RU2504561C2 - Method of producing porous film material - Google Patents

Method of producing porous film material Download PDF

Info

Publication number
RU2504561C2
RU2504561C2 RU2011110549/05A RU2011110549A RU2504561C2 RU 2504561 C2 RU2504561 C2 RU 2504561C2 RU 2011110549/05 A RU2011110549/05 A RU 2011110549/05A RU 2011110549 A RU2011110549 A RU 2011110549A RU 2504561 C2 RU2504561 C2 RU 2504561C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
solution
ratio
polyhexamethylene
film
Prior art date
Application number
RU2011110549/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011110549A (en
Inventor
Ирина Петровна Добровольская
Павел Васильевич Попрядухин
Владимир Евгеньевич Юдин
Original Assignee
Учреждение Российской академии наук Институт высокомолекулярных соединений РАН
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 Учреждение Российской академии наук Институт высокомолекулярных соединений РАН filed Critical Учреждение Российской академии наук Институт высокомолекулярных соединений РАН
Priority to RU2011110549/05A priority Critical patent/RU2504561C2/en
Publication of RU2011110549A publication Critical patent/RU2011110549A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2504561C2 publication Critical patent/RU2504561C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method involves preparing a solution of a copolymer of ε-caprolactam and polyhexamethylene adipine amide with ratio of components of 40:60-60:40 wt % or a copolymer of polyhexamethylene adipine amide and polyhexamethylene sebacine amide with ratio of components of 60:40 wt %, concentration of 10-30 wt % at T=50-70°C in an alcohol-water mixture with ethanol content of 45-97 vol. %, filtering the solution, deaeration thereof and feeding through a slit-type die onto a substrate, holding the formed solution on air at T=20-40°C for 30-150 s, depositing in water at T=20°C for 1-5 min and drying the obtained film at T=20-70°C. The film is characterised by a homogeneous porous structure with pore size D=5-10 mcm, has thickness of 100 mcm, breaking strength σ=4.4 MPa, elong ε=52%, water permeability B=233 kg/m2 h.
EFFECT: material can be used to filter liquid and gaseous media, a base for wound covers, matrices for adhesion and proliferation of mesenchymal stem cells.
4 dwg, 4 tbl, 7 ex

Description

Изобретение относится к процессам получения пористых пленочных материалов с размером пор микрометрового диапазона из алифатических сополиамидов.The invention relates to processes for the production of porous film materials with a pore size of the micrometer range from aliphatic copolyamides.

Пористые полимерные пленочные материалы используются для очистки жидких и газообразных сред, в качестве основы для раневых покрытий, матриц для пролиферации мезенхимных стволовых клеток. В настоящее время существует несколько способов создания пористой структуры полимерных пленок.Porous polymeric film materials are used for cleaning liquid and gaseous media, as a basis for wound dressings, matrices for the proliferation of mesenchymal stem cells. Currently, there are several ways to create a porous structure of polymer films.

Пленку или пластину из полимерного материала облучают потоком высокоэнергетических ионов, подвергая ее локальному воздействию ионизирующего излучения. После экспозиции пленку обрабатывают щелочью, которая вызывает дополнительную деструкцию полимера в местах, подвергшихся воздействию частиц. Таким образом, образуются сквозные каналы в направлении прохождения ионов. В литературе такие материалы получили название трековых мембран или ядерных фильтров [Флеров Г.Н., Барашенков B.C. УФН, т.114, в.2, с.361, 1974].A film or plate of polymer material is irradiated with a stream of high-energy ions, exposing it to local effects of ionizing radiation. After exposure, the film is treated with alkali, which causes additional destruction of the polymer in places exposed to particles. Thus, through channels are formed in the direction of the passage of ions. In the literature, such materials are called track membranes or nuclear filters [Flerov G.N., Barashenkov B.C. Physics – Uspekhi, vol. 114, v.2, p. 361, 1974].

Другой способ изготовления пористых фильтров включает локальное облучение потоками высокоэнергетических частиц исходной пленки и последующую обработку травителем. Способ отличается тем, что перед облучением на исходную пленку наносят слой эластичного резиста, после облучения проводят операцию усадки. Травление ведут в две ступени, на первой из которых при помощи травителя, не воздействующего на исходную пленку, создают сквозные отверстия в резисте, а на второй ступени при помощи травителя, не воздействующего на слой эластичного резиста, вытравливают сквозные отверстия в пленке [РФ №2094104, 1997].Another method of manufacturing porous filters involves local irradiation with streams of high-energy particles of the original film and subsequent treatment with an etchant. The method is characterized in that before irradiation, a layer of elastic resist is applied to the initial film, after the irradiation, a shrink operation is performed. Etching is carried out in two steps, through the holes in the resist, through the etching agent that does not affect the initial film, through holes in the film are etched into the second step using the etching agent that does not affect the layer of elastic resist [RF No. 2094104 , 1997].

Получение трековых мембран на основе полиимидов, которые отличаются правильной, строго контролируемой геометрией пор со средним размером 0,2 мкм, описано в патенте [РФ №2036204, 1995].Obtaining track membranes based on polyimides that differ in the correct, strictly controlled pore geometry with an average size of 0.2 μm, is described in the patent [RF No. 2036204, 1995].

Получение микропористой структуры методом вытяжки полиэтиленовой пленки включает экструзию расплава полиэтилена, отверждение, термообработку, продольную вытяжку заготовки и термофиксацию полученной микропористой пленки. Продольную вытяжку заготовки осуществляют в одну стадию на 100-300% при комнатной температуре при скорости растяжения заготовки 450-1000%/мин. Пленки имеют толщину 10-15 мкм, характеризуются размером пор 0,01-0,08 мкм и общей пористостью 40-60% [РФ №2140936, 1999].Obtaining a microporous structure by extrusion of a polyethylene film includes extrusion of a polyethylene melt, curing, heat treatment, longitudinal drawing of the preform, and heat setting of the obtained microporous film. The longitudinal stretching of the preform is carried out in one stage at 100-300% at room temperature at a speed of stretching the preform 450-1000% / min. The films have a thickness of 10-15 microns, characterized by a pore size of 0.01-0.08 microns and a total porosity of 40-60% [RF No. 2140936, 1999].

Микропористые полиэтиленовые пленки могут служить сепараторами для разделения анодного и катодного пространств в химических источниках тока. Кроме того, они могут найти применение в качестве диафрагм для электролитических конденсаторов, являться основой двухслойных электролитических мембран. Такие пленки могут быть использованы для микрофильтрации и разделения жидких сред, газов, а также применяться для изготовления водонепроницаемой, но пропускающей воздух медицинской одежды, пластырей и повязок.Microporous polyethylene films can serve as separators for separating the anode and cathode spaces in chemical current sources. In addition, they can be used as diaphragms for electrolytic capacitors, and are the basis of two-layer electrolytic membranes. Such films can be used for microfiltration and separation of liquid media, gases, and also used for the manufacture of waterproof, but breathable medical clothing, plasters and dressings.

Фильтровальные пленочные материалы для очистки жидких и газообразных веществ, материалов для капсулировния репеллентов, ядохимикатов, душистых веществ были получены из композиции, содержащей полимерную суспензию и наполнитель. Сущность изобретения состоит в том, что пористый материал формуют из композиции, содержащей 2-3%-ную водную суспензию целлюлозы и порошка термопластичного полимера с размером частиц 0,01-1,0 мм или смеси его с 5-40 мас.% минерального наполнителя с размером частиц 0,04-0,5 мм, выбранным из группы, включающей цеолит, шунгит, апатит. Последующее обезвоживание отформованного материала осуществляют вакуумированием при давлении 0,3-1,0 кгс/см2. Сушку проводят при 80-90°C 10-20 мин. Затем материал термообрабатывают воздухом или паром при температуре расплава термопластичного полимера в течение 10-20 мин. Одна из сторон материала перед сушкой может быть покрыта латексом винилхлорида с винилиденхлоридом в количестве 2,7-3,3 мас.% от массы материала [РФ №2086576, 1997].Filter film materials for the purification of liquid and gaseous substances, materials for encapsulation of repellents, toxic chemicals, aromatic substances were obtained from a composition containing a polymer suspension and a filler. The essence of the invention lies in the fact that the porous material is formed from a composition containing a 2-3% aqueous suspension of cellulose and a powder of a thermoplastic polymer with a particle size of 0.01-1.0 mm or a mixture of it with 5-40 wt.% Mineral filler with a particle size of 0.04-0.5 mm, selected from the group comprising zeolite, shungite, apatite. Subsequent dewatering of the molded material is carried out by vacuum at a pressure of 0.3-1.0 kgf / cm 2 . Drying is carried out at 80-90 ° C for 10-20 minutes. Then the material is heat treated with air or steam at a melt temperature of the thermoplastic polymer for 10-20 minutes. One of the sides of the material before drying can be coated with vinyl chloride latex with vinylidene chloride in an amount of 2.7-3.3 wt.% By weight of the material [RF No. 2086576, 1997].

Характерной особенностью пористой структуры материалов, которые могут быть использованы для пролиферации стволовых клеток, является уменьшение диаметра пор в заданном направлении [US 0246865, 2009].A characteristic feature of the porous structure of materials that can be used to proliferate stem cells is a decrease in pore diameter in a given direction [US 0246865, 2009].

Пористая структура материала для раневых повязок, обладающих высокой влагопроницаемостью, характеризуется микроканалами, которые обеспечивают транспортные свойства пленок. Эти материалы могут быть использованы в фармакологии для поверхностной обработки лекарственных форм [US 0318072, 2010].The porous structure of the material for wound dressings with high moisture permeability is characterized by microchannels that provide transport properties of the films. These materials can be used in pharmacology for the surface treatment of dosage forms [US 0318072, 2010].

Для создания пористой структуры используется коагуляционный метод. Согласно этому методу, полимеры, и полиамиды в частности, растворяют в ионных жидкостях при T=90-170°C; коагуляцию проводят при контакте раствора полимера с жидкой осадительной средой: водой, спиртами или водно-спиртовой смесью. Перед погружением в осадительную ванну раствор полиамида обрабатывают парами воды в течение 1-20 минут. Для удаления осадителя используют метод лиофильной сушки. Полученный пленочный материал характеризуется пористой структурой с диаметром пор D=40-400 мкм.To create a porous structure, the coagulation method is used. According to this method, polymers, and polyamides in particular, are dissolved in ionic liquids at T = 90-170 ° C; coagulation is carried out by contact of the polymer solution with a liquid precipitation medium: water, alcohols or a water-alcohol mixture. Before immersion in a precipitation bath, the polyamide solution is treated with water vapor for 1-20 minutes. Freeze drying is used to remove the precipitant. The resulting film material is characterized by a porous structure with a pore diameter of D = 40-400 microns.

В приведенном способе получения пористого пленочного материала используют полиамиды различного химического строения, в частности ε-капролактам, полигексаметиленадипинамид, полигексаметиленсебацинамид, а также сополимер ε-капролактама и пролигексаметиленадипинамида. Для растворения этих полимеров в ионных жидкостях необходима высокая температура (T=90-170°C), образование пористой структуры происходит при выдержке сформованного через щелевую фильеру раствора полимера в парах воды. Полученный пленочный материал содержит поры с размерами десятки-сотни микрометров. Указанный способ является наиболее близким по сущности и достигаемому результату [US 0310853, 2010].In the above method for producing a porous film material, polyamides of various chemical structures are used, in particular ε-caprolactam, polyhexamethylene adipinamide, polyhexamethylene sebacinamide, as well as a copolymer of ε-caprolactam and prolhexamethylene adipinamide. The dissolution of these polymers in ionic liquids requires a high temperature (T = 90-170 ° C); the formation of a porous structure occurs when the polymer solution formed through a slotted die is exposed to water vapor. The resulting film material contains pores with sizes of tens to hundreds of micrometers. The specified method is the closest in essence and the achieved result [US 0310853, 2010].

Наибольший интерес для формования волокон и пленок представляют алифатические сополиамиды (СПА): сополимеры полигексаметиленадипинамида с полигексаметиленсебацинамидом с соотношением компонентов 60:40 мас.% и ε-капролактама с полигексаметиленадипинамидом с соотношением компонентов 40:60-60:40 мас.%, они обладают лучшими пленко- и волокнообразующими свойствами.Of greatest interest for the formation of fibers and films are aliphatic copolyamides (SPA): copolymers of polyhexamethylene adipinamide with polyhexamethylene sebacinamide with a component ratio of 60:40 wt.% And ε-caprolactam with polyhexamethylene adipinamide with a component ratio of 40: 60-60: 40 wt.%, They have the best film and fiber-forming properties.

Растворителями для этих СПА является спирто-водная смесь, что делает процесс формования экологически безопасными. Материалы из этого полимера не содержат вредных для здоровья остатков растворителя, сохраняют свои эксплуатационные характеристики в водных средах в течение длительного времени.The solvent for these SPA is an alcohol-water mixture, which makes the molding process environmentally friendly. Materials from this polymer do not contain solvent residues unhealthy; they retain their performance in aqueous media for a long time.

Технической задачей изобретения и положительным результатом является получение пористого пленочного материала с размером пор 5-10 мкм из СПА, снижение температуры растворения, использование экологически безопасного растворителя, что позволяет использовать пористый пленочный материал в качестве раневых покрытий, матриц для адгезии и пролиферации стволовых клеток человека и животных.An object of the invention and a positive result is the production of a porous film material with a pore size of 5-10 μm from SPA, lowering the dissolution temperature, the use of an environmentally friendly solvent, which allows the use of porous film material as wound coatings, matrices for the adhesion and proliferation of human stem cells and animals.

Это достигается получением при T=50-70°C раствора СПА концентрацией 10-30 мас.% в спирто-водной смеси с содержанием этанола 45-97 об.%, фильтрацией раствора, его обезвоздушиванием и подачей через щелевую фильеру на подложку, выдержкой на воздухе сформованного раствора при T=20-40°C в течение 30-150 сек, осаждением в воде при T=20°C в течение 1-5 мин, сушкой полученной пленки при T=20-70°C.This is achieved by obtaining at T = 50-70 ° C a SPA solution with a concentration of 10-30 wt.% In an alcohol-water mixture with an ethanol content of 45-97 vol.%, Filtering the solution, dehydrating it and feeding it through a slotted die onto a substrate, holding for air of the molded solution at T = 20-40 ° C for 30-150 sec, precipitation in water at T = 20 ° C for 1-5 min, drying the resulting film at T = 20-70 ° C.

Оптимальная концентрация раствора СПА в спирто-водном растворителе с соотношением этанол/вода=70/30 об.%, обеспечивающая получение пленочного материала, составляет 15-20 мас.% (табл.1). Раствор при этой температуре стабилен, т.к. находится выше температуры фазового распада, обладает необходимым уровнем вязкости.The optimal concentration of a SPA solution in an alcohol-water solvent with a ratio of ethanol / water = 70/30 vol.%, Providing a film material, is 15-20 wt.% (Table 1). The solution at this temperature is stable, because It is located above the phase decomposition temperature and has the necessary viscosity level.

Оптимальное соотношение этанол/вода в растворителе составляет 60/40-80/20 об.%; температура формования раствора T=50-70°C (табл.2).The optimal ratio of ethanol / water in the solvent is 60 / 40-80 / 20 vol.%; solution molding temperature T = 50-70 ° C (Table 2).

Оптимальное время выдержки на воздухе при T=20°C сформованного через щелевую фильеру на подложку раствора полимера составляет 2 мин (фиг.1, 2, 3, 4). Пленка, полученная из 18 мас.% раствора СПА в смеси этанол/вода=70/30, со временем выдержки перед осаждением 2 мин, имеет средний диаметр пор D=7±2 мкм.The optimal exposure time in air at T = 20 ° C formed through a slotted die on the substrate of the polymer solution is 2 minutes (Figs. 1, 2, 3, 4). The film obtained from an 18 wt.% SPA solution in ethanol / water = 70/30, with a holding time before precipitation of 2 min, has an average pore diameter of D = 7 ± 2 μm.

Максимальная водопроницаемость при избыточном давлении P=1 атм у пленок СПА, выдержанных на воздухе при T=20°C перед осаждением в течение t=2 мин (табл.3).The maximum water permeability at an excess pressure of P = 1 atm for SPA films aged in air at T = 20 ° C before deposition for t = 2 min (Table 3).

Прочность пленок σ и модуль упругости E возрастают при увеличении времени t, деформация ε увеличивается (табл.4).The film strength σ and the elastic modulus E increase with increasing time t, and the strain ε increases (Table 4).

Способ поясняется графическим материалом, где:The method is illustrated in graphic material, where:

на фиг.1 - микрофотография пленки, полученной из 18 мас.% раствора сополимера ε-капролактама и полигексаметиленадипинамида в смеси этанол/вода=70/30 с временем выдержки t=1 мин при T=20°C перед осаждением в воду;figure 1 is a micrograph of a film obtained from an 18 wt.% solution of a copolymer of ε-caprolactam and polyhexamethylene adipinamide in a mixture of ethanol / water = 70/30 with a holding time t = 1 min at T = 20 ° C before precipitation in water;

на фиг.2 - микрофотография пленки, полученной из 18 мас.% раствора сополимера ε-капролактама и полигексаметиленадипинамида в смеси этанол/вода=70/30 с временем выдержки t=2 мин при T=20°C перед осаждением в воду;figure 2 is a micrograph of a film obtained from an 18 wt.% solution of a copolymer of ε-caprolactam and polyhexamethylene adipinamide in a mixture of ethanol / water = 70/30 with a holding time t = 2 min at T = 20 ° C before precipitation in water;

на фиг.3 - микрофотография пленки, полученной из 18 мас.% раствора сополимера ε-капролактама и полигексаметиленадипинамида в смеси этанол/вода=70/30 с временем выдержки t=6 мин при T=20°C перед осаждением в воду;figure 3 is a micrograph of a film obtained from an 18 wt.% solution of a copolymer of ε-caprolactam and polyhexamethylene adipinamide in a mixture of ethanol / water = 70/30 with a holding time of t = 6 min at T = 20 ° C before precipitation in water;

на фиг.4 - микрофотография пленки, полученной из 18 мас.% раствора сополимера ε-капролактама и полигексаметиленадипинамида в смеси этанол/вода=70/30 с временем выдержки t=20 мин при T=20°C перед осаждением в воду;figure 4 is a micrograph of a film obtained from an 18 wt.% solution of a copolymer of ε-caprolactam and polyhexamethylene adipinamide in a mixture of ethanol / water = 70/30 with a holding time t = 20 min at T = 20 ° C before precipitation in water;

в табл.1 - вязкость и температура фазового распада растворов сополимера ε-капролактама и полигексаметиленадипинамида с соотношением 40/60 в смеси этанол:вода=70/30;table 1 shows the viscosity and phase decomposition temperature of solutions of a copolymer of ε-caprolactam and polyhexamethylene adipinamide with a ratio of 40/60 in a mixture of ethanol: water = 70/30;

в табл.2 - вязкость 18 мас.% раствора сополимера ε-капролактама и полигексаметиленадипинамида с соотношением 40:60 в смеси этанол-вода при различных температурах;table 2 shows the viscosity of a 18 wt.% solution of a copolymer of ε-caprolactam and polyhexamethylene adipinamide with a ratio of 40:60 in an ethanol-water mixture at various temperatures;

в табл.3 - водопроницаемость пленок сополимера ε-капролактама и полигексаметиленадипинамида с соотношением 40/60 в смеси этанол:вода=70/30;table 3 - the permeability of the films of the copolymer of ε-caprolactam and polyhexamethylene adipinamide with a ratio of 40/60 in a mixture of ethanol: water = 70/30;

в табл.4 - механические свойства пленок сополимера ε-капролактама и полигексаметиленадипинамида с соотношением 40/60 в смеси этанол:вода=70/30.Table 4 shows the mechanical properties of the films of the copolymer of ε-caprolactam and polyhexamethylene adipinamide with a ratio of 40/60 in a mixture of ethanol: water = 70/30.

Способ более полно раскрывается примерами его осуществления.The method is more fully disclosed by examples of its implementation.

Пример 1. Сополимер ε-капролактама и полигексаметиленадипинамида с соотношением 40:60 (вязкость 10% раствора в спирто-водной смеси 70/30 при T=20°C, η=0,12 Па·с) растворяют в спирто-водном растворителе, содержащем 70 об.% этанола, при постоянном перемешивании в течение 1 часа, T=70°C, концентрация раствора - 18 мас.%. Раствор фильтруют через два слоя бязи при давлении 1 атм, затем обезвоздушивают при давлении 0,1 атм в течение 1 часа. Раствор формуют на стеклянную подложку при T=60°C через щелевую фильеру с высотой щели 0,5 мм; выдерживают при T=20°C в течение 120 сек, затем подложку с раствором помещают в водно-спиртовую осадительную ванну с соотношением этанол:вода=0:100 об.%. Время осаждения в воде составляет 10 мин, после чего пленку сушат при T=70°C. Полученная пленка характеризуется однородной пористой структурой, размером пор D=7,0±2 мкм, имеет толщину 100 мкм, прочность на разрыв σ=4,4 МПа, удлинение ε=52%, водопроницаемость В=233 кг/м2час.Example 1. A copolymer of ε-caprolactam and polyhexamethylene adipinamide with a ratio of 40:60 (viscosity of a 10% solution in an alcohol-water mixture 70/30 at T = 20 ° C, η = 0.12 Pa · s) is dissolved in an alcohol-water solvent, containing 70 vol.% ethanol, with constant stirring for 1 hour, T = 70 ° C, the concentration of the solution is 18 wt.%. The solution is filtered through two layers of calico at a pressure of 1 bar, then dehydrated at a pressure of 0.1 bar for 1 hour. The solution is molded onto a glass substrate at T = 60 ° C through a slotted die with a slit height of 0.5 mm; incubated at T = 20 ° C for 120 seconds, then the substrate with the solution is placed in a water-alcohol precipitation bath with a ratio of ethanol: water = 0: 100 vol.%. The deposition time in water is 10 minutes, after which the film is dried at T = 70 ° C. The resulting film is characterized by a uniform porous structure, pore size D = 7.0 ± 2 μm, has a thickness of 100 μm, tensile strength σ = 4.4 MPa, elongation ε = 52%, water permeability B = 233 kg / m 2 hour.

Пример 2. Сополимер ε-капролактама и полигексаметиленадипинамида с соотношением 40/60 (вязкость 10% раствора в спирто-водной смеси 70/30 при T=20°C, η=0,12 Па·с) растворяют в спирто-водном растворителе, содержащем 70 об.% этанола, при постоянном перемешивании в течение 1 часа, T=50°C, концентрация раствора - 10 мас.%. Раствор фильтруют через два слоя бязи при давлении 1 атм, затем обезвоздушивают при давлении 0,1 атм в течение 1 часа. Раствор при T=60°C через щелевую фильеру с высотой щели 0,5 мм формуют на стеклянную подложку; выдерживают при T=20°C в течение 150 сек, затем подложку с раствором помещают в водно-спиртовую осадительную ванну с соотношением этанол:вода=30:70 об.%. Время осаждения в воде составляет 10 мин, после чего пленку сушат при T=70°C. Полученная пленка однородна, характеризуется отсутствием пор размером более 0,1 мкм, имеет толщину 100 мкм, прочность на разрыв σ=4,8 МПа, удлинение ε=38,2%.; водопроницаемость В=210 кг/м2час.Example 2. A copolymer of ε-caprolactam and polyhexamethylene adipinamide with a ratio of 40/60 (viscosity of a 10% solution in an alcohol-water mixture 70/30 at T = 20 ° C, η = 0.12 Pa · s) is dissolved in an alcohol-water solvent, containing 70 vol.% ethanol, with constant stirring for 1 hour, T = 50 ° C, the concentration of the solution is 10 wt.%. The solution is filtered through two layers of calico at a pressure of 1 bar, then dehydrated at a pressure of 0.1 bar for 1 hour. The solution at T = 60 ° C through a slotted die with a slit height of 0.5 mm is formed on a glass substrate; incubated at T = 20 ° C for 150 seconds, then the substrate with the solution is placed in a water-alcohol precipitation bath with a ratio of ethanol: water = 30: 70 vol.%. The deposition time in water is 10 minutes, after which the film is dried at T = 70 ° C. The resulting film is homogeneous, characterized by the absence of pores larger than 0.1 μm, has a thickness of 100 μm, tensile strength σ = 4.8 MPa, elongation ε = 38.2% .; water permeability B = 210 kg / m 2 hour.

Пример 3. Сополимер полигексаметиленадипинамида и полигексаметиленсебацинамида с соотношением 60/40 мас.% (вязкость 10% раствора в спирто-водной смеси 70/30 при T=20°C, η=0,22 Па·с) растворяют в спирто-водном растворителе, содержащем 70 об.% этанола, при постоянном перемешивании в течение 2 часов, T=70°C, концентрация раствора - 18 мас.%. Раствор фильтруют через два слоя бязи при давлении 1 атм, затем обезвоздушивают при давлении 0,1 атм в течение 1 часа. Раствор при T=60°C через щелевую фильеру с высотой щели 0,5 мм формуют на стеклянную подложку; выдерживают при T=20°C в течение 150 сек, затем подложку с раствором помещают в водно-спиртовую осадительную ванну с соотношением этанол:вода=0:100 об.%. Время осаждения в воде составляет 10 мин, после чего пленку сушат при T=50°C. Полученная пленка однородна, характеризуется пористой структурой с размером пор D=12,0±5 мкм, имеет толщину 100 мкм, прочность на разрыв σ=4,8 МПа, удлинение ε=382%; водопроницаемость В=197 кг/м2час.Example 3. A copolymer of polyhexamethylene adipinamide and polyhexamethylene sebacinamide with a ratio of 60/40 wt.% (Viscosity of a 10% solution in an alcohol-water mixture 70/30 at T = 20 ° C, η = 0.22 Pa · s) is dissolved in an alcohol-water solvent containing 70 vol.% ethanol, with constant stirring for 2 hours, T = 70 ° C, the concentration of the solution is 18 wt.%. The solution is filtered through two layers of calico at a pressure of 1 bar, then dehydrated at a pressure of 0.1 bar for 1 hour. The solution at T = 60 ° C through a slotted die with a slit height of 0.5 mm is formed on a glass substrate; incubated at T = 20 ° C for 150 seconds, then the substrate with the solution was placed in a water-alcohol precipitation bath with a ratio of ethanol: water = 0: 100 vol.%. The deposition time in water is 10 minutes, after which the film is dried at T = 50 ° C. The resulting film is homogeneous, characterized by a porous structure with a pore size of D = 12.0 ± 5 μm, has a thickness of 100 μm, tensile strength σ = 4.8 MPa, elongation ε = 382%; water permeability B = 197 kg / m 2 hour.

Пример 4. Сополимер ε-капролактама и полигексаметиленадипинамида с соотношением 40:60 (вязкость 10% раствора в спирто-водной смеси 70/30 при T=20°C, η=0,12 Па·с) растворяют в спирто-водном растворителе, содержащем 70 об.% этанола, при постоянном перемешивании в течение 1 часа, T=70°C, концентрация раствора - 30 мас.%. Раствор фильтруют через два слоя бязи при давлении 1 атм, затем обезвоздушивают при давлении 0,1 атм в течение 1 часа. Раствор формуют на стеклянную подложку при T=60°C через щелевую фильеру с высотой щели 0,5 мм; выдерживают при T=40°C в течение 30 сек, затем подложку с раствором помещают в водно-спиртовую осадительную ванну с соотношением этанол:вода=0:100 об.%. Время осаждения в воде составляет 10 мин, после чего пленку сушат при T=70°C. Полученная пленка однородна, характеризуется пористой структурой с размером пор D=15,0±5 мкм, имеет толщину 100 мкм, прочность на разрыв σ=4,8 МПа, удлинение ε=352%; водопроницаемость В=397 кг/м2час.Example 4. A copolymer of ε-caprolactam and polyhexamethylene adipinamide with a ratio of 40:60 (viscosity of a 10% solution in an alcohol-water mixture 70/30 at T = 20 ° C, η = 0.12 Pa · s) is dissolved in an alcohol-water solvent, containing 70 vol.% ethanol, with constant stirring for 1 hour, T = 70 ° C, the concentration of the solution is 30 wt.%. The solution is filtered through two layers of calico at a pressure of 1 bar, then dehydrated at a pressure of 0.1 bar for 1 hour. The solution is molded onto a glass substrate at T = 60 ° C through a slotted die with a slit height of 0.5 mm; incubated at T = 40 ° C for 30 seconds, then the substrate with the solution is placed in a water-alcohol precipitation bath with a ratio of ethanol: water = 0: 100 vol.%. The deposition time in water is 10 minutes, after which the film is dried at T = 70 ° C. The resulting film is homogeneous, characterized by a porous structure with a pore size D = 15.0 ± 5 μm, has a thickness of 100 μm, tensile strength σ = 4.8 MPa, elongation ε = 352%; water permeability B = 397 kg / m 2 hour.

Пример 5. Сополимер ε-капролактама и полигексаметиленадипинамида с соотношением 40:60 (вязкость 10% раствора в спирто-водной смеси 70/30 при T=20°C, η=0,12 Па·с) растворяют в спирто-водном растворителе, содержащем 70 об.% этанола, при постоянном перемешивании в течение 1 часа, T=60°C, концентрация раствора - 30 мас.%. Раствор фильтруют через два слоя бязи при давлении 1 атм, затем обезвоздушивают при давлении 0,1 атм в течение 1 часа. Раствор формуют на стеклянную подложку при T=60°C через щелевую фильеру с высотой щели 0,5 мм; выдерживают при T=30°C в течение 300 сек, затем подложку с раствором помещают в водно-спиртовую осадительную ванну с соотношением этанол:вода=30:70 об.%. Время осаждения в воде составляет 10 мин, после чего пленку сушат при T=70°C. Полученная пленка характеризуется однородной поверхностью, отсутствием пор микронного размера, имеет толщину 100 мкм, прочность на разрыв σ=40,5 МПа, удлинение ε=12%, водопроницаемость В=2,5 кг/м2час.Example 5. The copolymer of ε-caprolactam and polyhexamethylene adipinamide with a ratio of 40:60 (viscosity of a 10% solution in an alcohol-water mixture 70/30 at T = 20 ° C, η = 0.12 Pa · s) is dissolved in an alcohol-water solvent, containing 70 vol.% ethanol, with constant stirring for 1 hour, T = 60 ° C, the concentration of the solution is 30 wt.%. The solution is filtered through two layers of calico at a pressure of 1 bar, then dehydrated at a pressure of 0.1 bar for 1 hour. The solution is molded onto a glass substrate at T = 60 ° C through a slotted die with a slit height of 0.5 mm; maintained at T = 30 ° C for 300 seconds, then the substrate with the solution was placed in a water-alcohol precipitation bath with a ratio of ethanol: water = 30: 70 vol.%. The deposition time in water is 10 minutes, after which the film is dried at T = 70 ° C. The resulting film is characterized by a uniform surface, the absence of micron-sized pores, has a thickness of 100 μm, tensile strength σ = 40.5 MPa, elongation ε = 12%, water permeability B = 2.5 kg / m 2 hour.

Пример 6. Сополимер ε-капролактама и полигексаметиленадипинамида с соотношением 40:60 (вязкость 10% раствора в спирто-водной смеси 70/30 при T=20°C, η=0,12 Па·с) растворяют в спирто-водном растворителе, содержащем 70 об.% этанола, при постоянном перемешивании в течение 1 часа, T=60°C, концентрация раствора - 30 мас.%. Раствор фильтруют через два слоя бязи при давлении 1 атм, затем обезвоздушивают при давлении 0,1 атм в течение 1 часа. Раствор формуют на стеклянную подложку при T=60°C через щелевую фильеру с высотой щели 0,5 мм; выдерживают при T=30°C в течение 10 сек, затем подложку с раствором помещают в водно-спиртовую осадительную ванну с соотношением этанол:вода=10:90 об.%. Время осаждения в воде составляет 10 мин, после чего пленку сушат при T=70°C. Полученная пленка характеризуется неоднородной поверхностью, большим разбросом размеров пор D=5-50 мкм, имеет толщину 100 мкм, прочность на разрыв σ=4,2 МПа, удлинение ε=220%, водопроницаемость В=270 кг/м2час.Example 6. The copolymer of ε-caprolactam and polyhexamethylene adipinamide with a ratio of 40:60 (viscosity of a 10% solution in an alcohol-water mixture 70/30 at T = 20 ° C, η = 0.12 Pa · s) is dissolved in an alcohol-water solvent, containing 70 vol.% ethanol, with constant stirring for 1 hour, T = 60 ° C, the concentration of the solution is 30 wt.%. The solution is filtered through two layers of calico at a pressure of 1 bar, then dehydrated at a pressure of 0.1 bar for 1 hour. The solution is molded onto a glass substrate at T = 60 ° C through a slotted die with a slit height of 0.5 mm; incubated at T = 30 ° C for 10 seconds, then the substrate with the solution is placed in a water-alcohol precipitation bath with a ratio of ethanol: water = 10: 90 vol.%. The deposition time in water is 10 minutes, after which the film is dried at T = 70 ° C. The resulting film is characterized by a non-uniform surface, a large pore size spread of D = 5-50 μm, a thickness of 100 μm, tensile strength σ = 4.2 MPa, elongation ε = 220%, water permeability B = 270 kg / m 2 hour.

Пример 7. Сополимер ε-капролактама и полигексаметиленадипинамида с соотношением 40:60 (вязкость 10% раствора в спирто-водной смеси 70/30 при T=20°C, η=0,12 Па·с) растворяют в спирто-водном растворителе, содержащем 70 об.% этанола, при постоянном перемешивании в течение 1 часа, T=60°C, концентрация раствора - 5 мас.%. Раствор фильтруют через два слоя бязи при давлении 1 атм, затем обезвоздушивают при давлении 0,1 атм в течение 1 часа. Раствор формуют на стеклянную подложку при T=60°C через щелевую фильеру с высотой щели 0,5 мм; выдерживают при T=30°C в течение 150 сек, затем подложку с раствором помещают в водно-спиртовую осадительную ванну с соотношением этанол:вода=0:100 об.%. Время осаждения в воде составляет 10 мин, после чего пленку сушат при T=70°C. Полученная пленка характеризуется неоднородной поверхностью, большим разбросом размеров пор D=15-100 мкм, имеет толщину 100 мкм, прочность на разрыв σ=5,2 МПа, удлинение ε=345%, водопроницаемость В=370 кг/м2час.Example 7. The copolymer of ε-caprolactam and polyhexamethylene adipinamide with a ratio of 40:60 (viscosity of a 10% solution in an alcohol-water mixture 70/30 at T = 20 ° C, η = 0.12 Pa · s) is dissolved in an alcohol-water solvent, containing 70 vol.% ethanol, with constant stirring for 1 hour, T = 60 ° C, the concentration of the solution is 5 wt.%. The solution is filtered through two layers of calico at a pressure of 1 bar, then dehydrated at a pressure of 0.1 bar for 1 hour. The solution is molded onto a glass substrate at T = 60 ° C through a slotted die with a slit height of 0.5 mm; maintained at T = 30 ° C for 150 seconds, then the substrate with the solution was placed in a water-alcohol precipitation bath with a ratio of ethanol: water = 0: 100 vol.%. The deposition time in water is 10 minutes, after which the film is dried at T = 70 ° C. The resulting film is characterized by an inhomogeneous surface, a large scatter in pore sizes D = 15-100 μm, has a thickness of 100 μm, tensile strength σ = 5.2 MPa, elongation ε = 345%, water permeability B = 370 kg / m 2 hour.

Таким образом, приведенные выше примеры демонстрируют способ получения пленочных материалов, имеющих однородную пористую структуру со средним размером пор D=7±2 мкм. Такие пленочные материалы могут быть использованы в клеточной трансплантологии для адгезии и пролиферации стволовых клеток, фибро- и остеобластов, в медицине в качестве раневых повязок, в технике - для фильтрации жидких и газообразных сред.Thus, the above examples demonstrate a method for producing film materials having a uniform porous structure with an average pore size of D = 7 ± 2 μm. Such film materials can be used in cell transplantology for adhesion and proliferation of stem cells, fibro and osteoblasts, in medicine as wound dressings, and in technology for filtering liquid and gaseous media.

Claims (1)

Способ получения пористого пленочного материала, включающий формование раствора полимера на подложку и его коагуляцию в жидком осадителе, отличающийся тем, что сополимер ε-капролактама и полигексаметиленадипинамида с соотношением компонентов 40:60-60:40 мас.% или сополимер полигексаметиленадипинамида и полигексаметиленсебацинамида с соотношением компонентов 60:40 мас.% растворяют при Т=50-70°C в спиртоводной смеси с содержанием этанола 45-97 об.%, раствор концентрацией 10-30 мас.% фильтруют, обезвоздушивают и подают через щелевую фильеру на подложку, сформованный раствор выдерживают при Т=20-40°C в течение 30-150 с, помещают в водно-спиртовую осадительную ванну с соотношением этанол:вода 0:100-30:70 об.%, промывают и сушат при Т=20-70°C; полученный материал имеет поры размером 5-10 мкм. A method of obtaining a porous film material, comprising molding a polymer solution on a substrate and coagulating it in a liquid precipitant, characterized in that the copolymer of ε-caprolactam and polyhexamethylene adipinamide with a ratio of 40: 60-60: 40 wt.% Or a copolymer of polyhexamethylene adipinamide and polyhexamethylene sebacinamide with a ratio of components 60:40 wt.% Dissolved at T = 50-70 ° C in an alcohol-water mixture with an ethanol content of 45-97 vol.%, A solution with a concentration of 10-30 wt.% Is filtered, dehydrated and fed through a slotted die to the substrate , the molded solution is kept at T = 20-40 ° C for 30-150 s, placed in a water-alcohol precipitation bath with an ethanol: water ratio of 0: 100-30: 70 vol.%, washed and dried at T = 20- 70 ° C; the resulting material has pores of 5-10 microns in size.
RU2011110549/05A 2011-03-22 2011-03-22 Method of producing porous film material RU2504561C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011110549/05A RU2504561C2 (en) 2011-03-22 2011-03-22 Method of producing porous film material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011110549/05A RU2504561C2 (en) 2011-03-22 2011-03-22 Method of producing porous film material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011110549A RU2011110549A (en) 2012-09-27
RU2504561C2 true RU2504561C2 (en) 2014-01-20

Family

ID=47078029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011110549/05A RU2504561C2 (en) 2011-03-22 2011-03-22 Method of producing porous film material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2504561C2 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU740797A1 (en) * 1978-09-01 1980-06-15 Институт общей и неорганической химии АН Белорусской ССР Method of preparing filtering material
JPH0352927A (en) * 1989-07-19 1991-03-07 Toyo Roshi Kaisha Ltd Porous polyamide film and production thereof
US5856426A (en) * 1995-07-18 1999-01-05 Sumitomo Chemical Company, Limited Para-oriented aromatic polyamide porous film
RU2152961C1 (en) * 1994-06-20 2000-07-20 Фраунхофер-Гезелльшафт цур Фердерунг дер Ангевандтен Форшунг Э.В. Cellulose films produced by hose blown-bubble extrusion
JP2007254577A (en) * 2006-03-23 2007-10-04 Gunma Univ Polyamide porous membrane and method for producing the same
US20100310853A1 (en) * 2008-02-11 2010-12-09 Stefan Schwiegk Method for producing porous structures from synthetic polymers

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU740797A1 (en) * 1978-09-01 1980-06-15 Институт общей и неорганической химии АН Белорусской ССР Method of preparing filtering material
JPH0352927A (en) * 1989-07-19 1991-03-07 Toyo Roshi Kaisha Ltd Porous polyamide film and production thereof
RU2152961C1 (en) * 1994-06-20 2000-07-20 Фраунхофер-Гезелльшафт цур Фердерунг дер Ангевандтен Форшунг Э.В. Cellulose films produced by hose blown-bubble extrusion
US5856426A (en) * 1995-07-18 1999-01-05 Sumitomo Chemical Company, Limited Para-oriented aromatic polyamide porous film
JP2007254577A (en) * 2006-03-23 2007-10-04 Gunma Univ Polyamide porous membrane and method for producing the same
US20100310853A1 (en) * 2008-02-11 2010-12-09 Stefan Schwiegk Method for producing porous structures from synthetic polymers

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011110549A (en) 2012-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI500447B (en) Composition comprising a multi-layer halogenated polyolefin microporous membrane, a filter comprising it and a method of making the same
KR101423757B1 (en) Manufacturing method of nanofiber-graphene membrane for water-treatment and nanofiber-graphene membrane for water-treatment thereof
AU771197B2 (en) Heat-resistant microporous film
US8512612B2 (en) Nano-fibered membrane for western blot and manufacturing method of the same
EP2913096B1 (en) Porous polymeric membrane with high void volume
JP5722621B2 (en) Polyvinylidene fluoride porous flat membrane and method for producing the same
WO2004081109A1 (en) Porous membrane of vinylidene fluoride resin and process for producing the same
TWI381073B (en) A polymer fiber body, a method for producing the same, and a filter for fluid filtration
DK154004B (en) PROCEDURE FOR MANUFACTURING SEMIPERMEABLE MEMBRANES BASED ON POLYSULPHONES AND THE HETEROGEN MEMBRANE AND ITS USE
KR101305798B1 (en) Porous Separation Membrane and Preparation Method thereof
TW201436857A (en) PTFE membrane
KR20160090536A (en) Dual-layer hollow fiber membrane containing nanoparticles and manufacturing method thereof
JP2000317280A (en) Filter using ultrahigh molecular weight polyethylene porous membrane as filter medium
RU2504561C2 (en) Method of producing porous film material
CN108568216B (en) Polylactic acid microporous membrane and manufacturing method thereof
RU2447207C1 (en) Method of producing nanofibres from aliphatic copolyamides
KR101347042B1 (en) Manufacturing method of asymmetric pvdf membrane and asymmetric pvdf membrane with improved properties manufactured thereby
KR102306426B1 (en) Composite porous membrane of acetylated alkyl cellulose and polyolefinketone
RU2612280C1 (en) Method for production of aromatic polyimide nanofiber based material
JPH0359733B2 (en)
JP3016451B2 (en) Microporous membrane surface treated with nylon
JP3102591B2 (en) Microporous membrane
CN114207189B (en) Separator for alkaline water electrolysis
Arif et al. Electrospinning of Polyacrylonitrile Nanofibres and Applications in Membrane Distillation Technology: A Review.
JP2918137B2 (en) Porous membrane surface-treated with modified nylon and method for producing the same

Legal Events

Date Code Title Description
FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20130522

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210323