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WO2020008152A1 - Hollow polymer fibers as filtration membranes - Google Patents

Hollow polymer fibers as filtration membranes Download PDF

Info

Publication number
WO2020008152A1
WO2020008152A1 PCT/FR2019/051665 FR2019051665W WO2020008152A1 WO 2020008152 A1 WO2020008152 A1 WO 2020008152A1 FR 2019051665 W FR2019051665 W FR 2019051665W WO 2020008152 A1 WO2020008152 A1 WO 2020008152A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hollow fiber
mpa
collodion
copolymer
fiber according
Prior art date
Application number
PCT/FR2019/051665
Other languages
French (fr)
Inventor
François Beaume
Thomas VROMAN
Jean-Christophe Remigy
Jean-Christophe Rouch
Pierre Aimar
Original Assignee
Arkema France
Universite Toulouse Iii - Paul Sabatier
Centre National De La Recherche Scientifique
Institut National Polytechnique De Toulouse
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arkema France, Universite Toulouse Iii - Paul Sabatier, Centre National De La Recherche Scientifique, Institut National Polytechnique De Toulouse filed Critical Arkema France
Publication of WO2020008152A1 publication Critical patent/WO2020008152A1/en

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/76Macromolecular material not specifically provided for in a single one of groups B01D71/08 - B01D71/74
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D65/00Accessories or auxiliary operations, in general, for separation processes or apparatus using semi-permeable membranes
    • B01D65/02Membrane cleaning or sterilisation ; Membrane regeneration
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08Hollow fibre membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2321/00Details relating to membrane cleaning, regeneration, sterilization or to the prevention of fouling
    • B01D2321/04Backflushing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/30Polyalkenyl halides
    • B01D71/32Polyalkenyl halides containing fluorine atoms
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/30Polyalkenyl halides
    • B01D71/32Polyalkenyl halides containing fluorine atoms
    • B01D71/34Polyvinylidene fluoride

Definitions

  • the present invention relates to porous hollow polymer fibers useful as a filtration membrane, in particular for microfiltration or ultrafiltration, and methods of manufacturing such hollow fibers.
  • Membrane filtration in particular ultrafiltration, is an important part of natural water or aqueous effluent treatment operations. It allows, for example, to eliminate clay particles and microorganisms present in river water and thus produce clear and disinfected water. In the field of water treatment, filtration is carried out in particular using polymer membranes of the hollow fiber type.
  • the membranes must therefore be regularly unclogged and cleaned.
  • the deposits which clog the membrane are typically of two kinds: the deposits weakly fixed on the membrane, also called reversible clogging, which are generally eliminated by a physical cleaning like backwashing, and the deposits strongly fixed or adsorbed on the membrane, also called irreversible clogging, which must be treated by chemical cleaning.
  • membranes having a high resistance to the chemicals used in chemical cleaning comprise, as majority component, a resin of PVDF (polyvinylidene fluoride) having a degree of crystallization and a specific surface area.
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • the invention relates firstly to a porous hollow fiber comprising a copolymer comprising units originating from vinylidene fluoride and units originating from at least one second comonomer, and having a Young's modulus of less than 40 MPa
  • the invention relates to a porous hollow fiber comprising a copolymer comprising units from vinylidene fluoride and units from at least one second comonomer, having a Young's modulus of 2 to 30 MPa and in which the report of his average outside diameter relative to its average inside diameter is 1.2 to 2.
  • the hollow fiber consists essentially, or consists, of a copolymer comprising units derived from vinylidene fluoride and units derived from at least one second comonomer.
  • the second comonomer is chosen from the group consisting of hexafluoropropylene, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, 1-chloro-1-fluoroethylene, tetrafluoroethylene and combinations thereof, the second comonomer being preferably hexafluoropropylene.
  • the units derived from vinylidene fluoride are present in the copolymer in a mass amount of at least 50% by weight, preferably at least 75% by weight, more preferably at least 85% by weight, and up to 99% by weight.
  • the hollow fiber has a Young's modulus from 1 to 30 MPa, preferably from 2 to 20 MPa, even more preferably from 3 to 10 MPa.
  • the hollow fiber has a Young's modulus of 3 to 13 MPa and the ratio of its mean outside diameter to its mean inside diameter is from 1.4 to 1.8.
  • the hollow fiber has pores having an average diameter of 1 nm to 2 ⁇ m, preferably from 1 nm to 100 nm.
  • the hollow fiber has an average outside diameter of 500 to 2000 microns, preferably from 800 ⁇ m to 1400 microns.
  • the invention also relates to a filtration module comprising at least one hollow fiber as described above.
  • the invention also relates to a method for manufacturing a hollow fiber as described above comprising:
  • the coagulation of the shaped collodion is carried out by bringing the shaped collodion into contact with a coagulation solution containing a non-solvent for the copolymer.
  • the coagulation of the shaped collodion is carried out by a change in temperature of the shaped collodion, preferably a decrease in temperature.
  • the invention also relates to the use of a hollow fiber as described above or of a filtration module as described above, for the treatment of effluents.
  • the invention also relates to a method for unclogging a hollow fiber as described above, comprising:
  • the mechanical stress is the pressure exerted by the backwashing liquid and / or a stretching of the hollow fiber.
  • the invention also relates to a process for filtering an effluent, comprising:
  • the present invention makes it possible to meet the need expressed above. It more particularly provides a reversible deformable hollow fiber making it possible to make the physical cleaning of the membranes more effective, therefore increasing the productivity of the filtration process and reducing operating costs, in particular by reducing the water consumption beforehand filtered, and consumption of cleaning chemicals.
  • a copolymer comprising units originating from vinylidene fluoride and units originating from at least one second comonomer, and to the Young's specific modulus of the fiber.
  • a fiber reversibly deformable, allows the induction of macroscopic deformation of the surface of the fiber under the effect of mechanical stress.
  • the deformation of the surface of the fiber causes shearing at the interface between the fiber and the deposit of sealant which covers it, thus facilitating the detachment of the sealant adhering to the surface of the fiber (and not only of the sealant present in the pores).
  • the elastic nature of such fibers can allow a reversible enlargement of the diameter of the pores of the fiber under the effect of stress. mechanical, thus improving the dislodgement of clogging present in the pores. Reversible enlargement of the pores can also allow the use of a larger flow during backwashing.
  • the diameter of its pores remains constant or almost constant. This makes it possible to maintain good selectivity of the membrane over time by preventing a potential irreversible enlargement of the pores from occurring over time.
  • This can in particular be accomplished by the association, in the fiber, of a specific Young's modulus (from 2 to 30 MPa) with a specific ratio of mean outside diameter / mean inside diameter (from 1.2 to 2).
  • the deformation of the fiber is reversible, so that, in certain embodiments, the pores regain their initial size when the mechanical stress ceases, which makes it possible to maintain good performance of the fiber in terms of separation power;
  • the fiber has a high permeability to water
  • the fiber has long-term resistance to chemicals used during high chemical cleaning.
  • FIGS. 1 A to 1 F are snapshots extracted from a video recorded by a video camera during the backwashing described in the example below. These pictures correspond to different times from the start of the backwash:
  • the bundle of hollow fibers of polyvinylidene fluoride homopolymer is located on the right of the photograph and the bundle of hollow fibers of a fluoride copolymer vinylidene and hexafluoropropylene (elastic membrane according to the invention) is located on the left of the photograph.
  • a copolymer comprising units derived from vinylidene fluoride and units derived from at least one second comonomer should be understood to mean “one or more copolymers comprising units derived from vinylidene fluoride and motifs from at least one second comonomer ”.
  • the copolymer comprising units derived from vinylidene fluoride and units derived from at least one second comonomer is also called "vinylidene fluoride copolymer”.
  • a first object of the invention consists of a porous hollow fiber useful for filtration.
  • the hollow fiber comprises a copolymer comprising units originating from vinylidene fluoride and units originating from at least one second comonomer. It has a Young's modulus of less than 40 MPa. Such a Young's module gives the fiber an ability to deform under relatively low stress.
  • the fiber preferably has a Young's modulus equal to from 2 to 30 MPa and the ratio of its average external diameter relative to its average internal diameter is 1.2 to 2.
  • a Young's modulus associated with this ratio outer diameter / inner diameter gives the fiber an ability to deform under a relatively low stress while maintaining an almost constant pore diameter.
  • mean outside diameter and “mean inside diameter” is meant the mean outside and inside diameter of the hollow fiber when the fiber is not subjected to any mechanical stress.
  • Young's modulus can be measured by a tensile test on 50 mm hollow fiber test pieces. The stress-strain curve of the hollow fiber is then determined. The stress (expressed in units of pressure) is the ratio between the tensile force and the surface of the section of the specimen, and the deformation (dimensionless) is the relative elongation of the specimen. The Young's modulus is given by the initial slope (i.e. the slope of the elastic domain) of the stress-strain curve.
  • the second comonomer is chosen from the group consisting of hexafluoropropylene, fluoroethylene or vinyl fluoride, chlorofluoroethylenes (1-chloro-1-fluoroethylene and 1 -chloro-2-fluoroethylene), trifluoroethylene, chlorodifluoroethylenes (in particular 1-chloro-2,2-difluoroethylene), 1 -bromo-2,2-difluoroethylene, bromotrifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene, trifluoropropenes (in particular 3,3,3-trifluoropropene), tetrafluoropropenes (in particular the group consisting of hexafluoropropylene, fluoroethylene or vinyl fluoride, chlorofluoroethylenes (1-chloro-1-fluoroethylene and 1 -chloro-2-fluoroethylene), trifluoroethylene, chlorodifluoroethylenes ( in
  • the copolymer is a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene (that is to say a copolymer consisting of units derived from vinylidene fluoride and units derived from hexafluoropropylene).
  • said copolymer contains at least 50% by weight, preferably at least 75% by weight, preferably at least 85% by weight of units derived from vinylidene fluoride and up to 99% by weight of units derived from vinyl fluoride polyvinylidene.
  • These copolymers can be obtained by known polymerization methods such as solution, emulsion or suspension polymerization.
  • the copolymer is prepared by an emulsion process in the absence of fluorinated surfactant.
  • the hollow fiber can have a Young's modulus of less than 1 MPa, or ranging from 1 to 5 MPa; or from 5 to 10 MPa; or from 10 to 15 MPa; or from 15 to 20 MPa; or from 20 to 25 MPa; or from 25 to 30 MPa; or from 30 to 35 MPa; or from 35 to 40 MPa. Ranges from 1 to 30 MPa, or from 2 to 20 MPa, or from 3 to 10 MPa.
  • the hollow fiber has a modulus of Youg ranging from 2 to 5 MPa; or from 5 to 10 MPa; or from 10 to 15 MPa; or from 15 to 20 MPa; or from 20 to 25 MPa; or from 25 to 30 MPa. Ranges from 3 to 13 MPa, or from 4 to 8 MPa are particularly preferred.
  • the hollow fiber according to the invention preferably has an average outside diameter of 500 ⁇ m to 600 ⁇ m, or from 600 ⁇ m to 700 ⁇ m, or from 700 ⁇ m to 800 ⁇ m, or from 800 ⁇ m to 900 ⁇ m, or from 900 ⁇ m to 1000 pm, or from 1000 pm to 1100 pm or from 1100 pm to 1200 pm, or from 1200 pm to 1300 pm, or from 1300 pm to 1400 pm, or from 1400 pm to 1500 pm, or from 1500 pm to 1600 pm, or from 1600 pm to 1700 pm, or from 1700 pm to 1800 pm, or from 1800 pm to 1900 pm, or from 1900 pm to 2000 pm.
  • the fiber has an average outside diameter of 500 to 2000 ⁇ m, more preferably from 800 to 1400 ⁇ m, or from 1000 to 1400 ⁇ m.
  • the average outside diameter can be measured on photographs obtained by scanning electron microscopy or by optical microscopy of sections of hollow fibers previously cryofractured.
  • the hollow fiber according to the invention preferably has an average internal diameter of 20 ⁇ m to 100 ⁇ m, or from 100 ⁇ m to 200 ⁇ m, or from 200 ⁇ m to 300 ⁇ m, or from 300 ⁇ m to 400 ⁇ m, or from 400 ⁇ m to 500 pm, or from 500 pm to 600 pm, or from 600 pm to 700 pm, or from 700 pm to 800 pm, or from 800 pm to 900 pm, or from 900 pm to 1000 pm, or from 1000 pm to 1100 pm or 1,100 pm to 1,200 pm, or 1,200 pm to 1,300 pm, or 1,300 pm to 1,400 pm, or 1,400 pm to 1,500 pm, or 1,500 pm to 1,600 pm.
  • the average internal diameter can be measured on photographs obtained by scanning electron microscopy or by optical microscopy of sections of hollow fibers previously cryofractured.
  • the average thickness of the fiber wall is advantageously from 10 pm to 50 pm, or from 50 pm to 100 pm, or from 100 pm to 150 pm, or from 150 pm to 200 pm, or from 200 pm to 250 pm , or from 250 pm to 300 pm, or from 300 pm to 350 pm, or from 350 pm to 400 pm, or from 400 pm to 450 pm, or from 450 pm to 500 pm.
  • the average thickness of the wall of the fiber is from 100 to 400 ⁇ m, more preferably from 150 to 250 ⁇ m.
  • the average thickness of the fiber wall can be measured on photographs obtained by scanning electron microscopy or by optical microscopy of sections of previously cryofractured hollow fibers.
  • the ratio of the mean outside diameter of the hollow fiber to the mean inside diameter of the hollow fiber can be from 1.08 to 2.5, more preferably from 1.6 to 2.
  • the ratio of the outside diameter mean of the hollow fiber over the mean inside diameter of the hollow fiber is from 1.08 to 1.1, or from 1.1 to 1.2, or from 1.2 to 1.3, or from 1.3 to 1, 4, or 1, 4 to 1, 5, or 1, 5 to 1, 6, or 1, 6 to 1, 7 or 1, 7 to 1, 8, or 1.8 to 1, 9, or 1, 9 to 2, or 2 to 2.1, or 2.2 to 2.3, or 2.3 to 2.4, or 2.4 to 2.5.
  • the ratio of the mean outside diameter of the hollow fiber to the mean inside diameter of the hollow fiber is from 1.2 to 2, even more preferably from 1.4 to 1.8.
  • the ratio of the average outside diameter of the hollow fiber to the average inside diameter of the hollow fiber is 1, 2 to 1, 3, or 1, 3 to 1, 4, or 1, 4 to 1, 5, or from 1, 5 to 1, 6, or from 1, 6 to 1, 7, or from 1, 7 to 1, 8, or from 1, 8 to 1, 9, or from
  • the hollow fiber has a Young's modulus of 3 to 13 MPa and a ratio of its mean external diameter to its mean internal diameter being 1.4 to 1.8, and more preferably a Young's modulus being
  • the hollow fiber has a Young's modulus of 6 to 30 MPa and a ratio of its mean outside diameter to its mean inside diameter of 1.2 to 1.4; or a Young's modulus of 4 to 13 MPa and a ratio of its mean outside diameter to its mean inside diameter of 1.4 to 1.6; or a Young's modulus of 3 to 8 MPa and a ratio of its mean outside diameter to its mean inside diameter of 1.6 to 1.8; or a Young's modulus of 2 to 6 MPa and a ratio of its mean outside diameter to its mean inside diameter of 1.8 to 2.
  • the hollow fiber according to the invention may comprise pores having an average diameter ranging from 1 nm to 2 ⁇ m, and in particular from 1 nm to 5 nm, or from
  • 5nm to 10nm or from 10nm to 20nm, or from 20nm to 50nm, or from 50nm to 80nm, or from 80nm to 100nm, or from 100nm to 200nm, or from 200nm at 300nm, or from 300nm to 400nm, or from 400nm to 500nm, or from 500nm to 600nm, or from 600nm to 700nm, or from 700nm to 800nm, or from 800nm to 900 nm, or from 900 nm to 1 miti, or from 1 miti to 1,5 miti, or from 1,5 miti to 2 miti.
  • the hollow fiber may comprise pores having an average diameter ranging from 1 to 100 nm, for example when the hollow fiber is intended to be used as an ultrafiltration membrane.
  • the hollow fiber may also advantageously include pores having an average diameter of 100 nm to 1 ⁇ m, for example when the hollow fiber is intended to be used as a microfiltration membrane.
  • the average pore diameter can be measured on photographs of the external surface of the fibers obtained by scanning electron microscopy.
  • the copolymer comprising units originating from vinylidene fluoride and units originating from at least one second comonomer may be the only polymer component of the hollow fiber.
  • the hollow fiber may include another polymer.
  • the vinylidene fluoride copolymer is preferably present, relative to the total weight of polymers, in an amount of at least 50% by weight, preferably at least 60% by weight, more preferably of at least 70% by weight.
  • examples of other polymers which can be used, alone or in combination, are polyvinylpyrolidone (PVP) and / or polyethylene glycol (PEG), in particular as pore-forming and / or hydrophilizing agent, acrylic polymers homopolymers or copolymers, and fluoropolymers, for example a homopolymer of polyvinylidene fluoride.
  • the hollow fiber consists essentially, or consists, of a copolymer comprising units derived from vinylidene fluoride and units derived from at least one second comonomer.
  • the hollow fiber essentially consists of a copolymer comprising units derived from vinylidene fluoride and units derived from at least one second comonomer
  • the hollow fiber comprises at least 80% by weight of the vinylidene fluoride copolymer , preferably at least 90% by weight, or at least 95% by weight, or at least 99% by weight.
  • the hollow fiber comprises at least 50% by weight, preferably at least 60% by weight, even more preferably at least 70% by weight, of vinylidene fluoride copolymer, relative to the total weight hollow fiber.
  • the hollow fiber may comprise one or more additives, in particular chosen from the group consisting of poly (methyl methacrylate) (PMMA), poly (ethylene glycol) (PEG), polyvinylpyrrolidone (PVP), partially saponified polyvinyl alcohols , inorganic salts such as lithium chloride (LiCI), magnesium chloride (MgCh), zinc chloride (ZnCh), oligomers, polymers (such as those mentioned above), surfactants, copolymers with amphiphilic blocks, (nano) metallic and / or ceramic particles, and carbon nanotubes, or a combination thereof.
  • PMMA poly (methyl methacrylate)
  • PEG poly (ethylene glycol)
  • PVP polyvinylpyrrolidone
  • partially saponified polyvinyl alcohols partially saponified polyvinyl alcohols
  • inorganic salts such as lithium chloride (LiCI), magnesium chloride (MgCh), zinc chloride (ZnCh), oligomers, polymers (such as those mentioned
  • additives are preferably present in the fiber in an amount of 0 to 50% by weight, even more preferably from 0 to 40% by weight, even more preferably from 0 to 30% by weight, and even more preferably from 0 to 20% by weight or from 0 to 10% by weight or from 0 to 5% by weight.
  • the invention relates to a filtration module, in particular microfiltration or ultrafiltration, comprising at least one hollow fiber as described above.
  • the filtration module can include from 1 to 1,000,000 hollow fibers.
  • the filtration module can be a bundle module, a flat module or a plate module, or can have any other shape.
  • Another object of the invention consists in the use of a hollow fiber or a filtration module as described above for the treatment of effluents, in particular water.
  • the filtration is preferably carried out from the outside of the fiber to the inside of the fiber.
  • Another object of the invention is a method of unclogging a hollow fiber as described above, comprising subjecting the hollow fiber to mechanical stress so as to cause deformation of said hollow fiber.
  • the unclogging process can also include backwashing the hollow fiber. This backwashing is preferably carried out simultaneously with the step of submitting the hollow fiber to mechanical stress. Backwashing involves the passage of a fluid, preferably a liquid, from the inside of the fiber to the outside of the fiber.
  • the mechanical stress can be of all types. It may for example consist of a pressure exerted by a fluid, preferably a liquid, more preferably the backwashing liquid, and / or a stretching of the fiber.
  • the pressure exerted by the liquid can be from 0.01 to 0.5 MPa, preferably from 0.03 to 0.2 MPa.
  • the pressure exerted by the liquid is from 0.01 MPa to 0.05 MPa, or from 0.05 MPa to 0.1 MPa, or from 0.1 MPa to 0.15 MPa, or 0.15 MPa to 0.2 MPa, or from 0.2 MPa to 0.25 MPa, or from 0.25 MPa to 0.3 MPa, or from 0.3 MPa to 0.35 MPa, or from 0, 35 MPa to 0.4 MPa, or from 0.4 MPa to 0.45 MPa, or from 0.45 MPa to 0.5 MPa.
  • the fiber When stretching the fiber, the fiber can stretch from 1% to 20%, preferably from 3 to 7%.
  • the mean outside diameter of the hollow fiber increases from 2 to 17%, preferably from 4 to 8%, for example from 2 to 4%, or from 4 to 5%, or 5 to 6%, or 6 to 7%, or 7 to 8%, or 8 to 10%, or 10 to 12%, or 12 to 14%, or 14 to 17%.
  • Another object of the invention is a method of filtering an effluent, comprising:
  • the hollow fibers according to the invention can be prepared by a phase inversion process.
  • Another object of the invention is therefore a process for preparing the fibers as described above, comprising:
  • Suitable solvents are for example dimethylacetamide (DMAc), N-methyl-pyrrolidone (NMP), dimethyl formamide (DMF), dimethylsulfone (DMSO2), dimethylsulfoxide (DMSO), trialkylphosphate, tetrahydrofuran (THF), acetone, benzaldehyde, acetophenone, benzophenone, hexamethylphosphoramide (HMPA), tetramethylurea (TMU), triethylphosphate (TEP), trimethylphosphate (TMP) or a combination thereof.
  • the solvent can be any other solvent, or combination of solvents, capable of dissolving the vinylidene fluoride copolymer.
  • the collodion after dissolution of the vinylidene fluoride copolymer preferably comprises from 10 to 40% by weight of vinylidene fluoride copolymer.
  • the collodion can include additives, preferably in a mass amount of 0% to 50%.
  • additives can be, for example, poly (methyl methacrylate) (PMMA), poly (ethylene glycol) (PEG), polyvinylpyrrolidone (PVP), a partially saponified polyvinyl alcohol, inorganic salts such as lithium chloride ( LiCI), magnesium chloride (MgCh), zinc chloride (ZnCh).
  • They can also be non-solvents of the vinylidene fluoride copolymer, for example water, ethanol, methanol, glycerol or propylene glycol, oligomers, polymers, surfactants, copolymers with amphiphilic blocks, additives type (nano) metallic and / or ceramic particles, or carbon nanotubes. It can also be a combination of two or more of the additives mentioned above.
  • the hollow fiber shaping of the collodion is preferably carried out by extruding the collodion through an annular die.
  • the annular die can have an outside diameter between 0.25 and 5 mm, preferably between 0.5 and 2.5 mm, and an inside diameter between 0.1 and 2 mm, preferably between 0, 2 and 1 mm.
  • the flow rate can be between 0.1 and 72 ml / min, more particularly between 6 and 11 ml / min.
  • a so-called internal liquid solution making it possible to form the internal volume of the hollow fibers, is coextruded with the collodion.
  • This internal liquid preferably contains a non-solvent for the vinylidene fluoride copolymer, such as water, methanol, ethanol, glycerol, propylene glycol, and, if appropriate, one or more solvents for the copolymer of vinylidene fluoride, preferably identical to those contained in the collodion, for example NMP in an amount by weight of between 0 and 100%, in particular between 15 and 70%, and one or more additives, such as LiCl, or of the PEG.
  • a non-solvent for the vinylidene fluoride copolymer such as water, methanol, ethanol, glycerol, propylene glycol
  • one or more solvents for the copolymer of vinylidene fluoride preferably identical to those contained in the collodion, for example NMP in an amount by weight of between 0 and 100%, in particular between 15 and 70%, and one or more additives, such as LiCl, or of the PEG.
  • the shaping of hollow fiber of the collodion is assisted by drawing of the fiber. If no modification of the drawing by stretching is carried out, the drawing speed is equal to the extrusion speed of the collodion. If a change in the formatting of the collodion by stretching is carried out, the stretching speed is different from the extrusion speed, in particular greater than the extrusion speed.
  • the drawing speed can be between 1 and 40 m / min, more particularly between 7 and 23 m / min
  • the coagulation of the shaped collodion is preferably carried out by bringing the shaped collodion into contact with a coagulation solution containing a non-solvent for the copolymer.
  • This non-solvent can be in liquid form, in vapor form or in successively vapor and then liquid form. It can in particular be water, methanol, ethanol, glycerol and / or propylene glycol.
  • the coagulation solution may also contain one or more solvents of the vinylidene fluoride copolymer, preferably identical to those contained in the collodion, for example NMP at a concentration by weight of between 0 and 50% by weight, in particular between 0 and 10% by weight, and one or more additives, such as LiCI or PEG.
  • the coagulation of the shaped collodion can be carried out by a change in temperature of the shaped collodion, preferably by a decrease in its temperature.
  • the temperature of the collodion can in particular be between 10 and 130 ° C, more particularly between 50 and 80 ° C; the temperature of the coagulation bath can in particular be between 0 and 100 ° C. more particularly between 40 and 70 ° C.
  • the ratio of the mean outside diameter of the hollow fiber to the mean inside diameter of the hollow fiber may be reduced:
  • the Young's modulus of the hollow fiber can be reduced:
  • Hollow fibers are prepared from a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene comprising 11% by weight of hexafluoropropylene, by phase inversion.
  • composition of the collodion is Composition of the collodion:
  • composition of the internal liquid water
  • composition of the coagulation bath water
  • a membrane module consists of the grouping of 7 hollow fibers in a bundle (hereinafter called “elastic membrane”)
  • the Young's modulus of this membrane is 7 MPa.
  • the membrane has a breaking load of 0.56 N and a breaking stress of 1.46 MPa.
  • a reference membrane is also produced (hereinafter referred to as a "reference membrane").
  • Hollow fibers are prepared from a polyvinylidene fluoride homopolymer, by the formation of a collodion comprising 15% by weight of polyvinylidene fluoride homopolymer, 3% by weight of lithium chloride and 82% of NMP.
  • composition of the collodion is Composition of the collodion:
  • LiCI Lithium chloride
  • NMP N-Methyl-2-pyrrolidone
  • composition of the coagulation bath water
  • the Young's modulus of this membrane is 55 MPa. It has a breaking load of 2 N and a breaking stress of 8 MPa.
  • the elastic membrane and the reference membrane are used to filter a suspension of bentonite in water so that an identical deposit is formed on the different fibers of the two membranes. Filtration is carried out from the outside of the fiber towards the inside, the clogging settling on the outside surface of the fibers.
  • the two membranes are then simultaneously subjected to backwashing: water is passed from the inside of the fibers to the outside, at a pressure of 0.9 bar, and the elimination of the clogging of the fibers over time is observed by video camera.
  • the hollow fibers according to the invention unclog faster, and more efficiently, than the rigid fibers of polyvinylidene fluoride homopolymer.
  • the water permeability of the elastic backwashing membrane that is to say from the inside of the fiber to the outside, as well as the outside diameter of the fiber, are measured as a function of the pressures. backwashing applied.
  • the relative pore radius is given with respect to the pore radius at the backwashing pressure of 0.3 bar and is estimated by the permeability measurement, considering that this is proportional to the radius at the power 4.

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Abstract

The invention relates to a porous hollow fiber comprising a copolymer comprising units derived from vinylidene fluoride and units derived from at least a second comonomer, having a Young's modulus ranging from 2 to 30 MPa and in which the ratio of the mean external diameter thereof to the mean internal diameter thereof ranges from 1.2 to 2. The invention also relates to a filtration module comprising such a hollow fiber, to a process for manufacturing such a hollow fiber, to the use of such a hollow fiber for treating effluent, and also to a process for declogging such a hollow fiber.

Description

FIBRES POLYMERES CREUSES EN TANT QUE MEMBRANES DE  HOLLOW POLYMERIC FIBERS AS MEMBRANES OF
FILTRATION  FILTRATION
DOMAINE DE L'INVENTION FIELD OF THE INVENTION
La présente invention concerne des fibres polymères creuses poreuses, utiles comme membrane de filtration, en particulier de microfiltration ou d’ultrafiltration, et des procédés de fabrication de telles fibres creuses. ARRIERE-PLAN TECHNIQUE  The present invention relates to porous hollow polymer fibers useful as a filtration membrane, in particular for microfiltration or ultrafiltration, and methods of manufacturing such hollow fibers. TECHNICAL BACKGROUND
La filtration membranaire, en particulier l’ultrafiltration, est une part importante des opérations de traitement des eaux naturelles ou d'effluents aqueux. Elle permet, par exemple, d’éliminer les particules d’argile et les microorganismes présents dans les eaux de rivière et de produire ainsi une eau limpide et désinfectée. Dans le domaine du traitement des eaux, la filtration est notamment effectuée à l’aide de membranes polymères de type fibre creuse.  Membrane filtration, in particular ultrafiltration, is an important part of natural water or aqueous effluent treatment operations. It allows, for example, to eliminate clay particles and microorganisms present in river water and thus produce clear and disinfected water. In the field of water treatment, filtration is carried out in particular using polymer membranes of the hollow fiber type.
Cependant, l’accumulation des objets retenus par la membrane induit peu à peu un colmatage de la membrane, entraînant une diminution des capacités de production de celle-ci. Les membranes doivent donc régulièrement être décolmatées et nettoyées. Les dépôts qui colmatent la membrane sont typiquement de deux sortes : les dépôts faiblement fixés sur la membrane, appelés aussi colmatage réversible, qui sont généralement éliminés par un nettoyage physique comme le rétrolavage, et les dépôts fortement fixés ou adsorbés sur la membrane, appelés aussi colmatage irréversible, qui doivent être traités par un nettoyage chimique.  However, the accumulation of objects retained by the membrane gradually induces a clogging of the membrane, resulting in a decrease in its production capacities. The membranes must therefore be regularly unclogged and cleaned. The deposits which clog the membrane are typically of two kinds: the deposits weakly fixed on the membrane, also called reversible clogging, which are generally eliminated by a physical cleaning like backwashing, and the deposits strongly fixed or adsorbed on the membrane, also called irreversible clogging, which must be treated by chemical cleaning.
Afin d’améliorer le nettoyage physique par rétrolavage, différentes solutions ont été envisagées.  In order to improve physical cleaning by backwashing, various solutions have been considered.
Par exemple, l’article de Y. Ye et al., Evolution of fouling déposition and removal on hollow fibre membrane during filtration with periodical backwash, Desalination, vol. 283, pp. 198-205, 2011 , enseigne que l’utilisation d’un procédé d’« air scouring » (ou lavage à l’air) en combinaison avec le rétrolavage augmente l’efficacité de ce dernier, notamment parce que le colmatant détaché par le rétrolavage est entraîné et éloigné de la surface de la membrane, ce qui limite son re-dépôt immédiat sur la membrane. For example, the article by Y. Ye et al., Evolution of fouling deposition and removal on hollow fiber membrane during filtration with periodical backwash, Desalination, vol. 283, pp. 198-205, 2011, teaches that the use of an “air scouring” process (or air washing) in combination with backwashing increases the effectiveness of the latter, in particular because the clogging detached by backwashing is driven away from the surface of the membrane, which limits its immediate re-deposition on the membrane.
Le document WO 2016/01 1 128 décrit des modules membranaires comprenant un substrat non tissé ainsi qu’une membrane de microfiltration élastique, par exemple en polyuréthane à base de polyéther, encadrés par deux supports perforés.  Document WO 2016/01 1,128 describes membrane modules comprising a nonwoven substrate as well as an elastic microfiltration membrane, for example made of polyether-based polyurethane, framed by two perforated supports.
Le document US 4,816,160 décrit un procédé de filtration à l’aide d’une membrane de fibres creuses élastiques en polypropylène dans lequel les fibres creuses de la membrane sont refroidies avant d’être soumises à un flux inversé de liquide clarifié puis de gaz.  The document US Pat. No. 4,816,160 describes a filtration process using an elastic hollow fiber polypropylene membrane in which the hollow fibers of the membrane are cooled before being subjected to a reverse flow of clarified liquid and then of gas.
Le document US 5,643,455 décrit un procédé de filtration sur une membrane de fibres creuses élastiques en polypropylène comprenant une étape d’élimination des solides retenus dans les fibres par le passage d’un liquide pressurisé puis d’un gaz pressurisé à travers les pores des fibres.  Document US Pat. No. 5,643,455 describes a filtration process on a membrane of polypropylene elastic hollow fibers comprising a step of removing the solids retained in the fibers by the passage of a pressurized liquid and then of a pressurized gas through the pores of the fibers .
Le document US 6,159,373 divulgue un procédé de rétrolavage au gaz dans lequel une décompression explosive est créée afin de déloger les colmatants dans et sur les fibres creuses élastiques de la membrane.  Document US Pat. No. 6,159,373 discloses a gas backwashing process in which an explosive decompression is created in order to dislodge the clogging agents in and on the elastic hollow fibers of the membrane.
D’autres stratégies consistent à améliorer la résistance au nettoyage chimique des membranes.  Other strategies include improving resistance to chemical cleaning of membranes.
Par exemple, le document US 2009/0101600 décrit des membranes présentant une résistance élevée aux produits chimiques utilisés dans les nettoyages chimiques. Ces membranes comprennent, comme composant majoritaire, une résine de PVDF (polyfluorure de vinylidène) ayant un degré de cristallisation et une surface spécifique particuliers.  For example, the document US 2009/0101600 describes membranes having a high resistance to the chemicals used in chemical cleaning. These membranes comprise, as majority component, a resin of PVDF (polyvinylidene fluoride) having a degree of crystallization and a specific surface area.
Il existe un réel besoin de fournir des membranes de filtration permettant d’améliorer l’élimination du colmatage réversible et notamment d’augmenter l’efficacité des rétrolavages.  There is a real need to provide filtration membranes to improve the elimination of reversible clogging and in particular to increase the efficiency of backwashing.
RESUME DE L’INVENTION SUMMARY OF THE INVENTION
L’invention concerne en premier lieu une fibre creuse poreuse comprenant un copolymère comprenant des motifs issus du fluorure de vinylidène et des motifs issus d’au moins un deuxième comonomère, et ayant un module de Young inférieur à 40 MPa  The invention relates firstly to a porous hollow fiber comprising a copolymer comprising units originating from vinylidene fluoride and units originating from at least one second comonomer, and having a Young's modulus of less than 40 MPa
Selon des modes de réalisation, l’invention concerne une fibre creuse poreuse comprenant un copolymère comprenant des motifs issus du fluorure de vinylidène et des motifs issus d’au moins un deuxième comonomère, ayant un module de Young valant de 2 à 30 MPa et dans laquelle le rapport de son diamètre extérieur moyen par rapport à son diamètre intérieur moyen vaut de 1 ,2 à 2. According to embodiments, the invention relates to a porous hollow fiber comprising a copolymer comprising units from vinylidene fluoride and units from at least one second comonomer, having a Young's modulus of 2 to 30 MPa and in which the report of his average outside diameter relative to its average inside diameter is 1.2 to 2.
Selon des modes de réalisation, la fibre creuse consiste essentiellement, ou consiste, en un copolymère comprenant des motifs issus du fluorure de vinylidène et des motifs issus d’au moins un deuxième comonomère.  According to embodiments, the hollow fiber consists essentially, or consists, of a copolymer comprising units derived from vinylidene fluoride and units derived from at least one second comonomer.
Selon des modes de réalisation, le deuxième comonomère est choisi parmi le groupe constitué de l’hexafluoropropylène, du trifluoroéthylène, du chlorotrifluoroéthylène, du 1 -chloro-1 -fluoroéthylène, du tétrafluoroéthylène et des combinaisons de ceux-ci, le deuxième comonomère étant de préférence l’hexafluoropropylène.  According to embodiments, the second comonomer is chosen from the group consisting of hexafluoropropylene, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, 1-chloro-1-fluoroethylene, tetrafluoroethylene and combinations thereof, the second comonomer being preferably hexafluoropropylene.
Selon des modes de réalisation, les motifs issus du fluorure de vinylidène sont présents dans le copolymère en une quantité massique d’au moins 50 % en poids, de préférence d’au moins 75% en poids, plus préférentiellement d’au moins 85% en poids, et jusqu’à 99% en poids.  According to embodiments, the units derived from vinylidene fluoride are present in the copolymer in a mass amount of at least 50% by weight, preferably at least 75% by weight, more preferably at least 85% by weight, and up to 99% by weight.
Selon des modes de réalisation, la fibre creuse a un module de Young de 1 à 30 MPa, de préférence de 2 à 20 MPa, encore plus préférentiellement de 3 à 10 MPa.  According to embodiments, the hollow fiber has a Young's modulus from 1 to 30 MPa, preferably from 2 to 20 MPa, even more preferably from 3 to 10 MPa.
Selon des modes de réalisation, la fibre creuse a un module de Young de 3 à 13 MPa et le rapport de son diamètre extérieur moyen par rapport à son diamètre intérieur moyen vaut de 1 ,4 à 1 ,8.  According to embodiments, the hollow fiber has a Young's modulus of 3 to 13 MPa and the ratio of its mean outside diameter to its mean inside diameter is from 1.4 to 1.8.
Selon des modes de réalisation, la fibre creuse comporte des pores ayant un diamètre moyen de 1 nm à 2 miti, de préférence, de 1 nm à 100 nm.  According to embodiments, the hollow fiber has pores having an average diameter of 1 nm to 2 µm, preferably from 1 nm to 100 nm.
Selon des modes de réalisation, la fibre creuse a un diamètre extérieur moyen de 500 à 2000 miti, de préférence de 800 pm à 1400 miti.  According to some embodiments, the hollow fiber has an average outside diameter of 500 to 2000 microns, preferably from 800 μm to 1400 microns.
L’invention concerne également un module de filtration comprenant au moins une fibre creuse telle que décrite ci-dessus.  The invention also relates to a filtration module comprising at least one hollow fiber as described above.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’une fibre creuse telle que décrite ci-dessus comprenant :  The invention also relates to a method for manufacturing a hollow fiber as described above comprising:
- la dissolution d’un copolymère comprenant des motifs issus du fluorure de vinylidène et des motifs issus d’au moins un deuxième comonomère dans un solvant pour former un collodion ; - the dissolution of a copolymer comprising units from vinylidene fluoride and units from at least one second comonomer in a solvent to form a collodion;
- la mise en forme de fibre creuse du collodion ; - the shaping of hollow collodion fiber;
- la coagulation du collodion mis en forme.  - the coagulation of the shaped collodion.
Selon des modes de réalisation, la coagulation du collodion mis en forme est effectuée par la mise en contact du collodion mis en forme avec une solution de coagulation contenant un non-solvant du copolymère. Selon des modes de réalisation, la coagulation du collodion mis en forme est effectuée par un changement de température du collodion mis en forme, de préférence une diminution de température. According to embodiments, the coagulation of the shaped collodion is carried out by bringing the shaped collodion into contact with a coagulation solution containing a non-solvent for the copolymer. According to embodiments, the coagulation of the shaped collodion is carried out by a change in temperature of the shaped collodion, preferably a decrease in temperature.
L’invention concerne également l’utilisation d’une fibre creuse telle que décrite ci-dessus ou d’un module de filtration tel que décrit ci-dessus, pour le traitement des effluents.  The invention also relates to the use of a hollow fiber as described above or of a filtration module as described above, for the treatment of effluents.
L’invention concerne également un procédé de décolmatage d’une fibre creuse telle que décrite ci-dessus comprenant :  The invention also relates to a method for unclogging a hollow fiber as described above, comprising:
- la soumission de la fibre creuse à une sollicitation mécanique de manière à entraîner une déformation de ladite fibre creuse ;  - subjecting the hollow fiber to mechanical stress so as to cause deformation of said hollow fiber;
- optionnellement un rétrolavage de la fibre creuse.  - optionally backwashing the hollow fiber.
Selon des modes de réalisation, la sollicitation mécanique est la pression exercée par le liquide de rétrolavage et/ou un étirement de la fibre creuse.  According to embodiments, the mechanical stress is the pressure exerted by the backwashing liquid and / or a stretching of the hollow fiber.
L’invention concerne également un procédé de filtration d’un effluent, comprenant :  The invention also relates to a process for filtering an effluent, comprising:
- la mise en contact de l’effluent avec une fibre creuse telle que décrite ci-dessus ;  - bringing the effluent into contact with a hollow fiber as described above;
- le décolmatage de la fibre creuse selon le procédé de décolmatage tel que décrit ci-dessus.  - the unclogging of the hollow fiber according to the unclogging process as described above.
La présente invention permet de répondre au besoin exprimé ci-dessus. Elle fournit plus particulièrement une fibre creuse déformable de manière réversible permettant de rendre le nettoyage physique des membranes plus efficace, donc d’augmenter la productivité du procédé de filtration et de diminuer les coûts d’exploitation, notamment en diminuant la consommation d'eau préalablement filtrée, et la consommation de produits chimiques de nettoyage.  The present invention makes it possible to meet the need expressed above. It more particularly provides a reversible deformable hollow fiber making it possible to make the physical cleaning of the membranes more effective, therefore increasing the productivity of the filtration process and reducing operating costs, in particular by reducing the water consumption beforehand filtered, and consumption of cleaning chemicals.
Cela est accompli grâce à la présence, dans la fibre creuse, d’un copolymère comprenant des motifs issus du fluorure de vinylidène et des motifs issus d’au moins un deuxième comonomère, et au module de Young spécifique de la fibre. Une telle fibre, déformable réversiblement, permet l’induction d’une déformation macroscopique de la surface de la fibre sous l’effet d’une sollicitation mécanique. La déformation de la surface de la fibre entraîne un cisaillement à l’interface entre la fibre et le dépôt de colmatant qui la recouvre, facilitant ainsi le décollement du colmatant adhérant à la surface de la fibre (et non pas uniquement du colmatant présent dans les pores). De plus, la nature élastique de telles fibres peut permettre un agrandissement réversible du diamètre des pores de la fibre sous l’effet d’une sollicitation mécanique, améliorant ainsi le délogement des colmatants présents dans les pores. L’élargissement réversible des pores peut également permettre l’utilisation d’un flux plus important lors du rétrolavage. This is accomplished thanks to the presence, in the hollow fiber, of a copolymer comprising units originating from vinylidene fluoride and units originating from at least one second comonomer, and to the Young's specific modulus of the fiber. Such a fiber, reversibly deformable, allows the induction of macroscopic deformation of the surface of the fiber under the effect of mechanical stress. The deformation of the surface of the fiber causes shearing at the interface between the fiber and the deposit of sealant which covers it, thus facilitating the detachment of the sealant adhering to the surface of the fiber (and not only of the sealant present in the pores). In addition, the elastic nature of such fibers can allow a reversible enlargement of the diameter of the pores of the fiber under the effect of stress. mechanical, thus improving the dislodgement of clogging present in the pores. Reversible enlargement of the pores can also allow the use of a larger flow during backwashing.
Dans d’autres modes de réalisation, lorsque la fibre creuse selon l’invention se déforme sous l’effet d’une sollicitation mécanique, le diamètre de ses pores reste constant ou quasiment constant. Cela permet de conserver une bonne sélectivité de la membrane au cours du temps en évitant qu’un potentiel élargissement irréversible des pores ne survienne au cours du temps. Cela peut notamment accompli par l’association, dans la fibre, d’un module de Young spécifique (de 2 à 30 MPa) avec un rapport spécifique de diamètre extérieur moyen/diamètre intérieur moyen (de 1 ,2 à 2).  In other embodiments, when the hollow fiber according to the invention deforms under the effect of mechanical stress, the diameter of its pores remains constant or almost constant. This makes it possible to maintain good selectivity of the membrane over time by preventing a potential irreversible enlargement of the pores from occurring over time. This can in particular be accomplished by the association, in the fiber, of a specific Young's modulus (from 2 to 30 MPa) with a specific ratio of mean outside diameter / mean inside diameter (from 1.2 to 2).
L’invention présente également une ou de préférence plusieurs des caractéristiques avantageuses suivantes :  The invention also has one or preferably several of the following advantageous characteristics:
- la déformation de la fibre est réversible, de sorte que, dans certains modes de réalisation, les pores retrouvent leur taille initiale lorsque la sollicitation mécanique cesse, ce qui permet de maintenir de bonnes performances de la fibre en termes de pouvoir de séparation ;  - the deformation of the fiber is reversible, so that, in certain embodiments, the pores regain their initial size when the mechanical stress ceases, which makes it possible to maintain good performance of the fiber in terms of separation power;
- la fibre retrouve sa taille initiale lorsque la sollicitation mécanique cesse ;  - the fiber returns to its initial size when the mechanical stress ceases;
- la taille des pores est bien contrôlée ;  - the pore size is well controlled;
- la fibre présente une perméabilité élevée à l’eau ;  - the fiber has a high permeability to water;
- la fibre présente une résistance à long terme aux produits chimiques utilisés lors du nettoyage chimique élevée.  - the fiber has long-term resistance to chemicals used during high chemical cleaning.
BREVE DESCRIPTION DES FIGURES BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Les figure 1 A à 1 F sont des clichés extraits d’une vidéo enregistrée par une caméra vidéo lors du rétrolavage décrit dans l’exemple ci-dessous. Ces clichés correspondent à différents temps à partir du début du rétrolavage :  FIGS. 1 A to 1 F are snapshots extracted from a video recorded by a video camera during the backwashing described in the example below. These pictures correspond to different times from the start of the backwash:
- la figure 1A à 0 s ;  - Figure 1A at 0 s;
- la figure 1 B à 3 s ;  - Figure 1 B at 3 s;
- la figure 1 C à 6 s ;  - Figure 1 C at 6 s;
- la figure 1 D à 9 s ;  - Figure 1 D at 9 s;
- la figure 1 E à 12 s ;  - Figure 1 E at 12 s;
- la figure 1 F à 15 s.  - Figure 1 F at 15 s.
Sur tous ces clichés, le faisceau de fibres creuses de polyfluorure de vinylidène homopolymère (membrane de référence) est situé sur la droite de la photographie et le faisceau de fibres creuses d’un copolymère de fluorure de vinylidène et d’hexafluoropropylène (membrane élastique selon l’invention) est situé sur la gauche de la photographie. On all these pictures, the bundle of hollow fibers of polyvinylidene fluoride homopolymer (reference membrane) is located on the right of the photograph and the bundle of hollow fibers of a fluoride copolymer vinylidene and hexafluoropropylene (elastic membrane according to the invention) is located on the left of the photograph.
DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L’INVENTION DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION
L’invention est maintenant décrite plus en détail et de façon non limitative dans la description qui suit.  The invention is now described in more detail and without limitation in the description which follows.
Sauf indication contraire, tous les pourcentages concernant des quantités sont des pourcentages massiques.  Unless otherwise indicated, all percentages for quantities are mass percentages.
Dans la présente demande, le terme « un copolymère comprenant des motifs issus du fluorure de vinylidène et des motifs issus d’au moins un deuxième comonomère » doit être compris comme signifiant « un ou plusieurs copolymères comprenant des motifs issus du fluorure de vinylidène et des motifs issus d’au moins un deuxième comonomère ».  In the present application, the term “a copolymer comprising units derived from vinylidene fluoride and units derived from at least one second comonomer” should be understood to mean “one or more copolymers comprising units derived from vinylidene fluoride and motifs from at least one second comonomer ”.
Dans la présente demande, le copolymère comprenant des motifs issus du fluorure de vinylidène et des motifs issus d’au moins un deuxième comonomère est également appelé « copolymère de fluorure de vinylidène ».  In the present application, the copolymer comprising units derived from vinylidene fluoride and units derived from at least one second comonomer is also called "vinylidene fluoride copolymer".
Fibres creuses et modules de filtration Hollow fibers and filtration modules
Un premier objet de l’invention consiste en une fibre creuse poreuse utile pour la filtration. La fibre creuse comprend un copolymère comprenant des motifs issus du fluorure de vinylidène et des motifs issus d’au moins un deuxième comonomère. Elle a un module de Young inférieur à 40 MPa. Un tel module de Young confère à la fibre une capacité à se déformer sous une contrainte relativement faible.  A first object of the invention consists of a porous hollow fiber useful for filtration. The hollow fiber comprises a copolymer comprising units originating from vinylidene fluoride and units originating from at least one second comonomer. It has a Young's modulus of less than 40 MPa. Such a Young's module gives the fiber an ability to deform under relatively low stress.
Plus particulièrement, la fibre a de préférence un module de Young valant de 2 à 30 MPa et le rapport de son diamètre extérieur moyen par rapport à son diamètre intérieur moyen vaut de 1 ,2 à 2. Un tel module de Young associé à ce rapport de diamètre extérieur/diamètre intérieur confère à la fibre une capacité à se déformer sous une contrainte relativement faible tout en conservant un diamètre de pore quasiment constant.  More particularly, the fiber preferably has a Young's modulus equal to from 2 to 30 MPa and the ratio of its average external diameter relative to its average internal diameter is 1.2 to 2. Such a Young's modulus associated with this ratio outer diameter / inner diameter gives the fiber an ability to deform under a relatively low stress while maintaining an almost constant pore diameter.
Par « diamètre extérieur moyen » et « diamètre intérieur moyen », on entend les diamètre extérieur et intérieur moyens de la fibre creuse lorsque la fibre n’est soumise à aucune sollicitation mécanique.  By "mean outside diameter" and "mean inside diameter" is meant the mean outside and inside diameter of the hollow fiber when the fiber is not subjected to any mechanical stress.
Le module de Young peut être mesuré par un essai de traction sur des éprouvettes de fibre creuse de 50 mm. La courbe contrainte-déformation de la fibre creuse est alors déterminée. La contrainte (exprimée en unité de pression) est le rapport entre la force de traction et la surface de la section de l’éprouvette, et la déformation (adimensionnelle) est l’allongement relatif de l’éprouvette. Le module de Young est donné par la pente initiale (c’est-à-dire la pente du domaine élastique) de la courbe contrainte-déformation. Young's modulus can be measured by a tensile test on 50 mm hollow fiber test pieces. The stress-strain curve of the hollow fiber is then determined. The stress (expressed in units of pressure) is the ratio between the tensile force and the surface of the section of the specimen, and the deformation (dimensionless) is the relative elongation of the specimen. The Young's modulus is given by the initial slope (i.e. the slope of the elastic domain) of the stress-strain curve.
De préférence, le deuxième comonomère est choisi parmi le groupe constitué de l’hexafluoropropylène, du fluoroéthylène ou fluorure de vinyle, des chlorofluoroéthylènes (1 -chloro-1 -fluoroéthylène et 1 -chloro-2-fluoroéthylène), du trifluoroéthylène, des chlorodifluoroéthylènes (notamment 1 -chloro-2,2- difluoroethylène), du 1 -bromo-2,2-difluoroethylène, du bromotrifluoroéthylène, du chlorotrifluoroéthylène, du tétrafluoroéthylène, des trifluoropropènes (notamment le 3,3,3-trifluoropropène), des tétrafluoropropènes (notamment le Preferably, the second comonomer is chosen from the group consisting of hexafluoropropylene, fluoroethylene or vinyl fluoride, chlorofluoroethylenes (1-chloro-1-fluoroethylene and 1 -chloro-2-fluoroethylene), trifluoroethylene, chlorodifluoroethylenes ( in particular 1-chloro-2,2-difluoroethylene), 1 -bromo-2,2-difluoroethylene, bromotrifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, tetrafluoroethylene, trifluoropropenes (in particular 3,3,3-trifluoropropene), tetrafluoropropenes (in particular the
2.3.3.3-tétrafluoropropène ou le 1 ,3,3,3-tétrafluoropropène), des chlorotrifluoropropènes (notamment le 2-chloro-3,3,3-trifluoropropène), des pentafluoropropènes (notamment le 1 ,1 ,3,3,3-pentafluoropropène ou le2.3.3.3-tetrafluoropropene or 1, 3,3,3-tetrafluoropropene), chlorotrifluoropropenes (in particular 2-chloro-3,3,3-trifluoropropene), pentafluoropropenes (in particular 1, 1, 3,3,3 -pentafluoropropene or the
1 .2.3.3.3-pentafluoropropène), des perfluoroalkylvinyléthers de formule générale Rf-0-CF-CF2, Rf étant un groupement alkyle, de préférence en C1 à C4, et notamment le PPVE (perfluoropropylvinyléther) et le PMVE (perfluorométhylvinyléther) ainsi que des combinaisons de ceux-ci. De manière particulièrement préférée, le copolymère est un copolymère de fluorure de vinylidène et d’hexafluoropropylène (c’est-à-dire un copolymère constitué de motifs issus du fluorure de vinylidène et des motifs issus de l’hexafluoropropylène). 1 .2.3.3.3-pentafluoropropene), perfluoroalkylvinylethers of general formula Rf-0-CF-CF 2 , Rf being an alkyl group, preferably C1 to C4, and in particular PPVE (perfluoropropylvinylether) and PMVE (perfluoromethylvinyl ether) as well than combinations of these. In a particularly preferred manner, the copolymer is a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene (that is to say a copolymer consisting of units derived from vinylidene fluoride and units derived from hexafluoropropylene).
Avantageusement, ledit copolymère contient au moins 50% en poids, de préférence au moins 75% en poids, de préférence au moins 85% en poids de motifs issus du fluorure de vinylidène et jusqu’à 99% en poids de motifs issus du fluorure de vinylidène. Ces copolymères peuvent être obtenus par des méthodes de polymérisation connues comme la polymérisation en solution, en émulsion ou en suspension. Selon des modes de réalisation, le copolymère est préparé par un procédé en émulsion en l’absence d’agent tensioactif fluoré.  Advantageously, said copolymer contains at least 50% by weight, preferably at least 75% by weight, preferably at least 85% by weight of units derived from vinylidene fluoride and up to 99% by weight of units derived from vinyl fluoride polyvinylidene. These copolymers can be obtained by known polymerization methods such as solution, emulsion or suspension polymerization. According to embodiments, the copolymer is prepared by an emulsion process in the absence of fluorinated surfactant.
La fibre creuse peut posséder un module de Young de moins de 1 MPa, ou allant de 1 à 5 MPa ; ou de 5 à 10 MPa ; ou de 10 à 15 MPa ; ou de 15 à 20 MPa ; ou de 20 à 25 MPa ; ou de 25 à 30 MPa ; ou de 30 à 35 MPa ; ou de 35 à 40 MPa. Des gammes de 1 à 30 MPa, ou de 2 à 20 MPa, ou de 3 à 10 MPa.  The hollow fiber can have a Young's modulus of less than 1 MPa, or ranging from 1 to 5 MPa; or from 5 to 10 MPa; or from 10 to 15 MPa; or from 15 to 20 MPa; or from 20 to 25 MPa; or from 25 to 30 MPa; or from 30 to 35 MPa; or from 35 to 40 MPa. Ranges from 1 to 30 MPa, or from 2 to 20 MPa, or from 3 to 10 MPa.
De manière plus avantageuse, la fibre creuse possède un module de Youg allant de 2 à 5 MPa ; ou de 5 à 10 MPa ; ou de 10 à 15 MPa ; ou de 15 à 20 MPa ; ou de 20 à 25 MPa ; ou de 25 à 30 MPa. Des gammes de 3 à 13 MPa, ou de 4 à 8 MPa sont particulièrement préférées. La fibre creuse selon l’invention a de préférence un diamètre extérieur moyen de 500 pm à 600 miti, ou de 600 pm à 700 miti, ou de 700 pm à 800 miti, ou de 800 pm à 900 pm, ou de 900 pm à 1000 pm, ou de 1000 pm à 1 100 pm ou de 1 100 pm à 1200 pm, ou de 1200 pm à 1300 pm, ou de 1300 pm à 1400 pm, ou de 1400 pm à 1500 pm, ou de 1500 pm à 1600 pm, ou de 1600 pm à 1700 pm, ou de 1700 pm à 1800 pm, ou de 1800 pm à 1900 pm, ou de 1900 pm à 2000 pm. De manière préférentielle, la fibre possède un diamètre extérieur moyen de 500 à 2000 pm, plus préférentiellement de 800 à 1400 pm, ou de 1000 à 1400 pm. Le diamètre extérieur moyen peut être mesuré sur des photographies obtenues par microscopie électronique à balayage ou par microscopie optique de coupes de fibres creuses préalablement cryofracturées. More advantageously, the hollow fiber has a modulus of Youg ranging from 2 to 5 MPa; or from 5 to 10 MPa; or from 10 to 15 MPa; or from 15 to 20 MPa; or from 20 to 25 MPa; or from 25 to 30 MPa. Ranges from 3 to 13 MPa, or from 4 to 8 MPa are particularly preferred. The hollow fiber according to the invention preferably has an average outside diameter of 500 μm to 600 μm, or from 600 μm to 700 μm, or from 700 μm to 800 μm, or from 800 μm to 900 μm, or from 900 μm to 1000 pm, or from 1000 pm to 1100 pm or from 1100 pm to 1200 pm, or from 1200 pm to 1300 pm, or from 1300 pm to 1400 pm, or from 1400 pm to 1500 pm, or from 1500 pm to 1600 pm, or from 1600 pm to 1700 pm, or from 1700 pm to 1800 pm, or from 1800 pm to 1900 pm, or from 1900 pm to 2000 pm. Preferably, the fiber has an average outside diameter of 500 to 2000 μm, more preferably from 800 to 1400 μm, or from 1000 to 1400 μm. The average outside diameter can be measured on photographs obtained by scanning electron microscopy or by optical microscopy of sections of hollow fibers previously cryofractured.
La fibre creuse selon l’invention a de préférence un diamètre intérieur moyen de 20 pm à 100 pm, ou de 100 pm à 200 pm, ou de 200 pm à 300 pm, ou de 300 pm à 400 pm, ou de 400 pm à 500 pm, ou de 500 pm à 600 pm, ou de 600 pm à 700 pm, ou de 700 pm à 800 pm, ou de 800 pm à 900 pm, ou de 900 pm à 1000 pm, ou de 1000 pm à 1 100 pm ou de 1 100 pm à 1200 pm, ou de 1200 pm à 1300 pm, ou de 1300 pm à 1400 pm, ou de 1400 pm à 1500 pm, ou de 1500 pm à 1600 pm. Le diamètre intérieur moyen peut être mesuré sur des photographies obtenues par microscopie électronique à balayage ou par microscopie optique de coupes de fibres creuses préalablement cryofracturées.  The hollow fiber according to the invention preferably has an average internal diameter of 20 μm to 100 μm, or from 100 μm to 200 μm, or from 200 μm to 300 μm, or from 300 μm to 400 μm, or from 400 μm to 500 pm, or from 500 pm to 600 pm, or from 600 pm to 700 pm, or from 700 pm to 800 pm, or from 800 pm to 900 pm, or from 900 pm to 1000 pm, or from 1000 pm to 1100 pm or 1,100 pm to 1,200 pm, or 1,200 pm to 1,300 pm, or 1,300 pm to 1,400 pm, or 1,400 pm to 1,500 pm, or 1,500 pm to 1,600 pm. The average internal diameter can be measured on photographs obtained by scanning electron microscopy or by optical microscopy of sections of hollow fibers previously cryofractured.
L’épaisseur moyenne de la paroi de la fibre est avantageusement de 10 pm à 50 pm, ou de 50 pm à 100 pm, ou de 100 pm à 150 pm, ou de 150 pm à 200 pm, ou de 200 pm à 250 pm, ou de 250 pm à 300 pm, ou de 300 pm à 350 pm, ou de 350 pm à 400 pm, ou de 400 pm à 450 pm, ou de 450 pm à 500 pm. De préférence, l’épaisseur moyenne de la paroi de la fibre est de 100 à 400 pm, plus préférentiellement de 150 à 250 pm. L’épaisseur moyenne de la paroi de la fibre peut être mesurée sur des photographies obtenues par microscopie électronique à balayage ou par microscopie optique de coupes de fibres creuses préalablement cryofracturées.  The average thickness of the fiber wall is advantageously from 10 pm to 50 pm, or from 50 pm to 100 pm, or from 100 pm to 150 pm, or from 150 pm to 200 pm, or from 200 pm to 250 pm , or from 250 pm to 300 pm, or from 300 pm to 350 pm, or from 350 pm to 400 pm, or from 400 pm to 450 pm, or from 450 pm to 500 pm. Preferably, the average thickness of the wall of the fiber is from 100 to 400 μm, more preferably from 150 to 250 μm. The average thickness of the fiber wall can be measured on photographs obtained by scanning electron microscopy or by optical microscopy of sections of previously cryofractured hollow fibers.
Le rapport du diamètre extérieur moyen de la fibre creuse sur le diamètre intérieur moyen de la fibre creuse peut valoir de 1 ,08 à 2,5, plus préférentiellement de 1 ,6 à 2. Dans des modes de réalisation, le rapport du diamètre extérieur moyen de la fibre creuse sur le diamètre intérieur moyen de la fibre creuse vaut de 1 ,08 à 1 ,1 , ou de 1 ,1 à 1 ,2, ou de 1 ,2 à 1 ,3, ou de 1 ,3 à 1 ,4, ou de 1 ,4 à 1 ,5, ou de 1 ,5 à 1 ,6, ou de 1 ,6 à 1 ,7 ou de 1 ,7 à 1 ,8, ou de 1 .8 à 1 ,9, ou de 1 ,9 à 2, ou de 2 à 2,1 , ou de 2,2 à 2,3, ou de 2,3 à 2,4, ou de 2,4 à 2,5. The ratio of the mean outside diameter of the hollow fiber to the mean inside diameter of the hollow fiber can be from 1.08 to 2.5, more preferably from 1.6 to 2. In embodiments, the ratio of the outside diameter mean of the hollow fiber over the mean inside diameter of the hollow fiber is from 1.08 to 1.1, or from 1.1 to 1.2, or from 1.2 to 1.3, or from 1.3 to 1, 4, or 1, 4 to 1, 5, or 1, 5 to 1, 6, or 1, 6 to 1, 7 or 1, 7 to 1, 8, or 1.8 to 1, 9, or 1, 9 to 2, or 2 to 2.1, or 2.2 to 2.3, or 2.3 to 2.4, or 2.4 to 2.5.
Plus préférentiellement, le rapport du diamètre extérieur moyen de la fibre creuse sur le diamètre intérieur moyen de la fibre creuse vaut de 1 ,2 à 2, encore plus préférentiellement de 1 ,4 à 1 ,8. Dans des modes de réalisation, le rapport du diamètre extérieur moyen de la fibre creuse sur le diamètre intérieur moyen de la fibre creuse vaut de 1 ,2 à 1 ,3, ou de 1 ,3 à 1 ,4, ou de 1 ,4 à 1 ,5, ou de 1 ,5 à 1 ,6, ou de 1 ,6 à 1 ,7, ou de 1 ,7 à 1 ,8, ou de 1 ,8 à 1 ,9, ou de More preferably, the ratio of the mean outside diameter of the hollow fiber to the mean inside diameter of the hollow fiber is from 1.2 to 2, even more preferably from 1.4 to 1.8. In embodiments, the ratio of the average outside diameter of the hollow fiber to the average inside diameter of the hollow fiber is 1, 2 to 1, 3, or 1, 3 to 1, 4, or 1, 4 to 1, 5, or from 1, 5 to 1, 6, or from 1, 6 to 1, 7, or from 1, 7 to 1, 8, or from 1, 8 to 1, 9, or from
1 .9 à 2. 1 .9 to 2.
De préférence, la fibre creuse a un module de Young de 3 à 13 MPa et un rapport de son diamètre extérieur moyen sur son diamètre intérieur moyen valant de 1 ,4 à 1 ,8, et plus préférentiellement un module de Young valant de Preferably, the hollow fiber has a Young's modulus of 3 to 13 MPa and a ratio of its mean external diameter to its mean internal diameter being 1.4 to 1.8, and more preferably a Young's modulus being
4 à 8 MPa et un rapport de son diamètre extérieur moyen sur son diamètre intérieur moyen d’environ 1 ,6. Dans des modes de réalisation, la fibre creuse a un module de Young de 6 à 30 MPa et un rapport de son diamètre extérieur moyen sur son diamètre intérieur moyen de 1 ,2 à 1 ,4 ; ou un module de Young de 4 à 13 MPa et un rapport de son diamètre extérieur moyen sur son diamètre intérieur moyen de 1 ,4 à 1 ,6 ; ou un module de Young de 3 à 8 MPa et un rapport de son diamètre extérieur moyen sur son diamètre intérieur moyen de 1 ,6 à 1 ,8 ; ou un module de Young de 2 à 6 MPa et un rapport de son diamètre extérieur moyen sur son diamètre intérieur moyen de 1 ,8 à 2. 4 to 8 MPa and a ratio of its average outside diameter to its average inside diameter of about 1.6. In embodiments, the hollow fiber has a Young's modulus of 6 to 30 MPa and a ratio of its mean outside diameter to its mean inside diameter of 1.2 to 1.4; or a Young's modulus of 4 to 13 MPa and a ratio of its mean outside diameter to its mean inside diameter of 1.4 to 1.6; or a Young's modulus of 3 to 8 MPa and a ratio of its mean outside diameter to its mean inside diameter of 1.6 to 1.8; or a Young's modulus of 2 to 6 MPa and a ratio of its mean outside diameter to its mean inside diameter of 1.8 to 2.
La fibre creuse selon l’invention peut comprendre des pores ayant un diamètre moyen allant de 1 nm à 2 miti, et notamment de 1 nm à 5 nm, ou de The hollow fiber according to the invention may comprise pores having an average diameter ranging from 1 nm to 2 μm, and in particular from 1 nm to 5 nm, or from
5 nm à 10 nm, ou de 10 nm à 20 nm, ou de 20 nm à 50 nm, ou de 50 nm à 80 nm, ou de 80 nm à 100 nm, ou de 100 nm à 200 nm, ou de 200 nm à 300 nm, ou de 300 nm à 400 nm, ou de 400 nm à 500 nm, ou de 500 nm à 600 nm, ou de 600 nm à 700 nm, ou de 700 nm à 800 nm, ou de 800 nm à 900 nm, ou de 900 nm à 1 miti, ou de 1 miti à 1 ,5 miti, ou de 1 ,5 miti à 2 miti. De manière particulièrement préférée, la fibre creuse peut comporter des pores ayant un diamètre moyen allant de 1 à 100 nm, par exemple lorsque la fibre creuse est destinée à être utilisée en tant que membrane d’ultrafiltration. La fibre creuse peut aussi avantageusement comporter des pores ayant un diamètre moyen de 100 nm à 1 miti, par exemple lorsque la fibre creuse est destinée à être utilisée en tant que membrane de microfiltration. Le diamètre moyen des pores peut être mesuré sur des photographies de la surface externe des fibres obtenues par microscopie électronique à balayage. Le copolymère comprenant des motifs issus du fluorure de vinylidène et des motifs issus d’au moins un deuxième comonomère peut être le seul constituant polymérique de la fibre creuse. 5nm to 10nm, or from 10nm to 20nm, or from 20nm to 50nm, or from 50nm to 80nm, or from 80nm to 100nm, or from 100nm to 200nm, or from 200nm at 300nm, or from 300nm to 400nm, or from 400nm to 500nm, or from 500nm to 600nm, or from 600nm to 700nm, or from 700nm to 800nm, or from 800nm to 900 nm, or from 900 nm to 1 miti, or from 1 miti to 1,5 miti, or from 1,5 miti to 2 miti. In a particularly preferred manner, the hollow fiber may comprise pores having an average diameter ranging from 1 to 100 nm, for example when the hollow fiber is intended to be used as an ultrafiltration membrane. The hollow fiber may also advantageously include pores having an average diameter of 100 nm to 1 µm, for example when the hollow fiber is intended to be used as a microfiltration membrane. The average pore diameter can be measured on photographs of the external surface of the fibers obtained by scanning electron microscopy. The copolymer comprising units originating from vinylidene fluoride and units originating from at least one second comonomer may be the only polymer component of the hollow fiber.
Alternativement, la fibre creuse peut comprendre un autre polymère. Dans ce cas, le copolymère de fluorure de vinylidène est de préférence présent, par rapport au poids total de polymères, en une quantité d’au moins 50% en poids, de préférence d’au moins 60% en poids, plus préférentiellement d’au moins 70% en poids. Des exemples d’autres polymères pouvant être utilisés, seuls ou en combinaison, sont la polyvinylpyrolidone (PVP) et/ou le polyéthylène glycol (PEG), notamment au titre d’agent porogène et/ou hydrophilisant, les polymères acryliques homopolymères ou copolymères, et les polymères fluorés, par exemple un homopolymère de polyfluorure de vinylidène.  Alternatively, the hollow fiber may include another polymer. In this case, the vinylidene fluoride copolymer is preferably present, relative to the total weight of polymers, in an amount of at least 50% by weight, preferably at least 60% by weight, more preferably of at least 70% by weight. Examples of other polymers which can be used, alone or in combination, are polyvinylpyrolidone (PVP) and / or polyethylene glycol (PEG), in particular as pore-forming and / or hydrophilizing agent, acrylic polymers homopolymers or copolymers, and fluoropolymers, for example a homopolymer of polyvinylidene fluoride.
De manière particulièrement préférée, la fibre creuse consiste essentiellement, ou consiste, en un copolymère comprenant des motifs issus du fluorure de vinylidène et des motifs issus d’au moins un deuxième comonomère.  In a particularly preferred manner, the hollow fiber consists essentially, or consists, of a copolymer comprising units derived from vinylidene fluoride and units derived from at least one second comonomer.
Par « la fibre creuse consiste essentiellement en un copolymère comprenant des motifs issus du fluorure de vinylidène et des motifs issus d’au moins un deuxième comonomère », on entend que la fibre creuse comprend au moins 80% en poids du copolymère de fluorure de vinylidène, de préférence au moins 90% en poids, ou au moins 95% en poids, ou au moins 99% en poids.  By “the hollow fiber essentially consists of a copolymer comprising units derived from vinylidene fluoride and units derived from at least one second comonomer”, it is meant that the hollow fiber comprises at least 80% by weight of the vinylidene fluoride copolymer , preferably at least 90% by weight, or at least 95% by weight, or at least 99% by weight.
Dans d’autres modes de réalisation, la fibre creuse comprend au moins 50% en poids, de préférence au moins 60% en poids, encore plus préférentiellement au moins 70% en poids, de copolymère de fluorure de vinylidène, par rapport au poids total de la fibre creuse.  In other embodiments, the hollow fiber comprises at least 50% by weight, preferably at least 60% by weight, even more preferably at least 70% by weight, of vinylidene fluoride copolymer, relative to the total weight hollow fiber.
La fibre creuse peut comprendre un ou plusieurs additifs, en particulier choisi parmi le groupe constitué du poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA), du poly(éthylène glycol) (PEG), de la polyvinylpyrrolidone (PVP), des alcools polyvinyliques partiellement saponifiés, des sels inorganiques comme le chlorure de lithium (LiCI), le chlorure de magnésium (MgCh), le chlorure de zinc (ZnCh), des oligomères, des polymères (tels que ceux cités ci-dessus), des tensioactifs, des copolymères à blocs amphiphiles, des (nano)particules métalliques et/ou céramiques, et des nanotubes de carbones, ou une combinaison de ceux-ci. Ces additifs sont de préférence présents dans la fibre en une quantité de 0 à 50% en poids, encore plus préférentiellement de 0 à 40% en poids, encore plus préférentiellement de 0 à 30% en poids, et de manière encore plus préférée de 0 à 20% en poids ou de 0 à 10 % en poids ou de 0 à 5 % en poids. The hollow fiber may comprise one or more additives, in particular chosen from the group consisting of poly (methyl methacrylate) (PMMA), poly (ethylene glycol) (PEG), polyvinylpyrrolidone (PVP), partially saponified polyvinyl alcohols , inorganic salts such as lithium chloride (LiCI), magnesium chloride (MgCh), zinc chloride (ZnCh), oligomers, polymers (such as those mentioned above), surfactants, copolymers with amphiphilic blocks, (nano) metallic and / or ceramic particles, and carbon nanotubes, or a combination thereof. These additives are preferably present in the fiber in an amount of 0 to 50% by weight, even more preferably from 0 to 40% by weight, even more preferably from 0 to 30% by weight, and even more preferably from 0 to 20% by weight or from 0 to 10% by weight or from 0 to 5% by weight.
Selon un autre aspect, l’invention concerne un module de filtration, en particulier de microfiltration ou d’ultrafiltration, comprenant au moins une fibre creuse telle que décrite ci-dessus. Le module de filtration peut comprendre de 1 à 1 000 000 de fibres creuses. Le module de filtration peut être un module en faisceau, un module plat ou un module en plaque, ou peut avoir toute autre forme.  According to another aspect, the invention relates to a filtration module, in particular microfiltration or ultrafiltration, comprising at least one hollow fiber as described above. The filtration module can include from 1 to 1,000,000 hollow fibers. The filtration module can be a bundle module, a flat module or a plate module, or can have any other shape.
Un autre objet de l’invention consiste en l’utilisation d’une fibre creuse ou d’un module de filtration tels que décrits ci-dessus pour le traitement des effluents, en particulier de l’eau. La filtration est de préférence effectuée de l’extérieur de la fibre vers l’intérieur de la fibre.  Another object of the invention consists in the use of a hollow fiber or a filtration module as described above for the treatment of effluents, in particular water. The filtration is preferably carried out from the outside of the fiber to the inside of the fiber.
Un autre objet de l’invention est un procédé de décolmatage d’une fibre creuse telle que décrite ci-dessus, comprenant la soumission de la fibre creuse à une sollicitation mécanique de manière à entraîner une déformation de ladite fibre creuse. Le procédé de décolmatage peut également comprendre un rétrolavage de la fibre creuse. Ce rétrolavage est de préférence effectué simultanément à l’étape de soumission de la fibre creuse à une sollicitation mécanique. Le rétrolavage implique le passage d’un fluide, de préférence un liquide, de l’intérieur de la fibre vers l’extérieur de la fibre.  Another object of the invention is a method of unclogging a hollow fiber as described above, comprising subjecting the hollow fiber to mechanical stress so as to cause deformation of said hollow fiber. The unclogging process can also include backwashing the hollow fiber. This backwashing is preferably carried out simultaneously with the step of submitting the hollow fiber to mechanical stress. Backwashing involves the passage of a fluid, preferably a liquid, from the inside of the fiber to the outside of the fiber.
La sollicitation mécanique peut être de tous types. Elle peut par exemple consister en une pression exercée par un fluide, de préférence un liquide, plus préférentiellement le liquide de rétrolavage, et/ou en un étirement de la fibre.  The mechanical stress can be of all types. It may for example consist of a pressure exerted by a fluid, preferably a liquid, more preferably the backwashing liquid, and / or a stretching of the fiber.
La pression exercée par le liquide peut être de 0,01 à 0,5 MPa, de préférence de 0,03 à 0,2 MPa. Dans des modes de réalisation, la pression exercée par le liquide est de 0,01 MPa à 0,05 MPa, ou de 0,05 MPa à 0,1 MPa, ou de 0,1 MPa à 0,15 MPa, ou de 0,15 MPa à 0,2 MPa, ou de 0,2 MPa à 0,25 MPa, ou de 0,25 MPa à 0,3 MPa, ou de 0,3 MPa à 0,35 MPa, ou de 0,35 MPa à 0,4 MPa, ou de 0,4 MPa à 0,45 MPa, ou de 0,45 MPa à 0,5 MPa.  The pressure exerted by the liquid can be from 0.01 to 0.5 MPa, preferably from 0.03 to 0.2 MPa. In embodiments, the pressure exerted by the liquid is from 0.01 MPa to 0.05 MPa, or from 0.05 MPa to 0.1 MPa, or from 0.1 MPa to 0.15 MPa, or 0.15 MPa to 0.2 MPa, or from 0.2 MPa to 0.25 MPa, or from 0.25 MPa to 0.3 MPa, or from 0.3 MPa to 0.35 MPa, or from 0, 35 MPa to 0.4 MPa, or from 0.4 MPa to 0.45 MPa, or from 0.45 MPa to 0.5 MPa.
Lors de l’étirement de la fibre, la fibre peut s’allonger de 1 % à 20 %, de préférence de 3 à 7 %.  When stretching the fiber, the fiber can stretch from 1% to 20%, preferably from 3 to 7%.
De préférence, sous l’effet de la sollicitation mécanique, le diamètre extérieur moyen de la fibre creuse augmente de 2 à 17 %, de préférence de 4 à 8 %, par exemple de 2 à 4 %, ou de 4 à 5 %, ou de 5 à 6 %, ou de 6 à 7 %, ou de 7 à 8 %, ou de 8 à 10 %, ou de 10 à 12 %, ou de 12 à 14 %, ou de 14 à 17 %. Un autre objet de l’invention est un procédé de filtration d’un effluent, comprenant : Preferably, under the effect of mechanical stress, the mean outside diameter of the hollow fiber increases from 2 to 17%, preferably from 4 to 8%, for example from 2 to 4%, or from 4 to 5%, or 5 to 6%, or 6 to 7%, or 7 to 8%, or 8 to 10%, or 10 to 12%, or 12 to 14%, or 14 to 17%. Another object of the invention is a method of filtering an effluent, comprising:
- la mise en contact de l’effluent avec une fibre creuse telle que décrite ci-dessus ;  - bringing the effluent into contact with a hollow fiber as described above;
- le décolmatage de la fibre creuse selon un procédé de décolmatage tel que décrit ci-dessus.  - the unclogging of the hollow fiber according to a unclogging process as described above.
Procédé de fabrication Manufacturing process
Les fibres creuses selon l’invention peuvent être préparées par un procédé d’inversion de phase.  The hollow fibers according to the invention can be prepared by a phase inversion process.
Ainsi, un autre objet de l’invention est un procédé de préparation des fibres telles que décrites ci-dessus comprenant :  Another object of the invention is therefore a process for preparing the fibers as described above, comprising:
- la dissolution d’un copolymère comprenant des motifs de fluorure de vinylidène et des motifs issus d’au moins un deuxième comonomère dans un solvant pour former un collodion; - the dissolution of a copolymer comprising vinylidene fluoride units and units derived from at least one second comonomer in a solvent to form a collodion;
- la mise en forme de fibre creuse du collodion ; - the shaping of hollow collodion fiber;
- la coagulation du collodion mis en forme.  - the coagulation of the shaped collodion.
Des solvants appropriés sont par exemple le diméthylacétamide (DMAc), la N-méthyl-pyrrolidone (NMP), le diméthyl formamide (DMF), la diméthylsulfone (DMSO2), le diméthylsulfoxyde (DMSO), le trialkylphosphate, le tétrahydrofurane (THF), l'acétone, le benzaldéhyde, l'acétophénone, la benzophénone, l'hexaméthylphosphoramide (HMPA), la tétraméthylurée (TMU), le triéthylphosphate (TEP), le triméthylphosphate (TMP) ou une combinaison de ceux-ci. Cependant, le solvant peut être tout autre solvant, ou combinaison de solvants, capable de solubiliser le copolymère de fluorure de vinylidène.  Suitable solvents are for example dimethylacetamide (DMAc), N-methyl-pyrrolidone (NMP), dimethyl formamide (DMF), dimethylsulfone (DMSO2), dimethylsulfoxide (DMSO), trialkylphosphate, tetrahydrofuran (THF), acetone, benzaldehyde, acetophenone, benzophenone, hexamethylphosphoramide (HMPA), tetramethylurea (TMU), triethylphosphate (TEP), trimethylphosphate (TMP) or a combination thereof. However, the solvent can be any other solvent, or combination of solvents, capable of dissolving the vinylidene fluoride copolymer.
Le collodion après dissolution du copolymère de fluorure de vinylidène comprend de préférence de 10 à 40 % en poids de copolymère de fluorure de vinylidène.  The collodion after dissolution of the vinylidene fluoride copolymer preferably comprises from 10 to 40% by weight of vinylidene fluoride copolymer.
Le collodion peut comprendre des additifs, de préférence en une quantité massique de 0% à 50 %. Ces additifs peuvent être, par exemple, le poly(méthacrylate de méthyle) (PMMA), le poly(éthylène glycol) (PEG), la polyvinylpyrrolidone (PVP), un alcool polyvinylique partiellement saponifié, des sels inorganiques comme le chlorure de lithium (LiCI), le chlorure de magnésium (MgCh), le chlorure de zinc (ZnCh). Il peut également s’agir de non-solvants du copolymère de fluorure de vinylidène, par exemple l'eau, l'éthanol, le méthanol, le glycérol ou le propylène glycol, d’oligomères, de polymères, de tensioactifs, de copolymères à blocs amphiphiles, d’additifs de type (nano)particules métalliques et/ou céramiques, ou de nanotubes de carbones. Il peut aussi s’agir d’une combinaison de deux ou plusieurs des additifs cités ci-dessus. The collodion can include additives, preferably in a mass amount of 0% to 50%. These additives can be, for example, poly (methyl methacrylate) (PMMA), poly (ethylene glycol) (PEG), polyvinylpyrrolidone (PVP), a partially saponified polyvinyl alcohol, inorganic salts such as lithium chloride ( LiCI), magnesium chloride (MgCh), zinc chloride (ZnCh). They can also be non-solvents of the vinylidene fluoride copolymer, for example water, ethanol, methanol, glycerol or propylene glycol, oligomers, polymers, surfactants, copolymers with amphiphilic blocks, additives type (nano) metallic and / or ceramic particles, or carbon nanotubes. It can also be a combination of two or more of the additives mentioned above.
La mise en forme de fibre creuse du collodion est effectuée de préférence par extrusion du collodion au travers d’une filière annulaire. Par exemple, la filière annulaire peut avoir un diamètre extérieur compris entre 0,25 et 5 mm, de préférence entre 0,5 et 2,5 mm, et un diamètre intérieur compris entre 0,1 et 2 mm, de préférence entre 0,2 et 1 mm. Le débit peut être compris entre 0,1 et 72 mL/min, plus particulièrement entre 6 et 1 1 mL/min. De manière avantageuse, une solution dite liquide interne, permettant de former le volume interne des fibres creuses, est coextrudé avec le collodion. Ce liquide interne contient de préférence un non-solvant du copolymère de fluorure de vinylidène, tel que l'eau, le méthanol, l'éthanol, le glycérol, le propylène glycol, et, le cas échéant, un ou plusieurs solvants du copolymère de fluorure de vinylidène, préférentiellement identiques à ceux contenus dans le collodion, par exemple de la NMP en une quantité en poids comprise entre 0 et 100 %, en particulier entre 15 et 70 %, et un ou plusieurs additifs, tels que du LiCI, ou du PEG. Sa température peut être comprise entre 10 et 100°C, en particulier entre 30 et 80°C. Son débit d'extrusion peut être compris entre 0,1 et 18 mL/min, plus particulièrement entre 1 et 7 mL/min.  The hollow fiber shaping of the collodion is preferably carried out by extruding the collodion through an annular die. For example, the annular die can have an outside diameter between 0.25 and 5 mm, preferably between 0.5 and 2.5 mm, and an inside diameter between 0.1 and 2 mm, preferably between 0, 2 and 1 mm. The flow rate can be between 0.1 and 72 ml / min, more particularly between 6 and 11 ml / min. Advantageously, a so-called internal liquid solution, making it possible to form the internal volume of the hollow fibers, is coextruded with the collodion. This internal liquid preferably contains a non-solvent for the vinylidene fluoride copolymer, such as water, methanol, ethanol, glycerol, propylene glycol, and, if appropriate, one or more solvents for the copolymer of vinylidene fluoride, preferably identical to those contained in the collodion, for example NMP in an amount by weight of between 0 and 100%, in particular between 15 and 70%, and one or more additives, such as LiCl, or of the PEG. Its temperature can be between 10 and 100 ° C, in particular between 30 and 80 ° C. Its extrusion rate can be between 0.1 and 18 mL / min, more particularly between 1 and 7 mL / min.
De manière avantageuse, la mise en forme de fibre creuse du collodion est assistée par étirage de la fibre. Si aucune modification de la mise en forme par étirage n’est réalisée, la vitesse d’étirage est égale à la vitesse d’extrusion du collodion. Si une modification de la mise en forme du collodion par étirage est effectuée, la vitesse d’étirage est différente de la vitesse d’extrusion, en particulier supérieure à la vitesse d’extrusion. La vitesse d’étirage peut être comprise entre 1 et 40 m/min, plus particulièrement entre 7 et 23 m/min  Advantageously, the shaping of hollow fiber of the collodion is assisted by drawing of the fiber. If no modification of the drawing by stretching is carried out, the drawing speed is equal to the extrusion speed of the collodion. If a change in the formatting of the collodion by stretching is carried out, the stretching speed is different from the extrusion speed, in particular greater than the extrusion speed. The drawing speed can be between 1 and 40 m / min, more particularly between 7 and 23 m / min
La coagulation du collodion mis en forme est de préférence effectuée par la mise en contact du collodion mis en forme avec une solution de coagulation contenant un non-solvant du copolymère. Ce non-solvant peut se trouver sous forme liquide, sous forme vapeur ou sous une forme successivement vapeur puis liquide. Il peut être notamment de l'eau, du méthanol, de l'éthanol, du glycérol et/ou du propylène glycol. La solution de coagulation peut en outre contenir un ou plusieurs solvants du copolymère de fluorure de vinylidène, préférentiellement identiques à ceux contenus dans le collodion, par exemple de la NMP à une concentration en poids comprise entre 0 et 50 % en poids, en particulier entre 0 et 10 % en poids, et un ou plusieurs additifs, tels que du LiCI ou du PEG. Alternativement, ou en addition du traitement avec un non solvant, la coagulation du collodion mis en forme peut être effectuée par un changement de température du collodion mis en forme, de préférence par une diminution de sa température. A titre d'exemple, la température du collodion peut notamment être comprise entre 10 et 130°C, plus particulièrement entre 50 et 80°C ; la température du bain de coagulation peut notamment être comprise entre 0 et 100°C plus particulièrement entre 40 et 70°C. The coagulation of the shaped collodion is preferably carried out by bringing the shaped collodion into contact with a coagulation solution containing a non-solvent for the copolymer. This non-solvent can be in liquid form, in vapor form or in successively vapor and then liquid form. It can in particular be water, methanol, ethanol, glycerol and / or propylene glycol. The coagulation solution may also contain one or more solvents of the vinylidene fluoride copolymer, preferably identical to those contained in the collodion, for example NMP at a concentration by weight of between 0 and 50% by weight, in particular between 0 and 10% by weight, and one or more additives, such as LiCI or PEG. Alternatively, or in addition to the treatment with a non-solvent, the coagulation of the shaped collodion can be carried out by a change in temperature of the shaped collodion, preferably by a decrease in its temperature. By way of example, the temperature of the collodion can in particular be between 10 and 130 ° C, more particularly between 50 and 80 ° C; the temperature of the coagulation bath can in particular be between 0 and 100 ° C. more particularly between 40 and 70 ° C.
De manière générale, lors de la fabrication des fibres, on pourra diminuer le rapport du diamètre extérieur moyen de la fibre creuse sur le diamètre intérieur moyen de la fibre creuse :  Generally, during the manufacture of the fibers, the ratio of the mean outside diameter of the hollow fiber to the mean inside diameter of the hollow fiber may be reduced:
- en diminuant le débit du collodion ;  - by reducing the collodion flow;
- en augmentant le débit du liquide interne ;  - by increasing the flow of internal liquid;
- en combinant une diminution du débit du collodion avec une augmentation du débit du liquide interne ;  - by combining a decrease in the flow of the collodion with an increase in the flow of the internal liquid;
- en combinant une augmentation du débit de liquide interne avec une augmentation de la vitesse d’étirage ;  - by combining an increase in the internal liquid flow with an increase in the drawing speed;
- en combinant une diminution du débit du collodion avec une augmentation de la vitesse d’étirage.  - by combining a decrease in the collodion flow with an increase in the drawing speed.
De manière générale, lors de la fabrication des fibres, on pourra diminuer le module d’Young de la fibre creuse :  Generally, during the manufacture of the fibers, the Young's modulus of the hollow fiber can be reduced:
- en réduisant la vitesse d’étirage ;en augmentant la porosité de la membrane, par exemple en diminuant la quantité de copolymère de fluorure de vinylidène ou en augmentant la quantité d’additifs dans le collodion.  - by reducing the drawing speed; by increasing the porosity of the membrane, for example by reducing the amount of vinylidene fluoride copolymer or by increasing the amount of additives in the collodion.
EXEMPLES EXAMPLES
Les exemples suivants illustrent l'invention sans la limiter.  The following examples illustrate the invention without limiting it.
Préparation des fibres creuses Preparation of hollow fibers
Des fibres creuses sont préparées à partir d’un copolymère de fluorure de vinylidène et d’hexafluoropropylène comprenant 11 % en poids d’hexafluoropropylène, par inversion de phase.  Hollow fibers are prepared from a copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene comprising 11% by weight of hexafluoropropylene, by phase inversion.
Les conditions opératoires utilisées pour la fabrication de ces fibres sont les suivantes :  The operating conditions used for the manufacture of these fibers are as follows:
Composition du collodion :  Composition of the collodion:
20 % copolymère de fluorure de vinylidène et d’hexafluoropropylène comprenant 11 % en poids d’hexafluoropropylène 12 % Poly(éthylène) glycol de masse molaire moyenne en poids Mw = 10 000 g. mol 1 20% copolymer of vinylidene fluoride and hexafluoropropylene comprising 11% by weight of hexafluoropropylene 12% Poly (ethylene) glycol of average molar mass by weight Mw = 10,000 g. mol 1
68 % Diméthylsulfoxide (DMSO) 68% Dimethylsulfoxide (DMSO)
Composition du liquide interne : eau  Composition of the internal liquid: water
Composition du bain de coagulation : eau  Composition of the coagulation bath: water
Température :  Temperature :
Collodion : T=50°C Collodion: T = 50 ° C
Liquide interne : T=49°C Internal liquid: T = 49 ° C
Bain de coagulation : T=49°C Coagulation bath: T = 49 ° C
Débit :  Debit :
Collodion : Q=6,24 mL.min 1 Collodion: Q = 6.24 mL.min 1
Liquide interne : Q=6,0 mL.min 1 Internal liquid: Q = 6.0 mL.min 1
Vitesse d’étirage : 22 m.min 1 Drawing speed: 22 m.min 1
Ratio débit-étirage : 1 ,39  Flow-to-stretch ratio: 1.39
Hauteur du filage : 20 cm.  Spinning height: 20 cm.
Un module membranaire est constitué par le regroupement de 7 fibres creuses en faisceau (appelées par la suite « membrane élastique »)  A membrane module consists of the grouping of 7 hollow fibers in a bundle (hereinafter called “elastic membrane”)
Le module de Young de cette membrane est de 7 MPa. La membrane présente une charge à la rupture de 0,56 N et une contrainte à la rupture de 1 ,46 MPa.  The Young's modulus of this membrane is 7 MPa. The membrane has a breaking load of 0.56 N and a breaking stress of 1.46 MPa.
Une membrane de référence est également produite (appelée par la suite « membrane de référence »). Des fibres creuses sont préparées à partir d’un homopolymère de polyfluorure de vinylidène, par la formation d’un collodion comprenant 15 % en poids d’homopolymère de polyfluorure de vinylidène, 3 % en poids de chlorure de lithium et 82 % de NMP.  A reference membrane is also produced (hereinafter referred to as a "reference membrane"). Hollow fibers are prepared from a polyvinylidene fluoride homopolymer, by the formation of a collodion comprising 15% by weight of polyvinylidene fluoride homopolymer, 3% by weight of lithium chloride and 82% of NMP.
Les conditions opératoires utilisées pour la fabrication des fibres de référence sont les suivantes :  The operating conditions used for the manufacture of the reference fibers are as follows:
Composition du collodion :  Composition of the collodion:
15 % homopolymère de polyfluorure de vinylidène (Kynar® PVDF HSV900) 15% polyvinylidene fluoride homopolymer (Kynar® PVDF HSV900)
3 % Chlorure de lithium (LiCI) 3% Lithium chloride (LiCI)
82 % N-Méthyl-2-pyrrolidone (NMP) 82% N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP)
Composition du liquide interne :  Composition of the internal liquid:
85 % eau 85% water
15 % N-Méthyl-2-pyrrolidone 15% N-Methyl-2-pyrrolidone
Composition du bain de coagulation : eau  Composition of the coagulation bath: water
Température :  Temperature :
Collodion : T=50°C Liquide interne : T=49°C Collodion: T = 50 ° C Internal liquid: T = 49 ° C
Bain de coagulation : T=49°C Coagulation bath: T = 49 ° C
Débit :  Debit :
Collodion : Q=8,5 mL.min·1 Collodion: Q = 8.5 mL.min · 1
Liquide interne : Q=2,1 mL.min·1 Internal liquid: Q = 2.1 mL.min · 1
Vitesse d’étirage : 8 m.min·1 Drawing speed: 8 m.min · 1
Ratio débit-étirage : 1 ,14  Flow-to-stretch ratio: 1.14
Hauteur du filage : 18 cm.  Spinning height: 18 cm.
Le module de Young de cette membrane est de 55 MPa. Elle présente une charge à la rupture de 2 N et une contrainte à la rupture de 8 MPa.  The Young's modulus of this membrane is 55 MPa. It has a breaking load of 2 N and a breaking stress of 8 MPa.
Les propriétés de la membrane élastique et de la membrane de référence sont résumées dans le tableau ci-dessous.  The properties of the elastic membrane and the reference membrane are summarized in the table below.
Figure imgf000018_0001
Etude du rétrolavaqe
Figure imgf000018_0001
Backlash study
La membrane élastique et la membrane de référence sont utilisées pour effectuer une filtration d’une suspension de bentonite dans de l’eau de manière à ce qu’un dépôt identique soit formé sur les différentes fibres des deux membranes. La filtration est réalisée de l’extérieur de la fibre vers l’intérieur, le colmatant se déposant sur la surface extérieure des fibres. Les deux membranes sont ensuite soumises simultanément à un rétrolavage : de l’eau est passée de l’intérieur des fibres vers l’extérieur, à une pression de 0,9 bar, et l’élimination du colmatant des fibres au cours du temps est observée par caméra vidéo. The elastic membrane and the reference membrane are used to filter a suspension of bentonite in water so that an identical deposit is formed on the different fibers of the two membranes. Filtration is carried out from the outside of the fiber towards the inside, the clogging settling on the outside surface of the fibers. The two membranes are then simultaneously subjected to backwashing: water is passed from the inside of the fibers to the outside, at a pressure of 0.9 bar, and the elimination of the clogging of the fibers over time is observed by video camera.
Des clichés issus de la vidéo prise par la caméra, à différents temps de rétrolavage sont présentés en figures 1A à 1F. La membrane élastique est à gauche sur les clichés, la membrane de référence est à droite. Le colmatant se décolle de la fibre creuse sous forme de filaments.  Snapshots from the video taken by the camera, at different backwashing times are shown in Figures 1A to 1F. The elastic membrane is on the left on the pictures, the reference membrane is on the right. The clogging separates from the hollow fiber in the form of filaments.
On observe qu’à t = 0 s (figure 1 A), seuls les deux faisceaux de fibres sont visibles, aucun décolmatage n’est observé.  It is observed that at t = 0 s (FIG. 1 A), only the two fiber bundles are visible, no unclogging is observed.
A t = 3 s (figure 1 B), quelques filaments de colmatant commencent à se décoller des fibres de la membrane élastique. Aucun filament de colmatant ne se détache de la membrane de référence.  At t = 3 s (FIG. 1 B), some filaments of clogging begin to peel away from the fibers of the elastic membrane. No filament of clogging detaches from the reference membrane.
Entre t = 6 s et t = 12 s (figures 1C, 1D et 1 E), des filaments de colmatant continuent de se décoller des fibres de la membrane élastique, alors qu’aucun décolmatage n’est observé sur la membrane de référence.  Between t = 6 s and t = 12 s (Figures 1C, 1D and 1 E), clogging filaments continue to peel away from the fibers of the elastic membrane, while no unclogging is observed on the reference membrane.
A t = 15 s (figure 1 F), quelques rares filaments se détachent encore de la membrane élastique tandis que sur la membrane de référence le dépôt reste adhérent.  At t = 15 s (FIG. 1F), some rare filaments still detach from the elastic membrane while on the reference membrane the deposit remains adherent.
On constate donc que les fibres creuses selon l’invention se décolmatent plus vite, et de manière plus efficace, que les fibres rigides d’homopolymère de polyfluorure de vinylidène.  It is therefore found that the hollow fibers according to the invention unclog faster, and more efficiently, than the rigid fibers of polyvinylidene fluoride homopolymer.
De plus, la perméabilité à l’eau de la membrane élastique en rétrolavage, c’est-à-dire de l’intérieur de la fibre vers l’extérieur, ainsi que le diamètre extérieur de la fibre, sont mesurés en fonction des pressions de rétrolavage appliquées. In addition, the water permeability of the elastic backwashing membrane, that is to say from the inside of the fiber to the outside, as well as the outside diameter of the fiber, are measured as a function of the pressures. backwashing applied.
Les résultats sont présentés dans les tableaux ci-dessous.  The results are presented in the tables below.
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000020_0001
Figure imgf000019_0001
Figure imgf000020_0001
Le rayon relatif des pores est donné par rapport au rayon des pores à la pression de rétrolavage de 0,3 bar et est estimé par la mesure de perméabilité, en considérant que celle-ci est proportionnelle au rayon à la puissance 4.  The relative pore radius is given with respect to the pore radius at the backwashing pressure of 0.3 bar and is estimated by the permeability measurement, considering that this is proportional to the radius at the power 4.
Figure imgf000020_0002
Figure imgf000020_0002
On constate que, globalement, le diamètre extérieur des fibres de la membrane élastique augmente avec la pression de rétrolavage mais que le diamètre des pores reste quasiment constant. It can be seen that, overall, the outside diameter of the fibers of the elastic membrane increases with the backwashing pressure, but that the diameter of the pores remains almost constant.

Claims

REVENDICATIONS
1. Fibre creuse poreuse comprenant un copolymère comprenant des motifs issus du fluorure de vinylidène et des motifs issus d’au moins un deuxième comonomère, ayant un module de Young valant de 2 à 30 MPa et dans laquelle le rapport de son diamètre extérieur moyen par rapport à son diamètre intérieur moyen vaut de 1 ,2 à 2. 1. Porous hollow fiber comprising a copolymer comprising units from vinylidene fluoride and units from at least one second comonomer, having a Young's modulus of 2 to 30 MPa and in which the ratio of its mean outside diameter by compared to its average internal diameter is worth 1, 2 to 2.
2. Fibre creuse selon la revendication 1 , consistant essentiellement, ou consistant, en un copolymère comprenant des motifs issus du fluorure de vinylidène et des motifs issus d’au moins un deuxième comonomère. 2. Hollow fiber according to claim 1, consisting essentially or consisting of a copolymer comprising units from vinylidene fluoride and units from at least one second comonomer.
3. Fibre creuse selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle le deuxième comonomère est choisi parmi le groupe constitué de l’hexafluoropropylène, du trifluoroéthylène, du chlorotrifluoroéthylène, du 1 -chloro-1-fluoroéthylène, du tétrafluoroéthylène et des combinaisons de ceux-ci, le deuxième comonomère étant de préférence l’hexafluoropropylène. 3. Hollow fiber according to claim 1 or 2, in which the second comonomer is chosen from the group consisting of hexafluoropropylene, trifluoroethylene, chlorotrifluoroethylene, 1-chloro-1-fluoroethylene, tetrafluoroethylene and combinations thereof. ci, the second comonomer preferably being hexafluoropropylene.
4. Fibre creuse selon l’une des revendications 1 à 3, dans laquelle les motifs issus du fluorure de vinylidène sont présents dans le copolymère en une quantité massique d’au moins 50 % en poids, de préférence d’au moins 75% en poids, plus préférentiellement d’au moins 85% en poids, et jusqu’à 99% en poids. 4. Hollow fiber according to one of claims 1 to 3, wherein the units derived from vinylidene fluoride are present in the copolymer in a mass amount of at least 50% by weight, preferably at least 75% by weight. weight, more preferably at least 85% by weight, and up to 99% by weight.
5. Fibre creuse selon l’une des revendications 1 à 4, ayant un module de Young de 3 à 13 MPa et dans laquelle le rapport de son diamètre extérieur moyen par rapport à son diamètre intérieur moyen vaut de 1 ,4 à 1 ,8. 5. Hollow fiber according to one of claims 1 to 4, having a Young's modulus of 3 to 13 MPa and in which the ratio of its mean outside diameter to its mean inside diameter is from 1.4 to 1.8 .
6. Fibre creuse selon l’une des revendications 1 à 5, comportant des pores ayant un diamètre moyen de 1 nm à 2 miti, de préférence, de 1 nm à 100 nm. 6. Hollow fiber according to one of claims 1 to 5, comprising pores having an average diameter of 1 nm to 2 µm, preferably from 1 nm to 100 nm.
7. Fibre creuse selon l’une des revendications 1 à 6, ayant un diamètre extérieur moyen de 500 à 2000 miti, de préférence de 800 pm à 1400 pm. 7. Hollow fiber according to one of claims 1 to 6, having an average outside diameter of 500 to 2000 microns, preferably from 800 pm to 1400 pm.
8. Module de filtration comprenant au moins une fibre creuse selon l’une des revendications 1 à 7. 8. Filtration module comprising at least one hollow fiber according to one of claims 1 to 7.
9. Procédé de fabrication d’une fibre creuse selon l’une des revendications 1 à 7 comprenant : 9. Method for manufacturing a hollow fiber according to one of claims 1 to 7 comprising:
- la dissolution d’un copolymère comprenant des motifs issus du fluorure de vinylidène et des motifs issus d’au moins un deuxième comonomère dans un solvant pour former un collodion ;  - the dissolution of a copolymer comprising units from vinylidene fluoride and units from at least one second comonomer in a solvent to form a collodion;
- la mise en forme de fibre creuse du collodion ;  - the shaping of hollow collodion fiber;
- la coagulation du collodion mis en forme.  - the coagulation of the shaped collodion.
10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la coagulation du collodion mis en forme est effectuée par la mise en contact du collodion mis en forme avec une solution de coagulation contenant un non-solvant du copolymère. 10. The method of claim 9, wherein the coagulation of the shaped collodion is carried out by bringing the shaped collodion into contact with a coagulation solution containing a non-solvent for the copolymer.
11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, dans lequel la coagulation du collodion mis en forme est effectuée par un changement de température du collodion mis en forme, de préférence une diminution de température. 11. The method of claim 9 or 10, wherein the coagulation of the shaped collodion is effected by a change in temperature of the shaped collodion, preferably a decrease in temperature.
12. Utilisation d’une fibre creuse selon l’une des revendications 1 à 7 ou d’un module de filtration selon la revendication 8, pour le traitement des effluents. 12. Use of a hollow fiber according to one of claims 1 to 7 or a filtration module according to claim 8, for the treatment of effluents.
13. Procédé de décolmatage d’une fibre creuse selon l’une des revendications 1 à 7 comprenant : 13. Method for unclogging a hollow fiber according to one of claims 1 to 7 comprising:
- la soumission de la fibre creuse à une sollicitation mécanique de manière à entraîner une déformation de ladite fibre creuse ;  - subjecting the hollow fiber to mechanical stress so as to cause deformation of said hollow fiber;
- optionnellement un rétrolavage de la fibre creuse. - optionally backwashing the hollow fiber.
14. Procédé de décolmatage selon la revendication 13, dans lequel la sollicitation mécanique est la pression exercée par le liquide de rétrolavage et/ou un étirement de la fibre creuse. 14. The unclogging method according to claim 13, wherein the mechanical stress is the pressure exerted by the backwashing liquid and / or a stretching of the hollow fiber.
15. Procédé de filtration d’un effluent, comprenant : 15. Process for the filtration of an effluent, comprising:
- la mise en contact de l’effluent avec une fibre creuse selon l’une des revendications 1 à 7 ;  - bringing the effluent into contact with a hollow fiber according to one of claims 1 to 7;
- le décolmatage de la fibre creuse selon le procédé de décolmatage de la revendication 13 ou 14.  - the unclogging of the hollow fiber according to the unclogging method of claim 13 or 14.
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Title
LEI SHI ET AL: "Fabrication of poly(vinylidene fluoride-co-hexafluropropylene) (PVDF-HFP) asymmetric microporous hollow fiber membranes", JOURNAL OF MEMBRANE SCIENCE, vol. 305, no. 1-2, 12 August 2017 (2017-08-12), NL, pages 215 - 225, XP055571187, ISSN: 0376-7388, DOI: 10.1016/j.memsci.2007.08.012 *
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