膜科学与技术

单位：东华大学，材料科学与工程学院，纤维材料与改性国家重点实验室，上海，01600

关键词：纳滤膜，聚丙烯，中空纤维膜，染料过滤

基金：国家自然科学基金（51873034）；中央高校基本科研业务费专项资金、东华大学研究生创新基金资助（CUSF-DH-D-2019021）

面对聚丙烯纳滤膜制备技术的空白，我们采用溶解诱导致孔法以聚环氧乙烷为致孔剂与聚丙烯进行共混，通过双螺杆挤出机熔融挤出成型，经过拉伸、空气冷却、收丝和水洗等工艺，首次加工制得了非复合聚丙烯中空纤维纳滤膜。为了进一步提高中空纤维膜的过滤通量和亲水抗污能力，亲水性二氧化硅纳米粒子通过熔融共混的方式被嵌入到中空纤维膜的壁中，为了减少排放和降低成本，试验尝试了对致孔剂聚环氧乙烷进行回收再利用，通过用水对原丝进行浸泡萃取，探究了最佳回收水/聚环氧乙烷的质量比和浸出时间。同时，为验证聚丙烯中空纤维膜的稳定性，甲基蓝和酸性红被用来作为截留物质进行了60小时的长周期试验。结果表明，聚丙烯中空纤维纳滤膜对甲基蓝和酸性红的截留具有稳定的通量，相比于未添加亲水性纳米二氧化硅粒子的中空纤维膜，改性膜的截留率达到了100%，通量达到39 L/(m2·h·0.1MPa)，同时，最佳条件下的致孔剂回收率也达到99%，为聚环氧乙烷的闭环利用提供了理论和实验基础。实验结果证明以聚环氧乙烷为致孔剂的溶解诱导致孔法是一种稳定、高效和可循环的聚丙烯中空纤维纳滤膜的制备方法。

来源：2022年第3期

《膜科学与技术》期刊编辑部

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