[發明專利]多孔膜以及相關的分離模塊和方法

在審

• 申請號: 201780022055.4
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN108883371A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 阿爾賓·彼得·伯津尼斯;約里斯·德·格羅特;約翰內斯·德·布勞沃
• 申請（專利權）人: 沙特基礎工業全球技術有限公司
• 主分類號: B01D63/02
• 分類號: B01D63/02;B01D67/00;B01D69/08;B01D71/52;B01D71/80;A61M1/16;B01D63/08;B01D63/10
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 張英;沈敬亭

一種包括多孔膜的分離模塊，其中所述多孔膜包括包含10至40摩爾％的衍生自2?甲基?6?苯基苯酚的重復單元和60至90摩爾％的衍生自2,6?二甲基苯酚的重復單元的聚(亞苯基醚)共聚物；和包含聚(C_2?4環氧烷)的主鏈或側鏈嵌段的嵌段共聚物。分離模塊可用于廢水處理、水凈化、脫鹽、從含油廢水中分離水不溶性油、膜蒸餾、糖純化、蛋白質濃縮、酶回收、透析、肝透析、或血液氧合的設備中。

背景技術

由例如聚芳基砜(PSU)或聚芳醚砜(PES)的樹脂制備多孔膜用于在超濾中應用是基于Loeb-Sourirajan法，其中將在N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)中的聚合物溶液鑄造成平板或紡成中空纖維幾何形狀并在水中凝固。目前用于制備超濾膜的方法，特別是用于例如血液透析的苛刻應用的那些，還依賴于將聚合物溶液改性劑如聚(乙烯基吡咯烷酮)(PVP)結合至鑄造溶液中。PVP以成膜聚合物如PES的約50重量％的負載量添加，但在PES凝固后，大部分PVP轉移到含水凝固浴中。必須分離溶解在NMP/水凝固劑流股中的PVP，然后作為材料損失丟棄。PVP的存在還使NMP從廢凝固劑流股中分離和再循環變得復雜，這是因為它傾向于在蒸餾NMP所需的條件下分解。PVP通常保留在凝固膜的表面孔中，并且通常需要用含有次氯酸鈉(NaOCl)的水浴進行后處理以從膜中除去不需要的過量PVP。

PVP的損失和添加的方法步驟顯著地增加了用于制備超濾膜的方法的成本和復雜性。因此，需要鑒定當由極性非質子溶劑如NMP鑄造時將形成納米多孔結構的用于超濾膜的新材料，其形成自潤濕親水表面，并且不會浸出大量聚合物添加劑到含水凝固劑系統中。

發明內容

分離模塊包括多孔膜，所述多孔膜包含以下各項，基本上由其組成，或由其組成：包含10至40摩爾％的衍生自2-甲基-6-苯基苯酚的重復單元和60至90摩爾％的衍生自2,6-二甲基苯酚的重復單元的聚(亞苯基醚)共聚物；和包含聚(C_2-4環氧烷(alkylene oxide))的主鏈或側鏈嵌段的嵌段共聚物。分離模塊可用于廢水處理、水凈化、脫鹽、從含油廢水中分離水不溶性油、膜蒸餾、糖純化、蛋白質濃縮、酶回收、透析、肝透析或血液氧合的設備。

一種用于遠程訪問和控制包括分離模塊的透析設備的系統包括服務器；透析設備，其配置成通過網絡連接到服務器；和客戶設備，其還配置成通過網絡連接到服務器，其中所述服務器配置成用于：維持訪問控制列表以確定客戶設備是否被授權連接到設備；并提供用于在透析設備與客戶設備之間傳輸數據的連接。

附圖說明

現在參考附圖：

圖1描繪了包括由CHCl₃鑄造的20/80MPP-DMP共聚物和泊洛沙姆(poloxamer)的實施例4-6的致密膜的傅里葉變換紅外(FTIR)衰減全反射(ATR)光譜(Fourier TransformInfrared Attenuated Total Reflectance spectra)。

圖2描繪了包括通過在水中相轉化鑄造的20/80MPP-DMP共聚物和泊洛沙姆的實施例7-9的多孔膜的橫截面掃描電子顯微鏡(SEM)圖像。

圖3描繪了在水中浸泡8小時后實施例7-9的多孔膜的FTIR-ATIR光譜。

圖4描繪了在水中超聲處理額外一小時后實施例7-9的多孔膜的FTIR-ATIR光譜。

圖5描繪了實施例9和10的多孔膜的橫截面SEM圖像，其說明了將泊洛沙姆P123的量從1：4MPP-DMP共聚物相對于P123增加至1：1.4MPP-DMP共聚物相對于P123對膜形態的影響。

圖6示出了中空纖維分離模塊的實施例。

圖7示出了中空纖維分離模塊的另一個實施例。

圖8示出了螺旋纏繞分離模塊的實施例。

圖9示出了盤分離模塊的實施例。