La méthode d'inversion de phase par précipitation par immersion est une technique largement utilisée dans la production de membranes de microfiltration. La méthode utilise essentiellement une solution de polymère, la coule sur un matériau de support, puis l'immerge dans un bain sans solvant pour induire une séparation de phases, ce qui donne une structure de membrane poreuse. Le procédé convient à différents types de membranes de filtration microporeuses, notamment le polysulfone (PS), le polytétrafluoroéthylène (PTFE), le polyéthersulfone (PES), le fluorure de polyvinylidène (PVDF), le polyacrylonitrile (PAN), etc. Matériaux polymères.
Le processus d'inversion de phase de précipitation par immersion
1. Préparation de la solution de polymère, dissolution d'un polymère approprié dans un solvant pour produire une solution de polymère homogène, le choix du polymère et du solvant est critique car il affecte les propriétés finales de la membrane, y compris la taille des pores, la porosité, la résistance mécanique et la résistance chimique.
2. Solution de coulée, à l'aide d'un couteau de coulée ou d'un grattoir pour couler la solution de polymère sur un matériau de support, généralement un tissu non tissé ou une plaque de verre, l'épaisseur du film coulé peut être ajustée pour contrôler l'épaisseur du film final.
3. Méthode de précipitation par immersion, le film coulé est immédiatement immergé dans un bain de coagulation contenant un non-solvant, généralement de l'eau ou un mélange d'eau et d'autres solvants, le non-solvant induit une séparation de phase, entraînant la formation de pores dans le 1 matrice polymère, solvant et non-solvant L'échange de solvant entraîne la solidification du polymère et la formation d'une structure membranaire poreuse.
4. Laver et sécher, laver avec de l'eau ou d'autres solvants après la formation du film pour éliminer les solvants résiduels. Le film est ensuite séché à température ambiante ou élevée pour éliminer tout solvant et non-solvant résiduel.
Quels sont les avantages du procédé d'inversion de phase des précipitations immergées ?
1. Polyvalence, la méthode d'inversion de phase de précipitation par immersion peut produire des membranes avec différentes tailles de pores et porosités, en fonction du système spécifique de polymère, de solvant et de non-solvant utilisé.
2. Évolutivité, le processus peut être facilement mis à l'échelle pour la production industrielle, ce qui en fait un choix populaire pour les fabricants de membranes.
3. Contrôlez les propriétés du film. En ajustant les conditions de coulée, la composition de la solution de polymère et la composition du bain de coagulation, les propriétés du film final peuvent être ajustées en fonction de l'application spécifique.
Quels sont les inconvénients du procédé d'inversion de phase par précipitation par immersion
1. Problèmes environnementaux, l'utilisation de solvants organiques dans ce processus entraînera des risques pour l'environnement et la santé. Une manipulation et une élimination appropriées de ces solvants sont nécessaires pour atténuer ces risques.
2. Contrôle limité sur la structure des pores Bien que cette méthode permette un certain contrôle sur les propriétés de la membrane, il peut être difficile d'obtenir une taille et une distribution uniformes des pores.
3. Compatibilité polymère-solvant, le choix des polymères et des solvants est limité aux polymères et solvants compatibles entre eux. Certains polymères peuvent n'être solubles que dans un nombre limité de solvants, ce qui limite les types de membranes pouvant être produites par cette méthode.
Quels types de membranes conviennent au processus d'inversion de phase de précipitation par immersion
Le procédé d'inversion de phase imprégnation-précipitation est adapté à la réalisation de différents types de membranes de filtration microporeuses, notamment :
1. Membranes d'ultrafiltration (UF), ces membranes ont une taille de pores allant de 10 à 100 nm et sont utilisées pour séparer les macromolécules, les colloïdes et les particules en suspension.
2. Membranes de microfiltration (MF), ces membranes ont une taille de pores allant de 0,1 à 10 µm et sont utilisées pour séparer les bactéries, les virus et les solides en suspension des liquides.
3. Membranes de séparation de gaz, ces membranes peuvent être utilisées dans des applications de séparation de gaz telles que la séparation de l'air et la purification du gaz naturel.
La méthode d'inversion de phase de précipitation par immersion est une technique de production de membrane de microfiltration polyvalente et largement utilisée qui permet de contrôler les propriétés et l'évolutivité de la membrane. Cependant, ce procédé présente plusieurs inconvénients, notamment des préoccupations environnementales et des limitations de la compatibilité polymère-solvant.
Citation
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
Le processus d'inversion de phase de précipitation par immersion
Quels sont les avantages du procédé d'inversion de phase des précipitations immergées ?
Quels types de membranes conviennent au processus d'inversion de phase de précipitation par immersion