ES2367964T3 - Membranas poliméricas tubulares reforzadas con capacidad de lavado por contracorriente mejorada y su procedimiento de fabricación. - Google Patents
Membranas poliméricas tubulares reforzadas con capacidad de lavado por contracorriente mejorada y su procedimiento de fabricación. Download PDFInfo
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Abstract
Un procedimiento para fabricar una membrana polimérica tubular reforzada (203), que comprende las etapas siguientes: - fabricar un soporte tubular poroso sin costura (201) a partir de hilo monofilamento; - impregnar el soporte tubular con una solución polimérica para obtener un soporte tubular impregnado, de modo que la solución polimérica se alimente desde el exterior del soporte y de este modo, el lumen interior del soporte tubular lo rellene, por lo menos en parte, con la solución polimérica, - ajustar el diámetro interior del soporte tubular impregnado, comprendiendo el paso del soporte tubular impregnado a lo largo de un dispositivo de oscilación de moldeo para obtener así una pared interior lisa, - ajustar el diámetro exterior del soporte tubular impregnado, comprendiendo el paso del soporte tubular impregnado a través de un orificio para obtener así una pared exterior lisa y - sumergir el soporte tubular impregnado en un baño de precipitación para obtener una membrana reforzada.
Description
Membranas poliméricas tubulares reforzadas con
capacidad de lavado por contracorriente mejorada y su procedimiento
de fabricación.
La presente invención se refiere a membranas de
filtración poliméricas tubulares reforzadas, de los tipos de
interior a exterior (i/o) y de exterior a interior (o/i) y a
procedimientos para su fabricación. En particular, la presente
invención se refiere a membranas poliméricas tubulares que
comprenden un soporte de refuerzo que está embebido en la membrana.
El material de membrana de una membrana polimérica es un compuesto
de polímeros. La presente invención no considera las membranas
cerámicas.
Es conocido en la técnica el hecho de reforzar
membranas poliméricas tubulares para su uso como membranas de
interior a exterior (i/o) o de exterior a interior (o/i). El uso de
la membrana determina en qué lado de la membrana tubular (interior o
exterior) se proporciona un soporte de refuerzo o respaldo. El
soporte de refuerzo normalmente comprende una capa densa en la que
el dopado de la membrana (la solución que está fundida o revestida)
solamente presenta una permeación parcial, lo que da lugar a una
adhesión deficiente entre el soporte de refuerzo y la sustancia de
la membrana.
Como resultado, todas las membranas tubulares
soportadas del tipo i/o, pueden soportar importantes presiones
transmembrana (TMP) i/o en el momento de la filtración, pero sufren
de presiones TMP o/i deficientes al producirse el lavado a
contracorriente, puesto que la membrana es propensa a aplastarse,
dando lugar a un daño permanente en la membrana. Una presión
transmembrana de lavado a contracorriente es una presión aplicada,
en una dirección inversa, a través de la membrana, respecto a la TMP
para filtración (operación normal). En el lavado a contracorriente
se eliminan las sustancias contaminantes que se adhieren a la
membrana. Una situación análoga se produce con las membranas de
filtración poliméricas capilares, del tipo de exterior a interior
(o/i), que tienen una presión TMP i/o deficiente en el momento del
lavado a contracorriente, porque la membrana es propensa a
desprenderse de su soporte y a la larga, puede estallar cuando la
presión TMP de lavado a contracorriente es de magnitud excesiva.
En consecuencia, las membranas poliméricas
tubulares existentes no permiten la utilización de su pleno
potencial en una operación semifrontal
(semidead-end) a largo plazo, en la que es
necesario un lavado a contracorriente con frecuencia. Los problemas
importantes de las membranas poliméricas tubulares existentes
son:
- -
- la adhesión limitada de la membrana en todos los tipos de membranas tubulares (tanto membranas i/o como de o/i) que da lugar al deterioro de la membrana cuando las TMP del lavado a contracorriente son mayores que 1 bar con líquido y de 0,7 bares con gases;
- -
- la mayor parte de los soportes tubulares, tejidos y no tejidos, están soldados y no existe ninguna penetración en la membrana en la costura de la soldadura; por lo tanto, la membrana se desprende fácilmente del soporte tubular en las soldaduras;
- -
- el aplastamiento del soporte tubular de las membranas i/o al producirse un lavado a contracorriente con TMP más elevadas.
Un soporte tubular que mejora los soportes
anteriormente descritos se conoce a partir del documento WO
2005/061081, que da a conocer un procedimiento de ganchillo para la fabricación de un soporte de membrana tubular a partir de fibras multifilamentos. Las roscas longitudinales y transversales están unidas entre sí en varios puntos distintos, mejorando la estabilidad del soporte. Sin embargo, la sección transversal del soporte resultante no es circular, sino poligonal. Además, el uso de fibras multifilamentos proporciona una estructura de soporte tubular que presenta menor rigidez que una estructura monofilamento: por tanto, este tipo de soporte puede ser más propenso al aplastamiento.
2005/061081, que da a conocer un procedimiento de ganchillo para la fabricación de un soporte de membrana tubular a partir de fibras multifilamentos. Las roscas longitudinales y transversales están unidas entre sí en varios puntos distintos, mejorando la estabilidad del soporte. Sin embargo, la sección transversal del soporte resultante no es circular, sino poligonal. Además, el uso de fibras multifilamentos proporciona una estructura de soporte tubular que presenta menor rigidez que una estructura monofilamento: por tanto, este tipo de soporte puede ser más propenso al aplastamiento.
La patente US 4061821 da a conocer el
procedimiento de impregnar un cordón tubular trenzado o tricotado,
con un dopado de membrana, para poder obtener una membrana tubular
en la que el cordón esté completamente embebido en la membrana. Sin
embargo, el procedimiento de fabricación descrito no permite un
control preciso del diámetro interior de la membrana bajo todas las
circunstancias, en particular, en el caso en que el cordón esté
completamente impregnado con dopado de membrana.
Los documentos US 3563889 y US 3676193 describen
un procedimiento para el moldeo de una membrana tubular soportada
íntegramente por un tubo de soporte trenzado y la membrana soportada
obtenida de este. Se moldea una composición polimérica líquida sobre
una superficie de soporte interior de una tela trenzada tubular. La
composición polimérica se aplica mediante un dispositivo de
oscilación de moldeo que en general tiene forma de lágrima. El
dispositivo de oscilación de moldeo se inserta dentro del material
de soporte tubular y la composición polimérica se descarga por las
aberturas de los laterales del dispositivo de oscilación de moldeo
sobre la superficie adyacente del material de soporte tubular
trenzado. Después, se aplica la solución de moldeo a la tela de
soporte tubular, sacando el dispositivo de oscilación de moldeo del
interior del soporte o manteniendo el dispositivo de oscilación de
moldeo estacionario y moviendo el material de soporte tubular hacia
abajo, pasado el dispositivo de oscilación de moldeo.
Alternativamente, un cuchillo de moldeo anular rodea la superficie
exterior del material trenzado depositando la disolución de moldeo a
través de los puertos.
En la técnica moderna, existe una necesidad de
membranas de filtración poliméricas tubulares de bajo coste, que
sean capaces de soportar altas presiones TMP de lavado a
contracorriente y que, a la larga, se puedan utilizar como membranas
de filtración tanto de interior a exterior como de exterior a
interior. Dichas membranas pueden encontrar grandes aplicaciones en
el mercado, tales como en los birreactores de membranas (MBR).
Por lo tanto, el objetivo de la presente
invención es proporcionar una membrana polimérica tubular reforzada
con una mejor resistencia mecánica y mejores propiedades de lavado a
contracorriente, que supere los inconvenientes de la técnica
anterior. Un objetivo de la invención es proporcionar y fabricar una
membrana polimérica tubular mejorada o por lo menos una alternativa,
que comprende un soporte de refuerzo que se puede impregnar por el
dopado de membrana y que es permeable para el dopado de membrana.
Esto debe permitir el lavado a contracorriente de la membrana a
presiones TMP de lavado a contracorriente mucho más elevadas que 1
bar y a la larga, a presiones TMP de lavado a contracorriente del
mismo orden de magnitud que la presión TMP de filtración.
Además, un objetivo de la presente invención es
proporcionar un procedimiento mejorado, o por lo menos alternativo,
para fabricar una membrana polimérica tubular reforzada y un aparato
mejorado para fabricar dicha membrana. Asimismo, la presente
invención tiene como objetivo proporcionar un procedimiento para
fabricar dicha membrana que supere los inconvenientes de la técnica
anterior.
Las membranas de filtración huecas, de forma
circular, se fabrican en una amplia gama de dimensiones. Dichas
membranas que presentan un diámetro interior en el intervalo entre
0,5 mm y 2,5 mm se suelen referir como membranas capilares. Las
membranas que presentan un diámetro interno mayor que
2-2,5 mm se suelen referir como membranas tubulares.
La presente invención se refiere a membranas de filtración
poliméricas tanto capilares como tubulares reforzadas, según se
establece en las reivindicaciones adjuntas. Las membranas
consideradas por la invención presentan un diámetro interno en el
intervalo entre aproximadamente 1 mm y 25 mm. Dondequiera que se
utilice, a continuación, la expresión "membrana tubular", debe
interpretarse que comprende también las membranas capilares. La
presente invención se refiere igualmente a un procedimiento para
fabricar membranas poliméricas tubulares reforzadas, según se
establece en las reivindicaciones adjuntas y a un aparato de
recubrimiento para recubrir el soporte de refuerzo con la
membrana.
Según un aspecto de la invención, se proporciona
un procedimiento para fabricar una membrana polimérica tubular
reforzada según la reivindicación 1.
La solución polimérica es un dopado de membrana
que proporciona una sustancia de membrana porosa sólida después de
precipitación o de coagulación. El baño de precipitación es un baño
en el que coagula la solución polimérica.
Preferiblemente, en la etapa de fabricación el
soporte tubular poroso sin costura comprende aberturas pasantes que
tienen un tamaño mayor que o igual a 0,1 mm. Más preferentemente,
las aberturas pasantes tienen un tamaño en el intervalo entre 0,1 mm
y 10 mm. Incluso más preferiblemente las aberturas pasantes tienen
un tamaño en el intervalo entre 0,2 mm y 5 mm. Las aberturas
pasantes son aberturas o poros que se extienden completamente a
través de la pared del soporte tubular, desde el lado exterior al
lumen interior.
Preferiblemente, el procedimiento según la
invención, comprende la etapa de cortar el soporte tubular
impregnado, mientras está sumergido en el baño de precipitación.
Preferiblemente, la etapa de impregnación
comprende rellenar completamente el lumen interior del soporte
tubular con la solución polimérica.
Preferiblemente, la etapa de fabricación
comprende unir partes de dicho hilo monofilamento que se entrelazan
y/o tocan. La etapa de unido fija dichas partes del hilo
monofilamento. Más preferentemente, la etapa de unir partes del hilo
monofilamento comprende la termofijación de dichas partes.
Preferentemente de igual modo, la etapa de unir partes del hilo
monofilamento comprende recubrir el soporte con una resina y
realizar el curado o endurecimiento de dicha resina. La resina puede
ser una resina curable por radiación ultravioleta que es curada por
radiación ultravioleta después de recubrir el soporte. Además, la
resina puede comprender un acelerador de endurecimiento.
Preferiblemente, en la etapa de endurecimiento de la resina, la
resina se endurece en los siguientes 60 segundos después de recubrir
el soporte.
Preferiblemente, el procedimiento según la
invención comprende, antes de la etapa de impregnación, la etapa de
insertar un hilo en espiral preformado en el soporte tubular y unir
dicho hilo en espiral al soporte tubular.
Preferiblemente, en la etapa de impregnación, la
solución polimérica tiene una viscosidad en el intervalo entre 0,5
Pa.s y 500 Pa.s. Preferiblemente, en la etapa de impregnación la
solución polimérica tiene un contenido polimérico total superior o
igual a 25%.
Según un segundo aspecto de la invención, se
proporciona una membrana polimérica tubular de acuerdo con la
reivindicación 8.
Preferiblemente, las aberturas pasantes tienen
un tamaño mayor que o igual a 0,1 mm. Más preferiblemente, las
aberturas pasantes tienen un tamaño en el intervalo entre 0,1 mm y
10 mm. Incluso más preferiblemente, las aberturas pasantes tienen un
tamaño en el intervalo entre 0,2 mm y 5 mm.
Preferiblemente, partes del hilo monofilamento
que se entrelazan y/o tocan se unen por otro medio distinto a la
sustancia de membrana y además a la sustancia de membrana. Más
preferiblemente, dichas partes de hilo monofilamento que se
entrelazan y/o tocan, se unen mediante resina curada o endurecida.
Incluso más preferiblemente, dicho soporte tubular comprende bucles
de hilo monofilamento y los bucles adyacentes y/o que se entrelazan
están unidos. Dicho soporte tubular está preferiblemente tricotado o
en ganchillo.
Preferiblemente, dicho hilo monofilamento se
selecciona de del grupo que consiste en poliéster, poliamida,
polietileno, polipropileno, polietercetona, polieteretercetona y
polifenilenosulfuro.
Preferiblemente, la membrana reforzada tubular
según la invención, tiene un diámetro exterior igual al diámetro
exterior del soporte tubular.
Preferiblemente, la membrana reforzada tubular
según la invención, tiene un diámetro interior igual al diámetro
interior del soporte tubular.
Preferiblemente, la membrana reforzada tubular
según la invención, comprende un hilo en espiral en el interior del
soporte tubular, que está embebido en la sustancia de membrana.
La Figura 1 representa la unidad de núcleo de
una máquina de tricotar.
La Figura 2a representa una aguja en perfil
lateral. La Figura 2b representa una vista en primer plano de la
parte superior de la aguja representada en la Figura 2a.
Las Figuras 3a y 3b representan el proceso de
tricotar.
La Figura 4 representa, de forma esquemática, el
artículo tricotado en espiral.
La Figura 5 representa un cordón, según la
presente invención, constituido por un hilo monofilamento tricotado
en espiral único.
La Figura 6 representa un detalle del tejido del
cordón ilustrado en la Figura 5.
La Figura 7 representa una vista desde arriba
del artículo ilustrado en la Figura 5.
La Figura 8 representa un cordón, según la
invención, que comprende dos hilos monofilamento tricotados en
espiral.
La Figura 9 representa una vista desde la parte
superior del artículo ilustrado en la Figura 8.
La Figura 10 representa la unidad tricotadora
con una bobina adicional para inserción de un resorte en espiral en
el artículo tricotado.
La Figura 11 ilustra una parte de un cordón
monofilamento tricotado.
La Figura 12 ilustra la parte del cordón
representada en la Figura 11, recubierto con resina curada para unir
los bucles.
La Figura 13 representa el dispositivo para
recubrir/impregnar un cordón hueco con dopado de membrana, según la
invención.
La Figura 14 representa un cordón hueco
tricotado (artículo inferior) y el mismo cordón en una membrana
reforzada (artículo superior) según la invención.
La Figura 15 representa una vista desde arriba
del artículo superior ilustrado en la Figura 14.
La Figura 16 representa un cordón hueco
tricotado (artículo superior) de un soporte soldado helicoidalmente
y tejido para una membrana según la técnica anterior (artículo
inferior).
Las membranas poliméricas tubulares reforzadas,
de la técnica anterior, presentan ya una resistencia satisfactoria
contra la presión TMP en una dirección - de i/o o de o/i- pero
cuando la membrana se somete al lavado a contracorriente, surgen
varios problemas que limitan la presión TMP de lavado a
contracorriente aplicable con magnitud máxima (TMP inversa). Un
posible problema es el aplastamiento del tubo de la membrana, lo que
hace a la membrana no adecuada para su uso. Otro problema puede ser
que la sustancia de la membrana (el material de membrana poroso
filtrante) se desprenda del soporte y sufre daños irrecuperables. La
innovación de la presente invención es un nuevo soporte mucho más
rígido para la membrana y un procedimiento para fijar la sustancia
de la membrana al nuevo soporte, en el que el soporte se embebe
dentro de la sustancia de la membrana y la sustancia de la membrana
se distribuye en el interior de la estructura de soporte, lo que
hace que la membrana se adhiera con más fuerza al soporte y que el
soporte presente una alta resistencia contra el aplastamiento y
estallido. Como resultado, las membranas poliméricas tubulares
reforzadas de la invención presentan presiones TMP i/o y TMP o/i
máximas que son casi iguales. De este modo, la misma membrana se
puede emplear en aplicaciones de i/o y o/i, sin ninguna limitación
de la presión TMP de lavado a contracorriente aplicable.
Para alcanzar los objetivos anteriores, se da a
conocer un procedimiento para fabricar una membrana polimérica
tubular reforzada. En una primera parte del procedimiento, se
fabrican un soporte tubular suficientemente rígido que refuerza la
membrana polimérica. El soporte tubular es un cordón hueco poroso.
Pueden proporcionarse etapas opcionales para reforzar el soporte. En
una siguiente parte del procedimiento según la invención, el soporte
es impregnado (recubierto) con una solución polimérica (dopado de
membrana) y se ajustan los diámetros interior y exterior de la
membrana. Por último, la membrana se sumerge en un baño de
precipitación en el que se coagula el dopado de la membrana para
formar una sustancia de membrana. Como opción, la membrana se puede
cortar en tubos de longitud deseada.
El procedimiento de la invención permite ajustar
y controlar el diámetro interior y exterior de la membrana, de modo
que se obtenga una membrana con paredes interiores y exteriores
suaves, en las que el soporte puede estar completamente embebido en
la sustancia de membrana polimérica.
De este modo, en una primera etapa, se fabrica
un soporte tubular sin costura a partir de hilo monofilamento.
Técnicas conocidas para la fabricación de tejidos, telas, etc., en
una forma circular sin costura, dichas técnicas de tricotado,
trenzado, ganchillo o tejido se pueden utilizar para la fabricación
del soporte. El procedimiento de fabricación del soporte resulta en
un cordón hueco que presenta una estructura abierta, es decir, un
cordón poroso hueco. Las aberturas (o poros) se extienden
completamente a través del espesor de la pared del cordón y son, de
este modo, aberturas pasantes. Las aberturas deben ser
suficientemente grandes de tamaño para permitir que el dopado de la
membrana impregne el cordón. En una forma de realización preferida,
el cordón es de sección transversal circular. La fabricación del
soporte (el cordón) resulta en un cordón sin costura y no se
utilizan operaciones de soldadura para hacer el soporte tubular o
hueco. Para los fines de la presente invención, el término sin
costura significa sin comprender una costura soldada.
Los materiales monofilamento adecuados son hilos
monofilamento de poliéster, poliamida, polietileno, polipropileno,
polietercetona (PEK), polieteretercetona (PEEK) y polifenilosulfuro.
Estos hilos son preferentemente precontraidos antes de utilizarse en
el proceso de fabricación del cordón. La precontracción del hilo
monofilamento permite reducir, de modo considerable, la contracción
y mejorar la rigidez del cordón tubular. Al final de este texto, se
describe con más detalle una forma de realización de la etapa de
fabricación del soporte (un procedimiento de tricotado).
Después de la fabricación, el cordón se puede
devanar en un carrete para su transporte. Esto facilita la
manipulación cuando el cordón no es recubierto con membrana en la
misma instalación o lugar.
En una etapa opcional, un hilo en espiral se
puede insertar en el interior del cordón para mejorar la resistencia
de cordones de mayor diámetro contra el plisado del cordón (para
mejorar la resistencia al aplastamiento de la membrana tubular). El
hilo en espiral se puede fabricar con anticipación e insertarse en
el cordón durante el proceso de fabricación del cordón.
En una forma de realización preferida del
procedimiento de fabricación de la membrana, para poder mejorar
todavía más la resistencia al aplastamiento (plisado) del cordón
hueco, después de la etapa de fabricación del cordón, las partes de
inserción del hilo se enlazan o se unen los bucles adyacentes y/o de
inserción. Esta situación se puede mejorar aplicando una etapa de
termofijación o aplicando una resina de endurecimiento rápido. En el
caso de un hilo en espiral en el interior del cordón hueco, la
presente etapa del procedimiento permite unir el hilo en espiral
al
cordón.
cordón.
Una fijación por calor (o termofijación) se
realiza por medio de calor y se puede efectuar en la misma máquina
que fabrica el cordón. Durante la fijación por calor, las partes de
inserción/contacto del hilo se funden y se fusionan un poco,
formando de este modo un enlace. Es importante que, durante la
fijación, la estructura abierta del tejido no sea completamente
cerrada y de no ser así, se pierde la permeabilidad del soporte. La
temperatura máxima de fijación por calor puede ser de
aproximadamente 200ºC y para fijar un cordón monofilamento se puede
utilizar preferentemente una temperatura de aproximadamente 120ºC a
180ºC, dependiendo del material de la fibra. La etapa de
termofijación reduce la elasticidad del cordón, mejora su rigidez e
impide que se deshilache el cordón.
El enlace se puede realizar de forma igualmente
adecuada recubriendo el cordón tubular fabricado con una resina de
endurecimiento, preferentemente una resina de endurecimiento rápido.
Esta puede ser una resina curable por radiación ultravioleta (por
ejemplo, epoxi) o una resina con un acelerador de endurecimiento
(por ejemplo, resina epoxídica de dos componentes o resina de
poliuretano con aceleradores del endurecimiento). A continuación, se
permite que el recubrimiento del cordón se endurezca o cure (por
ejemplo, haciendo pasar el cordón por debajo de una lámpara de
radiación ultravioleta). La resina fija las partes del hilo de
contacto o inserción (por ejemplo, bucles). Al hacerlo así, partes
del monofilamento son fijadas y ya no se pueden desplazar entre sí.
Como resultado se obtiene un soporte tubular poroso no compresible.
Las Figuras 11 y 12 representan un detalle de un cordón
monofilamento tricotado, respectivamente antes y después de la etapa
de enlace (se ha utilizado, en la Figura 12, una resina de
endurecimiento rápido). Como puede observarse en la Figura 12, la
posibilidad de apertura de la estructura del cordón, en la Figura
11, sólo se pierde en parte.
La resina de endurecimiento rápido se puede
recubrir después de la etapa de fabricación del cordón y antes de la
etapa de recubrimiento/impregnación del cordón con dopado de
membrana. En una forma de realización preferida, el cordón se
fabrica y devana en un carrete. A continuación, en la instalación de
fabricación de la membrana, el cordón se desenrolla desde el
carrete, se recubre con resina y la resina se endurece o cura antes
de la etapa de recubrimiento del cordón con dopado de membrana.
En una etapa siguiente, el soporte tubular es
impregnado con dopado de membrana. Por tanto, el soporte se hace
pasar a través de un dispositivo de recubrimiento según la
invención. En comparación con los dispositivos de recubrimiento de
la técnica anterior, el dispositivo de recubrimiento según la
invención permite impregnar completamente el soporte con dopado de
membrana y obtener una membrana tubular con diámetros interior y
exterior controlados.
La Figura 13 representa una forma de realización
preferida 200 del dispositivo de recubrimiento según la invención.
El dispositivo de recubrimiento presenta una cabeza de recubrimiento
210. La cabeza de recubrimiento 210 comprende una entrada 211 y una
salida 212 para un cordón hueco 201 y una alimentación 215 para el
dopado de membrana. El cordón hueco 201 se alimenta continuamente al
dispositivo de recubrimiento 200. El cordón 201 constituirá el
soporte de una membrana tubular. En la entrada 211 para el cordón
hueco está provisto un tubo 216 para guiar el cordón 201 a través
del dispositivo de recubrimiento. El tubo 216 puede ser de una forma
cilíndrica o cónica (por ejemplo, disminuyendo el diámetro interior
en la dirección de alimentación del cordón). En una forma de
realización preferida, el tubo 216 se extiende en la cabeza de
recubrimiento 210, de modo que el tubo 216 esté provisto de una
perforación 217 para el paso del dopado de membrana. La función de
las perforaciones 217 es extraer aire en la puesta en marcha e
impregnar y rellenar completamente el cordón con dopado de membrana.
El dopado de membrana, que es una solución polimérica líquida, se
alimenta mediante una bomba dosificadora al punto de alimentación
215 y rellena la cabeza de recubrimiento 210. El dopado de membrana
pasa a través de las perforaciones 217 del tubo 216 e impregna el
cordón. El lumen interior del cordón 201 se llena completamente con
dopado de membrana. El tubo 216 puede finalizar en una corta
distancia hacia arriba de la salida 212 de la cabeza de
recubrimiento. La cantidad de dopado de membrana se dosifica en
función del nivel de dopado dentro del dispositivo de recubrimiento
(nivel en la entrada 211).
De este modo, el cordón 201, después del salir
del tubo 216, llega a la salida 212 del dispositivo de recubrimiento
200. A la salida, los diámetros interior y exterior de la posible
membrana son objeto de ajuste. Por tanto, la salida 212 presenta un
orificio 214 y un dispositivo flotante de moldeo 213. El orificio
214 determina el posible diámetro exterior de la membrana tubular
fabricada 203. El dispositivo flotante de moldeo 213 determina el
posible diámetro interior de la membrana tubular 203.
El diámetro interior de la membrana se ajusta
permitiendo que el cordón 201, que en esta etapa está impregnado y
completamente rellenado con dopado de membrana, pase al exterior del
dispositivo flotante de moldeo 213, que está situado en el lumen
interior del cordón. De este modo, el diámetro exterior del
dispositivo flotante de moldeo 213 controla (ajusta) el diámetro
interior de la membrana. El dispositivo flotante de moldeo puede
mantenerse en su lugar mediante una barra o un cable 218, que puede
estar dispuesto hacia arriba o hacia abajo del dispositivo flotante
de moldeo o mantenerse en su lugar por medios magnéticos. El
diámetro exterior de la membrana se ajusta permitiendo que el cordón
201 pase a través del orificio 214. De este modo, el diámetro de
orificio 214 controla (ajusta) el diámetro exterior de la membrana.
El dispositivo flotante de moldeo 213 y el orificio 214 pueden
desplazarse, o no, uno respecto al otro en dirección de la corriente
(por ejemplo, se pueden situar a la misma altura según se representa
en la Figura 13). El dispositivo de recubrimiento 200 permite
obtener una membrana polimérica tubular con paredes lisas y
diámetros interior y exterior constantes y reproducibles.
El cordón 201 puede extraerse por tracción a
través del dispositivo de recubrimiento, como es práctica común en
la técnica anterior, o bien, puede empujarse a través del
dispositivo de recubrimiento. El empuje del cordón a través del
dispositivo de recubrimiento puede ser ventajoso cuando el cordón
impregnado se corta a longitudes deseadas y no se enrolla en un
carrete. En la forma de realización representada en la Figura 13, el
cordón 201 se empuja a través del dispositivo de recubrimiento 200
por medio de ruedas motrices impulsoras 202. Las ruedas motrices 202
pueden estar provistas de pasadores que se insertan en las aberturas
del cordón 201 y de este modo, empujan el cordón a través del
dispositivo de recubrimiento 200. Las ruedas motrices 202 pueden
fabricarse también de caucho que ejerce una alta fuerza de
rozamiento sobre el cordón para su alimentación. Ha de resalarse que
la capacidad para empujar el cordón a través del dispositivo de
recubrimiento se hace posible mediante el guiado proporcionado por
el tubo 216. El tubo 216 tiene la función de guiar el cordón 201
desde la entrada del dispositivo de recubrimiento hasta la salida.
Las velocidades de avance del cordón, a través del dispositivo de
recubrimiento 200, varían preferentemente en el margen entre 1 y 10
metros por minuto.
Según una forma de realización preferida, el
dispositivo flotante de moldeo o el orificio o ambos a la vez
presentan dimensiones iguales a, respectivamente, los diámetros
interior y exterior del soporte tubular (el cordón). De este modo,
se puede obtener una membrana que presente uno o ambos diámetros
interior y exterior iguales a, respectivamente, los diámetros
interior y exterior de su soporte. Dicha membrana presenta también
su soporte completamente impregnado con el dopado de membrana es
decir, el dopado de membrana está presente en la pared interior y en
la pared exterior del soporte.
Una vez que el cordón impregnado de la membrana
sale del dispositivo de recubrimiento por la salida 212, se sumerge
en un baño de precipitación 220, en el que el dopado de membrana se
coagula para formar una sustancia de membrana sólida porosa. El baño
de precipitación 220 puede presentar un agente coagulante para el
dopado de la membrana. Para la coagulación, el baño puede presentar
un no disolvente de los polímeros del dopado de membrana o una
mezcla de un disolvente y un no disolvente. La etapa de formación de
la membrana se puede realizar según los procedimientos conocidos en
esta técnica.
El dopado de membrana utilizado es una solución
viscosa que contiene uno o más polímeros, un disolvente orgánico
para los polímeros utilizados y un compuestos hidrofílico. La
viscosidad preferida de la solución varía entre 0,5 Pa.s y 500 Pa.s.
Estos márgenes de variación son mayores que lo que es común en la
técnica anterior. La viscosidad de la solución de dopado puede
adaptarse en función del tipo de soporte tubular (tamaño de las
aberturas, diámetro del monofilamento, etc.). Para poder permitir
una impregnación completa del cordón con dopado de membrana a las
velocidades de alimentación recomendadas, es preferible que las
aberturas pasantes del cordón sean mayores que 0,1 mm de tamaño. Los
polímeros pueden ser uno o más de los siguientes: polietersulfona
(PES), polivinilpirrolidona (PVP), polisulfona, poliacrilonitrilo,
polivinilalcohol, polivinilacetato y polivinilcloruro. El disolvente
puede ser una N-metilpirrolidona (NMP). La
concentración total de polímeros de la solución de dopado de
membrana es preferentemente de un 25% o mayor. De este modo, el baño
de precipitación 220 puede contener una mezcla de agua (como no
disolvente de los polímeros de dopado) y NMP.
En una etapa posterior opcional del
procedimiento según la invención, la membrana se corta en tubos de
longitud deseada. Esto puede realizarse después de hacer pasar la
membrana a través del baño de precipitación. Como alternativa, la
etapa de corte puede realizarse igualmente bien mientras la membrana
está sumergida en el baño de precipitación 200, según se representa
en la Figura 13. Por tanto, en el baño de precipitación 220, por
debajo del nivel de líquido del baño, dos cuchillas del tipo
guillotina 230 pueden estar provistas para cortar la membrana. La
membrana puede cortarse mientras se está coagulando el dopado.
Preferentemente, se utilizan dos cuchillas para evitar el
desplazamiento de la membrana. Una vez las membranas 203 cortadas a
su tamaño, se apartan dentro del baño de precipitación 220 y se
permite una nueva coagulación del dopado. Las membranas se pueden
cortar en longitudes superiores a tres metros.
Posteriormente, la membrana puede ser lavada
para eliminar los disolventes, no disolventes y aditivos de dopado
hidrosolubles y proceder a su secado.
A modo de ejemplo, para una membrana del tipo
i/o, con una distribución asimétrica de tamaños de poros, que
presenta una estructura densa en el interior (poros pequeños) y una
estructura menos densa en la parte exterior (poros más grandes), la
etapa de formación de la membrana se puede realizar de tal modo que
la capa interna de la membrana se forme mediante precipitación por
inmersión en un baño de precipitación (agua u otros no disolventes
del dopado o una mezcla de disolventes y no disolventes) y la capa
externa de la membrana se puede formar mediante un contacto de vapor
de agua controlado (por ejemplo, antes de la inmersión en el baño),
que presente, en una forma de realización preferida, una temperatura
en el margen entre 40ºC y 80ºC.
El procedimiento de fabricación de la invención
permite la fabricación de membranas poliméricas tubulares
reforzadas, de calidad superior, con un coste relativamente bajo y
con un alto rendimiento.
Además, la invención da a conocer una membrana
polimérica tubular reforzada, que se puede fabricar por el
procedimiento según la invención y que presenta propiedades
mecánicas mejoradas con respecto a las membranas poliméricas de la
técnica anterior. Dos aspectos son importantes en la membrana de la
invención: un soporte rígido de alta resistencia mecánica y una
fuerte fijación de la sustancia de la membrana al soporte.
En cuanto al primer aspecto, el soporte de la
membrana polimérica tubular reforzada, según la invención, es un
cordón hueco fabricado de hilo monofilamento. El cordón es
preferentemente, de sección transversal circular. El hilo
monofilamento presenta una rigidez mayor que el hilo multifilamentos
del mismo diámetro. El cordón es, preferentemente, de un tipo
tejido, tricotado, trenzado o en ganchillo o fabricado por cualquier
otra técnica similar, que permita obtener un cordón hueco sin
costura. El soporte (el cordón) no presenta, de este modo, ninguna
costura soldada.
Según una forma de realización preferida, el
cordón es tricotado o tejido a ganchillo, de modo que partes del
hilo monofilamento forman bucles (tal como los pespuntes en un
cordón tricotado), que se acoplan con otros bucles o partes del hilo
para formar un tejido. Los cordones antes citados presentan ya una
alta resistencia al estallido (resistencia contra la presión TMP
i/o), pero, en algunos casos, puede no ser suficiente la resistencia
al aplastamiento (resistencia contra la presión TMP o/i) del cordón.
La resistencia contra el aplastamiento puede mejorarse empleando
hilos monofilamento de mayor diámetro para la fabricación del
cordón.
Una solución alternativa que se da a conocer por
la presente invención es unir bucles adyacentes y/o acoplados (por
ejemplo, en caso de cordón tricotado o tejido en ganchillo) o partes
de inserción del hilo (por ejemplo, en el caso de cordón tejido). El
unido de los bucles o la inserción de acoplamiento de partes de
hilos se puede realizar por termofijación o aplicando sobre el
soporte una resina de endurecimiento rápido (por ejemplo, una resina
de endurecimiento por calor o curable por radiación ultravioleta).
Los unidos impiden que los bucles o partes de hilos se desplacen
entre sí y proporcionan al soporte una mejor rigidez. El unido de
bucles o de partes de hilos se puede realizar, además, para el uso
de hilo monofilamento de mayor diámetro para proporcionar al cordón
una mayor resistencia mecánica.
Otro aspecto importante del soporte tubular
según la presente invención es la fijación de la sustancia de
membrana al soporte. Una fijación adecuada de la sustancia de
membrana al cordón se puede conseguir mediante un soporte de
estructura abierta y resistente.
En primer lugar, la estructura del soporte
tubular es porosa, presentando preferentemente un cierto grado de
rugosidad y preferentemente, proporciona un alto grado de
tortuosidad del hilo monofilamento. Una estructura de soporte rugosa
permite puntos de fijación suficientes para la sustancia de la
membrana, que contribuyen a la resistencia de adhesión de la
sustancia de la membrana al soporte y aumentan la resistencia a la
presión de la membrana tubular.
En segundo lugar, la estructura del soporte
tubular (cordón) de la invención está, en una forma de realización
preferida, suficientemente abierta (porosa) y presenta aberturas
pasantes que se extienden a través de la pared del soporte. Esto
permite una buena permeabilidad del dopado de la membrana en el
soporte. De este modo, la sustancia de la membrana está presente
dentro de la estructura del soporte y se embebe en el soporte.
Además, la sustancia de la membrana puede estar presente en el lado
exterior del soporte y/o en el lado interior del soporte tubular. El
soporte comprende unas aberturas pasantes que son suficientemente
grandes. Además, cuando las aberturas (los poros) en el soporte son
mayores, esto da lugar a una mayor área de la pared disponible para
filtración. Por otro lado, las aberturas en la estructura de soporte
no pueden ser demasiado grandes, puesto que las mayores distancias
son más difíciles de puentear por la sustancia de la membrana. En
una forma de realización preferida, las aberturas pasantes (poros)
del soporte presentan un tamaño mayor o igual a 0,1 mm y más
preferentemente, entre 0,1 mm y 10 mm. Más preferentemente, las
aberturas pasantes presentan un tamaño comprendido entre 0,2 mm y 5
mm.
La obtención de un soporte tubular rígido,
aunque abierto, puede necesitar una elección adecuada del tamaño del
hilo monofilamento para el soporte y debe tenerse cuidado al unir o
fijar las partes de hilos o bucles del soporte. Estos unidos no
pueden cerrar completamente las aberturas (poros) del tejido.
Además, los soportes tubulares de mayor diámetro
pueden estar provistos de un hilo en espiral insertado en el cordón
hueco, para mejorar todavía más la resistencia al aplastamiento.
Este hilo en espiral funciona en el interior del cordón como una
especie de resorte, impidiendo el aplastamiento del cordón. El hilo
elástico presenta preferentemente un mayor diámetro que el hilo del
tejido y es preferentemente un hilo monofilamento, seleccionado
entre el mismo grupo de materiales que los hilos utilizados para el
tejido del cordón. Como alternativa, el hilo elástico se puede
fabricar de metal. El resorte se puede unir con el cordón tubular
mediante termofijación o la aplicación de un recubrimiento de
endurecimiento rápido.
El soporte está embebido en la sustancia de la
membrana. De este modo, en la pared interior y en la pared exterior
del soporte tubular existe una sustancia de la membrana. La
sustancia de la membrana forma una estructura unitaria a través y en
el interior del soporte.
En cuanto a las características de la sustancia
de la membrana (dopado), es preferible que presente una
concentración polimérica suficientemente alta en el dopado, para
poder aumentar así la viscosidad del dopado. El peso molecular del
polímero es, en una forma de realización preferida, suficientemente
alto para hacer que se tenga un polímero de resistencia mecánica
suficiente. Como opción, el polímero puede estar reticulado para
aumentar la resistencia mecánica.
A modo de ejemplo, un cordón hueco tricotado se
puede fabricar en una máquina con control individual de las agujas.
La Figura 1 representa la unidad de "núcleo" 10 de la máquina
tricotadora. Para poder obtener un producto ininterrumpido en el
proceso de tricotado, un filamento continuo es tricotado alrededor
de un cilindro o cabeza de tricotado 12, que está en una posición
fija. En el lado exterior de la cabeza 12 están provistas varias
ranuras axiales. Cada ranura admite una aguja 11. Se accionan por un
sistema de levas 13. El sistema de levas asegura que no todas las
agujas se eleven o desciendan simultáneamente, sino que el
movimiento axial hacia arriba/abajo se parece a un movimiento
ondulatorio. Un receptáculo de hilo fijo 14 recibe el hilo y lo hace
pasar a las agujas.
Las Figuras 2a y 2b representan la aguja 11 de
perfil. Haciendo referencia a la Figura 2a, las agujas están
provistas de un saliente 24, que es un seguidor que se acopla en la
leva 13. El seguidor 24 permite que la leva 13 desplace las agujas
verticalmente (arriba/abajo). La aguja presenta un gancho 21 para
insertarse en el hilo y un reborde 23 capaz de girar alrededor de
una charnela 22. Las agujas están montadas en la cabeza 12 con el
gancho 21 y el reborde 23 orientados hacia fuera. La función del
reborde 23 se hace evidente cuando se examinan las Figuras 3a y 3b.
La Figura 3a representa una vista desplegada de las agujas 11
montadas en la cabeza de tricotar. Las agujas describen un
movimiento ondulatorio hacia arriba/abajo. Las agujas, a la
izquierda de las Figuras 3a y 3b se desplazan hacia arriba y las
situadas a la derecha se desplazan hacia abajo. Además, cada aguja
se desplaza en el ojo 33 del pespunte que se está tricotando. Cuando
la aguja está en su posición más elevada 3 de la Figura 3b, el
reborde 23 está situado por encima del ojo del pespunte. Durante el
desplazamiento descendente de la aguja, el gancho 21 se inserta en
el hilo virgen en el punto 32. El ojo del pespunte toma el reborde
23, según se representa en la posición 4 de la Figura 3b. Cuando el
reborde 23 gira hacia arriba alrededor de la charnela 22, abre el
ojo del pespunte y permite que el gancho 21 con el hilo virgen pase
a través del ojo del pespunte. Al mismo tiempo, el reborde 23 cierra
el gancho 21 impidiendo, de este modo, que se escape el hilo virgen.
En la posición más baja de la aguja, el gancho 21 inserta todavía el
hilo y lo aflojará tan pronto como se inicie el movimiento
ascendente. En su movimiento ascedente, la aguja está rodeada por
este nuevo trozo de hilo virgen que, a su vez, forma un nuevo ojo
del pespunte. Este nuevo ojo de pespunte hará girar el reborde 23
hacia abajo abriendo, de este modo el gancho 21 y el proceso se
repite para obtener un nuevo pespunte. El receptáculo de hilos 14
garantiza que las agujas pueden enganchar el hilo.
La característica del producto resultante es un
cordón constituido por un hilo tricotado en espiral, según se
representa esquemáticamente por la Figura 4. Esto significa que los
pespuntes se realizan a lo largo de una línea en espiral 40. La
distancia 41 entre una revolución completa del hilo en espiral 40
(puntos a y b en la Figura 4), a lo largo de los cuales se tricotan
los pespuntes, es el paso. El paso se determina por la velocidad de
salida del cordón desde la cabeza 12, la frecuencia de movimiento
alternativo de las agujas y el tamaño de las agujas. Un paso grande
da lugar a una estructura del tricotado más abierta - los pespuntes
están situados más separados entre sí.
Las Figuras 5, 6 y 7 representan un cordón
fabricado con un hilo monofilamento, de modo que los pespuntes están
dispuestos a lo largo de una línea en espiral. Como resulta evidente
en la Figura 7, se han utilizado ocho agujas para tricotar este
cordón y el diámetro interior es de 5 mm.
El diámetro interior del cordón hueco tricotado
viene determinado por el número de agujas utilizadas y el diámetro
de la cabeza de tricotado. El diámetro exterior se determina por el
diámetro y el número (uno o más) de monofilamentos usados.
De este modo, se pueden utilizar dos o más
monofilamentos simultáneamente en el proceso de tricotado. En este
último caso, se aplica la misma técnica de fabricación anteriormente
descrita para el caso de hilo monofilamento único, con la única
diferencia de que se emplean dos o más hilos monofilamento y son
objeto de pespunte simultaneo por la misma aguja. Un cordón para el
que se ha empleado dos hilos monofilamento se representa en las
Figuras 8 y 9. A partir de la Figura 9 es evidente que se han
utilizado seis agujas para tricotar este cordón. Es importante
resaltar que estos hilos no componen un hilo multifilamentos, sino
que siguen siendo hilos monofilamento separados. Están tricotados y
de este modo, unidos en uno y el mismo pespunte.
Para un funcionamiento adecuado el hilo
monofilamento se suministra desde una bobina de brida, que está
instalada verticalmente en un sistema de
pre-devanado. El hilo ha de alimentarse libre de
tensión, lo que se realiza mediante un controlador de la tensión
situado en la parte superior de la máquina, que da lugar a una
alimentación positiva del hilo. Esta es una etapa de fabricación
importante que da lugar a la formación de un cordón libre de
defectos.
Un importante aspecto adicional es el
establecimiento del cordón. Esto tiene lugar corriente debajo de la
máquina, preferentemente después de cualquier etapa de unido. La
tensión del encaje ha de ajustarse meticulosamente para poder
garantizar que no se comprima el cordón tubular. Para poder obtener
un cordón de longitud ininterrumpida, se debe emplear una corredera
grande y de peso liviano, por lo menos suficientemente grande para
admitir 5.000 a 10.000 metros.
Los tubos de soporte de tricotado circulares,
con un diámetro interno mínimo de 1,0 mm hasta 15 mm se pueden
fabricar a partir de un monofilamento (de poliéster, polipropileno,
etc.) con un diámetro comprendido entre 0,1 mm y 1,0 mm. El número y
tamaño de las agujas y el diámetro de la cabeza del tricotado se
adaptan al diámetro interno/externo deseado del cordón. El
movimiento de las agujas en la máquina tricotadora se controla
individualmente mediante el uso de un sistema de levas redondas. La
caja de levas asegura que no todas las agujas se eleven o desciendan
a la vez, sino que se desplacen en un movimiento ondulatorio. La
velocidad de rotación se puede variar entre 500 y 5.000 r.p.m.
En una forma de realización preferida, un hilo
en espiral se puede insertar en el interior del cordón. Este hilo
funciona en el interior del tejido tricotado como una especie de
resorte, que impide el aplastamiento del cordón. Este hilo elástico
en espiral se fabrica por anticipado y se inserta en el cordón
durante el proceso de tricotado. Haciendo referencia a la Figura 10,
el hilo elástico en espiral 103 se alimenta a través de la abertura
102 a la unidad de núcleo 10. Una bobina 101 alimenta la fibra 104
para ser tricotada al receptáculo de hilo 14 y la unidad de núcleo
10. El hilo elástico no se acopla en ninguno de los pespuntes. El
hilo elástico presenta, preferentemente, un mayor diámetro que el
hilo del tejido y es, en una realización preferida, un hilo
monofilamento, seleccionado del mismo grupo de materiales que los
hilos utilizados para el tejido del cordón. Como alternativa, el
hilo elástico se puede fabricar de metal.
Cuatro membranas (nº 1, nº 2, nº 3, nº 4) fueron
preparadas utilizando el procedimiento de fabricación según la
invención. Los cuatro soportes tubulares son de un cordón hueco
monofilamento de poliéster tricotado (PET). Catorce agujas se
utilizaron en el tricotado de los soportes tubulares, pero con
diámetro monofilamento variable entre los soportes (desde 0,2 a 0,4
mm; véase tabla 1). Debido al hecho de que el número de agujas se
mantuvo constante, el diámetro exterior del soporte permaneció
siendo el mismo (6,2 mm), mientras que disminuyó el diámetro
interior para aumentar el diámetro del monofilamento. Solamente el
soporte de membrana nº 2 recibió un recubrimiento de resina
epoxídica, que fue curado por radiación UV, para unir las partes de
inserción de acoplamiento del monofilamento. Las aberturas pasantes,
en los cuatro cordones de soportes, tenían tamaños comprendidos
entre 0,2 y 0,6 mm.
El cordón fue impregnado con dopado en un
dispositivo de recubrimiento, según la invención, en el que el
diámetro del orificio de salida era de 6,5 mm (ligeramente mayor que
el diámetro exterior del cordón) y, por ejemplo, para la membrana nº
3 se utilizó un dispositivo flotante de moldeo, que presenta un
diámetro exterior de 4,9 mm. Todas las membranas fueron cortadas en
longitudes de 1 m a una profundidad de 20 cm por debajo del nivel de
líquido del baño de precipitación.
Se preparó una solución de dopado de membrana,
constituida por un 20% en peso de polietersulfona (tipo Radel
A100®), 10% en peso de PVP (tipo BASF K90®) y 70% en peso de NMP. El
dopado de membrana fue recubierto en el soporte según el
procedimiento de la invención. El medio de coagulación era agua. Las
Figuras 14 y 15 ilustran la superficie exterior y una sección
transversal de la membrana nº 3.
Las membranas fueron probadas en cuanto a su
resistencia mecánica contra el estallido (por una presión desde la
parte interior) y la resistencia contra una presión originada desde
la parte exterior (presión de aplastamiento y presión de
desprendimiento de la membrana). Para comparación, también una
membrana (nº 0) soportada con un soporte de poliéster de doble capa
soldado fue objeto de ensayo (soporte 160 de la Figura 16), tal como
se describe un soporte en la patente US nº 5.034.129.
A partir de la tabla 1 resulta evidente que
todas las membranas ofrecen una excelente resistencia contra el
estallido (más de 17 bares), pero se encuentran grandes diferencias
en la resistencia contra la presión desde el exterior. La membrana
de la técnica anterior nº 0 se desprendió ya comenzando desde 1 bar
y la membrana fue fácilmente aplastada a partir de 2 bares, dando
lugar a una membrana deficientemente lavable a contracorriente. Las
membranas nº 1 a nº 4 fabricadas con un soporte de monofilamento
trenzado no se desprendieron de soporte en absoluto, incluso a su
presión de aplastamiento. Se observa también en la tabla 1 que la
utilización de monofilamento de PET, con mayor diámetro, durante el
proceso de trenzado, resultó en más altas presiones de
aplastamiento.
En cuanto a la membrana nº 2 con hilo unido, la
tabla 1 ilustra que la membrana nº 2 con hilo entrecruzado de 0,2 mm
de diámetro presenta una resistencia mecánica equivalente a la
membrana nº 3 con hilo no unido de 0,3 mm de diámetro (no unido
antes del recubrimiento de la membrana), que presenta la mejor
capacidad de lavado por contracorriente de las membranas según la
invención.
Las membranas de acuerdo con la presente
invención son adecuadas para microfiltración (MF), ultrafiltración
(UF), nanofiltración (NF), ósmosis inversa (RO), separación de gases
(GS), destilación de membranas (MD), permeación de vapor (VP),
preevaporación (PV). Dichas membranas encuentran su aplicación en
numerosos sectores incluyendo, sin limitación:
- -
- bioreactores de membranas exteriores de flujos cruzados (MBR)
- -
- MBR sumergidos.
Claims (15)
1. Un procedimiento para fabricar una membrana
polimérica tubular reforzada (203), que comprende las etapas
siguientes:
- -
- fabricar un soporte tubular poroso sin costura (201) a partir de hilo monofilamento;
- -
- impregnar el soporte tubular con una solución polimérica para obtener un soporte tubular impregnado, de modo que la solución polimérica se alimente desde el exterior del soporte y de este modo, el lumen interior del soporte tubular lo rellene, por lo menos en parte, con la solución polimérica,
- -
- ajustar el diámetro interior del soporte tubular impregnado, comprendiendo el paso del soporte tubular impregnado a lo largo de un dispositivo de oscilación de moldeo para obtener así una pared interior lisa,
- -
- ajustar el diámetro exterior del soporte tubular impregnado, comprendiendo el paso del soporte tubular impregnado a través de un orificio para obtener así una pared exterior lisa y
- -
- sumergir el soporte tubular impregnado en un baño de precipitación para obtener una membrana reforzada.
2. El procedimiento según la reivindicación 1,
en el que, en la etapa de fabricación, el soporte tubular poroso sin
costura comprende aberturas pasantes que tienen un tamaño mayor o
igual a 0,1 mm, preferiblemente en el intervalo entre 0,1 y 10 mm y
más preferiblemente comprendido entre 0,2 mm y 5 mm.
3. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, que comprende la etapa de cortar el
soporte tubular impregnado mientras está sumergido en el baño de
precipitación.
4. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la etapa de impregnación
comprende rellenar completamente el lumen interior del soporte
tubular con la solución polimérica.
5. El procedimiento según una cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, en el que la etapa de fabricación
comprende la unión de partes de dicho hilo monofilamento que se
entrelazan y/o se tocan.
6. El procedimiento según la reivindicación 5,
en el que la etapa de unir partes del hilo monofilamento comprende
la termofijación de dichas partes.
7. El procedimiento según la reivindicación 5,
en el que la etapa de unir partes del hilo monofilamento comprende
el recubrimiento del soporte con una resina y el curado o
endurecimiento de dicha resina, preferiblemente el curado por
radiación ultravioleta de la resina o el endurecimiento de la resina
con un acelerador del endurecimiento.
8. Una membrana polimérica tubular que comprende
un soporte tubular y una sustancia de membrana, en la que:
- -
- el soporte tubular es sin costura y está hecho de hilo monofilamento;
- -
- el soporte tubular comprende aberturas pasantes;
- -
- el soporte tubular está embebido en la sustancia de la membrana y
- -
- la sustancia de la membrana está presente en la pared interior y en la exterior del soporte tubular y rellena dichas aberturas pasantes, en la que las paredes interior y exterior de la membrana polimérica tubular son lisas.
9. La membrana polimérica tubular según la
reivindicación 8, en la que las aberturas pasantes tienen un tamaño
mayor o igual a 0,1 mm, preferiblemente en el intervalo entre 0,1 mm
y 10 mm, más preferiblemente entre 0,2 mm y 5 mm.
10. La membrana polimérica tubular según la
reivindicación 8 ó 9, en la que las partes del hilo monofilamento
que se entrelazan y/o se tocan se unen por otros medios distintos a
la sustancia de la membrana y además a la sustancia de la
membrana.
11. La membrana reforzada tubular según la
reivindicación 10, en la que dichas partes del hilo monofilamento
que se entrelazan y/o se tocan se unen mediante una resina curada o
endurecida.
12. La membrana polimérica tubular según la
reivindicación 10 u 11, en la que dicho soporte tubular comprende
bucles de hilo monofilamento y los bucles adyacentes y/o que se
entrelazan están unidos.
13. La membrana reforzada tubular según la
reivindicación 12, en la que dicho soporte tubular está tricotado o
en ganchillo.
14. La membrana reforzada tubular según una
cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, que tiene un diámetro
exterior igual al diámetro exterior del soporte tubular.
15. La membrana reforzada tubular según una
cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, que tiene un diámetro
interior igual al diámetro interior del soporte tubular.
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