болонка з полімерної сітки, а потім по дифузійному механізму осадитель заміщає розчинник в товщі мембрани.
На Рис. 7 показана схема отримання плоских композиційних мембран мокрим формуванням. Розчин полімеру (часто називається поливальним розчином) наливається прямо на матеріал підкладки (супорта), наприклад нетканий поліефірний матеріал, причому товщина шару контролюється формувальним ножем. Товщина відлитого шару може змінюватися приблизно від 50 до 500 мкм. Відлита плівка потім занурюється у ванну з нерастворителем, де відбувається обмін між розчинником і нерастворителем і, в кінцевому підсумку, відбувається осадження полімеру. В якості нерастворителем часто використовується вода, але також можуть бути використані й інші нерастворителем.
Малюнок 7 - Отримання плоскою композиційної мембрани мокрим формованием
Некомпозіціонние плоскі мембрани можуть бути отримані з цієї ж методикою з використанням підкладок з низькими адгезійними властивостями до полімеру мембрани (полімерні або металеві плівки), які після коагуляції і відмивання відокремлюються від мембрани.
Таким методом можуть бути отримані мембрани з полівінілацетату (ПВА), полівінілхлориду (ПВХ), поліамідів і деяких інших полімерів. Виходячи з того, яку за властивостями мембрану необхідно отримати, підбираються полімер, пара розчинник-осадитель і умови проведення процесу (концентрація полімеру, температура і т. Д.), Варіюючи ці параметри можна отримувати мембрани як пористі, які потім можуть бути використані в якості підкладки для композиційних мембран, так і непористі, а також асиметричні.
1.3.3 Сухо-мокре формование
Для отримання мембран з яскраво вираженою анізотропією (асиметричністю) використовується метод сухо-мокрого формування, т. е. перед зануренням мембрани в осадительную ванну проводять витримку мембрани в повітряному або який-небудь інший атмосфері. При цьому в поверхневому шарі волокна концентрація полімеру підвищується, і коагуляція в цьому тонкому шарі відбувається швидше, що призводить до утворення великої кількості дрібних пір (див. Рис. 8).
Для отримання полого волокна таким способом використовуються такі ж фільєри, як і для мокрого формування (див. Рис. 9) з подачею осадителя в центральний канал - відбувається утворення односторонньої анізотропії (конічні пори).
Рисунок 8 - Сухо-мокре прядіння полого волокна
Варіюючи умови випаровування (температуру, час, вологість і склад паро-повітряної суміші) і умови осадження (температуру і склад нерастворителем) можна отримати потрібну структуру як селективного шару (завдяки зміні умов випаровування), так і підкладки (зміна умов коагуляції).
Рисунок 9 - Розрізи фильер для формувань (прядіння) полого волокна а) - для прядіння з розплаву і сухого прядіння, б) - для мокрого та сухо-мокрого прядіння
1.3.4 Травлення треків
Найпростіша геометрія пір в мембрані - ансамбль паралельних циліндричних пір однакового розміру (Мал. 10). Така структура може бути отримана з допомогою травлення треків.
Рисунок 10 - Трекова мембрана
За цим методом полімерна плівка (полікарбонатна, поліетілентерефталатовая, лавсановая, ацетатцеллюлозное та ін.) піддається опроміненню важкими іонами високих енергій (Xe, U 235, U 238, Am 241, Cf 252 та ін.) в результаті чого в товщі полімерного матеріалу утворюються дефекти структури однакових розмірів і щільності - треки. Після чого плівка занурюється у ванну з лугом або кислотою (залежно від матеріалу мембрани) і після травлення утворюються циліндричні пори з вузьким розподілом за розмірами. Розмір пор трекових мембран (ядерних фільтрів) від 0,02 до 10 мкм, пористість - близько 10%. Схематично процес повчання трекових мембран показаний на Рис. 11.
Малюнок 11 - Отримання трекових мембран
1.3.5 Спікання порошків
У випадку, коли полімер малорастворим в більшості розчинників (наприклад політетрафторетилен ПТФЕ), і мембрани з нього неможливо отримати фазоінверсіоннимі методами, то формование мембрани виробляється спіканням порошку (гранул) даного полімеру, так що розмір пор залежить в основному від розмірів гранул.
Для отримання досить вузького розподілу пор за розмірами частинки класифікують на ситах так, щоб розмір часток у шарі, з якого формується мембрана, був максимально однаковий, прагнуть також до кулястості частинок. Після формування шару порошку заданої товщини за допомогою спеціального пристрою типу ножа (див. Рис. 12) відбувається спікання в тунельної печі, після чого отримана мембрана піддається подальшій об...
