脫氣膜與氣態膜過程的PP中空纖維微孔疏水膜製備方法（2）

      作為脫氣膜過程和氣態膜分離過程中常用的微孔疏水膜之一，聚丙烯（PP）中空纖維膜已分別在超純水脫氧、脫二氧化碳，廢水脫氨等領域得到規模化應用。

      20世紀70年代初期，日本三菱人造絲公司首先提出的向下拉伸成孔紡製聚丙烯中空原纖的方法，開創了聚丙烯製備微孔膜的先河。進入80年代後，拉伸致孔技術發展迅速，到80年代中期開始用深冷拉伸法製備聚烯烴中空纖維膜。國外生產PP中空纖維微孔疏水膜的主要是美國3M Industrial Group公司。2015年8月27日，3M公司花10億美元從Polypore買下來了這種膜的生產部門。3M在美國北卡夏洛特市有Celgard分公司生產連續熱拉伸法PP中空纖維微孔疏水膜，主要用於電子行業高純水的脫氧、脫二氧化碳及醫療上的人工肺（一個膜麵積為1平方米的人工肺售價600美元，醫院對病人的收費是3000美元）。工業用脫氣膜組件（基於外徑的有效麵積90平米）售價約為98000元人民幣。國外PP中空纖維膜價格非常昂貴。

      國內PP中空纖維微孔膜的研究起步較晚，但發展迅速，已經實現產業化，隻是應用範圍較窄，並且自動化程度和膜性能待進一步提高。其中，一次成型法生產PP中空纖維膜在天津、浙江等地發展迅猛，這種短平快法生產的膜絲，兩頭粗中間細，孔分布不均勻，但是生產成本極低，主要是親水化後用於水溶液過濾，偶爾用於小規模氨氮廢水氣態膜法處理。

     1982年Castro發表專利指出許多熱塑性、結晶性的高聚物可采用溫度改變驅動的相分離法紡製成膜，即熱致相分離法（TIPS法）。美國的Akzona公司和3M公司用此方法工業化生產了聚丙烯微孔膜。 3M在德國有Membrana分公司采用TIPS法生產PP中空纖維微孔疏水膜，主要用於電子行業高純水的脫氧、脫二氧化碳，醫療上的人工肺，血漿過濾等。膜絲的售價為99～156歐元/平方米。

      PP中空纖維微孔疏水膜本質上不是為廢水處理而開發的，在國外的應用領域屬於“高大上、陽春白雪”的東西；隻有在國內，因勞動力便宜、原材料便宜、附加值便宜，才能變“陽春白雪”為“下裏巴人”。國產PP中空纖維膜在高端領域的應用市場需要進一步地拓展。

      app膜技術（天津）有限公司所產PP中空纖維微孔疏水膜，采用TIPS法製備，性能接近世界頂級的德國Membrane公司TIPS膜，但價格不到其1/10，便宜近10倍多，性價比非常高。相較於傳統的熔融拉伸工藝，TIPS法生產的PP中空纖維膜孔隙率更高、孔徑更小且孔徑分布更加均勻，氨氮總傳質係數比國內同類產品高出0.5~1.0倍，漏點壓力高出0.1MPa（純水測量時漏點壓力為≥0.35MPa），使用壽命更長（實際項目應用中發現其他國內公司生產的傳統拉伸膜的平均使用壽命在6個月左右，草莓视频.污公司現由TIPS工藝生產PP膜的壽命在3-5年），綜合性價比最高。