醋酸纤维素纤维编织物增强型中空纤维膜研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得丞洼王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者躲飓组中签字吼必忤川7日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解丞洼王些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权丢洼王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇

2、编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：侈乏出乍导师签名；静致’签字日期：∥f年f月17Et签字日期：年月学位论文的主要创新点一、首次以醋酸纤维素纤维(长丝)中空管状编织物为增强体，研制了增强型纤维素和醋酸纤维素中空纤维膜。二、通过醋酸纤维素纤维编织物增强的方式，使纤维素中空纤维膜兼具编织物的高强度和相转化法膜的高分离精度，同时保留了其原有的优良的亲水性和生物相容性。三、研制的增强型醋酸纤维素中空纤维膜是一种同质增强膜，构筑表面分离层的铸膜液中，所用溶剂

3、为醋酸纤维素的良溶剂，是表面分离层与增强体的共溶剂，表面复合成形过程中共溶剂的作用使编织物与表面分离层之间具有较强的界面结合作用，使用过程中不易发生界面分离或滑脱。摘要本文利用二维编织技术将醋酸纤维素纤维(长丝)编织成中空管状编织物(增强体)，分别以天然纤维素和醋酸纤维素为成膜聚合物(表面分离层)，配制铸膜液，采用共挤出纺丝技术制备了增强型纤维素和醋酸纤维素(CA)中空纤维膜，对其力学性能、通透性能、和形貌结构等进行了研究。首先，研究了增强型纤维素中空纤维膜的性能，分析了溶剂组成、纤维素浓度、凝固条件、添加剂含量对所得中空纤维膜的纯水通量、

4、截留率、分离层孔隙率、平均孔径、形貌结构等的影响。结果表明，增强型纤维素膜的力学性能主要取决于编织物增强体，同时它在湿态条件下能够承受一定的拉伸形变；混合溶剂中二甲基亚砜(DMSO)的加入降低了铸膜液黏度，提高了膜的纯水通量：纤维素浓度和凝固浴温度对膜的通透性能有较大的影响，随着纤维素浓度的降低或凝固浴温度的提高，表面分离层中海绵状孔结构变得松散，膜的纯水通量提高：向凝固浴中加入DMS0对膜通透性能的影响相对较小：从改善膜的通透性角度出发，添加成孔剂聚乙二醇(PEG)优于聚乙烯吡咯烷酮(PVP)；添加一定量的Si02能提高膜的纯水通量，但膜

5、的表面粗糙度增加。其次，研究了增强型CA中空纤维膜的性能，由于其表面分离层和增强体均为CA，所以这种增强型中空纤维膜属同质增强膜。构筑表面分离层的铸膜液中，所用溶剂为CA的良溶剂，是表面分离层和增强体的共溶剂，表面复合成形过程中共溶剂的作用使纤维编织物与表面分离层之间具有较好的界面结合力。采用超声波震荡法测试了增强型CA中空纤维膜的界面结合状态。研究表明，随铸膜液中CA浓度的增加或纺丝速度的增加，膜的断裂强度增大，界面结合状态变差；膜的通透性能由表面分离层的结构和界面结合情况共同决定；为获得综合性能(通透性能、力学性能、界面结合状态)较好的

6、增强型CA中空纤维膜，构筑表面分离层的铸膜液中CA浓度为8％、凝固浴温度为30℃时较佳。关键词：醋酸纤维素，二维编织，纤维素，表面分离层，增强型中空纤维膜ABSTRACTReinforcedcellulosehollowfibermembraneandreinforcedcelluloseacetate(CA)hollowfibermembranewhichcontainedhollowtubularbraidreiI墒rcememaIlds印删10nsurfacewerepreparedbytheCO—extrusionspinningt

7、ecllIlique．ThehollowtubuIarbraidwaspreparedbythetwo-dimensionalbraidedtecluliqueusingcellulose∞etateflbers(filaments)·Whiletheseparationsurfacewasobtainedbynon．s01vent1nducedph嬲粥eparationmethodwithnaturalcelluloseandCAasthepolymermatrixrespectively·Themechanicalproperty,pe

8、rmeabilityandmorphologyofthereinforcedhollowfibermembraneswereresearched．First,theperform