Il metodo dell'inversione di fase della precipitazione per immersione è una tecnica ampiamente utilizzata nella produzione di membrane per microfiltrazione. Il metodo utilizza fondamentalmente una soluzione polimerica, la getta su un materiale di supporto e quindi la immerge in un bagno non solvente per indurre la separazione delle fasi, risultando in una struttura a membrana porosa. Il processo è adatto a vari tipi di membrane filtranti microporose, tra cui polisulfone (PS), politetrafluoroetilene (PTFE), polietersulfone (PES), polivinilidene fluoruro (PVDF), poliacrilonitrile (PAN), ecc. Materiali polimerici.
Il processo di inversione di fase di precipitazione per immersione
1. Preparazione della soluzione polimerica, dissolvendo un polimero adatto in un solvente per produrre una soluzione polimerica omogenea, la scelta del polimero e del solvente è fondamentale in quanto influisce sulle proprietà finali della membrana, tra cui dimensione dei pori, porosità, resistenza meccanica e resistenza chimica.
2. Soluzione di colata, utilizzando un coltello da colata o un raschietto per colare la soluzione polimerica su un materiale di supporto, solitamente un tessuto non tessuto o una lastra di vetro, lo spessore del film fuso può essere regolato per controllare lo spessore del film finale.
3. Metodo di precipitazione per immersione, il film di colata viene immediatamente immerso in un bagno di coagulazione contenente un non solvente, solitamente acqua o una miscela di acqua e altri solventi, il non solvente induce la separazione di fase, con conseguente formazione di pori nel 1 matrice polimerica, solvente e non solvente Lo scambio di solventi provoca la solidificazione del polimero e la formazione di una struttura a membrana porosa.
4. Lavare e asciugare, lavare con acqua o altri solventi dopo la formazione del film per rimuovere i solventi residui. Il film viene quindi essiccato a temperatura ambiente o elevata per rimuovere qualsiasi residuo solvente e non solvente.
Quali sono i vantaggi del processo di inversione di fase della precipitazione sommersa?
1. Versatilità, il metodo di inversione di fase di precipitazione per immersione può produrre membrane con varie dimensioni dei pori e porosità, a seconda dello specifico sistema polimerico, solvente e non solvente utilizzato.
2. Scalabilità, il processo può essere facilmente scalato per la produzione industriale, rendendolo una scelta popolare per i produttori di membrane.
3. Controlla le proprietà del film. Regolando le condizioni di colata, la composizione della soluzione polimerica e la composizione del bagno di coagulazione, è possibile regolare le proprietà del film finale in base all'applicazione specifica.
Quali sono gli svantaggi del processo di inversione di fase di precipitazione per immersione
1. Questioni ambientali, l'uso di solventi organici in questo processo comporterà rischi per l'ambiente e la salute. Per mitigare questi rischi è necessario maneggiare e smaltire correttamente questi solventi.
2. Controllo limitato sulla struttura dei pori Sebbene questo metodo consenta un certo controllo sulle proprietà della membrana, può essere difficile ottenere una dimensione e una distribuzione dei pori uniformi.
3. Compatibilità polimero-solvente, la scelta di polimeri e solventi è limitata a quei polimeri e solventi compatibili tra loro. Alcuni polimeri possono essere solubili solo in un numero limitato di solventi, il che limita i tipi di membrane che possono essere prodotte utilizzando questo metodo.
Quali tipi di membrana sono adatti per il processo di inversione di fase di precipitazione per immersione
Il metodo di inversione di fase di impregnazione-precipitazione è adatto alla produzione di vari tipi di membrane filtranti microporose, tra cui:
1. Membrane per ultrafiltrazione (UF), queste membrane hanno una dimensione dei pori che va da 10 a 100 nm e sono utilizzate per separare macromolecole, colloidi e particelle sospese.
2. Membrane per microfiltrazione (MF), queste membrane hanno una dimensione dei pori che va da 0,1 a 10 µm e sono utilizzate per separare batteri, virus e solidi sospesi dai liquidi.
3. Membrane di separazione del gas, queste membrane possono essere utilizzate in applicazioni di separazione del gas come la separazione dell'aria e la purificazione del gas naturale.
Il metodo di inversione di fase di precipitazione per immersione è una tecnica di produzione di membrane di microfiltrazione versatile e ampiamente utilizzata che consente il controllo delle proprietà e della scalabilità della membrana. Tuttavia, questo processo presenta diversi svantaggi, tra cui preoccupazioni ambientali e limitazioni nella compatibilità polimero-solvente.
Citazione
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
Il processo di inversione di fase di precipitazione per immersione
Quali sono i vantaggi del processo di inversione di fase della precipitazione sommersa?
Quali tipi di membrana sono adatti per il processo di inversione di fase di precipitazione per immersione