DE10236048B4

DE10236048B4 - Membranen zur Entwässerung von flüssigen und dampfförmigen Organika/Wasser-Gemischen mit trennaktiven Schichten auf Basis von Polyacrylamid

Info

Publication number: DE10236048B4
Application number: DE10236048A
Authority: DE
Inventors: Michael Dr. Zierke; Axel Wenzlaff; Frank Adamus; Horst-Peter Witt; Rudolf Waldemann; Mario Rettschlag
Original assignee: GKSS Forshungszentrum Geesthacht GmbH
Current assignee: Helmholtz Zentrum Geesthacht Zentrum fuer Material und Kustenforschung GmbH
Priority date: 2001-08-28
Filing date: 2002-08-06
Publication date: 2005-09-01
Anticipated expiration: 2022-08-07
Also published as: DE10236048A1

Abstract

Membran mit einer dichten, porenfreien Trennschicht aus einer oder mehreren Lagen eines Polymers in Form eines Homopolymers, Copolymers, Pfropfhomopolymers und/oder Pfropfcopolymers, das mittels einer Diacylkupplung von Säureamidgruppen mit Carbonsäuregruppen unter Wasserabspaltung vernetzt ist, dadurch erhältlich, daß
a) von einem Säureamidgruppen aufweisenden Basispolymer ausgegangen wird,
b) das Basispolymer in einem wässrigen oder wässrig/organischen Lösungsmittel zumindest teilweise gelöst wird,
c) das Basispolymer durch teilweise Hydrolyse seiner Säureamidgruppen modifiziert wird, wobei die für die Vernetzung mittels Diacylkupplung erforderlichen Carbonsäuregruppen gebildet werden, und gleichzeitig die unter Wasserabspaltung ablaufende Vernetzung der Carbonsäuregruppen mit den Säureamidgruppen vorgenommen wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Membran mit einer dichten, porenfreien Trennschicht aus einer oder mehreren Lagen eines Polymers, die Verwendung dieser Membran und ein Verfahren zu deren Herstellung.
Das Recycling von Lösungsmitteln gewinnt aus umwelttechnischen und wirtschaftlichen Gründen immer stärker an Bedeutung.
Mit Hilfe der konventionellen Destillation lassen sich jedoch nur eine begrenzte Anzahl von lösungsmittelhaltigen Gemischen aufarbeiten.

Es ist auch schon vorgeschlagen worden, für dieses Einsatzgebiet Membranen zum Einsatz zu bringen. Bei der Trennung von Organika/Wasser-Gemischen durch Dämpfepermeation herrschen jedoch üblicherweise hohe Temperaturen von 130 bis 180°C. Es sind noch keine Membranen bekannt, die bei diesen Temperaturen ausreichend standfest sind.

Für die Trennung von salzbelasteten Organika/Wasser-Gemischen durch Pervaporation werden bislang Membranen mit einer Trennschicht aus vernetztem Polyvinylalkohol verwendet, während für die Verwendung salzfreier Gemische auch Membranen mit Trennschichten aus Polyelektrolytkomplexen eingesetzt werden können. Diese bekannten Membranen sind jedoch in vielerlei Hinsicht ungenügend.

Es sind auch schon Membranen bekannt, bei denen das Plymer der Trennschicht durch eine sogenannte Diacylkupplung vernetzt wurde. Bei dieser Diacylkupplung erfolgt eine Reaktion zwischen einer Säureamidgruppe und einer Carbonsäuregruppe unter Abspaltung von Wasser.

Für die Herstellung von Trennschichten mit Vernetzung mittels Diacylkupplung wurden bisher mindestens zwei unterschiedliche Substanzen eingesetzt, von denen die eine die Säureamidgruppen und die andere die notwendigen Carbonsäuregruppen enthielt. Es sind auch schon Substanzen zur Anwendung gelangt, bei denen beide Gruppen von Anfang an vorhanden waren und dann vernetzt wurden.

Durch die Verwendung unterschiedlicher Substanzen mit differierenden Gruppen und Eigenschaften bzw. einer Substanz mit differierenden Gruppen kann es z. B. bei der Herstellung der Beschichtungslösungen, aus der die Trennschicht der Membran erhalten wird, zu Unverträg lichkeiten kommen. Dazu zählen beispielsweise Entmischungen, Fällungen und Komplexierungen. Diese Unverträglichkeiten beeinträchtigen die Qualität der Beschichtungslösung und natürlich dann auch die Qualität der daraus hergestellten Membranen bzw. der Trennschicht der Membran.

Weiterhin führen diese Unverträglichkeiten auch zu Einschränkungen im einsetzbaren Verhältnis Grundpolymer/Vernetzer und damit zu Einbußen in der Vernetzungsqualität, die sich wiederum auf die Trennleistung und Stabilität der Membranen auswirkt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Membrane für die Pervaporation und Dämpfepermeation von Organika/Wasser-Gemischen bereitzustellen.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Lehre der Ansprüche.

Die erfindungsgemäße Membran besitzt eine dichte, porenfreie Trennschicht mit variabler Dicke. Diese Trennschicht kann aus einer Lage oder mehreren Lagen, beispielsweise zwei, drei, vier Lagen, eines Polymers bestehen. Bei diesem Polymer kann es sich um ein Homopolymer, ein Copolymer, ein Pfropfhomopolymer und/oder ein Pfropfcopolymer handeln. Die Lagen dieser Trennschicht können sowohl in gleicher Weise als auch unterschiedlich vernetzt sein. Die Vernetzung erfolgt mittels der eingangs bereits erwähnten Diacylkupplung von Säureamidgruppen mit Carbonsäuregruppen unter Wasserabspaltung.

Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Membran wird von einem Basispolymer ausgegangen, das Säureamidgruppen enthält. Vorzugsweise wird nur ein derartiges Basispo lymer zur Anwendung gebracht. Natürlich ist es auch möglich, verschiedene Arten von Basispolymeren gleichzeitig oder nacheinander zur Anwendung zu bringen.

Vorzugsweise enthält das Basispolymer in seiner Hauptkette und/oder in seinen Seitenketten 50 mol-% eines Monomers mit Säureamideinheiten, bei denen es sich vorzugsweise um Acrylamid handelt.

Das Basispolymer muß in einen wässrigen oder wässrig/organischem Lösungsmittel zumindest teilweise und vorzugsweise vollständig gelöst werden können. Dieses Lösungsmittel kann als Beschichtungslösung zur Aufbringung einer Trennschicht auf einen Membranträger dienen.

Zur Herstellung dieser Lösung werden in Abhängigkeit von der gewünschten Trennschicht der Dicke der fertigen Membran, die wenige nm bis mehrere 100 μm betragen kann, der Molmasse (10⁴ g/mol bis 6 × 10⁶ g/mol) und der Löslichkeit des eingesetzten Basispolymers 0,1 bis 20 Gew.-%, vorzugsweise 0,5 bis 2 Gew.-% Polymerfeststoff in Wasser oder in einem wässrigen/organischen Lösungsmittelgemisch, zumindest teilweise und vorzugsweise vollständig gelöst.

Die zur Anwendung gebrachten Basispolymere zeichnen sich dabei dadurch aus, daß sie durch Polymerisation aus den entsprechenden Säureamidgruppen tragenden Monomeren und/oder Comonomeren aufgebaut wurden.

Als Vernetzer zur Herstellung der erfindungsgemäßen, vernetzten Membran fungieren Carbonsäuregruppen, die durch eine Modifizierung des Basispolymers entstehen. Bei dieser Modifizierung handelt es sich um eine Hydro lyse eines Teils der in dem Basispolymer vorhandenen Säureamidgruppen. Die Vernetzung erfolgt dabei durch eine Diacylkupplung, die infolge der Reaktion je einer Säureamidgruppe mit je einer Carbonsäuregruppe unter Wasserabspaltung abläuft.

Das Verhältnis von Säureamidgruppen zu Carbonsäuregruppen im Basispolymer beträgt je nach gewünschter Vernetzungsdichte vorzugsweise 1 : 1 bis 20 : 1 und insbesondere bevorzugt 3 : 1 bis 8 : 1. Durch diese aufgeführten Bereichswerte für das genannte Verhältnis sind alle zwischen den Bereichsgrenzen liegenden Verhältnisse und insbesondere ganzzahligen Verhältnisse offenbart. So steht beispielsweise das Verhältnis 1 : 1 bis 20 : 1 für insbesondere 1 : 1, 2 : 1, 3 : 1, 4 : 1, 5 : 1, 6 : 1, 7 : 1, 8 : 1, 9 : 1, 10 : 1, 11 : 1, 12 : 1, 13 : 1, 14 : 1, 15 : 1, 16 : 1, 17 : 1, 18 : 1, 19 : 1 und 20 : 1.

Die Hydrolyse und die Wasserabspaltung werden vorzugsweise durch mindestens eine anorganische oder organische Verbindung katalysiert, die in dem zur Anwendung gebrachten wässrigen oder wässrig/organischen Medium sauer reagiert. Zu diesem sauer reagierenden Verbindungen bzw. Katalysatoren zählen beispielsweise Schwefelsäure, Salzsäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Toluol-4-sulfonsäure und Naphthalin-1-sulfonsäure.

Um die Hydrolyse der Säureamidgruppen und somit die Vernetzungsdichte bei einer gegebenen Temperatur besser steuern zu können, wird der pH-Wert des Lösungsmittels schon mit geringen Mengen an Katalysator auf einen Wert zwischen ≥ 1 bis < 7 und weiterhin bevorzugt auf ≥ 2 bis < 4 eingestellt.

Bereits oben wurde dargelegt, daß das säureamidhaltige Basispolymer in dem Lösungsmittel, welches eine Beschichtungslösung darstellen kann, zumindest teilweise gelöst wird. Auch der Katalysator wird in Wasser oder in einem wässrig/organischen Lösungsmittelgemisch gelöst. Die Reihenfolge des Lösens und/oder ein separates Lösen beider Komponenten mit anschließendem Vereinigen und Homogenisieren der Teillösungen ist ebenfalls möglich.

Das Lösen oder Homogenisieren erfolgt vorzugsweise durch intensives Rühren oder Schütteln oder Ultraschall usw. Dabei werden vorzugsweise Temperaturen von 10°C bis 100°C, vorzugsweise von 20°C gewählt. Der Zusatz an organischem Lösungsmittel verbessert die Benetzbarkeit der Trägermembran bzw. des Trägerkörpers und/oder das Abdunstverhalten der Beschichtungslösung bei der Beschichtung bzw. Trocknung. Der Zusatz an organischem Lösungsmittel kann 0 bis 50 Gew.-%, vorzugsweise 2 bis 5 Gew-% betragen, je nach dem ob dieser Organika-Zusatz schon eine Fällung des gelösten säureamidhaltigen Basispolymers oder des Vernetzers bewirkt.

Die so entstandene Lösung kann mit Hilfe einer Filtration von etwaigen Verunreinigungen oder Gelteilchen befreit werden. Die Lösung kann auch entgast werden, wobei dies durch einmaliges oder mehrmaliges Anlegen von Vakuum (vorzugsweise 15 bis 100 mbar) oder durch ein längeres Stehenlassen der Lösung bei Temperaturen von 15°C bis 60°C und vorzugsweise von 20°C bis 35°C erfolgen kann.

Die Beschichtungslösung kann zur Beschichtung der verschiedensten Trägerformen eingesetzt werden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Träger um eine Flachmembran, Hohlfadenmembran oder Rohrmembran. Diese Träger können aus unterschiedlichen Materialien, beispielsweise organischen Polymeren, Keramik oder Sintermetallen bestehen. Die Trennschicht kann jedoch auch trägerfrei als freitragender Film oder Folie hergestellt und eingesetzt werden.

In Abhängigkeit von der Viskosität der Beschichtungslösung erfolgt die Beschichtung vorzugsweise durch Tauchbeschichtung, Aufwalzen, Gießen oder Spin-Coating.

Nach der Beschichtung wird die aufgetragene Schicht durch Abdunstung bei Temperaturen von vorzugsweise 10°C bis 130°C während eines Zeitraums von 2 min bis mehreren Stunden, insbesondere bevorzugt bei 70°C bis 90°C während eines Zeitraums von 5 min bis 15 min, getrocknet. Dies kann sowohl kontinuierlich als auch diskontinuierlich erfolgen, beispielsweise mittels Heißluftgebläse, Wärmekammer, Mikrowelle oder Infrarotstrahler. Die gewünschte Schichtdicke von wenigen nm bis mehreren 100 μm ist in Abhängigkeit von der Feststoffkonzentration der Beschichtungslösung und der Anzahl der Beschichtungen mit anschließender Trocknung (Einfach- oder Mehrfachbeschichtungen) beliebig einstellbar. Auch die Verwendung von zwei oder mehreren unterschiedlichen Beschichtungslösungen mit differierenden Katalysatorgehalten ist möglich.

Die sich daran anschließende Vernetzung wird entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich bei Temperaturen von vorzugsweise 130°C bis 220°C während eines Zeitraums von vorzugsweise 5 min bis mehreren Stunden, weiterhin bevorzugt bei 160°C während eines Zeitraums von 30 min durchgeführt. Die Modifizierung und Vernetzung des Basispolymers der trennaktiven Schicht erfolgen in diesem Arbeitsgang gleichzeitig in einem Schritt.

Bei allen im Rahmen der vorliegenden Anmeldung aufgeführten Bereichen handelt es sich um eine summarische Darstellung aller zwischen den Bereichsgrenzen liegenden Einzelwerten, insbesondere ganzzahligen Einzelwerten. So steht der Bereich von 130°C bis 220°C für alle dazwischen liegenden Werte und somit beispielsweise für 130, 131, 132, 133, 134, 135, 136, 137, 138, 139, 140, 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157, 158, 159, 160, 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167, 168, 169, 170, 171, 172, 173, 174, 175, 176, 177, 178, 179, 180, 181, 182, 183, 184, 185, 186, 187, 188, 189, 190, 191, 192, 193, 194, 195, 196, 197, 198, 199, 200, 201, 202, 203, 204, 205, 206, 207, 208, 209, 210, 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217, 218, 219 und 220.

Bei der Diacylkupplung erfolgt – wie oben dargestellt – eine Reaktion der Säureamidgruppen mit den Carbonsäuregruppen unter Wasserabspaltung. Es konnte gezeigt werden, daß reines Polyacrylamid, d. h. Polyacrylamid ohne Carbonsäuregruppen oder andere Reaktivgruppen, bei den zur Anwendung gebrachten Bedingungen (160°C während eines Zeitraums von 30 min) oder noch höheren Temperaturen bei gleichzeitig längerer Reaktionsdauer nicht vernetzt.

Nach der Vernetzung der erfindungsgemäßen Membran (genauer der Trennschicht davon) ist ein Waschvorgang empfehlenswert, um die Katalysatorreste zu entfernen. Dafür wird die vernetzte Membran vorzugsweise auf ihrem jeweiligen Träger entweder kontinuierlich oder diskontinuierlich bei Temperaturen von 20°C bis 100°C wäh rend eines Zeitraums von 5 min bis mehreren Tagen, vorzugsweise kontinuierlich bei 90°C während eines Zeitraums von 10 min, unter Rühren oder Umwälzen und/oder ein- oder mehrmaligem Wasserwechsel gewaschen.

Mit der wie oben beschriebenen, erfindungsgemäß erhältlichen Membran bzw. mit deren Trennschicht können sowohl salzfreie als auch salzhaltige Organika/Wasser-Gemische im Temperaturbereich von 50°C bis 180°C durch Pervaporation und Dämpfepermeation entwässert werden.

Es kann von nur noch einem Basispolymer ausgegangen werden, das durch die Beimischung eines sauren Katalysators in dem Lösungsmittel bzw. in der Beschichtungslösung und die während der Vernetzung herrschenden Temperaturen chemisch so modifiziert wird, daß das Basispolymer nach der Modifizierung beide für die Vernetzung erforderlichen Gruppen (Säureamid und Carbonsäure) aufweist und gleichzeitig vernetzt wird. Ein der Vernetzung vorgelagerter Modifizierungsschritt oder eine zusätzliche Vernetzungssubstanz sind nicht mehr erforderlich.

Durch den Verzicht auf den Einsatz unterschiedlicher Substanzen bei der Herstellung der Beschichtungslösung werden Unverträglichkeiten, beispielsweise Entmischungen, Fällungen oder Komplexierungen, die Qualität der Beschichtungslösung und damit die Qualität der daraus hergestellten Membran beeinträchtigen, vermieden.

Die erfindungsgemäße Membran wird vorzugsweise zur Entwässerung von flüssigen und/oder dampfförmigen wässrig/organischen Gemischen, beispielsweise Acetonitril/Wasser, Methanol/Wasser, Ethanol/Wasser, Isopropanol/Wasser, Aceton/Wasser und THF-Wasser eingesetzt. Sie ist insbesondere aufgrund ihrer Lösungsmittelbeständigkeit und Temperaturbeständigkeit für diese Einsatzgebiete geeignet. Sie ist ferner wegen ihrer Beständigkeit gegenüber Ionendruck auch für den Entwässerung salzhaltiger wässrig/organischer Gemische verwendbar. Die Temperaturbeständigkeit beruht beispielsweise auf dem eingesetzten Material, beispielsweise Polyacrylamid, und andererseits auf der Vernetzung.

Die erfindungsgemäße Membran mit einer vernetzten säureamidhaltigen Trennschicht ist somit für die genannten Anwendungen universell einsetzbar.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der bevorzugte Ausführungsformen beschreibenden Beispiele unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Figuren näher erläutert. Darin zeigen:
1 (mit der Beschichtungslösung 1 beschichtete Membran) die Abhänigkeit des Gesamtflusses durch die Membran 1 vom Wassergehalt des Feeds und vom verwendeten Lösemittel,
2 (mit der Beschichtungslösung 1 beschichtete Membran) die Abhängigkeit des Wassergehaltes des Permeates vom Wassergehalt des Feeds und vom verwendeten Lösemittel (Membran 1),
3 (mit der Beschichtungslösung 2 beschichtete Membran (Membran 2)) die Abhängigkeit des Gesamtflusses durch die Membran 2 vom Wassergehalt des Feeds bei der Acetonitril/Wasser-Trennung durch Pervaporation und
4 (mit der Beschichtungslösung 2 beschichtete Membran (Membran 2)) die Abhängigkeit des Wassergehaltes des Permeats vom Wassergehalt des Feeds bei der Acetonitril/Wasser-Trennung durch Pervaporation.
Beispiel 1
Herstellung der Beschichtungslösung 1:
Je 1,00 g eines Polyacrylamidhomopolymers (ca. 75000 g/mol) und 0,125 g 98-%iger Schwefelsäure werden in je 100 g destilliertem Wasser bei Raumtemperatur durch intensives mehrstündiges Rühren (6–8 h) gelöst. Die so entstandene schwach bis mittel viskose Lösung wird mit Hilfe einer Druckfiltration durch ein feines Filterpapier von etwaigen Verunreinigungen oder Gelteilchen befreit. Das Entgasen der Lösung erfolgt durch ein kurzes mehrmaliges Anlegen eines moderaten Vakuums (15–100 mbar), um ein Überschäumen bzw. eine Konzentrationsveränderung der Lösung zu verhindern.
Beispiel 2
Herstellung der Beschichtungslösung 2:
Je 1,00 g eines Polyacrylamidhomopolymers (ca. 75000 g/mol) und 0,25 g 98-%iger Schwefelsäure werden in je 100 g destilliertem Wasser bei Raumtemperatur durch intensives mehrstündiges Rühren (6–8 h) gelöst. Die so entstandene schwach bis mittel viskose Lösung wird mit Hilfe einer Druckfiltration durch ein feines Filterpapier von etwaigen Verunreinigungen oder Gelteilchen befreit. Das Entgasen der Lösung erfolgt durch ein kurzes mehrmaliges Anlegen eines moderaten Vakuums (15–100 mbar), um ein Überschäumen bzw. eine Konzentrationsveränderung der Lösung zu verhindern.
Beispiel 3
Beschichtung:
Die Beschichtungslösung wird bei Raumtemperatur und blasenfrei in eine flache Beschichtungswanne gefüllt. Eine mitlaufende Walze führt die Trägermembran, hier eine UF-Membran aus Polyacrylnitril auf Polyphenylensulfid-Vlies, so dicht an der Oberfläche der Beschichtungslösung vorbei, so daß beide, die Lösung und die Membran, in Kontakt kommen (hängender Meniskus). Durch eine motorgetriebene Vorrichtung wird die Membran mit einer konstanten Geschwindigkeit von 0,33 m/min beschichtet. Die frisch beschichtete Membran durchläuft eine Trocknungsstrecke, in der sie innerhalb von 5 min bei 70°C durch ein Heißluftgebläse getrocknet wird.
Dieser Beschichtungsvorgang mit anschließender Trocknung erfolgt dreimal kurz hintereinander und ist für Beschichtungslösung 1 und 2 identisch.
Beispiel 4
Vernetzung:
Die beschichtete und getrocknete Membran wird kontinuierlich und im straff gespannten Zustand bei 160°C durch eine Heißluftstrecke gezogen. Die Verweildauer eines jeden Membranabschnittes in dieser Heißluftstrecke beträgt hierbei 30 min.
Der Vernetzungsvorgang ist für Beschichtungslösung 1 und 2 identisch.
Beispiel 5
Waschen:
Das Waschen der Membran erfolgt, indem die vernetzte Membran kontinuierlich und im straff gespannten Zustand durch ein Wasserbad bei 90°C durchgezogen wird. Die Verweildauer eines jeden Membranabschnittes in dieser Heißwaschstrecke beträgt hierbei 12,5 min.
Die Heißwäsche ist für beide Membranen (Beschichtungslösung 1 und 2) empfehlenswert, um die Reste des Katalysators, d. h. der Schwefelsäure zu entfernen.
Beispiel 6
Trocknung:
Die beschichteten Membranen (Beschichtungslösung 1 und 2) werden nach ihrer Heißwäsche kontinuierlich und im straff gespannten Zustand bei 80°C durch eine Heißluftstrecke gezogen. Die Verweildauer eines jeden Membranabschnittes in dieser Heißluftstrecke beträgt hierbei 15 min.
Beispiel 7
Messung der Membrankenndaten durch Pervaporation:
Die Membranen wurden in der Laboranlage CELFA P28 der CELFA AG mit verschiedenen Organika/Wasser-Gemischen (Feed) bei 70°C und bei einem Vakuum von ca. 4 mbar und intensiver Überströmung 40 l/min beaufschlagt. Die Kondensation des dampfförmig durch die Membran tretenden Permeates erfolgte in einer mit Trockeneis/Ethanol (–78°C) gekühlten Kühlfalle. Es wurden zu verschiedenen Zeiten Proben entnommen mit dem Dichtmeßgerät DMA 48 der Fa. chempro/PAAR die Feedzusammensetzung und die Permeatzusammensetzung bestimmt. Der Fluß durch die Membran konnte aus der gravimetrisch ermittelten Permeatmenge, der dafür benötigten Zeit und der aktiven Membranfläche bestimmt werden. Nachstehend sind in den 1–4 einige ausgewählte Ergebnisse aufgeführt.

Claims

Membran mit einer dichten, porenfreien Trennschicht aus einer oder mehreren Lagen eines Polymers in Form eines Homopolymers, Copolymers, Pfropfhomopolymers und/oder Pfropfcopolymers, das mittels einer Diacylkupplung von Säureamidgruppen mit Carbonsäuregruppen unter Wasserabspaltung vernetzt ist, dadurch erhältlich, daß a) von einem Säureamidgruppen aufweisenden Basispolymer ausgegangen wird, b) das Basispolymer in einem wässrigen oder wässrig/organischen Lösungsmittel zumindest teilweise gelöst wird, c) das Basispolymer durch teilweise Hydrolyse seiner Säureamidgruppen modifiziert wird, wobei die für die Vernetzung mittels Diacylkupplung erforderlichen Carbonsäuregruppen gebildet werden, und gleichzeitig die unter Wasserabspaltung ablaufende Vernetzung der Carbonsäuregruppen mit den Säureamidgruppen vorgenommen wird.
Membran nach Anspruch 1, dadurch erhältlich, daß der Schritt c) bei einer Temperatur von 130 bis 220°C während eines Zeitraumes von 5 min bis mehreren Stunden durchgeführt wird.
Membran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch erhältlich, daß als Basispolymer ein solches mit mindestens 50 mol-% eines Monomers mit Säureamidgruppen eingesetzt wird.
Membran nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Monomer um Acrylamid handelt.
Membran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Säureamidgruppen zu Carbonsäuregruppen im Basispolymer 1 : 1 bis 20 : 1 und insbesondere 3 : 1 bis 8 : 1 beträgt.
Membran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch erhältlich, daß die Hydrolyse und die Wasserabspaltung bei der Vernetzung durch mindestens eine anorganisch und/oder organische Verbindung katalysiert wird, die in dem zur Anwendung gebrachten Lösungsmittel sauer reagiert.
Membran nach Anspruch 6, dadurch erhältlich, daß der pH-Wert des Lösungsmittels mittels der sauer reagieren den Verbindung auf ≥ 1 bis < 7 und insbesondere auf ≥ 2 bis < 4 eingestellt wird.
Membran nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Trennschicht auf einen Träger aufgebracht ist, dadurch erhältlich, daß das Lösungsmittel eine Beschichtungslösung darstellt, die auf den Träger aufgebracht wird, und daß die Modifizierung und die Vernetzung in der auf den Träger aufgebrachten Polymerbeschichtung erfolgt, wobei die Trennschicht auf dem Träger vernetzt und somit ausgebildet wird.
Membran nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Träger um eine Flachmembran, Hohlfadenmembran und Rohrmembran handelt.
Membran nach Anspruch 8 oder 9, dadurch erhältlich, daß die Beschichtungslösung durch Tauchbeschichtung, Aufwalzen, Gießen oder Spin-Coating auf dem Träger aufgebracht wird.
Verwendung einer Membran nach einem der vorhergehenden Ansprüche für die Pervaporation oder Dämpfepermeation.
Verwendung nach Anspruch 11 für die Entwässerung von flüssigen und/oder dampfförmigen wässrig/organischen Gemischen und für die Entwässerung salzhaltiger wässrig/organischer Gemische.
Verwendung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei. den Gemischen um folgende handelt: Acetonitril/Wasser, Methanol/Wasser, Ethanol/Wasser, Isopropanol/Wasser, Aceton/Wasser und Tetrahydrofuran/Wasser.
Verfahren zur Herstellung einer Membran mit einer dichten, porenfreien Trennschicht aus einer oder mehreren Lagen eines Polymers in Form eines Homopolymers, Copolymers, Pfropfhomopolymers und/oder Pfropfcopolymers. das mittels einer Diacylkupplung von Säureamidgruppen mit Carbonsäuregruppen unter Wasserabspaltung vernetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die im Anspruch 1 sowie gegebenenfalls mindestens eine der in den Ansprüchen 2 bis 10 beschriebenen Maßnahmen durchgeführt wird bzw. werden.