Мембрана, чувствительная к парам воды Советский патент 1993 года по МПК B01D69/00 

Изобретение относится к области мембранной технологии, в частности к реализуемым с помощью мембран процессам гидратации, паропроницаемости и сорбции.

Цель изобретения - повышение чувствительности мембраны на основе композиции поливинилового спирта и добавки к парам воды.

Поставленная цель достигается тем, что мембрана на основе композиции поливинилового спирта и добавки в своем составе в качестве добавки содержит ортофосфорную кислоту при соотношении компонентов, мол.%: ортофосфорная кислота 20-10, поливиниловый спирт 90-98.

П р и м е р ы 1-12 (прототип).

С целью получения мембран на основе композиций поливинилового спирта с пол- иметакриловой кислотой 9 мл 5%-ного раствора поливинилового спирта и 1 мл 5%-ного раствора полиметакриловой кислоты сливают при перемешивании и формуют пленку путем полива на стеклянную поверхность, затем пленку сушат на воздухе и над осушителем. Получают пленки с содержанием компонентов, мас.%: полиметакриловая кислота 10, поливиниловый спирт 90. Для оценки пригодности пленок в качестве чувствительных к парам воды мембран оценивали величину относительного удлинения в

ходе сорбции - -т- % (где ДI И, И и I длина образца после и до сорбции) с помощью катетометра. Измерения проводят при относительной упругости водяного пара 93%.

В табл. 1 представлены результаты, отражающие величину относительного удлинения образцов в зависимости от времени выдержки над парами воды.

П р и м е р 13. Для получения мембран на основе композиции поливинилового спирта и ортофосфорной кислоты 2,2 г 5%- ного раствора ортофосфорной кислоты и 97,8 г 5%-ного раствора поливинилового спирта сливают при перемешивании и получают смесь, при содержании компонентов, мае.%: ортофосфорная кислота 0,11. поливиниловый спирт 4,89, вода остальное. Из полученной смеси формуют пленку путем

ел

с

00 Ю

ON

ел

полива на стеклянную поверхность и сушки на воздухе и над осушителем. Получают пленки с содержанием компонентов, мас.%: ортофосфорная кислота 2,2, поливиниловый спирт 97,8, или в мол.%: ортофосфорная кислота 1, поливиниловый спирт 99.

П р им е р 14. Для получения мембран на основе композиций поливинилового спирта и ортофосфорной кислоты 4,5 г 5%- ного раствора ортофосфорной кислоты и 95,5 г 5%-ного раствора поливинилового спирта сливают при перемешивании и получают смесь при содержании компонентов, мас.%: ортофосфорная кислота 0,22, поливиниловый спирт 4,78, вода остальное. Из полученной смеси формуют пленку путем полива на стеклянную поверхность и сушки на воздухе и над осушителем. Получают пленки с содержанием компонентов, мас.%: ортофосфорная кислота 4,5, поливиниловый спирт 95,5, или в мол.%: ортофосфорная кислота 2, поливиниловый спирт 98,

П р и м е р 15. Для получения мембран на основе композиции поливинилового спирта и ортофосфорной кислоты 10,4 г 5%- ного раствора ортофосфорнрй кислоты и 89,6 г 5%-ного раствора поливинилового спирта сливают при перемешивании и получают смесь при содержании компонентов, мас.%: ортофосфорная кислота 0,52, поливиниловый спирт 4,48, вода остальное. Из полученной смеси формуют пленку путем полива на стеклянную поверхность и сушки на воздухе и над осушителем. Получают пленки с содержанием компонентов, мас.%: ортофоефорная кислота 10,4, поливиниловый спирт 89,6, в мол.%: ортофосфорная кислота 5, поливиниловый спирт 95.

П р и м е р 16, Для получения мембран на основе композиций поливинилового спирта и ортофосфорной кислоты 12,2 г 5%- ного раствора ортофосфорной кислоты и 87,8 г 5%-ного раствора поливинилового спирта сливают при перемешивании и получают смесь при содержании компонентов, мас.%: ортофосфорная кислота 0,61,

поливиниловый спирт 4,39, вода остальное. Из полученной смеси формуют пленку путем полива на стеклянную поверхность и сушки на воздухе и над осушителем. Получают пленки с содержанием компонентов, мас,%: ортофосфорная кислота 12,2. поливиниловый спирт 87,8, в мол.%: ортофосфорная кислота 7, поливиниловый спирт 93. Пример 17. Для получения мембран

на основе композиций поливинилового спирта и ортофосфорной кислоты 18,0т 5%- ного раствора ортофосфорной кислоты и 72,0 г 5%-ного раствора поливинилового спирта сливают при перемешивании и получают смесь при содержании компонентов, мас.%: ортофосфорная кислота 0,9, поливиниловый спирт 3,6, вода остальное. Из полученной смеси формуют пленку путем полива на стеклянную поверхность и сушки

на воздухе и над осушителем. Получают пленки с содержанием компонентов, мас.%: ортофосфорная кислота 18,0; поливиниловый спирт 72, мол.%: ортофосфорная .кислота 10, поливиниловый спирт 90.

в табл. 2 представлены результаты, отражающие величину относительного удлинения пленок в ходе сорбции.

П р и м е р 18. Мембраны с содержанием компонент, мол.%: ортофосфорная кислота

1-10, поливиниловый спирт 90-99 формовали, как в примерах 13-56 с последующей активацией водяным паром при относительной упругости 93% (время активации 24 ч до состояния насыщения мембран) и десорбцйей (осушкой над осушителем в течение 1 сут). В табл. 3 представлены данные, отражающие сорбционную способность мембран в зависимости от времени сорбции. Формула изобретения

Мембрана, чувствительная к парам воды, выполненная из пленки на основе поливинилового спирта и добавки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности мембраны, она содержит в качестве добавки 2-20 мол.% ортофосфорной кислоты.

. Таблица

Использование: мембранная технология, в процессах гидратации, паропроница- емоети и сорбции. Сущность изобретения: мембрана выполнена з виде пленки из поливинилового спирта, содержащей 2- 10 мол.% ортофосфорной кислоты. 3 табл.

Кинетика сорбции паров воды пленочными материалами на основе композиции поливинилового спирта и полиметакриловой кислоты при 93%-ной относительной упругости водяно- 4 го пара, оцениваемая по величине относительного удлинения (примеры 1-12)

Табл ица 2

Кинетика сорбции паров воды пленочными материалами на основе поливинилового спирта и ортофосфорной кислоты при 93%-ной относительной упругости водяного пара по величине относительного удлинения,% (примеры 13-56)

Кинетика сорбции паров воды пленочными материалами на основе поливинилового спирта и ортофосфорной кислоты при 93%-ной относительной упругости водяного пара по величине относительного удлинения. Пленки предварительно подвергали активации водяным паром в стадии сорбция-десорбция (осушка над осушителем, относительная упругость пара

при сорбции - 93% (примеры 57-100)

Таблица 3