制膜材料
可用于制造超濾膜的材料很多,分為有機高分子材料和無機材料兩大類 [1] 。
有機高分子材料
①纖維素酯類
主要有二醋酸纖維素(CA),三醋酸纖維素(CTA),混合纖維素(CA-CN)等。
這類材料制造的超濾膜親水性好,成孔性好,材料來源廣泛、穩定,成本較低。但這種材料耐酸堿性能差,也不適用于酮類、酯類和有機溶劑。
②聚砜類
如聚砜(PS)、磺化聚砜(SPS)、聚醚砜(PES)等。用這種材料制膜,易成型,膜機械強度好,耐熱、耐化學性能也較好,是目前用得較多的材料。
③聚烯烴類
主要是聚丙烯(PP)和聚丙烯腈(PAN)。同聚砜相似,它的機械和化學性能較好。PAN的腈基是強極性基因,但PAN并不十分親水,通常引入另一種共聚單體(如醋酸乙烯酯或甲基丙烯酸甲酯),以增加鏈的柔韌性和親水性,從而改變其加工性。
④氟材料
目前主要用的是聚偏氟乙烯(PVDF)和聚四氟乙烯(PTEE),這種材料的超濾膜具有極優良的機械強度和耐高溫、耐化學侵蝕性性能,使用溫度一40~260℃,可在強酸、強堿和多種有機溶劑條件下使用,但成本很高。
⑤聚氯乙烯(PVC)
這種材料制造的超濾膜具有優良的機械強度和極佳的化學侵蝕性性能,材料來源廣泛、穩定,成本適中,可以制造出優良的超濾膜,尤其是可以制造出在跨膜壓差很低的條件下,單位膜面積產水量卻很高的超濾膜。例如,海南立升凈水科技實業有限公司已生產出在25℃,1m水柱條件下,PVC膜過濾純水的通量達到400L/(mz.h)(國家十五科技攻關項目)。
⑥其他材料除上述材料外,還有聚砜酰胺、聚醚酮、聚脂肪酰胺、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺等。
無機材料
這是近幾年來開發的新型制膜材料,主要有陶瓷、玻璃、氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯(ZrO2)和金屬,目前國內還處于實驗室研究階段,尚未商品化生產,這種材質的超濾膜最突出的優點是耐高溫,耐有機溶劑性能好,不易老化,可再生性強,適用于特種分離。