超濾膜是一種孔徑規(guī)格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的一種微孔過(guò)濾膜。超濾膜采用壓力差為推動(dòng)力的膜過(guò)濾方法為超濾膜過(guò)濾。以膜的 額定孔徑范圍作為區(qū)分標(biāo)準(zhǔn)時(shí)壓力差為推動(dòng)力的膜過(guò)濾可區(qū)分為:微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02~10μm;超濾膜(UF)為 0.001~0.02μm;逆滲透膜(RO)為0.0001~0.001μm。超濾膜的孔徑只有幾納米到幾十納米,也就是說(shuō)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。
超濾膜的結(jié)構(gòu)有對(duì)稱(chēng)和非對(duì)稱(chēng)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(chēng)膜。又根 據(jù)膜的致密層是在中空纖維的內(nèi)表面或者外表面,雙分為內(nèi)壓式和外壓式?,F(xiàn)在應(yīng)用的為清一色全為外壓式。主要優(yōu)點(diǎn)為單位容積內(nèi)裝填的有有效膜面積大,且占地 面積小。 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(例如:醋酯纖維或與其性能類(lèi)似的高分子材料)、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。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。 PTFE(聚四氟乙烯):適合水系及各種有機(jī)溶劑,耐所有溶劑,低溶解性。具有透氣不透水、氣通量大、高微粒截留率、耐溫性好,抗 強(qiáng)酸、堿、有機(jī)溶劑和氧化劑,耐老化及不粘、不燃性和無(wú)毒、生物相容性等特點(diǎn)。其相關(guān)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、環(huán)保、電子、食品、能源等領(lǐng)域。 水系 PES(聚醚砜):具有較高的化學(xué)和熱穩(wěn)定性,流速快、耐酸堿能力強(qiáng)(pH范圍1-14); 具有高機(jī)械強(qiáng)度。水系CA(醋酸纖維):適合水溶液,較低的 蛋白吸附,流速高,熱穩(wěn)定性強(qiáng),不適用于有機(jī)溶劑,特別適用于水基溶液。有機(jī)系尼龍:具有良好的親水性,耐酸耐堿,抗氧化劑。不僅適用于含有酸堿性的水溶 液,更適用于含有有機(jī)溶劑,如醇類(lèi)、烴類(lèi)、脂類(lèi)、酚類(lèi)、酮類(lèi)等有機(jī)溶劑。有機(jī)系尼龍:適用于絕大多數(shù)有機(jī)溶劑和水溶液,可用于強(qiáng)酸,70%乙醇、二氯甲烷 等有機(jī)溶劑。耐高溫,強(qiáng)度好。
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,其中,中空纖維式國(guó)內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的一種,其典型特點(diǎn)為沒(méi)有膜的支撐物,是靠纖維管的本身強(qiáng)度來(lái)承受工作壓壓力的。
超濾膜目前廣泛用于如醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、環(huán)境工程等中溶質(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。
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