การใช้ PP เป็นชั้นรองรับ ความหนาและโครงสร้างมีผลอย่างไรต่อผลการกรองของเมมเบรนคอมโพสิต

ประสิทธิภาพของคอมโพสิตเมมเบรนจะขึ้นอยู่กับความหนาและโครงสร้างของชั้นรองรับ ซึ่งในกรณีนี้คือโพลีโพรพิลีน (PP) ในที่นี้ ผมจะกล่าวถึงผลกระทบบางประการของความหนาและโครงสร้างที่มีต่อประสิทธิภาพการกรองของเมมเบรนคอมโพสิต:

ผลของความหนาของฟิล์มเสริม PP ต่อฟิล์มคอมโพสิต
ความหนาของชั้นรองรับ PP มีบทบาทสำคัญในความแข็งแรงเชิงกลโดยรวม ความสามารถในการซึมผ่าน และประสิทธิภาพการกรองของเมมเบรนคอมโพสิต เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วชั้นรองรับที่หนากว่าจะให้ความแข็งแรงเชิงกลที่ดีกว่าแก่เมมเบรนคอมโพสิต ทำให้ทนทานต่อการเสียรูป การบดอัด และความเสียหายระหว่างการจัดการ อย่างไรก็ตามชั้นรองรับที่หนาขึ้นมักจะมีการซึมผ่านที่ต่ำกว่าเนื่องจากความต้านทานต่อการไหลที่เพิ่มขึ้น ดังนั้นอาจต้องใช้แรงดันที่สูงขึ้นเพื่อให้ได้ฟลักซ์เดียวกับที่รองรับทินเนอร์ ส่งผลให้การใช้พลังงานและต้นทุนการดำเนินงานเพิ่มขึ้น ชั้นรองรับที่หนาขึ้นสามารถปรับปรุงการกรองได้เนื่องจากเป็นเส้นทางที่คดเคี้ยวมากขึ้นสำหรับอนุภาคที่จะผ่าน ส่งผลให้สามารถกักเก็บสิ่งปนเปื้อนได้ดีขึ้น ซึ่งอาจทำให้แรงดันตกคร่อมเมมเบรนสูงขึ้น

อิทธิพลของโครงสร้างฟิล์ม PP เป็นชั้นรองรับบนฟิล์มคอมโพสิต
ความพรุน ขนาดรูพรุน การกระจายขนาดรูพรุน และโครงสร้างอื่นๆ ของชั้นรองรับ PP จะส่งผลต่อผลการกรองของเมมเบรนคอมโพสิตอย่างมีนัยสำคัญ ความพรุนที่สูงขึ้นและขนาดรูพรุนที่ใหญ่ขึ้นในชั้นรองรับสามารถเพิ่มการซึมผ่านได้ ส่งผลให้อัตราการไหลสูงขึ้น อย่างไรก็ตาม รูพรุนที่ใหญ่ขึ้นอาจส่งผลต่อการกรอง เนื่องจากสารปนเปื้อนขนาดเล็กอาจผ่านชั้นที่รองรับได้ง่ายกว่า การกระจายขนาดของรูพรุนที่สม่ำเสมอของเมมเบรนเป็นสิ่งที่พึงปรารถนาสำหรับประสิทธิภาพการกรองที่สม่ำเสมอ การกระจายขนาดรูพรุนที่กว้างขึ้นส่งผลให้ประสิทธิภาพการกรองเปลี่ยนแปลงชัดเจนขึ้น เนื่องจากรูพรุนที่เล็กลงมีแนวโน้มที่จะเกิดการอุดตัน ส่งผลให้เกิดการเปรอะเปื้อนและความสามารถในการซึมผ่านลดลง

จากการวิเคราะห์ข้างต้น จะเห็นได้ว่าความหนาและโครงสร้างของชั้นรองรับ PP จะส่งผลต่อความแข็งแรงเชิงกล การซึมผ่าน และประสิทธิภาพการกรองของเมมเบรนคอมโพสิต ความสมดุลระหว่างปัจจัยเหล่านี้มีความสำคัญต่อการเพิ่มประสิทธิภาพของเมมเบรน การปรับให้เหมาะสมเพิ่มเติมสามารถทำได้โดยพิจารณาการใช้งานเฉพาะและสภาวะการทำงาน เช่น ประเภทของสารปนเปื้อน ส่วนประกอบอาหาร และอัตราฟลักซ์ที่ต้องการ ในขณะที่เราจำเป็นต้องดูคุณสมบัติของชั้นรองรับ PP เช่น ความหนา ขนาดรูพรุน และพื้นที่ผิว ค้นหาความสมดุลระหว่างขนาดรูพรุนและความสามารถในการซึมผ่านเพื่อให้ได้ผลการกรองที่เหมาะสม ชั้นรองรับ PP ที่แตกต่างกันสามารถทดสอบและวิเคราะห์อย่างละเอียดเพื่อกำหนดส่วนผสมที่ดีที่สุดของความหนา ขนาดรูพรุน และพื้นที่ผิว ซึ่งสามารถทำได้ผ่านการทดลองและการจำลอง และรวบรวมคำติชมจากลูกค้าและผู้มีส่วนได้ส่วนเสีย

การอ้างอิง

1.Fane, A. G.,& Wang, R. (2002). Polypropylene support membranes for membranebioreactors. Journal of Membrane Science, 209(2), 393-404.

2.Lee, S., &Kim, J. (2014). Preparation and characterization of polypropylene supportmembranes for water treatment. Journal of Industrial and Engineering Chemistry,20(4), 1531-1536.

3.Chen, J., et al.(2019). Preparation of polypropylene support membranes with enhanced mechanicalproperties for membrane distillation. Journal of Membrane Science, 579, 72-81.

4.Xie, Y., et al.(2020). Preparation and characterization of polypropylene support membranes forforward osmosis. Separation and Purification Technology, 249, 117168.

5.Yang, T., et al.(2021). Preparation of polypropylene support membranes with tunable surfacemorphology and hydrophilicity for membrane distillation. Journal of MembraneScience, 618, 118624.