聚氯乙烯中空纤维膜的研制

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膜科学与技术聚氯乙烯中空纤维膜的研制王军奚旦立徐大同邵丹（东华大学环境工程系，上海200051））为原料，N―甲基一2吡咯烷酮（NMP）作溶剂，研究PVC/NMP体系的枯度与溶解温度和PVC含量的关系。定性分析了纺丝细流中的溶剂扩散与中空纤居膜结构之间的关系。同时，通过纺丝动力学原理讨论了纺丝工艺参数对膜性能的影响。文中描述的聚氯乙烯中空纤居膜的最大透水率为80mLAcm2-h），截留率85%~95%（截留牛血青蛋白分子量为67000）。　　聚氯乙烯具有良好的化学稳定性和机械性能，将聚氯乙烯均聚物溶解在适当的溶剂中所制得的涂层，能经受酸、碱、盐水、油类、酯类、食品、腐蚀性气体和大气的老化。另外，聚氯乙烯成膜性能也较好，且价廉易得，因此，在制膜材料中脱颖而出，引起了人们的普遍关注。　　甲酰胺）体系通过相转化法形成聚氯乙烯平板微滤膜的过程进行了研究，他们的研究表明，聚氯乙烯微滤膜的结构主要由聚合物溶液的流动性控制的，与其它铸膜条件，如蒸发时间、相对湿度等没有太大的关系。高以武冠英等的方法。即先精确测得聚氯乙烯中时，聚氯乙烯溶液出现冻胶，即体系的粘度为无穷大。将温度、组成与粘度相关联，其关联式如式（4）所示：时的质量分数；Ti为任意温度；C为温度为Ti下的18时，常数A，B与组成的关系：空纤维膜的表观密度Pm，再与其真密度相比较。聚氯乙烯中空纤维膜的真密度就是聚氯乙烯的密度Ppvc.聚氯乙烯中空纤维膜的孔隙率由下式计算：2结果与讨论1聚氯乙烯溶液的粘度聚合物溶液的粘度，在纺丝工艺中是一个重要的工艺参数，粘度太大或太小，都会导致纺丝细流的不稳定，从而影响中空纤维膜的性能。因此在纺丝之前，对聚合物溶液体系的粘度充分的了解是非常必要的。在溶剂一定的情况下，影响聚氯乙烯溶液粘度的因素有两个，即聚氯乙烯的百分含量和它的溶解温度。是PVC/NMP体系的粘度随聚氯乙烯质量分数及溶解温度的变化情况。　　由可见，随着聚氯乙烯质量分数的增大及溶解温度的降低，聚氯乙烯溶液的粘度增大……　　当其他纺丝条件，如干纺程、卷绕速度、芯液流表1挤出体积流量对膜性能的影响挤出体积流量/（mL°min壁厚/mm截留率/%孔隙率/%膜的有效厚度/mm（1）卷绕装置给纺丝细流的拉伸力Ft；（2）纺丝能使聚合物分子向擂I列更加紧密，从趾细流自身的重力g；3）使纺丝产生厉度的惯性从表1中可看出，当挤出体积流量增大时，中空纤维的外径、壁厚、孔隙率和截留率均增大，而透水率减小。中空纤维外径和壁厚的变化可用连续性条件来解释，纺丝过程中的连续性条件如下t1（）：分别为喷丝头的外径和内径；P为喷出细流密度；Vo，V分别为挤出速度和纺丝细流的运动速度。当挤出速度增大而纺丝细流的运动速度不变时，为满足连续性条件，式（6）左边项n（R2空纤维的壁厚增大。由于芯液流量不变，因此中空纤维内径不变，所以中空纤维膜外径增大。　　中空纤维膜的透水率和截留率随挤出体积流量的变化情况与的结果一致。透水率随着中空纤维膜壁厚的增大而减小。　　在纺丝过程中纺丝细流受到的力主要有以下几力Fin；（4）纺丝细流同周围介质产生的摩擦力Ff；（5）纺丝细流本身的表面张力Fs；（6）纺丝细流内分子链的流变阻力Fr纺丝细流上任一点的作用力满足上述几个力间的平衡：距喷丝头L处卷绕设备所产生的外部张力Ft的表达式为：高以，赵玉琴，吕秀开，等。聚氯乙烯（PVC）超滤膜及工业化。北京工业大学学报，1992，（2）80~87.高以，马炳伦，李佩衍，等。聚氯乙烯超过滤膜性能的稳定化。水处理技术1998高以，赵玉琴。聚氯乙烯超滤膜及其稳定性。环境武冠英，孙本惠，戴卫国，等。铸膜液结构对聚氯乙烯超滤膜性能的影响。水处理技术1988（5）271~277.许振良，翟晓东，陈桂娥。高空隙率聚偏氟乙烯中空纤维超滤膜的研究。膜科学与技术2000（4）10~13.王贵恒主编，高分子材料成型加工原理。北京：科学