UA54122A - Спосіб одержання порожнистого пористого волокна - Google Patents
Спосіб одержання порожнистого пористого волокна Download PDFInfo
- Publication number
- UA54122A UA54122A UA2002054080A UA200254080A UA54122A UA 54122 A UA54122 A UA 54122A UA 2002054080 A UA2002054080 A UA 2002054080A UA 200254080 A UA200254080 A UA 200254080A UA 54122 A UA54122 A UA 54122A
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- fiber
- polymer
- hollow porous
- hollow
- mixture
- Prior art date
Links
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title claims abstract description 81
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 48
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 18
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims abstract description 13
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 28
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 4
- 238000012876 topography Methods 0.000 claims 1
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 description 21
- 229920001410 Microfiber Polymers 0.000 description 13
- 239000003658 microfiber Substances 0.000 description 13
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 12
- 210000001724 microfibril Anatomy 0.000 description 9
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 8
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 8
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 6
- 229920006324 polyoxymethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 5
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 5
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 5
- 229930040373 Paraformaldehyde Natural products 0.000 description 4
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 2
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 2
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 2
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000008331 Pinus X rigitaeda Nutrition 0.000 description 1
- 235000011613 Pinus brutia Nutrition 0.000 description 1
- 241000018646 Pinus brutia Species 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 241000159610 Roya <green alga> Species 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000005026 oriented polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
- 239000012209 synthetic fiber Substances 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Artificial Filaments (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Abstract
Спосіб одержання порожнистого пористого волокна включає формування волокна з термопластичного полімеру методом екструзії і селективну екстракцію. На стадії екструзії додатково вводять другий термопластичний полімер, а селективну екстракцію другого термопластичного полімеру здійснюють розчинником, інертним по відношенню до першого полімеру.
Description
Опис винаходу
Винахід відноситься до технології одержання порожнистих пористих синтетичних волокон, які завдяки своїй 2 структурі і властивостям знаходять застосування в різних областях техніки, зокрема для очистки з використанням мембранної технології або для проведення процесів масообміну в системі газ-рідина.
Відомі способи одержання порожнистих пористих волокон із суміші декількох компонентів.
Зокрема, за способом патенту ФРН Мо2833493, Ю 01 О 5/24, опубл. 07.02.80, порожнисті пористі волокна для використання в якості мікрофільтрів і підкладок для напівпроникних мембран одержують з гомогенної суміші двох 70 компонентів, причому один з них є плавким полімером, а інший - інертною стосовно першого рідиною, що у визначеній області температур необмежено змішується з розплавом першого. Формування бінарної суміші ведуть при температурі вище температури змішування компонентів через гарячий повітряний прошарок з наступним зануренням витікаючих струменів у розчин осаджувальної ванни, витяжкою сформованих волокон і екстракцією з них інертної рідини розчинником. Одержують порожнисте пористе волокно з зовнішнім діаметром 12. 2200мкм і внутрішнім - 140О0мкм. При цьому волокно має неправильну форму пор і їхній нерівномірний розподіл по об'єму волокна, крім того, при одержанні волокна необхідне застосування осаджувальної ванни та органічних розчинників.
Відомий також спосіб одержання порожнистого пористого волокна, що включає формування волокна з термопластичного полімеру методом екструзії і селективну екстракцію |(патент США Мо4670341, МКИ В 32 0Ю 27/34, р 02 с 3/00, опубл. 02.06.87)Ї. Порожнисте волокно формують із суміші(9о за об'ємом) 8 - 93(9 - 95) поліолефина з молекулярною вагою 100 - 500 тисяч, 92 - 7 інертного наповнювача з частками розміром 0,01 - 10мкм і пластифікатора. Після формування порожнистого волокна пластифікатор селективно екстрагують з нього. Одержують порожнисте пористе волокно для ультрафільтрації з товщиною стінки 0,025 - 0,58мм.
Пористість волокна » 3095. Структура отриманого волокна гетерогенна. Гетерогенність зумовлена використанням в якості вихідних елементів суміші часток різної форми з різними фізико-хімічними « характеристиками. Змішувачі для таких сумішей діють за принципом випадкового розподілення компонентів, і тому отримане волокно має неоднорідну пористість за рахунок нерівномірного розподілу компонентів при змішуванні, велика ймовірність наявності великих пор. Для поліпшення гомогенності суміші необхідно використання багатостадійного змішування. Крім того, при введенні в розплави полімерів наповнювачів - сч неплавких високодисперсних речовин - значно ускладнюється процес формування суміші в волокно екструзією Га через калібрований отвір філь'єри. Одержана мембрана на основі порожнистого волокна відноситься по типу розділення до поверхневих фільтрів, тобто затримка часточок відбувається на поверхні матриці, а поверхневі -- фільтри мають відносно низьку продуктивність й швидко забиваються. «І
В основу винаходу покладена задача створити такий спосіб одержання порожнистого пористого волокна, котрий шляхом введення нових операцій і умов їх виконання, дозволив би одержати однорідне порожнисте о пористе волокно, стінки якого складаються з зціплених між особою орієнтованих однорідних мікроволокон(мікрофібрил) полімеру, завдяки чому підвищуються його фізико-хімічні властивості.
Поставлена задача досягається тим, що в способі одержання порожнистого пористого волокна, що включає « формування волокна з термопластичного полімеру методом екструзії і селективну екстракцію, згідно з З винаходом, на стадії екструзії додатково вводять другий термопластичний полімер у кількості 50 - 7095 від маси с суміші, при співвідношенні в'язкостей розплавів першого і другого полімерів 0,5 - 5, а селективну екстракцію з» другого термопластичного полімеру здійснюють розчинником, інертним по відношенню до першого полімеру.
У процесі екструзії перший термопластичний полімер утворює у масі(дисперсійному середовищі) другого полімеру безліч мікроволокон, які орієнтовані у напрямку екструзії, і в результаті формування одержують порожнисте волокно, стінки якого армовані мікроволокнами першого полімеру. Після екстракції другого полімеру і-й утворюється порожнисте пористе волокно, стінки якого складаються з мікроволокон(мікрофібрил) першого «» полімеру. Така структура порожнистого волокна відрізняється однорідністю і дає можливість у широких межах регулювати лінійну щільність, пористість, розмір пор, товщину стінки, міцність порожнистого пористого волокна. - Мембрана на основі такого волокна працює як глибинний фільтр. Пропускна здатність глибинних фільтрів ка 20 значно вища, так як він затримує частки по всій своїй товщині, а не тільки на поверхні, і достатньо стійкі до забивання. із Введення 50 - 7О9омас. другого термопластичного полімеру забезпечує реалізацію явища мікроволокноутворення першого полімеру в дисперсійному середовищі другого термопластичного полімеру.
Дисперсійним середовищем, як правило, являється полімер який знаходиться в суміші в надлишку. При вмісті 25 другого полімеру менше 5095 маси, перший термопластичний полімер утворює плівкові структури і в результаті в. порожнисте пористе волокно має низьку пористість, при вмісті другого полімеру більше 7095 маси суміші стінки порожнистого пористого волокна не мають достатньої для експлуатації міцності.
Співвідношення в'язкостей першого і другого полімерів 0,5 - 5, необхідне для одержання порожнистого пористого волокна однорідної структури. 60 Пропонований спосіб одержання порожнистого пористого волокна містить у собі операції змішування першого і другого полімерів, потім диспергують суміш і формують порожнисте волокно (на прядильно-екструзійній машині УФТП екструзією розплаву суміші. Суміш до екструдування повинна мати вміст вологи менш 195, а краще менш 0,595. Крім того, вміст летючих речовин у суміші повинен складати менш 2905, а краще менш 15905. Такі кількості вологи і летючих речовин необхідні для одержання рівномірного екструдату при бо плавленні полімерів. Необхідна кількість вологи і летючих речовин досягається сушкою полімерів при температурі 1007"С в вакуумі. Екструдовані порожнисті волокна приймають на бобіну. Потім проводять екстракцію другого термопластичного полімеру придатним розчинником. До чи після екстракції волокно може бути піддано орієнтаційній витяжці, що дозволяє в більш широких межах регулювати фізико-механічні властивості порожнистого пористого волокна.
Суть способу ілюструється наступними прикладами.
Приклад 1.
Готують суміш попередньо висушених першого полімеру - поліпропілену(ПП) і другого полімеру - поліаміду(ПА) . Співвідношення ПІП-ПА по масі складає 50 - 5095. Характеристики застосованих полімерів /о наведені в таблиці 1. Диспергують суміш і екструдують через фільєру в порожнисті волокна з наступним охолодженням водою при Т - 107"С. Температура формування 190 - 2207"С. Одержують порожнисте волокно.
Другий полімер екстрагують етиловим спиртом при температурі 78"С. Одержують порожнисте пористе волокно, стінка якого складається з мікроволокон(мікрофібрил) поліпропілену. Характеристики волокна наведені в таблиці 2. нний нн » "При напрузі зсуву - 57КПа и Т-2007С «
Приклад 2.
Одержують порожнисте пористе волокно в умовах прикладу 1. Витягують волокно при температурі 20 - 11076 із кратністю витягування 1 - 12. Характеристики волокна наведені в таблиці 2. Приклад 3. сч
Готують суміш першого(ПП) і другого(ПА) полімерів у співвідношенні ПП-ПА/40 - бОдомас. Одержують порожнисте пористе волокно в умовах прикладу 1. Стінка волокна складається з орієнтованих мікроволокон с поліпропілену. Характеристики волокна наведені в табл.2. «-
Приклад 4.
Одержують порожнисте волокно в умовах прикладу 3. Витягають волокно при температурі 20 - 1107С з « кратністю 1 - 10. Одержують порожнисте пористе волокно, характеристики якого наведені в табл.2. Приклад 5. ю
Готують суміш першого(ПП) і другого(ПА) полімерів у співвідношенні ПП-ПА/3О - 7О9омас. Одержують порожнисте пористе волокно в умовах прикладу 1. Стінка волокна складається з мікроволокон(мікрофібрил) поліпропілену. Характеристики волокна наведені в табл.2. «
Й -
І» нний
Мо п/п, Склад суміші, Кратність Товщина стінки |Діаметр мікро Пористість Лінійна Міцність порожнистого до витягування Я волокна, мкм (волокон, мкм порожнистого волокна, щільність волокна, сН/текс
РО ЕН сс сій сосні зання і
Ф палиютю, 00001030, 31235)000000008ф0000р г зппльююєю 0010000, 000000008508540 т
ДЕ ДИНИ Ніс тв ННЯ ПОЕТ НОТ НН ПС НО влапдвотт; 0032421000сз6;деов| 00000748, в5-6)0 їз віпппдорсв, 11111 Стнки порожнистого волокна не мають достатньої для експгуатеції міцності
ВЕ аінннй НИЙ ПОН о НО ПОН ПОН 70 » 70 ее роя во й во
ВХ сіння НИМИ ПО Пс ПО ПО ПОН во во 65 15) ПОМ-ПА/ЗО - 90 11-13 76 40 70
НБН НИ ШО ННЯ НО НОЯ
70
Я Температура витягування 20 - 1107
Приклад 6.
Одержують порожнисте волокно в умовах прикладу 5. Перед екстракцією другого полімеру волокно витягають при температурі 20 - 11027 із кратністю 1 - 12. Характеристики волокна наведені в табл.2.
Приклад 7.
Готують суміш першого(ПП) і другого(ПА) полімерів у співвідношенні ПП-ПА/6О - 4090омас. Одержують 75 волокно в умовах прикладу 1. Стінки порожнистого волокна складаються з плівкових структур і волокно має низьку пористість, що не перевищує 20965.
Приклад 8.
Готують суміш першого(ПП) і другого(ПА) полімерів у співвідношенні ПП-ПА/20 - 809омас. Одержують порожнисте пористе волокно в умовах прикладу 1. Стінки порожнистого волокна не мають достатньої для експлуатації міцності.
Приклад 9.
Готують суміш поліетилену низького тиску(«ПЕНД)(перший полімер) і другого - полістиролу(ПС) полімерів у співвідношенні ПЕНД-ПС/ЗО - 7090мас. Характеристики ПЕНД наведені в таблиці 1. Полістирол являв собою атактичний полістирол марки ПСМ(ГОСТ 20282-74) з ПТР 8,0г/10хв. Одержують порожнисте пористе волокно в умовах прикладу 1. Другий полімер екстрагують бензолом при температурі 79 - 80"С. Стінка волокна « складається з мікроволокон(мікрофібрил) поліетилену. Характеристики волокна наведені в табл.2. Приклад 10.
Одержують порожнисте волокно в умовах прикладу 9. Перед екстракцією другого полімеру волокно витягають при температурі 20 - 1107С з кратністю 1 - 11. Характеристики волокна наведені в табл.2, Приклад 11.
Готують суміш поліетилену низького тиску(ПЕНД)(перший полімер) і другого(ПС) полімерів у співвідношенні СМ
ПЕНД-ПС/40 - бОбомас. Одержують порожнисте пористе волокно в умовах прикладу 1. Другий полімер сч екстрагують бензолом при температурі 79 - 80"С. Характеристики волокна наведені в табл.2. Приклад 12.
Одержують порожнисте волокно в умовах прикладу 11. Після екстракції другого полімеру волокно витягають - при температурі 20 - 1102 з кратністю 1 - 10. Характеристики волокна наведені в табл.2 «
Приклад 13.
Готують суміш поліоксиметилену(«ПОМ)(перший полімер) і другого(ПА) полімерів у співвідношенні ПОМ-ПА/40 - бб9омас. Характеристики полімерів наведені в таблиці 1. Одержують порожнисте пористе волокно в умовах прикладу 71. Стінка волокна складається з мікроволокон(мікрофібрил) поліоксиметилену. Характеристики волокна наведені в табл..2. «
Приклад 14.
Одержують порожнисте волокно в умовах прикладу 13. Перед екстракцією другого полімеру волокно - с витягають при температурі 20 - 1107С з кратністю 1 - 11. Характеристики волокна наведені в табл.2. и Приклад 15. є» Готують суміш поліоксиметилену(«ПОМ)(перший полімер) і другого(ПА) полімерів у співвідношенні ПОМ-ПА/30 - 7Оуомас. Одержують порожнисте пористе волокно в умовах прикладу 71. Стінка волокна складається з мікроволокон(мікрофібрил) поліоксиметилену. Характеристики волокна наведені в табл.2. 1 Приклад 16. їх Одержують порожнисте волокно в умовах прикладу 15. Після екстракції другого полімеру волокно витягають при температурі 20 - 1102 з кратністю 1 - 10. Характеристики волокна наведені в табл.2. -- Приклад 17. 7 50 Готують суміш поліетилену" ПЕНДХперший полімер) і другого(ПА) полімерів у співвідношенні ПЕНД-ПА/ЗО - 7О9омас. Одержують порожнисте пористе волокно в умовах прикладу 1. Стінка волокна складається з що) мікроволокон(мікрофібрил) поліетилену. Характеристики волокна наведені в табл.2. Приклад 18.
Одержують порожнисте волокно в умовах прикладу 17. Перед екстракцією другого полімеру волокно витягають при температурі 20 - 11072 з кратністю 1 - 12. Характеристики волокна наведені в табл.2.
Таким чином, як видно з таблиці 2, даний винахід дозволяє одержати міцне порожнисте пористе волокно, з» стінки якого складаються, на відміну від найближчого аналога, з орієнтованих однорідних мікроволокон(мікрофібрил) полімеру, що утворюються під дією реологічних сил, завдяки чому волокно має високу, більше 5895(у найближчого аналога більше 3095) однорідну пористість, еластичність, високу(більше 150м 2/7) питому поверхню. Мембрана на основі такого волокна працює як глибинний фільтр, а глибинні 60 мембрани мають дуже високу питому продуктивність і достатньо стійкі до забивання. Спосіб передбачає одержання порожнистого пористого волокна з будь якого термопластичного полімеру, в тому числі і з поліолефинів, і дає можливість у широких межах регулювати лінійну щільність, пористість, розмір пор, товщину стінки, міцність порожнистого пористого волокна. б5
Claims (1)
- Формула винаходуСпосіб одержання порожнистого пористого волокна, що включає формування волокна з термопластичного полімеру методом екструзії і селективну екстракцію, який відрізняється тим, що на стадії екструзії додатково вводять другий термопластичний полімер в кількості 50-70 95 від маси суміші, при співвідношенні в'язкостей розплавів першого і другого полімерів О0,5:5, а селективну екстракцію другого термопластичного полімеру здійснюють розчинником, інертним по відношенню до першого полімеру. Офіційний бюлетень "Промислоава власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних 70 мікросхем", 2003, М 2, 15.02.2003. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і науки України. « с Зо сч «- « Іс)- . и? 1 щ» - іме) Ко) 60 б5
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2002054080A UA54122A (uk) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | Спосіб одержання порожнистого пористого волокна |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UA2002054080A UA54122A (uk) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | Спосіб одержання порожнистого пористого волокна |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA54122A true UA54122A (uk) | 2003-02-17 |
Family
ID=74305940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UA2002054080A UA54122A (uk) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | Спосіб одержання порожнистого пористого волокна |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA54122A (uk) |
-
2002
- 2002-05-20 UA UA2002054080A patent/UA54122A/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100411722C (zh) | 聚偏氟乙烯共混多孔膜及其制备方法 | |
| Ahmed et al. | A review on electrospinning for membrane fabrication: Challenges and applications | |
| US7128861B2 (en) | Method for producing hollow yarn film | |
| EP0037836B1 (en) | Polyvinylidene fluoride resin hollow filament microfilter and process for producing same | |
| US7267872B2 (en) | Braid-reinforced hollow fiber membrane | |
| DE60220740T2 (de) | Zusammengesetzte Membranen | |
| RU2470701C2 (ru) | Полимерные мембраны с наполнителем, применение и способ производства | |
| JP2003515009A5 (uk) | ||
| CN1013478B (zh) | 改进的气体分离渗透膜 | |
| CN102160967A (zh) | 内衬增强型中空纤维膜管及其制备装置和制备方法 | |
| DE1629789B1 (de) | Verfahren zum herstellen poroeser flaechiger koerper aus organischen hochpolymeren | |
| JP2006088148A (ja) | 透水性に優れた中空糸膜 | |
| Alsalhy et al. | Poly (vinylidene fluoride‐co‐hexafluoropropylene)(PVDF‐co‐HFP) hollow fiber membranes prepared from PVDF‐co‐HFP/PEG‐600Mw/DMAC solution for membrane distillation | |
| KR20160026070A (ko) | 기체분리막의 제조 방법 | |
| CN104629151A (zh) | 一种结构可控的多孔乙烯基树脂薄膜及其制备方法 | |
| JP2007313491A (ja) | 低汚染性フッ化ビニリデン系樹脂多孔水処理膜およびその製造方法 | |
| KR20090072321A (ko) | 수투과성이 향상된 폴리술폰계 중공사막 및 그 제조방법 | |
| CZ20032844A3 (cs) | Mikroporézní vlákna s velkým povrchem získávaná z roztoků polymerů | |
| UA54122A (uk) | Спосіб одержання порожнистого пористого волокна | |
| CN108568216A (zh) | 一种聚乳酸微孔膜及其制造方法 | |
| JPH035847B2 (uk) | ||
| CN106000115A (zh) | 一种具有高效过滤无缺陷结构的中空纤维膜及其制造方法 | |
| JPH03174228A (ja) | 管状膜及びその製造方法 | |
| JPS61249504A (ja) | 限外口過膜 | |
| UA54121A (uk) | Спосіб одержання порожнистого пористого волокна |