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PVPK30在中空纤维超滤膜中应用

  对膜表面外观的影响

  用PVPK30作添加剂获得的膜表面均匀、光洁、整齐,其原因是PVP的粘度大,成膜性能较好。

  对铸膜液粘度的影响

  PVP水溶性最好,形成的嵌段结构更易以密集的方式堆积,铸膜液粘度增加幅度最大。

  对膜孔隙率的影响

  PVPK30作添加剂形成的膜的孔隙率较高。PVP具有良好的亲水性,在成膜后易于被洗去,具有较好致孔作用,同时膜的皮层由于PVPK30含量增加,改变了大分子在皮层的排列状态,易于形成大孔,使得皮层的孔隙率上升,这是PVPK30作添加剂形成的膜孔隙率较PEG1000和T80 高的原因。

  对膜水通量的影响

  PVP K30水溶性最好,添加PVP K30的膜浸入凝胶浴之后迅速发生相变,其原因是由于PVP K30 会在膜和空气的界面富集,其形成的膜水通量就比较高。当PVP K30的质量分数为6%时,五孔的外表皮层结构比较疏松,层内结构微孔数量较多而且分布较为均匀,中间部分是大的类指状孔穴和海绵状孔结构,这种膜结构具有较高的水通量,其机械性能也较好。随着PVP K30 的质量分数的进一步增大,达到8%时,虽然中空纤维膜的支撑层也是大的孔穴,但是孔大小不均匀,这对膜的机械性能不利。外表皮层也比较致密,同时海绵状结构中的微孔孔径也变小,因此膜的水通量变低。

  对膜的断裂强度和拉伸率的影响

  PVP K30不仅能增大膜的伸长率,而且能使膜的抗拉强度有较大程度的增大。随着铸膜液粘度的增加,膜的拉伸强度也大大增加,且PVP K30的质量分数为6%时制得的膜的机械性能较好。含量低时,由于大分子之间接触几率小,大分子之间建立起的物理交联点也就少,无法形成凝胶体,因此纤维的断裂强度和断裂伸长率均很低,纤维较脆,而含量较大时则导致缠结点密度增大,纤维的断裂强度和伸长率得到有效提高。由于PVP的亲水性好,它作添加剂制得的铸膜液的粘度较大,所以膜的机械性能比较好。

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