非溶剂添加剂对聚醚砜中空纤维膜的结构调控

作者:张浩然; 张露; 蒋金虎; 沈春银; 王艳莉; 戴干策
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以聚醚砜(PESU)为膜材料,N、N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂,水为非溶剂添加剂,聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为改性致孔剂,采用非溶剂相分离法纺制了不同非溶剂含水量(质量分数)和不同湿壁厚度的PESU中空纤维膜,通过改变纺丝液配方中的含水量和膜丝的湿壁厚度,研究了中空纤维膜结构的调节机理。研究了膜长丝的孔径和外表面分布、内径、干缩比和破裂压力等参数。结果表明,纺丝液配方中含水量的增加和湿壁厚度的增加都会增加膜外表面的平均孔径。当湿壁厚度为60 m,含水量为7%时,中空纤维膜外表面的平均孔径可达到最大值0.5572 m,比湿壁厚度为45 m,含水量为0%时的0.2674 m高出约108.4%,含水量从0%增加到7%,膜丝内部往往从相对松散的海绵孔结构形成更致密的海绵孔结构。膜丝的孔隙率从90.1%下降到79.9%,平均干缩比从25.2%下降到16.3%,破裂压力从0.34MPa上升到0.44MPa。