DE1927968A1 - Verfahren zur Herstellung von fuer den Substanztransport geeigneten Membranen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von fuer den Substanztransport geeigneten MembranenInfo
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Description
Hill 5
V a/R J
£)ipi,-lng. HÖRST AUER 1927968
... '.."·· Pötentanwclf - - . ■ ■ · .
SQ^* 32.28
ä vöM 30. Mai 1969
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
hochf ^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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PHl. 3228
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 „ if--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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PHN 3228
'■' ■ . 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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. 3220
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 ausgef-.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.
»09881/13U
BAD
PHIi 3226
.· . 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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ßA0
PHN 3
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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Pull'5228
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··
209881/TJU
PtiN 3220
. 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 ,;ec-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
PHK. 3220.
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.
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tt
PHIi '3228
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£üzef versteift r/erden»
üchlieeelich sei iioch er'.?ähntf 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,, ,
' PHN 3228
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. 1f
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&ft 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
FIIK" J228
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 110eC 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 gedachtt 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 Qj0J1 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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PHU $220
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 ivdipinBEuref
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 3ζ2ΗΧ 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-
909681/1314
PHN J228
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
"3288 .
1027968
/. ti
W^JPfή4 *iÄifer faffB auf 120·Q
Aetabehahdlttng würde rait einer 1 gei»jibei 85eG während,«iniger Mi
yir\|nfitffisiffii" 5
latectirioben· Wtii·
ißV iotwiufoiilMie*!' 75. - 8Θ m) in ein Polyurfthajifuawii
•ingibtti·*, ^»fnä. 5 ivinut#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-
909181/1314
BAD
» Λ ft
-PHH 3220
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 Möglichkeitf 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)
- PHK J228Λ ■♦ ...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.90S881/13UBAD ORIOlNAL* * .11KU J228.;. Te rf uhren nneh Anspruch 1» dadurch net, dasB ein Teil der Dbei-fUQhe tier Künstetoffoliii aufchemischen »/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 eingebettetjrerden»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.MT:ΪΊΪ:%& iippi909881/1IU-.1BAD Of?l01NAL
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