DD299276A5 - METHOD FOR PRODUCING DRY ASYMMETRIC MEMBRANES USING A SPECIAL TRAIGENT MATERIAL - Google Patents

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DD299276A5
DD299276A5 DD31833188A DD31833188A DD299276A5 DD 299276 A5 DD299276 A5 DD 299276A5 DD 31833188 A DD31833188 A DD 31833188A DD 31833188 A DD31833188 A DD 31833188A DD 299276 A5 DD299276 A5 DD 299276A5
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Hans-Georg Hicke
Heinz Buschatz
Christiane Eisold
Ulrike George
Dieter Paul
Bernhard Tietgens
Stephan Blumberg
Rudolf Jaeger
Margot Brodtka
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Akad Wissenschaften Ddr
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0095Drying

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung trockener, asymmetrischer Membranen unter Verwendung eines speziellen Traegermaterials. Unter Verwendung eines speziellen Traegermaterials in Form eines ohne Bindemittel, durch hydrodynamische Faserstoffverwirbelung verfestigten und kalandrierten Polyestervliesstoffes koennen nach spezifischem Regime asymmetrische Membranen ueber die uebliche waeszrige Koagulation hergestellt und nach direkter Lufttrocknung unversproedet, bei guter Handhabbarkeit und mit initialfeuchten Membranen gleichen Typs vergleichbaren Trenneigenschaften fuer Mikro- und Ultrafiltrationszwecke eingesetzt werden.{Membran; Mikrofiltration; Ultrafiltration; Traegermaterial; Polyester-Spezialvliesstoff; Vorentwaesserung; Lufttrockung; Trenneigenschaftsstabilitaet; Direktverarbeitbarkeit; Handhabbarkeitsvorteile}The invention relates to a process for the preparation of dry, asymmetric membranes using a special carrier material. Using a special carrier material in the form of a non-binder, solidified by hydrodynamic fiber swirling and calendered polyester nonwoven asymmetric membranes can be produced by the usual aqueous coagulation and unspirred after direct air drying, with good handling and with initial moist membranes of the same type comparable release properties for micro and ultrafiltration purposes. {Membrane; Microfiltration; Ultrafiltration; Traegermaterial; Polyester-special non-woven fabric; dewatering; air drying; Trenneigenschaftsstabilitaet; Direktverarbeitbarkeit; Handhabbarkeitsvorteile}

Description

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung trockener Membranen unter Verwendung eines speziellen Trägermaterials für den Einsatz bei den Stofftrennprozessen Mikrofiltration und Ultrafiltration, insbesondere in der Wasseraufbereitung, Medizintechnik, Nahrungsmittelindustrie, chemischen Industrie und Mikrobiologie.The invention relates to a process for producing dry membranes using a special carrier material for use in the mass separation processes microfiltration and ultrafiltration, in particular in water treatment, medical technology, food industry, chemical industry and microbiology.

Charakteristik des bekannten Standes der TechnikCharacteristic of the known state of the art

Es ist bekannt, daß asymmetrische Membranen für Stofftrennprozosse nach wie vor hauptsächlich initialfeucht ausgeliefert werden, weil eine Trocknung der Membran an der Lutt wegen des bei vielen membranbildenden Polymeren dabei zu beobachtenden Zusammenbruches der porösen Membranstruktur, unter Verlust der günstigen transmembranen Stofftrenneigenschaften, nur sehr aufwendig über komplizierte Trocknungsverfahren möglich ist (DE-OS 2059043; GB-PS 1276152; JP-PS 90664/75; JP-PS 146274/78; US-PS 3772072). Häufig erfoigt dabei auch die Verwendung soezieller Agenzien, wie z. B. Glycerol. Damit soll zusätzlich der bei den genannten Trocknungsprozessen auftretenden äußerst nachteiligen Versprödung der Membranen bis zu einem gewissen Grade begegnet werden. Die in den Membranen verbleibenden Agenzien, wie z. B. das genannte Glycerol, erweisen sich häufig bei verschiedenen Weiterverarbeitungsprozessen der Membranen, z. B. bei einer oberflächigen Modifizierung, wegen unerwünschter Konkurrenzreaktionen als inakzeptabel oder zumindest als störend und müssen in solchen Fällen demzufolge durch z.T. aufwendige Prozesse wieder entfernt werden. Versuche, diese Nachteile durch spezielle Membianbildungsprozesse, unter Umgehung des üblichen Koagulations- oder Fällprozesses in Wasser, zu beseitigen (R. E. Kesting in „Synthetic Polymeric Membranes A Structural Perspective" J.Wiley [New York] 1985, S. 238ff.), haben sich im technischen Maßstab nicht durchsetzen können.It is known that asymmetric membranes for Stofftrennprozosse still be delivered mainly initially humid, because a drying of the membrane at the Lutt because of the case of many membrane-forming polymers thereby observed collapse of the porous membrane structure, while losing the favorable transmembrane separation properties, only very expensive complicated drying process is possible (DE-OS 2059043, GB-PS 1276152, JP-PS 90664/75, JP-PS 146274/78, US-PS 3772072). Frequently, the use of such social agents, such. B. glycerol. This should additionally counteract to a certain extent the extremely disadvantageous embrittlement of the membranes occurring in the mentioned drying processes. The remaining in the membranes agents such. As said glycerol, often prove in various processing processes of the membranes, z. As in a surface modification, because of unwanted competition reactions as unacceptable or at least as annoying and must therefore in such cases by z.T. consuming processes are removed again. Attempts to overcome these drawbacks by special membrane formation processes, bypassing the usual coagulation or precipitation process in water (RE Kesting in "Synthetic Polymeric Membranes A Structural Perspective" J. Wiley [New York] 1985, p. 238ff.), Have emerged can not enforce on an industrial scale.

Ferner wurde die Verwendung verschiedener poröser Trägermaterialien, wie z. B. Papier, Metallgewebe, Sintermetallplatten, textile Gewebe, Vliesstoffe und dgl., beschrieben (DE-OS 2342226; DD-AS 81218; DD-PS 228452), um dadurch mechanisch stabilere Verbund-Membranen zu erhalten. Bevorzugt wurden dazu Polyestergewebe und -Vliesstoffe verwendet, die mit den hauptsächlich eingesetzten Membranpolymeren Celluloseacetat und Polysulfon beschichtet wurden. Der Nachteil dieserFurthermore, the use of various porous support materials, such as. As paper, metal mesh, sintered metal plates, textile fabrics, nonwovens and the like., Described (DE-OS 2342226; DD-AS 81218; DD-PS 228452), to thereby obtain mechanically more stable composite membranes. Preferably polyester fabrics and nonwoven fabrics were used, which were coated with the mainly used membrane polymers cellulose acetate and polysulfone. The disadvantage of this

Vorbund-Membranen besteht ebenfalls darin, daß sie entweder aus den o.g. Gründen im (initial)feuchten Zustand gelagert, transportiert, weiterverarbeitet und eingesetzt oder aber in der bereits geschilderten komplizierten Art getrocknet und, wegen der verbleibenden Nachteile für bestimmte Prozesse der Weiterverarbeitung, wie z. B. chemische Modifizierung, aufwendig nachbehandelt werden müssen.Vorbund membranes is also that they either from the o.g. Stored in the (initial) wet state, transported, further processed and used or dried in the already described complicated type and, because of the remaining disadvantages for certain processes of further processing, such. B. chemical modification, must be post-treated consuming.

Infolge des entstehenden hohen Versprödungsgrades besteht bei nicht gesondert, z. B. mit Glycerol, behandelten, ansonsten aber nach den genannten Verfahren hergestellten und anschließend luftgetrockneten Membranen ein weiterer erheblicher Nachteil darin, daß ihre direkte Weiterverarbeitung oder gar die ganzer Membranbänder, z. B. zu Membranmoduln, nicht möglich ist, und daß die Membranen im völlig deformierten Zustand anfallen, der in vielen Fällen, z. B. bei Verwendung von Pulysulfon als Beschichtungsmaterial, auch nach Wiederbefeuchtung der Membran nichtreversibel ist. Selbst bei Einsatz von Polyurethanen als membranbildende Polymere, bei denen eine Reihe der genannten Nachteile, wie die starke Versprödung bei luftgetrockneten und starke Deformation bei luftgetrockneton und wiederbefeuchteter, Verbund-Membranen nur im geringen Umfang zu verzeichnen sind, bleibt der Nachteil eines großen VerlustesiSn vorteilhaften transmembranen Stofftrenneigenschaften bestehen.Due to the resulting high degree of embrittlement is not separate, z. B. with glycerol, treated, but otherwise produced by the said processes and then air-dried membranes another significant disadvantage is that their direct processing or even the whole membrane bands, z. B. to Membranmoduln, is not possible, and that the membranes incurred in the fully deformed state, which in many cases, for. B. when using pulysulfone as a coating material, even after rewet the membrane is non-reversible. Even with the use of polyurethanes as membrane-forming polymers, where a number of the mentioned disadvantages, such as the strong embrittlement in air-dried and severe deformation in air-dried and rewetted, composite membranes are to be recorded only to a small extent, the disadvantage of a large loss remains advantageous transmembrane Consist material separation properties.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung hat das Ziel, ein technisch einfaches und ökonomisch günstiges Verfahren zu entwickeln, nach dem unter Verwendung eines speziellen Trägermaterials trockene, asymmetrische Membran hergestellt und trotz der Trocknung vorteilhaft für die Stofftrennprozesse Mikrofiltration und Ultrafiltration eingesetzt werden können.The aim of the invention is to develop a technically simple and economically advantageous process, according to which dry, asymmetric membrane can be produced using a special carrier material and can be advantageously used for the mass separation processes microfiltration and ultrafiltration despite drying.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von trockenen, asymmetrischen Membranen unter Verwendung eines speziellen Trägermaterials und Anwendung einer einfachen Lufttrocknung zu entwickeln, das zu nichtdeformierten, trockenen Membranen führt, deren Permeationseigenschaften, nach Wiederbefeuchtung vor oder während ihres Einsatzes bei den Stofftrennprozessen Mikrofiltration und Ultrafiltration, mit denen (initial)feuchter Membranen vor dem Trocknungsprozeß vergleichbar sind und die im trockenen Zustand vorteilhafte Weiterverarbeitungseigenschaften aufweisen. Die Aufgabe wurde erfindungsgemäß überraschenderweise dadurch gelöst, daß als spezielles Trägermaterial ein nach einem speziellen Verfahren (z. B. DD-PS 211370) ohne Bindemittel, durch hydrodynamische Faserstoffverwirbelung, unter gleichzeitiger Verfestigung hergestellter und zusätzlich ka'andrierter Polyestervliesstoff- mit einer Flächenmasse von 20 bis 150g/m2, vorzugsweise 30 bis 100g/m2, gleichmäßiger Reißfestigkeit und geringer Dehnung in allen Richtungen, bei großer Weichheit und Geschmeidigkeit im Griff- mit einer für solche Membranen üblichen polymeren Gießlösung, auf Basis eines Acrylnitiilhomo- und/oder -copolymerisates (vorzugsweise auf Basis Acrylnitril, Methylmethacrylat und Allylsulfonat) bzw. Polyvinylchlorid oder Polyurethan, so behandelt wird, daß durch Einstellung der Dicke des Gießfilmes um 300 bis 700% stärker als die Dicke des speziellen Trägermaterials einerseits das spezielle Trägermaterial von der polymeren Gießlösung gerade durchtränkt wird und andererseits, nach einer Abdunstzeit der aufgetragenen polymeren Gießlösung von 5 bis 60s und anschließender Fällung in einem üblichen wäßrigen Fällbad, die daduru. gebildete polymere Oberschicht, d. h. die Membranmatrix einschließlich trennaktiver Schicht, in einer Stärke von mindestens 10 bis 50%, von ihrer äußeren Begrenzungsfläche her, in völlig vliesstofffreier, homogener Form vorliegt.The invention has for its object to develop a process for the preparation of dry, asymmetric membranes using a special support material and application of a simple air drying, which leads to undeformed, dry membranes whose permeation properties, after rewetting before or during their use in the mass separation processes Microfiltration and ultrafiltration with which (initially) moist membranes are comparable before the drying process and which have advantageous processing properties in the dry state. The object has surprisingly been achieved according to the invention by using as special carrier material a polyester nonwoven fabric produced by a special process (eg DD-PS 211370) without binder, by hydrodynamic pulp entanglement, with simultaneous solidification and additionally ka'andrierter polyester nonwoven fabric having a basis weight of 20 to 150 g / m 2 , preferably 30 to 100 g / m 2 , uniform tear strength and low elongation in all directions, with great softness and suppleness under control with a usual for such membranes polymeric casting solution, based on a Acrylnitiilhomo- and / or copolymer (Preferably based on acrylonitrile, methyl methacrylate and allylsulfonate) or polyvinyl chloride or polyurethane, is treated so that by adjusting the thickness of the cast film by 300 to 700% stronger than the thickness of the specific carrier material on the one hand, the special carrier material of the polymeric casting solution just durchträn kt and on the other hand, after a evaporation time of the applied polymeric casting solution from 5 to 60 seconds and subsequent precipitation in a conventional aqueous precipitation bath, the daduru. formed polymeric top layer, ie, the membrane matrix including separating active layer, in a thickness of at least 10 to 50%, from their outer boundary surface ago, in completely non-woven, homogeneous form.

Das so erhaltene, initialfeuchte Membranmaterial wird in Abhängigkeit von der Schrumpfungsneigung des die polymere Oberschicht bildende Polymers und des gewünschten Membrantyps einer an sich bekannten Heißwasserbehandlung unterzogen und anschließend, unter gleichmäßiger Fixierung der Ränder, ei einer Temperatur von 15 bis 950C an der Luft getrocknet.The thus-obtained, initially wet membrane material is subjected to a known hot water treatment depending on the shrinkage tendency of the polymeric upper layer forming polymer and the desired type of membrane and then, with uniform fixation of the edges, ei a temperature of 15 to 95 0 C dried in air ,

Als besonders Vorteilhaft hat es sich erwiesen, zur Randfixierung bei diskontinuierlicher Herstellung einen ausreichend schweren Metallrahmen, bei kontinuierlicher Herstellung einen an sich bekannten Trockenzylinder einzusetzen und die eigentliche Lufttrocknung vorzugsweise mit einer beschleunigenden Vorentwässerungsstufe, unter Verwendung stark saugfähigen Materials, wie z. B. Vliespapier, bei gleichmäßiger Fixierung der Membranränder und einer Temperatur von 15 bis 95°C zu kombinieren.It has proven to be particularly advantageous to use a sufficiently heavy metal frame for edge fixing in the case of discontinuous production, a known drying cylinder in continuous production and the actual air drying preferably with an accelerating pre-dewatering step, using highly absorbent material such. As nonwoven paper, with uniform fixation of the membrane edges and a temperature of 15 to 95 ° C to combine.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten asymmetrischen Membranen besitzen, nach Wiederbefeuchtung vor oder während ihres Einsatzes bei den Stofftrennprozessen Mikrofiltration und Ultrafiltration, Permeationseigenschaften, die denen (initial)feuchter Membran entsprechen. Neben einer ausgezeichneten mechanischen Stabilität sind die Membranen überraschenderweise nicht versprödet und können deshalb auch im trockenen Zustand gut gehandhabt und sogar direkt als Membranband weiterverarbeitet werden. Da sie des weiteren frei von störenden Zusätzen sind, können an derartigen Membranen auch vorteilhaft andere Weiterverarbeitungen, wie z. B. chemische Modifizierungen, durchgeführt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren soll anhand der nachstehenden Ausführungsbeispiele näher erläutert werden.The asymmetric membranes prepared by the process according to the invention have, after rewet before or during their use in the mass separation processes microfiltration and ultrafiltration, permeation properties which correspond to those (initially) wet membrane. In addition to excellent mechanical stability, the membranes are surprisingly not embrittled and can therefore be handled well in the dry state and even processed directly as a membrane tape. Since they are further free of interfering additives, other such further processing, such as. As chemical modifications are performed. The inventive method will be explained in more detail with reference to the following embodiments.

Ausführungsbeispieleembodiments

Der als spezielles Trägermaterial verwendete, in der Erfindungsbeschreibung genau charakterisierte Polyestervliesstoff, wird nachfolgend nur als spezieller Vliesstoff bezeichnetThe polyester nonwoven fabric used as a specific carrier material and precisely characterized in the description of the invention is referred to below only as a special nonwoven fabric

Als Membrankennwerte wurden ermittelt: As membrane characteristic values were determined:

Jw = Wasserdurchlässigkeit (l/hm2)J w = water permeability (l / hm 2 )

Jv = f iltratstromdichte (l/hm2)J v = filtrate current density (l / hm 2 )

PHI = Selektivität (%)PHI = selectivity (%)

initialfeucht = Einsatz im ungetrockneten (initial)feuchten ZustandInitial moist = use in undried (initially) moist condition

trocken = Einsatz nach Lufttrocknung und Wiederbefeuchtungdry = use after air drying and rewetting

unter Verwendung von Dextran (Molmasse 70000 bzw. 500000), bei einer Dextrankonzentration von 1 g/l, einem Arbeitsdruck von 0,3MPa und einer Temperatur von 2O0C.using dextran (molecular weight 70000 or 500000) at a dextran concentration of 1 g / l, a working pressure of 0.3 MPa and a temperature of 2O 0 C.

Beispiel 1example 1

Eine 15-ma.-%ige ΡΛΝ-Homopolymerisatlösung, gelöst bei 7O0C in DMF, wurde mittels einer auf 0,5mm eingestellten Gießvorrichtung auf einen 0,17 mm starken speziellen Vliesstoff einer Flächenmasse von 90g/m2 aufgetragen und nach einer Abdunstzeit von 30s in einem auf 200C temperierten wäßrigen Fällbad 20min als Membran gefällt. Anschließend wurde die gebildete Membran zwischen je einer Lage saugfähigen Vliespapiers eingelegt, mittels eines Metallrahmens randfixiert, vorentwässert und nach Entfernung des feuchten Vliespapiers im randfixierten Zustand bei 30°C an der Luft getrocknet. Die Membran war gut handhabbar, d. h. sie konnte trocken in eine Ultrafiltrationsapparatur eingelegt werden. Membrankennwerte:A 15-ma .-% ΡΛΝ homopolymer solution, dissolved at 7O 0 C in DMF, was applied by means of a set to 0.5 mm casting on a 0.17 mm thick special nonwoven fabric of a basis weight of 90g / m 2 and after a flash-off of 30s in a tempered at 20 0 C aqueous precipitation 20min as a membrane like. Subsequently, the membrane formed between each layer of absorbent nonwoven paper was inserted, edge-fixed by means of a metal frame, pre-dewatered and dried after removal of the wet nonwoven paper in the fixed state edge at 30 ° C in the air. The membrane was easy to handle, ie it could be placed dry in an ultrafiltration apparatus. Membrane characteristics:

Jw J, PHIJ w J, PHI

initialfeucht: 307 69 57Initial humidity: 307 69 57

trocken: 175 61 92,5dry: 175 61 92.5

gemessen gegen Dextran der Molmasse 500000measured against dextran of molecular weight 500,000

Beispiel 2 (Vergleichsbeispiel)Example 2 (comparative example)

Eine unter den in Beispiel 1 beschriebenen Bedingungen, aber unter Verwendung eines einfachen Polyester-Vliesstoffs gleicher Flächenmasse hergestellte Membran war nach der Lufttrocknung ungleichmäßig geschrumpft, dadurch völlig deformiert, und außerdem versprödet. Auch durch Wiederbefeuchtung waren die genannten Mängel nicht zu beheben, so daß die Membran auch dann nicht glatt in eine Ultrafiltrationsapparatur eingelegt und für Stofftrennprozesse eingesetzt werden konnte.A membrane prepared under the conditions described in Example 1 but using a plain polyester nonwoven fabric of the same basis weight had shrunk unevenly after air drying, thereby becoming completely deformed and also becoming brittle. Even by rewetting the mentioned deficiencies were not correct, so that the membrane could not then smoothly inserted into an ultrafiltration apparatus and used for material separation processes.

Beispiel 3Example 3

Eine 11-ma.-%ige PVC-Lösung in DMF wird mittels einer auf 0,5mm Schichtstärke eingestellten Gießvorrichtung auf einen 0,1 mm starken speziellen Vliesstoff einer Flächenmasse von 30 g/m2 aufgetragen und nach einer Abdunstzeit von 30 s in einem wäßrigen Fällbad von 2O0C als Membran gefällt. Anschließend wurde die Membran wie in Beispiel 1 beschrieben vorentwässert und getrocknet.An 11-ma .-% PVC solution in DMF is applied by means of a set to 0,5mm thickness caster on a 0.1 mm thick special nonwoven fabric of a basis weight of 30 g / m 2 and after a evaporation time of 30 s in a aqueous precipitation of 2O 0 C as a membrane like. Subsequently, the membrane was pre-dewatered and dried as described in Example 1.

Die Membran war gut handhabbar, d. h. sie konnte trocken in eine Ultrafiltrationsapparatur eingelegt werden.The membrane was easy to handle, d. H. it could be placed dry in an ultrafiltration apparatus.

Membrankennwerte:Membrane characteristics:

Jw J, PHIJ w J, PHI

initialfeucht: 120 50 30Initial humidity: 120 50 30

trocken: 90 53 28dry: 90 53 28

gemessen gegen Dextran der Molmasse 500000measured against dextran of molecular weight 500,000

Beispiol4Beispiol4

Eine 15-ma.-%ige Polyurethanlösung auf Basis Polyetheraikohol (Molmasse 2000), Diphenylmethandiisocyanat und Diaminodiphenyimethan in DMF wird mittels einer auf 0,3mm Schichtstärke eingestellten Gießvorrichtung auf einen 0,1 mm starken speziellen Vliesstoff einer Flächenmasse von 30 g/m2 aufgetragen und nach einer Abdunstzeit von 30 s in einem wad igen Fällbad von 200C als Membran gefällt. Anschließend wurde die Membran wie in Beispiel 1 beschrieben vorentwässert und getrocknet.A 15-ma .-% polyurethane solution based on Polyetheraikohol (molecular weight 2000), diphenylmethane diisocyanate and diaminodiphenyimethane in DMF is applied by means of a set to 0.3 mm layer thickness caster to a 0.1 mm thick special nonwoven fabric of a basis weight of 30 g / m 2 and after a flash-off time of 30 s in a waddigen precipitation bath of 20 0 C as a membrane like. Subsequently, the membrane was pre-dewatered and dried as described in Example 1.

Die Membran war gut handhabbar, d. h. sie konnte trocken in eine Ultrafiltrationsapparatur eingelegt werden.The membrane was easy to handle, d. H. it could be placed dry in an ultrafiltration apparatus.

Membrankennwerte:Membrane characteristics:

Jw Jv PHIJ w J v PHI

initialfeucht: 270 70 40Initial humidity: 270 70 40

trocken: 250 65 55Dry: 250 65 55

gemessen gegen Dextran der Molmasse 5OU000measured against dextran of molecular weight 5OU000

Beispiel 5Example 5

Eine 15-ma.-%ige PAN-Homopolymerisatlösung, gelöst bei 7O0C in DMF, wurde mittels einer auf 0,5mm eingestellten Gießvorrichtung auf einen 0,17 mm starken speziellen Vliesstoff einer Flächenmasse von 90g/m2 aufgetragen, nach einer Abdunstzeit von 30s in einem auf 20°C temperierten wäßrigen Fällbad 20 min als Membran gefällt und danach 20 min bei 95'Cin Wasser getempert. Anschließend wurde die gebildete Membran zwischen je einer Lage saugfähigen Vliespapiers eingelegt, mittels eines Metallrahmens randfixiert, vorentwässert und nach Entfernung des feuchten Vliespapiers im randfixierten Zustand bei 300C an der Luft getrocknet.A 15-ma .-% PAN homopolymer solution, dissolved at 7O 0 C in DMF, was applied by means of a set to 0.5 mm casting on a 0.17 mm thick special nonwoven fabric with a basis weight of 90g / m 2 , after a flash-off precipitated for 30 minutes in a 20 ° C tempered aqueous precipitation bath as a membrane for 20 min and then annealed for 20 min at 95'Cin water. Subsequently, the membrane formed between each layer of absorbent nonwoven paper was inserted, edge fixed by means of a metal frame, pre-dewatered and dried after removal of the wet nonwoven paper in the fixed state at 30 0 C in the air.

Die Membran war gut handhabbar, d. h. sie konnte trocken in eine Ultrafiltrationsapparatur eingelegt v/erden.The membrane was easy to handle, d. H. it could be placed dry in an ultrafiltration apparatus.

Membrankennwerte:Membrane characteristics:

Jw Jv PHIJ w JV PHI

initialfeucht: 124 34 67Initial humidity: 124 34 67

trocken: 90 28 91dry: 90 28 91

gemessen gegen Dextran der Molmasse 70000measured against dextran molecular weight 70000

Claims (3)

1. Verfahren zur Herstellung trockener, asymmetrischer Membranen unter Verwendung eines speziellen Trägermaterials für den Einsatz bei den Stofftrennprozessen Mikrofiltration und Ultrafiltration, wobei das Trägermaterial mit einer für solche Membranen üblichen polymeren Gießlösung auf Basis Acrylnitrilhomo- und/oder -copolymerisat bzw. Polyvinylchlorid oder Polyurethan beschichtet und diese als polymere Oberschicht im wäßrigen Fällbad gefällt wird, und wobei die jeweils erhaltene Membran in Abhängigkeit von der Schrumpfungsneigung des die polymere Oberschicht bildenden Polymers und des gewünschten Polymertyps einer Heißwasserbehandlung unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß als spezielles Trägermaterial ein ohne Bindemittel, durch hydrodynamische Faserstoffverwirbelung, unter gleichzeitiger Verfestigung hergestellter und zusätzlich kaJandrierter Polyestervliesstoff- mit einer Flächenmasse von 20 bis 150g/m2, gleichmäßiger Reißfestigkeit und geringer Dehnung in allen Richtungen, bei großer Weichheit und Geschmeidigkeit im Griff- mit einer für solche Membranen an sich üblichen polymeren Gießlösung auf Basis Acrylnitrilhomo- und/oder -copolymerisat bzw. Polyvinylchlorid oder Polyurethan so behandelt wird, daß durch Einstellung der Dicke des Gießfilmes um 300 bis 700% stärker als die Dicke des speziellen Trägermaterials einerseits das spezielle Trägern '•terial von der polymeren Gießlösung gerade durchtränkt wird und andererseits, nach einer Abdun^jit der so aufgetragenen polymeren Gießlösung von 5 bis 60s und anschließender Fällung in einem üblichen wäßrigen Fällbad, die dadurch gebildete polymere Oberschicht, d. h. die Membranmatrix einschließlich der trennaktiven Schicht, in einer Stärke von mindestens 10 bis 50%, von ihrer äußeren Begrenzungsfläche her, in völlig vliesstofffreiei, homogener Form vorliegt, anschließend die gebildete Membran, in Abhängigkeit von der Schrumpfungsneigung des die polymere Oberschicht bildenden Polymers und des gewünschten Membrantyps, einer an sich bekannten Heißwasserbehandlung unterzogen wird und die initialfeuchte Membran nachfolgend, unter gleichmäßiger Fixierung der Ränder, bei 15 bis 95°C an der Luft getrocknet wird.1. A process for the preparation of dry, asymmetric membranes using a special support material for use in the separation processes microfiltration and ultrafiltration, wherein the support material with a conventional for such membranes polymeric casting solution based on Acrylnitrilhomo- and / or copolymer or polyvinyl chloride or polyurethane coated and this is precipitated as a polymeric upper layer in the aqueous precipitation bath, and wherein the membrane obtained in each case depending on the tendency of shrinkage of the polymeric upper layer forming polymer and the desired polymer type is subjected to a hot water treatment, characterized in that as a special support material without binder, by hydrodynamic Fibrous entanglement, with simultaneous solidification of produced and additionally kaJandrierter polyester nonwoven fabric with a basis weight of 20 to 150g / m 2 , uniform tear strength and low elongation in all directions, with great softness and suppleness under control with a conventional casting solution based on acrylonitrile homo- and / or copolymer or polyvinyl chloride or polyurethane is used for such membranes that by adjusting the thickness of the cast film by 300 to 700% stronger than the thickness of the special support material, on the one hand, the special support material is just soaked in the polymeric casting solution and, on the other hand, after the polymer casting solution of 5 to 60 seconds has been applied and then precipitated in a conventional aqueous precipitation bath The resulting polymeric upper layer, ie the membrane matrix including the separating active layer, in a thickness of at least 10 to 50%, from its outer boundary surface forth, in completely non-woven fabric, homogeneous shape, then the formed membrane, depending on the shrinkage tendency of the polymers upper Chic ht forming polymer and the desired type of membrane, subjected to a known hot water treatment and the initial wet membrane is subsequently dried, with uniform fixation of the edges, at 15 to 95 ° C in air. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als spezielles Trägermaterial eingesetzte Polyestervliesstoff vorzugsweise eine Flächenmasse von 30 bis 100 g/m2 aufweist.2. The method according to claim 1, characterized in that the polyester nonwoven used as a special carrier material preferably has a basis weight of 30 to 100 g / m 2 . 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufttrocknung der initialfeuchten Membran vorzugsweise mit einer beschleunigenden Vorentwässerungsstufe, unter Verwendung stark saugfähigen Materials, wie z. B. Vliespapier, bei gleichmäßiger Fixierung der Membranränder und einer Temperatur von 15 bis95°C, kombiniert wird.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the air drying of the initial moist membrane preferably with an accelerating pre-dewatering step, using highly absorbent material such. As nonwoven paper, with uniform fixation of the membrane edges and a temperature of 15 to 95 ° C, is combined.
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Cited By (1)

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US5703359A (en) * 1996-07-29 1997-12-30 Leybold Inficon, Inc. Composite membrane and support assembly

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