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标题: 制膜工艺简介 [打印本页]

作者: nanopure9    时间: 2021-9-28 07:48
标题: 制膜工艺简介
本帖最后由 nanopure9 于 2021-9-28 07:55 编辑


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2021-09-28   环球过滤分离技术网   nanopure9

制膜工艺:

一,为NIPS,即非溶剂致相分离法(Nonsolvent Induce Phase Separation),又称湿法。它的工艺流程是将聚合物溶于溶剂中,形成均相溶液,这时再缓慢加入与溶剂互溶性更强的试剂(称为萃取剂)把溶剂萃取出来,形成以聚合物为连续相、溶剂为分散相的两相结构,再除去溶剂,得到具有一定孔结构的聚合物。

二,热致相分离法,英文缩写TIPS,是Thermally Induced Phase Separation 的简称,他是1981年由美国A.J.Castro提出的一种新的制备聚合物微孔膜的方法,并申请了专利。它的工艺过程及原理是在聚合物的熔点以上,将聚合物溶于高沸点,低挥发性的溶剂(又称稀释剂)中,形成均相溶液。然后降温冷却。在冷却过程中,体系会发生分相过程。这个过程分两类,一类是固-液相分离(简称S-L相分离),一类是液-液相分离(L-L相分离)。控制适当的工艺条件,在分相之后,体系形成以聚合物为连续相,溶剂为分散相的两相结构。这时再选择适当的挥发性试剂(即萃取剂)把溶剂萃取出来,从而获得一定结构的聚合物微孔膜。

用热致相分离法制备微孔膜通为以下五步:
(1)在一定温度下,按一定比例配制铸膜液。首先要选择一种高沸点、低分子质量的稀释剂,此稀释剂在室温下为液体或固体,升高时与高聚物形成均相溶液。该均相溶液在开涂膜时其温度必须小于稀释剂的沸点,且通常比原料的熔点或玻璃化温度高25~100℃。
(2)将上述溶液预制成所需的形状,如薄膜、块状、中空纤维等。
(3)溶液在冷却过程中发生相分离并伴随着纤维的固化。
(4)一般可用溶剂萃取、减压等方法脱除稀释剂。
(5)通常蒸发除去萃取剂,形成微孔结构。

与NIPS相比,TIPS有以下优点:
1)与传统的非溶剂致相分离法相比,TIPS法适用于常温下溶解性差、甚至由于高度结晶而不溶解的聚合物,因此TIPS法的适用范围更为广泛。
2)TIPS法制膜的成型过程中需要控制的参数少,因此过程更容易实现稳定和连续;制得的膜孔径分布均匀,空隙率高,强度好。
3)TIPS法制得膜结构形态多样化,更容易满足实际应用的需要。
4)它通过较为迅速的热交换促使高分子溶液分相,而不是缓慢的溶剂-非溶剂交换。
5)TIPS法避免了NIPS法优于存在溶剂-非溶剂交换,导致成膜液中部分溶剂参与了聚合物凝胶化,所以孔隙率低的缺点。
6)TIPS法可用于难以采用NIPS法制备的结晶性聚合物微孔滤膜的制备,而且TIPS法的影响因素要比NIPS法少,更容易控制。
7)由TIPS法可获得多种微观结构,如开孔,闭孔,各同向性,各异向性,非对称等。

  除此之外,两种方法制备出来的膜丝,在性能上也会存在一定的差异。热法制备的超滤膜丝强度更好,耐性更强;湿法制备的超滤膜丝质地较为柔软,在实际应用中的优势体现在节约了曝气量,降低运营成本。同时,热法制膜的成本相比湿法要高,成品价格也就更高。


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