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陶瓷膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展任重道遠(yuǎn)

2006-08-08 來(lái)源：中國(guó)化工報(bào) 責(zé)任編輯：李煜閱讀：3138

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    膜技術(shù)產(chǎn)業(yè)初具規(guī)?！∧ぶ苽浼夹g(shù)深入發(fā)展

      國(guó)際上的膜技術(shù)產(chǎn)業(yè)已初具規(guī)模，1998年國(guó)外網(wǎng)上公布的膜和膜設(shè)備生產(chǎn)廠家及經(jīng)營(yíng)公司達(dá)452家，其中金屬膜廠50家，陶瓷膜生產(chǎn)廠94家。

      目前已商品化的多孔陶瓷膜的構(gòu)形主要有平板、管式和多通道三種。平板膜主要用于小規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室研究。管式膜組合起來(lái)形成類似于列管換熱器的形式，可增大膜裝填面積，但由于其強(qiáng)度問(wèn)題，已逐步退出工業(yè)應(yīng)用。規(guī)模應(yīng)用的陶瓷膜，通常采用多通道構(gòu)形，即在一個(gè)圓截面上分布著多個(gè)通道，一般通道數(shù)為7、19和37。

     無(wú)機(jī)陶瓷膜的主要制備技術(shù)有：采用固態(tài)粒子燒結(jié)法制備載體及微濾膜，采用溶膠－凝膠法制備超濾膜；采用分相法制備玻璃膜；采用專門技術(shù)（如化學(xué)氣相沉積、無(wú)電鍍等）制備微孔膜或致密膜。其基本理論涉及材料學(xué)科的膠體與表面化學(xué)、材料化學(xué)、固態(tài)離子學(xué)、材料加工等。

    從發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，膜制備技術(shù)的發(fā)展主要在以下兩方面：一是在多孔膜研究方面，進(jìn)一步完善已商品化的無(wú)機(jī)超濾和微濾膜，發(fā)展具有分子篩分功能的納濾膜、氣體分離膜和滲透汽化膜；二是在致密膜研究中，超薄金屬及其合金膜和具有離子電子混合傳導(dǎo)能力的固體電解質(zhì)膜是研究的熱點(diǎn)。已經(jīng)商品化的多孔膜主要是超濾和微濾膜，其制備方法以粒子燒結(jié)法和溶膠－凝膠法為主。前者主要用于制備微孔濾膜，應(yīng)用廣泛的商品化AL2O3膜即是由粒子燒結(jié)法制備的。商品化的超濾膜。如γ－AL2O3 、TiO2、SiO2、ZrO2膜，則以溶膠－凝膠法制備。

     研究水平不斷提高　市場(chǎng)銷售高速增長(zhǎng)

     陶瓷膜的研究始于20世紀(jì)40年代，其發(fā)展可分為三個(gè)階段。用于鈾的同位素分離的核工業(yè)時(shí)期，于20世紀(jì)80年代建成了膜面積達(dá)400萬(wàn)平方米的陶瓷膜富集256UF6工廠，以無(wú)機(jī)微濾膜和超濾膜為主的液體分離時(shí)期和以膜催化反應(yīng)為核心的全面發(fā)展時(shí)期。

     通過(guò)這三個(gè)階段的發(fā)展，無(wú)機(jī)陶瓷膜分離技術(shù)已初步產(chǎn)業(yè)化，20世紀(jì)80年代初期成功地在法國(guó)的奶業(yè)和飲料（葡萄酒、啤酒、蘋果酒）業(yè)推廣應(yīng)用后，其技術(shù)和產(chǎn)業(yè)地位逐步確立，應(yīng)用也已拓展至食品工業(yè)、生物工程、環(huán)境工程、化學(xué)工業(yè)、石油化工、冶金工業(yè)等領(lǐng)域，成為苛刻條件下精密過(guò)濾分離的重要新技術(shù)。

      致密無(wú)機(jī)膜目前尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，如金屬鈀、銀及其合金膜、鈣鈦礦型混合導(dǎo)體膜，其在高溫氣體分離和膜反應(yīng)等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。

    在發(fā)展液體分離膜的同時(shí)，無(wú)機(jī)膜因其優(yōu)異的材料性能日益受到重視．采用無(wú)機(jī)膜強(qiáng)化反應(yīng)過(guò)程的膜催化技術(shù)以及高溫氣體膜分離技術(shù)成為多學(xué)科的研究熱點(diǎn)。

    無(wú)機(jī)分離膜在膜領(lǐng)域所占的市場(chǎng)份額還比較小，1997年美國(guó)無(wú)機(jī)膜市場(chǎng)銷售額為1億美元，其中陶瓷膜占80％左右，僅占膜市場(chǎng)的9％。另?yè)?jù)估計(jì)，到2004年，世界分離膜的市場(chǎng)銷售額將超過(guò)100億美元，無(wú)機(jī)膜的市場(chǎng)占有率將占12％。由于陶瓷膜在精密過(guò)濾分離中的成功應(yīng)用，其市場(chǎng)銷售額以35％的年增長(zhǎng)率發(fā)展。

      國(guó)內(nèi)初成新型產(chǎn)業(yè)　適應(yīng)競(jìng)爭(zhēng)任重道遠(yuǎn)

      “九五”期間，在國(guó)家重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目、國(guó)家“863”計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的大力支持下；南京工業(yè)大學(xué)已開(kāi)發(fā)出陶瓷微濾和超濾膜規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)，陶瓷膜產(chǎn)品已在化工、石油化工、食品工業(yè)、醫(yī)藥工業(yè)、環(huán)保等領(lǐng)域推廣應(yīng)用，目前單臺(tái)陶瓷膜設(shè)備的膜面積已達(dá)到220平方米，繼歐美等國(guó)之后，初步形成了陶瓷膜的新產(chǎn)業(yè)。

      在陶瓷膜生產(chǎn)和應(yīng)用開(kāi)發(fā)方面，江蘇久吾高科技股份有限公司已建成3條年產(chǎn)10000平方米的陶瓷膜生產(chǎn)線，并承擔(dān)了國(guó)家計(jì)委產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)項(xiàng)目，致力于陶瓷膜產(chǎn)業(yè)化的工作。另外也有一些單位正在建設(shè)陶瓷膜生產(chǎn)線或在探索從國(guó)外引進(jìn)生產(chǎn)線的可能性。

    隨著應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬，陶瓷膜的需求量將逐步增長(zhǎng)，但面臨國(guó)際膜技術(shù)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，我國(guó)陶瓷膜產(chǎn)業(yè)任重而道遠(yuǎn)。

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