【摘 要】
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在血液分离领域,目前大多采用改性纤维素、聚砜、聚醚砜等高分子材料作为血液分离膜材料。聚偏氟乙烯(PVDF)作为一种优良的制膜材料,有良好的化学稳定性和机械性能。另外其表面
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在血液分离领域,目前大多采用改性纤维素、聚砜、聚醚砜等高分子材料作为血液分离膜材料。聚偏氟乙烯(PVDF)作为一种优良的制膜材料,有良好的化学稳定性和机械性能。另外其表面光滑,蛋白吸附量低,有可能抑制血液在膜表面形成的蛋白吸附层,使膜的透析速度稳定。尽管PVDF中空纤维作为一种优良的分离膜已被用于水处理多年,但国内外对于聚偏氟乙烯膜在血液分离方面还未见研究报道。
本研究采用干-湿相转化法制备PVDF中空纤维膜。通过改变铸膜液的配方组成、纺丝工艺参数等研究各个因素对膜结构及性能的影响。
研究结果表明,单独增大入水距离、牵伸速度或是中空纤维膜的壁厚,膜结构都会变致密,纯水通量减小,对牛血清白蛋白(BSA)的截留率和始泡点增大,表征膜机械性能的断裂强力、拉伸伸长率和破裂压力三个参数会变大或是变化不明显。随铸膜液温度升高,膜的纯水通量增大后又略有所下降,始泡点和膜的机械性能下降,对BSA的截留率也有所下降。随着膜内径的增加,膜的纯水通量升高,始泡点和膜的机械性能变化不大,BSA截留率略有下降。
此外,本研究对纺丝原液中的添加剂种类和配比进行了探讨。结果标明,随纺丝原液中单一添加剂聚乙二醇(PEG)含量的升高,膜的结构趋于疏松,纯水通量增大,膜对BSA的截留率都在98%以上,并保持了良好的机械性能;而随着纺丝原液中单一添加剂聚吡咯烷酮(PVP)含量的升高,膜的结构过于疏松,压密化现象明显,致使膜的水通量减小,膜对牛血清的截留率上升,机械性能明显下降。另外,保持复配添加剂PEG和PVP总量不变,改变组分比例,结果可见随PVP在复配添加剂中所占比例增多,纯水通量先上升后由于压密作用而下降,泡点、破裂压力、断裂强力、拉伸伸长率均下降。当PVP含量从0%增加到28.8%,膜对牛血清的的截留率从98.0%骤降到64.1%,之后,随着添加剂中PVP含量再增加,截留率基本维持在60%左右。大分子亲水性添加剂的加入量的增多可使膜材料的蛋白吸附量减少,亲水性增强,另外,以PEG作为单一添加剂制得的膜的蛋白吸附量小于以PVP为单一添加剂制得的膜;在改善材料亲水性的方面,PVP要略优于PEG。
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