聚醚砜中空纤维膜工艺研究的进展

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1、第27卷第3期天津工业大学学报Vol.27No.32008年6月JOURNALOFTIANJINPOLYTECHNICUNIVERSITYJune2008聚醚砜中空纤维膜工艺研究的进展于湉，王海涛，杜启云，杨刘（天津工业大学中空纤维膜材料与膜过程教育部重点实验室，天津300160）摘要：在前人研究的基础上，对聚醚砜中空纤维膜制备过程进行较系统的讨论，针对聚醚砜（PES）浓度、添加剂种类、溶剂种类、填充液、以及凝固浴等制膜条件，综述其对PES中空纤维膜性能及结构的影响.关键词：聚醚砜；中空纤维膜；纺丝组份；纺丝条件中图分类号：

2、TS102.528.1；TQ340.642文献标识码：A文章编号：1671-024X（2008）03-0100-05ResearchprogressonprocessofpolyethersulfonehollowfibermembraneYUTian，WANGHai-tao，DUQi-yun，YANGLiu（KeyLaboratoryofHollowFiberMembranematerialsandMembraneProcessofMinistryofEducation,TianjinPolytechnicUniversi

3、ty，Tianjin300160，China）Abstract：TheinfluencingfactorsintheprocessofpreparationforPEShollowfibermembranewerediscussedonthebasisofpreviousresearch，whichmainlyconsistedofPESconcentration，additive，solvent，fillliquidandcondensate.Moreover，theeffectoftheabovefactorsonthe

4、performanceofPEShollowfibermembranewascomprehensivelysummarized.Keywords：polyethersulfone；hollowfibermembrane；spinningcomponent；spinningcondition聚醚砜（polyethersulfone，简称PES）又称聚苯醚砜1纺丝组份对PES中空纤维膜性能的影响或聚芳醚砜，是英国ICI公司在1972年开发的一种综合性能优异的热塑性高分子材料，是目前得到应用的1.1PES浓度对膜性能的影响为数不多

5、的特种工程塑料之一，被誉为第一个综合了中空纤维膜在纺制过程中对聚合物溶液的粘度高热变形温度、高冲击强度和优良成型性的特种工程要求比较严格.聚合物溶液粘度太低，其成膜强度太[1]塑料.PES分子中同时具有苯环的刚性、醚基的柔性低，可纺性差；粘度太高，纺丝液不容易挤出，并且易[11]及砜基与整个结构单元形成的大共轭体系，所以整个造成喷丝板堵塞.HalWood等人专门研究了PES浓分子具有相当的稳定性，表现出优异的机械性能，因而度对中空纤维膜性能的影响.实验表明，存在一临界[2~6]越来越广泛地被用于中空纤维膜材料.PES中空纤浓

6、度，使得PES中空纤维膜的性能最佳，并且计算出维膜具有耐热、耐燃、耐辐射、抗酸、抗氧化、抗溶剂等PES溶液的临界质量分数为26%.当PES的质量分数优良性能，近年来被广泛用于污水处理、中水回用、海在22%～24%的范围内，都能纺出强度较好的中空纤[2]水淡化等方面.然而，由于聚醚砜中空纤维膜性能受维膜.PES浓度除对可纺性产生影响外，更重要的是对到纺丝组份及纺丝条件等多种因素的影响，因而这些中空纤维膜性能的影响极大.PES浓度增加以后，高分[7~10]因素对于膜性能的研究长期以来受到人们的关注.子之间相互接触的机会增加，铸膜

7、液在发生相分离本文在前人研究的基础上，对纺丝过程中纺丝组份及时，聚合物富相增多，贫相减少，即孔的生成受到影纺丝条件对聚醚砜中空纤维膜性性能的影响进行较响；同时，贫相微胞之间碰撞的机会减少，也意味着孔系统的综述.与孔之间的贯通性受到影响，大大增加了水在膜孔内收稿日期：2008-03-14基金项目：国际科技合作重点项目（2005DFA50160）作者简介：于湉（1982—），女，助理研究员.E-mail：yutianwe@163.com第3期于湉，等：聚醚砜中空纤维膜工艺研究的性能影响的研究进展-101-的阻力，因此膜通量急剧下

8、降.铸膜液组成临近于浊点曲线的程度.随α值增大，膜1.2添加剂对PES中空纤维膜性能的影响断面结构从指状逐渐转变成为海绵结构；膜的最大孔添加剂在中空纤维膜制备过程中对膜的孔隙率、径略有增加而膜通量却成倍增大，这说明膜通量的增孔径大小和膜性能起着重要作用，选用适当的添加剂加不仅仅在于孔径增大