凝固条件对PVDF_PVA共混中空纤维膜结构及性能的影响_李娜娜

第30卷第10期2009年10月纺织学报JournalofTextileResearchVol.30No.10Oct.2009文章编号:0253-9721(2009)10-0001-04凝固条件对PVDFPVA共混中空纤维膜结构及性能的影响李娜娜,肖长发(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)摘要采用干湿法纺丝工艺制备聚偏氟乙烯(PVDF)聚乙烯醇(PVA)共混中空纤维膜,讨论凝固条件对膜结构及性能的影响,旨在选择适当的凝固条件,制备性能较优的PVDFPVA共混中空纤维膜。结果表明:凝固浴为液氮时,孔结构非常致密;凝固浴为水时,随凝固浴温度升高,外皮层界面孔数量较少但尺寸增大,且由裂缝状转变为圆孔状,靠近外层的指状孔延长,孔结构变疏松;凝固浴温度升高,水通量增大,卵清蛋白截留率降低;较高的凝固浴温度有利于PVDF结晶和拉伸强度的提高。关键词PVDFPVA共混;中空纤维膜;凝固条件;性能中图分类号:TQ028.8文献标志码:AEffectofcoagulationbathonmicrostructureandperformanceofPVDFPVAblendhollowfibermembranesLINana,XIAOChangfa(TheKeyLaboratoryofHollowFiberMembraneMaterialandProcess,MinistryofEducation,TianjinPolytechnicUniversity,Tianjin300160,China)AbstractThehollowfibermembraneswerepreparedfromPVDFPVAblendpolymerbydry-wetspinningmethod.Theeffectofcoagulationbathonthemicrostructureandperformanceofblendmembranewasstudied.TheaimofthisstudywastoselectapropercoagulationtemperatureinordertoobtainPVDFPVAblendhollowfibermembranewithgoodperformance.Theresultsshowedthattheporousstructurewasverycompactwhenthecoagulationbathwasliquidnitrogen.Whenthecoagulationbathwaswater,theporousstructurewasloosewithlessbutbiggerporousattheinterfaceoftheouterlayer,andthecrackformporousturnedintocircular,andthefingertypeporousneartheouterlayextended.Withincreaseofthecoagulationtemperature,thewaterfluxincreasedwhiletheretainingrateofeggalbumindecreased.ThehightemperatureofcoagulationwasgoodforthecrystallizationofPVDFandthetensilestrengthofhollowfibermembranes.KeywordsPVDFPVAblend;hollowfibermembrane;coagulationcondition;performance收稿日期:2008-10-24修回日期:2009-02-12基金项目:国家重点基础研究发展计划(863计划)课题(2007AA030304);天津市科技支撑计划重点项目(08ZCGYGX03700)作者简介:李娜娜(1982—),女,博士生。研究方向为高分子功能膜。肖长发,通讯作者,E-mail:cfxiao@tjpu.edu.cn。聚偏氟乙烯(PVDF)是一种半结晶型聚合物,由于C—F之间的键长短、键能强(486kJmol),故PVDF耐热、耐腐蚀、耐辐射,并且强度高、韧性好,是制备膜的优选材料[1]。然而,由于PVDF本身的疏水性,使PVDF膜的水通量很低,限制了它的应用,所以对PVDF膜进行亲水改性的研究备受关注[2-4]。共混是一种有效改变聚合物材料性能的方法[5],目前针对PVDF制备膜材料常用的共混体系有PVDF聚乙二醇(PEG),PVDF聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),PVDF锦纶6(PA6)以及PVDF醋酸纤维素(CA)等[6-10]。聚乙烯醇(PVA)是一种亲水性聚合物[11],将其作为共混组分可