中空纤维膜

摘要： 背景:随着各种优质膜材料的相继出现,选择适宜的膜材料已成为人工肺技术开展的关键.通过物理或化学方法对膜材料表面进行改性处理以制备具有优良血液相容性和高气体交换率等优异性能的复合膜,是当下研究的热点问题.目的:从人工肺的发展过程出发,介绍目前常用的膜材料,并对当下提高膜材料血液相容性的研究成果进行综述,对未来改善膜式人工肺中空纤维膜材料的新方向提出展望.方法:检索PubMed数据库、CNKI和万方数据库中已发表的与人工肺膜材料有关的文献,并对其进行阅读和筛选.英文检索词为"artificial lung;membrane artificial lung;oxygenator;hollow fiber membrane;polymer;blood compatibility";中文检索词为"人工肺;膜式人工肺;氧合器;中空纤维膜;高分子材料;血液相容性".结果 与结论:近年来,各类可以改善血液相容性的分子不断被研究者用来对膜式人工肺膜材料表面进行改性,肝素、亲水性分子(如聚乙二醇)、两性分子(如磷酰胆碱)等改性膜材料的研究相对比较成熟,已在临床得到广泛应用,其他改良措施(例如表面内皮化、NO释放中空纤维)也逐渐发展起来.然而,目前提高膜材料气体交换能力的研究较少,尤其是在氧合性能方面仍有继续完善优化的空间.未来人工肺膜材料的研究会朝着两个方向发展:一是开发混合型膜材料表面改性涂层,结合各类材料优势达到血液相容性最大化的目的;二是可以通过改善血流动力学、改进制膜工艺、物理或化学改性等方法提高膜材料的气体交换氧合性能及避免发生血浆渗漏.

摘要： 背景:随着各种优质膜材料的相继出现,选择适宜的膜材料已成为人工肺技术开展的关键。通过物理或化学方法对膜材料表面进行改性处理以制备具有优良血液相容性和高气体交换率等优异性能的复合膜,是当下研究的热点问题。目的:从人工肺的发展过程出发,介绍目前常用的膜材料,并对当下提高膜材料血液相容性的研究成果进行综述,对未来改善膜式人工肺中空纤维膜材料的新方向提出展望。方法:检索Pub Med数据库、CNKI和万方数据库中已发表的与人工肺膜材料有关的文献,并对其进行阅读和筛选。英文检索词为"artificial lung;membrane artificial lung;oxygenator;hollow fiber membrane;polymer;blood compatibility";中文检索词为"人工肺;膜式人工肺;氧合器;中空纤维膜;高分子材料;血液相容性"。结果与结论:近年来,各类可以改善血液相容性的分子不断被研究者用来对膜式人工肺膜材料表面进行改性,肝素、亲水性分子(如聚乙二醇)、两性分子(如磷酰胆碱)等改性膜材料的研究相对比较成熟,已在临床得到广泛应用,其他改良措施(例如表面内皮化、NO释放中空纤维)也逐渐发展起来。然而,目前提高膜材料气体交换能力的研究较少,尤其是在氧合性能方面仍有继续完善优化的空间。未来人工肺膜材料的研究会朝着两个方向发展:一是开发混合型膜材料表面改性涂层,结合各类材料优势达到血液相容性最大化的目的;二是可以通过改善血流动力学、改进制膜工艺、物理或化学改性等方法提高膜材料的气体交换氧合性能及避免发生血浆渗漏。

摘要： 采用非溶剂致相分离法,以聚醚砜(PESU)为膜材料、N,N-二甲基乙酰胺(DMAc)为溶剂、水为非溶剂添加剂、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为改性致孔剂,纺制了不同非溶剂水含量(质量分数)以及不同湿态壁厚的PESU中空纤维膜,通过改变纺丝溶液配方中水含量和膜丝湿态壁厚来研究中空纤维膜结构的调控机制,考察了膜丝的外表面孔径及分布、内部孔隙率、干燥收缩比、爆破压力等参数。结果表明,纺丝溶液配方中水含量的提升以及湿态壁厚的增加均可以增大膜丝外表面平均孔径,在湿态壁厚为60μm、水含量为7%时,可以使得中空纤维膜外表面平均孔径达到最大值0.5572μm,相较于湿态壁厚45μm、水含量0%时的外表面孔径0.2674μm,增加了约108.4%;同时,随着水含量从0%提升至7%,膜丝的内部从相对松散的海绵状孔结构趋于形成更加致密的海绵状孔结构,膜丝孔隙率从90.1%下降到79.9%,平均干燥收缩比从25.2%下降到16.3%,爆破压力从0.34 MPa升高至0.44 MPa。

摘要： 以聚丙烯腈(PAN)为基体材料,聚酰胺纤维为增强材料,采用热致相分离法制备了聚酰胺纤维增强PAN的中空纤维膜,观察了中空纤维膜的微观结构,并研究了混合稀释剂、PAN及聚酰胺纤维对中空纤维膜性能的影响。结果表明:中空纤维膜表层分子排列致密,分离层存在纤维状孔隙结构;PAN与聚酰胺纤维的相容性良好;混合稀释剂用量为10%(w)时,膜表面润湿性较好;PAN用量为70%(w)时,膜的平均孔径和孔隙率最小;聚酰胺纤维用量为15%(w)时,力学性能最佳。

摘要： 采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行错流过滤试验,以中空纤维膜组件的膜通量、浑浊度以及高锰酸盐指数(COD_(Mn))的截留率为考察指标,通过在过滤时添加曝气形成气液两相流,研究在气液两相流条件下曝气量、进水流量、跨膜压差等参数对中空纤维膜错流过滤过程的影响。试验结果表明:在一定范围内,膜通量随着曝气量增大而增大,曝气量为120 L/h时对浑浊度的去除效果最好,为96.5%,COD_(Mn)的截留率为68.6%,达到动态平衡状态后膜通量最高,继续提升曝气量,膜通量随曝气量增加而减小,出水浑浊度也略有升高;跨膜压差越大,膜通量越高,中空纤维膜组件达到动态平衡状态的时间越早;增大进水流量利于提高膜通量。气液两相流能有效减缓浓差极化和膜污染,提高稳定通量,有利于提高膜过滤效率。

摘要： 聚全氟乙丙烯(FEP)是四氟乙烯(TFE)与六氟丙烯(HFP)的共聚物,其性能与PTFE及其相似。因此,本课题采用熔融纺丝拉伸界面致孔技术制备了FEP中空纤维膜,随后采用磁控溅射技术在已制得的FEP中空纤维膜表面真空镀铜,进一步改善其表面疏水性,通过调控磁控溅射时间,进而研究金属镀层对FEP中空纤维膜表面微孔修饰作用。最后通过膜乳化实验对其乳化效果进行表征。

摘要： 天津工业大学分离膜与膜过程国家重点实验室/分离膜科技国家级国际合作研究中心李建新教授团队成功研制出全自动非溶剂致相分离(NIPS)中空纤维膜实验纺丝设备并试车成功.该设备实现了“一机双膜”,可同时纺制聚合物中空纤维膜微滤/超滤膜和带内衬中空纤维复合膜或中空纤维膜表面涂覆改性复合膜.该设备实现中空纤维膜制备全过程技术参数计算机全自动控制,具有操作页面可视化、上位机过程监控、数据交换与信息集中处理等特点.自动化控制系统实现了中空纤维膜制备设备核心技术和关键技术的自主可控,极大提高了纺丝效果的稳定性、精确性,同时也降低了产品的误差率和人工成本的支出.

摘要： 本文建立了一个三维中空纤维膜渗透汽化传质模型,研究了膜管截面形状对渗透汽化过程传质的影响.该模型与经典理论Leveque传质关联式具有良好的一致性,且在同样的操作条件下,该模型与椭圆中空纤维膜接触器有一致的传质强化效果.相比传统圆形截面中空纤维膜,椭圆形截面能显著降低边界层传质阻力.在膜阻力远小于边界层阻力的情况下,椭圆膜半轴比由1增大到3,椭圆形截面膜的渗透通量可提升0.6%~28%.可见,椭圆形截面中空纤维膜在渗透汽化过程中具有良好的传质强化效果.

摘要： 无泡式中空纤维膜生物反应器(Membrane-aerated biofilm reactor,MABR)有效地将生物膜法污水处理技术和膜分离技术结合在一起,其具有无泡曝气和硝化反硝化一体的优点。回顾了MABR的发展历程,分析了MABR的基本结构和原理,介绍了MABR常用的膜材料及氧传质系数模型,阐述了MABR的影响因素,综述了国内外MABR的研究与应用现状,指出了MABR需要解决的问题并展望了该技术的未来发展。

摘要： 针对常用除氧方法投资大、操作复杂、除氧效果差等一系列问题,采用中空纤维膜深度除氧装置脱除水中氧气、二氧化碳等气体,可以将水中的溶解氧控制在合格指标内。

摘要： 为了降低燃煤电厂脱硫后烟气中的含湿量,有效回收烟气中的水蒸气,同时解决因饱和湿烟气中水蒸气凝结引起的烟囱腐蚀问题,本文探究了中空纤维膜组件回收水蒸气量和水质的性能,采用两种孔径的中空纤维膜制成了不同结构形式的膜组件进行了模拟烟气水分回收水蒸气实验,研究了不同水蒸气温度(35～60°C)、水蒸气流量(300～1500mL/h)、循环水流量(40～120L/h)和真空度(80～95kpa)对中空纤维膜组件回收水蒸气性能的影响.实验结果表明:回收水量随水蒸气温度、水蒸气流量、真空度的的升高而增加,而循环水流量对回收水量影响不明显;回收水质随水蒸气温度、真空度的升高越来越好,而水蒸气流量和循环水流量变化对回收水质影响不大;编织膜组件回收水量均明显高于平直膜组件,回收水质基本没有变化;在相同孔隙率情况下,膜孔径对回收水量影响不太大,但对回收水质影响明显.短期烟气污染对膜回收水量影响不大,回收水质稍微变差;真空凝气冷却方式在真空度90kpa以下污染膜回收水量和回收水质稍微变差,真空度90kpa以上变化不明显,实验膜材料有很好的抗污染性能.

摘要： 研究了六种不同保湿剂对中空纤维膜纯水通量、含水率、浇铸最高放热温度和烧丝状态的影响.研究结果表明除透明质酸钠外,其他五种保湿剂处理后的膜丝均具有优异纯水通量.而在浇铸过程中发现,多元醇类的保湿剂比钠盐保湿剂更容易加速环氧固化反应,容易导致膜丝烧丝变色.综合上述两方面的研究,优选乳酸钠和醋酸钠作为中空纤维膜的保湿剂.

摘要： 匹多莫德(pidotimod)是一种新型的化学合成免疫调节剂,可以促进机体的特异和非特异免疫反应,主要用于小儿反复呼吸道和泌尿系统感染、慢性支气管炎急性发作及肿瘤患者伴发感染的治疗和预防.与传统的免疫调节剂相比,匹多莫德具有安全、使用方便和耐受性好的优点.本方法采用中空纤维膜液相微萃取技术,对匹多莫德原料药在化学合成过程中二氯甲烷残留量进行检测,通过大量实验总结出一套可行的创新方法,并可以应用于2010年版《中国药典》二部附录E中规定的有机溶剂残留量进行检测.中空纤维膜液相微萃取（LPME-HEM）是近年来发展的先进的样品前处理技术，它的优点是高效、简单、快速、低价、避免残留和交叉污染等，本实验中使用的中空纤维膜是一种聚偏氟乙烯的材料，它具有化学稳定性好、物理强度高、耐酸碱、抗氧化、抗污染、膜通透量高的特点。中空纤维膜萃取可与气相色谱、毛细管电泳和高效液相色谱联用，是传统液—液萃取的有力补充。本文采用气相色谱的方法结合中空纤维膜液相微萃取前处理技术测定匹多莫德原料药中二氯甲烷残留量，该方法简单、灵敏，结果显示了良好的选择性、线性和重现性。因此该方法也可以用于原料药及药物中有机溶剂残留量的测定，为药物分析检测方法提供了新尝试。

摘要： 为了确定高亲水高疏油中空纤维膜在工程运行中的设计运行参数,采用此中空纤维膜处理棕桐油废水并进行实验研究,研究表明:当跨膜压差为0.1MPa、进水温度维持在30～40°C,回流比控制在100％～150％时,膜具有较高的通量.然后采用自制的高亲水高疏油的中空纤维膜处理棕桐油废水,TOC的去除效率能够达到98％.

摘要： 21世纪是材料、生物、信息三大科学领军和横跨的创新时代.膜生物反应器(MBR）工艺正是将物理、生物、化学等学科已有的技术融溶为一体的新生产物;其中,中空纤维膜又占用绝对多的优势.PVDF的化学稳定性最为优异，耐受氧化剂（次氯酸钠等）的能力是PES、PSF 等材料的10 倍以上，具有超强的抗氧化能力。中空纤维膜的制备方法大致可分为两类, 即干-湿法纺丝工艺和热致相法。2011 年，以沁园集团股份有限公司膜科技事业部为主要课题研究承担单位，浙江大学、同济大学、东华大学、中科院材料所、宁波理工学院等五家科研院校作为参与单位，共同研究的“膜法水深度处理集成技术”被列入国家高技术研究发展计划。从原料预处理、制备膜丝、特殊后处理三个方面出发进行全面改性，使得膜表面的亲水性得到了永久保存。亲水化处理后的产品经过特殊处理成为干态膜片，避免了潮湿环境导致的细菌滋生、产品变质等现象，给产品的运输、保存与安装带来了方便。

摘要： 用浸没沉淀相转化法制备聚醚砜中空纤维膜,通过在膜中嵌入长纤维制备出高强度的中空纤维膜,膜的强度可达21 MPa.采用扫描电子显微镜和纯水通量对膜结构和性能进行表征.通过优化配方和工艺可以制备出高通量聚醚砜中空纤维膜,膜在0.1MPa下的纯水通量为2000T/(m2·h).

摘要： 为提高聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜在分离过程中的过滤精度、通量及抗污染性能,通过包缠法将PTFE平板膜包覆在中空纤维膜表面,制备PTFE包缠中空纤维膜.此外,通过"藤缠树"法对疏水PTFE包缠中空纤维膜进行亲水改性.结果表明,PTFE包缠中空纤维膜孔径、孔隙率改善;微滤过程中通量、跨膜压差稳定.

摘要： 针对聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜孔径与孔隙率调控过程中的矛盾,本文提出包缠法构建不对称微孔结构,制备孔径小、孔隙率高的PTFE包缠中空纤维膜.此外,提出"藤缠树"亲水改性方法,在疏水PTFE包缠中空纤维膜的原纤及节点表面稳定地包覆亲水剂,赋予其优异的表面润湿性能,拓展其在水处理中的应用.

摘要： 我公司是年产18万吨合成氨，30万吨尿素的中型氮肥企业，有两套合成氨系统。膜法氢回收系统分为一级膜和二级膜两部分，一级膜用于分离氨合成塔放空气中所含氢气，回收后的渗透气再送回循环系统中作为合成氨的原料气使用；二级膜则再次分离提纯一级膜分离后的气体，得到纯度为95%以上的氢气送往本厂吗啉车间供其生产使用。2010年8月9日，出现渗透气量突然下降，入膜气氨含量高膜阻力增加，入膜气带液，导致一级膜变质，强度降低，最终氢回收装置一级膜损坏停车。拆检抽出后发现，中空纤维膜发生脆断性损坏。发现氢回收系统一级膜发生拦液现象后，仪表检查仪表系统无问题后，对洗氨塔进行蒸煮，蒸煮方法为：1、在入膜气加热器加热蒸汽处引蒸汽。2、在洗氨塔气相出口法兰处拆口，从入洗氨塔前气体取样阀处接蒸汽。3、将洗氨塔液面加至液面计上端2~3m处（以液面计上升速度确定）。4、当液面提至规定高度后，开蒸汽阀进行蒸煮，蒸煮2小时后打开洗氨塔排污，用容器接引排出的水观察沉淀物。蒸煮结束后，用水冲洗洗氨塔后开车，进行观察。处理氢回收（新氢回收）系统一级膜的同时，开启备用系统（老氢回收），坚持继续生产。发现一级膜膜纤维束发生脆断性损坏后，申请等待购入新膜。在一级膜入口管道上安装了紧急切断阀，防止晃电或断电情况下，高压水泵停止，现场关闭一级膜入口阀不及时而损伤膜；更大程度的保证在氢回收系统停车后及时切断膜系统，更好的保护膜，延长膜的使用寿命。氢回收工艺参数引至主控合成塔岗位实时信息系统，使记录时间保存可达30天，管理人员可随时了解生产情况。建议公司在入膜气管道上加装氨浓度在线分析仪并设置报警和联锁(压力等级16MPa)，这样可及时监测入膜气体的氨含量，一旦发现问题，及时得以处理，确保膜不受损害，也会杜绝类似此次事故的发生，延长膜的使用寿命。

摘要： 氢同位素氚是聚变反应中的重要燃料,将被广泛用于未来的聚变反应堆中.由于氚是一种具有放射性的物质,如果不加控制排入工作场所和环境中,会严重威胁工作人员和公众的健康,因此氚的操作手套箱和房间通常配有除氚系统,使氚排放控制在安全限值之内.最成熟的空气除氚方法是催化氧化吸附法,但这种方法形成的氚水回收工艺复杂,且相关设备庞大,因此专业界普遍希望获得一种不产生氚水的空气除氚方法.气体膜分离技术是以膜两侧的气体压差为推动力,利用不同气体在膜中渗透速率的差异,使不同气体在膜两侧富集实现分离的过程.它具有不产生二次废物、分离效率高、设备简单、操作方便等特点,已成为传统气体分离方法的强有力竞争者.在本工作中,采用气体分离的方法,研究了聚酰亚胺中空纤维膜组件对低浓度含氢空气(500ppm及10000ppm)的分离性能,搭建了中空纤维膜组件气体分离测试系统,获得了中空纤维膜分离低氢浓度空气的数据.研究结果表明,膜组件对氢气具有较高的富集回收能力,较高的氢富集因子需要较低的原料气供给压力.

摘要： 在将中空纤维膜装置安装到超纯水生产系统中之前评价中空纤维膜装置的清洁度水平。评价中空纤维膜装置的清洁度水平的方法包括：通过第一滤膜(35)捕获渗透水中的细颗粒，其中，渗透水是在中空纤维膜装置(10)被安装到超纯水生产系统中之前渗透通过中空纤维膜装置(10)的超纯水；和分析由第一滤膜(35)捕获的细颗粒。

摘要： 提供一种中空纤维膜单元、以及这种中空纤维膜单元所使用的中空纤维膜组件，可防止膜的透过速度下降，且可将每单位容积的膜面积做成适当，可增加处理水量。中空纤维膜组件具有：将中空纤维膜排列成片材状的中空纤维膜片材或其层叠体；以及对所述中空纤维膜片材或其层叠体进行保持的框体状的集水部件，该集水部件的一个面被固定用树脂(浇注树脂)充填，且形成用于固定中空纤维膜片材层叠体的开口，所述集水部件沿所述中空纤维膜片材的面外方向具有20mm以下的厚度，形成有所述开口部的一个面中，中空纤维膜的截面总面积所占的比例至少是45％。

摘要： 提供了一种中空纤维膜约束装置、包括中空纤维膜约束装置的头部装置、中空纤维膜模块、以及用于制造中空纤维膜模块的方法，中空纤维膜约束装置包括：第一水平壁部件和第二水平壁部件，具有穿过其中的狭缝，其中，内壁面向彼此；以及两个竖直壁部件，直立面向第一水平壁部件在横轴方向上的两个端部部件，其中，垫堆叠部件形成并堆叠在第一水平壁部件上，使得其上成一行地布置有中空纤维膜的垫的端部部件能够对准，并且通过推动和约束垫堆叠部件将第二水平壁部件锁定在竖直壁部件上。

摘要： 本发明涉及用于制备中空纤维膜的聚合物树脂组合物、使用所述聚合物树脂组合物制备中空纤维膜的方法、以及从所述方法获得的中空纤维膜，所述聚合物树脂组合物包含：基于偏二氟乙烯的聚合物树脂；良溶剂；不良溶剂；以及选自由以下组成的组的一种或更多种化合物：被羧酸金属盐官能团单取代或多取代的具有5个到15个碳的二环烷烃和过氧化物。

摘要： 本发明提供一种刚制造后的水蒸气分离性能和在使用压缩空气的重复使用后的水蒸气分离性能均优异的中空纤维膜。所述中空纤维膜包含聚芳酯树脂，所述中空纤维膜的内表面及外表面中的至少一个表面具有表皮层，所述中空纤维膜的拉伸强度为7MPa以上、断裂伸长率为15％以上，在25°C下使用纯水的内压透水量小于100L/(m2·atm/h)。

摘要： 本发明涉及复合多孔质中空纤维膜，是至少具备含有氟树脂系高分子的第1层和第2层的复合多孔质中空纤维膜，上述第1层具有沿上述复合多孔质中空纤维膜的纵向方向取向的柱状组织，基于特定式算出的上述柱状组织的拉曼取向参数的平均值ν为1.5以上且4.0以下，上述第2层具有三维网状组织，上述第2层的表面的平均孔径为5.0nm以上且5.0μm以下。

摘要： 本发明提供一种中空纤维膜单元、以及这种中空纤维膜单元所使用的中空纤维膜组件，可防止膜的透过速度下降，且可将每单位容积的膜面积做成适当，可增加处理水量。中空纤维膜组件具有：将中空纤维膜排列成片材状的中空纤维膜片材或其层叠体；以及对所述中空纤维膜片材或其层叠体进行保持的框体状的集水部件，该集水部件的一个面被固定用树脂(浇注树脂)充填，且形成用于固定中空纤维膜片材层叠体的开口，所述集水部件沿所述中空纤维膜片材的面外方向具有20mm以下的厚度，形成有所述开口部的一个面中，中空纤维膜的截面总面积所占的比例至少是45％。

摘要： 一种中空纤维膜，其为中空纤维型的半透膜，在规定的膜分离方法中使用了96小时后的中空纤维膜的内径的收缩率相对于使用开始时的内径为0.1％以上且小于9％，在规定的膜分离方法中，使用具有中空纤维膜、以及被中空纤维膜分隔的第1室和第2室的中空纤维膜组件，使第1液以第1压力流入第1室，使第2液以比第1压力低的第2压力流入第2室，由此使第1室内的第1液中所含的水经由中空纤维膜转移至第2室内的第2液，从第1室排出经浓缩的第1液即浓缩液，从第2室排出经稀释的第2液即稀释液，中空纤维膜的外侧的空间为第1室，中空纤维膜的内侧的空间为第2室，第1压力为5.0MPa，第2压力恒定，第1液与第2液的渗透压差为0MPa。

摘要： 在将中空纤维膜装置安装到超纯水生产系统中之前评价中空纤维膜装置的清洁度水平。评价中空纤维膜装置的清洁度水平的方法包括：通过第一滤膜(35)捕获渗透水中的细颗粒，其中，渗透水是在中空纤维膜装置(10)被安装到超纯水生产系统中之前渗透通过中空纤维膜装置(10)的超纯水；和分析由第一滤膜(35)捕获的细颗粒。

摘要： 本发明提供在用简单方法在对中空纤维膜束赋予松弛的同时将注入并固化树脂的工序减少至仅一次的平型中空纤维膜组件及其制造方法、制造用抓持具。该方法包括在中空纤维膜束(11)的长度方向上间隔配置一对弛缓形成夹具(20，20)，用一对弛缓形成夹具(20，20)抓持中空纤维膜束(11)的工序；使一对弛缓形成夹具(20，20)的间距变窄来对中空纤维膜束(11)赋予弛缓的工序；将中空纤维膜束(11)的端部插入壳体(12)的插入口的工序；向壳体(12)内注入固定用树脂、固化而固定中空纤维膜束(11)的端部，并将一对支柱(17，17)的端部固定在壳体(12)内的固定工序；拆卸一对弛缓形成夹具(20，20)的工序。