RU2296611C2 - Method of production of semi-permeable cellulose acetate membrane - Google Patents
Method of production of semi-permeable cellulose acetate membrane Download PDFInfo
- Publication number
- RU2296611C2 RU2296611C2 RU2005110390/15A RU2005110390A RU2296611C2 RU 2296611 C2 RU2296611 C2 RU 2296611C2 RU 2005110390/15 A RU2005110390/15 A RU 2005110390/15A RU 2005110390 A RU2005110390 A RU 2005110390A RU 2296611 C2 RU2296611 C2 RU 2296611C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- molding
- cellulose acetate
- mixture
- solution
- precipitant
- Prior art date
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к мембранной технике и может найти широкое применение при разделении различных жидкостей, особенно при использовании для анализа, очистки и стерилизации препаратов в микробиологической, биохимической и фармацевтической промышленности.The invention relates to membrane technology and can be widely used in the separation of various liquids, especially when used for analysis, purification and sterilization of drugs in the microbiological, biochemical and pharmaceutical industries.
Современные проблемы создания особо чистых растворов ставят жесткие требования к высокой степени их разделения. В применяемых для этих целей мембранных технологиях одним из определяющих факторов разделяющей способности полупроницаемых мембран является равномерность и развитость пористой структуры при заданном распределении по размеру пор используемых полупроницаемых мембран. Этот показатель может быть количественно охарактеризован отношением максимального размера пор (Дмакс) к среднему размеру пор (Дср)-Дмакс/Дср или более точно к минимальному размеру пор (Дмин)-Дмакс/Дмин. Ацетаты целлюлозы, применяемые для получения полупроницаемых мембран, обладают высокой технологичностью при переработке - это, в частности, способствует улучшению, а именно снижению данного показателя.Modern problems of creating highly pure solutions pose stringent requirements for a high degree of separation. In the membrane technologies used for these purposes, one of the determining factors in the separation ability of semipermeable membranes is the uniformity and development of the porous structure with a given pore size distribution of the used semipermeable membranes. This indicator can be quantitatively characterized by the ratio of the maximum pore size (D max ) to the average pore size (D cf ) -D max / D cf or more precisely to the minimum pore size (D min ) -D max / D min . The cellulose acetates used to produce semipermeable membranes are highly processable during processing - this, in particular, contributes to an improvement, namely, a decrease in this indicator.
Известен способ получения полупроницаемой ацетатцеллюлозной мембраны по патенту РФ №2174130 (опубл. 2002 г.), применяемой в производстве биофильтров медицинского назначения. Изобретение ставило целью повышение степени разделения получаемой мембраны и заключается в модифицировании ацетата целлюлозы путем его обработки парами смеси воды и диметилсульфоксида или воды и диметилацетамида, взятых в соотношении 90:10 и 99:1, в закрытом рабочем пространстве при температуре помещения до степени поглощения указанной смеси паров ацетатом целлюлозы не более 5 мас.%, последующем приготовлении формовочного раствора путем получения раствора ацетата целлюлозы и дальнейшем формовании мембраны в соответствии с общепринятой технологией. Известный способ обладает рядом серьезных недостатков, а именно в результате осуществления способа происходит лишь модификация ацетата целлюлозы, способ не обеспечивает достижение равномерной пористой структуры получаемой мембраны; кроме того, способ обладает низкой технологичностью, т.к. требует введения в аппаратурное оформление герметично закрытых сосудов, поэтому не может найти широкого промышленного применения.A known method of producing a semi-permeable cellulose acetate membrane according to the patent of the Russian Federation No. 2174130 (publ. 2002), used in the production of biofilters for medical purposes. The invention aimed at increasing the degree of separation of the resulting membrane and consists in modifying cellulose acetate by treating it with a pair of a mixture of water and dimethyl sulfoxide or water and dimethylacetamide, taken in a ratio of 90:10 and 99: 1, in a closed working space at room temperature to the degree of absorption of this mixture vapors of cellulose acetate not more than 5 wt.%, the subsequent preparation of the molding solution by obtaining a solution of cellulose acetate and further forming the membrane in accordance with generally accepted echnology. The known method has a number of serious drawbacks, namely, as a result of the implementation of the method, only the cellulose acetate is modified, the method does not achieve a uniform porous structure of the resulting membrane; in addition, the method has low manufacturability, because It requires the introduction of hermetically sealed vessels into the hardware, therefore, it cannot find wide industrial application.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ получения микрофильтрационных мембран, защищенный патентом РФ №2152818 (опубл. 2000 г.). Изобретение ставило целью получение ацетатцеллюлозной мембраны с равномерной пористой структурой, характеризуемой узким интервалом распределения пор по размеру. В соответствии с решением прототипа ацетат целлюлозы растворяют в смеси органического растворителя, осадителя, воды и пластификатора. Полученный формовочный раствор наносят на движущуюся поверхность посредством формующей фильеры через зазор между ножом фильеры и движущейся поверхностью, после чего осуществляют формование и сушку. При осуществлении способа прототипа для устранения вероятности высаждения полимера вдоль всей длины ножа фильеры в его конструкцию дополнительно введен экран, расположенный параллельно движущейся поверхности: это позволило в определенной степени снизить скорость испарения органического растворителя и осадителя из формовочного раствора, создать особые условия формования и в итоге получить ацетатцеллюлозную мембрану с Дcp=0,28 мкм при соотношении Дмакс/Дср, не превышающем 1,5. Однако попытка создать «мягкие» условия формования за счет конструктивных изменений рабочего пространства формования недостаточны; кроме того, достигнутый технический результат характеризуется лишь средним размером пор Дср, что не может оценить высокую равномерность всей пористой структуры полученной полупроницаемой ацетатцеллюлозной мембраны, т.к. допускает широкий интервал распределения пор по размеру.The closest technical solution to the claimed is a method of producing microfiltration membranes, protected by RF patent No. 2152818 (publ. 2000). The invention aimed at obtaining a cellulose acetate membrane with a uniform porous structure, characterized by a narrow pore size distribution interval. In accordance with the decision of the prototype, cellulose acetate is dissolved in a mixture of an organic solvent, precipitant, water and plasticizer. The obtained molding solution is applied to the moving surface by means of a forming die through the gap between the die of the die and the moving surface, after which molding and drying are carried out. When implementing the prototype method to eliminate the likelihood of polymer precipitation along the entire length of the die of the die, a screen located parallel to the moving surface was additionally introduced into its design: this allowed to a certain extent reduce the rate of evaporation of the organic solvent and precipitant from the molding solution, create special molding conditions, and ultimately obtain cellulose acetate membrane with D cp = 0.28 μm with a ratio of D max / D cf not exceeding 1.5. However, an attempt to create “soft” molding conditions due to structural changes in the molding working space is insufficient; in addition, the achieved technical result is characterized only by the average pore size D sr , which cannot assess the high uniformity of the entire porous structure of the obtained semipermeable cellulose acetate membrane, because allows a wide range of pore size distribution.
Суть изобретения заключается в следующем.The essence of the invention is as follows.
Технической задачей заявляемого изобретения являлась разработка последовательности стадий способа, условий их осуществления и конкретных технологических режимов отдельных стадий получения полупроницаемых ацетатцеллюлозных мембран с узким интервалом распределения пор по размеру.The technical task of the claimed invention was to develop a sequence of stages of the method, the conditions for their implementation and specific technological modes of the individual stages of obtaining semipermeable cellulose acetate membranes with a narrow pore size distribution interval.
Техническим результатом заявляемого изобретения явилось снижение Дмакс/Дмин полупроницаемой ацетатцеллюлозной мембраны до показателя, не превышающего 1,3.The technical result of the claimed invention was the reduction of D max / D min semipermeable cellulose acetate membrane to an indicator not exceeding 1.3.
Поставленная техническая задача решается путем приготовления формовочного раствора растворением ацетата целлюлозы в смеси органического растворителя, осадителя, воды и пластификатора, нанесения формовочного раствора на движущуюся поверхность посредством фильеры, нож которой снабжен экраном, формования и сушки, при этом формовочный раствор после приготовления термостатируют в течение 14-16 часов при температуре 23-26°С, нанесение формовочного раствора и формование осуществляют в условиях относительной влажности 15-50% и дополнительного испарения смеси веществ, которые могут быть использованы в качестве осадителя и органического растворителя, взятых в соотношении (мас.ч.): (0,3-0,5):(0,5-1,0); условия дополнительного испарения веществ создаются путем внесения в замкнутое рабочее пространство указанной смеси веществ в количестве 1000-6000 мг на 1 м3 замкнутого рабочего пространства, при этом при формовании дополнительно регулируют скорость потока воздуха в пределах 0,8-0,9 м/сек. При частном случае осуществления способа полученную полупроницаемую ацетатцеллюлозную мембрану обрабатывают водным раствором смеси гидроксида калия и уксуснокислого калия, взятых в соотношении (мас.ч.): (0,6-1,5):(0,6-1,5), общей концентрацией 4,0-6,0% при 45-65°С в течение 4-20 минут, промывают водой, обрабатывают водным раствором пластификатора концентрацией 10-30% и сушат при температуре 45-65°С.The stated technical problem is solved by preparing a molding solution by dissolving cellulose acetate in a mixture of an organic solvent, precipitant, water and plasticizer, applying the molding solution to a moving surface with a die, the knife of which is equipped with a screen, molding and drying, while the molding solution is thermostated after preparation for 14 -16 hours at a temperature of 23-26 ° C, the application of the molding solution and molding is carried out in conditions of relative humidity of 15-50% and additional and mating a mixture of substances that can be used as a precipitant and an organic solvent, taken in the ratio (parts by weight): (0.3-0.5) :( 0.5-1.0); conditions for the additional evaporation of substances are created by introducing into the closed working space of the specified mixture of substances in an amount of 1000-6000 mg per 1 m 3 of closed working space, while forming, the air flow rate is additionally controlled within 0.8-0.9 m / s. In the particular case of the method, the obtained semipermeable cellulose acetate membrane is treated with an aqueous solution of a mixture of potassium hydroxide and potassium acetate taken in the ratio (parts by weight): (0.6-1.5) :( 0.6-1.5), total a concentration of 4.0-6.0% at 45-65 ° C for 4-20 minutes, washed with water, treated with an aqueous solution of a plasticizer concentration of 10-30% and dried at a temperature of 45-65 ° C.
Исследования, проведенные заявителем, показали, что при получении полупроницаемых полимерных, в частности ацетатцеллюлозных, мембран важным фактором в механизме порообразования является создание регулярной макромолекулярной структуры, что в свою очередь способствует созданию равномерной развитой пористой структуры получаемой мембраны. Термостатирование приготовленного формовочного раствора при температуре 23-26°С в течение 14-16 часов стабилизирует полимерную систему в растворе, способствует ее релаксации и созданию условий для формования полимерной пленки с регулярной макромолекулярной структурой, что в итоге позволяет получить полупроницаемую мембрану с более узким интервалом распределения пор по размеру. Кроме того, дальнейшее усовершенствование технологического приема при формовании, заявленного в прототипе, а именно создание условий парциального давления веществ, которые могут быть использованы в качестве органического растворителя и осадителя, дополнительно внесенных в замкнутое рабочее пространство в заданном количестве, в сочетании с относительной влажностью воздуха 15-50%, и «мягкого» режима формования позволяют снизить скорость испарения органического растворителя и осадителя из формовочного раствора. Это способствует формированию регулярной пористой структуры получаемой мембраны. Экспериментально было найдено соотношение осадителя и органического растворителя (мас.ч.): (0,3-0,5):(0,5-1,0), дополнительное внесение которых в замкнутое рабочее пространство формования в количестве 1000-6000 мг на 1 м3 и их последующее испарение при формовании создает газовую атмосферу, позволяющую оптимально снизить скорость испарения осадителя и органического растворителя из формовочного раствора. Скорость испарения органического растворителя и осадителя дополнительно регулируется потоком воздуха со скоростью в пределах 0,8-0,9 м/сек.Studies conducted by the applicant have shown that upon receipt of semipermeable polymer, in particular cellulose acetate, membranes, an important factor in the pore formation mechanism is the creation of a regular macromolecular structure, which in turn helps to create a uniformly developed porous structure of the resulting membrane. Thermostating the prepared molding solution at a temperature of 23-26 ° C for 14-16 hours stabilizes the polymer system in the solution, contributes to its relaxation and the creation of conditions for the formation of a polymer film with a regular macromolecular structure, which ultimately allows to obtain a semipermeable membrane with a narrower distribution interval pore size. In addition, further improvement of the technological method during molding, as claimed in the prototype, namely the creation of conditions for the partial pressure of substances that can be used as an organic solvent and precipitant, additionally introduced into the closed working space in a given amount, in combination with relative air humidity 15 -50%, and the “soft” molding mode can reduce the evaporation rate of the organic solvent and precipitant from the molding solution. This contributes to the formation of a regular porous structure of the resulting membrane. The experimentally found ratio of precipitant and organic solvent (parts by weight): (0.3-0.5) :( 0.5-1.0), the additional introduction of which into the closed working space of molding in the amount of 1000-6000 mg per 1 m 3 and their subsequent evaporation during molding creates a gas atmosphere, which optimally reduces the rate of evaporation of the precipitant and organic solvent from the molding solution. The evaporation rate of the organic solvent and precipitant is further controlled by the air flow at a speed in the range of 0.8-0.9 m / s.
При частном случае осуществления способа омыление полученной ацетатцеллюлозной мембраны путем обработки водным раствором смеси гидроксида калия и уксуснокислого калия в заданных режимах приводит к химической модификации ацетата целлюлозы, а также к некоторой усадке пористой структуры мембраны, вследствие чего достигается дополнительный технический результат.In the particular case of the method, the saponification of the obtained cellulose acetate membrane by treatment with an aqueous solution of a mixture of potassium hydroxide and potassium acetate in the specified modes leads to chemical modification of cellulose acetate, as well as to some shrinkage of the porous structure of the membrane, as a result of which an additional technical result is achieved.
Указанные последовательность стадий способа и технологические режимы их осуществления позволяют получить полупроницаемую ацетатцеллюлозную мембрану, которая может быть охарактеризована следующими интервалами размера пор: 0,22-0,24 мкм; 0,38-0,47 мкм; 0,5-0,65 мкм; 0,85-1,1 мкм и показателем Дмакс/Дмин получаемой полупроницаемой ацетатцеллюлозной мембраны, не превышающим 1,3.The indicated sequence of stages of the method and technological modes of their implementation allow to obtain a semipermeable cellulose acetate membrane, which can be characterized by the following pore size intervals: 0.22-0.24 microns; 0.38-0.47 microns; 0.5-0.65 microns; 0.85-1.1 μm and an indicator of D max / D min obtained semipermeable cellulose acetate membrane, not exceeding 1.3.
Способ получения полупроницаемой ацетатцеллюлозной мембраны осуществляют следующим образом. В емкости, снабженной якорной мешалкой и термостатирующей водяной рубашкой, готовят формовочный раствор путем растворения при постоянном перемешивании ацетата целлюлозы в смеси органического растворителя, осадителя, воды и пластификатора, после чего формовочный раствор термостатируют в течение 14-16 часов при температуре 23-26°С. Затем в соответствии с общепринятой технологией проводят фильтрацию формовочного раствора и его обезвоздушивание. Нанесение формовочного раствора производят посредством фильеры на движущуюся поверхность барабана, снабженного твердым кожухом, находящимся на расстоянии 20-40 см от поверхности барабана и образующим таким образом замкнутое рабочее пространство. Нож фильеры снабжен экраном, расположенным на движущейся поверхности. Перед нанесением формовочного раствора в образованное замкнутое рабочее пространство вносят смесь веществ, которые могут быть использованы в качестве осадителя и органического растворителя, взятых в соотношении (мас.ч.): (0,3-0,5):(0,5-1,0), в количестве 1000-6000 мг смеси указанных веществ на 1 м3 замкнутого рабочего пространства; дополнительно в замкнутом рабочем пространстве создают и поддерживают относительная влажность 15-50%. В процессе осуществления способа количество испаряющейся смеси контролируется и поддерживается. При формовании в замкнутом рабочем пространстве устанавливают скорость потока воздуха в пределах 0,8-0,9 м/с. По окончании формования проводят сушку полученной полупроницаемой ацетатцеллюлозной мембраны.A method of obtaining a semipermeable cellulose acetate membrane is as follows. A molding solution is prepared in a container equipped with an anchor stirrer and a thermostatic water jacket by dissolving with constant stirring cellulose acetate in a mixture of an organic solvent, precipitant, water and plasticizer, after which the molding solution is thermostated for 14-16 hours at a temperature of 23-26 ° С . Then, in accordance with generally accepted technology, the molding solution is filtered and dehydrated. Application of the molding solution is carried out by means of a die on the moving surface of the drum, equipped with a hard casing located at a distance of 20-40 cm from the surface of the drum and thus forming a closed working space. The die blade is provided with a screen located on a moving surface. Before applying the molding solution, a mixture of substances is introduced into the formed closed working space, which can be used as a precipitant and an organic solvent, taken in the ratio (parts by weight): (0.3-0.5) :( 0.5-1 , 0), in the amount of 1000-6000 mg of a mixture of these substances per 1 m 3 of closed working space; in addition, in a closed working space create and maintain a relative humidity of 15-50%. In the process, the amount of the evaporated mixture is controlled and maintained. When molding in a closed working space, the air flow rate is set in the range of 0.8-0.9 m / s. At the end of the molding, the resulting semipermeable cellulose acetate membrane is dried.
При частном случае осуществления способа полученную полупроницаемую ацетатцеллюлозную мембрану дополнительно обрабатывают водным раствором смеси гидроксида калия и уксуснокислого калия, взятых в соотношении (мас.ч.): (0,6-1,5):(0,6:1,5) общей концентрацией 4,0-6,0% при 45-65°С в течение 4-20 минут, промывают водой, обрабатывают водным раствором пластификатора концентрацией 10-30% и сушат при температуре 45-65°С.In the particular case of the method, the obtained semipermeable cellulose acetate membrane is additionally treated with an aqueous solution of a mixture of potassium hydroxide and potassium acetate taken in the ratio (parts by weight): (0.6-1.5) :( 0.6: 1.5) total a concentration of 4.0-6.0% at 45-65 ° C for 4-20 minutes, washed with water, treated with an aqueous solution of a plasticizer concentration of 10-30% and dried at a temperature of 45-65 ° C.
Для осуществления изобретения могут быть использованы следующие вещества:For the implementation of the invention can be used the following substances:
В качестве ацетата целлюлозы: ацетаты для полупроницаемых мембран по ТУ 2-231-001-43153636-99, ацетаты для ацетатной нити ТУ 6-55-10-88, ацетаты производства фирмы Eastman Chemicals CA 436-80S, СА 435-75 S, CA 394-60 S, CA 398-30 или смесь указанных ацетатов.As cellulose acetate: acetates for semipermeable membranes according to TU 2-231-001-43153636-99, acetates for acetate thread TU 6-55-10-88, acetates manufactured by Eastman Chemicals CA 436-80S, CA 435-75 S, CA 394-60 S, CA 398-30 or a mixture of these acetates.
В качестве органического растворителя: кетоны (ацетон, метилэтилкетон), метиленхлорид.As an organic solvent: ketones (acetone, methyl ethyl ketone), methylene chloride.
В качестве осадителя: алифатические спирты (этанол, бутанол, пропанол, изопропанол) или смесь алифатических спиртов.As a precipitant: aliphatic alcohols (ethanol, butanol, propanol, isopropanol) or a mixture of aliphatic alcohols.
В качестве пластификатора: глицерин, простые низкомолекулярные полиэфиры на основе оксида этилена или оксида пропилена, выпускаемые под торговой маркой Лапрол.As a plasticizer: glycerin, low molecular weight polyethers based on ethylene oxide or propylene oxide, sold under the brand name Laprol.
Вода.Water.
Определение Дмин и Дмакс проводили следующим образом.The determination of D min and D max was carried out as follows.
Сущность метода заключается в определении минимального и максимального давления воздуха, необходимого для прохождения его через поры полупроницаемой мембраны. На дне испытательной ячейки закрепляют на дренаже образец полупроницаемой мембраны, заливают этиловый спирт, после чего медленно подают воздух через патрубок на дне ячейки. По манометру отмечают давление, при котором через поры полупроницаемой мембраны проник первый пузырек воздуха, после чего продолжают поднимать давление и отмечают давление, при котором на поверхности появляется максимальное скопление пузырьков воздуха. Дмакс вычисляют по формуле: Дмакс=4σ cosθ/Р, где σ - поверхностное натяжение этилового спирта (дин/см) на границе раздела с воздухом; Р - давление, при котором проникает первый пузырек воздуха (дин/см2); θ - краевой угол смачивания (для полимерных полупроницаемых мембран cosθ принят равным 1). Дмин вычисляют по вышеприведенной формуле, в которой в этом случае Р - давление, при котором на поверхности появляется максимальное скопление пузырьков воздуха (дин/см2).The essence of the method is to determine the minimum and maximum air pressure necessary for its passage through the pores of a semipermeable membrane. At the bottom of the test cell, a sample of a semipermeable membrane is fixed on the drainage, ethanol is poured in, and then air is slowly supplied through the pipe at the bottom of the cell. The pressure gauge indicates the pressure at which the first air bubble penetrates through the pores of the semipermeable membrane, after which they continue to raise the pressure and note the pressure at which the maximum accumulation of air bubbles appears on the surface. D max is calculated by the formula: D max = 4σ cosθ / P, where σ is the surface tension of ethanol (dyne / cm) at the interface with air; P is the pressure at which the first air bubble penetrates (dyne / cm 2 ); θ is the wetting angle (for polymeric semipermeable membranes, cosθ is assumed to be 1). D min is calculated by the above formula, in which in this case P is the pressure at which the maximum accumulation of air bubbles (dyne / cm 2 ) appears on the surface.
Реализация изобретения иллюстрируется следующими примерами.The implementation of the invention is illustrated by the following examples.
Пример 1Example 1
В соответствии с вышеописанным способом готовили формовочный раствор путем растворения 6,8 мас.ч. ацетата целлюлозы в смеси органического растворителя - метиленхлорида (53,0 мас.ч.); осадителя - изопропанола (33,0 мас.ч.), воды (4,2 мас.ч.) и пластификатора - глицерина (3,2 мас.ч.); условия термостатирования формовочного раствора - 14 часов при температуре 26°С; соотношение осадителя и органического растворителя для создания условий испаряющейся смеси (мас.ч.) 0,5:1,0; количество внесенной в замкнутое рабочее пространство смеси осадителя и органического растворителя- 6000 мг/м3; относительная влажность - 30%; скорость потока воздуха при формовании - 0,8 м/с.In accordance with the above method, a molding solution was prepared by dissolving 6.8 parts by weight of cellulose acetate in a mixture of an organic solvent - methylene chloride (53.0 parts by weight); precipitant - isopropanol (33.0 parts by weight), water (4.2 parts by weight) and plasticizer - glycerol (3.2 parts by weight); conditions for temperature control of the molding solution - 14 hours at a temperature of 26 ° C; the ratio of precipitant and organic solvent to create the conditions of the evaporating mixture (parts by weight) of 0.5: 1.0; the amount of the mixture of precipitant and organic solvent introduced into the closed working space is 6000 mg / m 3 ; relative humidity - 30%; air flow speed during molding - 0.8 m / s.
Полученная полупроницаемая ацетатцеллюлозная мембрана имела Дмин=0,38 мкм и Дмакс=0,47 мкм; Дмакс/Дмин=1,24.The obtained semipermeable cellulose acetate membrane had D min = 0.38 μm and D max = 0.47 μm; D max / D min = 1.24.
Пример 2Example 2
В соответствии с вышеописанным способом готовили формовочный раствор путем растворения 6,3 мас.ч. ацетата целлюлозы в смеси органического растворителя - метилэтилкетона (49 мас.ч.), осадителя - смеси изопропанола и этанола, взятых в соотношении (мас.ч.): 1:4,2 (37,6 мас.ч.), воды (4,5 мас.ч.) и пластификатора - простого низкомолекулярного полиэфира на основе оксида пропилена Лапрол 502-М (2,6 мас.ч.); условия термостатирования формовочного раствора - в течение 15 часов при температуре 25°С, соотношение осадителя и органического растворителя для приготовления испаряющейся смеси (мас.ч.): 0,3:0,5; количество внесенной в замкнутое рабочее пространство смеси осадителя и органического растворителя - 3000 мг на 1 м3; относительная влажность - 15%; скорость потока воздуха при формовании - 0,85 м/с.In accordance with the above method, a molding solution was prepared by dissolving 6.3 parts by weight of cellulose acetate in a mixture of an organic solvent - methyl ethyl ketone (49 parts by weight), precipitant - a mixture of isopropanol and ethanol, taken in the ratio (parts by weight): 1: 4.2 (37.6 parts by weight), water ( 4.5 parts by weight) and a plasticizer — a simple low molecular weight polyester based on propylene oxide Laprol 502-M (2.6 parts by weight); conditions for temperature control of the molding solution - for 15 hours at a temperature of 25 ° C, the ratio of precipitant and organic solvent for the preparation of the evaporating mixture (parts by weight): 0.3: 0.5; the amount of the mixture of precipitant and organic solvent introduced into the closed working space is 3000 mg per 1 m 3 ; relative humidity - 15%; air flow speed during molding - 0.85 m / s.
Полученная полупроницаемая ацетатцеллюлозная мембрана имела Дмин=0,85 мкм и Дмакс=1,1 мкм; Дмакс/Дмин=1,29.The resulting semipermeable cellulose acetate membrane had D min = 0.85 μm and D max = 1.1 μm; D max / D min = 1.29.
Пример 3Example 3
В соответствии с вышеописанным готовили формовочный раствор путем растворения 7,2 мас.ч. ацетата целлюлозы в смеси органического растворителя - метилэтилкетона (56,5 мас.ч.), осадителя - изопропанола (29,5 мас.ч.), воды (3,6 мас.ч.) и пластификатора - простого низкомолекулярного полиэфира на основе оксида этилена Лапрол 402 (3,2 мас.ч.); условия термостатирования формовочного раствора - в течение 16 часов при температуре 23°С; соотношение осадителя и органического растворителя для приготовления испаряющейся смеси на стадии формования (мас.ч.): 0,4:0,7; количество внесенной в замкнутое рабочее пространство смеси осадителя и органического растворителя - 1000 мг/м3; относительная влажность - 50%; скорость потока воздуха при формовании - 0,9 м/с.In accordance with the above, a molding solution was prepared by dissolving 7.2 parts by weight of cellulose acetate in a mixture of an organic solvent - methyl ethyl ketone (56.5 parts by weight), precipitant - isopropanol (29.5 parts by weight), water (3.6 parts by weight) and plasticizer - a simple low molecular weight oxide-based polyester ethylene Laprol 402 (3.2 parts by weight); conditions for temperature control of the molding solution - for 16 hours at a temperature of 23 ° C; the ratio of precipitant and organic solvent for the preparation of the evaporating mixture at the molding stage (parts by weight): 0.4: 0.7; the amount of precipitator and organic solvent mixture introduced into the closed working space is 1000 mg / m 3 ; relative humidity - 50%; molding air flow rate - 0.9 m / s.
Полученная полупроницаемая ацетатцеллюлозная мембрана имела Дмин=0,22 мкм и Дмакс=0,24 мкм; Дмакс/Дмин=1,1.The obtained semipermeable cellulose acetate membrane had D min = 0.22 microns and D max = 0.24 microns; D max / D min = 1.1.
Пример 4Example 4
Получали полупроницаемую ацетатцеллюлозную мембрану в соответствии с технологическими режимами, указанными в примере 3. Полученную мембрану обрабатывали водным раствором смеси гидроксида натрия и уксуснокислого калия, взятых в соотношении (мас.ч.): 1:1 общей концентрацией 5% при температуре 50°С в течение 5 минут, после чего обрабатывали водным раствором глицерина концентрацией 25%, промывали и сушили при температуре 55°С.Received a semi-permeable cellulose acetate membrane in accordance with the technological conditions specified in example 3. The resulting membrane was treated with an aqueous solution of a mixture of sodium hydroxide and potassium acetate, taken in the ratio (parts by weight): 1: 1 with a total concentration of 5% at a temperature of 50 ° C for 5 minutes, after which it was treated with an aqueous solution of glycerol at a concentration of 25%, washed and dried at a temperature of 55 ° C.
Полученная полупроницаемая ацетатцеллюлозная мембрана имела Дмин=0,22 мкм и Дмакс=0,23 мкм; Дмакс/Дмин=1,05.The obtained semipermeable cellulose acetate membrane had D min = 0.22 μm and D max = 0.23 μm; D max / D min = 1.05.
Пример 5 (сравнительный)Example 5 (comparative)
Готовили формовочный раствор путем растворения 7,2 мас.ч. ацетата целлюлозы в предварительно приготовленной смеси метиленхлорида (62 мас.ч.), изопропилового спирта (25 мас.ч.), глицерина (3 мас.ч.) и воды (2,8 мас.ч.). Формовочный раствор наносили на движущуюся поверхность через зазор между ножом фильеры и поверхностью формования: нож фильеры снабжен экраном, расположенным параллельно движущейся поверхности, на расстоянии 15 см. Полученная полупроницаемая ацетатцеллюлозная мембрана имела Дсредн=0,28 и Дмакс=0,42; Дмакс/Дсредн=1,5. Дополнительно проведенный эксперимент показал, что Дмакс=-0,42 мкм и Д=0,2 мкм; Дмакс/Дмин=2,1.A molding solution was prepared by dissolving 7.2 parts by weight of cellulose acetate in a pre-prepared mixture of methylene chloride (62 parts by weight), isopropyl alcohol (25 parts by weight), glycerol (3 parts by weight) and water (2.8 parts by weight). The molding solution was applied to the moving surface through the gap between the die of the die and the molding surface: the die of the die was equipped with a screen parallel to the moving surface at a distance of 15 cm. The obtained semipermeable cellulose acetate membrane had D average = 0.28 and D max = 0.42; D max / D average = 1.5. Additionally, an experiment showed that D max = -0.42 microns and D = 0.2 microns; D max / D min = 2.1.
Источники информацииInformation sources
1. Патент РФ №2174130, опубл. 2000 г.1. RF patent No. 2174130, publ. 2000 year
2. Патент РФ №2152818, опубл. 1999 г.2. RF patent No. 2152818, publ. 1999 year
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005110390/15A RU2296611C2 (en) | 2005-04-12 | 2005-04-12 | Method of production of semi-permeable cellulose acetate membrane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005110390/15A RU2296611C2 (en) | 2005-04-12 | 2005-04-12 | Method of production of semi-permeable cellulose acetate membrane |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005110390A RU2005110390A (en) | 2006-10-20 |
| RU2296611C2 true RU2296611C2 (en) | 2007-04-10 |
Family
ID=37437504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005110390/15A RU2296611C2 (en) | 2005-04-12 | 2005-04-12 | Method of production of semi-permeable cellulose acetate membrane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2296611C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2510885C2 (en) * | 2012-06-29 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. (ФГБОУ ВПО "СГТУ имени Гагарина Ю.А.") | Mixture for formation of cellulose acetate ultrafiltration membrane |
| RU2795574C1 (en) * | 2022-07-04 | 2023-05-05 | Закрытое акционерное общество Научно-технический центр "Владипор" | Method for producing cellulose acetate membrane |
-
2005
- 2005-04-12 RU RU2005110390/15A patent/RU2296611C2/en active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2510885C2 (en) * | 2012-06-29 | 2014-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А. (ФГБОУ ВПО "СГТУ имени Гагарина Ю.А.") | Mixture for formation of cellulose acetate ultrafiltration membrane |
| RU2796688C1 (en) * | 2022-06-15 | 2023-05-29 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского отделения Российской академии наук | Method for obtaining oxygen-permeable membranes with controlled geometry and microstructure |
| RU2795574C1 (en) * | 2022-07-04 | 2023-05-05 | Закрытое акционерное общество Научно-технический центр "Владипор" | Method for producing cellulose acetate membrane |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005110390A (en) | 2006-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4272378A (en) | Semipermeable membrane | |
| JP5707596B2 (en) | Asymmetric membrane | |
| JP5909765B2 (en) | High throughput membrane | |
| US20140339165A1 (en) | High throughput membrane with rough surface | |
| JP3187420B2 (en) | Polytetramethylene adipamide or nylon 46 membrane with narrow pore size distribution and process for producing the same | |
| EP2644261B9 (en) | Large pore polymeric membrane with defined pore density | |
| JPS58342B2 (en) | Polycarbonate thin film for hemodialysis | |
| EP0080206B1 (en) | Porous regenerated cellulose membrane and process for the preparation thereof | |
| RU2296611C2 (en) | Method of production of semi-permeable cellulose acetate membrane | |
| US9808770B2 (en) | High throughput membrane with channels | |
| Kuo et al. | A new method for cellulose membrane fabrication and the determination of its characteristics | |
| Wang et al. | Experimental study of the control of pore sizes of porous membranes applying chemicals methods | |
| RU2303481C2 (en) | Semipermeable acetate cellulose membrane and a method for preparation thereof | |
| EP2992948B1 (en) | Robust polymeric membrane | |
| Widyaningsih et al. | ADDITIVE FOR CELLULOSE ACETATE MEMBRANE FROM COCONUT SAP IN DESALINATION APPLICATION | |
| JPS61274707A (en) | Regenerated porous membrane for separating bacteria | |
| RU2438768C1 (en) | Method of producing tubular filtration element with psu membrane | |
| RU2158625C1 (en) | Method of manufacturing fluoropolymer membranes for filtration of liquids | |
| SU446513A1 (en) | METHOD OF OBTAINING POROUS FILMS AND FIBERS | |
| Faraga et al. | Preparation and Characterization of Micropours Membranes Based on Modified Polyethersulfon | |
| Fadilah et al. | Asymmetric PVDF ultrafiltration (UF) membranes: Effect of additives & surfactants | |
| Syahbanu et al. | Preparation and Characterization of Polysulfone/Celullose Acetate (PSF/CA) Blend Membrane | |
| JPS603845B2 (en) | Method for manufacturing dry cellulose acetate semipermeable membrane | |
| RU2002491C1 (en) | Method for polymer membrane production | |
| Aminudina et al. | Effect of pH on Bovine Serum Albumin (BSA) Solution to Polysulfone-based Membrane |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20071108 |