2020-10-28 09:20
聚偏氟乙烯（PVDF）是半结晶型热塑性聚合物，作为一种优良的高分子材料，有其显著的化学稳定性、热稳定性及机械强度，在膜领域得到了广泛地应用。然而单质的PVDF中空纤维膜在实际的膜生物反应器（MBR）运行过程中有着易污染，机械强度差等缺点，经常发生断丝状况，从而降低生产产量，增加成本。
随着对膜强度要求的提高，增强型中空纤维膜的普及已经成为当前社会生产的必然趋势，它在有效提高膜强度的同时，能满足污水处理过程中对膜的性能要求。天津津腾实验设备有限公司了解到近几年对PET等离子体处理增强PVDF中空纤维膜的研究鲜有报道，本研究以PET针织管为增强体，以PVDF为铸膜液并利用浸没-沉淀相转化法制备增强型中空纤维膜，采用低温等离子体处理针织管表面，通过纯水通量、孔隙率、平均孔径及力学性能等测试研究了不同等离子体处理时间对增强膜界面结合强度及膜各性能的影响。
1实验器材
PR-3等离子体去胶机（北京创世威纳科技有限公司）；TM-3030日立台式扫描电镜（SEM，日本株式会社日立事务所）；AWA6228+声级计（杭州爱华仪器有限公司）；3369万能强力仪（美国Instron公司）；DZF.6050真空干燥箱（巩义市予华仪器有限责任公司）；KQ-100E超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）。
2结论
采用低温等离子体刻蚀法对针织管增强PVDF中空纤维膜进行改性，测试了不同低温等离子体处理时间下，增强膜的各项性能及界面结合状况，得出如下结论：
(a)等离子体处理对增强膜的纯水通量、孔隙率及平均孔径等影响较小，对改善增强膜界面结合效果显著。
(b)处理时间为20min时，超声振荡前后增强膜的纯水通量的变化量最小，界面结合性能最佳。
(c)处理时间为15min时，增强膜的综合性能最优，与未改性前相比，增强膜的拉伸强度提升了22.6%，爆破强度提升了40%，超声振荡前后增强膜纯水通量的变化量减小了71.2%。
目前，低温等离子体技术在纤维表面处理的应用较为广泛，它在不改变材料本体性能的同时，能够改善材料的润湿性、黏结性及生物相容性，且操作简单，绿色无污染，成本低。然而天津津腾实验设备有限公司了解到等离子体技术在纤维的改性应用中只局限于实验室环境，大规模的批量加工还存在一定的问题。在未来的研究工作中，应综合考虑材料的结构、成分及表面纯度，以选择适当的处理条件，得到最佳的处理效果。