Испарение растворителя, метод формования мембран

При получении мембран методом сухого формования возможны два варианта протекания процесса без распада исходного раствора на фазы и с распадом раствора на две фазы, из которых одна представляет собой полимерный каркас, импрегнирован-ный смесью растворителя с нерастворителем, а другая— смесь растворителя и нерастворителя, в которой растворено небольшое количество полимера, главным образом, его низкомолекулярные фракции. На рис. 3.2 представлена диаграмма изменения состояния системы при образовании мембраны в процессе испарения растворителя [22]. Из раствора с составом х сх при повышении температуры испаряется растворитель. При некотором составе Хтв, отвечающем температуре текучести Гтек, вязкость системы возрастает на несколько десятичных порядков и система теряет текучесть. Дальнейшее удаление растворителя приводит систему к составу Хс, соответствующему температуре [c.80]

Прежде всего это касается формования тонких пленок полимера на поверхности жидкости [46] с последующим нанесением их на пористые основы. Способ позволяет получать тонкие покрытия вплоть до мономолекулярных слоев [47]. Сущность метода заключается в том, что раствор полимера наносят на поверхность инертной, не смешивающейся с раствором жидкости, имеющей более высокую плотность, чем плотность раствора полимера. В результате растекания раствора на поверхности жидкости и испарения растворителя формуется тонкая пленка. Если под такую пленку подвести пористую подложку и с ее помощью вытянуть пленку, то после удаления инертной жидкости образуется мембрана с очень тонким активным слоем. Процесс нанесения тонких пленок на подложку может быть непрерывным [48]. В этом случае раствор полимера непрерывно стекает на поверхность жидкости по наклонной пластине, а образующаяся пленка вытягивается с поверхности раствора непрерывно движущейся пористой основой. Таким образом можно получать мембраны с толщиной диффузионного слоя от 0,5 до 5 нм. В качестве подложки используют материал с порами размером 50—200 нм. Активный слой можно изготавливать из различных полимеров, например полиакрилонитрила, полибутадиена, полисахаридов, галондпроизводных, силиконовых каучуков и др. [c.155]

Значительно чаще применяют формование мембран коагуляционным методом, описанным Лоэбом и Сурираяном для получения полупроницаемых мембран из ацетатов целлюлозы [52]. Этот метод заключается в следующем. Раствор, приготовленный из ацетата целлюлозы, летучего растворителя (например, ацетона) и порообразователя (формамида), поливается тонким слоем на стеклянную пластину, подсушивается в течение нескольких минут и затем погружается в холодную воду, где выдерживается до отделения пленки от подложки. За это время происходит практически полное формование мембраны. В начальной стадии формования ацетон быстро испаряется с поверхности отлитой пленки и на ней образуется гелеобразный слой, препятствующий испарению растворителя с более глубоких слоев раствора полимера. Таким образом, в момент погружения в воду, являющуюся коагулянтом для данного раствора, система представляет собой желированную оболочку, внутри которой находится раствор. В момент соприкосновения с водой гель затвердевает, сохраняя очень тонкую структуру пор поверхностного слоя. Раствор полимера, находящийся внутри оболочки, коагулирует медленнее, так как диффузия воды сквозь поверхностный слой затруднена. При этом водой вымывается как растворитель, так и порообразователь. [c.31]

Пористые мембраны для фильтрации обычно получают методом отливки в процессе, который Кестинг [125] назвал фазоинверсным. Этот процесс начинают с того, что полимер (например, нитрат целлюлозы) диспергируют в подходящем растворителе и получают таким образом коллоидную систему, называемую золем. Затем добавляют в смесь другое вещество, известное как порообразователь Оно должно обладать высокой температурой кипения и не должно растворять полимер. Раствор вытягивают в тонкую пленку на стеклянной поверх-н ооти и дают растворителю испаряться при тщательно контролируемых условиях. В начальный период испарения растворителя концентрация порообразователя растет до тех пор, пока он не начнет оказывать влияние на растворимость полимера. В этой точке первоначально гомогенный золь превращается в гель (рис. 3.2), и в соответствующий момент времени полученную пленку переносят в закалочный раствор (обычно в воду) для того, чтобы извлечь оставшиеся порообразователь и растворитель при этом гель, теперь уже — мембрана, стабилизируется. В другом методе растворителю и порообразователю дают возможность испариться из геля полностью в так называемом процессе сухого формования. Образовавшаяся при этом мембрана имеет коллоидную структуру с высокой степенью открытости. Поскольку как состав отливочного раствора, так и условия образования мембраны могут изменяться в широких пределах и мы можем управлять структурой геля, фазоинверсный процесс оказывается чрезвычайно гибким для производства полупроницаемых мембран. [c.50]

Мембраны различных марок получают методом сухого формования, т. е. путем испарения летучих растворителей из растворов, образующих жидкие нитп или пленки. Получение мембран этим способом имеет ряд общих закономерностей с процессом формования основы кинофотолленок и магнитных лент. Научные основы и технология изготовления кинофотопленок разработаны достаточно подробно, что нашло отражение в ряде фундаментальных монографий [19—21]. [c.80]

Технология розлива, размазывания и экструзии полимерных растворов и расплавов является хорошо известным способом получения пленок и волокон различного назначения. Все технологические особенности и отличия связаны с необходимостью получения пленок и волокон с конечной селективностью и большой скоростью проникания растворителя через них. Внутри этих способов изготовления полупроницаемых мембран различаются три метода их формования сухой, мокрый и сухомокрый. Сухое формование мембран заключается в испарении в воздух или специально подобранную атмосферу растворителя в результате получают плотные гомогенные мембраны. Гетерогенные мембраны, обладающие плотным слоем, расположенным на рыхлом пористом слое, получаются при сухомокром формовании. При этом методе изготовления мембран сперва происходит испарение части растворителя из тонкого слоя раствора в атмосферу (предформование), а за- [c.15]