小艺讲堂 | PTFE膜系列介绍之二: 水艺PTFE核心技术
发布时间:2023.09.06
发布时间:2023.09.06
水艺PTFE核心技术
上文《宝藏材料—PTFE》说到,PTFE耐酸、耐碱、耐高温、耐溶剂,其优良的特性得以应用在各行各业。在水处理领域,也有这么一款以PTFE为原材料制备的中空纤维膜产品。
水艺作为国内最早研究PTFE中空纤维膜并实现产业化的公司之一,拥有多项核心专利和技术,在PTFE中空纤维膜的生产和应用上有着丰富的经验。
核心技术1
100% PTFE材质——适用各种复杂环境
区别于传统的制膜材料,如PVDF、PSU、PES等,PTFE并不溶于有机溶剂,因此不能通过普通的相转化工艺制备;又因其优异的物理化学性质,熔体粘度也极高,所以无法通过熔体拉伸工艺制备。目前制备PTFE膜产品主要采用推挤——拉伸——热定型工艺,其中原料的选择、工艺的细微变化都会引起产品性能的极大改变。
由于PTFE材料加工困难,生产成本高、技术难度大等因素,部分厂家选择使用PTFE和其他材料复合的方式生产膜产品,但这势必会牺牲膜产品的耐酸碱溶剂等化学药剂性能。
水艺生产的PTFE中空纤维膜是由100%PTFE材料制备而成,内外层烧结融合,保证了膜产品在极恶劣的情况下也能保持稳定运行。
核心技术2
包缠式复合结构—打破“Trade-Off”效应
膜分离领域存在着一种“Trade-Off”效应,即通量大的膜往往分离精度低,而分离精度高的膜渗透性能差。
为了突破“Trade-Off”效应的限制,水艺PTFE中空纤维膜首先制备了具有大孔径和高孔隙率(75%~80%)的中空纤维膜作为其支撑层;其次通过双向拉伸——热定型工艺制备了超薄(10μm)的PTFE平板膜作为分离层;最后采用高温复合烧结工艺将支撑层和分离层烧结在一起。
其具有大孔径和高孔隙率的支撑层可以提供超大通量的水通道,同时高孔隙率的大孔径膜结构保证膜丝不易污堵。分离层具有高孔隙率和较小的孔径(仅0.1μm),提供了高精度的截留效果,保证出水水质。水艺PTFE支撑层和PTFE分离层的完美结合最终制成了同时具有高水通量和高分离精度的中空纤维膜产品。
核心技术3
永久性超亲水技术
水艺PTFE中空纤维膜采用专有超亲水改性技术,消除因PTFE材料的疏水性产生的跨膜阻力,实现膜丝高度亲水,3秒内完成快速浸润。
通常情况下,传统的中空纤维膜不能被过分晾干,因此需要用甘油进行保护,但这种方式会存在发霉、膜通量下降、运行过程产生有机废水等一系列问题。
水艺PTFE中空纤维膜经过亲水改性后,可以干态保存、干态运输、干态安装。完美解决了传统甘油保护产生的问题,不存在二次污染,无需任何表面润湿剂处理,入水后直接使用。另外亲水效果牢固可靠,连续运行和高频反冲洗都不会影响其亲水性能。