RO104656A - Procedeu de preparare a unei membrane microporoasc - Google Patents

Procedeu de preparare a unei membrane microporoasc Download PDF

Info

Publication number
RO104656A
RO104656A RO14087189A RO14087189A RO104656A RO 104656 A RO104656 A RO 104656A RO 14087189 A RO14087189 A RO 14087189A RO 14087189 A RO14087189 A RO 14087189A RO 104656 A RO104656 A RO 104656A
Authority
RO
Romania
Prior art keywords
weight
solution
polysulfone
cyclohexanone
membrane
Prior art date
Application number
RO14087189A
Other languages
English (en)
Inventor
Ana-Maria Nechifor
Georgeta Popescu
Gheorghe Nechifor
Traian Gaspar
Mircea Gheorghe Luputiu
Nicolae Luca
Original Assignee
Electrobanat Timisoara
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Electrobanat Timisoara filed Critical Electrobanat Timisoara
Priority to RO14087189A priority Critical patent/RO104656A/ro
Publication of RO104656A publication Critical patent/RO104656A/ro

Links

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

invenția se refră la un procedeu de obținere a unei. membrane poîimerice microporoasc pe bază de polisulfonă, care poate fi utilizată în procese de micro-, ultra- și hipcrfiltrare. Procedeul conform invenției cuprinde prepararea la o temperatură de 20 ... 25"C a unei soluții de polisulfonă (PSf) cu formula generală: u-roo o X dc masă moleculară cuprinsă între 30000 și 45000, de preferință 35000 ... 40000, de concentrație 8 ... 18%, dc preferință 10 ... 15%, în greutate în ciclohexanonă, care se amestecă cu o soluție de polisulfonă sulfonată, polifenilenoxid sulfonat, polifenilenoxid sulfonat, policarbonat sulfonat cu 1 ... 4 grupări sulfonice la 4 ... 10 unități monomerice în polimer cu același solvent, de concentrație 3 ... 10%, de preferință 4 ... 6% în greutate, astfel încât soluția de polimeri obținută să aibă o compoziție de 10 ... 15% în greutate PSf și 2 ... 5% polimer sulfonat, în ciclohexanonă, după care urmează filtrarea, dezaerarea și formarea peliculei amintite, în continuare avănd loc coagularea într-o baie conținând alcooli cu 1 ... 4 atomi de carbon în moleculă și cetone, ca, acetona sau metiletilcetonă, în concentrație 5 ... 20% în greutate, de preferință 10 ... 15%, cu rol dc agent de precipitare a soluției de polimeri și, respectiv, extracția ciclohcxanonei din membrana în curs de formare, după care are loc spălarea, desprinderea membranei, uscarea și recuperarea prin rectificare a amestecului de ciclohexanonă, alcooli și cetone.

Description

invenția sc referă la un procedeu de obținere a unei membrane polimerice microporoa.se pe bază de polisulfonă, care poate fi folosită în procese de microfillrare, ultrafiltrare și liiperfiltrarc. 5
Sunt cunoscute procedee de preparare a membranelor mieroporbasc din polisulfonă, destinate operațiilor de separare ca microultra și hipcrfillrarea, care constau în aceea că este preparată Ia temperatura 1( camerei o soluție de concentrație 8 ...
... 20% în greutate polimer în soivenți eu parametru de solubililale (δ) cuprins între 9 și 13, ca: dimctilformamidă, N-metilpirolidonă, diametilsulfoxid, cloroform, 15 tricloretilena, dioxan, nitrobenzen. conținând săruri de amoniu sau sulfoniu, eoloranți și iod în concentrație în greutate 0,1 ... 10%, care este depusă sub forma unei pelicule pe o plasă de sticlă, care este introdusă intr-o baie de coagulare conținând apă sau soluții apoase de compuși, organici oxigenați cu alcooli eu L ...
... 14 atomi dc carbon în moleculă, acizi cu 2 ... 5 atomi de carbon în moleculă, esteri și, de preferință, cetone, cu rolul de agent de purificare a membranei, după care membrana obținută se spală, se desprinde §i sc usucă, iar după câteva cicluri arc loc recuperarea amestecului complex dc soivenți agenți de coagulare și adaosurile din soluția polimerică, prin rectificare.
Dezavantajele acestor procedee constau în aceea că soluțiile polimerice din care se obțin membranele au stabilitate redusă la factorii atmosferici, astfel soluțiile din dimeiilformamidă, N-metilpirolidonă și dimetilsulfoxid sunt instabile la umiditate, cele din cloroform, triclorctilenă, dioxan, sunt afectate dc pierderea solventului cauzată de tensiunea mare de vapori, iar cele din nitrobenzen impun luarea de măsuri de protecție împotriva poluării mediului ambiant. Mediul poros al membranei se obține prin adăugarea în soluția polimerică de substanțe tensioaetive, eoloranți sau iod. adaosuri earc, în final, nu pot fi recuperate în totalitate datorită pierderilor în baia dc coagulare si. respectiv, rămânând sub formă de impurități în compoziția membranei. iar pe de altă parte, se obțin membrane hidrotobe ceea ce reduce domeniul de aplicare a acestora.
Scopul invenției constă în obținerea unei membrane microporoase din polisulfonă (PSQ hidrofilă, în condițiile utilizării unei soluții stabile la umiditate, într-un solvent cu tensiune mică de vapori, reducând poluarea mediului.
Problema pe care o rezolvă invenția constă în folosirea unor adaosuri de polimeri sult'onați optimi, în vederea realizării scopului propus.
Invenția de față înlătură dezavantajele de mai sus, prin aceea că se prepară la o temperatură dc 20 ... 25°C o soluție de polisulfonă cu formula generală:
de masă moleculară cuprinsă între 30000 35 și 45000, de preferință 35000 ... 40000, de concentrație 8 ... 18% de preferință 10 ...15%, în greutate, în cicîohexanonă, care se amestecă cu o soluție de polisulfonă - sulfonată, polifcnilenoxid sult’onat, policarbonat sulfonat având 1-4 grupări sulfonice Ia 4 ... 10 unități monomerice în polimer, în același solvent de concentrație 3 ... L0%, de preferință 4 ... 6% în greuRNI.R πρπρ 9 late, astfel încât soluția de polimeri obținută să aibe o compoziție de LO ... 15% în greutate polisulfonă și 2 ... 5% polimer sulfonat în cielohexanonă, dupâ care se filtrează, se dezaercazâ și se formează pelicula, apoi sc coagulează într-o baie conținând alcooli cu cu I ... 4 atomi de carbon în moleculă și cetone alese dintre acetona sau metiletilcctona, în concentrații de 5 ... 20% în greutate, de preferință 10 ... 15%, în greutate, având rol de agent de precipitare a soluției de polimeri, apoi sc extrage ciclohexanona din membrana în curs de formare, după care are loc spălarea, desprinderea membranei, uscarea și recuperarea prin rectificare a amestecului de cielohexanonă, alcooli și cetone.
Se dau în continuare 4 exemple de realizare a noului procedeu de preparare a membranelor conform invenției, în legătură cu fig. I ... 4, care reprezintă:
- fig. I, secțiune transversală printr-o membrană politnerieă, realizată la microscopul electronic cu baleiaj cu o mărire x5U0, confecționată din PSf eu adaos de PSf-s în cielohexanonă, coagulată cu metanol conținând 10% în greutate acetonă;
- fig. 2, secțiune transversală printr-o membrană poiimerică, realizată la microscopul electronic cu baleiaj cu o mărire χ5ϋϋ, confecționată din PSf cu ados dc PFO-s, în cielohexanonă, coagulată cu etanol conținând 15% în greutate acetona;
- fig. 3, secțiune transversală printr-o membrană poiimerică, realizată Ia microscopul electronic cu baleiaj cu o mărire x500, confecționată din PSf cu adaos dc PC-s în cielohexanonă, coagulată cu izopropanol conținând 10% în greutate acetonă;
- fig. 4, secțiune transversală printr-o membrană poiimerică, realizată la microt scopul electronic cu baleiaj cu o mărire dc x1(X)0, confecționată din PSf cu adaos dc PSf-s în cielohexanonă coagulată cu butanol conținând 10% în greutate mclil5 ciilcetonă.
Exemplul 1. într-un vas tip autoclavă de sticlă,.dc 250 cm3, prevăzut cu agitator, se introduc 70 g cielohexanonă și 30 g PSf dc M=38()()0 în porțiuni mici, sub continuă agitare, la temperatura camerei, până la dizolvare completă. Se adaugă apoi în fir subțire 100 g soluție de polisulfonă sulfonatâ PSf-s de concentrație 6% în greutate cielohexanonă, se continuă agitarea până la omogenizarea completă, se filtrează printr-o sită metalică cu dimensiunea ochiurilor 50 x 50 pm pentru îndepărtarea impurităților, apoi printr-o țesătură din polipropilenă, dupâ eare se lasă în repaus
21) timp de 10 h pentru tlezacrare. Din soluția obținută se formează o peliculă pe un tambur rotitor, prevăzut eu un dispozitiv de reglare a grosimii, de 300 μιπ, eare, prin rotirea tamburului, este imersată într-o baie care conține metanol și 10% în greutate acetonă, timp dc 5 min. Membrana obținută se spală cu o soluție de 30% în greutate etanol în apă și apoi cu apă, după care se desprinde dc pc tambur și sc usucă. După uscare, membrana sc vizualizează la microscopul electronic cu baleiaj pentru stabilirea microstructurii, conform fig.l; la o mărire de χίΌϋ, se evidențiază o structură asimetrică cu grosimea stratului activ de 10 Lim și grosimea stratului poros dc 90 ,iim. Supusă testelor hidrodinamice la 1 bar, respectiv 10 bari, în apă și alcooli, membrana a condus la rezultatele înscrise în tabelul 1. Examinarea datelor arată că fluxul cel mai mare se obține pentru apă, subliniind caracterul hidrofil al membranei obținute, tar pentru alcooli fluxurile scad pe măsura creșterii catcnei hidrocarbonate.
BW9 nano 3
Tabelul L
Fluid filtrat apă metanol etanol n-propanol n-butanol
Presiune (bari) 1 1 Ί. 10 10
Permeabilitate m'Vm’zi.bar 14,25 10,50 4,65 1.,40 0,50
Exemplul 2. Se procedează ca în exemplul l, cantitatea de PSf luată în lucru fiind de 20 g la 80 g cielohexanonă. iar polimerul sulfonat este polifcnilenoxid sulfonat PFO-s 100 g soluție de eoncen- 5 trație 4% în greutate cielohexanonă. Prelucrarea soluției în continuare se realizează ca în exemplul 1, coagularea cfccluându-sc în etanol conținând 15% în greutate acetonă, timp de 10 min. După obținerea membranei uscate, sc vizualizează la microscopul electronic eu baleiaj. Din fig.2 rezultă structura asimetrică a membranei în secțiune transversală de o mai mare compaetitate. fapt reliefat de datele hidrodinamice înscrise în tabelul 2.
Tabelul 2
Fluid filtrat apă metanol etanol n-propanol n-butanol
Presiune (bari) 1 ! Γ ' 1/10 10 10
Permeabilitate m3/m2.zi.bar 10,10 0,20 0,15/0,45 0,40 0,35
Exemplul 3. Sc procedează ca în cxcmplul' 1, cantitatea de PSf luată în 10 lucru fiind 30 g la 70 g cielohexanonă, la care se adaugă policarbonat sulfat PC-s 100 g soluție 6% în cielohexanonă. In continuare, soluția sc prelucrează conform fazelor prezentate în exemplul L, 15 coagularea efectuându-se în izopropanol care conține 10% în greutate acetonă, timpul de coagulare fiind de 20 min. După uscare, membrana sc vizualizează la microscopul electronic cu baleiaj, evidențiindu-se strucura asimetrică, conform fig. 3. Dalele hidrodinamicc înscrise în tabelul 3 confirmă o compactitalc superioară celei din exemplul 2. Testele pentru alcooli cu mai mult de 2 atomi dc carbon în moleculă nu sunt efectuate datorită creșterii gradului de compactitate în condițiilr menținerii hidrofilicității.
Tabelul 3
Fluid filtrat apă metanol etanol n-propanol n-butanol
Presiune (bari) 1 1 1/10 10 10
Permeabilitate m3/m2.zi.bar 5,20 0,19 -/0,05 -
RNA nano Δ.
Exemplul 4. Se procedează ca în cxemplul 1, cantitatea de PSf fiind de 25 g ia 75 g ciclohexanonă, iar polimerul sulfonat este PSf-s 100 g soluție 5% în greutate, de asemenea, în ciclohexanonă. 5 în continuare, se prelucrează soluția conform succesiunii de faze prezentate în exemplul 1, coagularea efecluându-se în bulanol conținând 10% mctiletilcclonă, timp de 30 min. După uscarea membra- 10 nci, aceasta se vizualizează la microsco.3 pul electronic cu baleiaj, remarcându-se, conform fig. 4, structură asimetrică apropiată de cea din fig.3, dar deosebită dc cele din fig.1 și 2 în ceea ce privește forma geometrică a porilor din stratul macroporos. Testele hidrodinamice efectuate la presiuni de până Ia 10 bari nu au condus la fluxuri pentru alcooli, fluxul apei fiind nesemnificativ, dar evidențiază caracterul hidrofil al membranei.
Tabelul 4
Fluid filtrat apă metanol etanol n-propanol n-butanol
Presiune (bari) 10 10 10 10 10
Permeabilitate m3/m:.zi.bar 0,045 - - - -
Prepararea membranei ere loc într-un vas închis, la temperatura de 20 ...25C, prin dizolvarea sub agitare a polisulfonei sul tonale (PSf) eu structura:
de masă moleculară 30000 ... 45000, dc preferință 35000 ... 40000, în cielohcxa- 15 nonă, prin adăugarea treptată a polimerului până la atingerea concentrației de 8 ...
18%, de preferință 10 ... 15%, în greutate, după care se adaugă în porțiuni mici o soluție de PSf-s (policarbonatsulfonal) - 20
PSO-s (polifenilenoxidsulfonat) PC-s în același solvent de concentrație 3 ... 10%, de preferință 4 ... 6%, în greutate, astfel încât soluția polimerică obținută să aibă o concentrație de 10 ... 15% PSf și 2 ... 25
... 5% polimer sulfonat în ciclohexanonă. Polimerii sulfonați conțin 1 ... 4 grupări sulfonice la 4 ... 10 unități monomerice în polimer. în continuare soluția se filtrează pentru îndepărtarea impurităților, 30 mai întâi printr-o silă metalică cu dimensiunea ochiurilor 50 x 50 μιη, apoi printr-o țesătură de polipropilenă, după care se dezaercază prin ședere la temperatura camerei timp dc cel puțin 10 h. Din soluția astfel obținută se formează o peliculă de grosime 100 ... 300 μιτι pe o bandă fără sfârșit deplasabilă, prevăzută cu un dispozitiv de reglare a grosimii dorite, în sine cunoscut, după care are loc imersarea într-o baie de coagulare conținând alcool cu 1 ... ... 4 atomi de carbon în moleculă și 5 ... ... 20% în greutate, de preferință 10 ... 15% în greutate, cetone, ca, acetona sau mctiletilcetona. După realizarea coagulării, care poate dura 5 ... 30 min, membrana obținută, care are un caracter hidrofil, se spală cu
I o soluție apoasă de etanol 30% în greutate și apoi cu apă, după care urmează desprinderea membranei și uscarea. După eâleva cicluri de coagulare, amestecul rezultat în baie, care conține alcool cu 1 5
... 4 atomi de carbon în moleculă, cetone sau acetone, sau metiletilcetonă și cielohexanonă, se supune rectificării pentru recuperarea componenților. Alcoolii din baia de coagulare au rolul de agenți de 1.0 precipitare a soluției polimericc, iar cetonele contribuie la extracția ciclohcxanonci din membrana în curs de formare.
Procedeul conform invenției prezintă următoarele avantaje: 15
- permite obținerea dc membrane microporoasc cu caracter hidrofil, ceea ce conduce la lărgirea domeniului de aplicare;
- procedeul de formare a membranelor 20 poate decurge în condițiile mediului ambiant, fără a fi afectată calitatea finală a acestora;
- permite obținerea unor membrane fără impurități, datorită extragerii corn- 25 plete a solventului, folosind cetonele ea ados în baia de coagulare;
- permite recuperarea integrală a eielohcxanonci, alcoolilor și cetonelor, în condițiile unui control riguros al concentrațiilor;
- ușor.de aplicat.

Claims (1)

  1. Revendicare
    Procedeu de preparare a unei membrane polimerice microporoase. folosită pe bază dc polisulfonă, utilizată în procese de micro-, ullra- și hiperliItrare și care cuprinde filtrarea soluției polimerice, dezacrarea, formarea peliculei, spălarea acesteia, desprinderea de pc suport, uscarea și recuperarea solvenților, agentului de coagulare și adaosurile din soluția polimcrică, caracterizat prin aceea că, în scopul lărgirii domeniului de aplicare, în condițiile reducerii poluării mediului, se prepară la o temperatură de 20 ... 25JC o soluție de polisulfonă eu formula generală:
    de masă moleculară cuprinsă între 30000 și 45000, dc preferință 35000 ... 40000, de concentrație 8 ... 18%, de preferință 10 ... 15%, în greutate, în ciclohexanonă,· care se amestecă cu o soluție dc polisulfonă sulfonată, polifenilcnoxid sulfonat, policarbonat sulfonat, având 1-4 grupări sulfonice la 4 ... 10 unități monomerice în polimer, în același solvent de concentrație 3 ... 10%, de preferință 4 ... 6%, în greutate, astfel încât soluția de polimeri obținută să aibă o compoziție de 10 ... 15% în greutate polisulfonă și 2 ... 5% polimer sulfonat în ciclohexanonă, după care se filtrează, se dczaercază și se formează o peliculă, apoi se coagulează întro baie conținând alcooli cu 1 ... 4 atomi dc carbon în moleculă și acetone, alese dintre
    30 acetona sau metiletilcetonă, în concentrație de 5 ... 20% în greutate, de preferința 10 ... ... 15% în· greutate, având rol de agent de precipitare a soluției de polimeri, apoi se extrage ciclohexanonă din membrana în
    35 curs de formare, după care are loc spălarea, desprinderea membranei, uscarea și recuperarea prin rectificare a amestecului de ciclohexanonă, alcooli și cetone.
RO14087189A 1989-07-19 1989-07-19 Procedeu de preparare a unei membrane microporoasc RO104656A (ro)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RO14087189A RO104656A (ro) 1989-07-19 1989-07-19 Procedeu de preparare a unei membrane microporoasc

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RO14087189A RO104656A (ro) 1989-07-19 1989-07-19 Procedeu de preparare a unei membrane microporoasc

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RO104656A true RO104656A (ro) 1994-11-28

Family

ID=20125271

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RO14087189A RO104656A (ro) 1989-07-19 1989-07-19 Procedeu de preparare a unei membrane microporoasc

Country Status (1)

Country Link
RO (1) RO104656A (ro)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6258272B1 (en) 1999-04-09 2001-07-10 Usf Filtrations And Separations Group, Inc. Internal hydrophilic membranes from blended anionic copolymers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6258272B1 (en) 1999-04-09 2001-07-10 Usf Filtrations And Separations Group, Inc. Internal hydrophilic membranes from blended anionic copolymers

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4208508A (en) Semipermeable membranes of polyaryl ether sulfones
CA1087778A (fr) Compositions polymeriques pour membranes
CA1280262C (en) Asymmetric semi-permeable membrane having high salt rejection
DE2431071C2 (de) Asymmetrische, semipermeable Membranen aus cyclischen Polyharnstoffen und deren Verwendung zur Meerwasserentsalzung oder zur Trennung und Konzentrierung von Stoffgemischen
CN101721927B (zh) 含二氮杂萘酮结构共聚芳醚砜超滤膜及其制备方法
CN104209024B (zh) 一种聚芳硫醚砜/磺化聚合物复合分离膜及其制备方法
CN105582816A (zh) 一种氧化石墨烯改性正渗透膜的制备方法
DK201900343A1 (da) Forward osmosis membrane obtained by using sulfonated polysulfone (sPSf) polymer and production method thereof
US4305824A (en) Cellulose derivative reverse osmosis membrane
JP6152193B2 (ja) 有機溶剤耐性を有するポリアミド限外濾過膜、及びその製造方法
RO104656A (ro) Procedeu de preparare a unei membrane microporoasc
US4239545A (en) Cellulose derivative reverse osmosis membrane and casting solution and additive for preparing the same
EP0363364A1 (en) Preparation of porous aramide membranes
KR100581206B1 (ko) 폴리불화비닐리덴계 다공성 중공사막과 그 제조방법
KR100321459B1 (ko) 폴리아크릴로니트릴계 중공사상 여과막
WO2022071122A1 (ja) ポリアミド多孔膜及びその製造方法
CN112915809A (zh) 一种民用中空纤维纳滤膜及其制备方法
KR101514688B1 (ko) 폴리비닐리덴 플루오라이드 및 부분술폰화 폴리아릴렌계 고분자의 혼합용액으로부터 제조된 수투과성, 분리선택성 및 내오염성이 개선된 새로운 친수성 멤브레인 제조방법
CN113368703B (zh) 一种致孔剂制备聚芳醚酮有机管式膜的方法
JPS6249912A (ja) 微孔性膜の製造方法
Bottino et al. Factors affecting the structure and properties of asymmetric polymeric membranes
CN115155327A (zh) 一种适用于低温预处理盐湖卤水的纳滤膜及其制备方法
JPS6329562B2 (ro)
Ji et al. Preparation of cellulose triacetate forward osmosis membranes for treating esterification wastewater
Zhao et al. Study on structure and seperation properties of polysulfone membranes using ionic liquids as new structure-controlled additives