Kuinka faasin inversioprosessi muodostaa seoksen PVDF -gradientin onttokuitu UF -membraanisuodattimen huokoisen rakenteen?

Valmistusprosessissa Aseos PVDF Gradient Hollow Fiber UF -kalvosuodatin , vaiheen inversioprosessi on avainlinkki sen suorituskyvyn määrittämiseksi. Tämä prosessi ei liity vain kalvon mikrorakenteen muodostumiseen, vaan sillä on myös syvä vaikutus suodattimen sovelluksen suorituskykyyn eri aloilla. Kuinka vaiheen inversioprosessi toimii ja miten muodostaa suodatinkalvo, joka vastaa erityisiä tarpeita? ​
Alloy PVDF -gradientin onttokuitu UF -membraanisuodattimen ydin on sen ainutlaatuisessa membraanirakenteessa, ja vaiheen inversioprosessi on tämän rakenteen rakentamisen kulmakivi. Kun kehräysprosessi on valmis ja ontto kuitu muodostuu alun perin, se upotetaan hyytymiskylveen. Tällä hetkellä pitoisuuserosta ja kemiallisesta potentiaalierosta tulee koko prosessin käyttövoima. Pyöritysliuoksen liuotin alkaa vaihtaa ei-liuotteen kanssa hyytymiskylvyssä. Tässä prosessissa polymeeri erottuu vähitellen liuoksesta ja muodostaa lopulta huokoisen rakenteen. Tämä näennäisesti yksinkertainen prosessi sisältää todella monimutkaisia ​​fysikaalisia ja kemiallisia muutoksia, ja kaikki yksityiskohdat vaikuttavat kalvon lopulliseen suorituskykyyn.
Kyyläkylvyn koostumuksella on ratkaiseva rooli vaiheen inversioprosessissa. Erilaiset hyytymiskylpyliuottimet muuttavat vaiheiden erottelun nopeutta ja mekanismia. Tietyn hyytymiskylvyn liuottimen valinta voi tehdä faasin inversioprosessista nopeamman, polymeeri saostuu nopeasti ja muodostaa löysän rakenteen suhteellisen suurella huokoskokolla; Vaikka toinen liuotin voi tehdä vaiheen inversioprosessista hitaammin, ja polymeerillä on enemmän aikaa järjestää, mikä muodostaa kalvon, jolla on tasainen huokoskoko ja tiheä rakenne. Lisäksi hyytymiskyltyyn lisättyjä lisäaineita vaikuttaa myös kalvon rakenteeseen. Jotkut lisäaineet voivat muuttaa liuottimen ja ei-liuotteen välistä valuuttakurssia tai vaikuttaa polymeerimolekyylien aggregaatiotilaan, mikä saa kalvoja, joilla on erilainen huokoisuus ja huokosrakenteen jakautuminen. Nämä erilaiset rakenteelliset ominaisuudet tekevät seoksesta PVDF -gradientin onttokuitu UF -membraanisuodattimen, joka sopii erilaisiin suodatusskenaarioihin suurten hiukkasten epäpuhtauksien poistamisesta pienten mikro -organismien ja orgaanisten molekyylien sieppaamiseen. ​
Kyyläkylvyn lämpötila on myös tärkeä tekijä, joka vaikuttaa vaiheen inversioprosessiin. Pienempi hyytymiskylpylän lämpötila hidastaa liuottimen ja ei-liuotteen välistä valuuttakurssia, mikä tekee vaiheen inversioprosessista sujuvamman. Tässä tapauksessa polymeerimolekyyleillä on enemmän aikaa järjestää järjestyksessä, mikä auttaa muodostamaan tasaisen huokosrakenteen. Korkeammat lämpötilat nopeuttavat vaihtoprosessia, ja vaiheen erottaminen tapahtuu nopeasti, mikä voi johtaa epätasaisiin huokosrakenteisiin ja jopa epäsäännöllisiin suuriin huokosiin. Kontrolloimalla tarkasti hyytymiskylvyn lämpötilaa, valmistushenkilöstö voi säätää kalvon rakennetta todellisten tarpeiden mukaan. Esimerkiksi skenaarioissa, joissa vaaditaan korkean tarkkuuden suodatusta, hyytymiskylpylän lämpötilaa lasketaan kalvon saamiseksi, jolla on pienempi huokoskoko ja tasainen jakauma, jotta varmistetaan pienten hiukkasten ja epäpuhtauksien tehokas sieppaaminen; Vaikka lämpötilaa kohotetaan korkeaa vesivirtausta, lämpötilaa nostetaan asianmukaisesti membraanirakenteen muodostamiseksi, jolla on suurempi huokoskoko ja suurempi huokoisuus. ​
Koagulaatioaika on myös tekijä, jota ei voida sivuuttaa. Jos hyytymisaika on liian lyhyt, liuottimen ja ei-liuotinvaihto on riittämätön ja polymeerifaasin erotus on epätäydellinen, kalvorakenne voi olla löysä, lujuus ei ole riittävä ja huokoisuus on alhainen, mikä ei pysty täyttämään todellisia suodatusvaatimuksia. Kyyhkyajan pidentämisen myötä vaiheen erotusprosessi on täydellisempi, kalvon rakenne stabiloi vähitellen ja huokoisuus ja huokoskoko myös muuttuvat vastaavasti. Liian pitkä hyytymisaika ei kuitenkaan ole hyödyllistä, koska se voi muuttaa kalvon suorituskykyä ja jopa aiheuttaa joitain ei -toivottuja ilmiöitä, kuten kalvon kutistumista ja muodonmuutoksia. Siksi todellisessa tuotannossa on tarpeen löytää sopiva tasapainotusajan tasapainopiste varmistaaksesi, että kalvolla on hyvä rakenne ja suorituskyky. ​
Vaiheen inversioprosessilla muodostuva huokoinen rakenne määrittää suoraan seoksen PVDF -gradientin onttokuitu UF -membraanisuodattimen suodatussuorituskyvyn. Yhdenmukainen ja kohtuullinen huokosrakenteen jakautuminen voi varmistaa, että kalvo ylläpitää korkeaa vesivirtausta samalla kun sieppaa tehokkaasti epäpuhtauksia. Juomaveden puhdistuksen alalla tämä tarkasti kontrolloitu huokoinen rakenne voi tehokkaasti siepata bakteerit, virukset, kolloidit ja suspendoituneet kiinteät aineet veteen, samalla kun vesimolekyylit voivat sujuvan sujuvasti juomaveden turvallisuuden ja puhtauden varmistamiseksi. Teollisuuden jäteveden käsittelyssä erityyppisille epäpuhtauksille kalvon rakenne säädetään vaiheen inversioprosessin kautta, jotta se voi siepata raskasmetalli -ionit, orgaaniset epäpuhtaudet jne. Kohdennetulla tavalla ja saavuttaa jäteveden puhdistuksen ja resurssien palautumisen. ​
Paitsi, että vaiheen inversioprosessin muodostama huokoinen rakenne vaikuttaa myös kalvon saastumisen vastaiseen suorituskykyyn. Kohtuullinen huokosrakenne voi vähentää epäpuhtauksien adsorptiota ja laskeutumista kalvon pinnalle ja sisäpuolelle. Kun epäpuhtaudet koskettavat kalvon pintaa, tasainen huokosrakenne voi välttää epäpuhtauksien paikallista aggregaatiota ja vähentää kalvojen pilaantumisen riskiä. Vaikka kalvon pinnalla on tietyn määrän epäpuhtauksien kertymistä pitkäaikaisen käytön aikana, yksinkertaiset fysikaaliset tai kemialliset puhdistusmenetelmät voivat helposti palauttaa kalvovirran, pidentää kalvon käyttöikäyttämistä ja vähentää suodattimen ylläpitokustannuksia. ​
Mikroskooppisella tasolla olevasta molekyylijärjestelystä makroskooppiseen suodatuskykyyn vaiheen inversioprosessilla on ratkaiseva rooli seoksen PVDF -gradientin onttokuitu UF -membraanisuodattimien valmistuksessa. Tekijöiden, kuten hyytymiskylvyn koostumuksen, lämpötilan ja hyytymisajan, tarkan hallinnan avulla kalvot, joilla on erilaiset huokoiset rakenteet, valmistetaan vastaamaan eri kenttien ja skenaarioiden suodatustarpeisiin. Jatkuvasti suodatustekniikan vaatimusten parantamisen myötä vaiheen inversioprosessi jatkaa kehitystä ja optimointia, mikä parantaa suorituskykyä Alloy PVDF Gradient Hollow Fiber UF -kalvosuodattimeen ja jolla on tärkeämpi rooli veden laadun turvallisuuden varmistamisessa ja useiden teollisuudenalojen kehittämisen edistämisessä.