不對(duì)稱(chēng)膜的優(yōu)點(diǎn)
由于它們具有相似的外觀(guān),因此很容易假定提供的各種微孔濾膜過(guò)濾器和平板膜過(guò)濾器具有相似的孔結(jié)構(gòu)。有些人認(rèn)為對(duì)稱(chēng)是美的縮影,但就過(guò)濾而言,它是相對(duì)的。實(shí)際上,由用于制造膜的技術(shù)和材料產(chǎn)生了各種各樣的孔結(jié)構(gòu)形態(tài)。
對(duì)于微孔濾膜過(guò)濾器,孔結(jié)構(gòu)的范圍從聚碳酸酯和聚酯軌跡蝕刻膜的基本上二維的篩狀結(jié)構(gòu)到膨脹的PTFE膜的節(jié)和卷須結(jié)構(gòu),再到聚丙烯腈的糾纏納米纖維結(jié)構(gòu)。 (PAN)膜,以及溶劑澆鑄膜(如醋酸纖維素(CA))的褶皺花邊狀泡沫狀結(jié)構(gòu)。
一些溶劑澆鑄的微孔濾膜,例如尼龍,具有基本對(duì)稱(chēng)的孔結(jié)構(gòu),其中在整個(gè)膜的厚度上,空隙的大小相似。而其他的,例如混合纖維素酯(MCE)和聚醚砜(PES),則具有不對(duì)稱(chēng)的孔結(jié)構(gòu),其中,一個(gè)表面附近的空隙zui小,而相對(duì)表面上的空隙zui大。還有其他一些材料,例如聚丙烯(PP),具有各向異性的孔結(jié)構(gòu),其中zui小的空隙出現(xiàn)在薄膜中遠(yuǎn)離任一表面的位置。zui后,各向異性膜也可以是對(duì)稱(chēng)的或不對(duì)稱(chēng)的。這些似乎微妙的孔結(jié)構(gòu)差異實(shí)際上會(huì)對(duì)膜性能產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性影響。
平板膜過(guò)濾器還具有多種孔結(jié)構(gòu)。醋酸纖維素(CA)反滲透和納濾膜往往具有致密的對(duì)稱(chēng)孔結(jié)構(gòu)。薄膜復(fù)合材料(TFC)的反滲透和納濾膜具有不對(duì)稱(chēng)的孔結(jié)構(gòu)聚砜層,在滲透?jìng)?cè)具有zui大的孔,在進(jìn)料側(cè)具有非常薄的致密聚酰胺涂層。同樣,超濾膜通常具有不對(duì)稱(chēng)的孔結(jié)構(gòu),在滲透?jìng)?cè)具有zui大的開(kāi)口,在進(jìn)料側(cè)具有致密的“皮膚”表面。
與非對(duì)稱(chēng)微孔濾膜和非對(duì)稱(chēng)平板膜相比,非對(duì)稱(chēng)微孔濾膜和非對(duì)稱(chēng)平板膜往往具有更好的性能。但是,由于不同的原因,它們是不對(duì)稱(chēng)的。理想情況下,不對(duì)稱(chēng)微孔濾膜不會(huì)結(jié)皮,并且可在面向上游的zui大孔中運(yùn)行。較大的孔充當(dāng)相對(duì)側(cè)較小孔的預(yù)過(guò)濾器;它們會(huì)在表面阻止較大的顆粒,但會(huì)故意使較小的顆粒進(jìn)入孔結(jié)構(gòu)。這有助于防止膜表面出現(xiàn)盲孔,并實(shí)際上提高了通量。該取向與不對(duì)稱(chēng)平板膜正好相反。這些膜是理想的皮膜,可在面對(duì)飼料的zui小孔中運(yùn)行。光滑的表皮表面朝向上游,因此顆粒不會(huì)進(jìn)入孔隙結(jié)構(gòu),而是被錯(cuò)流吹走。平板膜在設(shè)計(jì)上是不對(duì)稱(chēng)的,以通過(guò)減小流動(dòng)阻力來(lái)提高滲透通量。
zui后,非對(duì)稱(chēng)膜過(guò)濾器的正確定向?qū)τ趦?yōu)化性能至關(guān)重要。對(duì)于平板膜,必須將過(guò)濾器的方向調(diào)整為使光滑的膜表面朝向進(jìn)料。幾乎所有的平板膜在滲透?jìng)?cè)均具有堅(jiān)固的非織造布支撐層。憑zui少的經(jīng)驗(yàn),大多數(shù)用戶(hù)會(huì)熟練地識(shí)別表面并觀(guān)察正確的過(guò)濾器方向。
有些人認(rèn)為對(duì)稱(chēng)是美的縮影,但現(xiàn)在我們知道了。對(duì)于微孔濾膜,過(guò)濾器的方向應(yīng)使具有zui大孔的表面朝向上游。通常,具有zui大孔的表面是啞光或暗淡的,而具有zui小孔的相對(duì)表面則有光澤。