DE2950236C2

DE2950236C2 -

Info

Publication number: DE2950236C2
Application number: DE2950236A
Authority: DE
Inventors: Takezo Takatsuki Jp Sano; Takatoshi Toyonaka Jp Shimomura; Ichiki Ibaraki Jp Murase
Original assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date: 1978-12-15
Filing date: 1979-12-13
Publication date: 1988-03-10
Also published as: FR2443866B1; DK534679A; IT1164914B; JPS5581706A; IT7951083A0; GB2037222B; FR2443866A1; DE2950236A1; NL7908970A; GB2037222A; DK154750B; DK154750C

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer semipermeablen Membran sowie deren Verwendung, insbesondere bei der umgekehrten Osmose oder bei der Ultrafiltration. Die Herstellung derartiger semipermeabler Membranen erfolgt durch Plasmabehandlung einer porösen Membran aus einem Acrylnitril-Polymerisat (vgl. die nicht vorveröffentlichte DE-A-29 10 413). Erfindungsgemäß erfolgt eine Behandlung der porösen Membran im feuchten Zustand mit heißem Wasser und danach die Plasmabehandlung, so daß man eine semipermeable Membran mit bemerkenswerten Eigenschaften hinsichtlich der Rückhaltung der gelösten Stoffe und der Wasserpermeabilität (nachstehend als Durchfluß bezeichnet) erhält.

Seit einiger Zeit werden die umgekehrte Osmose oder die Ultrafiltration unter Verwendung einer semipermeablen Membran aus Celluloseacetat, Polyamid oder dergleichen in großem Umfang in verschiedenen Bereichen eingesetzt, beispielsweise bei der Erzeugung von Trinkwasser aus Meerwasser, bei der Abwasserbehandlung, bei der Steuerung von galvanischen Bädern sowie in der Nahrungsmittel- und in der pharmazeutischen Industrie.

Ein wesentliches Merkmal dieser Trennverfahren mit Membranen ist die selektive Permeabilität der Membran, insbesondere die Rückhalteeigenschaft für den gelösten Stoff und der Durchfluß. Um diese Eigenschaften der semipermeablen Membran für die umgekehrte Osmose oder die Ultrafiltration zu verbessern, sind verschiedene Untersuchungen mit vielen Materialien durchgeführt worden, und selbst Patente und wissenschaftliche Aufsätze berichten bereits über unzählige Untersuchungen.

Semipermeable Membranen aus einem Acrylnitril-Polymerisat haben trotz zahlreicher Versuche schlechte Rückhalteeigenschaften für den gelösten Stoff, obwohl der Durchfluß relativ groß ist. Insbesondere wenn als gelöster Stoff Natriumchlorid eingesetzt wird, das einen niedermolekularen Elektrolyten bildet, sind die Rückhalteeigenschaften für den gelösten Stoff außerordentlich gering. Aus diesem Grund können semipermeable Membranen aus einem Acrylnitril-Polymerisat nicht bei der umgekehrten Osmose eingesetzt werden, obwohl sie in der Praxis für die Ultrafiltration geeignet sind.

Während bisher insbesondere auf gute Filmbildnereigenschaften, thermischen Widerstand, sowie Säure- und Alkalibeständigkeit der Acrylnitril-Polymerisate Wert gelegt wurde, wurden im Rahmen der Erfindung insbesondere Untersuchungen von Verfahren zur Herstellung semipermeabler Membranen durchgeführt, die selbst niedermolekulare Elektrolyten, wie Natriumchlorid, mit hohem Wirkungsgrad zurückhalten können. Die erhaltene, erfindungsgemäße, semipermeable Membran aus Acrylnitril- Polymerisat hat überlegene thermische, mechanische und chemische Eigenschaften sowie verbesserte Rückhalteeigenschaften für den gelösten Stoff im Vergleich zu bekannten Celluloseacetatmembranen für die umgekehrte Osmose, wobei erfindungsgemäß die poröse Membran aus Acrylnitrilpolymerisat einer Plasmabehandlung unterworfen wird (vgl. US-PS 41 47 745). Dieses Verfahren stellt einen erheblichen Fortschritt für semipermeable Membranen aus Acrylnitrilpolymerisat dar.

Im Rahmen der Erfindung wurden weitere Untersuchungen mit dem Ziel durchgeführt, die Eigenschaften der semipermeablen Membranen aus Acrylnitrilpolymerisat zu verbessern. Erfindungsgemäß wird eine poröse Membran im feuchten Zustand (nachstehend als "poröse, feuchte Membran" bezeichnet), die durch ein Naßgußverfahren hergestellt worden ist, einer Wärmebehandlung in Wasser und danach als poröse Membran aus einem Acrylnitrilpolymerisat einer Plasmabehandlung unterworfen; bei dem erhaltenen Produkt ist nicht nur der Durchfluß oder Durchsatz wesentlich erhöht, sondern auch die Rückhalteeigenschaften für Salze und Substanzen mit niedrigem Molekulargewicht können verbessert werden.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung einer semipermeablen Membran, insbesondere für die umgekehrte Osmose oder die Ultrafiltration, anzugeben, wobei die erhaltene Membran eine ausgezeichnete selektive Permeabilität für Substanzen aufweist; bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt eine Wärmebehandlung einer porösen, feuchten Membran in Wasser, die aus einem Acrylnitrilpolymerisat durch ein Naßgußverfahren erhalten worden ist, und anschließend erfolgt eine Plasmabehandlung des erhaltenen Zwischenprodukts.

Nachstehend werden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert.

Als Acrylnitrilpolymerisate können erfindungsgemäß nach bekannten Verfahren erhältliche Homopolymerisate und Copolymerisate des Acrylnitrils verwendet werden. Ferner können als Comonomere, die zusammen mit dem Acrylnitril das Copolymerisat bilden, bekannte, mit Acrylnitril copolymerisierbare Comonomere verwendet werden. Als nicht-ionische Monomere sind beispielsweise geeignet: Acrylamid, Diacetonacrylamid, N-Vinyl-2- pyrrolidon, Hydroxyäthylmethacrylat, Methylacrylat, Äthylacrylat, Butylacrylat, Methylmethacrylat, Äthylmethacrylat und/oder Vinylacetat. Das Acrylnitril bildet auch mit einem ionischen Monomer leicht ein Copolymerisat. Beispiele für anionische Monomere sind: Acrylsäure, Äthylensulfonsäure, Methacrylsäure, Methallylsulfonsäure, Sulfopropylmethacrylat, Vinylbenzolsulfonsäure sowie deren Metallsalze. Beispiele für kationische Monomere sind tertiäre Amine, wie 2-Vinyl- und 4-Vinyl-pyridin und Dimethylaminoäthylmethacrylat und Salze der durch Alkylierung dieser tertiären Amine erhältlichen quartären Amine. Die erfindungsgemäßen Acrylnitrilcopolymerisate erhält man aus Acrylnitril mit einem oder mehreren dieser Comonomere.

Der Komponentenanteil dieser Copolymere kann wahlweise geändert werden; wenn jedoch der Anteil des Acrylnitrils in dem Copolymerisat geringer als 40 Molprozent ist, sind die mechanischen und anderen Eigenschaften der aus diesem Copolymerisat hergestellten Membran erheblich verschlechtert. Daher beträgt der Acrylnitril-Anteil des erfindungsgemäß verwendeten Copolymerisats vorzugsweise 40 bis 100 Molprozent, wobei 70 bis 95 Molprozent besonders bevorzugt sind. Das Molekulargewicht des Copolymerisats beträgt vorzugsweise 5000 bis 5 000 000.

Das erfindungsgemäß angewendete Naßgußverfahren zum Herstellen einer porösen, feuchten, Membran aus einem Acrylnitril- Polymerisat wird in der nachstehenden Weise durchgeführt. Zunächst wird ein Polyacrylnitril oder ein Acrylnitril- Copolymerisat in einem Lösungsmittel mit oder ohne Zusatz gelöst, so daß die Konzentration vorzugsweise 5 bis 30 Gewichtsprozent beträgt. Als Lösungsmittel wird eine ein anorganisches Salz enthaltende, wäßrige Lösung oder ein organisches, polares Lösungsmittel, wie Dimethylacetamid, Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxid, verwendet.

Beispiele für die gegebenenfalls eingesetzten Additive sind Polyole, wie Polyäthylenglykol und Polypropylenglykol. Besonders bevorzugt ist ein Polyäthylenglykol mit einem mittleren Molekulargewicht von 100 bis 2000. Die Menge des verwendeten Additivs liegt notwendigerweise in einem zu der Polymerisatlösung kompatiblen Bereich und beträgt bis zu 20 Gewichtsprozent der Polymerisatlösung, vorzugsweise 5 bis 20 Gewichtsprozent.

Der Guß kann beispielsweise auf einer Glasplatte, jedoch auch auf einem anderen Gegenstand mit einer glatten Oberfläche, beispielsweise einer Folie oder einem Blech, erfolgen; als Unterlage können Gewebe, Faservliese und poröse Gegenstände verwendet werden. Erfolgt das Gießen auf einer derartigen Unterlage, so ist die erhaltene Membran außerordentlich verstärkt.

Die Polymerisatlösung wird unter Verwendung einer Rakel auf ein Substrat, beispielsweise eine Glasplatte, gegossen. Die Temperatur der Gußlösung liegt in einem Bereich, in dem der Gießvorgang erfolgen kann, und beträgt vorzugsweise 10 bis 80°C.

Die Dicke der Gußlösung beeinflußt die Dicke der semipermeablen Membran. Im allgemeinen wird die Dicke der Gußlösung so eingestellt, daß man eine semipermeable Membran mit 20 bis 500 µm Dicke erhält.

Die Gußlösung wird entweder nach dem Verdampfen des auf der Oberfläche der Lösung befindlichen Lösungsmittels oder unmittelbar in ein Nicht-Lösungsmittel eingetaucht. Die Verdampfung des Lösungsmittels erfolgt vorzugsweise im Bereich von 0°C bis zum Siedepunkt des Lösungsmittels während 0 bis 60 Minuten. Dann wird die Gußlösung, die gegebenenfalls gemäß der vorstehenden Beschreibung einer Teilverdampfung des Lösungsmittels auf der Oberfläche unterworfen worden ist, in ein Nicht-Lösungsmittel zum Gelatinieren eingetaucht. Als Nicht-Lösungsmittel wird Wasser oder ein Gemisch aus Wasser und einem organischen Lösungsmittel verwendet.

Verschiedene Bedingungen bei der Herstellung der porösen, feuchten Membran, die erfindungsgemäß durch ein Naßgießverfahren hergestellt wird, wie Polymerisatkonzentration in der Gußlösung, Gießtemperatur, Verdampfungszeit des Lösungsmittels, Temperatur des Gelationsbades sowie die Gelationszeit, sind im Rahmen der Erfindung nicht entscheidend, jedoch haben diese Bedingungen einigen Einfluß auf die Eigenschaften der fertigen, plasmabehandelten Membran.

Erfindungsgemäß kann als poröse Membran aus einem Acrylnitrilpolymerisat eine poröse, feuchte Membran verwendet werden, die man nach dem Gießen und Gelatieren erhält, wobei jedoch vorausgesetzt wird, daß die feuchte Membran eine Wasserpermeabilität von 0,01 bis 5000 l/m² · h bei 10 kg/cm² Druck und einen Blasenpunkt von mindestens 1 kg/cm² aufweist, wobei insbesondere die feuchte Membran keine Schädigung aufweist. Als Blasenpunkt wird der Wert des Luftdrucks angesehen, bei dem die Luft beginnt, Wasser durch die Membran zu drücken, wenn der Luftdruck in einem System mit Wasser und Luft erhöht wird, die voneinander durch die Membran getrennt sind.

Die erfindungsgemäße Wärmebehandlung erfolgt im Wasser vor der Plasmabehandlung der Membran. Die Bedingungen bei dieser Wärmebehandlung mit heißem Wasser haben erheblichen Einfluß auf die Eigenschaften, der fertigen, erfindungsgemäßen, plasmabehandelten Membran. Die Temperatur bei der Wärmebehandlung mit heißem Wasser beträgt vorzugsweise 50 bis 100°C, wobei 70 bis 95°C besonders bevorzugt sind. Die Wärmebehandlung muß nicht mit reinem Wasser durchgeführt werden, sondern kann auch mit einer wäßrigen Lösung erfolgen, die einen geringen Anteil eines anorganischen Salzes, eines oberflächenaktiven Mittels oder eines wasserlöslichen Polymerisats enthält.

Die Wärmebehandlung mit heißem Wasser kann wahlweise bei fixierter Größe oder bei nicht fixierter Größe der Membran erfolgen. Jede nach den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte Membran weist verbesserte Rückhalteeigenschaften für den gelösten Stoff sowie einen verbesserten Durchsatz im Vergleich zu plasmabehandelten Membranen ohne Wärmebehandlung mit heißem Wasser auf.

Die Dauer der Wärmebehandlung mit heißem Wasser beträgt vorzugsweise mindestens 1 Minute, wobei 5 bis 20 Minuten besonders bevorzugt sind. Bei weiterer Erhöhung der Behandlungsdauer ergibt sich nur eine geringe Verbesserung der Eigenschaften der schließlich nach der Plasmabehandlung erhaltenen, semipermeablen Membran.

Nach dieser Dauerbehandlung mit heißem Wasser wird die Membran getrocknet und danach der Plasmabehandlung unterworfen. Die Trocknung kann beispielsweise durch natürliche Trocknung, Trocknung mit heißer Luft oder durch Trocknung bei vermindertem Druck (Vakuumtrocknen) erfolgen.

Die vorstehend erwähnte, getrocknete Membran wird einer Plasmabehandlung unterworfen, etwa gemäß der US-PS 41 47 745.

Die Plasmabehandlung erfolgt beispielsweise durch Glimmentladung in der nachstehenden Weise. Ein durch das Plasma nicht polymerisierbares Gas, wie Wasserstoff, Helium, Argon, Stickstoff, Sauerstoff, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid oder Ammoniak, wird in einen Vakuumbehälter eingeleitet, der mit einem Elektrodenpaar versehen ist, so daß der Druck in dem Behälter beispielsweise 0,013 bis 13,3 mbar beträgt. Die getrocknete Membran wird während 30 Sekunden bis 1 Stunde mit einem Plasma behandelt, das durch Entladung mit einer Wechsel- oder einer Gleichspannung von 0,5 bis 50 kV zwischen den Elektroden erzeugt wird.

Wie vorstehend ausgeführt, umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren folgende Verfahrensschritte:
Gießen, Gelatieren, Behandeln einer Membran in feuchtem Zustand mit heißem Wasser und schließlich Behandeln mit einem Plasma. Dieses Verfahren zur Herstellung einer semipermeablen Membran kann sowohl auf Membranen in flacher Form als auch auf solche in Form eines Rohrs, einer hohlen Faser oder dergleichen angewendet werden.

Die Wirkungsweise bei der erfindungsgemäßen Behandlung der Membran mit heißem Wasser ist noch nicht verstanden, jedoch wurden die nachstehenden Beobachtungen gemacht. Die erfindungsgemäße Wärmebehandlung mit heißem Wasser ist im Verhalten ersichtlich verschieden von der Behandlung mit heißem Wasser bei der Herstellung semipermeabler Membranen durch ein Naßgießverfahren unter Verwendung von Celluloseacetat als Ausgangsmaterial, das zur Verbesserung der Rückhalteeigenschaften gegen den gelösten Stoff bei gleichzeitiger Verschlechterung des Durchflusses durchgeführt worden ist. Im letzteren Fall wird mit kontinuierlichem Erhöhen der Temperatur der Wärmebehandlung mit heißem Wasser der Durchfluß vermindert, jedoch der Rückhalt des gelösten Stoffs erhöht.

Bei der erfindungsgemäßen, semipermeablen Membran, die man durch eine Heißwasser- und anschließende Plasmabehandlung erhält, beobachtet man ein charakteristisches Verhalten mit allmählicher Erhöhung der Temperatur während der Heißwasserbehandlung. So zeigt sich ein diskontinuierliches Verhalten bei Erhöhung der Temperatur während der Heißwasserbehandlung, und zwar zeigt sich zunächst tendentiell eine Abnahme der Rückhalteeigenschaft gegen den gelösten Stoff und eine erhebliche Zunahme des Durchflusses, während andererseits mit weiterer Erhöhung der Temperatur die Rückhalteeigenschaften erheblich verbessert werden und der Durchfluß vermindert wird. Erfolgt jedoch in diesem Fall die Behandlung mit heißem Wasser bei einer Temperatur oberhalb des Temperaturbereichs, wo zunächst die Rückhalteeigenschaften gegen den gelösten Stoff vermindert werden und der Durchfluß erhöht ist, so zeigt die anschließend plasmabehandelte Membran im Vergleich zu der plasmabehandelten Membran, die vorher keiner Heißwasserbehandlung ausgesetzt worden ist, abgesehen von der Verbesserung der Rückhalteeigenschaften gegen den gelösten Stoff auch eine außerordentliche Verbesserung des Durchflusses.

Dieses charakteristische Verhalten variiert etwas in Abhängigkeit von der Art, den Komponenten und dem Verhältnis des Acrylnitril-Copolymerisats, und die optimale Temperatur der Heißwasserbehandlung wird geändert. In jedem Fall führt jedoch die Behandlung bei einer Temperatur oberhalb des Temperaturbereichs, bei dem die Rückhalteeigenschaften gegen den gelösten Stoff vermindert werden und der Durchfluß erhöht wird, zu einer semipermeablen Membran sowohl mit verbessertem Durchfluß als auch mit verbesserten Rückhalteeigenschaften gegen den gelösten Stoff. Weitere Vorteile sind darin zu sehen, daß während des Betriebs keine nennenswerte Membranverdichtung eintritt und die Wärmestabilität verbessert ist.

Daher unterscheidet sich die erfindungsgemäße Heißwasserbehandlung in ihrer Auswirkung erheblich von der bei bekannten semipermeablen Membranen aus beispielsweise Celluloseacetat.

Ferner führt die erfindungsgemäße Einführung der Heißwasserbehandlung bei der Herstellung plasmabehandelter, semipermeabler Membranen zu den nachstehenden Vorteilen gegenüber den bekannten Verfahren zur Herstellung plasmabehandelter, semipermeabler Membranen ohne Heißwasserbehandlung:

1. Höhere Wasserdurchlässigkeit, überlegene Rückhalteeigenschaften gegen die gelösten Stoffe sowie eine scharfe Trennfähigkeit;
2. Während des Trocknungsschritts erfolgt kein Schrumpfen und Kräuseln, so daß die Membran leicht bearbeitet werden kann;
3. Durch Variieren der Temperatur während der Heißwasserbehandlung kann eine plasmabehandelte Membran mit den gewünschten Eigenschaften hergestellt werden;
4. Eine Verdichtung der Membran kann kaum hervorgerufen werden, so daß deren Lebensdauer verlängert werden kann;
5. Die Wärmestabilität ist verbessert.

Die erfindungsgemäße, semipermeable Membran weist im Vergleich zu bekannten, semipermeablen Membranen aus einem Acrylnitrilpolymerisat außerordentlich verbesserte Rückhalteeigenschaften gegen gelöste Stoffe sowie einen erheblich vergrößerten Durchfluß auf. Daher sind die wirtschaftlichen Vorteile der erfindungsgemäßen Membran erheblich, und der praktische Einsatz in verschiedenen Industriebereichen wird möglich. Die erfindungsgemäße Membran kann in großem Umfang zur umgekehrten Osmose in verschiedenen Verfahren zur Trennung und Konzentration von Substanzen eingesetzt werden, beispielsweise zur Herstellung von Trinkwasser aus Meerwasser, zur Abwasserbehandlung, zur Konzentration von Fruchtsaft sowie zur Trennung nicht-wäßriger Flüssigkeiten oder Gase.

Die Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Beispiele näher erläutert.

Die Rückhalteeigenschaften gegen gelöste Stoffe werden durch die nachstehende Gleichung definiert:

Die in den nachstehenden Beispielen genannten "Teile" sind Gewichtsteile.

Beispiel 1

Ein Polymerisat wird in bekannter Weise aus 89 Molprozent Acrylnitril und 1 l Molprozent Methylacrylat hergestellt. 20 Teile dieses Copolymerisats werden in einem Lösungsmittelgemisch, enthaltend 70 Teile Dimethylformamid und 10 Teile Formamid, gelöst. Diese Lösung wird auf eine auf 40°C erhitzte Glasplatte gegossen, so daß die Dicke der Lösung 250 µm beträgt. Nach Verdunsten des Lösungsmittels während 1 Minute wird die Glasplatte in ein Wasserbad bei 17°C eingetaucht, um die Lösung in ein Gel umzuwandeln. Nach 2 Stunden erhält man eine von der Glasplatte abgelöste Membran. Die noch feuchte Membran wird in 70 bis 90°C heißes Wasser während 10 Minuten eingetaucht. Vor der Heißwasserbehandlung hat die feuchte Membran eine Wasserdurchlässigkeit von 920 l/m² · h bei 10 kg/cm² Druck und einen Blasenpunkt von 5,5 kg/cm².

Nach dem Trocknen bei Raumtemperatur während 24 Stunden wird die Membran in einem Gerät mit einer Glasglocke plasmabehandelt, in der ein Elektrodenpaar vorgesehen ist, und man erhält so die plasmabehandelte Membran.

Die nachstehenden Bedingungen der Plasmabehandlung wurden eingehalten:

GasHelium Vakuum0,2 Torr (0,266 mbar) Entladungsspannung3,0 kV Entladungsstrom25 mA Behandlungsdauer30 min.

Nach dem Waschen mit destilliertem Wasser wird die Membran in ein Zirkulationsgerät zur Durchführung der umgekehrten Osmose eingebaut (wirksame Fläche der Membran: 13,0 cm²), das gewöhnlich im Labor verwendet wird. Die Membran wird auf ihre Permeabilität gegenüber 0,5prozentigem salinem Wasser untersucht. Das 25°C warme Salinenwasser wird der Zelle mit einer Geschwindigkeit von 630 ml/min bei 50 kg/cm² Druck zugeführt, und der Rückhalt von gelöstem Stoff und der Durchfluß werden 20 Stunden nach dem Beginn des Versuchs gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle I aufgeführt.

Tabelle I

Zum Vergleich wurden die Eigenschaften einer plasmabehandelten Membran gemessen, die in der gleichen Weise wie in dem vorstehenden Beispiel hergestellt worden ist, jedoch mit der Ausnahme, daß die Heißwasserbehandlung unterblieb. Der Durchfluß betrug 20 l/m² · h; der Rückhalt an gelöstem Stoff betrug 98,0%.

Beispiel 2

Es wird ein Copolymerisat in bekannter Weise aus 90 Molprozent Acrylnitril und 10 Molprozent Vinylacetat hergestellt. 21 Teile dieses Copolymerisats werden in einem Lösungsmittelgemisch, enthaltend 69 Teile Dimethylformamid und 10 Teile Formamid, gelöst. Diese Lösung wird bei 25°C auf eine Glasplatte gegossen, so daß die Dicke der gegossenen Lösung 250 µm beträgt. Nach dem Verdunsten des Lösungsmittels während 1 Minute wird die Glasplatte in ein Wasserbad bei 27°C eingetaucht, um die Lösung in ein Gel umzuwandeln. Nach 2 Stunden wird die Membran von der Glasplatte abgenommen und im feuchten Zustand in 85°C heißes Wasser während 10 Minuten eingetaucht. Die Wasserpermeabilität der noch nicht mit heißem Wasser behandelten, feuchten Membran betrug 1170 l/m² · h bei 10 kg/cm² Druck, und der Blasenpunkt beträgt 6 kg/cm². Dann erfolgt die Trocknung und die Plasmabehandlung unter gleichen Bedingungen wie bei Beispiel 1. Eine Bestimmung der Eigenschaften der so erhaltenen, semipermeablen Membran zeigt einen Durchfluß von 35 l/m² · h und eine Rückhalt an gelöstem Stoff von 98,9%.

Andererseits zeigt eine nicht mit heißem Wasser behandelte Membran, die jedoch zur Trocknung und der Plasmabehandlung mit den vorstehenden Bedingungen unterworfen ist, einen Durchfluß von 21 l/m² · h und einen Rückhalt an gelöstem Stoff von 98,1%.

Beispiel 3

20 Teile des Acrylnitril-Copolymerisats gemäß Beispiel 2 werden in einem Lösungsmittelgemisch, enthaltend 70 Teile Dimethylformamid und 10 Teile Polyäthylenglykol 200, gelöst. Die Lösung wird auf Taft aus Polyäthylenterephthalat bei 25°C gegossen, so daß die Dicke der gegossenen Lösung 250 µm beträgt. Nach dem Verdampfen des Lösungsmittels während 1 Minute wird die gegossene Lösung zusammen mit dem Taft in ein Wasserbad bei 17°C eingetaucht, um die Lösung in ein Gel umzuwandeln. Nach 2 Stunden wird die erhaltene, mit Taft verstärkte Membran im feuchten Zustand in 80°C heißes Wasser für 10 Minuten eingetaucht.

Vor der Heißwasserbehandlung beträgt die Wasserpermeabilität der feuchten Membran 850 l/m² · h bei 10 kg/cm² Druck, und der Blasenpunkt beträgt 5,5 kg/cm². Die Trocknung und die Plasmabehandlung erfolgt in der gleichen Weise wie bei Beispiel 1, und die Wirksamkeit der erhaltenen Membran bei der umgekehrten Osmose wird entsprechend den Bedingungen gemäß Beispiel 1 ermittelt. Der Durchfluß beträgt 39 l/m² · h und der Rückhalt an gelöstem Stoff 98,4%.

Im Vergleich zeigt eine nicht mit heißem Wasser behandelte Membran, die jedoch unter den vorstehenden Bedingungen getrocknet und plasmabehandelt worden ist, einen Durchfluß von 19 l/m² · h und einen Rückhalt an gelöstem Stoff von 98,0%.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer semipermeablen Membran, bei dem durch Naßguß eines Acrylnitril-Polymerisats, enthaltend 40-100 Molprozent Acrylnitril, eine poröse, feuchte Membran erzeugt und diese einer Plasmabehandlung unterzogen wird, dadurch gekennzeichnet, daß man die feuchte Membran vor der Plasmabehandlung mit heißem Wasser von 50 bis 100°C behandelt.

2. Verwendung der nach dem Verfahren von Anspruch 1 hergestellten semipermeablen Membran zum Abtrennen und Konzentrieren von Stoffen durch umgekehrte Osmose oder Ultrafiltration.