超濾膜，是一種孔徑規(guī)格一致，額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。在膜的一側(cè)施以適當壓力，就能篩出小于孔徑的溶質(zhì)分子，以分離分子量大于500道爾頓(原子質(zhì)量單位）、粒徑大于10納米的顆粒。超濾膜是zui早開發(fā)的高分子分離膜之一，在60年代超濾裝置就實現(xiàn)了工業(yè)化。
超濾膜的工業(yè)應(yīng)用十分廣泛，已成為新型化工單元操作之一。用于分離、濃縮、純化生物制品、醫(yī)藥制品以及食品工業(yè)中；還用于血液處理、廢水處理和超純水制備中的終端處理裝置。在我國已成功地利用超濾膜進行了中草藥的濃縮提純。超濾膜隨著技術(shù)的進步，其篩選功能必將得到改進和加強，對人類社會的貢獻也將越來越大。
超濾膜的結(jié)構(gòu)有對稱和非對稱之分。前者是各向同性的，沒有皮層，所有方向上的孔隙都是一樣的，屬于深層過濾；后者具有較致密的表層和以指狀結(jié)構(gòu)為主的底層，表層厚度為0.1微米或更小，并具有排列有序的微孔，底層厚度為200～250微米，屬于表層過濾。工業(yè)使用的超濾膜一般為非對稱膜。超濾膜的膜材料主要有纖維素及其衍生物、聚碳酸酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚酰胺、聚砜酰胺、磺化聚砜、交鏈的聚乙烯醇、改性丙烯酸聚合物等等。
超濾膜篩分過程，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力，以超濾膜為過濾介質(zhì)，在一定的壓力下，當原液流過膜表面時，超濾膜表面密布的許多細小的微孔只允許水及小分子物質(zhì)通過而成為透過液，而原液中體積大于膜表面微孔徑的物質(zhì)則被截留在膜的進液側(cè)，成為濃縮液，因而實現(xiàn)對原液的凈化、分離和濃縮的目的。每米長的超濾膜絲管壁上約有60億個0.01微米的微孔，其孔徑只允許水分子、水中的有益礦物質(zhì)和微量元素通過，而zui小細菌的體積都在0.02微米以上，因此細菌以及比細菌體積大得多的膠體、鐵銹、懸浮物、泥沙、大分子有機物等都能被超濾膜截留下來，從而實現(xiàn)了凈化過程。
其計算公式為：
S內(nèi)=πdL×n
S外=πDL×n
其中：S內(nèi)為膜絲總內(nèi)表面積，d為超濾膜絲的內(nèi)徑；
S外為膜絲總外表面積，D為超濾膜絲的外徑；
L為超濾膜絲的長度；
n為超濾膜絲的根數(shù)。
內(nèi)壓式和外壓式中空纖維超濾膜
3H-2000PB型超濾膜孔徑分析儀應(yīng)用范圍：
3H-2000PB型超濾膜孔徑分析儀主要用于濾膜、織物、纖維、紙張、陶瓷、燒結(jié)金屬、巖石、混凝土等材料的貫通孔的孔徑分布及滲透率測試。
3H-2000PB型超濾膜孔徑分析儀性能參數(shù)：
分析功能：泡點直徑（zui大孔直徑）；平均流量孔徑（平均孔徑）；zui小孔徑；
孔徑分布、累計/差分流量分布；氣體滲透率；干、濕氣體流量；
測試過程：全自動；
真空助潤裝置：儀器具有全自動真空助潤裝置，可自定義自動真空潤濕的次數(shù)和時長；
孔徑測試范圍：0.02-500um；
壓力測試范圍：0-1bar，0-40bar；高精度進口雙壓力傳感器，分段壓力量程，量程互補，自動切換；
流量測試范圍：0-1L/min，0-100L/min；高精度進口雙流量傳感器，分段流量量程，量程互補，自動切換；
樣品池：標配：圓形；
直徑13mm（適應(yīng)樣品厚度0-6mm）；
直徑25mm（適應(yīng)樣品厚度0-7mm）；
直徑47mm（適應(yīng)樣品厚度0-9mm）；
其它形狀和尺寸可定做；
測試精度：壓力靈敏度：± 0.05 mbar ；
流量靈敏度：± 0.5ml/min；
氣路管路：全不銹鋼管路，金屬硬密封，密封性好，耐壓高，耐腐蝕，高耐用；
儀器配件：關(guān)鍵部件壓力傳感器、流量傳感器、閥門、管路、接頭等全部進口；
售后服務(wù)：專業(yè)且完善的售后服務(wù)系統(tǒng)，可提供24小時咨詢，48小時內(nèi)現(xiàn)場服務(wù)，北京，上海，廣州均設(shè)有服務(wù)機構(gòu)，全力保障用戶儀器正常運行；
儀器規(guī)格：尺寸：長72cm寬55cm高48cm，凈重：35Kg，電壓：AC220v±5%,功率小于1000瓦。
3H-2000PB型儀基本原理：
以某種膜材料為例，將膜用可與其浸潤的液體充分潤濕，由于表面張力的存在，浸潤液將被 束縛在膜的孔隙內(nèi)；給膜的一側(cè)加以逐漸增大的氣體壓強，當氣體壓強達到大于某孔徑內(nèi)浸潤液的表面張力產(chǎn)生的壓強時，該孔徑中的浸潤液將被氣體推出；由于孔徑越小，表面張力產(chǎn)生的壓強越高，所以要推出其中的浸潤液所需施加的氣體壓強也越高；同樣，可知，孔徑zui大的孔內(nèi)的浸潤液將首先會被推出，使氣體透過，然后隨著壓力的升高，孔徑由大到小，孔中的浸潤液依次被推出，使氣體透過，直至全部的孔被打開，達到與干膜相同的透過率；
首先被打開的孔所對應(yīng)的壓力，為泡點壓力，該壓力所對應(yīng)的孔徑為zui大孔徑； 在此過程中，實時記錄壓力和流量，得到壓力-流量曲線；壓力反應(yīng)孔徑大小的信息，流量反應(yīng)某種孔徑的孔的多少的信息；然后再測試出干膜的壓力-流量曲線，可根據(jù)相應(yīng)的公式計算得到該膜樣品的zui大孔徑、平均孔徑、zui小孔徑以及孔徑分布、透過率。
孔徑和壓力的關(guān)系如Washburn公式：
D=4γCos θ/ p
公式中D=孔隙直徑 γ=液體的表面張力 θ=接觸角和p=壓差
孔徑分布的流量百分比：
f(D) = - d[Fw/Fd)x100]/dD
公式中Fw為濕樣品流量，F(xiàn)d為干樣品流量
