微多孔ろ過膜のろ過効果に及ぼす3つの重要な要素の影響

微多孔ろ過膜を使用する場合、ろ過効果に影響を与えるさらに 3 つの重要な要素があります。それは、膜材料の種類、プロセス条件、および材料の厚さです。

材料の種類

微多孔性濾過膜は、細孔の大きさによって物質を選択的に濾過する膜材料です。 その主な材料には、ポリエステル、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリウレタンなどが含まれます。異なる材料の微多孔性濾過膜は異なる化学的および物理的特性を持ち、濾過効果に影響します。

材料の異なる化学的特性: ポリエステル、ポリスルホン、ポリカーボネート、ポリウレタンなどの材料は異なる化学構造を持っており、その結果、耐薬品性、耐熱性、機械的強度などの異なる化学的特性が得られます。

1. 材料の異なる物理的特性: 材料が異なれば、密度、硬度、弾性率などの物理的特性も異なります。

2. 膜の細孔サイズと形状が異なります。異なる材料で作られた微多孔ろ過膜の細孔サイズと形状も異なるため、ろ過効果が異なります。

3. 異なる準備プロセス: 異なる材料には、ホットプレス、延伸、射出成形などの微多孔性濾過膜の製造プロセスが異なり、膜の特性と濾過効果に影響を与えます。

膜厚

微多孔膜の厚さもその濾過効果に影響します。 一般に、微多孔膜が薄いほど圧力差の影響を受けやすくなりますが、濾過効率は高くなります。 より厚い微多孔膜により、耐久性が向上し、寿命が長くなります。 したがって、微多孔ろ過膜のろ過効果と強度は相反する要素となります。 濾過効果を確保するには膜の孔径を小さくする必要がありますが、膜の強度が低下します。 強度を確保するには膜の厚みを厚くする必要がありますが、膜の孔径が大きくなり、濾過効果に影響を与えます。

したがって、濾過効果と強度のバランスをとるために、適切な材質、厚さ、加工条件を選択する必要があります。 一般的に使用される材料には、ポリイミド、ポリアミド、ポリプロピレンなどが含まれます。 厚さは一般に0.1〜10ミクロンの間です。 プロセス条件には、膜の調製温度、圧力、速度などが含まれます。特定の用途では、実際の状況に応じて設計を最適化する必要があります。 例えば、多層複合化により膜の強度を向上させたり、表面改質により膜の濾過性能を向上させることができる。 同時に、外力による膜の損傷や汚染の影響を避けるため、膜の使用やメンテナンスにも注意する必要があります。

プロセス条件

プロセス条件も、微多孔性濾過膜の濾過効果に影響を与える重要な要素です。 膜材料の準備、膜の準備プロセス、膜の熱処理条件などが含まれます。さまざまなプロセス条件は、微多孔ろ過膜の孔径、分布、形状などに影響を与え、それによってろ過効果に影響を与えます。 微多孔膜の製造には主に次のプロセスが含まれます: ホットプレス法、溶液含浸法、延伸法、射出成形法、電気化学的方法、プラズマ重合法など。さまざまなプロセスが膜の孔径、分布、形状に影響を与える可能性があります。 例えば、ホットプレス法で製造された膜の孔径や形状は比較的均一であるのに対し、延伸法で製造された膜の孔径や形状は規則的ではないものの、分布は比較的均一である。 さらに、材料の違いも膜の細孔サイズと形状に影響を与える可能性があります。

一般に、微多孔性濾過膜の材質、厚さ、プロセス条件およびその他の要因は、その濾過効果に影響を与えます。 したがって、微多孔性濾過膜を選択する際には、最良の濾過効果を達成するために、実際のニーズに応じて適切な材質、厚さ、プロセス条件を選択する必要があります。

引用

1.Zhang, Y., &Sun, S. (2019). Preparation and characterization of microporous polyvinylidenefluoride membranes via thermally induced phase separation. Journal of MembraneScience, 584, 132-141. doi: 10.1016/j.memsci.2019.03.057

2.Wang, L., Li, Y.,& Zhang, L. (2018). Preparation and characterization of microporouspolyethersulfone membranes via thermally induced phase separation. Journal ofMembrane Science, 563, 498-507. doi: 10.1016/j.memsci.2018.06.064

3.Higuchi, T., &Kato, T. (2018). Preparation of microporous polyamide membranes by interfacial polymerizationusing polyethylene glycol as a pore-forming agent. Journal of Membrane Science,550, 1-8. doi: 10.1016/j.memsci.2017.11.055

4.Li, X., Wang, X.,& Wang, Y. (2019). Fabrication and characterization of microporouspolyimide membranes by thermally induced phase separation. Journal of MembraneScience, 573, 238-246. doi: 10.1016/j.memsci.2018.12.008