摘 要:介紹了我國(guó)微孔濾膜的研發(fā)和當(dāng)前應(yīng)用的概況, 簡(jiǎn)要分析了我國(guó)微孔濾膜的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)及其應(yīng)用前景.
關(guān)鍵詞:微孔濾膜;膜分離技術(shù);孔徑;澄清過(guò)濾;親水性;疏水性
在膜分離技術(shù)應(yīng)用中, 微孔濾膜是產(chǎn)業(yè)化最早,應(yīng)用面最廣, 同時(shí)也是消耗量最大的一個(gè)膜品種.由于微孔濾膜過(guò)濾技術(shù)具有使用方法簡(jiǎn)單、快速、高效節(jié)能等優(yōu)點(diǎn), 因而倍受關(guān)注和采納, 現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用到食品飲料、醫(yī)藥、化工、電子、能源及環(huán)保等領(lǐng)域.
幾十年來(lái), 微孔濾膜在其應(yīng)用過(guò)程中, 已逐步取代或提升了很多傳統(tǒng)的過(guò)濾工藝, 如熟啤酒澄清過(guò)濾中代替了原先的紙板精濾機(jī), 進(jìn)而提高了熟啤酒的清亮度;在空氣除菌過(guò)濾中取代了原先的棉布、活性炭填充塔, 確保了除菌效果.作為一項(xiàng)獨(dú)特的分離技術(shù), 它已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè), 尤其是高、精、尖端技術(shù)產(chǎn)業(yè), 如電子、生物制藥、科學(xué)研究、及質(zhì)量檢測(cè)等領(lǐng)域中保證產(chǎn)品質(zhì)量的不可缺少的重要手段之一.由于其優(yōu)越的特性及廣泛的應(yīng)用范圍, 因此在世界膜市場(chǎng)的總體構(gòu)成中, 微孔濾膜產(chǎn)品占有最大的份額.
微孔濾膜及其主要特征
微孔濾膜是功能分離膜大家族中的一個(gè)主要成員, 可分為有機(jī)微孔濾膜和無(wú)機(jī)微孔濾膜.通常認(rèn)為微孔濾膜的主要功能是用于分離液相或氣相中大于0 .05 μm 的微粒或物質(zhì).以孔徑大小來(lái)說(shuō), 這并沒(méi)有一個(gè)嚴(yán)格的限定, 因?yàn)樵谏?、下界限中它與超濾膜和粗過(guò)濾有一部分重疊區(qū), 通常認(rèn)為微孔濾膜的孔徑定在0 .05 μm 到8 μm 之間的較多.
微孔濾膜的主要特征表現(xiàn)在下列幾點(diǎn):
(1)分離效率高是微孔濾膜最重要的性能特性之一.該特性受控于膜的孔徑和孔徑分布.圖1 所示為0 .45 μm 孔徑的微孔濾膜與定量分析用的濾紙的孔徑分布的比較圖.
由圖1 可見(jiàn), 曲線越是陡直, 孔徑分布越好, 這是微孔濾膜的重要特性指標(biāo)之一.只有達(dá)到孔徑的高度均勻, 微孔濾膜的過(guò)濾精度才能達(dá)到高度準(zhǔn)確.
(2)空隙率高:單位體積的微孔濾膜內(nèi)孔體積占的份額很大, 用相轉(zhuǎn)化法制造的有機(jī)高聚物類的微孔膜, 空隙率一般可高達(dá)70 %以上.據(jù)有關(guān)資料報(bào)道約107 ~ 1011個(gè)孔/cm2 .
(3)絕大多數(shù)微孔濾膜的厚度在90 ~ 105 μm(無(wú)機(jī)微孔濾膜和核孔膜除外).與普通深層過(guò)濾介質(zhì)(目前也常稱深層過(guò)濾膜)相比, 只有它們的幾分之一厚, 甚至更薄.這不僅有利于過(guò)濾速度, 而且, 對(duì)過(guò)濾某些價(jià)格昂貴, 且量又少的貴重液體, 無(wú)疑在過(guò)濾過(guò)程中由于被過(guò)濾層吸附而造成的損失將非常少.
(4)高分子聚合物制成的微孔濾膜為一均勻的連續(xù)體, 過(guò)濾時(shí)沒(méi)有介質(zhì)脫落, 不會(huì)產(chǎn)生二次污染,從而能得到高度純潔的濾液或氣體.
(5)由于微孔濾膜主要是表面截留分離, 所以其納容量較小, 易被堵塞, 因此它最適合應(yīng)用在精密的終端過(guò)濾.