针织物复合中空超滤膜的制备与研究

针织物复合中空超滤膜的制备与研究-dfffc6d228ea81c758f578872012年第2期针织技术自从发现了膜可在污水处理中发挥良好效果，膜科学便成为研究热点。在众多的有机高分子膜材料中，由于聚偏氟乙烯（PVDF）耐高温、韧性好、有良好的机械性能和稳定的化学性质、有良好的生物惰性和成膜能力，因此PVDF膜受到了研究者的关注［1］。但聚合物膜的强力并不能达到很多领域的应用要求，需采用纤维或织物增强体，在不影响膜渗透性能的同时，提高其力学性能。针织间隔织物能被用于膜支撑体。典型的间隔织物包含3个相对独立的层，两个外层被用于膜的附着，大量单丝纱线连接两个外层而形成的中空层用于过滤排水。这个叫做IPC膜的概念也就是具有完整渗透渠道的包围膜。通过狭缝涂覆技术涂铸膜液于间隔织物的所有层上形成膜层。第一个IPC膜是用聚醚砜树脂（PES）与聚乙烯吡咯烷酮（PVP）制成的，膜层具有最大达0．3μm的孔以及1500L/m2·h的渗透量。这个IPC膜在0．1MPa情况下容易反洗。第一个在膜生物反应器（MBR）上涂覆铸膜液的样品已达到MBR商品膜的水平［2］。1实验部分1．1管状针织物复合膜的制备1．1．1管状针织物的制备选用捻度为100捻/m的涤纶纱线在针织手摇横机上编织单层管状针织物。调整所需要的弯纱深度为8．5mm。1．1．2PVDF针织物复合膜的制备以二甲基乙酰胺（DMAC）为溶剂，聚乙二醇（PEG）为制孔剂，按PVDF与DMAC的质量比为20∶80来配置PVDF铸膜液，将铸膜液置于恒温水浴锅中，90℃下搅拌2h，然后将搅拌好的铸膜液静置脱泡2h待用。将管状针织物套在涂覆设备的不锈钢轨道上，将铸膜液倒入制膜盒，并将其沿着轨道自上而下运动，铸膜液涂覆于针织物上即得针织物复合膜。1．2测试与分析1．2．1通量测试用常规膜通量测试仪器于室温在0．1MPa下测定膜的水通量。先将复合膜在工作压力下预压15min，使通量保持稳定，然后按公式（1）计算通量。J=VS×t（1）式中：V为通过水的体积，L；S为膜面积，m2；t为测试时间，h。1．2．2断裂强力的测定采用美国Instron公司3369型万能强力仪，参照标准GB/T3923．1—1997《纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定条样法》测试样品的力学性能。样品分别为干湿状态下的PVDF单膜、管状涤纶纤维针织物、针织