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化工原料常见问题

添加剂PVP对膜结构和性能的影响

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添加剂PVP对膜结构和性能的影响  

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实验人员在对聚砜膜试验研究中发现:  

当PVP-K30添加量较少时(2.5wt%),表面致密皮层变薄,且多孔支撑层部分也有大孔出现。  

当PVP-K30含量为7.5wt%、10.0wt%时,可以观察到皮层厚度明显增加,断面结构中出现明显的海绵状结构,断面结构中的大孔也得到有效抑制,这说明过多的PVP-K30阻碍了膜结构中大孔的形成。聚砜膜的断面结构的变化均会对膜的纯水通量,牛血清蛋白截留率等性能产生明显的影响。  

当PVP-K90含量达到10.0wt%时,膜断面为具有厚且致密皮层,和完全海绵状结构支撑层的结构,且此种海绵状结构的连通性没有大孔结构好。  

PVP-K90对聚砜膜形成过程中大孔的抑制也可以从下图得以证明,下图左为PVP-K90含量为2.5wt%时膜的底面皮层,图下右为PVP-K90含量为7.5wt%时膜的底面皮层,从这两个膜的底面皮层结构对比可以看出,PVP-K90含量为7.5wt%时底面皮层上的孔直径比PVP-K90含量为2.5wt%时的小,且孔分布更为均匀,这都是由于PVP-K90作为成孔剂和大孔抑制剂的产生的效果。  

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PVP含量对膜过滤性能的影响  

NO.2  

对纯水通量的影响  

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由左图可知,纯水通量随PVP-K90的变化。且相同含量时PVP-K30所制备膜的纯水通量大于PVP-K90所制备膜的纯水通量。  


对牛血清蛋白截留率的影响  

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截留率是指膜阻碍某种物质通过的能力,截留率越高说明阻碍能力越好。左图为不同PVP-K30和PVP-K90含量膜对牛血清蛋白的截留率影响。由此可见,同样含量时,PVP-K90膜要比PVP-K30膜的截留率高。   

PVP含量对平衡水含量的影响  

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平衡水含量的主要功能是用来表征膜的亲水性能,但一定程度上也能表征膜孔数量,有辅助证明的作用,在亲水性能差不多的情况下,平衡水含量越大说明膜孔数量越多,孔隙率越大。  

PVP-K30是一种亲水性物质,多余的PVP-K30虽然抑制孔的形成,降低了膜的孔隙率,但增加了膜的亲水性能,所以在孔隙率降低的情况下,平衡水含量仍有一定程度的增加。  

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