La polivinilpirrolidona (PVP) es un polímero soluble en agua con excelente hidrofilicidad. La adición de PVP puede mejorar en gran medida la hidrofilicidad del fluoruro de polivinilideno (PVDF), polietersulfona (PES), polisulfona (PS), etc.
1. Resumen
De acuerdo con el tamaño de los poros de la membrana, hay microfiltración, ultrafiltración, ósmosis inversa, membrana de diálisis, membrana de gasificación permeable, membrana de separación de gases y membrana de separación de iones. El mecanismo de microfiltración y ultrafiltración es el mecanismo de tamizado, y los otros son los mecanismos de disolución y difusión. Según la estructura, se puede dividir en dos tipos: membrana simétrica y membrana asimétrica. Los métodos de formación de película actualmente incluyen principalmente el método de inversión de fase, el método de estiramiento de fusión, el método de grabado de orugas y el método de sinterización de película inorgánica. El método de inversión de fase es el método más utilizado para preparar membranas de microfiltración y ultrafiltración. El método de inversión de fase consiste en preparar una solución polimérica homogénea de una determinada composición, y cambiar el estado termodinámico de la solución a través de un determinado método físico para que se separe en fase de la solución polimérica homogénea y, finalmente, se transforme en una condensación de tipo de red macromolecular tridimensional. Estructura de pegamento. Este gel macromolecular tridimensional en forma de red constituye la membrana de separación.
El método de inversión de fase se puede dividir en método de inversión de fase de evaporación de solvente, método de inversión de fase inducida térmicamente, método de inversión de fase de deposición de vapor y método de inversión de fase de precipitación de inmersión de acuerdo con las diferentes propiedades termodinámicas de la solución cambiada. Entre ellos, el método de conversión de la fase de precipitación por inmersión tiene el proceso de preparación más simple y puede ajustar mejor el rendimiento y la estructura de la membrana. Es el método más extenso para preparar ultrafiltración y microfiltración. Entre ellos, el corte de peso molecular de la membrana de la membrana de ultrafiltración es 1000-100000.
2. Factores que afectan el rendimiento de la membrana
Los cuatro aspectos de la composición de la solución de fundición, las condiciones de la membrana, la temperatura y la composición del baño de gel y la composición del formador de poros afectan el rendimiento de la membrana, que se refleja principalmente en la tasa de transferencia de masa. Entre ellos, el porógeno afecta la termodinámica de separación de fases y la cinética de transferencia de masa del sistema de membrana de fundición líquida, afectando así el proceso de formación de la película y cambiando la estructura de la membrana.
3. Mecanismo de formación de poros PVP
Cuando el PVP se utiliza como porógeno, se concentrará en la superficie de la membrana. Cuando la superficie de la membrana está en contacto con el agua, el PVP se disolverá en el agua para formar un canal para que los no disolventes entren en la membrana. Estos puntos constituyen los puntos de crecimiento de los poros en forma de dedo. , En el proceso posterior, crezca hasta la matriz de membrana para formar poros en forma de dedos. Al final, la fase densa del polímero se forma en una película, y la fase diluida del polímero se eluye (PVP).
4. Añadir ratio
La proporción de PVP añadida es generalmente del 2-8% en peso (el intervalo no es fijo, debe determinarse de acuerdo con las condiciones específicas de formación de la película). Aumentar la cantidad de adición aumentará la porosidad de la membrana, pero reducirá la resistencia y la hidrofobicidad de la membrana, lo que afectará el rendimiento de la membrana.