超滤膜

    超滤膜 : 超滤 膜是孔径在0.005～0.02μm的多孔性分离 膜。超滤膜是一种加压过滤膜,其工作原理 是运用液压迫使溶液透过膜,并按溶质的分 子量、形状及大小的差异把所需要的大分子 溶质阻留在膜的一边,而小分子溶质则随溶 剂透过膜到另一边,从而使大小溶质分子被 分开。
超滤操作的主要特点是在分离过程中无 相变化,节省了相变能。一般在常温低压下 运行,对分离热敏性、保味性和对化学物质 有反应的体系更为适用。在超滤分离过程中 可同时进行物质的分离、提纯和浓缩,节省 了时间,又提高了生产效率。因此,超滤法 具有设备简单、体积小、能耗低、操作简便 等优点。
超滤膜以前以有机高分子膜为主,如聚 碳酸酯、聚砜、聚四氟乙烯、醋酸纤维素等。 这些材料制成复合膜后,大都能经受干燥处 理,具有优良的抗有机溶剂性能。最近随着 精细陶瓷的发展,开发出许多陶瓷超滤膜。众 所周知,一般的陶瓷过滤器的精密过滤范围 只有0.1至几微米,而不能分离直径为几微 米至100纳米(0.1μm)大小的物质,这就使 陶瓷膜难以与有机膜相比,直接影响到其用 途。最近国外有些公司研制出的陶瓷超滤膜 克服了原有的这些缺点,例如:具有超滤层、 精密过滤层、中间层和支持体这样顺序的四 层构造的陶瓷膜; 陶瓷中空纤维超滤膜; 旋 转平板型陶瓷膜等。
超滤膜的代表性用途如下。
(1) 对溶液或气溶胶中的某种大分子溶 质以重量法或化学法进行定量分析。
(2) 将离子浓度和大分子胶体物质含量 较高的工业废水先用超滤膜预处理,除去悬 浮微粒及大分子胶体溶质,降低离子浓度,可 以减轻逆渗透膜的负载,大大提高水纯化过 程效率。
(3) 对流体,尤其是对气体进行无菌处 理,成本低于深层过滤法,且效果好,使用 寿命长,再生容易。
目前,超滤膜的生产技术又有了新的进 展,在膜结构中引入蛋白酶,可以形成一个 自我清洗环境,增加渗透速率; 根据需要分 离溶质的带电性,选用具有相反电荷的多聚 体为制取膜基材,利用电荷之间排斥作用,减 轻浓度极化现象对过滤效率的影响。
超滤膜今后的研究课题是开发有效分离 蛋白质的膜,同时,解决膜清洗问题,从而 能更好地用于生物技术和化学工业。