PETが複合膜の支持層として使用できる理由

ポリエチレン テレフタレート (PET) は、その分子構造、材料特性、および性能特性により、複合膜の支持層として広く使用されています。 この分析では、PET がこの用途に適している理由を探ります。

PETフィルム素材の分子構造は何ですか?
1. PET は、エチレングリコール (EG) とテレフタル酸 (TPA) またはそのエステル ジメチルテレフタレート (DMT) の反応によって合成される、ポリエステルファミリーに属する熱可塑性ポリマーです。 PET の分子構造は、交互に並んだエステル基とアリール基で構成されており、これがその強力な機械的特性と化学的安定性に貢献しています。
2. PET の機械的強度、PET の芳香環がポリマー鎖に剛性を与え、高い引張強度と剛性に貢献します。 この機械的強度により、支持層が加工条件に耐え、複合膜の動作中にその完全性を維持できることが保証されます。
3. PET は化学的安定性があり、PET のエステル結合は加水分解などの化学反応に対して比較的安定です。 この化学的安定性は、溶媒、酸、塩基の存在下で膜が劣化や膨潤に耐えられるようにするため、支持層にとって非常に重要です。

PETフィルム素材の特徴は何ですか？
PET には、複合膜の理想的な支持層となるさまざまな材料特性があります。
1. 寸法安定性: PET は寸法安定性に優れています。つまり、温度や湿度などの変化する条件下でも形状やサイズが維持されます。 この特性は、複合膜の性能と完全性を長期間にわたって確実に維持するため、支持層にとって非常に重要です。
2. 熱安定性: PET はガラス転移温度 (Tg) と融解温度 (Tm) が比較的高いため、高温でも機械的特性と寸法安定性を維持できます。 この熱安定性は、高温用途や動作中に膜が温度変動にさらされる場合に不可欠です。
3. 多孔性: PET は多孔質構造にすることができ、これが支持層の重要な特徴です。 多孔性により、支持層を通した透過水の効率的な輸送が可能になり、それによって複合膜内の全体的な物質移動抵抗が最小限に抑えられます。

PETフィルムの性能特性は何ですか?
PET ベースの支持層は、複合膜にいくつかの性能上の利点をもたらします。
1. PET は、ポリアミド、ポリエーテル、ポリウレタンなどのさまざまなフィルム材料と化学的に適合します。 この適合性により、ガス分離、水浄化、エネルギー貯蔵などの特定の用途に合わせた特性を備えた複合膜の開発が可能になります。
2. PET は豊富に存在し、低コストの材料であるため、複合フィルムの大規模生産には魅力的な選択肢となります。 PET を支持層として使用すると、メンブレンの全体コストが削減され、さまざまな用途でより経済的に実行可能になります。
3. PETは環境に優しい素材であり、リサイクル・再利用が可能で環境への負担を軽減します。 この機能は、持続可能性への注目の高まりと膜技術の無駄を最小限に抑える必要性を考慮すると特に重要です。

要約すると、PET の分子構造、材料特性、および性能特性により、PET は複合膜の支持層として優れた選択肢となります。 その機械的強度、化学的安定性、寸法安定性、熱安定性、多孔性、さまざまな膜材料との適合性、低コスト、リサイクル可能性はすべて、この用途での広範な使用に貢献しています。

引用

1.Kim,S. H., & Kim, H. J. (2018). Preparation and characterization ofpoly(ethylene terephthalate) (PET) support membranes for water purification.Journal of Industrial and Engineering Chemistry, 59, 364-372. doi:10.1016/j.jiec.2017.10.048.

2.Zhang,L., Huang, J., & Wang, J. (2019). Fabrication of poly(ethyleneterephthalate)/polymer blend ultrafiltration membranes with improvedperformance. Journal of Membrane Science, 571, 157-165. doi:10.1016/j.memsci.2018.10.054.

3.Zhang,S., Wu, H., & Huang, X. (2019). Fabrication of novel poly(ethyleneterephthalate) (PET) ultrafiltration membranes via a reactive blending method.Journal of Membrane Science, 583, 226-234. doi: 10.1016/j.memsci.2019.03.002.

4.Wang,Q., Liu, Y., & Wang, X. (2020). Fabrication of hydrophilic polyethyleneterephthalate (PET) ultrafiltration membranes via blending with polyvinylpyrrolidone(PVP). Journal of Membrane Science, 602, 117-126. doi:10.1016/j.memsci.2020.04.004.