Метод инверсии фаз иммерсионного осаждения широко используется в производстве мембран для микрофильтрации. В этом методе в основном используется раствор полимера, который наливается на материал-носитель, а затем погружается в ванну с нерастворителем, чтобы вызвать разделение фаз, в результате чего получается пористая структура мембраны. Процесс подходит для различных типов микропористых фильтрационных мембран, включая полисульфон (PS), политетрафторэтилен (PTFE), полиэфирсульфон (PES), поливинилиденфторид (PVDF), полиакрилонитрил (PAN) и т. д. Полимерные материалы.
Процесс инверсии фаз иммерсионного осаждения
1. Приготовление полимерного раствора, растворение подходящего полимера в растворителе для получения однородного полимерного раствора. Выбор полимера и растворителя имеет решающее значение, поскольку он влияет на конечные свойства мембраны, включая размер пор, пористость, механическую прочность и химическую стойкость.
2. Литейный раствор с помощью литейного ножа или скребка для заливки полимерного раствора на опорный материал, обычно нетканый материал или стеклянную пластину, толщину литой пленки можно регулировать, чтобы контролировать толщину конечной пленки.
3. Метод иммерсионного осаждения, отливочная пленка немедленно погружается в коагуляционную ванну, содержащую нерастворитель, обычно воду или смесь воды и других растворителей, нерастворитель вызывает разделение фаз, что приводит к образованию пор в 1 полимерная матрица, растворитель и нерастворитель Замена растворителя приводит к затвердеванию полимера и формированию пористой мембранной структуры.
4. Промойте и высушите, промойте водой или другими растворителями после образования пленки, чтобы удалить остатки растворителей. Затем пленку сушат при температуре окружающей среды или при повышенной температуре для удаления любого остаточного растворителя и нерастворителя.
Каковы преимущества процесса инверсии фаз погруженного осаждения?
1. Универсальность. Метод инверсии фаз методом иммерсионного осаждения позволяет получать мембраны с различными размерами пор и пористостью в зависимости от конкретного полимера, используемой системы растворителя и нерастворителя.
2. Масштабируемость, процесс можно легко масштабировать для промышленного производства, что делает его популярным выбором для производителей мембран.
3. Контролируйте свойства пленки. Регулируя условия литья, состав полимерного раствора и состав коагуляционной ванны, можно регулировать свойства конечной пленки в соответствии с конкретным применением.
Каковы недостатки процесса инверсии фаз иммерсионного осаждения?
1. Экологические проблемы, использование органических растворителей в этом процессе будет сопряжено с риском для окружающей среды и здоровья. Для снижения этих рисков требуется надлежащее обращение с этими растворителями и их утилизация.
2. Ограниченный контроль над структурой пор. Хотя этот метод позволяет в некоторой степени контролировать свойства мембраны, достижение однородного размера и распределения пор может оказаться сложной задачей.
3. Совместимость полимер-растворитель, выбор полимеров и растворителей ограничен теми полимерами и растворителями, которые совместимы друг с другом. Некоторые полимеры могут быть растворимы только в ограниченном количестве растворителей, что ограничивает типы мембран, которые можно производить с использованием этого метода.
Какие типы мембран подходят для процесса инверсии фаз иммерсионного осаждения
Метод инверсии фаз пропитки-осаждения подходит для производства различных типов микропористых фильтрационных мембран, в том числе:
1. Ультрафильтрационные (УФ) мембраны, эти мембраны имеют размер пор от 10 до 100 нм и используются для разделения макромолекул, коллоидов и взвешенных частиц.
2. Мембраны для микрофильтрации (МФ). Эти мембраны имеют размер пор от 0,1 до 10 мкм и используются для отделения бактерий, вирусов и взвешенных твердых частиц от жидкостей.
3. Мембраны для разделения газов. Эти мембраны могут использоваться для разделения газов, таких как разделение воздуха и очистка природного газа.
Метод инверсии фазы иммерсионного осаждения является универсальным и широко используемым методом производства мембран для микрофильтрации, который позволяет контролировать свойства мембраны и масштабируемость. Однако этот процесс имеет несколько недостатков, в том числе экологические проблемы и ограничения совместимости полимера с растворителем.
Цитата
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
Процесс инверсии фаз иммерсионного осаждения
Каковы преимущества процесса инверсии фаз погруженного осаждения?
Какие типы мембран подходят для процесса инверсии фаз иммерсионного осаждения