中空纤维膜技术的现状与发展

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1、FiberTechnology｜纤维技术应用技术膜技术是近年来兴起的一门新技术。本文从生产工艺、性能和应用等方面介绍了中空纤维膜的发展概况，并展望了我国在该领域的发展前景。Membranetechnologyisoneofthelatesthi-technologies.Thisarticleintroducedhollowfibermembranefromtheaspectsofmanufacturingprocess,performance,application,andfinallypresentedtheoutlookofChinesehollowfi

2、bermembraneindustry.中空纤维膜技术的现状与发展Status-quoandOutlookofHollowFiberMembrane文/金离尘1膜技术概况有效的分离技术，膜穿透某物质的速度必须比传递其他物质快。膜技术是一门新兴的高科技，也是一门多学科交叉的1.1.2分类科学技术。目前已经成熟和正在研究开发的膜技术包括微（1）按分离粒子或分子的大小分类滤、超滤、纳滤、反渗透、渗析、人工肾、电渗析、氯碱工业膜膜分离过程可认为是一种物质被透过或被截留于膜的电解、气体分离、无机膜、渗透汽化、液膜、控制释放、燃料过程（近似于筛分过程），依据滤膜孔径的大小

3、而达到物质电池、膜接触器、膜反应器和生物膜等。膜和膜过程已进入分离的目的，故可按分离粒子或分子的大小予以分类，如图多个科学研究和工业应用领域，广泛应用于信息、能源、石1所示。油、化工、重工、轻工、食品、饮料、医药、医疗、生物工程、军事和环保等领域，对社会进步、经济发展、人们生活水平

4、←离子范围→

5、←大分子范围→

6、←微粒子范围→

7、←细粒子范围→

8、←粗粒子范围→的提高和环境保护等产生了显著的促进作用。

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15、（µm）10－4－3－2－12我国对膜技术也很重视，进入工业应用领域的项目正10101011010在增多。尽管如此，我国的膜科学技术与国外先进水平相比反

16、渗透仍有较大差距，因此还有很大的发展空间。纳米过滤1.1膜的定义和分类超滤1.1.1定义微滤在一定流体相中，有一薄层凝聚相物质将流体相分隔透析成了2部分，这一薄层物质被称为膜。膜本身是均匀的一电渗透相或是由两相以上凝聚物质所构成的复合体，其厚度在0.5图16种膜分离过程分离的粒子大小范围mm以下，被膜分隔开的流体相物质是液体或气体。不管膜本身薄到何等程度，至少要具有两个界面，通过它们分别与（2）依据膜内平均孔径、推动力和传递机制进行分类两侧的流体相物质接触。膜可以是完全可透性的，也可以是（表1）半透性的，此外还必须具有高度的渗透选择性。作为一种1.2膜的材料膜

17、一般分为生物膜和合成膜两大类。以高分子材料为作者简介：金离尘，男，1939年生，高工，北京，100742。作者单位：中国化纤工业协会。代表的合成膜作为一种新型的液体分离单元操作技术，已纺织导报ChinaTextileLeader·2009No.545应用技术纤维技术｜FiberTechnology表1依据膜内平均孔径、推动力和传递机制对膜进行分类能够提供很大的膜表面密度，或者说单位体积的膜面积很渗透过程孔径推动力形式机制大。为了降低膜产品的生产成本，须选用价格低廉同时具有微滤0.02～10µm压力筛分0.001～0.02µm，选择渗透性的高分子材料，如醋酸纤维

18、素、聚砜、聚碳酸酯超滤压力筛分34相对分子量10～10纤维、聚酰亚胺等。反渗透无孔，相对分子量<1000压力溶解–扩散气体分离无孔压力溶解–扩散DuPon（t杜邦）公司发明的中空纤维膜制造技术，是利渗析1～3nm浓度差筛分加上扩散度差用两种不同的溶液共混制备中空纤维膜，一种形成很薄的电渗析相对分子量<200电位差离子迁移渗透蒸发无孔分压差溶解–扩散分离层，另一种形成多孔支撑结构。2.2中空纤维膜的制备与其他形式的膜相比，中空纤维膜具有以下几个突出取得了令人瞩目的发展。合成膜是由多种不同的材料制备442优点：（1）膜的填充密度大，一般为1.6×10～3×10m/

19、的，分为无机膜材料和有机高分子膜材料。3m；（2）膜为自承式，无需任何支撑体，价格便宜；（3）单衡量一种膜有无实用价值，主要看其是否具备下列条个膜组器的回收率高，通常对水的回收率为35%～65%。件：有高的截留率和透水速率；有强的抗物理、化学和微生中空纤维膜内径一般为25～350µm，外径为80～1000物侵蚀的性能；有柔韧性和足够的机械强度；耐高温，抗污µm，中空纤维膜的几何尺寸可根据分离体系的组成、浓度、染；耐氯性好，抗其他氧化物；使用寿命长，使用的pH值范膜材质、纺丝工艺等具体条件而定，并根据不同的分离特性围广；运行操作压力低；易贮存、运输；制备方便，便

20、于工业制成反渗透膜、纳滤膜、超滤膜、微