截留的方式去除水中一定大小的雜質(zhì)顆粒。在壓力驅(qū)動(dòng)下，溶液中水、有機(jī)低分子、無(wú)機(jī)離子等尺寸小的物質(zhì)可通過(guò)纖維壁上的微孔到達(dá)膜的另一側(cè)，溶液中菌體、膠體、顆粒物、有機(jī)大分子等大尺寸物質(zhì)被截留，從而達(dá)到篩分溶液中不同組分的目的。

超濾設(shè)備以壓力為推動(dòng)力，利用超濾膜不同孔徑對(duì)液體進(jìn)行分離的物理篩分過(guò)程。其分子切割量(CWCO)一般為6000到50萬(wàn)，孔徑為100nm(納米)。超濾所用的膜為非對(duì)稱膜，其表面活性分離層平均孔徑約為10-200，能夠截留分子量為500以上的大分子與膠體微粒，所用操作壓差在0.1-0.5MPa。

【清洗】

膜必須進(jìn)行定期清洗，以保持一定的膜透過(guò)通量，并延長(zhǎng)膜的壽命。清洗方法一般根據(jù)膜的性質(zhì)和處理料液的性質(zhì)來(lái)確定。通常和反滲透相類似，即先以水力清洗，而后根據(jù)情況采用不同的化學(xué)洗滌劑進(jìn)行清洗，例如對(duì)電涂材料可以選用含離子的增溶劑，對(duì)水溶性有機(jī)涂料可以用"橋鍵"型溶劑。食品工業(yè)中蛋白質(zhì)沉淀可以用朊酶溶劑或磷酸鹽、硅酸鹽為基礎(chǔ)的堿性去垢劑。膜表面由無(wú)機(jī)鹽形成的沉淀可用EDTA之類的螯合劑或酸、堿加以溶解。對(duì)于不同的膜組件，可以選用不同的清洗方法，如管式組件可以用海綿球進(jìn)行機(jī)械清洗，中空纖維式組件可以用反向沖洗等。對(duì)于食品工業(yè)用膜還需進(jìn)行消毒處理(用NaOH和H2O2等)。

物理方法是利用器械的力拿清除膜表面的污染物，沒(méi)有任何化學(xué)反應(yīng)，所以比較簡(jiǎn)單，方便，健康。下面簡(jiǎn)單給大家介紹幾種實(shí)用的。

1、對(duì)于一般的膜孔不是特別細(xì)小的可拆式的超濾濾芯，可直接拆開(kāi)用柔軟物質(zhì)一邊擦拭一邊用清水沖洗。

2、用海綿球擦洗，根據(jù)膜管直徑大小，選擇合適的海綿球，利用專用設(shè)備通過(guò)膜管進(jìn)行擦拭清洗，可以反復(fù)使用。

3、熱水沖洗法將水加熱到(30-40℃)，然后沖洗膜表面，去那些黏稠或者是熱溶的雜質(zhì)效果很好。

【保存】

超濾膜沒(méi)有使用前一般都是浸入保護(hù)液中進(jìn)行密封保存以防止?jié)駪B(tài)膜脫水后產(chǎn)生收縮，膜孔變小，使膜結(jié)構(gòu)破壞，水通量下降。

1、良好的親水性

超濾膜經(jīng)特殊的親水化處理，膜絲具有長(zhǎng)期的親水性能，水解觸角由改性前的79-90度降為30到35度?？梢栽谳^低的跨膜壓力下，得到高的通水量，同時(shí)提高膜絲的耐污染性能。

2、過(guò)濾精度高

具有均勻的小于0.1微米的微孔，可以去除微生物，膠體，硅藻以及其他引起渾濁的物質(zhì)。

3、良好的機(jī)械強(qiáng)度

超濾膜的機(jī)械強(qiáng)度大小反映了膜絲抵抗斷絲的能力，斷絲使超濾膜失去分離性能，是評(píng)測(cè)超濾膜性能的一個(gè)重要指標(biāo)。

4、壽命長(zhǎng)，抗污能力強(qiáng)

具有良好的耐化學(xué)腐蝕、耐氧化以及耐光老化等性能。因此可以使用各種方法反復(fù)清洗，以除去污染物和恢復(fù)通量。

5、穩(wěn)定的產(chǎn)品性能

從原材料的供應(yīng)，制備工藝和產(chǎn)品檢測(cè)入手。保證原料質(zhì)量穩(wěn)定，制備過(guò)程中前后一致的精確控制以及產(chǎn)品的百分百的檢測(cè)，確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性能。

采用超濾膜以壓力差為推動(dòng)力的膜過(guò)濾方法為超濾膜過(guò)濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料制得。最適于處理溶液中溶質(zhì)的分離和增濃，也常用于其他分離技術(shù)難以完成的膠狀懸浮液的分離，其應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大。

以壓力差為推動(dòng)力的膜過(guò)濾可區(qū)分為超濾膜過(guò)濾、微濾膜過(guò)濾和反滲透膜過(guò)濾三類。它們的區(qū)分是根據(jù)膜層所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02~10μm;超濾膜(UF)為0.001~0.02μm;反滲透膜(RO)為0.0001~0.001μm。由此可知，超濾膜最適于處理溶液中溶質(zhì)的分離和增濃，或采用其他分離技術(shù)所難以完成的膠狀懸浮液的分離。超濾膜的制膜技術(shù)，即獲得預(yù)期尺寸和窄分布微孔的技術(shù)是極其重要的。孔的控制因素較多，如根據(jù)制膜時(shí)溶液的種類和濃度、蒸發(fā)及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。超濾膜一般為高分子分離膜，用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。

超濾膜的應(yīng)用十分廣泛,食品工業(yè)、制藥工業(yè)等，可以作為藥物、果汁、乳品等的濃縮提純，純凈水、礦泉水凈化等，超濾設(shè)備具有過(guò)濾效果好，出水量大，穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)。

超濾膜的工業(yè)應(yīng)用十分廣泛，已成為新型化工單元操作之一。用于分離、濃縮、純化生物制品、醫(yī)藥制品以及食品工業(yè)中;還用于血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。在我國(guó)已成功地利用超濾膜進(jìn)行了中草藥的濃縮提純和凈水設(shè)備的研發(fā)使用，尤其是國(guó)內(nèi)研發(fā)的PVC合金超濾膜，攻克了普通PVC材料產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)超濾膜的世界難題，降低了超濾膜的生產(chǎn)成本和運(yùn)行能耗，提高了超濾膜的過(guò)濾性能和使用壽命，被國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局列為節(jié)能減排推薦產(chǎn)品。 超濾膜隨著技術(shù)的進(jìn)步，其篩選功能必將得到改進(jìn)和加強(qiáng)，對(duì)人類社會(huì)的貢獻(xiàn)也將越來(lái)越大。

超濾膜的結(jié)構(gòu)有對(duì)稱和非對(duì)稱之分。前者是各向同性的，沒(méi)有皮層，所有方向上的孔隙都是一樣的，屬于深層過(guò)濾;后者具有較致密的表層和以指狀結(jié)構(gòu)為主的底層，表層厚度為0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底層厚度為200~250微米，屬于表層過(guò)濾。工業(yè)使用的超濾膜一般為非對(duì)稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。

超濾膜篩分過(guò)程，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力，以超濾膜為過(guò)濾介質(zhì)，在一定的壓力下，當(dāng)原液流過(guò)膜表面時(shí)，超濾膜表面密布的許多細(xì)小的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過(guò)而成為透過(guò)液，而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進(jìn)液側(cè)，成為濃縮液，因而實(shí)現(xiàn)對(duì)原液的凈化、分離和濃縮的目的。每米長(zhǎng)的超濾膜絲管壁上約有60億個(gè)0.01微米的微孔，其孔徑只允許水分子、水中的有益礦物質(zhì)和微量元素通過(guò)，而目前已知世界最小細(xì)菌的體積在0.2微米，因此細(xì)菌以及比細(xì)菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機(jī)物等都能被超濾膜截留下來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)了凈化過(guò)程。

其計(jì)算公式為:

S內(nèi)=πdL×n

S外=πDL×n

其中:S內(nèi)為膜絲總內(nèi)表面積，d為超濾膜絲的內(nèi)徑;

S外為膜絲總外表面積，D為超濾膜絲的外徑;

L為超濾膜絲的長(zhǎng)度;

n為超濾膜絲的根數(shù)。

內(nèi)壓式和外壓式中空纖維超濾膜

【簡(jiǎn)介】

聚丙烯腈。英文簡(jiǎn)寫(xiě)PAN。由單體丙烯腈經(jīng)自由基聚合反應(yīng)而得到。大分子鏈中的丙烯腈單元是接頭-尾方式相連的。外觀為白色粉末狀，密度為1.14~1.15g/cm ，加熱至220~300℃時(shí)軟化并發(fā)生分解。

【主要應(yīng)用】

聚丙烯腈主要用于制造合成纖維(如腈綸)。用85%以上的丙烯腈和其他第二、第三單體共聚的高分子聚合物仿制的合成纖維。聚丙烯腈纖維的中國(guó)商品名。俗稱人造羊毛。美國(guó)杜邦公司于20世紀(jì)40年代研制成功純聚丙烯腈纖維(商品名為奧綸)，因染色困難、易原纖化，一直未投入工業(yè)化生產(chǎn)。后來(lái)在改善聚合物的可仿性和纖維的染色性的基礎(chǔ)上，腈綸才得以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。各個(gè)國(guó)家有不同的商品名，如美國(guó)有奧綸、阿克利綸、克麗斯綸、澤弗綸，英國(guó)有考特爾，日本有毛麗龍、開(kāi)司米綸、依克絲蘭、貝絲綸等。腈綸密度一般為1.16~1.18克/厘米3，標(biāo)準(zhǔn)回潮率為1.0%~2.5%。纖維的特點(diǎn)是蓬松性和保暖性好，手感柔軟，并具有良好的耐氣候性和防霉、防蛀性能。主要用做人造纖維，俗稱人造羊毛;制毛線、針織物(純紡或與羊毛混紡)和機(jī)織物，尤其適宜作室內(nèi)裝飾布，如窗簾等。在材料學(xué)中常以聚丙烯腈為基體來(lái)合成多空材料，例如PAN基活性炭。

【簡(jiǎn)介】

聚氯乙烯。.英文簡(jiǎn)寫(xiě)PVC。是氯乙烯單體(vinyl chloride monomer, 簡(jiǎn)稱VCM)在過(guò)氧化物、偶氮化合物等引發(fā)劑;或在光、熱作用下按自由基聚合反應(yīng)機(jī)理聚合而成的聚合物。氯乙烯均聚物和氯乙烯共聚物統(tǒng)稱之為氯乙烯樹(shù)脂。

【主要應(yīng)用】

PVC曾是世界上產(chǎn)量最大的通用塑料，應(yīng)用非常廣泛。在建筑材料、工業(yè)制品、日用品、地板革、地板磚、人造革、管材、電線電纜、包裝膜、瓶、發(fā)泡材料、密封材料、纖維等方面均有廣泛應(yīng)用。PVC材料在凈水行業(yè)的應(yīng)用由來(lái)已久，曾經(jīng)一度被新材料所取代，但PVC合金超濾膜的研發(fā)讓它在凈水行業(yè)又站穩(wěn)了腳跟。目前國(guó)內(nèi)使用PVC合金超濾膜技術(shù)的凈水器屈指可數(shù)，其中國(guó)內(nèi)一凈水器品牌研發(fā)的PVC合金超濾膜技術(shù)更是獲得了美國(guó)NSF的認(rèn)證，在2010年的上海世博會(huì)上大放異彩 ，在國(guó)內(nèi)形成了一家獨(dú)大的局面。

可以用來(lái)制造超濾的材質(zhì)很多，包括:聚偏氟乙烯 (PVDF)、聚醚砜 (PES)、聚丙烯 (PP)、聚乙烯(PE)、聚砜(PS)、聚丙稀腈(PAN)等。90 年代初，聚醚砜材料在商業(yè)上取得了應(yīng)用;而 90 年代末，性能更優(yōu)良的聚偏氟乙烯超濾開(kāi)始被廣泛地應(yīng)用于水處理行業(yè)。因此聚偏氟乙烯和聚醚砜成為目前最廣泛使用的超濾膜材料。

操作壓力 225psi(1.55Mpa)

測(cè)試液溫度 770 F(250C)

測(cè)試液濃度 2000 mg/L(as NaCl)

單只膜元件水回收率 15%

測(cè)試液pH 7

單支膜元件最低脫鹽率 99.0%

最小透過(guò)水量 8,200gpd(31.0m3/d)

超濾膜配件的其他特點(diǎn)如下:

1)殼體采用抗沖擊的ABS料，承壓能力在16KG以上，并且壁厚加厚1mm,完全可承受進(jìn)水可能出現(xiàn)的各種壓力沖擊，確保在沖擊水壓下不會(huì)出現(xiàn)破裂現(xiàn)象，避免了超濾膜在使用的過(guò)程中長(zhǎng)期受壓，材質(zhì)產(chǎn)生蠕變引起漏水。

2)每一支HUF90膜裝填1400根膜絲，長(zhǎng)度加長(zhǎng)100mm,增大了15%的膜面積，有效膜面積高于國(guó)內(nèi)任何一家的同種規(guī)格的產(chǎn)品。提高了產(chǎn)水量。

3)端蓋為半球凸出結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的端面平面結(jié)構(gòu)相比，使進(jìn)水在端面膜絲的分布更均勻，并且壁厚加厚1mm，確保在沖擊水壓下不破裂。

4)殼體與螺紋套之間的粘接選用法國(guó)進(jìn)口膠水粘接，粘接長(zhǎng)度加長(zhǎng)了，連接間隙均勻一致。在使用過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)漏水.脫膠現(xiàn)象，并且完全達(dá)到衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

5)端蓋與殼體的連接螺紋采用鋸齒型螺紋，增大了扭距和負(fù)載，不會(huì)出現(xiàn)滑牙.漏水現(xiàn)象。

6)膜的有效面積大，水通量大，純水通量1800升，遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)同種規(guī)格產(chǎn)品。

7)耐壓與防漏結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，確保HUF90超濾膜不會(huì)出現(xiàn)漏水、脫膠、滑牙、暴膠等現(xiàn)象。

【超濾膜根據(jù)膜材料的不同】分為:無(wú)機(jī)膜和有機(jī)膜，無(wú)機(jī)膜主要是陶瓷膜和金屬膜。

【有機(jī)膜】

有機(jī)膜主要是由高分子材料制成，如醋酸纖維素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚偏氟乙烯等等。根據(jù)膜形狀的不同，可分為平板膜、管式膜、毛細(xì)管膜、中空纖維膜等。市面上家用凈水器用的膜基本上都是中空纖維膜。

【無(wú)機(jī)膜】

無(wú)機(jī)膜中，陶瓷超濾膜在家用凈水器中應(yīng)用比較多。陶瓷膜壽命長(zhǎng)，耐腐蝕，但出水有土味，影響口感。同時(shí)陶瓷膜易堵塞，清洗不易。中空纖維超濾膜由于其填充密度大，有效膜面積大，純水通量高，操作簡(jiǎn)單易清洗等優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用于家用凈水行業(yè)。

在單位膜絲面積產(chǎn)水量不變的情況下，濾芯裝填的膜面積越大，則濾芯的總產(chǎn)水量越多。

其計(jì)算公式為: S內(nèi)=πdL×n S外=πDL×n

其中:S內(nèi)為膜絲總內(nèi)表面積;

d為超濾膜絲的內(nèi)徑;

S外為膜絲總外表面積;

D為超濾膜絲的外徑;

L為超濾膜絲的長(zhǎng)度;

n為超濾膜絲的根數(shù)。

【按膜的外形特征可將超濾膜】分為:

①平板膜;

②管式超濾膜，孔徑>lO微米;

③毛細(xì)管式超濾膜，孔徑O.50~10.00微米;

④中空纖維超濾膜，孔徑<0.5微米;

⑤多孔超濾膜。

【中空纖維超濾膜】

一支超濾膜由成百到上千根細(xì)小的中空纖維絲組成，一般將中空纖維膜內(nèi)徑在0.6-6mm之間的超濾膜稱為毛細(xì)管式超濾膜，毛細(xì)管式超濾膜因內(nèi)徑較大，不易被大顆粒物質(zhì)堵塞。

隨著我國(guó)水處理技術(shù)發(fā)展越來(lái)越發(fā)達(dá)，給超濾膜的過(guò)濾功能也得到了很大的提升。至今。只要涉及到過(guò)濾設(shè)備及工藝的行業(yè)基本上都能用得到超濾膜。

超濾膜應(yīng)用行業(yè)

在我國(guó)幾乎所有行業(yè)都涉及到水處理，例如在工業(yè)用水中的分離細(xì)菌、熱源、膠體、懸浮雜志及大分子有機(jī)物;在飲用水中用于純水與超純水制備的終端處理;在飲用水中用于分離飲用水、礦泉水凈化等，還可用于發(fā)酵、酶制劑工業(yè)、制藥工業(yè)的濃縮、純化與澄清;果汁濃縮、分離;大豆、乳品、制糖工業(yè)、酒類、茶汁、醋等的分離、濃縮與澄清;工業(yè)廢水與生活污水的凈化和回收;電泳漆的回收等行業(yè)。可見(jiàn)，超濾膜的作用十分廣泛。

GE4040超濾膜原理解析

超濾是應(yīng)用孔徑為1到20 nm的超過(guò)濾膜來(lái)過(guò)濾含有大分子或微細(xì)粒子的溶液，使大分子或微細(xì)粒子從溶液中分離的過(guò)程稱之為超濾。它以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力，以超濾膜為過(guò)濾介質(zhì)，在一定的壓力下，使小分子溶質(zhì)和溶劑穿過(guò)一定孔徑的超濾膜，而使大分子溶質(zhì)不能透過(guò)，留在膜的一邊，從而達(dá)到溶液的凈化、分離、與濃縮的目的。主要用于截流高分子溶質(zhì)。例如用于處理不含固形成分的料液，其中相對(duì)分子質(zhì)量較小的溶質(zhì)和水分透過(guò)膜，而相對(duì)分子質(zhì)量較大的溶質(zhì)被截流。

隨著制膜技術(shù)的發(fā)展與生產(chǎn)規(guī)模化，ge超濾RO膜性能更加穩(wěn)定，紙膜成本大為降低，目前超濾膜在飲用水凈化、工業(yè)用水處理、飲料、生物、食品、醫(yī)藥、環(huán)保等許多方面都已得到廣泛應(yīng)用，而且獲得了行業(yè)的一致好評(píng)。

1、 在超濾過(guò)程中不會(huì)發(fā)生任何質(zhì)的變化，可以在常溫下穩(wěn)定運(yùn)行。

2、 設(shè)備結(jié)構(gòu)精巧，占地面積小，易于操作。

3、 超濾分離過(guò)程簡(jiǎn)單，設(shè)備自動(dòng)化程度高。

4、 能將不同的分子量物質(zhì)進(jìn)行分類處理。

5、 對(duì)水質(zhì)的適用性強(qiáng)，應(yīng)用的范圍廣。

游泳館采用UF超濾膜，有效的解決了泳池水凈化問(wèn)題，為人們打造更優(yōu)質(zhì)的娛樂(lè)環(huán)境提供技術(shù)支持。

好生活HPAN超濾膜，是一種孔徑規(guī)格一致，額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過(guò)濾膜。在膜的一側(cè)施以適當(dāng)壓力，就能篩出小于孔徑的溶質(zhì)分子，

以分離分子量大于500Da、粒徑大于2~20納米的顆粒。早前的PAN超濾膜是最早開(kāi)發(fā)的分子分離膜之一，在60年代超濾裝置就實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化。

好生活HPAN超濾膜的應(yīng)用十分廣泛，現(xiàn)成為新型化工單元操作之一。

繼HPAN超濾膜之前的PAN超濾膜，主要用于分離、濃縮、純化生物制品、醫(yī)藥制品以及食品工業(yè)中;還用于血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。

在我國(guó)已成功地利用超濾膜進(jìn)行了中草藥的濃縮提純。超濾膜隨著技術(shù)的進(jìn)步，其篩選功能必將得到改進(jìn)和加強(qiáng)，對(duì)人類社會(huì)的貢獻(xiàn)也將越來(lái)越大。

好生活HPAN超濾膜的結(jié)構(gòu)有對(duì)稱和非對(duì)稱之分。前者是各向同性的，沒(méi)有皮層，所有方向上的孔隙都是一樣的，屬于深層過(guò)濾;后者具有較致密的表層和以指狀結(jié)構(gòu)為主的底層，表層厚度為0.01微米或更小(0.001微米)，并具有排列有序的微孔，底層厚度為200~250微米，屬于表層過(guò)濾。工業(yè)使用的超濾膜一般為非對(duì)稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。

HPAN超濾膜篩分過(guò)程，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力，以超濾膜為過(guò)濾介質(zhì)，在一定的壓力下，當(dāng)原液流過(guò)膜表面時(shí)，超濾膜表面密布的許多細(xì)小的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過(guò)而成為透過(guò)液，而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進(jìn)液側(cè)，成為濃縮液，因而實(shí)現(xiàn)對(duì)原液的凈化、分離和濃縮的目的。每米長(zhǎng)的超濾膜絲管壁上約有80億個(gè)0.01-0.001微米的微孔，其孔徑只允許水分子、水中的有益礦物質(zhì)和微量元素通過(guò)，而最小細(xì)菌的體積都在0.02微米以上，因此細(xì)菌以及比細(xì)菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機(jī)物等都能被超濾膜截留下來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)了凈化過(guò)程。

計(jì)算公式為:

S內(nèi)=πdL×n

S外=πDL×n

其中:S內(nèi)為膜絲總內(nèi)表面積，d為超濾膜絲的內(nèi)徑;

S外為膜絲總外表面積，D為超濾膜絲的外徑;

L為超濾膜絲的長(zhǎng)度;

n為超濾膜絲的根數(shù)。

內(nèi)壓式和外壓式中空纖維超濾膜

HPAN超濾膜是由單體丙烯腈經(jīng)自由基聚合反應(yīng)而得到。大分子鏈中的丙烯腈單元是接頭-尾方式相連的。外觀為白色粉末狀，密度為1.14~1.15g/cm，加熱至220~300℃時(shí)軟化并發(fā)生分解。

聚丙烯腈主要用于制造合成纖維(如腈綸)。用85%以上的丙烯腈和其他第二、第三單體共聚的高分子聚合物仿制的合成纖維。聚丙烯腈纖維的中國(guó)商品名。俗稱人造羊毛。美國(guó)杜邦公司于20世紀(jì)40年代研制成功純聚丙烯腈纖維(商品名為奧綸)，因染色困難、易原纖化，一直未投入工業(yè)化生產(chǎn)。后來(lái)在改善聚合物的可仿性和纖維的染色性的基礎(chǔ)上，腈綸才得以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。各個(gè)國(guó)家有不同的商品名，如美國(guó)有奧綸、阿克利綸、克麗斯綸、澤弗綸，英國(guó)有考特爾，日本有毛麗龍、開(kāi)司米綸、依克絲蘭、貝絲綸等。腈綸密度一般為1.16~1.18克/厘米3，標(biāo)準(zhǔn)回潮率為1.0%~2.5%。纖維的特點(diǎn)是蓬松性和保暖性好，手感柔軟，并具有良好的耐氣候性和防霉、防蛀性能。主要用做人造纖維，俗稱人造羊毛;制毛線、針織物(純紡或與羊毛混紡)和機(jī)織物，尤其適宜作室內(nèi)裝飾布，如窗簾等。在材料學(xué)中常以聚丙烯腈為基體來(lái)合成多空材料，例如PAN基活性炭。

可以用來(lái)制造超濾的材質(zhì)很多，包括:聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚砜(PES)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚砜(PS)、聚丙稀腈(PAN)、聚氯乙稀(PVC)等。90年代初，聚醚砜材料在商業(yè)上取得了應(yīng)用;而90年代末，性能更優(yōu)良的聚偏氟乙烯超濾開(kāi)始被廣泛地應(yīng)用于水處理行業(yè)。因此聚偏氟乙烯和聚醚砜成為目前最廣泛使用的超濾膜材料。