PTFE／CaCO3杂化中空纤维膜制备及其界面孔研究

四氟

PTFE／CaCO3杂化中空纤维膜制备及其界面孔研究
Study on the preparation of PTFE/CaCO3 hybrid hollow fiber  membrane and the interfacial micro-voids
作　　者：黄庆林 肖长发 胡晓宇

HUANG Qinglin , XIAO Changfa , HU Xiaoyu （State Key Laboratory of Hollow Fiber Membrane Materials and Processes,  School of Materials Scienec and Engineering, Tianjin Polytechnic University, Tianjin 300160, China）

机构地区：天津工业大学中空纤维膜材料与膜过程省部共建国家重点实验室培育基地,天津工业大学材料科学与工程学院,天津300160

出　　处：《膜科学与技术》 CA CSCD 2011年第31卷第6期 46-49页,共4页

Membrane Science and Technology

基　　金：基金项目：国家高技术研究发展计划（863计划）重点课题（2007AA030304）;国家自然科学基金资助项目（20874073）;天津市科技计划项目（10SYSYJC27900）

摘　　要：以聚乙烯醇（PVA）和硼酸（H3BU）的凝胶体为纺丝载体，由聚四氟乙烯（PTFE）分散乳液通过凝胶纺丝法制备PTFE／PVA初生中空纤维，经烧结去除载体，得到聚四氟乙烯中空纤维膜．通过在成膜体系中引入纳米无机粒子碳酸钙（CaCO3），经后拉伸得到具有界面微孔结构的PTFE／CaCO3杂化中空纤维膜．研究了PVA和H3BO3的络合机理，并讨论了CaCO3对杂化中空纤维膜性能及结构的影响．通过对膜的表面形貌观察表明所得PTFE中空纤维膜是一种均质膜，形成的界面微孔结构不同于PTFE双向拉伸产生的纤维一结点状裂隙孔结构，界面微孔的数量和孔径随着后拉伸倍数的增加呈增大的趋势．

Using the gel of poly（vinyl alcohol） （PVA） and boric acid （Ha BO3） as the fiber forming polymer, introducing the nano-scale CaCOa particles into spinning solution, polytetrafluoroethylene （PTFE）/CaCOa hybrid hollow fiber membrane which has the interfacial micro-voids pore structure was prepared by the concentrated PTFE suspension. The gel mechanism of PVA and HaBO3 and the effects of CaC03 on the properties and structure of hybrid hollow fiber membrane were investigated. By the morphology observation, the hollow fiber membrane obtained is a kind of homogenous membrane. The interracial micro-voids are different from the node-fibril network produced by biaxial stretched method. The quantity and the pore size got improved when the draw ratio increases.

关键词：聚四氟乙烯 纺丝载体 中空纤维膜 界面微孔
PTFE ; fiber forming ; hollow fiber membrane ; interfacial micro-voids ;

分类号：TQ028.8 [工业技术 > 化学工业 > 一般性问题 > 化工过程（物理过程及物理化学过程） > 分离过程]

全文快照：PTFE)具有突出的化学稳定性、优良的高低温性能，日益受到膜研究者的关注，尤其是其良好的耐腐蚀性，使其作为过滤材料广泛应用于苛刻条件下的微粒子分离[1 ]．同时PTFE的多孔性能和强疏水性，使其成为制备防水透气、膜蒸馏(MD)、渗透蒸馏(OD)和膜接触器(MC)的理想膜材料_4 ]．但PTFE在高温时黏度大，流动性差，也不溶于各种溶剂．其“不溶不熔”的特性使其加工性能很差，很难像聚砜(PS)，聚丙烯腈(PAN)或聚偏氟乙烯(PVDF)~Jg样采用湿法纺丝或熔融纺丝方法制备成为工业化中空纤维膜材料¨6]．本文以聚乙烯醇(PVA)与硼酸(H。BO。)络合形成的二维凝胶体为纺丝载体，由PTFE分散乳液通过凝胶纺丝制备PTFE初生中空纤维膜，经烧结除去载体后得到PTFE中空纤维膜．研究了PVA 与H。BO。的凝胶络合机理及H。B0。对纺丝液黏度的影响．通过在成膜体系中引入纳米无机粒子碳酸钙(CaCO。)，得到PTFE／CaCO。杂化中空纤维膜，中空膜经适当后拉伸获得基质相PTFE与添加相CaC()。