Композиция для получения анизотропных полупроницаемых мембран

Союз Советсиид Социалистичесиик РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ п 789538(22) Заявлено 31.07. 78 (21) 2667410/23"05с присоединением заявки Йо(51) М. Кл.3С 08( 1/12 С 08 7 5/22 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(54) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АНИЗОТРОПНЫХ ПОЛУПРОНИЦАЕМЫХ МЕМБРАН Изобретение относится к химической. промышленности, н частности к композициям пригодным для получения анизотропных полупроницаемых мембран,Известна композиция для получения 5 мембран, н которой в качестве полимерного компонента используют модифицированную ацетилцеллюлозу. В результате модификации происходит перераспределение перничных и вторичных О гидроксильных групп, что несколько повышает устойчивость против усадки и снижает скорость гидролиза. Композиция состоит иэ 25 вес.ч, полимерного компонента, выбранного иэ групп 1 модифицированных, сложных моно-или смешанных эфиров целлюлозы - ацетата, ацетопропионата, пропионата, ацетобутирата, ацетовалериата и ацетобенэоата, 45 вес.ч. растворителя ацетон, 30 вес,ч. добавки - Форм" амида. Причем ацетат целлюлозы предлагается как лучший полимерный компонент. Поэтому во всех приведенных примерах полимерным компонентом яв ляется ацетилцеллюлоза. Укаэанная композиция способствует получению мембран, обладающих высокй производительностью - 1200 л/м сут. и солеэадержанием 97,5 1) 30 Однако недостатком йэвестной композиции является то, что она не обеспечивает мембране устойчивость при изменении рН среды нне пределов 4,2-7.Цель изобретения - получение мембран, устойчивых н щелочной и кислой средах и при повышенной температуре. Для достижения данной цели предлагается композиция. на основе полимера, растворителя и целевых добанок для получения аниэотропных полупроницаежх мембран, которая н качестве полимерного компонента содержит бенэоилацетат или алкилацетат целлюлозы с алкилом С- С 9 и степенью замещения по ацетильнйм группам 1,75-1,9 по алкильным или бенэоильным группам 0,65-0,85 либо смесь этого эфира целлюлозы с ацетатом, целлюлозы н соотношении 0,75:1-4;1 при следующем соотношении компонентов, нес.В:Полимер 17 25Добавки 11-33Растворитель Остальное.Технология получения мембран состоит н том, что готовят композицию дляполучения полупроницаемых мамран смешением 8,5-15 г полимерного компои.Р. С. Алимарданон и А. А. Саркисян-( ЛЫОрдена Трудового Красного Знамени инститУт нефтахимичедких (процессов им. акад. Ю.Г. Мамедалиена АН Азербайджанской"С 6 Р,1нента, которыми являются смешанные эфиры целлюлозы, выбранные иэ группы ацетоалкилатов С- С 9 и ацетобензоата со степенью замещения по ацетильным группам 1,75-1,9,по алкильным и бензольным группам 0,65-0,85 либо смесь их с ацетатом целлюлозы со степенью замещения по ацетильным группам 2,4, взятых в соотношении 0,75:1-4:1 с 23-39,5 г растворителя, в частности ацетона и 5,5-16,5 г органических (формамид) или неорганических (перехлорат магния, вода) добавок. В результате смешения указанных компонентов при комнатной температуре получают однородную, прозрачную, вязкую композицию состава: полимерный ком понент 17-25, добавки 11-33, растворитель - остальное, устойчивую при хранении, как к расслоению, так . и к застудневанию и пригодную для отливки мембраны методом мокрого фор- щ мования. Эти мембраны обладают устойчивостью к воздействию щелочных и кислотных сред и повышенной температуре.П р и м е р 1. Предлагаемая композиция имеет следующий состав,Ъ: полимерный компонент 21, растворитель 46 и добавка 33. Для получения указан ной композиции бензоилацетилцеллюлозу со степенью замещения по ацетильным группам 1,8 и бензоильным 0,7 в ко личестве 10,5 г растворяют в 23 г ацетона и в 16,5 г формамида до получения однородного гомогенного раствора. Полученную композицию используют для получения мембраны, Мембрану 35 испытывают в мономодульной ячейке обратного осмоса в гиперфильтрации 0,5 раствора натрий хлор в воде при давлении 60 атм. При рН фильтруемой воды 6,7 и температуре 21 С содержа ние составлят 92 при скорости потока 200 л/м сут. При рН равной 6,7 и температуре 90 ОС солезадержание 90 при скорости потока 220 л/максут. Образец такой мембраны после 10-дневного хранения в буферном растворе с рН 2 и при последующей гиперфильтрации прежнего раствора при комнатной температуре показывает солезадержание 88 при потоке 225 л/исут.а после 10 дней в буферном растворе с рН 9 показывает 92 при скорости потока 180 л/м сут.П р и м е р 2. Композиция имеет следующий состав,Ъ: полимерный компонент - 21, растворитель 68, добавки 11. Для получения этой композиции бензоилацетилцеллюлоза со степенью замещения по ацетильным группам 1,9 и бенэоильным группам 0,65 в количест ве 10,5 г растворяют в 34 г. раствори 40 теля, представляющего собой смесь 14 г диоксана и 20 г ацетона. В раствор добавляют 0,5 г перхлората магния и 5 г воды. Смесь перемешивают до образования однородной гомогенной мас сы. Композицию используют для приготонлення мембраны. Испытание мембраны проводят согласцо примеру 1, При рН фильтруемой среды 6-7 при комнатной температуре солеэадержание - 95 при скорости потока 240 л/м сут. При 90 оС солеэадержание -92, скорость потока 260 л/м сут. Образец этой же мембраны после 10-дневного хранения при рН 3 показывает солезадержание 89 при потоке 264 л/м 2 сут, а после хранения при рН 9 солеэадержание 90 при скорости потока 223 л/максут.П р и м е р 3. Получаемая композиция имеет следующий состав, ; полимерный компонент 21, раствори- тель 46, добавка 33. Для получения этой композиции используют смесь полимеров, представляющих собой ацетилцеллюлоэу со степенью замещения по ацетильным группам 2,4 и ацетопропилат целлюлозы со степенью замещения по ацетильным группам 1,85 и пропильным группам 0,65 взятые в соотношении 1:0,75 в колйчестне 10,5 г, которую растворяют в 23 г ацетона и 16,5 г формамида. Смесь перемешивают до получения однородной массы и используют для приготовления мембраны. Мембрану испытывают согласно примеру 1. При нормальном рН и комнатной температуре солезадержание составляет 90 Ъ при потоке 432 л/м сут. При 90 оС солезадержание -88 при потоке 440 л/максут., а после хранения при рН 9 солеэадержание составляет 86 Ъ при потоке 420 л/м сут.П р и м е р 4. Предлагаемая композиция имеет следующий состав,Ъ: полимерный компонент 21, раствори- тель 46, добавка.33. Указанную композицию получают смешением смеси полимеров, представляющих собой ацетилцеллюлозу со степенью замещения по ацетильным группам 2,4 и ацетобутилат целлюлозы со степенью замещения по ацетильным группам 1,8 и бутильным 0,7 взятые в соотношении 1:1,5 в количестве 10,5 г с 23 г ацетона и 16,5 г формамида. Указанную композицию используют для приготовления мембраны, которую испытывают согласно примеру 1. При нор,мальной рН и комнатной температуре солезадержание составляет 87 при потоке 418 л/м сут. При 90 фС солезадержание 86 при потоке 430 л/м сутПосле 10-дневного хранения при рН 2 солезадержание - 85 при потоке 410 л/м;сут, а йосле хранения при рН 9 солеэадержание 83 при потоке ,408 л/м сут. П р и м е р 5. Предложенная композиция имеет следующий состав, : полимерный компонент 21, раствори- тель 46, добавка 33. Для приготовления этой композиции ацетонанилат цел789538 10 15 21 25 ЗО 35 Формула изобретения 40 45 50 55 60 ВНИИПИ Заказ 8993/27 Тираж 549 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 люлозы со степенью замещения по аце тильным группам 0,85 в количестве 10,5 г растворяют 23 г ацетона и 16,5 г формамида. После получения однородной массы смесь используют для получения мембраны. При нормальной рН и комнатной температуре соле- задержание составляет 96 при потоке 332 л/м сут, При 90 С солеэадержание 95 при потоке 300 л/м сут. После 10-дневного хранения при рН 3 солеэадержание 95 при потоке 320 л/м сут а после хранения при рН 9 соезадержание 94 при потоке 315 л/м сут.П р и м е р 6. Предлагаемая композиция имеет следующий состав,%:полимерный компонент 21, раствори- тель 68 и добавка 11. Для получениякомпозиции ацетонилат целлюлозы со степенью замещения по ацетильнымгруппам 1,7 и по нонильным группам 0,7 в количестве 10,5 г растворяют в 34 г ацетона с добавлением 0,5 г перхлората магния и 5 г воды. Композицию используют для приготовления мембраны. Испытание ее проводят согласно примеру 1. При нормальной рН и комнатной температуре солезадержание -97 при потоке 300 л/максут. При 90 С солезадержание -95 при потоке 280 л/м сут. После 10-дневного хранения при рН 2 солезадержание -93 при потоке 273 л/максут.П р и м е р 7. Предлагаемая композиция имеет следующий состав,%: полимерный компонент 25, растворитель 50 и добавка 25. Композицию готовят следующим образом: смесь полимеров представляющих собой ацетилцеллюлозу со степенью замещения по ацетильным группам 2,4 и ацетонинилат целлюлозы со степенью замещения по ацетильным группам 1,9 и нонильным группам 0,8 взятым в соотношении 1;4 в количестве 15 г, растворяют в 30 г ацетона и 15 г формамида. Полученную композицию используют для получения мембраны. Мембрану испытывают согласно примеру 1, При .комнатной температуре и нормальной рН уолезадержание 97 при потоке 300 л/м сут. При 90 С соуезаО держаниепри потоке 280 л/м сут, После 10-дневного хранения при рН 2 солезадржание - 94 при потоке 290 л/м сут, а при рН 9 солеуадержание - 93 при потоке 273 л/м сутП р и,м е р 8. Композиция имеет следующий состав,Ъ: полимерный компонент 17, растворитель 72 и добавка 11. Для получения укаэанной композиции смесь полимеров, представляющих собой ацетононилат целлюлозы со степенью замещения по ацетильным группам 1,7 и нонильным группам 0,7 и ,ацетилцеллюлоза со степенью замещения по ацетильным группам 2,4 , взятые в соотношении 2,4:1, в количестве 8,5 г растворяют в 22 г ацетонаи 14 г диоксана, В раствор добавляют 0,5 г перхлората магния и 5 г воды,Смесь используют для приготовлениямембраны, которую испытывают согласно примеру 1. При нормальной рН икомнатной температуре Чолеэадержание95 при потоке 338 л/максут. При 90 ОСсолезадержание 93 при потоке 350 л/мсут. После 10-дневного хранения прирН 2 солезадержание - 93 при потоке365 л/м сут, а при рНсолеэадержание -91 при потоке 340 л/м%ут.Из примеров 1-8 видно, что предлагаемая композиция состава: полимерный компонент 17-25, в качестве когорого используют смешанные эфирыцеллюлозы со степенью замещения поацетильным группам 1,7-1,9 и другимэфирным группам 0,65-0,85 либо смесьих с ацетатом целлюлозы со степеньюзамещения по ацетильным группам 2,4Растворитель 46-72 и добавки 11-33Позволяет получать анизотропные полупроницаете мембраны, устойчивые кизменению рН среды в пределах 2-10и повышенной температуре до 90 С,ЮЭти свойства обеспечивают наличиепростых эфирных (оксиалкильных) группв полимерном компоненте, применяемомв композиции. Применение таких композиций позволяет получать мембраны,устойчиво работающие в системе обратноосмотической очистки производственных сточных вод с непостояннымзначением рН беэ доводки ее до нейтрального и безохлаждения,Композиция для получения анизотропных полупроницаемых мембран, содержащая полимер, растворитель и целевые добавки, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью получения мембран, устойчивых в щелочной и кислой средах и при повышенной тбмпературе, композиция содержит в качестве полимера бензоилацетат или алкилацетат целлюлозы с алкилом С- С 9 и степенью замещения по ацетильным группам 1,75- 1,9 по алкильным или бензоильным группам 0,65-0,85 либо смесь этого эфира целлюлозы с ацетатом целлюлозы в соотношении 0,75:1-41 при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:Полимер 17-25 Добавки 11-33 Растворитель Остальное,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3560232,кл, 264-41 опублик, 1975 (прототип),