【摘要】：靜電紡絲纖維膜具有高孔隙率、較大的比表面積、優(yōu)良的機(jī)械性能等優(yōu)勢(shì),因而得到廣泛的研究與應(yīng)用。目前國(guó)內(nèi)對(duì)靜電紡絲纖維膜的滲透特性的研究很少,且尚未有無(wú)紡纖維膜與類平行纖維膜的對(duì)比研究。針對(duì)這一問(wèn)題,本文以制備的聚丙烯腈(PAN)纖維膜和聚偏氟乙烯(PVDF)纖維膜為研究對(duì)象,利用實(shí)驗(yàn)室自主搭建的水力滲透裝置,通過(guò)控制纖維膜自身參數(shù)和流體的特性參數(shù),對(duì)PAN纖維膜的水力滲透特性和PVDF纖維膜的穿透壓的影響因素進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。首先通過(guò)控制纖維膜紡絲過(guò)程參數(shù),制備了PAN和PVDF不同質(zhì)量濃度的無(wú)紡纖維膜和類平行纖維膜。并對(duì)各類纖維膜的表面形貌、纖維絲直徑、孔隙率等參數(shù)進(jìn)行了表征。結(jié)果表明纖維膜孔隙相互貫通,纖維絲表面光滑,纖維絲直徑在亞微米級(jí),最小直徑可達(dá)200nm。PAN纖維膜的孔隙率為80%~95%,PVDF纖維膜的孔隙率為70%~85%,且纖維絲直徑越小孔隙率越高,類平行纖維膜由于有序的排列結(jié)構(gòu),孔隙率小于同一直徑下的無(wú)紡膜孔隙率。其次,選取三種直徑、兩種結(jié)構(gòu)的PAN與PVDF纖維膜進(jìn)行水力滲透實(shí)驗(yàn),探究不同的膜參數(shù)和去離子水的流速對(duì)纖維膜滲透特性的影響。結(jié)果表明,水在PAN纖維膜膜孔中流動(dòng),纖維絲受到水流的牽引而發(fā)生滑移、彎曲與粘連,纖維膜受到壓縮,導(dǎo)致孔隙率和滲透性下降;對(duì)于PVDF纖維膜,由于PVDF具有疏水性,水進(jìn)入纖維膜孔需要一定的驅(qū)動(dòng)壓力,當(dāng)壓力達(dá)到某一值時(shí),水才能穿過(guò)纖維膜膜孔,而這個(gè)壓力值即為L(zhǎng)EP(Liquid Entry Pressure)。LEP與PVDF纖維膜的孔直徑、纖維絲直徑、流體的表面張力有關(guān)。最后,通過(guò)控制去離子水溫度、配制不同質(zhì)量濃度的NaCl溶液和乙醇溶液,探究了流體的動(dòng)力粘度和表面張力對(duì)纖維膜滲透特性的影響。結(jié)果表明,流體動(dòng)力粘度增加,PAN纖維膜的滲透性提高,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論公式一致;對(duì)于去離子水,溫度升高后水的動(dòng)力粘度下降,這會(huì)降低滲透性,但內(nèi)能和分子動(dòng)能增加,水分子在纖維膜孔內(nèi)擴(kuò)散速度增加,這會(huì)提高滲透性,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,滲透性與溫度無(wú)關(guān);流體表面張力增加,PVDF纖維膜的LEP增加,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論公式一致。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ340.64;TQ051.893

【參考文獻(xiàn)】

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3 姜?dú)J亮;樊華;侯得印;王軍;;溶劑對(duì)膜蒸餾用PVDF靜電紡絲納米纖維膜的影響[J];水處理技術(shù);2015年05期

4 朱同賀;陳思浩;樓建中;王繼虎;李洋;廖健俊;;基于靜電紡絲技術(shù)的PLGA載藥納米纖維膜的制備工藝[J];化工進(jìn)展;2015年03期

5 王嬌娜;馬利嬋;李麗;李從舉;;靜電紡PES微球/纖維低阻力復(fù)合空氣過(guò)濾膜的研究[J];高分子學(xué)報(bào);2014年11期

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本文編號(hào)：2607700