[go: up one dir, main page]

NL8003028A - Membraan voor membraanfiltratie. - Google Patents

Membraan voor membraanfiltratie. Download PDF

Info

Publication number
NL8003028A
NL8003028A NL8003028A NL8003028A NL8003028A NL 8003028 A NL8003028 A NL 8003028A NL 8003028 A NL8003028 A NL 8003028A NL 8003028 A NL8003028 A NL 8003028A NL 8003028 A NL8003028 A NL 8003028A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
cross
membranes
coating
membrane
coated
Prior art date
Application number
NL8003028A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Wafilin Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wafilin Bv filed Critical Wafilin Bv
Priority to NL8003028A priority Critical patent/NL8003028A/nl
Publication of NL8003028A publication Critical patent/NL8003028A/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0088Physical treatment with compounds, e.g. swelling, coating or impregnation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/12Composite membranes; Ultra-thin membranes
    • B01D69/125In situ manufacturing by polymerisation, polycondensation, cross-linking or chemical reaction

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

V. -¾
Korte aanduiding: Membraan voor membraanfiltratie.
Door Aanvraagster worden als uitvinders genoemd P. Bargeman te Hengelo en R.F. Troelstra te Hengelo.
De uitvinding heeft betrekking op een membraan voor membraanfiltratie.
Zoals bekend worden celluloseacetaatmembranen op grote schaal gebruikt voor het ontzouten van water, waarbij men voor het 5 verkrijgen van een goede zoutretentie de membranen na hun vervaardiging moet onderwerpen aan een warmtebehandeling bij ongeveer 80°C.
Een bezwaar van dergelijke celluloseacetaatmembranen is dat zij na langdurig gebruik een belangrijke achteruitgang in zoutretentie te zien geven. Om dit nadeel op te heffen, is reeds voorgesteld om op 10 dergelijke membranen een bekleding aan te!.brengen bestaande uit copolymeren van vinylacetaat en maleïnezuurethylether of crotonzuur. Voor dit opbrengen maakt men gebruik van een waterige oplossing die met behulp van ammonia op pH 9 gebracht is.
Meer recent heeft men voorgesteld om voor het opbrengen 15 van de bekleding gebruik te maken van methanol/watermengsels in plaats van waterige ammoniakale oplossingen daar men in dat geval niet meer hoeft te werken met ammoniak en bovendien niet alleen de genoemde copolymeren maar ook vinylacetaathomopolymeer in een dergelijk mengsel oplosbaar is en derhalve eenvoudig aangebracht kan worden.
20 Niettegenstaande deze verbeteringen, bestaat steeds nog grote belangstelling voor membranen met verbeterde eigenschappen resp. membranen welke op eenvoudige wijze vervaardigd kunnen worden.
De uitvinding beoogt nu een membraan voor membraanfiltratie te verschaffen met sterk verbeterde eigenschappen en wel in het 25 bijzonder membranen welke gedurende zeer lange tijd, zoals perioden van één jaar, een grote zoutretentie behouden naast een grote flux, d.w.z. doorlaat van gezuiverde vloeistof door het membraan.
Voor het bereiken van dit oogmerk is derhalve een membraan voor membraanfiltratie bestaande uit een macromoleculaire stof voor-30 zien van een bekleding op basis van een hydrofiele polymere verbinding gekenmerkt doordat de polymere verbinding verknoopt is. $00302 8 -2- * %
Onder verknoping wordt hier zowel een intermoleculaire verknoping tussen polymere ketens onderling als een intramoleculaire verknoping in een keten verstaan, terwijl daarbij voorts verknoping tussen de ketens van de polymere verbinding en de macromoleculaire 5 stof kan optreden.
Doelmatig is de bekleding op basis van een hydroxygroepen bevattend dragerpolymeer, waarvan hydroxylgroepen veresterd zijn met een organisch zuur gekenmerkt doordat de bekledingslaag verknoopt is.
Dergelijke ..membranen bezitten het grote voordeel dat zij 10 een zeer hoge flux vertonen naast een zeer goede zoutretentie, vooral gedurende zeer lange tijd.
Bijzonder goede resultaten worden verkregen bij een membraan waarbij de macromoleculaire stof bestaat uit een cellulose-acetaat en daarop aangebracht een verknoopte bekleding van een 15 vinylacetaathomopolymeer of copolymeer dat verknoopbare groepen bevat.
Door verknoping van een vinylacetaathomopolymeer of vinylacetaatcopolymeer dat verknoopbare groepen bevatten, aangebracht op een celluloseacetaatonderlaag, verkrijgt men membranen welke een zoutretentie te zien geven bij 40 atm. van ongeveer 97% en een flux 20 van 2,2 - 2,8 cm/hr. De ontzoutingsfaktor schommelt tussen 30 en 70.
Bijzonder goede resultaten worden verkregen met een membraan voor membraanfiltratie waarbij het verknoopt vinylacetaatcopolymeer ·.' naast azijnzuurgroepen verknoopbare methacrylzuurgroepen 25 bevat.
De verknoping vindt bij voorkeur plaats bij een temperatuur van 65°C, doelmatig in tegenwoordigheid van een verknopingskatalysator in de vorm van een kaliumpersulfaatnatriumbi- 30 sulfietoplossing. Men verkrijgt een membraan dat na 1 uur gebruik ander een druk van 40 ato en onder toepassing van een 5000 ppm NAC1- bezit en 3 2 oplossing, een zoutretentie/van 98/5,/een flux van 2,8 cm /cm . Ter vergelijking is een celluloseacetaat membraan gebruikt, dat echter 800 3 0 28 r V- 10 minuten verwarmd is op 80 °C. De zoutretentie bedraagt dan 9A% en de flux 2,5 cm/h.
In het bijzonder behoudt het membraan volgens de uitvinding gedurende zeer lange tijd de bovengenoemde gunstige eiggnschap-5 pen wat betreft zoutretentie en flux.
De uitvinding heeft eveneens betrekking op een werkwijze voor het vervaardigen van een bovengenoemd membraan voor membraanfiltratie door vormen van een onderlaag van een macromoleculaire stof waarop men een bekleding aanbrengt op basis van een hydroxy- 10. groepen dragend polymeer waarvan hydroxylgroepen veresterd zijn met een organisch zuur, welke werkwijze gekenmerkt is doordat men in de bekleding aanwezige verknoopbare groepen verknoopt.
Hoewel in het bovenstaande steeds gesproken is over het gebruik van methacylzuur als bron voor verknoopbare groepen, spreekt 15 het vanzelf dat men voor dit doel ook kan werken met crotonzuurgroe-pen. Methacrylzuurgroepen schijnen echter betere resultaten te geven.
De uitvinding-zal nu worden toegelicht aan de hand van een uitvoeringsvoorbeeld.
20 VOORBEELD IE
Men bereidt een gietstroop uit 30 gew.delen formamide, 45 gew.delen aceton en 25 gew.delen celluloseacetaat in de vorm van een mengsel van cellulosedi- en triacetaat en in de handel gebracht onder de handelsnaam CAE 398-3 kodak.
25 Uit deze gietstroop worden machinaal vlakke membnanen gestreken op een polyester^vezelvliessubstraat waarna men op de aanbrengt membranen een bekleding/met Behulp van een oplossing van 1% gemetha-cryleerd polyvinylacetaat in een mengsel van 25 delen water en 75 delen methylalcohol. Het gemethacryleerd polyvinylacetaat wordt ver-30 kregen door een oplossing van 25 ml triethylamine, 225 mml aceton en 20 g polyvinylacetaat/polyvinylalcohol in een goed afgesloten rond-bodemkolf aan te brengen waarna men roert en na oplossen verwarmt tot 36°C.
800 3 0 28 * > - 4 -
In ongeveer 20 min. voegt men daarna een oplossing toe van 12,2 g methacryloylchloride en 35 mg 1,4-dimethoxybenzeen in 25 ml aceton.
Daarna houdt men de temperatuur één uur op 35 - 40°C en 5 vervolgens laat men de reactie nog 24 uren doorgaan onder krachtig roeren bij kamertemperatuur.
Na afloop van de reactie wordt het reactieprèdukt uitgegoten in 3 .1 water, 50 g natriumchloride toegevoegd en het neergeslagen polymeer uit de oplossing afgefiltreerd. Voor het zuiveren 10 van het produkt lost men dit op in een minimale hoeveelheid van ongeveer 50 ml aceton, slaat weer neer met water en wast nog twee maal met water, waarna men het eindprodukt zorgvuldig in vacuo droogt. De opbrengst bedraagt 14,1 g.
Na het opbrengen van de bekleding wordt deze 15 min. bij 15 65°C behandeld met een oplossing van 9,05 g natriumbisulfiet en 20,28 g kaliumpersulfaat in 1 liter water. Men behandelt 15 min. bij 65°C. De verkregen membranen worden onderzocht met behulp van Amiconcellen, en een zoutoplossing die 5000 ppm natriumchloride· bevat.
20 In de tabel A zijn de bekledingstijd in seconden, de bij ontzouting toegepaste druk, de zoutretentie, de flux en de ontzou-tingsfaktor DF weergegeven.
Voor warmtebehandelde membranen (lo min. 80°C) verkrijgt men een gemiddelde retentie van 94,0$ en een flux van 2,5 cm/h. bij 25 een druk van 40 ato.
Zoals men ziet, verkrijgt men een zeer goede zoutretentie onder behoud van hoge flux bij toepassing van de genoemde membranen die een verknoopte bekleding dragen.
Uit de verkregen resultaten blijkt dat de bekledingstijd 30 geen invloed heeft op de membraaneigenschappen.
800 3 0 28 \ * u TABEL A.
bekledings- druk retentie flux DF
tijd (s) (ata) (%) (cm/h) 40 40 98.1 2.8 52.6 5 20 97.2 1.2 35.7 4-5 91.4 0.2 11.6 40 40 96.9 3.0 32.3 20 96.2 1.3 26.3 3-5 92.9 0.1 14.1 10 120 40 98.4 2.2 62.5 20 97.9 1.1 47.6
V
120 40 96.8 2.2 31.3 20 96.7 1.1 30.3 5 91.0 0.2 11.1 15 180 40 98.0 2.7 50.0 20 96.9 1.3 31.3 5 85.9 0.2 7.1 180 ’ 40 98.3 2.7 58.8 20 97.2 1.3 35.7 20 10 94.4 0.5 17.9 300 40 98.0 2.8 50.0 20 96.7 1.3 30.3 5 89.1 0.4 9.2 300 40 97.8 2.6 45.5 25 20 96.3 1.1 27.0 5 86.1 0.2 7.2 300 .40 98.5 3.1 66.7 800 3 0 28 - 6 -
VOORBEELD II
Men strijkt machinaal membranen van celluloseacetaat die men vervolgens 15 min. bij 65°C in water behandelt.
Hierna worden de membranen bij omgevingstemperatuur bekleed met gemethacryleerd polyvinylacetaat door opbrengen van een 5 waterige metbanoloplossing van 1$ gemethacryleerd polyvinylacetaat.
De hierna verkregen membranen werden niet meer verder verwarmd'tot 65°C noch behandeld met kaliumpersulfaat/natriumbisulfiet als verknopingskatalysator.
Men verkrijgt membranen met een aanzienlijk lagere zout-10 retentie van ongeveer 89$ en een flux van 3,8 cm/h bij een hyper-filtratiedruk van 40 ato. en behandeling van een zoutoplossing die 5000 ppm natriumchloride bevat.
Hieruit blijkt duidelijk de grote invloed van het molge-wicht van het polymeer en de poriëngrootte van het celluloseacetaat.
15 Deze poriëngrootte wordt verkleind door een warmtebehandeling. VOORBEELD III
Men vervaardigt membranen van celluloseacetaat die men zonder warmtebehandeling direkt bekleedt met gemethacryleerd polyvinylacetaat. Zonder verknoping en verwarming verkrijgt men 20 membranen met een zoutretentie van 60$ en een flux van 3,8 cm/h bij een werkdruk van 40 ato en een zoutoplossing die 5000 ppm natriumchloride bevat.
VOORBEELD IV
Men strijkt een celluloseacetaatmembraan, bekleedt dit 25 met gemethacryleerd polyvinylacetaat, zoals in voorbeeld III, en behandelt vervolgens 15 min. bij 65°C in water.
Men verkrijgt membranen met een flux van 2,8 cm/uur en een retentie van 98$ bij een druk van 40 ato.
De duurproeven tonen echter aan dat het effekt van deze 30 behandeling zonder verknoping zeer gering is.
De invloed van de verwarming op een bekleed membraan 800 3 0 28 - 7 - blijkt duidelijk uit het feit dat verwarmen van een celluloseacetaat-membraan op 65°C gedurende 15 minuten gevolgd door bekleden met gemethacryleerd polyvinylacetaat zonder daaropvolgende behandeling een flux van 3,8 cm/h en een retentie van 89$ geeft.
VOORBEELD V
5 Men herhaalt voorbeeld I doch past in dit geval een oplossing toe bestaande -uit een vinylacetaatcopolymeer toe waarvan acetaatgroepen gedeeltelijk vervangen zijn door crotonzuurgroepen.
Onder toepassing van dezelfde verknoping met kaliumbisul-fiet en de werkomstandigheden als in voorbeeld I verkrijgt men 10 membranen met zoutretenties van ongeveer 98$ en een flux van 2,8.
De membranen volgens de uitvinding bezitten het grote voordeel dat zij een zeer hoge flux geven bij betrekkelijk lage drukken en een zeer goede zoutretentie in vergelijking met celluloseacetaatmembranen die behandeld moeten worden bij 80°C 15 gedurende een vooraf bepaalde periode.
VOORBEELD VI
Men vervaardigt een membraan als in voorbeeld III door bekleden met gemethacryleerd polyvinylacetaat door verhitten op 65°C in water gedurende 15 minuten waarbij eenmaal gewerkt werd met de katalysator natriumbisulfiet en kaliumpersulfaat en eenmaal 20 zonder katalysator.
In beide gevallen verkrijgt men membranen die een retentie bezitten van 98$,doch na 1 week is deze retentie gedaald tot 80$ bij het niet met katalysator behandelde membraan.
4 800 3 0 28

Claims (7)

1. Membraan voor membraanfiltratie bestaande uit een macro moleculaire stof voorzien van een bekleding op basis van een hydrofiele polymere verbinding, met het kenmerk, dat de polymere verbinding verknoopt is.
2. Membraan volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de bekleding op basis is van een hydroxygroepen dragend polymeer waarvan de hydroxylgroepen veresterd zijn met een organisch zuur, welke bekledingslaag verknoopt· is.
3. Membraan volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de 10 verknoopte bekleding bestaat uit een vinylacetaathomopolymeer of copolymeer dat verknoopbare groepen bevatte;!.
4. Membraan volgens conclusie 3, met het keomerk, dat de verknoopte bekleding verkregen is door verknopen van een vinylacetaat- 15 copolymeer dat verknoopbare organische zuurresten bevatte;..
5. Membraan volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de bekleding uit een verknoopt vinylacetaat-methacrylaatcopolymeer bestaat.
6. Membraan volgens één of meer der'voorgaande conclusies, 20 met het kenmerk, dat het verknopen uitgevaerd is bij een temperatuur van ongeveer 65°C.
7. Membraan volgens één of meer der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het verknopen uitgevoerd is in tegenwoordigheid van een verknopingskatalysator. 800 30 28
NL8003028A 1980-05-23 1980-05-23 Membraan voor membraanfiltratie. NL8003028A (nl)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8003028A NL8003028A (nl) 1980-05-23 1980-05-23 Membraan voor membraanfiltratie.

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8003028A NL8003028A (nl) 1980-05-23 1980-05-23 Membraan voor membraanfiltratie.
NL8003028 1980-05-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8003028A true NL8003028A (nl) 1981-12-16

Family

ID=19835365

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8003028A NL8003028A (nl) 1980-05-23 1980-05-23 Membraan voor membraanfiltratie.

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL8003028A (nl)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3341113A1 (de) * 1983-11-12 1985-05-23 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Dialysemembran mit verbesserter vertraeglichkeit
US4738782A (en) * 1984-04-28 1988-04-19 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Method and apparatus for aseptic filtration
WO1990011821A1 (en) * 1989-04-11 1990-10-18 Allied-Signal Inc. Process for the preparation of chlorine-resistant polyester semipermeable membranes

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3341113A1 (de) * 1983-11-12 1985-05-23 Akzo Gmbh, 5600 Wuppertal Dialysemembran mit verbesserter vertraeglichkeit
DE3341113C2 (nl) * 1983-11-12 1989-05-24 Akzo Patente Gmbh, 5600 Wuppertal, De
US4882060A (en) * 1983-11-12 1989-11-21 Akzo Nv Dialysis membranes with improved compatibility
US5035801A (en) * 1983-11-12 1991-07-30 Akzo Nv Analysis membranes with improved compatibility
US4738782A (en) * 1984-04-28 1988-04-19 Kanegafuchi Kagaku Kogyo Kabushiki Kaisha Method and apparatus for aseptic filtration
WO1990011821A1 (en) * 1989-04-11 1990-10-18 Allied-Signal Inc. Process for the preparation of chlorine-resistant polyester semipermeable membranes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3962158A (en) Hydrophilic polymer membranes of polyvinyl alcohol and chitosan
US5039420A (en) Hydrophilic semipermeable membranes based on copolymers of acrylonitrile and hydroxyalkyl esters of (meth) acrylic acid
AU629010B2 (en) Polyvinylidene fluoride membrane
Oak et al. pH effect on molecular size exclusion of polyacrylonitrile ultrafiltration membranes having carboxylic acid groups
JP2006521926A (ja) 親水性膜及び親水性膜の製造方法
JPS5825764B2 (ja) ポリビニルアルコ−ルケイチユウクウセンイノ セイゾウホウホウ
JPH02135134A (ja) 水・アルコール混合液分離用膜
JP2003532746A (ja) 負電荷を持つ膜
CN110773007B (zh) 一种含黑磷/氧化石墨烯的海藻酸钙水凝胶过滤膜及其制备方法
JPS60500406A (ja) 架橋した多孔質膜
JP2837167B2 (ja) ポリアルデビトで活性化した膜
US4026978A (en) Method of making asymmetric cellulose triacetate membranes
NL8003028A (nl) Membraan voor membraanfiltratie.
US4111810A (en) Desalination reverse osmotic membranes and their preparation
JPH053331B2 (nl)
Chede et al. Fouling control using temperature responsive N‐isopropylacrylamide (NIPAAm) membranes
JPH0451216B2 (nl)
JPS6214903A (ja) 疎水性の微孔性濾過膜を親水化する方法
US3657115A (en) Semipermeable membranes their use and method for preparation wherein the membranes are stretched during the initial gelation period
US3669954A (en) A process for producing semipermeable membranes
JPS58164601A (ja) 水溶性キトサン塩の製造法
DE2730528A1 (de) Verfahren zur herstellung von phenolbestaendigen embranen fuer die revers osmose
DE2441311A1 (de) Verfahren zur herstellung von membranen fuer die umgekehrte osmose
JPS592299B2 (ja) ヒドロゲル
US2650177A (en) Resin purification of sugar solutions

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed