CN106385798B - 用于生产具有<1000g/mol的平均分子量截留值的滤膜的方法 - Google Patents

用于生产具有<1000g/mol的平均分子量截留值的滤膜的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106385798B
CN106385798B CN201580026785.2A CN201580026785A CN106385798B CN 106385798 B CN106385798 B CN 106385798B CN 201580026785 A CN201580026785 A CN 201580026785A CN 106385798 B CN106385798 B CN 106385798B
Authority
CN
China
Prior art keywords
filter membrane
mol
alcohol
polyethylene glycol
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201580026785.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106385798A (zh
Inventor
马丁·梅歇尔霍夫
帕特里齐亚·马尔凯蒂
安德鲁·利文斯顿
泽达·卡林纳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BL Technologies Inc
Original Assignee
Lanxess Deutschland GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lanxess Deutschland GmbH filed Critical Lanxess Deutschland GmbH
Publication of CN106385798A publication Critical patent/CN106385798A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106385798B publication Critical patent/CN106385798B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/66Polymers having sulfur in the main chain, with or without nitrogen, oxygen or carbon only
    • B01D71/68Polysulfones; Polyethersulfones
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0088Physical treatment with compounds, e.g. swelling, coating or impregnation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/02Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
    • B01D61/027Nanofiltration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0095Drying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/02Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2323/00Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/12Specific ratios of components used
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2323/00Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/28Pore treatments
    • B01D2323/283Reducing the pores
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2323/00Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/46Impregnation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/20Specific permeability or cut-off range
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/30Chemical resistance

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于生产具有<1000g/mol的平均分子量截留值的滤膜的方法。

Description

用于生产具有<1000g/mol的平均分子量截留值的滤膜的 方法
本发明涉及一种用于制备具有<1000g/mol的平均分子截留值的滤膜的方法。
具有<1000g/mol的平均分子截留值的滤膜是从现有技术已知的并且对于纳滤,即对于去除具有低于1000g/mol的平均摩尔质量的分子是特别有用的。
已知用于制备对于超滤、纳滤或微滤有用的滤膜的不同方法。
例如,US 4,900,449披露了一种用于制备具有微滤特性的滤膜的方法。在这种方法中,将聚醚砜和聚乙二醇溶解于N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺中,并且将该混合物施加在玻璃载体或一些其他不含金属的载体的顶上以便形成膜。
US 4,964,990披露了一种方法,其中通过沉淀聚醚砜和聚乙二醇的混合物形成具有微滤特性的滤膜的步骤之后是用聚乙烯醇交联所得到的膜的步骤。
由US 6,056,903已知用于制备具有超滤特性的滤膜的另一种方法。在这种方法中,将聚醚砜溶解在溶剂中并且然后加入脂肪族二醇。然后将该溶液施加到合适的衬底例如不锈钢的顶上,使该涂覆的衬底暴露于大气中并且然后在二醇存在下在沉淀浴中沉淀该膜。
还频繁地使滤膜亲水化以便改进防污特性或性能。已经提出了使滤膜亲水化的三种不同的程序:a)通过在形成滤膜之前混合添加剂改性膜聚合物,b)通过在形成期间混合添加剂改性滤膜,以及c)在形成后用添加剂改性滤膜(后处理方法)。由H.Susanto等人,材料科学与工程(Material Science and Engineering)C32,2012,1759-1766已知根据c)通过使用来自聚醚砜与聚乙二醇的超滤膜的后处理方法。
还存在通过使用聚(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯制备的具有超滤特性的耐污染聚醚砜膜(Peng等人,生物资源技术(Bioresource Technology), 102(2011),2289-2295或者Susanto等人,膜科学杂志(Journal of Membrane Science),288,2007,157-167)。
以上方法共同具有的是滤膜不满足预期并且所希望的分离效率。
适合于纳滤或用于反渗透中使用的滤膜典型地通过界面聚合来制备。 EP1060785 A1披露了一种用于制备纳滤膜的方法,其中例如由聚砜或聚醚砜组成的微孔支撑膜涂覆有联哌啶衍生物的水溶液并且然后与多官能芳香族或脂环族的碳酰卤接触以便形成联哌啶基的聚酰胺膜。
US 5,151,901还披露了通过在微孔支撑膜上界面聚合聚胺和哌嗪的溶液并且然后用氧化剂处理获得的纳滤膜。
由US 5,922,203已知用于制备具有纳滤特性和反渗透特性的滤膜的另一种方法。在此方法中,由衍生的聚胺在由例如聚砜或聚醚砜组成的微孔支撑体上经由界面聚合制备水可渗透的膜。
这三种方法均是不利的,在于它们在技术上是不便利的并且因此是昂贵的并且所获得的滤膜在极酸性pH值下是不足耐受的。
因而继续存在对于用于廉价地并且没有技术不便利地制备具有纳滤特性的滤膜的方法的需求。
出人意料地发现本发明的方法提供了一种滤膜,该滤膜具有纳滤特性 (即,<1000g/mol的平均分子截留值)并且能够在极端过滤条件下例如在极端pH值下运行而没有现有技术的缺点。
因而,本发明提供一种用于制备具有<1000g/mol的平均分子截留值的滤膜的方法,其中
a)使至少一个具有在3000g/mol与15 000g/mol之间的平均分子截留值的滤膜与具有不小于99%的含水量的水性介质接触,该至少一个滤膜包含至少一种用至少一种聚醚砜或用至少一种亲水化的聚醚砜涂覆的结合的纺织织物,并且
b)在至少一种不同的脂肪族的,环状或非环状的,支链或无支链的,饱和或不饱和的,单-、二-或三羟基醇存在下使该来自步骤a)的滤膜与至少一种聚乙二醇接触,并且以基于聚乙二醇和醇的组合量范围从5wt%至50wt%的量使用聚乙二醇,并且在方法步骤b)中使用的聚乙二醇和醇的总和是基于所使用的混合物的总量>95wt%,并且
c)干燥该来自步骤b)的滤膜。
出于本发明的目的,在加工步骤a)中使用的在3000g/mol与15 000 g/mol之间的平均分子截留值的该滤膜优选地包括包含至少一种用至少一种聚醚砜(PES)或用至少一种亲水化的聚醚砜(PESH)涂覆的结合的纺织织物的滤膜。
出于本发明的目的,优选使用的聚醚砜是聚(氧-1,4-亚苯基磺酰基-1,4- 亚苯基)(PES)(CAS号:25608-63-3)。
亲水化的聚醚砜总体上是通过加入另外的亲水添加剂来亲水化的聚醚砜。此类添加剂的实例包括亲水聚合物例如像聚乙烯吡咯烷酮,或亲水化合物例如像聚乙二醇。所使用的亲水化的砜优选是通过加入聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇亲水化的聚醚砜。优选地,这些亲水化的聚醚砜含有从5 wt%至98wt%的聚醚砜以及从2wt%至10wt%的亲水添加剂。
所使用的结合的纺织织物可以优选地是例如聚烯烃,例如聚乙烯或聚丙烯或其混合物。所使用的结合的纺织织物优选是由聚乙烯和聚丙烯或由其混合物铺设的纤维非织造网。结合的纺织织物可以优选是例如在50与 250μm之间厚。结合的纺织织物更优选是在100与200μm之间厚。
膜是在本发明中对于在结合的纺织织物上的涂覆材料使用的术语。
该膜同样可以含有除了聚醚砜之外的另外添加剂。有用的添加剂包括例如亲水聚合物,例如聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇。所使用的添加剂优选是具有200 000g/mol至400000g/mol的平均分子量的聚乙烯吡咯烷酮或具有200至35 000g/mol的平均分子量的聚乙二醇。
当该膜包含聚醚砜和另外添加剂的混合物时,该膜的添加剂含量优选是在从5wt%至90wt%的范围内并且更优选在从2wt%至10wt%的范围内。
该膜更优选含有基于该膜的总量>98wt%的量的聚醚砜或亲水化的聚醚砜。该膜还更优选地含有基于该膜的总量>98wt%的具有在40 000与 100 000g/mol之间的平均分子量的聚醚砜或者基于该膜的总量>98wt%的具有在40 000与100 000g/mol之间的平均分子量的亲水化的聚醚砜。
在根据本发明的方法的上下文中使用的在3000g/mol与15 000g/mol 之间的平均分子截留值的滤膜是例如从德国的迈纳德膜技术公司 (Microdyn Nadir)可获得的。UH004和UP 005膜例如是优选作为具有在3000g/mol与15 000g/mol之间的平均分子截留值的滤膜可使用的。所使用的滤膜优选是具有在3000g/mol与15000g/mol之间的平均分子截留值的包含亲水化的聚醚砜的滤膜。对于在本发明的方法中使用的起始材料特别优选的是来自迈纳德膜技术公司的 UH004滤膜。
包含亲水化的聚醚砜的滤膜是例如通过将聚醚砜溶解于溶剂中并且然后与亲水添加剂混合可获得的。然后将该聚合物溶液施加到支撑材料例如结合的纺织织物的顶上,通过溶剂蒸发形成膜。包含聚醚砜的滤膜同样是通过将该聚醚砜溶解于适合的溶剂中并且然后在适合的支撑体顶上施加并且干燥这种溶液可获得的。然而,除了例如由H.Susanto等人,材料科学与工程(Material Science and Engineering)C32,2012,1759-1766已知的这种浸涂方法之外,滤膜也经由例如由US 4,872,984已知的界面聚合方法可获得。
滤膜典型地还就盐保留率R而言表征。
其中w是被保留的具体分子的质量分数。
保留率描述了基于进料中的浓度在渗透物中的保留物质的百分比分数。保留率不仅取决于温度而且取决于跨膜压/流量以及初始溶液的浓度。渗余物含有以相对于进料的增加的浓度的保留物质。
在25℃的温度下用2000ppm的硫酸镁水溶液在10巴压力和4l/h的进料体积流量下在错流过滤单元中测量在本发明的方法中使用以及在本发明的方法中获得的滤膜的盐保留率。进行测量到通量中的平衡点。
这些在根据本发明的方法的步骤a)中使用的滤膜典型地具有0%至 20%的盐保留率外加40至1000l/m2h的通量。优选地,这些在本发明的方法中使用的滤膜具有5%至15%的盐保留率外加50至70l/m2h的通量。
在方法步骤a)中使用的水性介质具有不小于99%的含水量;优选地该水性介质具有99.9%的含水量。该水性介质的纯度经由例如其电导率确定。在这种情况中,该水性介质优选地具有在25℃下≤10μS/cm的电导率。更优选地,该水性介质具有在25℃下≤1μS/cm的电导率。
在根据本发明的方法的步骤b)中使用的聚乙二醇可以具有例如在106 g/mol与35000g/mol之间的摩尔质量。在根据本发明的方法的步骤b)中使用的聚乙二醇优选地具有106至2000g/mol的摩尔质量。在根据本发明的方法的步骤b)中使用的聚乙二醇更优选地具有106至600g/mol的摩尔质量。给予非常特别优选的是在本发明的方法中使用具有式(I)的聚乙二醇
其中n是从2到10。
在根据本发明的方法的步骤b)中使用的醇可以是例如任何单羟基、二羟基或三羟基的,支链或无支链的,环状或非环状的,饱和或不饱和的脂肪醇。在根据本发明的方法的步骤b)中使用的醇优选地是例如单羟基醇,例如甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇、3-戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、2-甲基-1-丙醇、2-甲基 -2-丙醇、2-戊醇、3-戊醇、2-甲基-1-丁醇、3-甲基-1-丁醇、2-甲基-2-丁醇、 3-甲基-2-丁醇、2,2-二甲基-1-丙醇,或者二羟基醇,例如1,2-乙二醇、1,2- 丙二醇、1,3-丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、 1,5-戊二醇,或者三羟基醇,例如1,2,3-丙三醇,或者醇,例如像环戊醇、环己醇、丙-2-烯-1-醇、丁-2-烯-1-醇,或其混合物。在根据本发明的方法的步骤b)中使用的醇优选地是单羟基的、脂肪族的、支链或无支链的并且饱和的醇。所使用的醇更优选地是乙醇、1-丙醇、2-丙醇、正丁醇、异丁醇、叔丁醇、1-戊醇、2-戊醇或3-戊醇或其混合物。所使用的醇更优选地是1-丙醇、2-丙醇和乙醇或其混合物。
方法步骤b)采用基于聚乙二醇和醇的组合量范围从5wt%至50wt%的量的聚乙二醇。在方法步骤b)中优选使用基于聚乙二醇和醇的组合量范围从10wt%至40wt%的量的聚乙二醇。
在方法步骤b)中使用的聚乙二醇和醇的总量优选地是基于所使用的混合物的总量>95wt%。在方法步骤b)中使用的聚乙二醇和醇的总量更优选地是基于所使用的混合物的总量>98wt%。在该混合物中的余量剩余物可以优选地是例如水或有机溶剂,例如2-N-甲基吡咯烷酮或二甲基甲酰胺。
在方法步骤b)中使用的该聚乙二醇和醇混合物的体积是不重要的,尽管所使用的混合物的体积必须当然足以确保可以处理该膜的全部。
本发明的范围包括以任何所希望的相互或彼此的组合的所有在上文和在下文中的、一般或优选的参数和解释,即,包括在特别一般与优选的范围之间的参数和解释。
本发明的方法优选地通过用该步骤a)中的水溶液冲洗该滤膜来进行。然而,类似地,可以同样将该膜放在该水溶液内或牵引穿过该水溶液。优选地,用该步骤a)中的水溶液冲洗该滤膜。总体上,在该浴中的水洗时间是在10s与600s之间。然而,其持续时间还可以是更长或更短。优选地,该步骤a)中的滤膜的处理花费从10s至350s。步骤a)优选地在20℃与25℃之间的温度下进行。然而,步骤a)同样可以在其他更高或更低的温度下进行。
步骤b)可以例如通过将该根据步骤a)处理的滤膜引入至包含聚乙二醇和醇的制备好的混合物的内来进行。然而,类似地,还可以例如通过喷洒将包含聚乙二醇和该一种或多种醇的混合物施加到该来自步骤a)的滤膜顶上。优选地,通过将该根据步骤a)处理的滤膜放置至聚乙二醇和醇的混合物内或牵引穿过该混合物来进行步骤b)。同样可以在不同温度下进行步骤b);例如,还可以在该处理的过程中加热该滤膜。
同样优选地在20℃至25℃下进行步骤b)。在步骤b)中用聚乙二醇和醇的该混合物处理该滤膜持续优选例如从1min延伸至15min的一段时间。优选地,在步骤b)中处理该滤膜持续从2min延伸至6min的一段时间。此后,可以例如将该滤膜从该混合物中移除并且在步骤c)中干燥。然而,类似地,同样可以将该溶液倾倒掉,其中然后在步骤c)中干燥该滤膜。优选地,将该滤膜从该混合物中移除并且在步骤c)中干燥。干燥该膜的步骤c)可以在空气中以及还有在保护气体下(例如在氮气或氩气下)或者另外在真空中进行。优选地,在步骤c)中风干该滤膜。再次,在步骤c)中,可以通过加热增加干燥。然而,干燥同样可以在其他温度下例如在室温下进行,或者预干燥步骤可以在更低的温度下进行并且然后升高温度。干燥该滤膜的步骤c)优选地在40℃至70℃的温度下进行;干燥该滤膜的步骤c)更优选地在45℃与65℃之间的温度下进行。为了达到此温度,干燥步骤c)可以优选地在例如循环空气干燥箱中进行。在方法步骤c)中在从1延伸至15min的一段时间内干燥该滤膜。然而,该时间还可以是更长或更短。步骤c)中的干燥时间优选地是从1至15min 并且更优选地从4至11min。
根据本发明的方法获得的滤膜具有<1000g/mol的平均分子截留值。该滤膜优选地具有在200g/mol与<1000g/mol之间的平均分子截留值。该滤膜更优选地具有在400g/mol与<1000g/mol之间的平均分子截留值。
根据本发明的方法获得的滤膜进一步具有高的盐保留率。根据本发明的方法获得的滤膜优选地具有高于50%的盐保留率。根据本发明的方法获得的滤膜更优选地具有50%至99%的盐保留率外加5至50l/m2h的通量。根据本发明的方法获得的滤膜更优选地具有>80%的盐保留率外加6至30 l/m2h的通量。
本发明的膜进一步展示了在低pH值下的高稳定性。因而,在25℃下测量的在pH<1下在1周的一段时间内盐保留率值改变了小于5%。
对于根据本发明的方法获得的滤膜非常特别优选的是具有在200 g/mol与<1000g/mol之间的平均分子截留值以及在80%与99%之间的盐保留率外加6至30l/m2/h的通量。对于根据本发明的方法获得的滤膜还更优选的是具有在200g/mol与<1000g/mol之间的平均分子截留值以及在 95%与99%之间的盐保留率外加6至15l/m2/h的通量。
根据本发明的方法获得的滤膜特别适用于从在25℃下测量的在pH< 1下的水溶液中分离具有<1000g/mol的摩尔质量的分子。
本发明的方法是提供具有纳滤特性的滤膜的廉价的方式。对于使用用来获得纳滤膜的技术上不便利的、能源密集型的制造方法不存在另外的需求。
以下实例说明了本发明:
实例
实例1
使包含用亲水化的聚醚砜(PESH)涂覆的结合的纺织织物的滤膜(来自迈纳德膜技术公司的UH004产品)经受包括4个步骤的处理。
第1步骤借助于喷雾瓶用去离子水冲洗该膜的表面30s。
第2步骤此后,将冲洗过的膜完全浸渍在20wt%的在2-丙醇中的聚乙二醇(200g/mol)的溶液中持续3分钟。在这个浸渍步骤期间,将该溶液保持覆盖的以避免该溶剂的任何蒸发。
第3步骤然后将该膜从2-丙醇/聚乙二醇浴中移出并且在大气条件下放在一边持续10分钟。始终使用盖子来保持该膜被遮盖。
第4步骤最后将该膜在50℃下的循环空气干燥箱中干燥10分钟。
在这一处理之前和之后,用2000ppm的MgSO4的水溶液在错流过滤单元中在10巴的压力和4l/h的进料体积流量下测试这些膜以确定它们的保留率和通量。表1示出了当稳定地建立平衡态时在约4小时的测试时间后的测试结果。
表1
实例2
使包含用亲水化的聚醚砜(PESH)涂覆的结合的纺织织物的滤膜(来自迈纳德膜技术公司的UH004产品)经受包括3个步骤的处理。
第1步骤借助于输水软管用去离子水冲洗该膜的顶侧和底侧每一次 30s。
第2步骤此后,将冲洗过的膜完全浸渍在20wt%的在乙醇中的聚乙二醇(200g/mol)的溶液中持续3分钟。在这个浸渍步骤期间,将该溶液保持覆盖的以避免该溶剂的任何蒸发。
第3步骤最后将该膜在60℃下的循环空气干燥箱中干燥5分钟。
在这一处理之前和之后,用2000ppm的MgSO4的水溶液在错流过滤单元中在10巴的压力和4l/h的进料体积流量下测试该膜以确定其保留率和通量。表2示出了当稳定地建立平衡态时在约4小时的测试时间后的测试结果。
表2
实例3
使包含用聚醚砜(PES)涂覆的结合的纺织织物的滤膜(来自迈纳德膜技术公司的UP005产品)经受包括3个步骤的处理。
第1步骤借助于输水软管用去离子水冲洗该膜的顶侧和底侧每一次 30s。
第2步骤此后,将冲洗过的膜完全浸渍在20wt%的在乙醇中的聚乙二醇(200g/mol)的溶液中持续3分钟。在这个浸渍步骤期间,将该溶液保持覆盖的以避免该溶剂的任何蒸发。
第3步骤最后将该膜在50℃下的循环空气干燥箱中干燥10分钟。
在这一处理之前和之后,用2000ppm的MgSO4的水溶液在错流过滤单元中在10巴的压力和4l/h的进料体积流量下测试该膜以确定其保留率和通量。表3示出了当稳定地建立平衡态时在约4小时的测试时间后的测试结果。
表3
实例4
使包含用亲水化的聚醚砜(PESH)涂覆的结合的纺织织物的滤膜(来自迈纳德膜技术公司的UH004产品)经受包括3个步骤的处理,以便随后对于其在高度浓缩的酸中的稳定性对其进行测试。
第1步骤将初始膜的顶侧和底侧置于用去离子水填充的水浴中持续5 分钟。
第2步骤此后,将冲洗过的膜完全浸渍在20wt%的在乙醇中的聚乙二醇(200g/mol)的溶液中持续5分钟。在这个浸渍步骤期间,将该溶液保持覆盖的以避免该溶剂的任何蒸发。
第3最后将该膜在60℃下的循环空气干燥箱中干燥5分钟。
用2000ppm的MgSO4的水溶液在错流过滤单元中在10巴的压力和4 l/h的进料体积流量下测试由此获得的膜以确定其保留率和通量。在表4 的第一列中示出结果。
将通过以上描述的方法获得的第二种膜置于室温下的20wt%H2SO4的水溶液中持续7天。为了避免该溶液的任何蒸发以及还有外部影响,将其中放置该膜的容器紧紧地密封。
在这一处理之后,将该膜用去离子水冲洗并且用2000ppm的MgSO4的水溶液在错流过滤单元中在10巴的压力和4l/h的进料体积流量下测试以确定其保留率和通量。在表4的第二列中示出结果。
表4
结果显示了在强酸性溶液中浸渍后不存在在纳滤膜的通量和保留率上的显著降低。因而该膜展示了在极酸性介质中格外良好的稳定性。
实例5
使包含用亲水化的聚醚砜(PESH)涂覆的结合的纺织织物的两个滤膜(膜A和膜B)(来自迈纳德膜技术公司的UH004产品)经受两种不同的包括3个步骤的处理。
第1步骤借助于喷雾瓶用去离子水冲洗这些膜的顶侧和底侧持续30 s。
第2步骤此后,将这些冲洗过的膜完全浸渍在22wt%的在去离子水中的聚乙二醇(200g/mol)的溶液(膜A)或22wt%的在乙醇中的聚乙二醇(200g/mol)的溶液(膜B)中持续3分钟。在这个浸渍步骤期间,将这些溶液保持覆盖的以避免该溶剂的任何蒸发。
第3步骤最后将这些膜在50℃下的循环空气干燥箱中干燥10分钟。
在这一处理之后,用2000ppm的MgSO4的水溶液在错流过滤单元中在10巴的压力和4l/h的进料体积流量下测试这些膜以确定它们的保留率和通量。表5示出了当稳定地建立平衡态时,在约4小时的测试时间后的测试结果。
表5

Claims (18)

1.用于制备具有<1000g/mol的平均分子截留值的滤膜的方法,其特征在于
a)使具有在3000g/mol与15 000g/mol之间的平均分子截留值的至少一个滤膜与具有不小于99%的含水量的水性介质接触,该至少一个滤膜包含至少一种用至少一种聚醚砜或用至少一种亲水化的聚醚砜涂覆的结合的纺织织物,并且
b)在至少一种不同的脂肪族的,环状或非环状的,支链或无支链的,饱和或不饱和的,单-、二-或三羟基醇存在下使来自步骤a)的该滤膜与至少一种聚乙二醇接触,并且基于聚乙二醇和醇的组合量以范围从5wt%至50wt%的量使用聚乙二醇,并且基于所使用的混合物的总量,在方法步骤b)中使用的聚乙二醇和醇的总和是>95wt%,并且
c)干燥来自步骤b)的该滤膜。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于在方法步骤a)中使用的该滤膜具有在5%与15%之间的盐保留率,其中该盐保留率是在25℃下用2000ppm的MgSO4水溶液在错流过滤单元中在4l/h的进料体积流量和10巴的进料压力下测量的。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于步骤a)利用亲水化的聚醚砜膜来涂覆该滤膜。
4.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于在方法步骤a)中使用的该水性介质的电导率在25℃下是≤10μS/cm。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于在步骤a)中使该滤膜接触持续在10s与600s之间。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于在方法步骤b)中采用的该醇包括饱和的单羟基脂肪醇。
7.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于在步骤b)中使用的这些聚乙二醇具有106g/mol至2000g/mol的平均摩尔质量。
8.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于步骤b)利用具有式(I)的聚乙二醇
其中n是从2至10。
9.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于在方法步骤b)中处理该滤膜持续从2min延伸至6min的一段时间。
10.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于基于聚乙二醇和醇的组合量,在方法步骤b)中使用的聚乙二醇的量是在10wt%与40wt%之间。
11.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于该滤膜在方法步骤c)中在40℃至70℃的温度下进行干燥。
12.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于该滤膜在方法步骤c)中在从1延伸至15min的一段时间内进行干燥。
13.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于获得的该滤膜具有在200g/mol与<1000g/mol之间的平均分子截留值以及在80%与99%之间的盐保留率外加6至30l/m2/h的通量。
14.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于获得的该滤膜具有在25℃下测量的在pH<1下在1周的一段时间内减少了小于2%的盐保留率。
15.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于在步骤a)中使该滤膜接触持续在10s与350s之间。
16.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于在方法步骤b)中采用的该醇包括甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、正丁醇、异丁醇、叔-丁醇、1-戊醇、2-戊醇或3-戊醇或它们的混合物。
17.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于在步骤b)中使用的这些聚乙二醇具有106g/mol至600g/mol的平均摩尔质量。
18.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于该滤膜在方法步骤c)中在50℃至65℃的温度下进行干燥。
CN201580026785.2A 2014-05-23 2015-05-21 用于生产具有<1000g/mol的平均分子量截留值的滤膜的方法 Active CN106385798B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP14169648.4 2014-05-23
EP14169648 2014-05-23
PCT/EP2015/061261 WO2015177281A1 (de) 2014-05-23 2015-05-21 Verfahren zur herstellung einer filtrationsmembran mit einem mittleren molekularen cut-off von < 1000 g/mol

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106385798A CN106385798A (zh) 2017-02-08
CN106385798B true CN106385798B (zh) 2019-10-11

Family

ID=50884209

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201580026785.2A Active CN106385798B (zh) 2014-05-23 2015-05-21 用于生产具有<1000g/mol的平均分子量截留值的滤膜的方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10239024B2 (zh)
EP (1) EP3145627B1 (zh)
JP (1) JP6464194B2 (zh)
KR (1) KR102367239B1 (zh)
CN (1) CN106385798B (zh)
WO (1) WO2015177281A1 (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4347138A (en) * 1979-12-10 1982-08-31 Toyo Soda Manufacturing Co., Ltd. Method of separating serum albumin and gamma-globulin from each other
US4501785A (en) * 1982-08-02 1985-02-26 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Hydrophilized membrane of porous hydrophobic material and process of producing same
US4964990A (en) * 1987-05-20 1990-10-23 Gelman Sciences, Inc. Filtration membranes and method of making the same
JPH07300773A (ja) * 1994-04-28 1995-11-14 Teijin Ltd セメント補強用全芳香族ポリアミド繊維
US6056903A (en) * 1999-02-08 2000-05-02 Osmonics, Inc. Preparation of polyethersulfone membranes
EP1440727A1 (en) * 2003-01-20 2004-07-28 Special Membrane Technologies, Inc. Membrane flux enhancement
EP1060785B1 (en) * 1999-06-15 2006-04-05 Hydranautics Interfacially polymerized, bipiperidine-polyamide membranes for reverse osmosis and/or nanofiltration and process for making the same
JP5346784B2 (ja) * 2009-11-25 2013-11-20 オルガノ株式会社 分離膜の製造方法、分離膜およびイオン排除性能を有する分離膜モジュール

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1226478A (en) * 1983-03-15 1987-09-08 Sanden Corporation Lubricating mechanism for scroll-type fluid displacement apparatus
US4900449A (en) 1987-05-20 1990-02-13 Gelman Sciences Filtration membranes and method of making the same
US4872984A (en) 1988-09-28 1989-10-10 Hydranautics Corporation Interfacially synthesized reverse osmosis membrane containing an amine salt and processes for preparing the same
US5152901A (en) 1990-09-14 1992-10-06 Ionics, Incorporated Polyamine-polyamide composite nanofiltration membrane for water softening
EP0604883A3 (de) * 1992-12-30 1995-02-15 Hoechst Ag Verfahren zur Herstellung poröser, hydrophiler Membrane.
US5922203A (en) 1997-10-07 1999-07-13 Hydranautics Amine monomers and their use in preparing interfacially synthesized membranes for reverse osmosis and nanofiltration
US8741600B2 (en) 2007-06-19 2014-06-03 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Method for separation of immunoglobulin monomers
DE102009004848B3 (de) * 2009-01-16 2010-04-15 Sartorius Stedim Biotech Gmbh Elektronenstrahlinduzierte Modifizierung von Membranen durch Polymere
EP2520355B1 (en) * 2011-05-04 2020-10-07 Grundfos Management a/s Filtration membrane
GB201117950D0 (en) * 2011-10-18 2011-11-30 Imp Innovations Ltd Membranes for separation

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4347138A (en) * 1979-12-10 1982-08-31 Toyo Soda Manufacturing Co., Ltd. Method of separating serum albumin and gamma-globulin from each other
US4501785A (en) * 1982-08-02 1985-02-26 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Hydrophilized membrane of porous hydrophobic material and process of producing same
US4964990A (en) * 1987-05-20 1990-10-23 Gelman Sciences, Inc. Filtration membranes and method of making the same
JPH07300773A (ja) * 1994-04-28 1995-11-14 Teijin Ltd セメント補強用全芳香族ポリアミド繊維
US6056903A (en) * 1999-02-08 2000-05-02 Osmonics, Inc. Preparation of polyethersulfone membranes
EP1060785B1 (en) * 1999-06-15 2006-04-05 Hydranautics Interfacially polymerized, bipiperidine-polyamide membranes for reverse osmosis and/or nanofiltration and process for making the same
EP1440727A1 (en) * 2003-01-20 2004-07-28 Special Membrane Technologies, Inc. Membrane flux enhancement
JP5346784B2 (ja) * 2009-11-25 2013-11-20 オルガノ株式会社 分離膜の製造方法、分離膜およびイオン排除性能を有する分離膜モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
EP3145627A1 (de) 2017-03-29
WO2015177281A1 (de) 2015-11-26
EP3145627B1 (de) 2020-02-19
JP6464194B2 (ja) 2019-02-06
KR102367239B1 (ko) 2022-02-23
JP2017518175A (ja) 2017-07-06
US10239024B2 (en) 2019-03-26
US20170095777A1 (en) 2017-04-06
KR20170009869A (ko) 2017-01-25
CN106385798A (zh) 2017-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102036427B1 (ko) 기체 분리막
EP2801401B1 (en) Outstandingly contamination resistant reverse osmosis membrane and production method therefor
US11198100B2 (en) Composite semipermeable membrane and method for producing composite semipermeable membrane
EP2531282B1 (de) Verfahren zur herstellung poröser siliconformkörper
CN105327623A (zh) 一种醋酸纤维素纳滤膜及其制备方法
JP5698140B2 (ja) 微多孔性膜及び形成法
US9533262B2 (en) Composite polyamide membrane including dissolvable polymer coating
WO2021128886A1 (zh) 纳滤膜的制备方法和由此制备的纳滤膜
US7410065B2 (en) Membrane for the separation of material mixtures and method for production thereof
CN103521099A (zh) 一种阳离子聚丙烯酰胺聚乙烯醇纳滤膜的制备方法
EP3760302B1 (en) Composite semipermeable membrane and composite semipermeable membrane element
CN106385798B (zh) 用于生产具有<1000g/mol的平均分子量截留值的滤膜的方法
AU2020255772B2 (en) Porous membrane
EP3760303B1 (en) Composite semipermeable membrane and composite semipermeable membrane element
KR101317643B1 (ko) 폴리아미드 나노복합막 및 그 제조방법
Lang et al. Preparation and testing of polyvinyl alcohol composite membranes for reverse osmosis
CN110831690B (zh) 造膜溶液和使用了该造膜溶液的分离膜的制造方法
WO2017052185A1 (ko) 고분자 여과막의 제조 방법 및 고분자 여과막
JPS6028803A (ja) 選択性透過膜及びその製造方法
KR102182178B1 (ko) 수처리 분리막의 제조 방법 및 이에 의하여 제조된 수처리 분리막
JP2000153137A (ja) 複合逆浸透膜
JPH0114801B2 (zh)
CN105828922A (zh) 半透膜的制造方法及半透膜
KR20160055341A (ko) 역삼투막의 제조방법
KR20230022594A (ko) 셀룰로오스 멤브레인의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210330

Address after: American Minnesota

Patentee after: BL TECHNOLOGIES, Inc.

Address before: Cologne, Germany

Patentee before: LANXESS DEUTSCHLAND GmbH