Vývoj membrán a membránových modulů pro separaci plynů

Cílem projektu je příprava a testování několika typů membrán ve formě dutých vláken lišících se svým složením a konstrukcí:

1. Příprava dutých vláken na bázi komerčně dostupných lineárních polymerů jako jsou polyetherimidy, polysulfony a polyamidimidy.
Cíl: Příprava kvalitní membrány ve formě dutého vlákna, optimalizace parametrů tažení vlákna s využitím statistických metod plánování experimentu, které povedou k výrobě membrány s co nejvyšší permeabilitou a selektivitou.

2. Příprava dutých vláken z polymerních směsí na bázi semi-interpenetrating network.
Cíl: Připravit dutá vlákna ze směsi jednoho lineárního polymeru a druhého polymeru tvořícího síť, kde tyto dva polymery jsou navzájem prostoupeny na molekulární úrovni. Tyto směsi mají větší volný objem což se projeví růstem permeability a selektivity, zesíťovaná složka též brání plastizaci (naměkčení) polymeru sorpcí separovaného plynu.

3. Příprava dvouvrstvých dutých vláken.
Cíl: Budou vyrobena dutá vlákna s porézní stěnou například z materiálu PSu, který se běžně používá pro nanofiltrační nebo dialyzační membrány a jejich výroba již byla realizována na pracovišti MemBrain. Na tyto dutá vlákna bude nanesena separační vrstva expozicí v roztoku polymeru PEBAX nebo v jiném polyamidu. Tato etapa bude zaměřena zejména na technologii odstranění rozpouštědla ze středu dutého vlákna a zejména na technologii nanášení separační vrstvy. V prvním kroku diskontinuálně a později by bylo ideální realizovat kontinuální nanesení separační vrstvy na duté vlákno.

4. Vývoj a výroba membránových modulů:
Cíl: Konstrukce membránového modulu o počtu vláken v řádu tisíců o celkové aktivní ploše membrány v jednotkách metrů čtverečních. Vyvinout postupy pro manipulaci s membránami ve formě dutých vláken.