ПОЛУПРОНИЦАЕМАЯ ПОРИСТАЯ МЕМБРАНА Российский патент 1997 года по МПК B01D71/50 

Изобретение относится к пористым полупроницаемым мембранам, которые могут быть использованы в области разделения, концентрирования биологических сред в пищевой, фармацевтической промышленности и других отраслях народного хозяйства.

Известны полупроницаемые пористые мембраны на основе поликарбоната "Oltilon" без подложки, работающие в области рН 8-10 и имеющие невысокие функциональные характеристики [1] мембраны Нуклепор также с невысокими функциональными характеристиками [2] Мембраны, описанные этими источниками, имеют низкую устойчивость в агрессивных средах.

Известны газоразделительные мембраны на основе тетрагалогенбисфенола с различными показателями по проницаемости газов и факторами разделения, в основном разделяющие смеси газов O₂ и N₂ [3-5] В патенте [6] есть информация о поликарбонатных композициях с улучшенными мембранными свойствами относительно водяного пара. Существующая мембрана на основе поли-4,4-дифенилсульфонтерефталата и волокнистой пористой подложки [7] и работающая в молочной и пищевой промышленностях, имеет невысокие функциональные показатели и недостаточную устойчивость в агрессивных средах (табл.2).

Наиболее близкой изобретению является мембрана, полученная на основе поликарбоната марки "Дифлон" "Альбопор-300". Мембрана состоит из рабочего слоя полимера и волокнистой подложки на основе полиэтилентерефталатного волокна [8]
Недостатком этой мембраны являются ее невысокие функциональные характеристики и небольшая устойчивость в агрессивных средах.

Целью изобретения является придание полупроницаемой пористой мембране улучшенных функциональных характеристик и повышенной устойчивости в агрессивных средах.

Поставленная цель достигается тем, что рабочий слой проницаемой мембраны выполнен из модифицированного поликарбоната на основе тетраметилфенилолпропана с молекулярной массой 75000-200000, имеющего структурную формулу звена макромолекулы

Модифицированный поликарбонат на основе тетраметилдифенилолпропана получают фосгенированием суспензии бисфенола в метиленхлориде в присутствии гидроксида Na с последующей межфазной поликонденсацией полученного олигомера в присутствии третичного амина или солей третичного амина, гидроксида Na. Фосгенирование ведут при мольном соотношении бисфенола, фосгена и гидроксида Na 1:1,03-1,09:2,15-2,25 соответственно.

Полупроницаемая пористая мембрана состоит из рабочего слоя на основе модифицированного поликарбоната и волокнистой пористой подложки при соотношении массы рабочего слоя мембраны к массе пористого слоя 1:1,2-1,4. Мембрану получают нанесением формовочного раствора поликарбоната на основе тетраметилдифенилолпропана в амидном растворителе на пористую подложку, погружением подложки с раствором в воду, отмывкой полученной мембраны, пластификацией ее и сушкой. В качестве подложки могут использоваться бумажное полотно на основе полиэтилентерефталата (ТУ ОП 13-02-787-30-01-89), нетканый материал (НТМ) на основе полипропилена или тканый материал на основе полиэтилентерефталата.

Пример 1 (сравнительный). Полупроницаемая мембрана "Альбопор-300", имеющая рабочий слой из поликарбоната и подложки из полиэтилентерефталатного волокна, обладает следующими функциональными показателями:
Проницаемость по обезжиренному молоку, л/м²•ч 21,0
Содержание в фильтрате сухих веществ, 4,30
Пример 2. 13,0 мас.ч. поликарбоната на основе тетраметилдифенилолпропана (ТМД) растворяют в 87,0 мас.ч. диметилацетамида. Полученный раствор перемешивают при комнатной температуре. Полученную полимерную композицию фильтруют, затем обезвоздушивают. Для получения мембраны в машину формования заправляют ленту подложки. Полимерную композицию наносят с помощью фильеры на поверхность подложки, выдерживают на воздухе, после чего погружают в ванную с водой. После коагуляции в осадительной ванне мембрану на подложке отмывают обессоленной водой. Мембрану пластифицируют в инклюдирующем растворе, содержащем 20% глицерина и 0,3% поверхностно-активного вещества в обессоленной воде, и сушат при температуре 50^oC.

Полученная мембрана из поликарбоната на основе ТМД имеет следующие функциональные показатели:
Проницаемость по обезжиренному молоку, л/м²•ч 30,0
Содержание в фильтрате сухих веществ, 4,28
Проницаемость по дистиллированной воде при Р 1 атм, л/м²•ч - 400
Селективность по гемоглобину м.м. 64500, 99,5
В табл. 1 (примеры 2-10) приведена зависимость показателей мембран от состава формовочного раствора.

Устойчивость мембран из поликарбоната на основе ТМД по сравнению с мембраной "Альбопор-300" на основе поликарбоната Дифлон в агрессивных средах представлена в табл.2.

Испытания проводились после 24-часовой обработки в агрессивной среде (КОН и HNO₃ различной концентрации).

Использование: разделение и концентрирование биологических сред в пищевой, фармацевтической и других отраслях народного хозяйства. Сущность изобретения: полупроницаемая пористая мембрана содержит в качестве рабочего слоя модифицированный поликарбонат на основе тетраметилдифенилолпропана с молекулярной массой 75000-200000. Подложкой служат тканые, нетканые или бумажные синтетические материалы. 1 з. п. ф-лы, 2 табл.

1. Полупроницаемая пористая мембрана, состоящая из рабочего слоя на основе поликарбоната и волокнистой пористой подложки, отличающаяся тем, что в качестве рабочего слоя она содержит модифицированный поликарбонат на основе тетраметилдифенилолпропана с мол. м. 75000 200000, имеющий структурную формулу звена макромолекулы

2. Полупроницаемая пористая мембрана по п.1, отличающаяся тем, что в качестве подложки она содержит бумажное полотно на основе полиэтилентерефталата, нетканый материал на основе полипропилена или тканый материал на основе полиэтилентерефталата.