Chọn kích thước lỗ chân lông của màng pvdf

Màng pvdf là vật liệu màng hiệu suất cao được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực Lọc và tách. Nó có tính ổn định hóa học tuyệt vời, khả năng tương thích sinh học và ổn định nhiệt. Vật liệu màng này được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau như y tế, chế biến thực phẩm, công nghệ sinh học và kỹ thuật môi trường để giải quyết các vấn đề xử lý và tách chất lỏng khác nhau. Hiệu suất vượt trội của màng pvdf chủ yếu là do cấu trúc vi xốp của chúng, và kích thước của các micropores này được sử dụng rộng rãi để điều chỉnh tính thấm của các phân tử và hạt. Các lĩnh vực ứng dụng khác nhau đòi hỏi các kích cỡ lỗ chân lông khác nhau để đạt được hiệu quả lọc và tách. Chính vì tính linh hoạt này nên việc lựa chọn kích thước lỗ thích hợp của màng pvdf trở thành một bước quan trọng trong quá trình ra quyết định.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ nghiên cứu việc lựa chọn kích thước lỗ chân lông trong màng pvdf, bao gồm các vùng ứng dụng của các màng Kích thước lỗ chân lông khác nhau, các yếu tố chính ảnh hưởng đến việc lựa chọn, cũng như các nghiên cứu và phát triển mới nhất. Bằng cách hiểu các nguyên tắc lựa chọn kích thước lỗ chân lông trong màng pvdf, chúng tôi sẽ có thể đáp ứng tốt hơn nhu cầu cụ thể của các ứng dụng và nâng cao hiệu quả và độ tin cậy của quá trình lọc và tách. Hãy bắt đầu hành trình khám phá này và tìm hiểu về tầm quan trọng và chiến lược lựa chọn kích thước lỗ màng pvdf.

PVDF membrane on a gray background

Đặc điểm của màng pvdf

Cấu trúc cơ bản và tính chất của màng pvdf

  • Cấu trúc phân tử: bao gồm các nguyên tử Flo (F) và nguyên tử Hydro (H), nó tồn tại trong pha B (pha bình thường) và pha A (pha ngược);
  • Độ ổn định nhiệt: Nó có độ ổn định nhiệt tuyệt vời và phù hợp với các ứng dụng nhiệt độ cao;
  • Tính ổn định hóa học: chịu được axit, kiềm, dung môi và chất oxy hóa, thích hợp cho các môi trường hóa học khác nhau;
  • Khả năng tương thích sinh học: có khả năng tương thích sinh học tốt và phù hợp với các ứng dụng y sinh;
  • Cấu trúc vi mô: cấu trúc xốp với lỗ chân lông cỡ nhỏ, được sử dụng để tách và lọc các ứng dụng.

Tính ổn định hóa học và khả năng tương thích sinh học

  • Kháng axit: Màng pvdf có độ ổn định tốt trong các môi trường axit khác nhau.
  • KHÁNG KIỀM: Nó có thể chịu được môi trường Kiềm và không dễ bị ăn mòn.
  • Kháng dung môi: màng pvdf có độ ổn định trong một số dung môi và dung dịch hữu cơ.
  • Chống oxy hóa: Nó có thể chống lại ảnh hưởng của chất oxy hóa.
  • Khả năng tương thích sinh học tốt: màng pvdf có khả năng tương thích tốt với sinh vật và phù hợp với các ứng dụng y sinh.
  • Khả năng tương thích sinh học: Nó đóng một vai trò quan trọng trong việc phân tách sinh học, thiết bị y tế và các lĩnh vực khác.

Yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn kích thước lỗ chân lông

Phân tích yêu cầu ứng dụng

  • Xem xét và hiểu các yêu cầu cụ thể của ứng dụng, bao gồm mục tiêu và yêu cầu lọc, tách hoặc lọc;
  • Xác định rào cản vi sinh vật cần thiết hoặc hiệu quả loại bỏ hạt;
  • Xác định các điều kiện hoạt động như tốc độ dòng chảy, áp suất và nhiệt độ.

Thông lượng và điện trở

  • Xem xét các thông lượng cần thiết, đó là lượng chất lỏng cần phải được xử lý trên một đơn vị thời gian, để đảm bảo rằng các yêu cầu ứng dụng được đáp ứng;
  • Xem xét khả năng chống chịu để duy trì điều kiện hoạt động ổn định;

Tương thích hóa chất

  • Hiểu được tính chất hóa học và tính tương thích của chất lỏng đang được xử lý để tránh các phản ứng bất lợi giữa màng và chất đang được xử lý;
  • Chọn màng pvdf Tương thích với chất lỏng đang được xử lý.

Kiểm tra và kiểm tra hiệu suất thử nghiệm

  • Xác minh hiệu suất của Kích thước lỗ chân lông và màng đã chọn trong điều kiện phòng thí nghiệm để đảm bảo rằng nó đáp ứng các yêu cầu ứng dụng.
  • Thực hiện kiểm tra hiệu suất để đánh giá Thông lượng, điện trở và hiệu quả, và thực hiện các điều chỉnh cần thiết.
Bảng 1: Dải Kích thước lỗ chân lông màng pvdf và các ngành công nghiệp áp dụng
Phạm vi kích thước lỗ chân lông Phân loại Ứng dụng chính Các ngành công nghiệp áp dụng
0.1-1.2 μm MF Lọc vi khuẩn, loại bỏ hạt, tách hệ thống treo, loại bỏ vi khuẩn. Ngành dược phẩm, thực phẩm và nước giải khát, vi sinh học, y tế.
0.01-0.1 μm UF Tách phân tử, loại bỏ protein, loại bỏ sắc tố, nồng độ hòa tan. Dược phẩm sinh học, sản phẩm từ sữa, xử lý nước thải, xử lý nước uống.
0.001-0.01 μm NF Tách muối, loại bỏ sắc tố, tách chất tan, loại bỏ ion kim loại. Xử lý nước uống, xử lý nước thải, sản xuất dược phẩm, Loại bỏ ion kim loại.
0.0001-0.001 μm RO Khử ion, khử muối, loại bỏ các ion kim loại nặng, loại bỏ vi khuẩn, loại bỏ chất hữu cơ, v. v. Khử muối, xử lý nước uống, xử lý nước thải công nghiệp, công nghiệp điện tử.
Bảng 2: ứng dụng chính của màng lọc vi lọc pvdf
Phạm vi kích thước lỗ chân lông Ứng dụng chính Các ngành công nghiệp áp dụng
0.1-0.22 μm Lọc vi khuẩn, cách ly vi khuẩn và vi rút Xử lý nước uống, sử dụng y tế, sản xuất thuốc.
0.2-0.45 μm Lọc vi khuẩn, loại bỏ vi khuẩn và hạt Chế biến thực phẩm và đồ uống, công nghiệp hóa chất, xử lý nước.
0.45 μm trở lên Loại bỏ hạt, tách chất rắn lơ lửng, lọc không khí, lọc trước chất lỏng Xử lý nước thải, công nghiệp hóa dầu.
Lưu ý: các protein có trọng lượng phân tử lớn hơn 20,000 Dalton nên sử dụng màng 0.45 μm, trong khi các protein có trọng lượng phân tử dưới 20,000 Dalton nên sử dụng màng 0.2 μm.
Bảng 3: Hiệu quả lọc màng xốp pvdf
Phạm vi kích thước lỗ chân lông Lựa chọn ứng dụng Hiệu quả lọc Rào chắn vi khuẩn Hiệu quả loại bỏ hạt
0.1-0.22 μm Lọc vi khuẩn, loại bỏ hạt, tách hệ thống treo, loại bỏ vi khuẩn. Cao, thường đạt 99% hoặc cao hơn. Ngăn chặn hầu hết các vi sinh vật, kể cả vi khuẩn và vi rút lớn hơn. Loại bỏ hiệu quả các hạt và vi sinh vật nhỏ hơn.
0.45 μm Loại bỏ hạt, lọc trước, xử lý nước thải. Cao, thường trên 90%. Ngăn chặn các vi sinh vật, hạt và hạt rắn lớn hơn. Loại bỏ hiệu quả các hạt và vi sinh vật lớn hơn.
Thông thường, màng pvdf có kích thước lỗ chân lông từ 0.1 μm đến 0.22 μm được sử dụng để lọc vi khuẩn và loại bỏ hạt hiệu quả, trong khi màng pvdf 0.45 μm chủ yếu được sử dụng để loại bỏ hạt và các ứng dụng tiền lọc. Hiệu quả lọc thường cao, và hiệu suất rào cản vi khuẩn phụ thuộc vào kích thước lỗ chân lông.