DE1927968A1 - Verfahren zur Herstellung von fuer den Substanztransport geeigneten Membranen - Google Patents

Description

Hill 5

V a/R J

£)ipi,-lng. HÖRST AUER 1927968

... '.."·· Pötentanwclf - - . ■ ■ · .

Anmelder: N._;V. PH.LIrS' GLÜEiLAMPENFABÄEKai.

SQ^* 32.28
ä vöM 30. Mai 1969

"Verfahren zur Herstellung von für den Substanztransport geeigneten Membranen".

Die Krfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von Membranen, die aus für den üubstanztransport geeigneten^;,' in eine Kunststoffolie ein^-ebstte-

ten Körnern -bestehen. Unter "Substanztransport" ist hier der Transport von ionen und/oder Llolekülen zu verstehen. Dieser Transport kann mehr oder weniger selektiv für ionen, eines bestimmten Ladungstyps, einer bestimmten. Grosse und/oder Gestalt und für ivioleküle einer bestimmten Grosse und/oder Gestalt erfolgen.

Derartige Membrauen können als Trennwand zwi*·

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sehen zwei ;iüu;.^r.en _.r._t-iew;_iidt werden, iie L.edi'. enthielten, zviisehen denen ein «.us tausch -^der Transport von ionen uiid/oier Molekülen stattfinden soll.

Lie Membranen können z.B. ir. Dialyse- ui.d Εΐβκ-trodialys6vorrichtu^o"en und in Brennstoffelementen, /-Jckumulatoren ui.a 3utterien zur Trennuiij des .Kuthodeiiiv.unies voii ^.nodenraiL-r., filr uastrenr.ungen, f"r ai<e selektive« Durchlässigkeit, z.B. in Filtriervorrichtu^ger., und in Vorrichtungen für umgekehrte Osjnose (^asaerreinijung; Anwendung finden.

Heterogene selektive tlembr;a.en sir.d z.B. a. .s der französische.··, rater.tschrift 1 4"^2 545 bekannt. Sie werden im tll^eneiiien durch Pressen oder Gieren i,us einem Gemisch von Kunststoff und Körnern hergestellt, im Vergleich zu homogenen liembranen, d.h. .^e.Tibrt...en, die lediglich au= j.3. ionenleitendem oder r.olekülleitendem it'aterial bestehen, -.veisen heterogene i.Ier.branen in der Hegel den Vorteil einer ^rösseren mechanischen Festigkeit und Flexibilität c^uf. Hingegen ist L.ber im allgemeinen die oelektivität für ionen oder Moleküle (meistens in einen Bruchteil 'ies Gesanttrunsportes durch die Membran ausgedrückt) geringer und der Ionen- oder lloleküitransportwiderstand grosser als bei homogenen Membranen. Die Kö'ener aus ionen- oder moiekülleitendem material sind in der Membran von Kunststoff umgeben. Nur bei einem verhältnismässig ^rossen Volumenverhaltnis zwischen

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Körnern υχιd Kunststoff besteht die Möglichkeit, dass die Kernet in ausreichendem Masse direkt miteinander in rLon-' takt lind.· Bei einem derart grossen Volumenrerhäitnis .geht jedoch .die mechanische Festigkeit und die Flexibilität der Meubraa teilweise verloren.

Bei kleineren Volunenverhältnissen, bei denen also "wenigstens ein Teil der Körner sehr wahrscheinlich TÖllig Tön Kunststoff umgeben iüt, ist der ionen- und Holei$ült*an..8portwiderstand der Membran verh-iltnismässig hoch_f ^a sei denn, dass ein Kunststoff verwendet wird, ' d»r für Ionen oder Moleküle durchlässig, ist. Hei Ver-• wendung eines derartigen Kunststoffes' rjeat aber i.e aelektiTittit des Transportes durch die i.>.enbran teilweise verloren, weil die zu diesem Zweck verwendeten Kunststoffe im allgemeinen entweder nicht lurohl'lssics sind oder ionen oder ko'leküle mit jerinjerer Selektivit.it ..1ε die Körner durchlassen*

Der Erfindung liegt Jie Aufgabe zugrunde, eine lleabreU zu schaffen» deren.'Eigenschaften in be zug ^uf den Substanztraifsport in erster Linie nur durch die Liegenschaften der Korner "bestimmt werden. Auch bezweckt die Erfindung, einen luenbriui grosser mechanischer Pes- - tigkeit und Flexibilität zu schaffen.

Nach der Erfindung wird dies durch ein Verfahren erreicht, das dadurch gekennzeichnet ist, dass auf einem Substrat eine klebrige Schicht angebracht

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wird, ..u£ der -Ü» Körner · usssestreut ■.·.erden, wonach die nicht : ndor klebrigen Jchich**h::f te..den Körner entfernt •..erden und .tie ---r:;..!'-ene, einen Korndv.rch...erjaer dicke -chici.t ir.· e::io _;.unststofffolie eingebettet wird die ?n trt und ..tolle -.Ui- einen Kunststoff herbei-teilt wird, v.obei d:.:'ür ,e.-jr^t ·..-Lrd, cL.ss die Körner Tür den .3ub3tun:.-tr^naport .u^lln/jlich bleiben oder auf einfache iVeiee dadurch für iiect'n Tr^;.sport ^ug";ii;li c-. gemacht v/urden, i lh ein Vc-il ^r OVerfl'.Iche der Kunststoffolie entfernt u.a i-.6cniicGi--c-:.a aie MemLrWt von substrat gelöst v/ird.

D ro;, j ..·> Ve rf Αιγ·:γι n-ich dor -rfindurig wird c-iiie düjj^g f ":r df-r. ouL.;t .:...ti· ~ j;.ort >;eoi£^iete. «iernbran von rrc :.;er .ocr ..·-. i fzcher Fe-T-ti ,^keit und Flexibilität er'r.-iiten, i jryj. ..i, ci-jchivf ten, wie ^clcittivitHt üeim öubat--.nutr η τ: crt u.-.-i J ill ;..n„tranüi/ort.vi d'.-rctand, .--. und.." izl- c. ■..!·: ich iin „ i_f--er.scnaf ten do;: in Form von Iv'rnern in ^::e" Ku..ε tstöff olie f;: nietet Ui ter. Li'iterials 3ir.-.

L ίο Vr?i:.. Yorf.:.nrer» zu verwendende oubstrat k&.iii. _U3 _u·".ier. eelioci;;er. l-'.'jtoriril be.iteher., di:G eine c:.-ir.iach inerte Oberi'l.üoi.e h-it. Kin ^eeignetc3 öubstr'it ίεί ι."-, eine GIa^i-i'-.tte. an dus heim Verfahren zu verwendende i.Iebe-:..ittel ,verden verschiedene hni'oraeruniien gestellt, lie teilweise auch durch die ii^nschaften des Kunstst\ffe.5 besti;n::.t werden, in den die für den 3ul.st,jT.^tr..n: j ort _eeeigneten Körner c-in-fjebettet werden.

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'■' ■ . Die auf. dem Substrat ungebruchte dünne Klebemittelßchicht muss auch klebrig bleiben, nachdem ein dar-. i.n^:etya ,vorhandenes Lösungsmittel völlig oder teilweise

.. verdampft.ist,·Daß Klebemittel darf aber nicht kapillar

: von· der-· Kornschi-clrfc ausgesaugt werden, .so-dass es die Oberfläche der"auf der Klebemittelschicht angebrachten Körner zu,einem-grossen Teil .bedecken würde, in diesem Falle besteht nämlich die 'Gefahr, dass zwisohen den Körnern : und dar in-der-.nächsten Stufe des Verfahrens angebrachten. Kunststoff ο lie eine ungenügende Haftung eczielt wird. · .

Das Klebemittel darf nicht in erheblichem Kasse durch den Kunststoff oder dessen Bestandteile oder durch die bei der Herstellung der Folie angewandten Lösungsmittel angegriffen oder gelöst τ/erden. Das Klebemittel kann a.B. derart'gewählt werden, dass es mit Hilfe eines die Kunststoffolie reicht lösenden oder angreifenden Lösungsmittels gelöst oder weggeätzt werden kann. Unter bestimmten Bedingungen kann als Klebemittel eine Losung des gleichen Kunststoffes angewandt werden, aus dem die

.Folie hergestellt wird.

Die Kunststoffolie kanu grundsätzlich dadurch erhalten werden, dass auf 'die Kornschicht eine Lösung des betreffenden Kunststoffes gegossen wird. Wegen der oft schon bei massigen Konzentrationen hohen Zähflüssigkeit von Kunststofflösungen und wegen der Tatsache,

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dcrjs zur Bildung der Folie eir.e L3sun,,. iai t ni-.'dri,.er Zähflüssigkeit vorwerfet werdjfn :.r.»ss, sind, ia killte.Meinen nur Lösungen rai c ni-aurigen" i.ur.o t^toff gehalten geeignet. Kies bedeutet, d:\ss grosse Löaur.gsnittcir.en^en entfernt werden :."s3er.· Dabei besteht die Gefahr, dass ρο-röae oder nit Ilohlrv. nun verjehene Folien erhalten werden. Hohlräume können, wenn zwecks Erreichung einer £rösseren iugünglichkeit für den 3uost-:-n2transport der eingebetteten Körner ein Teil der ilunststoffoberfl"che ■/,.'■. durch Azeton entfernt v;erden nuss, die LiIdung von Pore-:, veranlassen. Die so erhaltenen i.Iembr;.r»en zii.l dünn v/eniger gut brauchbar. Beim Ge*pr;u;ch i'ir-dot äijc. die ?,ren ein nxCht rele^tiver üubst-inztr-nsport 3tatt.

Dier;e bchv.ierigkeiten ergehen :_;ic:i nicnt oder in viel geringere^ ...asse, wenn nach eir.en ..^eitereji Merkmal des Yerf.ihroi-j ge nuss der -rfiniung äie körner in eine Kunststoffolie iadurch eingebettet werden, da^a ein flüssiges Gemisch der den kunststoff bildenden Jestandteile auf die Xorr.ochicht ausge_f-.os£en und die Kunststoffolie in crt und stelle aus diesen Bestandteilen i.ergestellt ,vird.

Bei der Herstellung der Kunststoffolie muss dafür gesorgt .virderi, dass die Kürr.er auch auf der vom Substrat abgekehrten Jeite für den Subct:tnztriinsport zugänglich bleiben oder v;enigstens auf einfache V/eise für diesen Transport zugänglich gemacht werden können.

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.· . Ϊ)1β8 kiuin a.B. dadurch erzielt -werden, iasu die Konetetöfflaene* derart bemessen wird, d. ss sich der Kunststoff bei d«r Bildung der Folie zwischen den Körnern giirÜokzieht· A*uf der hervorragenden Kornoberfläche Terbleibt dabei .im allgemeinen eine dünne Kunotstoffeohioht> die-jedoch in vielen Füllen den uubetan^tr&ns.-port-durch die Körner nicht wesentlich beeinflusst, Dies kann auf die Poren oder KisBe zurückzuführen sein, die eiohunt«r dem Einfluss der bei der Herstellung der Folie in Kunststoff auftretenden Jj;annunfen in dieser • Ljchicht bilden· Der Truneportwidtretand kann jedoch in

. vielen Pfillen dadurch herabgesetzt τ/erden, dass ein Teil der Kunststoffolie wegceätzt wird} dabei werden in erster iiiiiie die'»uf den hervorrr..wenden .Kornteilen befindlichen dünnen Schichten entfernt.

Das Aetimittel wird dabei entsprechend den Sigentohaften des wegzuätzenden Kunststoffes und der KSrner gewShlt. im allgemeinen soll das Aetzmittel die Wrner nicht oder nur in geringem Uasae angreifen. Vorsues'wclse wird ein Aetzmittel verwendet, das unter cheats eher Zersetzung den Kunststoff angreift, xn diesem uuaaouvnhang ist es vorteilhaft, ein ^etznittel zu ver-

;, winden, das in einer Flüssigkeit gelöst oder uit einer Flüssigkeit _L,emischt wird, die für die Lersetsunfisprodukt·, nicht -ber für den Kunststoff selbst, ein LB-•ungseittel darstellt·

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I3ieaerj Aetzverf.rnroi. i;;t dem ..etzverfahren mit einem Lösungsmittel für φιη i.unütstoff vorzuziehen. Eii Verwendung eine» Lösungsmittel ο zum Entfernen eine ß Teile.i der Oberfläche der üunatüt ffolie kann im allgei.:einei. nicht vermieden werder., di.;c;s die Kunststoffolie quillt. Jieue .uellunc ir.t -i.\. -ll₍;o:;:eiJien kaum oder gar nicht reversibel, ^s arglbt sich (JU.her un*ter diesen Vmctflnden !..anchar. 1, Av..ιs iie körner, nachdem ein Teil der

ψ Kunststoffolie 'lurci. ein L6'sunfjsr:ittel weggeätzt v/orden

ist, nacii ..r.tferr.unj des L5ßUii£;:.:nitt*?l8 doch nicht ge- . nü^erid frei vo:. r.'u:;stöfoff sind.

I/afe cliei.isci.e .»et.-.en krair. mit Kille von Dämpfen, G:. sen oder Γ Γ"'ί> si gleiten \ rc). ;eführt v:erden und L.:¹.. di.riii !,erteher:, d:.ss d^c t oly:.iermolekül durch Oxydation, ?.."'. ~;i t -iilfe oxvd^ere:.der Jäuren, zeraetzt wird. Dabei :."'5sen ..!.er die in :ie .-unuteto'ffolie eingebet te tor: Körner beri'ck'aic.tirt v/erden.

'.'ci-zu, sweiae v.-ird .lie Folie d.\her hub einein )

vor.ieifli.re;. .· ..nstatoff hergestellt und wird.ein Teil

der i.ur.at:;*w ^f folie aurcn VerseifunG entfernt. Dabei ist die uefcl.r, Lsr ULp in die Folien eingebetteten iwCrner ;.urch d_r; «et^r.ittel i.r._ce/;riffen -.verden, viel ijeringer, -eil dio:.e.. ..etzr.iittel nun beeoriSers auf die Kunststoffolie einwirkt. Unter einem verceifbaren ..unststoff ist hier ein ..uns „stoff zu verstehen, der durch ileaktion mt einer ":. ici;~ch reagierenden Verbindung in ean Pro-

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dukt od«r in Produkte umgewandelt werden kann, die leichter als der Kunststoff selber gelöst werden können. Die 'Verseifung· kann durch lierjjczunj infolge Hydrolyse des ,Kunst stoffe je,,, gegebenenfalls begleitet von einer Reaktion zwischen·den .Hydrolyseprodukten mit dem VerseifungsEiit'tei ."unter Bildung leicht löslicher Produkte, erhalten »erden. . . ·

■'·· . · Es'ist: vorteilhaft,. wenn die Verseifung in eine® Lösungsmittel für die Ve.rseifungsprodukte erfolgt. Einerseits können dann die' Verseifungsprodukte keine, die weitere.Verseifung verzögernde Oberflächenschicht bilden, wahrend es andererseits genügt, nach ausreichender Verseifung des Kunststoffes die Membran mit einem Lösungsmittel 'für"die Verseifungsprodukte abzuspülen.

• Die Verseifungaprodukte entsprechen im allgemeinen den den Kunststoff bildenden Bestandteilen oder den durch Reaktion zwischen dem zur Verseifung angewandten basisch reagierenden Stoff und diesen Bestandteilen erhaltenen Urawandlurigsprodukten.

Zur Anwendung bei dem erfindungsgemässen Verfahren eignen sich inabesondere Kunststoffe, die durch Polykondensation, z.B. durch eine Polyesterreaktion oder durch Polyaddition, erhalten Werden.

in diesem Zusammenhang kö'nuen z.B, als geeignete Kunststoffe erwähnt werdent Gesättigt· Polyesterharze, Polycarbonatharze, Polyurethunharze, Polyester··

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. ioidharze, Polyimdharze, l'

Diese Harze können im ullgeneinen nit w"ssri-

gett oder .alkoholischen Laurel cJsungen verseift werden. .Die Verseifungiiprodukte lassen eich in den meistenFiIl-• · Ien- leicht in Alkohol oder </asser lüden.

in gewissen Füllen.empfiehlt es sich, den Kunststoff erst dann durch eine· Wärmebehandlung uuszuhärten, nachde'm die Verseifung teilweise stattgefunden fiat· Dadurch wird erreicht, .dass die Verseifung schneller vor eich geht, währer-d' nach der Aushärtung eine grössere- chemische 3e st andicke it auch ,;e_c-en Verseifung ' erhalten wird. Vorzugsweise wird in diesem ir'alle ein Pölyurethanharz verwendet. Ein derartiges Harz lässt sich bei niedriger Temperatur ^.us den' Bestandteilen herateilen, wobei sich eine Folie bildet, die leicht durch ein yerdünnte alkoholische Laugelösung teilweise verseift werden k^nn» , .

Einige der erwähnten Kunststoffe lassen sich auch sehr leicht durch «Jerietzung mittels Oxydation in einem Lösungsmittel abätzen. Beispielsweise sei eine .Polyiraidharzf0lie' erwähnt, die 3ich auf je.de gewünschte .Dicke mit Hilfe von z.3. 1 oder 3 '^ev.^ gelöstes CrO oder Katriuxnjodat enthaltender Schwefelsäure abätzen lässt. Der Kunststoff kann entfernt werden, bevor oder nachdem die Membran vom Substrat gelöst worden ist· Di· Membran kann dadurch vom Substrat gelöst werden, dase

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fla'uhe der Körner auf der Substratseite der Membran frei und somit

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Klebemittel selektiv gelöst wird. Dabei wir! ein Teil der Ober-

den Substan·transport zusanglich.

Kit Hilfe des Verfahrens nach der Erfindung k'-'nnen den Substanztransport geeignete Körner jeder beliebigen Art, die aus Ionenaustausohmaterialien und/oder für Moleküle durchla'ssi-Katerialien bestehen, in eine Kunststoffolie eingebettet werden.

Als Beispiele einzubettender Materialien können u.a. erwähnt werdonl Tonenaustaunchermaterialien, lie aus einer lOlymeraatrix aus einem Copolymer V'.m 3t;TDl und Divinylbenzol mit funktionellen Gruppen, wie SO_H-i!rupfen oder Aminorjrup?en, bestehen orler. deren Poren .nit einem Gel ausgefüllt sind, das durch Reaktion von Lextrose und IJpiohlorhydrin erhalten iatj Zeolite, ⁷ori..utite, liiterialien, die als "Molekularsiebe" (molecular jievea} wirken kennen, wobei alle oder nahezu alle Poren den gleichen ")urchir.e3. er haben, und Linde ^Molekularsiebe", bei denen ein Teil -ler liatriutaimen durch andere Ionen« wie I ethyl- oder Äthylau-oniumionen, ersetzt ist. 'Jie Ko'rner kennen in honoßenor oder nicht homogener Verteilung in die I'.ec bvaa eingebettet werden. Die Abmessungen der 'Corner können zwischen einigen Mikrons und,Zehnteln eines Kilineters variieren. Eine in eine Kunststoffolie eingebettete wirtesane Kornfraktion besteht aus ferner, deren Dtupchnesserunterschiede nicht grosser a+s ca. 15.·' ihres mittleren Durob.iiesser8 sind und die für den-3ub3tanztransport durch die Kenbran «Ußänglich 3ind und hauptsächlich für diesen Transport' sorgen.

Wenn in der wirk-

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tt

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samen Korn fraktion die Durchmesserur.tereohiede gr&sier cind, -,-rerde.', ii:erabru.nen erhalt·», bei denen ein Texl der Kornobrrflachen erst nach ,Sntfernuntr einer ^roaaen Kunstctoffnen Te frei ,.,en-icht werden kann, Die mechanische Festigkeit einer der;.rtigen kenbran ist dann verhfiltnismäesig gerinr·

liinhornechichtmenibranen, die dufch das Verfahren nuch der x,rfindiu.c erh.dten air.d, können eben', get/odurch entweder der Anoden^aum oder der Jtethö4tenr*ua

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faltet oder jc!::-"u3ej.t sein, im _t-ekrüuaelten oder_; gefalteten uUitand i"t der Trar.sportv/ider.'stund pro geoöietrii)che Ob^rflächeneinhoit verholtnii:n'asnig i.cririb"*r als bei einer ohongn üe.mbran. Di<: Uembratnen auf einer Seite oder .lif beiden reiten mit porösen bchichterii z.3. oit eintni huiiEtstolfachaUi-n mit offenen Zellen oder mit einer Nylon-, Glasfaser- oder Uetall£üze_f versteift r/erden»

üchlieeelich sei iioch er'.?ähnt_f d^xis die Brfin· dung £-j CTiJ' ,j-icl.t, eine Uerabi'an licrzustellen» die K^JI·* ner sov,o!il ,as einer, ionenleitenden, ..ir· auch cue einem nolekClleiter.den Material _f und znar ;ius einem ilolekuj-eraiebo'terial nit Poren von 4 bis 5 &t enthalt« tin derartiges i..olekulitrsiebDi:iterial ist für tfasuer ditJfChllff-

4 -

Bei einer Anzahl von ..usführuneefonatjl ionen- '

leitender Heabri.ner», s.B. in Batterien, führt aßr Jionentr;Jieport einen at'oreud c'roeßen ./asr-ertraj.eport herbei,, ,

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p kann».,Bine Membran, die sowohl ionenleitend,

auch fuV Wassermolekttle durohl&ssig ist, kann aur ^ 4&rart:irger nachteiliger bffakte angewandt

.... w«rdtn> pev* .duiOh- dtn ionenatroia abgeführte Wasser kann 's·"'-..·- " · · -

Bialye* »usückfliesaen,

|>ii~Erfindung, wird, nachstehend an Hand e3.nl-

i.uafUhxunfebftl,|»Ji(iele und.4er beiliegenden Zeichnung 't fylMutett, ^i ,aelgtnt' ·

■ .:.. fig. 1 einen öctjnitt dwpöh ein Substrat, mit einer "klebrigtn bohioht ujid,in eine Kunststpffolie, eingebt t te ttn KSrnewV} . - ^

Fi'g* 2 nahezu, den gleichen üchnitt wie Fig. 1_f ein Ueil der'Kunatstoffolie auf der tob» Substrat

Jeite weggeätzt ißt}

SIg, 3 teilweise im Schnitt eine Foil« nsit einn ,Körnern nach der Erfin4-«nfc*

Auf einem Glassubstrat 1 wird eine &Qnne klebrigf aus iaopx-engujmni beetehendi ,sohicht 2 dadtiroh angebracht, dr.ßs auf dieses Substrat eine i30prengummi« .lösung ;£<$&,::■ mn und das Lösungsmittel yer&ampft wird,· J.13f der k3^rigen Schicht 2 werden Körner 5 mit eine» ,uurohineseer von "60 bis 70 /U, die. aus de*. käuflich orhültlichen Produkt Biorad *9 50 ϊ-16 (Kationen:iu8tauscherraaterial) beateijen, nuatieetrtut+ Körner, die nicht an der klebrigen*

■' ^H::39MIi I / 1 J U

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2 haften, werden entfernt, Hun wird eine Eiiikornschioht von der Dicke eines KornduröÄfcessers erhalten*

Auf die Kornschicht wird eine Lösung gegossen, die dadurch erhalten wird, dass 50 £ des käuflich erhältlichen Produkts "Desaofen 1200" mit 42 g Lethjrlacetat gemischt und dann diesem Gemisch 62,5 g des käuflich erhältlichen Produkts *Desmodur L" sugese'tzt y/ird.

Nach Trocknung an der Luft und anechliessender 16-stündiger Erhitzung auf 110^eC wird eine Folie 4 aus Folyurethanharz erhaltenj in die die Körner 3 eingebettet sind»

—flip Kornspitzen atif der vom Substrat 1 abgekehrten beite werden nun dadurch frei gedacht_t dass die Kunststofffolie 4 teilweise in einer 5 /ό-igen JCOH-LÖ3ur:g in .^ethanol verseift wird (siehe Fig. 2), Bereits nach einigen uinuten ist eine genügende Verseifung erhielt, die alt Hilfe eines Aikroskops festgestellt vrird. Pie Folie wird nun in Methanol c^^pülte

Dann wird di· Jieabran voa Substrat gelöst und die klebrige Schicht 2 in Xylol gelöst, _{in dem} Qj₀J_{1 dae} Folyurethanharz nicht löst. Schlieeslioh wird die Meabran nc-ch Trocknung an der Luft noch I^ Stunden bei 110·C tjehürtet.

■i Lan erhSlt eine Meubran der in Pig» 3

stellten Art, die aus einer einzigen Jchicht von auatui.sjbherkörnern 5 besteht, die in eine biegsans

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ie 4 tingelet te t eind, wobei die Körner auf beiden äeüfcett der Üembran für den Sub ε tan ζ transport frei zugHivglich Bind* '

•,. . #e.r, .elektrische Widerstand pro craf der Membran fcttrug £0,6 JX r i» 0,1 η KCi gefressen. Die Fcrm-SelektIVittt, itt'4lft·» Trozenteats dee-Getamtionentraneports , betrug $9 ^.

emefen 120O" tnthSli einen geefiitigten Podureh J'ölykpndtneatioii ion ivdipinBEure_f und Butylengl^kol erhalten ist. "Desmodur L" ' «xiihlilt da« additive Produkt von 2,2-Dioxymethylbut*nol-1 » iait *i*«ts Oeiieoh tpn 2,4-Toluol-di-iflocyanat und 2,6-

(65 t 35).

mi die i* Beispiel t beschriebenen neiee wurde ein« M«mbr»n hergeetellt, die aus porösen lol^rstyrolkir»v»tto ("Bie-peade 3ζ2^ΗΧ bestand. Diese Membran kenn ztui natlrlioher oder eynthetieoher Polymere von

aauewandt «irden.

Erf OrMl¹It Chen fall« können in die lolystyrolder Meabrtiin funktioneile Gruppen ei.ngebt.ut werden, wie Ales bei der Herstellung von lonenaustcueohmaieriftlien bekannt 1st· fliege ki.nn Torteilhaft sein, wenn die funktioneilen Gruppen nicht gegen eine etwa bei der

der tleabrnn erforderliche 'Wärnebehandlung sind. Dif# 1st 3.B< insbesondere bei anionen-

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austauschenden funktioneIlen Gruppen der Fall. Diese können nachträglich dadurch eingeführt werden; dass die Kembran mit eiujebetteten porösen FolystyrplkBrnem auf bekannte V/eise, z.3. durch Chlormethylierung des Polystyrols und eine anschileβsende Reaktion mit einem tertiären ii.min unter Bildung eines quaternären ilmmoniumsalzes, behandelt wird. * *

Ausführungcbeispiel 5 '

Auf die in Beispiel 1 beschriebene Weioe wurde eine I^enibrun hergestellt, die· Körner aus einem KationensnEt^uscherKutcrial (AG 50 WX-12) mit einem Durchnasser von 21 Jyj^29 /-U enthielt, die in ein Polyuretlumharz

-.Taren, lisch Verseifung während O Minuten mit einer 5 Gew.?'~i£;en KOH-Losung in methanol betrug der elektrische Vider-jt^nd pro cn? 32,5,il » vri'hrend die il·- lektivität 9>i4 'p war. in nicht geätztem Zustand war der elektrische i.'iderstijid pro cm* JÜ5 Sl , aber die Selektivitüt war dan., höher ula 3') fi, J₁ u 8 f fin rut. i r s b c i s ρ i e 1 4

• ■' t Köri.er ..us einem Kationenuustaueahermaterial

(AG % WX-16) wurden in eine Folyiiaidfolie auf die im

ί-Beispiel 1 beschriebene ,/eise eingebettet, ütatt einer LöeunL dur Bestandtezle eines IOlyureth-.mhtrze· wurde eine Lüsur:- eir.or i olya^idsäure (hövflich erhMltliciiee Produkt I;'rfc-I.IL lr.cquer; in K-Hethyl-0( pyrrolidon (4 ·δ\χ 1 in Gev.ichtjteilen) -^uf die Körner _£';e--oüoen. Die Lack»

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t C , K. C II · * I; C L £ t " - L L l> V

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1027968

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W^JPfή4 *iÄifer faffB auf 120·Q Aetabehahdlttng würde rait einer 1 gei»jibei 85^eG während,«iniger Mi

yir\|nfitffisiffii" 5

latectirioben· Wtii·

ißV iotwiufoiilMie*!' 75. - 8Θ m) in ein Polyurfthajifuawii

•ingibtti·*, ^»fnä. 5 i_vinut#rj wurde mit einer 5 t

^ A«thänol. veri.eif t, Di· erhalten·- ljraaι h*ft· ein· ?«lfktttitäi von 95 £. f

Das ftifahren. naoh dey Erfindung hat inst«son* d'tre. die /ο!β·η4·η'Vorteil·ι te latesen «ich biegaal·» Membranen gross·» mechanisoher festigkoit erhalten· E· ist oinleiiöhtend» daee bei ein«% dux oh Anwendung df a ν»»ίahrens.nach d«r Erfindung erhaltenem Membranuuibau der'Molekül- oder loaentrunepörtwiderstand und die 3·- lek-feivitllt de a Tr «α spar* 8 nahe» gleich denen de· Met·- rial,a sind, aus de» di» 4ß di· llesibraii eingebetteten Körner .bestehen. Der elektrische Widerstand der durch das Verfahren nach der Erfindung erhaltenen lonenaus·^ •tauacherraembranen ist cieietena gerintipr als der der bekarinuen" homogenen und heterogenen Membranen, während deren ^oLektivitüt meistens höher ist»

Bei mechanischer Entfernung von Kunotatoff, z.B. durch Abscheuern, v/orden die Körner leicht be-

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» Λ ft

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schädigt oder aus dem in der Regel weicheren Kunststoff / gelöst. Diese !!achtelIe v/erdÜI bein abätzen vermieden. Die Dicke der Membran kann 10 bis 100 /u betrafen. Die bekannten Membranen haben im allgemeinen eine ^rösaere Dicke»

Bin weiterer Vorteil ;er durch des,Verfahren nach der Erfindung erhaltenen Membranen ist duo jttnsxiße Verhältnis zwischen der für Jubetanztransport verfügbaren Oberfläche und dem Volumen der Membran.

Die Erfindung schafft die Möglichkeit_f Men- . branen herzustellen, deren nützlicher Effekt maximal ist, da vonAiJWknder- unabhängige optimale Eigenschaften der Körner und des Kunststoffes erhalten werden ko'nnon.

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Claims (1)

1. PHK J228

   Λ ■♦ ...

   zur Herstellung von kenbrar.en, die /V* au* f$r dia¹ Substänstranaport geeigneten, 4h eine Kunst-" .„ , "\, i.tjöf f0.14·; s,i,nfifbijlteten Kernernibt stehen» dadurch ge- ·.·.··. keimselehjttt, dajs auf einem Substrat eine klebrige , Schicht anasfbracht wird, auf dor die Körner ausgestreut , werden, wonach, die¹ nicht a» der klebrigen Schic ht haften-.- - den Körner efctfernt werden und die erhaltene, einen Korn-" ■ . durQhmtsser. dicke Sohl oh t in ein« Kunststoffolie elnge* * - btttit ·*12Φ, die an Ort urid Stelle aus eines Kunststoff .'.. ' hergestellt wird, wobei dafür gesorgt w.ird, dass die • Körner für den üubstanttransport zugEhglieh bleiben oder auf einfache ««eise'daduroh für diesen Transport zuGÜnglioh gesiaaat werden düse ein Teil der Oberflfiche der. Kunststoffolie entfernt und nneohliessend die Ueobron ▼on Substrat gelöst wird»

   2", . Terfahren auch Anspruch 1, dadurch ^-ekennzeichßet, dass die .Kunstsioffolie dadurch hergestellt wird, dass «in Geaisch der dejfi Kunst stoff bildenden Bestand-•ifceile ausgegossen und aus diesem Genie oh an Ort und .Stell· der Kunststoff in Form einer Folie hergestellt .wird.

   . 3, - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Körner in einen kunststoff eingebettet werden» der sich bei der Bildung der Folie swischen ν * der Körnern surtlckileht.

   90S881/13U

   BAD ORIOlNAL

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   KU J228

   .;. Te rf uhren nneh Anspruch 1» dadurch net, dasB ein Teil der Dbei-fUQhe tier Künstetoffoliii auf

   chemischen »/ege durch weisen entfernt 5« * ,Verfahren naefc *nepmeh1_#

   net» düse die Körner in einen versoifbaren Kunetetoff eingebettet werden und ein Teil der Oberfl2oho der K8r-

   ner durch oberflächliche Verseifung der frei f^maoht wird»

   6·- Verfahren nuch ..nopruch 1, dadiiroh net, da β κ die Körner in ein Polyurethanhtirz eingebettet

   jrerden»

   7. _| ^Verfahren nach Anspruch 1> dadurch ^kennzeichnet} daas die Körner in ein rolyimidharz eingebettet werden« - · - - ;"■■-β. Verf'-.hren nach Anspruch 1, dadurch ^eksnnseiohnet, dass Körner eingebettet werden, die keine funkti?» nelle Gruppen enthulten, und daie nach der Herstellung der Keabrun die funktionellen Gruppen in die üßriier eingeffihirt werden« -..-.*·■ 3» kemhnaeti, die durch das Verführen nach ein#« der imsprücho 1 bis Ö hergestellt sind.

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