Development of coalescence process of microemulsion using super-lipophilic nanofiber membrane

超亲脂纳米纤维膜微乳液聚结工艺的发展

• 批准号: 20K05191
• 负责人: 向井 康人
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K05191/
• 关键词: ナノファイバー膜; エマルション; コアレッサー; 微小油滴; 合一分離; 界面活性剤; ポリアクリロニトリル; ポリプロピレン; ナノファイバー

より広範な試料性状に対する本法の適用性を検討するため、界面活性剤で安定性を高めたマイクロエマルションならびに油分量を増やして油滴濃度を高めたマイクロエマルションを試料に用いて、本法による合一分離実験を行った。超純水に油（ドデカン）を加え、超音波ホモジナイザーで乳化させて、1μmから10μmまでの滴径分布をもつマイクロエマルション（油滴濃度650 ppm）を調製した。このとき、油の質量に対して2 wt%の割合で界面活性剤（SPAN20）を添加した。前年度の研究により最適コアレッサー材と認められたポリアクリロニトリル（PAN）ナノファイバー膜を用い、定量送液ポンプにより流量を種々に変化させて、マイクロエマルションをPAN膜に透過させた。その結果、操作条件を適切に制御することによって97～98%の分離度を達成し、分散安定化したマイクロエマルションに対しても高い分離性能を発揮することが明らかとなった。また、このときの圧力損失は40 kPa前後でほぼ一定値となり、比較的省エネルギー的に処理できることも明らかとなった。次に、界面活性剤の存在下で油滴濃度を500～5000 ppmの範囲で種々に変化させてマイクロエマルションを調製し、種々の流量でPANナノファイバー膜に透過させた。その結果、いずれの濃度に対しても操作条件を適切に制御することによって90%前後の高い分離度を維持することができた。一方、圧力損失は濃度の増加とともに上昇する傾向を示し、低圧損で操作を行うためには流量を下げる必要があることがわかった。すなわち、高濃度条件下では低動力で高処理量を得るのが困難になるため、最適な操作条件は所要動力あたりの処理量を考慮して決定する必要がある。

The properties of the test sample are as follows: The applicability of this method is high, and the interface activity is high and the stability is high. The amount of oil and the concentration of oil droplets are high and the oil droplet concentration is high. The sample is separated using the oil and this method. Ultrapure water oil (ドデカン)をplus, ultrasonic water emulsification, 1μ mから10μmまでのdroplet diameter distributionをもつマイクロエマルション (oil droplet concentration 650 ppm)をmodulationした.このとき、Oil quality に対して2 wt% のcut and interface active agent (SPAN20) をadded した. Previous year's research on the most suitable material for the material and the recognition of the film Used, quantitative delivery of liquids, the flow rate of the liquid is high, and the PAN membrane is permeable. As a result, the operating conditions were appropriate, the separation degree of 97~98% was achieved, and the dispersion safety was achieved. Customized したマイクロエマルションに対してもHigh separation performance を発水することが明らかとなった.また、このときのPressure lossは40 Before and after kPa, the でほぼ is a certain value, and the にきることも明らかとなった of the province エネルギー is compared. Second, the oil droplet concentration in the presence of interface active agent is 500～5000 ppmの风囲でkind々に変化させてマイクロエマルションを调The flow rate of the system and the type of PAN filter film are through the filter. The results and the operating conditions of the concentration and operating conditions are appropriate and controlled, and the separation is high before and after 90% and the separation is maintained. On the one hand, the pressure loss and concentration are increased and the concentration is rising and the tendency is shown, and the low pressure loss and operating flow are necessary and the flow is lowered and necessary.すなわち, low power and high processing capacity under high concentration conditions are difficult to obtain, and the power required for optimal operating conditions and processing capacity are determined by consideration and necessity.

项目成果

Development of Cibacron Blue-Enhanced Affinity Nanofiber Fabric for Protein Adsorption

用于蛋白质吸附的 Cibacron 蓝色增强亲和纳米纤维织物的开发

• DOI: 10.2115/fiberst.2020-0035
• 发表时间: 2020
• 期刊: Journal of Fiber Science and Technology
• 影响因子: 0.6
• 作者: LIU Song;SUMI Takuro;MUKAI Yasuhito
• 通讯作者: MUKAI Yasuhito

親油性ナノファイバー膜による微小油滴の合一分離特性

亲脂性纳米纤维膜微小油滴的聚结与分离特性

• 发表时间: 2020
• 作者: 土田一喜;熱海良輔;村上能規;向井康人，原 幹
• 通讯作者: 向井康人，原 幹

フィルター技術による効率的な粒子・液体分離プロセスの開発

使用过滤技术开发高效的颗粒/液体分离工艺

• 发表时间: 2021
• 作者: 吉川公貴;松根英樹;清山史朗;武井孝行;吉田昌弘;塩盛弘一郎;村上能規;松山 清;向井康人
• 通讯作者: 向井康人

機能性ナノファイバーフィルターの開発と応用

功能性纳米纤维过滤材料的开发及应用

• 发表时间: 2020
• 作者: Ashikari Yosuke;Maekawa Kei;Takumi Masahiro;Tomiyasu Noriyuki;Fujita Chiemi;Matsuyama Kiyoshi;Miyamoto Riichi;Bai Hongzhi;Nagaki Aiichiro;向井康人
• 通讯作者: 向井康人

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