不对称膜的优点



由于它们具有相似的外观,因此很容易假定提供的各种微孔滤膜过滤器和平板膜过滤器具有相似的孔结构。有些人认为对称是美的缩影,但就过滤而言,它是相对的。实际上,由用于制造膜的技术和材料产生了各种各样的孔结构形态。

对于微孔滤膜过滤器,孔结构的范围从聚碳酸酯和聚酯轨迹蚀刻膜的基本上二维的筛状结构到膨胀的PTFE膜的节和卷须结构,再到聚丙烯腈的纠缠纳米纤维结构。 (PAN)膜,以及溶剂浇铸膜(如醋酸纤维素(CA))的褶皱花边状泡沫状结构。

一些溶剂浇铸的微孔滤膜,例如尼龙,具有基本对称的孔结构,其中在整个膜的厚度上,空隙的大小相似。而其他的,例如混合纤维素酯(MCE)和聚醚砜(PES),则具有不对称的孔结构,其中,一个表面附近的空隙zui小,而相对表面上的空隙zui大。还有其他一些材料,例如聚丙烯(PP),具有各向异性的孔结构,其中zui小的空隙出现在薄膜中远离任一表面的位置。zui后,各向异性膜也可以是对称的或不对称的。这些似乎微妙的孔结构差异实际上会对膜性能产生实质性影响。

平板膜过滤器还具有多种孔结构。醋酸纤维素(CA)反渗透和纳滤膜往往具有致密的对称孔结构。薄膜复合材料(TFC)的反渗透和纳滤膜具有不对称的孔结构聚砜层,在渗透侧具有zui大的孔,在进料侧具有非常薄的致密聚酰胺涂层。同样,超滤膜通常具有不对称的孔结构,在渗透侧具有zui大的开口,在进料侧具有致密的“皮肤”表面。 

与非对称微孔滤膜和非对称平板膜相比,非对称微孔滤膜和非对称平板膜往往具有更好的性能。但是,由于不同的原因,它们是不对称的。理想情况下,不对称微孔滤膜不会结皮,并且可在面向上游的zui大孔中运行。较大的孔充当相对侧较小孔的预过滤器;它们会在表面阻止较大的颗粒,但会故意使较小的颗粒进入孔结构。这有助于防止膜表面出现盲孔,并实际上提高了通量。该取向与不对称平板膜正好相反。这些膜是理想的皮膜,可在面对饲料的zui小孔中运行。光滑的表皮表面朝向上游,因此颗粒不会进入孔隙结构,而是被错流吹走。平板膜在设计上是不对称的,以通过减小流动阻力来提高渗透通量。  

zui后,非对称膜过滤器的正确定向对于优化性能至关重要。对于平板膜,必须将过滤器的方向调整为使光滑的膜表面朝向进料。几乎所有的平板膜在渗透侧均具有坚固的非织造布支撑层。凭zui少的经验,大多数用户会熟练地识别表面并观察正确的过滤器方向。

有些人认为对称是美的缩影,但现在我们知道了。对于微孔滤膜,过滤器的方向应使具有zui大孔的表面朝向上游。通常,具有zui大孔的表面是哑光或暗淡的,而具有zui小孔的相对表面则有光泽。