El método de inversión de fase de precipitación por inmersión es una técnica ampliamente utilizada en la producción de membranas de microfiltración. El método básicamente usa una solución de polímero, la vierte sobre un material de soporte y luego la sumerge en un baño sin solvente para inducir la separación de fases, lo que da como resultado una estructura de membrana porosa. El proceso es adecuado para varios tipos de membranas de filtración microporosas, que incluyen polisulfona (PS), politetrafluoroetileno (PTFE), polietersulfona (PES), fluoruro de polivinilideno (PVDF), poliacrilonitrilo (PAN), etc. Materiales poliméricos.
El proceso de inversión de fase de precipitación por inmersión.
1. Preparación de la solución de polímero, disolviendo un polímero adecuado en un solvente para producir una solución de polímero homogénea, la elección del polímero y el solvente es fundamental ya que afecta las propiedades finales de la membrana, incluido el tamaño de los poros, la porosidad, la resistencia mecánica y la resistencia química.
2. Solución de colada, utilizando un cuchillo de colada o un raspador para colar la solución de polímero sobre un material de soporte, generalmente una tela no tejida o una placa de vidrio, el grosor de la película fundida se puede ajustar para controlar el grosor de la película final.
3. Método de precipitación por inmersión, la película de fundición se sumerge inmediatamente en un baño de coagulación que contiene un no solvente, generalmente agua o una mezcla de agua y otros solventes, el no solvente induce la separación de fases, lo que resulta en la formación de poros en el 1 matriz de polímero, solvente y no solvente El intercambio de solvente hace que el polímero se solidifique y forme una estructura de membrana porosa.
4. Lave y seque, lave con agua u otros solventes después de la formación de la película para eliminar los solventes residuales. Luego, la película se seca a temperatura ambiente o elevada para eliminar cualquier solvente residual y no solvente.
¿Cuáles son las ventajas del proceso de inversión de fase de precipitación sumergida?
1. Versatilidad, el método de inversión de la fase de precipitación por inmersión puede producir membranas con varios tamaños de poro y porosidad, según el polímero específico, el sistema solvente y no solvente utilizado.
2. Escalabilidad, el proceso se puede escalar fácilmente para la producción industrial, lo que lo convierte en una opción popular para los fabricantes de membranas.
3. Controlar las propiedades de la película. Ajustando las condiciones de fundición, la composición de la solución de polímero y la composición del baño de coagulación, las propiedades de la película final se pueden ajustar según la aplicación específica.
¿Cuáles son las desventajas del proceso de inversión de fase de precipitación por inmersión?
1. Cuestiones ambientales, el uso de solventes orgánicos en este proceso traerá riesgos ambientales y de salud. Se requiere el manejo y eliminación adecuados de estos solventes para mitigar estos riesgos.
2. Control limitado sobre la estructura de los poros Aunque este método permite cierto control sobre las propiedades de la membrana, puede ser un desafío lograr una distribución y un tamaño de poro uniformes.
3. Compatibilidad polímero-disolvente, la elección de polímeros y disolventes se limita a aquellos polímeros y disolventes que son compatibles entre sí. Es posible que algunos polímeros solo sean solubles en una cantidad limitada de solventes, lo que limita los tipos de membranas que se pueden producir con este método.
Qué tipos de membranas son adecuadas para el proceso de inversión de fase de precipitación por inmersión
El método de inversión de fase de impregnación-precipitación es adecuado para la producción de varios tipos de membranas de filtración microporosas, que incluyen:
1. Membranas de ultrafiltración (UF), estas membranas tienen un tamaño de poro que oscila entre 10 y 100 nm y se utilizan para separar macromoléculas, coloides y partículas en suspensión.
2. Membranas de microfiltración (MF), estas membranas tienen un tamaño de poro que oscila entre 0,1 y 10 µm y se utilizan para separar bacterias, virus y sólidos en suspensión de líquidos.
3. Membranas de separación de gases, estas membranas se pueden utilizar en aplicaciones de separación de gases, como la separación de aire y la purificación de gas natural.
El método de inversión de la fase de precipitación por inmersión es una técnica de producción de membranas de microfiltración versátil y ampliamente utilizada que permite el control de las propiedades y la escalabilidad de la membrana. Sin embargo, este proceso tiene varias desventajas, incluidas las preocupaciones ambientales y las limitaciones en la compatibilidad polímero-disolvente.
Citación
1.Sun, Y., Wang, Q.,Liu, J., Liu, Y., Li, Z. (2013). Preparation of polystyrene/PMMA core-shellnanoparticles using the submerged precipitation phase inversion method. Journalof Polymer Research , 20(7), 1-8. doi: 10.1007/s10965-013-0171-1
2. Yang, Y., Zhang,Y., Chen, Y., Zhao, D., Li, J., Zhang, X. (2016). Preparation andcharacterization of poly(ε-caprolactone)-poly(ethylene glycol)-poly(ε-caprolactone) nanoparticles for drug delivery. Journal ofNanomaterials, 2016, 1-10. doi: 10.1155/2016/9564567
3.Wang, M., Li, Y.,Yang, Y., Li, J., Zhang, X. (2019). Preparation and characterization ofpoly(ε-caprolactone)-polyethylene glycol-poly(ε-caprolactone) nanoparticlesloaded with docetaxel. Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition, 30(5),317-332. doi: 10.1080/09205063.2019.1582474
El proceso de inversión de fase de precipitación por inmersión.
¿Cuáles son las ventajas del proceso de inversión de fase de precipitación sumergida?
Qué tipos de membranas son adecuadas para el proceso de inversión de fase de precipitación por inmersión