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陶瓷超濾膜技術搜索關鍵詞

發布時間:2021-10-31 02:27:25

① 有誰幫我理清 :無機陶瓷膜、超濾膜、納慮膜、及反滲透的關系啊

你夠。。。。。
需要分的那麼清楚的
你要考試???

② 超濾膜是什麼

你好,下面是有關超濾膜的介紹,希望對你有用

順祝您學習進步,望採納謝謝

超濾膜科技名詞定義中文名稱:超濾膜英文名稱:ultrafiltrationmembrane;hyperfiltrationmembrane定義:膜狀的超濾材料。應用學科:生物化學與分子生物學(一級學科);方法與技術(二級學科)以上內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布求助編輯網路名片
超濾膜

超濾膜,是一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。在膜的一側施以適當壓力,就能篩出小於孔徑的溶質分子,以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於2~20納米的顆粒。超濾膜是最早開發的高分子分離膜之一,在60年代超濾裝置就實現了工業化。

目錄

簡介
產品結構
超濾膜過濾
工藝特點
超濾膜的材料
  1. 簡介
  2. 主要應用
超濾膜的分類
  1. 概述
  2. 有機膜
  3. 無機膜
  4. 分類
超濾膜過濾原理
超濾膜的清洗
  1. 超濾設備及工作原理
  2. 應用
在家用機中的應用
市場應用與發展前景
超濾膜的保存展開簡介
產品結構
超濾膜過濾
工藝特點
超濾膜的材料
  1. 簡介
  2. 主要應用
超濾膜的分類
  1. 概述
  2. 有機膜
  3. 無機膜
  4. 分類
超濾膜過濾原理
超濾膜的清洗
  1. 超濾設備及工作原理
  2. 應用
在家用機中的應用
市場應用與發展前景
超濾膜的保存展開編輯本段簡介

超濾膜的工業應用十分廣泛,已成為新型化工單元操作之一。用於分離、濃縮、純化生物製品、醫葯製品以及食品工業中;還用於血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。在我國已成功地利用超濾膜進行了中草葯的濃縮提純。超濾膜隨著技術的進步,其篩選功能必將得到改進和加強,對人類社會的貢獻也將越來越大。
編輯本段產品結構超濾膜的結構有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的,沒有皮層,所有方向上的孔隙都是一樣的,屬於深層過濾;後者具有較緻密的表層和以指狀結構為主的底層,表層厚度為0.1微米或更小,並具有排列有序的微孔,底層厚度為200~250微米,屬於表層過濾。工業使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚碸醯胺、磺化聚碸、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
編輯本段超濾膜過濾採用超濾膜以壓力差為推動力的膜過濾方法為超濾膜過濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料製得。最適於處理溶液中溶質的分離和增濃,也常用於其他分離技術難以完成的膠狀懸浮液的分離,其應用領域在不斷擴大。
編輯本段工藝特點以壓力差為推動力的膜過濾可區分為超濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。它們的區分是根據膜層所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區分標准時,則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02~10μm;超濾膜(UF)為0.001~0.02μm;逆滲透膜(RO)為0.0001~0.001μm。由此可知,超濾膜最適於處理溶液中溶質的分離和增濃,或採用其他分離技術所難以完成的膠狀懸浮液的分離。超濾膜的制膜技術,即獲得預期尺寸和窄分布微孔的技術是極其重要的。孔的控制因素較多,如根據制膜時溶液的種類和濃度、蒸發及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。超濾膜一般為高分子分離膜,用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺及聚碳酸酯等。超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式,廣泛用於如醫葯工業、食品工業、環境工程等。
編輯本段超濾膜的材料簡介聚丙烯腈。英文簡寫PAN。由單體丙烯腈經自由基聚合反應而得到。大分子鏈中的丙烯腈單元是接頭-尾方式相連的。外觀為白色粉末狀,密度為1.14~1.15g/cm,加熱至220~300℃時軟化並發生分解。
主要應用聚丙烯腈主要用於製造合成纖維(如腈綸)。用85%以上的丙烯腈和其他第二、第三單體共聚的高分子聚合物仿製的合成纖維。聚丙烯腈纖維的中國商品名。俗稱人造羊毛。美國杜邦公司於20世紀40年代研製成功純聚丙烯腈纖維(商品名為奧綸),因染色困難、易原纖化,一直未投入工業化生產。後來在改善聚合物的可仿性和纖維的染色性的基礎上,腈綸才得以實現工業化生產。各個國家有不同的商品名,如美國有奧綸、阿克利綸、克麗斯綸、澤弗綸,英國有考特爾,日本有毛麗龍、開司米綸、依克絲蘭、貝絲綸等。腈綸密度一般為1.16~1.18克/厘米3,標准回潮率為1.0%~2.5%。纖維的特點是蓬鬆性和保暖性好,手感柔軟,並具有良好的耐氣候性和防霉、防蛀性能。主要用做人造纖維,俗稱人造羊毛;制毛線、針織物(純紡或與羊毛混紡)和機織物,尤其適宜作室內裝飾布,如窗簾等。在材料學中常以聚丙烯腈為基體來合成多空材料,例如PAN基活性炭。
可以用來製造超濾的材質很多,包括:聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚碸(PES)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚碸(PS)、聚丙稀腈(PAN)、聚氯乙稀(PVC)等。90年代初,聚醚碸材料在商業上取得了應用;而90年代末,性能更優良的聚偏氟乙烯超濾開始被廣泛地應用於水處理行業。因此聚偏氟乙烯和聚醚碸成為目前最廣泛使用的超濾膜材料。
編輯本段超濾膜的分類概述超濾膜根據膜材料的不同,可分為無機膜和有機膜,無機膜主要是陶瓷膜和金屬膜。
有機膜有機膜主要是由高分子材料製成,如醋酸纖維素、芳香族聚醯胺、聚醚碸、聚偏氟乙烯等等。根據膜形狀的不同,可分為平板膜、管式膜、毛細管膜、中空纖維膜等。目前,市面上家用凈水器用的膜基本上都是中空纖維膜。
無機膜無機膜中,陶瓷超濾膜在家用凈水器中應用比較多。陶瓷膜壽命長,耐腐蝕,但出水有土味,影響口感。同時陶瓷膜易堵塞,清洗不易。中空纖維超濾膜由於其填充密度大,有效膜面積大,純水通量高,操作簡單易清洗等優勢,被廣泛應用於家用凈水行業。
分類按膜的外形特徵可將超濾膜分為
①平板膜;
②管式超濾膜,內徑>lOnm;
③毛細管式超濾膜,內徑O.50~10.00nm;
④中空纖維超濾膜,內徑<0.5nm;
⑤多孔超濾膜。
編輯本段超濾膜過濾原理超濾膜篩分過程,以膜兩側的壓力差為驅動力,以超濾膜為過濾介質,在一定的壓力下,當原液流過膜表面時,超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質通過而成為透過液,而原液中體積大於膜表面微孔徑的物質則被截留在膜的進液側,成為濃縮液,因而實現對原液的凈化、分離和濃縮的目的。每米長的超濾膜絲管壁上約有60億個0.01微米的微孔,其孔徑只允許水分子、水中的有益礦物質和微量元素通過,而最小細菌的體積都在0.02微米以上,因此細菌以及比細菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物等都能被超濾膜截留下來,從而實現了凈化過程。
在單位膜絲面積產水量不變的情況下,濾芯裝填的膜面積越大,則濾芯的總產水量越多,
其計算公式為:
S內=πdL×n
S外=πDL×n
其中:S內為膜絲總內表面積,d為超濾膜絲的內徑;
S外為膜絲總外表面積,D為超濾膜絲的外徑;
L為超濾膜絲的長度;
n為超濾膜絲的根數。
內壓式和外壓式中空纖維超濾膜
一支超濾膜由成百到上千根細小的中空纖維絲組成,一般將中空纖維膜內徑在0.6-6mm之間的超濾膜稱為毛細管式超濾膜,毛細管式超濾膜因內徑較大,不易被大顆粒物質堵塞。
編輯本段超濾膜的清洗膜必須進行定期清洗,以保持一定的膜透過通量,並延長膜的壽命。清洗方法一般根據膜的性質和處理料液的性質來確定。通常和反滲透相類似,即先以水力清洗,而後根據情況採用不同的化學洗滌劑進行清洗,例如對電塗材料可以選用含離子的增溶劑,對水溶性有機塗料可以用「橋鍵」型溶劑。食品工業中蛋白質沉澱可以用朊酶溶劑或磷酸鹽、硅酸鹽為基礎的鹼性去垢劑。膜表面由無機鹽形成的沉澱可用EDTA之類的螯合劑或酸、鹼加以溶解。對於不同的膜組件,可以選用不同的清洗方法,如管式組件可以用海綿球進行機械清洗,中空纖維式組件可以用反向沖洗等。對於食品工業用膜還需進行消毒處理(用NaOH和H2O2等)。
超濾設備及工作原理超濾設備,就是以超濾膜為核心產品,利用多孔材料的攔截能力,以物理截留的方式去除水中一定大小的雜質顆粒。在壓力驅動下,溶液中水、有機低分子、無機離子等尺寸小的物質可通過纖維壁上的微孔到達膜的另一側,溶液中菌體、膠體、顆粒物、有機大分子等大尺寸物質被截留,從而達到篩分溶液中不同組分的目的。
超濾設備以壓力為推動力,利用超濾膜不同孔徑對液體進行分離的物理篩分過程。其分子切割量(CWCO)一般為6000到50萬,孔徑為100nm(納米)。超濾所用的膜為非對稱膜,其表面活性分離層平均孔徑約為10-200,能夠截留分子量為500以上的大分子與膠體微粒,所用操作壓差在0.1—0.5MPa。
應用超濾膜分離可取代傳統工藝中的自然沉降,板框過濾,真空轉鼓,離心分離,溶媒萃取,樹脂提純,活性炭脫色等工藝過程。該過程為常溫操作,無相態變化,不產生二次污染。
編輯本段在家用機中的應用一種孔徑規格一致,額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。採用超濾膜以壓力差為推動力的膜過濾方法為超濾膜過濾。超濾膜大多由醋酯纖維或與其性能類似的高分子材料製得。最適於處理溶液中溶質的分離和增濃,也常用於其他分離技術難以完成的膠狀懸浮液的分離,其應用領域在不斷擴大。以壓力差為推動力的膜過濾可區分為超濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。它們的區分是根據膜層所能截留的最小粒子尺寸或分子量大小。以膜的額定孔徑范圍作為區分標准時,則微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02~10μm;超濾膜(UF)為0.001~0.02μm;逆滲透膜(RO)為0.0001~0.001μm。由此可知,超濾膜最適於處理溶液中溶質的分離和增濃,或採用其他分離技術所難以完成的膠狀懸浮液的分離。超濾膜的制膜技術,即獲得預期尺寸和窄分布微孔的技術是極其重要的。孔的控制因素較多,如根據制膜時溶液的種類和濃度、蒸發及凝聚條件等不同可得到不同孔徑及孔徑分布的超濾膜。超濾膜一般為高分子分離膜,用作超濾膜的高分子材料主要有纖維素衍生物、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺及聚碳酸酯等。超濾膜可被做成平面膜、卷式膜、管式膜或中空纖維膜等形式,廣泛用於如醫葯工業、食品工業、環境工程等。我們都知道篩子是用來篩東西的,它能將細小物體放行,而將個頭較大的截留下來。可是,您聽說過能篩分子的篩子嗎?超膜--這種超級篩子能將尺寸不等的分子篩分開來!那麼,到底什麼是超濾膜呢?超濾膜是一種具有超級「篩分」分離功能的多孔膜。它的孔徑只有幾納米到幾十納米,也就是說只有一根頭發絲的1‰!在膜的一側施以適當壓力,就能篩出大於孔徑的溶質分子,以分離分子量大於500道爾頓、粒徑大於2~20納米的顆粒。超濾膜的結構有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的,沒有皮層,所有方向上的孔隙都是一樣的,屬於深層過濾;後者具有較緻密的表層和以指狀結構為主的底層,表層厚度為0.1微米或更小,並具有排列有序的微孔,底層厚度為200~250微米,屬於表層過濾。工業使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚碸、聚丙烯腈、聚醯胺、聚碸醯胺、磺化聚碸、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。

③ 什麼是陶瓷膜微濾技術

·······萊特..萊德·····陶瓷膜(ceramic
membrane)又稱無機陶瓷膜,是以無機陶瓷材料經特殊工藝制備而形成的非對稱膜。請注意,「CT膜」並非陶瓷膜的別名,該稱謂實為非專業人士對陶瓷膜英文簡稱的一種錯誤表述。陶瓷膜管壁密布微孔,在壓力作用下,原料液在膜管內或膜外側流動,小分子物質(或液體)透過膜,大分子物質(或固體)被膜截留,從而達到分離、濃縮、純化和環保等目的。陶瓷膜具有分離效率高、效果穩定、化學穩定性好、耐酸鹼、耐有機溶劑、耐菌、耐高溫、抗污染、機械強度高、再生性能好、分離過程簡單、能耗低、操作維護簡便、使用壽命長等眾多優勢,已經成功應用於食品、飲料、植(葯)物深加工、生物醫葯、發酵、精細化工等眾多領域,可用於工藝過程中的分離、澄清、純化、濃縮、除菌、除鹽等。

相較於傳統聚合物分離膜材料,陶瓷膜具有化學穩定性好,能耐酸、耐鹼、耐有機溶劑;機械強度大,可反向沖洗;抗微生物能力強;耐高溫;孔徑分布窄、分離效率高等優點,在食品工業、生物工程、環境工程、化學工業、石油化工、冶金工業等領域得到了廣泛的應用,其市場銷售額以30%的年增長率發展著。陶瓷膜的不足之處在於造價較高、無機材料脆性大、彈性小、給膜的成型加工及組件裝備帶來一定的困難等。

④ 什麼是超濾膜技術

超濾膜的技術:

超濾膜技術是以壓力差動力的一種半透膜,在過濾膜的技術上可以分為超濾膜過濾、微孔膜過濾和逆滲透膜過濾三類。這個是根據超濾膜所能截留的雜質或分子量的大小區分的,如果是椐據膜的孔徑大小區分的話,微孔膜(MF)的額定孔徑范圍為0.02~10μm;超濾膜(UF)為0.001~0.02μm;反滲透膜為0.0001~0.001μm。由此可知,超濾膜適於處理溶液中溶質的分離和增濃,或採用其他分離技術所難以完成的膠狀懸浮液的分離。


1.超濾膜化學穩定性高,可耐高溫、耐酸、耐鹼,因此對進水水質要求不高,通用性強;

2.超濾膜技術原理簡單,容易實現自動化運轉,節約勞動力,且操作簡便、易於維護,運行安全穩定;

3.超濾膜技術屬於物理方法,在水處理過程中並不需加任何化學葯劑,因此可有效的防止水體出現二次污染的情況;

4.超濾膜技術效率高,處理水量大,尤其是對污染較小的城市飲用水處理方面,展現出高的應用效率。

超濾膜技術是一種新型水處理技術,與傳統水處理技術相比,超濾膜技術的效率高、能耗低、處理水量大等優勢在水處理過程中很有成效,隨著技術發展日益成熟,超濾膜技術不僅在工業污水處理中得到了較為廣泛的應用,而且在城市飲用水凈化領域也體現出較為廣闊的應用前景。

⑤ 陶瓷濾芯 超濾膜哪個好

超濾精度好像是pp的千倍吧,一般pp只做粗濾,還要活性炭,再加超濾膜,可達到直飲水標准。被稱為超濾凈水機

⑥ 陶瓷膜過濾

剛好不忙,剛好看到你的問題,讓我來回答你吧,不謝也別忘採納給分就行~~~
1, 按陶瓷膜過濾精度一般分為中孔膜(2nm<孔徑<50nm)、微孔膜(孔徑<2nm),這個區間屬具有專業技術門
檻的高端陶瓷膜膜。而精度50nm以上屬於大孔徑膜,技術門檻偏低,所以精度50nm-1200nm區間的通常又被劃分為低端陶瓷膜。
2, 目前2nm~50nm區間的國內已經很成熟,且可滿足大多數工業生產需求,成為主流區間。所以在實際應用中陶
瓷膜精度最高是2nm,再高就處於研究階段並未投入實際大生產應用。
3,關於陶瓷納濾膜應用領域就很廣了!也就是需要按行業劃分比較復雜,南京是國內最早做陶瓷膜的技術核心發源地,包括北京頗爾公司這方面也不錯,在植物提取、醫葯食品、石油化工、環保工程中很多領域都有成熟應用,像南京博濾工業公司採用「5nm陶瓷納濾膜技術「成功應用於洋姜菊粉提取領域中以提高企業生產效率,這種5nm陶瓷膜就很好地解決大孔徑陶瓷膜所帶來的」孔道污堵「問題,實現了系統連續穩定生產。可以說5納米陶瓷膜的成功應用在」植提「業內成為一項精品標桿項目,膜分離取代傳統生產工藝,也是未來必然趨勢。除了菊粉提取,林可黴素鹼化液純化、甜菊糖生產中的甜菊葉水提液脫色及純化、L-色氨酸脫色、苦蕎黃酮提取、右旋糖酐鐵脫鹽除雜、化纖工業鹼液回用、催化劑回收、納米粉體洗滌、有機溶劑脫水(達99.5%)等領域都已廣泛應用。這些都屬於陶瓷膜典型應用領域。如果你經常走訪大規模製造業,會發現太多行業領域都有膜分離的工藝足跡

⑦ 凈易凈水器的雙控制膜陶瓷濾芯是什麼技術

凈易科技擁有兩項領先於世界的技術即雙控制膜陶瓷濾芯和納米金屬簇濾料。
在全球,陶瓷濾芯最著名的是英國道爾頓和瑞士康迪,英國道爾頓有180年的歷史,是家用凈水器的行業領跑者之一。瑞士康迪也有80年的歷史,佔有著全球戶外凈水器50%以上的市場份額。英國道爾頓和瑞士康迪的核心技術就是陶瓷濾芯,但它們的陶瓷濾芯沒有控制膜層,其過濾精度只能達到 0.2μm 。而凈易科技的雙控制膜陶瓷濾芯是目前國際上唯一的含有兩層控制膜層的陶瓷濾芯。其平均孔徑僅為0.1μm,其最大孔更遠小於英國和瑞士的陶瓷濾芯。因此可以說 凈易科技是國際上凈水行業為數不多的擁有陶瓷濾芯核心技術的公司。
另外凈易科技擁有納米金屬簇濾料技術,現在市場上廣為採用的KDF55是美國流體處理公司的主流產品,是世界各國爭相採用的濾料。而凈易科技的納米金屬簇濾料是在無數微米粉組成的顆粒狀多孔材料上負載著納米態的銅鋅,它的比表面積和孔隙率是 KDF合金濾料的100倍以上,因此其水凈化性能大幅度提高,是KDF55的5-20倍(不同型號的效果有所不同)。另外,納米金屬簇濾料沒有活性炭使用過程中細菌滋生和KDF長期使用易板結、阻力增大的現象,是繼活性炭和KDF之後又一種新型、高效的多功能凈水材料。因此說 凈易科技是國際上在水凈化領域為數不多的擁有濾料核心技術的公司。

⑧ 凈水器到底是陶瓷濾芯好還是超濾膜的好!希望能解釋的詳細些。

(1)理論上來說來,陶瓷膜濾芯使用壽命源較長,可以反復清洗長期使用。
(2)實際上陶瓷膜濾芯由於燒制工藝的問題無法確保陶瓷膜孔徑統一,因此實際上的陶瓷膜使用效果並不是很理想。
(3)超濾膜的製造工藝基本上可以確保超濾膜孔徑的均勻度,能更有效的進行過濾。
所以超濾膜在實際應用中處理水質效果比陶瓷膜更好,唯一缺點是使用壽命方面不如陶瓷膜。

⑨ 陶瓷膜技術在花青素提取純化過程中的應用有什麼優勢嗎

花青素陶瓷膜提取技術優勢

1、分離過程不發生相變化,分離過程可以在常溫下進行,適合一些熱敏性物質如果汁、生物制劑及某些葯品等的濃縮或者提純。

2、設備佔地面積小,易於模塊化設計,擴展能力強。

3、減少了熱濃縮高能量的消耗,為企業節省了生產成本。

4、不添加其他有機溶劑或利用化學物提取,保證產品純度,提高產品質量品質。

陶瓷膜技術與傳統的花青素提取工藝相比較應用優勢顯著,幫助企業解決了花青素提取難題,同時為企業取得了更高的經濟效益。

⑩ 求關於陶瓷膜方面的資料

陶瓷膜:一種前景廣闊的新材料

陶瓷膜也稱CT膜,是固態膜的一種,最早由日本的大日本印刷公司和東洋油墨公司在1996年開發引入市場。陶瓷膜主要是A12O3,Zr02,Ti02和Si02等無機材料制備的多孔膜,其孔徑為2-50mm。具有化學穩定性好,能耐酸、耐鹼、耐有機溶劑:機械強度大,可反向沖洗:抗微生物能力強:耐高溫:孔徑分布窄,分離效率高等特點,在食品工業、生物工程、環境工程、化學工業、石油化工、治金工業等領域得到了廣泛的應用,其市場銷售額以35%的年增長率發展著。陶瓷膜與同類的塑料製品相比,造價昂貴,但又具有許多優點,它堅硬、承受力強、耐用、不易阻寨,對具有化學侵害性液體和高溫清潔液有更強的抵抗能力,其主要缺點就是價格昂貴目_製造過程復雜。

2004年7月,北美陶瓷技術公司順利完成了其價值超過500萬美元的新型雙磨盤研磨機的組裝,該設備在制備超薄陶瓷膜的生產技術上首屈一指,這同時也使得公司在制備超平、超完整陶瓷膜上的技術大大提升。我國南京工業大學完成了低溫燒結多通道多孔陶瓷膜,該項目的研究對於提高我國陶瓷膜的質量、降低成本具有重要意義。多孔陶瓷膜由於具有優異的耐高溫、耐溶劑、耐酸鹼性能和機械強度高、容易再生等優點:在食品、生物、化工、能源和環保領域應用廣泛。但目前在其應用中存在兩大難題:一是多孔陶瓷膜的高成本,尤其是支撐體材料的成本高:二是有限的陶瓷品種與紛繁復雜的現狀存在著矛後。目前商品化的陶瓷膜只有有限的幾種規格,這就對特定孔結構的陶瓷膜制備提出了更高的要求。該課題組主要對以氧化鋁和特種燒結促進劑為起始原料,在1400℃的燒成溫度下制備出的支撐體進行了系統和深入的研究,得到滲透性能、機械性能及耐腐性能統一的支撐體。他們還以原料性質預測支撐體的孔結構為目標,以支撐體的制備過程和微觀結構為基礎,建立了原料性質與支撐體孔隙率、孔徑分布之間的計算方法,為特定孔結構支撐體的定量制備提供了理論依據。

目前,己商品化的多孔陶瓷膜的構形主要有平板、管式和多通道3種。平板膜主要用於小規模的工業生產和實驗室研究。管式膜組合起米形成類似於列管換熱器的形式,可增大膜裝填而積,但由於其強度問題,己逐步退出工業應用。規模應用的陶瓷膜,通常採用多通道構形,即在一圓截面上分布著多個通道,一般通道數為7,19和37。無機陶瓷膜的主要制備技術有:採用固態粒子燒結法制備載體及微濾膜,採用溶膠-凝膠法制各超濾膜:採用分相法制備玻璃膜:採用專門技術(如化學氣相沉積、無電鍍等)制備微孔膜或緻密膜。其基本理論涉及材料學科的膠體與表面化學、材料化學、固態離子學、材料加工等。

從發展趨勢米看,陶瓷膜制備技術的發展主要在以下2方面:一是在多孔膜研究方而,進一步完善己商品化的無機超濾和微濾膜,發展具有分子篩分功能的納濾膜、氣體分離膜和滲透汽化膜:二是在緻密膜研究中,超薄金屬及其合金膜及具有離子混合傳導能力的固體電解質膜是研究的熱點。已經商品化的多孔膜主要是超濾和微濾膜,其制備方法以粒子燒結法和溶膠-凝膠法為主。前者主要用於制各微孔濾膜,應用廣泛的商品化A1203膜即是由粒子燒結法制備的。

陶瓷膜的廣泛應用

提純用陶瓷過濾膜

2004年8月,由北京邁勝普技術有限公司與山東魯抗醫葯有限公司研製的陶瓷膜過濾系統用於某種抗生素的分離提純獲得成功,這不僅優化了此種抗生素的生產工藝,而目使抗生素收率提高15%,這是我國首次將陶瓷膜技術運用於抗生素生產。抗生素的分離提純,必須經過對發酵液的過濾和對濾出的葯液進行樹脂交換。目前,許多抗生素生產企業對氨基糖苷類抗生素發酵液的分離提純均採用真空轉鼓過濾器,這種工藝需先將發酵液酸化調至一定的pH值,然後用敷設助濾劑層的真空轉鼓過濾器進行預過濾,再用板框進行復濾及樹脂交換。採用這種工藝不僅過程繁瑣,而目有效成分收率低,僅過濾和樹脂交換過程的收率損失達30%。而運用「邁勝普」與「魯抗」共同研製的陶瓷膜過濾系統分離提純某種抗生素,卻能使有效成分在過濾過程的收失損提高近5%,在樹脂交換過程中的收率提高10%以上。

當前,西方發達國家在食品工業、石化工業、環境保護、生化制葯等許多領域對膜技術的應用越來越廣泛,而用無機材料製成的過濾膜(陶瓷膜就是一種無機過濾膜)的發展前景有可能比有機過濾膜更好。對於面臨抗生素政策性降價和抗菌葯限售雙重壓力的國內眾多抗生素生產企業而言,通過創新工藝提高產品收率和質量不失為降低成本的明智選擇,而以陶瓷膜技術改進現行抗生素分離提純工藝有可能成為降成本、提高效益的突破口。

鍍陶瓷包裝膜

在食品包裝領域,近年越來越引人注目的是具有高功能性和良好環保適應性的透明鍍陶瓷膜。這種膜盡管目前價格較高,物理性能還有待進一步改進,但可預期在不遠的將來它將在食品包裝材料中占據重要的地位。陶瓷膜的加工鍍膜方法與通常的鍍金屬方法相似,基本上按我們己知的加工法進行。鍍陶瓷膜由PET(12μm)陶瓷(Si0x)組成。氧化硅能分成4類,即Si0,Si304,Si203,Si02。然而,在自然界它們通常以Si02形式存在,因此根據鍍金屬條件,它們的變化很大。對這種膜的主要要求是具有良好的透明度、極佳的阻隔性、優良的耐蒸煮性、較好的可透過微波性與良好的環境保護性以及良好的機械性能。

鍍陶瓷膜基本上可以用製作鍍鋁膜一樣的條件製取,在製取過程中,仔細處理表面層,不使鍍層受到損傷是極其重要的。由於這種膜是由氧化硅處理的,表面具有極好的潤濕性,因此,它在油墨或粘合劑的選擇范圍上比較廣,幾乎與任何油墨或粘合劑都能親和。聚氨酯類粘合劑是最可取的粘合劑,而油墨可以按用途任意選擇,不用進行表面處理。然而,鍍陶瓷膜你像鍍鋁膜那樣容易向聚乙烯復合,因為PET膜作為基材料,當其氧化硅表而直接熔融聚乙烯高溫塗布或復合時,易趨向於伸長,從而破壞氧化硅表面層,導致阻隔性下降。同時,在目前條件下,由於技術工藝上的問題,PET膜在鍍陶瓷過程中有時會發生捲曲,從而影響膜的質量。當然,這類問題正得到解決。

鍍陶瓷膜首先用作細條實心面的調味品包裝材料。其優良的包裝性能引起了人們的注意。由於這種膜保味性極佳,因此,尤其適合於包裝易升華產品,如茶(樟腦)之類的易揮發材質。由於其極好的阻隔性,除了作為高阻隔性包裝材料和作食品包裝材料用外、預計還可用在微波容器上作為蓋材,在調味品、精密機械零配件、電子零件、葯物和醫葯儀器等方而作為包裝材料。隨著加工技術的進一步發展,如果這種膜在成本上大幅下降,那麼它將得到迅速推廣和應用。

燃料電池陶瓷膜

我國" 863」計劃固體氧化物燃料電池(SOFC)項目經過對新型中溫固體氧化物陶瓷膜燃料電池的長期研製,把陶瓷膜制備技術開拓應用於SOFC的製作,把通常SOFC的高溫(1000-900℃ )拓延到中溫階段(700-500℃ )。目前中國科技大學無機膜研究所已經研製成功的新型中溫陶瓷膜燃料電池,是一種以陶瓷膜作為電解質的燃料電池。電池部件薄膜化以後,降低了電池的內阻,提高了有用功率的輸出,不需要高溫的條件下實現了中溫化,操作溫度降到700-500℃。這種新型燃料電池繼承了高溫SOFC的優點,同時降低了成本。此類陶瓷膜燃料電池具有廣闊的應用前景。

琥珀陶瓷隔熱膜

2004年8月,基於金屬膜對無線電信號的干擾和容易氧化等缺點,我國韶華科技公司攜手德國某著名工業研究機構共同開發融入納米蜂窩陶瓷技術,並將韶華科技獨有的真空濺射技術用於陶瓷隔熱膜的生產上,創造了獨一無二的琥珀陶瓷隔熱膜,解決了金屬膜無法逾越的技術問題:對無線電信號無任何干擾,特別是衛星的短波信號,絕不氧化,因為陶瓷超乎尋常的穩定性,從而保證隔熱性能始終如一:永不褪色,陶瓷隔熱膜採用陶瓷固有的顏色,不添加任何顏料,囚此,陶瓷隔熱膜絕不會像染色金屬會發生褪色現象:超級耐用,陶瓷隔熱膜保質期為10年,金屬膜一般為5年:經典美感,象琉泊一樣的晶瑩剔透的美感,色澤柔和,擁有最舒適的視覺效果。琥珀納米陶瓷隔熱膜最先應用於美國的太空梭和國際空間站,而後廣泛應用於汽車、建築、海事等各個領域。由於技術敏感,直到2003年該產品才在中國銷售。

陶瓷膜產業發展概況

陶瓷膜的研究始於20世紀40年代,其發展可分為3個階段:用於鈾的同位素分離的核工業時期,於20世紀80年代建成了膜面積達400萬平方米的陶瓷膜的富集256UF6工廠,以無機微濾膜和超濾膜為主的液體分離時期和以膜催化反應為核心的全面發展的時期。

通過這3個階段的發展,無機陶瓷膜分離技術己初步產業化。20世紀80年代初期成功地在法國的奶業和飲料(葡萄酒、啤酒、蘋果酒)業推廣應用後,其技術和產業地位逐步確立,應用也己拓展至食品工業、生物工程、環境工程、化學工程、石油化工、冶金工業等領域,成為苛刻條件下精密過濾分離的重要新技術。1998年國外網上公布的膜和膜設備生產廠家及經營公司達452家,其中金屬膜廠50家,陶瓷膜生產廠94家。

無機分離膜領域所佔的市場份額還比較小,1997年美國無機膜市場銷售額為1億美元,其中陶瓷膜佔80%左右,僅占膜市場的9% 。另據估計,2004年世界陶瓷膜的市場銷售額約超過100億美元,無機膜的市場佔有率佔12%。由於陶瓷膜在精密過濾分離中的成功應用,其市場銷售額以35%的年增長率發展。

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