Мембрана для обратного осмоса

OllHCAHHE

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАГЕНУУ

CoIo3 Соавтскнх

Соцналнстнмвскнх

Рвслублнк (11) 576015 (6l) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 17.04,71 (21}! 643567/18-24 (23) Приоритет — (32) 17 04.70 (51) М. Кл.

Â01 О 13/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо долам изобретений н открытий (31) 7013999 (43) Опубликовано 05.10.77. бюллетень № 37 (45) Дата опубликования описания!1.08.77 (53) УДК

621,327 (088.8} (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Лун Николас и Янк Ришар (4фанция) Иностранная фирма

"Ажанс Насьональ де Валориэасьон де ля Решерш (АНВАР)" (71) Заявитель

Изобретение относится к полупроиицаемым .мембранам, позволяющим выделить птстую воду из водных растворов веществ с низким молекулярным весом, например иэ хлористого натрия, сахарозы.

Известны мембраны для обратного осмоса, содержащие слой из пленкообразующего материала, например ацетилцеллюлозы 11 f, Щ, Низкие эксплуатационные качества таких мембран обусловлены ограниченным сроком ела бы, вызванным гидролиэом ацетшщеллюлозы и уменьшением со временем коэффициента отталкивания.

Предлагаемая мембрана для обратного осмоса содержит слой пленкообразующего материала и отличается тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств она содержит пористую опору, на которой размещен слой иэ пленкообразующего материала, выполненный с монотонно изменяющейся степенью структурирования от одной поверхности до другой и состоящий из поверхностного слоя и подслоя толщина которого и пористость больше, чем у поверхностного слоя. Поверхность подслоя, соприкасающаяся с опорой, выполнена структурированной. Опора вьпюлнена иэ гидрофильного полимера, а слой н подслой — иэ пленкообразующего полимера с высоким молекулярным весом.

На фиг. 1 и 2 представлены варианты мембраны

5 для обратного осмоса.

Мембрана имеет пористую опору 1 толщиной

100 — 200 мк, подслой 2 и поверхностный слой 3.

Толщина подслоя 2 и его пористость больше, чем те же параметры поверхностного слоя 3.

lO Весь слой, состоящий из поверхностного слоя 3 и подслоя 2, имеет монотонно изменяющуюся степень структурирования.

На фиг. 1 показана мембрана, в которой плотность и степень структурирования подслоя 2 !

1 больше плотности и степени структурирования поверхностного слоя 3; на фиг. 2 — мембрана с обратными соотношениями указанных параметров.

Мембрана для обратного осмоса в паровой фазе может быть получена следующим образом, На микропорнстую опору (например фильтр

"Mill ipore") наносят селективный слой, полученный в результате реакции диизопианата толуилена с поливнниловым спиртом, таким образом, чтобы была в контакте с опорой (фиг. 1) его наиболее

25 плотная поверхность, или таким образом, чтобы

576015

25

35 была в контакте с опорой (фиг, 2) его наименее плотная поверхность.

Поверхность, находящаяся в непосредственном контакте с веществом для образования сетчатой структуры (дииэоцманат толуилена) во время обработки, наиболее плотной поверхности пленки. Степень ее стуктурирования выше, чем у внутренних слоев пленки, получающих лишь молекулы диизоцианата, которые смогли распространиться до них.

Диффузия молекул диизоцианата может осуществляться при постепенно снижающихся концентрациях лишь до толщины пленки, в 1 мк, которая зависит- от условиь обработки; Выше этой предельной толщины поливиниловый спирт не может быть структурированным и растворяется во время термической обработки в горячей воде.

После обработки в горячей воде остается лишь пленка толщиной 1 мк, которая образует селективный слой. Подслой содержит меньше уретаповых групп и больше поливинилового спирта, чем поверхностный слой, находящийся в непосредствен. ном контакте с веществом для образования сетчатой структуры во время обработки для структурирования, поэтому подслой более гидрофилен, чем поверхностный слой.

Разница в структуре между двумя поверхностями пленки была выявлена следующим обрээом.

При увлажнении пленка стремится свернуться, при этом нижняя поверхность соответствует той, Которая подвергалась действию диизоцианата толуилена.

Анализ методом ESCA (вариант модель 11"-1ЕЕ

15) двух поверхностей пленки позволяет определить отношение между 2 и 3 количества атомов азота, закрепленных на поверхности, подвергнутой действию диизоцианата, к количеству атомов азота, закрепленных на противолежащей поверхности, Полученная та образом мембрана позволяет изменять хими ский состав фильтрующего слоя так, чтобы наилучшим образом приспособить его к селективной фильтрапии, срок службы мембраны продлен за счет улучшения химической устойчивости (ацетат целлюлозы медленно гидролиэуется при использовании его в обратном осмосе), а ее устойчивость к действию микроорганизмов повышена.

Формула изобретения

1, Мембрана для обратного осмоса, содержащая слой из пленкообраэующего материала, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью улучшения эксплуата ционных качеств она содержит пористую опору, на которой размещен слой иэ пленкообразующего материала, выполненный с монотонно изменяющейся степенью структурирования or одной поверхности до другой и состоящий иэ поверхностного слоя и подслоя, толщина которого и пористость больше, чем у поверхностного слоя.

2. Мембрана по п.1, о тлича ющаяся тем, что поверхность подслоя, соприкасающаяся с опо. рой, выполнена структурированной, 3. Мембрана по п,1, отличающая ся тем, что опора выполнена из гидрофильного полимера.

4. Мембрана по,п.1, отличающая ся тем, что слой и подслой выполнены из пленкообразующего полимера с высоким молекулярным весом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1, Патент США N 3133132, кл. В 01 0 13/04, 1972.

2. Патент США N 3133137, кл, В 01 0 13 04, 1972.

576015

Фиг. 2

Составитель О. Гудкова

Техред А. Демьянова Корректор А. Власенко

Редактор Л, Утехина

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2733/47 Тираж 947 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открьпий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5