Кстати мембранных тканей существует много , и гортекс не самая лучшая , а раскрученный бренд мембранн. Вот описание мембранной ткани из википедии. Мембранная ткань (в повседневной речи иногда называют просто мембрана) — вид ткани, которая благодаря своей особой структуре обладает водоотталкивающими или ветрозащитными свойствами и в то же время пропускает через себя водяной пар.
Мембранная ткань состоит из нескольких слоев: верхний износостойкий слой, нижний мягкий слой. А между ними несколько защитных слоев ткани и мембрана.
Для изготовления мембран могут быть использованы как неорганические (керамика, стекла, металлы), так и органические (в первую очередь, природные и синтетические полимеры) материалы. Выбор материала ограничивает способы изготовления, получаемую структуру (морфологию) мембраны и принцип разделения. Как отмечалось выше, мембраны делятся на два класса:
- мембраны с открытой пористостью, которые применяются, в частности, в процессах микро- и ультрафильтрации;
- непористые мембраны, применяемые, в частности, в газоразделении и первапорации.
К ним применяются различные требования как материалам для изготовления мембран. Для пористых мембран выбор материала не определяет напрямую характеристики разделения, так как главными факторами для этих мембран являются размер пор и их распределение по размерам. Для этих мембран основными являются требования процесса производства мембраны, её химическая, термическая и биологическая стойкость, а также поверхностные эффекты в процессе эксплуатации, такие как адсорбция (поляризационные эффекты) и смачивание.
В связи с проблемой концентрационной поляризации и загрязнением мембран в процессах ультра- и микрофильтрации выбор материала мембраны для этих процессов учитывает возможность предотвращения загрязнения и очистки мембраны после отложения на ней осадков.
Проницаемость этих мембран носит, безусловно, фазовый характер. С морфологических позиций мембраны подобного назначения должны представлять собой капиллярно-пористые материалы, в которых множество сквозных капилляров образовано микропросветами между элементами структуры.
Для второй группы мембран, которые используются в процессах газоразделения и первапорации, выбор материала напрямую определяет транспортные характеристики мембраны (селективность и проницаемость). В общем случае проницаемость полимеров в стеклообразном состоянии ниже, чем в высокоэластическом, и температура стеклования определяет рабочий диапазон температур эксплуатации мембраны.
Ввиду того, что кристаллические области полимера ведут себя как физические сшивки и, следовательно, уменьшают поток пенетранта через мембрану, и поток через кристаллические области на порядки ниже, чем поток через аморфную фазу, степень кристалличности оказывает существенное влияние на свойства мембраны.
5.5.2. Методы получения полимерных мембран
Основные методы получения полимерных мембран следующие:
- формирование из раствора;
- формирование из расплава;
- спекание порошков, волокон и волокнистых дисперсий;
- травление монолитных пленок;
- растяжение монолитных пленок.
В зависимости от назначения мембраны в ней формируют или не формируют пористую структуру.
5.5.3. Получение мембран из растворов полимеров
методом инверсии фаз
Плотные гомогенные полимерные пленки могут очень эффективно разделять различные смеси газов и жидкостей. Однако из-за большой толщины (20 – 200 мкм) они имеют очень низкую проницаемость. Такие мембраны нельзя изготавливать в виде достаточно тонких (порядка 0,1 – 1 мкм) гомогенных пленок с повышенной проницаемостью из-за потери в столь тонких пленках механической прочности. Важным успехом в области мембранной технологии явилась разработка Лебом и Сурираджаном в 1962 году «асимметричных» мембран, у которых имеется очень тонкий селективный слой (0,1 – 1 мкм), покрывающий пористую подложку из того же самого материала. Эти асимметричные мембраны приготовляются методом инверсии фаз, заключающимся в том, что полимер из раствора переводят в отвержденное состояние через стадию образования студня, возникающего при определенных условиях фазового распада в системе полимер – низкомолекулярная жидкость. Специфическое строение студня – двухфазная система, в которой насыщенная полимером фаза представляет собой каркас, другая фаза состоит в основном из растворителя или смеси растворителя с осадителем при малом содержании полимера. Процесс получения мембран методом инверсии фаз, таким образом, сводится к трем основным этапам:
- осуществление фазового распада в системе полимер - низкомолекулярная жидкость с получением студня;
- удаление низкомолекулярных компонентов из системы при условии предотвращения смыкания стенок каркаса;
- организация сквозных капилляров в мембране.
С помощью этого метода могут быть сформованы как пористые, так и непористые (в поверхностном слое) мембраны.
В настоящее время в промышленности нашли применение два способа:
- 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) путем диффузии последнего из жидкости, для чего сформованный раствор полимера погружают в нерастворитель (осадитель) («мокрый способ»).
|