Способ получения полупроницаемых мембран

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛУПРОНИЦАЕМЫХ МЕМБРАН по авт.св. № 968042, отличающийся тем, что, с целью уменьшения дефектности и повышения селективности мембран, формование проводят КЗ растворов целлюлозы с температурой 5-15°С на подложку с температурой .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Ю

РЕЙУЬЛИК

3(59 С 08 J 5 22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДВУМ ИЗОТ-ТЕНИЙ И ОТНРЬЮИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н авто снов сеидктввствм (61) 968042 (21) 3579402/23-05 (22) 13.04.83 (46) 30.08.84. Бюл. Ф 32 (72) А.В.Бильдюкевич, Ф.Н.Капуцкий и Д.Д.Гриншпан (7 1) Научно-исследовательский институт физико-химических проблем Белорусского государственного университета им. В.И.Ленина (53) 62.553.6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 968042, кл. С 08 J 5/22, 1980., SU„„1110790 A (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛУПРОНИЦАЕИЫХ МЕМБРАН по авт.св. В 968042, отличающийся тем, что, с целью уменьшения дефектности и повышения селективности мембран, формование проводят из растворов целлюлозы с температурой 5 - 15 С на подложку с температурой 5-20 С.

1110790 2

Изобретение относится к химической технологии, в частности к получению полупроницаемых мембран на основе целлюлозы и ее производных для ультрафильтрации.

По основному авт.св. В 968042 известен способ получения гидратцеллюлозных ультрафильтрационных мембран, заключающийся в нанесении раствора целлюлозы в смеси диметилфор- 10 мамида и четырехокиси азота на подложку, выдерживании на воздухе с относительной влажностью 30-807 в течение 0,2-10 мин и осаждении мембраны в водной осадительной ванне при 20-80 С. Мембраны, полученные в этих условиях, обладают повышенной производительностью.

Однако при формовании мембран по описанному способу из растворов, содержащих 12-30 мас. четырехокиси азота, в получаемой мембране образуются микродефекты, что приводит к уменьшению ее селективности, т.е. способности разделять высокомолекулярные соединения, различающиеся по молекулярной массе.

Цель изобретения — уменьшение дефектности и повышение селективности получаемых мембран.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения полупроницаемых мембран формование проводят иэ растворов целлюлозы с температурой 5-15 С на подложку с темпе35 ратурой 5-20 С.

Пример 1. 6 г измельченной сульфатной целлюлозы заливают 112 r

J смеси диметилформамида: четырехокиси азота пр соотношении последних 5 7:140 (85:15) и перемешивают до получения прозрачного вязкого раствора. Раствор фильтруют, деаэрируют и охлаждают до

5-15 С. Охлажденный раствор с помощью щелевой фильеры с фиксированным 4> зазором наносят в виде тонкой пленки на полированную поверхность с темпео ратурой 5-20 С, выдерживают 1,5—

10 мин на воздухе с относительной влажностью 30-807 и погружают в водную осадительную ванну с температурой 20-80 С. После отмывки сформованной мембраны в воде до постоянного значения рН промывочных вод определяют ее производительность и задерживающую способность.

Дефектность мембран оценивают по фильтрации голубого декстрана (М =

2000000, Швеция), задерживающую способность мембран — с использованием в качестве калибранта 0,37-ного водного раствора полиэтиленгликоля (ПЭГ) с M = 40000.

Полученные данные представлены в таблице.

Пример 2. 4 r сульфатной целлюлозы со степенью полимеризации

1200 растворяют в 96 г смеси диметилформамида и четырехокиси азота при соотношении компонентов 10:1 и перемешивают до получения прозрачного вязкого раствора. Раствор фильтруют, деаэрируют и охлаждают до 12-13 С.

Затем (также как и в примере 1) наносят на полированную поверхность с температурой 20 С, выдерживают на воздухе с относительной влажностью 307 0,2 мин и погружают ь воду с температурой 20 С.

Производительность полученной мембраны составляет 40-50 л/м ° ч, задерживающая способность по

ПЭГ-40000 — 60-707 и 1007 для голубого декстрана. Производительность и задерживающая способность мембраны, полученной из этого же раствора согласно предлагаемого способа, составляет соответственно 50-60 л/м ч, 40-50 и 98-997.

Пример 3. 5 r целлюлозы со степенью полимеризации (СП) 820 растворяют при перемешивании в 95 г смеси диметилформамида и четырехокиси азота при соотношении компонентов 5:1.

Раствор фильтруют, деаэрируют и охлаждают до 10 С, Аормуют на подложку с температурой 15 С, выдерживают

3 мин на воздухе с относительной влажностью 457 и осаждают в воду с температурой 20 С. Производительность мембраны составляет 90-100 л/м .ч, задерживающая способность по

ПЭГ-40000 — 54-607 и 1007 для голубого декстрана. Производительность и задерживающая способность мембраны, полученной из этого же раствора по предлагаемому способу составляют соответственно 150-200 л/м . ч, 15-257 и 90-957.

Пример 4. 5 г целлюлозы с

СП 820 растворяют при перемешивании в 95 r спеси диметилформамида и четырехокиси азота при соотношении компонентов 7: 1. Полученньпс раствор фильтруют, деаэрируют и охлаждают ,до 8-10 С. Охлажденный раствор с по1110790

1О

Темлературз Время пред- Вл жность Темпераподложки, формования, воздуха, тура о

С мин Е осадительной

Опыты

Температура раствора, ФС

Эадерживаяие, Х роизво ительость

/м2 ч

ПЭГ голубой декстрая ванны, OC

20 80-90 60-63

1,5

100

20 ч0-90 60-63 100

20

37

80 80-95 56-63

10

80 100-150 15-35 95-98

20

37

20 80-90 60-63

30 80-90 60-63

20 80-90 60-63

1О

10

56

100

45

20 120-200 15-20 90-95

45 l0

Опыты, приведенные для сравнения.

П р и и е ч а н и е. Приготовление и состав раствора, а также условия формоваяия и свойства мембран соответствуют примерам в описании изобретения.

Составитель Т.Мартинская

Техред О.Неце Корректор О. Тигор

Редактор Л.Авраменко

Заказ 6260/2 1 - Тираж 468 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4 мощью фильеры с фиксированным зазором наносят на полированную поверхность с температурой 20 С, выдерживают на воздухе 8 мин при относительной влажности 427. и погружают в оса- 5 дительную ванну с температурой 60 С.

Производительность полученной мембраны составляет 60-70 л/м " ч, задерживание по ПЭГ 40000 — 72-84Х по .голубому декстрану — 1007. Производительность и задерживающая способность мембран, полученных из этого же раствора согласно предлагаемому способу составляют соответственно

80-100 л/м ч, 35-45 и 95-987.

Как следует из данных таблицы, проведение формования гидратцеллюлозных мембран иэ предварительно охлажденных растворов и с использованием подложки с температурой 5-20 С, поз- воляет получать однородные и беэдефектные мембраны с повьппенной задер живающей способностью и селективностью. Осуществление процесса получения мембран по предлагаемому спо- собу позволяет также значительно снизить вредность производства на стадии предформования, поскольку резко снижается интенсивность испарения окислов азота иэ формирующейся мембраны.