Нанесение покрытий

Плотные мембраны, в которых транспорт происходит посредством молекулярной диффузии, в основном демонстрируют низкие потоки. Увеличение потоков через эти мембраны может быть достигнуто максимальным уменьшением эффективной толщины мембраны. Это может быть достигнуто приготовлением композиционных мембран. Такие композиционные мембраны состоят из двух различных материалов, причем мембранный материал наносится в виде тонкого слоя на более или менее пористую подложку (рис.24).

  • ----Верхний слой
  • ----Пористая подложка

Нетканый полиэфирный материал

---Дренажный канал пермеата

Рис. 24 - Схема композиционной мембраны

Пористая подложка выполняет функцию дренажа и обеспечивает механическую прочность. Для получения ультратонких слоев на подложке могут быть использованы различные способы: нанесение путем погружения, распыления, межфазной поликонденсации, полимеризацией в плазме и другими.

Нанесение при погружении

Этот прием часто используется для получения композиционных мембран с очень тонким, но плотным поверхностным слоем для процессов обратного осмоса, газоразделения и первапорации. Принцип этой методики показан схематично на рис. 25.

Схема нанесения при погружении

Рис. 25 - Схема нанесения при погружении

В этом случае асимметричные мембраны погружаются в специальный раствор, содержащий полимер, олигомер или мономер, причем концентрация растворенного вещества в растворе очень мала. Затем импрегнированная жидкая мембрана (т.е. пропитанная жидкостью пористая пленка (полипропиленовая, полисульфоновая, политетрафторэтиленовая)) помещается в сушильный шкаф, где растворитель испаряется и образуется слой модифицирующего полимера. В ряде случаев для фиксации нанесенного слоя к пористой подложке производят химическую сшивку. Такая сшивка часто необходима, поскольку нанесенный слой не имеет механической и химической устойчивости или его структура не обеспечивает необходимые разделительные характеристики. Разновидностью этого способа является нанесение покрытий в режиме фильтрации. В этом случае мембрана или мембранный элемент обрабатывается раствором модифицирующего агента (как правило, полимерного) с последующей фиксацией покрытия обработкой сшивающими агентами или у-излучением [6,7].

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >