新闻动态 News
上海劲孚化工科技有限公司
www.shjinfu.com.cn（上海劲孚化工科技 021-57629631）--亚太地区(氟)化工原料与特种新材料专业供应商。
公司致力于氟树脂工业与其他特种新材料产业的前沿技术与销售，目前主要经营氟塑料（PTFE/FEP/PFA/ETFE/PVDF等）、色母、氟涂料、PEEK、芳纶、碳纤维、玻璃纤维、功能性化学品及其他特种新材料。
01
对（含氟）高分子材料与高分子膜技术的认识
高分子材料在膜分离过程中占有主导地位。膜的化学组成、形态结构、构校关系、加工技术工艺、膜分离机制以及应用开发等方面都需要研究。高分子分离膜是由高分子复合材料制得的，通常用于分离流体混合物。膜分离是利用薄膜对液体或气体进行分离、分级、提纯或富集的过程。常见的分离膜有管状膜、中空纤维膜和平板膜，平板膜的适用性最广泛。探索膜材料结构与性能之间的关系，开发新的高分子材料以制备性能优良的分离膜，是实现膜分离技术在更多工业领域应用和发展的重要理论基础。含氟高分子材料主要包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯等。它们具有耐腐蚀性能，尤其适合用于电解等高腐蚀场合的膜材料。聚偏氟乙烯是偏氟乙烯的均聚物，其中C-F键能较高，具有良好的化学稳定性、机械强度和耐温、耐腐蚀、耐溶剂性能，多用于制备超滤膜。
1.1膜技术的分离
高分子分离膜有多种分类方法，包括：材料种类、使用功能、被分离物质性质、粒度大小、膜的形成过程、结构和形态、以及用途的不同。其中常见的分类方式有：无机膜和有机膜、气体、液体、固体、离子和微生物分离膜、反渗透膜、纳滤膜、超滤膜和微滤膜。这些膜以不同的形式应用于不同的领域，如废水净化、海水淡化和诊断癌症等。
水处理膜技术从分离精度上划分：微滤、超滤、钠滤、反渗透等几类。这些膜分离产品均是利用特殊制造的多孔材料的拦截能力，以物理截留的方式去除水中一定颗粒大小的杂质。其过滤的精度和滤膜本身的孔径大小有关。通常习惯把孔径较大的称为微滤（0.1-1μm），而较小的称为超滤0.02-0.1μm，根据膜的微孔径更小的还有钠滤和反渗透。
1.2膜的微孔径的区别
微滤（MF）：在0.1-1μm之间；
超滤（UF）：在0.02-0.1μm之间大分子物质和杂质；
钠滤（NF）：能截流钠米级单位（0.001μm-1nm）的物质；
反渗透（RO）：截流单位≤1nm的物质；
02
微滤、超滤、纳滤、反渗透的功能机理与区别
分离膜利用膜对不同物质透过性不同的特性对混合物进行分离，膜的透过性和选择性是两个重要的指标。膜分离主要依靠过筛作用和溶解扩散作用。过筛作用依赖于物质粒径尺寸和网孔大小，同时分离膜和被分离物质的性质也是重要因素。溶解扩散作用中，影响溶解能力的因素包括被分离物质的极性和酸碱性质，影响扩散能力的因素包括被分离物质的形状和尺寸。选择性吸附机制中，膜材料对部分物质的选择性吸附会影响分离效果。驱动力包括浓度梯度、电场和压力驱动力。被分离物质的性质、浓度、荷电情况等也会影响驱动力的大小。膜的阻碍性取决于其结构、性质和孔径，而不同物质的透过性差异则决定了选择性。
微膜（MF）：
超滤膜（UF）：
一种孔径规格一致，额定孔径范围为0.001-0.02微米的微孔过滤膜。采用超滤膜以压力差为推动力的膜过滤方法为超滤膜过滤。超滤膜大多由醋酯纤维或与其性能类似的高分子材料制得。适于处理溶液中溶质的分离和增浓，也常用于其他分离技术难以完成的胶状悬浮液的分离，其应用领域在不断扩大。
超滤膜一般为高分子分离膜，用作超滤膜的高分子材料主要有纤维素衍生物、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺及聚碳酸酯等。超滤膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纤维膜等形式，广泛用于如医药工业、食品工业、环境工程等。
首先要了解“渗透”的概念.渗透是一种物理现象.当两种含有不同盐类的水，如用一张半渗透性的薄膜分开就会发现，含盐量少的一边的水分会透过膜渗到含盐量高的水中，而所含的盐分并不渗透，这样，逐渐把两边的含盐浓度融合到均等为止.然而，要完成这一过程需要很长时间，这一过程也称为渗透压力。
RO反渗透的由来：
1950年美国科学家DR.S.Sourirajan有一回无意发现海鸥在海上飞行时从海面啜起一大口海水，隔了几秒后，吐出一小口的海水，而产生疑问，因为陆地上由肺呼吸的动物是无法饮用高盐份的海水的。经过解剖发现海鸥体内有一层薄膜，该薄膜非常精密，海水经由海鸥吸入体内后加压，再经由压力作用将水分子贯穿渗透过薄膜转化为淡水，而含有杂质及高浓缩盐份的海水则吐出嘴外，此即往后反渗透法的基本理论架构；并在1953年由University of Florida应用于海水淡化去除盐份设备，在1960年经美国联邦政府专案支助美国U.C.L.A大学医学院教授Dr.S.Sidney Lode配合DR.S.Soirirajan博士着手研究反渗透膜，一年约投入四亿美元经费研究，以运用于太空人使用，使太空船不用运载大量的饮用水升空，直到1960年投入研究工作的学者、专家越来越多，使之质与量更加精进，从而解决了人类饮用水中的难题。
03
制备膜需要的高分子材料
分子聚合物广泛应用于制备各种膜分离过程，可以使用任何可成膜的高分子材料制备分离膜。这些材料一般具有特殊传质功能、良好的化学稳定性、亲水性、抗压密性、耐热性和可溶性。膜材料的性能直接影响分离过程的效率和速度。因此，选择合适的膜材料对膜分离过程性能的提高是至关重要的。
3.1含氟高分子材料
含氟高分子材料主要包括聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯等。它们具有耐腐蚀性能，尤其适合用于电解等高腐蚀场合的膜材料。聚偏氟乙烯是偏氟乙烯的均聚物，其中C-F键能较高，具有良好的化学稳定性、机械强度和耐温、耐腐蚀、耐溶剂性能，多用于制备超滤膜。
比如：
3.2聚酰胺类材料
聚酰胺类高分子是一系列含有酰胺链段(-CONH-)的聚合物。这类聚合物机械强度高、化学稳定性好，尤其是高温性能优良，适合制作需要高机械强度的分离膜。
3.3聚砜类材料
聚砜类膜材料具有良好的耐氯、耐酸碱的化学性能，化学稳定性、机械强度和耐热性也很好，最高使用温度达120℃，pH值适应范围为1-13。膜制备以聚砜为原材料所制成的膜具有膜薄、内层孔隙率高且微孔规则等特点，适合制作超滤膜、微滤膜和气体分离膜。此外，它还广泛用于制作复合膜的底膜。
比如：
PS(聚砜)超滤膜，具有良好的化学稳定性,耐酸碱性能优良(PH2-13),透水性能较好,强度在有机高分子材料制成的膜中较高,(爆破压力>0.6Mpa)，使用寿命长，正常使用在2年以上。聚砜外压式中空纤维超滤膜(截留分子量6000-20000)，尤其适用于特种行业(如生化、医药、化工等)的浓缩、分离、提纯，截留性能稳定。
3.4聚烯烃类材料
聚烯烃是一类常用的聚合物材料，包括聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯醇、聚丙烯腈和聚丙烯酰胺等。这些材料广泛应用于大工业中，易得且易加工。虽然疏水性强、耐热性差，但是它们主要用于制备微滤膜、超滤膜和密度膜等。聚乙烯醇是一种水溶性聚合物，由于其含有大量羟基，具有良好的亲水性和耐酸性。
比如：
3.5天然高分子材料
在分离膜材料中，天然高分子材料是一类非常重要的原料。其中包括改性纤维素及其衍生物类、壳聚糖类等。这些材料不仅具有优异的分离性能，而且天然、环保、无毒、无害，符合现代工业绿色发展的要求。除此之外，海藻酸钠也是一种常用的天然分离膜原料之一。海藻酸钠是从海藻中提取出的一种天然高分子物质，表现出极高的生物相容性和生物降解性。
总结：
随着科技的不断进步，新型高分子分离膜的发展也在不断加速。其中，由两种以上材料构成的分离膜，如无机/有机膜组合，或者两种以上类型的膜组合在一起，如密度膜/多孔膜组合、液体膜与固体膜组合等，被称之为复合膜。此外，新型耐高温高分子分离膜在耐热温度方面表现出色，极大地拓宽了膜分离技术的应用领域。高分子分离膜的应用也非常广泛，如在海水淡化、食品浓缩、废水处理、富氧空气制备、医用超纯水制造、人工肾及人工肺装置、药物缓释等方面都有着广泛的应用。这些都是新时代材料科技进步的重要体现。
04
高性能膜的前景研究与建议
为进一步有效推进我国高性能膜材料技术及产业发展，建议：
1、加强原创性基础研究。重点开展均孔、限域传质膜等领域研究，开发颠覆性膜材料如二维膜材料。构建面向应用过程膜材料的分子设计、表面性质调变和孔道微结构控制方法；研究分离过程中膜表面、限域效应及物质在纳微孔道的传递行为，在膜材料的基础理论方面取得突破。
2、开发高性能膜材料产品。面向国家重大需求，攻克高性能低成本水处理膜（如混合基质膜、有机 - 无机复合膜材料、抗污染反渗透膜、有机纳滤膜等）、特种分离膜（高装填密度低成本陶瓷膜、耐酸型中空纤维分子筛膜、先进离子交换膜等）及气体分离膜（新型高温分离膜、挥发性有机物回收膜、二氧化碳分离膜等） 等规模化制备关键技术，开发面向重大工程或高端领域应用的高性能膜材料产品。
3、加强国产膜材料应用示范。开展膜集成应用技术研究， 开拓国产膜技术在煤化工、石油化工、生物能源等领域的应用， 积极推进膜技术在大宗化学品分离中的应用，尤其是电子级溶剂和化学品生产中的应用，开展集成应用示范；强化高性能膜材料的应用，促进其在我国水资源环境综合治理、能源结构调整及清洁利用、传统产业改造升级、社会发展和循环经济等领域中发挥重要作用 。
“一代材料，一代工业”---材料强，则工业强；工业强，则国强。上海劲孚化工科技有限公司，真诚期待与天下人分享交流各种特种新材料。（识别下图中二维码，微信关注“上海劲孚化工科技有限公司”微信公众号吧）
地址：上海市松江区莘砖公路668号双子楼A座11层 (核心机构) & 17层 (营销中心)
公司网址：www.shjinfu.com.cn 电子邮箱：jinfu@shjinfu.com.cn
联系电话：021-57629631 客服QQ：1356304191 销售部经理电话：150-2641-6787（同微信）
