中空纖維膜製備方法與應用

第1章 緒論 001
1.1引言001
1.1.1分離與分離膜001
1.1.2膜的結構與性能002
1.1.3膜的分類004
1.1.4膜的發展概況007
1.2中空纖維與中空纖維膜010
1.2.1中空纖維010
1.2.2中空纖維膜012
1.3膜的分離機理014
1.3.1滲透的類型014
1.3.2膜分離過程016
1.3.3膜內的基本傳質形式017
1.3.4膜的傳輸機理018
1.3.5濃差極化與膜污染021
1.4制膜原料023
1.4.1有機成膜聚合物024
1.4.2無機制膜原料033
1.5中空纖維膜製備方法039
1.5.1有機膜製備方法039
1.5.2無機膜製備方法053
1.6中空纖維膜結構與性能表徵057
1.6.1形態結構057
1.6.2分離性能065
1.6.3熱穩定性和化學穩定性066
1.6.4親 疏水性067
1.6.5力學性能067
參考文獻068

第2章 溶液相轉化制膜方法 072
2.1引言072
2.2基本原理073
2.2.1熱力學描述073
2.2.2動力學描述074
2.3紡絲工藝特點076
2.3.1紡絲工藝076
2.3.2微孔結構的工藝控制077
2.4應用實例078
2.4.1聚偏氟乙烯中空纖維超濾膜078
2.4.2聚碸中空纖維膜087
2.4.3聚醚碸中空纖維膜091
2.4.4聚丙烯腈中空纖維膜103
2.4.5聚氯乙烯中空纖維超濾膜108
2.5結論與展望115
參考文獻115

第3章 熔融紡絲-拉伸制膜方法 118
3.1引言118
3.2基本原理118
3.3熔融紡絲-拉伸制膜工藝 120
3.4應用示例122
3.4.1聚丙烯中空纖維膜122
3.4.2聚乙烯中空纖維膜131
3.5結論與展望139
參考文獻139

第4章 熱致相分離制膜方法 141
4.1引言141
4.2基本原理142
4.2.1TIPS制膜方法簡介142
4.2.2聚合物與溶劑相容性理論基礎145
4.2.3熱力學基礎146
4.3應用示例151
4.3.1聚偏氟乙烯中空纖維膜151
4.3.2聚丙烯中空纖維膜158
4.3.3超高分子量聚乙烯中空纖維膜163
4.3.4含氟共聚物中空纖維膜183
4.4結論與展望191
參考文獻191

第5章 熔融紡絲-拉伸介面致孔制膜方法 195
5.1引言195
5.2基本原理195
5.2.1介面195
5.2.2介面致孔196
5.3紡絲制膜工藝特點198
5.4應用示例199
5.4.1聚偏氟乙烯中空纖維膜199
5.4.2聚全氟乙丙烯中空纖維膜201
5.5結論與展望207
參考文獻208

第6章 聚四氟乙烯中空纖維膜製備方法 209
6.1引言209
6.2基本原理209
6.3應用示例211
6.3.1凝膠紡絲-燒結法聚四氟乙烯中空纖維膜211
6.3.2糊料擠出-拉伸法聚四氟乙烯中空纖維膜214
6.3.3包纏法聚四氟乙烯中空纖維膜217
6.4結論與展望221
參考文獻222

第7章 中空纖維複合膜製備方法 223
7.1引言223
7.2工藝技術特點223
7.2.1多孔基膜複合法223
7.2.2雙層共擠出複合制膜法224
7.2.3多孔基膜介面聚合法225
7.3應用示例226
7.3.1同質增強型聚偏氟乙烯中空纖維膜226
7.3.2同質增強型聚氯乙烯中空纖維膜237
7.3.3聚醯胺中空纖維複合納濾膜254
7.4結論與展望259
參考文獻260

第8章 纖維增強型中空纖維膜製備方法 262
8.1引言262
8.2基本原理262
8.3工藝技術特點263
8.3.1連續纖維增強型中空纖維膜263
8.3.2編織管(網)增強型中空纖維膜264
8.4應用示例267
8.4.1同質纖維增強型醋酸纖維素中空纖維膜267
8.4.2同質纖維增強型聚對苯二甲醯對苯二胺中空纖維膜274
8.4.3同質纖維增強型聚間苯二甲醯間苯二胺中空纖維膜277
8.4.4同質纖維增強型聚丙烯腈中空纖維膜279
8.4.5異質纖維增強型聚偏氟乙烯中空纖維膜284
8.5結論與展望287
參考文獻287

第9章 中空纖維反滲透膜製備方法 289
9.1引言289
9.1.1中空纖維反滲透膜發展概況291
9.1.2制膜原料292
9.2基本原理294
9.2.1相轉化法294
9.2.2介面聚合法295
9.2.3增塑紡絲法296
9.3紡絲制膜方法296
9.3.1相轉化法297
9.3.2介面聚合法297
9.3.3增塑紡絲法299
9.4應用示例302
9.4.1二醋酸纖維素中空纖維反滲透膜302
9.4.2介面聚合法中空纖維複合反滲透膜303
9.4.3加撚纖維束增強型三醋酸纖維素中空纖維反滲透膜304
9.5結論與展望306
參考文獻306

第10章 無機中空纖維膜製備方法 310
10.1引言310
10.2基本原理311
10.2.1膜前驅體的製備311
10.2.2高溫燒結成膜312
10.3紡絲制膜方法314
10.3.1制膜材料選擇314
10.3.2鑄膜液配製315
10.3.3中空纖維膜前驅體製備316
10.3.4中空纖維膜燒結317
10.4應用示例319
10.4.1Al2O3中空纖維多孔膜319
10.4.2LSCF中空纖維透氧膜322
10.4.3金屬Ni中空纖維膜326
10.5結論與展望333
參考文獻333

附錄 336
附錄ⅠD試劑在中空纖維超濾膜測試中的應用336
附錄Ⅱ反滲透膜評價及儲存339
附錄Ⅲ緻密中空纖維膜氣密性測定343

參考文獻344