PL111936B2 - Method of manufacturing poly sulphone membranes - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania membran polisulfonowych znajdujacych zastosowanie w procesach ultrafiitracji, odwróconej osmozy, a zwlaszcza biotransformacji zwiazków organicznych, do wydzie¬ lania produktu transformacji ze srodowiska reakcji, przede wszystkim w procesach o podwyzszonym cisnieniu.Z opisu patentowego St.Zjedn.Am. nr 4038351 znany jest sposób odlewania polisulfonowych membran ultrafiltracyjnych w modulach formierskich. Podloze porowate wytwarza sie przez sklejanie czasteczek wypel¬ niacza. Do klejenia uzywa sie zywice fenolowe, kleje z grupy poliestrów, poliestry itp.; czasteczkami wypelniacza o róznym ksztalcie, np. owalnym, kulistym, nieregularnym itp., sa: kruszywa, piasek, krzemionka, kwarc, szklo, karborund, krzemiany wapnia czy magnezu itd., o granulacji w zakresie 30-500/im. W module formierskim for¬ muje sie otwory cylindryczne przez cala dlugosc. W kazdym otworze umieszcza sie roztwór polisulfonu o steze¬ niu 20 do 50% wagowych polisulfonu w rozpuszczalniku organicznym, aktywnym w homogenicznym dyspergo¬ waniu i czesciowym rozpuszczaniu polisulfonu.Nastepnie przez kazdy otwór przepuszcza sie rdzen metalowy o przekroju kolowym, z predkoscia 2,5cm/s i srednicy 0,5-31 mm, który na powierzchni wewnetrznej sciany otworu formuje membrane. Po przejsciu rdze¬ nia przez otwór, membrane poddaje sie dzialaniu powietrza o niskiej wilgotnosci, a nastepnie kontaktuje z roz¬ tworem zelujacym.Otrzymane tym sposobem moduly maja nieregularne pory i duza ilosc zamknietych porów spowodowana klejeniem podloza. Stosowanie kleju i wymienionych wypelniaczy mineralnych powoduje, ze ciezar modulów jest znaczny, a technologia ich wytwarzania skomplikowana.Z opisu patentowego St.Zjedn.Am. nr 3709841 znany jest sposób wytwarzania membran polisulfonowych na podlozu szklanym. Membrany te odlewa sie z roztworu zawierajacego 3—13% wag. sulfonowanego polisulfonu rozpufficzonego w dwumetyloformamidzie w temperaturze otoczenia, a nastepnie rozpuszczalnik odparowuje sie w temperaturze 323 K. Po uformowaniu sie membrany polisulfonowej zdejmuje sie ja z podloza szklanego i stosuje w procesach ultrafiltracji. Tak wytworzone membrany charakteryzuja sie nizsza przepusczalnoscia hydrauliczna w porównaniu do membran wytwarzanych na podlozu porowatym z klejonych wypelniaczy mine¬ ralnych.2 111936 Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania membran polisulfonowych na podlozu porowatym, które najpierw formuje sie w ksztaltki, po czym powleka roztworem polisulfonu w rozpuszczalniku organicznym, zgarnia nadmiar roztworu i poddaje dzialaniu powietrza o niskiej wilgotnosci, a nastepnie zelowaniu.Istota wynalazku polega na tym, ze na podloze porowate stosuje sie polimer o porach dobranych stosownie do przeznaczenia membrany, przy czym grubosc wartrstwy polisulfonu do grubosci podloza ustala sie w grani¬ cach 1/1000-1/2.Podczas badan wplywu podloza na przepuszczalnosc membrany polisulfonowej okazalo sie, ze jezeli stosuje sie porowate podloze z polimeru, to uzyskuje sie modul o dobrej przepuszczalnosci hydraulicznej mem¬ brany polisulfonowej, w którym mozna regulowac wielkosc porów podloza, przy czym otrzymuje sie pory jednakowej wielkosci o równomiernym rozmieszczeniu. Modul ten nadaje sie do stosowania w procesach o pod¬ wyzszonym cisnieniu i charakteryzuje sie mniejszymi gabarytami i ciezarem niz moduly wytwarzane znanymi sposobami, przy tej samej skutecznosci ultrafiltracji.Sposób wytwarzania membran polisulfonowych zgodny z wynalazkiem jest przy tym prostszy od znanych sposobów, a zarazem dajacy w efekcie równorzedne lub lepsze wlasciwosci transportowe modulów.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladzie wykonania membran, przeznaczonych do stosowa¬ nia w procesie biologicznej transformacji, jako przegród dla mikroorganizmów. Najpierw wytwarza sie porowate podloze ze spiekanego polichlorku winylu, w ksztalcie plaskiego krazka o grubosci 5 mm. Sproszkowany poli¬ chlorek winylu poddaje sie segregacji wedlug wielkosci ziaren, zaleznie od zadanej wielkosci porów, a nastepnie umieszcza sie w formie i zageszcza wibracyjnie w czasie 30—300s, po czym zamyka sie szczelnie forme i poddaje dzialaniu temperatury o wartosci 363-473K, w czasie 30—2880 minut. Otrzymany krazek porowatego polichlor¬ ku winylu pokrywa sie 15% roztworem polisulfonu w dwumetyloformamidzie o temperaturze 293—343K, po czym usuwa przez zgarnianie nadmiar roztworu znad podloza, ustalajac grubosc warstwy polisulfonu w granicach 20-ISO/im.Tak przygotowana wstepnie membrane pozostawia sie na powietrzu przez czas do 180s i zeluje w wodzie o temperaturze 273-303K przez czas 1-60 minut, po czym wyjmuje sie wytworzony modul i przechowuje w wodzie destylowanej w temperaturze otoczenia. Wyniki testowania tak wytworzonych membran polisulfono¬ wych na porowatym podlozu z polichlorku winylu, przeprowadzonego w reaktorze biologicznym o pelnym wymieszaniu, w którym uzyto membrany jako przegrody dla rozdzialu komórek mikroorganizmów od produktu transformacji, prowadzonej w sposób ciagly pod cisnieniem l,5MPa wykazuja, ze uzyskuje sie separacje komórek mikroorganizmów w permeacie do 98,9%.Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania membran polisulfonowych na podlozu porowatym, które najpierw formuje sie w ksztaltki, po czym powleka roztworem polisulfonu w rozpuszczalniku organicznym, zgarnia nadmiar roztworu i poddaje dzialaniu powietrza, a nastepnie zelowaniu, znamienny tym, ze na podloze porowate stosuje sie termoplastyczny polimer o porach dobranych stosownie do przeznaczenia membrany, przy czym stosunek grubosci warstwy polisulfonu do grubosci podloza ustala sie w granicach 1/1000-1/2.Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 ( Cena 45 zl PL

Claims (2)

1. Zastrzezenie patentowe Sposób wytwarzania membran polisulfonowych na podlozu porowatym, które najpierw formuje sie w ksztaltki, po czym powleka roztworem polisulfonu w rozpuszczalniku organicznym, zgarnia nadmiar roztworu i poddaje dzialaniu powietrza, a nastepnie zelowaniu, znamienny tym, ze na podloze porowate stosuje sie termoplastyczny polimer o porach dobranych stosownie do przeznaczenia membrany, przy czym stosunek grubosci warstwy polisulfonu do grubosci podloza ustala sie w granicach 1. /1000-1/
2. 2. Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 ( Cena 45 zl PL