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如何對納米纖維濾膜的過濾性能進行準確測試?

2024-10-30 18:18:38
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  對納米纖維濾膜過濾性能的準確測試是評估其質量和適用性的關鍵。以下是一些主要的測試方法:

  一、顆粒過濾效率測試

  測試原理

  基于氣溶膠技術,通過產生一定粒徑分布的顆粒氣溶膠,使氣流攜帶顆粒通過納米纖維濾膜。利用光學粒子計數器等設備在濾膜前后分別測量顆粒的數量濃度,從而計算過濾效率。

  具體操作

  首先,需要選擇合適的顆粒發生裝置,如噴霧干燥器或凝聚核粒子計數器等,來產生具有代表性的顆粒,其粒徑范圍可以從納米級到微米級,以模擬實際過濾環境中的不同污染物。例如,對于空氣過濾應用,可產生粒徑在 0.3 - 10μm 的顆粒,這些顆粒類似于灰塵、花粉等常見空氣污染物。

納米纖維濾膜

  將納米纖維濾膜安裝在測試夾具中,確保其密封良好,防止顆粒泄漏。以一定的流速(如 1 - 10L/min)使含顆粒氣流通過濾膜。

  在濾膜前后分別使用光學粒子計數器或激光粒度儀測量顆粒數量濃度。過濾效率計算公式為:過濾效率 =(1 - C?/C?)×100%,其中 C?是濾膜前顆粒濃度,C?是濾膜后顆粒濃度。

  二、液體過濾性能測試

  測試原理

  對于液體過濾,主要考慮的是對溶質的截留率和液體通量。通過在一定壓力下使含有溶質的液體通過濾膜,分析濾膜前后溶質濃度和液體流量的變化來評估性能。

  具體操作

  選擇合適的模擬液體,如含有特定大小染料分子、蛋白質或微生物的溶液。將納米纖維濾膜安裝在過濾裝置中,如平板式或管式過濾裝置。

  施加一定的壓力差(如 0.1 - 1MPa),使液體通過濾膜。收集濾膜前后的液體樣本,使用紫外 - 可見分光光度計測量溶質濃度(對于染料分子等),或采用微生物計數法(對于微生物過濾)來計算截留率。截留率 =(1 - C?/C?)×100%,C?和 C?分別是濾膜前后溶質濃度。

  同時,測量單位時間內通過濾膜的液體體積,即液體通量。液體通量 = V/(A×t),其中 V 是通過濾膜的液體體積,A 是濾膜有效過濾面積,t 是過濾時間。

  三、透氣性和透水性測試

  測試原理

  透氣性主要用于評估納米纖維濾膜在空氣過濾等應用中的氣體通過能力。透水性則是針對液體過濾應用,衡量水通過濾膜的難易程度。

  具體操作

  對于透氣性測試,可使用透氣性測試儀,在一定的壓力差下(如 1 - 10kPa),測量單位時間內通過單位面積濾膜的氣體體積。

  對于透水性測試,同樣在一定壓力差下,記錄單位時間內通過濾膜的水的質量或體積,來評估透水性。這些測試可以幫助確定濾膜在實際應用中的流體通過性能,以便在過濾效率和通量之間找到平衡。

  通過綜合運用以上這些測試方法,可以較為準確地評估納米纖維濾膜的過濾性能。


標簽

納米纖維濾膜
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