高强度复合型PVDF中空纤维膜制备研究

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本文以普通PVDF中空纤维膜为基膜,以涤纶纤维编织增强层,通过PVDF涂膜液涂敷的方法,制备得到了高强度复合型PVDF中空纤维膜,并进行了面向工业生产应用的连续化生产工艺设计。 论文研究了高强度复合型PVDF中空纤维膜涂膜液中PVDF浓度、PVP浓度、涂膜液涂敷温度、凝固浴中乙醇含量以及纤维增强层中纤维支数对膜形貌结构、孔隙率、平均孔径、纯水通量、爆破强度及断裂拉伸强度的影响。研究结果表明:纤维增强层位于中空纤维基膜与涂层之间,三者结合紧密,涂层呈较薄的致密结构。随着PVDF浓度的增加,高强度中空纤维膜平均孔径与纯水通量下降,爆破强度增强,而断裂拉伸强度变化较小;随着PVP浓度的增加,平均孔径与纯水通量呈上升趋势,爆破强度与断裂拉伸强度均随之下降;涂膜液涂敷温度上升,平均孔径与纯水通量逐渐降低,而爆破强度与断裂拉伸强度则无明显变化;凝固浴中乙醇含量增多,平均孔径、纯水通量、爆破强度及断裂拉伸强度均呈增大趋势;纤维增强层中纤维支数增多,平均孔径增大,纯水通量反而下降,膜爆破强度与断裂拉伸强度均呈近似直线关系增强;对于孔隙率,纤维支数为控制因素,随其增多而有较明显的上升,其他因素影响较小。 此外,本文对工业化生产所需关键设备-涂膜喷头进行了独特设计,对现有的线带编织设备进行改造,使其成为适应本生产流程的纤维增强层编织装置,并提出了完整的高强度PVDF中空纤维膜生产工艺流程。 研究表明:利用纤维编织纤维增强层制备高强度PVDF中空纤维膜的方法切实可行,所得中空纤维膜最高断裂拉伸强度达60MPa以上,爆破强度达0.55MPa以上,且易于实现工业化生产。
其他文献
本文以亚甲基锗烯、二甲基亚甲基锗烯、二氯亚甲基锗烯分别与乙烯、甲醛、乙醛和丙酮,亚甲基锗烯与顺,反-2-丁烯的环加成反应为理论研究模型,系统地研究了它们之间所发生的环