超滤膜组件材质种类及性能

1、 超滤膜膜丝材质种类

中文名称：超滤膜

英文名称：ultrafiltration membrane;hyperfiltration membrane

定义：膜状的超滤材料。

应用学科：生物化学与分子生物学；方法与技术

超滤膜，是一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。在膜的一侧施以适当压力，就能筛出小于孔径的溶质分子，以分离分子量大于500道尔顿、粒径大于2～20纳米的颗粒。超滤膜是早期开发的高分子分离膜之一，在60年代超滤装置就实现了工业化。

超滤膜组件主要是由中空纤维和膜外壳两部分组成,按进水方式的不同,中空纤维超滤膜又分为内压式和外压式两种:

内压式:即原液先 进入中空丝内部,经压力差驱动,沿径向由内向外透过中空纤维成为透过液,浓缩液则留在中空纤维的内部,由另一端流出.

外压式中空纤维超滤膜则是经压力差沿径向由外向内渗透过中空纤维成为透过液,而截留的物质则汇集在中空纤维外部.

超滤膜的制备方法很多，而中空纤维超滤膜主要采用相转换法。 相转换法主要有浸渍凝胶法、溶剂蒸发凝胶法和溶出法等。目前商品化的中空纤维超滤膜主要采用浸渍凝胶法制备，超滤膜制作过程大致可分为七个步骤：

（1）将制膜材料溶入特定的溶剂中，并根据需要加入相应致孔添加剂；

（2）通过搅拌使膜材料充分溶解，而成为均匀的制膜液；

（3）过滤去掉未溶解的其他杂质；

（4）脱除溶液中微细的气泡；

（5）在纺丝机中用特制的喷丝头挤出形成中空状原纤；

（6）使原纤中部分溶剂蒸发；

（7）将原纤渍于对膜材料是非溶剂的凝固浴中（通常是水或水溶液），液态原纤立即凝固成固态中空纤维；

（8）后处理使中空纤维具备某种固有性能。中空纤维超滤膜用途：

主要用于保健酒澄清设备、果酒澄清不锈钢设备、茶饮料澄清过滤设备、发酵液澄清除菌设备、米醋澄清设备、果胶浓缩设备、中药提取液澄清设备、电泳漆回收设备等。 　　

目前市场主要是运用于ro反渗透前级处理；污水处理、中水回用等领域。

2.目前市场上面中空超滤膜膜丝材质种主要有：PAN(聚丙烯腈), PVC（聚氯乙烯）,PES（聚醚砜）, PP（聚丙烯）,PS（聚砜）,PVDF（聚偏氟乙烯）。

2.1 PAN(聚丙烯腈)超滤膜：

PAN(聚丙烯腈)超滤膜，亲水性材料，透水性能好，具有良好的耐光和耐气侯性，截留分子量稳定，耐酸碱程度适中（PH2-10），尤其适用于水中有机物含量低，水质较好的场合，截留分子量10万。

2.2 PVC（聚氯乙烯）超滤膜：

PVC材料即聚氯乙烯，它是世界上的塑料产品之一，价格便宜，应用广泛，聚氯乙烯树脂为白色或浅黄色粉末。根据不同的用途可以加入不同的添加剂，聚氯乙烯塑料可呈现不同的物理性能和力学性能。在聚氯乙烯树脂中加入适量的增塑剂，可制成多种硬质、软质和透明制品。

PVC材料由于其化学稳定性高， 耐强酸、耐强碱、使用寿命长的独特性能，因此在超滤膜的生产中，PVC也被作为制造超滤膜丝的好原材料，PVC在生产时会加入稳定剂，稳定剂有无毒和有毒之分，也正是影响成品超滤膜丝安全与否的关键所在，只有加入了铅盐之类有毒的稳定剂，才会对其产生隐患,但PVC在生产制造超滤膜时，其有毒稳定剂的使用量几乎为零，方可确保PVC（聚氯乙烯）超滤膜的安全性。现净水市场，PVC（聚氯乙烯）超滤膜得到了很好的应用就足可以说明这一点。

2.3 PES（聚醚砜）超滤膜：

PES具有较强的热稳定性和抗氧化性，适用于超滤膜的制备。PES（聚醚砜）超滤膜具有良好的化学稳定性和热稳定性等特点，可有效去除蛋白质等物质，并且使用寿命长。适用于污废水处理、市政给水净化处理、乳清蛋白和乳清分离蛋白的分离和浓缩以及食品、医药加工等领域。

2.4 PP（聚丙烯）超滤膜：

PP（聚丙烯）超滤膜是超滤膜的一种。它是超滤技术中的一种技术。中空纤维外径:450-460μm，内径:350-360μm，管壁厚50μm，是属热相拉伸膜。截留分子量5-10万。原水在中空纤维外侧或内腔加压流动，分别构成外压式与内压式。超滤是动态过滤过程，被截留物质可随浓缩排除，抗污性中等，可长期连续运行。聚丙稀超滤膜是高分子分离膜之一。

PP（聚丙烯）超滤膜技术是一种广泛用于水的净化，溶液分离、浓缩，以及从废水中提取有用物质，废水净化再利用领域的高新技术。特点是使用过程简单，不需加热，能源节约，低压运行，装置占地面积小。 　　

2.5 PS（聚砜）超滤膜：

PS（聚砜）超滤膜，具有良好的化学稳定性,耐酸碱性能优良(PH2-13),透水性能较好,强度在有机高分子材料制成的膜中比较好,(爆破压力＞0.6Mpa)，使用寿命长，正常使用在2年以上。聚砜外压式中空纤维超滤膜（截留分子量6000-20000），尤其适用于特种行业（如生化、医药、化工等）的浓缩、分离、提纯，截留性能稳定。

2.6 PVDF（聚偏氟乙烯）超滤膜：

PVDF（聚偏氟乙烯）超滤膜，它是利用自动连续制膜机将聚偏氟乙烯树脂和溶剂、致孔添加剂构成的铸膜液，经相转化法制备而成。

该种滤芯具有良好的耐热性和化学稳定性，能耐受小于138℃的高压蒸汽消毒；能耐受强酸、脂肪族、芳香族以及酮、醚等多种有机、无机溶剂。孔形呈圆形及椭圆形，正反面孔型孔径一致，孔径范围分布窄。该膜有较强的负静电性及疏水性，是一种能够用于液体除菌、除微粒又可应用于气体除湿、除尘、除菌过滤的新型过滤介质，是食品工业、医药工业、生物工程下游产品分离用的较理想材料。