RU2206376C2 - Method of manufacturing membrane-type tubular filter elements - Google Patents

Method of manufacturing membrane-type tubular filter elements Download PDF

Info

Publication number
RU2206376C2
RU2206376C2 RU2001117694A RU2001117694A RU2206376C2 RU 2206376 C2 RU2206376 C2 RU 2206376C2 RU 2001117694 A RU2001117694 A RU 2001117694A RU 2001117694 A RU2001117694 A RU 2001117694A RU 2206376 C2 RU2206376 C2 RU 2206376C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fluoropolymer
solvent
solution
open
membrane
Prior art date
Application number
RU2001117694A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2001117694A (en
Inventor
М.П. Козлов
В.П. Дубяга
А.И. Бон
В.М. Билалов
Н.С. Артемов
В.Н. Артемов
С.М. Кочетыгов
Original Assignee
ЗАО НТЦ "Владипор"
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 ЗАО НТЦ "Владипор" filed Critical ЗАО НТЦ "Владипор"
Priority to RU2001117694A priority Critical patent/RU2206376C2/en
Publication of RU2001117694A publication Critical patent/RU2001117694A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2206376C2 publication Critical patent/RU2206376C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

FIELD: chemical engineering. SUBSTANCE: manufacture of filter elements for ultra- and microfiltering of liquid mixtures for their concentration, separation, and purification of components consists in formation on open porous surface of liquid film from homogenous solution of 8-25 wt % fluoropolymer, 20-40 wt % nonsolvent, and, the rest, solvent, after which fluoropolymer is hardened to form selectively permeable membrane. Nonsolvent is selected from group including lower aliphatic alcohol, mixture of lower aliphatic alcohol with acetic acid, mixture of lower aliphatic alcohol with polyvinylpyrrolidone, and ternary mixture of lower aliphatic alcohol with acetic acid and polyvinylpyrrolidone. Substrate for membrane may be open-pore tubes from glass, carbon and organic plastic, ceramics or graphite, abc- plastic, and polyvinylchloride. EFFECT: enabled hydrophilization of membranes, enhanced their water permeability, and prevented pollution of filter elements. 2 cl, 1 tbl, 16 ex

Description

Изобретение относится к способу получения мембранных трубчатых фильтрующих элементов для ультра- и микрофильтрации жидких смесей с целью концентрирования, разделения и очистки их компонентов. The invention relates to a method for producing membrane tubular filtering elements for ultrafiltration and microfiltration of liquid mixtures for the purpose of concentration, separation and purification of their components.

Известен способ получения мембранных фильтрующих элементов (патент США 4810384, кл. 210/636, 1989) формованием на подложке жидкой пленки из гомогенного 12,6-16 мас.% раствора поливинилиденфторида, диметилформамида и нерастворителя (1,5-3,5 мас.% хлористого лития и воды) и отверждением поливинилиденфторида с образованием селективно проницаемой пленки-мембраны. Подложка, на которую поливают раствор поливинилиденфторида, должна быть устойчива к действию диметилформамида. Мембраны, полученные по указанному способу, устойчивы при эксплуатации в кислых и щелочных средах. Однако недостатком их является высокая гидрофобностъ. Гидрофилизацию таких мембран осуществляют в поле кислородной плазмы. Процесс сложный, требуется специальное дорогостоящее оборудование и высококвалифицированное обслуживание. A known method of producing membrane filter elements (US patent 4810384, CL 210/636, 1989) by forming on a substrate a liquid film from a homogeneous 12.6-16 wt.% Solution of polyvinylidene fluoride, dimethylformamide and a non-solvent (1.5-3.5 wt. % lithium chloride and water) and curing of polyvinylidene fluoride to form a selectively permeable membrane film. The substrate on which the polyvinylidene fluoride solution is watered must be resistant to dimethylformamide. The membranes obtained by the specified method are stable when used in acidic and alkaline environments. However, their disadvantage is high hydrophobicity. Hydrophilization of such membranes is carried out in an oxygen plasma field. The process is complex, requires special expensive equipment and highly qualified service.

Известен способ получения мембранных фильтрующих элементов (авт.св. СССР 883100, кл. C 08 L 27/18, 1981) формированием на инертной подложке жидкой пленки из гомогенного раствора (5,8-8,1 мас.%) сополимера тетрафторэтилена с винилиденфторидом, диметилацетамида и нерастворителя (9,8-10,7 мас.% глицерина и 0,7-6,7 мас.% муравьиной кислоты) и отверждением сополимера с образованием мембраны. Однако используемые растворы сополимера имеют низкую динамическую вязкость. Из них трудно получить однородную по толщине трубчатую мембрану из-за самостекания раствора. К тому же такие растворы малостабильны и легко превращаются в студень. По указанному способу получают только крупнопористые микрофильтрационные мембраны. A known method of producing membrane filter elements (ed. St. USSR 883100, class C 08 L 27/18, 1981) by forming on an inert substrate a liquid film from a homogeneous solution (5.8-8.1 wt.%) Of a tetrafluoroethylene-vinylidene fluoride copolymer , dimethylacetamide and a non-solvent (9.8-10.7 wt.% glycerol and 0.7-6.7 wt.% formic acid) and curing the copolymer to form a membrane. However, the copolymer solutions used have a low dynamic viscosity. It is difficult to obtain a tubular membrane uniform in thickness due to the self-draining of the solution. In addition, such solutions are unstable and easily turn into jelly. By the specified method receive only large-pore microfiltration membranes.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является cпocoб получения мембранного фильтрующего элемента (патент РФ 2119817, кл. В 01 D 71/32, 27/06, 1998) растворением сополимера тетрафторэтилена с винилиденфторидом при температуре 30-50oС в легколетучем растворителе (ацетоне), смешением полученного раствора со смесью изопропилового спирта и воды при температуре 18-50oС с получением рабочего раствора, пропиткой им в нагретом состоянии со скоростью 1-10 м/мин плоской пористой подложки с размером пор от 5 до 500 мкм из нетканого материала на основе полипропиленовых или полиэтилентерефталатных волокон, кратковременной (0,5-1,0 мин) выдержкой для испарения части растворителя и частичного отверждения рабочего раствора и последующей ступенчатой сушкой при температуре 45-53, 55-65 и 90-100oС. Содержание в рабочем растворе, мас.%: сополимер 7,5-11,5; ацетон 69,1-65,3; вода 8,5-6,5; изопропиловый спирт 16,4-15,0. Пористая подложка должка быть инертна по отношению к растворителю сополимера.Closest to the claimed technical solution is a method of obtaining a membrane filter element (RF patent 2119817, CL 01 D 71/32, 27/06, 1998) by dissolving a copolymer of tetrafluoroethylene with vinylidene fluoride at a temperature of 30-50 o C in a volatile solvent (acetone) by mixing the resulting solution with a mixture of isopropyl alcohol and water at a temperature of 18-50 o With obtaining a working solution, impregnating it in a heated state at a speed of 1-10 m / min flat porous substrate with a pore size of 5 to 500 microns from non-woven material on poly based propylene or polyethylene terephthalate fibers, short-term (0.5-1.0 min) exposure to evaporate part of the solvent and partially cure the working solution and subsequent step drying at a temperature of 45-53, 55-65 and 90-100 o C. Content in the working solution , wt.%: copolymer of 7.5-11.5; acetone 69.1-65.3; water 8.5-6.5; isopropyl alcohol 16.4-15.0. The porous support must be inert with respect to the copolymer solvent.

Однако по известному способу получают только микрофильтры с размером пор 0,10-0,65 мкм. Используемые рабочие растворы фторполимера имеют очень низкую динамическую вязкость, просачиваются через подложку, из-за быстрого самостекания непригодны для изготовления трубчатых фильтрующих элементов. Присутствие воды в рабочих растворах фторполимера делает их малостабильными, при снижении температуры и незначительном испарении легколетучего растворителя они легко самопроизвольно превращаются в студень и становятся непригодными для изготовления мембраны. Процесс формирования структуры мембраны многоступенчатый, сложный, энергоемкий. However, by the known method receive only microfilters with a pore size of 0.10-0.65 microns. The fluoropolymer working solutions used have a very low dynamic viscosity, seep through the substrate, due to the rapid self-draining, they are unsuitable for the manufacture of tubular filter elements. The presence of water in the working fluoropolymer solutions makes them unstable, with a decrease in temperature and a slight evaporation of the volatile solvent, they easily spontaneously turn into jelly and become unsuitable for the manufacture of the membrane. The process of forming the membrane structure is multistage, complex, energy-intensive.

Технической задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является разработка более простого способа получения широкого ассортимента трубчатых фильтрующих элементов с химстойкой фторполимерной, селективно проницаемой мембраной путем использования стабильных более вязких рабочих растворов фторполимеров, пригодных для формирования мембран на длинномерных открытопористых трубках, в том числе получаемых на основе полимеров, неустойчивых к растворителям, которые обычно используют для изготовления рабочих растворов фторполимеров. The technical problem to which the present invention is directed is to develop a simpler method for producing a wide range of tubular filter elements with a chemically resistant fluoropolymer, selectively permeable membrane by using stable, more viscous fluoropolymer working solutions suitable for forming membranes on long open-porous tubes, including those obtained based on polymers that are unstable to solvents, which are usually used for the manufacture of working solutions f orpolimerov.

Указанная задача решается за счет того, что в известном способе получения мембранных фильтрующих элементов с фторполимерной мембраной формированием на открытопористой подложке жидкой пленки из гомогенного раствора фторполимера, растворителя и нерастворителя и отверждением фторполимера с образованием селективно проницаемой мембраны, согласно изобретению, на поверхность открытопористой трубки наносят раствор фторполимера, в котором в качестве нерастворителя используют низший алифатический (изопропиловый, этиловый или метиловый) спирт или его смеси (по массе) 1 : 0,4-1,5 с уксусной кислотой или 1 : 0,016-0,180 с поливинилпирролидоном, или 1 : 0,5-1,5 : 0,015-0,035 с уксусной кислотой и поливинилпирролидоном одновременно при следующем соотношении компонентов раствора, мас.%: фторполимер 8-25, нерастворитель 20-40, растворитель - остальное. This problem is solved due to the fact that in the known method for producing membrane filter elements with a fluoropolymer membrane, a liquid film is formed on an open-porous substrate from a homogeneous solution of a fluoropolymer, a solvent and a non-solvent, and cured by a fluoropolymer to form a selectively permeable membrane, according to the invention, a solution is applied to the surface of an open-porous tube a fluoropolymer in which a lower aliphatic (isopropyl, ethyl or methyl) s is used as a non-solvent irt or its mixture (by weight) 1: 0.4-1.5 with acetic acid or 1: 0.016-0.180 with polyvinylpyrrolidone, or 1: 0.5-1.5: 0.015-0.035 with acetic acid and polyvinylpyrrolidone at the same time the following ratio of the components of the solution, wt.%: fluoropolymer 8-25, non-solvent 20-40, solvent - the rest.

Решение задачи было найдено в использовании большой (20-40 мас.%) концентрации мягко действующего нерастворителя. Оказалось, что для этого могут быть использованы низшие алифатические спирты или их смеси с уксусной кислотой, или с поливинилпирролидоном, или с уксусной кислотой и поливинилпирролидоном одновременно. Экспериментально было установлено, что приемлемыми являются концентрации и соотношения компонентов нерастворителя, указанные выше, и что добавки к низшему алифатическому спирту уксусной кислоты или поливинилпирролидона, или их смеси одновременно позволяют существенно изменить эксплуатационные характеристики получаемых трубчатых фильтрующих элементов с фторполимерной мембраной, например водопроницаемость. The solution to the problem was found in the use of a large (20-40 wt.%) Concentration of a mildly acting non-solvent. It turned out that for this lower aliphatic alcohols or mixtures thereof with acetic acid, or with polyvinylpyrrolidone, or with acetic acid and polyvinylpyrrolidone at the same time can be used. It was experimentally established that the concentrations and ratios of the components of the non-solvent indicated above are acceptable, and that additives to the lower aliphatic alcohol of acetic acid or polyvinylpyrrolidone, or their mixture, can simultaneously significantly change the operational characteristics of the obtained tubular filter elements with a fluoropolymer membrane, for example, water permeability.

В качестве мембранообразующих фторполимеров, согласно предлагаемому изобретению, используют, например, растворимые сополимеры винилиденфторида с тетрафторэтиленом или поливинилиденфторид, в качестве их растворителя - ацетон, диметилформамид, диметилацетамид, N-метилпирролидон, тетрагидрофуран и др. или их смеси. As membrane-forming fluoropolymers according to the invention, for example, soluble copolymers of vinylidene fluoride with tetrafluoroethylene or polyvinylidene fluoride are used, their solvent is acetone, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, tetrahydrofuran, etc., or mixtures thereof.

В качестве открытопористой трубки может быть использована открытопористая трубка из любого инертного материала (керамика, графит, нержавеющая сталь, стекло-, угле- или органопластик, полипропилен, a также из полимеров, например АБС-пластика на основе акрилонитрилбутадиенстирола), набухающих или растворяющихся в обычных растворителях для мембранообразующего фторполимера. An open-porous tube can be an open-porous tube made of any inert material (ceramic, graphite, stainless steel, glass, carbon or organoplastics, polypropylene, as well as polymers, for example, ABS plastic based on acrylonitrile butadiene styrene), which swell or dissolve in ordinary solvents for membrane-forming fluoropolymer.

Используемые в предлагаемом способе открытопористые трубки имеют длину до 3 м, пористость порядка 30%, средний размер пор 5-20 мкм и могут быть пропитаны водой, спиртом и др. жидкостями, растворимыми в воде. The open-porous tubes used in the proposed method have a length of up to 3 m, porosity of about 30%, average pore size of 5-20 μm and can be saturated with water, alcohol and other liquids that are soluble in water.

Приготовление рабочего раствора фторполимера в растворителе проводят при перемешивании и подогреве до 40-80oС до полного растворения, затем после снижения температуры до 30-50oС к полученному раствору постепенно добавляют нерастворитель.Preparation of a working solution of fluoropolymer in a solvent is carried out with stirring and heating to 40-80 o C until complete dissolution, then after lowering the temperature to 30-50 o C, a non-solvent is gradually added to the resulting solution.

Фильтрацию готового рабочего раствора фторполимера осуществляют через материал, задерживающий инородные частицы и гели. Filtering the finished working solution of the fluoropolymer is carried out through a material that traps foreign particles and gels.

Обезвоздушенный рабочий раствор хранят в герметично закрытой емкости обычно при температуре помещения. Dehydrated working solution is stored in a hermetically sealed container, usually at room temperature.

Полив рабочего раствора на поверхность открытопористых трубок осуществляют при скоростях от 1 до 8 см/с, при этом более низковязкие рабочие растворы наносят при большей скорости. Watering the working solution to the surface of open-porous tubes is carried out at speeds from 1 to 8 cm / s, while lower viscosity working solutions are applied at a higher speed.

Отверждение фторполимера в отлитом слое формовочного раствора осуществляют по сухомокрому или мокрому способу. Выдержка на воздухе жидкой пленки рабочего раствора, отлитой на поверхности открытопористой трубки, составляет от нескольких секунд до 5 мин. The curing of the fluoropolymer in the cast layer of the molding solution is carried out by dry or wet method. The air exposure of the liquid film of the working solution cast on the surface of an open-porous tube is from several seconds to 5 minutes.

В качестве осадительной ванны для отверждения фторполимерной мембраны используют воду или ее смеси с растворителем и нерастворителем (до 10 мас.% последних), накапливающимися в воде в результате осаждения фторполимера из рабочего раствора. As a precipitation bath for curing the fluoropolymer membrane, water or its mixtures with a solvent and a non-solvent (up to 10 wt.% Of the latter) are used, which accumulate in water as a result of precipitation of the fluoropolymer from the working solution.

Сопоставительный анализ показывает, что предлагаемое изобретение отличается новизной технического решения. Comparative analysis shows that the invention is distinguished by the novelty of the technical solution.

Предлагаемый способ получения мембранных трубчатых фильтрующих элементов характеризуется использованием растворов фторполимеров, содержащих 20-40 мас. % нерастворителя, в качестве которого используется низший алифатический спирт или его смеси (по массе) с уксусной кислотой 1:0,4-1,5, или с поливинилпирролидоном 1: 0,016-0,180, или с уксусной кислотой и поливинилпирролидоном одновременно 1:0,5-1,5:0,015-0,035. Несмотря на известность применения изопропилового спирта в качестве нерастворителя в рабочих растворах фторполимера для получения селективно проницаемых мембран, использование его в таких больших (20-40 мас.%) концентрациях, а также в указанных выше сочетаниях с уксусной кислотой или поливинилпирролидоном, или с тем и другим одновременно является новым. The proposed method for producing membrane tubular filtering elements is characterized by the use of fluoropolymer solutions containing 20-40 wt. % non-solvent, which is used as the lower aliphatic alcohol or its mixture (by weight) with acetic acid 1: 0.4-1.5, or with polyvinylpyrrolidone 1: 0.016-0.180, or with acetic acid and polyvinylpyrrolidone simultaneously 1: 0, 5-1.5: 0.015-0.035. Despite the popularity of the use of isopropyl alcohol as a non-solvent in working fluoropolymer solutions to obtain selectively permeable membranes, its use in such large (20-40 wt.%) Concentrations, as well as in the above combinations with acetic acid or polyvinylpyrrolidone, or another is new at the same time.

Экспериментальным путем авторами было установлено, что получаемые и используемые в предлагаемом способе рабочие растворы фторполимера имеют большую динамическую вязкость, меньшую просачиваемость и способность к самостеканию, термостабильны, не вызывают деформации открытопористых трубок на основе полимеров, не устойчивых к действию растворителей (ацетона, диметилацетамида, диметилформамида, метилпирролидона и др.), обычно используемых для получения селективно проницаемых фторполимерных мембран. В результате обеспечивается возможность получения широкого ассортимента качественных мембранных трубчатых фильтрующих элементов на основе открытопористых трубок как из инертных материалов, так и из полимеров, неустойчивых к действию растворителей, обычно используемых для изготовления рабочих растворов фторполимеров, например из АБС-пластика. Достижение результата стало возможным не из уровня техники, а из материалов настоящей заявки на изобретение. Оказалось, чти использование в качестве нерастворителя рабочего раствора фторполимера для получения мембранного трубчатого фильтрующего элемента низшего алифатического спирта или его смесей с уксусной кислотой, или поливинилпирролидоном, или с уксусной кислотой и поливинилпирролидоном одновременно в указанных соотношениях и концентрации позволяют получать наиболее пригодные рабочие растворы для изготовления мембранных трубчатых фильтрующих элементов с необходимой вязкостью, термостабильностью, не вызывающие деформаций открытопористых трубок, а также регулировать и улучшать в широком диапазоне эксплуатационные свойства получаемых мембранных трубчатых фильтрующих элементов. The authors experimentally established that the fluoropolymer working solutions obtained and used in the proposed method have a higher dynamic viscosity, less leakage and self-draining ability, are thermally stable, do not cause deformation of open-porous tubes based on polymers that are not resistant to solvents (acetone, dimethylacetamide, dimethylformamide , methylpyrrolidone, etc.), commonly used to obtain selectively permeable fluoropolymer membranes. As a result, it is possible to obtain a wide assortment of high-quality membrane tubular filtering elements based on open-porous tubes both from inert materials and from polymers that are unstable to solvents, usually used for the manufacture of working solutions of fluoropolymers, for example, from ABS plastic. Achieving the result became possible not from the prior art, but from the materials of this application for invention. It turned out that the use of a fluoropolymer working solution as a non-solvent for the production of a tubular membrane filter element of lower aliphatic alcohol or its mixtures with acetic acid, or polyvinylpyrrolidone, or with acetic acid and polyvinylpyrrolidone at the same time in the indicated ratios and concentrations allows to obtain the most suitable working solutions for manufacturing open tubular filter elements with the necessary viscosity, thermal stability, non-deforming openly porous tubes, as well as to regulate and improve in a wide range the operational properties of the resulting membrane tubular filter elements.

Не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками предлагаемого решения. Несовпадение технических свойств с точки зрения положительного эффекта заявляемого и известных объектов свидетельствует о том, что в результате налицо новая совокупность признаков решения, приводящая к возникновению нового свойства, обеспечивающего достижение положительного эффекта, что позволяет признать предложенный способ соответствующим критерию "существенные отличия" и условию изобретательского уровня. No technical solutions have been identified that have features that match the distinctive features of the proposed solution. The mismatch of technical properties in terms of the positive effect of the claimed and known objects indicates that as a result there is a new set of features of the solution, leading to the emergence of a new property that ensures the achievement of a positive effect, which allows us to recognize the proposed method meets the criterion of "significant differences" and the inventive condition level.

Изобретение иллюстрируется следующими примерами. The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1. Example 1

В колбу с мешалкой и гидравлическим затвором, помещенную в термостат, заливают 150 г ацетона и добавляют к нему 51 г сополимера тетрафторэтилена (23-25 мас.%) с винилиденфторидом (ГОСТ 25428-82) марки Ф-42Л. Включают мешалку и обогрев термостата. Температуру в колбе поднимают до 40oС. Содержимое колбы перемешивают до полного растворения фторполимера и охлаждают до 30oС, затем при перемешивании к содержимому колбы постепенно из капельной воронки приливают 99 г изопропилового спирта. Содержимое колбы перемешивают дополнительно в течение 60 мин. Полученный раствор фторполимера (мас.%: фторполимер 17, растворитель 50, нерастворитель 33) переливают в фильтр, фильтруют и обезвоздушивают в течение суток. Готовый рабочий раствор фторполимера имеет вязкость 4,6 Па•с, стабилен при хранении при температуре помещения. С помощью специального приспособления его поливают со скоростью 2 см/с на поверхность открытопористой стеклопластиковой трубки слоем толщиной 450 мкм. Открытопористую трубку с нанесенным раствором опускают в осадительную ванну, содержащую воду при температуре 12oС. Через 30 мин полученный мембранный фильтрующий элемент перемещают в ванну промывки, где трижды в течение 20 мин каждый раз промывают свежей порцией воды. Испытание на водопроницаемость полученного ультрафильтрационного элемента по обессоленной воде при давлении 0,2 МПа и температуре 25oС составляет 25 дм3/(м2•ч•ат), после 5 ч от начала испытаний 20 дм3/(м2•ч•ат). Указанный раствор фторполимера был также нанесен на открытопористую трубку из АБС-пластика (марки АБС ТУ 2211-015-00203521-96), при этом не отмечают деформации трубки (трубка из АБС-пластика, помещенная в ацетон, через несколько минут полностью распадается и превращается в гель).150 g of acetone are poured into a flask with a stirrer and a hydraulic shutter placed in a thermostat and 51 g of a copolymer of tetrafluoroethylene (23-25 wt.%) With vinylidene fluoride (GOST 25428-82) of the F-42L brand are added to it. They include a stirrer and thermostat heating. The temperature in the flask was raised to 40 o C. The contents of the flask were stirred until the fluoropolymer was completely dissolved and cooled to 30 o C, then 99 g of isopropyl alcohol was gradually poured from the dropping funnel to the contents of the flask with stirring. The contents of the flask are further stirred for 60 minutes. The resulting fluoropolymer solution (wt.%: Fluoropolymer 17, solvent 50, non-solvent 33) is poured into the filter, filtered and dehydrated for a day. Ready working solution of fluoropolymer has a viscosity of 4.6 Pa • s, is stable when stored at room temperature. Using a special device, it is watered at a speed of 2 cm / s on the surface of an open-porous fiberglass tube with a layer thickness of 450 μm. The open-porous tube with the applied solution is lowered into a precipitation bath containing water at a temperature of 12 ° C. After 30 minutes, the resulting membrane filter element is transferred to a washing bath, where it is washed three times with a fresh portion of water three times every 20 minutes. The water permeability test of the obtained ultrafiltration element for demineralized water at a pressure of 0.2 MPa and a temperature of 25 o C is 25 dm 3 / (m 2 • h • at), after 5 hours from the start of testing 20 dm 3 / (m 2 • h • at). The specified fluoropolymer solution was also deposited on an open-pore ABS plastic tube (ABS TU 2211-015-00203521-96 brand), and no deformation of the tube was noted (the ABS plastic tube placed in acetone completely decomposes after a few minutes and turns in gel).

Пример 2. Example 2

Способ получения мембранного трубчатого фильтрующего элемента, как в примере 1, но в колбу загружают 186 г ацетона, затем добавляют 54 г сополимера марки Ф42Л и затем 60 г изопропилового спирта. Готовый рабочий раствор сополимера (мас.%: фторполимер 18, растворитель 62, нерастворитель 20) имеет вязкость 10 Па•с и стабилен при хранении. Полив раствора осуществляют со скоростью 3 см/с на поверхность углепластиковой открытопористой трубки слоем толщиной 450 мкм. Водопроницаемость полученного ультрафильтрационного элемента составляла 150 дм3/(м2•ч•ат), после 5 ч от начала испытания 90 дм3/(м2•ч•ат). При нанесении раствора на открытопористую трубку из АБС-пластика не отмечают ее деформации.A method of obtaining a membrane tubular filter element, as in example 1, but 186 g of acetone are loaded into the flask, then 54 g of copolymer of grade Ф42Л and then 60 g of isopropyl alcohol are added. The finished working solution of the copolymer (wt.%: Fluoropolymer 18, solvent 62, non-solvent 20) has a viscosity of 10 Pa • s and is stable during storage. Watering the solution is carried out at a speed of 3 cm / s on the surface of the carbon-fiber open-porous tube with a layer thickness of 450 microns. The water permeability of the obtained ultrafiltration element was 150 dm 3 / (m 2 • h • at), after 5 hours from the start of the test 90 dm 3 / (m 2 • h • at). When applying the solution to an open-pore ABS plastic tube, its deformation is not noted.

Пример 3. Example 3

Способ получения мембранного трубчатого фильтрующего элемента, как в примере 1, но в колбу загружают 100 г ацетона, 24 г сополимера марки Ф42Л и затем смесь 120 г изопропилового спирта и 56 г ацетона. Готовый раствор (мас. %: фторполимер 8, растворитель 52, нерастворитель 40) имеет вязкость 2 Па•с, стабилен при хранении, полив раствора сополимера осуществляют со скоростью 6 см/с на поверхность стеклопластиковой открытопористой трубки толщиной 450 мкм. Водопроницаемость полученного микрофильтрационного элемента 1700 дм3/(м2•ч•ат), после 5 ч от начала испытания 810 дм3/(м2•ч•ат). При нанесении раствора на открытопористую трубку из АБС-пластика деформации не наблюдается.A method of obtaining a membrane tubular filter element, as in example 1, but 100 g of acetone, 24 g of copolymer of brand Ф42Л and then a mixture of 120 g of isopropyl alcohol and 56 g of acetone are loaded into the flask. The finished solution (wt.%: Fluoropolymer 8, solvent 52, non-solvent 40) has a viscosity of 2 Pa • s, is stable during storage, and the copolymer solution is watered at a speed of 6 cm / s on the surface of an open-porous fiberglass tube with a thickness of 450 μm. The water permeability of the obtained microfiltration element is 1700 dm 3 / (m 2 • h • at), after 5 hours from the start of the test 810 dm 3 / (m 2 • h • at). When applying the solution to an open-pore tube made of ABS plastic, no deformation is observed.

Если трубку с нанесенным раствором оставляют при вращении на 8 мин на воздухе, затем обдувают 1 мин поверхность жидкой пленки воздухом, то получают ультрафильтрационный элемент с водопроницаемостью 340 дм3/(м2•ч•ат), после 5 ч от начала испытания 80 дм3/(м2•ч•ат).If the tube with the applied solution is left to rotate for 8 min in air, then the surface of the liquid film is blown with air for 1 min, an ultrafiltration element with a water permeability of 340 dm 3 / (m 2 • h • at) is obtained, after 5 h from the start of the test, 80 dm 3 / (m 2 • h • at).

Пример 4. Example 4

Трубчатый фильтрующий элемент получают, как в примере 1, растворением 90 г сополимера марки Ф42Л в 240 г диметилацетамида, затем добавляют смесь, состоящую из 125 г этилового спирта и 45 г демитилацетамида. Раствор (мас.%: фторполимер 18, растворитель 57, нерастворитель 25) имеет вязкость 35 Па•с, стабилен при хранении, полив его на открытопористую трубку из АБС-пластика проводят при скорости 2 см/с. Водопроницаемость полученного ультрафильтрационного элемента 250 дм3/(м2•ч•ат), после 5 ч от начала испытания 120 дм3/(м2•ч•ат).A tubular filter element is obtained, as in example 1, by dissolving 90 g of a copolymer of brand Ф42Л in 240 g of dimethylacetamide, then add a mixture consisting of 125 g of ethyl alcohol and 45 g of demythylacetamide. The solution (wt.%: Fluoropolymer 18, solvent 57, non-solvent 25) has a viscosity of 35 Pa • s, is stable during storage, pouring it onto an open-pore ABS plastic tube is carried out at a speed of 2 cm / s. The water permeability of the obtained ultrafiltration element is 250 dm 3 / (m 2 • h • at), after 5 hours from the start of the test 120 dm 3 / (m 2 • h • at).

Пример 5. Example 5

Трубчатый фильтрующий элемент получают, как в примере 1, растворением 51,9 г сополимера в 143,1 г ацетона; добавляют смесь, состоящую из 75 г изопропилового спирта и 30 г уксусной кислоты. Раствор (мас.%: фторполимер 17,3, растворитель 47,7, нерастворитель 35; отношение изопропилового спирта к уксусной кислоте 1: 0,4) имеет вязкость 23 Па•с, стабилен при хранении. Водопроницаемость полученного ультрафильтрационного элемента на основе АБС-пластика 520 дм3/(м2•ч•ат), после 5 ч от начала испытаний 190 дм3/(м2•ч•ат). Открытопористая трубка из АБС-пластика не деформировалась при нанесении на нее раствора.A tubular filter element is obtained, as in example 1, by dissolving 51.9 g of the copolymer in 143.1 g of acetone; add a mixture consisting of 75 g of isopropyl alcohol and 30 g of acetic acid. The solution (wt.%: Fluoropolymer 17.3, solvent 47.7, non-solvent 35; 1: 0.4 ratio of isopropyl alcohol to acetic acid) has a viscosity of 23 Pa • s, is stable during storage. The water permeability of the obtained ultrafiltration element based on ABS plastic is 520 dm 3 / (m 2 • h • at), after 5 hours from the start of testing 190 dm 3 / (m 2 • h • at). The open-pore ABS plastic tube did not deform when the solution was applied to it.

Пример 6. Example 6

Трубчатый фильтрующий элемент получают, как в примере 1, растворением 85 г сополимера марки Ф42Л в 270 г диметилацетамида, затем добавляют смесь, состоящую из 95 г метилового спирта и 50 г уксусной кислоты. Раствор (мас.%: фторполимер 17, диметилацетамид 54, метиловый спирт 19, уксусная кислота 10; отношение спирта к уксусной кислоте 1:0,53), имеет вязкость 150 Па•с, стабилен при хранении, полив его на открытопористую трубку из АБС-пластика проводят при скорости 5 см/с. Водопроницаемость полученного ультрафильтрационного элемента 350 дм3/(м2•ч•ат), после 5 ч от начала испытания 200 дм3/(м2•ч•ат).A tubular filter element is obtained, as in example 1, by dissolving 85 g of a copolymer of brand Ф42Л in 270 g of dimethylacetamide, then add a mixture consisting of 95 g of methyl alcohol and 50 g of acetic acid. The solution (wt.%: Fluoropolymer 17, dimethylacetamide 54, methyl alcohol 19, acetic acid 10; the ratio of alcohol to acetic acid 1: 0.53), has a viscosity of 150 Pa • s, is stable when stored by pouring it on an open-pored ABS pipe -plastic is carried out at a speed of 5 cm / s. The water permeability of the obtained ultrafiltration element is 350 dm 3 / (m 2 • h • at), after 5 hours from the start of the test 200 dm 3 / (m 2 • h • at).

Пример 7. Example 7

Трубчатый фильтрующий элемент получают, как в примере 1, растворением 47,5 г сополимера марки Ф42Л в 200 г ацетона, затем добавляют смесь, состоящую из 50 г изопропилового спирта, 75 г уксусной кислоты и 127,5 г ацетона. Готовый раствор (мас.%: фторполимер 9,5, растворитель 65,5, нерастворитель 25; соотношение спирт : уксусная кислота 1:1,5) имеет вязкость 0,25 Па•с, стабилен при хранении. Водопроницаемость полученного микрофильтрационного элемента составляет 1800 дм3/(м2•ч•ат), после 5 ч от начала испытаний 580 дм3/(м2•ч•ат). При нанесении этого раствора на открытопористую трубку из АБС-пластика не отмечают ее деформации.A tubular filter element is obtained, as in Example 1, by dissolving 47.5 g of a copolymer of brand Ф42Л in 200 g of acetone, then add a mixture consisting of 50 g of isopropyl alcohol, 75 g of acetic acid and 127.5 g of acetone. The finished solution (wt.%: Fluoropolymer 9.5, solvent 65.5, non-solvent 25; alcohol: acetic acid ratio 1: 1.5) has a viscosity of 0.25 Pa • s, is stable during storage. The water permeability of the obtained microfiltration element is 1800 dm 3 / (m 2 • h • at), after 5 hours from the start of testing 580 dm 3 / (m 2 • h • at). When this solution is applied to an open-pore ABS plastic tube, its deformation is not noted.

Пример 8. Example 8

Трубчатый фильтрующий элемент получают, как в примере 1, растворением 85 г поливинилиденфторида (фторполимер марки Ф22) в 260 г диметилацетамида, затем приливают смесь, состоящую из 50 г изопропилового спирта, 50 г уксусной кислоты и 55 г диметилацетамида. Раствор (мас.%: фторполимер 17, растворитель 63, нерастворитель 20; соотношение спирта и уксусной кислоты 1: 1), имеет вязкость 15,0 Па•с, стабилен при хранении. Водопроницаемость полученного ультрафильтрационного элемента с использованием открытопористой керамической трубки 590 дм3/(м2•ч•ат), после 5 ч от начала испытания 500 дм3/(м2•ч•ат). При нанесении раствора на открытопористую трубку из АБС-пластика не отмечают ее деформации.A tubular filter element is obtained, as in Example 1, by dissolving 85 g of polyvinylidene fluoride (F22 brand fluoropolymer) in 260 g of dimethylacetamide, then pour a mixture consisting of 50 g of isopropyl alcohol, 50 g of acetic acid and 55 g of dimethylacetamide. The solution (wt.%: Fluoropolymer 17, solvent 63, non-solvent 20; alcohol to acetic acid ratio 1: 1), has a viscosity of 15.0 Pa • s, is stable during storage. The water permeability of the obtained ultrafiltration element using an open-porous ceramic tube 590 dm 3 / (m 2 • h • at), after 5 hours from the start of the test 500 dm 3 / (m 2 • h • at). When applying the solution to an open-pore ABS plastic tube, its deformation is not noted.

Пример 9. Example 9

Трубчатый фильтрующий элемент получают, как в примере 1, растворением 1,8 г поливинилпирролидона с молекулярной массой 10000 и 100 г сополимера марки Ф42Л в 270 г диметилформамида, затем добавляют смесь, состоящую из 98,2 г изопропилового спирта и 30 г диметилформамида. Раствор (мас.%: фторполимер 20, растворитель 60, нерастворитель 20; соотношение спирта и поливинилпирролидона 1: 0,018) имеет вязкость 72 Па•с, стабилен при хранении. Скорость нанесения раствора на открытопористую графитовую трубку 1 см/с. Водопроницаемость полученного ультрафильтрационного элемента 290 дм3/(м2•ч•ат), после 5 ч от начала испытаний 120 дм3/(м2•ч•ат). При нанесении раствора на открытопористую трубку из АБС-пластика не отмечается ее деформации.A tubular filter element is obtained, as in Example 1, by dissolving 1.8 g of polyvinylpyrrolidone with a molecular weight of 10,000 and 100 g of a copolymer of brand Ф42Л in 270 g of dimethylformamide, then a mixture consisting of 98.2 g of isopropyl alcohol and 30 g of dimethylformamide is added. The solution (wt.%: Fluoropolymer 20, solvent 60, non-solvent 20; alcohol to polyvinylpyrrolidone ratio 1: 0.018) has a viscosity of 72 Pa • s and is stable during storage. The rate of application of the solution to the open-porous graphite tube is 1 cm / s. The water permeability of the obtained ultrafiltration element is 290 dm 3 / (m 2 • h • at), after 5 hours from the start of testing 120 dm 3 / (m 2 • h • at). When applying the solution to an open-pore tube made of ABS plastic, its deformation is not observed.

Пример 10. Example 10

Трубчатый фильтрующий элемент получают, как в примере 1, растворением 95 г сополимера марки Ф42Л в 200 г ацетона, затем добавляют смесь, состоящую из 2,5 г поливинилпирролидона, 153 г изопропилового спирта и 49,5 г ацетона. Раствор (мас. %: фторполимер 19, растворитель 49,9, нерастворитель 31,1; соотношение спирта и поливинилпирролидона 1:0,016) имеет вязкость 25 Па•с, стабилен при хранении. Водопроницаемость полученного ультрафильтрационного элемента составляет 190 дм3/(м2•ч•ат), после 5 ч от начала испытаний 70 дм3/(м2•ч•ат). При нанесении раствора на открытопористую трубку из АБС-пластика деформации ее не наблюдается.A tubular filter element is obtained, as in Example 1, by dissolving 95 g of a copolymer of grade Ф42Л in 200 g of acetone, then add a mixture of 2.5 g of polyvinylpyrrolidone, 153 g of isopropyl alcohol and 49.5 g of acetone. The solution (wt.%: Fluoropolymer 19, solvent 49.9, non-solvent 31.1; ratio of alcohol to polyvinylpyrrolidone 1: 0.016) has a viscosity of 25 Pa • s, is stable during storage. The water permeability of the obtained ultrafiltration element is 190 dm 3 / (m 2 • h • at), after 5 hours from the start of testing 70 dm 3 / (m 2 • h • at). When applying the solution to an open-porous tube made of ABS plastic, no deformation is observed.

Пример 11. Example 11

Трубчатый фильтрующий элемент получают, как в примере 1, растворением 75 г сополимера марки Ф42Л и 22 г поливинилпирролидона в 200 г диметилформамида, затем добавляют смесь, состоящую из 129 г изопропилового спирта и 74 г диметилформамида. Раствор (мас. %: фторполимер 15, растворитель 54,8, нерастворитель 30,2; соотношение спирта и поливинилпирролидона 1:0,017) имеет вязкость 20 Па•с, стабилен при хранении. Водопроницаемость полученного микрофильтрационного элемента составляет 910 дм3/(м2•ч•ат), после 5 ч от начала испытаний 740 дм3/(м2•ч•ат). При нанесении раствора на открытопористую трубку из АБС-пластика деформации не наблюдается.A tubular filter element is obtained, as in Example 1, by dissolving 75 g of a copolymer of brand Ф42Л and 22 g of polyvinylpyrrolidone in 200 g of dimethylformamide, then a mixture consisting of 129 g of isopropyl alcohol and 74 g of dimethylformamide is added. The solution (wt.%: Fluoropolymer 15, solvent 54.8, non-solvent 30.2; alcohol to polyvinylpyrrolidone ratio 1: 0.017) has a viscosity of 20 Pa • s, is stable during storage. The water permeability of the obtained microfiltration element is 910 dm 3 / (m 2 • h • at), after 5 hours from the start of testing 740 dm 3 / (m 2 • h • at). When applying the solution to an open-pore tube made of ABS plastic, no deformation is observed.

Пример 12. Example 12

Трубчатый фильтрующий элемент получают, как в примере 1, растворением 2 г поливинилпирролидона и 77,5 г сополимера марки Ф42Л в 200 г ацетона, затем добавляют смесь, состоящую из 85 г изопропилового спирта, 90 г уксусной кислоты и 45,5 г ацетона. Раствор (мас.%: фторполимер 15,5, растворитель 49,1, нерастворитель 35,4; соотношение спирта, уксусной кислоты и поливинилпирролидона 1:0,06:0,024) имеет вязкость 3,7 Па•с, стабилен при хранении. Скорость полива раствора на открытопористую трубку была 6 см/с. Водопроницаемость полученного ультрафильтрационного элемента составляет 650 дм3/(м2•ч•ат), после 5 ч от начала испытаний 530 дм3/(м2•ч•ат). При нанесении раствора на открытопористую поливинилхлоридную трубку деформации ее не наблюдается.A tubular filter element is obtained, as in example 1, by dissolving 2 g of polyvinylpyrrolidone and 77.5 g of brand copolymer Ф42Л in 200 g of acetone, then a mixture of 85 g of isopropyl alcohol, 90 g of acetic acid and 45.5 g of acetone is added. The solution (wt.%: Fluoropolymer 15.5, solvent 49.1, non-solvent 35.4; ratio of alcohol, acetic acid and polyvinylpyrrolidone 1: 0.06: 0.024) has a viscosity of 3.7 Pa • s, is stable during storage. The rate of irrigation of the solution on an open-porous tube was 6 cm / s. The water permeability of the obtained ultrafiltration element is 650 dm 3 / (m 2 • h • at), after 5 hours from the start of testing 530 dm 3 / (m 2 • h • at). When applying the solution to an open-porous polyvinyl chloride tube, it is not deformed.

Пример 13. Example 13

Трубчатый фильтрующий элемент получают, как в примере 1, растворением 125 г сополимера марки Ф42Л и 1,0 г поливинилпирролидона в смеси 122,5 г диметилформамида и 120 г ацетона, затем добавляют смесь, состоящую из 65 г изопропилового спирта, 36,5 г уксусной кислоты и 30 г ацетона. Раствор (мас.%: фторполимер 25, растворитель 54,5, нерастворитель 20,5; соотношение спирта, уксусной кислоты и поливинилпирролидона 1:0,56: 0,015) имеет вязкость 160 Па•с, термостабилен при хранении. Полив рабочего раствора на открытопористую органопластиковую трубку проводят при скорости 1 см/с. Водопроницаемость полученного ультра-фильтрационного элемента составляет 230 дм3/(м2•ч•ат), после 5 ч от начала испытаний 80 дм3/(м2•ч•ат).A tubular filter element is obtained, as in example 1, by dissolving 125 g of a copolymer of grade F42L and 1.0 g of polyvinylpyrrolidone in a mixture of 122.5 g of dimethylformamide and 120 g of acetone, then add a mixture of 65 g of isopropyl alcohol, 36.5 g of acetic acid acid and 30 g of acetone. The solution (wt.%: Fluoropolymer 25, solvent 54.5, non-solvent 20.5; the ratio of alcohol, acetic acid and polyvinylpyrrolidone 1: 0.56: 0.015) has a viscosity of 160 Pa • s, is thermostable during storage. Watering the working solution on an open-porous organoplastic tube is carried out at a speed of 1 cm / s. The water permeability of the obtained ultrafiltration element is 230 dm 3 / (m 2 • h • at), after 5 hours from the start of testing 80 dm 3 / (m 2 • h • at).

Пример 14. Example 14

Трубчатый фильтрующий элемент получают, как в примере 1, растворением 55 г сополимера марки Ф42Л в 200 г метилпирролидона, затем добавляют смесь, состоящую из 65 г изопропилового спирта, 81,5 г метилпирролидона, 97,5 г уксусной кислоты и 1 г поливинилпирролидона. Раствор (мас.%: фторполимер 11, растворитель 56,3, нерастворитель 32,7; соотношение спирта, уксусной кислоты и поливинилпирролидона 1:1,5:0,015) имеет вязкость 8,0 Па•с, термостабилен при хранении. Полив раствора на открытопористую трубку проводят при скорости 8 см/с. Водопроницаемость полученного микрофильтрационного элемента составляет 2100 дм3/(м2•ч•ат), после 5 ч от начала испытаний 680 дм3/(м2•ч•ат). При нанесении раствора на открытопористую трубку из АБС-пластика деформации ее не наблюдается.A tubular filter element is obtained, as in Example 1, by dissolving 55 g of an F42L copolymer in 200 g of methylpyrrolidone, then add a mixture of 65 g of isopropyl alcohol, 81.5 g of methylpyrrolidone, 97.5 g of acetic acid and 1 g of polyvinylpyrrolidone. The solution (wt.%: Fluoropolymer 11, solvent 56.3, non-solvent 32.7; the ratio of alcohol, acetic acid and polyvinylpyrrolidone 1: 1.5: 0.015) has a viscosity of 8.0 Pa • s, is thermostable during storage. Watering the solution on an open-porous tube is carried out at a speed of 8 cm / s. The water permeability of the obtained microfiltration element is 2100 dm 3 / (m 2 • h • at), after 5 hours from the start of testing 680 dm 3 / (m 2 • h • at). When applying the solution to an open-porous tube made of ABS plastic, no deformation is observed.

Пример 15. Example 15

Трубчатый фильтрующий элемент получают, как в примере 1, растворением 100 г сополимера марки Ф42Л в 196,5 г диметилецетамида, затем добавляют смесь, состоящую из 100 г изопропилового спирта, 50 г уксусной кислоты, 3,5 г поливинилпирролидона и 50 г диметилацетамида. Раствор (мас.%: фторполимер 20, растворитель 49,3, нерастворитель 30,7; соотношение спирта, уксусная кислота и поливинилпирролидона 1:0,5:0,035) имеет вязкость 89 Па•с, стабилен при хранении. Водопроницаемость полученного ультрафильтрационного элемента составляет 400 дм3/(м2•ч•ат), после 5 ч от начала испытаний 270 дм3/(м2•ч•ат). При нанесении раствора на открытопористую трубку из АБС-пластика деформации трубки не наблюдается.A tubular filter element is obtained, as in Example 1, by dissolving 100 g of a copolymer of brand Ф42Л in 196.5 g of dimethylcetamide, then add a mixture of 100 g of isopropyl alcohol, 50 g of acetic acid, 3.5 g of polyvinylpyrrolidone and 50 g of dimethylacetamide. The solution (wt.%: Fluoropolymer 20, solvent 49.3, non-solvent 30.7; ratio of alcohol, acetic acid and polyvinylpyrrolidone 1: 0.5: 0.035) has a viscosity of 89 Pa • s, is stable during storage. The water permeability of the obtained ultrafiltration element is 400 dm 3 / (m 2 • h • at), after 5 hours from the start of testing 270 dm 3 / (m 2 • h • at). When applying the solution to an open-pore ABS plastic tube, no deformation of the tube is observed.

Пример 16 (согласно прототипу). Example 16 (according to the prototype).

Трубчатый фильтрующий элемент получают, как в примере 3, из рабочего раствора, который готовят растворением 40 г сополимера марки Ф42Л в 200 г ацетона, затем добавляют смесь, состоящую из 82,5 г изопропилового спирта, 145,5 г ацетона и 32,5 г воды. Раствор (мас.%: фторполимер 8, растворитель 69, нерастворитель 22,9; соотношение спирта и воды 1:0,40) имеет вязкость 0,15 Па•с. При хранении и снижении температуры он легко превращается в студень и становится непригодным для получения мембраны на поверхности открытопористой трубки. Этот раствор сразу после приготовления при температуре 40oС со скоростью 8 см/с наносят на поверхность открытопористой трубки. Он сильно просачивается через стенку открытопористой трубки. Водопроницаемость полученного микрофильтрующего элемента составляет 21750 дм3/(м2•ч•ат), после 5 ч от начала испытаний 10500 дм3/(м2•ч•ат). В полученном фильтрующем элементе мембрана неоднородна по толщине по длине трубки из-за быстрого самостекания рабочего раствора, хотя трубку быстро переводят в горизонтальное положение и вращают со скоростью 30 об/мин.The tubular filter element is obtained, as in example 3, from a working solution, which is prepared by dissolving 40 g of copolymer brand Ф42Л in 200 g of acetone, then add a mixture consisting of 82.5 g of isopropyl alcohol, 145.5 g of acetone and 32.5 g water. The solution (wt.%: Fluoropolymer 8, solvent 69, non-solvent 22.9; alcohol to water ratio 1: 0.40) has a viscosity of 0.15 Pa • s. During storage and lowering the temperature, it easily turns into jelly and becomes unsuitable for obtaining a membrane on the surface of an open-porous tube. This solution immediately after preparation at a temperature of 40 o With a speed of 8 cm / s is applied to the surface of an open-porous tube. It seeps heavily through the wall of an open-pore tube. The water permeability of the obtained microfiltration element is 21750 dm 3 / (m 2 • h • at), after 5 hours from the start of testing 10500 dm 3 / (m 2 • h • at). In the obtained filter element, the membrane is nonuniform in thickness along the length of the tube due to the rapid self-draining of the working solution, although the tube is quickly moved to a horizontal position and rotated at a speed of 30 rpm.

Данные сведены в таблицу. The data are tabulated.

Из таблицы видно, что при получении мембранных трубчатых фильтрующих элементов формированием на открытопористой трубке жидкой пленки из гомогенного раствора фторполимера, растворителя и нерастворителя и отверждением фторполимера в осадительной ванне при использовании в качестве нерастворителя высоких (20-40 мас.%) концентраций алифатического спирта (примеры 1-4), или его смеси (по массе) 1,0:0,4-1,5 с уксусной кислотой (примеры 5-8), или 1,0: 0,016-0,18 с поливинилпирролидоном (примеры 9-11), или 1:0,5-1,5:0,015-0,035 с уксусной кислотой и поливинилпирролидоном одновременно (примеры 12-15) при следующих соотношениях компонентов раствора (мас.%): фторполимер 8-25, нерастворитель 20-40, растворитель (ацетон, диметилформамид, диметилацетамид, метилпирролидон или их смеси (пример 13)) - остальное обеспечивается получением более высоковязких стабильных при хранении растворов даже с очень высокой концентрацией фторполимера (до 25 мас.%), пригодных для получения качественных фильтрующих элементов с фторполимерной мембраной в широком ассортименте (ультра- и микрофильтры), как по сухому, так и мокрому способу (пример 3). The table shows that upon the preparation of membrane tubular filtering elements by forming a liquid film on an open-porous tube from a homogeneous solution of a fluoropolymer, a solvent and a non-solvent, and curing the fluoropolymer in a precipitation bath when high concentrations of aliphatic alcohol are used as a non-solvent (examples 1-4), or a mixture thereof (by weight) 1.0: 0.4-1.5 with acetic acid (examples 5-8), or 1.0: 0.016-0.18 with polyvinylpyrrolidone (examples 9-11 ), or 1: 0.5-1.5: 0.015-0.035 with acetic acid and polyvinylpyrrolidone one belt (examples 12-15) with the following ratios of the components of the solution (wt.%): fluoropolymer 8-25, non-solvent 20-40, solvent (acetone, dimethylformamide, dimethylacetamide, methylpyrrolidone or mixtures thereof (example 13)) - the rest is provided by obtaining more highly viscous storage stable solutions even with a very high concentration of fluoropolymer (up to 25 wt.%), suitable for producing high-quality filter elements with a fluoropolymer membrane in a wide range (ultra- and microfilters), both by dry and wet methods (example 3) .

Весьма высокие концентрации (20-40 мас.%) нерастворителя в растворах для получения фторполимерной селективно проницаемой мембраны позволяют использовать для получения качественных мембранных трубчатых фильтрующих элементов открытопористые трубки, изготавливаемые из полимеров, неустойчивых к действию обычно используемых растворителей для фторполимеров (примеры 4-6, 12). Такие открытопористые трубки могут быть более дешевыми и доступными, например, из АБС-пластика (примеры 4-6). Very high concentrations (20-40 wt.%) Of the non-solvent in the solutions for the production of fluoropolymer selectively permeable membranes allow the use of open-porous tubes made of polymers that are unstable to the action of commonly used solvents for fluoropolymers to obtain high-quality membrane tubular filtering elements (examples 4-6, 12). Such open-porous tubes can be cheaper and more affordable, for example, from ABS plastic (examples 4-6).

Добавки в состав нерастворителя поливинилпирролидона увеличивают водопроницаемость мембранных трубчатых фильтрующих элементов с фторполимерной мембраной (см. примеры 1 и 10, 6 и 11). Additives to the composition of the non-solvent polyvinylpyrrolidone increase the permeability of the membrane tubular filter elements with a fluoropolymer membrane (see examples 1 and 10, 6 and 11).

Получаемые согласно прототипу (пример 16) растворы фторполимера низковязкие, термодинамически нестабильные, легко гелируются и становятся непригодными к переработке. Сильно ограничен срок их хранения. Используются только легколетучие растворители. При приготовлении, хранении и переработке этих растворов необходимо строгое поддержание повышенной температуры, чтобы предотвратить в них гелеобразование. Это сильно усложняет аппаратурное оформление процесса (обогреваемые трубопроводы и др.). Obtained according to the prototype (example 16) fluoropolymer solutions are low viscosity, thermodynamically unstable, easily gelled and become unsuitable for processing. The shelf life is very limited. Only volatile solvents are used. During the preparation, storage and processing of these solutions, it is necessary to strictly maintain the elevated temperature in order to prevent gelation in them. This greatly complicates the hardware design of the process (heated pipelines, etc.).

Получаемые согласно прототипу (пример 16) мембраны являются микрофильтрационными, имеют только крупные поры размером 0,1-0,7 мкм. Такие мембраны не пригодны для разделения и глубокой очистки компонентов технологических жидких сред или сточных вод. Obtained according to the prototype (example 16), the membranes are microfiltration, have only large pores with a size of 0.1-0.7 microns. Such membranes are not suitable for separation and deep purification of components of process liquids or wastewater.

В заявленном способе нерастворителем фторполимера в рабочем растворе для получения мембран является или низший алифатический спирт, или его неводные смеси с уксусной кислотой при соотношении 1:0,4-1,5 по массе, или с поливинилпирролидоном при соотношении 1:0,016-0,18 по массе, или с уксусной кислотой и поливинилпирролидоном при соотношении 1:0,5-1,5:0,015-0,035 по массе. In the claimed method, the non-solvent of the fluoropolymer in the working solution for the preparation of membranes is either a lower aliphatic alcohol or non-aqueous mixtures thereof with acetic acid at a ratio of 1: 0.4-1.5 by weight, or with polyvinylpyrrolidone at a ratio of 1: 0.016-0.18 by weight, or with acetic acid and polyvinylpyrrolidone in a ratio of 1: 0.5-1.5: 0.015-0.035 by weight.

Это принципиальное отличие позволяет вводить в рабочий раствор для получения мембран исключительно большое (20-40 мас.% в расчете на массу раствора) количество нерастворителя фторполимера даже при высоких (15-25 мас.%) концентрациях последнего. This fundamental difference allows introducing into the working solution to obtain membranes an exceptionally large (20-40 wt.% Based on the weight of the solution) amount of fluoropolymer non-solvent even at high (15-25 wt.%) Concentrations of the latter.

Использование предлагаемого способа получения трубчатых фильтрующих элементов обеспечивает по сравнению с известными способами следующие преимущества. Using the proposed method for producing tubular filter elements provides the following advantages compared to known methods.

1. Возможность получения широкого ассортимента по размеру пор и, соответственно, водопроницаемости химстойких фторполимерных мембран на поверхности открытопористых трубок из более вязких термодинамически стабильных растворов, содержащих легко- и малолетучие растворители. 1. The possibility of obtaining a wide assortment of pore size and, accordingly, water permeability of chemically resistant fluoropolymer membranes on the surface of open-porous tubes from more viscous thermodynamically stable solutions containing readily and volatile solvents.

2. Уменьшить себестоимость трубчатых фильтрующих элементов с фторопластовой мембраной за счет использования более дешевых компонентов (алифатического спирта, уксусной кислоты) рабочего раствора, а также за счет возможности использования открытопористых трубок из дешевых и более доступных материалов, например АБС-пластика, поливинилхлорида. 2. To reduce the cost of tubular filter elements with a fluoroplastic membrane by using cheaper components (aliphatic alcohol, acetic acid) of the working solution, as well as by the possibility of using open-porous tubes from cheaper and more affordable materials, such as ABS plastic, polyvinyl chloride.

3. Обеспечить гидрофилизацию фторполимерных мембран за счет поливинилпирролидона, что улучшает водопроницаемость, предотвращает загрязняемость трубчатых фильтрующих элементов и необходимость их частой промывки. 3. To ensure hydrophilization of fluoropolymer membranes due to polyvinylpyrrolidone, which improves water permeability, prevents contamination of tubular filter elements and the need for frequent washing.

4. Более простое и удобное аппаратурное оформление процесса. 4. More simple and convenient instrumentation of the process.

Claims (3)

1. Способ получения мембранных трубчатых фильтрующих элементов формованием на открытопористой подложке жидкой пленки из гомогенного раствора фторполимера, растворителя и нерастворителя и отверждением фторполимера с образованием селективно проницаемой мембраны, отличающийся тем, что на поверхность открытопористой трубки наносят раствор фторполимера при следующем соотношении компонентов раствора, мас.%: фторполимер 8-25, нерастворитель 20-40, выбранный из группы, включающей низший алифатический спирт, смесь низшего алифатического спирта с уксусной кислотой в соотношении 1:0,4-1,5 по массе, смесь низшего алифатического спирта с поливинилпирролидоном в соотношении 1: 0,016-0,180 по массе или смесь низшего алифатического спирта, уксусной кислоты и поливинилпирролидона в соотношении 1:0,5-1,5:0,015-0,035 по массе, растворитель - остальное. 1. A method of producing membrane tubular filtering elements by forming on an open-porous substrate a liquid film from a homogeneous solution of a fluoropolymer, a solvent and a non-solvent, and curing the fluoropolymer with the formation of a selectively permeable membrane, characterized in that a fluoropolymer solution is applied to the surface of the open-ended tube in the following ratio of the solution components, wt. %: fluoropolymer 8-25, non-solvent 20-40, selected from the group consisting of lower aliphatic alcohol, a mixture of lower aliphatic alcohol with acetic acid in a ratio of 1: 0.4-1.5 by weight, a mixture of lower aliphatic alcohol with polyvinylpyrrolidone in a ratio of 1: 0.016-0.180 by weight or a mixture of lower aliphatic alcohol, acetic acid and polyvinylpyrrolidone in a ratio of 1: 0.5- 1.5: 0.015-0.035 by weight, solvent - the rest. 2. Способ получения мембранных фильтрующих элементов по п.1, отличающийся тем, что в качестве подложки под мембрану используют открытопористые трубки из стекло-, угле-, органопластика, керамики или графита. 2. The method of producing membrane filter elements according to claim 1, characterized in that open-porous tubes of glass, carbon, organoplastics, ceramics or graphite are used as a substrate for the membrane. 3. Способ получения мембранных фильтрующих элементов по п.1, отличающийся тем, что в качестве подложки под мембрану используют открытопористые трубки из полимеров - АБС-пластика, поливинилхлорида, набухающих или растворяющихся в обычных растворителях для мембранообразующего фторполимера. 3. The method of producing membrane filter elements according to claim 1, characterized in that open-porous tubes made of polymers — ABS plastic, polyvinyl chloride, swellable or soluble in ordinary solvents for a membrane-forming fluoropolymer — are used as a substrate for the membrane.
RU2001117694A 2001-06-29 2001-06-29 Method of manufacturing membrane-type tubular filter elements RU2206376C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001117694A RU2206376C2 (en) 2001-06-29 2001-06-29 Method of manufacturing membrane-type tubular filter elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001117694A RU2206376C2 (en) 2001-06-29 2001-06-29 Method of manufacturing membrane-type tubular filter elements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2001117694A RU2001117694A (en) 2003-05-27
RU2206376C2 true RU2206376C2 (en) 2003-06-20

Family

ID=29209883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001117694A RU2206376C2 (en) 2001-06-29 2001-06-29 Method of manufacturing membrane-type tubular filter elements

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2206376C2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483789C1 (en) * 2012-01-16 2013-06-10 Закрытое акционерное общество Научно-технический центр "Владимир" Method of producing tubular filtration element with polymer membrane
RU2773195C2 (en) * 2020-11-17 2022-05-31 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) Method for producing an open-cell polymer material

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483789C1 (en) * 2012-01-16 2013-06-10 Закрытое акционерное общество Научно-технический центр "Владимир" Method of producing tubular filtration element with polymer membrane
RU2773195C2 (en) * 2020-11-17 2022-05-31 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Дальневосточный федеральный университет» (ДВФУ) Method for producing an open-cell polymer material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2119817C1 (en) Porous fluorocarbon membrane, method of its preparation, and cartridge filter based on this membrane
WO2002102500A1 (en) Membrane polymer compositions
EP1080777A1 (en) Ultrafiltration membrane and method for producing the same, dope composition used for the same
KR900002095B1 (en) Production of porous membrane
KR101305798B1 (en) Porous Separation Membrane and Preparation Method thereof
US6017474A (en) Highly permeable polyethersulfone hollow fiber membranes for gas separation
JPH0242102B2 (en)
RU2206376C2 (en) Method of manufacturing membrane-type tubular filter elements
JPS6029282B2 (en) Semipermeable membrane and its manufacturing method
JPS6138208B2 (en)
KR101733848B1 (en) Manufactured method of polymer resin composition having increasing hydrophilicity and mechanical strength for preparing of filter membrane
RU2192301C1 (en) Method of producing membrane tubular filtering members
JPH08108053A (en) Cellulose acetate hollow-fiber separation membrane and its production
KR101285870B1 (en) Preparing method of polysulfone membrane using phase inversion
JP2013031832A (en) Method for manufacturing porous membrane, and microfiltration membrane
WO2011010690A1 (en) Process for producing porous film
KR101779889B1 (en) Composite membrane comprising polyamide coating layer and preparation method thereof
JPH0368432A (en) Isotropic or anisotropic porous syndiotactic polystyrene membrane and manufacture thereof
JP2022514036A (en) Porous membrane for high pressure filtration
JP2009160490A (en) Method for producing porous membrane
RU2650170C1 (en) Method of production a tubular filtering element with a fluoroplast membrane
JP2010075851A (en) Porous film and method for manufacturing the same
US20200172694A1 (en) Microporous material and systems and methods for making the same
JP2022515734A (en) Porous membrane for high pressure filtration
KR20160079354A (en) Composition of PVDF porous hollow fiber membrane improved with hydrophilicity and PVDF porous hollow fiber membrane having asymmetry sandwich structure using the same

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090630