1.1.2 微滤膜

微滤膜的迅速发展以及商业化源于第二次世界大战末期,德国和欧洲其他地区对于饮用水净化的要求,推动了微滤膜研究和生产的迅速发展。由此形成以美国军方支持研发的Millipore公司,它是美国第一个也是目前最大的微滤膜生产商。

当前的微滤膜主要是以聚砜(PSU)、聚醚砜(PES)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚丙烯腈(PAN)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)、硝酸(NC)或醋酸纤维素(CA)等为原料,通过相分离、拉伸等方法制备的多孔膜,其孔径范围在0.05~10μm的范围内。微滤膜主要用于饮用水的净化,包括对饮用水进行除尘、除菌、除重金属、脱氟、脱色等;也可用于多级过滤过程中的前处理部分。

微滤膜的结构可以是通过拉伸方法或者相分离法制得的多孔单层结构,如PTFE膜、PVDF膜等;也可以是以聚对苯二甲酸乙二酯(PET)无纺布为基材,通过表面热压、涂布、纺丝等方法制备的复合结构,如PE膜、PES膜等,其结构如图1.4所示。

图1.4 微滤膜结构SEM图

通过严格控制工艺条件,可以制得孔径范围为0.01~10μm的不同微滤膜;而且,通过对材料的选择和表面修饰处理,还可以调控膜的亲水、疏水性质,从而得到不同系列的微滤膜,适用于不同的过滤分离领域。微滤膜的应用压力通常为0.1~10psi,纯水通量可达5000LMH/psi[LMH,即L/(m2·h),1psi=6.895kPa]。