RU2489199C1 - Method of making antibacterial polymer membrane - Google Patents
Method of making antibacterial polymer membrane Download PDFInfo
- Publication number
- RU2489199C1 RU2489199C1 RU2011153118/05A RU2011153118A RU2489199C1 RU 2489199 C1 RU2489199 C1 RU 2489199C1 RU 2011153118/05 A RU2011153118/05 A RU 2011153118/05A RU 2011153118 A RU2011153118 A RU 2011153118A RU 2489199 C1 RU2489199 C1 RU 2489199C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membrane
- water
- antibacterial
- polymer
- silver
- Prior art date
Links
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 title claims abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 62
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 34
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims abstract description 23
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 9
- GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N sodium;9,10-dioxoanthracene-2-sulfonic acid Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C3C(=O)C2=C1 GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 2
- 208000011117 substance-related disease Diseases 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 18
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000004332 silver Substances 0.000 abstract description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010327 methods by industry Methods 0.000 abstract 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 15
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 15
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 10
- 238000001471 micro-filtration Methods 0.000 description 10
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 10
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 9
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 5
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 150000003378 silver Chemical class 0.000 description 4
- YPNVIBVEFVRZPJ-UHFFFAOYSA-L silver sulfate Chemical compound [Ag+].[Ag+].[O-]S([O-])(=O)=O YPNVIBVEFVRZPJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 229910000367 silver sulfate Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 3
- 244000005700 microbiome Species 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ADZWSOLPGZMUMY-UHFFFAOYSA-M silver bromide Chemical compound [Ag]Br ADZWSOLPGZMUMY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- FJOLTQXXWSRAIX-UHFFFAOYSA-K silver phosphate Chemical compound [Ag+].[Ag+].[Ag+].[O-]P([O-])([O-])=O FJOLTQXXWSRAIX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 3
- 229940019931 silver phosphate Drugs 0.000 description 3
- 229910000161 silver phosphate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 2
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 2
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 2
- 239000012716 precipitator Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 2
- XQLMNMQWVCXIKR-UHFFFAOYSA-M silver bromate Chemical compound [Ag+].[O-]Br(=O)=O XQLMNMQWVCXIKR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 1,3-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC(N)=C1 WZCQRUWWHSTZEM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940124350 antibacterial drug Drugs 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 1
- 239000004760 aramid Substances 0.000 description 1
- 229920003235 aromatic polyamide Polymers 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- UWCPYKQBIPYOLX-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3,5-tricarbonyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC(C(Cl)=O)=CC(C(Cl)=O)=C1 UWCPYKQBIPYOLX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FDQSRULYDNDXQB-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3-dicarbonyl chloride Chemical compound ClC(=O)C1=CC=CC(C(Cl)=O)=C1 FDQSRULYDNDXQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000001267 polyvinylpyrrolidone Substances 0.000 description 1
- 235000013855 polyvinylpyrrolidone Nutrition 0.000 description 1
- 229920000036 polyvinylpyrrolidone Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000008961 swelling Effects 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 1
- 150000003752 zinc compounds Chemical class 0.000 description 1
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к мембранной технологии и может найти широкое применение для очистки воды и водных растворов в пищевой, фармацевтической, других отраслях промышленности, а также медицине.The invention relates to membrane technology and can find wide application for the purification of water and aqueous solutions in food, pharmaceutical, other industries, as well as medicine.
Одной из наиболее важных проблем мембранной технологии является снижение производительности мембран вследствие образования на их поверхности различных осадков. В отличие от процесса загрязнения мембран коллоидными и кристаллическими осадками, бактерии и микроорганизмы не только осаждаются на поверхности мембраны, но и в дальнейшем размножаются, прорастают через поры и заражают фильтрат. Использование различных антибактериальных (антимикробных - далее антибактериальных) добавок является весьма перспективным методом борьбы с биологическими загрязнениями полимерных мембран.One of the most important problems of membrane technology is the decrease in membrane productivity due to the formation of various deposits on their surface. In contrast to the process of membrane contamination with colloidal and crystalline sediments, bacteria and microorganisms not only precipitate on the membrane surface, but also further multiply, grow through the pores and infect the filtrate. The use of various antibacterial (antimicrobial - hereinafter antibacterial) additives is a very promising method of combating biological pollution of polymer membranes.
Антибактериальную активность проявляет значительное количество природных и синтетических веществ и соединений, но только некоторые их них могут быть использованы для иммобилизации на поверхности мембран. К ним могут быть предъявлены следующие требования:A significant amount of natural and synthetic substances and compounds exhibits antibacterial activity, but only some of them can be used for immobilization on the surface of membranes. The following requirements may be presented to them:
- безопасность для человеческого организма бактерицидных агентов-модификаторов в концентрациях, достаточных для подавления жизнедеятельности микроорганизмов;- safety for the human body of bactericidal modifying agents in concentrations sufficient to suppress the vital activity of microorganisms;
- высокая активность действующих веществ и широкий спектр их антибактериального действия, которые должны сохраняться в течение требуемого периода эксплуатации,- high activity of active substances and a wide range of their antibacterial effects, which must be maintained during the required period of operation,
Возникновение новых штаммов бактерий, стойких к традиционным антибиотикам, стало серьезной проблемой для сохранения здоровья людей; этот факт послужил мощным стимулом для разработки новых бактерицидов. Известно, что серебро и некоторые его соли обладают сильной токсичностью по отношению к большинству микроорганизмов; по этой причине серебро в различных модификациях, а также составы, содержащие серебро, обширно используются в качестве антибактериальных добавок.The emergence of new bacterial strains resistant to traditional antibiotics has become a serious problem for maintaining people's health; this fact served as a powerful incentive for the development of new bactericides. It is known that silver and some of its salts are highly toxic to most microorganisms; for this reason, silver in various modifications, as well as compositions containing silver, are widely used as antibacterial additives.
К указанной проблеме применения серебра и его препаратов интерес не ослабевает и в настоящее время: ей посвящено множество публикаций, например, «Серебряные наночастицы в качестве антимикробных агентов», опубл. в «Colloid and Interface Science» в 2004 г. (275, 177-182). «Полисульфоновые ультрафильтрационные мембраны, импрегнированные наночастицами серебра для удаления вирусов с высокой устойчивостью к биозагрязнению», опубл. в «Water Research/ Journal of the International Water Association» в 2009 г.(№43 сс.715-723), статья отечественных ученых «Серебро с доставкой в клетку» (опубл. на сайте фирмы АРГО). Вышеуказанные научные работы относятся к способам создания антибактериальных препаратов на основе наночастиц серебра. Недостатками указанных разработок являются технологические трудности введения наночастиц серебра в необходимом количестве, а также снижение эффективности их применения за счет вымывания наночастиц из полимерной матрицы мембраны при ее применении.To this problem of the use of silver and its preparations, interest is not weakening at the present time: many publications are devoted to it, for example, “Silver nanoparticles as antimicrobial agents”, publ. in Colloid and Interface Science in 2004 (275, 177-182). "Polysulfone ultrafiltration membranes impregnated with silver nanoparticles to remove viruses with high resistance to biocontamination", publ. in the “Water Research / Journal of the International Water Association” in 2009 (No. 43 pp. 715-723), an article by Russian scientists “Silver with delivery to the cage” (published on the website of ARGO). The above scientific works relate to methods for creating antibacterial drugs based on silver nanoparticles. The disadvantages of these developments are the technological difficulties of introducing silver nanoparticles in the required amount, as well as the decrease in the efficiency of their use due to leaching of nanoparticles from the polymer matrix of the membrane during its use.
Известна заявка на патент США №20110024355 фирмы Polymers CRC (опубл. 2011 г.) «Антимикробные мембраны». Изобретение относится к антимикробным составам для получения полимерных мембран в газо- и водоочистки, представляющим собой серебряные цеолиты, совмещенные с соединениями цинка, а также элементарное серебро с высокоразвитой поверхностью. Недостатком указанного решения является снижение стабильности антибактериальных свойств мембраны при ее применении по причине постепенного вымывания применяемых составов из полимерной матрицы.Known application for US patent No. 201110024355 company Polymers CRC (publ. 2011) "Antimicrobial membranes." The invention relates to antimicrobial compositions for producing polymer membranes in gas and water purification, which are silver zeolites combined with zinc compounds, as well as elemental silver with a highly developed surface. The disadvantage of this solution is to reduce the stability of the antibacterial properties of the membrane during its use due to the gradual leaching of the applied compositions from the polymer matrix.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является способ получения полимерной ультрафильтрационной и микрофильтрационной мембран с высокой устойчивостью к загрязнению путем добавления наночастиц серебра по заявке Кореи №20070071766 «Способ получения ассиметричной ультрафильтрационной и микрофильтрационной мембран введением в состав наночастиц серебра» (опубл. в 2007 г.г.). В соответствии с решением прототипа заявленный способ включает приготовление полимерного раствора, его перемешивание с наночастицами серебра размером 5-50 нм, последующее деаэрирование полученной растворной смеси, формование мембраны в соответствии общепринятой технологией и ее сушку. Основными недостатками прототипа являются следующие факты: 1. При введении наночастиц серебра до формования мембраны часть наночастиц серебра вымывается, что снижает их общее количество в мембране; 2.В соответствии с заявленной последовательностью стадий частицы наноееребра. обладающие антимикробным действием, попадают внутрь полимерной матрицы, вследствие чего при использовании мембраны с фильтруемой средой контактирует только небольшая часть наночастиц, что снижает эффективность их действия.The closest technical solution to the claimed is a method of obtaining a polymer ultrafiltration and microfiltration membranes with high resistance to contamination by adding silver nanoparticles according to the application of Korea No. 20070071766 "Method for producing an asymmetric ultrafiltration and microfiltration membranes by introducing silver nanoparticles" (published in 2007) .). In accordance with the solution of the prototype, the claimed method includes preparing a polymer solution, mixing it with silver nanoparticles of 5-50 nm in size, subsequent deaeration of the resulting solution mixture, forming the membrane in accordance with conventional technology and drying it. The main disadvantages of the prototype are the following facts: 1. With the introduction of silver nanoparticles before forming the membrane, part of the silver nanoparticles is washed out, which reduces their total amount in the membrane; 2. In accordance with the stated sequence of stages of the particles of nano-silver. possessing antimicrobial action, get into the polymer matrix, as a result of which, when using a membrane with a filtered medium, only a small part of the nanoparticles is in contact, which reduces the effectiveness of their action.
Суть изобретения заключается в следующем.The essence of the invention is as follows.
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является разработка состава для обработки полимерных мембран, придающего антибактериальные свойства, а также последовательность стадий получения полимерной мембраны, включающая введение указанного состава.The technical problem to which the claimed invention is directed is the development of a composition for processing polymer membranes that confers antibacterial properties, as well as a sequence of stages for producing a polymer membrane, including the introduction of the specified composition.
Техническим результатом заявляемого изобретения является повышение продолжительности антибактериальных свойств полученной полимерной мембраны.The technical result of the claimed invention is to increase the duration of the antibacterial properties of the obtained polymer membrane.
Заявленный технический результат достигается путем приготовления полимерного раствора, формования полимерной мембраны, обработки полученной мембраны антибактериальным веществом, сушки, отмывки и окончательной сушки, при этом что в качестве антибактериального вещества используется следующий состав (масс.ч.):The claimed technical result is achieved by preparing a polymer solution, molding a polymer membrane, treating the resulting membrane with an antibacterial substance, drying, washing and final drying, while the following composition is used as an antibacterial substance (parts by weight):
Соль серебра малорастворимая или нерастворимая 5-10;Silver salt slightly soluble or insoluble 5-10;
Муравьиная кислота 2-25;Formic acid 2-25;
Вода - остальное.Water is the rest.
Дополнительные исследования, проведенные заявителем, показали, что применение состава, содержащего воду, малорастворимые или нерастворимые соли серебра, а также муравьиную кислоту в заданной концентрации способствует «врастанию» солей серебра к полимерную матрицу мембраны за счет частичного набухания полимера в результате ею взаимодействия с муравьиной кислотой и, как следствие, усилению адгезионных процессов. Заявленная последовательность стадий, предусматривающая обработку антибактериальным составом после формования мембраны, позволяет внедрить соли серебра на поверхность полимерной матрицы, что безусловно улучшает антибактериальные свойства получаемой мембраны. При использовании полученной мембраны, контактирующей в процессе работы с водными средами, указанные реагенты практически не вымываются.Additional studies conducted by the applicant showed that the use of a composition containing water, sparingly soluble or insoluble silver salts, as well as formic acid in a given concentration promotes the "ingrowth" of silver salts into the polymer matrix membrane due to the partial swelling of the polymer as a result of its interaction with formic acid and, as a consequence, the strengthening of adhesive processes. The claimed sequence of stages, involving treatment with an antibacterial composition after the formation of the membrane, allows the introduction of silver salts on the surface of the polymer matrix, which certainly improves the antibacterial properties of the resulting membrane. When using the obtained membrane in contact during operation with aqueous media, these reagents are practically not washed out.
Заявляемое изобретение осуществляют следующим образом.The claimed invention is as follows.
Формуют полимерную мембрану путем помещения полимера в расчетное количество растворителя, после чего отливают на соответствующий суппорт и погружают в коагуляционную ванну, содержащую нерастворитель (осадитель). («Введение в мембранную технологию». М. Мулдер, М., «Мир» 1999 г. с.96-97), после чего помещают в предварительно приготовленный состав, содержащий (масс.ч.): 2-25 муравьиную кислоту, 5-10 соль серебра, малорастворимую или нерастворимую в воде, воду (остальное) на 5-30 сек. Обработанную таким образом мембрану сушат при температуре 40-80°С, отмывают в проточной воде от остатков муравьиной кислоты. после чего проводят окончательную сушку. В результате получают антибактериальную полимерную мембрану, свойства которой оценивают методом фильтрования суспензии тест-культуры, содержащей 5×103 КОЕ E.coli.A polymer membrane is formed by placing the polymer in a calculated amount of solvent, then it is cast onto an appropriate support and immersed in a coagulation bath containing a non-solvent (precipitant). (“Introduction to membrane technology.” M. Mulder, M., “Mir” 1999, p.96-97), after which they are placed in a pre-prepared composition containing (parts by weight): 2-25 formic acid, 5-10 silver salt, slightly soluble or insoluble in water, water (the rest) for 5-30 seconds. The membrane thus treated is dried at a temperature of 40-80 ° C, washed in running water from formic acid residues. then carry out the final drying. The result is an antibacterial polymer membrane, the properties of which are evaluated by filtering a suspension of a test culture containing 5 × 10 3 CFU of E. coli.
Для реализации изобретения могут быть использованы следующие вещества:To implement the invention, the following substances can be used:
Соли серебра, малорастворимые или нерастворимые в воде (Примечание: в соответствии с общепринятой классификацией растворимости солей в воде соли считаются растворимыми в случае, если растворим 1 г указанной соли в 100 г воды, малорастворимыми, если растворим 0,001 г в 100 г воды, нерастворимыми, если растворим менее 0,001 г в 100 г воды): в частности, бромид серебра, бромат серебра, сульфат серебра, фосфат серебра.Silver salts, sparingly soluble or insoluble in water (Note: according to the generally accepted classification of the solubility of salts in water, salts are considered soluble if 1 g of the salt in 100 g of water is soluble, sparingly soluble if 0.001 g in 100 g of water is soluble, insoluble, if soluble less than 0.001 g in 100 g of water): in particular, silver bromide, silver bromate, silver sulfate, silver phosphate.
Муравьиная кислота ГОСТ 1706-78.Formic acid GOST 1706-78.
Вода.Water.
Растворители и полимеры, необходимые для формования полимерной мембраны.Solvents and polymers needed to form the polymer membrane.
Конкретная реализация заявленного изобретения иллюстрируется следующими примерами.A specific implementation of the claimed invention is illustrated by the following examples.
Пример 1Example 1
В соответствии с вышеописанным способом формуют микрофильтрационную полиамидную мембрану путем растворения (масс.ч.): полиамида (16) в смеси муравьиной кислоты (72) и воды (12) с последующей обработкой осадителем - смесью воды (60) и муравьином кислоты (40). Микрофильтрационную полиамидную мембрану помещают на 5 сек в раствор. состоящий из смеси, содержащей (масс.ч.): 2 муравьиной кислоты, 5 бромат серебра (растворимость в воде при 20°С составляет 0,18 г/100 мл), 93 воды. Затем обработанную мембрану сушат при температуре 50°С, отмывают в проточной воде от остатков кислоты. После окончательной сушки получают полимерную антибактериальную мембрану, которая после фильтрования суспензии тест-культуры, содержащей 5×103 КОЕ E.coli, сдерживает рост бактерий в течение 10 суток.In accordance with the above method, a microfiltration polyamide membrane is formed by dissolving (mass parts): polyamide (16) in a mixture of formic acid (72) and water (12), followed by treatment with a precipitant - a mixture of water (60) and formic acid (40) . Microfiltration polyamide membrane is placed for 5 seconds in the solution. consisting of a mixture containing (parts by weight): 2 formic acid, 5 silver bromate (solubility in water at 20 ° C is 0.18 g / 100 ml), 93 water. Then the treated membrane is dried at a temperature of 50 ° C, washed in running water from acid residues. After the final drying, a polymer antibacterial membrane is obtained, which, after filtering a suspension of a test culture containing 5 × 10 3 CFU of E. coli, inhibits bacterial growth for 10 days.
Пример 2Example 2
В соответствии с вышеописанным способом формуют ультрафильтрационную полиамидную мембрану путем растворения (масс.ч.): полиамида (18) в смеси муравьиной кислоты (72) и воды (10) с последующей обработкой осадителем - водой (100). Ультрафильтрационную полиамидную мембрану помещают на 20 сек в раствор, состоящий из смеси, содержащей (масс.ч.): 10 муравьиной кислоты, 10 сульфата серебра (растворимость в воде при 20°С составляет 0,79 г/100 мл), 80 воды. Затем обработанную мембрану сушат при температуре 80°С, отмывают в проточной воде. После окончательной сушки получают полимерную антибактериальную мембрану, которая после фильтрования суспензии тест-культуры, содержащей 5×103 КОЕ E.coli, сдерживает рост бактерий в течение 10 суток.In accordance with the above method, an ultrafiltration polyamide membrane is formed by dissolving (mass parts): polyamide (18) in a mixture of formic acid (72) and water (10), followed by treatment with a precipitant - water (100). The ultrafiltration polyamide membrane is placed for 20 seconds in a solution consisting of a mixture containing (parts by weight): 10 formic acid, 10 silver sulfate (solubility in water at 20 ° C is 0.79 g / 100 ml), 80 water. Then the treated membrane is dried at a temperature of 80 ° C, washed in running water. After the final drying, a polymer antibacterial membrane is obtained, which, after filtering a suspension of a test culture containing 5 × 10 3 CFU of E. coli, inhibits bacterial growth for 10 days.
Пример 3Example 3
В соответствии с вышеописанным способом формуют микрофильтрационную полиамидную мембрану путем растворения (масс.ч.): полиамида (16) в смеси муравьиной кислоты (72) и воды (12) с последующей обработкой осадителем - смесью воды (60) и муравьиной кислоты (40). Микрофильтрационную полиамидную мембрану помещают на 15 сек в раствор. состоящий из смеси, содержащей (масс.ч.): 15 муравьиной кислоты, 7 фосфат серебра (малорастворим в воде), 78 воды. Затем обработанную мембрану сушат при температуре 60°С, отмывают в проточной воде. После окончательной сушки получают полимерную антибактериальную мембрану, которая после фильтрования суспензии тест-культуры, содержащей 5×103 KOE E.coli, сдерживает рост бактерий в течение 14 суток.In accordance with the above method, a microfiltration polyamide membrane is formed by dissolving (mass parts): polyamide (16) in a mixture of formic acid (72) and water (12), followed by treatment with a precipitant - a mixture of water (60) and formic acid (40) . Microfiltration polyamide membrane is placed for 15 seconds in the solution. consisting of a mixture containing (parts by weight): 15 formic acid, 7 silver phosphate (sparingly soluble in water), 78 water. Then the treated membrane is dried at a temperature of 60 ° C, washed in running water. After the final drying, a polymer antibacterial membrane is obtained, which, after filtering a suspension of a test culture containing 5 × 10 3 KOE of E. coli, inhibits bacterial growth for 14 days.
Пример 4Example 4
В соответствии с вышеописанным способом формуют ультрафильтрационную полисульфонамидную мембрану путем растворения (масс.ч.): полиамида (16) в смеси N,N-диметилацетамида (83,5) и поливинилпиорролидона (0,5) с последующей обработкой осадителем диметилацетамида (83,5) и поливинилпиорролидона (0,5) с последующей обработкой осадителем - водой (100). Ультрафильтрационную полисульфонамидную мембрану помещают на 30 сек в раствор, состоящий из смеси, содержащей (масс.ч.): 20 муравьиной кислоты, 8 бромида серебра (нерастворим в воде), 72 воды. Затем обработанную мембрану сушат при температуре 40°С, отмывают в проточной воде. После окончательной сушки получают полимерную антибактериальную мембрану, которая после фильтрования суспензии тест-культуры, содержащей 5×103 КОЕ E.coli, сдерживает рост в течение 10 суток.In accordance with the above method, an ultrafiltration polysulfonamide membrane is formed by dissolving (mass parts): polyamide (16) in a mixture of N, N-dimethylacetamide (83.5) and polyvinylpyorrolidone (0.5), followed by treatment with a precipitator of dimethylacetamide (83.5 ) and polyvinylpyorrolidone (0.5), followed by treatment with a precipitant - water (100). The ultrafiltration polysulfonamide membrane is placed for 30 seconds in a solution consisting of a mixture containing (mass parts): 20 formic acid, 8 silver bromide (insoluble in water), 72 water. Then the treated membrane is dried at a temperature of 40 ° C, washed in running water. After the final drying, a polymer antibacterial membrane is obtained, which, after filtering a suspension of the test culture containing 5 × 10 3 CFU of E. coli, inhibits growth for 10 days.
Пример 5Example 5
В соответствии с вышеописанным способом формуют микрофильтрационную полиэфирсульфоновую мембрану путем растворения (масс.ч.): полиэфирсульфона (16) в смеси в смеси N,N-диметилацетамида (83,5) и поливинилпиорролидона (0,5) с последующей обработкой осадителем - смесью воды (50) и диметилацетамида кислоты (500). Микрофильтрационную полиэфирсульфоновую мембрану помещают на 10 сек в раствор, состоящий из смеси. содержащей (масс.ч.): 5 муравьиной кислоты, 10 сульфата серебра (растворимость в воле 0,79 г/100 мл), 85 воды. Затем обработанную мембрану сушат при температуре 70°С, отмывают в проточной воде. После окончательной сушки получают полимерную антибактериальную мембрану, которая после фильтрования суспензии тест-культуры, содержащей 5×103 КОЕ E.coli, сдерживает рост бактерий в течение 10 суток.In accordance with the above method, a microfiltration polyethersulfone membrane is formed by dissolving (mass parts): polyethersulfone (16) in a mixture in a mixture of N, N-dimethylacetamide (83.5) and polyvinylpyrrolidone (0.5), followed by treatment with a precipitator - a mixture of water (50) and dimethylacetamide acid (500). Microfiltration polyethersulfone membrane is placed for 10 seconds in a solution consisting of a mixture. containing (mass parts): 5 formic acid, 10 silver sulfate (solubility at will 0.79 g / 100 ml), 85 water. Then the treated membrane is dried at a temperature of 70 ° C, washed in running water. After the final drying, a polymer antibacterial membrane is obtained, which, after filtering a suspension of a test culture containing 5 × 10 3 CFU of E. coli, inhibits bacterial growth for 10 days.
Пример 6Example 6
В соответствии. с вышеописанным способом формуют микрофильтрационную полиамидную мембрану путем растворения (масс.ч.): полиамида (16) в смеси муравьиной кислоты (72) и воды (12) с последующей обработкой осадителем - смесью воды (60) и муравьиной кислоты (40).Микрофильтрационную полиамидную мембрану помещают на 30 сек в раствор. состоящий из смеси, содержащей (масс.ч.): 25 муравьиной кислоты, 10 фосфата серебра (малорастворим в воде), 65 воды. Затем обработанную мембрану сушат при температуре 70°С, отмывают в проточной воде. После окончательной сушки получают полимерную антибактериальную мембрану, которая после фильтрования суспензии тест-культуры, содержащей 5×103 КОЕ E.coli, сдерживает рост бактерий в течение 20 суток.According. with the method described above, a microfiltration polyamide membrane is formed by dissolving (mass parts): polyamide (16) in a mixture of formic acid (72) and water (12), followed by precipitant treatment with a mixture of water (60) and formic acid (40). the polyamide membrane is placed for 30 seconds in the solution. consisting of a mixture containing (parts by weight): 25 formic acid, 10 silver phosphate (sparingly soluble in water), 65 water. Then the treated membrane is dried at a temperature of 70 ° C, washed in running water. After the final drying, a polymer antibacterial membrane is obtained, which, after filtering a suspension of a test culture containing 5 × 10 3 CFU of E. coli, inhibits bacterial growth for 20 days.
Пример 7Example 7
Для получения нанофильтрационной полиамидной мембраны ультрафильтрационную мембрану из ароматического полиамида помещают в водный раствор метафенилендиамина концентрацией 0,5%, дают стечь избыточному раствору, после чего помещают в раствор смеси (масс.ч.): изофталоилхлорида и тримезоилхлорида (30) в гексане общей концентрацией 0,5%. выдерживают в течение 1 мин, затем отмывают водой и сушат. Полученную нанофильтрационную полиамидную мембрану помещают на 30 сек в раствор, состоящий из смеси, содержащей (масс.ч.): 10 муравьиной кислоты, 8 сульфата серебра (растворимость в воде при 20°С составляй 0,79 г/100 мл), 82 воды. Затем обработанную мембрану сушат при температуре 90°С, отмывают в проточной воде. После окончательной сушки получают полимерную антибактериальную мембрану, которая после фильтрования суспензии тест-культуры, содержащей 5×103 КОЕ E.coli, сдерживает рост бактерий в течение 10 суток.To obtain a nanofiltration polyamide membrane, an ultrafiltration membrane from aromatic polyamide is placed in an aqueous solution of 0.5% metaphenylenediamine, the excess solution is allowed to drain, and then it is placed in a solution of the mixture (parts by weight): isophthaloyl chloride and trimesoyl chloride (30) in hexane with a total concentration of 0 ,5%. incubated for 1 min, then washed with water and dried. The obtained nanofiltration polyamide membrane is placed for 30 seconds in a solution consisting of a mixture containing (mass parts): 10 formic acid, 8 silver sulfate (solubility in water at 20 ° C, 0.79 g / 100 ml), 82 water . Then the treated membrane is dried at a temperature of 90 ° C, washed in running water. After final drying, a polymer antibacterial membrane is obtained, which, after filtering a suspension of a test culture containing 5 × 10 3 CFU of E. coli, inhibits bacterial growth for 10 days.
Пример 8Example 8
В соответствии с вышеописанным способом формуют обратноосмотическую ацетатцеллюлозную мембрану путем растворения (масс.ч.): ацетата целлюлозы (15) в смеси уксусной кислоты (10),ацетона (10) и воды (5) с последующей обработкой осадителем - смесью воды (95) и уксусной кислоты (5). Обратноосмотическую ацетатцеллюлозную мембрану помещают на 10 сек в раствор, состоящий из смеси, содержащей (масс.ч.): 10 муравьиной кислоты, 10 бромида серебра (нерастворим в воде), 80 воды. Затем обработанную мембрану сушат при температуре 95°С, отмывают в проточной воде. После окончательной сушки получают полимерную антибактериальную мембрану, которая после фильтрования суспензии Тест-культуры, содержащей 5×103 КОЕ E.coli, сдерживает рост в течение 14 суток.In accordance with the above method, a reverse osmosis cellulose acetate membrane is formed by dissolving (parts by weight): cellulose acetate (15) in a mixture of acetic acid (10), acetone (10) and water (5), followed by treatment with a precipitant - a mixture of water (95) and acetic acid (5). The reverse osmosis cellulose acetate membrane is placed for 10 seconds in a solution consisting of a mixture containing (parts by weight): 10 formic acid, 10 silver bromide (insoluble in water), 80 water. Then the treated membrane is dried at a temperature of 95 ° C, washed in running water. After the final drying, a polymer antibacterial membrane is obtained, which, after filtering a suspension of Test culture containing 5 × 10 3 CFU of E. coli, inhibits growth for 14 days.
Пример 9 (сравнительный в соответствии с прототипом)Example 9 (comparative in accordance with the prototype)
В соответствии с решением прототипа получали микрофильтрационную полимерную мембрану путем приготовления раствора на основе полиэфирсульфона и последующие) о введения наночастиц серебра размером 8 нм в количестве 0,2% масс. по отношению к полиэфирсульфону. После сушки получают полимерную антибактериальную мембрану: после фильтрования суспензии тест-культуры, содержащей 5×103 КОЕ E.coli, она сдерживает рост бактерий в течение 6 суток.In accordance with the decision of the prototype received microfiltration polymer membrane by preparing a solution based on polyethersulfone and the subsequent) on the introduction of silver nanoparticles with a size of 8 nm in an amount of 0.2% of the mass. in relation to polyethersulfone. After drying, a polymer antibacterial membrane is obtained: after filtering a suspension of the test culture containing 5 × 10 3 CFU of E. coli, it inhibits the growth of bacteria for 6 days.
Библиографические данныеBibliographic data
1. Серебряные наночастицы в качестве антимикробных агентов, опубл. в «Colloid and Interface Science» в 2004 г.(275, 177-182).1. Silver nanoparticles as antimicrobial agents, publ. in Colloid and Interface Science in 2004 (275, 177-182).
2. Полисульфоновые ультрафильтрационные мембраны, импрегнированные наночастицами серебра для удаления вирусов с высокой устойчивостью к биозагрязнению, опубл. в «Water Research/Journal of the International Water Association» в 2009 г. (№43 сс.715-723).2. Polysulfone ultrafiltration membranes impregnated with silver nanoparticles to remove viruses with high resistance to bio-pollution, publ. in the "Water Research / Journal of the International Water Association" in 2009 (No. 43 pp. 715-723).
3. Серебро с доставкой в клетку (опубл. на сайте фирмы АРГО argonet.ru).3. Silver with delivery to the cage (publ. On the website of the company ARGO argonet.ru).
4. Заявка на патент США №20110024355 (опубл. в 2011 г.).4. Application for US patent No. 201110024355 (published in 2011).
5. Заявка на патент Кореи №20070071766 (опубл. 2007 г.).5. Korean patent application No. 20070071766 (publ. 2007).
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011153118/05A RU2489199C1 (en) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Method of making antibacterial polymer membrane |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011153118/05A RU2489199C1 (en) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Method of making antibacterial polymer membrane |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011153118A RU2011153118A (en) | 2013-07-10 |
| RU2489199C1 true RU2489199C1 (en) | 2013-08-10 |
Family
ID=48787205
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011153118/05A RU2489199C1 (en) | 2011-12-27 | 2011-12-27 | Method of making antibacterial polymer membrane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2489199C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU92014468A (en) * | 1992-12-24 | 1995-03-27 | Научно-производственное предприятие "Мембранная технология" | METHOD FOR OBTAINING EXTRA WATER |
| KR20070071766A (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-04 | 주식회사 효성 | Method for preparing asymmetric ultrafiltration and microfiltration membranes by mixing silver nanoparticles |
| RU2335898C2 (en) * | 2006-11-22 | 2008-10-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Biocide for oil and gas industry |
| EP2186411A1 (en) * | 2008-09-17 | 2010-05-19 | Taminco | Antimicrobial composition |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2046643C1 (en) * | 1992-12-24 | 1995-10-27 | Научно-производственное предприятие "Мембранная технология" | Superclean water obtaining method |
-
2011
- 2011-12-27 RU RU2011153118/05A patent/RU2489199C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU92014468A (en) * | 1992-12-24 | 1995-03-27 | Научно-производственное предприятие "Мембранная технология" | METHOD FOR OBTAINING EXTRA WATER |
| KR20070071766A (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-04 | 주식회사 효성 | Method for preparing asymmetric ultrafiltration and microfiltration membranes by mixing silver nanoparticles |
| RU2335898C2 (en) * | 2006-11-22 | 2008-10-20 | Шлюмбергер Текнолоджи Б.В. | Biocide for oil and gas industry |
| EP2186411A1 (en) * | 2008-09-17 | 2010-05-19 | Taminco | Antimicrobial composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011153118A (en) | 2013-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sawada et al. | Development of a hydrophilic polymer membrane containing silver nanoparticles with both organic antifouling and antibacterial properties | |
| Ferreira et al. | High flux microfiltration membranes with silver nanoparticles for water disinfection | |
| CN106492638B (en) | A kind of preparation method of nano-silver organic framework ultrafiltration membrane and method for utilizing the same for purifying water | |
| JP2011500306A (en) | Antibacterial membrane | |
| KR20190017024A (en) | Colloidal antibacterial and anti-bioadhesive coatings on surfaces | |
| CN106582326B (en) | A kind of antibacterial composite nanometer filtering film and its preparation method and application | |
| CN101695636A (en) | Grafted modified aromatic polyamide composite reverse osmosis membrane and preparation method thereof | |
| Dobosz et al. | Green materials science and engineering reduces biofouling: approaches for medical and membrane-based technologies | |
| CN114917776A (en) | High-flux antibacterial reverse osmosis membrane and preparation method and application thereof | |
| JP2019205996A (en) | Hollow fiber membrane for filtering liquid | |
| Allaoui et al. | Recent developments in functionalized polymer NF membranes for biofouling control | |
| CN106268362B (en) | A kind of preparation method of antimicrobial compound film and its antimicrobial compound film and its application in water treatment field by this method preparation | |
| Samantaray et al. | ‘Polycation’modified PVDF based antibacterial and antifouling membranes and ‘point-of-use supports’ for sustainable and effective water decontamination | |
| CN108786498B (en) | A kind of surface modification to prepare anti-adhesion and anti-biological pollution reverse osmosis membrane and preparation method | |
| Kanagaraj et al. | Towards improved protein anti-fouling and anti-microbial properties of poly (vinylidene fluoride) membranes by blending with lactate salts-based polyurea as surface modifiers | |
| Hosseini et al. | Fabrication, tuning and performance analysis of polyacrylonitrile (PAN)-derived microfiltration membranes for bacteria removal from drinking water | |
| Kwon et al. | Preparation and characterization of antimicrobial bilayer electrospun nanofiber membrane for oily wastewater treatment | |
| RU2489199C1 (en) | Method of making antibacterial polymer membrane | |
| KR101246117B1 (en) | Membrane with immobilized enzyme for inhibiting biofilm formation, process for preparing the same and water treatment process using the same | |
| EP1140333B1 (en) | Microporous flat, capillary or tubular membrane and method of manufacturing the same | |
| CN117160254B (en) | Reverse osmosis composite membrane and preparation method thereof | |
| KR20140129742A (en) | Hollow fiber membrane for removing virus and preparation method thereof | |
| CN116789331B (en) | Sea water desalination process | |
| KR101448551B1 (en) | Anti-biofouling water treatment membrane and method of preparing the same | |
| Raval et al. | Chitosan-zinc oxide supramolecular assembly over Polysulfone ultrafiltration membrane for antifungal membrane surface formation |