發(fā)布時間：2017-08-05 18:12

  本文關(guān)鍵詞：高性能中空纖維膜后處理及截留性能研究

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【摘要】：干-濕法紡絲制備中空纖維膜的成形過程中,在卷繞張力作用下將產(chǎn)生一定的拉伸,當中空纖維膜絲完成卷繞,經(jīng)切割成束時,膜絲會發(fā)生一定的回縮,在隨后的清水洗滌或長期浸泡中,甚至浸漬甘油水溶液、晾干后,膜絲的收縮仍在緩慢進行。宏觀上膜絲的收縮過程也是中空纖維膜中微孔結(jié)構(gòu)的收縮過程,因此相應的中空纖維膜的重要宏觀指標之一的水通量也將伴隨中空纖維膜切割后的收縮,以及存放時間的延長,而逐步衰減。如何通過后處理,在保持紡絲中產(chǎn)生的中空纖維膜微孔的同時,而將存在于膜絲內(nèi)的內(nèi)應力松弛掉,是提高中空纖維膜制品水通量的重要研究課題。論文以自制的聚偏氟乙烯及聚砜中空纖維膜為研究對象,采用掃描電鏡、紫外分光光度計、膜通量截留測試裝置等儀器設(shè)備,對中空纖維膜進行不同條件的拉伸、熱定型處理前后樣品進行了測試分析。對聚偏氟乙烯中空纖維膜進行熱水拉伸-熱定型,有一定的效果。但因熱水拉伸-熱定型的所需時間長,不適宜工業(yè)生產(chǎn)。采用熱風拉伸-熱定型的最佳處理時間可以大大縮短,且效果明顯。實驗還表明,熱風定型前使PVDF膜絲浸漬甘油等膜微孔保護液是十分必要的。本實驗中得到最佳實驗條件為：經(jīng)過浸漬甘油水溶液的PVDF膜絲,拉伸倍率20%,熱風定型處理10min,熱定型溫度50℃,膜絲水通量比原絲增大87.7%。拉伸-熱風定型對聚砜中空纖維膜提高通量效果明顯。實驗中對不同拉伸率、不同熱風溫度、不同定型時間的各種工藝條件下的試樣做了大量測試、得到最佳實驗條件為：經(jīng)過浸漬甘油水溶液的聚砜高通量膜絲,拉伸倍率7%,熱風定型處理5min,熱定型溫度60℃,膜絲水通量比原絲增大38.6%。論文對超濾膜截留性能的測試方法,特別是對聚乙二醇截留率測定中的顯色劑——D試劑的穩(wěn)定性作了較深入研究,發(fā)現(xiàn)隨著D試劑存放時間的延長,試樣的吸光度數(shù)值增大,并且常溫存放的D試劑比冰箱保存的D試劑變化更大。因此以聚乙二醇為截留物測定超濾膜截留率時,要同步進行聚乙二醇水溶液的濃度與吸光度的標準曲線的制作,否則將會產(chǎn)生較大的測試誤差,引起超濾膜供需雙方的糾紛。提出超濾膜供需雙方測定截留率的注意事項；提出簡易、快速、準確測試聚乙二醇截留率的新方法。對國家海洋局行業(yè)標準HY/T050-1999(中空纖維超濾膜測試方法)中的有關(guān)測試方法和測試條件作了補充。
【關(guān)鍵詞】：聚偏氟乙烯 聚砜 中空纖維膜 聚乙二醇 超濾膜
【學位授予單位】：天津工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ051.893;TQ342.8
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-10
• 第一章 緒論10-26
• 1.1 分離膜技術(shù)發(fā)展概況10-12
• 1.1.1 膜和分離膜的定義11
• 1.1.2 分離膜的材料及其分類11-12
• 1.1.3 膜分離原理12
• 1.2 中空纖維超濾膜12-15
• 1.2.1 中空纖維超濾膜國內(nèi)外的發(fā)展12-13
• 1.2.2 中空纖維超濾膜的特點及截留性能13-14
• 1.2.3 中空纖維膜污染14-15
• 1.3 聚偏氟乙烯膜15-17
• 1.3.1 聚偏氟乙烯材料特點15-16
• 1.3.2 聚偏氟乙烯分離膜的應用16-17
• 1.4 聚砜膜17-19
• 1.4.1 聚砜膜材料特點17-18
• 1.4.2 聚砜膜應用18-19
• 1.4.2.1 臨床醫(yī)療領(lǐng)域18
• 1.4.2.2 燃料電池18
• 1.4.2.3 水處理18-19
• 1.4.2.4 食品領(lǐng)域19
• 1.519-23
• 1.5.1 干-濕法紡絲制備中空纖維膜的過程19-20
• 1.5.2 聚偏氟乙烯、聚砜膜的形態(tài)結(jié)構(gòu)20
• 1.5.3 不同成膜參數(shù)對膜結(jié)構(gòu)性能影響20-23
• 1.5.3.1 溶劑的選擇20
• 1.5.3.2 高聚物含量的影響20-21
• 1.5.3.3 添加劑的影響21-22
• 1.5.3.4 凝固浴的組成及溫度22
• 1.5.3.5 空氣浴高度的影響22-23
• 1.6 本論文研究內(nèi)容23-26
• 1.6.1 課題研究背景23-24
• 1.6.2 研究內(nèi)容24
• 1.6.3 研究方法24
• 1.6.4 研究意義24-26
• 第二章 后處理對聚偏氟乙烯膜孔研究26-42
• 2.1 前言26
• 2.2 實驗部分26-29
• 2.2.1 實驗試劑及器材26-27
• 2.2.2 實驗步驟27-28
• 2.2.2.1 拉伸后熱水定型27
• 2.2.2.2 拉伸后熱風定型27-28
• 2.2.2.3 次氯酸鈉處理28
• 2.2.2.4 測試組件制作28
• 2.2.3 測試與表征28-29
• 2.2.3.1 水通量和截留率測試28-29
• 2.2.3.2 掃描電鏡29
• 2.2.3.3 中空纖維膜的力學性能測試29
• 2.3 結(jié)果與討論29-40
• 2.3.1 熱水定型對PVDF中空纖維膜結(jié)構(gòu)與性能的影響29-33
• 2.3.1.1 熱水定型溫度對通量截留的影響29-30
• 2.3.1.2 熱水定型溫度對結(jié)構(gòu)的影響30-32
• 2.3.1.3 熱水定型時間對水通量的影響32-33
• 2.3.2 熱風定型對PVDF中空纖維膜結(jié)構(gòu)與性能的影響33-36
• 2.3.2.1 熱風定型溫度對通量截留的影響33-34
• 2.3.2.2 熱風定型時間對通量的影響34-35
• 2.3.2.3 熱風熱定型對結(jié)構(gòu)的影響35-36
• 2.3.3 次氯酸鹽處理對PVDF中空纖維膜結(jié)構(gòu)與性能的影響36-40
• 2.3.3.1 次氯酸鹽濃度對PVDF中空纖維膜通量截留影響36
• 2.3.3.2 次氯酸鹽處理時間對PVDF中空纖維膜通量影響36-37
• 2.3.3.3 次氯酸鹽處理對PVDF中空纖維膜強度影響37-38
• 2.3.3.4 次氯酸鹽處理對結(jié)構(gòu)的影響38-40
• 2.4 本章小結(jié)40-42
• 第三章 保存時間及后處理對聚砜膜孔研究42-52
• 3.1 前言42
• 3.2 實驗部分42-44
• 3.2.1 實驗藥品及器材42-43
• 3.2.2 實驗步驟43-44
• 3.2.3 測試與表征44
• 3.2.3.1 水通量和截留率測試44
• 3.2.3.2 掃描電鏡44
• 3.3 結(jié)果與討論44-50
• 3.3.1 保存時間對不同性能聚砜超濾膜孔影響44-46
• 3.3.2 保存溫度對不同性能聚砜超濾膜孔影響46-47
• 3.3.3 熱風熱定型處理對大通量聚砜膜的影響47-50
• 3.3.3.1 熱風定型時間對通量的影響47-48
• 3.3.3.2 熱風定型溫度對通量的影響48-50
• 3.4 本章小結(jié)50-52
• 第四章 超濾膜截留性能的測試研究52-72
• 4.1 前言52-53
• 4.2 實驗部分53-56
• 4.2.1 實驗試劑53
• 4.2.2 實驗儀器53-54
• 4.2.3 實驗方法54-55
• 4.2.3.1 測定聚乙二醇含量方法54-55
• 4.2.3.2 測定卵清蛋白含量方法55
• 4.2.3.3 測定碳素墨水含量方法55
• 4.2.4 測試與表征55-56
• 4.2.4.1 水通量和截留率測試55
• 4.2.4.2 掃描電鏡55-56
• 4.3 結(jié)果與討論56-71
• 4.3.1 聚乙二醇測定超濾膜截留率的影響因素56-63
• 4.3.1.1 D試劑的儲存條件對標準曲線的影響56-58
• 4.3.1.2 D試劑用量對吸光度的影響58-60
• 4.3.1.3 緩沖溶液用量對吸光度的影響60-61
• 4.3.1.4 顯色時間的影響61-62
• 4.3.1.5 檢測PEG截留率簡便方法的提出62-63
• 4.3.2 卵清蛋白測定超濾膜截留率的影響因素63-68
• 4.3.2.1 卵清蛋白濃度對截留率的影響64-65
• 4.3.2.2 操作壓力對截留率的影響65-67
• 4.3.2.3 運行時間對卵清蛋白截留率的影響67-68
• 4.3.3 碳素墨水測定超濾膜截留率影響68-71
• 4.4 本章小結(jié)71-72
• 第五章 結(jié)論72-74
• 參考文獻74-78
• 碩士期間發(fā)表的論文78-80
• 致謝80

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10 韓s，

本文編號：626254