Free Student HQ / FSHQ / "Штаб-Квартира свободного Студента"

Материалы и структуры мембран фильтрации / пищевая инженерия

Мембраны производятся из различных материалов — металлокерамики, керамики и полимерных материалов. В результате их обработки получаются разнообразные структуры мембран — например, пористые, асимметричные, композитные и т.п. (микрофотографии некоторых из них приведены на рис. 1.

Для производства микрофильтрующих мембран с диаметром отверстий 0,1 мкм и более используются спеченные частицы металлов, окисей металлов, керамики и полимеров. Такие мембраны обычно симметричные, но асимметричные мембраны также состоят из слоев пористого материала, размеры пор которого постепенно уменьшаются. Хорошо себя зарекомендовали керамические материалы, позволившие уменьшить размер пор до 20 нм. В производстве нанофильтрационных мембран из керамических материалов успешно применяются зольгелиевые процессы.

При производстве мембран путем травления полимерная пленка подвергается воздействию излучения, которое разрывает полимерные цепочки, а затем — травлению в химической ванне, где поврежденные области растворяются. Этим способом производят мембраны с цилиндрическими порами, причем диапазон размеров пор очень мал. Такие мембраны относятся к типу мембран для микрофильтрации и изготавливаются обычно из поликарбонатов и полиэфиров.

Основная масса микрофильтрационных мембран — это полимерные мембраны с анизотропной структорой. Приготовляется раствор полимера в растворителе, распыляется в виде тонкой пленки и затем охлаждается. После этого растворитель вымывается с образованием пористой структуры.


Важное место в фильтрации занимают мембраны с изотропной структурой. Процесс их производства включает операцию быстрого охлаждения с образованием тонкой оболочки, имеющей небольшие поры. Эта оболочка функционирует как разделяющий слой и поддерживается остальной частью мембраны, более толстой и с более крупными порами для уменьшения сопротивления потоку жидкости. Изотропные мембраны из ацетата целлюлозы обычно имеют толщину 100 мкм, а слой оболочки составляет около 0,3 мкм. Мембраны из ароматических полиамидов скручиваются в тонкие волокна с внутренним диаметром 42 мкм, а внешним — 85 мкм.

Композитные мембраны на основе обратного осмоса производятся путем образования тончайшего слоя гидрофильного полимера на микропорах подложки. Для изготовления таких мембран применяется межслойная полимеризация поверхности пористой пленки, причем подложкой является полисульфон. Толщина такого пленочного слоя изменяется от 0,03 до 0,2 мкм.

В работе мембран важную роль играют материалы, из которых они изготовлены, и характеристики их поверхности. Гидрофильные материалы (например, ацетат целлюлозы) менее подвержены засорению поверхности маслянистыми веществами, чем гидрофобные (например, полисульфон). В качестве высокогидрофильного материала, применяющегося в мембранах для ультра- и микрофильтрации, используют полиакрилонитрил.

Для разделения коллоидных растворов, содержащих противоположно заряженные частицы, очень эффективны мембраны с поверхностным зарядом. Мембраны специального назначения изготовляют с применением сополимеризации, плазменной полимеризации и напыления. Производятся также самоочищающиеся мембраны (путем присоединения к поверхности мембран ферментов (энзимов)).

 

Друзья! FSHQ довольно молодой ресурс, мы группа создателей сайта имеем общее увлечение всей нашей жизни в лице этого проекта, мы пытаемся нести пользу людям. Мы не хотим, и не будем заваливать весь проект огромным количеством рекламы для того чтобы была финансовая возможность строить этот ресурс, потому мы решили обратиться к нашим читателям с просьбой поддержать наш проект, всего 5 рублей, большего не просим. Надеемся, что данная сумма не станет большой потерей для бюджета наших посетителей, эта помощь будет просто неоценима, для проекта это жизнь, а вместе с ним живем и работаем мы. Это очень важно для нас. Спасибо! VISA - 4276020013209090; WebMoney - R256677704329; Z164891118384;

 

Сайт создан в 2012 г. © Все права на материалы сайта принадлежат его автору!
Копирование любых материалов сайта возможно только с разрешения автора и при указании ссылки на первоисточник.
Яндекс.Метрика