פוליווינילפירולידון (PVP) הוא פולימר מסיס במים עם הידרופיליות מעולה. תוספת של PVP יכולה לשפר מאוד את ההידרופיליות של פוליווינילידן פלואוריד (PVDF), פוליאתרסולפון (PES), פוליסולפון (PS) וכו'.
1. סיכום
על פי גודל הנקבוביות של הממברנה, יש מיקרופילטרציה, אולטרה סינון, אוסמוזה הפוכה, קרום דיאליזה, קרום גיזוז חדיר, קרום הפרדת גז וממברנת הפרדת יונים. מנגנון המיקרופילטרציה והאולטרה סינון הוא מנגנון הניפוי, והאחרים הם מנגנוני הפירוק והדיפוזיה. על פי המבנה ניתן לחלק אותו לשני סוגים: ממברנה סימטרית וממברנה אסימטרית. שיטות יצירת סרט כוללות כיום בעיקר את שיטת היפוך פאזה, שיטת מתיחה נמס, שיטת תחריט מסלול ושיטת סינטר של סרט אנאורגני. שיטת היפוך פאזה היא השיטה הנפוצה ביותר להכנת ממברנות מיקרופילטרציה ואולטרה סינון. שיטת היפוך פאזה היא הכנת תמיסה פולימר הומוגנית בהרכב מסוים, ושינוי המצב התרמודינמי של התמיסה באמצעות שיטה פיזיקלית מסוימת, כך שהוא מופרד בשלבים מתמיסת הפולימר ההומוגנית, ולבסוף הופך לתלת מימד. עיבוי מסוג רשת מקרומולקולרית. מבנה דבק. ג'ל מקרו-מולקולרי דמוי רשת תלת מימד זה מהווה את קרום ההפרדה.
ניתן לחלק את שיטת היפוך הפאזה לשיטת היפוך פאזה באידוי ממס, שיטת היפוך פאזה המושרה תרמית, שיטת היפוך שלב בתצהיר אדים ושיטת היפוך שלב משקעים בטבילה בהתאם לתכונות התרמודינמיות השונות של הפתרון שהשתנה. ביניהם, לשיטת המרת שלב המשקעים בטבילה יש את תהליך ההכנה הפשוט ביותר ויכולה להתאים טוב יותר את הביצועים והמבנה של הממברנה. זוהי השיטה הנרחבת ביותר להכנת אולטרה סינון ומיקרו סינון. ביניהם, ניתוק המשקל המולקולרי של הממברנה של ממברנת האולטרה-פילטרציה הוא 1000-100000.
2. גורמים המשפיעים על ביצועי הממברנה
ארבעת ההיבטים של הרכב תמיסת היציקה, תנאי הממברנה, הטמפרטורה וההרכב של אמבט הג'ל והרכב יוצר הנקבוביות משפיעים על ביצועי הממברנה, המתבטאים בעיקר בקצב העברת המסה. ביניהם, הפורוגן משפיע על התרמודינמיקה של הפרדת הפאזות ועל קינטיקה של העברת מסה של מערכת הממברנה של יציקת הנוזל, ובכך משפיעה על תהליך יצירת הסרט ומשנה את מבנה הממברנה.
3. מנגנון יצירת נקבוביות PVP
כאשר PVP משמש כפורוגן, הוא יתרכז על פני הממברנה. כאשר פני השטח של הממברנה נמצאים במגע עם מים, PVP יתמוסס במים כדי ליצור תעלה עבור חומרים שאינם ממיסים להיכנס לממברנה. נקודות אלו מהוות את נקודות הצמיחה של הנקבוביות דמויות האצבע. , בתהליך שלאחר מכן, גדל אל מטריצת הממברנה ליצירת נקבוביות דמויות אצבע. בסופו של דבר, הפאזה הדחוסה של הפולימר נוצרת לסרט, והפאזה המדוללת של הפולימר נפלטה (PVP).
4. הוסף יחס
שיעור ה-PVP המוסף הוא בדרך כלל 2-8% משקל (המרווח אינו קבוע, יש לקבוע אותו בהתאם לתנאי יצירת הסרט הספציפיים). הגדלת כמות התוספת תגביר את נקבוביות הממברנה, אך תפחית את החוזק וההידרופוביות של הממברנה, מה שישפיע על ביצועי הממברנה.