FI71493B - FOLIE FOER SEPARATION AV FLYTANDE ELLER GASFORMIGA FLERKOMPONENTSYSTEM FOERFARANDE FOER DESS FRAMSTAELLNING OCH DESS ANVAENDNING I MEMBRANSEPARATIONSANORDNINGAR - Google Patents
FOLIE FOER SEPARATION AV FLYTANDE ELLER GASFORMIGA FLERKOMPONENTSYSTEM FOERFARANDE FOER DESS FRAMSTAELLNING OCH DESS ANVAENDNING I MEMBRANSEPARATIONSANORDNINGAR Download PDFInfo
- Publication number
- FI71493B FI71493B FI824184A FI824184A FI71493B FI 71493 B FI71493 B FI 71493B FI 824184 A FI824184 A FI 824184A FI 824184 A FI824184 A FI 824184A FI 71493 B FI71493 B FI 71493B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- membrane
- profiling
- film according
- elements
- film
- Prior art date
Links
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims description 15
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 84
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 24
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 23
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 7
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 claims description 5
- 208000037516 chromosome inversion disease Diseases 0.000 claims description 3
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 claims description 3
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 claims description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 2
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 2
- 239000012815 thermoplastic material Substances 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 6
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 238000000614 phase inversion technique Methods 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 3
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N Ethenol Chemical compound OC=C IMROMDMJAWUWLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005054 agglomeration Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 1
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 229920003086 cellulose ether Polymers 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 210000003127 knee Anatomy 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 1
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 230000008719 thickening Effects 0.000 description 1
- 238000003260 vortexing Methods 0.000 description 1
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/06—Flat membranes
- B01D69/061—Membrane bags or membrane cushions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/06—Flat membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/08—Flat membrane modules
- B01D63/082—Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/10—Spiral-wound membrane modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D65/00—Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
- B01D65/08—Prevention of membrane fouling or of concentration polarisation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
- B01D69/107—Organic support material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/14—Specific spacers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2321/00—Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
- B01D2321/20—By influencing the flow
- B01D2321/2008—By influencing the flow statically
- B01D2321/2016—Static mixers; Turbulence generators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/08—Patterned membranes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Degasification And Air Bubble Elimination (AREA)
Description
1 714931 71493
Kalvo nestemäisten tai kaasumaisten monikomponenttijärjestelmien erottelua varten, menetelmä sen valmistamiseksi ja sen käyttö membraanierotuslaitteissa 5 Keksintö kohdistuu kalvoon, jota käytetään yhden ai neen tai sen osan erottamiseen liuoksista tai muista nestemäisistä tai kaasumaisista monikomponenttijärjestelmistä, sekä menetelmään sen valmistamiseksi ja sen käyttöön, spiraali- tai kerrosrakenteen omaavissa membraanierotuslait-10 teissä.The invention relates to a film used for separating one or part of a substance from solutions or other liquid or gaseous multicomponent systems, and to a process for its preparation and use in a spiral or layered system for the separation of liquid or gaseous multicomponent systems. membrane separation devices-10 in roads.
Ennestään tunnetaan puoliläpäisevien membraanien käyttö yksittäisten aineosien erottamiseksi erilaisista nestemäisistä seoksista, erikoisesti liuoksista. Puoliläpäiseviä membraaneja käytetään siten esimerkiksi nestemäisten aine-15 osien erottamiseksi nesteseoksesta, kaasumaisten aineosien erottamiseksi kaasuseoksesta ja nestemäisten liuottimien erottamiseksi näitä liuottimia ja siihen liuotettua ainetta sisältävästä seoksesta. Näiden erotusmenetelmien käyttö kasvaa jatkuvasti erikoisesti sulattoman veden valmistuksen 20 yhteydessä meri- ja suolapitoisesta vedestä.It is already known to use semipermeable membranes to separate individual components from various liquid mixtures, especially solutions. Thus, semipermeable membranes are used, for example, to separate liquid components from a liquid mixture, to separate gaseous components from a gas mixture, and to separate liquid solvents from a mixture containing these solvents and a substance dissolved therein. The use of these separation methods is constantly increasing, especially in connection with the production of defrost water from seawater and saline water.
Materiaali, josta nämä puoliläpäisevät kalvot muodostuvat, on useimmiten orgaaninen polymeeri, kuten esimerkiksi selluloosa-asetaatti, joka tosin täytyy muotoilla erittäin ohueksi ja jonka repeämislujuus siten on erittäin heik-25 ko. Täten on tavallista rakenteellisesti heikon kalvomate-riaalin suojaamiseksi muodonmuutosta tai vahingoittumista vastaan hydraulisen paineen tai mekaanisen vaikutuksen aiheuttamana varustaa se kantaja- tai tukimateriaalilla. Näitä kantajamateriaaleja on esitetty esimerkiksi DE-patentis-30 sa nro 26 55 014 ja muodostuvat ne useimmiten huokoisesta mutta lujasta, kangasmaisesta materiaalista. Muita puoli-läpäiseviä membraaneja ja menetelmiä niiden valmistamiseksi on esitetty julkaisuissa DE-OS 24 53 128 ja DE-AS 23 42 226.The material from which these semipermeable films are formed is most often an organic polymer, such as cellulose acetate, which, however, must be shaped very thin and thus has a very low tear strength. Thus, in order to protect a structurally weak film material against deformation or damage caused by hydraulic pressure or mechanical action, it is common to provide it with a carrier or support material. These carrier materials are disclosed, for example, in DE Patent No. 30,555,014 and are mostly composed of a porous but strong, fabric-like material. Other semipermeable membranes and methods for their preparation are described in DE-OS 24 53 128 and DE-AS 23 42 226.
Erotettaessa nestemäisiä aineosia nesteseoksista 35 on eräs käyttöparametri, joka vaikuttaa saatavaan läpäisy-määrään, syötetyn nestemäärän kanssa kosketukseen joutuva _ - ΤΓ 2 71493 membraanin kokonaispinta-ala. Mahdollisimman suuren membraanin pinta-alan saamiseksi tilavuusyksikköä kohti on esitetty lukuisia laitteita, jotka sisältävät membraa-nimateriaalista valmistettuja membraanipinoja, membraani-5 pusseja tai kierrettyjä putkia. Kierukkamaisia membraani-erotuslaitteita on esitetty esimerkiksi julkaisuissa DE-AS 14 42 366, DE-AS 14 42 420 ja DE-AS 15 17 915.When separating the liquid components from the liquid mixtures 35, one operating parameter which affects the amount of permeability obtained is the total surface area of the membrane in contact with the amount of liquid fed. In order to obtain the largest possible membrane surface area per unit volume, numerous devices have been proposed which include membrane stacks made of membrane material, membrane-5 bags or twisted tubes. Helix-like membrane separation devices are described, for example, in DE-AS 14 42 366, DE-AS 14 42 420 and DE-AS 15 17 915.
Membraanin hyötypinta-alalla ei kuitenkaan membraa-nierotuslaitteen muodostamista varten yksin ole ratkai-10 sevaa merkitystä, vaan toisena parametrina on tällöin otettava huomioon membraanipinnan ylivirtauksen luonne. Optimaalisesti ohjatut virtaukset estävät kasaumien muodostumisen membraanille, mitkä voivat aiheuttaa tukkeutumia, pienentävät konsentraatiopolarisaatiota aktiivisella 15 membraanikerroksella minimiinsä ja takaavat maksimaalisen läpikulun. Virtausteiden muodostamiseksi, joissa neste voi membraanilla virrata, sijoitetaan siten välilevyjä (niinsanottuja välikkeitä) kerrostettuun tai käämittyyn membraanierotuslaitteeseen. Näitä välikkeitä on esitet-20 ty esimerkissä julkaisussa DE-OS 28 29 893.However, the useful surface area of the membrane is not decisive for the formation of the membrane separation device alone, but the second parameter must then take into account the nature of the overflow of the membrane surface. Optimally controlled flows prevent the formation of agglomerations on the membrane, which can cause blockages, minimize concentration polarization in the active membrane layer, and ensure maximum throughput. To create flow paths in which the liquid can flow through the membrane, spacers (so-called spacers) are thus placed in a layered or wound membrane separation device. These spacers are shown in the example in DE-OS 28 29 893.
Kaikille näille tunnetuille kerrostetuille tai kierukkamaisesti käämityille rakennemuodoille on yhteistä se, että niissä käytetään sileän, tasaisen pinnan omaa-via membraanikalvoja, jotka on yhdistetty laajasilmäis-25 ten, kangasmaisten välikkeiden kanssa, nesteen saapumisen takaamiseksi membraanin pinnalle. Tämäntapainen välilevy ei suorita tunnetuissa rakenteissa yksinomaan etäisyyden säilyttävää toimintaa, vaan vaikuttaa lisäksi myös virtauksen keskeyttäjänä ja pyörteisyyden edistäjänä, 30 koska se on valmistettu kuitukudonnaiseksi, jossa kuitujen välissä on aukkoja ja kuitujen risteyspisteiden muodostamia paksunnoksia. Pyörteisyyden avulla vähennetään toisaalta pyrkimystä kasaumien muodostumiseksi memb-raanille, mutta toisaalta muodostuu alueita, joissa läpi-35 virtaus on riittämätön ja laitteen virtausvastus kokonai- 3 71493 suudessaan on verrattain suuri. Tasaista laminaarista virtausta, joka konsentraatiopolarisaation estämiseksi on edullinen, ei siten voida muodostaa sileiden memb-raanien ja välimatkan säilyttäjien tunnettujen yhdistel-5 mien avulla. Myös etäisyyden säilyttävän kerroksen sijoittaminen tekee kierukka- tai kerrosmaisesti muodostettujen mentoraanieroituslaitteiden valmistamisen monimutkaiseksi ja nostaa siten valmistuskustannuksia. Toinen mahdollisuus virtausteiden muodostamiseksi kerrostettuihin 10 tai käämittyihin membraanieroituslaitteisiin on esitetty julkaisussa DE-OS 27 22 025. Siinä esitetään membraani-yksikkö, jonka tukikerroksessa ja sille levitetyssä puoliläpäisevässä membraanissa on profilointi. Tällöin voidaan membraaniyksikköä kerrostettaessa tai käämittäes-15 sä kierukkamaiseksi luopua etäisyyden säilyttävästä osasta, koska virtaustiet kerrosten väliin muodostuvat tukimateriaalin profiloinnin vaikutuksesta. Nämä membraani-yksiköt soveltuvat kuitenkin vain määrättyihin adsorptio-menetelmiin, esimerkiksi lääketieteessä ja muutoinkin muo-20 dostuu siten valmistettuihin membraaniyksiköihin verrattain suuripintaisia, kohonneita alueita, joiden vaikutus muissa sovellutuksissa konsentraatiopolarisaation pienentämiseen useimmiten on riittämätön.What all of these known layered or helically wound designs have in common is the use of smooth, flat-faced membrane films combined with wide-eyed, fabric-like spacers to ensure that liquid enters the membrane surface. In known structures, such a spacer not only performs a distance-maintaining function, but also acts as a flow interrupter and turbulence promoter, 30 because it is made of a fibrous web with openings between the fibers and thickenings formed by the intersections of the fibers. The vortexing reduces, on the one hand, the tendency for clumps to form on the membrane, but, on the other hand, creates areas where the flow through is insufficient and the flow resistance of the device as a whole is relatively high. Thus, a uniform laminar flow, which is preferred to prevent concentration polarization, cannot be formed by known combinations of smooth membranes and spacers. The placement of the distance-maintaining layer also complicates the manufacture of helically or layered mentor separation devices and thus increases the manufacturing cost. Another possibility for forming flow paths for layered or wound membrane separation devices is disclosed in DE-OS 27 22 025. It discloses a membrane unit with a profiling layer in the support layer and in the semipermeable membrane applied to it. In this case, when depositing or winding the membrane unit in a helical manner, the distance-maintaining part can be dispensed with, since the flow paths between the layers are formed by the profiling of the support material. However, these membrane units are only suitable for certain adsorption methods, for example in medicine and otherwise form relatively large, elevated areas relative to the membrane units thus prepared, which in other applications are often insufficient to reduce concentration polarization.
Keksinnön tehtävänä on siten kalvon valmistaminen, 25 joka tekee mahdolliseksi kerrosmaisten tai kierukkamai-sesti muodostettujen membraanierotuslaitteiden valmistamisen, jotka soveltuvat nestemäisten tai kaasumaisten monikomponenttijärjestelmien erotukseen ja jotka yksinkertaistuvat erillisen etäisyyden muodostavan kerroksen 30 jäädessä pois ja samanaikaisesti saavutetaan parantuneet virtausolosuhteet membraanikerrosten välitiloihin ja tällöin poistetaan etukäteen esiprofiloidun kantaja-materiaalin haitat.It is therefore an object of the invention to provide a film which makes it possible to produce layered or helically formed membrane separation devices suitable for the separation of liquid or gaseous multicomponent systems which are simplified by omitting the spaced-apart layer 30 Disadvantages of the material.
Tämä tehtävä ratkaistaan kalvon avulla, erikoisesti 35 nestemäisten tai kaasumaisten monikomponenttijärjestelmien . ___ -· - ΤΓ-.This task is solved by means of a membrane, especially in 35 liquid or gaseous multicomponent systems. ___ - · - ΤΓ-.
4 71493 erottelua varten, mikä kalvo muodostuu tasomaisesta puoli-läpäisevästä membraanista, joka on sijoitettu virtaavia väliaineita läpäisevälle, molemmilta pinnoiltaan sileälle tu-kikerrokselle, jolloin kalvon sillä pinnalla, joka ei ole 5 tukialustaa vastassa, on profilointi. Tämä profilointi on muodostettu suulakepuristettavaa termoplastista tekoainetta olevista, poikkileikkauskeltaan ympyrän tai suorakulmien muotoisista säikeistä koostuvista profilointielementeistä, jotka säikeet on sijoitettu yhdensuuntaisesti toisiinsa 10 nähden.4 71493 for separation, which film consists of a planar semi-permeable membrane placed on a support layer permeable to flowing media, smooth on both surfaces, the surface of the film not facing the support substrates having profiling. This profiling is formed by profiling elements of extrudable thermoplastic active material consisting of strands of circular or rectangular cross-section, which strands are arranged parallel to one another.
Keksinnön erikoisessa toteutusmuodossa muodostetaan profilointi profiilin muodostavien osien avulla, jotka on joko kiinnitetty membraanikalvon sileään pintaan kiinteästi (katso kuvaa 1) tai upotettu osaksi membraanikalvoon, mutta 15 jotka kuitenkin tulevat siitä esiin (kuva 2) tai ovat siten kiinnitetyt paikalleen tukialustan ja membraanikerroksen väliin, että ne sijaitsevat tukialustalla membraanikalvon peittäminä.In a particular embodiment of the invention, profiling is formed by profile-forming parts which are either fixedly fixed to the smooth surface of the membrane film (see Figure 1) or partially embedded in the membrane film, but which nevertheless protrude therefrom (Figure 2) or are fixed in place between the support and the membrane layer. they are located on a support covered by a membrane film.
Puoliläpäisevä membraani voi muodostua tähän tarkoi-20 tukseen ennestään käytetystä materiaalista, kuten esimerkiksi regeneroidusta selluloosasta, selluloosaestereistä, selluloosaeettereistä, hiilihydraattigeeleistä, polvpepti-deistä, proteiineista, polyamideista, polysulfonista, möh-kälekopolymeereistä polykarbonaatin kanssa, akryylihapon 25 tai metakryylihapon johdannaisten kuten nitriilin ja esterin polymeereistä tai kopolymeereista tai polymeereistä tai kopolymeereista vinyylialkoholin kanssa. Puoliläpäise- -4 vän membraanin huokoskoko on alueella 2·10 -10 mikrometriä.The semipermeable membrane may be formed from a material previously used for this purpose, such as regenerated cellulose, cellulose esters, cellulose ethers, carbohydrate gels, knee peptides, proteins, polymers of acidic acid and polyaconate, polysulfone, polyaculonate or copolymers or polymers or copolymers with vinyl alcohol. The pore size of the semipermeable -4 membrane is in the range of 2 · 10 -10 micrometers.
Puoliläpäisevä membraani sijaitsee edullisesti vir-30 tauskykyistä väliainetta läpäisevällä tukikerroksella, joka vastaanottaa läpäisseen aineen ja sen johdannaiset. Sitä käytetään myös membraanin lujittamiseen ja tukemiseen siten, että membraania voidaan käsitellä helposti ja vältetään membraanin vahingoittuminen. Puoliläpäisevää membraa-35 nia voidaan kuitenkin käyttää yhtä hyvin ilman tukimateriaalia .The semipermeable membrane is preferably located on a support layer permeable to the flowable medium, which receives the permeable substance and its derivatives. It is also used to strengthen and support the membrane so that the membrane can be handled easily and damage to the membrane is avoided. However, the semipermeable membrane-35 can be used just as well without a support material.
5 714935,71493
Tukikerros on molemmilta puoliltaan sileä ja muodostuu se esimerkiksi paperista/ kudonnaisesta, karstaharsosta tai muovia tai metallia olevasta silmukkaverkosta. Myös huokoista tai imukykyistä materiaalia olevia levyjä tai kal-5 voja voidaan käyttää; ne muodostuvat esimerkiksi sintratus-ta polyetyleenistä, mutta myös imukykyisestä vaahtomuovista, erikoisesti regeneroidusta selluloosasta, joka tunnetaan imuliinamateriaalina. Termillä sileä ymmärretään, että pinnat sijaitsevat kulloinkin yhdessä ainoassa tasossa, so.The support layer is smooth on both sides and consists of, for example, paper / woven, carded gauze or a mesh of plastic or metal. Sheets or films of porous or absorbent material may also be used; they consist, for example, of sintered polyethylene, but also of an absorbent foam, in particular regenerated cellulose, known as an absorbent material. The term smooth is understood to mean that the surfaces are in each case in a single plane, i.
10 mitään ulokkeita ei esiinny.10 no protrusions present.
Sovellutuksia varten, joissa vaaditaan erittäin tiiviitä membraaniyksiköitä, voidaan tukikerros jättää pois niin, että käytetään vain membraania ja profilointiosia. Profiloinnin muodostavat osat muodostavat suulakepuristet-15 tavasta termplastisesta tekoaineesta, joka pystyy kiinnittymään kestävästi membraaniin vaikuttamatta haitallisesti sen muihin ominaisuuksiin; edullisia ovat esimerkiksi polyamidi, polyesterit, polyetyleeni tai polypropyleeni. Näistä materiaaleista voidaan membraanin pinnalle suulakepuristaa 20 esimerkiksi pyöreän tai suorakulmaisen poikkileikkauksen omaavia säikeitä, jotka voidaan myös kiinnittää siihen hitsaamalla, liimaamalla tai muulla tavalla tai keksinnön muissa toteutusmuodoissa nämä säikeet voidaan osaksi upottaa membraanikalvoon tai ne voidaan kiinnittää paikalleen tuki-25 alustan ja membraanikalvon väliin. Nämä säikeet voivat olla kiinnitettyjä koko kosketuspinnaltaan alustaan tai vain yksittäisiltä, erillisiltä alueilta. Säikeiden levitys voi olla yhtenäinen tai katkonainen, jolloin säikeet voivat muodostua myös peräkkäisten, pistemäisten kohoumien ketjuis-30 ta. Edullisesti sijoitetaan nämä säikeet tai pisteketjut yhdensuuntaisiksi keskenään, jolloin kalvoa kerrostettaessa tai käämittäessä voidaan muodostaa kanavia, joiden lävitse erotettava seos voi virrata. Profiilin muodostavat osat voivat olla myös kaarevia.For applications where very tight membrane units are required, the support layer can be omitted so that only the membrane and profiling parts are used. The profiling components are made of an extruded thermoplastic resin capable of permanently adhering to the membrane without adversely affecting its other properties; preferred are, for example, polyamide, polyesters, polyethylene or polypropylene. Of these materials, strands having a round or rectangular cross-section, for example, may be extruded onto the membrane surface, which may also be attached to it by welding, gluing or otherwise, or in other embodiments of the invention, these strands may be partially embedded in the membrane film. These strands may be attached over the entire contact surface to the substrate or only from individual, discrete areas. The application of the strands can be continuous or intermittent, in which case the strands can also be formed by chains of successive, point-like protrusions. Preferably, these strands or dotted chains are arranged parallel to each other, so that channels can be formed during the deposition or winding of the film, through which the mixture to be separated can flow. The parts forming the profile can also be curved.
6 71493 Tämän keksinnön seuraavina kohteina ovat menetelmät keksinnön mukaisten kalvojen valmistamiseksi. Ensimmäisessä menetelmässä valetaan liuosta, joka sisältää membraanin muodostamiseen pystyvää materiaalia, profiloidulle alustal-5 le ja muutetaan faasininversiomenetelmän avulla membraaniksi. Faasininversiomenetelmässä annetaan saostavan nesteen vaikuttaa nestemäiseen kerrokseen, jolloin membraanin muodostava materiaali koaguloituu. Nesteen poistamisen jälkeen poistetaan membraani vetämällä profiloinnilla varustetulta 10 alustalta ja sisältää se tällöin profilointeja, jotka ovat negatiivisia membraanipinnan suhteen. Alustaa, jolle membraaninmuodostavaa materiaalia valetaan, kutsutaan ir-roitusmateriaaliksi, koska sitä voidaan käyttää toistuvasti. Tällöin saadaan tukialustan sisältämättömiä profiloitu-15 ja membraaneja.6 71493 Further objects of the present invention are methods for making the films of the invention. In the first method, a solution containing a material capable of forming a membrane is poured onto a profiled substrate and converted into a membrane by a phase inversion method. In the phase inversion method, the precipitating liquid is allowed to act on the liquid layer, whereby the membrane-forming material coagulates. After removal of the liquid, the membrane is removed by pulling from the profiled substrate 10 and then contains profiles that are negative with respect to the membrane surface. The substrate on which the membrane-forming material is cast is called a release material because it can be used repeatedly. In this case, profiled-15 and membranes without a support are obtained.
Seuraavassa menetelmässä keksinnön mukaisten kalvojen valmistamiseksi kehrätään liuosta, joka sisältää membraanin muodostamiseen pystyvää materiaalia, suuttimen lävitse, jossa on rako, jonka toinen reuna on suora ja toinen reuna 20 on varustettu profiloinnilla, saostuskylpyyn ja muutetaan faasininversiomenetelmällä membraaniksi. Myös tällöin suoritetaan faasininversiomenetelmä siten, että membraanin muodostamiseen pystyvän materiaalin koaguloinnin jälkeen neste poistetaan ja siten saadaan kantajaa sisältämätön memb-25 raani.In the following method for preparing the films of the invention, a solution containing a membrane-forming material is spun through a nozzle having a slit with one edge straight and the other edge 20 profiled into a precipitation bath and converted to a membrane by a phase inversion method. Also in this case, the phase inversion method is carried out in such a way that, after coagulation of the material capable of forming the membrane, the liquid is removed and thus a carrier-free membrane is obtained.
Jos suuttimesta saatu puriste sijoitetaan suoraan virtauskykyistä väliainetta läpäsevälle tukialustalle ja suoritetaan faasininversiokäsittely, saadaan kalvo, joka muodostuu membraanikerroksesta, jonka pinnalla on profi-30 lointi ja joka sijaitsee tukikerroksella.If the extrudate obtained from the nozzle is placed directly on a support medium permeable to a flowable medium and a phase inversion treatment is performed, a film consisting of a membrane layer having a profiling surface and located on the support layer is obtained.
Seuraavassa menetelmässä keksinnön mukaisen kalvon valmistamiseksi sijoitetaan profiilin muodostavat osat membraanin pinnalle, joka haluttaessa on liitetty tukimateriaaliin ja kiinnitetään siihen lujasti. Tämä voi tapah-35 tua, esimerkiksi suulakepuristumenetelmän avulla, jossa lämpömuovautuvaa muovimateriaalia suulakepuristetaan sulassa nestemäisessä tilassa esimerkiksi säikeenä membraanin 1 71493 pinnalle ja joka jähmettyessään kiinnittyy membraanimateri-aaliin tai profiilin muodostavien osien esipuristettu lämpö-muovautuva muovimateriaali kiinnitetään liimaamalla membraa-nin pinnalle. Liimana käytetään edullisesti sulateliima-5 aineita; nämä voivat olla polyetyleeniä, polypropyleeniä, polyuretaania sekä luonnosta saatavia tai keinotekoisia tunnettuja vahoja.In the following method for producing the film according to the invention, the profile-forming parts are placed on the surface of the membrane, which, if desired, is connected to the support material and firmly attached to it. This can be done, for example, by an extrusion process in which a thermoplastic material is extruded in a molten liquid state, for example as a filament on the surface of a membrane 171493, and which solidifies on the membrane material. Hot melt adhesives are preferably used as the adhesive; these may be polyethylene, polypropylene, polyurethane and naturally occurring or artificial known waxes.
Seuraavassa menetelmässä keksinnön mukaisten kalvojen valmistamiseksi upotetaan profiloinnin muodostavat osat 1C osaksi vielä nestemäiseen tai osittain nestemäiseen membraa-nikalvoon siten, että ne ulottuvat vielä riittävästi ulospäin haluttuun korkeuteen kalvosta ja ne membraanikäIvon jähmettyessä kiinnittyvät lujasti sen kanssa.In the following method for producing the films according to the invention, the profiling parts 1C are partially immersed in a still liquid or partially liquid membrane film so that they still extend sufficiently outwards to the desired height from the film and are firmly adhered to it as the membrane film solidifies.
Seuraavassa menetelmässä keksinnön mukaisten kalvojen 15 valmistamiseksi sijoitetaan profiilin muodostavat säikeet suoraan tukimateriaalille, kiinnitetään siihen ja siten muodostuneelle tukimateriaalin profiloidulle pinnalle sijoitetaan puoliläpäisevä membraani siten, että se mukautuu muodostuneeseen profilointiin, jolloin membraanin ulkopinta 20 profiloituu vastaavasti.In the following method for producing the films 15 according to the invention, the profile-forming strands are placed directly on the support material, attached thereto and a semipermeable membrane is placed on the thus formed profiled surface of the support material so as to conform to the formed profiling, the outer surface 20 of the membrane being profiled accordingly.
Keksinnön mukaista kalvoa voidaan käyttää kierukka-tai kerrosmaisesti muodostettujen membraanierotuslaitteiden valmistamiseksi. Ammattimiehet tuntevat tällaisia laitteita, mutta keksinnön mukaisella kalvolla on se etu, että 25 kun siitä valmistetaan tunnettuja membraanierotuslaitteita, näihin ei tarvitse sijoittaa erityistä etäisyyden muodostavaa kerrosta, joka mahdollistaisi erotettavan seoksen pääsyn membraanin pinnalle. Tämä etu tulee mahdolliseksi keksinnön mukaisen profiloinnin avulla, joka sijaitsee 30 kalvon pinnalla ja jonka avulla kalvon kierukkamaisessa tai kerrosmaisessa asennuksessa muodostuu virtauskanavia.The film according to the invention can be used for the production of helically or layer-formed membrane separation devices. Such devices are known to those skilled in the art, but the film according to the invention has the advantage that when known membrane separation devices are made therefrom, it is not necessary to place a special distance-forming layer on them to allow the mixture to be separated on the membrane surface. This advantage is made possible by the profiling according to the invention, which is located on the surface of the film 30 and by means of which flow channels are formed in the helical or layered installation of the film.
Seuraavissa piirroksissa esitellään tarkemmin keksintöä.The following drawings illustrate the invention in more detail.
Kuvio 1 esittää keksinnön mukaisen kalvon toteutus-35 ta leikkauksena, jolloin profiilin muodostavat osat 1 on kiinnitetty lujasti sileän membraanikalvon 2 pintaan.Figure 1 shows an embodiment of a film according to the invention in section, in which the profile-forming parts 1 are firmly attached to the surface of the smooth membrane film 2.
- ___-___ TT" _____ 8 71493- ___-___ TT "_____ 8 71493
Kuvio 2 esittää keksinnön mukaisen kalvon toteutus-muotoa leikkauksena, jolloin profiilin muodostavat osat 1 on upotettu osittain membraanikerrokseen 2 ja kiinnitetty siihen lujasti.Figure 2 shows an embodiment of a film according to the invention in section, in which the profile-forming parts 1 are partially embedded in the membrane layer 2 and firmly attached thereto.
5 Kuvio 3 esittää keksinnön mukaisen kalvon toteutus- muotoa leikkauksena, jolloin profiilin muodostavat osat 1 sijaitsevat paikalleen kiinnitettyinä tukikerroksen 3 ja membraanikerroksen 2 välissä siten, että ne ovat tukiker-roksella.Fig. 3 shows an embodiment of a film according to the invention in section, in which the profile-forming parts 1 are located in place between the support layer 3 and the membrane layer 2 so that they are on the support layer.
Claims (14)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3148312 | 1981-12-07 | ||
| DE19813148312 DE3148312A1 (en) | 1981-12-07 | 1981-12-07 | FILM FOR SEPARATING LIQUID OR GASEOUS MULTI-COMPONENT SYSTEMS |
Publications (4)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI824184A0 FI824184A0 (en) | 1982-12-03 |
| FI824184L FI824184L (en) | 1983-06-08 |
| FI71493B true FI71493B (en) | 1986-10-10 |
| FI71493C FI71493C (en) | 1987-01-19 |
Family
ID=6148054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI824184A FI71493C (en) | 1981-12-07 | 1982-12-03 | FOLIE FOER SEPARATION AV FLYTANDE ELLER GASFORMIGA FLERKOMPONENTSYSTEM, FOERFARANDE FOER DESS FRAMSTAELLNING OCH DESS ANVAENDNING I MEMBRANSEPARATIONSANORDNINGAR. |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0081182B1 (en) |
| JP (1) | JPS58104604A (en) |
| AU (1) | AU555429B2 (en) |
| CA (1) | CA1214114A (en) |
| DE (2) | DE3148312A1 (en) |
| DK (1) | DK539382A (en) |
| ES (1) | ES8404865A1 (en) |
| FI (1) | FI71493C (en) |
| NO (1) | NO823916L (en) |
| NZ (1) | NZ202711A (en) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58163405A (en) * | 1982-03-24 | 1983-09-28 | Daicel Chem Ind Ltd | Semi-permeable membrane having selective permeability membrane, preparation thereof and filter type artificial kidney |
| GB8522847D0 (en) * | 1985-09-16 | 1985-10-23 | Shell Int Research | Supported membrane |
| DE3886053T2 (en) * | 1987-05-29 | 1994-04-07 | Terumo Corp | Body fluid filters with permeable flat film membranes having protruding parts. |
| EP0350252B1 (en) * | 1988-07-06 | 1994-03-23 | Eastman Kodak Company | The separation of elements defining a fluid flow path |
| DE4133300C2 (en) * | 1991-10-08 | 1996-07-11 | Fraunhofer Ges Forschung | Method and device for determining strippable substances from liquids |
| WO2006012920A1 (en) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Inge Ag | Filtration membrane and method for producing the same |
| US7465335B2 (en) | 2005-02-02 | 2008-12-16 | United Technologies Corporation | Fuel deoxygenation system with textured oxygen permeable membrane |
| US7465336B2 (en) * | 2005-06-09 | 2008-12-16 | United Technologies Corporation | Fuel deoxygenation system with non-planar plate members |
| US7582137B2 (en) * | 2006-01-18 | 2009-09-01 | United Technologies Corporation | Fuel deoxygenator with non-planar fuel channel and oxygen permeable membrane |
| WO2010056034A2 (en) * | 2008-11-11 | 2010-05-20 | 서울대학교산학협력단 | Membrane with a patterned surface, method for manufacturing same, and water treatment process using same |
| JP2012518538A (en) * | 2009-02-25 | 2012-08-16 | プラット アンド ホイットニー ロケットダイン，インコーポレイテッド | Fluid separation system with reduced fouling |
| WO2012057028A1 (en) * | 2010-10-26 | 2012-05-03 | 東レ株式会社 | Separation membrane, separation membrane element and separation membrane production method |
| WO2012142429A2 (en) * | 2011-04-13 | 2012-10-18 | Gfd Fabrics, Inc. | Filter element for fluid filtration system |
| EP2730331B1 (en) * | 2011-07-07 | 2021-01-20 | Toray Industries, Inc. | Separation membrane element |
| CN103842054B (en) * | 2011-09-29 | 2016-01-20 | 东丽株式会社 | Diffusion barrier and separating film element |
| CN106432761B (en) * | 2012-03-12 | 2021-02-12 | 纳米西泰有限公司 | Polymer ultrathin film and porous polymer ultrathin film |
| EP2868365A4 (en) * | 2012-06-28 | 2016-05-18 | Toray Industries | Separation membrane and separation membrane element |
| LU92051B1 (en) * | 2012-07-25 | 2014-01-27 | Univ Luxembourg | Membrane assembly |
| US20150298064A1 (en) * | 2012-07-31 | 2015-10-22 | Toray Industries, Inc. | Separation membrane and separation membrane element |
| MX2015011098A (en) * | 2013-02-28 | 2016-04-06 | Aqua Membranes Llc | Improved spiral wound element construction. |
| NL2012109C2 (en) * | 2014-01-20 | 2015-07-21 | X Flow Bv | A tubular membrane with a helical ridge, as well as a method and apparatus for producing such a tubular membrane. |
| EP2902094B1 (en) * | 2014-01-30 | 2024-06-26 | HurraH S.à r.l. | Filtration membrane |
| KR102318193B1 (en) * | 2015-11-19 | 2021-10-28 | 엔테그리스, 아이엔씨. | Features on Porous Membrane |
| CN109661264A (en) * | 2016-09-04 | 2019-04-19 | 艾里尔科技创新有限公司 | Selective permeable membrane |
| EP3613495A1 (en) * | 2018-08-23 | 2020-02-26 | MMM Innovations BVBA | Porous composite structures with touch fastener |
| JP2022518297A (en) * | 2019-01-27 | 2022-03-14 | アクア メンブレインズ，インコーポレイテッド | Composite membrane |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR587077A (en) * | 1924-10-09 | 1925-04-10 | Manufacturing process for ultrafilter membranes | |
| US2944017A (en) * | 1956-12-17 | 1960-07-05 | Millipore Filter Corp | Filter medium |
| US3445321A (en) * | 1967-05-01 | 1969-05-20 | Gen Electric | Thin,reinforced permselective films |
| US3721596A (en) * | 1969-11-24 | 1973-03-20 | G Drake | Fluid separation and method and apparatus for forming same |
| DE2722025A1 (en) * | 1977-05-16 | 1978-11-30 | Hoechst Ag | MEMBRANE UNIT, DEVICE WITH MEMBRANE UNIT, AND METHOD OF BLOOD PURIFICATION |
-
1981
- 1981-12-07 DE DE19813148312 patent/DE3148312A1/en not_active Withdrawn
-
1982
- 1982-11-23 NO NO823916A patent/NO823916L/en unknown
- 1982-11-29 AU AU90947/82A patent/AU555429B2/en not_active Ceased
- 1982-11-30 CA CA000416705A patent/CA1214114A/en not_active Expired
- 1982-11-30 DE DE8282111042T patent/DE3272379D1/en not_active Expired
- 1982-11-30 EP EP82111042A patent/EP0081182B1/en not_active Expired
- 1982-12-03 FI FI824184A patent/FI71493C/en not_active IP Right Cessation
- 1982-12-06 ES ES517965A patent/ES8404865A1/en not_active Expired
- 1982-12-06 DK DK539382A patent/DK539382A/en unknown
- 1982-12-06 JP JP57212829A patent/JPS58104604A/en active Pending
- 1982-12-06 NZ NZ202711A patent/NZ202711A/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA1214114A (en) | 1986-11-18 |
| JPS58104604A (en) | 1983-06-22 |
| EP0081182A2 (en) | 1983-06-15 |
| FI71493C (en) | 1987-01-19 |
| DE3148312A1 (en) | 1983-06-09 |
| AU555429B2 (en) | 1986-09-25 |
| FI824184L (en) | 1983-06-08 |
| NO823916L (en) | 1983-06-08 |
| ES517965A0 (en) | 1984-05-16 |
| EP0081182B1 (en) | 1986-07-30 |
| ES8404865A1 (en) | 1984-05-16 |
| EP0081182A3 (en) | 1983-08-17 |
| AU9094782A (en) | 1983-06-16 |
| DE3272379D1 (en) | 1986-09-04 |
| DK539382A (en) | 1983-06-08 |
| NZ202711A (en) | 1985-07-12 |
| FI824184A0 (en) | 1982-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI71493B (en) | FOLIE FOER SEPARATION AV FLYTANDE ELLER GASFORMIGA FLERKOMPONENTSYSTEM FOERFARANDE FOER DESS FRAMSTAELLNING OCH DESS ANVAENDNING I MEMBRANSEPARATIONSANORDNINGAR | |
| JP6136269B2 (en) | Separation membrane element for water treatment | |
| US3676193A (en) | Process for casting integrally supported tubular membranes | |
| JP6111668B2 (en) | Separation membrane element and method for producing separation membrane element | |
| JP6015650B2 (en) | Separation membrane and separation membrane element | |
| US9808767B2 (en) | Separation membrane element | |
| JP6179402B2 (en) | Separation membrane element | |
| JP2017148805A (en) | Separation membrane, separation membrane element, and method of manufacturing separation membrane | |
| CA2219438A1 (en) | A process for producing a tubular membrane assembly | |
| US3563889A (en) | Integral semipermeable membrane and braided support tube | |
| JPH05146647A (en) | Composite construction and its manufacturing process | |
| JP2014064973A (en) | Separation membrane and separation membrane element | |
| JP2015006661A (en) | Separation membrane element | |
| JP2014140837A (en) | Separation membrane element | |
| JPH035847B2 (en) | ||
| JP2016068081A (en) | Separation membrane element | |
| JP2014193460A (en) | Separation membrane and separation membrane element | |
| JP2014193459A (en) | Separation membrane element | |
| CN114025866B (en) | Separation membrane element, method for using same, and water treatment device | |
| JP2015085322A (en) | Separation membrane element | |
| KR930005294B1 (en) | Porous hollow fiber membrane and virus removing method thereby | |
| JP2015127051A (en) | Separation membrane element | |
| JPH0244226B2 (en) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM | Patent lapsed |
Owner name: HOECHST AKTIENGESELLSCHAFT |