Page 7 - Vol.44
P. 7

UPE(Ultra  High  Molecular  Polyethylene)和
                                                                   PP(Polypropylene)薄膜採熔噴吹塑(Melt Blown)技術,如 圖11
                                                                   所示  [02] ,熔融高分子聚合物透過高速吹塑氣體噴嘴擠出,均
                                                                   勻噴吹於冷卻滾筒上,固化成形後經適度拉伸和熱處理即可
                                                                   得到欲製薄膜,其過程不涉及媒介溶劑操作,可避免濾心再
                             圖8、不同薄膜材質與成形方式                        未洗淨完全,有機物殘留膜內之風險。其製程需選擇具有較
                                                                   佳流變和表面特性的高分子聚合物,吹塑出直徑較小的熔噴
                                                                   纖維,以達到低孔徑和高孔隙度之薄膜。
                    PS(Polysulfone)與Nylon使用沉浸溼式法(Immersion
                casting)即非溶劑致相分離法(Nonsolvent-Induce Phase
                                        [02]
                Separation, NIPS)成膜(如 圖9) ,透過高分子鑄膜液浸入凝
                聚液中固化成膜,溶劑與非溶劑質傳,凝聚液通透量大於溶
                劑時產生相分離,成膜過程從單相經相分離線(Binodal Curve)
                形成雙相(Two-Phase Area),膜材透過乾燥固化。由於不同成
                分配比和質傳過程,影響不同成膜結構,如 圖10 Polysulfone
                三相圖中,於路徑1為單相直接固化形成緻密膜材,路徑2為
                高分子貧相(Polymer Lean Phase)成核所形成海綿結構,路徑
                3成絲狀結構,路徑4則為高分子富相(Polymer Rich Phase)成
                核形成顆粒堆積結構 。
                                [01]
                                                                                圖11、噴熔吹塑法(Melt blown)


                                                                       由於PTFE(Polytetrafluroethylene)粉末屬高溶點聚合物,
                                                                   混拌潤滑劑形成膏狀粉末,擠壓成形排除空氣後,經熱處理
                                                                   (Heat Treatment)和初步拉伸提高基膜強度,基膜進入非對
                                                                   稱燒結(Sintering)溫度和薄膜拉伸壓延(Extrusion)成膜,如 圖
                                                                     [03]
                                                                   12 ,其設定適當的燒結溫度和時間,以及控制拉伸壓延速度
                                                                   和次數,可增加交聯(Fibril)密度和空隙度,並有效降低膜內孔
                                                                   徑。因PTFE膜材質疏水性且結構具有交錯曲折及層狀立體堆
                                                                   疊,濾心製品加工洗淨後,需增加一道預溼處理(pre-wet)程序
                           圖9、沉浸溼式法(Immersion casting)
                                                                   浸泡,避免濾孔殘留微泡。
















                                                                             圖12、燒結拉伸法(Sintering Stretching)


                                                                       濾膜完成後需經膜黏著(Resin)、濾膜打折(Pleating)、折
                                                                   膜安裝(Put membrane in the housing)、預潤(Pre-wetting)、
                                                                   超純水洗淨(DIW Flushing)、乾燥(Drying)、濾罐封裝(Capsule
                                                                   welding)、清洗(Cleaning)和外包裝(Packaging),部分濾膜
                                                                   因受限製程條件及設備,成品濾膜殘留有機物和錯合微量金
                          圖10、Polysulfone三相圖與分離路徑圖                 屬元素,無法單由酸劑洗淨,需經由有機溶劑互溶和酸洗析


                                                                                             FACILITY JOURNAL        12  2021  5
   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12