Membrana hidrófila y procedimiento asociado.

Una membrana que comprende: una membrana base microporosa de PTFE ;

y un revestimiento reticulable dispuesto sobre una superficie de la membrana, y el revestimiento que comprende un polímero nucleófilo de polivinilo y un isocianato o un uretano bloqueados, o el isocianato y el uretano bloqueados.

Membrana hidrófila y procedimiento asociado Antecedentes Campo técnico La invención incluye formas de realización que pueden estar relacionadas con una membrana hidrófila. La invención incluye formas de realización que pueden estar relacionadas con un procedimiento de preparación de una membrana hidrófila.

Descripción de la técnica relacionada Las membranas con porosidad, humectabilidad, y resistencia química elevadas pueden ser útiles en, por ejemplo, las aplicaciones de filtración de líquidos por exclusión molecular. Sería deseable el politetrafluoroetileno (PTFE) por su resistencia química, y sería deseable el PTFE expandido (ePTFE) simultáneamente por su resistencia química y porosidad. Sin embargo, debido a la propiedad de hidrofobicidad del PTFE, la filtración de agua líquida es problemática y puede requerir tratamiento.

Se puede impartir hidrofilicidad a una membrana de ePTFE mediante, por ejemplo, impregnación usando un copolímero de tetrafluoroetileno/alcohol vinílico. Dichas solución aprovecha la afinidad química del perfluoropolímero en el material de revestimiento con el perfluoropolímero del ePTFE. Sin embargo, la afinidad es suficientemente baja de tal manera que la hidrofilicidad puede ser temporal. Una membrana fluoropolimérica porosa que tiene poros continuos de un lado al otro puede volverse hidrófila revistiendo la membrana interior con una mezcla de tensioactivo fluoroalifático y un poliuretano hidrófilo, pero insoluble en agua. Dicha solución puede aprovechar la afinidad química entre los perfluoropolímeros para formar un sistema de dos capas.

En otro enfoque, se puede conseguir la hidrofilicidad de la membrana de PTFE mediante tratamiento de irradiación de la resina en polvo de PTFE. La resina se puede procesar con un porógeno y polvo de PTFE virgen para convertirla en una membrana de PTFE microporosa Se pueden usar membranas de PTFE hidrófilas comercialmente disponibles para la filtración de agua líquida. Además, de las consideraciones de producción problemáticas, los fabricantes de membranas pueden prehumedecer estas membranas y transportarse húmedas hasta los usuarios finales. Dicha membrana puede deshumedecerse o secarse. El secado de la membrana puede volver esta ineficaz y puede necesitar, por ejemplo, consideraciones de transporte indeseables (tales como transporte en húmedo) . Otros aspectos indeseables pueden incluir consideraciones económicas tales como la necesidad de una manipulación especial y contenedores herméticos, u un aumento de peso de transporte, y similares.

Puede ser deseable disponer de una membrana con propiedades que difieran de las propiedades de las membranas actualmente disponibles. Puede ser deseable disponer de una membrana producida mediante un procedimiento que difiera de los procedimientos actualmente disponibles.

El documento US-4778596 da a conocer una membrana semipermeable encapsulada diseñada para ultrafiltración y ósmosis inversa que comprende un sustrato polimérico y una película semipermeable delgada obtenida mediante revestimiento de la superficie externa y todas las superficies internas accesibles del sustrato con al menos una capa de polímero hidrófilo reticulable, y reticular la capa con un compuesto polifuncional que contenga al menos dos grupos funcionales.

Descripción breve La invención proporciona una membrana en una forma de realización. La membrana comprende una membrana base microporosa de PTFE; y un revestimiento reticulable dispuesto sobre una superficie de la membrana. El revestimiento comprende un polímero nucleófilo de polivinilo, y un uretano y/o un isocianato bloqueado.

En una forma de realización, una membrana que comprende una membrana base microporosa de PTFE; y un revestimiento reticulado dispuesto sobre una superficie de la membrana. El revestimiento comprende un polímero nucleófilo de polivinilo y un uretano y/o un isocianato bloqueado.

En una realización, se proporciona un procedimiento de formación de una membrana. El procedimiento puede incluir aplicar un revestimiento a una superficie de una membrana base porosa de PTFE.

Descripción detallada La invención incluye formas de realización que pueden estar relacionadas con una membrana hidrófila. La invención incluye formas de realización que pueden estar relacionadas con un procedimiento de preparación de una membrana hidrófila.

Se puede aplicar un lenguaje aproximado, tal como se usa en el presente documento a lo largo de la memoria y reivindicaciones para modificar cualquier representación cuantitativa que podría variar permisiblemente sin dar como resultado un cambio en la función básica con la cual está relacionada. De acuerdo con esto, un valor modificado por un término o términos, tal como “aproximadamente”, no está limitado al valor preciso especificado. En algunos ejemplos, el lenguaje aproximado puede corresponder a la precisión de un instrumento para medir el valor.

En una forma de realización, una membrana base inicialmente hidrófoba, tal como una membrana de politetrafluoroetileno expandido (ePTFE) , puede estar revestida con un material precursor polimerizable El material precursor puede reticularse usando un uretano o un isocianato bloqueado.

Membranas de ePTFE adecuadas pueden obtenerse comercialmente de General Electric Energy (Kansas City, Missouri) . Tal como se usa en el presente documento, una membrana base puede referirse a una membrana sin revestir, mientras que un término más general de membrana puede referirse a una membrana que comprende una forma de realización de la invención, a no ser que el lenguaje o el contexto indiquen otra cosa.

La membrana base puede volverse permeable mediante, por ejemplo, uno o más de perforar, estirar, expandir, burbujear, o extraer la membrana base. Los procedimientos adecuados de preparar la membrana pueden incluir también espumar, cortar en capas finas o colar cualquiera de los materiales adecuados. En formas de realización alternativas, la membrana se puede formar a partir de fibras tejidas o no tejidas.

En una forma de realización, se pueden producir poros continuos. La porosidad adecuada puede estar en un intervalo de más de aproximadamente un 10 por ciento en volumen En una forma de realización, la porosidad puede estar en un intervalo de entre aproximadamente 10 por ciento y aproximadamente 20 por ciento, entre aproximadamente 20 por ciento y aproximadamente 30 por ciento, entre aproximadamente 30 por ciento y aproximadamente 40 por ciento, entre aproximadamente 40 por ciento y aproximadamente 50 por ciento, entre aproximadamente 50 por ciento y aproximadamente 60 por ciento, entre aproximadamente 60 por ciento y aproximadamente 70 por ciento, entre aproximadamente 70 por ciento y aproximadamente 80 por ciento, entre aproximadamente 80 por ciento y aproximadamente 90 por ciento, o más de aproximadamente 90 por ciento en volumen. Aquí y a lo largo de la memoria y las reivindicaciones, se pueden combinar y/o intercambiar el intervalo de limitaciones.

Dichos intervalos se identifican por su intervalo de limitaciones, e incluyen todas los subintervalos contenidos en el anterior a no ser que el contexto o el lenguaje indiquen otra cosa.

El diámetro del poro puede ser uniforme de poro a poro, y los poros pueden definir un modelo predeterminado alternativamente, el diámetro del poro puede diferir de poro a poro, y los poros pueden definir un modelo irregular. Los diámetros de poro adecuados pueden ser menores de aproximadamente 50 micrómetros. En una forma de realización, un diámetro del poro promedio puede estar en el intervalo de entre aproximadamente 50 micrómetros a aproximadamente 40 micrómetros, entre aproximadamente 40 micrómetros y aproximadamente 30 micrómetros, entre aproximadamente 30 micrómetros y aproximadamente 20 micrómetros, entre aproximadamente 20 micrómetros y aproximadamente 10 micrómetros, entre aproximadamente 10 micrómetros y aproximadamente 1 micrómetro. En una forma de realización, el diámetro del poro promedio puede ser inferior de aproximadamente 1 micrómetro, en un intervalo de entre aproximadamente 1 micrómetro y aproximadamente 0, 5 micrómetros, entre aproximadamente 0, 5 micrómetros y aproximadamente 0, 25 micrómetros, entre aproximadamente 0, 25 micrómetros y aproximadamente 0, 1 micrómetros, o menos de aproximadamente 0, 1 micrómetros. En una forma de realización, el diámetro del poro promedio puede estar en un intervalo de entre aproximadamente 0, 1 micrómetros y aproximadamente 0, 01 micrómetros.

En una forma de realización,... [Seguir leyendo]

1. Una membrana que comprende: una membrana base microporosa de PTFE ; y un revestimiento reticulable dispuesto sobre una superficie de la membrana, y el revestimiento que comprende un polímero nucleófilo de polivinilo y un isocianato o un uretano bloqueados, o el isocianato y el uretano bloqueados.

2. La membrana tal como se define en la reivindicación 1, en la que el polímero nucleófilo de polivinilo comprende uno o ambos de alcohol polivinílico o polivinilamina.

3. La membrana tal como se define en la reivindicación 2, en la que la polivinilamina tiene un peso molecular promedio 10 en un intervalo de menos de 200.000

4. La membrana tal como se define en la reivindicación 2, en la que el alcohol polivinílico tiene un peso molecular promedio en un intervalo de más de 2500.

5. La membrana tal como se define en la reivindicación 1, en la que el revestimiento reticulable comprende además un agente bloqueante y uno o más de diisocianato de tolueno, diisocianato de difenilmetano, diisocianato de hexametileno, 15 bis- (4-ciclohexilisocianato) de metileno, diisocianato de naftaleno, isocianato de metilo, o isocianato de polimetilenpolifenilo.

6. La membrana tal como se define en la reivindicación 1, en la que el revestimiento reticulable comprende un agente bloqueante y un material que tiene la fórmula (III) :

7. La membrana tal como se define en la reivindicación 1, en la que el uretano comprende un material que tiene la fórmula (IV) :

8. La membrana tal como se define en la reivindicación 1, en la que el revestimiento está reticulado para volver la membrana hidratable a partir de un estado conformado en seco.

9. La membrana tal como se define en la reivindicación 8, en la que la membrana tiene un caudal de agua que es mayor de 1 ml/min-cm a 27 pulgadas de Hg de presión diferencial tras 10 ciclos de humedad/sequedad a temperatura ambiente.

10. La membrana tal como se define en la reivindicación 8, en la que la membrana tiene un caudal de agua que es mayor de 1 ml/min-cm a 27 pulgadas de Hg de presión diferencial tras 10 ciclos de humedad/sequedad a 100 grados Celsius.

11. Un procedimiento de formar una membrana, que comprende:

aplicar un revestimiento a una superficie de una membrana base de TPFE poroso, en el que el revestimiento comprende un polímero nucleófilo de polivinilo y un isocianato o un uretano bloqueados.