Мембранная ткань: различия между версиями

Нет изменений в размере ,  4 года назад
м
→‎top: орфо, replaced: путем → путём (3)
м (→‎top: replaced: ее → её (5))
м (→‎top: орфо, replaced: путем → путём (3))
- удалением растворителя при его испарении, для чего сформованный раствор полимера в смеси растворителя и осадителя выдерживают на воздухе («сухой способ»); 
 
- удалением растворителя при его вытеснении нерастворителем (осадителем) путемпутём диффузии последнего из жидкости, для чего сформованный раствор полимера погружают в нерастворитель (осадитель) («мокрый способ»). 
 
Рассмотрим процессы, происходящие при испарении растворителя из раствора полимера. При испарении растворителя пропорционально растет концентрация остающегося полимера. В какой-то момент в растворе появляется гелевый каркас (за счет сетки зацеплений), пропитанный растворителем. Гелевый каркас начинает строиться из больших макромолекул. В растворе остается низкомолекулярная фракция полимера. При дальнейшем испарении растворителя гелевая структура переходит в набухшую остатками растворителя структуру стекла, которая сохраняется до полного испарения растворителя. Если испарение быстрое, в гелевой структуре не успевают выстроиться кристаллиты. Если же испарение медленное, то в полимере формируется кристаллическая структура. Таким образом мы получаем непористую, сплошную пленку для диффузионного разделения смесей, удельная производительность которой будет зависеть от степени кристалличности. 
''Форма «идеального» канала, возникающего в пористых мембранах, полученных «сухим способом».''
 
 «Сухим способом» изготавливают только крупнопористые микрофильтрационные мембраны. Большинство мембран, производимых в промышленности, формируют осаждением путемпутём погружения («мокрый способ»). Раствор полимера (полимер + растворитель) отливается на соответствующую подложку и погружается в коагуляционную ванну, содержащую осадитель. Осаждение происходит благодаря обмену растворителя и осадителя (схема показана ниже). Используемые растворитель и осадитель должны полностью смешиваться. Проникновение осадителя в пленку раствора полимера происходит по всему поперечному сечению в виде фронта диффузии, вслед за которым движется фронт коагуляции (осаждения, отверждения) полимера. Действие осадителя заключается в быстром отверждении того полимерного каркаса, который существовал в жидком состоянии в растворе. Появление отвержденного геля наблюдается визуально по помутнению раствора в пленке. Окончательная структура (пористость) мембраны формируется в зависимости от соотношения скоростей диффузии растворителя и осадителя и разделения фаз. 
 
Схема «мокрого способа» формирования мембран. 
 Промышленным способом получения мембран является радиационное повреждение с последующим химическим травлением тонких монолитных пленок, сформованных из расплавов или растворов полимеров. 
 
Типичным примером этого является получение «ядерных фильтров», при изготовлении которых пористость материалу придается путемпутём выщелачивания полимера, предварительно локально деструктированного воздействием ускоренными заряженными частицами. В результате образуются поры правильной цилиндрической формы с малой дисперсией по размерам. Пористость (число пор) в основном определяется временем облучения, в то время как диаметр пор определяется временем травления. 
 
В результате прохождения тяжелой заряженной частицы вдоль её траектории в веществе образуются узкие области с измененной химической и физической структурой, которые называются латентными (скрытыми) треками. Визуализация и увеличение этих треков происходит в результате избирательного травления облученного полимера. Таким образом, технологический процесс получения мембран по этому методу состоит из стадий облучения пленки потоком частиц, например, тяжелых ионов или осколками деления ядер урана, последующего травления, вымывания продуктов деструкции и сушки мембраны. Иногда для интенсификации процессов травления мембрану дополнительно подвергают жесткому ультрафиолетовому облучению.