ポリビニルピロリドン(PVP)は、優れた親水性を有する水溶性ポリマーである。PVPの添加により、ポリビニリデンフッ化物(PVDF)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリスルホン(PS)等の親水性を大幅に向上させることができる。
1. 概要
膜の細孔サイズによると、微小ろ過、限外濾過、逆浸透、透析膜、透過性ガス化膜、ガス分離膜、およびイオン分離膜がある。精密ろ過と限外ろ過のメカニズムはふるい分け機構であり、他は溶解および拡散機構である。構造によれば、対称膜と非対称膜の2種類に分けることができる。現在のフィルム形成方法は、主に相反転法、溶融延伸法、トラックエッチング法、無機フィルムの焼成方法などである。位相反転法は、精密ろ過および限外ろ過膜を調製するために最も広く使用されている方法です。位相反転法は、ある組成物の均質なポリマー溶液を調製し、均質ポリマー溶液から相分離されるように一定の物理方法を通じて溶液の熱力学的状態を変化させ、最終的に三次元高分子ネットワーク型縮合に変換する。接着剤の構造。この三次元ネットワーク状の高分子ゲルは、分離膜を構成する。
位相反転法は、溶媒蒸発相反転法、熱誘起相反転法、気相蒸着相反転法、および液浸沈殿相反転法に、異なる熱力学特性に応じて変化液に分けることができる。その中でも、浸漬沈殿相変換法は、最も簡単な調製プロセスを有し、膜の性能および構造をより良く調整することができる。これは、限外濾過および微小ろ過を調製するための最も広範な方法です。中でも、限外濾過膜の膜分子量カットオフは1000-100000である。
2. 膜性能に影響を及ぼす要因
鋳造液の組成の4つの態様は、膜の条件、ゲル浴の温度および組成、および孔前体の組成が膜の性能に影響を及ぼし、これは主に物質移動速度に反映される。中でも、ポロゲンは、液鋳膜系の相分離熱力学や物質移動動態に影響を与え、それによって膜形成過程に影響を及ぼし、膜構造を変化させる。
3. PVPの細孔形成機構
PVPをポロゲンとして使用すると、膜の表面に集中します。膜の表面が水と接触すると、PVPは水に溶解し、非溶媒が膜に入るためのチャネルを形成する。これらの点は、指状細孔の成長ポイントを構成する。、その後のプロセスでは、膜マトリックスに成長して指状の細孔を形成する。最終的には、ポリマー緻密相が膜に形成され、ポリマー希薄相(PVP)が溶出される。
4. 比率を追加する
添加されるPVPの割合は、一般に2〜8重量%である(間隔は固定されていない、特定の膜形成条件に従って決定されるべきである)。添加量を増やすと、膜の空隙率が増加しますが、膜の強度と疎水性が低下し、膜の性能に影響を与えます。