DE2829893A1

DE2829893A1 - Fluessigkeitstrenngeraet

Info

Publication number: DE2829893A1
Application number: DE19782829893
Authority: DE
Inventors: Riyoichi Bairinji; Tatundo Tanaka
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1977-07-11
Filing date: 1978-07-07
Publication date: 1979-02-01
Also published as: DE2829893C2; GB2000694B; JPS5417383A; FR2397214A1; FR2397214B1; GB2000694A; JPS6136964B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Flüssigkeitstrenngerät zum Abtrennen eines Lösungsmittels oder eines gelösten Stoffes aus einer unter Druck stehenden Speiselösung mittels mindestens einer semipermeablen Membranbahn, die von einer Stoffbahn abgestützt ist, die an ihrer Oberfläche mit Nuten zur Bildung eines Strömungsweges für durch die semipermeable Membranbahn hindurchgetretene bzw. diffundierte Lösung versehen ist. Es handelt sich dabei insbesondere um ein Flüssigkeitstrenngerät mit semipermeablen Membranbahnen, zwischen denen als abstützende Stoffbahn eine Abstandsbahn liegt. Ein derartiges Flüssigkeitstrenngerät arbeitet zum Abtrennen einer bestimmten Flüssigkomponente,

809885/0753

nämlich eines Lösungsmittels oder eines gelösten Stoffes aus einer unter Druck stehenden Speiselösung, nach dem Prinzip der umgekehrten Osmose (inverse oder reverse Osmose oder Umkehrosmose) oder Ultrafiltration. Die vorliegende Erfindung bezieht sich dabei insbesondere auf den Aufbau der Abstandsschicht, durch die eine durch die Membranbahn bzw. -bahnen diffundierte Lösung abfließt.

Derartige Flüssigkeitstrenngerate des Spiraltyps und des Rohrtyps sind bekannt. Gemäß der US-PS 3 933 646 enthält ein Trenngerät des Spiraltyps mindestens zwei semipermeable Membranbahnen, die zu einer Hülle mit einem offenen Ende zusammengefaßt sind, eine innerhalb der Membranbahnenhülle angeordnete Abstandsbahn zur Bildung eines ersten Kanales für die diffundierte Lösung und eine weitere Abstandsbahn zur Bildung eines zweiten Strömungskanales für die zugeführte Lösung bzw. Speiselösung. Die Membranbahnhülle und die beiden Äbstandsbahnen sind spiralförmig um einen Hohldorn herumgewickelt, der mindestens eine Öffnung aufweist. Der ers±e Kanal befindet sich innerhalb der Membranbahnhülle und steht mit dem Innenraum des Hohldornes durch die in der Mantelfläche des Hohldornes angeordnete Öffnung in Verbindung, während der zweite Kanal außerhalb der Membranbahnhülle liegt. Gemäß den US-PS'en 3 392 84o und 3 43o 77o umfaßt das Trenngerät vom Rohrtyp einen zylindrischen Behälter mit einem geschlossenen und einem offenen Ende, in dem mehrere derartige Membranbahnhüllen mit Abstandsschichten, die in der oben beschriebenen Weise Kanäle für eine diffundierte Lösung bilden, untergebracht sind, wobei die offenen Enden der Membranbahnhüllen an einer Stützplatte befestigt sind. Einlasse und Auslässe für die Speiselösung und ein Auslaß für die durch die Membranbahnen diffundierte Lösung sind derart angeordnet, daß die Ein- und Auslässe für die Speiselösung gegenüber dem Auslaß für die diffundierte Lösung isoliert sind.

.8.09885/0758

Bei einem Trenngerät des Spiral- oder Rohrtyps der oben beschriebenen Art läßt man eine Speiselösung mit einem erhöhten, über dem Diffusionsdruck liegenden Druck durch den ausserhalb der Membranbahnhüllen liegenden Bereich strömen, so daß das Lösungsmittel der Speiselösung durch die Membranbahnen in den Innenraum der Membranbahnhüllen diffundiert. Die durch die Membranbahnen diffundierte Lösung fließt durch die innerhalb der Membranbahnhüllen liegenden Abstandsbahnen aus dem Trennsystem ab. Bei einem derartigen Strömungssystem werden die Membranbahnhüllen dem hohen Druck der Speiselösung ausgesetzt, so daß die die Strömungskanäle für die diffundierte Lösung bildenden Abstandsbahnen bzw. -schichten der Gefahr ausgesetzt sind, von der unter hohem Druck stehenden Speiselösung zusammengedrückt bzw. komprimiert zu werden. Durch ein derartiges Zusammendrücken wird die Strömung bzw. der Fluß der diffundierten Lösung durch die Abstandsschicht behindert bzw. eingeschränkt. Um dieser Gefahr zu entgehen, hat man für die innerhalb der Membranbahnhüllen angeordneten Abstandsschichten, die den Strömungsweg für die diffundierte Lösung bestimmen, AbStandsbahnen verwendet, die ausreichend steif oder starr sind, um ein Zusammendrücken oder eine Deformation dieser Abstandsbahnen zu verhindern, so daß die durch die semipermeablen Membranbahnen diffundierte Lösung ohne Behinderung gleichmäßig durch die durch die Abstandsbahn gebildeten Kanäle fließen kann.

Eine übliche Abstandsbahn für die diffundierte Lösung besteht aus einer porösen Materialschicht, beispielsweise aus einem gewebten oder gewirkten Stoff, mit einer Vielzahl von einzelnen Nuten bzw. Rillen, die im wesentlichen parallel zueinander in Längsrichtung oder Querrichtung des Stoffes liegen. Die an der Oberfläche des Stoffes gebildeten Nuten oder Rillen sollen dazu dienen, Hauptkanäle für die diffundierte Lösung

809885/07B8

_ 9 —

zu bilden, um einen möglichst unbehinderten und gleichmäßigen Fluß der diffundierten Lösung durch die durch die Stoffbahn gebildete Abstandsbahn zu gewährleisten. Diese Nuten oder Rillen sind jedoch ebenfalls dem hohen Druck der Speiselösung ausgesetzt, so daß die Gefahr einer Deformierung bzw. des Zusammendrückens besteht. Um eine solche Deformation der Nuten ebenso wie das Zusammendrücken der Stoffbahn unter dem Einfluß des Flüssigkeitsdruckes der Speiselösung zu verhindern, ist es bekannt, die Stoffbahn mit einem Harz, beispielsweise einem Melaminharz, zu versteifen. Um die Stoffbahn bei der Harzbehandlung in einem solchen Umfang mit dem Melaminharz zu versteifen bzw. zu verstärken, daß die Nuten innerhalb der Stoffbahn nicht mehr von dem hohen Flüssigkeitsdruck der Speiselösung deformiert werden, ist es notwendig, der Stoffbahn daran anhaftendes Melaminharz in einer Gewichtsmenge zuzusetzen, die der Hälfte des Stoffbahngewichtes oder mehr entspricht. Eine kleinere Menge von der Stoffbahn zugesetztem Harz reicht nicht aus, um die Nuten ausreichend gegen den Druck der Speiselösung zu versteifen bzw. zu verstärken. Bei kleineren Harzmengen werden die Nuten von den von außen mit Druck beaufschlagten Membranbahnen zusammengedrückt derart, daß der Fluß bzw. die Strömung der durch die Membranbahnen diffundierten Lösung zum Kanalauslaß verhindert oder zumindest behindert wird. Dadurch wird die Flüssigkeitstrennleistung des Trenngerätes bzw. Separators herabgesetzt.

Als Material für eine übliche Abstandsschicht für die diffundierte Lösung hat sich eine Trikot-Maschenware als besonders geeignet herausgestellt, die mit einem Melaminharz verstärkt ist, um eine steife bzw. feste Stoffbahn zu bilden.

Ein Flüssigkeitstrenngerät bzw. Separator mit einer derartigen, mit Melaminharz behandelten Trikot-Maschenware wird in der Praxis als Wasseraufbereitungsapparatur zum Aufbereiten von Kesselspeisewasser, bei der Rückgewinnung von Abwasser oder

809885/0758

- 1o -

bei der Meerwasserentsalzung verwendet. Ein Trenngerät des Spiraltyps mit einer mit Melaminharz behandelten Trikot-Maschenware bereitet jedoch verschiedene Probleme. Die Reinheit des durch die Membranbahnen diffundierten Wassers beträgt, ausgedrückt durch den spezifischen Widerstand des Wassers für elektrischen Strom, höchstens etwa 1 M-JTL. cm (bei 25 C). Wasser mit einem derart geringen Reinheitsgrad kann jedoch nicht bei der Herstellung von in der elektronischen Industrie verwendeten Halbleitern, integrierten Schaltungen, LSI od.dgl¹, benutzt werden. Aus diesem Grund werden die bekannten Flüssigkeitstrenngeräte des Spiraltyps nicht dort eingesetzt, wo Wasser mit einem maximalen Reinheitsgrad von 1o bis 18 M XI. cm (bei 25° C) benötigt wird. Dieses gilt trotz der Tatsache, daß Trenngeräte vom Spiraltyp den Vorteil haben, daß sie ein Hindurchtreten bzw. eine Diffusion von in der Speiselösung enthaltenen Feinstteilchen durch die Membranschichten verhindern, während im Gegensatz dazu der übergang von Feinstteilchen bei anderen Flüssigkeitstrennsystemen nicht vollständig verhindert werden kann.

Im Rahmen der der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Entwicklungsarbeiten wurde gefunden, daß der niedrige Reinheitsgrad des Wassers von etwa 1 ΜΛ. cm von der mit Melaminharz behandelten Abstandsschicht für die diffundierte Lösung herrührt. Es hat sich herausgestellt, daß der Reinheitsgrad des durch die Membranbahnen diffundierten Wassers von dem Lösungsvermögen der die Abstandsbahn bildenden Substanzen, insbesondere Melaminharz, in das diffundierte Wasser abhängig ist.

Zusätzlich zu den oben behandelten Problemen tritt bei Flüssigkeitstrenngeräten noch ein weitere Problem auf. Ein Gerät, welches auf der Basis der umgekehrten Osmose arbeitet, macht eine unter einem höheren Druck stehende Speiselösung erforderlich als andere Apparaturen, beispielsweise Dialyseappa-

809885/0758

raturen und Ultrafiltrationsgeräte. Bei einem nach dem Prinzip der umgekehrten Osmose arbeitenden Gerät für die Meerwasserentsalzung ist es erforderlich, daß das Meerwasser ei-

2 nen sehr hohen Druck von 5o - 7o kg/cm aufweist, da die Konzentration der gelösten Stoffe im Meerwasser, verglichen mit anderen zu behandelnden Speiselösungen, außerordentlich hoch ist. Aus diesem Grund hat ein für die Meerwasserentsalzung vorgesehenes Gerät nur eine geringe Lebensdauer. Bei dem für die Meerwasserentsalzung erforderlichen hohen Flüssigkeitsdruck wird ein nach dem Prinzip der umgekehrten Osmose arbeitende Membranbahn gegen eine steife bzw. feste Stoffbahn deformiert, die Nuten zur Bildung von Strömungswegen für das diffundierte Wasser aufweist und gleichzeitig als Stützbahn für die Membranbahn dient. Diese Deformation der Membranbahn beeinträchtigt den Fluß des diffundierten Wassers durch die Nuten, so daß die Aufbereitungsgeschwindigkeit und damit die Leistungsfähigkeit des Gerätes herabgesetzt wird. Die Deformation der Membranbahn kann auch dazu, führen, daß diese durch die Kanten der Nuten teilweise gebrochen oder ansonsten beschädigt wird. Eine derartige Beschädigung der Membranbahn kann insbesondere dann leicht auftreten, wenn die Membranbahn nur eine geringe Zerreißdehnung hat. Es ist offensichtlich, daß bei beschädigten Membranbahnen die Qualität des durch diese Membranbahn diffundierten Wassers abnimmt.

Aber selbst dann, wenn eine Membranbahn mit einer relativ hohen Zerreißdehnung benutzt wird, können derartige Mernbranbahnschäden nach längerer Betriebsdauer auftreten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber den bekannten Geräten verbessertes Flüssigkextstrenngerät zu schaffen, welches nach dem Prinzip der umgekehrten Osmose arbeitet und semipermeable Membranbahnen aufweist, wobei es

80988 5/0758

insbesondere darum geht, ein Gerät zur Meerwasseraufbereitung und zur Herstellung von hochgradig reinem Wasser zu schaffen, das in der elektronischen Industrie verwand werden kann. Bei dem erfindungsgemäßen Flüssigkeitstrenngerät soll insbesondere eine Beschädigung der Membranbahnen weitgehend ausgeschlossen sein, wobei eine möglichst ungehinderte und störungsfreie Strömung der durch die Membranbahnen diffundierten Lösung gewährleistet sein soll.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Flüssigkeitstrenngerät dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffbahn aus mindestens einem zusammengesetzten Garn hergestellt ist, das aus einem Mischgarn mit mindestens zwei Arten von unterschiedlichen Filamenten, von denen die eine Filamentart eine erste Garnkomponente und die andere Filamentart eine zweite Garnkomponente bilden, oder einem zusammengesetzten Filamentgarn aus mindestens zwei unterschiedlichen Arten von Filamentelementen besteht, die zur Bildung eines Einzelfilamentes aneinander haften, von denen das eine Filamentelement eine erste Komponente des Filamentgarnes und das andere Filamentelement eine zweite Komponente des Filamentgarnes bilden, und daß die erste Komponente jedes Garnes direkt mit diesem Garn und/oder den anderen Garnen bzw. Fäden verbunden ist, um den Stoff bzw. die Stoffbahn zu verstärken, während die zweite Komponente jenes Garnes ein Stützoder Rahmenelement für den Stoff bzw. die Stoffbahn bildet.

Das wesentliche Merkmal des erfindungsgemäßen Flüssigkeitstrenngerätes besteht darin, daß die Stoffbahn, deren Oberfläche mit Nuten zur Bildung eines Strömungsweges für diffundierte Lösung versehen ist, zumindest aus einem zusammengesetzten Garn besteht, das aus zwei unter-

809885/0758

schiedlichen Komponenten eines Hochpolymeren zusammengesetzt ist, wobei sich diese beiden Komponenten hinsichtlich spezieller Eigenschaften wie beispielsweise Schmelzpunkt, Löslichkeit oder Quellvermögen voneinander unterscheiden. Die erste Garnkomponente kann somit durch Schmelzen, Auflösen in einem spezifischen Lösungsmittel oder Aufquellen in einem speziellen Lösungsmittel an die zweite Garnkomponente angelagert werden, so daß die erste Garnkomponente im wesentlichen die Funktion eines Bindemittels hat und dazu dient einen einheitlichen Garnkörper zu bilden, wodurch abschließend ein versteifter bzw. verfestigter Stoff erhalten wird. Der resultierende Stoff ist ausreichend steif bzw. fest, um auch höheren Drücken der Speiselösung zu widerstehen, so daß ein gleichmäßiger ungehinderter Fluß der durch die semipermeable Membranbahn diffundierten Lösung durch diese Stoffbahn möglich ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen die Membranbahn und die mit Nuten versehene Oberfläche der Stoffbahn eine zusätzliche perforierte Stützbahn gelegt wird. Diese perforierte Stützbahn gestattet einerseits einen freien Durchgang der durch die Membranbahn diffundierten Lösung in den Bereich der Stoffbahn, während sie andererseits verhindern, daß die Membranbahn unter dem Einfluß des hohen Druckes, unter dem die Speiselösung steht, in die Nuten der Stoffbahn eingedrückt und damit deformiert wird. Wenn eine derartige Deformierung der Membranbahn verhindert wird, verringern sich auch im wesentlichen Umfang die Gefahren einer Beschädigung der Membranbahn beispielsweise durch Bruch- oder Knickstellen.

Wenn die Stoffbahn in Verbindung mit einem Flüssigkeitstrenngerät zur Aufbereitung von Wasser verwendet wird,

80 9 885/07 58

besteht die Stoffbahn vorzugsweise aus Materialien, die nicht in Wasser löslich sind, wobei diese Materialien auch ausreichend fest sein sollen, um dem Flüssigkeitsdruck einer Speiselösung Widerstand leisten zu können, wenn die einzelnen Stoffbahnen Fäden bzw. Garne direkt miteinander durch eine geeignete Behandlung, beispielsweise durch Erhitzen, miteinander verbunden sind. Die Festigkeit der die Stoffbahn bildenden Materialien soll nicht geringer sein als bei üblichen AbStandsbahnen, die aus einem mit Melaminharz verstärkten bzw. versteiften Gewebe oder Gewirke bestehen.

Als erfindungsgemäß verwendete Stoffbahn lassen sich Gewebe, Wirkwaren bzw. Gewirke oder Faservliese o.dgl. verwenden. Wenn eine Wirkware verwendet wird, ist eine solche mit gradlinigen Maschenstäbchen vorzuziehen, da eine derartige Wirkware einen geringeren Strömungswiderstand hat als eine Wirkware mit zick-zack-förmigen Maschenstäbchenlinien. Eine Einfach-Trikotware ist gegenüber einer Doppel-Trikotware vorzuziehen. Eine Einzeltrikotware, die mit zwei oder drei Nadeln bzw. Stangen hergestellt worden ist, ist gegenüber einer Einfach-Trikotware vorzuziehen, die mit einer einzelnen Nadel oder Stange gewirkt worden ist. Eine mit zwei Stangen bzw. Nadeln gewirkte Ware ist gegenüber einer mit drei Nadeln gewirkten Ware hinsichtlich der einfacherem Herstellung und des stabileren Aufbaues vorzuziehen. Als Wirkware zur Herstellung der erfindungsgemäß verwendeten Stoffbahn wird bevorzugt eine Ware in Form von Doppelcord, Queenscord, Doppe1-denbigh und Sharkskin verwendet.

Als Gewebe lassen sich vorzugsweise glatte Gewebe, geköperte Stoffe, Satinstoffe od.dgl. verwenden. Ein Faservlies oder sogenannter Non-woven-Stoff kann nach Art der Papierherstellung hergestellt werden, durch Vernadelung oder durch direktes Spinnverfahren.

809885/0 758

Unabhängig davon ist es wesentlich, daß der erfindungsgemäß als Abstandsbahn für eine diffundierte Lösung verwendeter Stoff eine Vielzahl von sehr schmalen Nuten bzw. Rillen aufweist, entlang denen die diffundierte Lösung zu einem Auslauf strömen kann, beispielsweise einem Hohldorn, auf den das«Flüssigkeitstrennaggregat aufgewickelt ist und aus dessen Innenraum die diffundierte Lösung austritt. Der Stoff muß weiterhin eine praktisch unendlich große Anzahl von sehr feinen miteinander in Verbindung stehenden Zwischenräumen bzw. Poren haben.

Hinsichtlich der vereinfachten und ungehinderten Strömung der diffundierten Lösung sind größere Nutbreiten und viele Nuten je Flächeneinheit des Stoffes erwünscht. Sehr breite Nuten und/oder sehr viele Nuten je Flächeneinheit des Stoffes führen jedoch dazu, daß die semipermeable Membran entsprechend der Konfiguration der Nuten leichter deformiert wird, wenn die Membrane unter dem Einfluß des Druckes der Speiseflüssigkeit gegen die Stoffbahn gedrückt wird. Als Ergebnis dieser Membrandeformation werden die durch die Nuten gebildeten Hauptkanäle für die diffundierte Lösung zugesetzt oder verstopft, wodurch die Leistungsfähigkeit des Trenngerätes herabgesetzt wird, da beispielsweise die Strömungs- oder Fließgeschwindigkeit des diffundierten Wassers reduziert wird. Aus diesem Grund haben die Nuten erfindungsgemäß eine Breite von 1oo - 5oo jam, wobei je cm vorzugsweise 4 - 4o Nuten vorhanden sein sollen. Die Nuten haben vorzugsweise eine Tiefe in der Größenordnung von 6o um bis 4oo yum, während die Dicke des Stoffes zwischen 15o - 5oo/am liegt.

Die zuletzt angegebenen Werte umreißen nur grob die Bedingungen hinsichtlich der Struktur der Rohware,

809885/0758

2829833

aus der der erfindungsgemäße Stoff hergestellt wird. Die optimalen Werte hängen unter anderem von der Art und Weise der Garnbindung der Rohware ab, da dadurch wesentlich die Art und Weise der Versteifung bzw. Verfestigung des Stoffes bedingt ist. Als Garn für die Herstellung der Rohware wird bevorzugt Garn mit einem Titer von 15 - 5oo den verwendet, und zwar unabhängig davon, ob es sich um ein Monofilamentgarn oder um ein Multifilamentgarn handelt. Im Fall eines Multifilamentgarnes beträgt die Anzahl der das Garn bildenden Filamente vorzugsweise nicht mehr als 1oo. Das Garn kann verzwirnt sein, so daß der Wirk- oder Webeprozeß einfacher durchgeführt werden kann.

Wenn der Garntiter zu groß ist, wird auch die Breite der die diffundierte Lösung fördernden Nuten derart groß, daß diese Nuten von der durch den Flüssigkeitsdruck deformierten Membran verstopft oder verschlossen werden können. Wenn andererseits ein zu dünnes Garn verwendet wird, wird die Nutenbreite zu klein, so daß der Strömungswiderstand für die diffundierte Lösung zu hoch wird. Der Einfluß der Garnfeinheit auf den Strömungswiderstand ist größer als die Bedeutung der Feinheit oder Anzahl der das Garn bildenden Filamente. Aus diesem Grund sind die Art und die Anzahl der das Garn bildenden Filamente nicht auf bestimmte Bereiche bzw. Werte beschränkt, solange dadurch nicht die Verarbeitung des Garnes durch Weben oder Wirken erschwert wird.

Der übliche mit Melaminharz verstärkte Stoff hat einen Strömungswiderstand, der beträchtlich größer ist als der

der erfindungsgemäß aufgebauten Stoffbahn. Bei einem

in üblicher Weise verstärkten Stoff sind die miteinander

809885/0758

in Verbindung stehenden Zwischenräume oder Poren ebenso wie die Nuten des Stoffes häufig mit dem den Stoff verstärkenden Melaminharz verstopft. Die Behandlung eines Stoffes mit einem Verstärkungsharz führt demzufolge zu einer Erhöhung des Strömungswiderstandes. Im Gegensatz dazu enthält der erfindungsgemäße Stoff kein zusätzliches Verstärkungsmaterial, etwa Melaminharz, so daß der erfindungsgemäße Stoff praktisch keine verstopften Poren, Nuten o.dgl. aufweist.

Die die erfindungsgemäße Stoffbahn bildenden Garne sind zur Versteifung des Stoffes miteinander verbunden bzw. verklebt, und zwar unabhängig davon, ob es sich um Gewebe, Gewirke oder Paserfliese handelt.

Im folgenden wird die Art und Weise des Verfestigens bzw. Versteifens eines Stoffes beschrieben. Jedes verwendete Garn muß aus mindestens zwei unterschiedlichen Hochpolymeren bestehen. Die Eigenschaften dieser Polymere sollen hinsichtlich der Schmelzpunkte, des Aufquelivermögens oder der Löslichkeiten unterschiedlich sein. Diese verschiedenen Eigenschaften werden dazu benutzt, die beiden Polymerarten miteinander zu verbinden bzw. zu verkleben oder zu verschmelzen. Die beiden Polymerarten müssen solche Eigenschaften haben, daß das eine Polymer als Bindemittel für das andere Polymer dient, wenn die beiden Polymere gemeinsam einer entsprechenden Behandlung unterworfen werden, beispielsweise einer Wärmebehandlung oder einer Behandlung durch Eintauchen in ein Lösungsmittel. Die in diesem Fall verwendeten Polymere sind vorzugsweise entweder natürliche oder synthetische Hochpolymere.

809885/0758

Im folgenden wird ein Fall beschrieben, gemäß dem die beiden Hochpolymere unterschiedliche Schmelzpunkte haben.

Ein Stoff aus Garnen, welche aus zwei Hochpolymeren mit unterschiedlichen Schmelzpunkten bestehen, wird durch ein Heizgerät bewegt, in dem die Heiζtemperatur auf einen Wert zwischen den beiden Schmelzpunkten eingestellt ist. Das Hochpolymere mit dem niedrigeren Schmelzpunkt wird teilweise geschmolzen, so daß es an die benachbarten Garnelemente anschmilzt bzw. daran anhaftet. Als Ergebnis davon bildet das Hochpolymere mit dem höheren Schmelzpunkt Garnstutζelemente, die von dem niedriger schmelzenden Hochpolymeren umgeben sind, wobei die einzelnen Garne in den Kreuzungsbereichen miteinander verschmolzen werden. Das Hochpolymere mit dem niedrigeren Schmelzpunkt wird demzufolge geschmolzen, um an den Hochpolymeren mit dem höheren Schmelzpunkt auch in den Kreuzungspunkten der Garne anzuhaften. Hochpolymere mit dem niedrigeren Schmelzpunkt verschmelzen natürlich ebenfall miteinander, wenn sie während der Hitzebehandlung miteinander in Kontakt kommen. Wenn daher Multifilamente benutzt werden, werden diese praktisch Quasi-Monofilamente, in denen Monofilamente mit dem niedrigeren Schmelzpunkt direkt mit den anderen Monofilamenten mit dem höheren Schmelzpunkt verschmolzen bzw. verklebt werden.

Bei der Hitzebehandlung zum Zwecke der Stoffverfestigung ist es notwendig, die geeigneten Heizbedingungen derart festzulegen, daß die ursprünglich vorhandenen
und miteinander in Verbindung stehenden Zwischenräume oder Poren in dem Stoff ebenso wie die ursprünglich
vorhandenen Nuten an der Stoffoberseite weder verkleinert werden noch verschwinden.

809385/0758

Die gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung verwendete perforierte Stützbahn muß eine ausreichende Anzahl von Perforierungen bzw. öffnungen für die diffundierte Lösung haben, so daß diese diffundierte Lösung ungehindert durch diese perforierte Stützbahn hindurchtreten kann. Die Größe jeder Öffnung der Stützbahn ist vorzugsweise derart, daß die Membranbahn nicht unter dem Einfluß des auf sie einwirkenden Flüssigkeitsdruckes der Speiselösung teilweise in diese öffnungen der Stützbahn eingedrückt wird. Die bevorzugte Größe dieser Öffnungen hängt von verschiedenen Faktoren ab, wie Flexibilität, Festigkeit und Dicke der Stützbahn.

Die perforierte Stützbahn soll außerdem keine Materialien enthalten, die in der diffundierten Lösung löslich sind oder damit reagieren können. Die perforierte Stützbahn besteht vorzugsweise aus Polyester, Polyamid, Polyacryl, Polypropylen, Polyäthylen, Polystyrol, Polycarbonat, Polyvinylchlorid, Zelluloseazetat, oder aus einer Metallfolie. Die bevorzugte Größe und Dichte der öffnungen hängt von der Art der verwendeten Membrane, der Art der Speiselösung, der Konzentration der in der Speiselösung gelösten Stoffe und der Form oder Größe der Nuten in der Stoffbahn ab. Eine bevorzugte Öffnungsgröße liegt im Bereich von 5o ,um 1ooo ,um. Der bevorzugte Abstand zwischen den einzelnen Öffnungen liegt im Bereich von o,1 mm - 2oo mm. Die Dicke der perforierten Stützbahn soll vorzugsweise 5o - 3oo ,um betragen. Die Zugfestigkeit der Stützbahn ist vorzugsweise

nicht geringer als 4 kg/mm . Die Zerreißdehnung liegt vorzugsweise im Bereich zwischen 5 - 3oo %. Der bevorzugte anfängliche Elastizitätsmodul liegt vorzugsweise nicht unter 60 kg/mm .

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der beiliegenden Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:

809885/0758

2529893

- 2ο -

Fig. 1 in schematischer vergrößerter Querschnittsansicht einen Abschnitt des erfindungsgemäß verwendeten steifen bzw. festen Stoffes;

Fig. 2 einen Axialschnitt einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Flüssigkeitstrenngerätes;

Fig. 3 und 4 Querschnitte von zwei Ausführungsformen eines Flüssigkeitstrenneinsatzes, der zum Einsetzen in das erfindungsgemäße Flüssigkeitstrenngerät vorgesehen ist;

Fig. 5 eine schematische Schnittansicht der Schichtenanordnung, aus dem der erfindungsgemäße Flüssigkeitstrenneinsatz aufgebaut ist;

Fig. 6 eine teilweise perspektivische Ansicht der in Fig. 5 dargestellten Schichtanordnung;

Fig. 7 eine schematische Seitenansicht eines Testgerätes zur Bestimmung der Eigenschaften des erfindungsgemäß verwendeten Stoffes;

Fig. 8a und 8B Fotografien, die ausschnittsweise die Vorderansicht bzw. Rückansicht des erfindungsgemäß verwendeten Stoffes wiedergeben;

Fig. 9A und 9B in unterschiedlichen Vergrößerungen Fotografien von Querschnittsansichten des erfindungsgemäßen Stoffes, wobei Fig. 9B eine Ansicht eines Garnes wiedergibt, bei dem eine Garnkomponente an den anderen Garnkomponenten angeschmolzen bzw. angeklebt ist;

Fig. 9C und 9D Fotografien, die den Fotografien gemäß den Fig. 9A und 9B entsprechen und die Ansichten eines abgewandelten steifen Stoffes wiedergeben, wobei Fig. 9D eine Ansicht eines Garnes wiedergibt, bei dem die eine Garnkomponente an die anderen Garnkomponenten angeschmolzen bzw. angeklebt ist;

Fig. 1o eine Fotografie eines Querschnittes des erfindungsgemäß verwendeten steifen bzw. festen Stoffes zur Verdeutlichung der in diesem Stoff gebildeten Nuten, und

809885/Q758

282989?

Fig. 11 eine der Darstellung von Fig. 1o entsprechende Fotografie eines Querschnitt eines mit einem Melaminharz verstärkten Stoffes zur Darstellung der in dem Stoff gebildeten Nuten.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung einen Querschnitt eines Abschnittes eines festen bzw. steifen Stoffes der erfindungsgemäßen Art. Gemäß Fig. 1 besteht der Stoff A aus einem ebenen Gewebe aus Kettfaden 1 und Schußfäden 2. Die Kettfäden und die Schußfäden 2 bestehen aus hochpolymeren Filamenten, die Stützelemente 3 bilden, und aus hochpolymeren Bestandteilen 4, die als Bindemittel für die hochpolymeren Stützpzw. Rahmenelemente 3 dienen. Die Schmelzpunkte der die Garnstutζelemente 3 bildenden hochpolymeren Materialien sind höher als die Schmelzpunkte der hochpolymeren Binderbestandteile. In dem Stoff sind die Filamentformen der Garnstützelemente 3 erhalten, während die Filamentformen der hochpolymeren Binderbestandteile 4 nicht mehr vorhanden sind. Die hochpolymeren Binderbestandteile bilden vielmehr ein im wesentlichen einheitliches Element jedes Fadens und haften an den anderen Elementen des Fadens bzw. verbinden diese anderen Garnelemente, nämlich die ihre individuelle Filamentform beibehaltenden hochpolymeren Garnstützelemente. Das einheitliche hochpolymere Bindeelement jedes Kettfadens 1 ist außerdem mit dem entsprechenden hochpolymeren einheitlichen Bindeelement jedes Schußfadens 2 an den Stellen verbunden, an denen sich die Kettfaden 1 mit den Schußfäden kreuzen.

Ein verwendbarer Faden aus mindestens zwei unterschiedlichen hochpolymeren Stoffen, von denen der eine einen höheren Schmelzpunkt als der andere hat, kann ein zusammengesetztes Garn mit Bi-Metallstruktur, nebeneinander liegenden FiIa-

80 9885/0758

menten, Hülle-Kern-struktur oder See-Insel-Struktur sein. Ein weiteres verwendbares Garn kann ein Monofilamentgarη aus mindestens zwei unterschiedlichen Materialien sein; dieses Filament wird in einem direkten Spinnprozeß aus einer geschmolzenen Mischung der unterschiedlichen Materialien hergestellt. Ein weiteres benutzbares Garn kann ein Multifilamentoder Mischgarn aus unterschiedlichen Pilamentarten sein. Das Verhältnis der das Bindemittel bildenden hochpolymeren Bestandteile zu den hochpolymeren Garnstützelementen bzw. Garηrahmenelementen liegt bei dem fertigen Garn nicht über 5o %, obwohl dieses Verhältnis von den Erhitzungsbedingungen abhängt. Der Unterschied zwischen dem höheren Schmelzpunkt und dem niedrigeren Schmelzpunkt soll mindestens 1o° C betragen und vorzugsweise in einen Bereich von 2o C bis 60 C liegen. Wenn jedoch der niedriger liegende Schmelzpunkt des die Bindebestandteile bildenden hochpolymeren Materials nahe der Temperatur einer dem Trennsystem zugeführten Speiselösung liegt, kann das hochpolymere Material mit einem solch niedrigen Schmelzpunkt nicht für dieses spezielle Trennsystem verwendet werden.

Das die Bindebestandteile bildende hochpolymere Material darf keine Substanzen enthalten, die in einer diffundierten bzw. durchgetretenen Lösung wesentlich löslich sind. Wenn für die Herstellung der Fasern bzw. Fäden ein öl verwendet wird, das wesentlich in der durchgetretenen bzw. difundierten Lösung löslich ist, muß dieses öl von bzw. aus den Fäden entfernt werden, bevor ein aus diesen Fäden zusammengesetzter Stoff einer Bindungs- bzw. Verklebungsbehandlung unterworfen wird, um den Stoff fest bzw. steif zu machen.

Repräsentative Materialkombinationen für hochpolymere Garnstützelemente und hochpolymere Bindebestandteile sind: hochschmelzbares Polyamid und niedrigschmelzbares Polyamid;

809885/0758

hochschmelzbares Polyolefin und niedrigschmelzbares Polyolefin, und hochschmelzbares Polyester und niedrigschmelzbares Polyester.

Der Unterschied zwischen dem höher liegenden Schmelzpunkt und dem niedriger liegenden Schmelzpunkt der Polymere kann auf einen bestimmten Wert eingestellt werden, indem das Copolymerisationsverhältnis verändert, die Copolymer!sationskomponenten abgewandelt, zusätzliche Polymerisationskomponenten zugesetzt, die Stereoisomerie oder der Polymerisationsgrad verändert werden.

Ein zusammengesetztes Garn kann außerdem auch aus einer Kombination von zwei verschiedenen Arten von hochpolymeren Materialien mit unterschiedlichen Schmelzpunkten aufgebaut werden. Repräsentative Kombinationen von Garnbestandteilen zur Bildung eines zusammengesetzten Garnes sind: Polyamid und Polyester;
Polyamid und Polyolefin, und
Polyester und Polyolefin.

Bei derartigen kombinierten Garnen besteht eine bevorzugte Kombination aus Polyäthylen-terephthalat als Material für die Garnstützelemente, während als hochpolymeres Material für die Bindebestandteile Polypropylenterephthalat, PoIybutylen-isophthalat, Polyäthylen-isophthalat, Polyäthylenadipat, Polyäthylen-sebacat oder Polyäthylen-hexahydroterephthalat verwendet wird. Als Material mit dem niedrigeren Schmelzpunkt kann-ein Copolyester einschl. Äthylen oder Butylen-terephthalat verwendet werden ebenso wie Homopolymere der oben beschriebenen Art.

Entsprechend den verschiedenen Kombinationen der einzelnen oben erwähnten hochpolymeren Materialien kann die Bindung bzw. das Verkleben der hochpolymeren Materialien nicht nur

8098S5/Q758

in der Weise erfolgen, daß man die eine Polymerart schmilzt, sondern auch durch Lösen oder Aufquellenlassen der einen Polymer art. Für das Lösen oder Aufquellenlassen können verschiedene Lösungsmittel verwendet werden. M-Kresol ist ein bevorzuges Lösungsmittel für Polyester, während eine Mischung aus Calciumchlorid und Methanol ein bevorzugtes Lösungsmittel für Polyamid ist. In der Praxis ist es jedoch notwendig, das Lösungsmittel anschließend wieder von dem hochpolymeren Material abzuscheiden, so daß kein wesentlicher übergang des Lösungsmittels in die diffundierten bzw. durchgetretene Lösung auftritt, um dadurch nicht die Qualität der diffundierten Lösung herabzusetzen.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines Flüssigkeitstrennapparates bzw. -gerätes des Spiraltyps, bei dem der oben erwähnte feste bzw. steife Stoff für die AbStandsbahnen für eine durchgetretene bzw. diffundierte Lösung verwendet worden ist.

Dieser Trennapparat besteht aus einer Zylinderkammer 5, in der ein Flüssigkeitstrenneinsatz 8 untergebracht sind. Die gegenüberliegenden Stirnseiten der Zylinderkammer 5 sind mit Deckeln 6 und 7 verschlossen. Die Zylinderkammer 5 ist an ihrem Umfang mit einem Zulaufrohr 9 für eine Speiselösung und an dem einen Ende mit einem Auslaufrohr 1o für die nicht diffundierte Lösung versehen. Der Flüssigkeitstrenneinsatz ist an eine Auslaufleitung 11 für eine diffundierte Lösung angeschlossen. Der Raum zwischen dem Flüssigkeitstrenneinsatz und dem Innenmantel der Zylinderkammer 5 ist mittels einer Dichtung 13 in zwei Abschnitte aufgeteilt, um zu gewährleisten, daß eine konzentrierte Lösung bzw. eine nicht diffundierte Lösung aus der Zylinderkammer 5 abgeleitet werden kann, ohne mit der Speiselösung vermischt zu werden. Die Speiselösung wird durch das Zulaufrohr 9 einem Abschnitt

809885/0758

der Kammer 5 unter einem für die Durchführung der inversen Osmose ausreichend hohen Druck zugeführt, d.h. unter einem Druck, der höher ist als der Durchdringungs- bzw. Diffusionsdruck der Speiselösung, wobei die Kammer 5 mit der Speiselösung gefüllt wird. Die Speiselösung strömt in den Flüssigkeitstrenneinsatz durch einen Einlaß 12, der sich im wesentlichen entlang einer Mantellinie senkrecht zur Achse des Flüssigkeitstrenneinsatzes über die gesamte Länge desselben erstreckt.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt des in Fig. 2 verwendeten Flüssigkeitstrenneinsatzes. Gemäß Fig. 3 enthält der Einsatz 8 einen mit öffnungen bzw. Schlitzen 14 versehenen Hohldorn 16 und zwei semipermeable Membranbahnen 17 und 17'. Jede Membranbahn ist mit ihrer innenliegenden Kante mittels eines Klebstoffes an der Oberfläche des Dornes 16 festgeklebt. Zwischen die Membranbahnen 17 und 17' ist zur Bildung eines Kanales 19 für die zugeführte Lösung bzw. Speiselösung eine aus einem porösen Stützmaterial bestehende Abstandsbahn 22 gelegt. Eine weitere Abstandsbahn 24 aus dem in Fig. 1 dargestellten steifen Stoff A befindet sich in dem zwischen den beiden Membranbahnen 17, 17" befindlichen Raum, der zur Bildung eines Kanales 23 für die durchgetretene bzw. diffundierte Lösung zu den öffnungen bzw. Schlitzen 14 führt. Die beiden Membranbahnen 17 und 17' mit den beiden Abstandsbahnen 22 und 24 sind spiralförmig um den Hohldorn 16 gewickelt. Die Membranbahnen 17 und 17' sind über ihre axiale Länge an den Außenkanten der beiden Membranbahnen miteinander verklebt bzw. verschlossen. Ein Dichtbzw. Verschlußkörper 2o dient an der einen Stirnseite des Einsatzes 8 zum Abdichten bzw. Verschließen der Spiralränder der beiden Membranbahnen über die gesamte Spirallänge (siehe Fig. 2). Ein Verschluß- bzw. Dichtungskörper 21 dient an der gegenüberliegenden Stirnseite des Einsatzes 8 zum Abdichten bzw. Verschließen der Spiralränder der

809885/0758

2929893

beiden Spiralbahnen über den größten Teil der Spirallänge, und zwar abgesehen von einem sich in der Nähe der Hohldornmantelfläche befindlichen Abschnitt 18, siehe Fig. 2 und 3. Auf diese Weise ist eine aus einer semipermiablen Membrane bestehende Hülle gebildet, in der die Abstandsbahn 24 untergebracht ist. Die Auslaufleitung 11 schließt an den Innenraum des Hohldornes 16 an. Der Flüssigkeitstrenneinsatz 8 hat damit für den Zulauf der Speiselösung einen Spiralkanal 19 mit einem Einlaß 12 für diese Speiselösung und einem durch die offenen Abschnitte 18 gebildeten Auslaß für die nicht hindurchgetretene bzw. nicht diffundierten Lösung, sowie einen Spiralkanal 23 für die diffundierte Lösung, der mit den Öffnungen 14 des Hohldornes 16 in Verbindung steht, wobei diese beiden Spiralkanäle 19 und 23 durch die spiralig aufgewickelten Membranbahnen 17, 17· voneinander getrennt sind.

Die durch die Membrane diffundierte Lösung fließt durch die Öffnungen 14 in den Innenraum des Hohldornes 16, während die nicht durch die Bahn hindurchgetretene Lösung durch den Auslaß 18 in die zweite Zone der Zylinderkammer 5 strömt und anschließend durch das Auslaufrohr 1o die Kammer verläßt.

In Fig. 4 ist eine abgewandelte Ausführungsform eines Flüssigkeitstrenneinsatzes 8 dargestellt, bei dem drei Paare von Membranbahnen 17, 17' mit den dazwischenliegenden Abstandsschichten einander überlappend spiralförmig um einen Hohldorn 16 gewickelt sind, um für die zugeführte Speiselösung drei spiralförmige Kanäle 19 und dementsprechend auch drei spiralförmige Kanäle 23 für die diffundierte Lösung zu bilden. Die drei Kanäle 23 führen zu entsprechenden in dem Hohldorn 16 angeordneten Öffnungen bzw. Schlitzen 14, die im Winkelabstand um den Hohldorn angeordnet sind.

809885/0758

Ein Vergleich der Ausführungsformen gemäß den Fig. 3 und 4 zeigt, daß die Spirallänge jedes Kanales um so kleiner wird, je mehr Kanäle 19 für die Zufuhr der Speiselösung und je mehr Kanäle 23 für die durch die Membranbahnen diffundierte Flüssigkeit bzw. Lösung vorhanden sind.

Der erfindungsgemäß verwendete Stoff zur Bildung eines oder mehrerer Kanäle für eine durch die Membranbahnen diffundierte Flüssigkeit ist ausreichend steif, um zu verhindern, daß der durch diesen Stoff gebildete Kanal durch den Flüssigkeitsdruck der Speiselösung deformiert wird. Der erfindungsgemäß verwendete steife Stoff führt auch nicht zu einer Qualitätsverschlechterung der diffundierten Lösung infolge Auflösens bestimmter Substanzen dieses Stoffes innerhalb der diffundierten Lösung. Der erfindungsgemäße Flüssigkeitsseparator kann demzufolge wirkungsvoll stets dort eingesetzt werden, wo es erwünscht ist, durch semipermiable Membranen hindurchdiffundierende Lösungen bzw. Flüssigkeiten von Speiselösungen bzw. Speiseflüssigkeiten zu trennen.

Bei dem erfindungsgemäßen Flüssxgkeitsseparator ist es außerdem nicht erforderlich, zur Versteifung des einen Kanal für eine hindruchdiffundierte Lösung bildenden Stoffes zusätzliche Klebemittel oder Binder zu benutzen, da der bei dem erfindungsgemäßen Flüssxgkeitsseparator verwendete Stoff bereits dadurch versteift ist, daß spezielle Komponenten des Stoffes selbst als Bindematerialien für die anderen Komponenten des Stoffes dienen. Ein Stoff, der aus hochpolymeren Materialien mit unterschiedlichen Schmelzpunkten zusammengesetzt und durch Schmelzen der einen Polymerart versteift worden ist, ist gegenüber bekannten Stoffen insoweit vorteilhaft, als weitere Behandlungen, beispielsweise zum Entfernen jedes Lösungsmittels oder zum Waschen des

809885/0758

Stoffes, überflüssig sind. Bei dem erfindungsgemäßen Stoff läßt sich in vorteilhafter Weise die optimale Qualität einfach durch Veränderung der Zeitdauer und der Temperatur der Wärmebehandlung einstellen, so daß üblicherweise verwendete hochpolymere Stoffe zur Bildung eines steifen Stoffes mit einer sehr hohen Qualität verwendet werden können.

Der erfindungsgemäße steife Stoff läßt sich wirksam zur Bildung eines Kanales für eine diffundierte Lösung verwenden. Der Stoff kann sowohl für die umgekehrte Osmose (reverse oder auch inverse Osmose) als auch für die Ultrafiltration verwendet werden. Bei einem Trennverfahren auf der Basis der umgekehrten Osmose läßt sich der erfindungsgemäße steife Stoff in funktioneller Hinsicht vorteilhaft bei einem Trennapparat bzw. Separator vom Spiraltyp, Rohrtyp oder Platten-Rahmen-Typ anwenden.

In den Fig. 5 und 6 ist eine Ausfuhrungsform einer Schichtanordnung dargestellt, wie sie bei den Apparaturen gemäß den Fig. 2 und 3 oder 4 verwendet worden ist. Die Schichtanordnung besteht aus zwei Membranbahnen 17 und 17', der Abstandsbahn 24 aus einem steifen Stoff zur Bildung des Kanales 23 für eine diffundierte Lösung und einer perforierten Stützbahn 5o. Der Stoff 24 befindet sich zwischen den beiden Membranbahnen 17 und 17', und die Stützbahn 5o liegt zwischen der Innenfläche der Membranbahn 17 und einer eine Vielzahl von Nuten 24a aufweisenden Oberfläche des Stoffes 24 derart, daß diese Nuten 24a von der Stützbahn überdeckt sind. Die Schichtanordnung ist spiralförmig mit einer weiteren Abstandsbahn 22, die den Kanal 19 für eine zugeführte Speiselösung bildet, spiralförmig um den Dorn 16 herumgewickelt. Ein Teil der diffundierten Lösung tritt durch die öffnungen 51 und gelangt zur Oberfläche des Stoffes 24, während der andere Teil der diffundierten

809885/0788

Lösung in den Stoff 24 von der anderen Seite desselben her fließt. Der Hauptanteil der diffundierten Lösung kann durch die Nuten 24a zu den Öffnungen bzw. Schlitzen 14 des Hohldornes 16 strömen. Bei der beschriebenen Schichtenanordnung wird die Membranbahn 17 nicht von dem hohen auf die Außenfläche der Membranbahn 17 einwirkenden Flüssigkeitsdruck der Speiselösung entsprechend der Anordnung der Nuten 24a eingedrückt, da die Stützbahn 5o diese Nuten 24a überdeckt. Die andere Membranbahn 17' wird ebenfalls nicht eingedrückt, da die gegen die Membranbahn 17 * anliegende Stoffoberfläche verglichen mit der anderen, die Nuten 24a aufweisenden Stoffoberfläche im wesentlichen flach ist.

Beispiel 1

Es wurden sechs Arten Tricotmaschenware des Typs Doppel-denbigh hergestellt. Diese Maschenware bestand aus Multifilamentgarnen, wobei jedes Garn aus 15 zusammengesetzten Filamenten mit Hülle-Kern-Struktur mit einem Titer von 11o den bestand. Die Hülle des Filamentes bestand aus PοIyäthylenisophthaiat, das als eine erste Komponente das Bindemittel bildete, während der Kern des Filamentes aus Polyäthylenterephthalat bestand, welches als zweite Komponente die Rahmen- oder Stützstruktur bildete, an der die erste Bindemittelkomponente haftete. Eine erste Gruppe der Maschenware hatten ein Verhältnis von Stützkomponentenanteil zu Bindemittelkomponentenanteil von 7o : 3o, 5o : 5o bzw. 4o j 6o, und zwar jeweils aufs Gewicht bezogen. Eine zweite Gruppe der Maschenware hatten auf das Gewicht bezogene Verhältnisse von Stützkomponente zu Bindemittelkomponente von 7o : 3o, 5o:5o bzw. 4o : 6o. Die erste Gruppe dieser Maschenware wurde in einem Heizgerät eine Minute lang bei einer Temperatur von 24o° C behandelt, während die zweite Gruppe bei einer Temperatur von 235° C behandelt wurde, so daß die Bindemittelkomponente mit der Stützkomponente verschmolz

80988670768

- 3ο -

und daran haften blieb. Die Hitzebehandlung wurde derart durchgeführt, daß die resultierende Maschenware steife Stoffe mit 12 Maschestäbchen/cm und 18 Maschenreihen/cm ergab.

Die oben behandelten Einzelheiten hinsichtlich der Stoffe und weitere notwendige Besonderheiten derselben hinsichtlich der Stoffgrößen und der Abmessungen der in den Stoffen gebildeten Nuten sind in der folgenden Tabelle enthalten. Die Merkmale der Maschenware wie Steifigkeit, Weichheit und Anfangselastizität sind in der Tabelle aufgeführt.

Eine Probe eines Stoffes aus Fäden mit Hülle-Kern-Struktur ist in den Fig. 8A, 8B, 9A und 9B dargestellt.

Fig. 8B zeigt in 56-facher Vergrößerung die mit Nuten versehene Vorderseite einer Rohmaschenware, während Fig. 8A in 56-facher Vergrößerung eine Fotografie der im wesentlichen keine Nuten bzw. Rillen aufweisenden Rückseite des Stoffes wiedergibt. Fig. 9A zeigt in 9o-facher Vergrößerung eine Fotografie eines Teiles einer Schnittansicht eines einer Hitzebehandlung unterworfenen Stoffes, während Fig. 9B in 45o-facher Vergrößerung eine Fotografie einer Schnittansicht eines der in Fig. 9A dargestellten zusammengesetzten Filamentfäden wiedergibt. Fig. 1o zeigt in 28-facher Vergrößerung ausschnittsweise eine Schnittansicht des hitzebehandelten Stoffes. Fig. 1o dient insbesondere dazu, die in dem steifen Stoff bzw. Gewebe gebildeten Nuten deutlich zu zeigen, durch die eine durch die semipermeable Membrane hindurchgetretene bzw. diffundierte Lösung strömt.

Zur Bestimmung des Druckverlustes einer durch den Stoff strömenden Flüssigkeit wurde ein Prüfgerät verwendet,

809885/0758

und zwar im wesentlichen um die Charakteristika der in dem Stoff vorhandenen Nuten zu ermitteln.

Gemäß Fig. 7 weist das Prüfgerät eine Stützplatte 25 mit einem an der Innenseite liegenden Vorsprung auf, der an der Innenfläche der Stützplatte eine zentrale Rechteckfläche umschließt. Es ist weiterhin eine Deckplatte 36 vorhanden. Die Stützplatte 25 ist an den Flachseiten des Vorsprunges mit einer Dichtungs 26 versehen, während die Deckplatte 36eine Dichtung 35 aufweist, die eine mittlere Rechteckfläche an der inneren bzw. unteren Seite der Deckplatte 36 umgibt.

Eine zu untersuchende Schichtenanordnung wurde sandwichartig zwischen die Stützplatte 25 und die Deckplatte 36 gelegt. Die Schichtenanordnung bestand aus einer semipermeablen Membranbahn 17 und einer Stoffbahn 24. Der ümfangsrand der Stoffbahn wurde mit dem Umfangsrand der Membranbahn 17 abgedeckt, indem man diesen Rand der Membranbahn 17 um die Stoffbahn 24 herumfaltete bzw. herumlegte.

Die obere Dichtung 35 und die untere Dichtung 36 waren derart angeordnet, daß ein aus dem Rand der Stoffbahn 24 und den darumgefalteten Randabschnitten der Membranbahn bestehender umlaufender Randbereich 34 der Schichtenanordnung von der oberen Dichtung 35 gegen die untere Dichtung 26 gedrückt wurde. Das Einklemmen bzw. Festklemmen des Randbereiches 34 erfolgte mittels einer Klemmeinrichtung, bestehend aus Schrauben und Muttern 37, mit denen die Stützplatte 25 und die Deckplatte 26 gegeneinander angezogen wurden. Die Deckplatte 36 enthält einen Einlaß 38 und einen Auslaß 39 für eine unter einem niedrigen Druck stehende Flüssigkeit, während die Stützplatte 25 einen Einlaß 3o und einen Auslaß 31 für eine unter einem demgegenüber höheren Druck stehende Flüssigkeit enthält. Der Einlaß

809885/07S8

für die unter einem niedrigeren Druck stehende Flüssigkeit ist an eine Speiseleitung 42 angeschlossen, die mit einem Ventil 4o und einem Druckmesser 41 versehen ist. Der Auslaß 39 ist an eine Auslaufleitung 44 angeschlossen, in der ebenfalls ein Druckmesser 43 liegt. Der Einlaß 3o ist an eine Speiseleitung 29 angeschlossen, in der ein Ventil 27 und ein Druckmesser 28 liegen, während der Auslaß 31 an ein Auslaufrohr 32 angeschlossen ist, das ein Ventil 33 enthält. Die Auslaufleitung 44 mündet in einen Messzylinder 45, um die aus der Auslaufleitung 44 austretende Flüssigkeit bzw. deren Strömungsgeschwindigkeit zu messen.

Bei dem oben beschriebenen Testgerät wird eine unter einem höheren·Druck stehende Flüssigkeit, die einer Speiselösung entspricht, in einen ersten, durch die untere Dichtung 26, die Stützplatte 25 und die Membranbahn 17 begrenzten Raum durch die Speiseleitung 29 zugeführt, während eine unter einem niedrigeren Druck stehende Flüssigkeit, die einer hindurchgetretenen bzw. diffundierten Lösung entspricht, in einen zweiten, durch die Stoffbahn 24, die obere Dichtung 35 und die Deckplatte 36 begrenzten Raum zugeführt wird. Wenn das Testgerät im Einsatz ist, führt ein erhöhter Druck der unter einem höheren Druck stehenden Flüssigkeit zu einer Deformation des Stoffes 24, so daß die Strömungsgeschwindigkeit der unter einem niedrigeren Druck stehenden Flüssigkeit abnimmt. Eine Strömungs- oder Fließgeschwindigkeit Q einer einer hindurchgetretenen bzw. diffundierten Lösung entsprechenden Flüssigkeit läßt sich durch die folgende Gleichung (1) ausdrücken:

^Q H Δ. L ^{W UJ}

In dieser Gleichung bedeuten:

Q die Strömungs- oder Fließgeschwindigkeit der unter einem

809885/0758

niedrigeren Druck stehenden Flüssigkeit, die einer hindurchgetretenen bzw. diffundierten Lösung entspricht; H den Strömungswiderstandskoeffizienten des Stoffes; ρ die Druckdifferenz zwischen dem Druckmesser 41 und dem

Druckmesser 44;

L die Länge des Strömungsweges in dem Stoff, durch den die unter dem niedrigeren Druck stehende Flüssigkeit strömt, und
W die Breite des Strömungsweges.

Aus der Gleichung (1) leitet sich die folgende Gleichung (2) ab:

H = K. (atm/ton/Tag) (2) wobei K eine von dem Testgerät abhängige Konstante ist.

Aus der Gleichung (2) läßt sich mit den gemessenen Werten von P und Q ein Wert von H errechnen.

Die oben beschriebenen Stoffe wurden Tests unter Benutzung des in Fig. 7 dargestellten Testgerätes unterworfen. Bei dem Gerät betrug der Intervalbereich jedes Stoffes, der begrenzt ist durch die obere Dichtung 35 und die untere

2
Dichtung 26, o,5 m , nämlich o,5 m(Breite) χ 1,o m (Länge).

Als unter dem höheren Druck stehende Flüssigkeit und als unter dem niedrigeren Druck stehende Flüssigkeit wurde Wasser mit einer Temperatur von 25° C benutzt. Das Testgerät kam in der Weise zum Einsatz, daß der Druck am Druckmesser 28

ο
bei 3o kg/cm lag, während der Druck am Druckmesser 41 bei

2 2kg/cm lag.

Aus der Gleichung (2) wurden mittels der gemessenen Werte ρ und Q die Werte von H für die erste Gruppe und die zweite

809885/07B8

Gruppe der Stoffe ermittelt. Die erhaltenen Werte von H sind in der noch folgenden Tabelle enthalten.

Das Testgerät wurde auch zu dem Zwecke benutzt, die Lebens dauer bzw. Dauerhaftigkeit iriH der Stoffe bzw. Gewebe zu er mitteln. Die Lebensdauer mH eines Stoffes läßt sich durch die folgende Gleichung (3) ausdrücken:

_ log Ht/Ho x® lolft

Darin bedeuten:

Ho den anfänglichen Strömungswiderstandskoeffizienten zu Beginn eines Testes und

Ht den Strömungswiderstandskoeffizienten nach einer bestimmten Zeit t.

Bei den Messungen bzw. Tests betrug die Testzeit t = 1oo Std.. Die sich auf die Lebensdauer mH beziehenden Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle enthalten.

Es wurden sechs Arten von Stoffen in einem Flussigkeitstrennapparat mit der in den Fig. 2 bzw. 3 beschriebenen Spiral-Bauart untersucht, der Abstandsschichten für hindurchgetretene bzw. diffundierte Lösungen enthielt. Bei jedem

2 Trennapparat wurden als semipermeable Membranbahnen 8 m große Zelluloseazetatbahnen verwendet, die mit Taft aus Polyäthylenterephthalat verstärkt waren. Eine andere Art einer Abstandsbahn für eine Speiselösung war ein Polyäthylennetz. Die Membranbahnen wurden miteinander vereinigt bzw. verbunden, um Hüllen zur Aufnahme der Stoffe zu bilden. Als Hohldorn wurde ein Hartrohr aus Polyvinylchlori verwendet. Zum Verbinden der Membranbahnen untereinander und an den anderen Gerätebauteilen wurde ein Epoxiharz-Klebstoff verwendet.

809885/0758

Dem Flüssigkeitstrennapparat wurde Speisewasser mit einem

spezifischen Widerstand von 1o Μ.Ω-, cm (bei 25° C) mit ei-

nem Druck von 3o kg/cm zugeführt. Nachdem man das Speisewasser 7 Stunden lang in das Gerät hat fließen lassen, wurde hindurchgetretenes bzw. diffundiertes Wasser mit einem spezifischen Widerstand von 18 M-CL. cm (bei 25 C) erhalten. Die Strömungsgeschwindigkeit bzw. Fließgeschwindigkeit der durchgetretenen Lösung betrug 18o kg/Std.. Das Gerät wurde anschließend 1oo Stunden lang betrieben, mit dem Ergebnis, daß der spezifische Widerstand des durchgetretenen Wassers nicht wesentlich unter den nach 7 Stunden erhaltenen Wert verringert war.

Die Strömungs- oder Fließgeschwindigkeit der durchgetretenen Lösung nach 1oo Stunden war nicht wesentlich gegenüber dem Wert nach 7 Stunden reduziert.

Beispiel 2

Es wurde eine Tricot-Maschenware aus Doppe1-denbigh hergestellt, Die Maschenware bestand aus Multifilamentgarn. Jedes Garn war ein Mischgarn mit folgender Zusammensetzung: Als Bindemittelkomponente der Maschenware wurde ein zusammengesetztes Garn aus 18 Filamenten aus Polyäthylenterephthalat mit einem Titer von 75 den verwendet, während als Stütz- bzw. Rahmenkomponente des Stoffes ein weiteres Garn aus 2o Filamenten aus einem Copolymeren von Butylenisophthalat und Butylenterephthalat mit einem Titer von 35 den verwendet wurde.

In dem Copolymer betrug das Verhältnis von Ethylenterephthalat zu Butylenterephthalat 3o : 7o, und zwar auf das Gewicht bezogen .

809885/0758

Der Stoff wurde 1 Minute lang bei einer Erhitzungstemperatur von 22o° C in dem im Beispiel 1 verwendeten Heizgerät behandelt, so daß die Bindemittelkomponente mit der Stütz- bzw. Rahmenkomponente verschmolzen wurde und daran anhaftete. Die Hitzebehandlung wurde derart durchgeführt, daß ein steifer Stoff mit 14 Maschenstäbchen/cm und 19 Maschenreihen/cm erhalten wurde.

Der aus diesen Mischgarnen hergestellte steife Stoff ist in den Fig. 9C und 9D fotografisch abgebildet. Fig. 9C entspricht der Fig. 9A und zeigt in 9o-facher Vergrößerung eine Fotografie eines Querschnittabschnittes des Stoffes. Fig. 9D entspricht der Fig. 9B und zeigt in 45o-facher Vergrößerung ein Mischgarn, bei dem die die Stützkomponente bildenden Filamente durch Hitzebehandlung mit den die Bindemittelkomponente bildenen Filamenten in Fig. 9C verbunden sind. Der Stoff wurde mit dem in Fig. 7 dargestellten Testgerät geprüft, um in der im Beispiel 1 beschriebenen Weise die Eigenschaften der Nuten bzw. Rillen des Stoffes zu ermitteln. Die Ergebnisse sind in der Tabelle enthalten, und zwar zusammen mit den Abmessungen der Nuten und den Charakteristika des Stoffes.

Es wurde außerdem aus dem Stoff ein Flüssigkeitstrenngerät hergestellt. Das Gerät war im wesentlichen das gleiche wie im Beispiel 1 beschrieben, jedoch mit der Ausnahme, daß der verwendete Stoff zu Bildung eines Kanales für eine hindurchgetretene bzw. diffundierte Lösung anders war als im Beispiel Eine Speiselösung aus Wasser mit einem spezifischen Widerstand von 1o Mil. cm (bei 25° C) wurde mit einem Druck von

3o kg/cm dem Gerät zugeführt. Nach 7-stündigem Betrieb betrug der spezifische Widerstand des durchgetretenen bzw. diffundierten Wassers 18 M JCL. cm (bei 25° C). Das Gerät wurde

&09885/07S8

2829393

anschließend 1oo Stunden lang in Betrieb gehalten mit dem Ergebnis, daß der spezifische Widerstand des hindurchgetretenen bzw. diffundierten Wassers nicht wesentlich gegenüber dem nach 7 Stunden erhaltenen Wert reduziert war. Die Strömungs- bzw. Fließgeschwindigkeit des hindurchgetretenen Wassers nach 7 Stunden betrug 18o kg/Std., wobei die Strömungs- bzw. Fließgeschwindigkeit der hindurchgetretenen Lösung nach 1oo Stunden gegenüber der Geschwindigkeit nach 7 Stunden um o,5 % herabgesetzt war. Die erhaltenen Ergebnisse sind ebenfalls in der folgenden Tabelle aufgeführt.

Beispiel 3

Es wurde eine Tricot-Maschenware von Doppel-denbigh hergestellt. Die Maschenware bestand aus Multifilamentgarnen, von denen jedes aus 18 zusammengesetzten Filamenten mit einem Titer von 11o den bestand. Jedes zusammengesetzte Filament hatte eine Hülle-Kern-Struktur und bestand aus einem Kern aus Polyäthylenterephthalat als Stützkomponente des Garnes und einer Hülle bzw. einem Mantel aus einem Copolymer von Äthylenisophthalat und Butylenterephthalat als Bindemittelkomponente des Garnes. Das Verhältnis von Äthylenisophthalat zu Butylenterephthalat in dem Copolymer betrug 3o : 7o.

Der Stoff wurde in dem in Beispiel 1 benutzten Heizgerät 1 Minute lang bei einer Temperatur von 22o C erwärmt, um einen steifen Stoff zu erhalten. Die Wärmebehandlung wurde derart durchgeführt, daß der resultierende Stoff 14 Maschenstäbchen/cm und 19 Maschenreihen/cm aufwies. Die Charakteristika der Nuten bzw. Rillen in dem Stoff wurden im wesentlichen entsprechend den Beispielen 1 und 2 mit dem in Fig. dargestellten Testgerät ermittelt. Die erhaltenen Ergebnisse

sind in der folgenden Tabelle aufgeführt, und zwar ebenso wie die Abmessungen bzw. Dimensionen der in dem Stoff gebildeten

Nuten bzw. Rillen und die Maschenwareeigenschaften des Stoffes.

809885/07

2929393

Mit dem auf diese Weise hergestellten steifen Stoff wurde ein Flüssigkeitstrenngerät hergestellt. Das Gerät war im wesentlichen das gleiche wie in Beispiel 1, jedoch mit der Ausnahme, daß der verwendete Stoff zur Bildung eines Kanales für eine durchgetretene Lösung sich von dem Stoff gemäß

Beispiel 1 unterschied. Dem Gerät wurde mit einem Druck

2
von 3o kg/cm Speisewasser mit einem spezifischen Widerstand von 1o Μ.ΛΊ.. cm (bei 25° C) zugeführt. Die Strömungsgeschwin-' digkeit bzw. Fließgeschwindigkeit und der spezifische Widerstand des hindurchgetretenen Wassers betrugen nach 7-stündigem Betrieb des Gerätes 18o kg/Std. und 18 M-ti. cm (bei 25 C). Die Strömungs- bzw. Fließgeschwindigkeit und der spezifische Widerstand des hindurchgetretenen Wasser zeigten nach 1oo Stunden keine wesentliche Veränderung gegenüber den nach 7 Stunden erhaltenen Werten.

Kontrolle

Es wurde eine Tricot-Maschenware auf der Basis von Doppel-denbigh hergestellt. Die Maschenware war aus Multifilamentfäden aus Polyäthylenterephthalat zusammengesetzt, von denen jeder 15 Filamente mit einem Titer von 75 den enthielt. Der Stoff wurde zur Bildung eines steifen Stoffes durch Harzbehandlung mit einem Melaminharz verstärkt. Die Harzbehandlung wurde derart durchgeführt, daß der verstärkte Stoff als Bindemittelkomponente einen Melaminharzgehalt von 35 Gewichtsprozent, bezogen auf das Rohgewebe, als Stützkomponente aufwies, wobei 12 Maschenstäbchen/cm und 18 Maschenreihen/cm vorhanden waren.

Der mit dem Melaminharz verstärkte Stoff ist in 28-facher Vergrößerung in Fig. 11 als Fotografie dargestellt.

809885/0758

2829393

Der mit dem Melaminharz behandelte Stoff wurde mit dem in Fig. 7 dargestellten Testgerät untersucht, um die Charakteristika der in dem steifen Stoff vorhandenen Nuten bzw. Rillen in Übereinstimmung mit den Stoffen gemäß Fig. 1 zu ermitteln. Die Ergebnisse sind in der noch folgenden Tabelle enthalten, zusammen mit den Abmessungen bzw. Dimensionen der in dem Stoff gebildeten Nuten und den Eigenschaften des Stoffes.

Mit diesem verstärkten Stoff wurde ein Flüssigkeitstrenngerät hergestellt. Das Gerät war das gleiche wie in Beispiel 1 jedoch mit der Ausnahme, daß sich der zur Bildung eines Kanales für eine hindurchgetretene Lösung verwendete Stoff von dem Stoff gemäß Beispiel 1 unterschied. Dem Gerät wurde

unter einem Druck von 3o kg/cm Speisewasser mit einem spezifischen Widerstand von 1o M_/2. cm (bei 25 C) zugeführt. Im Anfangsstadium des Versuchsbetriebes hatte das hindurchgetretene Wasser einen spezifischen Widerstand von 1 M-£L. cm (bei 25° C). Nach 1oo Betriebsstunden erhöhte sich der spezifische Widerstand der hindurchgetretenen Lösung auf 4 M SL. cm (bei 25 C). Die zuletzt angegebenen Werte zeigen an, daß sich eine relativ große Menge des Melaminharzes in der hindurchgetretenen Lösung aufgelöst hatte. Die Strömungs- bzw. Fließgeschwindigkeit der hindurchgetretenen Lösung verringerte sich nach 1oo Betriebsstunden gegenüber dem Anfangsstadium um 13 %. Diese Verringerung war hervorgerufen durch die Deformation der in dem Stoff vorhandenen Nuten.

Beispiel 4

Der im Beispiel 1 verwendete Stoff mit einem Verhältnis der Stützkomponente zur Bindemittelkomponente von 7o : 3o wurde

809885/07 BÖ

- 4ο -

ebenfalls in einem (mit A bezeichneten) Flüssigkeitstrenngerät eingesetzt. Das Gerät A war das gleiche wie das im Beispiel 1 verwendete Gerät, jedoch mit der Ausnahme, daß eine in den Fig. 5 und 6 dargestellte Schichtenanordnung, bestehend aus einer perforierten Stützbahn und dem Stoff, die beide zwischen zwei für die umgekehrte Osmose geeignete Membranbahnen zwischengelegt waren, die mit Taft aus Polyäthylen terephthalat verstärkt waren, um einen in Fig. 3 dargestellten Hohldorn herumgewickelt worden ist. Die perforierte Stückbahn bestand aus Polyäthylenterephthalat und war zwischen der einen Membranbahn und dem erfindungsgemäßen Stoff angeordnet, um die in der Oberfläche dieses Stoffes angeordneten Nuten bzw. Rillen zu überdecken. Die perforierte Stützbahn hatte eine Dicke von 1oo ,um und in einem Abstand von Io im angeordnete Löcher mit einem Durchmesser von etwa 5oo ,um.

Um durchgetretenes bzw. diffundiertes Wasser zu erhalten, wurde bei einer Temperatur von 25 C und einem Druck von

2
56 kg/cm eine wässrige Salzlösung mit einer Konzentration von 35,ooo ppm dem Apparat zugeführt. Die gleiche Lösung wurde unter den gleichen Bedingungen einem (im folgenden mit B bezeichneten) Gerät der in Beispiel 1 beschriebenen Art zugeführt, wobei die gleiche Stoffart ohne Stützbahn verwendet wurde. Die Geräte A und B wurden jeweils 1oo Stunden in Betrieb genommen. Die Strömungs- bzw. Fließgeschwindigkeit des mittels des Geräts B behandelten durchgetretenen bzw. diffundierten Wassers reduzierte sich gegenüber dem AnfangsStadium der Inbetriebnahme um etwa 1o %, während sich die Fließ- bzw. Strömungsgeschwindigkeit des durchgetretenen bzw. diffundierten Wassers bei dem Gerät A nach 1oo Stunden gegenüber der ursprünglichen Geschwindigkeit nur um 3 % reduzierte.

809885/0758

Tabelle I (Teil 1)

CD 00 OO OT

steife Stoffe

Verhältn. von Stützzu Bindemittelkomponenten

Abmessungen der Trikotware

Beispiel 1

Stoffe aus zusammengesetzten Polyesterfäden mit Hülle-Kern-Struktur, versteift durch Hitzebehandlung (+1

Beispiel 2

Stoff, bestehend aus Polyestermischfäden, versteift durch Hitzebehandlung (+2)

Beispiel 3

Stoff, bestehend aus Polyestermischgarnen, versteift durch Hitzebehandlung (+3)

Kontrolle Stoff bestehend aus Polyestergarnen, versteift durch Harzbehandlung mit Melaminharz als Bindemittelkomponente (+4)

Hitzebehandlung bei 24o°C während 1 min.

Hi t ζ eb eh andlung bei 235°C während 1 min.

Hitzebehandlung bei 22o° während 1 min.

Hitzebehandlung bei 22o°C während 1 min.

7o/3o 5o/5o 4o/6o

75/35

7o/3o

75/35

Dicke
(/um)

355
36o
359

369
365
341

298

3o2

352

Maschenstäbchen reihen Anzahl/ Anzahl/cm

cm

12
12
12

18 18 18

19

18

+1: Polyestergarn aus einer Stützkomponente aus Polyäthylenterephthalat und einer Bindemittelkomponente aus Polyäthylenisophthalat;

+2: Polyestergarn aus einer Stützkomponente aus Polyäthylenterephthalat und einer Bindemittelkomponente aus einem Copolymer aus Athylenterepnthalat und Butylenterephthalat;

+3; Polyestergarn aus einer Stützkomponente aus Polyäthylenterephthalat und einer Bindemittelkomponente aus einem Copolymer aus Äthylenisophthalat und Butylenterephtalat;

+4: Polyestergarn aus nur einer Stützkomponente aus Polyäthylenterephthalat.

O> lsi

CO CO CO

Tabelle (Teil 2)

O CO 00 OO cn "^ ο -J cn co

steife Stoffe

Beispiel 1

Stoff wie in Teil 1 Hitzebehandlung bei 24o°C (+1) während 1 min.

Hitzebehandlung bei 235°C während 1 min.

Beispiel 2

Stoff wie in Teil 1

(+2) Hitzebehandlung bei 22o°C

während 1 min. Beispiel 3 Stoff wie in Teil 1

(+3) Hitzebehandlung bei 22o°C

während 1 min. Kontrolle

Stoff wie in Teil 1

Abmessungen der Nuten im Stoff

Breite Tiefe Fläche Gesamtfläche (Um) (Um / (mm /cm)

( ,um)	238	(/Um-/ ⁷NUt)
375	225	89,25o
392	235	88,2oo
359	244	84,365
362	229	88,328
394	2o5	9o,226
4o5	83,o25

195 57,135

2o7 58,374

214 87,12o

1.o7 1,o6

1,o8 o,99

o,8o

o,82

,o5

steife Stoffe

Tabelle (Teil 3)

Maschenwarecharakteristika
Steifheit und Weich- Steifheit und
hext in Längsrichtung Weichheit in

Querrichtung

Angangselastizität

ο -j cn

Beispiel 1

Stoff wie in Teil 1 (+1)

Beispiel 2

Stoff wie in Teil 1

(+2) Beispiel 3 Stoff wie in Teil 1

(+3) Kontrolle

Stoff wie in Teil 1

Hitzebehandlung bei 24o°C während 1 min.

Hitzebehandlung bei 235°C während 1 min.

Hitzebehandlung bei 22o°C während 1 min.

572
4o2
8o

48o
386
22o

495

62o

243

168
152
1o6

174

161

82

168

177

217 198 147

19o 178 139

185

253

14o

steife Stoffe

Tabelle (Teil 4)

Nutenkanalcharakter i s t ika

(Atm/Tonne/Tag)

Verringerung der Fließgeschwindigkeit der durchgetretenen Lösungen nach 1oo Betriebsstunden gegenüber urspr. Fließgeschwindigkeit (%)

CD CD CO CO

Beispiel

Stoff wie in Teil 1 Hitzebehandlung bei

Beispiel

Stoff wie in Teil 1

(+2) Beispiel 3

Stoff wie in Teil 1

(+3) Kontrolle

Stoff wie in Teil 1

24o C während 1 min.

Hitzebehandlung bei 235°C während 1 min.

Hitzebehandlung bei 22o°C während 1 min. Hitzebehandlung bei 22o°C während 1 min.

o.78	o.o3
3,82	o,15
8,2o	o,32
1 ,33	o,o4
4,8o	o,18
9,92	o,48
1,41	o,o4
1,23	o,o2

o,19

O (vernachlässigbar)

o,5

O (vernachlässigbar)

13.ο

-ι* s-

Leer seife

Claims

Patentansprüche

1. Flüssigkeitstrenngerät zum Abtrennen eines Lösungsmittels oder eines gelösten Stoffes aus einer unter Druck stehenden Speiselösung mittels mindestens einer semipermeablen Membranbahn, die von einer Stoffbahn abgestützt ist, die an ihrer Oberfläche mit Nuten zur Bildung eines Strömungsweges für durchgetretene bzw. diffundierte Lösung versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoffbahn (24) aus mindestens einem zusammengesetzten Garn hergestellt ist, das aus einem Mischgarn mit mindestens zwei Arten von unterschiedlichen Filamenten, von denen die eine Filamentart eine erste Garnkomponente und die andere Filamentart eine zweite Garnkomponente bilden, oder einem zusammengesetzten Filamentgarn aus mindestens zwei unterschiedlichen Arten von Filamentelementen besteht, die zur Bildung eines Einzelfilamentes aneinander haften, von denen das eine Filamentelernent eine erste Komponente des Filamentgarnes und das andere Filamentelement eine zweite Komponente des Filamentgarnes bilden, und daß die erste Komponente jedes Garnes direkt mit diesem Garn und/oder den anderen Garnen bzw. Fäden verbunden ist, um den Stoff bzw. die Stoffbahn zu verstärken, während die zweite Komponente jedes Garnes ein Stütz- oder Rahmenelement für den Stoff bzw. die Stoffbahn bildet.

2. Flüssigkeitstrenngerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zusammenge-

809885/0758

OR/GJNAL /NSPECTED

setzte Garn das Mischgarn oder ein Multifilamentgarn aus zusammengesetzten Filamenten ist, und daß die ersten und zweiten Komponenten jedes Garnes zur Bildung eines Einzelfilamentes jeweils direkt miteinander verbunden sind.

3. Flüssigkeitstrenngerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Hohldorn (16) aufweist, auf den eine Schichtenanordnung aufgewickelt ist, die eine erste Abstandsbahn aus dem Stoff (24) , der einen ersten Kanal (23) für diffundierte Lösung bildet, eine zweite Abstandsbahn (22) , der einen zweiten Kanal (19) für die Speiselösung bildet, und mindestens eine Membranbahn (17, 17¹) umfaßt, die zwischen den ersten und zweiten Abstandsbahnen liegt, und daß der erste Kanal

(23) mit dem Innenraum des Hohldornes in Verbindung steht.

4. Flüssigkeitstrenngerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Garnkomponenten aus Hochpolymeren mit Schmelzpunkten bestehen, die sich mindestens um 1o° C unterscheiden, derart, daß die erste Garnkomponente an die zweite Garnkomponente anhaftend angeschmolzen ist.

5. Flüssigkeitstrenngerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzpunkte der ersten und zweiten Garnkomponenten sich mindestens um 2o° C unterscheiden.

809885/0758

2529593

6. Flüssigkeitstrenngerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Garnkomponenten aus Hochpolymeren bestehen, daß die zweite Garnkomponente ein Homopolymer und die erste Garnkomponente ein Copolymer ist, dessen Hauptbestandteil das gleiche Monomer ist wie bei dem Homopolymeren.

7. Flüssigkeitstrenngerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Garnkomponenten Hochpolymere sind, von denen das eine ein Homopolymer aus der Gruppe von Polyestern, Polyamiden und Polyolefinen ist.

8-, Flüssigkeitstrenngerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Garnkomponenten Hochpolymere sind, daß die zweite Garnkomponente aus Polyäthylenterephthalat besteht, und daß die erste Garnkomponente ein Polyester mit einem Schmelzpunkt von nicht mehr als 25o° C ist.

9. Flüssigkeitstrenngerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Garnkomponente als Bindemittel für die zweite Garnkomponente dient, die ein Stütz- bzw. Rahmenelement für den Stoff bildet, und daß die Gesamtmenge dieser das Stütz- oder Rahmenelement bildenden zweiten Garnkomponente 5o Gewichtsprozent oder mehr des Gewichtes des Stoffes ausmacht.

10. Flüssigkeitstrenngerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Titer jedes Garnes zwischen 15 - 5oo den liegt.

809885/0753

_₄_ 2823893

11. Flüssigkeitstrenngerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoff bzw. die Stoffbahn aus eine Trikotmaschenware aus Doppelcord, Queenscord. Doppe1-denbigh und Sharkskin besteht.

12. Flüssigkeitstrenngerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Stoffes bzw. der Stoffbahn zwischen 15o 5oo ./um liegt, und daß die Breite bzw. Weite jeder Nut 15o - 5oo /um beträgt.

13. Flüssigkeitstrenngerät nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Stoffbahn f24) und die den Nuten dieser Stoffbahn gegenüberliegende Membranbahn (17) eine perforierte Stützbahn C5o) gelegt ist.

14. Flüssigkeitstrenngerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die perforierte Stützbahn (5o) eine Folienbahn aus Polyester, Polyamid, Polypropylen, Polyäthylen, Polycarbonat, Polyinylchlorid, Polyacrylat, Celluloseacetat oder Polyimid ist.

15. Flüssigkeitstrenngerät nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die perforierte Stützbahn (5o) eine Dicke von 7o - 4oo /um hat

und öffnungen mit einem Durchmesser von 5o - 1ooo um aufweist, die in einem Abstand von o,1 - 2oo mm voneinander angeordnet sind.

16. Flüssigkeitstrenngerät nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die

809885/0758

2829891

Membranbahn (17, 17') eine für die Durchführung der umgekehrten Osmose und/oder der Ultrafiltration geeignete Membran ist.

17. Flüssigkeitstrenngerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3_f dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Garnkomponenten hinsichtlich ihres Lösungsvermögens gegenüber speziellen Lösungsmitteln unterschiedliche Eigenschaften haben, derart daß die erste Garnkomponente zum Zwecke des Anhaftens an der zweiten Garnkomponente lösbar ist.

18. Flüssigkeitstrenngerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Garnkomponenten gegenüber einem speziellen Lösungsmittel unterschiedliches Quellvermögen haben, so daß die erste Garnkomponente zum Zwecke des Anhaftens an der zweiten Garnkomponente aufquellbar ist.

19. Flüssigkeitstrenngerat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Abstandsbahn am Außenumfang der spiralförmig aufgewickelten Schichtanordnung über deren gesamte Länge einen Einlaß (12) für die Speiselösung bildet.

809885/0758