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不對稱膜的優(yōu)點(diǎn)



由于它們具有相似的外觀,因此很容易假定提供的各種微孔濾膜過濾器和平板膜過濾器具有相似的孔結(jié)構(gòu)。有些人認(rèn)為對稱是美的縮影,但就過濾而言,它是相對的。實(shí)際上,由用于制造膜的技術(shù)和材料產(chǎn)生了各種各樣的孔結(jié)構(gòu)形態(tài)。

對于微孔濾膜過濾器,孔結(jié)構(gòu)的范圍從聚碳酸酯和聚酯軌跡蝕刻膜的基本上二維的篩狀結(jié)構(gòu)到膨脹的PTFE膜的節(jié)和卷須結(jié)構(gòu),再到聚丙烯腈的糾纏納米纖維結(jié)構(gòu)。 (PAN)膜,以及溶劑澆鑄膜(如醋酸纖維素(CA))的褶皺花邊狀泡沫狀結(jié)構(gòu)。

一些溶劑澆鑄的微孔濾膜,例如尼龍,具有基本對稱的孔結(jié)構(gòu),其中在整個(gè)膜的厚度上,空隙的大小相似。而其他的,例如混合纖維素酯(MCE)和聚醚砜(PES),則具有不對稱的孔結(jié)構(gòu),其中,一個(gè)表面附近的空隙zui小,而相對表面上的空隙zui大。還有其他一些材料,例如聚丙烯(PP),具有各向異性的孔結(jié)構(gòu),其中zui小的空隙出現(xiàn)在薄膜中遠(yuǎn)離任一表面的位置。zui后,各向異性膜也可以是對稱的或不對稱的。這些似乎微妙的孔結(jié)構(gòu)差異實(shí)際上會(huì)對膜性能產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性影響。

平板膜過濾器還具有多種孔結(jié)構(gòu)。醋酸纖維素(CA)反滲透和納濾膜往往具有致密的對稱孔結(jié)構(gòu)。薄膜復(fù)合材料(TFC)的反滲透和納濾膜具有不對稱的孔結(jié)構(gòu)聚砜層,在滲透側(cè)具有zui大的孔,在進(jìn)料側(cè)具有非常薄的致密聚酰胺涂層。同樣,超濾膜通常具有不對稱的孔結(jié)構(gòu),在滲透側(cè)具有zui大的開口,在進(jìn)料側(cè)具有致密的“皮膚”表面。 

與非對稱微孔濾膜和非對稱平板膜相比,非對稱微孔濾膜和非對稱平板膜往往具有更好的性能。但是,由于不同的原因,它們是不對稱的。理想情況下,不對稱微孔濾膜不會(huì)結(jié)皮,并且可在面向上游的zui大孔中運(yùn)行。較大的孔充當(dāng)相對側(cè)較小孔的預(yù)過濾器;它們會(huì)在表面阻止較大的顆粒,但會(huì)故意使較小的顆粒進(jìn)入孔結(jié)構(gòu)。這有助于防止膜表面出現(xiàn)盲孔,并實(shí)際上提高了通量。該取向與不對稱平板膜正好相反。這些膜是理想的皮膜,可在面對飼料的zui小孔中運(yùn)行。光滑的表皮表面朝向上游,因此顆粒不會(huì)進(jìn)入孔隙結(jié)構(gòu),而是被錯(cuò)流吹走。平板膜在設(shè)計(jì)上是不對稱的,以通過減小流動(dòng)阻力來提高滲透通量。  

zui后,非對稱膜過濾器的正確定向?qū)τ趦?yōu)化性能至關(guān)重要。對于平板膜,必須將過濾器的方向調(diào)整為使光滑的膜表面朝向進(jìn)料。幾乎所有的平板膜在滲透側(cè)均具有堅(jiān)固的非織造布支撐層。憑zui少的經(jīng)驗(yàn),大多數(shù)用戶會(huì)熟練地識(shí)別表面并觀察正確的過濾器方向。

有些人認(rèn)為對稱是美的縮影,但現(xiàn)在我們知道了。對于微孔濾膜,過濾器的方向應(yīng)使具有zui大孔的表面朝向上游。通常,具有zui大孔的表面是啞光或暗淡的,而具有zui小孔的相對表面則有光澤。