聚偏氟乙烯（PVDF）在膜分离领域当中得到了普遍运用，是一种极佳的高聚物膜素材。和其他商业化的膜素材相比较而言，PVDF 膜的疏水性能是极佳的，很有好的化学稳定性，也有着极佳的机械性和选择透过性。目前而言，“非溶剂致相分离法”，即NIFS 法是一种非常成熟的制膜技术，此方法有着最简单的工艺，制作获得的膜很有好的分离精度和亲水性，可是，其很容易导致分离沿膜厚度方向的均匀相，非常容易形成非对称膜结构，这个结构有着大孔结构和非常低的机械强度，会使得中空纤维膜不可使用在太高压力的情形之下。所以，将膜强度提升上去，从而满足生产实际所需，对于PVDF 中空超滤膜而言，是需要密切处理的一大难题。

　　第一，超滤膜有着极佳的分离成效，分离之后的溶液不仅有着良好的质量，并且很稳定，出水浊度大致上不会和原溶液质量产生关系，所以，在污水处理的方面是很适合运用的[1]。

　　第二，超滤膜可以完全将水体中的细菌等微生物去除掉，截留率极高，能够在饮用水和食品分离当中得到运用。对于海水淡化处理来说，PVDF 膜被当作反渗透膜进行使用已经很成熟。并且这种分离膜很有低的成本投入和耗费，对于海水淡化来说，慢慢的变成了关键性的要素所在。

　　当下来看，全球运用得最为广泛的一个膜分离素材为聚偏氟乙烯（PVDF），其有非常好的抗氧化活性和耐化学性，还有着极佳的成膜性能等[2]，但是，因为其很有低的表面能和极强的疏水性，蛋白质和水处理系统中其他杂质很容易对此产生污染，会降低膜通量和膜的常规使用的寿命，从而极大的提升更换成本，这就对PVDF 膜在水处理运用中的范畴产生了限制，所以，对于PVDF 膜而言，其疏水性变为其在膜技术应用当中的关键性阻碍所在。

　　和PVDF 膜相类似的这一类型的聚合物素材，其膜材料通常包含的几大制作方式有相分离法和烧结法等，因为这些制作方式有着差异化的流程，从而也有着差异化的影响膜素材性能的因素。

　　PVDF 膜相分离法，对于PVDF 膜制备而言，能够应用到更广泛的范围，在制膜工艺方面已经很成熟。和相分离法作比较，它所根据的原理是聚合溶剂和非聚合溶剂之间有着不一样的扩散速度，因为同样有着不一样的扩散方式，所以能对其进行几个类型的划分。其中之一是热致相分离法，这种方法是高温前提下聚合物能够被溶剂溶解，然后温度迅速下降，此时溶剂已不再溶解聚合物，由此将体系中的聚合物分离开来。由于对膜的温度要求比较高，所以为了易于操作，大多数都会将膜制成平板膜。

　　综上所述，制备PVDF 膜素材的整一个完整的过程，采用TIPS 法最重要的包含以下几个环节：首先高温条件下溶解聚合物，进而得到了聚合物-溶剂的高温铸膜液；在此过程中，选择的溶剂和降低温度的速率等内容是技术的重点所在。就高温溶解来说，面临着非常大的能量损耗，与此同时，对于环境而言，溶剂的挥发也产生着非常大的影响，需要引起更高的关注。相对于TIPS 法来说，运用溶液蒸发沉淀相分离法是较为简单的，通常情况下只需要在溶液里面进行高聚物的溶解，高聚物全部被溶解之后，利用相应的支撑体来进行浇筑，然后置于相应的环境当中，再加热和注入相应的气流，使注膜液当中的溶液挥发，进一步脱膜，高聚物在支撑层面上会构建起亟需的分离膜素材[3]。

　　和TIPS 法有着同样操作的是，去除溶剂采用的是挥发这一方式，会在某些特定的程度上污染自然环境。对于气相沉淀相分离法来说，这一方法遵循下面这些原理：先对铸膜液进行制作准备，在良溶液中溶解膜素材聚合物，等到其达到充分溶解状态后，对其进行浇铸，使其变为薄膜，并在不良溶剂的蒸汽范围当中对这一体系进行放置。受到蒸汽温度的影响，良溶剂会出现挥发状态，不良溶剂也会进入铸膜液之中，当良溶剂完全蒸发散开之后，最终会将分离膜构建起来，而这一膜有着均匀的分布[4]。对于这种膜来说，最大的一个优点是制备获得的膜在形成膜的进程当中，内外部为不良和良溶剂蒸气相互间的交换，所以不会有致密的皮层形成，多孔结构是其整体的架构所在。非溶剂致相分离法（NIPS）又被称作浸没沉淀法。上面所说的这些方式，都可能会有热量消耗等不良问题存在，并且不太容易把控膜形态，如果铸膜液当中的气泡比较多，会产生相对较大的气泡，造成膜结构当中有很多空洞的小孔，从而不利于其具备更强的机械性能[5]。NIPS 法的重点是进一步溶解溶剂当中的聚合物，因而得到铸膜液，然后在其中注入非溶剂，使铸膜液当中的溶剂能顺畅地流出，从而进一步将高聚物分离。在这一系列进程当中，对于NEPS 法而言，其中的重点是凝胶固化，分离膜的结构和这一步骤有着密切性的关系。

　　对于该工艺来说，可以被划分成三个方面：一是多孔中空纤维膜；二是纤维增强型中空纤维膜；三是“3H”纺丝工艺。

　　对于第一个工艺来说，过去运用的中空超滤膜，都被划分在单孔结构当中，强度不高，所以在使用其的进程当中，很容易有断丝的情况出现。针对上述的这样一些问题，荷兰的Koenhen 制作出了一种多孔的中空纤维超滤膜，其内部含有多根单孔的中空纤维膜，而且每根膜丝上都有很多的毛细纤维通道，整个通道呈现蜂窝状，多孔相互间保持着支撑状态，从而极大的提升膜丝的强度。芯液从特殊的多孔道纺丝喷头中流出，进而搭建了中空纤维膜的初步结构，随着凝固浴的作用，最终整个形态被固化下来。他所研制出的新型七孔中空超滤膜产品，获得了市场的一致认可，经德国Inge 和荷兰IMT 这两大公司大规模生产和销售，其材质是聚醚砜（PES）。在此之后，国内非常多的科研机构也开始研究多孔中空超滤膜。

　　为了克服NIPS 法膜丝强度不高这一问题，立足于该方法前提之下，又在其中融入了一种全新的制膜工艺。简单来说就是使纤维束或者纤维管进入中空纤维膜当中，让其作为支撑体，对这两种元素进行运用，使得膜强度得到提升。于此之中，这两种元素自身要具有极佳的化学和耐热性以及拉伸强度，铸膜液能够将其浸湿，并且不会对其产生溶剂，一般获得普遍运用的包含锦纶等。

　　根据TIPS 法和NIPS 法这两种方法所具备的优越性，碧水源研制出了一种全新的纺丝工艺，也就是3H工艺。该方法与NIPS 法的纺丝工艺有很多共同点，但是存在这样的差异：“3H”工艺使用的铸膜液，其中具有较高含量的PVDF，达到了25wt%～40wt%，比NIPS 法纺丝液的浓度即15wt%～25wt%要高出许多，为了将聚合物的溶解性提升上去，也为了使得铸膜液的粘度降低下来，对于铸膜液而言，其制备和纺丝都采取了比较高的温度，即80℃～130℃，一般来说，NIPS 法均不会超过80℃。铸膜液的粘度明显提高之后，往往还会提高纺织压力，正常的情况下，该方法的纺织压力要小于0.2MPa。凝固过程中也需要较高的温度，通常达到了50℃～95℃，从而使得初生中空纤维能达到快速凝胶的目的。碧水源对“3H”纺丝工艺进行运用，能够成功提升中空膜强度，在NIPS 法之中，制作准备的强度为1N～2N，而现在达到了7N～10N。可是，这样的方法也有一定的不足之处，会大大限制纯水通量，因此不能轻松的获得广泛运用。

　　PVDF 是一种非常好的膜素材，在膜分离范畴当中获得了人们的重视，近些年以来，一个热门研究方向在于改善PVDF 膜的强度。同原位生长等比较繁杂的改性方式相比较而言，共混法有着最简单的流程，而且非常容易操作，能够对添加剂量进行相对有效把控，当下获得普遍的应用；原位改性PVDF 高聚物有着比较高的成效和低效的成本耗费等，可根据实际所需改性处理PVDF 高聚物，从而能够改性处理PVDF 膜。综上所述，为了使得工程实际所需得到匹配，可以对各种各样的方式来进行运用，使得PVDF 中空纤维超滤膜的强度获得提升。对于差异化的超滤方式而言，要使用到不同强度的膜，为此在实际应用过程中，还要考虑到实际的需求，选取合适的方法，以确保效益最大化的同时，降低能源消耗。

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