詳解超濾的種類、生產方法、應用領域
發布時間：2024-03-26 16:25:24 人氣：0
一、超濾膜簡單分類及制備方法
超(chao)(chao)濾膜(mo)(mo)的(de)(de)制備材(cai)(cai)料(liao)(liao)大(da)體可分為有機(ji)高分子(zi)材(cai)(cai)料(liao)(liao)和無(wu)機(ji)材(cai)(cai)料(liao)(liao)兩大(da)類(lei)。有機(ji)高分子(zi)材(cai)(cai)料(liao)(liao)由(you)于具有品種多、韌性好、成(cheng)本低等點，而且，制膜(mo)(mo)工(gong)(gong)(gong)藝簡單，膜(mo)(mo)結構形態易于控制，因(yin)而成(cheng)為超(chao)(chao)濾膜(mo)(mo)制造工(gong)(gong)(gong)業中應用最為廣泛的(de)(de)材(cai)(cai)料(liao)(liao)。無(wu)機(ji)超(chao)(chao)濾膜(mo)(mo)進入(ru)工(gong)(gong)(gong)業領域較晚，研發時間短(duan)，市場應用較少。
1.無機膜的制備方法
無機膜(mo)的制備方法主要有(you)固(gu)態粒子燒(shao)結法和溶膠-凝膠(jiao)法(fa)。
（1）固(gu)態(tai)粒子燒結(jie)法
固態粒子燒(shao)結法(fa)主要用(yong)于制(zhi)(zhi)備微(wei)孔陶瓷膜(mo)或陶瓷膜(mo)載體，也適(shi)合制(zhi)(zhi)備微(wei)孔金屬膜(mo)。它是將無機(ji)材料(liao)的超細顆粒分散在溶劑中，加(jia)入適(shi)合的無機(ji)粘結劑形成穩(wen)定的懸浮液，制(zhi)(zhi)成坯，后(hou)經干燥，然(ran)后(hou)再在高溫下(xia)燒(shao)結處理得(de)到。
（2）溶膠-凝膠法
溶膠(jiao)-凝膠法(fa)是合(he)(he)成無機(ji)膜(mo)(mo)(mo)的重要方法(fa)，氧化物(wu)薄(bo)膜(mo)(mo)(mo)的制(zhi)備多采用此(ci)類方法(fa)。它是將(jiang)無機(ji)鹽或金屬有機(ji)化合(he)(he)物(wu)溶于溶劑中，使(shi)之發(fa)生(sheng)水解(jie)-縮聚反應(ying)，生(sheng)成物(wu)縮合(he)(he)聚集形成溶膠，后經(jing)蒸發(fa)干燥轉變(bian)為凝膠。這(zhe)種工(gong)藝可以制(zhi)備單組(zu)分(fen)和多組(zu)分(fen)金屬氧化物(wu)陶瓷膜(mo)(mo)(mo)且制(zhi)備的膜(mo)(mo)(mo)孔徑較(jiao)小。
2.高分子膜的(de)制備(bei)方法(fa)
主要(yao)有燒結法、拉伸法、徑跡蝕刻法、相(xiang)(xiang)轉(zhuan)化法，其中最多的是相(xiang)(xiang)轉(zhuan)化法。
（1）燒結法
燒結法(fa)是(shi)最簡單的(de)制(zhi)備(bei)(bei)多(duo)孔膜的(de)方法(fa)，它(ta)是(shi)將高分(fen)子粉(fen)狀顆粒(li)(li)物(wu)壓實(shi)并在高溫(wen)下均勻加熱，使粉(fen)粒(li)(li)熔(rong)融但未(wei)全熔(rong)化，這樣(yang)便形成一定的(de)孔隙(xi)，從而(er)可以(yi)制(zhi)備(bei)(bei)出膜。
（2）拉伸法(fa)
拉(la)(la)伸法適用于(yu)部(bu)分在(zai)室溫下(xia)無溶(rong)劑的(de)膜材料(liao)，主(zhu)要用于(yu)聚烯烴平(ping)板膜和中空纖維(wei)膜的(de)制備，擴寬了膜材料(liao)的(de)使用范圍(wei)。它的(de)原理是將薄膜在(zai)室溫下(xia)拉(la)(la)伸，在(zai)拉(la)(la)伸方向(xiang)上便出現狹縫狀的(de)細孔(kong)，再在(zai)較(jiao)高溫度下(xia)定型，得到對(dui)稱性多孔(kong)膜。
（3）徑(jing)跡蝕刻(ke)法
徑跡蝕(shi)刻法(fa)是(shi)使(shi)(shi)膜(mo)材(cai)料接受(shou)垂直的(de)高能(neng)粒子輻射，使(shi)(shi)聚合(he)物(wu)(wu)材(cai)料受(shou)損形(xing)成(cheng)(cheng)殘缺徑跡，此后將薄(bo)膜(mo)浸入(ru)刻蝕(shi)試劑中，便(bian)形(xing)成(cheng)(cheng)孔(kong)，其(qi)特點是(shi)形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)孔(kong)分布較為均(jun)勻。此種(zhong)方法(fa)采用的(de)是(shi)物(wu)(wu)理和化學雙重作用來(lai)制(zhi)(zhi)備膜(mo)。相(xiang)(xiang)轉化法(fa)，是(shi)按比(bi)例配置(zhi)一定(ding)組成(cheng)(cheng)的(de)聚合(he)物(wu)(wu)均(jun)相(xiang)(xiang)溶液組成(cheng)(cheng)鑄(zhu)膜(mo)液，并通過一定(ding)的(de)物(wu)(wu)理方法(fa)改(gai)變(bian)其(qi)熱力學狀(zhuang)態，使(shi)(shi)均(jun)相(xiang)(xiang)的(de)聚合(he)物(wu)(wu)溶液發生相(xiang)(xiang)分離(li)，它(ta)是(shi)通過控制(zhi)(zhi)相(xiang)(xiang)轉變(bian)來(lai)控制(zhi)(zhi)膜(mo)形(xing)態的(de)。相(xiang)(xiang)轉化法(fa)可以制(zhi)(zhi)備出各種(zhong)結構的(de)膜(mo)，是(shi)工業上最(zui)常用的(de)制(zhi)(zhi)膜(mo)方法(fa)，也(ye)是(shi)制(zhi)(zhi)備非(fei)對稱性膜(mo)的(de)主要(yao)方法(fa)。
（4）相(xiang)轉化(hua)法
相轉化法(fa)主要(yao)包括(kuo)浸(jin)沒沉淀(dian)法(fa)和熱致相分離(li)法(fa)，常用的是浸(jin)沒沉淀(dian)法(fa)，其制膜步驟為(wei)：
（1）將(jiang)高分子材料和添加劑(ji)(ji)溶于溶劑(ji)(ji)，配制鑄膜液；
（2）根據需(xu)要(yao)流延成(cheng)平板膜(mo)，或通過紡絲(si)法制成(cheng)中空(kong)纖(xian)維(wei)膜(mo)；
（3）物(wu)理方法(fa)使(shi)膜中(zhong)的溶(rong)劑部(bu)分蒸發(fa)；
（4）將膜浸漬在非溶劑凝(ning)固浴中，凝(ning)固成型；
（5）熱處(chu)理；
（6）對膜進行預壓處理。
二、超濾膜(mo)分離技術的應用
超(chao)濾(lv)(lv)膜的工業應(ying)用(yong)十分廣泛，已(yi)成為新型化工單元操作(zuo)之(zhi)一。用(yong)于分離、濃縮、純(chun)化生物制(zhi)品(pin)、醫(yi)藥(yao)制(zhi)品(pin)以(yi)及食品(pin)工業中；還用(yong)于血液處(chu)(chu)理(li)、廢(fei)水處(chu)(chu)理(li)和超(chao)純(chun)水制(zhi)備中的終端(duan)處(chu)(chu)理(li)裝置。在我國已(yi)成功地(di)利用(yong)超(chao)濾(lv)(lv)膜進行了中草藥(yao)的濃縮提純(chun)。
超濾(lv)膜(mo)隨著技術的(de)進(jin)(jin)步，其篩選功(gong)能必將得到改進(jin)(jin)和加強，對(dui)人類(lei)社會的(de)貢獻也將越來越大。本(ben)文主(zhu)要介紹超濾(lv)膜(mo)在(zai)水處理(li)，食(shi)品(pin)工業，醫藥工業和環境工程中的(de)應用。
1.在水處理中的應用
與傳統水(shui)處理(li)工藝相比，超濾(lv)(lv)工藝可(ke)以(yi)有(you)(you)(you)效地將原水(shui)中的(de)(de)大(da)分子、膠(jiao)體、蛋(dan)白質、微(wei)粒等去(qu)(qu)除(chu)，且當(dang)不使(shi)用(yong)(yong)(yong)化學或(huo)紫外消毒時超濾(lv)(lv)對病毒仍有(you)(you)(you)很好的(de)(de)去(qu)(qu)除(chu)效果，從而降低后續消毒加氯量，減少消毒副產物(wu)的(de)(de)生成(cheng)量。也就是(shi)(shi)說，超濾(lv)(lv)技術(shu)不僅(jin)是(shi)(shi)保障飲用(yong)(yong)(yong)水(shui)微(wei)生物(wu)安全性(xing)(xing)的(de)(de)最(zui)有(you)(you)(you)效技術(shu)，其還(huan)在很大(da)程(cheng)度上提高了飲用(yong)(yong)(yong)水(shui)化學安全性(xing)(xing)。同(tong)時其具(ju)有(you)(you)(you)使(shi)用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)壓(ya)力低、產水(shui)量大(da)，更便于操作的(de)(de)優點，故超濾(lv)(lv)技術(shu)被稱(cheng)之(zhi)為第三代(dai)飲用(yong)(yong)(yong)水(shui)技術(shu)倍受(shou)水(shui)處理(li)研究(jiu)者的(de)(de)關注。
2.在(zai)食品工(gong)業應(ying)用
當今(jin)社(she)會，食(shi)品的(de)(de)質量安全越(yue)來(lai)越(yue)受到人們的(de)(de)關注，膜分離(li)技(ji)術(shu)擁(yong)有無毒、無害、無污染的(de)(de)優點(dian)，在食(shi)品等行(xing)業得到廣泛的(de)(de)應(ying)用。例如，在果汁(zhi)生產中，超(chao)濾(lv)技(ji)術(shu)可以(yi)用于果汁(zhi)的(de)(de)澄清過濾(lv)。運用超(chao)濾(lv)技(ji)術(shu)澄清果汁(zhi)時(shi)，可確(que)保果汁(zhi)的(de)(de)色度、透(tou)光率等，也能解決了(le)持續化作業的(de)(de)難題。 乳(ru)(ru)制品(pin)行業也經常(chang)用(yong)到(dao)超濾(lv)膜技術(shu)，主要(yao)是(shi)乳(ru)(ru)蛋白(bai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)回收、脫(tuo)鹽和牛乳(ru)(ru)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)濃縮(suo)。目(mu)前超濾(lv)法已作(zuo)為(wei)乳(ru)(ru)清蛋白(bai)回收的(de)(de)(de)(de)(de)(de)標(biao)準技術(shu)，廣(guang)泛應用(yong)于(yu)各國的(de)(de)(de)(de)(de)(de)乳(ru)(ru)品(pin)工(gong)業中。超濾(lv)法可去除牛乳(ru)(ru)中大部分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水，簡化工(gong)藝。對脫(tuo)脂乳(ru)(ru)進行濃縮(suo)時，超濾(lv)法可以得(de)到(dao)蛋白(bai)質含量(liang) 80%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)脫(tuo)脂濃乳(ru)(ru)。利用(yong)超濾(lv)膜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)選擇(ze)性，醬油(you)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氨(an)基酸、鹽、等小分(fen)(fen)子風(feng)味物(wu)質透過膜而(er)細(xi)菌(jun)等大分(fen)(fen)子物(wu)質被截留，可以獲得(de)高澄清度優質醬油(you)。用(yong)超濾(lv)膜能除去酒(jiu)及飲料中殘留的(de)(de)(de)(de)(de)(de)酵母(mu)、細(xi)菌(jun)保持酒(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)澄清。
3.在醫藥方面的應用
以超濾膜技術在中藥(yao)方面的(de)應用來說(shuo)明[。超(chao)濾(lv)(lv)技術(shu)應用(yong)于(yu)中藥(yao)制(zhi)(zhi)劑(ji)(ji)(ji)的(de)精制(zhi)(zhi)過(guo)程(cheng)，與傳(chuan)統(tong)的(de)醇沉法(fa)相比(bi)，具有明顯的(de)優越(yue)性(xing)。首先，超(chao)濾(lv)(lv)為物理(li)(li)過(guo)程(cheng)，不(bu)加入(ru)化(hua)學試劑(ji)(ji)(ji)，對(dui)藥(yao)物有效(xiao)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)影響小，同時能減輕環境污染。其次，超(chao)濾(lv)(lv)方法(fa)操作簡單，可縮(suo)短生產周期，節(jie)約成(cheng)(cheng)(cheng)本。由于(yu)膜(mo)分(fen)離技術(shu)能最大限度地(di)除(chu)去高(gao)相對(dui)分(fen)子質量(liang)非藥(yao)效(xiao)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)或低(di)(di)藥(yao)效(xiao)成(cheng)(cheng)(cheng)分(fen)，因而是降低(di)(di)中藥(yao)制(zhi)(zhi)劑(ji)(ji)(ji)服用(yong)劑(ji)(ji)(ji)量(liang)、改善制(zhi)(zhi)劑(ji)(ji)(ji)的(de)口(kou)感和(he)成(cheng)(cheng)(cheng)品(pin)質量(liang)的(de)有效(xiao)方法(fa)。同時通過(guo)濾(lv)(lv)除(chu)在溶液(ye)中不(bu)穩(wen)定的(de)膠團、大分(fen)子等雜(za)質、熱(re)原、鞣質，提高(gao)了液(ye)體制(zhi)(zhi)劑(ji)(ji)(ji)(如注(zhu)射液(ye)、口(kou)服液(ye))的(de)澄明度，提高(gao)了注(zhu)射液(ye)的(de)安全性(xing)。且(qie)超(chao)濾(lv)(lv)時無相變，有利于(yu)保存中藥(yao)的(de)生理(li)(li)活性(xing)及理(li)(li)化(hua)穩(wen)定性(xing)。近年來，超(chao)濾(lv)(lv)技術(shu)在中藥(yao)領域已有較多的(de)成(cheng)(cheng)(cheng)功(gong)范(fan)例(li)。
4.在環境工程(cheng)中的應用
隨(sui)著社會經濟和工(gong)(gong)業化的(de)發(fa)展，世界各國都面臨(lin)著嚴(yan)重(zhong)的(de)環境問題。作(zuo)為近(jin)年來高速發(fa)展的(de)一(yi)項新技術，膜(mo)分離(li)技術得(de)到了迅(xun)猛的(de)發(fa)展。其在環境工(gong)(gong)程中的(de)應(ying)用主要為各種(zhong)工(gong)(gong)業過程的(de)污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)理、城市(shi)生(sheng)活污(wu)(wu)水(shui)(shui)處(chu)理及城市(shi)垃圾濾液的(de)處(chu)理，在含油廢水(shui)(shui)、造紙廢水(shui)(shui)、重(zhong)金(jin)屬離(li)子廢水(shui)(shui)中的(de)應(ying)用較多。 利(li)用(yong)(yong)(yong)超濾膜(mo)(mo)(mo)處理(li)電泳廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)在(zai)我國汽車、電器工(gong)業得到(dao)了廣泛(fan)應用(yong)(yong)(yong)，通過超濾膜(mo)(mo)(mo)可(ke)將(jiang)大(da)量金(jin)屬離子從(cong)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)中(zhong)回(hui)收出來(lai)重(zhong)(zhong)新利(li)用(yong)(yong)(yong) [21] 。 含油(you)(you)廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)的(de)(de)處理(li)乳(ru)化油(you)(you)中(zhong)含有(you)表面(mian)活性劑(ji)和起有(you)機物，油(you)(you)分(fen)是以微(wei)米大(da)小的(de)(de)離子存在(zai)水(shui)中(zhong)的(de)(de)，重(zhong)(zhong)力分(fen)離和粗粒化法都(dou)起不了作(zuo)用(yong)(yong)(yong)，而(er)采用(yong)(yong)(yong)超濾膜(mo)(mo)(mo)技術，使(shi)水(shui)和低分(fen)子有(you)機物透過膜(mo)(mo)(mo)，除(chu)(chu)油(you)(you)的(de)(de)同時去(qu)除(chu)(chu)COD（廢(fei)(fei)(fei)(fei)水(shui)中(zhong)能(neng)被強氧化劑(ji)氧化的(de)(de)物質(zhi)）及BOD（生(sheng)化需氧量），從(cong)而(er)實現油(you)(you)水(shui)分(fen)離。
三、超濾膜的(de)前景展望
在國(guo)外，超濾主要(yao)應用(yong)于飲用(yong)水處(chu)理，我國(guo)則(ze)主要(yao)用(yong)于工業(ye)領(ling)域(yu)的(de)廢水回用(yong)，作為(wei)反滲透的(de)預處(chu)理。在國(guo)內水工業(ye)市場，超濾技(ji)術已在電力、鋼鐵(tie)、化工等工業(ye)廢水處(chu)理領(ling)域(yu)得到較多應用(yong)。
隨(sui)著(zhu)經濟(ji)社會(hui)發展，大(da)規(gui)模廢水(shui)(shui)處理(li)(li)工程將越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)多，為超(chao)濾(lv)膜技術開(kai)辟(pi)了廣闊的(de)(de)市場空間。在國外，已(yi)經有(you)很(hen)多自(zi)來(lai)水(shui)(shui)廠應(ying)用(yong)超(chao)濾(lv)技術生產自(zi)來(lai)水(shui)(shui)，在國內，由于資金等(deng)問題還沒有(you)應(ying)用(yong)開(kai)來(lai)。但是隨(sui)著(zhu)國家和(he)地方飲用(yong)水(shui)(shui)標準(zhun)的(de)(de)修訂以(yi)及新規(gui)范的(de)(de)出臺，超(chao)濾(lv)技術必(bi)將被越(yue)(yue)來(lai)越(yue)(yue)多的(de)(de)自(zi)來(lai)水(shui)(shui)廠所(suo)采(cai)用(yong)。水(shui)(shui)質(zhi)污(wu)染(ran)也逐(zhu)漸成為我國城(cheng)市安全供(gong)水(shui)(shui)的(de)(de)最大(da)障礙。城(cheng)市生活污(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)和(he)中水(shui)(shui)回用(yong)將成為解決未來(lai)城(cheng)市水(shui)(shui)資源(yuan)危(wei)機的(de)(de)有(you)效(xiao)途徑之(zhi)一。因此超(chao)濾(lv)膜在未來(lai)市政污(wu)水(shui)(shui)處理(li)(li)市場將會(hui)具有(you)廣闊的(de)(de)市場空間。
技術咨詢可加技術工程師微信，微信號：19162345888
訂購產品可拔打我們服務熱線，也可以直接拔打：19162345888
原文出處：//easyluxury.cn/2024/sjhzx_03/787.shtml
上一篇：朋友，你家的車是用軟水洗嗎？
下一篇：你喝的功能水新鮮嗎？
