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《天津工业大学》 2007年
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超声波在线监测聚乙烯—乙烯醇分离膜成形过程及机理研究

蔡颖  
【摘要】: 相转化是制备高分子分离膜的主要方法。目前,大部分商业化的反渗透、超滤、微滤等高分子分离膜均采用相转化法生产。但是对于相转化制膜过程进行原位实时监控的方法和手段特别是量化方法目前还很缺乏,制膜机理的研究也不够深入。本文采用超声波在线监测聚乙烯-乙烯醇(EVAL)分离膜成形过程并对成膜机理进行了研究。 采用水/二甲基亚砜/EVAL三元制膜体系,考察了EVAL初始浓度和凝固浴温度对成膜过程的影响。通过扫描电镜和纯水通量的测定对EVAL膜的结构和性能进行了表征。结果表明,随EVAL初始浓度升高,超声时域信号前移的幅度变小,所得的EVAL膜的声速也相对较小,表明随铸膜液中EVAL初始浓度升高,相转化速率降低,膜结构致密,纯水通量逐渐减小。在凝固浴温度较低时,超声时域信号随成膜时间不停前移,而且随凝固浴温度,超声时域信号出现了一定时间的后移,然后开始前移,膜的声速也出现了先降低后升高的趋势。这表明凝固浴温度较高,膜的相分离过程出现了一定时间的延迟,膜结构逐渐变得疏松,纯水通量升高。 采用水/二甲基亚砜/正辛醇/EVAL四元制膜体系,考察了辛醇初始浓度和凝固浴温度对成膜过程的影响,并对EVAL膜的结构、纯水通量及截留率进行了测试。结果表明,辛醇的存在和较高凝固浴温度下,都会出现超声时域信号后移的现象,膜的声速也有先降低再升高的趋势,并且随辛醇的浓度和凝固浴温度的升高,这种后移现象越明显。这表明提高铸膜液中辛醇的初始浓度和凝固浴的温度,都会对膜的相分离产生一定的延迟,膜结构逐渐变得疏松,由典型的不对称结构逐渐开始向对成结构发展,纯水通量升高,而截留率有所下降。 总之,超声法能够检测出聚合物分离膜成形过程并能对相转化速率的快慢进行表征,这为成膜机理的研究提供了一种新方法。
【学位授予单位】:天津工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TB383.2

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