La membrane en PVDF (membrane en fluorure de polyvinylidène) est une membrane synthétique poreuse fabriquée à partir d'un fluoropolymère thermoplastique non réactif et de haute pureté. Elle est fabriquée par un procédé d'inversion de phase, dans lequel une solution polymère est coulée puis le solvant retiré, laissant une structure poreuse dont la taille des pores est conçue pour retenir sélectivement certaines particules ou molécules tout en laissant passer les autres.
Propriétés et fabrication
Les membranes en PVDF sont appréciées pour une combinaison de propriétés physiques et chimiques : une forte résistance aux acides, aux bases et aux solvants organiques, une bonne stabilité thermique et une résistance mécanique notable, ce qui leur permet de supporter des environnements de filtration agressifs ou corrosifs. Selon le traitement appliqué lors de la fabrication, les membranes en PVDF peuvent être produites sous forme hydrophile ou hydrophobe, ce qui étend leur usage à la fois à la filtration liquide et gazeuse. Elles sont également reconnues pour une faible liaison aux protéines et un faible taux d'extractibles, des propriétés qui les rendent particulièrement adaptées aux applications biologiques et pharmaceutiques où la perte d'échantillon ou la contamination doivent être minimisées. Au-delà des membranes coulées classiques, le PVDF peut aussi être transformé en structures nanofibreuses par des techniques telles que l'électrofilage suivi d'une lamination, produisant des membranes multicouches évaluées selon des critères comme la taille des pores, la perméabilité à l'air et la pression d'éclatement.
Applications
Les membranes en PVDF sont utilisées dans un large éventail d'industries, notamment la pharmacie, la biotechnologie, l'agroalimentaire, le traitement chimique, l'électronique et le traitement de l'eau. En laboratoire et en pharmacie, le PVDF hydrophile est couramment utilisé pour filtrer des solutions aqueuses et des échantillons contenant des protéines ou des cellules, tandis que le PVDF hydrophobe est utilisé pour filtrer des solvants non polaires et des gaz, y compris pour le transfert stérile de gaz. Dans le traitement de l'eau et des eaux usées, les membranes en PVDF sont largement employées en ultrafiltration et microfiltration pour séparer particules, bactéries et macromolécules de l'eau, bien que leur nature intrinsèquement hydrophobe puisse favoriser l'encrassement (fouling) au fil du temps, ce qui a motivé des recherches sur la modification de surface et les approches nanocomposites afin d'améliorer leurs performances. Les membranes en PVDF sont également utilisées dans l'analyse des protéines liée à l'électrophorèse (comme le blotting), où un prétraitement au méthanol sert à activer la liaison aux protéines chargées négativement.