聚酰亚胺中空纤维膜研究进展沈立强，徐志康，徐又浙江大学高分子科学与材料研究所，浙江杭州310027于制备中空纤居膜的新型聚酰亚胺胶忖料的开发，综述了聚酰亚胺中空汁居膜在沐分离和渗透汽化膜过程中的应用。

　　1引D膜分离技术，由膜材料开发制备组件化以及膜分离机理研究等几方面构成，具有节能效等特点，是解决人类能源危机及环境污染等问的高新技术之，对实现清洁生产具有巨大意义15膜1有多种形儿如1；攸膜竹膜中空纤维队其中中空纤维膜具有装填密度高比面积大耐压性能好膜组件结构简单等优点在膜分离技术领域得到越来越广泛的应用。

　　由芳香元酸酐和元胺缩聚而成的芳香聚酰亚胺印，因分子链上含有刚性的芳环结构具有很好的耐热性及机械强度。如杜邦公1生产的0顶聚酰亚胺在263沿；内长期仲。20时断裂仲长书为80，抗张弛7.，此外，聚酰亚胺还具有很好的耐溶剂性能。80年代以来，随着膜分离技术的不断发展以及各种应用对膜性能要求的提高，作为性能优异的膜材料受到研宄者的注意，并就此作了大量的工作，本文将就，中空纤维膜的研究情况作介绍。

　　21空纤维脱的制备工艺中空纤维膜的制备艺如阁12，阿中空纤维膜由相转化法制得。阿原料经烘干后以定比例溶于溶剂形成纺丝原液过滤兑泡后经讣七从唢丝板位置2处挤出，同时，芯液经流量计后从喷丝板位置1处挤出。

　　由此形成的初生纤维在空气间隙中产生初步的相分离后进入凝固浴完成相转化过程随后进入淋洗浴淋洗。*后，经集丝轮收集后进行各种后处理即形成，1中空纤维膜。

　　2.1双层纺丝法纺制，1中空纤维膜传统相转化法制备的不对称中空纤维膜的分离层和支撑层同时形成，膜的分离性能和强度常常不能两全。而复合膜制备困1且性能并不够满意67.心5也等8用25的喷丝板纺制了闩中空纤维膜。即把形成分离层的纺丝液从21中3处纺出，形成支撑层的纺丝液从25中2处纺出，由此形成高性能的中空纤维膜。

　　联苯酸酐，3，5氨基苯甲酸日44氨基苯基醚，4.4试基苯基甲垸0元共聚，1济液为外层纺丝液，18质量分数的93以6010质量比的日0 0共聚内溶液为内层纺丝液制备阿中空纤维膜，其耐压强103，5沃以1为纺丝液，23的喷丝板得到的中卞纤维膜的耐以强度为5.883分离系数叫，4=220透2.2双浴凝固法纺制，1中空纤维膜3山0也5等认为，在脱的形成期间。纺丝液可按两种方式产生相分离种为延时相分离出阳叩；种为在延时相分离时，聚合物溶液浸入凝固浴与相分离的发生有时间间隔，在这段延迟时间内，纺丝液层的溶剂进入凝固浴的量远多于由凝固浴进入纺丝液的非溶剂的量因此，膜溶液面的聚合物浓度增加，易于形成厚而致密的皮层，提高膜的分离能力，而亚层的聚合物浓度，加不多，仍形成多孔结构总系数大而透过通量小。

　　在瞬间相分离时情况下，分离膜面易于形成较薄的皮层，且经常为多孔状，因此，分离膜的分离系数小而透过通量大由此，3阳，13等开发双浴凝固法以使得到的分离膜既具有大的分离系数又具有高的渗透通量即让初生纤维连基金来，国家自然科学重点基金基金号833120续通过两个凝固浴，在由粘度较高的非溶剂组成的第凝固浴中纤维，1产生延聊，离献；纤维在以粘度较低的非溶剂组成的第凝固浴中产生瞬间相分离。

　　林铮等1以奶218型，为原料，问甲基吡咯烷酮为溶剂。以水为芯；夜。，别以；由和水为访。凝13浴所得中空纤维膜的分离系数0，31 1012，3在1总的说双浴凝1法的攻果并1；恨浪想，需要对其进步改进。

　　2.36，酸碱络合物溶剂体系纺制中空纤维膜为3柬1分离形！的透过速私你88，9等1提！1以他酸碱络合物溶剂为模板来增加分离膜的自由体积。他们认为，在聚合物溶液发生相分离时，由于16，3酸碱络合物的分子体积比较大，难于脱出进入凝固浴中，*终将在凝固的聚合物分子链间形成较大的自由体积，并据此发展了高透过速率的分离膜。

　　叩等1把这个识。就！用于，中空纤维膜的纺制。以阁3结构的P为原料。NMP内酸PAllrmmol为溶剂。Ul到的中空纤维膜的分离系数，0，=3.2透过速率0=1.471010 050233而以问为溶剂；得到的中空纤维膜的分离系当纺制气体分离膜时，往往需要配制高浓度的纺丝液，而，不易溶解5纺丝液制备过程不便且不经济。，9等4131结合613酸碱络合物溶剂体系发明了原位聚合制各纺丝液的方法，4.

　　经过以上过程，叫等*终得到了含14.94质量分数6，均甲苯型，的纺丝液。其溶剂组成为以0甲基吡陡丙酸酐=70.2421.57.50.75质量比。经纺丝后，不经硅橡胶涂覆，分离系数，=4.35.透过速率，2 3口1中空纤维膜膜材料研究进展8，年代以来，膜技术用于气体分离受到重视，而以60为代的含氟聚酰亚胺被证明对多数气体组分的分离同时具有优以的透系玫，讣离系数413项71堤近期各国申请的以60为原料的专利。

　　德山曹达株式会社121以107！而1为原料改性制备了，渗透汽化膜。首先将1阳1000在定条件下向每个结构单元溶液处理，在分离膜中形成季按盐以此提高膜的分离性能东洋纺绩株式会社23制备了以羧基封端的聚酰亚胺使用大减小。

　　另外东洋纺绩株式会社制备了分子量分布指数小于3.0杀菌后拉伸强度变化较小。而当多分散指数大于3.0时经高压杀菌后拉伸强度迅速降低。

　　41中十纤维膜的应4.I气体分离膜4.1.1天然气中吣及002的分离，02为易凝缩性气体。从天然气中将其除去，既便于运输又提高了天然气的热值。天然气中的吣也会降低其热值，因此。

　　希望除去其中的002和吣151.

　　研究明129，聚酰亚胺对0，20体系的分离性能大大优于普通分离膜材料如聚砜醋酸纤维素等，既具有高的透过系数又有高的分离系数。71等130的工作明。普通分离膜材料如聚砜。醋酸汗维素。硅杓胶1；的，均小1.而聚亚肢的，4却大厂从天然气中除占吣十分利。

　　时，生产天然气时喷出气的压力较高。而聚酰亚胺具有优良的机械性能。因此聚酰亚胺江0山。0，204分离中很前途。

　　4.1.2氢气分离膜石油精制及化学工业中，为了回收氢气。也可采用聚酰亚胺，在这些场合下高压情况较多，待分离物系中含有机物质且要求膜材料耐热故聚酰亚胺十分适合于这些场合13.

　　4.1.3其它气体间的分离世界上每年有大量有机溶剂以工厂尾气形式排入大气。造成了巨大的浪费及环境污染，而传统的吸收或冷凝分离方法效率低成本高3.采用耐腐蚀的聚酰亚胺分离膜来回收工厂尾气中的有机气体大有前途2.宇部兴产33制备了种聚酰亚胺中空纤维膜。用于分离6040质量比的乙醇水混合气体，4.2渗透汽化膜渗透汽化用于恒沸物的分离有机物中微量水分的脱除等操作。与精馏相比，无须加入第组分。不存在产品及环境的污染。能耗低。但其要求所用膜材料耐溶剂性能良好。而聚酰亚胺优良的耐溶剂性能为其用于渗透汽化提供了广阔前景13卞部兴产株式会社34将聚酰化胺卞汗维膜1.1坫量比的苯环己烷体系分离，73时。分离系数为98.5.德山曹达株式会社121将聚酰亚胺用于1585质量比的水异丙醇体系分离，65，时。分离系数可达35宇嗔兴产株式会社岜将嚷怵亚肢空纤维膜，醚制备过程后期醚的纯化。把反应后得到的甲异丁醚与甲醇的混合物在60条件下通入膜组件内分离。每小时得98.82的甲异7醚32.19甲醇可循环使用。

　　31祁喜旺，陈翠仙，蒋维钧。化工进展，1995，524