FI97604C - Monikerroksinen membraani ja menetelmä sen valmistamiseksi - Google Patents

Monikerroksinen membraani ja menetelmä sen valmistamiseksi Download PDF

Info

Publication number
FI97604C
FI97604C FI910593A FI910593A FI97604C FI 97604 C FI97604 C FI 97604C FI 910593 A FI910593 A FI 910593A FI 910593 A FI910593 A FI 910593A FI 97604 C FI97604 C FI 97604C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
polyvinyl alcohol
layer
composite material
support layer
weight
Prior art date
Application number
FI910593A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI910593L (fi
FI97604B (fi
FI910593A0 (fi
Inventor
Peter Haenel
Harald Helmrich
Ulrich Sander
Original Assignee
Metallgesellschaft Ag
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=6399908&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=FI97604(C) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Metallgesellschaft Ag filed Critical Metallgesellschaft Ag
Publication of FI910593A0 publication Critical patent/FI910593A0/fi
Publication of FI910593L publication Critical patent/FI910593L/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI97604B publication Critical patent/FI97604B/fi
Publication of FI97604C publication Critical patent/FI97604C/fi

Links

Classifications

    • 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
    • B01D69/12Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • B01D69/1216Three or more layers
    • 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
    • B01D67/0002Organic membrane manufacture
    • B01D67/0009Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching
    • B01D67/0011Casting solutions therefor
    • 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
    • B01D71/38Polyalkenylalcohols; Polyalkenylesters; Polyalkenylethers; Polyalkenylaldehydes; Polyalkenylketones; Polyalkenylacetals; Polyalkenylketals
    • B01D71/381Polyvinylalcohol
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2323/00Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/08Specific temperatures applied
    • B01D2323/081Heating
    • 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
    • B01D2323/38Graft polymerization
    • B01D2323/385Graft polymerization involving radiation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/04Characteristic thickness
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S210/00Liquid purification or separation
    • Y10S210/902Materials removed
    • Y10S210/908Organic
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S55/00Gas separation
    • Y10S55/05Methods of making filter
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/24Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
    • Y10T428/24942Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including components having same physical characteristic in differing degree
    • Y10T428/2495Thickness [relative or absolute]
    • Y10T428/24967Absolute thicknesses specified
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y10T428/249981Plural void-containing components
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y10T428/249987With nonvoid component of specified composition
    • Y10T428/249991Synthetic resin or natural rubbers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/30Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
    • Y10T442/3854Woven fabric with a preformed polymeric film or sheet
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/30Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
    • Y10T442/3854Woven fabric with a preformed polymeric film or sheet
    • Y10T442/387Vinyl polymer or copolymer sheet or film [e.g., polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/30Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
    • Y10T442/3854Woven fabric with a preformed polymeric film or sheet
    • Y10T442/3878Fluorinated olefin polymer or copolymer sheet or film [e.g., Teflon@, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/30Woven fabric [i.e., woven strand or strip material]
    • Y10T442/3854Woven fabric with a preformed polymeric film or sheet
    • Y10T442/3902Polyimide sheet or film
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/674Nonwoven fabric with a preformed polymeric film or sheet
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/674Nonwoven fabric with a preformed polymeric film or sheet
    • Y10T442/676Vinyl polymer or copolymer sheet or film [e.g., polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, etc.]
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T442/00Fabric [woven, knitted, or nonwoven textile or cloth, etc.]
    • Y10T442/60Nonwoven fabric [i.e., nonwoven strand or fiber material]
    • Y10T442/674Nonwoven fabric with a preformed polymeric film or sheet
    • Y10T442/677Fluorinated olefin polymer or copolymer sheet or film [e.g., TeflonR, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
  • Prostheses (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Description

, 97604
Monikerroksinen membraani ja menetelmä sen valmistamiseksi
Keksintö koskee monikerroksista membraania, joka koostuu kantajakerroksesta, huokoisesta tukikerroksesta ja 5 erotuskerroksesta, sekä menetelmää sen valmistamiseksi.
Eurooppalaisesta patenttijulkaisusta EP 96 339 B1 tunnetaan jo komposiittimembraani, jossa on huokoseton erotuskerros ensimmäisestä polymeeristä ja huokoinen tuki-kerros toisesta polymeeristä ja jossa huokoseton erotus-10 kerros koostuu verkkoutetusta polyvinyylialkoholista tai selluloosatriasetaatista, jolloin membraanin erotuskerros ei ole tunkeutunut tukikerroksen huokosiin. Eurooppalaisesta patenttijulkaisusta on lisäksi tunnettua, että huokoinen tukikerros on levitetty kantajakerroksena olevalle 15 huovalle tai kudotulle kankaalle ja että huokoinen tukikerros koostuu polyakryylinitriilistä tai polysulfonista. Lopuksi eurooppalaisessa patenttijulkaisussa ehdotetaan, että verkkoutettu polyvinyylialkoholi-erotuskerros verk-koutetaan eetteröimällä, esteröimällä tai yhdistämällä 20 näitä menetelmiä ja tehdään veteen liukenemattomaksi antamalla lämmön vaikuttaa. Edellä mainitusta eurooppalaisesta patenttijulkaisusta tunnettua monikerroksista membraania voidaan edullisesti käyttää erottamaan nesteseoksia perva-poraation avulla. Tosin on käynyt ilmi, että tunnettujen 25 monikerroksisten membraanien erotuskyky - siis aineosiksi erotetun aineseoksen määrä membraanipinnan neliömetriä kohti - on vähäinen, jolloin yksittäisten membraanien erotuskyvyt ovat erilaisia ja muuttuvat jatkuvan käytön yhteydessä.
30 Sen vuoksi keksinnön perustana on tehtävä saada käyttöön monikerroksinen membraani, jolla on suuri, vakiona pysyvä erotuskyky ja jonka erotuskyky ei muutu haitallisesti jatkuvan käytön yhteydessä. Lisäksi keksinnön perustana on tehtävä saada käyttöön menetelmä tämän moniker-35 roksisen membraanin valmistamiseksi.
2 97604
Keksinnön perustana oleva tehtävä ratkaistaan siten, että membraanin kantajakerros koostuu polyamidi-, polyvinylideenidifluoridi-, polyesteri- tai lasikuiduista, että huokoinen tukikerros koostuu polysulfonista, polyvi-5 nylideenidifluoridista, polyeetterisulfonista, polyimidis- tä, polyvinyylialkoholista, polyuretaanista, polyakryyli-nitriilistä tai polyeetteri-imidistä ja että erotuskerros koostuu polyvinyylialkoholista, jolloin erotuskerros on huokoseton sekä sillä on järjestynyt rakenne, jossa on 10 suuret mikrokiteiset osuudet, joiden kiteillä on röntgen-diffraktiospektrissä kulman 2 arvoilla 19,6" - 20° heijastus, jonka leveys on 1,2° - 1,5°. Diffraktometrisistä rakennetutkimuksista on käynyt ilmi, että heijastuskulman 2 ollessa 19,6° - 20® heijastavat polyvinyylialkoholiki-15 teiden tasot ovat edullisesti järjestyneet tasoyhdensuun- taisesti huokoisen tukikerroksen pintaan nähden ja muodostavat siten mikrokiteisen kerrosrakenteen huokosettomaan erotuskerrokseen. Lisää näyttöä suurten mikrokiteisten osuuksien mukana olosta huokosettoman erotuskerroksen ra-20 kenteessa saadaan "Differential Scanning Calorimetry -analyysin" (DSC) avulla, josta saadaan terävä endoterminen piikki lämpötilavälillä 160 - 200 °C, kuten polyvinyylial-koholimikrokiteille on odotettavissa. Lopuksi vielä IR-spektroskooppisessa analyysissä alueella 1142 - 1146 cm'1 25 olevan voimakkaan piikin avulla voidaan osoittaa suuri mikrokiteinen osuus huokosettoman erotuskerroksen rakenteessa. Yllättävällä tavalla on käynyt ilmi, että polyvinyylialkoholista koostuvalla erotuskerroksella on silloin suuri ja vakiona pysyvä erotuskyky, kun sillä on keksinnön 30 mukainen mikrokiteinen järjestynyt rakenne ja se on liittynyt keksinnön mukaiseen kantajakerrokseen ja keksinnön mukaiseen huokoiseen tukikerrokseen.
Keksinnön mukaisesti laaditulla monikerroksisella membraanilla on erityisen hyvät käyttöominaisuudet (suuri 35 mekaaninen lujuus, lähes vakiona pysyvä erotuskyky jatku- 3 97604 van käytön yhteydessä), jos kantajakerroksen paksuus on 30 - 500 μπι, huokoisen tukikerroksen paksuus on 30 - 200 pm ja erotuskerroksen paksuus on 0,5 - 5 pm.
Keksinnön perustana oleva tehtävä ratkaistaan li-5 säksi luomalla menetelmä monikerroksisen membraanin valmistamiseksi, jolla menetelmällä valmistetaan ensin kantaja-aineesta ja huokoisesta tukikerroksesta yhdistelmämate-riaali, jolla menetelmällä sen jälkeen yhdistelmämateriaa-lin tukikerrokselle levitetään liuos, joka sisältää 1 -10 10 paino-% polyvinyylialkoholia ja loput vettä ja jota varastoidaan ennen sen käyttöä 3-20 päivän ajan lämpötilassa -10 - +10 °C, edullisesti 0 - +5 eC, ja jolla lopuksi käsitellään vesipitoisella polyvinyylialkoholilla päällystetty yhdistelmämateriaali lämpötiloissa 100 - 180 eC 15 1-60 minuutin aikana. Yllättävällä tavalla on käynyt il mi, että polyvinyylialkoholista koostuvalla erotuskerrok-sella on silloin suuri ja vakiona pysyvä erotuskyky, jos se valmistetaan edellä kuvatulla menetelmällä, jolloin sen mikrokiteisesti järjestynyt rakenne saadaan aikaan varas-20 toimalla liuosta keksinnön mukaisesti matalissa lämpötiloissa ja käsittelemällä päällystettyä yhdistelmämateriaa-lia keksinnön mukaisesti korkeahkoissa lämpötiloissa.
Keksinnön toisessa suoritusmuodossa on huolehdittu siitä, että vesipitoisen polyvinyylialkoholiliuoksen saip-25 puoitumisaste on ennen varastointia 98 - 100 % ja molekyy-lipaino 10 000 - 250 000 Oaltonia. Koska keksinnön mukaisesti käytettävää polyvinyylialkoholiliuosta valmistetaan saippuoimalla polyvinyyliasetaattia, keksinnön mukainen saippuoitumisaste varmistaa sen, että mahdollisimman monet 30 polyvinyyliasetaatin esteriryhmistä tulevat esteröidyiksi.
Keksinnön mukaisesti on myös huolehdittu siitä, että yhdistelmämateriaalille levitetty polyvinyylialkoho-liliuos valmistetaan laimentamalla vedellä väkevää polyvinyylialkoholiliuosta, joka sisältää 8-20 paino-% poly-35 vinyylialkoholia ja loput vettä ja jota varastoidaan ennen 4 97604 laimentamista 3-20 päivää lämpötilassa -10 - +10 eC, edullisesti O - +5 °C. Yllättävästi todettiin, että pitkä-aikaisvarastoinnin positiivinen vaikutus erotuskerroksen ominaisuuksiin saavutetaan myös silloin, kun väkevää poly-5 vinyylialkoholin vesiliuosta varastoidaan 3-20 päivää lämpötilassa -10 - +10 °C ja laimennetaan pitoisuuteen 1 -10 paino-% polyvinyylialkoholia vasta välittömästi ennen levittämistä yhdistelmämateriaalille.
Keksinnön mukaisella membraanilla on erityisen hy-10 vät erotusominaisuudet, jos polyvinyylialkoholin vesiliuos suodatetaan välittömästi ennen levittämistä yhdistelmämateriaalille, jolloin suodattimen huokosten halkaisija on 40 - 100 pm. Tällä toimenpiteellä päästään siihen, että saadaan erotetuksi suurehkot kiinteät aglomeraatit, joita 15 muodostuu mahdollisesti pitkäaikaisvarastoinnin yhteydes sä, mikä vaikuttaa edullisesti erotuskerroksen homogeenisuuteen, koska keksinnön mukaisesti suoritetun suodatuksen avulla häiriökohdat mikrokiteisesti järjestyneessä rakenteessa ovat vältettävissä.
20 Keksinnön mukaisesti on tarkoituksenmukaista, jos polyvinyylialkoholin vesiliuokseen lisätään välittömästi ennen levittämistä yhdistelmämateriaalille 0,01 - 0,1 paino-% kostutusainetta. Täten saadaan aikaan hyvä, tasainen huokoisen tukikerroksen kostutus.
25 Keksinnön mukaista on myös se, että polyvinyylial koholin vesiliuokseen lisätään välittömästi ennen yhdistelmämateriaalille levittämistä liuoksen polyvinyylialko-holipitoisuuden suhteen 1-10 paino-% silloittajaa. Tämän sinänsä tunnetun toimenpiteen avulla saadaan aikaan se, 30 että erotuskerroksen ominaisuuksia voidaan muuttaa ja sovittaa erityisiin erotusongelmiin. Silloittajina voidaan käyttää esimerkiksi di- tai monifunktionaalisia karboksyy-lihappoja, aldehydejä tai halogeenihiilivetyjä.
Keksinnön mukaisesti on joissakin tapauksissa 35 osoittautunut edulliseksi, jos päällystettyä yhdistelmä- 5 97604 materiaalia säteilytetään mikroaalloilla ennen lämpökäsittelyä. Näin tapahtuu erotuskerroksen verrattain nopea kuivuminen, niin että seuraavaan lämpökäsittelyyn, joka tapahtuu erityisesti mikrokiteisesti järjestyneen rakenteen 5 tasaisessa muodostumisessa, ei vaikuta haitallisesti ero-tuskerroksesta höyrystyvä vesi.
Huokosten muodostumisen estämiseksi erotuskerrok-seen on edullista valmistaa se useissa vaiheissa (liuoksen levitys ja terminen käsittely ovat aina vaiheita). Yllätit) tävästi on käynyt ilmi, että eri vaiheissa tuotetuilla erotuskerroksilla ei ole sisäisiä rajapintoja.
Keksinnön mukaista monikerroksista membraania voidaan käyttää erityisen edullisesti nestemäisten, höyry-mäisten ja kaasumaisten aineseosten erottamiseen. Tämän 15 membräänin pitkäaikaiskäytön yhteydessä ei tapahdu erotus kyvyn haitallista laskemista, ja membraanin mekaaniset ominaisuudet säilyvät myös jatkuvassa käytössä. Membraani on osoittautunut erityisen hyväksi pervaporaatiomenetel-mässä.
20 Keksinnön kohdetta on seuraavassa selvennetty lä hemmin suoritusesimerkin avulla.
Täysin saippuoitua polyvinyylialkoholia liuotettiin 3-5 tunnin ajan lämpötilassa 90 - 95 eC tislattuun veteen, niin että syntyi liuos, joka sisälsi 10 paino-% 25 polyvinyylialkoholia, jonka saippuoitumisaste oli 99 % ja molekyylipaino 100 000 Daltöniä. Tätä liuosta varastoitiin 72 tuntia lämpötilassa 0 °C, varastoinnin aikana tapahtui samenemista sekä liuoksen viskositeetin kohoamista, mikä johtuu polyvinyylialkoholin makromolekyylien liittymises-30 tä. Matalissa lämpötiloissa varastoitu liuos lämmitettiin huoneenlämpötilaan ja lisäämällä vettä laimennettiin poly-vinyylialkoholipitoisuuteen 5 paino-%. Sen jälkeen laimennettu liuos suodatettiin, johon tarkoitukseen käytettiin suodatinta, jonka huokoskoko oli 80 pm. Suodatuksen jäl-35 keen liuokseen lisättiin 0,1 paino-% kostutusainetta.
6 97604 Tämä liuos levitettiin raakelointimenetelmällä yh-distelmämateriaalille, joka rakentui polyamidikuiduista koostuvasta kanta j akerroksesta ja polyvinylideenidifluori-dista koostuvasta huokoisesta tukikerroksesta. Kantajaker-5 roksen paksuus oli 300 pm ja huokoisen tukikerroksen paksuus oli 100 pm. Polyvinyylialkoholiliuoksella päällystettyä yhdistelmämateriaalia käsiteltiin 45 min lämpötilassa 130 °C. Erotuskerroksen paksuus termisen käsittelyn jälkeen oli 1,5 pm.
10 Röntgendiffraktioanalyysissä todettiin, että ero tuskerroksen heijastuksen leveys oli 1,25° heijastuskulman 2 arvolla 19,82°. Keksinnön mukaisen membraanin erotus-kerroksen heijastuksen intensiteetti sai arvon 100. Tunnettujen monikerroksisten polyvinyylialkoholimembraanien 15 röntgendiffraktioanalyysissä todettiin, että erotuskerroksen heijastuksen leveys on 1,65° ja että heijastus on heijastuskulman 2 arvolla 19,63°, jolloin heijastuksen intensiteetti on alle 50 % keksinnön mukaisen membraanin heij astuksesta.
20 Röngendiffraktioanalyysi suoritettiin tietokoneoh jatulla diffraktometrillä käyttämällä CoKa- ja CuKa-sätei-lyä. Kaikki näytteet preparoitiin käyttämällä alumiinipel-tiä kantajana, koska alumiinilla ei ole polymeereille tärkeällä pienten heijastuskulmien alueella röntgenheijastuk-25 siä. Erotuskerroksen paksuus määritettiin rasterielektro- nimikroskoopilla, jolloin vertailunäytteen paksuus oli 1,6 pm. Röngentutkimuksen tulokset osoittavat, että keksinnön mukaisella membraanilla on tunnettuun membraaniin verrattuna suuri järjestymisaste ja rakenne, jossa on suu-30 ret mikrokiteiset osuudet, joista johtuvat membraanin edulliset suorituskyky- ja käyttöominaisuudet.
Keksinnön mukaisesti kehitettyä ja valmistettua membraania kokeiltiin 2-propanoli-vesi -seosten erottamiseen jatkuvassa käytössä 6 viikon ajan. Tällöin suoritus-35 kyvystä kävi ilmi seuraavaa: 7 97604 Käytettäessä erotettavan seoksen koostumusta 90 paino-% 2-propanolia ja 10 paino-% vettä sekä erotus-lämpötilaa 93 °C saatiin permeaatin 2-propanolipitoisuu-deksi alle 1 paino-% permeaattivirtauksen ollessa 1,8 kg/m2 5 membraanipintaa tunnissa. Permeaatti sisältää yli 99 paino-% vettä.

Claims (11)

97604
1. Monikerroksinen membraani, joka koostuu kantaja-kerroksesta, huokoisesta tukikerroksesta ja erotuskerrok- 5 sesta, tunnettu siitä, että kantajakerros koostuu polyamidi-, polyvinylideenidifluoridi-, polyesteri- tai lasikuiduista, että huokoinen tukikerros koostuu polysul-fonista, polyimidistä, polyvinyylialkoholista, polyuretaanista, polyvinylideenidifluoridista, polyeetterisulfonis-10 ta, polyakryylinitriilistä tai polyeetteri-imidistä ja että erotuskerros'koostuu polyvinyylialkoholista, jolloin erotuskerros on huokoseton sekä sillä on järjestynyt rakenne, jossa on suuret mikrokiteiset osuudet, joiden kiteillä on röntgendiffraktiospektrissä kulman 2 arvoilla 15 19,6° - 20° heijastus, jonka leveys on 1,2° - 1,5°.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen monikerroksinen membraani, tunnettu siitä, että kantajakerroksen paksuus on 30 - 500 pm, huokoisen tukikerroksen paksuus on 30 - 200 pm ja erotuskerroksen paksuus on 0,5 - 5 pm.
3. Menetelmä patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukaisen monikerroksisen membraanin valmistamiseksi, tunnet-t u siitä, että valmistetaan kantajakerroksesta ja huokoisesta tukikerroksesta yhdistelmämateriaali, että yhdis-telmämateriaalin tukikerrokselle levitetään liuos, joka 25 sisältää 1-10 paino-% polyvinyylialkoholia ja loput vet tä ja jota varastoidaan ennen sen käyttöä 3-20 päivän ajan lämpötilassa -10 - +10 °C, edullisesti 0 - +5 °C, ja että polyvinyylialkoholin vesiliuoksella päällystetty yh-distelmämateriaalia käsitellään lämpötiloissa 100 - 180 °C 30 1-60 minuutin ajan.
4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että polyvinyylialkoholin vesiliuoksen saippuoitumisaste ennen varastointia on 98 - 100 % ja molekyylipaino on 10 000 - 250 000 Daltonia. 9 97604
5. Jonkin patenttivaatimuksen 3-4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ydistelmä- materiaalille levitetty polyvinyylialkoholiliuos valmistetaan laimentamalla vedellä väkevää polyvinyyli- 5 alkoholiliuosta, joka sisältää 8-20 paino-% polyvinyylialkoholia ja loput vettä ja jota varastoidaan ennen laimennusta 3-20 päivää lämpötilassa -10 - +10 °C, edullisesti 0 - +5 °C.
6. Jonkin patenttivaatimuksen 3-5 mukainen 10 menetelmä, tunnettu siitä, että polylvinyyli- alkoholin vesiliuos suodatetaan välittömästi ennen levittämistä yhdistelmämateriaalille, jolloin suodattimen huokosten halkaisija on 40 - 100 pm.
7. Jonkin patenttivaatimuksen 3-6 mukainen 15 menetelmä, tunnettu siitä, että polyvinyyli- alkoholin vesiliuokseen lisätään välittömästi ennen levittämistä yhdistelmämateriaalille 0,01 - 0,1 paino-% kostutusainetta.
8. Jonkin patenttivaatimuksen 3-7 mukainen 20 menetelmä, tunnettu siitä, että polyvinyyli- alkoholin vesiliuokseen lisätään välittömästi ennen levittämistä yhdistelmämateriaalille liuoksen polyvinyy-lialkoholipitoisuuden suhteen 1-10 paino-% silloittajaa.
9. Jonkin patenttivaatimuksen 3-8 mukainen- 25 menetelmä, tunnettu siitä, että päällystettyä yhdistelmämateriaalia säteilytetään mikroaalloilla ennen lämpökäsittelyä.
10. Jonkin patenttivaatimuksen 3-9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että erotuskerros 30 valmistetaan useissa vaiheissa.
11. Patenttivaatimusten 1 tai 2 mukaisen monikerroksisen membraanin käyttö nestemäisten, höyry-mäisten ja kaasumaisten aineseosten erottamiseen. ίο 97604
FI910593A 1990-02-10 1991-02-07 Monikerroksinen membraani ja menetelmä sen valmistamiseksi FI97604C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4004153 1990-02-10
DE4004153A DE4004153C1 (en) 1990-02-10 1990-02-10 Multilayered membrane with high sepn. performance - comprises carrier layer of polyamide, polyvinylidene-di:fluoride polyester or glass fibres porous supply and PVA sepn. layer

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI910593A0 FI910593A0 (fi) 1991-02-07
FI910593L FI910593L (fi) 1991-08-11
FI97604B FI97604B (fi) 1996-10-15
FI97604C true FI97604C (fi) 1997-01-27

Family

ID=6399908

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI910593A FI97604C (fi) 1990-02-10 1991-02-07 Monikerroksinen membraani ja menetelmä sen valmistamiseksi

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5183571A (fi)
EP (1) EP0442557B1 (fi)
JP (1) JPH0768683A (fi)
AT (1) ATE113501T1 (fi)
AU (1) AU633687B2 (fi)
BR (1) BR9100580A (fi)
CA (1) CA2035360A1 (fi)
DE (2) DE4004153C1 (fi)
DK (1) DK0442557T3 (fi)
ES (1) ES2062657T3 (fi)
FI (1) FI97604C (fi)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5871679A (en) * 1991-04-10 1999-02-16 Isolyser Company, Inc. Method of producing hot water soluble garments and like fabrics
US6048410A (en) * 1991-04-10 2000-04-11 Isolyser Company, Inc. Method of disposal of hot water soluble garments and like fabrics
US5650219A (en) * 1991-04-10 1997-07-22 Isolyser Co. Inc. Method of disposal of hot water soluble garments and like fabrics
DE4126886A1 (de) * 1991-08-14 1993-02-18 Hp Medica Gmbh Spuelkatheter
KR960700098A (ko) * 1993-02-02 1996-01-19 에이 피 버클리 중합체 다공성 구조 및 그 제조 방법
DE4312126A1 (de) * 1993-04-14 1994-10-20 Mannesmann Ag Gasdiffusionselektrode für elektrochemische Zellen
US5620786A (en) * 1993-04-29 1997-04-15 Isolyser Co. Inc. Hot water soluble towels, sponges and gauzes
US5885907A (en) * 1993-04-29 1999-03-23 Isolyser Company, Inc. Method of disposal of hot water soluble garments and like fabrics
DE4409906C1 (de) * 1994-03-23 1995-05-11 Metallgesellschaft Ag Komposit-Membran und ein Verfahren zu ihrer Herstellung
US5661217A (en) * 1994-08-05 1997-08-26 Isolyser Company, Inc. Method of manufacturing monolithic structures from polyvinyl alcohol
US5470653A (en) * 1994-08-05 1995-11-28 Isolyser Company, Inc. Disposable mop heads
WO1997034686A1 (en) * 1996-03-18 1997-09-25 Nitto Denko Corporation Composite reverse osmosis membrane and method of reverse osmotic treatment of water using the same
US5707731A (en) * 1996-05-09 1998-01-13 Isolyser Company, Inc. Disposable cleaning articles
US5891812A (en) * 1996-10-11 1999-04-06 Isolyser Company, Inc. Liquid absorbable non-permeable fabrics and methods of making, using, and disposing thereof
US6413425B1 (en) 1997-04-10 2002-07-02 Nitto Denko Corporation Reverse osmosis composite membrane and reverse osmosis treatment method for water using the same
DE10013995A1 (de) * 2000-03-22 2001-09-27 Chemagen Biopolymer Technologi Magnetische, silanisierte Trägermaterialien auf Basis von Polyvinylalkohol
DE202004021139U1 (de) 2004-01-28 2007-02-01 Apio, Inc., Guadalupe Verpackung
US9034405B2 (en) * 2004-01-28 2015-05-19 Apio, Inc. Combinations of atmosphere control members
DE102004053402B3 (de) 2004-11-05 2006-06-01 Gkss-Forschungszentrum Geesthacht Gmbh Membran zur Trennung von Stoffgemischen und Verfahren zu ihrer Herstellung
JP2008541197A (ja) * 2005-05-18 2008-11-20 アイ セイフティ システムズ インコーポレイテッド 着脱可能なフレームを有したゴーグル、そのゴーグルの作成方法およびそのゴーグルの使用方法
US20080202262A1 (en) * 2006-08-09 2008-08-28 Richard Schmidt Gas permeable membrane
US20080034964A1 (en) * 2006-08-09 2008-02-14 Schmidt Richard D Gas permeable membrane
DK2152392T3 (da) * 2007-05-17 2019-12-02 Emd Millipore Corp Filtreringsanordning og fremgangsmåde til fremstilling deraf
ES2708133T3 (es) 2010-09-20 2019-04-08 Deltamem Ag Membrana con una capa de separación no porosa, así como utilización y procedimiento para la producción de una membrana
JP5955177B2 (ja) * 2012-09-20 2016-07-20 日本バイリーン株式会社 ポリビニルアルコール系樹脂が付与された多孔シートの製造方法
CN107486041B (zh) * 2017-10-17 2020-04-28 常州市美纤膜技术有限公司 一种超低压复合反渗透膜及其制备方法
TWI846892B (zh) * 2019-06-27 2024-07-01 日商富士軟片股份有限公司 保護層形成用組成物的製造方法、保護層形成用組成物的保存方法及該保存方法的應用

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2441311C2 (de) * 1974-08-29 1984-07-19 Peter, Siegfried, Prof.Dr., 8520 Erlangen Verfahren zur Herstellung von Membranen für die umgekehrte Osmose
JPS5237830A (en) * 1975-09-19 1977-03-24 Kuraray Co Ltd Polyvinyl alcohol hollow fibers for dialysis
AU505494B1 (en) * 1977-10-21 1979-11-22 Unisearch Limited Anisotropic multilayered synthetic semipermeable membrane
JPS5727102A (en) * 1980-07-28 1982-02-13 Nitto Electric Ind Co Ltd Composite semipermeable membrane and its production
IL63638A0 (en) * 1980-09-16 1981-11-30 Aligena Ag Semipermeable composite membranes,their manufacture and their use
DE3220570A1 (de) * 1982-06-01 1983-12-01 GFT Ingenieurbüro für Industrieanlagenbau, 6650 Homburg Mehrschichtige membran und ihre verwendung zur trennung von fluessigkeitsgemischen nach dem pervaporationsverfahren
US4802988A (en) * 1987-09-17 1989-02-07 Texaco Inc. Dehydration of glycols
DE4024517C1 (fi) * 1990-08-02 1991-11-21 Metallgesellschaft Ag, 6000 Frankfurt, De

Also Published As

Publication number Publication date
BR9100580A (pt) 1991-10-29
DK0442557T3 (da) 1994-11-21
CA2035360A1 (en) 1991-08-11
ATE113501T1 (de) 1994-11-15
US5183571A (en) 1993-02-02
EP0442557A1 (de) 1991-08-21
ES2062657T3 (es) 1994-12-16
FI910593L (fi) 1991-08-11
EP0442557B1 (de) 1994-11-02
AU7084691A (en) 1991-08-15
AU633687B2 (en) 1993-02-04
DE59103377D1 (de) 1994-12-08
JPH0768683A (ja) 1995-03-14
FI97604B (fi) 1996-10-15
DE4004153C1 (en) 1991-08-08
FI910593A0 (fi) 1991-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI97604C (fi) Monikerroksinen membraani ja menetelmä sen valmistamiseksi
Park et al. Hydrophilic polyvinyl alcohol coating on hydrophobic electrospun nanofiber membrane for high performance thin film composite forward osmosis membrane
US6146747A (en) Highly porous polyvinylidene difluoride membranes
US6110309A (en) Process of making a polyvinylidene difluoride membrane
CN1272093C (zh) 聚偏氟乙烯平板微孔复合膜的制备方法
CN101316647B (zh) 编织物强化的复合中空纤维膜
Zhang et al. Self-assembly of inner skin hollow fiber polyelectrolyte multilayer membranes by a dynamic negative pressure layer-by-layer technique
Tian et al. Middle support layer formation and structure in relation to performance of three-tier thin film composite forward osmosis membrane
EP0362588A1 (en) Process for preparing isotropic microporous polysulfone membranes
CN105195027B (zh) 一种基于界面亲水改性的正渗透膜及其制备方法
Kurşun Application of PVA-b-NaY zeolite mixture membranes in pervaporation method
DE69019544T2 (de) Membranen.
Ali et al. Emerging mixed matrix membranes based on zeolite nanoparticles and cellulose acetate for water desalination
Etienne et al. A microporous zirconia membrane prepared by the sol—gel process from zirconyl oxalate
Qin et al. Enhancing the property of composite pervaporation desalination membrane by fabricating a less resistance substrate with porous but skinless surface structure
CN113244778A (zh) 一种高性能超滤膜制备方法
WO2012041999A1 (de) Verfahren zur herstellung von kohlenstoffmembranen
KR101448017B1 (ko) 정삼투막 및 이의 제조방법
JP7420918B2 (ja) 機械的に安定な限外濾過膜及びその製造方法
JP3467940B2 (ja) 複合膜、その製造方法および使用方法
Wang et al. Metal–organic framework ZnL–PVDF supramolecular ultrafiltration membrane for enhanced separation performance
US5164088A (en) Multilayer membrane and process of manufacturing same
Chen et al. Composite membranes prepared from glutaraldehyde cross-linked sulfonated cardo polyetherketone and its blends for the dehydration of acetic acid by pervaporation
DE10326741B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer mikroporösen Membran auf Cellulosebasis und durch das Verfahren erhaltene mikroporöse Membran auf Cellulosebasis
CN118788161B (zh) 高度非对称结构的聚醚砜膜及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application