醋酸纖維素膜

1、改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用 目錄膜分離技術(shù)概述醋酸纖維素膜改性醋酸纖維素膜的制備醋酸纖維素膜的應(yīng)用發(fā)展前景of191 改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用 膜，是指在一種流體相內(nèi)或是在兩種流體相之間有一層薄的凝聚相，它把流體相分隔為互不相通的兩部分，并能使這兩部分之間產(chǎn)生傳質(zhì)作用。 膜分離技術(shù)是指借助膜的選擇滲透作用，在外界能量或化學(xué)位差的推動作用下對混合物中溶質(zhì)和溶劑進(jìn)行分離、分級、提純和富集。 簡介膜分離技術(shù)概述of192 改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用 膜的分類膜材料分為有機(jī)和無機(jī)兩大類。有機(jī)材料主要包括纖維素類、聚酰胺類、芳香雜環(huán)類、聚砜類、聚烯烴類、硅橡膠類、含氟高分子類等; 無機(jī)材料主要以

2、金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃等為主。of19 改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用3 醋酸纖維素纖維素的分子式為(C6H10O5)n，分子量為162n，其每個葡萄糖單元有三個羥基，若三個羥基全部乙酰化，即取代度DS=3，實際用于膜材料的醋酸纖維素的取代度DS=2.46，乙酰乙酞基含量為39.8%。醋酸纖維素膜of19 改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用4 CA膜醋酸纖維素膜醋酸纖維素膜顯微鏡下的顯微鏡下的CA膜膜of19 改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用5 CA膜的結(jié)構(gòu)1%表皮層表皮層 孔徑孔徑 0.00080.001 m過渡層過渡層孔徑孔徑 0.02 m多孔層多孔層孔徑孔徑 0.10.4 m99of19

3、改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用6來源廣泛來源廣泛價格便宜價格便宜無毒無毒 親水性良好親水性良好成膜性好成膜性好通量高通量高膜表面光潔膜表面光潔抗污染性好抗污染性好經(jīng)濟(jì)效益高經(jīng)濟(jì)效益高節(jié)能減排節(jié)能減排 CA膜的特點of19 改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用7 CA膜的發(fā)展120世紀(jì)初， Brown首次將醋酸纖維素(CA)制成膜，并于20年代公開發(fā)表了控制CA膜通透性的方法。1960年， Loeb和Sourirajan首次制備了高水通量、高脫鹽率的CA反滲透膜。 CA成為第一代反滲透膜材料，并且到現(xiàn)在仍是主要的反滲透膜材料。隨著膜技術(shù)不斷發(fā)展， CA不僅局限于反滲透膜材料， Kunst和Souriraj

4、ant制備了CA超濾(納濾)膜，使得CA在工業(yè)，如食品、生物化學(xué)等方面也有使用空間。23of19目前市場上使用的醋酸纖維素膜材料大多數(shù)為疏水性高分子材料，使膜的表面具有很強(qiáng)的疏水性。為降低和控制膜污染，增加純水通量，我們要將膜進(jìn)行改性處理。8改性醋酸纖維素膜 改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用 a.共混改性 b.表面接枝改性 c.涂覆改性 d.等離子改性CA膜的改性方法of19 聚乙二醇-醋酸纖維素膜的制備9 改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用（l）鑄膜液的配制：鑄膜液的配制：室溫下，在溶劑DMF中溶解一定質(zhì)量的CA，加人不同相對分子質(zhì)量的PEG，在50下攪拌至形成透明澄清的均相鑄膜液。添加的PEG相對分

5、子質(zhì)量分別為200、400、1000，添加量(以鑄膜液質(zhì)量計，下同)分別為3%和6%。（2）脫泡：脫泡：將鑄膜液在常溫下靜置4h，使鑄膜液中的氣泡脫除。（3）刮膜：刮膜：將脫泡后的鑄膜液流延至干凈的玻璃板一端，用刮膜機(jī)將其刮成240m的初生態(tài)膜。（4）成膜：成膜：將刮好的初生態(tài)膜立即浸人到約20e的去離子水中，經(jīng)相轉(zhuǎn)化過程凝固得到CA-PEG超濾膜。of1910 改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用通過判斷膜孔徑的變化，利用掃描電子顯微鏡(SEM)對膜表面進(jìn)行觀察，測定超濾膜的純水通量和截留率，得出以下結(jié)論?？紫堵试黾?且加量越多，孔隙率增加得也越多；孔徑變小，孔數(shù)增多； PEG-1000使膜表面的孔

6、數(shù)減少純水通量提高，且隨著透水時間延長，純水通量基本保持不變；截留率提高,其中,加入PEG-1000的CA膜的截留率由88%提高到92.1%。結(jié)果表明,PEG-200和PEG一400能有效改善CA超濾膜的孔徑和結(jié)構(gòu),使膜的微孔增多,孔間連通性增強(qiáng),孔隙率,純水通量及截留率增加。of19 改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用11 納米SiO2 -醋酸纖維素膜的制備采用無機(jī)納米粒子作為增強(qiáng)相，使其均勻分散在有機(jī)主體相中,可以提高與基體的界面粘結(jié),使應(yīng)力更好地傳遞給無機(jī)粒子,提高復(fù)合膜的滲透性,同時增加膜的柔韌性和使用壽命,降低成本。（1）聚合物溶解：分別稱取一定質(zhì)量的CA及一質(zhì)量比的CA和納米SiO2,置

7、于250 mL的燒杯中；同時稱取一定比例的DMF和丙酮溶劑，加入燒杯中。25下開啟磁力攪拌機(jī)進(jìn)行低速攪拌,待其完全溶解后停止攪拌。超聲分散1 h后得到均勻分散的、含一定比例納米SiO2的制膜液。靜止放置進(jìn)行脫泡,得到均勻無泡的制膜液。（2）刮膜：將脫泡后的制膜液流延至干凈的玻璃板表面，用刮膜器(本實驗用細(xì)玻璃棒)將其刮至一定厚度,可以用1m的薄紙片置于玻璃板兩端控制膜的厚度。（3）成膜:將刮好膜的玻璃板浸入不同溫度的去離子水中,采用相轉(zhuǎn)化法制膜。of19 改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用12 納米SiO2 -醋酸纖維素膜的制備結(jié)論1黏度增加2納米SiO2粒子未與其他化學(xué)組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)3膜的孔隙率

8、提高4膜表面微孔數(shù)增加納米SiO2粒子只是單純作為一種無機(jī)添加劑of1913 改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用醋酸纖維素膜的應(yīng)用 海水淡化利用醋酸正滲透膜來實現(xiàn)海水滲透脫鹽的海水淡化過程。驅(qū)動液：NH3/CO2of1914 改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用醋酸纖維素膜的應(yīng)用 廢水處理of1915 改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用醋酸纖維素膜的應(yīng)用 工業(yè)廢水處理實例：某港口含油洗滌廢水處理工程 經(jīng)過酸化調(diào)節(jié)池的預(yù)處理,可使污水中CODcr濃度降低10%15%,陰離子洗滌劑得到了有效的去除,有效減輕了后續(xù)生物處理的負(fù)荷;預(yù)處理后污水中的污染物在微孔膜生物反應(yīng)器中得以去除, 主要污染物CODcr 、SS、LAS

9、的總?cè)コ史謩e為96.18%、90.17%、88.17%。此項工藝具有良好的處理效果和抗沖擊負(fù)荷的能力;設(shè)備運行穩(wěn)定、可靠,工藝流程簡捷合理。of19 提高透明度 制造低度啤酒 超濾、反滲透 牛奶的濃縮 乳清蛋白回收 微濾、反滲透 澄清過濾，除菌 濃縮乳制品加工果汁加工啤酒生產(chǎn)葡萄酒提純16 改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用醋酸纖維素膜的應(yīng)用 食品工業(yè) 微濾、反滲透 提高透明度 降低酒精含量 超濾of1917 改性醋酸纖維素膜的制備及應(yīng)用醋酸纖維素膜的應(yīng)用 醫(yī)療醫(yī)藥CA膜的應(yīng)用 生物制藥提取中藥，具有不加熱，不需要化學(xué)藥品處理,不易破壞熱敏物質(zhì)等優(yōu)點 滲透藥物控制釋放穩(wěn)定性好，一般藥物釋放時間可延長到3個月甚至1年人工腎臟血液透析，具有良好的血液相容