Способ получения композиционных ультрафильтрационных мембран

Способ получения композиционных ультрафильтрационных мембран

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: мембранная технология , медицинская и химическая отрасли промышленности для ультрафильтрации агрессивных сред. Сущность изобретения: пористую подложку из полимета(п)-фениленизотерефталамида обрабатывают последовательно в режиме фильтрации водными растворами поли-(М,-{2-аминоэтил)акриламида с концентрацией 0,2-0,3 г/л и полисульфокислот общей формулы (-R-SOaH)n с концентрацией 0,1-0,25 г/л, где п 500- 8000, R - -СН2-СН-СбН4-п-ОС-С6Н4-ОС-МН- СеНз-NH-.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ сОциАлистИческих

РЕСПУБЛИК

s В 01 D 71/68, ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 1 . .6;-; :t-,.; ° . "... р Я

/ л. л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

NH-С6Нз-NH и " 500-2000.

1 (21) 4799142/05 (22) 05.03.90 (46) 30.04.93. Бюл, N. 16 (71) Институт физико-органической химии

АН БССР (72) В.П.Касперчик, А.В.Бильдюкевич, С.А.Праценко и В.С.Солдатов (73) A.В.Бильдюкевич (56) Патент ФРГ N 2457355, кл, В 01 Р 13/04, опубл. 1975.

Патент ФРГ М 2816088, кл. В 01 0 13/04, опубл. 1978. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ УЛЪТРАФИЛЬТРАЦИОННЫХ

МЕМБРАН

Изобретение относится к химической технологии, s частности к производству полупроницаемых мембран для ультрафильт-, рации.

Целью изобретения является увеличение селективности композиционных поли.электролитных мембран и упрощение процесса их получения, Поставленная цель достигается тем, что в известном способе получения композиционных мембран, включающем последовательную обработку пористой полимерной основы водными растворами органических полиионов, в качестве подложки использу-. ется ультрафильтрационная мембрана из полимера, имеющего в своем составе амидные группы, взятая в виде полых волокон или пластин, обработку проводят в режиме фильтрации растворов органических полиэлектролитов поли-(Й,-(2-аминоэтил)акриламида и полисульфокислот общей формулы

„„Я2„„1813011 А3 (57) Использование: мембранная технология, медицинская и химическая отрасли промышленности для ультрафильтрации агрессивных сред. Сущность изобретения: пористую подложку йз полимета(п)-фениленизотерефталамида обрабатывают последовательно в режиме фильтрации водными растворами поли-(й,-(2-аминоэтил)акриламида с концентрацией 0,2-0,3 г/л и полисульфокислот общей формулы -R-$0гН)п с концентрацией 0,1-0,25 г/л, где n = 5008000, R = -СН2-СН-СвН4-и-ОС-С6Н4-ОС-NHСОНз-NH-. (R-ЗОзН)п, где R - -СНг-СН-, -ОС-С6Н4-ОСt !

С6Н4

Пример 1. В качестве пористой подложки используют половоколонный ультрафильтрационный модуль АР-0,2 н (ТУ

117.27-86) на основе ароматического полиамида полиметафениленизо(тере)фталами- Ы да("Фенилон-С2") с поверхностью мембран, Ql

0,2 м2. Его промывают водой в течение 3 в мин, а затем под давлением 100 кРа обраба- в тывают раствором поли (N,-(2-аминоэтил)акриламида) (ПА-ЭАА) С - 0,3 г/л/М =

300000, Mw/Mn 1,5 в течение 5 мин, водой в течение 3 мин, раствором полистиролсульфокислоты (ПССК), С - 0,15 г/л/М " "6000, Mw/Mn - 1,8 8 течение 2 мин и опять водой в течение 3 мин. До обработки растворамй полиэлектролитов исходный половолоконt

1813011 ный модуль не задерживал цианкобаламин (витамин В 12) и обладал проницэемостью

Ilo воде44л/M хчас при р=100кРа. После обработки растворами полиэлектролитов он стал задерживать 92,5 витамина 8 12

2 при проницаемости по воде равной 8,1 л/м х час (Р - 100 кРа). Коэффициент задерживания по 2 раствору NaCI — -0%.

Композиционное покрытие было удалено промыванием в разбавленном растворе

Na0H (рН 12,5) в течение 5 мин после чего половолоконный модуль стал обладать исходными характеристиками. При повторном осаждении композиционного полиэлектролитного покрытия вышеописаннь|м способом была получена мембрана, обладающая следующими характеристиками, проницаемость по воде — 9,3 л/м х ч (Р = 100 кРа) при задержке витамина В 12,96 .

Пример 2. 8 качестве пористой подложки использовали плоскую ультрафильтрационную мембрану из ароматического полиамидэ полиметэ(п)фениленизотерефталэмида (" Фенилон-С4"). Ее промывали водой в течение 3 мин, а затем под давлением 300 кРа раствором поли(Н,-(2-аминоэтил)акриламидэ) С = 0,3 г/л/M = 300000, Mw/Mn = 1,5 в течение 3 мин водой в течение 2 мин раствором сульфированного полиамида (R-ЗОзН)п, гдЕ R = -ОС-СВН4-0С-NH-С6НЗ-NH-, /

ЯОзН (С = 0,25 г/л/M = 250000, Mw/Mn = 2,5 в течение 2 мин и опять водой в течение 3 мин. До обработки растворами полиэлектролитов исходная фенилоновая мембрана не задерживала цианкобаламин (витамин В

12) и сахарозу, После обработки растворами полиэлектролитов она стала задерживать

94% 812 и 55 сахарозы при проницаемости по воде 112 л/м х ч (Р = 100 кРа), Композиционное покрытие было удалено промыванием в разбавленном растворе

NaoH (рН 13,0) в течение 2 мин подложка отмыта водой до нейтрального рН, после чего процедура осаждения покрытия была повторена. Регенерированная таким образом мембрана задерживала 97 812, 58% сахарозы, не задерживала 1 растворы

NaO и СаС!г при проницаемости по воде

10,4 л/м х ч, (Р = 100 кРа). Процедура повторялась четыре раза. После последнего осаждения композиционного покрытия была получена мембрана со следующими характеристиками; проницаемость-11,5 л/м х ч, задерживание витамина В 12 — 95,5 .

Пример 3. В качестве пористой подложки использовали плоскую ультрафильтрэционную мембрану из аромэтического полиамида полимета(п)-фениленизотерефталамида (+Фенилон С-4"), обладающую поверхностью 0,01 м . Ее промывали г водой в течение 3 мин, а затем в течение 10

5 мин раствором поли(й,-(2-аминоэтил)акриламида) (С = 0,3 г/л/М = 5000; Mw/Ìn = 2,0 по данным светорассеивания), отмывали водой в течение 2 мин, промывали раствором полистиролсульфокислоты "ПССК" (С 0,15

10 г/n/M = 300000, Ма/Мп = 1,8 по данным светорассеивания) в течение 2 мин и опять водой в течение 3 мин под давлением 300 кРа, Полученная мембрана задерживала

97,2% 812 при потоке 10,4 л/м х ч х атм.

15 Пример 4. В качестве пористой подложки использовали плоскую ультрафильтрэционную мембрану из ароматического полиамида полимета(п)фениленизотерефталамида ("Фенилон С20 4"), обладающую поверхностью 0,01 м, Ее г промывали водой в течение 3 мин, затем в течение 10 мин раствором поли(М,-(2-аминоэтил)а риламида) (С = 0,3,r/ë/М = 5000;

Mw/Mn = 2,0 по данным светорассеивания), 25 отмывали водой в течение 2 мин, промывали раствором поливинилсульфокислоты f-CH2CH/30зН/-)n (С - 0-15 г/л/М = 4000;

Mw/Mn = 1,9 по данным светорассеивания) в течение 2 мин и опять водой в течение 3

30 мин все под давлением 300 кРа. Полученная мембрана задерживала 94,6 812 при потоке 12.4 л/м ч этм.

Пример 5 (сравнительный). Получают мембрану по способу-прототипу. Она обла35 дает следующими характеристиками; задерживающей способностью по витамину

812 — 95, по МаС! — 50, при потоке 3 л/м ч атм.

Формула изобретения

40 Способ получения композиционных ультрафильтрационных мембран, включающий последовательную обработку пористой подложки растворами органических поликатиона и полианиона, образующих раздели45 тельный слой из полиэлектролитного комплекса, отличающийся тем, что, с целью увеличения селективности и упрощения процесса получения мембран, в качестве пористой подложки используют

50 ультрафильтрационную мембрану на основе полифениленизотерефталамидов, э обработку проводят в режиме фильтрации, используя в качестве раствора поликатиона водный раствор поли-(N,-(2-аминоэтил)ак55 риламидэ с концентрацией 0,2-0,3 г/л, а в качестве полианиона — водные растворы полисульфокислот -R-80зН с концентрацией 0,1-0,25 г/л, где R — -СНг-CH-СэН4-иОС-СеН4-ОС-NH-СБНз-NH-; и = 500-2000.