La polivinilpirillidona (PVP) és un polímer soluble en aigua amb una excel·lent hidròfilitat. L'addició de PVP pot millorar considerablement la hidròfilitat del fluorur de polivinil·lè (PVDF), poliethersulfone (PES), polisulfone (PS), etc.
1. Resum
Segons la mida dels porus de la membrana, hi ha microfiltració, ultrafiltració, osmosi inversa, membrana de diàlisi, membrana de gasificació permeable, membrana de separació de gasos i membrana de separació d'ions. El mecanisme de microfiltració i ultrafiltració és el mecanisme de tamisat, i els altres són els mecanismes de dissolució i difusió. Segons l'estructura, es pot dividir en dos tipus: membrana simètrica i membrana asimètrica. Els mètodes de formació de pel·lícules actualment inclouen principalment el mètode d'inversió de fase, el mètode d'estirament de fusió, el mètode de gravat de pistes i el mètode de sinterització de pel·lícula inorgànica. El mètode d'inversió de fases és el mètode més utilitzat per preparar membranes de microfiltració i ultrafiltració. El mètode d'inversió de fase és preparar una solució polimèrica homogènia d'una certa composició, i canviar l'estat termodinàmic de la solució a través d'un determinat mètode físic de manera que se separi gradualment de la solució polimèrica homogènia, i finalment es transformi en una condensació tridimensional de tipus xarxa macromolecular. Estructura de cola. Aquest gel macromolecular tridimensional en forma de xarxa constitueix la membrana de separació.
El mètode d'inversió de fase es pot dividir en el mètode d'inversió de fase d'evaporació de dissolvents, mètode d'inversió de fase induïda tèrmicament, mètode d'inversió de fase de deposició de vapor i mètode d'inversió de fase de precipitació d'immersió segons diferents propietats termodinàmiques de la solució canviada. Entre ells, el mètode de conversió de fase de precipitació d'immersió té el procés de preparació més senzill i pot ajustar millor el rendiment i l'estructura de la membrana. És el mètode més extens per a la preparació d'ultrafiltració i microfiltració. Entre ells, el tall de pes molecular de la membrana d'ultrafiltració és de 1000-100000.
2. Factors que afecten el rendiment de la membrana
Els quatre aspectes de la composició de la solució de fosa, les condicions de la membrana, la temperatura i composició del bany de gel, i la composició del porus anterior afecten el rendiment de la membrana, que es reflecteix principalment en la taxa de transferència de massa. Entre ells, el porogen afecta la termodinàmica de separació de fase i la cinètica de transferència de massa del sistema de membrana de fosa líquida, afectant així el procés de formació de pel·lícules i canviant l'estructura de la membrana.
3. Mecanisme de formació de porus PVP
Quan el PVP s'utilitza com a porogen, es concentrarà a la superfície de la membrana. Quan la superfície de la membrana està en contacte amb l'aigua, el PVP es dissoldrà a l'aigua per formar un canal perquè els no dissolvents entrin a la membrana. Aquests punts constitueixen els punts de creixement dels porus semblants als dits. , En el procés posterior, creix fins a la matriu de membrana per formar porus semblants als dits. Al final, la fase densa del polímer es forma en una pel·lícula, i la fase diluïda del polímer s'elfà (PVP).
4. Afegeix una relació
La proporció de PVP afegit és generalment de 2-8 wt% (l'interval no és fix, s'ha de determinar d'acord amb les condicions específiques de formació de pel·lícules). Augmentar la quantitat d'addició augmentarà la porositat de la membrana, però reduirà la força i la hidrofobicitat de la membrana, que afectarà el rendiment de la membrana.