Должен ли я выбрать механическую двухосно-растянутую мембрану или мембрану с химическим фазовым разд

Процесс двухосного механического растяжения включает растяжение полимерных мембран как в направлении CD, так и в направлении MD. Этот процесс может производить мембраны с четко определенной структурой пор и хорошей механической прочностью, однако точность распределения пор по размерам может быть ограничена процессом растяжения, поскольку точность механически растягиваемых мембран обычно измеряется с точки зрения размера пор и распределение пор по размерам. Размеры пор могут варьироваться от нескольких микрон до десятков нанометров, в зависимости от материала и процесса растяжения, и достижение очень маленьких и однородных размеров пор может быть сложной задачей.

Мембрана фильтра изготавливается методом механического растяжения, чаще всего используются следующие материалы:
1. Полипропилен (ПП), популярный выбор благодаря отличной химической стойкости, гидрофобности и механической прочности. Широко используется в водоподготовке, производстве продуктов питания и напитков, фармацевтической и других отраслях промышленности.
2. Полиэтилен (PE), еще один широко используемый материал для механически растягиваемых мембран. Обладает хорошей химической стойкостью, гидрофобностью и гибкостью. Он широко используется в приложениях по разделению газов и очистке воды.
3. Политетрафторэтилен (ПТФЭ), известный своей превосходной химической стойкостью, гидрофобностью и температурной стабильностью. Он обычно используется в приложениях, требующих высокой химической стойкости и температурной стабильности, таких как химическая обработка и фильтрация газа.
4. Поливинилиденфторид (ПВДФ) представляет собой многофункциональный материал с хорошей химической стойкостью, гидрофобностью и механической прочностью. Он используется в различных отраслях промышленности, включая очистку воды, фармацевтику и биотехнологии.
Процесс химического разделения фаз включает образование пористых структур путем контролируемого осаждения растворов полимеров. В зависимости от выбора полимера, растворителя и условий осаждения этот процесс может производить мембраны с различными размерами пор и морфологией. Процессы химического фазового разделения обычно обеспечивают более высокую точность контроля размера пор и их распределения, а также возможность достижения пор меньшего размера. Фильтрационные мембраны, изготовленные с помощью процессов фазового разделения, обычно имеют более высокую точность, чем механически вытянутые мембраны. Это связано с тем, что процесс фазового разделения позволяет лучше контролировать размер пор и их распределение по размерам.

Мембраны для фильтрации, производимые с помощью процессов разделения фаз, обычно изготавливаются из различных материалов в зависимости от желаемых свойств и требований применения. Некоторые распространенные материалы включают в себя:
1. Полиэфирсульфон (ПЭС): ПЭС известен своей превосходной механической прочностью, химической стойкостью и гидрофильностью. Он широко используется в биотехнологии, фармацевтике и очистке воды.
2. Полисульфон (ПС): Полисульфон обладает хорошей механической прочностью, химической стойкостью и термической стабильностью. Обычно используется в водоподготовке, производстве продуктов питания и напитков, фармацевтической и других отраслях промышленности.
3. Поливинилиденфторид (ПВДФ): ПВДФ представляет собой многофункциональный материал с хорошей химической стойкостью, гидрофобностью и механической прочностью. Он используется в различных отраслях промышленности, включая очистку воды, фармацевтику и биотехнологии.
4. Ацетат целлюлозы (CA): Ацетат целлюлозы представляет собой биоразлагаемый и возобновляемый материал с хорошей гидрофильностью и химической стойкостью. Он широко используется при очистке воды, особенно в системах обратного осмоса и нанофильтрации.
5. Полиамид (ПА). Мембраны из полиамида обычно используются в процессах обратного осмоса и нанофильтрации благодаря их отличной химической стойкости, гидрофильности и селективности.

Одним словом, с точки зрения выбора фильтрующей мембраны, если вас больше всего волнуют точность и контроль размера пор, то процесс химического фазового разделения может быть лучшим выбором. Напротив, если вы отложите в сторону точность и размер пор и сосредоточитесь только на механической прочности, стоимости производства и масштабируемости, то фильтрующая мембрана, изготовленная путем механического двухосного растяжения, будет вашим лучшим выбором. Однако для мембранных продуктов на современном этапе, чтобы не только обеспечить точность продукта, но и использовать мембранный продукт, чтобы иметь определенную прочность, относительно часто комбинируют два процесса, но этот фактор требует от вас отложить стоимость. Выбор фильтрующей мембраны должен сочетаться с конкретными требованиями к применению, всесторонним анализом и тестированием, тесным сотрудничеством между инженерами и группами исследователей и разработчиков, а также профессионализмом и сотрудничеством поставщиков. Это относительно длительный процесс.

Цитата

1.Mulder, M. (1996).Basic Principles of Membrane Technology (2nd ed.). Springer.https://doi.org/10.1007/978-94-009-1766-8

2.Baker, R. W.(2012). Membrane Technology and Applications (3rd ed.). John Wiley & Sons.https://doi.org/10.1002/9781118359686

3.Loeb, S., &Sourirajan, S. (1963). Sea Water Demineralization by Means of an OsmoticMembrane. Advances in Chemistry, 38, 117-132.https://doi.org/10.1021/ba-1963-0038.ch011

4.Strathmann, H.(2011). The Formation Mechanism of Phase Inversion Membranes. Desalination,277(1-3), 3-20. https://doi.org/10.1016/j.desal.2011.04.068

5.Van der Bruggen,B., & Vandecasteele, C. (2003). Distillation vs. Membrane Filtration:Overview of Process Evolutions in Seawater Desalination. Desalination, 143(3),207-218. https://doi.org/10.1016/S0011-9164(02)00259-X