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更新時間:2025-11-07
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在醫療過濾領域,濾膜的親疏水性是決定其性能和應用范圍的關鍵參數。它不僅影響過濾效率和使用壽命,還直接關系到醫療安全。隨著精密醫療技術的發展,對濾膜表面性能的精確表征提出了更高要求。接觸角測量技術作為一種成熟的表面分析手段,為醫用濾膜親疏水性的量化評價提供了可靠方法。
接觸角測量儀基于Young-Laplace方程,通過分析固-液-氣三相界面張力平衡關系來量化材料表面潤濕性。當液滴置于固體表面時,氣-液界面與固-液界面之間的夾角即為接觸角。根據其數值范圍,可將表面性質分為:
超親水(θ<10°)
親水(10°≤θ<90°)
疏水(90°≤θ<150°)
超疏水(θ≥150°)
選取醫療領域常用的三種濾膜材料:聚醚砜(PES)濾膜、聚偏氟乙烯(PVDF)濾膜、混合纖維素濾膜。
樣品預處理:所有樣品在測試前于標準環境(23±2℃,50±5%RH)中平衡24小時,裁切成1.5×1.5cm規格,確保表面平整無污染。
一、測試條件:
測試液體:超純水(電阻率≥18.2MΩ·cm)
液滴體積:2μL
測試溫度:25±0.5℃
每個樣品測試8個不同位置
圖像采集速率:100幀/秒
二、測試結果:
1、測試數據顯示明顯的材料差異性:
PES濾膜:68.5°±1.2°(中等親水)
PVDF濾膜:128.3°±1.8°(疏水)
混合纖維素濾膜:42.6°±0.9°(強親水)
2、通過前進角/后退角測試發現:
混合纖維素濾膜滯后角最小(10.2°),表明表面化學均一性良好
PVDF濾膜滯后角最大(32.5°),反映其表面存在明顯的異質結構
接觸角滯后現象與濾膜的微觀結構密切相關
3、采用OWRK方法計算表面能:
混合纖維素濾膜:45.2 mN/m
PES濾膜:38.6 mN/m
PVDF濾膜:16.8 mN/m
研究發現,親水性濾膜在含水體系過濾中表現優異,其低界面張力有利于快速潤濕和高效過濾。而疏水性濾膜在氣體過濾和有機溶劑過濾中具有獨特優勢,能夠有效阻止水基液體通過。接觸角測量技術為醫用濾膜親疏水性分析提供了科學、準確的解決方案。通過系統的測試分析,可以深入理解濾膜的表面特性,為產品開發、質量控制和應用選型提供重要依據。隨著測量技術的不斷發展,接觸角分析必將在醫用材料領域發揮更加重要的作用。