パイロットスケールポリスルフォン超濾過型膜:ロールツーロール鋳造システムにおける相逆パラメトリック最適化
Ayesha Ilyas1, Ivo F J Vankelecom1
1Membrane Technology Group (MTG), Division cMACS, Faculty of Bioscience Engineering, KU Leuven, Celestijnenlaan 200F, P.O. Box 2454, 3001 Leuven, Belgium.
Membranes
|August 27, 2025
まとめ
この研究では,スプレーによる非溶媒誘導相分離 (s-NIPS) を使用したパターン化されたポリスルフォン (PSf) 超濾過膜の試験生産を最適化しました. 水の流れが著しく増加し,水処理のための膜技術が進歩しました.
科学分野:
- 材料科学
- 化学工学
- 環境科学
背景:
- 高性能膜のスケーラビリティと処理能力は重要な課題です.
- 以前は,スプレーによる非溶媒誘発相分離 (s-NIPS) を用いたパターンの膜の研究が主にラボスケールで行われていた.
- 膜の生産を拡大すると,性能が変化します.
研究 の 目的:
- s-NIPSによるポリスルフォン (PSf) 超濾過膜の試験生産を最適化する.
- ロールツーロール製造のための最適な相逆転パラメータを特定する.
- 実験室規模とパイロット規模の膜製剤の間のギャップを埋めるため
主な方法:
- 12インチ幅のロール・ツー・ロールのパイロットラインにおける相逆パラメータ (ポリマー濃度,分子量,添加物の種類/濃度) の体系的な変化.
- スプレーで修正された非溶媒誘導相分離 (s-NIPS) 方法を使用した.
- 純粋な水の浸透性,BSAの拒絶,鋳造溶液の粘度,および形態学のための膜の特徴.
主要な成果:
- パイロットスケールで欠陥のない高性能なパターンのPSf膜を達成しました.
- s-NIPSパターンの膜は,平らな膜と比較して,水流の150~350%の増加を示した.
- 高いパターン高さ (825μmまで) と指のようなマクロボイドは,増幅されたフクスに寄与した.
結論:
- パターン付きPSf超濾過膜のアップスケール生産に最適化されたs-NIPS.
- 開発された膜は,水処理アプリケーションに適した水流を大幅に強化します.
- この研究は,高度な膜の製造のためのパイロットスケールのs-NIPSの可能性を検証しています.
