[发明专利]一种超滤膜贯通孔径及孔径分布的测试方法及对应的测试装置

摘要

本发明公开了一种超滤膜贯通孔径及其分布的测试方法，其方法是膜置于纯水中超声浸润后取出，将其置于膜池，开始湿曲线测试，然后进行干曲线测试，记录不同进气压力下的膜透气流量，当干/湿曲线重合，停止进气，完成孔径测试；然后通过光学法测量膜表观接触角θ*，记录表观接触角随时间的变化，得到平衡接触角θe。根据拉普拉斯方程，得到膜平均孔径。膜孔径分布根据相邻两点干/湿曲线所对应的气体流量计算。本发明以水作为浸润液，与超滤膜相容性好，孔径测量过程不需膜干燥处理，避免膜孔结构的破坏。该方法特别适用于20nm~50nm超滤级孔径，其测量数据准确性高，方法简单，实用性较强。

主权项

1.一种超滤膜贯通孔径及其分布的测试方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）运行湿曲线：将超滤膜浸泡在纯水浸润液中，待浸润完全后，取出超滤膜并放入膜池中，把膜池与气压系统连接，缓慢提高气压系统通入的气体压力，记录透过膜的气体流量和气体压力，得到湿曲线；（2）运行干曲线：将运行湿曲线后的超滤膜置于湿曲线测试的膜池中，然后把膜池与气压系统连接，缓慢提高气压系统通入的气体压力，记录透过超滤膜的气体流量和气体压力，得到干曲线；当气体流量与压力呈线性增大趋势，并且干曲线与步骤（1）中所述的湿曲线重合时，确定所述干曲线斜率50%的半干曲线与湿曲线相交处的气体压力PA；（3）测量膜表观接触角：取出步骤（2）中测量完的超滤膜，滴加测试液，通过光学法测量膜表观接触角θ*，记录表观接触角θ*随时间的变化，得到平衡接触角θe，测量结束；（4）平均孔径计算：按照以下公式计算膜贯通平均孔径：其中，r——膜形状因子；——纯水表面张力，mN/m；——膜平衡接触角，°；PA——半干曲线与湿曲线交点处的进气压力，bar；（5）孔径分布计算：按照以下公式计算贯通膜孔的孔径分布：其中，Qw——湿曲线测试模式，膜透气流量，L/min；QD——干曲线测试模式，膜透气流量，L/min；n、n‑1——相邻两个压力控制点。