CH625966A5 - - Google Patents

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CH625966A5
CH625966A5 CH876577A CH876577A CH625966A5 CH 625966 A5 CH625966 A5 CH 625966A5 CH 876577 A CH876577 A CH 876577A CH 876577 A CH876577 A CH 876577A CH 625966 A5 CH625966 A5 CH 625966A5
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Ludwig Proelss
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Kilcher Chemie Ag
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    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002—Organic membrane manufacture
    • B01D67/0023—Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes
    • B01D67/003—Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes by selective elimination of components, e.g. by leaching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/26—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof by elimination of a solid phase from a macromolecular composition or article, e.g. leaching out

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mikroporösen Membran für Filtrationsanlagen, wobei in einem Kunststoff feinteilige, darin unlösliche Partikeln eingemischt werden. Solche Membrane sind zur Ultrafiltration von wässri-gen Medien, zur Umkehrosmose oder zur Dialyse verwendbar.
Unter Ultrafiltration versteht man in der Regel die Abtrennung von Kolloidteilchen bei mässigem Überdruck, während unter Umkehrosmose die Aufgabe verstanden wird, bedeutend kleinere, nämlich echt gelöste Teilchen unter hohem Druck vom Lösungsmittel zu trennen bzw. aufzukonzentrie-ren.
Die Membran bildet das Kernstück einer Filtrationsanlage. Ihre Eigenschaften bestimmen mit, ob diese genügend lei-
stungs- und konkurrenzfähig ist. Eine gute Membran soll folgende Eigenschaften aufweisen:
1. Sie soll bei mässigem Aufgabedruck eine möglichst hohe Filterleistung erbringen (Definition: cm3 Filtrat/cm2 • bar • Std., Temperatur);
2. sie soll eine möglichst gleichförmige Porenweite haben mit scharfer Abgrenzung nach oben und unten. Zu enge Poren beeinträchtigen die Filterleistung, zu weite führen zum Durchbruch von unerwünschten Partikeln;
3. die Poren sollen möglichst glatt sein (Kapillarstruktur) und scharfkantig zur Filterfläche ausmünden. Solche Membranen weisen geringen Druckverlust auf und sind wenig verstopfungsanfällig.
4. Die Membran soll in einem weiten pH-Bereich beständig sein. Sie soll nicht dem mikrobiellen Abbau unterliegen,
soll inert sein gegen eine möglichst hohe Anzahl von Chemikalien, unempfindlich gegen erhöhte Arbeitstemperatur, erhöhte Drucke und Vibration.
5. Die Membran soll nach Möglichkeit trocken gelagert werden können, ohne dass die Filterleistung nachlässt.
6. Da Wasseraufnahme, Polarität und Benetzungwinkel des Membranpolymers die Trennselektivität und den Durchgangswiderstand beeinflussen, sollten diese frei wählbar für den jeweiligen Verwendungszweck sein;
7. sie soll nach einem Verfahren herstellbar sein, welches auch im Produktionsmassstab gut beherrschbar ist und eine enge Klassifizierung mit geringer Ausschussquote zulässt.
Vorbekannte leistungsfähige Membranen bestehen überwiegend aus einer asymmetrisch aufgebauten, porösen Schicht aus Kunststoff, wie Zelluloseazetat, Polyamid, Polyacrylnitril uws. Man erzeugt sie, indem man kompliziert zusammengesetzte Kunststofflösungen zu einer Schicht ausgiesst, durch Verdunstung oder Fällung eine glatte engporige «aktive» Oberseite erzielt und die unmittelbar darunter befindliche Schicht durch Koagulation mit geeigneten Medien zu einer relativ grobporigen Stützschicht ausbildet. Solche Membranen besitzen zur Zeit einen hohen Entwicklungsstand. Ihre Nachteile: Porenweite, Porenweitenverteilung und Dicke der aktiven Schicht unterliegen einer Vielzahl von Einflussgrössen, von denen nur
Art und Konzentration des Polymers,
Art und Konzentration der Quellmittel,
Art und Konzentration der Lösungsmittel,
Art und Konzentration des Fällmittels,
Reifungsgrad der Lösung,
Schichtdicke, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftgeschwindigkeit und Anlasstemperatur genannt sein sollen.
Ausserdem ist die Anzahl der Polymeren, die sich zur Herstellung asymmetrischer Membranen eignen, begrenzt. Der Hersteller ist daher nicht unbedingt in der Lage, eine Membransubstanz vorzusehen, die sich aufgrund z.B. der gewünschten Chemikalienresistenz, der Benetzungsfähigkeit und der mechanischen Eigenschaften am besten für den vorgesehenen Zweck eignen würde.
Ausserdem sind Filterschichten bekannt, welche durch limitiertes Sintern (Brennen) von Metall-Keramik, Kohlenstoffoder Kunststoffpulvern hergestellt sind. Häufig wird die dem Filtergut zugewendete Seite noch mit einer feinporigen Sinteroder Anschwemmschicht versehen (sogenannte zusammengesetzte Membranen).
Auch diese Membranen entsprechen nicht optimal den vorgenannten Ansprüchen. Die Fliesslinie eines gedachten Flüssigkeitsteilchens durch die Trennschicht ist stark verzweigt, wodurch ein hoher Durchgangswiderstand entsteht.
Aus der DE-OS 2 133 848 ist ein Verfahren zur Herstellung eines porösen Polytetrafluoräthylenbandes bekannt, wo5
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bei Metall- oder Glasfasern einem Kunststoff beigemischt und durch Druck zu einem Barren geformt werden, wodurch die Fasern bevorzugt senkrecht zur Druckrichtung, also radial, ausgerichtet werden. Durch Schälen erhält man eine dünne Folie, worin auch Fasern im wesentlichen senkrecht zur Folienoberfläche ausgerichtet sind, die dann teilweise herausgespült werden. Insbesondere die Abschälphase ist jedoch recht schwierig durchzuführen und für eine industrielle Herstellung der eingangs erwähnten mikroporösen Membrane zu kostspielig-
Es ist demgegenüber Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine mikroporöse Membran herzustellen, die die eingangs erwähnten Bedingungen erfüllt und die beschriebenen Nachteile der vorbekannten Membranen nicht aufweist.
Das Verfahren, das diese Aufgabe löst, ist dadurch gekennzeichnet, dass dieses Material im fliessfähigen Zustand zu einer dünnen Schicht geformt wird und die Partikeln im wesentlichen senkrecht zur Membranoberfläche ausgerichtet werden und dass nach dem Verfestigen der Schicht diese mit den Partikeln weiterbehandelt wird, um damit eine Fliessstruktur zu erhalten.
Die Erfindung wird nun anhand einer beispielsweisen Zeichnung und von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen, rein schematisch,
die Fig. 1 und 2 zwei Verfahrensschritte zur Herstellung einer Umkehr-Sinterschicht,
die Fig. 3 und 4 zwei Verfahrensschritte gemäss der Erfindung anhand von Schnitten einer Membran,
die Fig. 5 und 7 drei Verfahrensschritte gemäss der Erfindung, anhand von Schnitten einer Membran, und
Fig. 8 einen Schnitt einer nach einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens hergestellten Membran.
Dem vorgesehenen Kunststoff werden trocken, per Extruder, Mischwalzwerk, oder nass, durch Einrühren in Kunststofflösungen oder in niedrigmolekulare Kunststoffvorprodukte, feinpulvrige feste Partikeln in hoher Konzentration zugesetzt. Anschliessend wird aus diesem Material eine Schicht geformt und werden die Partikeln ausgerichtet, solange der Kunststoffanteil plastisch bzw. fliessfähig ist. Dann wird die Schicht gehärtet und weiterbehandelt, um darin eine Fliessstruktur zu erhalten.
Die Partikeln sollten folgende Anforderungen erfüllen:
1. Ihre Konzentration muss nahe der von einem Teil Bindemittel zu einem Teil Füllstoff liegen: sie sollen sich im Polymer berühren;
2. sie müssen feinteilig sein, schmale Korngrössenverteilung aufweisen und annähernd runde oder stäbchenförmige Struktur besitzen;
3. sie müssen im Kunststoff oder dem verwendeten Lösungsmittel unlöslich sein;
4. sie sollen durch die nachgenannten Methoden im Bindemittel orientierbar sein;
Falls die Partikeln extrahiert werden, verbleiben an dem ursprünglichen Ort der Partikeln durch Luft oder Wasser gefüllte Hohlräume, welche untereinander durch Kugelkalotten verbunden sind und, bedingt durch das Orientierungsverfahren, kanalförmig die Membran durchziehen. Sie stehen mehr oder weniger senkrecht auf der Oberfläche der Membran.
Unterlässt man bei der Membranherstellung Orientierungsvorgänge, so bleibt nach der Extraktion ein Film zurück mit einer Struktur, die durch hexagonal dichte Kugelpackung vorgeformt ist und unter dem Mikroskop einer offenzelligen Hartschaumfolie ähnelt. Dieser Film kann als Umkehr-Sinter-schicht bezeichnet werden, weil die Struktur der einer Sinterplatte gleicht, mit dem Unterschied, dass anstelle der dort vorliegenden festen Teilchen gleichförmige Hohlräume vorhanden sind, wie aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht.
Die Filterleistung der sogenannten Umkehr-Sinterschicht Iässt jedoch zu wünschen übrig. Weil ihre Struktur mehr einer Mikroschaum- als einer Kapillarschicht gleicht, ist ihre Durchflussleistung - bezogen auf die Porenweite - als durchschnittlich zu bezeichnen. Um die Leistung anzuheben, ist es erforderlich, die Partikeln im Substrat vor der Verfestigung so zu orientieren, dass sie Kapillar- oder Fliessstrukturen senkrecht zur Membranoberfläche bilden und diese zuletzt durch Ätzung freizulegen.
Die Strukturbildung ist auf verschiedenen Wegen möglich, beispielsweise:
a) Ausrichten der Partikeln durch gezielte Streichvorgänge
Presst man eine durch ausgeprägtes strukturviskoses Fliessverhalten gekennzeichnete Bindemittel-Partikelnmasse auf eine mittelporöse Stütz- oder Trägerschicht, so bilden sich durch laminare Fliessvorgänge in den relativ grobporigen Hohlräumen die gewünschten Kapillarstrukturen aus, die später herausgeätzt werden. Das strukturviskose (pseudoplastische) Verhalten der Beschichtungsmasse ist wichtig, damit die beim Einpressen sich bildende Perlkettenstruktur auch beim schlies-senden Trockenvorgang erhalten bleibt.
b) Fliessätzung obiger Schichten
Durch anschliessendes Ätzen mit einem anderen Mittel, das befähigt ist, den Kunststoff zu erodieren, ist es möglich, den Durchmesser der Kapillaren zu erweitern, zu glätten und auf ein gewünschtes Mass zu bringen. Wesentlich dabei ist eine gewisse Strömungsgeschwindigkeit während des Ätzvorganges. Dabei werden bevorzugt die vorstehenden, scharfkantigen dünnwandigen Blasenkanten abgetragen. Es ergibt sich eine bessere Durchflussleistung bei nur unwesentlich vergrössertem Porendurchmesser (Fig. 5 bis 7).
c) Ausrichten der Partikeln durch magnetische Kraftlinien
Unterwirft man eine ferro- oder paramagnetische Partikeln enthaltende Kunststoffmasse derart einem magnetischen Feld, . dass dessen Kraftlinien senkrecht zur Membranoberfläche stehen, orientieren sich die Partikeln unter Einschnürung zu Kapillarstrukturen. Wird das Magnetfeld während des Erhärtungsvorganges aufrechterhalten, bleiben diese Strukturen bestehen.
Mit Eisen- oder Nickeldrahtpartikeln entstehen relativ grobporige, aber besonders glattwandige Strukturen (Fig. 8).
d) Ausrichten der Partikeln durch elektrostatische Feldlinienschicht
Legt man an eine dünne Schicht einer leitfähigen Kunststofflösung Hochspannung an, so lassen sich entgegengesetzt aufgeladene Glasfaserteilchen einschiessen (beflocken) und später nach Erhärtung des Kunststoffes herausätzen. Dieses Verfahren führt zu relativ groben, aber nahezu gleichgrossen und glatten Kapillarschichten. Feinporige, gleichmässige und glattwandige Kapillarschichten werden erhalten, wenn statt Glasfaserflock Hohlfaserflock verwendet wird. In diesem Fall erübrigt sich sogar, die Kapillaren durch Ätzen erst freizulegen. Voraussetzung ist, dass hochmolekulare Polymere als Bindemittel herangezogen werden, welche aufgrund ihrer Grösse nicht in die Hohlfaser einzudringen vermögen.
Die Partikeln können im Prinzip feingemahlene, wasserlösliche Salze sein. Meist sind diese aber zu weich und weisen damit ein zu weites Korngrössen- und somit Porenweitenspek-trum auf. Folglich sind die resultierenden Membranen für die vorgenannten Anwendungen ungenügend.
Vorteilhafter ist es statt dessen, pyrogen gewonnenes Siliziumdioxid, Aluminiumoxid oder Titandioxid zu verwenden. Diese Stoffe sind feindispers mit annähernd kugelförmigen Teilchen, enger Korngrössenverteilung, in definierten Korngrössen erhältlich und durch Flusssäure extrahierbar. Aber auch andere, durch Fällung oder Mahlung hergestellte Partikeln (Füllstoffe) lassen sich verwenden. Von besonderer Bedeutung sind ferromagnetische Füllstoffe wie Eisen-II/III-oxid, Eisenpulver, Nickelpulver, Chrom-II/III-oxid.
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Die hier beschriebenen Verfahren zur Strukturbildung sind zum Teil auch kombinierbar, beispielsweise die Fliessätzung und die Streich-Fliesslinienbildung.
Beispiel 1
Ausrichten der Partikeln durch gezielte Streichvorgänge 22 Gew.-% pyrogen gewonnenes Siliziumdioxid mit einem
Korngrössenmaximum von 50 nm werden in 66 Gew.-% Zyklohexanon mittels hochtourigem Rührwerk dispergiert. Dann werden 12 Gew.-% Polyvinylchlorid-Pulver, K-Wert = 70 zugesetzt und
100 Gew.-% homogenisiert. Die erhaltene Paste wird durch ein Metalldrahtnetz der Maschenweite = 0,06 mm gesiebt und bei 10 Millibar Vakuum entlüftet.
Diese PVC-Paste wird auf eine handelsübliche Polyäthylensinterplatte mit der Porenweite = 0,04 mm aufgebracht und mit einem Metallrakel vollständig abgeschabt. Die an die Oberfläche angrenzenden Hohlräume werden dadurch voll mit der Paste ausgefüllt. Die Trägerplatte wird anschliessend getrocknet und der Rakelvorgang noch dreimal wiederholt. Dadurch werden, wie vorgehend beschrieben, durch laminare Fliessvorgänge die Partikel ausgerichtet und es bilden sich in den Poren Kapillarstrukturen im fliessenden Kunststoff aus. Zur Kontrolle auf Dichtheit wird die Trägerplatte vor dem Ätzen in der Filtriervorrichtung mit Methylenblaulösung geprüft. Um die Eindringtiefe der Paste besser prüfen zu können ist es ratsam, diese zuvor mit wenig Pigmentfarbstoff (z.B. Kupfer-Phtalozyaninblau) anzureiben. Anschliessend werden durch zweistündiges Ätzen mit 40%iger Flusssäure die Kapillaren freigelegt. Die gebrauchsfertige Membran besteht nun aus einer z.B. 2 mm starken Trägerschicht aus porösem Polyäthylen und einer einseitigen, festverankerten Feinfiltrationsschicht von 0,04 bis 0,07 mm Stärke. Die Oberfläche der Feinfiltrationsschicht besteht zu 50 bis 60% aus dichten Polyäthylenpartikeln und zu 40 bis 50% aus der eigentlichen Filtermasse. Ihre Filtrationsleistung gegenüber destilliertem Wasser beträgt bei 20° 6,3 bis 6,7 cm3/cm2 • Std. • bar.
Hochrotes Goldsol (Teilchengrösse = 20 bis 24 nm) wird vollständig abfiltriert. Dieses Sol eignet sich aufgrund seiner intensiven Färbung, seiner definierten Teilchengrösse und der kugelförmigen Partikeln gut zur Kontrolle der fertigen Membran. Zum Vergleich passiert dieses Sol ein handelsübliches sog. Ultrafilter auf Kollodiumbasis und der Porenweite = 100 nm nahezu ungehindert.
Beispiel 2 Fliessätzung
Die nach Beispiel 1 hergestellte Membran wird eine Stunde lang bei 20 ° mit 10%iger wässriger Chromsäure durchgespült. Anschliessend wird mit destilliertem Wasser nachgewaschen und die Filtrationsleistung bestimmt. Diese liegt nun wesentlich höher. Das Verhalten gegenüber rotem Goldsol bleibt im Vergleich zu Beispiel 1 unverändert.
Beispiel 3
Ausrichten der Partikel durch magnetische Kraftlinien
Handelsübliches Nickelpulver wird in Toluol suspendiert und durch Sedimentation wird eine Fraktion von 3 bis 4 /im Teilchengrösse abgetrennt. Diese wird getrocknet und für den anschliessenden Versuch verwendet.
Man löst 12 g Phenoxyharz, Molgewicht = 20 000, in 52 g N,N' Dimethylformamid, dispergiert darin 36 g vom obigen Nickelpulver, trägt davon mit einem Rakel auf eine Pölytetra-fluoräthylenplatte eine Schicht von 0,4 mm auf und setzt diese sofort auf die Stirnseite eines Permanent-Stabmagneten von 40 mm Durchmesser und ca. 1,3 Tesla.
Dort lässt man die Schicht 5 Stunden lang bei 50° trocknen, zieht sie von der Unterlage ab und entfernt die Nickelpartikeln aus der Membran durch 4stündiges Ätzen mit 20%iger Flusssäure, welche etwa 10% konzentriertes Wasserstoffperoxid enthält. Es wird eine 0,08 mm starke milchig-trübweisse Folie erhalten. Diese lässt unter dem Mikroskop in der glasigen Grundmasse senkrecht zur Oberfläche ausmündende Kanäle erkennen. Die Filtrationsleistung dieser Membran beträgt 60 bis 70 cm3/cm2 • Std. • bar. Goldsol passiert diese Membran vollständig.
1 %ige Poly-Vinylazetat-Dispersion mit der Teilchengrösse 0,5 bis 2 Mikrometern wird vollständig zurückgehalten, sog. «blankes» Filtrat
Beispiel 4
Handelsüblicher Nickeldraht von 40 «m Stärke wird zu einem fasrigen Pulver von durchschnittlich 0,3 mm Stapellänge verarbeitet.
Man löst 1 g Phenoxyharz, Molgewicht = 20 000, in 5 g N,N' Dimethylformamid, dispergiert darin 1 g obiger Nickeldrahtpartikeln und zieht von dieser Masse mit der Rakel auf einer Teflonplatte eine 0,4 mm starke Schicht auf.
Unmittelbar darauf setzt man die Schicht auf die Stirnseite des vorerwähnten Stabmagneten (wobei sich die Partikeln hochkant stellen) und lässt bei 50° mehrere Stunden lang trocknen. Man zieht die so erhaltene samtartige Folie von der Unterlage und befreit sie zunächst durch Beizen mit 20%iger Chromsäure von der äusseren massiven Polymerschicht. Anschliessend wird, wie vorbeschrieben, mit Flusssäure und Wasserstoffperoxid der Partikelnanteil entfernt. Die Durchgangsleistung lag bei annähernd 50 000 cm3 Wasser/cm2 • Std. • bar.
Beispiel 5
Elektrostatisches Ausrichten der Partikeln
Handelsübliche Quarzfasern von 5 «m Stärke werden in eine faserige Form von etwa 0,5 mm Stapellänge übergeführt. Auf eine hartverchromte Metallscheibe von 50 mm Durchmesser wird eine 20%ige Lösung von Polyphenylsulfon in N,N'-Dimethylformamid in einer 0,4 mm dicken Schicht aufgebracht. Mit einem dazu geeigneten Gerät werden die Partikeln bei 30 000 Volt Potentialdifferenz in die auf der Hartchromscheibe befindliche Polymerlösung eingebracht.
Anschliessend wird mit einem Infrarotgerät getrocknet. Die samtartige Schicht lässt sich durch Einlegen in netzmittel-haltiges Wasser leicht von der Metallplatte abtrennen. Nach zweistündiger Einwirkung von 40%iger Flusssäure sind die Poren vollständig freigelegt. Die Membran zeigt unter dem Mikroskop vollkommen gleichmässige, gleichgrosse Poren mit meniskusförmigem Kragen. Es wurde eine Durchflussleistung von annähernd 1200 cm3/cm2 • Std. • bar erhalten.
Beispiel 6
Elektrostatisches Ausrichten von Hohlfasern
Ausgangsmaterial für die Hohlfasern ist ein für die Fabrikation von sog. Vollglasthermometern verwendetes Borosili-katglasrohr von 7 mm Aussen- und 0,4 mm Innendurchmesser. Es wird senkrecht hängend in ein auf 1400° beheiztes Keramikrohr von 20 mm Innendurchmesser und 150 mm Länge eingeführt und als endlose Hohlfaser nach unten über Gummiquetschwalzen abgezogen. Es lassen sich relativ leicht Fasern mit einem konstanten Querschnitt von 25 um und einer Lichtweite von ca. 1,5 fim erreichen. Man führt sie in Hohlfasermehl von etwa 0,5 mm Stapellänge über. Dieses Mehl bewahrt man in dünner Schicht isotherm in einem Exsikkator bei 80° über einer hochsiedenden Kerosinfraktion auf. Man erreicht so, dass sich die Kapillaren mit Kerosin füllen und beim anschliessenden Beflockungsvorgang nicht von der Polymerlösung verstopft werden.
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Das Hohlfasermehl wird wie im Beispiel 5 beschrieben in 25 %ige Phenoxiharzlösung in Dimethylformamid eingebracht (0,4 mm starke Schicht), getrocknet, bei 90° mehrere Stunden lang getempert und dann werden durch Abbeizen mit 20%iger Chromsäure die Kapillarmündungen freigelegt. Man erhält s eine samtartig glänzende Folie von etwa 0,15 mm Stärke und mit etwa 0,5 mm langen hochkant eingelagerten Kapillaren. Die Durchflussleistung beträgt etwa 350 cm3/cm2 • Std. • bar.
Die Membran ist bei 150° heiss sterilisierbar, ohne dass sich ihr Durchflussverhalten dadurch ändert. 10
Geeignete Partikeln sind pyrogen gewonnenes Siliziumdioxid sowie Aluminiumoxid, Titandioxid, Zinkoxid sowie wässrig gefällte Partikeln von Aluminiumhydroxid, Berylliumhydroxid und Zirkonhydroxid, mit einem Korngrössenmaximum von 7 bis 50 nm.
Brauchbare magnetisierbare Partikeln können aus Magnetit, Eisensulfid, Eisenoxid, Chromit sowie Eisen-Nickel-Cobalt-Metall oder aus den Heuslerschen Legierungen sein.
Als Kunststoffe, wobei hier auch Kunstoffvorprodukte verstanden werden, können Vorstufen von Epoxidharzen, Acrylharzen, Phenolformaldehydharzen, Silikonharzen, Polyesterharzen sowie die Polymere PVC, Polyvinylidenfluorid (PVDF), Polyacrylnitril (PAN), PAN-Mischpolymere, Polyamide, Phenoxyharze und Polyphenylsulfon verwendet werden. Die nach obigem Verfahren hergestellte Membran kann eine beliebige Form aufweisen, das heisst als ebene Schicht oder rohr- oder topfförmig ausgebildet sein.
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1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

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1. Verfahren zur Herstellung einer mikroporösen Membran für Filtrationsanlagen, wobei in einem Kunststoff feinteilige, darin unlösliche Partikeln eingemischt werden, dadurch gekennzeichnet, dass dieses Material im fliessfähigen Zustand zu einer dünnen Schicht geformt wird und die Partikeln im wesentlichen senkrecht zur Membranoberfläche ausgerichtet werden und dass nach dem Verfestigen der Schicht diese mit den Partikeln weiterbehandelt wird, um damit eine Fliessstruktur zu erhalten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kunststoff mit den darin unlöslichen, eingemischten Partikeln zur Ausrichtung mittels eines Rakels auf eine grobporöse Stützmembran aufgetragen wird und die Partikeln nach dem Verfestigen der Schicht herausgelöst werden.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Membran anschliessend noch einer Fliessätzung unterworfen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eingemischten Partikeln durch ein Magnetfeld ausgerichtet und nach dem Verfestigen der Schicht herausgelöst werden.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die eingemischten Partikeln in einem elektrostatischen Feld ausgerichtet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Hohlfasern aus Glas ausgerichtet werden und dass anschliessend deren Kapillaröffnungen mittels einer Säure freigelegt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Quarzfasern verwendet werden, die nach dem Verfestigen mittels Flusssäure herausgelöst werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Partikeln aus pyrogen gewonnenem Siliziumdioxid, Aluminiumoxid, Titandioxid, Zinkoxid oder wäss-rig gefällte Partikeln aus Aluminium-, Beryllium- oder Zir-konhydroxyd verwendet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Partikeln mit einer Korngrösse von 7 bis 50 nm verwendet werden.
10. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass faserförmige Partikeln aus Magnetit, Eisensulfid, Eisenoxid, Chromit, Eisen-Nickel-Kobalt-Metall und Heuslerscher Legierung verwendet werden.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Kunststoff Vorstufen von Epoxidharzen, Acrylharzen, Phenolformaldehydharzen, Silikonharzen und Polyesterharzen oder die Polymere Polyvinylchlorid, Polyvinylidenfluorid, Po-lyacrylnitril, Polyacrylnitril-Mischpolymere, Polyamide, Phen-oxiharze oder Polyphenylsulfon verwendet werden.
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