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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Membran in Form eines Hohlfadens aus synthetischen Polymeren, vorzugsweise einer Filtermembran, Mikrofiltrationsmembrane, Membran als Membranträger, Membran als Trägersubstrat oder Oxygenatormembran, die eine poröse Struktur aufweist und 10 bis 90 Vol.-% miteinander in Verbindung stehende Poren enthält.
Membranen in Form von Flachfolien, Schlauchfolien oder Hohlfäden sind seit langem bereits bekannt. Dem Fachmann stehen eine Reihe von Verfahren zur Verfügung, um aus den unterschiedlichsten Polymeren solche Membranen herzustellen. Hohlfäden können bei der Herstellung von textilen Produkten verwendet werden ; sie finden aber auch Einsatz bei der Filtration, Ultrafiltration, Mikrofiltration, Dialyse, umgekehrter Osmose usw.
Werden Membranen in Form von Flachfolien, Schlauchfolien oder Hohlfäden in Trennvorrichtungen eingesetzt, so kommt es entscheidend auf die Durchlässigkeit und die Selektivität der Membranen an, denn die Membranen sollen einerseits bestimmte Stoffe zurückhalten, anderseits andere Stoffe, z. B. das Lösungsmittel einer Lösung möglichst schnell durchlassen.
Folien mit mikroporöser bzw. poröser Struktur sind bereits seit langem bekannt. So werden unter anderem in der DE-OS 2737745 Verfahren zur Herstellung von Folien beschrieben, die eine poröse bzw. mikroporöse Struktur aufweisen. Die dort beschriebenen Strukturen sind ohne Zweifel wertvolle Produkte, die Einsatz auf einer ganzen Reihe von Gebieten finden.
Bei der Nacharbeitung der dort beschriebenen Lehren hat sich jedoch herausgestellt, dass die dort beschriebenen Folien im allgemeinen eine geschlossene Oberfläche aufweisen. Insbesondere ist es nicht möglich, Folien zu erhalten, die auf beiden Seiten Poren aufweisen, die direkt an der Oberfläche sich als Öffnungen bemerkbar machen. Es besteht deshalb noch ein Bedürfnis nach verbesserten Herstellungsweisen, insbesondere nach solchen Verfahren, die zu porösen Folien führen, die sich durch eine gute Durchlässigkeit bei gleichzeitig hoher Selektivität auszeichnen und die darüber hinaus offene Poren auf beiden Oberflächen besitzen und gleichzeitig sich durch eine glatte ebene Oberflächenstruktur hervorheben.
Ein Verfahren zur Herstellung von durchlässigkeitsselektiven Hohlfasern wird beispielsweise in der DE-AS 1494579 beschrieben, bei dem ein inniges Gemisch eines thermoplastischen Polymeren mit einem Weichmacher schmelzversponnen wird und anschliessend aus den erhaltenen Hohlfasern der Weichmacher extrahiert wird. Dabei ist es unter anderem erforderlich, dass der Weichmacher aus der gesponnenen Hohlfaser leicht und im wesentlichen vollständig entfernbar ist. Häufig ist dazu jedoch eine verhältnismässig lange Behandlung des Fadens beim Extrahieren erforderlich ; auch ist es nicht immer möglich, den Weichmacher vollständig zu entfernen. Darüber hinaus weisen die nach diesem Verfahren hergestellten Hohlfasern eine verhältnismässig niedrige Durchlässigkeit auf.
Schliesslich ist es nicht möglich, die Anteile an Weichmacher und Polymeren innerhalb weiter Bereiche zu variieren ; bei hohem Anteil an Weichmacher findet keine Fadenbildung mehr statt, bei zu niedrigem Weichmachergehalt wird eine zu geringe Durchlässigkeit erzielt. Ferner besteht die Gefahr, dass sich beim Mischen der Weichmacher nicht genügend im thermoplastischen Polymeren verteilt, so dass sich Agglomerationen bilden, die beim Auswaschen zu Löchern oder übergrossen Poren führen, welche die Verwendbarkeit der Hohlfasern für viele Zwecke ausschliessen.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung von Hohlfäden wird in der DE-AS 2346011 beschrieben, bei dem eine Lösung eines Copolymerisats aus Acrylnitril in eine wässerige Lösung von Mineralsalzen gesponnen wird. Dabei ist es erforderlich, dass zur Koagulation im Inneren auch Koagu- lierflüssigkeit ins Innere eingespritzt wird. Das dort beschriebene Verfahren ist verhältnismässig kompliziert ; darüber hinaus ist es schwierig, Hohlfäden mit konstanten Eigenschaften zu erhalten.
In der US-PS Nr. 3, 674, 628 wird ein Verfahren beschrieben, bei dem zunächst eine Lösung eines faserbildenden Polymeren versponnen wird, sodann die äussere und gegebenenfalls auch die innere Zone einer Gelbildung unterzogen wird und sodann oder gleichzeitig beide Zonen koaguliert werden. Dabei entsteht eine Hohlfaser, die innen und aussen eine hautförmige Struktur aufweist.
Auch das Verfahren gemäss dieser US-PS ist verhältnismässig kompliziert, und die Durchlässigkeit der erhaltenen Hohlfäden lässt zu wünschen übrig.
Obwohl bereits zahlreiche Membranen in Form von Flachfolien, Schlauchfolien oder Hohlfäden bekannt sind, besteht immer noch das Bedürfnis nach verbesserten Membranen, insbesondere nach solchen, die sich einfach herstellen lassen und man mit einer einfachen Spinnmasse ohne kompli-
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zierte Spinnbäder arbeiten kann. Es besteht ferner ein Bedürfnis nach verbesserten Membranen, die porös sind und die sich unter anderem durch eine gute Durchlässigkeit bei gleichzeitig hoher
Selektivität auszeichnen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, poröse Membranen zur Verfügung zu stellen, die sich gegen- über den bekannten Membranen durch eine günstige offene Oberfläche auszeichnen, bei denen so- wohl die äussere als auch die innere Wand eine mit offenen Poren versehene, aber trotzdem glatte
Struktur besitzt. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, Membranen zur Verfügung zu stellen, die sich sowohl auf dem textilen, technischen als auch medizinischen Sektor z. B. bei Trennprozessen einsetzen lassen und sich insbesondere als Filter, Mikrofilter, Membranträger und als Träger- substrat für bestimmte Substanzen eignen.
Diese Aufgabe wird durch Membranen in Form von Flachfolien, Schlauchfolien oder Hohlfäden aus synthetischen Polymeren gelöst, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie 10 bis 90 Vol.-% miteinander in Verbindung stehender Poren und eine glatte, offene Poren aufweisende Oberfläche besitzen, wobei der Anteil der offenen Poren in der Fläche von 10 bis zu 90% beträgt. Die scheinbare Dichte der Hohlfäden liegt etwa zwischen 10 und 90% der wahren Dichte des verwendeten Polymeren ; der Permeabilitätskoeffizient der Hohlfäden beträgt mindestens 10'10""cm2.
Die Membranen können als Filter, insbesondere als Filter für die Mikrofiltration verwendet werden.
Die Membranen können auch als Membranträger dienen, d. h., dass auf die Membran eine Schicht aufgebracht wird, die auch als Membran, gegebenenfalls mit andern Permeabilitäten u. a.
Selektivitäten wirkt.
Die Membranen können auch als Trägersubstrat verwendet werden, d. h. die Membranen können mit bestimmten Substanzen, die zu einem späteren Zeitpunkt abgegeben werden sollen, getränkt sein. Sie können auch als Oxygenatoren verwendet werden.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem Polymeren auf einfache Weise in eine extrudierbare Spinnmasse umgeformt werden können und das gleichzeitig das Extrudieren und das Verfestigen des extrudierten Materials erlaubt, ohne dass mit komplizierten Spinntechniken bzw. Spinnbädern gearbeitet werden muss. Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das lediglich durch Variieren der Verfahrensparameter es ermöglicht, Membranen mit einstellbarer Porosität, Durchlässigkeit bzw. Permeabilität zu gewinnen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass ein homogenes einphasiges Gemisch aus zwei Komponenten, wobei die eine Komponente ein schmelzbares Polymeres und die andere Komponente eine gegenüber dem Polymeren inerte Flüssigkeit ist und beide Komponenten ein binäres System bilden, das im flüssigen Aggregatzustand einen Bereich völliger Mischbarkeit und einen Bereich mit Mischungslücke aufweist, wobei die Polymerkomponente gegebenenfalls auch ein sich wie eine einheitliche Komponente verhaltendes Polymergemisch ist, bei einer Temperatur oberhalb der Entmischungstemperatur in ein Bad extrudiert wird, das die inerte Flüssigkeit des extrudierten Komponentengemisches enthält und eine Temperatur unter der Entmischungstemperatur aufweist und die gebildete Membran in Form eines Hohlfadens verfestigt, und die inerte Flüssigkeit nach der Verfestigung entfernt wird.
Die gebildete Membranstruktur kann nach der Verfestigung mit einem Lösungsmittel ausgewaschen werden, wobei insbesondere Aceton geeignet ist.
Es ist vorteilhaft, wenn man zwischen der Austrittsfläche des Extrusionswerkzeuges und der Oberfläche des Bades einen Luftspalt einhält. Dieser Luftspalt kann geheizt werden.
Es ist auch möglich, das homogene Gemisch unmittelbar in das Bad zu extrudieren.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird ein temperaturgestuftes Bad verwendet. Dabei kann das Bad aus einem oder mehreren Teilen bestehen, die einen Temperaturgradienten aufweisen, derart, dass die Temperatur vom Anfang des Spinnbades bis zum Austrittsende kontinuierlich abnimmt.
Es ist auch möglich, zwei oder mehrere getrennte Bäder zu verwenden, die jeweils eine unterschiedliche Temperatur aufweisen.
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Es hat sich als günstig erwiesen, wenn das Bad eine Temperatur besitzt, die mindestens 1000C tiefer ist als die Entmischungstemperatur der verwendeten binären Zusammensetzung. Insbesondere bei Schlauchfolien und Hohlfäden kann das homogene Gemisch auch zunächst in ein dem Bad vorgeschaltetes, mit der Badflüssigkeit gefülltes Spinnrohr extrudiert werden.
Gemäss der Erfindung können homogene Gemische aus 10 bis 90 Gew.-% Polymeren und 90 bis 10 Gew.-% inerter Flüssigkeit extrudiert werden.
Vorzugsweise wird als Polymeres Polypropylen und als inerte Flüssigkeit N, N-Bis- (2-hydroxy- äthyl)-hexadecylamin verwendet.
Zweckmässig werden die beiden Komponenten, nämlich das aufgschmolzene Polymere und die inerte Flüssigkeit vorzugsweise vor dem Extrudieren kontinuierlich gemischt, wobei es günstig ist, wenn das Mischen erst unmittelbar vor dem Extrudieren stattfindet. Das Gemisch kann vor dem Extrudieren noch homogenisiert werden. Zum Mischen eignet sich insbesondere ein Stiftmischer.
Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens und für die Herstellung der Membranen gemäss der Erfindung können an sich übliche, insbesondere faserbildende makromolekulare Substanzen, vor allem synthetische Polymeren verwendet werden, die z. B. durch Polymerisation, Polyaddition oder Polykondensation erhalten werden. Voraussetzung ist, dass das Polymere schmelzbar ist, d. h. in den flüssigen Aggregatzustand ohne Zersetzung übergehen kann und mit einer ihm gegen- über inerten Flüssigkeit ein binäres System bildet, das im flüssigen Aggregatzustand einen Bereich völliger Mischbarkeit aufweist und ebenfalls noch im flüssigen Aggregatzustand einen Bereich mit Mischungslücke besitzt.
Derartige Systeme weisen für den flüssigen Zustand ein Phasendiagramm auf, der Art, wie es beispielsweise im Textbook of Physical Chemistry von S. Glasstone, Macmillian and Co., Ltd., St. Martin's Street, London, 1953 auf Seite 724 für das System Anilin Hexan wiedergegeben ist.
In diesem Diagramm ist für die beiden Komponenten oberhalb der gekrümmten Kurve völlige Mischbarkeit gegeben. Unterhalb der Kurve liegen zwei flüssige Phasen miteinander im Gleichgewicht.
Es ist für die Ausführbarkeit der Erfindung nicht unbedingt erforderlich, dass im 2-Phasenbereich die beiden Komponenten noch jeweils eine beachtliche Löslichkeit gegenüber der andern Komponente aufweisen, wie das in dem oben erwähnten Diagramm der Fall ist. Vielfach genügt es, wenn im flüssigen 2-Phasengebiet eine Randlöslichkeit vorhanden ist. Wesentlich ist jedoch, dass die beiden Komponenten im flüssigen Zustand noch zwei flüssige Phasen nebeneinander bilden. Insoweit unterscheiden sich die Systeme, die erfindungsgemäss verwendet werden können, von solchen Systemen, bei denen das gelöste Polymere bei einer Erniedrigung der Temperatur direkt als fester Stoff ausfällt, ohne zunächst während der Abkühlung den flüssigen Aggregatzustand zu durchlaufen.
Im Rahmen der Erfindung können übliche schmelzbare Polymeren eingesetzt werden, wie die durch Polymerisation erhaltenen Polymeren, Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, Polyacrylate, Polycaprolactam sowie entsprechende Copolymeren u. a. m. ; Polykondensationspolymeren, wie Polyäthylenterephthalat, Polybutylenterephthalat, Polyamid-6. 6, Polyphenylenoxyd und Polyadditionspolymeren, wie Polyurethane und Polyharnstoffe.
Als inerte Flüssigkeit eignen sich grundsätzlich im Rahmen der Erfindung alle diejenigen Flüssigkeiten, die mit dem Polymeren im flüssigen Zustand ein binäres System der oben erwähnten Art bilden. Inert gegenüber dem Polymeren bedeutet, dass die Flüssigkeit nicht bereits innerhalb eines kurzen Zeitraumes einen beachtlichen Abbau des Polymeren bewirkt bzw. mit dem Polymeren selbst reagiert.
Wenn auch das weiter oben erwähnte Zustandsdiagramm des Systems Anilin/Hexan die Verhältnisse für ein binäres Gemisch wiedergibt, das an und für sich nur aus zwei im wesentlichen reinen, einheitlichen Substanzen besteht, so soll im Rahmen der Erfindung der Begriff binäres System nicht streng auf Gemische aus lediglich zwei reinen einheitlichen Substanzen angewendet werden. Der Durchschnittsfachmann weiss, dass eine Polymersubstanz aus einer Vielzahl von Molekülen unterschiedlichen Molekulargewichts zusammengesetzt ist, deshalb sind derartige Polymeren mit einer entsprechenden Molekulargewichtsverteilung im Rahmen der Erfindung als eine Komponente anzusehen, das gleiche gilt auch für Mischpolymeren.
Unter bestimmten Umständen können sich sogar Polymergemische wie eine einheitliche Komponente verhalten, ein einphasiges Gemisch mit einem inerten Lösungsmittel bilden und sich unterhalb der kritischen Temperatur in zwei flüssige Phasen trennen. Vorzugsweise wird jedoch nur ein Polymeres verwendet.
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lauf im Niveaugefäss in das Hauptreservoir zurückgeführt werden. Hauptreservoir und Niveaugefäss können thermostatisiert werden.
Die Membran kann, nachdem sie aus dem Spinnbad gelangt ist, mit einem entsprechenden Extraktionsmittel ausgewaschen werden. Zum Extrahieren sind eine Reihe von Lösungsmitteln, wie beispielsweise Aceton, Cyclohexan, Äthanol u. ähnl. sowie Gemische derartiger Flüssigkeiten geeignet.
In einigen Fällen ist es nicht erforderlich, die Membran auszuwaschen, insbesondere dann, wenn die verwendete inerte Flüssigkeit selbst dem Faden für das spätere Einsatzgebiet bestimmte zusätzliche Eigenschaften verleiht oder selbst eine Funktion ausüben soll. So können z. B. Flüssigkeiten verwendet werden, die einen antistatischen Effekt ausüben oder als Schmiermittel wirken.
Es hat sich als zweckmässig erwiesen, dass für eine Reihe von Anwendungsfällen zwischen der Austrittsfläche des Extrusionswerkzeuges, d. h. der Austrittsfläche beispielsweise einer entsprechenden Düse und der Oberfläche des Bades ein Luftspalt eingehalten wird. Durch Variieren des Luftspaltes ist es möglich, die Struktur der erhaltenen Membran, insbesondere seine Oberfläche zu beeinflussen.
Es wurde gefunden, dass durch Verlängerung des Luftspaltes die Zahl der offenen Poren in der Oberfläche reduziert, durch Verkürzung desselben erhöht werden kann ; auch nimmt der Durchmesser der Poren mit wachsendem Luftspalt ab.
Der Luftspalt kann beheizt werden, bzw. auf eine Temperatur oberhalb der Entmischungstemperatur des extrudierten Gemisches.
Im allgemeinen ist der Luftspalt mindestens etwa 1 mm breit und kann ja nach den Arbeitsbedingungen eine Länge bis etwa 10 cm annehmen. Wichtig ist, dass im Luftspalt vor Eintritt in das Bad noch keine, oder wenigstens keine merkliche Entmischung in zwei flüssige Phasen auftritt, dies kann wie gesagt durch die Kürze der Wegstrecke oder durch Heizen gesteuert werden, es ist aber auch möglich, durch Erhöhen der Austrittsgeschwindigkeit an der Düse einer vorzeitigen Entmischung entgegenzuwirken.
In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens wird jedoch das homogene Gemisch unmittelbar in das Bad extrudiert, wobei auf der Oberfläche offene Poren mit maximalem Durchmesser entstehen.
Die erhaltenen Membranen lassen sich gut als Filter verwenden. Sie können vor allem bei der Mikrofiltration und Ultrafiltration verwendet werden. Besonders geeignet sind die Membranen für den medizinischen Bereich, wo sie z. B. wegen ihrer Selektivität zum Abtrennen von Bakterien, bei der Filtration von Blut z. B. zum Abtrennen von Blutblättchen eingesetzt werden können. Sehr geeignet sind sie auch als Oxygenatoren, wo Sauerstoff durch das Innere der Membran fliesst, während das Äussere von Blut umspült wird.
Für eine Reihe von Einsatzzwecken können die Membranen auch als Membranträger für andere Membranschichten verwendet werden. Auf Grund ihrer hervorragenden glatten Oberflächenstruktur mit offenen Poren lassen sie sich nämlich ausserordentlich gut mit einer fest haftenden dünnen Schicht eines als Membran fungierenden Materials überziehen, was häufig durch Beschichten oder Besprühen mit entsprechenden filmbildenden Lösungen geschieht. Wegen ihrer hervorragenden Oberflächeneigenschaften haftet nämlich die dabei entstehende Membranschicht auf den erfindungsgemässen Membranen sehr gut.
Die Beschichtungslösung lässt sich, ohne dass es zu einem Durchdringen oder gar Durchtropfen der Lösung in das Innere des Hohlfadens kommt, sehr gleichmässig als dünne Haut aufbringen, so dass dadurch sehr wirksame Membrankombinationen für die verschiedensten Einsatzgebiete hergestellt werden können.
Auf Grund ihrer besonderen Oberflächenstruktur und der Struktur im Inneren sind die Membranen auch hervorragend geeignet als Substrat für bestimmte Substanzen. Es ist auch möglich, die Wirksubstanz in den inneren durchgehenden Hohlraum einer Hohlfadenmembran einzubringen.
Auf diese Weise können Körper in Form von Flachfolien, Schlauchfolien oder Hohlfäden bzw. deren Abschnitte erhalten werden, die langsam den aufgenommenen Wirkstoff wieder abgeben. Die erfindungsgemässen Membranen können auch zur Adsorption von Stoffen dienen.
Gemäss der Erfindung sind Folien üblicher Dimensionen zugänglich, z. B. einer Dicke von 20 11m bis einigen mm. Die Folien können als Flach- oder Schlauchfolien vorliegen. Die Folien
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können auch als Isoliermaterial, z. B. zur Wärmeisolation und Schalldämmung eingesetzt werden.
Gemäss der Erfindung sind Hohlfäden innerhalb eines grossen Dimensionsbereiches zugänglich.
So können Aussendurchmesser bis zu mehreren Millimetern erreicht werden, die Wandstärken sind ebenfalls weitgehend variierbar und können z. B. zwischen 20 flm und etwa 1 bis 2 mm liegen.
Die Poren in den erfindungsgemässen Membranen können die verschiedensten Formen aufweisen. So können sie rundlich oder länglich sein und stehen miteinander in Verbindung, zum Teil durch kleine verbindende Hohlräume, zum Teil dadurch, dass sie direkt ineinander übergehen.
Selbst bei Membranen, die aus Gemischen mit einem Gehalt von nur etwa 30% Polymeren erhalten worden sind, kann das Polymere noch die Matrix sein, in der die einzelnen Poren verteilt sind und noch mehr oder weniger diskrete, aber miteinander verbundene Hohlräume bilden. Umgekehrt können auch Strukturen entstehen, in denen die Hohlräume ähnlich wie bei Vliesen die Matrix bilden und die Polymersubstanz quasi fibrillenartig angeordnet ist. Die Übergänge dieser beiden Strukturen sind fliessend und kommen zum Teil gemischt vor ; die Strukturformen können auch durch weitere Verfahrensparameter, wie Abzugsgeschwindigkeit, Abkühlungsgeschwindigkeit, Verzug unterhalb der Düse beeinflusst werden.
Die erfindungsgemässen Membranen zeichnen sich vor allem auch durch eine grosse Permeabilität gegenüber Gasen wie Stickstoff oder Luft aus. Die Permeabilität kann durch den sogenannten Permeabilitätskoeffizienten K angegeben werden, wie er in dem Buch Flow of Fluids through Porous Materials von R. E. Collins erschienen bei Reinhold Publishing Corp., New York 1961, Seite 10 näher erörtert wird. K ist definiert als
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wobei Q der Volumenstrom in der Zeiteinheit (z. B. m3/s), Tl die Viskosität des strömenden Mediums (Pa's), A die mittlere Fläche, durch die das Gas austritt, A P die Druckdifferenz (Pa) und h die Wandstärke ist.
Der Permeabilitätskoeffizient der erfindungsgemässen Membranen beträgt mindestens 10. 10-12 cm2, vorzugsweise mindestens 22'10" cm2, es können Werte über 100'10""cm2 er- reicht werden.
Bei Membranen in Form von Flachfolien oder Schlauchfolien erfolgt die Messung des Koeffizienten mit Stickstoff, der unter Druck gegen eine in einem Flansch befestigte Folie gedrückt wird.
Mit Hilfe eines Strömungsmessers wird die durch die Folien austretende Luft gemessen.
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und Bad hergestellt wurden, konnten folgende Werte gefunden werden :
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<tb>
<tb> K <SEP> (10'12 <SEP> cm2) <SEP> Luftspalt
<tb> 52 <SEP> 5
<tb> 27 <SEP> 10
<tb>
Bei Hohlfadenmembranen erfolgte die Messung auf folgende Weise :
31 cm lange Hohlfäden werden mit Hilfe einer aushärtbaren Polyurethanmasse in zwei 5 cm lange PVC-Schläuche eingebettet. Nachdem das Polyurethan ausgehärtet ist, wird ein PVC-Schlauch angeschnitten, und die freiliegenden Öffnungen werden über eine Zuführung mit einer Stickstoff- - Flasche verbunden, das Ende des andern Schlauches wird mit einem Stopfen dicht verschlossen.
Mit Hilfe eines Strömungsmessers wird die durch die Fläche austretende Luft gemessen.
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<tb>
<tb> -% <SEP> N, <SEP> N-Bis- <SEP> (2-hydroxyäthyl) <SEP> -hexadecylaminK <SEP> (10-"cm') <SEP> Luftspalt <SEP> (mm)
<tb> 99 <SEP> 3
<tb> 22 <SEP> 20
<tb>
Die erfindungsgemässen Membranhohlfäden können auch als Isoliermittel zum Einsatz gelangen.
Eine geeignete Vorrichtung zur Herstellung der erfindungsgemässen Membranhohlfäden wird an Hand der Zeichnung näher erläutert. --1-- ist ein thermostatisierbarer Behälter, von dem die inerte Flüssigkeit über eine Doppelkolbenpumpe --3-- und einen weiteren Erhitzer --4-- in den Mischer --8-- dosiert wird. Der Erhitzer --2-- dient zur Vorwärmung. Aus dem Schnitzelbehälter --5-- gelangt über einen Extruder --6-- und eine Zahnradpumpe --7-- Polypropylen in den Mischer --8--, von dem über eine Zahnradpumpe --9-- eine Hohlfadendüse --10-- gespeist wird, die über ein Rotamesser --17-- mit der erforderlichen Menge Stickstoff versorgt wird.
Die austretende Masse gelangt über einen Luftspalt in ein mit einem Spinntrichter --11-- versehenes Spinnrohr --12--, das über ein Niveaugefäss --13-- vom Hauptreservoir --14-- mit inerter Flüssigkeit versorgt wird. Das Spinnrohr weist an seinem unteren Ende eine Krümmung auf, die Fäden werden nach Verlassen des Bades --15-- zur Aufwicklung --16-- geleitet.
Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert :
Beispiel l : In einem Extruder wird bei Heizungstemperaturen von 260 bis 280 C Polypropylen eines Schmelzindex 1, 5 g/10 min aufgeschmolzen und über eine Zahnradpumpe in einem gut wirksamen Stiftmischer eindosiert.
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Mischer eindosiert.
Das Mischungsverhältnis von Polypropylen : Amin beträgt dabei 30 : 70. Die Mischerdrehzahl ist auf 400 Umdr/min eingestellt.
Nach Passage des Mischers werden die beiden homogen gewordenen Substanzen durch eine Zahnradpumpe mit einer Menge von 15 g/min in eine Hohlfadendüse mit einem lichten Durchmesser von 2000 11m und einem freien Ringspalt von 400 11m gepresst. Durch Zugabe von 4 l/h Stickstoff in die Gaskapillare der Düse wird die Bildung des Hohlfadens erreicht.
Der austretende schmelzflüssige Faden taucht nach einer freien Fallstrecke von 3 mm in den mit Amin als Fällbad gefüllten Spinntrichter ein, fliesst mit dem Fällmittel durch das anschliessende Spinnrohr von 8 mm 0 und 400 mm Länge und wird nach Passage eines anschliessenden Spinnbades von 1 ml Länge mit 7 m/min auf einem Spulaggregat aufgewickelt.
Der erhaltene Hohlfaden wird mit Alkohol extrahiert und von Amin befreit.
Der Hohlfaden hat einen Durchmesser von 2200 11m und ein Lumen von 1400 11m.
Beispiel 2 : Polypropylenschnitzel werden in einem Extruder aufgeschmolzen und über eine Zahnradpumpe in einen Stiftmischer dosiert.
Gleichzeitig wird aus einem heizbaren Vorratsbehälter flüssiges N, N-Bis- (2-hydroxyäthyl)- - hexadecylamin einer Temperatur von 400C über eine doppelte Kolbenpumpe in einen elektrisch beheizten Erhitzer gepumpt und von dort mit einer Temperatur von etwa 1500C in den Mischer geleitet. Als Mischer wird ein Stiftmischer verwendet.
Nach Homogenisieren der beiden Komponenten wird die Schmelze über eine Messpumpe durch eine Schlitzdüse gepresst und in ein Bad extrudiert, das aus reinem N, N-Bis- (2-hydroxyäthyl) -hexa- decylamin besteht und das eine Temperatur von 500C aufweist.
Nach Durchlauf der Flachfolie durch das Bad, das eine Länge von 50 cm aufweist, wird die erhaltene Folie mit Äthanol extrahiert und getrocknet. Es wird eine Folie mit hervorragenden Membraneigenschaften und einer besonders guten Oberflächenstruktur erhalten.