二醋酸纤维素半透膜

① 水处理中超滤膜是什么有哪些特点呢

超滤膜是什么？

超滤（UF）基本上是按分子量大小进行分离的压力驱动膜过程。超滤膜的孔径一般在—100nm之间，能够截留分子量在300—500,000道尔顿的物质，包括多糖、生物分子、聚合物和胶体物质等。大多数超滤膜所标称的切割分子量一般定义为膜具有90%以上截留率的最小分子量。

超滤膜具有哪些特点？

1. 亲水性膜丝，通量大

超滤膜通过降低膜表面张力，大幅改善了膜的亲水性，使水通量大幅增加，膜表面涂覆牢度强，衰减慢，经过相对高温的水洗和碱洗不易脱落，膜丝抗污染能力提高，耐化学腐蚀性增强。

2. 过滤精度高

超滤膜丝空隙分布均匀，膜孔数量繁多，结构稳定，过滤精度高达0.01微米，彻底滤除原水中的细菌、病毒、胶体、铁锈等各种杂质，出水稳定，水质可达国家饮用水标准，真正实现优质净化水效果。

3. 截留高，抗污染性强

超滤膜的膜丝分布狭窄，且微孔形状呈倒喇叭状，起稳定截留作用的表皮层孔径小，支撑层孔径大，污染物不能进入到支撑层，避免不可恢复的堵塞，使膜丝抗污染性强，在原水水质波动频繁，水质较为恶劣的条件下运行仍能保证良好的过滤效果。

4. 膜丝强度高

超滤膜膜丝拥有的机械强度大，每一根超滤膜丝在各种复杂的工况条件下运行稳定，不易出现断丝，保证超滤出水水质优良。

5. 易清洗，易恢复，使用寿命长

膜公司独特的制膜工艺，使超滤膜膜丝内外壁平整光滑，具有永久亲水性的特质，从而使超滤膜在过滤介质中：胶体、油、蛋白质与污染物质在膜的表面聚结成球状，这种聚结物很容易从膜表面脱离，通过简单的反洗就可以清洗干净，不易污堵，可有效减少化学清洗频率，延长超滤膜使用寿命。

② 反渗透膜的材料

复反渗透膜是实现反渗制透的核心元件，是一种模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜。一般用高分子材料制成。如醋酸纤维素膜、芳香族聚酰肼膜、芳香族聚酰胺膜。表面微孔的直径一般在0.5～10nm之间，透过性的大小与膜本身的化学结构有关。有的高分子材料对盐的排斥性好，而水的透过速度并不好。有的高分子材料化学结构具有较多亲水基团，因而水的透过速度相对较快。因此一种满意的反渗透膜应具有适当的渗透量或脱盐率。

③ 超滤膜过滤的原理是

超滤超滤是复一种与膜孔径大小制相关的筛分过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当原液流过膜表面时，超滤膜表面密布的许多细小的微孔只允许水及小分子物质通过而成为透过液，而原液中体积大于膜表面微孔径的物质则被截留在膜的进液侧，成为浓缩液，因而实现对原液的的净化、分离和浓缩的目的。参见下图。

④ 请问醋酸纤维会燃烧吗

酸纤维素(Cellulose Acetate) 化学描述：醋酸纤维素是部分或全部的羟基乙酰化了的纤维素。醋酸纤维素因乙酰化的程度和分子链的长度不同，分子量也在一较大的范围内变动。（符合USP/NF, Eur., Ph., JP药典标准）特性应用：在制剂处方中，醋酸纤维素广泛用于药物缓释和掩盖口味。醋酸纤维素用作片剂的半透膜包衣，特别是渗透泵型片剂和植入剂，控制、延缓药物的释放 研究三醋酸纤维素(CTA)和二醋酸纤维紊(CDA)的结晶结构和热学性能.纤维素乙酰化后形成CTA,其晶型发生变化,结晶度降低;而CTA水解后得到的CDA,无定形占明显优势,纺丝过程中的取向又会进一步降低CDA的结晶度.热重分析结果表明CTA的热稳定性要好于CDA,乙酰基的存在能够增加醋酸纤维素的热稳定性;差热分析结果显示CTA的熔融峰和分解峰发生了重叠.而CDA因为结晶不完善,其结晶熔融峰在较低温度出现,拉开了分解峰和熔融峰之间的距离;不过CDA的玻璃化转变区比较明显且其Tg高于CTA.

⑤ 反渗透的基本原理

把相同体积的稀溶液（如淡水）和浓液（如海水或盐水）分别置于一容器的两侧，中间用半透膜阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的穿过半透膜，向浓溶液侧流动，浓溶液侧的液面会比稀溶液的液面高出一定高度，形成一个压力差，达到渗透平衡状态，此种压力差即为渗透压，渗透压的大小决定于浓液的种类，浓度和温度，与半透膜的性质无关。若在浓溶液侧施加一个大于渗透压的压力时，浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动，此种溶剂的流动方向与原来渗透的方向相反，这一过程称为反渗透。 Lonsdale等人提出解释反渗透现象的溶解-扩散模型。他将反渗透的活性表面皮层看作为致密无孔的膜，并假设溶质和溶剂都能溶于均质的非多孔膜表面层内，各自在浓度或压力造成的化学势推动下扩散通过膜。溶解度的差异及溶质和溶剂在膜相中扩散性的差异影响着他们通过膜的能量大小。其具体过程分为：第一步，溶质和溶剂在膜的料液侧表面外吸附和溶解；第二步，溶质和溶剂之间没有相互作用，他们在各自化学位差的推动下以分子扩散方式通过反渗透膜的活性层；第三步，溶质和溶剂在膜的透过液侧表面解吸。
在以上溶质和溶剂透过膜的过程中，一般假设第一步、第三步进行的很快，此时透过速率取决于第二步，即溶质和溶剂在化学位差的推动下以分子扩散方式通过膜。由于膜的选择性，使气体混合物或液体混合物得以分离。而物质的渗透能力，不仅取决于扩散系数，并且决定于其在膜中的溶解度。 在醋酸纤维素中，由于氢键和范德华力的作用，膜中存在晶相区域和非晶相区域两部分。大分子之间存在牢固结合并平行排列的为晶相区域，而大分子之间完全无序的为非晶相区域，水和溶质不能进入晶相区域。在接近醋酸纤维素分子的地方，水与醋酸纤维素羰基上的氧原子会形成氢键并构成所谓的结合水。当醋酸纤维素吸附了第一层水分子后，会引起水分子熵值的极大下降，形成类似于冰的结构。在非晶相区域较大的孔空间里，结合水的占有率很低，在孔的中央存在普通结构的水，不能与醋酸纤维素膜形成氢键的离子或分子则进入结合水，并以有序扩散方式迁移，通过不断的改变和醋酸纤维素形成氢键的位置来通过膜。
在压力作用下，溶液中的水分子和醋酸纤维素的活化点——羰基上的氧原子形成氢键，而原来水分子形成的氢键被断开，水分子解离出来并随之移到下一个活化点并形成新的氢键，于是通过一连串的氢键形成与断开，使水分子离开膜表面的致密活性层而进入膜的多孔层。由于多孔层含有大量的毛细管水，水分子能够畅通流出膜外。

⑥ 什么是超滤膜技术

超滤膜的技术：
超滤膜技术是以压力差动力的一种半透膜，在过滤膜的技术上可以分为超滤膜过滤、微孔膜过滤和逆渗透膜过滤三类。这个是根据超滤膜所能截留的杂质或分子量的大小区分的，如果是椐据膜的孔径大小区分的话，微孔膜(MF)的额定孔径范围为0.02～10μm;超滤膜(UF)为0.001～0.02μm;反渗透膜为0.0001～0.001μm。由此可知，超滤膜适于处理溶液中溶质的分离和增浓，或采用其他
分离技术
所难以完成的胶状悬浮液的分离。
1.超滤膜
化学稳定性
高，可耐高温、耐酸、耐碱，因此对进水水质要求不高，通用性强;
2.超滤膜技术原理简单，容易实现自动化运转，节约劳动力，且操作简便、易于维护，运行安全稳定;
3.超滤膜技术属于物理方法，在水处理过程中并不需加任何化学药剂，因此可有效的防止水体出现二次污染的情况;
4.超滤膜技术效率高，处理水量大，尤其是对污染较小的城市饮用水处理方面，展现出高的应用效率。
超滤膜技术是一种新型水处理技术，与传统水处理技术相比，超滤膜技术的效率高、能耗低、处理水量大等优势在水处理过程中很有成效，随着技术发展日益成熟，超滤膜技术不仅在工业污水处理中得到了较为广泛的应用，而且在城市饮用水净化领域也体现出较为广阔的应用前景。

⑦ 膜材的材料组成

1.醋酸纤维素: 醋酸纤维素(CA)膜是由二醋酸纤维素和三醋酸纤维素的铸膜液及二者混合物浇铸而成。随着乙酰基含量的增加，盐截留率与化学稳定性增加而水通量下降。Loeb-Sourirajan 不对称结构是使用一“医用刮刀”(“doctor blade”)把CA、乙醇或乙醚溶液浇铸在一多孔基片(如帆布)上，表面经空气干燥产生一薄皮层而形成。在较大孔层之上的致密表皮是由约0.2μm厚的薄层组成，膜的总厚度约100μm.该技术也可用于管状的和中空纤维状膜的浇铸。
CA膜的化学稳定性差,在运转期间会发生水解, 其水解速度与温度及pH条件有关。醋酸纤维素膜可在温度0～30℃及pH值4.0～6.5下连续操作。这些东丽膜产品也会被生物侵蚀, 但由于它们具有可连续暴露在低含氯量环境下的能力,故可以消除生物侵蚀。膜稳定性差的结果导致膜截留率随操作时间增长而下降。然而, 这些材料的普及是由于它们具备广泛的来源和低廉的价格。
2.芳香聚酰胺：不对称芳香聚酰胺(Aramid)膜(Richter和Hoehn 1971)以中空纤维形式为所首创。这些纤维是由溶液纺丝而成。由控制纺丝液溶剂的蒸发在纤维外表面形成约0.1～1.0μm的致密表皮层。余下的纤维结构是约26μm厚的一层多孔支撑结构。盐的截流作用发生在致密层。为了进一步提高截留性能，当中空纤维膜用于苦咸水脱盐时，对膜采用聚乙烯基甲基醚(PT-A)进行后处理，用于海水脱盐则用PT-A与鞣酸(PT-A)作后处理。
与纤维素膜相比，芳香聚酰胺膜的特点是具有优良的化学稳定性。它们能在温度0～30℃ pH4～11件连续操作，且不会被生物侵蚀。然而芳香聚酰胺膜若连续暴露在含氯环境中，则易受氯侵蚀，因此，对他们处理的进料液进行脱氯是重要的。
3. 薄膜复合膜：美国内政部盐水局于年代中期基金资助的North Star Research 和Development Institute(位于 Minneapolis)的工作( Francis 1966; Rozelle等 1967)导致了薄膜复合膜的发展。Universal Oil Procts的 Fluid Systems Division( Riley等1967)在70年代中期推出了它的商品(薄膜复合物)膜，而FilmTec公司在80年代初期推出了它的FT30复合膜(Cadotte等1980) 。在这些膜结构中，超薄栅层在一多孔织物支撑体上的微孔聚砜表面上形成(即0.2μm厚)。该聚砜上的栅层是由聚酰胺或聚脲的就地界面聚合技术产生的。
薄膜复合膜的优点与它们的化学性质有关，其最主要的特点是有较大的化学稳定性，在中等压力下操作就具有高水通量和盐截留率及抗生物侵蚀。它们能在温度0～40℃及pH2～12间连续操作。像芳香聚酰胺一样，这些材料的抗氯及其他氧化物的性能差。 反渗透膜 (什么是反渗透膜?) 需要制成一定构型才可用于水处理。如今膜的构型主要有平板式，管式，卷式和中空纤维式，但常用于水处理的是卷式和中空纤维式两种。
对于卷式构型，常用膜有醋酸纤维素膜和复合膜，利用这些膜制成膜元件，把膜元件放在压力容器中构成膜组件。用于制作卷式构型的膜一般先制成平整的膜，醋酸纤维素膜的结构见图1，上部有一层致密的薄层(0.1-1.0μmm),即脱盐层，脱盐层下面有一层稍厚(100~200μm)的多孔支撑层，水很容易通过致密层流向多孔层。致密层是半透膜层，能有效阻止盐分的通过，起脱盐作用。
复合膜由三层组成，它们是：最上面的超薄脱盐层、中间的多孔的聚砜内夹层，最下面的聚酯支撑网层。由于聚酯支撑层不很平坦和多孔，不能用来直接支撑脱盐层，因而在该支撑层上面浇注一层聚砜微孔层，用于直接支撑脱盐层。聚砜层表面孔径可控制在0.015μm。脱盐层厚度为0.2μm,在聚砜层的支撑下，能承受较高的压力，抗机械压力和化学侵蚀能力强。
对于中空纤维构型，利用芳香族聚酰胺膜制成的众多中空纤维直接装配在压力容器内，构成用于水脱盐的基本单元--膜组件。
无论是卷式还是中空纤维式，对其构型的共同要求如下：
1) 对膜能提供适当的机械支撑，以便承受一定的给水压力;
2) 能使给水，浓水和产品水各行其道，不混合;
3) 使有一定压力的给水在通过膜面上时，能均匀分布，并有良好的流动状态，是浓差计划降至最低;
4) 膜本身具有的脱盐率和透水量能在构型中得到充分的利用;
5) 膜面积能得到最大限度的利用
6) 便于贮存，运输，装卸和更换;
7) 易于制造，维护方便，牢固且安全可靠;
8) 价格有竞争力。
1. 螺旋卷式
首先叙述卷式膜元件的概念。叶片有两张平展开的膜和一张聚酯织物组成，聚酯织物在两张膜的中间，叶片一端胶接起来形成一个袋，另一端(伸出来的聚酯织物)与带孔的PVC管粘接。叶片之间有塑料网，它们一起沿PVC中心管卷绕形成卷式构型。塑料端部装置粘接到卷式的叶片两端，一端起反伸缩装置(ATD)的作用，另一端起浓水密封的载体作用。玻璃钢(FRP)材料的外表面保护卷式构型。这样，形成了一个完整的膜元件。
卷式膜元件装入压力容器内试验，性能符合要求即可出售。前面提到的聚酯织物是起产品水收集通道的作用。塑料网一是作为浓水(给水)通道;二是起加强给水通道水流紊动的作用，以便把浓差极化减少到最低程度。因为卷式反渗透装置的给水从膜元件的给水端流向浓水端，并平行于膜表面，这种水流方向就有浓差极化的倾向，因而叶片之间的塑料网是极为重要的。
卷式膜元件广泛用于苦咸水的脱盐，用于要求产水量较大的脱盐时，通常使用直径为101.6mm(4in) 或203.2mm(8in )，长度为1016mm (40in)或1524mm(60in)的膜元件。
把一个或几个膜元件连接起来，装在圆筒形的压力容器内，即构成卷式膜组件。
压力给水进入第一个膜元件，并在该膜元件的螺旋卷绕之间的通道内流动。一部分给水渗透过膜，并通过卷式通道流到膜元件中心的产品水收集管，另一部分给水沿着膜元件长度方向继续流动至第二个膜元件，这一过程依次进行。每个膜元件的产品水通过公共产品水管流成。当给水每通过下一个膜元件时，给水浓度增大，流过最后一个膜元件时，给水成为浓水，并排出压力容器。
2. 中空纤维式：
众多中空纤维膜装配在压力容器内构成中空纤维式膜组件。如今常用的是杜邦公司生产的用于苦咸水脱盐的B-9型中空纤维膜组件，现以此为例说明。中空纤维外径为85μm,内径为42μm，壁厚为21.5μm。该纤维在其表面有一层很薄得致密层(即芳香族聚酯胺膜的脱盐层)，该层用以阻止盐的透过，而能使水流稳定通过。在此薄层下面有一较厚的同样材料的多孔层，用来支撑脱盐层。该层能让水通过它流至中空纤维的内孔。
中空纤维比人的头发还细，尽管其壁薄，外径与内径比率差少为2：1，犹如厚壁圆柱，但其有自支撑作用，且强度足够承受较高的压力而不变形，不损坏。
对处理水量较大的系统，可使用102×1194或203×1219的膜组件。压力容器内几乎全部充满纤维束，在纤维之间有约25μm的水通路。纤维束间是用无纺布隔开的，然后缠绕，整个纤维束分24层，纤维束最外层包有导流网，以利浓水导流。，空心纤维在压力容器内呈U型平行排列，在纤维中间的进水管道的一端用于进加压后的给水，另一端封堵密封，在其长度方向上有很多孔。纤维束的U型底部一端用环氧树脂固定密封，另一端通过环氧树脂板固定，并敞开中空纤维孔。进水管道内的水径向流往纤维束里的许多纤维。有一部分水渗透进中空纤维孔内，成为产品水，经环氧树脂圆环引出，另一部分在纤维束外边缘(即压力容器内边缘)轴向流往压力容器的端部，成为浓水，不断排走，并依靠O型密封环防止给水，浓水和产品水的混合。 组合 基材 涂层 1 玻璃纤维 聚四氟乙烯 2 玻璃纤维 氟化树脂 3 玻璃纤维 聚氯乙烯 4 聚酯类纤维 聚氯乙烯 5 聚乙烯醇类纤维 聚氯乙烯 6 聚酰胺类纤维 聚氯乙烯 注：表中的氟化树脂是指除了聚四氟乙烯以外的氟化树脂 。

⑧ 半透膜能过滤碱水吗

可以的。
半透膜过滤法 即用孔径较大的半透膜，在压差（一般在0.7～10千克力/厘米2）和紊流流动的情况下，溶液中的溶剂和电解质等能透过半渗透膜，而胶体、微粒和分子量较大的物质则被截留。这种方法半透膜过滤法 即用孔径较大的半透膜，在压差（一般在0.7～10千克力/厘米2）和紊流流动的情况下，溶液中的溶剂和电解质等能透过半渗透膜，而胶体、微粒和分子量较大的物质则被截留。这种方法的分离能力比微滤法高，因而称为超过滤。溶液中的大分子物质分散系的渗透压很小,所以超过滤法所需的操作压力较低。超过滤法的透水速度开始时随着操作压力提高而增加，但当大分子物质在膜表面积累形成凝胶层后，透水速度就与操作压力的变化无关，而同凝胶层的阻力大小成反比。 目前应用较广的半透膜是醋酸纤维素膜，其次为芳香聚酰胺膜，中国普遍应用前者。醋酸纤维素膜是一种不对称膜，由表面致密层和支撑层组成。表面致密层起脱盐作用,厚约0.2～1.0微米,占膜总厚度的0.2～1.0%；支撑层是多孔结构，起支撑表层的作用并便于透水。芳香聚酰胺膜也是一种不对称膜。成膜材料主要为芳香聚酰胺、芳香聚酰胺- 酰肼以及其他一些含氮芳香聚合物。此外还有聚苯砜对苯二甲酰胺膜、聚苯并咪唑膜、磺化聚苯醚膜、磺化聚砜膜、聚四氟乙烯接枝膜、无机的多孔玻璃膜和氧化石墨膜等等。的分离能力比微滤法高，因而称为超过滤。溶液中的大分子物质分散系的渗透压很小,所以超过滤法所需的操作压力较低。超过滤法的透水速度开始时随着操作压力提高而增加，但当大分子物质在膜表面积累形成凝胶层后，透水速度就与操作压力的变化无关，而同凝胶层的阻力大小成反比。 目前应用较广的半透膜是醋酸纤维素膜，其次为芳香聚酰胺膜，中国普遍应用前者。醋酸纤维素膜是一种不对称膜，由表面致密层和支撑层组成。表面致密层起脱盐作用,厚约0.2～1.0微米,占膜总厚度的0.2～1.0%；支撑层是多孔结构，起支撑表层的作用并便于透水。芳香聚酰胺膜也是一种不对称膜。成膜材料主要为芳香聚酰胺、芳香聚酰胺- 酰肼以及其他一些含氮芳香聚合物。此外还有聚苯砜对苯二甲酰胺膜、聚苯并咪唑膜、磺化聚苯醚膜、磺化聚砜膜、聚四氟乙烯接枝膜、无机的多孔玻璃膜和氧化石墨膜等等。

⑨ 氮化硼能透过半透膜吗

能通过半透膜的有:常见的阴阳离子;水、二氧化碳、氧气、葡萄糖、甘油、氨基酸等
半透膜的功能是指膜是向二维伸展两侧均可存在固体与气体或固体与液体间的界面。膜的基本功能是它能从物质群中有选择地透过或输送特定的物质( 如分子、离子、电子、光子等),因而把膜视为一种基础功能料。
膜的主要功能有:分离功能：不同气体透过膜的透过系数不同，据此可以集富所需气体(如集富氧气)，浓缩天然气等。离子交换膜可用于海水淡化、硬水软化。反渗透膜是一种选择性薄膜(如醋酸纤维素膜),它只让水通过而不让盐等杂质离子通过,将未净水或盐水加压到几十或上百大气压,从而超过其渗透压,杂质离子等不能通过膜,而水可以通过，从而达到海水淡化或制备超纯水的目的。超滤膜可用于胶体分离、废液处理、溶液浓缩。目透析膜
用于人工肾等人工器官。能量转化功能它能将光能向化学能转化(如光解水以产生氢和氧),也可将光能转化
为电能,用于有机薄膜太阳能电池，这是今后大面积利用太阳能的最好形式之一。