纖維管增強(qiáng)聚偏氟乙烯中空纖維膜界面處理及性能研究.pdf

1、隨著社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人口增長(zhǎng)，水資源短缺和水環(huán)境污染已成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要因素。因此，為了面對(duì)惡化的水資源質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾，我們迫切的需要一種適合時(shí)代發(fā)展的水資源處理技術(shù)，膜生物反應(yīng)器技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。傳統(tǒng)應(yīng)用于膜生物反應(yīng)器中的單質(zhì)聚偏氟乙烯中空纖維膜強(qiáng)度低，在面對(duì)惡劣的水環(huán)境下，難以滿足使用要求，纖維管增強(qiáng)聚偏氟乙烯中空纖維膜能夠很大程度上提升膜強(qiáng)度，但是由于纖維管與鑄膜液之間的結(jié)合強(qiáng)度不佳，在使用過程中經(jīng)水流沖擊及振

2、蕩，增強(qiáng)膜界面層會(huì)產(chǎn)生剝離現(xiàn)象，大大影響了纖維管增強(qiáng)中空纖維膜的使用壽命，因此尋求在不影響增強(qiáng)膜自身性能條件下，增強(qiáng)膜界面結(jié)合情況的方法，具有十分重要的意義。
　　首先，本文選取兩種纖維管:編織管、針織管，作為聚偏氟乙烯中空纖維膜增強(qiáng)體，采用兩種方法對(duì)纖維管進(jìn)行改性，1.分別使用偶聯(lián)劑KH570及丙烯酸酯粘合劑對(duì)兩種纖維管外表面進(jìn)行涂覆改性;2.采用不同低溫等離子體處理時(shí)間對(duì)兩種纖維管外表面進(jìn)行刻蝕，并通入氧氣，將少量親水基團(tuán)接枝

3、在纖維管外表面，增加纖維管外表面親水性。實(shí)驗(yàn)討論了不同纖維管輸送速度、不同改性劑用量、不同低溫等離子體處理時(shí)間對(duì)未改性、改性纖維管增強(qiáng)膜水通量、孔隙率、平均孔徑、拉伸強(qiáng)度、爆破強(qiáng)度的影響。不同纖維管輸送速度對(duì)纖維管增強(qiáng)膜水通量、平均孔徑及孔隙率影響較大，對(duì)于纖維管增強(qiáng)膜拉伸強(qiáng)度影響較小。改性劑的用量對(duì)纖維管增強(qiáng)膜各項(xiàng)性能影響不一，過多或過少的改性劑用量都不能達(dá)到膜使用要求。低溫等離子體處理纖維管時(shí)間的長(zhǎng)短主要影響的是膜的界面結(jié)合情況。<

4、br>　　其次，對(duì)不同纖維管輸送速度、不同低溫等離子體處理纖維管時(shí)間、不同改性劑用量下的纖維管增強(qiáng)膜進(jìn)行相同條件的超聲波破壞作用，測(cè)得超聲波前后纖維管增強(qiáng)聚偏氟乙烯中空纖維膜水通量，討論了不同條件下紡制的膜絲的界面結(jié)合情況，結(jié)合增強(qiáng)膜綜合性能及超聲波前后水通量變化得出最優(yōu)工藝條件:KH570偶聯(lián)劑和丙烯酸酯粘合劑最佳用量皆為3 g/5m，低溫等離子體刻蝕編織管外表面最佳時(shí)間為10 min，低溫等離子體刻蝕針織管外表面最佳時(shí)間為15min