专利名称：复合半透膜及其制造方法
技术领域：
本发明涉及空心纤维及其制造方法，还涉及采用这种纤维的分离工艺。更具体地说，本发明涉及一种半透空心纤维膜和涂层(具有不同的渗透特性)的复合物及其制造方法。
1981年9月8日和1982年6月8日授予Porter等人的美国专利4，288，494和4，333，906已涉及了一种半透空心纤维及其制造方法。根据该方法，把选自亚铜铵纤维素溶液和粘胶纤维素溶液的纤维形成材料送至室腔并使之从室中通过其空间加以挤压而形成空心的压出物。一种流体按恒定的平均流速被输送至空心管腔，而形成纤维的材料及流体则以这样的方式离去，即流体形成了纤维的空芯。流体起到了形成纤维空芯的作用。
本发明涉及了上述技术的新使用，该技术把芯部流体用作化学反应的溶剂或用作能够改变空心纤维内表面的涂层的沉积物。此外，该涂层可附着在纤维的外表面上。
现有技术中的方法是用于对各种类型的纤维进行涂复的。Monsato公司制造了一种具有硅氧烷涂层的醋酸纤维素纤维。该纤维是一种多孔纤维。它不能给出一种完全的阻挡层或无孔隙表面(能产生为防止流体穿透过那里的完全的阻挡层)。醋酸纤维素膜具有穿透的孔，而纤维上的硅氧烷涂层则在孔的周围形成。
Gas-O-Hol已经获得了商业潜力。但还没有一种用于Gas-O-Hol生产的高度经济性低能耗的工艺。本发明进一步提供了一种把乙醇移入另一溶剂(例如汽油)的手段。于是，本发明提供了一种用于生产Gas-O-Hol的高度经济性低能耗的工艺。
根据本发明，已提供了一种制造半透空心纤维膜的方法，该方法包括形成第一半透无孔隙层的步骤，该无孔隙层仅用来选择性地透过水及水溶性物质，并排除了烃类流体渗透。第二层则共价地键合于第一层，用来使水溶性物质选择性地渗透过第二层而防止水的渗透。
本发明还提供了一种半透空心纤维膜，它由包括水和水溶性物质渗透手段(用于选择性地渗透水和水溶性物质，但可防止烃类流体的渗透)的第一层所构成。第二层被共价地键合于第一层，并包括水溶性物质渗透手段(它被用来选择性地渗透水溶性物质并防止水的渗透)。
本发明还提供了一种制备水溶性物质和穿过膜的烃类流体的混合物的方法，这种膜的一侧是水，而另一侧为烃类流体。该方法包括把水溶性物质溶解于水并选择性地使水溶性物质渗透基本上为憎水层(共价地键合于空心纤维膜的半透的无孔隙层上)的步骤。水溶性物质被选择地透过膜的无孔隙层，并从无孔隙层移动到烃类流体中，而烃类流体从无孔隙层中排出。
通过参照以下的详细说明(与附图一起考虑)可以对本发明理解得更清楚，从而本发明的其他优点也将被人们所认识。
图1是按本发明所构成的空心纤维膜的透视图;
图2是沿长度方向的空心纤维膜的截面图;
图3是本发明第二实施方案的截面图;
图4是用于制造本发明的空心纤维的装置之略图(某些部分是分开显示的);
图5是基本上沿图4的5-5线切开的横截面图;
图6是根据本发明制得空心纤维的部分截面图，它大致地显示了本发明的渗透过程;
图7是基本上沿图6的7-7线切开的横截面图，它显示了本发明的渗透过程。
根据本发明所构成并制得的半透空心纤维膜一般在图中用10表示之。
通常，膜10包括第一层12，它仅仅对水和水溶性物质是选择性渗透的，并排除了烃类流体的渗透。第二层14被共价地键合于第一层12，它仅仅对水溶性物质是选择性地渗透的，并阻止水的渗透。这就是说，第一层12是无孔隙亲水层，而第二层14是对水溶性物质为选择性渗透的憎水层。这些层被共价地键合在一起，从而形成复合纤维结构。
如图1和图2所示，第一层12为外层，而第二层14为内层，该第二层14形成了纤维10的空芯16的内壁。
本发明的第二种实施方案示于图3，带撇号的数字用来显示两种实施方案所共有的相同结构。在图3所示的第2种实施方案中，第一层形成了纤维的内层，第二层14′分布在其周围，并被共价地键合在第一层12′的外表面上。
第一层12、12′为无孔隙层，主要由用前体制得的膜所构成，所说的前体来自亚铜铵再生的纤维素、纤维素酯、纤维素醚和粘胶纤维素。现已发现这些纤维素材料本身较容易成为基体以附着含有硅烷、硅氮烷、硅氧烷、以及其它单体的、低聚的和聚合物硅的材料。第二层14、14′由至少一种有机硅构成。
第一无孔隙膜12、12′具有表面18和18′。含有第一无孔隙层12、12′的纤维素材料在表面18、18′有自由反应的羟基。含有第二层14、14′的有机硅选自含有硅烷、硅氮烷、硅氧烷以及其它单体、低聚和聚合硅的材料，这些材料包括一部分通过与表面的羟基进行反应能共价地键合于表面18、18′上。于是，在本发明的理想方案中，尽管在有机硅化合物的各支链之间存在一些各部分的氢键键合(结合到第一层12、12′之表面18、18′的各部分)，但通过在有机硅化合物和第一层12、12′的表面上自由反应羟基之间的共价结合，该有机硅化合物仍被牢固地保持在表面18、18′上。
极薄的无疵点的有机硅材料层被单向地附着于第一层12、12′。这可在膜生产的过程中来完成，或附着于纤维素膜成品上，该方法将在下面加以描述。
本发明提供了一种制造半透空心纤维膜10、10′的方法。该方法采用了基本上描述在美国专利4，288，494和4，333，906(均为Porter等人)中的装置。本发明的发明者是上述专利的共同发明人。该装置大致地示于图4和图5。
参照图4和图5，该装置基本上如20所示。通常，装置20包括由22表示的喷丝帽，它包括具有圆形室26(被内壁28所限定)的罩壳24。室26的一端与喷丝帽22的外底面相连。室26的上端与罩壳24一侧的入口30相连。圆形管32具有一延长了其长度的腔体34，且同心地安装在室26内。管32的一端与喷丝帽22的外底面相通。管32的另一端略伸出至喷丝帽22的顶部之上。管32的外表面与内壁28相配合从而限定了纤维形成材料被挤压的一个环形空间36。芯部流体，即液体或气体可通过管32的内腔34。
装置20还包括第一储存器38和泵40。该储存器38和泵40通过导管42与管32的内腔34连接。芯部流体44的供给源是存贮在储存器38内的。芯部流体从储存器38经过泵40进入管32的内腔34。
装置20进一步包括第二储存器46和第二泵48。该储存器46和泵48通过流体流过导管50与入口30相连。储存器46装有纤维形成材料52。
在操作中，采用泵48把纤维形成材料52通过导管50泵送到室26以便挤压成管壁状54这样的挤压物。同时，把含有有机硅材料的芯部流体44通过泵40从导管42抽送到腔体34中。纤维形成材料52的壁围绕于芯部流体44。固化后或溶剂除去后或凝固和再生后的挤压物具有图1和2所示的结构。如果芯部流体为气体，就不必从纤维的内部除去气体。假如，芯部流体为液体，就可在所需的纤维被形成之后的任何时候把这种流体除去。于是装置20可被用来生成第一半透无孔隙层12、12′，该层只选择性地渗透水和水溶性物质，并可阻止烃类流体的渗透。当流体44与壁54之内表面接触时，芯部流体44中的有机硅材料就共价地键合于第二层14，该第二层只选择性地渗透水溶性物质而阻止水的渗透。
含有有机硅材料的芯部流体是从各种惰性流体中挑选的，该流体能使有机硅材料附着于第一层12但不会与纤维素材料或有机硅材料相互反应。煤油就是一种惰性芯部流体的例子。
于是，装置20提供了一种对流体44(含有选择性渗透的水溶性化合物的)周围的纤维形成材料加以挤压的手段。流体44形成了纤维10的空芯，而把所选的水溶性材料可渗透化合物沉析在第一层12上。无孔隙膜，例如呈空心纤维膜形态的用亚铜铵再生的纤维素制成的无孔隙膜可通过对亚铜铵纤维素溶液的同轴挤压(与芯部流体的挤压同时进行)来制得。用于制造空心纤维膜的芯部流体的选择取决于空心纤维膜成品所需的性质。
芯部流体可用作化学反应所需的溶剂或用作改变空心纤维膜内表面的涂层的沉积物。把反应化学品加入芯部流体可以作为一种手段来生成具有特殊性质的新复合材料，这种材料是一种具有基体纤维素(结合了反应化学品所给予的性质)的某些性质的膜。通过使所需的单体、低聚物或聚合物与基本组分的亚铜铵纤维素材料相化合可以衍生出广泛范围的膜性质。
虽然硅烷是最适合于对纤维素碳水化合物羟基位置进行石墨化的，但其它的有机硅材料，例如硅氧烷、硅氮烷以及其它单体和聚合物也可以被使用在芯部流体中。适用于本发明的硅烷的典型例子如下
三甲基溴硅烷三甲基甲硅烷基甲磺酸盐三甲基甲硅烷基三氟甲磺酸盐二(三甲基甲硅烷基)乙酰胺二(三甲基甲硅烷基)三氟乙酰胺二(三甲基甲硅烷基)尿素2-三甲基甲硅烷氧基pent-2-烯-酮三甲基甲硅烷基乙酰胺3-三甲基甲硅烷基-2-噁唑烷酮异丙基二甲基氯硅烷三乙基氯硅烷2，3-二甲基-2-丁基二甲基氯硅烷三异丙基氯硅烷三异丙基甲硅烷基三氟甲磺酸盐叔-丁基二甲基氯硅烷叔-丁基二甲基甲硅烷基咪唑叔-丁基二甲基甲硅烷基三氟甲烷磺酸盐叔-丁基二苯基氯硅烷二-叔-丁基甲氧基甲硅烷基三氟甲烷磺酸盐噻吩甲基二甲基氯硅烷噻吩甲基二甲基甲硅烷基三氟甲烷磺酸盐(对-叔-丁基苯乙基)二甲基氯硅烷(3，3-二甲基丁基)二甲基氯硅烷(新-己基二甲基-氯硅烷)(N，N-二甲基氨基)，(3，3-二甲基丁基)-二甲基硅烷(2，4，6-三-叔-丁基苯氧基)二甲氧基氯硅烷二甲基二乙酸基硅烷二甲基二乙氧基硅烷六甲基环三硅氮烷二-叔-丁基二氯硅烷1，3-二氯四异丙基二硅氧烷1，1，4，4-四甲基-1，4-二氯二硅乙烯1，1，4，4-四甲基-1，4-二(N，N-二甲基氨基)二硅乙烯2-三甲基甲硅烷基乙醇2-(二苯基甲基甲硅烷基)乙醇可给于通常为亲水性质的亚铜铵再生纤维素空心纤维的内表面以一种憎水的典型性质。通过在芯部流体(它是硅烷的溶剂)中使用反应性硅烷并在处理过程中使硅烷与纤维素的羟基反应，可获得憎水的内壁。或者是芯部流体也可用来洗涤已经形成的空心纤维之外表面，从而使有机硅材料沉析并共价地键合于外表面，于是形成了图3所示的纤维。
其它材料，例如硅氧烷预聚物、高聚物、硅烷偶合剂、肝素硅烷化合物及其同类物质中的任何一种可在对芯部流体处理的过程中被使用在溶液或悬浮液中。再者，上述芯部流体可应用于纤维素空心纤维成品中，作为其内部的芯部流体或外部洗涤物，从而把有机硅材料分别供给与膜的内表面或外表面。
将第二层14、14′的憎水能力赋与第一层12、12′，从而使得空心纤维膜在新的工艺中发挥了这样一种作用即在穿过膜10、10′的烃类流体中制备了一种水溶性物质的混合物。
人们已熟知，亚铜铵再生的纤维素膜对水和水溶性溶质是可渗透的。例如，假如乙醇被溶解于水中，那么仅通过亚铜铵纤维素膜就不能有效地把溶解的酒精从水中分离出来。这是因为亚铜铵纤维素膜对水和水溶性物质是基本上同样地可渗透的。其它膜已与预蒸发技术一起被使用以完成这种类型的同样的分离，但这类方法使用了真空，还经常地利用了热能。于是，这些方法不可能如本发明那样有效。
本发明提供了一种新的材料，该材料一方面是可渗透水和水溶性物质的，另一方面仅仅是可渗透水溶性物质的。于是本发明提供了一种把乙醇溶解于水中并使乙醇直接移入另一溶剂如汽油的手段。
一般说来，本发明提供了一种水溶性物质(如上述有机硅材料)和烃类流体(例如汽油)的混合物的制备方法，该混合物横穿膜10、10′，并使水处在膜10、10′的一侧而使烃类流体处在膜10、10′的另一侧(如图6和7中示意地所示的)。
溶解于水中的水溶性物质在图6和7中由H2O表示为水而由WSS表示为水溶性物质。该水溶性物质被选择性地透过基本上是憎水的内层14(它被共价地键合于空心纤维膜10的半透无孔隙层12上)。于是，水溶性物质被选择性地透过膜10的外层12。然后，从层12中除去该水溶性物质，并使之进入在图6和7中示为HC的烃类流体中。
关键的是，层12应由以上所列举的纤维素材料所构成，因为这些材料是无孔隙的，并在烃类的存在下不膨胀。亚铜铵再生的纤维素材料在烃类的存在下特别地耐降解作用。于是，可以从水中把酒精移入汽油中，因而给出了一种生产Gas-O-Hol的高度经济性低能耗的工艺。基于采用新型膜之性质的其它的相同分离也是可能的，但取决于所使用的有机硅材料。
实施例Ⅰ通过对芯部流体(含有化学活性的硅烷，该硅烷能与自然地存在于纤维素中的羟基进行化学结合)和亚铜铵纤维素溶液的同轴挤压，制得了一种空心纤维，它是亚铜铵再生的纤维素与有机硅材料的复合物。
通过使用图4和5中所示的装置20，制得了亚铜铵再生的纤维素/硅烷的复合空心纤维。喷丝帽22的管子32外径为0.040英寸，而其内径为0.015英寸。喷丝帽22出口处的圆形小孔36的外径为0.190英寸，即管32之外表面至内壁28之间的距离为0.075英寸。
芯部流体，即供给于空心管32之内腔的、将被包含在出口喷丝帽的挤压物54之空芯的材料是通过把197.4克的三甲基氯硅烷(Petrarch物系，Bristal，Pa)溶解在22.75升的预过滤的煤油中而制备的。煤油中硅烷的浓度大约为每升0.07摩尔。硅烷的煤油溶液被移入储存器38中并被保存在氮气中。
泵40是正位移计量泵，它能够以所选定的恒定平均流速把煤油/硅烷芯部液体送至喷丝帽22的管子32。
纤维形成材料是传统的亚铜铵纤维素溶液，它含有8.5%(重量)的纤维素(纯净棉籽绒)，3.5%(重量)的铜(Cu++)和18.2%(重量)的铵(NH+4)。亚铜铵纤维素的粘度在25℃下可适宜地分布在大约25000-55000厘泊的范围内，而它的比重在25℃下为1.3。通过正位移计量泵48把一定量的亚铜铵纤维素溶液抽送至喷丝帽22的入口30。
与储存器38、泵40和空心管32的腔体34相连的管线42用煤油/硅烷芯部材料加以清洁。与储存器46、泵48和入口30相连的管线50则是用亚铜铵纤维素溶液来清洗。
为了制成所需的亚铜铵空心纤维，按每分钟约6克(4.6ml)的速率把上述亚铜铵纤维素溶液52送至喷丝帽22。正如可在图4看到的，该亚铜铵纤维素溶液首先流经入口30，然后流过由管道32的外表面和室26的壁28所确定的环型空间，此后，它作为挤出物54而离开喷丝帽出口。
当把亚铜铵纤维素溶液52供给于喷丝帽22的入口30时，煤油硅烷芯部液体44按大约3.2克/分的恒定平均流速被送至空心管32的腔体34。该芯部液体流进位于喷丝帽22之顶部的空心管32并在底部离开。随着芯部液体离开喷丝帽，它就被包围在挤压了的亚铜铵纤维素溶液54的空芯内。
使挤出物54通过约11cm的空间而落到15%NaOH(未图示)的絮胶浴中。该距离是可改变的从而控制纤维成品的外径。氢氧化钠絮胶浴在亚铜铵纤维素纤维领域中是人们所熟知的;此外，人们还清楚地知道，如有必要可改变氢氧化钠的溶液之浓度。将凝固挤出物从絮胶浴中引导至再生浴，此后，再对它加以清洗;如有必要再加以塑化或作其它处理;接着进行干燥;最后，将凝固挤出物收集在合适的收集容器中。再生浴为3%(重量)的硫酸水溶液。用水浴对凝固和再生的纤维加以清洗，并在100℃下接受干燥后收集。本领域里的熟练技术人员将会看到，人们也可以使用本领域中已知的其它絮胶浴和再生浴，以取代实施例1中所使用的氢氧化钠絮胶浴和硫酸再生浴。
把空心纤维成品放置在试验槽内以进行水和乙醇的渗透性的测定。此外，通过把空心纤维的样品浸在100°F的软化水中达72小时来测试该空心纤维。然后，测定了此暴露于水中的空心纤维的尺寸变化。最后，为了比较的目的而在所有的试验中使用了通过传统的亚铜铵再生的纤维素工艺制造的普通亚铜铵空心纤维，从而作为对照试样。
实施例Ⅱ采用另一种方法把三甲基氯硅烷耦接到亚铜铵空心纤维的内壁，从而形成复合的纤维素/有机硅膜材料。
通常用于血液透析作用的含有一平方米亚铜铵空心纤维的人工肾脏装置被用于该实施例中，从而把未改性的亚铜铵纤维素膜材料转化成由纤维素和有机硅组成的复合膜材料。首先用异丙醇对该人工肾脏进行冲洗以便从膜中除去甘油塑化剂。接着，用干净的、经过滤的煤油把异丙醇从人工肾脏冲洗掉。然后使空心纤维的内侧暴露在置于煤油中的0.07摩尔的三甲基氯硅烷溶液中。使用与人工肾脏连接的且配装的聚氨酯挠性管的蠕动泵，使三甲基氯硅烷的煤油溶液在空心纤维的内侧中循环达1小时。之后，把人工肾脏与回路分开，并且用煤油冲洗从而除去残余的煤油硅烷溶液。
然后，使用未处理的人工肾脏作为对照来测定含有纤维素/有机硅空心纤维复合膜的人工肾脏。表Ⅱ包括了这些测试数据。
实施例Ⅲ在本实施例中，用来形成含有亚铜铵纤维素的复合材料的有机硅材料为室温硫化(RTV)乙酸基封端的聚二甲基硅氧烷。使用按实施例Ⅰ中所述的相同方法制造复合的纤维素/有机硅空心纤维膜，所不同的是在本实施例中，3%(重量比)的聚二甲基硅氧烷、乙酸基封端的分子量为大约36，000的预聚合物(Petrach)被溶解在22.75升的煤油中，并被用作同轴挤压的芯部流体。对含有纤维素/聚硅氧烷复合材料的空心纤维就其水和乙醇的渗透性进行了测试。表Ⅰ包括了测试结果。
实施例Ⅳ实施例Ⅱ中所使用的这类人工肾脏被用来产生纤维素/有机硅复合物的空心纤维膜。在本施例中，首先用异丙醇对该人工肾脏加以清洗，然后如实施例Ⅱ那样地用煤油除去醇类。接着，一种3%聚二甲基硅氧烷(存在于煤油中)的溶液在70°F下通过空心纤维的内部被循环达15分钟。然后，从人工肾中排放含有硅氧烷的煤油，并使用缓流的空气把剩余的残留煤油从空心纤维膜的内部蒸发掉。此后，对所形成的亚铜铵纤维素/有机硅复合物的空心纤维膜就其醇类和水的渗透性进行了测定。测试数据列于表Ⅰ。
表Ⅰ和表Ⅰ列出了对实施例Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ中制备的纤维素/有机硅复合物的空心纤维膜进行测试的数据。
表Ⅰ复合物类型液压渗透度醇类渗透度(ml/hr×m×mmHg)(ml/hr×m×mmHg)实施例Ⅰ03.9未处理的对照膜4.63.3实施例Ⅱ0.044.1未处理的对照膜4.04.0实施例Ⅲ07.9未处理的对照膜4.96.6实施例Ⅳ04.1未处理的膜5.13.8
表Ⅱ水浸湿后的尺寸变化复合物类型尺寸变化(百分比)实施例Ⅰ0.06未处理的对照膜3.3实施例Ⅱ0.33未处理的对照膜2.9实施例Ⅲ0.17未处理的对照膜3.1实施例Ⅳ1.04未处理的对照膜4.4以上通过例证说明的方法对本发明进行了描述，但必须认识到，已被使用的术语在本质上是描述性术语，而不是限制性术语。
显然，根据上述教示可以对本发明作出各种修改和变换。因此，必须明白，在所提出的权利要求范围内(其中的引用号仅仅是为了方便起见，而不是作任何限制)，本发明能够以所特定描述以外的形式加以实施。
权利要求
1.一种制造半透空心纤维膜10、10′的方法，其特征在于包括以下步骤形成一种用于仅选择性地渗透水和水溶性物质、并阻止烃类流体渗透的第一半透无孔隙层12、12′，把第二层14、14′共价地键合于该第一层以选择性地只使水溶性物质渗透入所述第二层而防止水的渗透。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是成型步骤可被进一步定义为对可渗透水和水溶性物质的纤维形成材料52(具有空芯的)进行挤压，使材料52转变成纤维形式，所述的共价键合被进一步定义为在空芯部分供给含有选择性地渗透水溶性物质的化合物(能共价地键合于纤维形成材料)的惰性流体。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的挤压步骤被进一步定义为对流体44(含有选择性地渗透水溶性物质的化合物)周围的纤维形成材料52进行挤压，该流体44形成了纤维10的空芯16，并使可选择地渗透水溶性物质的化合物沉析在第一层12上。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征是所述的成型步骤被进一步定义为把纤维形成材料供给至与其外面相连的室26，使纤维形成材料通过室腔26与管子32外表面之间的环形空间36，并把其挤压成空芯挤出物54，管子32具有一延伸至它的整个长度的固定在室腔26内的连续腔体34。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征是供料步骤被进一步定义为把含有可选择性地渗透水溶性物质的化合物的惰性流体44供给于腔体34，同时分别从环形空间36和腔体34使挤出物54和空芯内所含的流体44退出。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是第一无孔隙层12、12′主要由以下部分构成由亚铜铵再生的纤维素、纤维素酯、纤维素醚粘胶纤维素中的一种起始物质所组成的膜，所述的第二层14、14′主要由至少一种有机硅化合物组成。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征是所述的第一层12′为内层，而所述的第二层14′为外层。
8.根据权利要求5所述的方法，其其特征是所说的第一层12是外层，而第二层14是内层。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征是第一无孔隙层具有一表面18、18′，并且在所述表面18、18′上由具有游离反应性羟基的起始物质制成，所述的有机硅化合物选自硅烷、硅氮烷、硅氧烷和其它单体的、低聚的、聚合的硅，它们含有这样一些材料，包括一部分通过与其表面18、18′上的羟基的反应能共价地键合于所述表面18、18′的物质。
10.一种半透空心纤维膜，其特征为由以下部分组成包括水和水溶性物质渗透手段(仅选择性地渗透水和水溶性物质，但阻止烃类流体的渗透)的第一层;第二层14被共价地键合于所述第一层12，该第二层14包括水溶性物质的渗透手段(仅选择性地渗透水溶性物质，但阻止水的渗透)。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征是所述的第一无孔隙层12、12′主要由膜构成，该膜由以下的起始物质组成亚铜铵再生的纤维素、纤维素酯、纤维素醚和粘胶纤维素，所述的第二层14、14′由至少一种有机硅化合物构成。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征是所述的第一层12′为内层，第二层14′为外层。
13.根据权利要求11所述的方法，其特征是第一层12为外层，第二层14为内层。
14.根据权利要求11所述的方法，其特征是所述的第一无孔隙层具有一表面18、18′，并且是由其表面18、18′上具有游离的反应羟基的起始物质组成的，所述的有机硅化合物选自硅烷、硅氮烷、硅氧烷以及其它单体的、低聚的和聚合的硅，它们含有这样一些材料，包括一部分通过与所述表面上的羟基的反应能共价地键合于所述表面18、18′的物质。
15.一种制备水溶性物质和烃类流体(横贯于膜10、10′)的混合物的方法，它使水处在膜10、10′的一侧，所述的方法包括以下步骤把水溶性物质溶于水中;使水溶性物质选择性地渗透通过基本上为憎水的层14，它被共价地键合于空心纤维膜10的半透无孔隙层12;使水溶性物质选择性地透过膜10的无孔隙层12，从无孔隙层12中除去水溶性物质并使之进入烃类流体。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征是水溶性物质为醇类。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征是烃类流体为烃类燃料。
18.根据权利要求15所述的方法，其特征是所述的无孔隙层12包括水和水溶性物质的渗透手段，用于选择性地渗透水和水溶性物质但阻止烃类流体的渗透，所述的憎水层14被共价地键合于所述无孔隙层12并包括水溶性物质渗透手段，用于选择性地渗透水溶性物质但阻止水的渗透。
全文摘要
一种半透空心纤维膜10由以下部分组成用于选择性渗透水和水溶性物质、能防止烃类流体渗透的第一层12，共价地键合于第一层12的第二层14，该第二层选择性地只对水溶性物质是渗透的，但能阻止水的渗透。该膜可用于从水中选择性地分离出水溶性物质并使水溶性物质移至烃类流体。
文档编号D01F8/02GK1042667SQ8910693
公开日1990年6月6日 申请日期1989年8月29日 优先权日1988年9月6日
发明者约翰泰勒 申请人:分离力学公司