Композиция для получения анизотропных полупроницаемых мембран

Композиция для получения анизотропных полупроницаемых мембран

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Севетсиид

Социалистическик

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

789538 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено31 ° 07 ° 78 (21) 2667410/23-05 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликоваио23. 1230. бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описаиия2Ы2ВО (51)М. Кп.3

С 08 (1/12

С 08,7 5/22

Государственный комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий (53) УДК 677.464 (0ss. 8) p« .

1

Р. С. Алимарданон и A. A. Саркисян с(" д>,,s

Ордена трудового красного знамени институтнефтдхимичедких ( процессов им. акад. Ю.Г. Мамедалиена AH Азербайджанской" СИР.J (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АНИЗОТРОПНЫХ

ПОЛУПРОНИЦАЕМЫХ МЕМБРАН

Для достижения данной цели предлагается композиция. на основе полимера, растворителя и целевых добанок для получения аниэотропных полупроницаеьых мембран, которая н качестве полимерного компонента содержит бенэоилацетат или алкилацетат целлюлозы с алкилом С - С9 и степенью замещения по ацетильнйм группам 1,75-1,9 по алкильным или бенэоильным группам

0,65-0,85 либо смесь этого эфира целлюлозы с ацетатом, целлюлозы н соогношении 0 75 1-4:1 при следующем соотношении компонентов, нес.%:

Полимер 17-25

Добавки 11-33

Растворитель Остальное.

Технология получения мембран гостоит н том, что готовят композицию для получения полупроницаемых мам «ран смешением 8,5-15 г полимерного к< и оИзобретение относится к химической. промышленности, н частности к композициям пригодным для получения анизотропных полупроницаемых мембран.

Известна композиция для получения S мембран, н которой в качестве полиМерНого компонента используют модифицированную ацетилцеллюлозу. В результате модификации происходит перераспределение перничных и вторичных tO гидроксильных групп, что несколько повышает устойчивость против усадки и снижает скорость гидролиза. Композиция состоит иэ 25 вес.ч, полимерного компонента, выбранного иэ групп 3f модифицированных, сложных моно-или смешанных эфиров целлюлозы - ацетата, ацетопропионата, пропионата, ацетобутирата, ацетовалериата и ацетобенэоата, 45 sec.÷. растворителя- 20 ацетон, 30 вес.ч. добавки - форм" амида. Причем ацетат целлюлозы предлагается как лучший полимерный компонент. Поэтому во всех приведенных примерах полимерным компонентом яв- 25 ляется ацетилцеллюлоза. Укаэанная композиция способствует получению мембран, обладающих высокой производительностью — 1200 л/м сут. и солеэадержанием 97,5% (1) 30

Однако недостатком йэвестной композиции является то, что она не обеспечивает мембране устойчивость при изменении рН среды нне пределов

4,2-7.

Цель изобретения — получение мембран, устойчивых н щелочной и кислой средах и при повышенной температуре.

789538 нента, которыми являются смешанные эфиры целлюлозы, выбранные иэ группы ацетоалкилатов С - С9 и ацетобензоата со степенью замещения по ацетильным группам 1,75-1,9,по алкильным и бензольным группам 0,65-0,85 либо смесь их с ацетатом целлюлозы со степенью замещения по ацетильным группам 2,4, взятых в соотношении 0,75:1-4:1 с

23-39,5 r растворителя, в частности ацетона и 5,5-16,5 г органических (формамид) или неорганических (перехлорат магния, вода) . добавок. В результате смешения указанных компонентов при комнатной температуре получают однородную, прозрачную, вязкую композицию состава: полимерный ком- 15 понент 17-25%, добавки 11-33%, растворитель — остальное, устойчивую при хранении, как к расслоению, так . и к застудневанию и пригодную для отливки мембраны методом мокрого фор- щ мования. Эти мембраны обладают устойчивостью к воздействию щелочных и кислотных сред и повышенной температуре.

Пример 1. ПРедлагаемая композиция имеет -следующий состав,%: полимерный компонент 21, растворитель

46 и добавка 33. Цля получения указан ной композиции бензоилацетилцеллюлозу со степенью замещения по ацетильным группам 1,8 и бензоильным 0,7 в количестве 10 5 r растворяют в 23 r ацетона и в 16,5 г формамида до получения однородного гомогенного раствора. Полученную композицию используют для получения мембраны. Мембрану 35 испытывают в мономодульной ячейке обратного осмоса в гиперфильтрации

0,5% раствора натрий хлор в воде при давлении 60 атм. При РН фильтруемой воды 6,7 и температуре 21 С содержа- 4g ние составляет 92% при скорости потока 200 л/м сут. При РН равной 6,7 и температуре 90ОС солезадержание

90% при скорости потока 220 л/максут.

Образец такой мембраны после 10-дневного хранения в буферном растворе с

РН 2 и при последующей гиперфильтрации прежнего раствора при комнатной температуре показывает солезадержание 88% при потоке 225 л/и сут. а после 10 дней в буферном растворе с

РН 9 показывает 92% при скорости потока 180 л/м сут.

Пример 2. Композиция имеет следующий состав,%: полимерный компонент - 21, растворитель 68, добавки 11. Для получения этой композиции бензоилацетилцеллюлоза со степенью замещения по ацетильным группам 1,9 и бенэоильным группам 0,65 в количест ве 10,5 r растворяют в 34 r раствори» 40 теля, представляющего собой смесь

14 г диоксана и 20 г ацетона. В раствор -добавляют 0,5 г перхлората магния и 5 r воды. Смесь перемешивают до образования однородной гомогенной мас- 65 сы. Композицию используют для приготонлення мембраны. Испытание мембраны проводят согласно примеру 1, При рН фильтруемой среды 6 7 при комнатной температуре солеэадержание — 95% при скорости потока 240 л/м сут. При

90 С солеэадержание -92%, скорость потока 260 л/м сут. Образец этой же мембраны после 10-дневного хранения при РН 3 показывает солезадержание

89% при потоке 264 л/м2сут, а после хранения при РН 9 солеэадержание

90% при скорости потока 223 л/максут.

Пример 3. Получаемая композиция имеет следующий состав, %: полимерный компонент 21, растворитель 46, добавка 33. Для получения этой композиции используют смесь полимеров, представляющих собой ацетилцеллюлоэу со степенью замещения по ацетильным группам 2,4 и ацетопропилат целлюлозы со степенью замещения по ацетильным группам 1,85 и пропильным группам 0,65 взятые в соотношении 1:0,75 в колйчестне 10,5 г, которую растворяют в 23 r ацетона и 16,5 г формамида. Смесь перемешивают до получения однородной массы и используют для приготовления мембраны. Мембрану испытывают согласно примеру 1. При нормальном РН и комнатной температуре солезадержание составляет 90% при потоке 432 л/м сут. При 90оС солезадержание -88% при потоке 440 л/максут., а после хра— нения при рН 9 солеэадержание составляет 86% при потоке 420 л/м сут.

Пример 4. Предлагаемая композиция имеет следующий состав,%: полимерный компонент 21, растворитель 46, добавка.33. Указанную композицию получают смешением смеси полимеров, представляющих собой ацетилцеллюлозу со степенью замещения по ацетильным группам 2,4 и ацетобутилат целлюлозы со степенью замещения по ацетильным группам 1,8 и бутильным 0,7 взятые в соотношении .1:1,5 в количестве 10,5 r с 23 r ацетона и 16,5 г формамида. Указанную композицию используют для приготовления мембраны, которую испытывают согласно примеру 1. При нор— ,мальной РН и комнатной температуре солезадержание составляет 87% при потоке 418 л/м сут. При 90 С солезадержание 86% при потоке 430 л/м сут °

После 10-дневного хранения при РН 2 солезадержание — 85% при потоке

410 л/максут, а йосле хранения при

РН 9 солеэадержание 83% при потоке ,408 л/м сут.

Пример 5. Предложенная композиция имеет следующий состав, %: полимерный компонент 21, растворитель 46, добавка 33. Для приготовления этой композиции ацетонанилат цел789538

t0

М

ЗО

Формула изобретения

60

ВНИИПИ Заказ 8993/27

Тираж 549 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 люлозы со степенью замещения по. аце тильным группам 0,85 в количестве

10,5 г растворяют 23 r ацетона и

16,5 r формамида. После получения однородной массы смесь используют для получения мембраны. При нормальной рН и комнатной температуре солезадержание составляет 96Ъ при потоке

332 л/м сут. При 90 С солеэадержание

95% при потоке 300 л/м сут. После

10-дневного хранения при рН 3 солеэадержание 95% при потоке 320 л/м сут а после хранения при рН 9 солезадержание 94% при потоке 315 л/м сут.

Пример 6. Предлагаемая композиция имеет следующий состав,Ъ: полимерный компонент 21, растворитель 68 и добавка 11. Для получения композиции ацетонилат целлюлозы со степенью замещения по ацетильным группам 1,7 и по нонильным группам

0,7 в количестве 10,5 г растворяют в 34 г ацетона с добавлением 0,5 r перхлората магния и 5 r воды. Композицию используют для приготовления мембраны. Испытание ее проводят согласно примеру 1. При нормальной рН и комнатной температуре солезадержание -97Ъ при потоке -300 л/максут. При

90 С солезадержание -95% при потоке

280 л/м сут. После 10-дневного хранения при рН 2 солезадержание -93% при потоке 273 л/м2сут.

Пример 7. Предлагаемая композиция имеет следующий состав,Ъ: полимерный компонент 25, растворитель

50 и добавка 25. Композицию готовят следующим образом: смесь полимеров представляющих собой ацетилцеллюлозу со степенью замещения по ацетильным группам 2,4 и ацетонинилат целлюлозы со степенью замещения по ацетильным группам 1,9 и нонильным группам 0,8 взятым в соотношении 1:4 в количестве 15 r, растворяют в 30 г ацетона и 15 г формамида. Полученную композицию используют для получения мембраны. Мембрану испытывают согласно примеру 1, При .комнатной температуре и нормальной рН солезадержание 97% при потоке 300 л/м сут. При 90 С солеза0 держание-95Ъ при потоке 280 л/м сут, После 10-дневного хранения при рН 2 солезадержание — 94% при потоке

290 л/м сут, а при рН 9 солеэадержание — 93Ъ при потоке 273 л/м сут °

П р и,м е р 8. Композиция имеет следующий состав,Ъ: полимерный компонент 17, растворитель 72 и добавка

11. Для получения укаэанной композиции смесь полимеров, представляющих собой ацетононилат целлюлозы со степенью замещения по ацетильным группам 1,7 и нонильным группам 0,7 и, ацетилцеллюлоза со степенью замещения по ацетильным группам 2,4, взятые в соотношении 2,4:1, в количестве 8,5 г растворяют в 22 г ацетона и 14 г диоксана. В раствор добавляют 0,5 r перхлората магния и 5 г воды, Смесь используют для приготовления мембраны, которую испытывают согласно примеру 1. При нормальной рН и комнатной температуре солеэадержание

95Ъ при потоке 338 л/м сут. При 90ОС солезадержание 93% при потоке 350 л/м сут. После 10-дневного хранения при рН 2 солезадержание — 93Ъ при потоке

365 л/м сут, а при рН-9 солеэадержание -91% при потоке 340 л/м аут.

Из примеров 1-8 видно, что предлагаемая композиция состава: полимерный компонент 17-25Ъ, в качестве ко. горого используют смешанные эфиры целлюлозы со степенью замещения по ацетильным группам 1,7-1,9 и другим эфирным группам 0,65-0,85 либо смесь их с ацетатом целлюлозы со степенью замещения по ацетильным группам 2,4

Растворитель 46-72Ъ и добавки 11-33% позволяет получать анизотропные полу« проницаете мембраны, устойчивые к изменению рН среды в пределах 2-10 и повышенной температуре до 90 С.

Эти свойства обеспечивают наличие простых эфирных (оксиалкильных) групп в полимерном компоненте, применяемом в композиции. Применение таких композиций позволяет получать мембраны, устойчиво работающие в системе обратноосмотической очистки производственных сточных вод с непостоянным значением рН беэ доводки ее до нейтрального и безохлаждения.

Композиция для получения анизотропных полупроницаемых мембран, содержащая полимер, растворитель и целевые добавки, отличающаяся тем, что, с целью получения мембран, устойчивых в щелочной и кислой средах и при повышенной температуре, композиция содержит в качестве полимера бензоилацетат или алкилацетат целлюлозы с алкилом С>- С9 и степенью замещения по ацетильным группам 1,751,9 по алкильным или бензоильным группам 0,65-0,85 либо смесь этого эфира целлюлозы с ацетатом целлюлозы в соотношении 0,75:1-4!1 при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Полимер 17- 25

Добавки 11-33

Растворитель Остальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIIIA Р 3560232,кл. 264-41 опублик. 1975 (прототип).