膜是具有選擇性分離功能的材料,當膜兩側存在推動力時(如壓力差、濃度 差、電位差等),原料組分選擇性地透過膜。利用膜的選擇性分離可以實現不同 液體或氣體組分的分離、分級、濃縮與提純,由于不需要發生形態的變化,膜 分離技術特別適合應用于無相變和無化學變化的分離過程,已廣泛應用于醫 藥、生物、食品、石化、能源、水處理等領域,產生了巨大的經濟效益和社會 效益。
膜材料是膜技術的基礎和核心,膜材料的性質和化學結構對膜分離性能起 決定性地作用,根據不同分類方法膜有很多種類。
(1)根據膜的孔徑
根據膜孔徑的大小或阻留微粒的表觀尺寸大小可分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜。
(2)根據膜的材質
膜的材質決定了膜的化學性能,從而決定了膜的親水性、抗污染性、耐酸 堿性、耐油脂性、耐有機溶劑性、耐高溫性、耐日光性等主要化學性能指標。 膜的親水性越強,抗污染性就越高;膜的化學穩定性越好,耐酸堿性、抗氧化 性越強,則膜的耐用性越好。
根據膜材質的不同,膜可分為無機膜和有機膜,無機膜是由無機材料,如 金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石材料等制成的半透膜;有機膜是由 高分子材料加工復合而成,如聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚砜、聚砜、聚丙 烯、聚乙烯、聚丙烯腈、芳香族聚酰胺、醋酸纖維素等。有機膜的選擇性廣, 可根據不同用途、不同性能、不同分子切割量,有選擇性地制成各種膜,但當 原料具有強酸、強堿、強腐蝕性、高溫及高濃度有機污染特征時,有機膜容易 發生腐蝕和膜孔堵塞。
(3)根據膜的構型
膜的構型與其制作工藝有關,一般分為中空纖維膜、平板膜、管式膜、卷 式膜,幾類主要不同構型的膜性能比較如下表所示: