中空纖維膜的制備,中空纖維膜生產(chǎn)廠家

　　一.中空纖維陶瓷膜是什么?

　　陶瓷膜是一種無機(jī)膜。自20世紀(jì)90年代正式工業(yè)化生產(chǎn)以來，已廣泛應(yīng)用于環(huán)境工程、生物制藥工程、食品飲料工業(yè)、紡織印染工業(yè)、化工冶金石油工業(yè)等領(lǐng)域。目前，陶瓷薄膜的形式主要分為管型、多通道型、平片型和中空纖維型。管徑(1~5mm)小，管壁薄(0.1-1.5mm)，具有填充密度大、中空纖維陶瓷膜優(yōu)點(diǎn)。但普通管、多道型的填充密度不到300㎡/m3，中空纖維含量為30000㎡/m3。

　　陶瓷薄膜通常是一種非對(duì)稱或復(fù)合薄膜結(jié)構(gòu)，它由單層或多層陶瓷材料組成，其一般有一大孔支撐層、一至兩個(gè)中間過渡層、一多微孔或致密表面，分別起著機(jī)械支撐、接觸層和有效分隔層作用。與普通陶瓷膜相比，它不僅具有熱量高、化學(xué)穩(wěn)定性高、透過率高、使用壽命長、機(jī)械強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，而且具有密度高、膜壁薄、滲透性高、分離效率高、節(jié)約原材料、易于實(shí)現(xiàn)設(shè)備小型化的特點(diǎn)。

　　二、制備中空纖維陶瓷膜的方法。

　　中空纖維陶瓷膜的制備方法有模板法、靜電紡絲法、擠壓成型法、相轉(zhuǎn)化法。

　　①模版方法。

　　模版技術(shù)是用有機(jī)高分子中空纖維或活性碳纖維作為模板，將預(yù)處理好的模板浸入預(yù)制好的氧化物先驅(qū)體溶膠中，通過浸漬涂覆，在纖維上形成膠狀層，再經(jīng)干燥、高溫?zé)频玫街锌绽w維陶瓷膜。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，模板法制備了一種中空纖維陶瓷膜，它要求先用金屬醇鹽制得穩(wěn)定的聚合物溶膠，然后多次涂覆，得到厚度合適的膠凝層，工藝過程復(fù)雜，制備的薄膜容易開裂變形，不適宜大規(guī)模生產(chǎn)，因此主要用于實(shí)驗(yàn)室制備中空纖維膜。

　　②靜電紡絲法

　　靜電紡絲是指在高壓靜電作用下，通過插入管內(nèi)的中空針狀紡絲頭，將金屬醇鹽聚合物溶膠通過注入芯液形成空心結(jié)構(gòu)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可連續(xù)成型，因而適用于大批量陶瓷中空纖維制備。現(xiàn)已成功地應(yīng)用于ZrO2.Al2O3.TiO2.BaTiO3.La2CuO4等多種材料制備納米陶瓷中空纖維，制得納米纖維催化.藥物釋藥.射流技術(shù).分離凈化.氣體存儲(chǔ).能量轉(zhuǎn)換、氣體傳感器、環(huán)保等領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。

　　③相轉(zhuǎn)化法

　　互轉(zhuǎn)法制模，是制備一定成分的均相聚合物溶液，采用一定的物理方法，使溶液中的溶劑與周圍環(huán)境中的非溶劑進(jìn)行傳質(zhì)交換，從而改變?nèi)芤旱臒崃W(xué)狀態(tài)，使其與共聚物溶液發(fā)生相分離。最后形成一種三維大分子網(wǎng)絡(luò)型凝膠結(jié)構(gòu)，其中聚合物為連續(xù)相，分散相為聚合物稀相洗脫后留下的孔狀結(jié)構(gòu)。相位轉(zhuǎn)換法制備中空纖維陶瓷膜，具有工藝簡單、成本低廉、制備出的微結(jié)構(gòu)可控、一步成型得到不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的高滲膜等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)也可用于制備微濾、超濾、反滲透膜等非對(duì)稱結(jié)構(gòu)，并可用于制備對(duì)稱結(jié)構(gòu)或不對(duì)稱結(jié)構(gòu)的微孔濾膜。

　　④擠壓成型法

　　擠塑法制備中空纖維陶瓷膜，其工藝與工藝類似于單通道管式陶瓷膜，只是模具形狀、尺寸不同。制備過程如下：

　　(1)將適當(dāng)質(zhì)量配比的陶瓷粉料、添加劑(包括塑化劑、潤滑劑、粘結(jié)劑、分散劑等)和水混合均勻后，經(jīng)真空練泥制成塑性泥料

　　(2)將淤泥放置在適宜濕度的封閉環(huán)境中24小時(shí)以上，使用各種成型機(jī)械進(jìn)行擠壓成型。

　　(3)進(jìn)行干燥和高溫?zé)伞?/p>

　　擠塑法廣泛應(yīng)用于各類陶瓷材料的制造，工藝成熟，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。缺點(diǎn)是制備的中空纖維陶瓷膜為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，管壁較厚，被用作微濾膜或超濾膜時(shí)滲透通量低。因此，該方法主要用于制備中空纖維復(fù)合陶瓷膜支架。