BRPI0709468B1

BRPI0709468B1 - Método de produção de uma membrana polimérica tubular reforçada e membrana polimérica tubular reforçada

Info

Publication number: BRPI0709468B1
Application number: BRPI0709468-0A
Authority: BR
Inventors: Doyen Win; Verbeke Marc; Beckers Herman; Molenberghs Bart; Muyshondt Rob
Original assignee: Vito-Vlaamse Instelling Voor Technologisch Orderzoek
Priority date: 2006-04-10
Filing date: 2007-04-10
Publication date: 2018-04-17
Also published as: IL194563A; US8993081B2; IL194563A0; EP2007507B1; DK2007507T3; MX2008013176A; US20090304963A1; JP4991838B2; AU2007235943A1; EP2007507A2; ATE512710T1; CN101421021A; KR20080108466A; CA2649204C; ZA200807150B; KR101344217B1; BRPI0709468A2; WO2007116072A3; JP2009533212A; RU2418620C2

Abstract

método de produção de uma membrana polimérica tubular reforçada, dispositivo para impregnar um cordão oco com uma solução polimérica, membrana polimérica tubular e membrana reforçada tubular. um método de produção de uma membrana polimérica tubular reforçada compreendendo os passos de fabricar o suporte tubular a partir de fio monofilamentar, impregnar o suporte com um banho de membrana e ajustar o diâmetro interno e externo da membrana. um dispositivo de revestimento compreende um prumo de moldagem e um orifício para ajustar, respectivamente, o diâmetro interno e externo da membrana. uma membrana polimérica tubular reforçada compreende um suporte tubular e substância membranosa. o suporte tubular é fabricado a partir de fio monofilamentar e tem uma estrutura suficientemente aberta (aberturas superiores a 0,1 mm). as partes em contacto e/ou engatadas do fio podem ser ligadas antes da impregnação do suporte com banho de membrana. o suporte pode compreender laços do fio monofilamentar que também são ligados.

Description

(54) Título: MÉTODO DE PRODUÇÃO DE UMA MEMBRANA POLIMÉRICA TUBULAR REFORÇADA E MEMBRANA POLIMÉRICA TUBULAR REFORÇADA (51) Int.CI.: B01D 69/10; B01D 69/08; D01F 1/08 (30) Prioridade Unionista: 10/04/2006 EP 06112446.7 (73) Titular(es): VITO-VLAAMSE INSTELLING VOOR TECHNOLOGISCH ORDERZOEK (72) Inventor(es): WIN DOYEN; MARC VERBEKE; HERMAN BECKERS; BART MOLENBERGHS; ROB MUYSHONDT

1/31 “MÉTODO DE PRODUÇÃO DE UMA MEMBRANA POLIMÉRICA TUBULAR REFORÇADA E MEMBRANA POLIMÉRICA TUBULAR REFORÇADA

Campo da Invenção [0001] A presente invenção refere-se a membranas de filtragem poliméricas tubulares reforçadas, quer do interior para o exterior (i/o), quer do exterior para o interior (o/i), e a métodos de produção das mesmas. Particularmente, a presente invenção refere-se a membranas poliméricas tubulares compreendendo um suporte de reforço que está embebido na membrana. O material de membrana de uma membrana polimérica é um composto de polímero. A presente invenção não prevê membranas cerâmicas.

Estado da Técnica [0002] Na técnica, sabe-se que é habitual reforçar membranas poliméricas tubulares que são utilizadas como membranas do interior para o exterior (i/o) ou do exterior para o interior (o/i). A utilização da membrana determina a que lado da membrana tubular (interior ou exterior) se vai proporcionar um forro ou suporte de reforço. O suporte de reforço compreende, tipicamente, uma camada densa na qual o banho de membrana (a solução que é adicionada ou aplicada) só penetra parcialmente, o que leva a uma fraca adesão entre o suporte de reforço e a substância membranosa.

[0003] Como resultado, todas as membranas tubulares suportadas do i/o podem agüentar pressões transmembrana (TMP) do i/o significativas após filtragem, mas apresentam uma fraca TMP do o/i após lavagem em contra corrente, dado que a membrana tem tendência a deformar-se, o que danifica permanentemente a membrana. Uma pressão transmembrana por lavagem em contra corrente é uma pressão aplicada, através da

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2/31 membrana, num sentido inverso ao da TMP para filtragem (funcionamento normal). A lavagem em contra corrente remove substâncias incrustadas aderentes à membrana. Uma situação análoga existe com as membranas de filtragem poliméricas por capilaridade do exterior para o interior (o/i) que apresentam uma fraca TMP do i/o após lavagem em contra corrente, dado que a membrana tem tendência a separar-se do suporte e pode acabar por explodir quando a TMP da lavagem em contra corrente é demasiado elevada.

[0004] Conseqüentemente, as membranas poliméricas tubulares existentes não permitem explorar todo o seu potencial numa operação híbrida de contra corrente/filtragem convencional denominada semi dead end a longo prazo, onde há necessidade de efetuar freqüentes lavagens em contra corrente. Os problemas principais das membranas poliméricas tubulares existentes são:

- aderência de membrana limitada em todos os tipos de membranas tubulares (tanto membranas i/o, como o/i), o que dá origem a membranas danificadas quando as TMP da lavagem em contra corrente são superiores a 1 bar com líquido e 0,7 bar com gás;

- a maioria dos suportes tubulares tecidos e não tecidos são soldados e não há penetração da membrana na costura da soldadura; por conseguinte, a membrana é facilmente separada do suporte tubular na zona das soldaduras;

- colapso do suporte tubular de membranas i/o após lavagem em contra corrente com TMP superiores.

[0005] Um suporte tubular que melhora os suportes supracitados é conhecido do documento WO 2005/061081, que divulga um processo de crochê para fabricar um suporte de

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3/31 membrana tubular utilizando fibras multifilamentares. Fios longitudinais e transversais são unidos uns aos outros numa série de pontos distintos, melhorando a estabilidade do suporte. No entanto, a secção transversal do suporte resultante não é circular, mas poligonal. Além disso, a utilização de fibras multifilamentares dá origem a uma estrutura de suporte tubular tendo uma rigidez inferior a uma estrutura monofilamentar: este tipo de suporte pode, por conseguinte, ter mais tendência para o colapso.

[0006] Sabe-se, do documento US 4061821, que se impregna um cordão entrançado ou tricotado tubular com um banho de membrana de modo a obter uma membrana tubular na qual o cordão está totalmente embebido na membrana. O método de produção divulgado, no entanto, não permite controlar com exatidão o diâmetro interno da membrana em todas as circunstâncias, particularmente no caso em que o cordão está totalmente impregnado com banho de membrana.

Objetivos da Invenção [0007] No estado da técnica há uma necessidade de membranas de filtragem poliméricas tubulares de baixo custo que estejam aptas a suportar TMP de lavagem em contra corrente elevadas e que, eventualmente, possam ser utilizadas, tanto como membranas de filtragem do interior para o exterior, como do exterior para o interior. Estas membranas podem ser utilizadas em aplicações comerciais consideráveis, tal como em biorreatores de membranas (MBR). [0008] A presente invenção visa, conseqüentemente, proporcionar uma membrana polimérica tubular reforçada com melhor resistência mecânica e melhores propriedades de lavagem em contra corrente, que supere os inconvenientes da

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4/31 técnica anterior. Um objetivo da invenção é proporcionar e fabricar uma membrana polimérica tubular melhorada ou, pelo menos, alternativa, compreendendo um suporte de reforço que pode ser impregnado pelo banho de membrana e que é permeável ao banho de membrana. Isto deve permitir uma lavagem em contra corrente da membrana com TMP de lavagem em contra corrente muito superiores a 1 bar e, eventualmente, com TMP de lavagem em contra corrente da ordem da TMP de filtragem. [0009] A presente invenção também visa proporcionar um método melhorado ou, pelo menos, alternativo, de produção de uma membrana polimérica tubular reforçada e um equipamento melhorado para fabricar uma membrana desse tipo. A presente invenção visa, igualmente, proporcionar um método de fabricação de uma membrana desse tipo que supere os inconvenientes da técnica anterior.

Sumário da Invenção [0010] As membranas de filtragem, ocas de forma circular, apresentam-se numa ampla gama de dimensões. Estas membranas tendo um diâmetro interno no intervalo entre 0,5 mm e 2,5 mm são, em geral, designadas por membranas capilares. As membranas tendo um diâmetro interno superior a 2-2,5 mm são, em geral, designadas por membranas tubulares. A presente invenção refere-se, tanto a membranas de filtragem poliméricas reforçadas capilares, como a tubulares, como expresso nas reivindicações anexas. As membranas previstas pela invenção têm um diâmetro interno no intervalo entre cerca de 1 mm e 25 mm. Sempre que se utilizar, daqui em diante, o termo membrana tubular, isto deve ser interpretado como compreendendo também membranas capilares. A presente invenção refere-se, igualmente, a um método de

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5/31 produção de membranas poliméricas tubulares reforçadas, como expresso nas reivindicações anexas e a um equipamento de revestimento para revestir o suporte de reforço com a membrana.

[0011] De acordo com um aspecto da invenção, proporcionase um método de produção de uma membrana polimérica tubular reforçada compreendendo as etapas de: fabricar um suporte tubular poroso sem linhas de junção a partir de fio monofilamentar, impregnar o suporte tubular com uma solução polimérica para obter um suporte tubular impregnado, ajustar o diâmetro interno do suporte tubular impregnado, ajustar o diâmetro externo do suporte tubular impregnado e imergir o suporte tubular impregnado num banho de precipitação para obter uma membrana reforçada. Na etapa de impregnação, a solução polimérica é introduzida a partir do exterior do suporte. O lúmen interno do suporte tubular é, pelo menos parcialmente, cheio com a solução polimérica. A solução polimérica é um banho de membrana que dá origem a uma substância membranosa porosa e sólida depois da precipitação ou coagulação. O banho de precipitação é um banho no qual a solução polimérica coagula.

[0012] A etapa de regular o diâmetro interno compreende, de um modo preferido, fazer passar o suporte tubular impregnado ao longo de um prumo de moldagem. A etapa de regular o diâmetro externo compreende, de um modo preferido, fazer passar o suporte tubular impregnado através de um orifício.

[0013] Na etapa de fabricação, o suporte tubular poroso sem linhas de junção compreende, de um modo preferido, aberturas de passagem tendo um tamanho superior ou igual a

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0,1 mm. As aberturas de passagem têm, de um modo mais preferido, um tamanho que se situa no intervalo de 0,1 mm a 10 mm. As aberturas de passagem, de um modo ainda mais preferido, têm um tamanho que se situa no intervalo de 0,2 mm a 5 mm. As aberturas de passagem são aberturas ou poros que se estendem totalmente através da parede do suporte tubular, desde o lado exterior até ao lúmen interno.

[0014] O método de acordo com a invenção compreende, de um modo preferido, a etapa de cortar o suporte tubular impregnado quando este está imerso no banho de precipitação. [0015] A etapa de impregnação é, de um modo preferido, executado num dispositivo de revestimento e o suporte tubular é impelido através do dispositivo de revestimento.

[0016] A etapa de fabricação compreende, de um modo preferido, ligar partes do referido fio monofilamentar que estão engatadas e/ou em contacto. A etapa de ligação fixa as referidas partes do fio monofilamentar. A etapa de ligar partes do fio monofilamentar compreende, de um modo mais preferido, a termofixação das referidas partes. A etapa de ligar partes do fio monofilamentar compreende, de um modo igualmente preferido, revestir o suporte com uma resina e curar ou endurecer a referida resina. A resina pode ser uma resina curável por UV que é curada por UV depois do suporte ser revestido. A resina também pode compreender um acelerador de endurecimento. Na etapa de endurecimento da resina, a resina é, de um modo preferido, endurecida até 60 segundos depois de revestimento do suporte.

[0017] O método de acordo com a invenção compreende, de um modo preferido, antes da etapa da impregnação, a etapa de inserir um fio em espiral pré-formado no suporte tubular e

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7/31 ligar o referido fio em espiral ao suporte tubular.

[0018] Na etapa de impregnação, a solução polimérica tem, de um modo preferido, uma viscosidade que se situa no intervalo de 0,5 Pa.s a 500 Pa.s. Na etapa de impregnação, a solução polimérica tem, de um modo preferido, um teor polimérico total superior ou igual a 25%.

[0019] De acordo com um segundo aspecto da invenção, proporciona-se um dispositivo para impregnar um cordão oco com uma solução polimérica. O dispositivo da invenção compreende uma cabeça de revestimento compreendendo uma entrada de cordão, uma entrada para a solução polimérica e uma saída. O dispositivo compreende ainda meios de guia para guiar o cordão para a cabeça de revestimento que estão proporcionados na entrada de cordão. A saída compreende um orifício e um prumo de moldagem de modo a que, quando o cordão oco atravessar o dispositivo, o prumo de moldagem fique posicionado no interior do lúmen interno do cordão oco. [0020] Os referidos meios de guia compreendem, de um modo preferido, um tubo. O referido tubo está proporcionado na entrada de cordão. O referido tubo estende-se, de um modo preferido, para dentro da cabeça de revestimento e, de um modo preferido, compreende perfurações na cabeça de revestimento. O tubo tem, de um modo preferido, uma forma cilíndrica ou cônica.

[0021] De acordo com um terceiro aspecto da invenção, proporciona-se uma membrana polimérica tubular compreendendo um suporte tubular e uma substância membranosa. O suporte tubular não apresenta linhas de junção, compreende um fio monofilamentar e compreende aberturas de passagem. O suporte tubular está embebido na substância membranosa e a substância

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8/31 membranosa está presente, tanto na parede interna, como na externa, do suporte tubular e enche as referidas aberturas de passagem.

[0022] As aberturas de passagem têm de um modo preferido, um tamanho superior ou igual a 0,1 mm. As aberturas de passagem têm de um modo mais preferido, um tamanho que se situa no intervalo de 0,1 mm a 10 mm. As aberturas de passagem têm, de um modo ainda mais preferido, um tamanho que se situa no intervalo de 0,2 mm a 5 mm.

[0023] Partes do fio monofilamentar que estão engatadas e/ou em contacto são, de um modo preferido, ligadas por outros meios que não a substância membranosa, e para além da substância membranosa. As referidas partes do fio monofilamentar que estão engatadas e/ou em contacto são, de um modo mais preferido, ligadas por resina curada ou endurecida. O referido suporte tubular compreende, de um modo ainda mais preferido, laços de fio monofilamentar e laços adjacentes e/ou engatados são ligados. O referido suporte tubular é, de um modo preferido, tricotado ou criado por crochê.

[0024] O referido fio monofilamentar é, de um modo preferido, selecionado do grupo consistindo de poliéster, poliamida, polietileno, polipropileno, polieter-cetona, poliéter-éter-cetona e sulfeto de polifenileno.

[0025] A membrana reforçada tubular de acordo com a invenção tem, de um modo preferido, um diâmetro externo igual ao diâmetro externo do suporte tubular.

[0026] A membrana reforçada tubular de acordo com a invenção tem, de um modo preferido, um diâmetro interno igual ao diâmetro interno do suporte tubular.

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9/31 [0027] A membrana reforçada tubular de acordo com a invenção compreende, de um modo preferido, um fio em espiral no interior do suporte tubular que está embebido na substância membranosa.

Descrição Resumida dos Desenhos

[0028]	A	figura 1	representa a	unidade	nuclear	de uma
máquina	de tricotar;
[0029]	A	figura	2a representa	uma agulha em	perfil
lateral;
[0030]	A	figura 2b representa um	grande	plano da	parte
superior	da	agulha da	figura 2a;
[0031]	As	figuras	3a e 3b representam	o processo de

tricotagem.

[0032]	A	figura	4	representa,	esquematicamente,	o	artigo
tricotado	em	espiral;
[0033]	A	figura	5	representa	um cordão de acordo	com a
presente	invenção	composto por	um único fio monofilamentar
tricotado	em	espiral;
[0034]	A	figura	6	representa	um pormenor do	tecido do
cordão mostrado na	figura 5;
[0035]	A	figura	7	representa	uma vista de topo	do	artigo
da figura	5;
[0036]	A	figura	8	representa	um cordão de acordo	com a
invenção	compreendendo dois fios	monofilamentares	tricotados
em espiral;
[0037]	A	figura	9	representa	uma vista de topo	do	artigo

da figura 8;

[0038] A figura 10 representa a unidade de tricotagem com uma bobina adicional para inserir uma mola helicoidal no artigo tricotado;

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10/31 [0039] A figura 11 mostra uma parte de um cordão monofilamentar tricotado;

[0040] A figura 12 mostra a parte de cordão da figura 11 revestido com resina endurecida para ligar os laços;

[0041] A figura 13 representa o dispositivo para revestir/impregnar um cordão oco com banho de membrana de acordo com a invenção;

[0042]	A	figura	14 representa um cordão	oco	tricotado
(artigo	inferior)	e o mesmo cordão numa membrana	reforçada
(artigo	superior) de acordo com a invenção;
[0043]	A	figura	15 representa uma vista de	topo	do artigo
superior	da	figura	14; e
[0044]	A	figura	16 representa um cordão	oco	tricotado

(artigo superior) e um suporte entrançado e soldado de modo helicoidal para uma membrana da técnica anterior (artigo inferior).

Descrição Detalhada da Invenção [0045] As membranas poliméricas tubulares reforçadas da técnica anterior mostram já uma resistência satisfatória contra a TMP numa direção - ou i/o ou o/i - mas, quando a membrana é sujeita a uma lavagem em contra corrente, surgem vários problemas que limitam a TMP da lavagem em contra corrente maximamente aplicável (TMP inversa). Um problema possível é o colapso do tubo da membrana, o que faz com que a membrana não possa ser utilizada. Outro problema pode residir no fato da substância membranosa (o material de membrana poroso e filtrante) se separar do suporte e ser irreversivelmente danificada. O que é inovador na presente invenção é um novo suporte, muito mais rígido, para a membrana e um método de fixar a substância membranosa ao novo

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11/31 suporte, em que o suporte é embebido no interior da substância membranosa e a substância membranosa é distribuída pelo interior da estrutura do suporte, o que faz com que a membrana adira mais firmemente ao suporte e que o suporte mostre uma resistência elevada contra o colapso e explosão. Como resultado, as membranas poliméricas tubulares reforçadas da invenção têm uma TMP do i/o e uma TMP do o/i máximas que são quase iguais. Conseqüentemente, pode empregar-se a mesma membrana, tanto em aplicações do i/o, como do o/i, sem qualquer limitação de TMP de lavagem em contra corrente aplicável.

[0046] De modo proporciona-se um os fins supracitados, fabricar uma membrana a conseguir método para polimérica tubular reforçada. Numa primeira parte do método, fabrica-se um suporte tubular suficientemente rígido que reforça a membrana polimérica. O suporte tubular é um cordão oco e poroso. Podem proporcionar-se etapas opcionais para reforçar o suporte. Numa parte seguinte do método da invenção, o suporte é impregnado (revestido) com uma solução polimérica (banho de membrana) e os diâmetros, interno e externo, da membrana são ajustados. Finalmente, a membrana é imersa num banho de precipitação no qual o banho de membrana coagula para formar uma substância membranosa. A membrana pode, opcionalmente, ser cortada em tubos com um comprimento desejado.

[0047] O método da invenção permite ajustar e controlar, tanto o diâmetro interno, como o externo, da membrana, de modo a obter uma membrana com paredes, interna e externa, lisas, em que o suporte pode ser totalmente embebido na substância membranosa polimérica.

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12/31 [0048] Conseqüentemente, num primeira etapa, fabrica-se um suporte tubular sem linhas de junção a partir de fio monofilamentar. Podem utilizar-se práticas conhecidas na técnica para a fabricação de tecidos, panos, etc., numa forma circular sem linhas de junção, tais como tricotagem, entrançamento, crochê ou tecelagem, para fabricar o suporte. O método de produção do suporte dá origem a um cordão oco tendo uma estrutura alveolar, i. e., um cordão poroso oco. As aberturas (ou poros) estendem-se completamente através da espessura de parede do cordão, constituindo, assim, aberturas de passagem. As aberturas devem ter um tamanho suficientemente grande para permitir que o banho de membrana impregne o cordão. O cordão tem, de um modo preferido, uma secção transversal circular. A fabricação do suporte (o cordão) dá origem a um cordão sem linhas de junção e as operações de soldadura para tornar o suporte tubular ou oco não são utilizadas. Para fins da presente invenção, quando se diz que não há linhas de junção isso significa que o cordão não compreende uma costura de soldadura.

[0049] Os materiais monofilamentares adequados são fios monofilamentares de poliéster, poliamida, polietileno, polipropileno, polieter-cetona (PEK), poli-éter-éter-cetona (PEEK) e sulfeto de polifenileno. Estes fios são, de um modo preferido, previamente contraídos antes de serem utilizados no processo de fabricação do cordão. A contração prévia do fio monofilamentar permite reduzir, consideravelmente, a contração e aumentar a rigidez do cordão tubular. No final deste texto, descreve-se, em mais pormenor, uma forma de realização da etapa de fabricação do suporte (um método de tricotagem).

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13/31 [0050] Após a fabricação, o cordão pode ser enrolado numa bobina para ser transportado. Isto facilita o manuseamento quando o cordão não é revestido com membrana na mesma instalação ou local.

[0051] Numa etapa opcional, um fio em espiral pode ser inserido no interior do cordão para melhorar a resistência dos cordões com um diâmetro maior relativamente à formação de pregas do cordão (para melhorar a resistência ao colapso da membrana tubular). O fio em espiral pode ser fabricado antecipadamente e inserido no cordão durante o processo de fabricação do cordão.

[0052] Numa forma de realização preferida do método de produção da membrana, de modo a melhorar ainda mais a resistência ao colapso (formação de pregas) do cordão oco, depois da etapa de fabricação do cordão, partes de engate do fio são ligadas ou laços adjacentes e/ou de engate são ligados. Isto pode ser efetuado pela aplicação de uma etapa de fixação por calor ou pela aplicação de uma resina de endurecimento rápido. No caso de um fio em espiral no interior do cordão oco, a etapa do método presente permite ligar o fio em espiral ao cordão.

[0053] Uma fixação por calor (ou termofixação) é efetuada por meio de calor e pode ser efetuada na mesma máquina que produz o cordão. Durante a fixação por calor, às partes engatadas/em contacto do fio derretem e são fundidas, um pouco, formando, desse modo, uma ligação. É importante que, durante a fixação, a estrutura alveolar do tecido não seja completamente fechada ou, caso contrário, perde-se a permeabilidade do suporte. A temperatura de fixação máxima pode ser da ordem dos 200 °C; para fixar um cordão

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14/31 monofilamentar pode, de um modo preferido, utilizar-se uma temperatura de cerca de 120 °C a 180 °C, consoante o material fibroso. A etapa de termofixação reduz a elasticidade do cordão, melhora a sua rigidez e impede que o cordão se desfie.

[0054] A ligação também pode ser efetuada pelo revestimento do cordão tubular fabricado com uma resina de endurecimento, de um modo preferido, uma resina de endurecimento rápida. Esta pode ser uma resina curável por UV (e. g., epóxi) ou uma resina com um acelerador de endurecimento (e. g., epóxi de dois componentes ou resina de poliuretano com aceleradores de endurecimento). Subseqüentemente, deixa-se o revestimento no cordão endurecer ou curar (e lâmpada UV) .

g., fazendo passar o cordão por baixo de uma A resina fixa partes do fio engatadas ou em contacto (e. g., laços). Esta ação faz com que partes do monofilamento sejam fixas e deixem de se conseguir movimentar relativamente umas às outras. Como resultado, obtém-se um suporte tubular poroso e compressível. As figuras 11 e 12 mostram um pormenor de um cordão monofilamentar tricotado, respectivamente, antes e depois da etapa de ligação (utilizou-se uma resina de endurecimento rápido na figura 12). Como pode ser visto na figura 12, só se perde parte da capacidade de abertura da estrutura do cordão da figura 11. [0055] A resina de endurecimento rápida pode ser revestida depois da etapa de fabricação do cordão e antes da etapa de revestimento/impregnação do cordão com banho de membrana. Numa forma de realização preferida, o cordão é fabricado e enrolado numa bobina. Subseqüentemente, na instalação de fabricação da membrana, o cordão é desenrolado da bobina,

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15/31 revestido com resina e a resina é endurecida ou curada antes da etapa de revestimento do cordão com banho de membrana. [0056] Numa etapa seguinte, o suporte tubular é impregnado com banho de membrana. Por conseguinte, faz-se com que o suporte atravesse um dispositivo de revestimento da invenção. Comparado com dispositivos de revestimento da técnica anterior, o dispositivo de revestimento da invenção permite impregnar completamente o suporte com banho de membrana e obter uma membrana tubular com um diâmetro interno e externo controlados.

[0057] A figura 13 mostra uma forma de realização 200 preferida do dispositivo de revestimento da invenção. O dispositivo de revestimento compreende uma cabeça 210 de revestimento. A cabeça 210 de revestimento compreende uma entrada 211 e saída 212 para um cordão 201 oco e um dispositivo 215 de alimentação para o banho de membrana. O cordão 201 oco é introduzido em contínuo no dispositivo 200 de revestimento. O cordão 201 vai constituir o suporte de uma membrana tubular. Na entrada 211 do cordão oco, proporcionase um tubo 216 para guiar o cordão 201 através do dispositivo de revestimento. O tubo 216 pode ter uma forma cilíndrica ou cônica (i. e., o diâmetro interno decresce na direção de introdução do cordão). Numa forma de realização preferida, o tubo 216 estende-se para dentro da cabeça 210 de revestimento, estando o tubo 216 dotado com perfurações 217 para deixar passar o banho de membrana. As perfurações 217 têm como função remover o ar após o arranque do processo e deixar impregnar e encher completamente o cordão com banho. O banho de membrana, que é uma solução polimérica líquida, é introduzido por uma bomba dosadora no ponto 215 de

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16/31 alimentação e enche a cabeça 210 de revestimento. O banho de membrana atravessa as perfurações 217 do tubo 216 e impregna o cordão. O lúmen interno do cordão 201 é completamente cheio com banho de membrana. O tubo 216 pode terminar a uma curta distância a montante da saída 212 da cabeça de revestimento. A quantidade de banho é dosada em função do nível do banho no interior do dispositivo de revestimento (nível na entrada 211) .

[0058] Conseqüentemente, o cordão 201, depois de sair do tubo 216, chega à saída 212 do dispositivo 200 de revestimento. Na saída, ajustam-se os diâmetros, interno e externo, da membrana final. Por conseguinte, a saída 212 compreende um orifício 214 e um prumo 213 de moldagem. O orifício 214 determina o eventual diâmetro exterior da membrana 203 tubular fabricada. O prumo 213 de moldagem determina o diâmetro interno final da membrana 203 tubular. [0059] O diâmetro interno da membrana é ajustado deixando que o cordão 201, que, nesta fase, está impregnado e completamente cheio com o banho, passe pelo lado exterior do prumo 213 de moldagem. O prumo 213 de moldagem está situado no lúmen interno do cordão. Conseqüentemente, o diâmetro externo do prumo 213 de moldagem controla (ajusta) o diâmetro interno da membrana. O prumo de moldagem pode ser mantido no lugar por uma barra ou corda 218 que pode estar colocada a montante ou a jusante do prumo de moldagem, ou é mantido no lugar de modo magnético. O diâmetro externo da membrana é ajustado deixando que o cordão 201 atravesse o orifício 214. Conseqüentemente, o diâmetro do orifício 214 controla (ajusta) o diâmetro externo da membrana. O prumo 213 de moldagem e o orifício 214 podem ou não ser deslocados

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17/31 relativamente um ao outro na direção da corrente (e. g., podem ser posicionados à mesma altura na figura 13) . O dispositivo 200 de revestimento permite obter uma membrana polimérica tubular com paredes lisas e com diâmetros, interno e externo, constantes e reprodutíveis.

[0060] O cordão 201 pode ser puxado através do dispositivo de revestimento, como é prática comum na técnica anterior, ou pode ser impelido através do dispositivo de revestimento. Impelir o cordão através do dispositivo de revestimento pode ser vantajoso quando o cordão impregnado é cortado com comprimentos desejados e não é enrolado numa bobina. Na forma de realização da figura 13, o cordão 201 é impelido através do dispositivo 200 de revestimento por meio de rodas 202 de acionamento. As rodas 202 podem estar dotadas com pinos que se engatam nas aberturas do cordão 201 e, conseqüentemente, impelem o cordão através do dispositivo 200 de revestimento. As rodas 202 também podem ser em borracha exercendo uma força de atrito elevada sobre o cordão para introduzir o cordão no dispositivo. Deve salientar-se que a capacidade para impelir o cordão através do dispositivo de revestimento é possibilitada pela orientação proporcionada pelo tubo 216. O tubo 216 tem a função de guiar o cordão 201 desde a entrada do dispositivo de revestimento até à saída. As velocidades de introdução do cordão através do dispositivo 200 de revestimento variam, de um modo preferido, de 1 a 10 metros/minuto.

[0061] De acordo com uma forma de realização preferida, um ou ambos de entre o prumo de moldagem e o orifício tem dimensões iguais a, respectivamente, o diâmetro interno e externo do suporte tubular (o cordão). Conseqüentemente, pode

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18/31 obter-se uma membrana fazendo com que um ou ambos do diâmetro interno ou externo sejam iguais a, respectivamente, o diâmetro interno e externo do seu suporte. Uma membrana deste tipo continua a ter o seu suporte completamente impregnado com banho de membrana, i. e., o banho de membrana encontra-se presente, tanto na parede interior, como na parede exterior do suporte.

[0062] Depois do cordão impregnado pela membrana sair do dispositivo de revestimento pela saída 212, é imerso num banho 220 de precipitação, no qual o banho de membrana coagula para formar uma substância membranosa sólida e porosa. O banho 220 de precipitação pode compreender um agente coagulante para o banho de membrana. Para que haja coagulação, o banho pode compreender um não solvente do(s) polímero(s) do banho de membrana ou uma mistura de um solvente e um não solvente. A etapa de formação da membrana pode ser efetuado de acordo com métodos conhecidos na técnica.

[0063] O banho de membrana utilizado é uma solução viscosa compreendendo um ou mais polímeros, um solvente orgânico para o(s) polímero(s) em utilização e um composto hidrófilo. A viscosidade preferida da solução está situada no intervalo de 0,5 Pa.s a 500 Pa.s. Esta gama de valores é mais elevada do que é normal na técnica anterior. A viscosidade da solução do banho pode ser adaptada em função do tipo de suporte tubular (tamanho das aberturas, diâmetro do monofilamento, etc.). De modo a permitir uma impregnação completa do cordão com banho de membrana com as velocidades de alimentação sugeridas, é preferível que as aberturas de passagem do cordão tenham um tamanho superior a 0,1 mm. O(s) polímero(s) pode(m) ser um ou

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19/31 mais de entre os seguintes: polietersulfona (PES), polivinilpirrolidona (PVP), polisulfona, poliacrilonitrilo, poli(álcool vinílico), poliacetato de vinilo e policloreto de vinilo. O solvente pode ser N-metilpirrolidona (NMP). A concentração total de polímero da solução de banho de membrana é, de um modo preferido, 25% ou superior. O banho 220 de precipitação, conseqüentemente, pode compreender uma mistura de água (como não solvente dos polímeros do banho) e NMP .

[0064] Numa etapa subseqüente opcional do método da invenção, a membrana é cortada em tubos com um comprimento desejado. Isto pode ser efetuado depois da membrana ter passado pelo banho de precipitação. Em alternativa, a etapa de corte também pode ser, igualmente, efetuado enquanto a membrana está imersa no banho 220 de precipitação, como mostrado na figura 13. Por conseguinte, no banho 220 de precipitação, por baixo do nível de líquido do banho, podem proporcionar-se duas lâminas 230 tipo guilhotina para cortar a membrana. A membrana pode ser cortada durante a coagulação do banho de membrana. Utilizam-se, de um modo preferido, duas lâminas de modo a evitar o deslocamento da membrana. Depois das membranas 203 terem sido cortadas com o tamanho devido, são colocadas de lado no interior do banho 220 de precipitação deixando-se que o banho de membrana continue a coagular. As membranas podem ser cortadas com comprimentos que excedem três metros.

[0065] Subseqüentemente, a membrana pode ser lavada para remover o solvente, não solventes e aditivos do banho solúveis em água, e é seca.

[0066] A título de exemplo, para uma membrana i/o com uma

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20/31 distribuição de tamanho de poros assimétrica tendo uma estrutura densa no interior (poros pequenos) e uma estrutura menos densa no exterior (poros maiores), a etapa de formação da membrana pode ser efetuado de modo a que a camada interna da membrana seja formada por precipitação de imersão num banho de precipitação (água ou outros não solventes do banho de membrana, ou mistura de solvente e não solvente) e a camada externa da membrana possa ser formada por um contacto com vapor de água controlado (e. g., antes da imersão no banho), tendo, de um modo preferido, uma temperatura situada no intervalo de 40 °C a 80 °C.

[0067] O método de produção da membrana da invenção permite a fabricação de membranas poliméricas tubulares reforçadas superiores com um custo relativamente baixo e com uma produtividade elevada.

[0068] A invenção também proporciona uma membrana polimérica tubular reforçada que pode ser produzida pelo método da invenção e que tem melhores propriedades mecânicas que as membranas poliméricas da técnica anterior. A membrana da invenção tem dois aspectos importantes: um suporte rígido com uma resistência mecânica elevada e uma forte fixação da substância membranosa ao suporte.

[0069] No que se refere ao primeiro aspecto, o suporte da membrana polimérica tubular reforçada da invenção é um cordão oco constituído por fio monofilamentar. O cordão tem, de um modo preferido, uma secção transversal circular. O fio monofilamentar tem uma rigidez mais elevada do que o fio multifilamentar com um diâmetro igual. O cordão é, de um modo preferido, de um tipo tecido, tricotado, entrançado, ou em crochê, ou fabricado por qualquer outra técnica semelhante

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21/31 que permita obter um cordão oco sem linhas de junção. O suporte (o cordão) conseqüentemente, não compreende uma costura de soldadura.

[0070] De acordo com uma forma de realização preferida, o cordão é tricotado ou criado por crochê, em que partes do fio monofilamentar formam laços (tais como os pontos de costura num cordão tricotado), que se engatam noutros laços ou partes do fio de modo a formar um tecido. Os cordões supracitados mostram já uma elevada resistência à explosão (resistência contra a TMP do i/o), mas a resistência ao colapso (resistência contra a TMP do o/i) do cordão pode, nalguns casos, não ser suficiente. A resistência contra o colapso pode ser melhorada ao empregar-se fios monofilamentares de maior diâmetro para fabricar o cordão.

[0071] Uma solução alternativa que é avançada pela presente invenção é ligar laços adjacentes e/ou engatados (e. g., no caso de cordão tricotado ou criado por crochê) ou partes engatadas do fio (e. g., no caso de cordão tecido). A ligação dos laços ou partes de fio engatadas pode ser efetuada por termofixação ou pela aplicação ao suporte de uma resina de endurecimento rápido (e. g., curável por UV ou termicamente endurecida). A ligação impede que os laços ou partes do fio se desloquem relativamente uns aos outros e melhora a rigidez do suporte. A ligação de laços ou partes do fio pode ser efetuada além da utilização de fio monofilamentar com maior diâmetro para aumentar a resistência mecânica do cordão.

[0072] Um outro aspecto importante do suporte tubular da presente invenção é a fixação da substância membranosa ao suporte. Uma boa fixação da substância membranosa ao cordão

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22/31 pode ser conseguida ao proporcionar um suporte rugoso e alveolar.

[0073] Em primeiro lugar, a estrutura do suporte tubular é porosa e mostra, de um modo preferido, um determinado grau de rugosidade e compreende, de um modo preferido, um elevado grau de sinuosidade do fio monofilamentar. Uma estrutura de suporte rugosa permite a existência de pontos de fixação suficientes para a substância membranosa, o que contribui para a intensidade da aderência da substância membranosa ao suporte e aumenta a resistência à pressão da membrana tubular.

[0074] Em segundo lugar, a estrutura do suporte (cordão) tubular da invenção é, de um modo preferido, suficientemente aberta (porosa) e compreende aberturas de passagem que se estendem através da parede do suporte. Isto permite uma boa permeabilidade do banho de membrana no suporte. Conseqüentemente, a substância membranosa encontra-se presente no interior da estrutura do suporte e embebe o suporte. A substância membranosa pode ainda estar presente no lado externo do suporte e/ou no lado interno do suporte tubular. O suporte compreende aberturas de passagem que são suficientemente grandes. Além disso, quando as aberturas (os poros) no suporte são maiores, isto dá origem a uma maior área de parede disponível para filtragem. Por outro lado, as

aberturas	na	estrutura de	suporte	podem não	ser
demasiadamente	grandes, dado que distâncias	maiores são	mais
difíceis	de	preencher pela	substância	membranosa.	As
aberturas	de	passagem (poros)	do suporte	têm, de um	modo
preferido,	um	tamanho superior	ou igual a	0,1 mm e, de um
modo mais	preferido, entre 0,1	mm e 10 mm.	As aberturas de

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23/31 passagem têm, de um modo muito preferido, um tamanho que se situa no intervalo de 0,2 mm a 5 mm.

[0075] A obtenção de um suporte tubular rígido mas alveolar pode necessitar de uma escolha apropriada do tamanho do fio monofilamentar para o suporte e cuidados a ter com a ligação ou fixação das partes do fio ou laços do suporte. Estas ligações podem não fechar totalmente as aberturas (poros) do tecido.

[0076] Além disso, os suportes tubulares com maior diâmetro podem ser dotados com um fio em espiral inserido no cordão oco, de modo a melhorar ainda mais a resistência ao colapso. Este fio em espiral funciona no interior do cordão como um tipo de mola, impedindo a formação de pregas no cordão. O fio de mola tem, de um modo preferido, um diâmetro maior do que o do fio do tecido e é, de um modo preferido um fio monofilamentar selecionado do mesmo grupo de materiais que para os fios utilizados para o tecido do cordão. Em alternativa, o fio de mola pode ser em metal. A mola pode ser ligada ao cordão tubular por termofixação ou aplicação de um revestimento de endurecimento rápido.

[0077] O suporte é embebido na substância membranosa. Conseqüentemente, quer na parede interior e na exterior, do suporte tubular proporciona-se uma substância membranosa. A substância membranosa forma uma estrutura unitária através e no interior do suporte.

[0078] Quanto às características da substância membranosa (banho), é preferível que o banho tenha uma concentração de polímeros suficientemente elevada de modo a aumentar a viscosidade do banho. O peso molecular do polímero é, de um modo preferido, suficientemente elevado, de modo a ter um

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24/31 polímero com uma resistência mecânica suficiente. Opcionalmente, o polímero pode ser reticulado para aumentar a resistência mecânica.

Descrição de uma Forma de Realização Preferida da Invenção [0079] Fabricação de um cordão de suporte tubular por um processo de tricotagem [0080] A título de exemplo, pode fabricar-se um cordão oco tricotado numa máquina com controlo individual das agulhas. A figura 1 representa a unidade 10 nuclear da máquina de tricotar. De modo a obter um produto sem interrupções no processo de tricotagem, um filamento contínuo é tricotado em torno de um cilindro ou cabeça 12 de tricotagem, que está fixo. No lado externo da cabeça 12, proporcionam-se várias ranhuras axiais. Cada ranhura aceita uma agulha 11. São acionadas por um sistema 13 de excêntrico. O sistema de excêntrico garante que nem todas as agulhas sobem ou descem simultaneamente, mas o movimento axial no sentido ascendente e descendente assemelha-se a um movimento ondulatório. Um limitador 14 de fio fixo recebe o fio e transfere-o para as agulhas.

[0081] As figuras 2a e 2b representam a agulha 11 em perfil. No que se refere à figura 2a, as agulhas estão dotadas com uma saliência 24, que constitui um elemento seguidor que se engata no excêntrico 13. O elemento 24 seguidor permite que o excêntrico 13 desloque as agulhas na vertical (para cima/baixo). A agulha tem um gancho 21 para se engatar no fio e uma lingüeta 23, apta a rodar em torno de uma articulação 22. As agulhas são montadas na cabeça 12 com o gancho 21 e lingüeta 23 virados para fora. A função da lingüeta 23 é óbvia quando se olha para as figuras 3a e 3b. A

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25/31 figura 3a representa uma vista desdobrada das agulhas 11 montadas na cabeça de tricotagem. As agulhas descrevem um movimento ondulatório no sentido ascendente e descendente. As agulhas do lado esquerdo das figuras 3a e 3b estão a deslocar-se no sentido ascendente; as do lado direito estão a deslocar-se no sentido descendente. Além disso, cada agulha desloca-se dentro da alça 33 do ponto de costura que está a tricotar. Quando a agulha se encontra na sua posição 3 mais elevada da figura 3b, a lingüeta 23 fica situada acima da alça do ponto de costura. Durante o movimento no sentido descendente da agulha, o gancho 21 engata-se no fio virgem no ponto 32. A alça do ponto de costura apanha a lingüeta 23, como representado na posição 4 da figura 3b. À medida que a lingüeta 23 roda no sentido ascendente em torno da articulação 22, abre a alça do ponto de costura e permite que o gancho 21, com o fio virgem, atravesse a alça do ponto de costura. Ao mesmo tempo, a lingüeta 23 fecha o gancho 21, impedindo, desse modo, que o fio virgem se escape. Na posição mais baixa da agulha, o gancho 21 ainda está engatado no fio e vai soltar o fio logo que o movimento no sentido ascendente se iniciar. No seu movimento no sentido ascendente, a agulha é envolvida por este novo pedaço virgem de fio que, por sua vez, forma uma nova alça do ponto de costura. Esta nova alça do ponto de costura vai rodar a lingüeta 23 no sentido descendente, abrindo, desse modo, o gancho 21, e o processo é repetido para formar um novo ponto de costura. O limitador 14 de fio garante que as agulhas se podem engatar no fio.

[0082] A característica do produto resultante é um cordão composto por um fio tricotado em espiral, como representado esquematicamente na figura 4. Isto significa que os pontos de

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26/31 costura se situam ao longo de uma linha 40 espiral. A distância 41 entre uma revolução completa da linha 40 espiral (pontos a e b na figura 4), ao longo da qual os pontos de costura são tricotados é a etapa. A etapa é determinado pela velocidade de evacuação do cordão da cabeça 12, pela freqüência do movimento de vaivém das agulhas e pelo tamanho das agulhas. Uma etapa grande dá origem a uma estrutura tricotada mais aberta - os pontos de costura ficam mais afastados uns dos outros.

[0083] As figuras 5, 6 e 7 representam um cordão fabricado com um fio monofilamentar, em que os pontos de costura se situam ao longo de uma linha espiral. Como é óbvio ao observar a figura 7, foram utilizadas oito agulhas para tricotar este cordão e o diâmetro interno é de 5 mm.

[0084] O diâmetro interno do cordão oco tricotado é determinado pelo número de agulhas utilizado e pelo diâmetro da cabeça de tricotagem. O diâmetro externo é determinado pelo diâmetro e número (um ou mais) de monofilamentos utilizados.

[0085] Consequentemente, podem utilizar-se, simultaneamente, dois ou mais monofilamentos no processo de tricotagem. No último caso, aplica-se a mesma técnica de fabricação que a descrita anteriormente para o caso de um único fio monofilamentar, com a única diferença de dois ou mais monofilamentos serem utilizados e costurados, simultaneamente, pela mesma agulha. Um cordão para o qual se empregaram dois fios monofilamentares é mostrado nas figuras 8 e 9. Ao observar a figura 9 é óbvia a utilização de seis agulhas para tricotar este cordão. É importante perceber que estes fios não compõem um fio multifilamentar, mas permanecem

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27/31 fios monofilamentares distintos. São tricotados e, deste modo, ligados uns aos outros num e no mesmo ponto de costura. [0086] Para que o funcionamento seja correto, o fio monofilamentar provém de uma bobina de flanges que está montada verticalmente num sistema de desenrolamento prévio. O fio tem que ser introduzido sem tensão, o que é efetuado por um controlador de tensão no topo da máquina, dando origem a uma alimentação positiva do fio. Esta fase é uma fase de produção proeminente que leva à formação de um cordão sem defeitos.

[0087] Um outro aspecto importante é a preparação do cordão. Isto ocorre à jusante da máquina, de um modo preferido, depois de qualquer etapa de ligação. A tensão da preparação tem que ser meticulosamente regulada, de modo a garantir que o cordão tubular não seja comprimido. De modo a produzir um cordão com um comprimento ininterrupto, deve utilizar-se um vaivém de grandes dimensões e leve, pelo menos, suficientemente grande para tratar de 5000 a 10000 m. [0088] Os tubos de suporte tricotados circulares com um diâmetro interno de um mínimo de 1,0 mm até 15 mm podem ser fabricados a partir de um monofilamento (poliéster, polipropileno, etc.) com um diâmetro no intervalo de 0,1 mm a 1,0 mm. O número e tamanho das agulhas e o diâmetro da cabeça de tricotagem estão adaptados para o diâmetro interno/externo desejado do cordão. O movimento das agulhas na máquina de tricotar é controlado, individualmente, pela utilização de um sistema de excêntrico arredondado. A caixa de excêntrico garante que nem todas as agulhas se movimentam no sentido ascendente ou descendente simultaneamente, mas movimentam-se de forma ondulatória. A velocidade de rotação pode ser

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28/31 variada entre 500 e 5000 rpm.

[0089] Numa forma de realização preferida, um fio em espiral pode ser inserido no interior do cordão. Este fio funciona no interior do tecido tricotado como uma espécie de mola, impedindo a formação de pregas no cordão. Esta mola espiral é fabricada antecipadamente e inserida no cordão durante o processo de tricotagem. No que se refere à figura 10, a mola 103 espiral é introduzida através da abertura 102 na unidade 10 nuclear. Uma bobina 101 fornece a fibra 104 a tricotar ao limitador 14 de fio e unidade 10 nuclear. A mola não se engata em qualquer dos pontos de costura. O fio de mola tem, de um modo preferido, um diâmetro maior do que o do fio do tecido e é, de um modo preferido, um fio monofilamentar selecionado do mesmo grupo de materiais que o dos fios utilizados para o tecido do cordão. Em alternativa, o fio de mola pode ser em metal.

Exemplos de membranas tubulares [0090] Quatro membranas (N²1, N°2, N°3, N°4) foram preparadas utilizando o método de produção da invenção. Todos os quatro suportes tubulares são de um cordão oco monofilamentar de poliéster (PET) tricotado. Utilizaram-se catorze agulhas na tricotagem dos suportes tubulares, mas com um diâmetro do monofilamento variável entre os suportes (de 0,2 mm a 0,4 mm, ver quadro 1) . Devido ao fato do número de agulhas ter sido mantido constante, o diâmetro externo do suporte permaneceu o mesmo (6,2 mm), enquanto que o diâmetro interno decresceu em função do aumento do diâmetro do monofilamento. Apenas o suporte da membrana N°2 recebeu um revestimento de resina epóxi, que foi curado por UV, para ligar as partes engatadas do monofilamento. As aberturas de

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29/31 passagem nos quatro cordões de suporte tinham tamanhos no intervalo de 0,2 a 0,6 mm.

[0091] O cordão foi impregnado com banho num dispositivo de revestimento da invenção, no qual o diâmetro do orifício de saída era de 6,5 mm (ligeiramente maior do que o diâmetro externo do cordão) e, e. g., para a membrana N²3 utilizou-se um prumo de moldagem tendo um diâmetro externo de 4, 9 mm. Todas as membranas foram cortadas em comprimentos de 1 metro a uma profundidade de 20 cm abaixo do nível do líquido do banho de precipitação.

[0092] Preparou-se uma solução de banho de membrana composta por 20% em peso de polietersulfona (tipo Radel A100®), 10% em peso de PVP (tipo BASF K90®) e 70% em peso de NMP. O banho de membrana foi aplicado sobre o suporte de acordo com o método da invenção. O meio de coagulação foi água. As figuras 14 e 15 mostram a superfície externa e um corte da membrana N°3.

[0093] As membranas foram testadas quanto à resistência mecânica contra explosão (por uma pressão proveniente do interior) e resistência contra uma pressão com origem no exterior (pressão de colapso e pressão de separação de membrana). Para comparação, também se testou uma membrana (N°0) suportada por um suporte de poliéster de camada dupla soldado (suporte 160 da figura 16), sendo este suporte descrito no documento US 5034129.

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Quadro 1:

Resultados experimentais de testes de resistência mecânica para uma série de membranas (os resultados dos testes referem-se a um meio líquido)

Membrana	Detalhes do suporte	Resistência mecânica
Pressão de explosão (bar)	Pressão de separação da membrana (o/i)	Pressão de colapso (bar)
N°0	PET soldada, dupla camada (interior tecido/exterior não tecido)	>17	1	2
N°1	Monofilamento PET entrançado (0,2 mm/14 agulhas)	>17	>7,5	7,5
N°2	Monofilamento PET entrançado (0,2 mm/14 agulhas) com revestimento de epóxi	>17	>10	10
N°3	Monofilamento PET entrançado (0,3 mm/14 agulhas)	>17	>10	10
N°4	Monofilamento PET entrançado (0,4 mm/14 agulhas)	>17	>17	>17

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31/31 [0094] Verifica-se, a partir do quadro 1, que todas as membranas proporcionam uma excelente resistência contra explosão (mais de 17 bar), mas encontram-se grandes diferenças na resistência contra a pressão proveniente do exterior. A membrana N²0 da técnica anterior separava-se logo a partir de 1 bar e a membrana deformava-se a partir de 2 bar, o que dava origem a uma membrana com uma fraca lavagem em contra corrente. As membranas N°1 a N°4 feitas com um suporte monofilamentar entrançado nem sequer se separaram do suporte, embora não à sua pressão de colapso. Também se observou na tabela 1 que a utilização de um monofilamento PET com um maior diâmetro durante o processo de entrançamento deu origem a pressões de colapso mais elevadas.

[0095] Quanto à membrana N°2 com fio ligado, a tabela 1 mostrou que a membrana N°2 com fio ligado com um diâmetro de 0,2 mm tem uma resistência mecânica equivalente à da membrana N°3 com um fio não ligado com um diâmetro de 0,3 mm (não ligado antes do revestimento de membrana), mostrando a capacidade melhorada da lavagem em contra corrente das membranas da invenção.

[0096] As membranas de acordo com a presente invenção estão preparadas para microfiltragem (MF), ultrafiltragem (UF) , nanofiltragem (NF), osmose inversa (RO), separação de gases (GS), destilação por membrana (MD), penetração de vapor (VP) e pervaporação (PV). Estas membranas podem ser aplicadas em vários sectores, incluindo, sem ser de uma forma restritiva:

- biorreatores de membrana externa de fluxo em contra corrente (MBR),

- MBR submersos.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de produção de uma membrana polimérica tubular reforçada, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:

- fabricar um suporte (201) tubular poroso sem linhas de junção a partir de fio monofilamentar,

- impregnar o suporte tubular com uma solução polimérica para obter um suporte tubular impregnado, em que a solução polimérica é introduzida do exterior do suporte e em que o lúmen interno do suporte tubular é, pelo menos parcialmente, cheio com a solução polimérica,

- ajustar o diâmetro interno do suporte tubular impregnado compreendendo fazer passar o suporte tubular impregnado ao longo de um prumo de moldagem de modo a obter uma parede interna lisa,

- ajustar o diâmetro externo do suporte tubular impregnado compreendendo fazer passar o suporte tubular impregnado através de um orifício de modo a obter uma parede externa lisa, e

- imergir o suporte tubular impregnado num banho de precipitação para obter uma membrana reforçada.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de na etapa de fabricação, o suporte tubular poroso sem linhas de junção compreender aberturas de passagem tendo

um tamanho superior ou igual a 0,1 mm, de um modo preferido no intervalo de 0,1 mm a 10 mm e, de um modo mais preferido no intervalo de 0,2 mm a 5 mm. 3. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações

a 2, caracterizado pelo fato de compreender a etapa de cortar o suporte tubular impregnado quando este está imerso no banho

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2/4 de precipitação.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizado pelo fato de a etapa de impregnação compreender encher, completamente, o lúmen interno do suporte tubular com a solução polimérica.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de a etapa de fabricação compreender ligar partes do referido fio monofilamentar que estão engatadas e/ou em contacto.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de a etapa de ligar partes do fio monofilamentar compreende a termofixação das referidas partes.

7. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de a etapa de ligar partes do fio monofilamentar compreende revestir o suporte com uma resina e curar ou endurecer a referida resina, de um modo preferido, curando a resina por UV ou endurecendo a resina com um acelerador de endurecimento.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de compreender ainda, antes da etapa da impregnação, a etapa de inserir um fio em espiral pré-formado no suporte tubular e ligar o referido fio em espiral ao suporte tubular.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de na etapa de impregnação, a solução polimérica tem uma viscosidade que se situa no intervalo de 0,5 Pa.s a 500 Pa.s.

10. Membrana polimérica tubular reforçada, a ser obtida pelo método definido na reividnicação 1, e caracterizada pelo fato de compreender um suporte tubular sem linhas de junção

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3/4 compreendendo um fio monofilamentar, aberturas de passagem e sendo embebido na substância membranosa, a dita substância membranosa estando presente, tanto na parede interna, como na parede externa do suporte tubular e enchendo as referidas aberturas de passagem, sendo que as paredes interna e externa da membrana polimérica tubular são lisas.

11. Membrana polimérica tubular reforçada, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de as aberturas de passagem ter um tamanho superior ou igual a 0,1 mm, de um modo preferido, no intervalo de 0,1 mm a 10 mm e, de um modo mais preferido, no intervalo de 0,2 mm a 5 mm.

12. Membrana polimérica tubular reforçada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 ou 11, caracterizada pelo fato de as partes do fio monofilamentar que estão engatadas e/ou em contacto serem ligadas por outros meios que não a substância membranosa e para além da substância membranosa.

13. Membrana polimérica tubular reforçada, conforme definida na reivindicação 12, caracterizada pelo fato de as referidas partes do fio monofilamentar que estão engatadas e/ou em contacto são ligadas por resina curada ou endurecida.

14. Membrana polimérica tubular reforçada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 ou 13, caracterizada pelo fato de o referido suporte tubular compreender laços de fio monofilamentar e laços adjacentes e/ou engatados são ligados.

15. Membrana polimérica tubular reforçada, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de o referido suporte tubular ser tricotado ou criado por crochê.

16. Membrana polimérica tubular reforçada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 15, caracterizada pelo fato de o referido fio monofilamentar ser selecionado do

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4/4 grupo consistindo de poliéster, poliamida, polietileno, polipropileno, polieter-cetona, poli-éter-éter-cetona e sulfeto de polifenileno.

17. Membrana polimérica tubular reforçada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 16, caracterizada pelo fato de ter um diâmetro externo igual ao diâmetro externo do suporte tubular.

18. Membrana polimérica tubular reforçada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 17, caracterizada pelo fato de ter um diâmetro interno igual ao diâmetro interno do suporte tubular.

19. Membrana polimérica tubular reforçada, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 17, caracterizada pelo fato de compreender um fio em espiral no interior do suporte tubular, estando o fio em espiral embebido na substância membranosa.

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