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行業動態

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  • 酚醛樹脂基微濾炭膜的制備及表征

  • 內容出處:http://www.monsantofacts.com時間2013-11-16 02:28作者admin瀏覽次數
要 以酚醛出型粉為原料,用於化法制備丨'平均孔徑力0.301扎徂分布械窄' 孔隙率為 40%55%的管狀崁睽研允f匣枓粒埂.戍型1£力-添加剤忡笑反含域等對膜的平均孔徑和孔徑分布時 比響-塒定了膜的水和N2 井甩f]描電鏡觀察膜的形態結構.結果表明,隨著原料粒度的增加柯成
 
型壓力的域小,炭膜的平■均孔徑增大、孔徑分布變寬、'體通U和水通話增大添邯利O炭膜性能也有叱 響-將所制得的矣瞋用于染料水處理,取得r較好的效果.
 
關鍵詞 酚醛圧塑粉 炭瞋 制備 發證
 
炭膜耐高溫i耐腐蝕、孔徑分布均勻且易調控.微濾炭膜不僅可以作為分離膜*還可作為氣 體分離用炭-炭復合膜的支撐體[1,21-國外已有微濾炭膜工業化應用的報道1:J|.可以用炭化法-涂覆法1化學氣相沉積等方法制備炭膜本文用炭化法制備了管狀微濾炭膜,研究了制備 條件對炭膜性能的毖響._
 
將酚醛壓塑粉部分固化,粉碎至所要求的粒度,加人添加劑后在捏合機上混合均勻,然后 成型.添加劑包括粘結劑和六次甲基四胺.本文實驗選用甲基纖維素為鉆結劑.在實驗中,加入 67o(質量分數,下同)的甲基纖維素' 3%的六次甲基四胺.在2MPa壓力下成型,制得外徑為 10mm,厚度為2.2mm的原料膜管.將干燥后的膜管罝于炭化爐中,在氬氣保護下以6 C /min 的速率從室溫加熱到SCO c,恒溫lh后.自然冷卻至室溫I7L采用氣體泡壓法測定炭膜的孔徑 分布、平均孔徑和\2通*炚孔徑分布用孔徑分布函數/(r)=dii/d7■表示' 其中,R為濕膜 N2通量與相同壓力下干膜^2通世之比,r為膜孔半徑.用煮沸法脷定膜的孔隙率.在自制的 儀器上脷定炭膜的純水通量和染料截留率,選用直接耐曬黑和活性紅兩神染料配成染料水溶液 后進行膜過濾實驗•用分光光度計測定染料溶液的濃度i0i.在測定N2通世和水通世時,膜兩側 壓差為0.2MPa.
 
表i表明、隨著原料粒度的減小,炭膜的平均孔徑、孔瞭率、氣體透世和水通世都下降.炭 膜的徽孔是由原料顆粒之間的堆積孔和炭化時分解氣體的析出孔組成.隨著原料顆粒粒徑的減 小,顙粒與糴粒之間接觸面相對增大,顙粒堆積的密集程度增大,而且,一部分較小的粒子填充 到較大的粒子之間的孔隙中,使粒子之間堆砌得更加緊密,導致炭膜孔隙率、孔徑減小,氣體通 量及水通量下降.
 
2.2成■壓力的影響
 
圖2利表2為酚醛壓塑扮的粒度小f 40pm時在不同丨王力下成翠所得炭膜的性能.可以看 出-隨著成型壓力的增大.'f均孔徑減小,孔徑分布變窄,孔隙率及氣體透址降低.當成切壓力 大于SMPa后.壓力的髟響不Bg顯.這是因為隨肴壓力的增&、粒了-之間堆枳密度增加.使粒 子堆積孔變彳、.孔隙率F降.
 
2.3 添加劑的影響
 
以平均粒度2(L^m的酚醛E塑粉為原料.農坩不同含記的粘結劑甲棊纖維素、在2.5MPa 壓力下成型掙到的炭膜性能如表3和囝3所示,由表和囝可見.隨朞粘結劑含M的增加、炭瞋
 
酚醛壓塑粉的分子結構是線性的,部分樹脂固丨fc后在酚基中存在著的未反應點,加熱時與 六次甲基四胺作用、使其轉變成熱固性樹脂,進一步縮聚則變成體型產物.未加六次甲基四胺 時,炭膜強度很差.加入后炭膜強度得到明顯改善.但六次甲基四胺的加入tt對奭膜的孔徑分 布影響很。▓D4).
 
2.4炭膜對染料的截留率
 
甲炭膜處理兩種染料水溶液.由于分子間作甲力,染料分子在水中發生締合,形成膠核.吸 附部分解離的染料分子后,形成比一般分子直徑大得多的晈體粒子.炭膜對染料的截留率/為 I = {CQ- C)/Ca^\00%.,其中C('為匾溶液的濃度.C為透過液的濃度.隨著炭膜撲均孔徑的 減小,截留效果變好.平均孔徑為0.32pm的炭膜濃度為0.125g/L的兩種染料水溶液中的染 料的截留率可達到99%以上,并且在0.1估.SMPa的壓力下,在3h內,截留率不隨側試壓力和 時間而改變.
 
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