JP2015529555A - イソポーラス分離活性層を有する膜、及び膜の製造方法 - Google Patents
イソポーラス分離活性層を有する膜、及び膜の製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015529555A JP2015529555A JP2015525757A JP2015525757A JP2015529555A JP 2015529555 A JP2015529555 A JP 2015529555A JP 2015525757 A JP2015525757 A JP 2015525757A JP 2015525757 A JP2015525757 A JP 2015525757A JP 2015529555 A JP2015529555 A JP 2015529555A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- membrane
- polymer
- block copolymer
- solvent
- weight percent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 62
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 43
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 41
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 30
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 claims abstract description 25
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 24
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 claims abstract description 22
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229920000469 amphiphilic block copolymer Polymers 0.000 claims abstract description 9
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000003892 spreading Methods 0.000 claims abstract description 3
- 229920001400 block copolymer Polymers 0.000 claims description 33
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 25
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 12
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 claims description 11
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 claims description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 9
- 239000000693 micelle Substances 0.000 claims description 8
- GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N aldehydo-D-glucose Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C=O GZCGUPFRVQAUEE-SLPGGIOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 claims description 7
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229960002737 fructose Drugs 0.000 claims description 6
- 229920001519 homopolymer Polymers 0.000 claims description 6
- 238000001338 self-assembly Methods 0.000 claims description 6
- KFDVPJUYSDEJTH-UHFFFAOYSA-N 4-ethenylpyridine Chemical compound C=CC1=CC=NC=C1 KFDVPJUYSDEJTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229930006000 Sucrose Natural products 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920001450 Alpha-Cyclodextrin Polymers 0.000 claims description 4
- LKDRXBCSQODPBY-VRPWFDPXSA-N D-fructopyranose Chemical compound OCC1(O)OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O LKDRXBCSQODPBY-VRPWFDPXSA-N 0.000 claims description 4
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HFHDHCJBZVLPGP-RWMJIURBSA-N alpha-cyclodextrin Chemical compound OC[C@H]([C@H]([C@@H]([C@H]1O)O)O[C@H]2O[C@@H]([C@@H](O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O[C@H]3O[C@H](CO)[C@H]([C@@H]([C@H]3O)O)O3)[C@H](O)[C@H]2O)CO)O[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]3O[C@@H]1CO HFHDHCJBZVLPGP-RWMJIURBSA-N 0.000 claims description 4
- 229940043377 alpha-cyclodextrin Drugs 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 239000012876 carrier material Substances 0.000 claims description 3
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims description 3
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 claims description 3
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 2-vinylpyridine Chemical compound C=CC1=CC=CC=N1 KGIGUEBEKRSTEW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 229920000858 Cyclodextrin Polymers 0.000 claims description 2
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 claims description 2
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 claims description 2
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 claims description 2
- WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N Glucose Natural products OC[C@H]1OC(O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-GASJEMHNSA-N 0.000 claims description 2
- CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M Methacrylate Chemical compound CC(=C)C([O-])=O CERQOIWHTDAKMF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920002845 Poly(methacrylic acid) Polymers 0.000 claims description 2
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 claims description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 claims description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 claims description 2
- 229920001222 biopolymer Polymers 0.000 claims description 2
- 150000004985 diamines Chemical class 0.000 claims description 2
- 229960001031 glucose Drugs 0.000 claims description 2
- 229920002006 poly(N-vinylimidazole) polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002401 polyacrylamide Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 claims description 2
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002338 polyhydroxyethylmethacrylate Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001195 polyisoprene Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 claims description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 claims description 2
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 claims description 2
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 claims description 2
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 claims description 2
- 239000005720 sucrose Substances 0.000 claims description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims 2
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 claims 1
- 229940097362 cyclodextrins Drugs 0.000 claims 1
- 239000008121 dextrose Substances 0.000 claims 1
- 125000000185 sucrose group Chemical group 0.000 claims 1
- 235000014633 carbohydrates Nutrition 0.000 abstract description 21
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 14
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 14
- 229940077731 carbohydrate nutrients Drugs 0.000 description 13
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 6
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 6
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 5
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 5
- CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N Sucrose Chemical group O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](CO)O[C@@]1(CO)O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](CO)O1 CZMRCDWAGMRECN-UGDNZRGBSA-N 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 4
- 229920003228 poly(4-vinyl pyridine) Polymers 0.000 description 4
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 235000013681 dietary sucrose Nutrition 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229960004793 sucrose Drugs 0.000 description 3
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 3
- AZUYLZMQTIKGSC-UHFFFAOYSA-N 1-[6-[4-(5-chloro-6-methyl-1H-indazol-4-yl)-5-methyl-3-(1-methylindazol-5-yl)pyrazol-1-yl]-2-azaspiro[3.3]heptan-2-yl]prop-2-en-1-one Chemical compound ClC=1C(=C2C=NNC2=CC=1C)C=1C(=NN(C=1C)C1CC2(CN(C2)C(C=C)=O)C1)C=1C=C2C=NN(C2=CC=1)C AZUYLZMQTIKGSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N Hydroquinone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1 QIGBRXMKCJKVMJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 239000013557 residual solvent Substances 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- BTJIUGUIPKRLHP-UHFFFAOYSA-N 4-nitrophenol Chemical compound OC1=CC=C([N+]([O-])=O)C=C1 BTJIUGUIPKRLHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M Bisulfite Chemical compound OS([O-])=O LSNNMFCWUKXFEE-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical group C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N beta-D-glucose Chemical compound OC[C@H]1O[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H]1O WQZGKKKJIJFFOK-VFUOTHLCSA-N 0.000 description 1
- 230000008827 biological function Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L copper(ii) acetate Chemical compound [Cu+2].CC([O-])=O.CC([O-])=O OPQARKPSCNTWTJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 239000008103 glucose Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001477 hydrophilic polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920001600 hydrophobic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920000885 poly(2-vinylpyridine) Polymers 0.000 description 1
- 229920000233 poly(alkylene oxides) Polymers 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N schardinger α-dextrin Chemical compound O1C(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC(C(O)C2O)C(CO)OC2OC(C(C2O)O)C(CO)OC2OC2C(O)C(O)C1OC2CO HFHDHCJBZVLPGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000003319 supportive effect Effects 0.000 description 1
- 229910001428 transition metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
- 229920003169 water-soluble polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/76—Macromolecular material not specifically provided for in a single one of groups B01D71/08 - B01D71/74
- B01D71/80—Block polymers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/02—Reverse osmosis; Hyperfiltration ; Nanofiltration
- B01D61/027—Nanofiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/14—Ultrafiltration; Microfiltration
- B01D61/145—Ultrafiltration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0002—Organic membrane manufacture
- B01D67/0009—Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching
- B01D67/00091—Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching by evaporation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0002—Organic membrane manufacture
- B01D67/0009—Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching
- B01D67/0011—Casting solutions therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0002—Organic membrane manufacture
- B01D67/0009—Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching
- B01D67/0011—Casting solutions therefor
- B01D67/00111—Polymer pretreatment in the casting solutions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0002—Organic membrane manufacture
- B01D67/0009—Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching
- B01D67/0013—Casting processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/10—Supported membranes; Membrane supports
- B01D69/107—Organic support material
- B01D69/1071—Woven, non-woven or net mesh
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/12—Composite membranes; Ultra-thin membranes
- B01D69/1213—Laminated layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/08—Polysaccharides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/28—Polymers of vinyl aromatic compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/28—Polymers of vinyl aromatic compounds
- B01D71/281—Polystyrene
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/28—Polymers of vinyl aromatic compounds
- B01D71/283—Polyvinylpyridine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
- B01D2323/12—Specific ratios of components used
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
- B01D2323/219—Specific solvent system
- B01D2323/22—Specific non-solvents or non-solvent system
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/02—Details relating to pores or porosity of the membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/02—Details relating to pores or porosity of the membranes
- B01D2325/021—Pore shapes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/02—Details relating to pores or porosity of the membranes
- B01D2325/021—Pore shapes
- B01D2325/0212—Symmetric or isoporous membranes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/02—Details relating to pores or porosity of the membranes
- B01D2325/0283—Pore size
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
- B01D2325/34—Molecular weight or degree of polymerisation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/58—Other polymers having nitrogen in the main chain, with or without oxygen or carbon only
- B01D71/62—Polycondensates having nitrogen-containing heterocyclic rings in the main chain
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/66—Polymers having sulfur in the main chain, with or without nitrogen, oxygen or carbon only
- B01D71/68—Polysulfones; Polyethersulfones
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
本発明は、イソポーラス分離活性層を有する高分子膜、特に限外ろ過膜又はナノろ過膜、を製造するための方法と、本発明によって製造された又は製造可能な高分子膜とに関する。本発明による方法は、−少なくとも1つの溶媒を含むキャスティング溶液を製造する工程であって、該キャスティング溶液には、少なくとも2つの異なるポリマーブロックを有する少なくとも1つの両親媒性ブロック共重合体と、少なくとも1つの炭水化物とが溶解されている、工程;−該キャスティング溶液を広げてフィルムを形成する工程;−待機時間中に、該少なくとも一つの溶媒の表面近傍部を蒸発させる工程;及び−該ブロック共重合体のための少なくとも1つの非溶媒を含む沈殿槽に、該フィルムを浸漬することによって膜を沈殿させる工程、を含む。
Description
本発明は、イソポーラス(isoporous)分離活性層を有する高分子膜、特に限外ろ過膜又はナノろ過膜、の製造方法に関する。
さらに、本発明は、本発明の該方法によって製造された又は製造可能な高分子膜、及び、ろ過モジュール、特に限外ろ過モジュール又はナノろ過モジュール、並びに本発明による高分子膜又はろ過モジュールの使用に関する。
さらに、本発明は、本発明の該方法によって製造された又は製造可能な高分子膜、及び、ろ過モジュール、特に限外ろ過モジュール又はナノろ過モジュール、並びに本発明による高分子膜又はろ過モジュールの使用に関する。
現在では、いわゆる相転換プロセスによって製造された膜は、主として限外ろ過に使用される。該膜は、通常、細孔径の分布において、程度の差はあるが統計的ばらつきが大きい(エス.ヌネス(S.Nunes)、ケイ.−ブイ.パイネマン(K.V.Peinemann)(編):「Membrane Technology in the Chemical Industry」、ヴァインハイムにあるワイリー−VCH社(Wiley−VCH)、2006年、23−32頁参照)。このような膜には、いわゆるファウリングが発生しやすく、また、細孔径分布におけるばらつきが大きいがゆえに物質の混合物を正確に分離することができない。ファウリングとは、膜を通過する液体の大部分がまず大きな細孔を通過することから、大きな細孔を急速に閉塞することとして理解される。そのため、これまで、イソポーラスな膜、すなわち、細孔径分布におけるばらつきが少ない膜、を製造する試みがなされてきた。
本件出願人による独国特許第10 2006 045 282号に開示されている方法は、イソポーラス分離活性面を用いて高分子膜を製造することが可能な方法である。この目的のため、両親媒性ブロック共重合体は、1種類以上の溶媒を含むキャスティング溶液中で溶解され、フィルムとして広げられ、該フィルムは沈殿槽(precipitation bath)中に浸漬される。
この方法は、両親媒性ブロック共重合体のポリマーブロックが互いに混合しないという事実を利用している。該キャスティング溶液中では、ブロック共重合体は、ミセル形態を形成しない、又は、弱いミセル形態を形成するのみである。該フィルムが形成された後かつ沈殿槽に浸漬される前に、該溶媒又は該溶媒混合物が蒸発すると、ミクロ相分離が始まる。
このフィルムが沈殿槽に浸漬されることによって該残留溶媒が置換され、周知の相転換プロセスが起こり、その結果、周知のスポンジ状構造が形成される。また、場合によっては、該表面に近い層における、あらかじめ想定されたミクロ相分離イソポーラス構造は、沈殿槽に浸漬されていながらも、保持されることもある。そして、この層はスポンジ状構造に直接転移する。さらなる説明は、その全開示内容が参照によって本出願に組み込まれる、独国特許出願公開第10 2006 045 282 A1号に含まれる。
得られた一体型(integral)非対称の構造は、異なる2つの熱力学的プロセスの組み合わせから生じるものである。該方法は、ミクロ相分離によって溶媒中で分離される、異なるポリマー成分を含むブロック共重合体に対して、実施することができる。例えば、独国特許出願公開第10 2006 045 282 A1号には、ブロック共重合体膜における一体型非対称の構造が、PS−b−P4VP(ポリスチレン−b−ポリ−4−ビニルピリジン)に基づく膜の例を参照して開示されている。同様の結果が、化学的に著しく異なるPS−b−P2VP(ポリスチレン−b−ポリ−2−ビニルピリジン)及びPS−b−PEO(ポリスチレン−b−ポリエチレンオキシド)を用いて得られている。PS−b−P2VPを用いて得られた結果は、エー.ユング(A.Jung)らによる(
2012年)、「Structure Formation of Integral Asymmetric Composite Membranes of Polystyrene−block−poly(2−vinylpyridine) on a Nonwoven」、Macromolecular Materials and Engineering、doi:10.1002/mame.201100359に公開されている。また、PS−b−PEOを用いて得られた結果は、本件出願人による独国特許出願第10 2012 207 338.8号に開示されている。
2012年)、「Structure Formation of Integral Asymmetric Composite Membranes of Polystyrene−block−poly(2−vinylpyridine) on a Nonwoven」、Macromolecular Materials and Engineering、doi:10.1002/mame.201100359に公開されている。また、PS−b−PEOを用いて得られた結果は、本件出願人による独国特許出願第10 2012 207 338.8号に開示されている。
この技術的教示は、パイネマン(Peinemann)らによる国際公開第2011/098851 A1号にてさらに発展されており、その開示内容もまた参照によって本出願に完全に組み入れられる。当該国際出願では、ブロック共重合体の少なくとも1つのポリマーブロックと錯体を形成する金属塩を、キャスティング溶液に添加することが提案されている。金属塩は、強力な錯化剤であって、例えば、銅、コバルト、ニッケル、鉄などのような、つまりは遷移金属である。酢酸銅が添加された、ポリスチレン(PS)とポリ−4−ビニルピリジン(P4VP)とからなる共重合体が、一例として挙げられる。
ポリスチレンはマトリックス形成剤として機能するものであるが、P4VPは沈殿膜に細孔を形成するものである。銅は、ブロック共重合体の親水性成分であるP4VPのピリジン基と錯体を形成する。溶媒の蒸発中かつ相転換プロセス中に、当該錯体は、その表面の細孔構造を安定化させる。
遷移金属錯体は比較的強力であって洗浄除去が困難であり、それゆえ、これまでの間、生物学的に有害な遷移金属イオンは使用済みの膜から洗浄除去され、それによって、該膜は、生体への適用、特に健康関連での適用には無用のものであった。
ゆえに、本発明の目的は、高分子膜を製造する方法、及び、当該対応する高分子膜とを提供することであり、それらを用いることで、生体へ適用を、産業規模で安全に行うことが可能となる。また、場合によっては、細孔径が調整可能であることが望ましい。
本発明の基本的な目的は、イソポーラス(isoporous)分離活性層を有する高分子膜、特に限外ろ過膜又はナノろ過膜、を製造するための方法であって、以下の工程を含む方法によって達成される:
−少なくとも1つの溶媒を含むキャスティング溶液を製造する工程であって、該キャスティング溶液には、少なくとも2つの異なるポリマーブロックを有する少なくとも1つの両親媒性ブロック共重合体と、少なくとも1つの炭水化物とが溶解されている、工程;
−該キャスティング溶液を広げてフィルムを形成する工程;
−待機時間中に、該少なくとも一つの溶媒の表面近傍部を蒸発させる工程;及び
−該ブロック共重合体のための少なくとも1つの非溶媒を含む沈殿槽に、該フィルムを浸漬することによって膜を沈殿させる工程。
−少なくとも1つの溶媒を含むキャスティング溶液を製造する工程であって、該キャスティング溶液には、少なくとも2つの異なるポリマーブロックを有する少なくとも1つの両親媒性ブロック共重合体と、少なくとも1つの炭水化物とが溶解されている、工程;
−該キャスティング溶液を広げてフィルムを形成する工程;
−待機時間中に、該少なくとも一つの溶媒の表面近傍部を蒸発させる工程;及び
−該ブロック共重合体のための少なくとも1つの非溶媒を含む沈殿槽に、該フィルムを浸漬することによって膜を沈殿させる工程。
国際公開第2011/098851 A1号による方法とは異なり、炭水化物及び非錯形成金属塩が、キャスティング溶液に添加される。これらの物質は、遷移金属及びそれら遷移金属塩よりも生物学的相溶性を有する。本発明の方法において使用された場合、炭水化物は、沈殿槽に浸漬されることで、相転換中におけるイソポーラス分離活性面の顕著な安定化をもたらす。
相分離中の炭水化物による支援効果は、炭水化物がブロック共重合体の親水性ブロックと水素架橋結合を形成することができることに起因する。ポリマー溶液の粘度は水素架橋によって著しく増加するので、該溶液中に低濃度のブロック共重合体があれば、本発明によるイソポーラス分離活性層を有する構造を形成するのには充分である。
膜構造を改良するために炭水化物を用いることで、その炭水化物の使用中に、該膜から有毒な金属イオンが継続的かつ連続的に放出されるという問題が解決される。炭水化物は毒性がないため、医療又は生物学関連の処理のために該膜を使用することは無害である。
ブロック共重合体の溶液に炭水化物を添加すると、該溶液の粘度が増加し、それによって、多孔質担体内への同溶液の浸透が低減する。従って、キャスティング溶液が担体フリース(support fleece)内に容易に進入し得ない。これによって、キャスティング溶液中において低濃度のブロック共重合体を用いて作業することが可能となり、ひいては、比較的高価なブロック共重合体の材料の使用が抑えられる。さらに、本発明によれば、より安価な炭水化物を、高価な遷移金属塩の代替とし得る。該製造された膜の洗浄において問題が生じず、膜の製造において生じる廃水も重金属で汚染されない。
また、本発明によって製造された膜は、細孔径が調整可能である。それゆえ、細孔を通過する溶液のpHを変化させることで、該膜を通過する水の流れを広範囲にわたって調整することが可能となる。細孔形成用のポリマーブロックはpHの変化に反応し、例えば拡大又は収縮し、それに伴って細孔が縮小又は拡大する場合に、pHを用いた制御が機能する。
本方法のパラメータは、選択された遊離体(educt)に応じて最適化されることが好ましい。キャスティング溶液は、ブロック共重合体が溶解され終わるまで、具体的には最大48時間まで、キャスティング前に撹拌されることが好ましい。キャスティング溶液は、担体材に、好ましくは不織布フリース材に、塗布されることが好ましい。蒸発時間は、好ましくは1秒から120秒の間、若しくは、好ましくは1秒から30秒の間である。沈殿槽への浸漬は、好ましくは1分から1時間の間(好ましくは5分から10分の間)である。該膜は、沈殿槽から除去された後に、乾燥されることが有利であって、この乾燥は、12時間から48時間の間であることが好ましく、また、残留溶媒を除去するために大気中及び/又は真空オーブン内で行われることが好ましい。乾燥時間が長いほど好適である。
炭水化物が、サッカロース、D(+)グルコース、D(−)フルクトース、及び/又はシクロデキストリン、特にα−シクロデキストリンである場合は、特に好適である。D(+)グルコースはブドウ糖とも呼ばれ、D(−)フルクトースは果糖とも呼ばれ、サッカロースはショ糖(table sugar)とも呼ばれる。これらの炭水化物によって、イソポーラス分離活性面における高い安定化効果がもたらされる。
好ましくは、該少なくとも1つのブロック共重合体は、A−B、A−B−A、又はA−B−Cの構造を有する、それぞれ互いに異なる、2つ又は3つの、ポリマーブロックAと、ポリマーブロックBと、及び、選択的にはポリマーブロックCとを備え、該ポリマーブロックの各々は、ポリスチレン、ポリ−4−ビニルピリジン、ポリ−2−ビニルピリジン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリ(エチレン−stat−ブチレン)、ポリ(エチレン−alt−プロピレン)、ポリシロキサン、ポリアルキレンオキサイド、ポリ−ε−カプロラクトン、ポリラクチド、ポリアルキルメタクリレート、ポリメタクリル酸、ポリアルキルアクリレート、ポリアクリル酸、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリ−N−アルキルアクリルアミド、ポリスルホン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリトリアゾール、ポリビニルイミダゾール、ポリテトラゾール、ポリエチレンジアミン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリオキサジアゾール、ポリビニルスルホン酸、ポリビニルホスホン酸、又は、第四級アンモニウム基を有するポリマー、の群から選択される。これらのポリマーは、両親媒性ブロック共重合体のポリマーブロックとして用いられ得る親水性及び疎水性ポリマーの選択群を形成する。
該ブロック共重合体及びポリマーブロックは、好ましくは、低多分散性を有し、特に1.5未満、とりわけ1.2未満である。これによって、ブロック共重合体の自己組織化、及び、ミクロ相の形成が支持される。
追加的に又は代替として、該両親媒性ブロック共重合体における該少なくとも2つのポリマーブロックのそれぞれの該ポリマー長は、該溶媒における自己組織化によって該溶媒中に球状又は円筒状のミセル構造が形成されるように、互いに関連して選択されると有利であって、特に約2:1から約10:1の間、とりわけ約3:2から6:1の間、の長さ比であると有利である。ブロック共重合体における微量成分に対する主成分のこれら長さ比は、所望のミセル構造、すなわち、主成分の大部分において微量成分である個別の球状ミセルを含有することをもたらす、又は、主成分の大部分において微量成分が円筒形状を形成する円筒状ミセル構造をもたらす。
好ましくは、該ブロック共重合体は、分子量が100kDaから600kDaの間、特に130kDaから250kDaの間、である。この範囲内において、分子量を選択することによって、細孔径をとりわけ微細に調整することが可能である。
有利なことには、少なくとも1つのホモポリマー及び/又は共重合体は、該溶液中に溶解されており、該ホモポリマー及び/又は共重合体は、等しい又は異なるポリマー長を有する、該両親媒性ブロック共重合体のポリマーブロックに対応する。このようにして、特に細孔径及び細孔間隔に関して、イソポーラス分離層の細孔構造を極めて微細に調整することができる。例えば、ブロック共重合体の細孔を形成する高分子成分を添加することによって、平均細孔径が拡大し、その一方で、通常はブロック共重合体の主成分であるマトリックス形成成分のホモポリマーを添加することによって、細孔間の距離が拡大する。ミセルが接続して透過孔を形成することができないほどに、ホモポリマーの量を多くすべきではない。
また、複数の溶媒を用いることが有利であって、該ブロック共重合体の該ポリマーブロックは該異なる溶媒に対し様々な程度の可溶性を有し、該溶媒は様々な程度の揮発性を有する。この様々な揮発性は、蒸発中に、異なるポリマーブロックを選択的に硬化するために用いられる。好ましくは、ジメチルホルムアミド、及び/又はジメチルアセトアミド、及び/又はN−メチルピロリドン、及び/又はジメチルスルホキシド、及び/又はテトラヒドロフラン、及び/又はジオキサン、若しくは、2つ以上の該溶媒の混合物、を当該溶媒として用いる。
該ポリマーの該重量パーセントは、該溶液の10重量パーセントから40重量パーセントの間、特に15重量パーセントから25重量パーセントの間であることが好ましい。また、該炭水化物の該重量パーセントは、該溶液の0.1重量パーセントから5重量パーセントの間、特に0.5重量パーセントから2重量パーセントの間、であることが好ましい。
該待機時間は、好ましくは、5秒から60秒の間、特に25秒未満、とりわけ15秒まで、である。
水、及び/又はメタノール、及び/又はエタノール、及び/又はアセトンが、該沈殿槽として用いられることが好ましい。
水、及び/又はメタノール、及び/又はエタノール、及び/又はアセトンが、該沈殿槽として用いられることが好ましい。
水溶性ポリマーブロックと特異的に相互作用する添加剤、具体的にはp−ニトロフェノール、ヒドロキノン、及び/又はルシノール、がキャスティング溶液に導入されると有利である。これらの添加剤の重量パーセントは、該溶液の0.1重量パーセントから5重量
パーセントの間、特に0.5重量パーセントから2重量パーセントの間、であることが好ましい。
パーセントの間、特に0.5重量パーセントから2重量パーセントの間、であることが好ましい。
より安定した膜が得られるのは、該キャスティング溶液が、キャリア材上、特に不織布フリース材上、で流延される場合である。炭水化物が導入されて粘度が増加することによって、さらなる利点がもたらされる。その利点とは、該キャスティング溶液が、炭水化物を含まないキャスティング溶液と同じ程度まではフリース材に浸透しないことである。これによって材料の使用が抑えられる。
さらに、該炭水化物は、該膜の沈殿後に洗浄除去されることが好ましい。
本発明の基本的な目的は、上述の発明による方法によって製造された又は製造可能な高分子膜であって、特に最小細孔径に対する最大細孔径の割合が3未満である、イソポーラス分離活性層を有する高分子膜、特に限外ろ過膜又はナノろ過膜、によっても達成される。本発明によるこの膜は、上述の特性を有する。
本発明の基本的な目的は、上述の発明による方法によって製造された又は製造可能な高分子膜であって、特に最小細孔径に対する最大細孔径の割合が3未満である、イソポーラス分離活性層を有する高分子膜、特に限外ろ過膜又はナノろ過膜、によっても達成される。本発明によるこの膜は、上述の特性を有する。
さらに、本発明の根本的な目的は、本発明による上述された高分子膜を用いたろ過モジュール、特に限外ろ過モジュール又はナノろ過モジュール、並びに、水、若しくは生体高分子、若しくは活性成分の精製を目的とする、本発明による上記高分子膜の使用、又は、本発明による上記ろ過モジュールの使用によっても達成される。本発明による高分子膜を用いた対応する高分子膜又はろ過モジュールを用いることには利点があり、その利点とは、該膜が、生体機能に適用されるろ過された媒体中に溜まるいかなる有害物質をも逃さないということである。
本発明のさらなる特徴は、特許請求の範囲及び添付の図面とともに、本発明による実施形態の説明から明らかとなろう。本発明の実施形態は、個々の特徴又はいくつかの特徴の組み合わせを満たし得るものである。
本発明は、本発明によらない膜と比較しつつ、本発明による膜のいくつかの例を参照し、以下に説明される。
以下の説明において、略語がいくつか用いられている。すなわち、“PS”はポリスチレンの略であり、“P4VP”はポリ−4−ビニルピリジンの略であり、“THF”はテトラヒドロフランの略であり、“DMF”はジメチルホルムアミドの略である。ブロック共重合体は、例えば、“PS83−b−P4VP17 190kDa”と特定される。これは、総分子量190kDaのブロック共重合体であって、主成分であるポリスチレンが当該ブロック共重合体の総重量の83%を構成し、微量成分であるポリ−4−ビニルピリジンが該総重量の17%を構成することを意味する。“THF/DMF 35/65”の混合溶媒は、例えば、35重量パーセントのTHFと、65重量パーセントのDMFとから構成されるものである。
[実施例1]
図1から図6にその結果が示されている第一の実施例群では、THF/DMF 35/65の混合溶媒における22重量パーセントのPS83−b−P4VP17 190kDaを含む溶液に基づく膜は、手動で流延される(“ハンドキャスティング”)。いずれの例においても、ドクターブレードの高さは200μmであった。また、20°CのH2Oが相転換槽として用いられた。
以下の説明において、略語がいくつか用いられている。すなわち、“PS”はポリスチレンの略であり、“P4VP”はポリ−4−ビニルピリジンの略であり、“THF”はテトラヒドロフランの略であり、“DMF”はジメチルホルムアミドの略である。ブロック共重合体は、例えば、“PS83−b−P4VP17 190kDa”と特定される。これは、総分子量190kDaのブロック共重合体であって、主成分であるポリスチレンが当該ブロック共重合体の総重量の83%を構成し、微量成分であるポリ−4−ビニルピリジンが該総重量の17%を構成することを意味する。“THF/DMF 35/65”の混合溶媒は、例えば、35重量パーセントのTHFと、65重量パーセントのDMFとから構成されるものである。
[実施例1]
図1から図6にその結果が示されている第一の実施例群では、THF/DMF 35/65の混合溶媒における22重量パーセントのPS83−b−P4VP17 190kDaを含む溶液に基づく膜は、手動で流延される(“ハンドキャスティング”)。いずれの例においても、ドクターブレードの高さは200μmであった。また、20°CのH2Oが相転換槽として用いられた。
蒸発時間及び添加された炭水化物は、それぞれ異なるものであった。
[比較例1]
第一の比較例は、上記実施例1に記載された条件下において、炭水化物を添加せず蒸発時間15秒としてハンドキャストされた膜に関する。
[比較例1]
第一の比較例は、上記実施例1に記載された条件下において、炭水化物を添加せず蒸発時間15秒としてハンドキャストされた膜に関する。
図1は、比較例1による膜の表面のSEM像である。この膜は、顕著な多孔性を示していない。
[実施例1a]
図2及び図3は、0.5重量パーセントのα−シクロデキストリンを該溶液に添加した(実施例1a)が、それ以外は同条件下でハンドキャストされた膜の表面(図2)及び横断面(図3)のSEM像である。当該膜は、本発明による一体型(integral)非対称の構造を有しており、ブロック共重合体のポリマーブロックが自己組織化することで形成されたイソポーラス(isoporous)ミクロ相のモルフォロジーは、溶媒誘起相分離による高分子膜の典型的なスポンジ状構造に直接転移する。
[実施例1b]
図4(実施例1b)に示される膜も、ミクロ相分離によるイソポーラス細孔分布を含む表面を有しており、当該膜は、蒸発時間を10秒とし、かつ、1重量パーセントのD(+)グルコースを該溶液に添加したが、それ以外は比較例1と同様に生成された。
[実施例1c]
比較例1の条件下で、1重量パーセントのショ糖を該溶液に添加し、蒸発時間を8秒として(実施例1c)、膜が生成された。図5の上側図及び下側図は、このように生成された膜の表面における2つの領域を示す。その大部分は、本発明によるイソポーラス面を有するが、いくつかの領域では、完全には生じていない部分もわずかにある。これらの部分には多孔性がない。これは、当該関連領域の表面の実に30%未満に当てはまる。
[実施例1d]
比較例1の条件下で、1重量パーセントのD(−)フルクトースを該溶液に添加し、蒸発時間を12秒として(実施例1d)、膜が生成された。図6の上側図及び下側図は、このように生成された膜の表面における2つの領域を示す。その大部分は本発明によるイソポーラスな面を有するが、いくつかの領域では、完全には生じていない部分もわずかにある。これらの部分には多孔性が無い。これは、当該関連領域の表面の約50%に当てはまる。
[実施例2]
図7から図13による第二の実施例群においても、同じ溶液が用いられた。すなわち、THF/DMF 35/65の混合溶媒において、22重量パーセントのPS83−b−P4VP17 190kDaを含む溶液である。また、いずれの例においてもドクターブレードの高さは200μmであり、20°CのH2Oが相転換槽として用いられた。
[実施例1a]
図2及び図3は、0.5重量パーセントのα−シクロデキストリンを該溶液に添加した(実施例1a)が、それ以外は同条件下でハンドキャストされた膜の表面(図2)及び横断面(図3)のSEM像である。当該膜は、本発明による一体型(integral)非対称の構造を有しており、ブロック共重合体のポリマーブロックが自己組織化することで形成されたイソポーラス(isoporous)ミクロ相のモルフォロジーは、溶媒誘起相分離による高分子膜の典型的なスポンジ状構造に直接転移する。
[実施例1b]
図4(実施例1b)に示される膜も、ミクロ相分離によるイソポーラス細孔分布を含む表面を有しており、当該膜は、蒸発時間を10秒とし、かつ、1重量パーセントのD(+)グルコースを該溶液に添加したが、それ以外は比較例1と同様に生成された。
[実施例1c]
比較例1の条件下で、1重量パーセントのショ糖を該溶液に添加し、蒸発時間を8秒として(実施例1c)、膜が生成された。図5の上側図及び下側図は、このように生成された膜の表面における2つの領域を示す。その大部分は、本発明によるイソポーラス面を有するが、いくつかの領域では、完全には生じていない部分もわずかにある。これらの部分には多孔性がない。これは、当該関連領域の表面の実に30%未満に当てはまる。
[実施例1d]
比較例1の条件下で、1重量パーセントのD(−)フルクトースを該溶液に添加し、蒸発時間を12秒として(実施例1d)、膜が生成された。図6の上側図及び下側図は、このように生成された膜の表面における2つの領域を示す。その大部分は本発明によるイソポーラスな面を有するが、いくつかの領域では、完全には生じていない部分もわずかにある。これらの部分には多孔性が無い。これは、当該関連領域の表面の約50%に当てはまる。
[実施例2]
図7から図13による第二の実施例群においても、同じ溶液が用いられた。すなわち、THF/DMF 35/65の混合溶媒において、22重量パーセントのPS83−b−P4VP17 190kDaを含む溶液である。また、いずれの例においてもドクターブレードの高さは200μmであり、20°CのH2Oが相転換槽として用いられた。
第一の実施例群(比較例1、及び、実施例1aから実施例1d)とは異なり、膜は、ハンドキャストではなく、製膜機(membrane casting machine)を用いて流延された。
[比較例2]
第二の比較例は、炭水化物を添加せずに6秒から15秒の間の異なる蒸発時間において製膜機で流延された、実施例2による膜に関する。図7、図8、及び図9における蒸発時間は、それぞれ、6秒、10秒、及び15秒であった。図7から図9へと蒸発時間が増加するにつれて細孔径は拡大するが、これらは所望のイソポーラス分布を示していない。
[実施例2a]
図10及び図11は、蒸発時間を5秒として1重量パーセントのα−シクロデキストリンを該溶液に添加した(実施例2a)が、それ以外は比較例2と同条件下で、機械で流延された膜の表面(図10)及び横断面(図11)のSEM像である。当該膜は、本発明による一体型非対称の構造を有しており、ブロック共重合体のポリマーブロックが自己組織化することで形成されたイソポーラスミクロ相のモルフォロジーは、溶媒誘起相分離による高分子膜の典型的なスポンジ状構造に直接転移する。
[実施例2b]
図12及び図13は、蒸発時間を11秒として1.5重量パーセントのD(+)グルコースを該溶液に添加した(実施例2b)が、それ以外は比較例2と同条件下で、機械で流延された膜の表面(図12)及び横断面(図13)のSEM像である。当該膜は、本発明による一体型非対称の構造を有しており、ブロック共重合体のポリマーブロックが自己組織化することで形成された、わずかに欠陥を有する、イソポーラスミクロ相のモルフォロジーは、溶媒誘起相分離による高分子膜の典型的なスポンジ状構造に直接転移する。
[実施例3]
図14から図16にその結果が示されている第三の実施例群では、低分子量の共重合体を含む溶液が用いられた。この溶液は、THF/DMF 40/60の混合溶媒において、22重量パーセントのPS81−b−P4VP19 160kDaを含む溶液であった。また、いずれの例においても、ドクターブレードの高さは200μmであり、20°CのH2Oが相転換槽として用いられた。本実施例群では、蒸発時間は常に5秒とした。第二の実施例群(実施例2)と同様に、膜は、製膜機を用いて流延された。
[比較例3]
第三の比較例は、炭水化物を添加せずに製膜機で流延された、実施例3による膜に関する。当該膜の表面は図14に示されている。可視の細孔は、所望のイソポーラス分布を示していない。
[実施例3a]
図15は、1.5重量パーセントのD(+)グルコースを該溶液に添加した(実施例3a)が、それ以外は比較例3と同条件下で、機械で流延された膜の表面のSEM像である。当該膜は、本発明による一体型非対称の構造を有しており、ブロック共重合体のポリマーブロックが自己組織化することで形成された、わずかに欠陥を有するイソポーラスミクロ相のモルフォロジーは、溶媒誘起相分離による高分子膜の典型的なスポンジ状構造に直接転移する。
[実施例3b]
図16は、実施例3aに基づいて生成された膜の表面の異なる領域を示す2つのSEM像であるが、該溶液に2重量パーセントのD(+)グルコースを添加し、該溶液におけるブロック共重合体の濃度を22重量パーセントではなく20重量パーセントとした。図1
6における上の画像では大部分で規則的に並んだ領域が存在しているが、図16における下の画像では該表面のわずかな部分で不規則に並んだ構造を示している。
[比較例2]
第二の比較例は、炭水化物を添加せずに6秒から15秒の間の異なる蒸発時間において製膜機で流延された、実施例2による膜に関する。図7、図8、及び図9における蒸発時間は、それぞれ、6秒、10秒、及び15秒であった。図7から図9へと蒸発時間が増加するにつれて細孔径は拡大するが、これらは所望のイソポーラス分布を示していない。
[実施例2a]
図10及び図11は、蒸発時間を5秒として1重量パーセントのα−シクロデキストリンを該溶液に添加した(実施例2a)が、それ以外は比較例2と同条件下で、機械で流延された膜の表面(図10)及び横断面(図11)のSEM像である。当該膜は、本発明による一体型非対称の構造を有しており、ブロック共重合体のポリマーブロックが自己組織化することで形成されたイソポーラスミクロ相のモルフォロジーは、溶媒誘起相分離による高分子膜の典型的なスポンジ状構造に直接転移する。
[実施例2b]
図12及び図13は、蒸発時間を11秒として1.5重量パーセントのD(+)グルコースを該溶液に添加した(実施例2b)が、それ以外は比較例2と同条件下で、機械で流延された膜の表面(図12)及び横断面(図13)のSEM像である。当該膜は、本発明による一体型非対称の構造を有しており、ブロック共重合体のポリマーブロックが自己組織化することで形成された、わずかに欠陥を有する、イソポーラスミクロ相のモルフォロジーは、溶媒誘起相分離による高分子膜の典型的なスポンジ状構造に直接転移する。
[実施例3]
図14から図16にその結果が示されている第三の実施例群では、低分子量の共重合体を含む溶液が用いられた。この溶液は、THF/DMF 40/60の混合溶媒において、22重量パーセントのPS81−b−P4VP19 160kDaを含む溶液であった。また、いずれの例においても、ドクターブレードの高さは200μmであり、20°CのH2Oが相転換槽として用いられた。本実施例群では、蒸発時間は常に5秒とした。第二の実施例群(実施例2)と同様に、膜は、製膜機を用いて流延された。
[比較例3]
第三の比較例は、炭水化物を添加せずに製膜機で流延された、実施例3による膜に関する。当該膜の表面は図14に示されている。可視の細孔は、所望のイソポーラス分布を示していない。
[実施例3a]
図15は、1.5重量パーセントのD(+)グルコースを該溶液に添加した(実施例3a)が、それ以外は比較例3と同条件下で、機械で流延された膜の表面のSEM像である。当該膜は、本発明による一体型非対称の構造を有しており、ブロック共重合体のポリマーブロックが自己組織化することで形成された、わずかに欠陥を有するイソポーラスミクロ相のモルフォロジーは、溶媒誘起相分離による高分子膜の典型的なスポンジ状構造に直接転移する。
[実施例3b]
図16は、実施例3aに基づいて生成された膜の表面の異なる領域を示す2つのSEM像であるが、該溶液に2重量パーセントのD(+)グルコースを添加し、該溶液におけるブロック共重合体の濃度を22重量パーセントではなく20重量パーセントとした。図1
6における上の画像では大部分で規則的に並んだ領域が存在しているが、図16における下の画像では該表面のわずかな部分で不規則に並んだ構造を示している。
これはポリマー濃度を減少することができることを示しており、製造条件を微調整することによって、高価な共重合体の使用を抑えつつさらなる改良を導き得る。
図面のみから導き出されるものも含め、上述されたすべての特徴、及び、他の特徴と組み合わせて開示されている個々の特徴は、個別に及び組み合わせによって、本発明に必須のものと考えられる。本発明による実施例は、個々の特徴によって又はいくつかの特徴の組み合わせによって、実現可能である。
図面のみから導き出されるものも含め、上述されたすべての特徴、及び、他の特徴と組み合わせて開示されている個々の特徴は、個別に及び組み合わせによって、本発明に必須のものと考えられる。本発明による実施例は、個々の特徴によって又はいくつかの特徴の組み合わせによって、実現可能である。
Claims (15)
- イソポーラス分離活性層を有する高分子膜、特に限外ろ過膜又はナノろ過膜、を製造するための方法であって、:
−少なくとも1つの溶媒を含むキャスティング溶液を製造する工程であって、該キャスティング溶液には、少なくとも2つの異なるポリマーブロックを有する少なくとも1つの両親媒性ブロック共重合体と、少なくとも1つの炭水化物とが溶解されている、工程;
−前記キャスティング溶液を広げてフィルムを形成する工程;
−待機時間中に、前記少なくとも一つの溶媒の表面近傍部を蒸発させる工程;及び
−前記ブロック共重合体のための少なくとも1つの非溶媒を含む沈殿槽に、前記フィルムを浸漬することによって膜を沈殿させる工程、
を含む方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
前記炭水化物は、サッカロース、D(+)グルコース(=ブドウ糖)、D(−)フルクトース(=果糖)、及び/又はシクロデキストリン、特にα−シクロデキストリン、であることを特徴とする、方法。 - 請求項1又は2に記載の方法であって、
前記少なくとも1つのブロック共重合体は、A−B、A−B−A、又はA−B−Cの構造を有する、それぞれ互いに異なる、2つ又は3つの、ポリマーブロックAと、ポリマーブロックBと、及び、選択的にはポリマーブロックCとを備え、
前記ポリマーブロックの各々は、ポリスチレン、ポリ−4−ビニルピリジン、ポリ−2−ビニルピリジン、ポリブタジエン、ポリイソプレン、ポリ(エチレン−stat−ブチレン)、ポリ(エチレン−alt−プロピレン)、ポリシロキサン、ポリアルキレンオキサイド、ポリ−ε−カプロラクトン、ポリラクチド、ポリアルキルメタクリレート、ポリメタクリル酸、ポリアルキルアクリレート、ポリアクリル酸、ポリヒドロキシエチルメタクリレート、ポリアクリルアミド、ポリ−N−アルキルアクリルアミド、ポリスルホン、ポリアニリン、ポリピロール、ポリトリアゾール、ポリビニルイミダゾール、ポリテトラゾール、ポリエチレンジアミン、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリオキサジアゾール、ポリビニルスルホン酸、ポリビニルホスホン酸、又は、第四級アンモニウム基を有するポリマー、の群から選択されることを特徴とする、方法。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の方法であって、
前記ブロック共重合体及び前記ポリマーブロックは低多分散性を有し、特に1.5未満、とりわけ1.2未満であること、及び/又は、
前記両親媒性ブロック共重合体における前記少なくとも2つのポリマーブロックのそれぞれの該ポリマー長は、前記溶媒における自己組織化によって前記溶媒中に球状又は円筒状のミセル構造が形成されるように、互いに関連して選択され、特に約2:1から約10:1の間、とりわけ約3:1から6:1の間、の長さ比であることを特徴とする、方法。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の方法であって、
前記ブロック共重合体は、分子量が100kDaから600kDaの間、特に130kDaから250kDaの間、であることを特徴とする、方法。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の方法であって、
少なくとも1つのホモポリマー及び/又は共重合体は、前記溶液中に溶解されており、前記ホモポリマー及び/又は共重合体は、等しい又は異なるポリマー長を有する、前記両親媒性ブロック共重合体のポリマーブロックに対応することを特徴とする、方法。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載の方法であって、
複数の溶媒が用いられ、前記ブロック共重合体の前記ポリマーブロックは前記異なる溶媒に対し様々な程度の可溶性を有し、前記溶媒は様々な程度の揮発性を有し、
特に、ジメチルホルムアミド、及び/又はジメチルアセトアミド、及び/又はN−メチルピロリドン、及び/又はジメチルスルホキシド、及び/又はテトラヒドロフラン、及び/又はジオキサン、若しくは、2つ以上の前記溶媒の混合物、を前記溶媒として用いることを特徴とする、方法。 - 請求項1から7のいずれか1項に記載の方法であって、
前記ポリマーの重量パーセントは、前記溶液の10重量パーセントから40重量パーセントの間、特に15重量パーセントから25重量パーセントの間であり、及び/又は、前記炭水化物の重量パーセントは、前記溶液の0.1重量パーセントから5重量パーセントの間、特に0.5重量パーセントから2重量パーセントの間、であることを特徴とする、方法。 - 請求項1から8のいずれか1項に記載の方法であって、
前記待機時間は、好ましくは、5秒から60秒の間、特に25秒未満、とりわけ15秒まで、であることを特徴とする、方法。 - 請求項1から9からのいずれか1項に記載の方法であって、
水、及び/又はメタノール、及び/又はエタノール、及び/又はアセトンが、前記沈殿槽として用いられることを特徴とする、方法。 - 請求項1から10のいずれか1項に記載の方法であって、
前記キャスティング溶液は、キャリア材上、特に不織布フリース材上、で流延されることを特徴とする、方法。 - 請求項1から11のいずれか1項に記載の方法であって、
前記炭水化物は、前記膜の沈殿後に洗浄除去されることを特徴とする、方法。 - 請求項1から12のいずれか1項に記載の方法によって製造された又は製造可能な高分子膜であって、特に最小細孔径に対する最大細孔径の割合が3未満である、イソポーラス分離活性層を有する高分子膜、特に限外ろ過膜又はナノろ過膜、である高分子膜。
- 請求項13に記載の高分子膜を用いたろ過モジュール、特に限外ろ過モジュール又はナノろ過モジュール、であるろ過モジュール。
- 水、若しくは生体高分子、若しくは活性成分の精製を目的とする、請求項13に記載の高分子膜の使用又は請求項14に記載のろ過モジュールの使用。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP12179792.2 | 2012-08-09 | ||
EP12179792.2A EP2695669B1 (de) | 2012-08-09 | 2012-08-09 | Membran mit isoporöser trennaktiver Schicht und Verfahren zur Herstellung einer Membran |
PCT/EP2013/001984 WO2014023379A1 (de) | 2012-08-09 | 2013-07-05 | Membran mit isoporöser trennaktiver schicht und verfahren zur herstellung einer membran |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015529555A true JP2015529555A (ja) | 2015-10-08 |
Family
ID=48782268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015525757A Pending JP2015529555A (ja) | 2012-08-09 | 2013-07-05 | イソポーラス分離活性層を有する膜、及び膜の製造方法 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20150151256A1 (ja) |
EP (1) | EP2695669B1 (ja) |
JP (1) | JP2015529555A (ja) |
KR (1) | KR20150041002A (ja) |
CN (1) | CN104703681A (ja) |
IN (1) | IN2015DN00750A (ja) |
RU (1) | RU2015105311A (ja) |
WO (1) | WO2014023379A1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017061670A (ja) * | 2015-06-25 | 2017-03-30 | ポール・コーポレーションPall Corporation | 自己湿潤性多孔質膜(ii) |
JP2020517757A (ja) * | 2017-03-01 | 2020-06-18 | ヘルムホルツ−ツェントルム ゲーストハハト ツェントルム フュアー マテリアル ウント キュステンフォルシュンク ゲーエムベーハー | 平板形状の、一体型非対称でイソポーラスなブロックコポリマー膜 |
US12012492B2 (en) | 2022-08-29 | 2024-06-18 | Cornell University | Multiblock copolymer films, methods of making same, and uses thereof |
Families Citing this family (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SG194779A1 (en) | 2011-05-04 | 2013-12-30 | Univ Cornell | Multiblock copolymer films, methods of making same, and uses thereof |
JP2015073980A (ja) * | 2013-10-11 | 2015-04-20 | 富士フイルム株式会社 | ガス分離膜およびガス分離膜モジュール |
CN104028123B (zh) * | 2014-05-14 | 2016-04-20 | 浙江大学 | 一种聚合物纳米纤维分离膜的制备方法 |
DE102014213027A1 (de) | 2014-07-04 | 2016-01-07 | Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH | Verfahren zur Herstellung einer Membran mit isoporöser trennaktiver Schicht mit einstellbarer Porengröße, Membran, Filtrationsmodul und Verwendung |
CN104607072B (zh) * | 2015-01-08 | 2016-12-07 | 天津大学 | 壳聚糖修饰介孔二氧化硅填充杂化膜及制备方法和应用 |
DK3056260T3 (da) | 2015-02-16 | 2020-04-27 | Helmholtz Zentrum Geesthacht | Fremgangsmåde til fremstilling af en separeringsmembran og en separeringsmembran der kan fremstilles ved nævnte fremgangsmåde |
WO2016144926A1 (en) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | Tufts University | Two-layer nanofiltration membranes |
US9724649B2 (en) * | 2015-06-25 | 2017-08-08 | Pall Corporation | Self-wetting porous membranes (I) |
CN105032220B (zh) * | 2015-09-08 | 2017-05-10 | 南京工业大学 | 一种永久亲水型聚砜超滤膜的制备方法 |
EP3448551A1 (en) * | 2016-04-28 | 2019-03-06 | Terapore Technologies, Inc. | Charged isoporous materials for electrostatic separations |
CN106310967B (zh) * | 2016-08-23 | 2018-08-21 | 北京碧水源膜科技有限公司 | 一种制备亲水性纳米杂化增强型中空纤维膜的方法 |
KR102596197B1 (ko) | 2016-11-17 | 2023-11-02 | 테라포어 테크놀로지스, 인코포레이티드 | 고 분자량 친수성 첨가제를 포함하는 이소포러스 자기-조립 블록 공중합체 필름 및 이의 제조방법 |
WO2018097988A1 (en) | 2016-11-22 | 2018-05-31 | 3M Innovative Properties Company | Porous membranes including pentablock copolymers and method of making the same |
WO2018098023A1 (en) | 2016-11-22 | 2018-05-31 | 3M Innovative Properties Company | Pentablock copolymers |
JP7053678B2 (ja) | 2017-02-22 | 2022-04-12 | テラポア テクノロジーズ,インコーポレイテッド | リガンド結合mbp膜、使用及び製造方法 |
CN106943895B (zh) * | 2017-04-07 | 2019-07-05 | 华东师范大学 | 一种丙酮刺激响应的柔性仿生双层高分子薄膜及制备方法和应用 |
CN110621394A (zh) * | 2017-05-12 | 2019-12-27 | 特拉波雷技术有限公司 | 耐化学性氟化多嵌段聚合物结构、制造方法和用途 |
EP3434357A1 (en) * | 2017-07-27 | 2019-01-30 | Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH | Method for preparing isoporous hollow fiber composite membranes |
JP2020535301A (ja) * | 2017-09-19 | 2020-12-03 | テラポア テクノロジーズ,インコーポレイテッド | 化学的に耐性のあるイソポーラス架橋ブロックコポリマー構造 |
EP3765179A4 (en) * | 2018-03-12 | 2021-12-29 | Terapore Technologies, Inc. | Isoporous mesoporous asymmetric block copolymer materials with macrovoids and method of making the same |
CN108654409B (zh) * | 2018-06-05 | 2021-07-27 | 南京工业大学 | 一种高分子胶束纳滤膜的制备及其应用 |
CN108714373B (zh) * | 2018-06-15 | 2021-02-05 | 南京工业大学 | 基于嵌段共聚物非溶剂诱导相分离制备多孔膜的方法 |
CN109908775A (zh) * | 2019-02-01 | 2019-06-21 | 浙江大学 | 一种利用嵌段聚合物制备多孔分离膜的方法 |
EP3772370A1 (en) * | 2019-08-05 | 2021-02-10 | Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung GmbH | Method of producing a polymeric membrane |
CN110585937A (zh) * | 2019-08-13 | 2019-12-20 | 浙江工业大学 | 一种大分子共组装诱导低χ值聚合物制备均孔膜的方法 |
KR102299597B1 (ko) | 2019-12-27 | 2021-09-08 | 연세대학교 산학협력단 | 복합 멤브레인 및 이의 제조방법 |
CN111437733B (zh) * | 2020-04-20 | 2022-03-08 | 贵州省材料产业技术研究院 | 一种低压聚合物脱色纳滤膜制备方法及其制品和应用 |
CN113522037A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-10-22 | 江苏盈天化学有限公司 | 一种渗透汽化四氢呋喃脱水复合膜的制备方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19738913B4 (de) * | 1997-09-05 | 2004-03-18 | MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. | Blockcopolymerphasen als Template für strukturierte organisch-anorganische Hybridmaterialien |
DE102006045282C5 (de) * | 2006-09-22 | 2012-11-22 | Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material-und Küstenforschung GmbH | Isoporöse Membran und Verfahren zu ihrer Herstellung |
CN101583657B (zh) * | 2007-01-11 | 2012-04-25 | 日东电工株式会社 | 聚合物多微孔体制造方法以及聚合物多微孔体及分离膜 |
EP2533884A1 (en) | 2010-02-11 | 2012-12-19 | King Abdullah University Of Science And Technology | Self-assembled block copolymer membrane |
-
2012
- 2012-08-09 EP EP12179792.2A patent/EP2695669B1/de active Active
-
2013
- 2013-07-05 CN CN201380041855.2A patent/CN104703681A/zh active Pending
- 2013-07-05 RU RU2015105311A patent/RU2015105311A/ru unknown
- 2013-07-05 IN IN750DEN2015 patent/IN2015DN00750A/en unknown
- 2013-07-05 WO PCT/EP2013/001984 patent/WO2014023379A1/de active Application Filing
- 2013-07-05 JP JP2015525757A patent/JP2015529555A/ja active Pending
- 2013-07-05 KR KR20157005434A patent/KR20150041002A/ko not_active Application Discontinuation
-
2015
- 2015-02-06 US US14/615,999 patent/US20150151256A1/en not_active Abandoned
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017061670A (ja) * | 2015-06-25 | 2017-03-30 | ポール・コーポレーションPall Corporation | 自己湿潤性多孔質膜(ii) |
US10239023B2 (en) | 2015-06-25 | 2019-03-26 | Pall Corporation | Self-wetting porous membranes (II) |
JP2020517757A (ja) * | 2017-03-01 | 2020-06-18 | ヘルムホルツ−ツェントルム ゲーストハハト ツェントルム フュアー マテリアル ウント キュステンフォルシュンク ゲーエムベーハー | 平板形状の、一体型非対称でイソポーラスなブロックコポリマー膜 |
JP7071989B2 (ja) | 2017-03-01 | 2022-05-19 | ヘルムホルツ-ツェントルム ヘレオン ゲーエムベーハー | 平板形状の、一体型非対称でイソポーラスなブロックコポリマー膜 |
US12012492B2 (en) | 2022-08-29 | 2024-06-18 | Cornell University | Multiblock copolymer films, methods of making same, and uses thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IN2015DN00750A (ja) | 2015-07-10 |
EP2695669A1 (de) | 2014-02-12 |
RU2015105311A (ru) | 2016-09-27 |
CN104703681A (zh) | 2015-06-10 |
EP2695669B1 (de) | 2016-10-12 |
US20150151256A1 (en) | 2015-06-04 |
WO2014023379A1 (de) | 2014-02-13 |
KR20150041002A (ko) | 2015-04-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2015529555A (ja) | イソポーラス分離活性層を有する膜、及び膜の製造方法 | |
CN109847586B (zh) | 高通量反渗透膜及其制备方法和用途 | |
Xu et al. | Mussel-inspired modification of PPS membrane to separate and remove the dyes from the wastewater | |
DK2922620T3 (en) | Process for the preparation of integral asymmetric hollow fiber polymer membrane consisting of amphiphilic block copolymer, the hollow fiber membrane obtained and use thereof | |
Han et al. | Preparation and characterization of cellulose acetate/carboxymethyl cellulose acetate blend ultrafiltration membranes | |
Kim et al. | Effect of poly (ethylene glycol) 200 on the formation of a polyetherimide asymmetric membrane and its performance in aqueous solvent mixture permeation | |
KR102119621B1 (ko) | 다공질막 | |
CN110475602B (zh) | 含有高分子量亲水性添加剂的均孔自组装嵌段共聚物膜及其制备方法 | |
Zhu et al. | Tethering hydrophilic polymer brushes onto PPESK membranes via surface-initiated atom transfer radical polymerization | |
EP2531282B1 (de) | Verfahren zur herstellung poröser siliconformkörper | |
JP2010504189A (ja) | 多孔質メンブレンとその製造方法 | |
EP2060315A2 (en) | High performance membrane | |
WO2014023380A1 (de) | Verfahren zum herstellen einer thermoresponsiven filtrationsmembran und thermoresponsive filtrationsmembran | |
CA2727673A1 (en) | Preparation of high performance ultra filtration hollow fiber membrane | |
Shen et al. | Surface PEGylation of polyacrylonitrile membrane via thiol-ene click chemistry for efficient separation of oil-in-water emulsions | |
Ghaee et al. | Chitosan/polyethersulfone composite nanofiltration membrane for industrial wastewater treatment | |
Zhu et al. | Symmetrical polysulfone/poly (acrylic acid) porous membranes with uniform wormlike morphology and pH responsibility: Preparation, characterization and application in water purification | |
Ho et al. | Boosting permeation and separation characteristics of polyethersulfone ultrafiltration membranes by structure modification via dual-PVP pore formers | |
Rekha Panda et al. | Effects of polymer molecular weight, concentration, and role of polyethylene glycol as additive on polyacrylonitrile homopolymer membranes | |
CN111167316A (zh) | 一种用于制备分离膜的常温选择性溶胀开孔方法 | |
Kang et al. | Microstructure manipulation in PVDF/styrene-maleic anhydride copolymer composite membranes: Effects of miscibility on the phase separation | |
JP2010082573A (ja) | 多孔質膜及びその製造方法 | |
Tang et al. | Ultrafiltration membranes with ultrafast water transport tuned via different substrates | |
DE102012207344A1 (de) | Membran mit isoporöser trennaktiver Schicht und Verfahren zur Herstellung einer Membran | |
Zhai et al. | Stable fouling resistance of polyethylene (PE) separator membrane via oxygen plasma plus zwitterion grafting |