چگونه فرآیند وارونگی فاز ساختار متخلخل آلیاژ PVDF شیب فیبر توخالی UF را شکل می دهد؟

در فرآیند آماده سازی آلیاژ PVDF Gradient Hollow Fiber UF فیلتر غشای ، فرآیند وارونگی فاز یک پیوند کلیدی برای تعیین عملکرد آن است. این فرایند نه تنها به شکل گیری ریزساختار غشای مربوط می شود ، بلکه تأثیر عمیقی بر عملکرد کاربرد فیلتر در زمینه های مختلف دارد. از چرخش تا شکل گیری الیاف توخالی تا ساختار متخلخل نهایی ، چگونه فرآیند وارونگی فاز کار می کند و چگونه می توان غشای فیلتر را که نیازهای خاص را برآورده می کند ، شکل دهیم؟ ​
هسته اصلی فیلتر غشای فیبر توخالی PVDF آلیاژ در ساختار غشای منحصر به فرد آن نهفته است ، و فرآیند وارونگی فاز سنگ بنای ساخت این سازه است. هنگامی که فرآیند ریسندگی به پایان رسید و فیبر توخالی در ابتدا تشکیل می شود ، در یک حمام انعقادی غوطه ور می شود. در این زمان ، اختلاف غلظت و اختلاف پتانسیل شیمیایی به نیروی محرک کل فرآیند تبدیل می شود. حلال در محلول ریسندگی با غیر حلال در حمام انعقادی شروع به تبادل می کند. در این فرایند ، پلیمر به تدریج از محلول جدا می شود و در نهایت یک ساختار متخلخل تشکیل می دهد. این فرایند به ظاهر ساده در واقع حاوی تغییرات فیزیکی و شیمیایی پیچیده ای است و هر جزئیات بر عملکرد نهایی غشای تأثیر می گذارد.
ترکیب حمام انعقادی نقش مهمی در فرآیند وارونگی فاز دارد. حلال های حمام انعقادی مختلف سرعت و مکانیسم جداسازی فاز را تغییر می دهد. انتخاب یک حلال حمام انعقادی خاص ممکن است فرآیند وارونگی فاز را سریعتر کند ، پلیمر به سرعت رسوب می کند و یک ساختار سست با اندازه منافذ نسبتاً بزرگ تشکیل می دهد. در حالی که یک حلال دیگر ممکن است روند وارونگی فاز را کندتر کند ، و پلیمر زمان بیشتری برای ترتیب دادن دارد ، در نتیجه غشایی با اندازه منافذ یکنواخت و ساختار متراکم تشکیل می دهد. علاوه بر این ، مواد افزودنی مختلفی که به حمام انعقادی اضافه می شوند نیز بر ساختار غشای تأثیر می گذارد. برخی از مواد افزودنی می توانند نرخ ارز بین حلال و غیر حلال را تغییر دهند ، یا بر حالت تجمع مولکولهای پلیمری تأثیر بگذارند و از این طریق غشاها را با تخلخل مختلف و توزیع ساختار منافذ بدست آورند. این خصوصیات ساختاری مختلف باعث می شود فیلتر غشای فیبر توخالی PVDF شیب آلیاژ برای سناریوهای مختلف فیلتراسیون ، از بین بردن ناخالصی های بزرگ ذرات تا رهگیری میکروارگانیسم های ریز و مولکول های آلی مناسب باشد. ​
دمای حمام انعقادی نیز عامل مهمی است که بر روند وارونگی فاز تأثیر می گذارد. دمای حمام انعقادی پایین تر باعث کاهش سرعت ارز بین حلال و غیر حلال می شود و باعث می شود روند وارونگی فاز صاف تر شود. در این حالت ، مولکول های پلیمری زمان بیشتری برای ترتیب ترتیب دارند که به تشکیل یک ساختار منافذ یکنواخت کمک می کند. درجه حرارت بالاتر روند تبادل را تسریع می کند و جداسازی فاز به سرعت اتفاق می افتد ، که ممکن است منجر به ساختارهای منافذ ناهموار و حتی منافذ بزرگ نامنظم شود. با کنترل دقیق دمای حمام انعقاد ، پرسنل آماده سازی می توانند ساختار غشای را با توجه به نیازهای واقعی تنظیم کنند. به عنوان مثال ، در سناریوهایی که فیلتراسیون با دقت بالا مورد نیاز است ، دمای حمام انعقاد برای به دست آوردن غشایی با اندازه منافذ کوچکتر و توزیع یکنواخت برای اطمینان از رهگیری کارآمد ذرات و ناخالصی های کوچک کاهش می یابد. در حالی که در کاربردهایی که جریان آب زیاد را دنبال می کنند ، درجه حرارت به طور مناسب افزایش می یابد تا یک ساختار غشایی با اندازه منافذ بزرگتر و تخلخل بالاتر تشکیل شود. ​
زمان انعقاد نیز عاملی است که نمی توان آن را نادیده گرفت. اگر زمان انعقاد خیلی کوتاه باشد ، تبادل حلال و غیر حلال کافی نیست و جداسازی فاز پلیمر ناقص است ، ممکن است ساختار غشایی سست باشد ، قدرت کافی نیست و تخلخل کم است ، که نمی تواند الزامات فیلتراسیون واقعی را برآورده کند. با گسترش زمان انعقاد ، فرآیند جداسازی فاز کامل تر است ، ساختار غشای به تدریج تثبیت می شود و تخلخل و اندازه منافذ نیز به همین ترتیب تغییر می کند. با این حال ، مدت زمان انعقاد خیلی طولانی مفید نیست ، زیرا ممکن است عملکرد غشای را تغییر دهد و حتی باعث ایجاد برخی از پدیده های نامطلوب مانند کوچک شدن و تغییر شکل غشای شود. بنابراین ، در تولید واقعی ، لازم است که یک نقطه تعادل مناسب از زمان جامد سازی پیدا کنید تا اطمینان حاصل شود که غشای ساختار و عملکرد خوبی دارد. ​
ساختار متخلخل تشکیل شده توسط فرآیند وارونگی فاز به طور مستقیم عملکرد فیلتراسیون فیلتر غشای UF توخالی شیب آلیاژ PVDF را تعیین می کند. توزیع ساختار منافذ یکنواخت و معقول می تواند اطمینان حاصل کند که غشای دارای یک شار آب بالا در حالی که به طور مؤثر در رهگیری آلاینده ها را حفظ می کند. در زمینه تصفیه آب آشامیدنی ، این ساختار متخلخل دقیقاً کنترل شده می تواند به طور موثری باکتری ها ، ویروس ها ، کلوئیدها و مواد جامد معلق را در آب رهگیری کند ، در حالی که به مولکول های آب اجازه می دهد تا از هموار عبور کنند تا از ایمنی و خلوص آب آشامیدنی اطمینان حاصل شود. در تصفیه فاضلاب صنعتی ، برای انواع مختلف آلاینده ها ، ساختار غشای از طریق فرآیند وارونگی فاز تنظیم می شود ، به طوری که می تواند یون های فلزی سنگین ، آلاینده های آلی و غیره را به روشی هدفمند رهگیری کرده و به تصفیه فاضلاب و بازیابی منابع برساند. ​
نه تنها این ، ساختار متخلخل تشکیل شده توسط فرآیند وارونگی فاز نیز بر عملکرد ضد آلودگی غشای تأثیر می گذارد. ساختار منافذ معقول می تواند جذب و رسوب آلاینده های روی سطح و داخل غشای را کاهش دهد. هنگامی که آلاینده ها با سطح غشای تماس می گیرند ، ساختار منافذ یکنواخت می تواند از تجمع موضعی آلاینده ها جلوگیری کند و خطر آلودگی غشای را کاهش دهد. حتی اگر مقدار مشخصی از تجمع آلاینده در سطح غشای در طول استفاده طولانی مدت وجود داشته باشد ، روش های ساده فیزیکی یا شیمیایی می توانند به راحتی شار غشاء را بازیابی کنند ، عمر خدمات غشای را گسترش داده و هزینه نگهداری فیلتر را کاهش دهند. ​
از ترتیب مولکولی در سطح میکروسکوپی گرفته تا عملکرد فیلتراسیون ماکروسکوپی ، فرآیند وارونگی فاز نقش تعیین کننده ای در تهیه فیلترهای غشای غشای UF با فیبر توخالی آلیاژ PVDF دارد. از طریق کنترل دقیق عواملی مانند ترکیب حمام انعقادی ، دما و زمان انعقاد ، غشاها با ساختارهای متخلخل مختلف برای تأمین نیازهای تصفیه زمینه ها و سناریوها آماده می شوند. در آینده ، با بهبود مستمر الزامات مربوط به فناوری تصفیه ، روند وارونگی فاز به توسعه و بهینه سازی ادامه خواهد داد ، عملکرد بهتری را به فیلتر غشای UF UF Gradient Hollow Gradient PVDF ارائه می دهد و نقش مهمی در تضمین ایمنی کیفیت آب و ترویج توسعه صنایع مختلف بازی می کند.