plasticnewsПластические массыPlasticheskie massy0554-2901PLASTMASSY Publishing House (Moscow)10.35164/0554-2901-2022-9-10-35-39plasticnews-790Research ArticleАНАЛИЗ И МЕТОДЫ РАСЧЁТАANALYSIS AND CALCULATION METHODSЭкспресс-метод обнаружения дефектов у половолоконных мембран из полисульфона с различной пористой структуройExpress method for detecting defects in polysulfone hollow fiber membranes with different porous structuresМатвеевД. Н.MatveevD. N.

Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева (ИНХС РАН)

Москва

A. V. Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis

Moscow

dmatveev@ips.ac.ruБорисовИ. Л.BorisovI. L.

Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева

Москва

A. V. Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis

Moscow

КутузовК. А.KutuzovK. A.

Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева (ИНХС РАН)

Москва

A. V. Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis

Moscow

ВасилевскийВ. П.VasilevskyV. P.

Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева (ИНХС РАН)

Москва

A. V. Topchiev Institute of Petrochemical Synthesis

Moscow

Российская академия наукРоссияRussian Academy of SciencesRussian Federation20223011202209-103539Copyright © Матвеев Д.Н., Борисов И.Л., Кутузов К.А., Василевский В.П., 20222022Матвеев Д.Н., Борисов И.Л., Кутузов К.А., Василевский В.П.Matveev D.N., Borisov I.L., Kutuzov K.A., Vasilevsky V.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.plastics-news.ru/jour/article/view/790

   Предложен новый метод электропорометрии, позволяющий непрерывно исследовать протяженные участки половолоконной мембраны. Были получены образцы половолоконных мембран из полисульфона с различной пористой структурой: пальцевидной и губчатой. Данные мембраны были исследованы на лабораторной электропорометрической установке при непрерывном сканировании по длине образца половолоконной мембраны при высоком напряжении 15 кВ. У данных половолоконных мембран предложенным методом электропорометрии были обнаружены дефекты, природа которых затем исследовалась с применением сканирующей электронной микроскопии. Была обнаружена связь размера обнаруживаемого дефекта с величиной cигнала тока коронного разряда: чем больше дефект, тем больше абсолютное значение тока. Показано, что предложенный метод может эффективно использоваться в качестве экспресс-метода для исследования однородности пористой структуры половолоконных мембран на протяженных участках с геометрической локализацией возможных дефектов.

   A new method of electroprometry has been proposed that allows continuous investigation of extended sections of a hollow fiber membrane. Samples of polysulfone hollow fiber membranes with different porous structures were obtained: finger-shaped and spongy. These membranes were examined on a laboratory electroprometric apparatus with continuous scanning along the length of the hollow fiber membrane sample at a high voltage of 15 kV. Defects were detected in these hollow fiber membranes by the proposed method of electroporometry, the nature of which was then investigated using scanning electron microscopy. A correlation was found between the size of the detected defect and the magnitude of the corona discharge current signal: the larger the defect, the greater the absolute value of the current. It is shown that the proposed method can be effectively used as an express method to study the homogeneity of the porous structure of hollow fiber membranes in extended areas with geometrical localization of possible defects.

экспресс-методпористая структураэлектрические поля высокой напряженностиполимерные половолоконные мембраныexpress methodporous structurepolymer hollow fiber membraneshigh-intensity electric fieldsИсследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-08-00814The research was carried out with the financial support of the RFBR as part of the scientific project No. 20-08-00814ReferencesZhang Y., Fu Q., Algal fouling of microfi ltration and ultrafiltration membranes and control strategies: A review (2018). Separation and Purification Technology, 203, 193-208.Zhang Y., Fu Q., Algal fouling of microfi ltration and ultrafiltration membranes and control strategies: A review (2018). Separation and Purification Technology, 203, 193-208.Malakhov A. O., Bazhenov S. D., Vasilevsky V. P., Borisov I. L., Ovcharova A. A., Bildyukevich A. V., Volkov V. V., Giorno L., Volkov A. V., Thin-fi lm composite hollow fiber membranes for ethylene / ethane separation in gas-liquid membrane contactor (2019). Separation and Purification Technology, 219, 64-73.Malakhov A. O., Bazhenov S. D., Vasilevsky V. P., Borisov I. L., Ovcharova A. A., Bildyukevich A. V., Volkov V. V., Giorno L., Volkov A. V., Thin-fi lm composite hollow fiber membranes for ethylene / ethane separation in gas-liquid membrane contactor (2019). Separation and Purification Technology, 219, 64-73.Matveev D., Vasilevsky V., Volkov V., Plisko T., Shustikov A., Volkov A., Bildyukevich A., Fabrication of ultrafi ltration membranes from non-toxic solvent dimethylsulfoxide: Benchmarking of commercially available acrylonitrile co-polymers (2022). Journal of Environmental Chemical Engineering, 10 (1), 107061.Matveev D., Vasilevsky V., Volkov V., Plisko T., Shustikov A., Volkov A., Bildyukevich A., Fabrication of ultrafi ltration membranes from non-toxic solvent dimethylsulfoxide: Benchmarking of commercially available acrylonitrile co-polymers (2022). Journal of Environmental Chemical Engineering, 10 (1), 107061.Jhaveri J. H., Murthy Z. V. P., A comprehensive review on antifouling nanocomposite membranes for pressure driven membrane separation processes (2016). Desalination, 379, 137-154.Jhaveri J. H., Murthy Z. V. P., A comprehensive review on antifouling nanocomposite membranes for pressure driven membrane separation processes (2016). Desalination, 379, 137-154.Peng N., Widjojo N., Sukitpaneenit P., Teoh M. M., Lipscomb G. G., Chung T. S., Lai J.-Y., Evolution of polymeric hollow fibers as sustainable technologies: past, present, and future (2012). Progress in Polymer Science, 37 (10), 1401–1424.Peng N., Widjojo N., Sukitpaneenit P., Teoh M. M., Lipscomb G. G., Chung T. S., Lai J.-Y., Evolution of polymeric hollow fibers as sustainable technologies: past, present, and future (2012). Progress in Polymer Science, 37 (10), 1401–1424.Kirsch V. A., Bazhenov S. D., Numerical simulation of solute removal from a cross-fl ow past a row of parallel hollow-fiber membranes (2020). Separation and Purifi cation Technology, 242, 116834.Kirsch V. A., Bazhenov S. D., Numerical simulation of solute removal from a cross-fl ow past a row of parallel hollow-fiber membranes (2020). Separation and Purifi cation Technology, 242, 116834.Kirsh V. A., Bazhenov S. D., Towards simulation of gas separation modules based on hollow fiber membranes (2020). Journal of Physics: Conference Series, 1696, 012041.Kirsh V. A., Bazhenov S. D., Towards simulation of gas separation modules based on hollow fiber membranes (2020). Journal of Physics: Conference Series, 1696, 012041.Nakao S. Determination of pore size and pore size distribution (1994). Journal of Membrane Science, 96 (1-2), 131–165.Nakao S. Determination of pore size and pore size distribution (1994). Journal of Membrane Science, 96 (1-2), 131–165.Zhao C., Zhou X., Yue Y. Determination of pore size and pore size distribution on the surface of hollow-fiber filtration membranes: a review of methods (2000). Desalination, 129 (2), 107–123.Zhao C., Zhou X., Yue Y. Determination of pore size and pore size distribution on the surface of hollow-fiber filtration membranes: a review of methods (2000). Desalination, 129 (2), 107–123.Matveev D. N., Borisov I. L., Vasilevsky V. P., New Express Method of Non-Destructive Controlling of the Porous Structure of Asymmetric Membranes (2021). Key Engineering Materials, 899, 456-462.Matveev D. N., Borisov I. L., Vasilevsky V. P., New Express Method of Non-Destructive Controlling of the Porous Structure of Asymmetric Membranes (2021). Key Engineering Materials, 899, 456-462.Матвеев Д. Н. Влияние постфильерной вытяжки на морфологию половолоконных мембран из полисульфона / Д. Н. Матвеев, К. А. Кутузов, В. П. Василевский // Мембраны и Мембранные Технологии. – 2020. – 10 (6). – 373-379.Матвеев Д. Н. Влияние постфильерной вытяжки на морфологию половолоконных мембран из полисульфона / Д. Н. Матвеев, К. А. Кутузов, В. П. Василевский // Мембраны и Мембранные Технологии. – 2020. – 10 (6). – 373-379.Райзер Ю. П. Физика газового разряда : 2-е изд. / Ю. П. Райзер. - М.: Наука, 1992. – 536 с. – ISBN 5-02014615-3.Райзер Ю. П. Физика газового разряда : 2-е изд. / Ю. П. Райзер. - М.: Наука, 1992. – 536 с. – ISBN 5-02014615-3.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.