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增强型中空纤维膜界面结合状态的研究

白倩倩  肖长发  张旭良  黄庆林  胡晓宇  
【摘要】:分别以熔融纺丝-拉伸法聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维基膜和二维编织技术制备的聚丙烯腈(PAN)纤维中空编织管为增强体,以6 wt%~18 wt%的PVDF溶液和10 wt%的PAN溶液为铸膜液,通过共挤出纺丝技术,制备了四种增强型中空纤维膜,即同质增强型PVDF、PAN中空纤维膜和异质增强型PVDF、PAN中空纤维膜.由于在膜生物反应器(MBR)系统扰动震荡环境和膜反洗过程中增强型中空纤维膜对于其界面结合强度的需求远大于其对拉伸强度的要求.因此,借助溶解度参数法和超声震荡法分析和讨论表面分离层与增强体之间的界面结合状态,不但为MBR系统中膜的选择提供更好的参考依据,也为增强型中空纤维膜界面结合提供一种全新的表征方法.结果表明,同质增强型中空纤维膜的界面结合状态明显优于异质增强型中空纤维膜,受相同超声震荡作用后,前者的水通量变化较小,而后者因界面结合状态较差,已发生界面损伤或剥离,导致膜的水通量变化较大.同时,PVDF中空纤维膜基膜作为增强体较由PAN纤维中空编织管作为增强体制备的增强型中空纤维膜界面结合更好,状态更稳定.

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