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不對(duì)稱膜的優(yōu)點(diǎn)

由于它們具有相似的外觀,因此很容易推測(cè)Sterlitech提供的各種微孔膜過(guò)濾器和平板膜過(guò)濾器具有相似的孔結(jié)構(gòu)。 有些人認(rèn)為對(duì)稱性是美的縮影,但就過(guò)濾而言,它們都是相對(duì)的。 實(shí)際上,由用于制造膜的技術(shù)和材料產(chǎn)生了豐富多樣的孔結(jié)構(gòu)形態(tài)。
對(duì)于微孔膜過(guò)濾器,孔結(jié)構(gòu)的范圍從聚碳酸酯和聚酯軌道蝕刻膜的基本上二維屏幕狀結(jié)構(gòu),到膨脹PTFE膜的節(jié)點(diǎn)和卷須結(jié)構(gòu),到聚丙烯腈的纏結(jié)納米纖維結(jié)構(gòu)。 (PAN)膜,以及溶劑澆鑄膜如醋酸纖維素(CA)的回旋花邊泡沫狀結(jié)構(gòu)。

一些溶劑澆鑄的微孔膜,例如尼龍,具有基本上對(duì)稱的孔結(jié)構(gòu),其中空隙在整個(gè)膜的厚度上具有相似的尺寸。而其他的,例如混合纖維素酯(MCE)和聚醚砜(PES),具有不對(duì)稱的孔結(jié)構(gòu),其中空隙在一個(gè)表面附近小并且在相對(duì)表面上大。還有一些,例如聚丙烯(PP),具有各向異性的孔結(jié)構(gòu),其中小的空隙發(fā)生在膜內(nèi)遠(yuǎn)離任一表面。各向異性膜是否也可以是對(duì)稱的或不對(duì)稱的。這些看似微妙的孔隙結(jié)構(gòu)差異實(shí)際上對(duì)膜性能有很大影響。
平板膜過(guò)濾器還具有多種孔結(jié)構(gòu)。醋酸纖維素(CA)反滲透和納濾膜傾向于具有致密的對(duì)稱孔結(jié)構(gòu)。雖然薄膜復(fù)合(TFC)反滲透和納濾膜具有不對(duì)稱孔結(jié)構(gòu)聚砜層,其在滲透?jìng)?cè)具有大的孔并且在進(jìn)料側(cè)具有非常薄的交聯(lián)聚酰胺致密涂層。類似地,超濾膜通常具有不對(duì)稱的孔結(jié)構(gòu),在滲透?jìng)?cè)具有大的開(kāi)口,在進(jìn)料側(cè)具有致密的“表皮”表面。
與對(duì)稱的對(duì)稱物相比,不對(duì)稱微孔膜和不對(duì)稱平板膜往往具有優(yōu)異的性能。但是,由于不同的原因,它們是不對(duì)稱的。不對(duì)稱的微孔膜理想地沒(méi)有剝皮,并且它們?cè)诿嫦蛏嫌蔚拇罂滋幉僮?。較大的孔隙作為相反側(cè)較小孔隙的預(yù)濾器;它們?cè)诒砻嫱V馆^大的顆粒,但有目的地允許較小的顆粒進(jìn)入孔結(jié)構(gòu)。這有助于防止膜的表面堵塞并實(shí)際上提高了產(chǎn)量。該取向與不對(duì)稱平板膜完全相反。這些膜理想地被剝皮并且在面向料的小孔處操作。光滑的表皮表面朝向上游,使得顆粒不會(huì)進(jìn)入孔結(jié)構(gòu),而是被交叉流沖走。平板膜在設(shè)計(jì)上是不對(duì)稱的,以通過(guò)降低流動(dòng)阻力來(lái)改善滲透通量。


非對(duì)稱膜過(guò)濾器的正確定向?qū)τ诩研阅苤陵P(guān)重要。對(duì)于平板膜,必須使過(guò)濾器定向,使得光滑的膜表面面向進(jìn)料。幾乎所有平板膜在滲透?jìng)?cè)都具有堅(jiān)固的非織造支撐層。憑借經(jīng)驗(yàn),大多數(shù)用戶都擅長(zhǎng)識(shí)別表面并觀察正確的過(guò)濾器方向。

有些人認(rèn)為對(duì)稱性是美的縮影,但現(xiàn)在我們知道的更好。對(duì)于微孔膜,過(guò)濾器應(yīng)該定向,使得具有大孔的表面面向上游。通常,具有大孔的表面是無(wú)光澤或暗淡的,而具有小孔的相對(duì)表面是有光澤的。

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