كيف تشكل عملية انعكاس الطور هيكل مسامي للسبائك PVDF التدرج المجوف الألياف مرشح غشاء UF؟

في عملية التحضير سبيكة PVDF التدرج جوفاء الألياف مرشح غشاء UF ، عملية انعكاس المرحلة هي رابط رئيسي لتحديد أدائها. لا ترتبط هذه العملية فقط بتكوين البنية المجهرية للغشاء ، ولكن لها أيضًا تأثير عميق على أداء تطبيق المرشح في مجالات مختلفة. من الدوران لتشكيل ألياف مجوفة إلى بنية مسامية نهائية ، كيف تعمل عملية انعكاس الطور ، وكيفية تشكيل غشاء مرشح يلبي احتياجات محددة؟ ​
يكمن جوهر سبيكة PVDF التدرج المجوف الألياف UF في بنية الغشاء الفريدة ، وعملية انعكاس الطور هي حجر الزاوية في بناء هذا الهيكل. عند اكتمال عملية الغزل وتشكيل الألياف المجوفة في البداية ، يتم غمرها في حمام تخثر. في هذا الوقت ، يصبح فرق التركيز والفرق المحتمل الكيميائي القوة الدافعة للعملية بأكملها. يبدأ المذيبات في حل الغزل في التبادل مع المذيبات غير المذيع في حمام التخثر. في هذه العملية ، ينفصل البوليمر تدريجياً عن المحلول ويشكل أخيرًا بنية مسامية. تحتوي هذه العملية البسيطة على ما يبدو في الواقع على تغييرات فيزيائية وكيميائية معقدة ، وكل التفاصيل تؤثر على الأداء النهائي للغشاء.
يلعب تكوين حمام التخثر دورًا حاسمًا في عملية انقلاب الطور. مذيبات حمام التخثر المختلفة ستغير سرعة وآلية فصل الطور. قد يجعل اختيار مذيب حمام تخثر معين عملية انقلاب الطور بشكل أسرع ، ويترسب البوليمر بسرعة ، ويشكل بنية فضفاضة ذات حجم مسام كبير نسبيًا ؛ في حين أن المذيب الآخر قد يجعل عملية انعكاس الطور أبطأ ، والبوليمر لديه المزيد من الوقت للترتيب ، وبالتالي تشكيل غشاء بحجم مسام موحد وبنية كثيفة. بالإضافة إلى ذلك ، ستؤثر الإضافات المختلفة التي تمت إضافتها إلى حمام التخثر أيضًا على بنية الغشاء. يمكن لبعض الإضافات تغيير سعر الصرف بين المذيب وغير المذيع ، أو تؤثر على وضع التجميع لجزيئات البوليمر ، وبالتالي الحصول على الأغشية مع مسامية مختلفة وتوزيع بنية المسام. هذه الخصائص الهيكلية المختلفة تجعل من سبيكة PVDF التدرج المجوف الألياف UF مرشح غشاء UF مناسب لسيناريوهات الترشيح المختلفة ، من إزالة شوائب الجسيمات الكبيرة إلى اعتراض الكائنات الحية الدقيقة الصغيرة والجزيئات العضوية. ​
تعد درجة حرارة حمام التخثر أيضًا عاملاً مهمًا يؤثر على عملية انعكاس الطور. ستؤدي درجة حرارة حمام التخثر المنخفضة إلى إبطاء سعر الصرف بين المذيب وغير المذيع ، مما يجعل عملية انعكاس الطور أكثر سلاسة. في هذه الحالة ، فإن جزيئات البوليمر لديها المزيد من الوقت للترتيب بالترتيب ، مما يساعد على تشكيل بنية مسام موحدة. سوف تسرع درجات الحرارة المرتفعة عملية التبادل ، وسيحدث فصل الطور بسرعة ، مما قد يؤدي إلى هياكل مسام غير مستوية وحتى مسام كبيرة غير منتظمة. من خلال التحكم بدقة في درجة حرارة حمام التخثر ، يمكن لموظفي التحضير ضبط بنية الغشاء وفقًا للاحتياجات الفعلية. على سبيل المثال ، في السيناريوهات التي يلزم ترشيحها عالية الدقة ، يتم تخفيض درجة حرارة حمام التخثر للحصول على غشاء مع حجم مسام أصغر وتوزيع موحد لضمان اعتراض فعال للجزيئات الصغيرة والشوائب ؛ بينما في التطبيقات التي تتابع تدفق المياه العالي ، تزداد درجة الحرارة بشكل مناسب لتشكيل بنية غشاء ذات حجم مسام أكبر ومسامية أعلى. ​
وقت التخثر هو أيضًا عامل لا يمكن تجاهله. إذا كان وقت التخثر قصيرًا جدًا ، فإن تبادل المذيبات وغير المذيبات غير كافية ، وفصل طور البوليمر غير مكتمل ، قد يكون بنية الغشاء فضفاضة ، والقوة غير كافية ، والمسامية منخفضة ، والتي لا يمكن أن تفي بمتطلبات الترشيح الفعلية. مع امتداد وقت التخثر ، تكون عملية فصل الطور أكثر اكتمالا ، وتستقر هيكل الغشاء تدريجياً ، وسيتغير حجم المسام وحجم المسام وفقًا لذلك. ومع ذلك ، فإن وقت التخثر طويل جدًا ليس مفيدًا ، لأنه قد يغير أداء الغشاء وحتى يسبب بعض الظواهر غير المرغوب فيه ، مثل انكماش وتشوه الغشاء. لذلك ، في الإنتاج الفعلي ، من الضروري إيجاد نقطة توازن مناسبة لوقت التصلب لضمان أن الغشاء لديه بنية وأداء جيد. ​
يحدد البنية المسامية التي تشكلها عملية انقلاب الطور مباشرة أداء ترشيح مرشح غشاء الألياف الجوفاء للألياف المجوفة. يمكن أن يضمن توزيع هيكل المسام الموحد والمعقول أن يحافظ الغشاء على تدفق ماء مرتفع مع اعتراض الملوثات بكفاءة. في مجال تنقية مياه الشرب ، يمكن لهذا الهيكل المسامي الذي يتم التحكم فيه بدقة أن يعترض البكتيريا والفيروسات والغرويات والمواد الصلبة المعلقة في الماء ، مع السماح جزيئات الماء بالمرور بسلاسة لضمان سلامة ومياه الشرب. في معالجة مياه الصرف الصناعية ، لأنواع مختلفة من الملوثات ، يتم ضبط هيكل الغشاء من خلال عملية انعكاس الطور ، بحيث يمكن أن يعترض أيونات المعادن الثقيلة ، والملوثات العضوية ، وما إلى ذلك بطريقة مستهدفة ، وتحقيق تنقية مياه الصرف واستعادة الموارد. ​
ليس ذلك فحسب ، فإن البنية المسامية التي تشكلها عملية انقلاب الطور تؤثر أيضًا على أداء مضاد للتلاعب للغشاء. بنية المسام المعقولة يمكن أن تقلل من امتزاز وترسب الملوثات على السطح وداخل الغشاء. عندما تتواصل الملوثات على سطح الغشاء ، يمكن أن يتجنب بنية المسام الموحدة التجميع المحلي للملوثات ويقلل من خطر تلوث الغشاء. حتى إذا كان هناك كمية معينة من تراكم الملوثات على سطح الغشاء أثناء الاستخدام طويل الأجل ، يمكن أن تستعيد طرق التنظيف الفيزيائية أو الكيميائية البسيطة بسهولة تدفق الغشاء ، وتوسيع عمر خدمة الغشاء ، وتقليل تكلفة صيانة المرشح. ​
من الترتيب الجزيئي على المستوى المجهري إلى أداء الترشيح العياني ، تلعب عملية انقلاب الطور دورًا حاسمًا في تحضير مرشحات غشاء الألياف المجوفة للألياف المجوفة. من خلال التحكم الدقيق في عوامل مثل تكوين حمام التخثر ووقت درجة الحرارة وتجل الدم ، يتم إعداد الأغشية ذات الهياكل المسامية المختلفة لتلبية احتياجات الترشيح للحقول والسيناريوهات المختلفة. في المستقبل ، مع التحسين المستمر لمتطلبات تكنولوجيا الترشيح ، ستستمر عملية انعكاس الطور في التطور والتحسين ، مما يجعل أداء أفضل إلى مرشح غشاء الألياف المجوفة للألياف PVDF ، ولعب دور أكثر أهمية في ضمان جودة المياه وترويج تطوير مختلف الصناعات .