NO172030B - Komposittmembran for revers osmose, samt fremgangsmaate for fremstilling av slike membraner - Google Patents
Komposittmembran for revers osmose, samt fremgangsmaate for fremstilling av slike membraner Download PDFInfo
- Publication number
- NO172030B NO172030B NO883948A NO883948A NO172030B NO 172030 B NO172030 B NO 172030B NO 883948 A NO883948 A NO 883948A NO 883948 A NO883948 A NO 883948A NO 172030 B NO172030 B NO 172030B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- wetting agent
- groups
- membrane
- membranes
- acyl halide
- Prior art date
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims description 115
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 30
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title description 12
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 claims description 82
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 58
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N Piperazine Chemical compound C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 36
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 34
- 150000001266 acyl halides Chemical class 0.000 claims description 30
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 29
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 claims description 29
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 27
- 239000000178 monomer Substances 0.000 claims description 26
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 claims description 25
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 23
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 22
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 22
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 22
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 18
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 17
- -1 acyl halide compound Chemical group 0.000 claims description 16
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 claims description 14
- UWCPYKQBIPYOLX-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3,5-tricarbonyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC(C(Cl)=O)=CC(C(Cl)=O)=C1 UWCPYKQBIPYOLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 claims description 14
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 claims description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 12
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 11
- 238000012695 Interfacial polymerization Methods 0.000 claims description 10
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 claims description 10
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-O sulfonium group Chemical group [SH3+] RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 9
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- LTEKQAPRXFBRNN-UHFFFAOYSA-N piperidin-4-ylmethanamine Chemical group NCC1CCNCC1 LTEKQAPRXFBRNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 claims description 4
- 150000004885 piperazines Chemical class 0.000 claims description 4
- 150000003053 piperidines Chemical class 0.000 claims description 4
- NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N tetrahydropyridine hydrochloride Natural products C1CCNCC1 NQRYJNQNLNOLGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 4
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 3
- FDQSRULYDNDXQB-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3-dicarbonyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC=CC(C(Cl)=O)=C1 FDQSRULYDNDXQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 3
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 3
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 claims description 3
- 125000004193 piperazinyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- LXEJRKJRKIFVNY-UHFFFAOYSA-N terephthaloyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC=C(C(Cl)=O)C=C1 LXEJRKJRKIFVNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 claims description 3
- 125000000777 acyl halide group Chemical group 0.000 claims description 2
- HONIICLYMWZJFZ-UHFFFAOYSA-N azetidine Chemical group C1CNC1 HONIICLYMWZJFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000007942 carboxylates Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 claims description 2
- 125000000008 (C1-C10) alkyl group Chemical group 0.000 claims 1
- 125000001273 sulfonato group Chemical group [O-]S(*)(=O)=O 0.000 claims 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 36
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 24
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 20
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 18
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 15
- 150000001875 compounds Chemical group 0.000 description 12
- 239000000370 acceptor Substances 0.000 description 11
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 11
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 10
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N Methacrylic acid Chemical compound CC(=C)C(O)=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000010408 film Substances 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 7
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 7
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 6
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 5
- 150000004820 halides Chemical class 0.000 description 5
- 150000003335 secondary amines Chemical class 0.000 description 5
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 4
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-O diazynium Chemical compound [NH+]#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 4
- 239000012971 dimethylpiperazine Substances 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 125000005397 methacrylic acid ester group Chemical group 0.000 description 4
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 4
- 150000003141 primary amines Chemical class 0.000 description 4
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 229920002818 (Hydroxyethyl)methacrylate Polymers 0.000 description 3
- QFDISQIDKZUABE-UHFFFAOYSA-N 1,1'-bipiperidine Chemical compound C1CCCCN1N1CCCCC1 QFDISQIDKZUABE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BOSAWIQFTJIYIS-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloro-2,2,2-trifluoroethane Chemical compound FC(F)(F)C(Cl)(Cl)Cl BOSAWIQFTJIYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RXYPXQSKLGGKOL-UHFFFAOYSA-N 1,4-dimethylpiperazine Chemical compound CN1CCN(C)CC1 RXYPXQSKLGGKOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- SLBOQBILGNEPEB-UHFFFAOYSA-N 1-chloroprop-2-enylbenzene Chemical compound C=CC(Cl)C1=CC=CC=C1 SLBOQBILGNEPEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QLIBJPGWWSHWBF-UHFFFAOYSA-N 2-aminoethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCN QLIBJPGWWSHWBF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N Hydroxyethyl methacrylate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCO WOBHKFSMXKNTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XFOZBWSTIQRFQW-UHFFFAOYSA-M benzyl-dimethyl-prop-2-enylazanium;chloride Chemical compound [Cl-].C=CC[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 XFOZBWSTIQRFQW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 3
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000012954 diazonium Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 150000003512 tertiary amines Chemical class 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- AJDIZQLSFPQPEY-UHFFFAOYSA-N 1,1,2-Trichlorotrifluoroethane Chemical compound FC(F)(Cl)C(F)(Cl)Cl AJDIZQLSFPQPEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUSNPFGLKGCWGN-UHFFFAOYSA-N 3-[4-(3-aminopropyl)piperazin-1-yl]propan-1-amine Chemical compound NCCCN1CCN(CCCN)CC1 XUSNPFGLKGCWGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N Diethylenetriamine Chemical compound NCCNCCN RPNUMPOLZDHAAY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004909 Moisturizer Substances 0.000 description 2
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 2
- 125000004103 aminoalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- HONIICLYMWZJFZ-UHFFFAOYSA-O azetidin-1-ium Chemical compound C1C[NH2+]C1 HONIICLYMWZJFZ-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 2
- JICFQYPWVWVLPO-UHFFFAOYSA-N benzyl-methyl-prop-2-enylsulfanium Chemical compound C(=C)C[S+](C)CC1=CC=CC=C1 JICFQYPWVWVLPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 2
- SSJXIUAHEKJCMH-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,2-diamine Chemical compound NC1CCCCC1N SSJXIUAHEKJCMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VKIRRGRTJUUZHS-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,4-diamine Chemical compound NC1CCC(N)CC1 VKIRRGRTJUUZHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000001627 detrimental effect Effects 0.000 description 2
- RYZCGQUXJPHSSF-UHFFFAOYSA-N ethenylsulfanylmethylbenzene Chemical class C=CSCC1=CC=CC=C1 RYZCGQUXJPHSSF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 125000003010 ionic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 2
- 230000001333 moisturizer Effects 0.000 description 2
- KVKFRMCSXWQSNT-UHFFFAOYSA-N n,n'-dimethylethane-1,2-diamine Chemical compound CNCCNC KVKFRMCSXWQSNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N putrescine Chemical compound NCCCCN KIDHWZJUCRJVML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L sodium carbonate Substances [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 235000019333 sodium laurylsulphate Nutrition 0.000 description 2
- XFNJVJPLKCPIBV-UHFFFAOYSA-N trimethylenediamine Chemical compound NCCCN XFNJVJPLKCPIBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MBYLVOKEDDQJDY-UHFFFAOYSA-N tris(2-aminoethyl)amine Chemical compound NCCN(CCN)CCN MBYLVOKEDDQJDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TWTCFDQXNADDLQ-NTISSMGPSA-N (2s)-2-amino-n-(4-methyl-2-oxochromen-7-yl)-3-phenylpropanamide;2,2,2-trifluoroacetic acid Chemical compound OC(=O)C(F)(F)F.C([C@H](N)C(=O)NC1=CC=2OC(=O)C=C(C=2C=C1)C)C1=CC=CC=C1 TWTCFDQXNADDLQ-NTISSMGPSA-N 0.000 description 1
- GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 1,2-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC=C1N GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UYBWIEGTWASWSR-UHFFFAOYSA-N 1,3-diaminopropan-2-ol Chemical compound NCC(O)CN UYBWIEGTWASWSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NSMWYRLQHIXVAP-UHFFFAOYSA-N 2,5-dimethylpiperazine Chemical compound CC1CNC(C)CN1 NSMWYRLQHIXVAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SFPNZPQIIAJXGL-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CCOCCOC(=O)C(C)=C SFPNZPQIIAJXGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOMNTHCQHJPVAZ-UHFFFAOYSA-N 2-methylpiperazine Chemical compound CC1CNCCN1 JOMNTHCQHJPVAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GNSFRPWPOGYVLO-UHFFFAOYSA-N 3-hydroxypropyl 2-methylprop-2-enoate Chemical compound CC(=C)C(=O)OCCCO GNSFRPWPOGYVLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M Bicarbonate Chemical compound OC([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004970 Chain extender Substances 0.000 description 1
- 239000004801 Chlorinated PVC Substances 0.000 description 1
- 101000650863 Homo sapiens SH2 domain-containing protein 1A Proteins 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007930 Oxalis acetosella Species 0.000 description 1
- 235000008098 Oxalis acetosella Nutrition 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 229920002873 Polyethylenimine Polymers 0.000 description 1
- 102100027720 SH2 domain-containing protein 1A Human genes 0.000 description 1
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QLBRROYTTDFLDX-UHFFFAOYSA-N [3-(aminomethyl)cyclohexyl]methanamine Chemical compound NCC1CCCC(CN)C1 QLBRROYTTDFLDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012644 addition polymerization Methods 0.000 description 1
- 238000007605 air drying Methods 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 150000007824 aliphatic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 125000005263 alkylenediamine group Chemical class 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000004984 aromatic diamines Chemical class 0.000 description 1
- 239000003637 basic solution Substances 0.000 description 1
- 238000013142 basic testing Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229920000457 chlorinated polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 description 1
- GEQHKFFSPGPGLN-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,3-diamine Chemical compound NC1CCCC(N)C1 GEQHKFFSPGPGLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001934 cyclohexanes Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- MOTZDAYCYVMXPC-UHFFFAOYSA-N dodecyl hydrogen sulfate Chemical compound CCCCCCCCCCCCOS(O)(=O)=O MOTZDAYCYVMXPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940043264 dodecyl sulfate Drugs 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 150000002170 ethers Chemical group 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000013401 experimental design Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008233 hard water Substances 0.000 description 1
- NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N hexane-1,6-diamine Chemical compound NCCCCCCN NAQMVNRVTILPCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 1
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003906 humectant Substances 0.000 description 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 125000001165 hydrophobic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000005661 hydrophobic surface Effects 0.000 description 1
- MTNDZQHUAFNZQY-UHFFFAOYSA-N imidazoline Chemical compound C1CN=CN1 MTNDZQHUAFNZQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010406 interfacial reaction Methods 0.000 description 1
- MGFYSGNNHQQTJW-UHFFFAOYSA-N iodonium Chemical compound [IH2+] MGFYSGNNHQQTJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000831 ionic polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N mono-methylamine Natural products NC BAVYZALUXZFZLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-O oxonium Chemical compound [OH3+] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O phosphonium Chemical compound [PH4+] XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 125000005496 phosphonium group Chemical group 0.000 description 1
- PEUGKEHLRUVPAN-UHFFFAOYSA-N piperidin-3-amine Chemical compound NC1CCCNC1 PEUGKEHLRUVPAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BCIIMDOZSUCSEN-UHFFFAOYSA-N piperidin-4-amine Chemical compound NC1CCNCC1 BCIIMDOZSUCSEN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002285 poly(styrene-co-acrylonitrile) Polymers 0.000 description 1
- 229920001281 polyalkylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O pyridinium Chemical compound C1=CC=[NH+]C=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003381 solubilizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 1
- BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M sulfonate Chemical compound [O-]S(=O)=O BDHFUVZGWQCTTF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000005537 sulfoxonium group Chemical group 0.000 description 1
- LMBFAGIMSUYTBN-MPZNNTNKSA-N teixobactin Chemical compound C([C@H](C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@H]1C(N[C@@H](C)C(=O)N[C@@H](C[C@@H]2NC(=N)NC2)C(=O)N[C@H](C(=O)O[C@H]1C)[C@@H](C)CC)=O)NC)C1=CC=CC=C1 LMBFAGIMSUYTBN-MPZNNTNKSA-N 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N thiourea Chemical compound NC(N)=S UMGDCJDMYOKAJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
-
- 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
- B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
- B01D69/125—In situ manufacturing by polymerisation, polycondensation, cross-linking or chemical reaction
- B01D69/1251—In situ manufacturing by polymerisation, polycondensation, cross-linking or chemical reaction by interfacial polymerisation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/56—Polyamides, e.g. polyester-amides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Polyamides (AREA)
Description
Denne oppfinnelse vedrører komposittmembraner fremstilt ved grenseflate-polymerisering av et vannløselig polyfunksjonelt amin og et i alt vesentlig vann-uløselig polyfunksjonelt acylhalogenid, og fremgangsmåter for fremstilling av slike.
Membraner for revers osmose er blitt fremstilt fra en
rekke polymermaterialer, innbefattet polyamider. Polyamidmembraner er beskrevet i US-patentskrifter 3.567.632, 3.600.350, 3.687.842, 3.696.031, 3.878.109, 3.904.519, 3.948.823 , 3.951.789, 3.993.625, 4.302.336, 4.337.154 og 4.387.024. Disse polyamid-membraner er vanligvis i alt vesentlig lineære polymerer og fremviser relativt lav vannstrømning.
Asymmetriske membraner blir typisk fremstilt ved oppløsning av en polymer i et egnet løsningsmiddel og støping av polymeren i form av filmer eller fibre og så bråkjøling av disse i vann for å danne membranene. På fagområdet er det dessuten tidligere beskrevet polyamid-kompositt-membraner. Eksempler på slike membraner åpenbares i US-patentskrifter 3.744.642, 3.951.815, 4.005,012 og 4.039.440. Vedvarende utvikling på fagområdet har ført til forbedrede membraner som kan anvendes ved relativt lave transmembran-trykk. US-patentskrift 4.259.183 beskriver visse komposittmembraner som har et atskillingssjikt av tverrbundet polyamid. Atskillingssjiktet fremstilles ved grenseflate-polymerisering av et vannløselig sekundært amin og et vann-uløselig polyfunksjonelt acylhalogenid.
De foretrukne membraner som er beskrevet i US-patentskrift 4.259.183 har visse uvanlige egenskaper. Disse membraner fremviser en betydelig vannstrømning ved relativt lave transmembran-trykk, og de er også ione-selektive. De patenterte membraner fremviser mye større avvisning av salter med flerverdige anioner enn av salter med énverdige anioner. Slike membraner er følgelig nyttige for slike anvendelser som vann-mykning, når det er ønskelig å fjerne slike salter.
Andre tynnfilm-kompositt-polyamid-membraner er utviklet
for spesifikk anvendelse for revers osmose. US-patentskrift 4.277.344 beskriver visse komposittmembraner som har atskillings-sj ikt fremstilt ved grenseflate-polymerisering av trimesoylklorid, eventuelt sammen med andre acylhalogenider og et monomert aromatisk diamin eller polyamin. Disse membraner er funnet å
ha overlegen vannstrømning, mens de opprettholder en meget høy avvisning av natriumklorid ved anvendelse av revers osmose.
Man har støtt på vanskeligheter ved fremstilling av kompositt-polyamid-membraner. Mange substratmaterialer, f.eks. polysulfonbærere, må fuktes riktig for å befordre ensartet belegning av substratet med den vandige fase som er involvert i grenseflate-polymeriseringen. Overflateaktive midler, såsom natriumlaurylsulfat, kan anvendes for å befordre denne fuktingen. Nærværet av overflateaktive midler kan imidlertid føre til uønskede ujevnheter eller mangler i atskillingssjiktet. Det er ønskelig å unngå for høy konsentrasjon av et konvensjonelt overflateaktivt middel, såsom natriumlaurylsulfat, da dette kan ha skadelig virkning på den ønskede grenseflate-polymerisering. Andre overflateaktive midler og fuktemidler, f.eks. polyvinylalkohol, har vært anvendt ved fremstilling av polyamid-kompositt-membraner. Det er imidlertid funnet at disse fuktemidler kan føre til redusert kjemisk bestandighet for membran-atskillings-sj iktet.
En fremgangsmåte for reproduserbar tilvirkning av membraner som er nyttige ved bløtgj øring av vann med en høy vannstrømning-qg god kjemisk bestandighet, er ønskelig. Av kommersiell interesse er spesielt membraner som er tolerante for basiske pH-verdier,
f.eks. en pH på 12 eller 13, i en periode på flere timer.
Slike basiske løsninger kan man lett støte på ved rensing av
disse membraner med konvensjonelle reagenser.
Det er nå blitt oppdaget en fremgangsmåte for dannelse av komposittmembraner for revers osmose som har et atskillingssjikt av tverrbundet polyamid dannet ved grenseflate-polymerisering på en porøs bærer av et i alt vesentlig vannløselig reaktivt polyamin i vandig løsning, og et relativt vannuløselig polyfunksjonelt acylhalogenid som har en gjennomsnittlig acylhalogen-funksjonalitet på minst to, hvor nevnte acylhalogenid foreligger i en organisk løsning. Ved denne forbedrede fremgangsmåte anvendes en effektiv mengde av et polymert fuktemiddel som bærer en flerhet av ioniske andeler, i den vandige løsning, og danner en komposittmembran for revers osmose som har overlegen bestandighet mot kaustiske midler.
Oppfinnelsen inkluderer en komposittmembran for revers osmose som omfatter et atskillingssjikt av polyamid på en mikro-porøs bærer som er antatt, ved foretrukne utførelser, å in-korporere det ioniske polymere fuktemiddel i membranstrukturen.
Komposittmembranen for revers osmose er kjennetegnet ved at den omfatter et atskillingssjikt av polyamid på en mikroporøs bærer, hvor atskillings-sjiktet av polyamid stammer fra omsetning av piperazin, et substituert piperazin, et substituert piperidin som inneholder minst to reaktive amingrupper, eller et substituert cykloheksan som bærer minst to reaktive amingrupper, med en aromatisk eller cykloalifatisk acylhalogenidforbindelse som bærer gjennomsnittlig minst to reaktive acylhalogenid-grupper, i nærvær av et ionisk polymert fuktemiddel som bærer en flerhet av oniumgrupper, hvor enten polyaminet eller acylhalogenidet bærer gjennomsnittlig mer enn to av deres respektive reaktive funksjonelle andeler.
Ved et annet aspekt vedrører foreliggende oppfinnelse tynnfilm-komposittmembraner som har polyamid-atskillingssjikt av ny sammensetning og nye egenskaper.
Membraner ifølge foreliggende oppfinnelse anvendes som beskrevet her ved en revers osmose-prosess for å skille natriumklorid eller andre salter med énverdige anioner fra organiske forbindelser og/eller salter med toverdige eller flerverdige anioner. På grunn av at natriumklorid-avvisningen ved visse foretrukne membraner er relativt lav, er det transmembran-trykk som kreves for å overvinne det osmotiske trykk ved revers osmose lavere enn det som er tilfellet med andre konvensjonelle membraner for revers osmose. Over 80% av det osmotiske trykk i sjøvann kan f.eks. tilskrives det tilstedeværende natriumklorid. Dersom det er akseptabelt med lav avvisning av natriumklorid og andre salter med énverdige anioner, kan nærværende membran anvendes ved mye lavere trykk enn mange tidligere kjente membraner som har en høyere natriumklorid-awisning. Slike membraner kan f.eks. anvendes til å konsentrere magnesiumsulfat som er til stede i sjøvann.
Tynnfilm-kompositt-membraner av tverrbundet polyamid som er fremstilt fra polyfunksjonelle acylhalogenider og forbindelser som bærer minst to pirmære eller sekundære aminer, er velkjent på fagområdet. Slike polyamider blir bekvemt tverrbundet når enten acylhalogenidreaktanten eller polyaminreaktanten bærer gjennomsnittlig mer enn to reaktive grupper. US-patentskrift 4 259 183 beskriver fremgangsmåter for dannelse av slike membraner fra forbindelser som bærer sekundære aminer, og ytelsen til de resulterende membraner.
Ved en konvensjonell fremgangsmåte for dannelse av slike polyamidmembraner fremstilles en vandig løsning som inneholder minst én polyfunksjonell, vannløselig forbindelse som totalt bærer minst to reaktive amingrupper. Primære eller sekundære amingrupper som er reaktive med acylhalogenid-andelen, refereres her til som reaktive amingrupper, og de forbindelser som bærer minst to reaktive amingrupper, refereres til som et polyamin. Det kan brukes polymere eller oligomere polyaminer, men det foretrekkes at polyaminene i alt vesentlig er monomere. Denne polyaminforbindelse er fortrinnsvis til stede i en konsentrasjon i området fra 0,05 til 5 vekt%, og mer foretrukket fra 1 til 2 vekt%. Det skal bemerkes at den vandige løsning som inneholder polyaminet eventuelt kan inneholde ko-løsningsmidler eller andre løseliggjørende modifiseringsmidler, men dette er vanligvis ikke foretrukket.
Polyaminreaktanten som blir polymerisert for å danne atskillingssjiktet kan være hvilken som helst forbindelse som bærer to eller flere amingrupper som er reaktive med acylhalogenider. Nevnte polyfunksjonelle aminforbindelse er av alifatisk eller cykloalifatisk natur. Mer foretrukket er den primære og/eller sekundære aminforbindelse piperazin, et substituert piperazinderivat som har to reaktive amingrupper,
et cykloheksan som bærer minst to reaktive amin- eller amino-alkylgrupper eller et piperazin som bærer minst én reaktiv amin- eller aminoalkylgruppe. Eksempelvis er 2-metylpiperazin, 2,5-dimetylpiperazin, 1,3-cykloheksanbis(metylamin), 1,2-diaminocykloheksan, 1,3-diaminocykloheksan, 4-aminopiperidin, 3-aminopiperidin, bipiperidin eller 1,4-diaminocykloheksan anvendbare sammen med piperazin og 4-aminometylpiperidin er foretrukket. N,N'-dialkyl-substituerte alkylendiaminer,
lineært poly(etylenimin) og aromatiske aminer, såsom fenylendi-amin, er anvendbare som aminreaktanter, men er vamligvis mindre foretrukket enn de cykloalifatiske aminer, såsom amin-substituert piperidin, piperazin og deres substituerte derivater. Blandinger av forskjellige aminer kan også anvendes. En rekke av aminene
som er anvendbare her, er beskrevet i US-patentskrift 4.337.154, som forbindelse B.
Med "i alt vesentlig vannløselig" menes at aminreaktanten her har en målbar løselighet i vann, f.eks. større enn 0,01 vekt%, fortrinnsvis større enn 1,0 vekt%, under vanlige omgivelsesforhold.
Uttrykket "ionisk" refererer til grupper som bærer kationiske og/eller anioniske ladninger. Spesielt foretrukket er oniumgrupper som er en kationisk gruppe valgt fra sulfonium, kvaternært ammonium, pyridinium, fosfonium, iodonium, oksonium, tiazolinium, imidazolinium, sulfoksonium, isotiouronium, azetidinium eller diazonium. Spesielt foretrukket er sulfonium-eller kvaternære ammonium-andeler.
Uttrykket "i alt vesentlig monomer" refererer til kjemiske forbindelser som er i stand til kjedeforlengelse, tverrbinding eller andre polymerisasjonsreaksjoner. De essensielle monomere forbindelser har relativt lav molekylvekt og bør være lett løselige i det løsningsmiddelsystem hvori de blir bragt sammen med den annen reaktive monomer ved grenseflate-polymeriseringen. De vesentlige monomere forbindelser kan inkludere en liten mengde av oligomerer eller et lite antall med gjentagende enheter. Amin- eller acylhalogenid-forbindelsene kan f.eks. omsettes for å danne oligomerer ved å binde nevnte forbindelse til en difunksjonell kjedeforlenger eller trifunksjonelt tverrbindingsmiddel.
"Kjedeforlengelse" refererer til en polymerisasjonsreaksjon som fortrinnsvis er intermolekylær av natur og som danner lineære kjeder av gjentagende monomere grupper. "Tverrbinding" refererer til reksjoner hvorved det blir dannet forgrenede polymerer eller nettverkspolymerer.
"Fuktemiddel" betyr her en ionisk polymer som er aktiv i grenseflateområdet mellom de vandige og organiske faser under polymerisering. Når det anvendes hydrofobe substrater, er det ioniske polymere fuktemiddel effektivt til å redusere kontakt-vinkelen for den vandige polyaminløsning på substratoverflaten hvorpå atskillingssjiktet blir dannet. Det ioniske polymere fuktemiddel kan ved visse utførelser katalysere grenseflate-polymeriseringen, kan modifisere membran-morfologien, kan
omsettes med atskillingssjiktet eller på annen måte forbedre membranegenskapene.
Hydrogenklorid blir utviklet under dannelse av polyamidet gjennom omsetning av acylhalogenidet med et amin. I tillegg til aminet inkluderer den vandige løsning fortrinnsvis en syreakseptor. Egnede akseptorer inkluderer natriumhydroksyd, natriumkarbonat eller tertiære aminer. Trietylamin eller N,N-dimetylpiperazin er foretrukne syreakseptorer. Syreakseptoren er fortrinnsvis til stede i en slik mengde at det vil være et overskudd av syreakseptorgrupper til stede i forhold til syregrupper som utvikles ved omsetningen. Når det er til stede overskudd av aminreaktanter, vil dette overskudd også tjene som en syreakseptor. Vanligvis kan syreakseptoren, i tillegg til aminreaktanten, være til stede i en konsentrasjon på 0,05 til 5 vekt%, og mer foretrukket 1 til 2 vekt%.
Den polyfunksjonelle acylhalogenid-reaktant som anvendes til å fremstille atskillingssjiktet er fordelaktig et triacylhalogenid eller en blanding av et triacylhalogenid med et diacylhalogenid. Når polyamidet er trifunksjonelt eller enda mer funksjonelt, kan det anvendes en diacylhaLogenid-reaktant. Halogenidet er bekvemt enten bromid eller klorid. Alifatiske acylhalogenider er anvendbare, men aromatiske acylhalogenider er vanligvis foretrukket. Spesielt foretrukket er trimesoylklorid eller en blanding av trimesoylklorid og isoftaloylklorid eller tereftaloylklorid. Fortrinnsvis er minst 45 mol%, og mer foretrukket minst 75 mol%, av acylhalogenidet trimesoylklorid. Acylhalogenid-forbindelsen bør ønskelig være løselig i en vesentlig grad i organiske løsningsmidler som ikke er meget løselige i,.eller er.ublandbare med, vann. Egnede løsningsmidler for acylhalogenidene inkluderer alkaner som har 5-8 karbonatomer og halogenerte alifatiske forbindelser som har 1-3 karbonatomer. Acylhalogenidene bør fortrinnsvis være til stede i den organiske løsning i en mengde på 0,03 til 5 vekt%, og mer foretrukket 0,06-0,3 vekt%. Acylhalogenidet kan eventuelt være til stede i en gassfase, men dette er vanligvis ikke foretrukket.
Det her beskrevne atskillingssjikt blir dannet på et porøst substrat av den type som konvensjonelt anvendes i komposittmembraner for revers osmose. Foretrukne bærere inkluderer slike som fremstilles fra polysulfon, klorert polyvinylklorid, polyetersulfon, polyvinylidenfluorid, styren-akrylnitril-kopolymer, celluloseestere og lignende. Polysulfonsubstrater er funnet å være spesielt effektive bærermaterialer for membranene i henhold til denne oppfinnelse. Fremstilling av slike porøse substrater er beskrevet i US-patentskrifter 3.926.798, 4.039.440 og 4.277.344. Fremgangsmåten for dannelse av atskillingssjiktene som er beskrevet her, er spesielt effektiv i forbindelse med hydrofobe overflater.
Porøsiteten til bæreren er fordelaktig så stor som mulig idet den ønskede fysikalske styrke beholdes. Det er bekvemt at den porøse bærer har en porøsitet i området 40 til 80%. Bæreren har fortrinnsvis asymmetrisk porøsitet og har et område som er tettere hvorpå atskillingssjiktet blir dannet. Den midlere porediameter for porene på overflaten hvorpå atskillings-sj iktet blir dannet, bør fortrinnsvis være i området 15-1000 Å, og mer foretrukket 25-300 Å.
Ved en foretrukket utførelse av denne oppfinnelse anvendes piperazin i vandig løsning med en konsentrasjon for piperazin i området fra 0,1 til 5 vekt%, og mer foretrukket 0,5-3 vekt%. Selve piperazinet vil virke som en akseptor for hydrogenkloridet, eller det kan eventuelt være til stede en effektiv mengde av en annen syreakseptor i den vandige løsning.
Ved en annen foretrukket utførelse av oppfinnelsen kan 4-aminometyl-piperidin ("AMP") anvendes som aminet på en lignende måte som piperazin. Det er overraskende funnet at AMP kan anvendes for å fremstille membraner som har utmerket avvisning av salter av toverdige anioner og god avvisning av natriumklorid, mens piperazin-membraner fremviser lavere avvisning av natriumklorid, men lignende avvisning av salter av toverdige anioner. Både membraner av AMP og membraner av piperazin fremviser også god vannstrømning og god kjemisk bestandighet. Valgmuligheten mellom enten AMP eller piperazin som polyamin gjør det mulig å fremstille membraner med utmerket avvisning av salter med toverdige anioner og variabel avvisning av natriumklorid.
Ved fremgangsmåten i henhold til denne oppfinnelse bør enten bæreren være forbehandlet med de ioniske polymere fuktemidler, som blir beskrevet senere, eller så bør det være til stede en effektiv mengde av fuktemidlet i den vandige løsning som inneholder polyaminet. Det er vanligvis foretrukket å anvende det ioniske polymere fuktemiddel i løsningen som inneholder aminet, på grunn av at det ved forbehandlingen av substratet kreves høyere konsentrasjoner av fuktemidler. Den optimale konsentrasjon av det ioniske polymere fuktemiddel for en gitt anvendelse kan bestemmes empirisk. Det ioniske polymere fuktemiddel er fortrinnsvis til stede i området fra 250 til 20.000 deler pr. million (ppm) basert på vekt på basis av aktive faststoffer, og mer foretrukket 1000 til 5000 ppm. Ved noen foretrukne utførelser er det funnet at fuktemidlet fortrinnsvis er til stede i en mengde som reduserer overflate-spenningen av den vandige fase ved væske/luft-grenseflaten til en verdi i området 40 til 70 dyn pr. cm, og mer foretrukket 45 til 60 dyn pr. cm.
Påføring av en løsning av et polyfunksjonelt amin på den porøse bærer utføres bekvemt ved hvilken som helst av de teknikker som anvendes på fagområdet, såsom nedsenking av bæreren i løsning eller sprøyting av løsning på bæreren ved ganske enkelt å senke bæreren ned i en vandig løsning av polyaminet. Fjerning av overskytende vandig løsning foretas ved valsing eller på annen måte påføring av trykk på substratet for å eliminere overskuddløsningen uten å skade substratet. Alternativt kan substratet avvannes vertikalt, det kan utsettes for en tørr gass-strøm eller det kan sentrifugeres for å eliminere overskuddsvæske.
Substratet kan ha hvilken som helst utforming som tidligere er anvendt på fagområdet for å fremstille komposittmembraner. Substratet kan f.eks. anvendes i form av et flatt ark, en hul fiber eller en rørformet struktur. Fremgangsmåter for å forme substratet til slike utforminger er alminnelig kjent på fagområdet.
Omsetningen mellom aminet og acylhalogenidet kan bekvemt utføres ved konvensjonelle forhold for grenseflatereaksjoner mellom polyaminet og acylhalogenidet. Acylhalogenidet påføres fortrinnsvis på substratet i et organisk løsningemiddel som er i alt vesentlig uløselig i den vandige løsning. Ved disse utførelser kan acylhalogenidløsningen påføres på substratet ved den samme teknikk som tidligere er anvendt for aminet, eller ved andre kjente metoder.
Acylhalogenidet og polyaminet vil fortrinnsvis bli omsatt ved temperaturer i området 0-50"C, og mer foretrukket i området 10-30°C. Omsetningen utføres bekvemt ved atmosfæretrykk.
Omsetningen mellom acylhalogenidet og polyaminet foregår vanligvis raskt. En omsetningstid på 1-300 sekunder, fortrinnsvis 10-60 sekunder, er vanligvis tilstrekkelig for å danne det ønskede tynne atskillingssjikt. Siden strømningen gjennom atskillingssjktet er inverst proporsjonalt med tykkelsen, er det ønskelig med et tynt sjikt som er fritt for mangler. Den resulterende kompositt bestående av det porøse substrat og det atskillende sjikt fastklebet derpå kan så bekvemt luft-tørkes ved en temperatur i området 20-130°C i en periode på 1-30 min.
De ioniske polymere fuktemidler som kan anvendes her er fordelaktig polymerer som bærer en flerhet av kationiske og/eller anioniske grupper. Slike polymerer kan fremstilles enten ved omsetning av egnede monomerer eller ved behandling av en polymer med et reagens; som vil danne kationiske eller anioniske grupper. Det polymere fuktemiddel er en polymer som bærer en flerhet av utstikkende ioniske grupper. Amfotære polymere fuktemidler som har både anioniske og kationiske grupper er anvendbare forutsatt at de kan gi den ønskede grenseflateaktivitet. Anioniske grupper, såsom sulfonat- eller karboksylat-grupper, er anvendbare. Kationiske grupper, såsom onium-andeler, er foretrukket. Det anioniske polymere fuktemiddel har fortrinnsvis en mol% av andelen som inneholder onium-gruppen eller den anioniske gruppe i området fra 1 til 100%, mer foretrukket 5-95%, og mest foretrukket 10-90%. Kationiske polymere fuktemidler er beskrevet i US-patentskrifter 4.337.185, 4.337.185, 4.426.489 og 4.525.526. Anioniske polymere fuktemidler er velkjente. Det kan eventuelt anvendes en blanding av polymere fuktemidler, men fuktemidlene bør ønskelig ha like ladninger. Det er mulig, men vanligvis ikke foretrukket, å anvende de ioniske polymere fuktemidler i kombinasjon med konvensjonelle fuktemidler eller overflateaktive midler, såsom polyvinylakohol.
Det er ønskelig at den kationiske eller anioniske gruppe
på polymeren er tilstrekkelig stabil til bekvemt å kunne kombineres med de andre reaktanter. Aromatiske diazonium-polymerer er f.eks. mer stabile enn alifatiske diazonium-polymerer, og er mer egnet ved denne fremgangsmåte. Den kationiske gruppe som polymeren bærer er fortrinnsvis en sulfonium-, kvaternær ammonium-, azetidinium- eller fosfoniumgruppe. Mer foretrukket er den kationiske gruppe en sulfonium-andel eller kvaternært ammonium. Det er mest foretrukket at den kationiske gruppe er sulfonium. Onium-gruppen bærer, i tillegg til andelen som binder den til polymeren, hydrokarbonradikaler i et tilstrekkelig antall til å gi den ønskede valens. Disse hydrokarbonradikaler kan eventuelt bære andre substituenter som ikke har skadelig virkning på nærværende omsetninger. Spesielt foretrukket er polymerer som bærer benzyldialkylsulfonium- eller benzyltrialkyl-ammonium-andeler hvor hver alkylgruppe har fra l til 4 karbonatomer, og mer foretrukket fra 1 til 2. Istedenfor 2 alkyl-grupper kan det eventuelt være til stede en enkelt alkylengruppe som danner en 5- eller 6-leddet ring som inneholder sulfonium eller ammonium.
De polymere fuktemidler har fortrinnsvis en ryggrad som er bestandig overfor hydrolyse ved de forhold som membranen vanligvis utsettes for. Det polymere fuktemiddel kan være en kondensasjonspolymer, men er fortrinnsvis en vinyladdisjonspolymer. Illustrerende kondensajonspolymerer inkluderer polyalkylenimin eller polyalkylenetere som bærer ioniske grupper. Slike polymerer er velkjente på fagområdet.
Egnede polymere fuktemidler kan fremstilles ved omsetning av vinylbenzyldialkylsulfonium- eller vinylbenzyltrialkylammonium-salter med andre forlikelige etylenisk umettede monomerer. Det ioniske polymere fuktemiddel stammer fortrinnsvis fra 5 til 100 mol% av andeler som bærer en oniumgruppe, mer foretrukket 5-95 mol% av slike andeler, og mest foretrukket 10-90 mol%. Forlikelige etylenisk umettede monomerer er slike monomerer som ikke gir noen skadelig virkning på egenskapene til membran-atskillingssjiktet i hvilket fuktemidlet vil være anbragt i produktet. Egnede forlikelige monomerer inkluderer metakrylsyre, hydroksyetylmetakrylat, hydroksypropyImetakrylat, aminoetylmetakrylat, metylmetakrylat og andre estere av metakrylsyre. Metakrylsyreestere som bærer hydrokarbon-andeler eller organiske andeler inneholdende 1-36 karbonatomer, er spesielt foretrukket fordi slike andeler kan anvendes til å gi aktivitet til polymeren som et overflateaktivt middel. Forlikelige monomerer med de følgende formler kan f.eks. anvendes: hvor R<1> er et alkyl med fra 1 til 36 karbonatomer, mer foretrukket et alkyl med fra 1 til 12 karbonatomer, og mest foretrukket C±- til C4-alkyl,
eller (CH2CH20)xcyH2y+l» nvor x er et helt tall fra 1 til 20, og y er et helt tall fra 1 til 18 og R<2> er hydrogen eller metyl, og mer foretrukket metyl fordi dette gir større hydro-lytisk stabilitet til den resulterende polymer. Vanligvis er det anvendbart med nærvær av hydrofobe sidekjedegrupper i de polymere fuktemidler, men dette er ikke foretrukket. Ved en foretrukket utførelse av oppfinnelsen stammer polymeren fra, i tillegg til den onium-bærende andel, 0 til 95 mol% av en metakrylsyreester og en resterende mengde av andre forlikelige monomerer. Metakrylsyreesteren er fortrinnsvis en C^- til C4-alkylester av metakrylsyre. Metylmetakrylat er spesielt foretrukket. Blandinger av forlikelige monomerer kan også anvendes.
Når polyaminet er piperazin, er det foretrukket med et polymert fuktemiddel som stammer fra 5 til 100 mol% av et vinylbenzylsulfoniumsalt, 0 til 95 mol% av en metakrylsyreester og en resterende mengde av en forlikelig monomer. Når polyaminet er AMP, er det foretrukket med et polymert fuktemiddel som stammer fra 5 til 95 mol% av et vinylbenzylsulfoniumsalt, 0 til 95 mol% metakrylsyre og en resterende mengde av en forlikelig monomer.
Ikke alle de her beskrevne oniumgrupper er like reaktive. Det er vanligvis antatt at sulfonium- eller diazonium-grupper vil reagere lettere med det atskillende sjikt enn kvaternære ammoniumgrupper. Ved foretrukne utførelser av oppfinnelsen er det antatt at det ioniske polymere fuktemiddel i det minste delvis omsettes med andeler som bærer labile hydrogenatomer i membranen. Det ioniske polymere fuktemiddel kan eventuelt bære noen primære eller sekundære amingrupper eller andre grupper som er reaktive med et acylhalogenid eller amin, slik at det ioniske polymere fuktemiddel vil være omsatt i det dannede polyamid.
Ved visse utførelser kan stråle-herdbare andeler være til stede i reagensene som anvendes for å danne atskillingssjiktet. Aktinisk eller annen stråling kan da anvendes for å befordre herding av dette sjikt.
Det her beskrevne fuktemiddel kan også fremstilles ved omsetning av vinylbenzylklorid med forlikelige monomerer for å danne en polymer. Denne polymer kan så omsettes med forløpere for den (de) ønskede kationiske gruppe(r). Det kan innføres mer enn én type av oniumgrupper. En vinylbenzylklorid-polymer kan f.eks. omsettes med et dialkylsulfid for å fremstille polymerer som bærer benzyldialkyl-sulfoniumgrupper. Alternetivt kan vinylbenzylklorid-polymeren omsettes med et tertiært amin for å danne en kvaternær ammoniumgruppe. Det tertiære amin kan eventuelt bære en hydrofob gruppe for å gi den ønskede grenseflate-aktivitet til polymeren.
Molekylvekten til det polymere fuktemiddel kan påvirke de endelige egenskaper til membran-atskillingssjiktet. Den optimale molekylvekt vil variere avhengig av naturen til den mikroporøse bærer, molprosenten av onium-andeler i det polymere fuktemiddel, polyamin- og acylhalogenid-reaktantene som anvendes og andre faktorer. Den optimale molekylvekt for et spesielt fuktemiddel, som er beskrevet her, kan lett bestemmes empirisk.
De her beskrevne kationiske grupper vil være forbundet med anioniske motioner. Vanligvis er det anioniske motion ikke kritisk så lenge som membranegenskapene til det resulterende produkt ikke blir skadelig påvirket. Det tilknyttede anioniske motion er bekvemt en halogenid-, bikarbonat- eller hydroksyd-andel. Spesielt foretrukket er klorid- eller hydroksyd-anioner eller indre salter av metakrylsyre.
Det forbedrede membranmateriale som åpenbares her er
funnet å fremvise en sterk avvisning for salter av toverdige eller flerverdige anioner, spesielt for magnesiumsulfat. Nærværende membraner er spesielt nyttige for slike anvendelser som avsalting av brakkvann, næringsmiddelbearbeiding, gjenvinning av kjemikalier fra elektropletteringsløsninger, bløtgjøring av hårdt vann for kommunal anvendelse eller for hjemmeanvendelse eller behandling av matevann for kokere.
Det ioniske polymere fuktemiddel er ved foretrukne utførelser effektivt til å forbedre membran-egenskapene. Forbedrede egenskaper avhenger av den spesifikke membran-sammensetning, men kan inkludere høyere vannstrømning, forbedret saltawisning, bedre pH-toleranse og/eller forbedret adhesjon for atskillingssjiktet til den porøse bærer.
Bestandighet mot kaustiske midler bestemmes for formålene her med en standardtest. Denne omfatter å bringe membranen på dens mateside i kontakt med en vandig 0,1 normal natrium-hydroksydløsning (pH på 13) ved et målt trykk på 1551kpa og en temperatur på 20-25°C. Ved regelmessige intervaller ble magnesiumsulfat-awisningen for membranen testet ved nøytral pH. Den kaustiske behandling fortsatte inntil avvisningen av magnesiumsulfatet var avtatt til under 90%. Ved foretrukne utførelser av denne oppfinnelse fremvises det minst 90% avvisning av magnesiumsulfat etter eksponering i 48 timer for 0,1 normal natriumhydroksyd. Polyvinylalkohol er, når den anvendes som et fuktemiddel så som angitt i US-patentskrift 4.619.767 for dannelse av membraner, funnet å gi en sterk vannstrømning. Polyvinylalkohol-fuktemidler er generelt funnet mangelfulle fordi de resulterende membraner har redusert bestandighet mot kaustiske midler.
Ved foretrukne utførelser av denne oppfinnelse fremviser
de angjeldende membraner vannstrømninger på minst 0,49 m<3>/m<2> pr. dag, fortrinnsvis minst 0,82 m 3 /m 2 pr. dag, mer foretrukket.minst 1,22 m<3>/m<2> pr. dag, og mest foretrukket minst 1,63 m<3>/m<2> pr. dag, ved standardforhold for magnesiumsulfattesten. Nevnte membraner fremviser dessuten, ved foretrukne utførelser, en magnesiumsulfat-awisning på minst 90%, fortrinnsvis minst 95%, mer foretrukket minst 97%, og mest foretrukket minst 99%, ved de samme forhold. Standardforholdene for magnesiumsulfattesten som vanligvis anvendes her, er et matetrykk på 1551 kPa, en konsentrasjon for magnesiumsulfat på 0,2%, en temperatur på 20-25°C, en pH i området på 6-7, en gjenvinning på ca. 1% for flate ark og en minimumstesttid på minst ca. én time for å
oppnå stabil utførelse. Membranen fjerner fortrinnsvis minst 80 mol% av de tilstedeværende sulfatsalter i en vandig mateløsning som kommer i kontakt med membranen.
De følgende eksempler er anført for å belyse oppfinnelsen. Aller deler og prosenter er basert på vekt dersom ikke annet
er angitt.
Generell tilvirkningsprosess for membran som anvendes i eksemplene
Det ble fremstilt et polysulfonsubstrat ved oppløsning av 45 g av polysulfon (UDEL® , kvalitet P-3500, et produkt fra Union Carbide Corporation) i 255 g dimetylformamid for å oppnå en 15 vekt% løsning. Polysulfonløsningen ble avgasset ved redusert trykk og en perle av polymerløsningen ble anbragt på
en gassplate i en tilstrekkelig mengde til at en nedført stang på 152,4 mikrometer skapte en film av jevn tykkelse. Platen ble så nedsenket i avionisert vann for å gelere filmen. Skiver på 7,62 cm i diameter av polysulfon ble skåret ut fra arket mens det ennå var fuktig og ble holdt nedsenket i vann inntil membranen skulle fremstilles.
Det ble fremstilt en løsning inneholdende 4 vekt% piperazin og 4 vekt% trietylamin i avionisert vann. En vandig løsning av et fuktemiddel med en belastning på 2000 ppm, basert på vekt av aktive faststoffer, ble fremstilt i avionisert vann. Til 50 ml av den vandige løsning av fuktemidlet ble det tilsatt 50 ml av piperazin/trietylamin-løsningen. Denne vandige løsning ble vanligvis anvendt samme dag som den ble fremstilt. Den resulterende løsning ble filtrert og en prøve med diameter på 7,62
cm av mikroporøs polysulfon-bære-film ble nedsenket i den filtrerte løsning i 1-2 minutter.
På lignende måte som med piperazin-løsningen ble det fremstilt løsninger av 2 vekt% av alifatiske diaminer eller andre diaminer sammen med 2 vekt% N,N</->dimetylpiperazin (DMP) som en syreakseptor. Til disse løsninger ble det vanligvis satt 0,1 vekt% (dersom ikke annet er angitt) av det onium-fuktemiddel som er spesifisert i eksemplene.
Polysulfonbæreren ble tatt ut av aminløsningen, tørret og anbragt på en glassplate. En glatt gummivalse ble anvendt til å presse overskuddsløsning forsiktig fra polysulfonbæreren.
Den belagte polysulfonbærer ble nedsenket i en løsning av 0,1% vekt/volum av trimesoylklorid i 1,1,2-triklortrifluoretan. Etter 1 minutt ble bæreren tatt ut fra trimesoylklorid-løsningen. Membranen ble hensatt for at overskuddsvæske skulle renne av,
og membranen ble lufttørket ved romtemperatur i minst 12 timer før testing.
Eksempler 1- 14
Flere ioniske polymere fuktemidler ble anvendt ved den prosess som er skissert foran, for å fremstille membraner fra piperazin og trimesoylklorid med en trietylamin-syreakseptor. Disse fuktemidler ble fremstilt ved konvensjonell vinyladdisjons-polymerisering av de følgende monomerer: hydroksyetyImetakrylat (HEMA), vinylbenzyldimetylsulfonium (VBDMS), p-nonylfenoksynona-etoksyetylmetakrylat (9N-10MA), metakrylsyre (MAA) og aminoetylmetakrylat (AEM). Vinylbenzyldimetylsulfoniumsaltet anvendt i eksempel 13 for å fremstille fuktemidlet, var i hykdroksyd-form, men var i de andre eksempler i klorid-form. Monomerene ble anvendt i de forhold som er oppført i tabell I. Hver sammensetning ble testet i flere prøver, og vannstrømninger og magnesiumsulfat-awisninger som er oppført i tabellen, er generelt gjennomsnitt av de beste resultater. I noen tilfeller ga etterfølgende forsøk på å gjenta eksemplene dårligere resultater enn dem som er angitt, men det er antatt at dette kan tilskrives variasjoner i forsøksutførelser og forhold. Vannstrømningen i kubikkmeter pr. kvadratmeter pr. dag (m<3>/m<2>, dag) og magnesiumsulfat-awisningen i prosent ble bestemt ved standardforholdene for magnesiumsulfat-testen som er skissert tidligere. Den kaustiske bestandighet for alle prøver med magnesiumsulfat-awisninger på minst 90% ved innledende basistester ble testet ved de forhold som er skissert foran inntil magnesiumsulfat-awisningen var falt til under ca. 90%. På grunn av at RO-test-ytelsen for enkelte prøver av en gitt sammensetning noen ganger varierer betraktelig, ble de gjennom-snittlige salt-awisninger for eksemplene 4-6 mindre enn 90%. Hvert av eksemplene 4-6 representerer enkelte prøver med større awisninger enn 90% som tilfredsstiller kriteriet for en test på kaustisk bestandighet, og slike tester ble utført med nevnte prøver. Den kaustiske bestandighet i dager og vannstrømning i kubikkmeter pr. kvadratmeter pr. dag er oppført i tabell I.
Med unntak av eksemplene 4, 5 og 6 har de fuktemidler som er oppført i tabell I utmerket vannstrømning og magnesiumsulfat-awisning. Den reduserte magnesiumsulfat-awisning som ble iakttatt i eksemplene 4, 5 og 6 kan skyldes mangler i membranen eller ha andre årsaker, og indikerer ikke nødvendigvis at disse fuktemidler ikke er egnet for fremstilling av membraner. De prøver som er angitt i eksemplene 12, 14 og 14 har en spesielt ønskelig kombinasjon av vannstrømning, magnesiumsulfat-awisning og bestandighet mot kaustiske midler.
Eksempler 15- 17
I en serie av eksempler som er lik eksempel 1, ble det fremstilt komposittmembraner ved anvendelse av et fuktemiddel av forskjellig sammensetning. Sammensetningen av dette fuktemiddel var 75,5 mol% metylmetakrylat (MMA), 16 mol% VBDMS, 5,3 mol% av en monomer med formel I og 3,2 mol% av en monomer med formel II:
Mengden av fuktemiddel ble variert fra 0,1 til 0,4%, på basis av aktive faststoffer. Vann-strømningen og magnesiumsulfat-awisningen registrert ved standardtest er oppført i tabell II for hver membran.
Det kan ses fra tabell II at variasjoner i belastning av fuktemidlet over et fire-folds område ikke ga noen betydelige forandringer av egenskapene til den resulterende membran.
Eksempel 18
I dette eksemplet ble det fremstilt en membran på generelt samme måte som i eksempel 15, bortsett fra at konsentrasj onen av piperazin og trietylamin i den vandige fase var 1% for hver. Den resulterende membran hadde en vannstrømning på 0,89 m<3>/m<2 >dag og en magnesiumsulfat-awisning på 98%.
Eksempler 19 og 20
På generelt samme måte som i eksempel 12, ble det fremstilt to komposittmembraner. I eksempel 19 ble membranen tørket ved omgivelsestemperatur i luft i 12 timer før testing. I eksempel 20 ble membranen tørket ved 100°C i 10 minutter istedenfor lufttørking. De oppnådde områder for vannstrømning og saltawisning for flere membraner fremstilt og tørket ved hver av disse metoder, er angitt i tabell III, bestemt ved et trykk på 1965 Pa og forøvrig ved standardforhold. Det vil ses at membranen som ble ovnstørket har en moderat lavere vannstrømning enn den som ble tørket i luft.
Eksempler 21 og 22
Membraner som var lik dem som ble fremstilt i eksemplene 12 og 13 ble testet for å bestemme både magnesiumsulfat-awisningen og natriumklorid-awisningen for nevnte membraner. Magnesiumsulfat-testen var den standardtest som tidligere er beskrevet. Natriumklorid-awisningen ble bestemt ved anvendelse av en vandig mateløsning inneholdende 0,2% natriumklorid ved 1551 kPa i transmembrantrykk ved en temperatur på 20-25°C med en testvarighet på 1 time for å stabilisere membran-ytelsen. De oppnådde testresultater for både magnesiumsulfat- og natriumklorid-løsningene er oppført i tabell IV.
Det er verdt å bemerke at natriumklorid-awisningen er meget lavere for begge membraner enn magnesiumsulfat-awisningen. Vannstrømningen er i begge tilfeller sammenlignbar enten mate-løsningen er en natriumklorid- eller en magnesium-sulf at-løsning.
Eksempler 23- 30
Polysulfonsubstrater ble belagt med 2 vekt%ige løsninger av et alifatisk diamin, 0,1% av en kopolymer som består av 71,4 vekt% VBDMS (kloridform) og 28,6 vekt% metakrylsyre og 2 vekt% av DMP. De alifatiske diaminer ble valgt fra 1,3-propandiamin (PDA), 1,4-butandiamin (BDA), 1,6-heksandiamin (HDA), N,N'-dimety1-1,6-heksandiamin (DMHDA) og N,N'-dimetyl-etylendiamin (DMEDA). Det belagte substrat ble bragt i kontakt med 0,1% trimesoylklorid i triklortrifluoretan. såsom tidligere beskrevet. MgSC^-awisningen av en 0,2%ig løsning ved 1379 kPa og/eller 4137 kPa målt og vannstrømningen ble bestemt for hver membran. På grunn av at hånd-belegning ofte fører til ineffektive membraner, er bare de beste resultater oppført i tabell V.
Eksempler 31- 3 6
På generelt samme måte som den i eksemplene 23-30, ble det fremstilt membraner ved anvendelse av et annet onium-fuktemiddel. Dette onium-fuktemiddel var en polymer av de følgende monomerer (prosentene er basert på vekt): 2 0,9% metylmetakrylat (MMA), 62,5% VBDMS (i kloridform), 8,9% av monomeren med formel I i eks. 15 og 7,7% av et kationisk vinyl-overflateaktivt middel, som vist med formel II i eks.
15. Resultatene er oppført i tabell VI.
Eksempler 37- 43
På generelt samme måte som den i eks. 23-30 ble det fremstilt membraner ved anvendelse av et annet fuktemiddel. Dette fuktemiddel var en polymer av de følgende monomerer (prosenter er basert på vekt): 55,2% MMA, 25% VBDMS (i klorid-form) , 12% av monomeren med formel I i eks. 15 og 8,8% av et kationisk overflateaktivt middel (som vist med formel II i eks. 15). Resultatene er angitt i tabell VII.
Eksempler 44 ocr 45
På generelt samme måte som den i eks. 1 ble det fremstilt komposittmembraner fra piperazin og trimesoylklorid, men det ble anvendt kvaternære ammonium-fuktemidler. Fuktemidlet i eks. 44 var en homopolymer av vinylbenzyltrimetyl-ammonium-klorid (VBTMAC) og i eks. 45 var det en kopolymer av 71,1 vekt% VBTMAC og 28,9 vekt% MAA. Avvisningen av 0,2% MgS0A ved 1379 kPa overtrykk og vannstrømningen for de beste resultater som ble oppnådd, er angitt i tabell VIII.
Disse eksempler viser at egenskapene til fuktemidlet kan ha behov for å bli optimalisert for spesifikke anvendelser ved tilsetning av forlikelige monomerer for å modifisere hydro-fobisiteten og ladningstettheten.
Eksempel 46
Et vannløselig polyamin (solgt av Shamrock som
FIBRABON® 35) inneholdende en flerhet av azetidiniumgrupper ble anvendt som et fuktemiddel ved fremstilling av membraner som forøvrig var lik dem i eks. 45. Denne polymer er antatt å ha gjentagende enheter med formelen
Den resulterende membran fremviste da den ble testet ved 1379 kPa målt med vandig tilmatning av 0,2% MgS0A, avvisninger på 98% og en vannstrømning på 0,69 m<3>/m<2>.dag.
Eksempler 47- 55
Lignende fuktemidler som dem i eks. 15 ble fremstilt med varierende forhold mellom monomerene. Disse fuktemidler ble brukt til å fremstille membraner på lignende måte som beskrevet i eks. l. Avvisningen av MgS04, vannstrømningen og bestandigheten mot kaustiske midler ble målt som i eks. 1. Resultatene er oppført i tabell IX, og det er også monomer-forholdet i mol% for hvert fuktemiddel.
Eksempler 56- 58
Ved anvendelse av fuktemidlet beskrevet i eks. 12, ble et polysulfonsubstrat senket ned i en vandig løsning av 1000, 500, 100 eller 0 ppm av midlet. Bæreren ble skyllet med vann og så nedsenket i en vandig løsning av 2% piperazin/2% trietylamin. Det belagte substrat ble tørket ved avrenning og presset med en valse for å fjerne overskudd av væske. Bæreren ble så bragt i kontakt med 0,1% trimesoylklorid i trifluortrikloretan som i eks. 1. De resulterende membraner ble testet med en 0,2% MgSO,,-løsning ved 1965 kPa, og resultatene er oppført i tabell X. Områdene viser spredning ved dobbelt-tester.
Dataene oppført i tabell X tyder på at det er effektivt å forbehandle substratet for å forøke avvisningen.
Eksempler 59- 74
På generelt samme måte som den i eks. 23, ble det fremstilt membraner ved å gjennombløte et substrat i en vandig
løsning av 2% av forskjellige diaminer, 2% DMP og 0,1% (dersom ikke annet er angitt) av ett av to fuktemidler. Diaminene var 4-aminometylpiperidin (4-AMP), 1,3-cykloheksan-bis(metylamin)-(1,3-CHBMA), 1,2-diamonoetan (1,2-DAE), 1,2-diaminocykloheksan (1,2-DACH), 1,3-diamino-2-hydroksypropan (DSHP), dietylen-triamin (DETA), bipiperidin (BP), tris-(aminoetyl)amin (TAEA), bis(aminopropyl)-piperazin (BAPP) og 1,4-diaminocykloheksan (1,4-DACH). Fuktemidlene er slike som ble anvendt i eks. 23 eller 52 i hydroksydform. Diaminene ble tverrbundet med 0,1% trimesoylklorid i trifluortrikloretan og herdet ved romtemperatur i den tid som er angitt i tabell XI i timer, bortsett fra i eks. 61-63. I eks. 61-63 ble membranene etter herding ved romtemperatur oppvarmet ved 80°C i 2 min. Vann-strømningen og avvisningen ble bestemt for hver membran med separate vandige løsninger av 0,2% MgS04 og i noen tilfeller 0,2% NaCl, begge ved 1379 kPa. Resultatene, diaminene, fuktemidlene og herdetidene er angitt i tabell XI. Det er oppført område for resultater for flere forsøk.
Dataene i tabell XI viser at nærværende fuktemidler kan anvendes med en mangfoldighet av diaminer for å danne komposittmembraner som har utmerket avvisning for MgSOA-salter. Fuktemidlet beskrevet i eks. 23 synes å frembringe bedre membraner.
Eksempel 75
Ved en kontinuerlig fremgangsmåte ble overflaten av en mikroporøs polysulfonfilm belagt på en ikke-vevet polyester-vevning mettet med en vandig løsning av 1,25 vekt% piperazin, 1,25 vekt% N,N'-dimetylpiperazin og 0,3 vekt% av et polymert fuktemiddel som stammer fra 25 mol% metylmetakrylat, 68 mol% VBDMS (i kloridform), 5,3 mol% av forbindelsen med formel I i eks. 15 og 1,7 mol% av forbindelsen med formel II i eks. 15. Polysulfonfilmen ble, etter fjerning av overskudd av piperazin-løsningen, bragt i kontakt med en 0,2% vekt/vol løsning av trimesoylklorid i 1,1,2-triklortrifluoretan i 1 min. Den behandlede film ble så i rekkefølge ført gjennom et vannbad ved omgivelsesforhold og en vandig løsning av 2 vekt% glycerol og 0,1 vekt% laurylsulfat ved 50°C, og så tørket i 2 min. ved 75°C.
Den resulterende membran ble testet ved et transmembran-trykk på 1551 kPa med en vandig løsning av 0,2 vekt% MgS0A og en vandig løsning av 0,2 vekt% NaCl. Strømningen (normalisert til 25°C) og avvisningen var henholdsvis 1,563 m<3>/m<2>.dag og 99% avvisning for MgS04 og 1,79 m<3>/m<2>.dag og 46% avvisning for NaCl. Denne membran fremviste også forbedret bestandighet mot kaustiske midler i forhold til membraner dannet uten noe ionisk polymert fuktemiddel, og motsto i dette tilfelle en pH på 13 i en kaustisk løsning i 2 dager under standardforhold for testen.
Claims (19)
1. Komposittmembran for revers osmose, karakterisert ved at den omfatter et atskil-lingssj ikt av polyamid på en mikroporøs bærer, hvor atskillings-sjiktet av polyamid stammer fra omsetning av piperazin, et substituert piperazin, et substituert piperidin som inneholder minst to reaktive amingrupper, eller et substituert cykloheksan som bærer minst to reaktive amingrupper, med en aromatisk eller cykloalifatisk acylhalogenidforbindelse som bærer gjennomsnittlig minst to reaktive acylhalogenid-grupper, i nærvær av et ionisk polymert fuktemiddel som bærer en flerhet av oniumgrupper, hvor enten polyaminet eller acylhalogenidet bærer gjennomsnittlig mer enn to av deres respektive reaktive funksjonelle andeler.
2. Membran i henhold til krav 1, karakterisert ved at det polymere fuktemiddel bærer en flerhet av dialkyl-sulfonium-grupper.
3. Membran i henhold til krav 2, karakterisert ved at acylhalogenidforbindelsen består av minst 50 mol% trimesoylklorid og en restmengde av isoftaloylklorid eller tereftaloylklorid.
4. Membran i henhold til krav 3, karakterisert ved at den har en vannstrømning på minst 1,22 m<3>/m<2>.dag og en magnesiumsulfat-awisning på minst 97% når den testes med en 0,2%ig vandig magnesiumsulfat-løsning ved et transmembrantrykk på 1551 kPa ved 25°C.
5. Membran i henhold til krav 4, karakterisert ved at den opprettholder minst 90% magnesiumsulfat-awisning ved de samme testforhold etter å ha vært utsatt for 0,1 normal vandig natriumhydroksyd i 48 timer.
6. Fremgangsmåte for fremstilling av en komposittmembran for revers osmose som har et atskillingssjikt av tverrbundet polyamid dannet ved grenseflate-polymerisering på en porøs bærer av et i alt vesentlig vannløselig reaktivt polyamin som foreligger i en vandig løsning, og et relativt vann-uløselig, polyfunksjonelt acylhalogenid som har en gjennomsnittlig acylhalogenid-funksjonalitet på minst 2, hvor nevnte acylhalogenid foreligger i en organisk løsning,
karakterisert ved at grenseflate-polymeriseringen utføres i nærvær av et polymert fuktemiddel som bærer en flerhet av ioniske andeler.
7. Fremgangsmåte i henhold til krav 6, karakterisert ved at det anvendes et polymert fuktemiddel som bærer en flerhet av onium-andeler eller azetidiniumgrupper .
8. Fremgangsmåte i henhold til krav 7, karakterisert ved at det som polymert fuktemiddel anvendes en vinyladdisjonspolymer.
9. Fremgangsmåte i henhold til krav 6, karakterisert ved at det anvendes et polymert fuktemiddel som bærer en flerhet av både anioniske og kationiske grupper.
10. Fremgangsmåte i henhold til krav 6, karakterisert ved at det anvendes et polymert fuktemiddel som bærer en flerhet av anioniske grupper.
11. Fremgangsmåte i henhold til krav 6, karakterisert ved at det anvendes et polymert fuktemiddel som er en kondensasjonspolymer.
12. Fremgangsmåte i henhold til krav 8, karakterisert ved at det anvendes et polymert fuktemiddel som er avledet fra (a) 5-95 mol% av vinylbenzyl-dialkyl-sulfonium- eller vinylbenzyl-trialkyl-ammoniumsalt eller vinylbenzyl-alkylen-sulfoniumsalt, hvor hver alkylgruppe uavhengig av hverandre er en C^- til CA-alkylgruppe, eller hvor alkylengrupperi og sulfonium danner en 5- eller 6-leddet ring, og (b) en restmengde av forlikelige monomerer.
13. Fremgangsmåte i henhold til krav 7, karakterisert ved at det anvendes et fuktemiddel som bærer en flerhet av benzyldialkyl-sulfonium-, benzylcykloalkylen-sulfonium-, benzylalkyl-cykloalkylen-kvaternært-ammonium- eller benzyltrialkyl-kvaternært-ammoniumgrupper.
14. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 6-13,
karakterisert ved at polyaminet er piperazin, et substituert piperazin, et substituert piperidin som inneholder minst to reaktive amingrupper, eller et substituert cykloheksan som bærer minst to reaktive amingrupper.
15. Fremgangsmåte i henhold til krav 14, karakterisert ved at acylhalogenidet består av minst 50 mol% av trimesoylklorid og en restmengde av isoftaloylklorid eller tereftaloylklorid.
16. Fremgangsmåte i henhold til krav 15, karakterisert ved at fuktemidlet omfatter en polymer som er avledet fra (a) 5-100 mol% av vinylbenzyl-dialkyl-sulfoniumsalt eller vinylbenzyl-alkylen-sulfonium-salt, hvor hver alkylgruppe er en Cx- til C<,-alkylgruppe, eller hvor alkylengruppen og sulfonium danner en 5- eller 6-leddet ring, (b) 0-95 mol% av C^- til CA-alkylmetakrylat og (c) en restmengde av forlikelige monomerer.
17. Fremgangsmåte i henhold til hvilket som helst av kravene 14-16,
karakterisert ved at polyaminet er 4-aminometylpiperidin*
18. Fremgangsmåte i henhold til krav 7, karakterisert ved at det polymere fuktemiddel bærer en flerhet av karboksylat- eller sulfonat-grupper.
19. Fremgangsmåte for å fjerne salter av toverdige anioner fra en vandig løsning, karakterisert ved at vann trenges gjennom membranen i henhold til krav 1 slik at minst 80% av sulfatsaltene som er til stede i en vandig mateløsning som bringes i kontakt med membranen, blir fjernet.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/122,307 US4769148A (en) | 1987-11-18 | 1987-11-18 | Novel polyamide reverse osmosis membranes |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO883948D0 NO883948D0 (no) | 1988-09-05 |
NO883948L NO883948L (no) | 1989-05-19 |
NO172030B true NO172030B (no) | 1993-02-22 |
NO172030C NO172030C (no) | 1993-06-02 |
Family
ID=22401937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO883948A NO172030C (no) | 1987-11-18 | 1988-09-05 | Komposittmembran for revers osmose, samt fremgangsmaate for fremstilling av slike membraner |
Country Status (13)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4769148A (no) |
EP (1) | EP0316525B1 (no) |
JP (1) | JP2727087B2 (no) |
KR (1) | KR960016519B1 (no) |
CN (1) | CN1023866C (no) |
AU (1) | AU611474B2 (no) |
BR (1) | BR8804600A (no) |
CA (1) | CA1333462C (no) |
DE (1) | DE3876387T2 (no) |
DK (1) | DK174264B1 (no) |
NO (1) | NO172030C (no) |
SG (1) | SG25493G (no) |
ZA (1) | ZA886618B (no) |
Families Citing this family (114)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4812270A (en) * | 1986-04-28 | 1989-03-14 | Filmtec Corporation | Novel water softening membranes |
US4765897A (en) * | 1986-04-28 | 1988-08-23 | The Dow Chemical Company | Polyamide membranes useful for water softening |
US4769148A (en) * | 1987-11-18 | 1988-09-06 | The Dow Chemical Company | Novel polyamide reverse osmosis membranes |
US4872984A (en) * | 1988-09-28 | 1989-10-10 | Hydranautics Corporation | Interfacially synthesized reverse osmosis membrane containing an amine salt and processes for preparing the same |
US5580650A (en) * | 1989-12-29 | 1996-12-03 | The Dow Chemical Company | Process of preparing a composite membrane |
NL9001274A (nl) * | 1990-06-06 | 1992-01-02 | X Flow Bv | Semi-permeabel composietmembraan, alsmede werkwijze voor het vervaardigen ervan. |
NL9001273A (nl) * | 1990-06-06 | 1992-01-02 | Tno | Semi-permeabel composietmembraan. |
US5173335A (en) * | 1990-07-31 | 1992-12-22 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Method of producing multilayer reverse osmosis membrane of polyamide-urea |
US5182024A (en) * | 1990-12-05 | 1993-01-26 | Exxon Research And Engineering Company | Separation of hydrocarbon dewaxing and deasphalting solvents from dewaxed and/or deasphalted oil using interfacially polymerized membrane |
US5277819A (en) * | 1992-06-03 | 1994-01-11 | Pall Corporation | Cold draft beer filter membrane cleaning process |
US5262054A (en) * | 1992-12-30 | 1993-11-16 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for opening reverse osmosis membranes |
US5368889A (en) * | 1993-04-16 | 1994-11-29 | The Dow Chemical Company | Method of making thin film composite membranes |
JPH09501609A (ja) * | 1993-08-23 | 1997-02-18 | ザ ダウ ケミカル カンパニー | 橋かけ結合可能な可溶性重合体から製造される膜 |
JPH07178327A (ja) * | 1993-11-12 | 1995-07-18 | Nitto Denko Corp | 複合半透膜及びその製造方法 |
FR2761617A1 (fr) * | 1997-04-04 | 1998-10-09 | Fluid Sys Corp | Membranes de separation selective |
DE69814891T2 (de) * | 1997-07-02 | 2004-05-13 | Nitto Denko Corp., Ibaraki | Zusammengesetzte umkehrosmosemembran und verfahren zu ihrer herstellung |
US5922203A (en) * | 1997-10-07 | 1999-07-13 | Hydranautics | Amine monomers and their use in preparing interfacially synthesized membranes for reverse osmosis and nanofiltration |
US5945000A (en) * | 1998-01-02 | 1999-08-31 | J. R. Simplot Company | Methods of purifying phosphoric acid |
US6015495A (en) * | 1998-02-18 | 2000-01-18 | Saehan Industries Incorporation | Composite polyamide reverse osmosis membrane and method of producing the same |
US6063278A (en) * | 1998-04-28 | 2000-05-16 | Saehan Industries Inc. | Composite polyamide reverse osmosis membrane and method of producing the same |
KR100477583B1 (ko) * | 1998-09-03 | 2005-07-08 | 주식회사 새 한 | 고유량 역삼투 폴리아마이드 막 제조방법 |
US6368507B1 (en) * | 1998-10-14 | 2002-04-09 | Saekan Industries Incorporation | Composite polyamide reverse osmosis membrane and method of producing the same |
KR100477590B1 (ko) * | 1999-03-09 | 2005-03-18 | 주식회사 새 한 | 고유량 역삼투막 제조방법 |
US6245234B1 (en) * | 1999-06-03 | 2001-06-12 | Saehan Industries Incorporation | Composite polyamide reverse osmosis membrane and method of producing the same |
US6280853B1 (en) | 1999-06-10 | 2001-08-28 | The Dow Chemical Company | Composite membrane with polyalkylene oxide modified polyamide surface |
US6464873B1 (en) * | 1999-06-15 | 2002-10-15 | Hydranautics | Interfacially polymerized, bipiperidine-polyamide membranes for reverse osmosis and/or nanofiltration and process for making the same |
CN1213769C (zh) | 1999-07-21 | 2005-08-10 | 宝洁公司 | 微生物过滤器和清除水中微生物的方法 |
KR100371901B1 (ko) * | 1999-10-30 | 2003-02-11 | 한국화학연구원 | Pva 보호막을 포함하는 폴리아미드 나노분리막 |
KR100477591B1 (ko) * | 2001-01-17 | 2005-03-18 | 주식회사 새 한 | 폴리아마이드 역삼투 복합막 및 그 제조방법 |
AU784308B2 (en) * | 2001-02-06 | 2006-03-09 | Saehan Industries Incorporation | Composite polyamide reverse osmosis membrane and method for producing the same |
KR100477592B1 (ko) * | 2001-02-07 | 2005-03-18 | 주식회사 새 한 | 폴리아마이드 역삼투 복합막 및 그 제조방법 |
DE60110738T2 (de) * | 2001-02-12 | 2006-04-27 | Saehan Industries Inc. | Neuartige Verbund-Umkehrosmose-Membran und Verfahren zu ihrer Herstellung |
US20030015470A1 (en) * | 2001-07-20 | 2003-01-23 | Muralidhara Harapanahalli S. | Nanofiltration water-softening apparatus and method |
KR100777951B1 (ko) | 2001-08-23 | 2007-11-28 | 더 프록터 앤드 갬블 캄파니 | 정수 필터 재료, 대응하는 정수 필터 및 그의 사용 방법 |
US7614508B2 (en) | 2001-08-23 | 2009-11-10 | Pur Water Purification Products Inc. | Water filter materials, water filters and kits containing silver coated particles and processes for using the same |
US20050279696A1 (en) | 2001-08-23 | 2005-12-22 | Bahm Jeannine R | Water filter materials and water filters containing a mixture of microporous and mesoporous carbon particles |
US7615152B2 (en) | 2001-08-23 | 2009-11-10 | Pur Water Purification Products, Inc. | Water filter device |
US7614507B2 (en) | 2001-08-23 | 2009-11-10 | Pur Water Purification Products Inc. | Water filter materials, water filters and kits containing particles coated with cationic polymer and processes for using the same |
US7156997B2 (en) * | 2001-10-05 | 2007-01-02 | Dow Global Technologies Inc. | Package assembly for piperazine-based membranes |
US7279097B2 (en) * | 2003-06-18 | 2007-10-09 | Toray Industries, Inc. | Composite semipermeable membrane, and production process thereof |
US20050056589A1 (en) * | 2003-09-16 | 2005-03-17 | General Electric Company | Treatment of semi-permeable filtration membranes |
JP2011125856A (ja) * | 2003-11-26 | 2011-06-30 | Toray Ind Inc | 複合半透膜の製造方法およびポリアミド複合半透膜 |
JP4656502B2 (ja) * | 2004-10-01 | 2011-03-23 | 日東電工株式会社 | 複合半透膜及びその製造方法 |
JP4656511B2 (ja) * | 2004-10-04 | 2011-03-23 | 日東電工株式会社 | 複合逆浸透膜の製造方法 |
NL1030346C2 (nl) * | 2004-11-15 | 2006-09-20 | Toray Industries | Semipermeabel composietmembraan, productiewerkwijze daarvan, en element, fluïdumscheidingsinstallatie en werkwijze voor behandeling van water onder toepassing van hetzelfde. |
RU2007137124A (ru) * | 2005-03-09 | 2009-04-20 | Дзе Риджентс Оф Дзе Юниверсити Оф Калифорния (Us) | Нанокомпозитные мембраны и способы их получения и применения |
BRPI0613055A2 (pt) * | 2005-07-12 | 2010-12-14 | Cargill Inc | sistema, aparelho e mÉtodo de amaciamento de Água de vida prolongada |
KR100619497B1 (ko) | 2005-07-29 | 2006-09-06 | 주식회사 새한 | 내오염성 폴리아마이드계 복합막 및 그 제조방법 |
KR100692394B1 (ko) * | 2005-08-10 | 2007-03-09 | 주식회사 새 한 | 보론 제거 기능이 있는 역삼투 분리막의 제조방법 |
US7882963B2 (en) | 2006-05-12 | 2011-02-08 | Dow Global Technologies Inc. | Modified membrane |
JP4936438B2 (ja) * | 2006-10-10 | 2012-05-23 | 日東電工株式会社 | 乾燥複合半透膜の製造方法 |
JP2008093544A (ja) * | 2006-10-10 | 2008-04-24 | Nitto Denko Corp | 複合半透膜及びその製造方法 |
US8029857B2 (en) * | 2006-10-27 | 2011-10-04 | The Regents Of The University Of California | Micro-and nanocomposite support structures for reverse osmosis thin film membranes |
JP2008246419A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Nitto Denko Corp | 複合半透膜の製造方法 |
US20100224555A1 (en) * | 2007-09-21 | 2010-09-09 | Hoek Eric M V | Nanocomposite membranes and methods of making and using same |
US8177978B2 (en) | 2008-04-15 | 2012-05-15 | Nanoh20, Inc. | Reverse osmosis membranes |
US7888397B1 (en) | 2008-04-30 | 2011-02-15 | Sandia Corporation | Poly(phenylene)-based anion exchange membrane |
US8216473B2 (en) | 2008-06-13 | 2012-07-10 | Solution Dynamics, Llc | Apparatus and methods for solution processing using reverse osmosis |
WO2010050421A1 (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-06 | 東レ株式会社 | 複合半透膜およびその製造方法 |
US20100216967A1 (en) * | 2009-02-20 | 2010-08-26 | International Business Machines Corporation | Interfacial polymerization methods for making fluoroalcohol-containing polyamides |
US8754139B2 (en) * | 2009-02-20 | 2014-06-17 | International Business Machines Corporation | Polyamide membranes with fluoroalcohol functionality |
TWI398353B (zh) * | 2009-03-02 | 2013-06-11 | Ind Tech Res Inst | 奈米纖維材料與脫鹽過濾材料 |
DE102009002144A1 (de) | 2009-04-02 | 2010-10-07 | Henkel Ag & Co. Kgaa | Umkehrosmoseverfahren zur Aufbereitung von Spülwaser enthaltend polyvalente Metall-Kationen |
AU2010273709B2 (en) | 2009-06-29 | 2015-08-20 | Nanoh2O, Inc. | Improved hybrid TFC RO membranes with nitrogen additives |
CN101804302B (zh) * | 2010-04-16 | 2012-05-16 | 江苏朗生生命科技有限公司 | 空心纤维反渗透复合膜及其制备方法 |
CN101829508A (zh) * | 2010-05-11 | 2010-09-15 | 杭州水处理技术研究开发中心有限公司 | 一种新型聚酰胺纳滤膜及制备方法 |
US8857629B2 (en) | 2010-07-15 | 2014-10-14 | International Business Machines Corporation | Composite membrane with multi-layered active layer |
GB201012083D0 (en) | 2010-07-19 | 2010-09-01 | Imp Innovations Ltd | Thin film composite membranes for separation |
EP2637773B1 (en) | 2010-11-10 | 2019-10-30 | NanoH2O Inc. | Improved hybrid tfc ro membranes with non-metallic additives |
WO2012102942A1 (en) * | 2011-01-24 | 2012-08-02 | Dow Global Technologies Llc | Composite polyamide membrane |
KR101240956B1 (ko) * | 2011-02-18 | 2013-03-11 | 웅진케미칼 주식회사 | 내오염성능이 우수한 역삼투 복합막 및 그의 제조방법 |
US9022227B2 (en) | 2011-03-21 | 2015-05-05 | International Business Machines Corporation | Composite membranes and methods of preparation thereof |
CN102814126A (zh) * | 2011-06-09 | 2012-12-12 | 中国科学院城市环境研究所 | 一种高通量抗氧化纳滤膜的制备方法 |
US8895104B2 (en) | 2011-07-01 | 2014-11-25 | International Business Machines Corporation | Thin film composite membranes embedded with molecular cage compounds |
CN102294177B (zh) * | 2011-08-17 | 2013-06-26 | 浙江大学 | 一种含有磺酸甜菜碱型两性离子的反渗透复合膜 |
GB201117950D0 (en) | 2011-10-18 | 2011-11-30 | Imp Innovations Ltd | Membranes for separation |
CN102489186A (zh) * | 2011-11-30 | 2012-06-13 | 杭州水处理技术研究开发中心有限公司 | 一种荷正电复合纳滤膜的制备方法 |
KR101398936B1 (ko) * | 2012-04-05 | 2014-05-27 | 성균관대학교산학협력단 | 폴리 아미드 수지의 제조 방법 |
WO2013154755A1 (en) * | 2012-04-09 | 2013-10-17 | 3M Innovative Properties Company | Thin film composite membrane structures |
US9561474B2 (en) | 2012-06-07 | 2017-02-07 | International Business Machines Corporation | Composite membrane with multi-layered active layer |
US9662615B2 (en) | 2012-07-19 | 2017-05-30 | Dow Global Technologies Llc | Composite polyamide membrane |
TWI519339B (zh) | 2012-12-28 | 2016-02-01 | 財團法人工業技術研究院 | 過濾膜 |
CN104918688B (zh) | 2013-01-14 | 2016-12-14 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 包含经取代苯甲酰胺单体的复合聚酰胺膜 |
US10137418B2 (en) | 2013-01-14 | 2018-11-27 | Dow Global Technologies Llc | Composite polyamide membrane made via interfacial polymerization using a blend of non-polar solvents |
US9289729B2 (en) | 2013-03-16 | 2016-03-22 | Dow Global Technologies Llc | Composite polyamide membrane derived from carboxylic acid containing acyl halide monomer |
WO2014179024A1 (en) * | 2013-05-03 | 2014-11-06 | Dow Global Technologies Llc | Composite polyamide membrane derived from an aliphatic acyclic tertiary amine compound |
US9452391B1 (en) | 2013-12-02 | 2016-09-27 | Dow Global Technologies Llc | Composite polyamide membrane treated with dihyroxyaryl compounds and nitrous acid |
EP3077088B1 (en) | 2013-12-02 | 2017-12-27 | Dow Global Technologies LLC | Method for forming a composite polyamide membrane post treated with nitrious acid |
JP6535011B2 (ja) | 2014-01-09 | 2019-06-26 | ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー | アゾ含有量及び高酸含有量を有する複合ポリアミド皮膜 |
ES2786928T3 (es) | 2014-01-09 | 2020-10-14 | Ddp Speciality Electronic Mat Us Inc | Membrana de material compuesto de poliamida con alto contenido de ácido y bajo contenido azoico |
CN105848765B (zh) | 2014-01-09 | 2020-02-14 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 具有优选偶氮含量的复合聚酰胺膜 |
US9534097B2 (en) | 2014-04-25 | 2017-01-03 | Sandia Corporation | Poly(phenylene alkylene)-based lonomers |
CN106257977B (zh) | 2014-04-28 | 2019-10-29 | 陶氏环球技术有限责任公司 | 用亚硝酸后处理的复合聚酰胺膜 |
US9943810B2 (en) | 2014-05-14 | 2018-04-17 | Dow Global Technologies Llc | Composite polyamide membrane post-treated with nitrous acid |
US9795928B2 (en) | 2014-06-24 | 2017-10-24 | Nano And Advanced Materials Institute Limited | Stepwise interfacial polymerization technique with different reagent solution designs to prepare hollow fiber nanofiltration membrane composites |
US20160001235A1 (en) | 2014-07-07 | 2016-01-07 | E I Du Pont De Nemours And Company | Filtration membranes |
CN105435656B (zh) | 2014-07-22 | 2017-10-03 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种复合纳滤膜及其制备方法 |
JP2016068019A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 日東電工株式会社 | 複合半透膜及びその製造方法、スパイラル型分離膜エレメント |
CN105251372B (zh) * | 2015-07-13 | 2017-09-29 | 淮海工学院 | 一种抗污耐氯芳香聚酰胺复合膜的制备方法 |
AU2016298326B2 (en) | 2015-07-29 | 2022-08-04 | Gradiant Corporation | Osmotic desalination methods and associated systems |
US9861940B2 (en) | 2015-08-31 | 2018-01-09 | Lg Baboh2O, Inc. | Additives for salt rejection enhancement of a membrane |
US9737859B2 (en) | 2016-01-11 | 2017-08-22 | Lg Nanoh2O, Inc. | Process for improved water flux through a TFC membrane |
US10155203B2 (en) | 2016-03-03 | 2018-12-18 | Lg Nanoh2O, Inc. | Methods of enhancing water flux of a TFC membrane using oxidizing and reducing agents |
KR101958262B1 (ko) * | 2016-12-26 | 2019-07-02 | 한국수자원공사 | 탄소나노튜브가 함유된 지지체를 포함하는 역삼투 분리막 및 이의 제조방법 |
US11090615B2 (en) | 2017-07-28 | 2021-08-17 | University Of Connecticut | Smooth polymer membranes and electrospray printing methods of making thereof |
JP7300810B2 (ja) | 2017-09-15 | 2023-06-30 | 日東電工株式会社 | 複合半透膜及びその製造方法 |
KR101971154B1 (ko) * | 2017-09-19 | 2019-04-22 | 키넷 주식회사 | 산소 농축에 이용되는 중공사막의 제조방법 |
KR101998628B1 (ko) * | 2017-09-19 | 2019-07-10 | 키넷 주식회사 | 중공사막 및 이를 이용한 산소 농축을 위한 분리막 시스템 |
CN108079806B (zh) | 2018-02-07 | 2020-09-08 | 浙江大学 | 一种聚酰胺半透膜、制备方法及其应用 |
CN108771985A (zh) * | 2018-06-12 | 2018-11-09 | 上海凯矜新材料科技有限公司 | 一种复合反渗透膜及其制备方法 |
WO2020041542A1 (en) | 2018-08-22 | 2020-02-27 | Gradiant Corporation | Liquid solution concentration system comprising isolated subsystem and related methods |
EP4247522A1 (en) | 2020-11-17 | 2023-09-27 | Gradiant Corporation | Osmotic methods and systems involving energy recovery |
US20230241559A1 (en) * | 2020-11-30 | 2023-08-03 | Memstar Usa Inc. | Reverse osmosis membrane and method of producing the same |
CN113402767A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-17 | 浙江工业大学 | 一种基于界面聚合的聚酰胺全热交换膜及其制备方法 |
Family Cites Families (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3567632A (en) * | 1968-09-04 | 1971-03-02 | Du Pont | Permselective,aromatic,nitrogen-containing polymeric membranes |
US3696031A (en) * | 1969-07-08 | 1972-10-03 | Consiglio Nazionale Ricerche | Osmosis process |
US3687842A (en) * | 1969-07-08 | 1972-08-29 | Consiglio Nazionale Ricerche | Osmosis process |
US3600350A (en) * | 1970-04-20 | 1971-08-17 | Du Pont | Poly(p-benzamide) composition,process and product |
US3744642A (en) * | 1970-12-30 | 1973-07-10 | Westinghouse Electric Corp | Interface condensation desalination membranes |
US3904519A (en) * | 1971-10-19 | 1975-09-09 | Us Interior | Reverse osmosis process using crosslinked aromatic polyamide membranes |
US3948823A (en) * | 1972-08-01 | 1976-04-06 | Allied Chemical Corporation | Method of making permselective interpolymer membranes |
JPS5223346B2 (no) * | 1972-08-30 | 1977-06-23 | ||
US4039440A (en) * | 1972-09-19 | 1977-08-02 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Reverse osmosis membrane |
US3993625A (en) * | 1973-05-28 | 1976-11-23 | Toray Industries, Inc. | Permselective polymeric membranes of organic polyamide or polyhydrazide |
US3951789A (en) * | 1973-10-11 | 1976-04-20 | Allied Chemical Corporation | Novel high diffusivity membranes |
US4137219A (en) * | 1974-02-15 | 1979-01-30 | Bayer Aktiengesellschaft | Polycondensates containing hydroxyquinoline end groups, their use for the preparation of polymers containing metals and metal containing polycondensates |
US3951815A (en) * | 1974-09-05 | 1976-04-20 | Universal Oil Products Company | Composite semipermeable membranes made from polyethylenimine |
US3926798A (en) * | 1974-10-17 | 1975-12-16 | Us Interior | Reverse osmosis membrane |
US4005012A (en) * | 1975-09-22 | 1977-01-25 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Interior | Semipermeable membranes and the method for the preparation thereof |
JPS5535910A (en) * | 1978-09-06 | 1980-03-13 | Teijin Ltd | Permselectivity composite membrane and preparation thereof |
US4259183A (en) * | 1978-11-07 | 1981-03-31 | Midwest Research Institute | Reverse osmosis membrane |
US4277344A (en) * | 1979-02-22 | 1981-07-07 | Filmtec Corporation | Interfacially synthesized reverse osmosis membrane |
US4337154A (en) * | 1979-04-04 | 1982-06-29 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. | Crosslinked composite semipermeable membrane |
US4387024A (en) * | 1979-12-13 | 1983-06-07 | Toray Industries, Inc. | High performance semipermeable composite membrane and process for producing the same |
US4426489A (en) * | 1980-02-21 | 1984-01-17 | The Dow Chemical Company | Surface active polymeric surfactants containing side chain hydrophobes |
US4525526A (en) * | 1980-02-21 | 1985-06-25 | The Dow Chemical Company | Surface active polymeric surfactants containing side chain hydrophobes |
US4337185A (en) * | 1980-06-23 | 1982-06-29 | The Dow Chemical Company | Process for making cationic structured particle latexes using reactive polymeric surfactants |
JPS5727102A (en) * | 1980-07-28 | 1982-02-13 | Nitto Electric Ind Co Ltd | Composite semipermeable membrane and its production |
JPS5824303A (ja) * | 1981-08-03 | 1983-02-14 | Teijin Ltd | 耐酸化性複合半透膜 |
US4758343A (en) * | 1985-09-20 | 1988-07-19 | Toray Industries, Inc. | Interfacially synthesized reverse osmosis membrane |
US4769148A (en) * | 1987-11-18 | 1988-09-06 | The Dow Chemical Company | Novel polyamide reverse osmosis membranes |
-
1987
- 1987-11-18 US US07/122,307 patent/US4769148A/en not_active Expired - Lifetime
-
1988
- 1988-08-25 DE DE8888113868T patent/DE3876387T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1988-08-25 EP EP88113868A patent/EP0316525B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1988-08-31 CA CA000576135A patent/CA1333462C/en not_active Expired - Fee Related
- 1988-09-01 AU AU21768/88A patent/AU611474B2/en not_active Ceased
- 1988-09-05 NO NO883948A patent/NO172030C/no unknown
- 1988-09-05 KR KR1019880011443A patent/KR960016519B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1988-09-06 JP JP63221503A patent/JP2727087B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-06 DK DK198804958A patent/DK174264B1/da not_active IP Right Cessation
- 1988-09-06 BR BR8804600A patent/BR8804600A/pt unknown
- 1988-09-06 ZA ZA886618A patent/ZA886618B/xx unknown
- 1988-09-06 CN CN88106576A patent/CN1023866C/zh not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-03-06 SG SG254/93A patent/SG25493G/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2727087B2 (ja) | 1998-03-11 |
EP0316525A3 (en) | 1990-05-16 |
BR8804600A (pt) | 1989-05-23 |
CN1033187A (zh) | 1989-05-31 |
DK495888D0 (da) | 1988-09-06 |
DE3876387T2 (de) | 1993-06-09 |
DK174264B1 (da) | 2002-10-28 |
AU611474B2 (en) | 1991-06-13 |
NO883948L (no) | 1989-05-19 |
KR890008212A (ko) | 1989-07-10 |
CA1333462C (en) | 1994-12-13 |
SG25493G (en) | 1993-07-09 |
ZA886618B (en) | 1990-05-30 |
DK495888A (da) | 1989-05-19 |
JPH01130707A (ja) | 1989-05-23 |
CN1023866C (zh) | 1994-02-23 |
EP0316525B1 (en) | 1992-12-02 |
NO883948D0 (no) | 1988-09-05 |
EP0316525A2 (en) | 1989-05-24 |
DE3876387D1 (de) | 1993-01-14 |
KR960016519B1 (ko) | 1996-12-14 |
AU2176888A (en) | 1989-05-18 |
US4769148A (en) | 1988-09-06 |
NO172030C (no) | 1993-06-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO172030B (no) | Komposittmembran for revers osmose, samt fremgangsmaate for fremstilling av slike membraner | |
US4859384A (en) | Novel polyamide reverse osmosis membranes | |
AU631912B2 (en) | High flux semipermeable membranes | |
JP5215276B2 (ja) | ポリアミド逆浸透複合膜及びその製造方法 | |
JP4394145B2 (ja) | ポリアミド逆浸透複合薄膜の製造方法及び該方法によって製造されたポリアミド逆浸透複合薄膜 | |
US8196754B2 (en) | Water permeable membranes and methods of making water permeable membranes | |
JPH08500279A (ja) | 薄フィルム複合膜 | |
JPH0138522B2 (no) | ||
FR2843045A1 (fr) | "membrane selective ayant une grande resistance a l'encrassement" | |
US20020060185A1 (en) | Highly permeable composite reverse osmosis membrane and method of producing the same | |
KR100692394B1 (ko) | 보론 제거 기능이 있는 역삼투 분리막의 제조방법 | |
US7658872B2 (en) | Process for preparing semipermeable membranes having improved permeability | |
DK163142B (da) | Semipermeabel sammensat membran | |
KR100666483B1 (ko) | 고염제거율의 폴리아미드계 역삼투 분리막의 제조방법 | |
JPH0952031A (ja) | 半透膜およびその製造方法 | |
EP0532687A1 (en) | SEMI-PLEASANT COMPOSED MEMBRANE. | |
KR100477587B1 (ko) | 폴리아미드계 복합소재 분리막 제조방법 | |
JPH11226367A (ja) | 逆浸透複合膜 | |
KR20100118791A (ko) | 내염소성이 우수한 역삼투막 및 이의 제조방법 | |
KR101296108B1 (ko) | 보론 제거 성능이 우수한 역삼투 분리막 및 그 제조방법 | |
KR100477590B1 (ko) | 고유량 역삼투막 제조방법 | |
JPS5926101A (ja) | 複合半透膜 | |
KR100411179B1 (ko) | 폴리아크릴로니트릴을 이용한 나노복합막의 제조방법 |