DOI:10.1016/j.jece.2020.104475

通过静电纺丝工艺制备了以聚偏氟乙烯-六氟丙烯（PVDF-HFP）为薄活性层，聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）为厚支撑层的分层纤维复合（HFC）膜。采用渗透膜蒸馏（OMD）工艺测试膜在澄清石榴汁浓缩中的性能。实验数据表明，在25±1℃时达到了8.621±0.235 kg.m-2.h-1的跨膜水通量，比大多数报道的值高约4倍。在25.5h内，将果汁成功地浓缩至51.3±0.052°Bx。膜疏水性分析表明，OMD工艺完成后，膜的接触角从143.7±3°降低至120.1±3°，而液体入口压力从28.0±1.8下降至25.0±1.7kPa。详细的形态分析表明，在OMD工艺的最后阶段，当果汁粘度呈指数增长时，由于凝胶层的形成导致了孔堵塞。凝胶层的形成以及随机的污垢点是水蒸气通量下降的主要原因。然而，用去离子水对膜进行简单的清洗有效地清洁了结垢区域并去除了膜孔中的凝胶层。双层电纺HFC膜在石榴汁OMD浓缩中的首次应用显示出令人满意的性能，这得益于HFC膜的独特结构，使其具有最小的传质阻力和持久的防污性能。

图1：OMD实验装置的示意图

图2：（A）原始膜和（B）清洁膜在去离子水OMD期间的水蒸气通量（T：25±0.50℃；进料和汽提塔FR：0.003 m3.hr-1；汽提塔强度：6M）

图3：（A）石榴汁通过HFC PH-PET膜进行OMD期间的水蒸气通量和汁液浓度（T：25±0.50℃；进料和汽提塔FR：0.003 m3.hr-1；汽提塔强度：6M，通量的平均SD：±0.03，果汁浓度的平均SD：±0.60）。（B）石榴汁通过HFC PH-PET膜进行OMD期间的蒸气压差变化（T：25±0.50℃；进料和汽提塔：0.003 m3.hr-1；汽提塔强度：6M）

图4：石榴汁通过HFC PH-PET膜进行OMD期间水蒸气通量和蒸气压差的百分比降幅（T：25±0.50℃；进料和汽提塔FR：0.003 m3.hr-1；汽提塔强度：6M）

图5：HFC PH-PET膜PH侧的SEM分析：（A）原始，（B）使用过的和（C）清洁的

图6：HFC PH-PET膜PET侧的SEM分析：（A）原始，（B）使用过的和（C）清洁的