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溶剂挥发时间的影响

来 源:中华水网   发布时间:2011-09-20 移动版

  溶剂挥发时间是指制膜液经过刮刀成膜后,进入凝胶浴之前,在空气中暴露的时间。在这段时间里,溶剂从膜表面逸出,醋酸纤维素分子互相接近,互相吸引,在膜表面形成一层结构致密的表皮层。表皮层的致密度越大,膜的截留率越高,水渗透流率越小。

  溶剂挥发速率不仅与成膜的环境温度、相对湿度和环境气体性质有关,而且与膜厚度和膜面积也有关。同时,溶剂挥发时间与制膜液组成之间还有一种动态的相互作用,从而影响膜的微观结构和性能。

  一般溶剂挥发速率随环境温度升高而加快,随溶剂沸点升高而变慢。制膜液组成不同,溶剂最佳挥发条件也不同;挥发时间延长,则致密层厚度增加。通常认为,膜截留率与膜表面的致密度有关,水渗透流率与致密层的厚度有关。故在保证一定截留率的情况下,应选用较短的溶剂挥发时间,以便减少或消除次厚层的厚度,改进膜的水渗透流率。

  延长溶剂挥发时间,膜表面不仅产生一个致密层,而且可能在次结构中过早地凝胶,产生坚硬的网状结构,当溶剂从膜表面挥发时,聚合物在膜与空气的界面上沉淀,溶剂进一步挥发。由于沉淀聚合物的存在,增加了膜内部溶剂挥发的阻力;在这之前,膜截留率随溶剂挥发时间的延长而升高。再继续延长挥发时间,膜内部溶剂通过最初在膜表面形成的微孔向外逸出,这就使得膜表面微孔孔径增大,且有的互相沟通,微孔孔壁破裂,截留率突然下降,水渗透流率大幅度增加。此外,溶剂挥发过程,除了聚合物被浓缩,添加剂也被浓缩,当添加剂达到临界浓度,膜进入凝胶介质,添加剂迅速向凝胶介质扩散,膜表面的孔径也加大,截留率也下降,水渗透流率也大幅度升高。

 

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