ES2343953T3 - Membrana semipermeable compuesta y procedimiento para su produccion. - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para la producción de una membrana semipermeable compuesta que comprende la formación, sobre una superficie de una película de soporte poroso, una película fina que comprende una resina de poliamida obtenida mediante la reacción de un ingrediente de amina polifuncional con un ingrediente de ácido polifuncional seleccionado de entre haluros de ácido polifuncional y anhídridos de ácido polifuncional, presentando cada uno dos o más grupos carbonilo reactivos en presencia de por lo menos un hidróxido de metal alcalino y un ácido orgánico, en el que la película fina es formada poniendo en contacto una solución acuosa preparada mezclando por lo menos el ingrediente de amina polifuncional, el hidróxido de metal alcalino, el ácido orgánico, y el agua con una solución orgánica que contiene el ingrediente de ácido polifuncional para provocar la polimerización interfacial, en el que la razón de la normalidad del hidróxido de metal alcalino a la del ácido orgánico que debe mezclarse con el mismo (hidróxido de metal alcalino/ácido orgánico) es de 1,2/l a 0,9/l, y en el que la solución acuosa presenta un pH de 5 a 11.

Description

Membrana semipermeable compuesta y procedimiento para su producción.
La presente invención se refiere a un procedimiento para la producción de una membrana semipermeable compuesta que comprende una película fina que comprende una resina de poliamida y una película de soporte poroso que soporta la película fina.
Esta membrana semipermeable compuesta resulta apropiada para la utilización en la producción de agua ultrapura, la desalinización de agua salobre o agua de mar, etc. Puede ser utilizada asimismo para extraer/recuperar los contaminantes o las sustancias útiles de, por ejemplo, fuentes de polución tales como agua residual de tintura y agua residual de pintura de electrodeposición. La membrana semipermeable compuesta puede así contribuir a la utilización cíclica del agua residual. Además, la membrana semipermeable compuesta puede ser utilizada para tratamientos avanzados tales como la concentración de ingredientes útiles en alimentos u otras aplicaciones y la extracción de ingredientes perjudiciales en el campo de la purificación de agua, el tratamiento de aguas residuales, o similares.
Hasta la fecha es conocida una membrana semipermeable compuesta que comprende un soporte poroso y conformada sobre el mismo una película fina que presenta propiedades de separación sustancialmente selectivas. Dichas membranas semipermeables compuestas convencionales son las que comprenden un soporte y conformada sobre el mismo una capa superficial que comprende una poliamida obtenida mediante polimerización interfacial de una amina aromática polifuncional con un haluro ácido aromático polifuncional (documentos JP-A-55-147106, JP-A-62-121603, JP-A-63-218208 y JP-A-2001-79372). Aunque estas membranas semipermeables compuestas presentan un rendimiento de desalinización y permeabilidad al agua elevados y una capacidad elevada para rechazar las sustancias iónicas, la cantidad de agua que pasa a través de estas membranas es pequeña. Ha existido un deseo de un flujo de permeación incluso más elevado. Se ha dado a conocer una técnica para conseguir un flujo de permeación más elevado que comprende añadir una sal de amina a una película fina (documento JP-B-6-73617).
Sin embargo, la técnica dada a conocer en el documento JP-B-6-73617 ha presentado problemas, por ejemplo, que el secado de la película tras la polimerización interfacial para la mejora de la manipulabilidad comporta una disminución de la capacidad para rechazar las sustancias orgánicas y una disminución en el rendimiento contra los detergentes químicos o similares.
El documento EP-A-1020218 da a conocer una membrana de ósmosis inversa compuesta que comprende una capa superficial de poliamida sobre un soporte poroso. La capa superficial es conformada mediante un procedimiento que comprende las etapas que consisten en el revestimiento de una solución acuosa que incluye una amina polifuncional sobre una superficie del soporte poroso, y a continuación el revestimiento sobre el mismo de una solución no acuosa que comprende un haluro de ácido polifuncional.
El documento EP-A-1060785 da a conocer una membrana permeable al agua, selectiva, para la ósmosis inversa y la nanofiltración, siendo dicha membrana preparada mediante la polimerización interfacial, sobre un soporte microporoso, de un reactivo de bipiperidina específico y un reactivo de haluro de acilo polifuncional.
Las membranas de ósmosis inversa compuestas que comprenden un sustrato microporoso que presenta sobre el mismo una película fina, conteniendo dicha película una poliamida obtenida mediante polimerización interfacial de una amina polifuncional y un haluro de ácido polifuncional, son asimismo conocidos a partir de los documentos US-A-5674398 y US-A-5510527.
El objetivo de la presente invención consiste en proporcionar un procedimiento para la producción de una membrana semipermeable compuesta que combina la capacidad elevada para rechazar las sales y un flujo de permeación elevado y resulta especialmente excelente en la capacidad para rechazar las sustancias no cargadas.
La presente invención proporciona un procedimiento para la producción de una membrana semipermeable compuesta que comprende la formación, sobre una superficie de una película de soporte porosa, de una película fina que comprende una resina de poliamida obtenida mediante la reacción de un ingrediente de amina polifuncional con un ingrediente de ácido polifuncional seleccionado de entre haluros de ácido polifuncional y anhídridos de ácido polifuncional presentando cada uno dos o más grupos carbonilo reactivos en presencia de por lo menos un hidróxido de metal alcalino y un ácido orgánico, en el que la película fina es conformada poniendo en contacto una solución acuosa preparada mezclando por lo menos el ingrediente de amina polifuncional, el hidróxido de metal alcalino, el ácido orgánico, y agua con una solución orgánica que contiene el ingrediente de ácido polifuncional para provocar la polimerización interfacial, en el que la razón de la normalidad del hidróxido de metal alcalino a la del ácido orgánico que debe ser mezclado con el mismo (hidróxido de metal alcalino/ácido orgánico) es de 1,2/1 a 0,9/1, y en el que la solución acuosa presenta un pH de 5 a 11.
Las formas de realización preferidas de la invención se exponen en las reivindicaciones subordinadas.
La membrana semipermeable compuesta producida mediante el procedimiento combina la capacidad elevada para rechazar las sales y un flujo de permeación elevado y presenta la capacidad elevada para rechazar, en particular, las sustancias no cargadas. Dichos efectos sorprendentes son producidos mediante la formación de una película fina mediante la reacción de un ingrediente de amina polifuncional con un ingrediente de ácido polifuncional específico en presencia de por lo menos un hidróxido de metal alcalino y un ácido orgánico. Aunque sus razones no resultan claras, se cree que el hidróxido de metal alcalino y el ácido orgánico produjeron un efecto sinérgico en la etapa que consiste en la formación de película fina para modificar la estructura y las propiedades de la película fina.
En el procedimiento para la producción de una membrana semipermeable compuesta según la presente invención, la película fina es formada poniendo en contacto una solución acuosa preparada mediante el mezclado de por lo menos el ingrediente de amina polifuncional, el hidróxido de metal alcalino, el ácido orgánico y agua, con una solución orgánica que contiene el ingrediente de ácido polifuncional para provocar la polimerización interfacial. Resulta preferido que tras la polimerización interfacial, la película resultante sea calentada hasta 100ºC o más para producir así la película fina. Mediante el calentamiento hasta 100ºC o más, la resistencia mecánica, la resistencia térmica y otras propiedades de la película fina pueden ser mejoradas. La temperatura de calentamiento es preferentemente de 100 a 200ºC, más preferentemente de 100 a 150ºC.
El ácido orgánico contiene preferentemente un grupo sulfo y/o un grupo carboxilo.
El ácido orgánico es preferentemente un ácido orgánico que no presenta un grupo alquilo de cadena larga que presenta 6 o más átomos de carbono.
La razón de normalidad del hidróxido de metal alcalino que debe mezclarse con agua a la del ácido orgánico que debe mezclarse con el agua (hidróxido de metal alcalino/ácido orgánico) es de 1,2/l a 0,9/l. La solución acuosa presenta un pH de 5-11. Cuando la razón de normalidad supera 1,2/l, la solución acuosa presenta un pH aumentado y esto tiende a producir un flujo de permeación reducido. Por otra parte, cuando la razón de normalidad es inferior a 0,9/l, la solución acuosa presenta un pH reducido para presentar una reactividad reducida en la polimerización interfacial y, así, tiende a no obtenerse una capacidad de rechazo a las sales elevada.
La membrana semipermeable compuesta obtenida comprende una película de soporte poroso y conformada sobre una superficie del mismo una película fina que comprende una resina de poliamida obtenida mediante la reacción de condensación del ingrediente de amina polifuncional con el ingrediente de ácido polifuncional, en la que la película fina contiene una sal de metal alcalino/ácido orgánico formada a partir de un hidróxido de metal alcalino y un ácido orgánico que no presenta un grupo alquilo de cadena larga que presenta 6 o más átomos de carbono. En la presente invención, el ácido orgánico contiene preferentemente un grupo sulfo y/o un grupo carboxilo.
La presente invención se describirá con mayor detalle a continuación.
El procedimiento para la producción de una membrana semipermeable compuesta según la presente invención comprende la formación sobre una superficie de una película de soporte poroso de una película fina que comprende una resina de poliamida obtenida mediante la reacción de un ingrediente de amina polifuncional con un ingrediente de ácido polifuncional específico en presencia de por lo menos un hidróxido de metal alcalino y un ácido orgánico.
El ingrediente de amina polifuncional es una o más aminas polifuncionales que presentan dos o más grupos amino reactivos, y sus ejemplos comprenden las aminas polifuncionales alicíclicas, alifáticas y aromáticas.
Los ejemplos de las aminas polifuncionales aromáticas comprenden m-fenilendiamina, p-fenilendiamina, o-fenilendiamina, 1,3,5-triaminobenceno, 1,2,4-triaminobenceno, ácido 3,5-diaminobenzoico, 2,4-diaminotolueno, 2,6-diaminotolueno, N,N'-dimetil-m-fenilendiamina, 2,4-diaminoanisol, amidol, y xililendiamina. Los ejemplos de las aminas polifuncionales alifáticas comprenden etilendiamina, propilendiamina, tris(2-aminoetil)amina, y N-feniletilendiamina. Los ejemplos de aminas polifuncionales alicíclicas comprenden 1,3-diaminociclohexano, 1,2-diaminociclohexano, 1,4-diaminociclohexano, piperazina, 2,5-dimetilpiperazina, y 4-aminometilpiperazina. Estas aminas polifuncionales pueden ser utilizadas solas o en combinación de dos o más de las mismas.
El ingrediente de ácido polifuncional es seleccionado de entre haluros de ácido polifuncional y anhídridos de ácido polifuncional presentando cada uno dos o más grupos carbonilo reactivos.
Los ejemplos de compuestos de haluro de ácido polifuncional comprenden los compuestos de haluro de ácido polifuncional alicíclico, alifático y aromático. Los ejemplos de los haluros de ácido polifuncional aromático comprenden tricloruro de trimesoil, dicloruro de tereftaloil, dicloruro de isoftaloil, dicloruro de bifenildicarbonil, dicloruro de naftalendicarbonil, tricloruro de bencenotrisulfonil, dicloruro de bencenodisulfonil, y dicloruro de clorosulfonilbencenodicarbonilo. Los ejemplos de haluros de ácido polifuncional alifático comprenden dicloruro de propanodicarbonilo, dicloruro de butanodicarbonilo, dicloruro de pentanodicarbonilo, tricloruro de propanotricarbonilo, tricloruro de butanotricarbonilo, tricloruro de pentanotricarbonilo, haluros de glutarilo, y haluros de adipoilo. Los ejemplos de los haluros de ácido polifuncional alicíclico comprenden tricloruro de ciclopropantricarbonilo, tetracloruro de ciclobutantetracarbonilo, tricloruro de ciclopentantricarbonilo, tetracloruro de ciclopentantetracarbonilo, tricloruro de ciclohexantricarbonilo, tetracloruro de tetrahidrofurantetracarbonilo, dicloruro de ciclopentandicarbonilo, dicloruro de ciclobutandicarbonilo, dicloruro de ciclohexandicarbonilo, y dicloruro de tetrahidrofurandicarbonilo. Estos haluros de ácido polifuncional pueden ser utilizados solos o en combinación de dos o más de los mismos. Desde el punto de vista de la obtención de una película fina que presenta la capacidad de rechazo a las sales, resulta preferido utilizar uno o más haluros de ácido polifuncional aromáticos.
Resulta asimismo preferido utilizar un ingrediente de ácido que presenta una funcionalidad de 3 o superior como por lo menos parte del ingrediente de ácido polifuncional para formar una estructura reticulada.
Un polímero tal como el poli(alcohol de vinilo), la polivinilpirrolidona o el poli(ácido acrílico), un alcohol polihídrico tal como el sorbitol o el glicerol, o similares, pueden ser copolimerizados con el fin de mejorar el rendimiento de la película fina que comprende una resina de poliamida.
Los ejemplos de hidróxido de metal alcalino comprenden los hidróxidos de litio, sodio, potasio, rubidio, y cesio. De entre éstos, resultan preferentemente utilizados el hidróxido de litio, el hidróxido de sodio y el hidróxido de potasio. Estos hidróxidos de metal alcalino pueden ser utilizados solos o en combinación de dos o más de los mismos.
El ácido orgánico no está particularmente limitado siempre que sea un compuesto que forme una sal con el hidróxido de metal alcalino. Los ejemplos del ácido orgánico comprenden los ácidos orgánicos aromáticos tales como ácido bencenosulfónico o ácido benzoico; ácidos orgánicos alifáticos tales como ácido acético, ácido trifluoroacético, ácido propanoico, ácido butanoico, ácido pentanoico, ácido láurico o ácido esteárico; y ácidos orgánicos alicíclicos tales como el ácido canforsulfónico. El ácido orgánico es preferentemente un ácido orgánico que contiene un grupo sulfo y/o un grupo carboxilo. El ácido orgánico es preferentemente uno que no presente un grupo alquilo de cadena larga que presente 6 o más átomos de carbono. Es decir, la sal de metal alcalino/ácido orgánico que debe formarse a partir del ácido orgánico y el hidróxido de metal alcalino es preferentemente una que no presente las propiedades de los surfactantes.
La película de soporte poroso que soporta la película fina en la presente invención no está particularmente limitada siempre que pueda soportar la película fina. Resulta habitualmente preferido utilizar una membrana de ultrafiltración que presenta microporos con un diámetro de poros medio de 10 a 500 \ring{A}. Los ejemplos del material para la película de soporte poroso comprenden varios polímeros que comprenden polisulfonas, poli(aril éter sulfona)s tales como polietersulfonas, poliimidas, y poli(fluoruro de vinilideno). De entre éstos, son preferentemente utilizadas las polisulfonas y las poli(aril éter sulfona)s debido a que estos polímeros son estables térmica, mecánica y químicamente. Aunque el espesor de esta película de soporte poroso no está particularmente limitada, es de generalmente 25 a 125 \mum, preferentemente 40 a 75 \mum. La película de soporte poroso puede estar reforzada mediante un apoyo con un tejido tejido, un tejido no tejido, o similares.
Los procedimientos preferidos en la presente invención son: un procedimiento que comprende poner en contacto un solución acuosa preparada mezclando por lo menos el ingrediente de amina polifuncional, un hidróxido de metal alcalino, un ácido orgánico, y agua, con una solución orgánica que contiene el ingrediente de ácido polifuncional para provocar la polimerización interfacial y formar así una película fina y disponer la película fina sobre una película de soporte poroso; y un procedimiento en el que la polimerización interfacial se realiza en una película de soporte poroso para formar así una película fina de una resina de poliamida directamente sobre la película de soporte poroso.
El procedimiento especialmente preferido es un procedimiento de polimerización interfacial en el que una solución acuosa preparada mezclando por lo menos el ingrediente de amina polifuncional, un hidróxido de metal alcalino, un ácido orgánico, y agua, es aplicada a una película de soporte poroso y esta película de soporte poroso es a continuación puesta en contacto con una solución orgánica que contiene el ingrediente de ácido polifuncional para formar así una película fina sobre la película de soporte poroso.
En el procedimiento de polimerización interfacial, la concentración del ingrediente de amina polifuncional en la solución acuosa no está particularmente limitado. Sin embargo, la concentración del ingrediente de amina polifuncional es de preferentemente 0,1 a 10% en peso, más preferentemente 0,5 a 5% en peso. Cuando la concentración del ingrediente de amina polifuncional es inferior a 0,1% en peso, la película fina resultante tiende a presentar defectos tales como pequeños orificios y tiende a presentar una capacidad de rechazo a las sales reducida. Por otra parte, cuando la concentración del ingrediente de amina polifuncional supera el 10% en peso, la película resultante tiende a presentar un espesor demasiado grande y, así, presentar una resistencia a la permeación elevada y un flujo de permeación reducido.
Las cantidades del hidróxido de metal alcalino y ácido orgánico que deben mezclarse con agua no están particularmente limitadas. Sin embargo, la cantidad de hidróxido de metal alcalino es preferentemente tal que su concentración es de 0,1 a 1 N, mientras que la del ácido orgánico es preferentemente tal que su concentración es de 0,1 a 1 N. Cuando las cantidades de hidróxido de metal alcalino y ácido orgánico que deben ser mezcladas con agua son demasiado pequeñas, existen casos en los que el efecto de la invención, es decir, proporcionar una membrana semipermeable compuesta que combina una capacidad de rechazo a las sales elevada y un flujo de permeación elevado y que resulta especialmente excelente en su capacidad de rechazo a las sustancias no cargadas, no es obtenido suficientemente. Por otro lado, en el caso de que las cantidades de hidróxido de metal alcalino y ácido orgánico que se deben mezclar con el agua sean demasiado grandes, tiende a producirse un rechazo a las sales reducido.
Los ejemplos de los procedimientos para la preparación de la solución acuosa comprenden: un procedimiento que comprende añadir un hidróxido de metal alcalino y un ácido orgánico al agua y añadir un ingrediente de amina polifuncional a la misma para su disolución; un procedimiento en el que una solución acuosa que contiene un hidróxido de metal alcalino y un ácido orgánico es mezclada con una solución acuosa que contiene un ingrediente de amina polifuncional; y un procedimiento que comprende añadir un hidróxido de metal alcalino y un ácido orgánico a una solución acuosa que contiene un ingrediente de amina polifuncional. Sin embargo, los procedimientos utilizados para la preparación de la solución acuosa no están limitados a éstos.
La película fina es conformada en condiciones tales que la razón de normalidad del hidróxido de metal alcalino que se debe mezclar con agua a la del ácido orgánico que se debe mezclar con el agua (hidróxido de metal alcalino/ácido orgánico) es de 1,2/l a 0,9/l. Cuando la razón de normalidad supera 1,2/l, la solución acuosa presenta un pH aumentado y esto tiende a producir un flujo de permeación reducido. Por otro lado, cuando la razón de normalidad es inferior a 0,9/l, la solución acuosa presenta un pH reducido para presentar una reactividad reducida en la polimerización interfacial y, así, tiende a no obtenerse una capacidad de rechazo a las sales elevada.
La concentración del ingrediente de ácido polifuncional en la solución orgánica no está particularmente limitada. Sin embargo, la concentración del mismo es preferentemente 0,01 a 10% en peso, más preferentemente 0,05 a 2% en peso. Cuando la concentración del ingrediente de ácido polifuncional es inferior a 0,1% en peso, la película fina resultante tiende a presentar defectos tales como pequeños orificios y tiende a presentar una capacidad de rechazo a las sales reducida. Por otro lado, cuando la concentración del ingrediente de ácido polifuncional supera el 10% en peso, la película resultante tiende a presentar un espesor demasiado grande y, así, presentar una resistencia a la permeación elevada y un flujo de permeación reducido.
El solvente orgánico que se debe utilizar en la solución orgánica no está particularmente limitado siempre que presente una solubilidad baja en agua, no deteriore la película de soporte poroso, y pueda disolver el ingrediente de ácido polifuncional en la misma. Los ejemplos del solvente orgánico comprenden hidrocarburos saturados tgales como ciclohexano, heptano, octano, y nonano e hidrocarburos sustituidos con halógeno tales como el 1,1,2,-tricolorotrifluoroetano. Los solventes orgánicos preferidos son los hidrocarburos saturados que presentan un punto de ebullición de 300ºC o inferior, más preferentemente 200ºC o inferior.
Pueden añadirse varios aditivos a la solución acuosa o solución orgánica con el fin de facilitar la formación de película o mejorar el rendimiento de la membrana semipermeable compuesta que se va a obtener. Los ejemplos de aditivos comprenden surfactantes tales como dodecilbencensulfonato de sodio, sulfato de dodecilo y sodio, y laurilsulfato sódico, compuestos básicos para extraer el haluro de hidrógeno que puede ser generado mediante la polimerización, tales como hidróxido de sodio, fosfato trisódico, y trietilamina, catalizadores de acilación, y los compuestos que presentan un parámetro de solubilidad de 8 a 14 (cal/cm^{3})^{1/2} que se presentan en el documento JP-A-8-224452.
Tras la aplicación de la solución acuosa a una película de soporte poroso, esta película de soporte poroso es puesta en contacto con una solución orgánica que contiene el ingrediente de ácido polifuncional. Aunque el periodo de este contacto no está particularmente limitado, es de preferentemente 2 a 600 segundos, más preferentemente 4 a 120 segundos.
Resulta preferido en la presente invención que tras el contacto con la solución orgánica, sea eliminado el solvente orgánico en exceso que permanece en la película de soporte poroso y que la película formada sobre la película de soporte poroso sea calentada y secada a 100ºC o más para formar una película fina. Tratando así térmicamente la película formada, pueden mejorarse la resistencia mecánica, la resistencia térmica, y otras propiedades de la película. La temperatura de calentamiento es más preferentemente de 100 a 200ºC, todavía más preferentemente de 100 a 150ºC. El periodo de calentamiento es de preferentemente 30 segundos a 10 minutos, más preferentemente de 1 a 7 minutos.
El espesor de la película fina así conformada es generalmente de 0,05 a 2 \mum, preferentemente 0,1 a 1 \mum.
La membrana semipermeable compuesta obtenida combina una capacidad de rechazo a las sales elevada y un flujo de permeación elevado y resulta especialmente excelente en su capacidad de rechazo a las sustancias no cargadas. Esta membrana semipermeable compuesta puede ser utilizada ventajosamente en los ámbitos en los que resulte necesaria el agua limpia, tales como la conversión de agua salobre, agua de mar, o similares, en agua dulce mediante la desalinización y la producción del agua ultrapura necesaria para la producción de semiconductores.
La presente invención se describirá con mayor detalle haciendo referencia a los ejemplos siguientes. Los valores del rechazo de cloruro sódico (%) y de rechazo del IPA (%) representados en los ejemplos, etc., fueron calculados utilizando la ecuación siguiente.
Rechazo de cloruro sódico
Rechazo (%) = {1-[(concentración de cloruro sódico en agua permeada) / (concentración de cloruro sódico en agua sin tratar)]} x 100
\vskip1.000000\baselineskip
Rechazo de IPA
Rechazo (%) = {1-[(concentración de IPA en agua permeada) / (concentración de IPA en agua sin tratar)]} x 100
Ejemplo 1
Se mezclaron de manera conjunta tres partes en peso de m-fenilendiamina, 0,25 partes en peso de laurilsulfato sódico, 5,5 partes en peso de ácido bencensulfónico (0,35 N), 1,4 partes en peso de hidróxido de sodio (0,35 N), 20 partes en peso de alcohol isopropílico, y 69,85 partes en peso de agua para preparar un solución acuosa (pH: 7,2). Esta solución acuosa se aplicó a una película de soporte poroso (membrana de ultrafiltración). La solución acuosa en exceso se eliminó para formar una película sobre la película de soporte poroso. Se aplicó a la película una solución de isooctano que contiene 0,2% en peso de cloruro de trimesoilo. La solución de isooctano en exceso se eliminó, y esta película de soporte se mantuvo en un horno de secado a 120ºC durante 2 minutos para formar una película fina sobre la película de soporte poroso. Se obtuvo así una membrana semipermeable compuesta.
La membrana semipermeable compuesta producida se utilizó para realizar una prueba de permeación en la que se trataron 500 mg/l de la solución de cloruro sódico acuosa como agua sin tratar en condiciones de una temperatura de 25ºC, un pH de 6,5, y una presión de 0,75 MPa. Como resultado, el rechazo de cloruro sódico fue de 99,1% y el flujo de permeación fue de 1,4 m^{3}/(m^{2}/día). Además, se trataron 500 ppm de la solución de alcohol isopropílico acuosa (IPA) como agua sin tratar en una prueba de permeación en condiciones de una temperatura de 25ºC, un pH de 6,5, y una presión de 0,75 MPa. Como resultado, el rechazo de IPA fue de 83% y el flujo de permeación fue de 1,4 m^{3}/(m^{2}/día).
Ejemplo 2
Se mezclaron conjuntamente tres partes en peso de m-fenilendiamina, 0,25 partes en peso de laurilsulfato sódico, 2,1 partes en peso de ácido acético (0,35 N), 1,4 partes en peso de hidróxido de sodio (0,35 N), 20 partes en peso de alcohol isopropílico, y 73,25 partes en peso de agua para preparar una solución acuosa (Ph: 6,6). Salvo esto, se obtuvo una membrana semipermeable compuesta de la misma manera que en el ejemplo 1. La membrana semipermeable compuesta producida se utilizó para realizar la prueba de permeación mediante el mismo procedimiento que en el ejemplo 1. Como resultado, el rechazo de cloruro sódico fue de 99,2% y el flujo de permeación fue de 1,3 m^{3}/(m^{2}/día). Además, el rechazo de IPA fue de 84% y el flujo de permeación fue de 1,3 m^{3}/(m^{2}/día).
Ejemplo 3
Se mezclaron conjuntamente tres partes en peso de m-fenilendiamina, 0,25 partes en peso de laurilsulfato sódico, 3,3 partes en peso de ácido metansulfónico (0,35 N), 1,4 partes en peso de hidróxido de sodio (0,35 N), 20 partes en peso de alcohol isopropílico, y 72,05 partes en peso de agua para preparar una solución acuosa (pH: 6,1). Salvo esto, se obtuvo una membrana semipermeable compuesta de la misma manera que en el ejemplo 1. La membrana semipermeable compuesta producida se utilizó para realizar las pruebas de permeación mediante el mismo procedimiento que en el ejemplo 1. Como resultado, el rechazo de cloruro sódico fue de 99,2% y el flujo de permeación fue de 1,5 m^{3}/(m^{2}/día). Además, el rechazo de IPA fue de 80% y el flujo de permeación fue de 1,5 m^{3}/(m^{2}/día).
Ejemplo 4
Se mezclaron conjuntamente tres partes en peso de m-fenilendiamina, 0,25 partes en peso de laurilsulfato sódico, 8,0 partes en peso de ácido canforsulfónico (0,35 N), 1,4 partes en peso de hidróxido de sodio (0,35 N), 20 partes en peso de alcohol isopropílico, y 67,35 partes en peso de agua para preparar una solución acuosa (pH: 6,2). Salvo esto, se obtuvo una membrana semipermeable compuesta de la misma manera que en el ejemplo 1. La membrana semipermeable compuesta producida se utilizó para realizar pruebas de permeación mediante el mismo procedimiento que en el ejemplo 1. Como resultado, el rechazo de cloruro sódico fue de 99,1% y el flujo de permeación fue de 1,3 m^{3}/(m^{2}/día). Además, el rechazo de IPA fue de 83% y el flujo de permeación fue de 1,3 m^{3}/(m^{2}/día).
Ejemplo 5
Se mezclaron conjuntamente tres partes en peso de m-fenilendiamina, 0,25 partes en peso laurilsulfato sódico, 5,5 partes en peso de ácido bencenosulfónico (0,35 N), 2,0 partes en peso de hidróxido de sodio (0,35 N), 20 partes en peso de alcohol isopropílico, y 69,25 partes en peso de agua para preparar una solución acuosa (pH: 6,3). Salvo esto, se obtuvo una membrana semipermeable compuesta de la misma manera que en el ejemplo 1. La membrana semipermeable compuesta producida se utilizó para realizar las pruebas de permeación mediante el mismo procedimiento que en el ejemplo 1. Como resultado, el rechazo de cloruro sódico fue de 99,1% y el flujo de permeación fue de 1,1 m^{3}/(m^{2}/día). Además, el rechazo de IPA fue de 79% y el flujo de permeación fue de 1,1 m^{3}/(m^{2}/día).
Ejemplo 6
Se mezclaron conjuntamente tres partes en peso de m-fenilendiamina, 0,25 partes en peso de laurilsulfato sódico, 5,5 partes en peso de ácido bencenosulfónico (0,35 N), 0,8 partes en peso de hidróxido de litio (0,35 N), 20 partes en peso de alcohol isopropílico, y 70,45 partes en peso de agua para preparar una solución acuosa (pH: 9,7). Salvo esto, se obtuvo una membrana semipermeable compuesta de la misma manera que en el ejemplo 1. La membrana semipermeable compuesta producida se utilizó para realizar pruebas de permeación mediante el mismo procedimiento que en el ejemplo 1. Como resultado, el rechazo de cloruro sódico fue de 99,2% y el flujo de permeación fue de 1,0 m^{3}/(m^{2}/día). Además, el rechazo de IPA fue de 85% y el flujo de permeación fue de 1,0 m^{3}/(m^{2}/día).
Ejemplo de referencia 1
Se mezclaron conjuntamente tres partes en peso de m-fenilendiamina, 0,25 partes en peso de laurilsulfato sódico, 5,5 partes en peso de ácido bencenosulfónico (0,35 N), 1,4 partes en peso de hidróxido sódico (0,35 N), 3,5 partes en peso de trietilamina, 20 partes en peso de alcohol isopropílico, y 66,35 partes en peso de agua para preparar una solución acuosa (pH: 12,0). Salvo esto, se obtuvo una membrana semipermeable compuesta de la misma manera que en el ejemplo 1. La membrana semipermeable compuesta producida se utilizó para realizar las pruebas de permeación mediante el mismo procedimiento que en el ejemplo 1. Como resultado, el rechazo de cloruro sódico fue de 99,2% y el flujo de permeación fue de 0,7 m^{3}/(m^{2}/día). Además, el rechazo de IPA fue de 80% y el flujo de permeación fue de 0,7 m^{3}/(m^{2}/día). Esta membrana semipermeable compuesta presentó un flujo de permeación inferior al obtenido en el ejemplo 1.
Ejemplo comparativo 1
Se mezclaron conjuntamente tres partes en peso de m-fenilendiamina, 0,25 partes en peso de laurilsulfato sódico, 5,5 partes en peso de ácido bencenosulfónico (0,35 N), 20 partes en peso de alcohol isopropílico, y 71,25 partes en peso de agua para preparar una solución acuosa (pH: 3,0). Salvo esto, se obtuvo una membrana semipermeable compuesta de la misma manera que en el ejemplo 1. La membrana semipermeable compuesta producida se utilizó para realizar pruebas de permeación mediante el mismo procedimiento que en el ejemplo 1. Como resultado, el rechazo de cloruro sódico fue de 27% y el flujo de permeación fue de 3,8 m^{3}/(m^{2}/día). Además, el rechazo de IPA fue de 10% y el flujo de permeación fue de 3,9 m^{3}/(m^{2}/día). Esta membrana semipermeable compuesta fue considerablemente inferior en el rechazo del cloruro sódico y el rechazo de IPA a los obtenidos en el ejemplo 1.
Ejemplo comparativo 2
Se mezclaron conjuntamente tres partes en peso de m-fenilendiamina, 0,25 partes en peso de laurilsulfato sódico, 5,5 partes en peso de ácido bencenosulfónico (0,35 N), 3,5 partes en peso de trietilamina (0,35 N), 20 partes en peso de alcohol isopropílico, y 67,75 partes en peso de agua para preparar una solución acuosa. Salvo esto, se obtuvo una membrana semipermeable compuesta de la misma manera que en el ejemplo 1. La membrana semipermeable compuesta producida se utilizó para realizar pruebas de permeación mediante el mismo procedimiento que en el ejemplo 1. Como resultado, el rechazo de cloruro sódico fue de 99,1% y el flujo de permeación fue de 1,4 m^{3}/(m^{2}/día). Además, el rechazo de IPA fue de 77% y el flujo de permeación fue de 1,4 m^{3}/(m^{2}/día). Esta membrana semipermeable compuesta fue igual en el rechazo del cloruro sódico pero inferior en el rechazo de IPA a la membrana semipermeable compuesta obtenida en el ejemplo 1.
Ejemplo comparativo 3
Se mezclaron conjuntamente tres partes en peso de m-fenilendiamina, 0,25 partes en peso de laurilsulfato sódico, 1,3 partes en peso de ácido clorhídrico (0,35 N), 1,4 partes en peso de hidróxido de sodio (0,35 N), 20 partes en peso de alcohol isopropílico, y 74,05 partes en peso de agua para preparar una solución acuosa (pH: 5,5). Salvo esto, se obtuvo una membrana semipermeable compuesta de la misma manera que en el ejemplo 1. La membrana semipermeable compuesta producida se utilizó para realizar pruebas de permeación mediante el mismo procedimiento que en el ejemplo 1. Como resultado, el rechazo de cloruro sódico fue de 99,1% y el flujo de permeación fue de 0,8 m^{3}/(m^{2}/día). Además, el rechazo de IPA fue de 77% y el flujo de permeación fue de 0,8 m^{3}/(m^{2}/día). Esta membrana semipermeable compuesta presentó un flujo de permeación muy inferior al obtenido en el ejemplo 1.
Ejemplo de referencia 2
Se obtuvo una membrana semipermeable compuesta de la misma manera que en el ejemplo 1, con la excepción de que se añadieron 6,3 partes en peso de bencenosulfonato de sodio en lugar del ácido bencenosulfónico y el hidróxido de sodio (el pH de la solución acuosa resultante fue de 7,0). La membrana semipermeable compuesta producida se utilizó para realizar las pruebas de permeación mediante el mismo procedimiento que en el ejemplo 1. Como resultado, el rechazo de cloruro sódico fue de 99,3% y el flujo de permeación fue de 0,8 m^{3}/(m^{2}/día). Además, el rechazo de IPA fue de 81% y el flujo de permeación fue de 0,8 m^{3}/(m^{2}/día).
1

Claims (4)

1. Procedimiento para la producción de una membrana semipermeable compuesta que comprende la formación, sobre una superficie de una película de soporte poroso, una película fina que comprende una resina de poliamida obtenida mediante la reacción de un ingrediente de amina polifuncional con un ingrediente de ácido polifuncional seleccionado de entre haluros de ácido polifuncional y anhídridos de ácido polifuncional, presentando cada uno dos o más grupos carbonilo reactivos en presencia de por lo menos un hidróxido de metal alcalino y un ácido orgánico, en el que la película fina es formada poniendo en contacto una solución acuosa preparada mezclando por lo menos el ingrediente de amina polifuncional, el hidróxido de metal alcalino, el ácido orgánico, y el agua con una solución orgánica que contiene el ingrediente de ácido polifuncional para provocar la polimerización interfacial, en el que la razón de la normalidad del hidróxido de metal alcalino a la del ácido orgánico que debe mezclarse con el mismo (hidróxido de metal alcalino/ácido orgánico) es de 1,2/l a 0,9/l, y en el que la solución acuosa presenta un pH
de 5 a 11.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que la película fina es calentada a 100ºC o más.
3. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el ácido orgánico contiene por lo menos uno de entre un grupo sulfo y un grupo carboxilo.
4. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el ácido orgánico es un ácido orgánico que no presenta un grupo alquilo de cadena larga que presenta 6 o más átomos de carbono.
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