Половолоконный мембранный модуль и способ его изготовления - заявка 2016146480 на патент на изобретение в РФ

1. Половолоконный мембранный модуль, включающий корпус и половолоконную мембрану, встроенную в корпус, в котором половолоконная мембрана содержит полимер на основе полисульфона и гидрофильный полимер и удовлетворяет нижеследующим условиям (A) и (B), а количество вымываемого вещества, которое содержится в жидкости, получаемой в результате циркуляции ультрачистой воды, нагреваемой при 37°C в процессе прохождения по стороне внутренней поверхности половолоконной мембраны в течение 4 часов при скорости 200 мл/мин, составляет 1,0 мг/м2 или менее:
(A) нерастворимый компонент составляет менее чем 3 масс.% по отношению к полной массе половолоконной мембраны, когда половолоконная мембрана растворяется в N,N-диметилацетамиде; и
(B) гибкий слой существует на поверхности функционального слоя во влажном состоянии, и этот гибкий слой имеет толщину, составляющую 7 нм или более.
2. Половолоконный мембранный модуль по п. 1, в котором половолоконная мембрана имеет содержание воды, составляющее 10 масс.% или менее.
3. Половолоконный мембранный модуль по п. 1 или 2, в котором на поверхности функционального слоя половолоконной мембраны присутствует сложноэфирная группа.
4. Половолоконный мембранный модуль по любому из п.п. 1-3, в котором половолоконная мембрана содержит полимер, включающий гидрофильное звено и гидрофобное звено.
5. Половолоконный мембранный модуль по п. 4, в котором полимер, включающий гидрофильное звено и гидрофобное звено, представляет собой, по меньшей мере, один полимер, выбранный из поливинилового спирта, имеющего степень омыления, составляющую менее чем 99%, сополимера винилпирролидона и винилацетата, сополимера винилпирролидона и винилкапролактама, и сополимера винилпирролидона и винилового спирта.
6. Половолоконный мембранный модуль по любому из п.п. 3-5, в котором половолоконная мембрана содержит полимер, включающий гидрофильное звено и гидрофобное звено, а также содержащий сложноэфирную группу, и источником сложноэфирной группы на поверхности функционального слоя является полимер, содержащий сложноэфирную группу.
7. Половолоконный мембранный модуль по любому из п.п. 3-6, в котором среднее значение соотношения (ACOO)/(ACC) интенсивности пика поглощения инфракрасного излучения (ACOO) за счет сложноэфирной группы C=O в области 1730 см-1 и интенсивности пика поглощения инфракрасного излучения (ACC) за счет бензольного кольца C=C в области 1580 см-1 полимера на основе полисульфона на поверхности функционального слоя половолоконной мембраны составляет 0,02 или более и 0,5 или менее.
8. Половолоконный мембранный модуль по любому из п.п. 3-7, в котором процентная площадь углеродного пика за счет сложноэфирной группы на поверхности функционального слоя половолоконной мембраны находится в интервале от 1 до 10 ат.% при измерении методом рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии, исходя из того, что суммарная площадь пика за счет углерода на поверхности функционального слоя составляет 100 ат.%.
9. Способ изготовления половолоконного мембранного модуля, включающий следующие стадии:
смешивание основного материала, состоящего из гидрофобного полимера, с гидрофильным полимером, в котором отсутствует гидрофобное звено, с получением половолоконной мембраны;
промывание половолоконной мембраны промывочной жидкостью, содержащей 0,002 масс.% или более и 0,05 масс.% или менее полимера, включающего гидрофильное звено и гидрофобное звено, а также содержащего сложноэфирную группу; и
встраивание половолоконной мембраны в корпус и облучение половолоконной мембраны в условиях, в которых концентрация кислорода в атмосфере, окружающей половолоконную мембрану, находится в интервале от 0 до 1%, и содержание воды по отношению к массе половолоконной мембраны находится в интервале от 0 до 25 масс.%.
10. Способ изготовления по п. 9, в котором воздействие излучения осуществляется в состоянии, в котором все впуски половолоконного мембранного модуля являются герметически закупоренными, или в состоянии, в котором половолоконный мембранный модуль является закупоренным в упаковочный пакет.
11. Способ изготовления по п. 9 или 10, в котором константа адсорбционного равновесия полимера, включающего гидрофильное звено и гидрофобное звено, который содержится в промывочной жидкости, по отношению к полимеру на основе полисульфона превышает константу адсорбционного равновесия гидрофильного полимера, который составляет половолоконную мембрану, по отношению к полимеру на основе полисульфона.
Наверх