Journal of Membrane Science, 94 (19

Journal of Membrane Science, 94 (1994) 329-340
Elsevier Science B.V., Amsterdam
329
Wet spinning of integrally skinned hollow fiber
membranes by a modified dual-bath coagulation method
using a triple orifice spinneret
S.-G. Li, G.H. Koops, M.H.V. Mulder, T. van den Boomgaard *, C.A. Smolders
Faculty of Chemical Technology, University of Twente, P.O. Box 217, 7500 AE Enschede, Netherlands
(Received September 23,1993; accepted in revised form March 8,1994)
Abstract
Three main routes are known to prepare hollow fiber membranes: melt spinning, dry spinning and wet
spinning (or dry/wet spinning). The latter is the most important technique for the preparation of industrial
hollow fiber membranes. In this process the extruded polymer solution is immersed in a nonsolvent
bath where phase separation occurs. Generally there is an air gap between the spinneret and nonsolvent
and this air gap has a large impact on the ultimate membrane properties. In order to control the
processes in this air gap a new type of spinneret has been developed where the extrusion mouth has three
openings. The membrane formation process can be controlled by the choice of the nonsolvent which is
extruded through the outer opening as a thin film adhering to the polymer solution. In this way both
asymmetric microfiltration and ultrafiltration hollow fibers can be prepared as well as integrally skinned
hollow fibers with a defect-free top layer suitable for gas separation and pervaporation. The advantage
of this spinneret in relation to the phase inversion process will be described and some examples will be
given in the field of gas separation and pervaporation.
Key words: fiber membranes; gas separations; pervaporation; spinneret
1. Introduction
The development of commercial reverse osmosis
seawater desalination membranes has
been of great influence on the development of
hollow fiber membranes. Nowadays hollow fiber
membranes are used in a wide range of applications.
The primary advantage of hollow fibers
over other configurations is the large
surface area over volume ratio. There are three
main techniques: melt spinning, dry spinning
and wet spinning (or dry/wet spinning) [ 1,2].
*Corresponding author.
In melt spinning the polymer is heated above
its melting point in an inert atmosphere and
then the liquid polymer is extruded through a
spinneret [ 3,4]. By immediate cooling a phase
transition occurs and the polymer solidifies. In
this way a capillary or hollow fiber is obtained
with a uniform structure. By stretching very
thin fibers can be obtained with diameters less
than 50 pm and a wall thickness of N 5 pm. The
spinning rate is very high and can be over 1000
meters per minute.
Another method for preparing hollow fiber
membranes which makes use of a cooling step,
employs a polymer and a latent solvent [5]. A
0376-7388/94/$07.00 0 1994 Elsevier Science B.V. All rights reserved,
SSDI 0376-7388(94)00076-B

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

สมุดรายวันของเมมเบรนวิทยาศาสตร์ 94 (1994) 329-340วิทยาศาสตร์ Elsevier B.V. อัมสเตอร์ดัม329ปั่นเส้นใยกลวงส่วนแม้เปียกน้ำสาร โดยวิธีแก้ไขคู่น้ำแข็งตัวของเลือดใช้ spinneret orifice สามลิกรัม S., G.H. Koops, M.H.V. Mulder ต.เดน Boomgaard *, C.A. Smoldersคณะเทคโนโลยีเคมี มหาวิทยาลัย Twente, P.O. Box 217, 7500 AE อย่างไร Enschede เนเธอร์แลนด์(รับกันยายน 23,1993 ยอมรับในแก้ไขฟอร์มมีนาคม 8,1994)บทคัดย่อเส้นทางหลักสามเป็นที่รู้จักการเตรียมเยื่อหุ้มเส้นใยกลวง: ละลายปั่น ปั่นแห้ง และเปียกปั่น (หรือปั่นแห้ง/เปียก) หลังเป็นเทคนิคสำคัญสำหรับการเตรียมของอุตสาหกรรมเยื่อหุ้มเส้นใยกลวง ในกระบวนการนี้ โซลูชั่นโพลีเมอร์ extruded แช่อยู่ใน nonsolvent ที่ห้องน้ำที่แยกขั้นตอนเกิดขึ้น โดยทั่วไปไม่มีช่องว่างอากาศระหว่าง spinneret และ nonsolventและช่องว่างอากาศมีผลกระทบเกี่ยวกับคุณสมบัติของเมมเบรนที่ดีที่สุด เพื่อควบคุมการกระบวนการในช่องว่างอากาศชนิดใหม่ของ spinneret ได้รับการพัฒนาที่ปากไหลออกมามีสามเปิด สามารถควบคุมการก่อตัวของเมมเบรน โดย nonsolvent ซึ่งเป็นextruded ผ่านการเปิดนอกเป็นฟิล์มบาง ๆ ที่ยึดมั่นในการแก้ปัญหาของพอลิเมอร์ วิธีนี้ทั้งสองasymmetric microfiltration และเส้นใยกลวง ultrafiltration สามารถจะเตรียม เป็นส่วนแม้เส้นใยกลวง มีชั้นปราศจากความบกพร่องด้านบนเหมาะสำหรับการแยกก๊าซและ pervaporation ข้อดีของ spinneret นี้เกี่ยวกับขั้นตอนจะอธิบายกระบวนการกลับ และจะเป็นตัวอย่างกำหนดในการแยกก๊าซและ pervaporationคำสำคัญ: เยื่อหุ้มใย ประโยชน์ของก๊าซ pervaporation spinneret1. บทนำการพัฒนาการค้าออสโมซิสผันกลับมีเยื่อหุ้ม desalination ทะเลการมีอิทธิพลมากในการพัฒนาเยื่อหุ้มเส้นใยกลวง เส้นใยกลวงในปัจจุบันเข้าใช้ในโปรแกรมประยุกต์ที่หลากหลายประโยชน์หลักของเส้นใยกลวงมากกว่าค่าอื่น ๆ มีขนาดใหญ่พื้นที่ผิวมากกว่าอัตราส่วนปริมาตร มีสามเทคนิคหลัก: ละลายปั่น ปั่นแห้งและปั่นเปียก (หรือปั่นแห้ง/เปียก) [1, 2]* ผู้สอดคล้องกันในละลาย ปั่นพอลิเมอร์มีความร้อนเหนือจุดหลอมเหลวในบรรยากาศ inert และแล้วพอลิเมอร์เหลวเป็น extruded ผ่านการspinneret [3, 4] โดยมีระบบขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้น และพอลิเมอร์ solidifies ในรับวิธีนี้เส้นใยมีรูพรุน หรือกลวงมีโครงสร้างสม่ำเสมอ โดยยืดมากเส้นใยบาง ๆ ได้กับปัจจุบันน้อยกว่า 50 น. และความหนาของผนังของ N 5 น.ปั่นราคาสูงมาก และสามารถกว่า 1000เมตรต่อนาทีวิธีอื่นสำหรับการจัดเตรียมเส้นใยกลวงสารที่ใช้เป็นขั้นตอนการทำความเย็นใช้กับพอลิเมอร์และตัวทำละลายแฝงอยู่ [5] Aวิทยาศาสตร์ 0376-7388/94/$07.00 0 1994 Elsevier b.v ลิขสิทธิ์SSDI 0376-7388 00076-บี (94)

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

วารสารเมมเบรนวิทยาศาสตร์ 94 (1994) 329-340
เอลส์วิทยาศาสตร์ BV, อัมสเตอร์ดัม
329
ปั่นเปียกของกลวงผิว integrally
ใยเยื่อโดยวิธีการแข็งตัวของคู่อาบน้ำปรับเปลี่ยนการใช้
spinneret ปากสาม
S.-G. หลี่ GH Koops, MHV Mulder ต van den Boomgaard *, CA Smolders
คณะเทคโนโลยีเคมีมหาวิทยาลัย Twente PO Box 217, 7500 AE Enschede, เนเธอร์แลนด์
(ได้รับกันยายน 23,1993; ได้รับการยอมรับในรูปแบบแก้ไขมีนาคม 8,1994 )
บทคัดย่อสามเส้นทางหลักเป็นที่รู้จักกันเพื่อเตรียมความพร้อมเมมเบรนเส้นใยกลวง: ละลายปั่นปั่นแห้งและเปียกปั่น(หรือซักรีด / ปั่นเปียก) หลังเป็นเทคนิคที่สำคัญที่สุดสำหรับการเตรียมความพร้อมของอุตสาหกรรมเยื่อเส้นใยกลวง ในขั้นตอนนี้การแก้ปัญหาพอลิเมออัดจะแช่อยู่ใน nonsolvent อาบน้ำที่แยกเฟสเกิดขึ้น โดยทั่วไปจะมีช่องว่างอากาศระหว่าง spinneret และ nonsolvent และช่องว่างอากาศนี้มีผลกระทบอย่างมากต่อสมบัติเมมเบรนที่ดีที่สุด เพื่อที่จะควบคุมกระบวนการในช่องว่างอากาศนี้เป็นชนิดใหม่ของ spinneret ได้รับการพัฒนาที่ปากไหลออกมามีสามช่อง กระบวนการก่อตัวเมมเบรนสามารถควบคุมได้โดยการเลือก nonsolvent ซึ่งเป็นextruded ผ่านการเปิดด้านนอกเป็นฟิล์มบาง ๆ ยึดมั่นในการแก้ปัญหาลิเมอร์ ด้วยวิธีนี้ทั้งmicrofiltration ไม่สมมาตรและกรองเส้นใยกลวงสามารถจัดทำรวมทั้งบูรณาผิวเส้นใยกลวงที่มีชั้นบนปราศจากข้อบกพร่องที่เหมาะสมสำหรับการแยกก๊าซและpervaporation ข้อดีของ spinneret ในความสัมพันธ์กับกระบวนการผกผันเฟสนี้จะอธิบายและตัวอย่างบางส่วนจะได้รับในด้านการแยกก๊าซและpervaporation. คำสำคัญ: เยื่อเส้นใย การแยกก๊าซ pervaporation; spinneret 1 บทนำการพัฒนาเชิงพาณิชย์การดูดซึมกลับของน้ำทะเลเยื่อdesalination ได้รับของอิทธิพลอย่างมากต่อการพัฒนาของเยื่อเส้นใยกลวง ปัจจุบันเส้นใยกลวงเยื่อถูกนำมาใช้ในช่วงกว้างของการใช้งาน. ประโยชน์หลักของเส้นใยกลวงมากกว่าการกำหนดค่าอื่น ๆ ที่เป็นขนาดใหญ่พื้นที่ผิวมากกว่าอัตราส่วน มีสามวิธีหลัก: ละลายปั่นปั่นแห้งและการปั่นเปียก(หรือซักรีด / ปั่นเปียก) [1,2]. * ผู้เขียนที่สอดคล้องกัน. ในการปั่นละลายพอลิเมอที่มีความร้อนสูงกว่าจุดหลอมละลายในบรรยากาศเฉื่อยและจากนั้นของเหลวลิเมอร์เป็น extruded ผ่านspinneret [3,4] โดยการระบายความร้อนได้ทันทีขั้นตอนการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นและแข็งตัวลิเมอร์ ในลักษณะนี้ของเส้นเลือดฝอยหรือเส้นใยกลวงจะได้รับมีโครงสร้างเหมือนกัน โดยการยืดมากเส้นใยบาง ๆ สามารถรับได้ที่มีเส้นผ่าศูนย์กลางน้อยกว่า50 เมตรและความหนาของผนังยังไม่มี 5:00 อัตราการหมุนที่สูงมากและสามารถมากกว่า 1000 เมตรต่อนาที. อีกวิธีหนึ่งสำหรับการเตรียมเส้นใยกลวงเยื่อซึ่งทำให้การใช้ขั้นตอนการระบายความร้อน, พนักงานลิเมอร์และตัวทำละลายที่แฝง [5] 0376-7388 / 94 / 07.00 $ 0 1994 เอลส์วิทยาศาสตร์ BV สงวนลิขสิทธิ์, SSDI 0376-7388 (94) 00076-B

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

วารสารวิทยาศาสตร์เมมเบรน , 94 ( 1994 ) 329-340
Elsevier Science เท่า อัมสเตอร์ดัม

แต่เปียกปั่นส่วนผิวเมมเบรนเส้นใยกลวงโดยแก้ไขสองบาท

ใช้วิธีแบบสามรูสปินเนอเร็ต
s - G . Li g.h. koops m.h.v. Mulder , ต. แวนเดน boomgaard * เอ. smolders
คณะ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีเคมี , ทเวนเต้ ตู้ ป.ณ. 217 , 000 เอ Enschede เนเธอร์แลนด์
( ได้รับวันที่ 231993 ; การแก้ไขรูปแบบวันที่ 81994 )

เป็นสามเส้นทางหลักเป็นที่รู้จักกันเพื่อเตรียมเมมเบรนเส้นใยกลวง : ละลายปั่นปั่นปั่นแห้งและเปียก
( หรือปั่นแห้ง / เปียก ) หลังเป็นเทคนิคสำคัญที่สุดสำหรับการเตรียมเมมเบรนเส้นใยกลวงอุตสาหกรรม

ในกระบวนการนี้ อัดแช่ในสารละลายโพลิเมอร์เป็น nonsolvent
นํ้าที่เฟสเกิดขึ้น โดยทั่วไปมีช่องว่างอากาศระหว่างสปินเนอเร็ต และ nonsolvent
และช่องว่างอากาศมีผลกระทบขนาดใหญ่บนแผ่นคุณสมบัติที่ดีที่สุด เพื่อที่จะควบคุม
กระบวนการนี้ช่องว่างอากาศ ชนิดใหม่ของสปินเนอเร็ตได้รับการพัฒนาที่รูปปาก มี 3
เปิด .เมมเบรนขั้นตอนการสร้างสามารถควบคุมได้โดยการเลือกของ nonsolvent ซึ่ง
อัดผ่านช่องด้านนอกเป็นโพลิเมอร์ฟิล์มบางวิธีการแก้ปัญหา ด้วยวิธีนี้ทั้งแบบไมโครฟิลเตรชันผสมเส้นใยกลวง
และสามารถเตรียมเป็นส่วนผิวเส้นใยกลวงที่มีข้อบกพร่องฟรี
ชั้นบนเหมาะสำหรับการแยกก๊าซและน้ำหนัก .ประโยชน์
ของสปินเนอเร็ตนี้ในความสัมพันธ์กับระยะการผกผันกระบวนการจะอธิบายและตัวอย่างจะถูกระบุในฟิลด์
โรงแยกก๊าซธรรมชาติ และน้ำหนัก .
คำสำคัญ : เส้นใยเยื่อ ; การแยกก๊าซ ; น้ำหนัก ; สปินเนอเร็ต
1 บทนำ
การพัฒนาเชิงพาณิชย์การ Reverse Osmosis เมมเบรนได้

น้ำทะเล Desalination ได้รับอิทธิพลมากในการพัฒนา
เมมเบรนเส้นใยกลวง ปัจจุบันเส้นใยกลวง
เมมเบรนที่ใช้ในหลากหลายของการใช้งาน ประโยชน์หลักของเส้นใยกลวง

กว่ารูปแบบอื่น ๆมีขนาดใหญ่พื้นที่ผิวมากกว่า
อัตราส่วนปริมาตร มี 3
เทคนิคหลัก : ละลายปั่นแห้ง ปั่น และปั่น ( ปั่น
เปียกหรือแห้ง / เปียก ) [ 1 2 ] .
* ที่สอดคล้องกันของผู้เขียน ในการปั่น
ละลายพอลิเมอร์อยู่ข้างบน
อุ่นมีจุดหลอมเหลวในบรรยากาศเฉื่อยและ
แล้วพอลิเมอร์เหลวเป็น extruded ผ่าน
สปินเนอเร็ต [ 3 , 4 ] โดยเฉพาะหน้าเย็นเฟส
การเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นและพอลิเมอร์รวมตัวกัน . ใน
วิธีนี้หลอดเลือดฝอยหรือเส้นใยกลวงได้
ที่มีโครงสร้างเหมือนกัน โดยการยืดไฟเบอร์บางมาก

ได้ขนาดน้อยกว่า 50 น. และผนัง ความหนาของ 5 โมงเย็น
อัตราการปั่นสูงมาก และอาจจะมากกว่า 1 , 000 เมตรต่อนาที
.
อีกวิธีในการเตรียมเมมเบรนเส้นใยกลวง
ซึ่งทำให้การใช้ความร้อนขั้นตอน
ใช้พอลิเมอร์และตัวทำละลายแฝง [ 5 ] a
0376-7388 / 94 / $ 7 0 2537 Elsevier Science นอกจากนี้สิทธิสงวน ,
บริการ 0376-7388 ( 94 ) 00076-b