DE3204486C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden eines
Naßmembranengefüges mit einem porösen Träger.
Die Reinigung von Abwasser oder sonstiger Flüssigkeiten
läßt sich durch die Verwendung von Membranpackungen
durchführen, die auf der Außenseite eines hochporösen
Träger liegende Membranen enthalten. Die
Ausgangsflüssigkeit wie Abflußwasser kann unter Druck an
die Außenseite der Membranpackung geführt werden, so daß
das Permeat wie reines Wasser die Membran durchlaufen
und in den porösen Träger gelangt, wo es entlangwandert
bis es zum Ausgang gelangt. Die US-PS 40 25 425
beschreibt ein Gerät dieser Art, bei dem die
Ausgangsflüssigkeit (z. B. Abwasser) die Membranpackungen
durchläuft, das Permeat (z. B. reines Wasser) durch die
Membranen hindurch in den Träger gelangt und von der
äußeren Peripherie des Trägers ausgestoßen wird, und bei
dem das Konzentrat (das übrigbleibt, nachdem das Permeat
weitgehend entfernt worden ist) durch mehrere große
Austrittslöcher in der Packung hindurchgeführt wird, um
zur Sammelstelle zu gelangen. An jeder Stelle, wo eine
Kante der Membranpackung mit unreinen Flüssigkeiten wie
die Ausgangsflüssigkeit oder das Konzentrat in Kontakt
kommt, wie dies in den Austrittslöchern der Vorrichtung
der erwähnten US-PS vorkommt, besteht die Gefahr der
Verunreinigung des Permeats. Es ist notwendig, die
Kanten so auszubilden, daß sie die Poren des Trägers
gegen das Einströmen von Flüssigkeit mit Schmutzstoffen
sicher abdichten und daß der Träger an den Membranen
versiegelt wird, um ein Durchsickern der mit
Schmutzstoffen belasteten Flüssigkeit zwischen ihnen zu
verhindern. Eine sehr zuverlässige Dichtung wird für
viele Anwendungszwecke benötigt und zwar dort, wo die
Ausgangsflüssigkeit und das Konzentrat Bakterien
enthalten, durch die ein Reinwasserfiltrat verunreinigt
werden könnte.
Das Abdichten eines Membrangefüges an einem Träger wird
aufgrund der Tatsache erschwert, daß die am besten
geeigneten Membrangefüge beständig naß gehalten werden
müssen, da sie unwiderruflich geschädigt werden, falls
man sie sogar während kurzer Zeit austrocknen läßt. Ein
aus der DE-OS 26 35 460 bekanntes Verfahren zum
Abdichten eines Trägers an derartigen Membranstrukturen
besteht in der Verwendung eines wasserabstoßenden
Haftmittels wie Klebsilikon, womit beide verbunden
werden. Da Wasser das Silikon nicht näßt, kann es
demzufolge auf die Oberfläche eines Membrangefüges
aufgebracht werden. Silikon läßt sich jedoch nicht
verwenden, wenn bestimmte chemische Substanzen mit hohem
pH-Wert wie 10 bis 12 oder mehr auftreten, wie sie beim
Aufschlußverfahren der Zellstoffindustrie vorkommen. Es
können andere Haftmittel wie Neopren für eine starke
Verbindung verwendet werden, die bei derartigen
vorhandenen chemischen Stoffen nützlich sind, wobei
Neopren jedoch vom Wasser angefeuchtet wird und nicht an
einem nassen Membrangefüge haften bleiben will.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,ein Verfahren
anzugeben, das zu einer einwandfreien Verbindung eines
Naßmembranengefüges mit einem porösen Träger führt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im
Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen
gelöst.
Die weitere Ausbildung geht aus den Merkmalen der
Unteransprüche hervor.
Der mit der Erfindung erzielte Vorteil besteht darin,
daß durch ein definiertes Ultraschallschweißverfahren
die Flüssigkeit an der Grenzfläche zwischen verfestigtem
Material des Trägers und der anliegenden Fläche des
Naßmembrangefüges ausgetrieben wird, so daß ein
Verschweißen mit dem nassen Membrangefüge auch dort
durchgefüht werden kann, wo wasseranziehendes Material
zum Imprägnieren des Trägers verwendet wird.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung
erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine teilweise geschnittene perspektivische
Ansicht eines Flüssigkeits-Reinigungsapparates
Fig. 2 eine Teilansicht des Querschnittes des in Fig. 1
dargestellten Apparates
Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt eines Abschnittes
einer Membranpackung des Apparates gemäß Fig. 2,
wobei die vertikalen Abmessungen übertrieben
dargestellt sind und die Membranpackung im
Zustand des Herstellungsprozesses gezeigt ist
Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht des Bereiches 4-4 in
Fig. 3
Fig. 5 eine geschnittene Teilansicht eines zweiten
Beispiels einer Membranpackung
Fig. 6 eine geschnittene Teilansicht eines dritten
Beispiels einer Membranpackung und
Fig. 7 eine zum Teil im Schnitt dargestellte
verkleinerte Draufsicht der Packung gemäß Fig. 6.
Die Fig. 1 und 2 zeigen Abschnitte eines
Reinigungsapparates 10, der eine Ausgangsflüssigkeit wie
Abwasser aufnehmen und einen ausgelesenen Bestandteil wie
reines Wasser vom Rest der Ausgangsflüssigkeit abtrennen
kann, die feste Abfallteilchen einschließlich Bakterien
aufweisen kann. Die Ausgangsflüssigkeit wird längs eines
Mittelkanals 12 gepumpt, während der Apparat um seine
Achse 14 in schnelle Umdrehungen versetzt wird. Die
Flüssigkeit durchströmt die Räume 16 zwischen den
Membranpackungen 18 des Apparates, um schnell nach außen
abzuströmen. Während dieses Strömungsvorgangs gelangt
ein Bestandteil (z. B. reines Wasser) der
Ausgangsflüssigkeit, die durch die Membranen der
Packungen 18 hindurchlaufen kann, in das Innere der
Membranpackungen. Dieses Permeat strömt
radial nach außen in den Membranpackungen, bis sie die äußeren
Peripherien der Packungen erreicht hat und gegen eine
Wand 20 nach außen geworfen wird, wo sie gesammelt wird.
Der Bestandteil der Ausgangsflüssigkeit, der nach dem
Abtreten der Permeats übrig bleibt und hier als
Konzentrat bezeichnet wird, gelangt durch ausgerichtete
Löcher 22 in den Membranpackungen nach oben, um dann dem
Apparat entnommen zu werden. Die Membranpackungen müssen
in den Bereichen unmittelbar um die Löcher 22 fest
abgedichtet sein, um sicherzustellen, daß das sich durch
die Löcher 22 bewegende Konzentrat nicht in eine der
Membranpackungen 18 gelangt und sich mit dem dort
durchlaufenden Permeat vermischt.
Die Fig. 3 zeigt einen Abschnitt der Membranpackung 18
in dem Bereich, in dem auch ein Loch 22 liegt, durch das
das Konzentrat hindurchläuft. Die Packung weist einen
hochporösen Träger 26 aus nichtgewebtem
Polyesterfaserfilz auf. Ein Membrangefüge 28, 30 liegt
über beiden Oberflächen des Trägers. Obgleich einige
Membrangefüge als Schichten ohne Verstärkung durch
Gewebeunterlagen zur Verfügung stehen, weisen viele der
Membrangefüge eine Verstärkung 32 auf, die als Formwand beim Gießen
einer darauf sitzenden Membran 34 verwendet
worden ist. Die Membran 34 dient dazu, nur das Permeat
der Ausgangsflüssigkeit durchzulassen und den Rest
zurückzuweisen, so daß das Permeat durch sie und durch
die Verstärkung 32 hindurch in den porösen Träger 26
gelangen kann.
Der Träger 26 dient als radiale Leitung, die nur in den
Bereichen der Löcher 22 gesperrt ist, wobei der Permeat
um die abgedichteten Bereiche in der Nähe der Löcher 22
herumströmen kann, um zur Peripherie der Membranpackung
zu gelangen. Um sicherzustellen, daß kein längs der
Löcher 22 nach oben strömendes Konzentrat in den Träger
26 eintritt, muß er unmittelbar um diese Löcher
zuverlässig abgedichtet werden.
Das Abdichten des Trägers wird leicht durch Imprägnieren
desselben mit verschiedenen Materialien bewerkstelligt.
Diese Stoffe sind fließfähig und verfestigen sich. Es
kommen hierfür Materialien mit einem Lösungsmittel, das
auftrocknet, oder mit einem Katalysator infrage, der
sich verfestigt. Ein zuverlässiges Abdichten jedes
Membrangefüges wie bei 28 mit dem Träger 26 läßt sich
jedoch nur schwer herstellen. Viele Membrangefüge müssen
stets im Naßzustand gehalten werden, denn sie erleiden
eine nicht wiedergutzumachende Beschädigung, wenn sie
auch nur für kurze Zeit austrocknen. Eine
Verfahrensweise, die zum Abdichten des Trägers mit einem
Naßmembrangefüge verwendet werden kann, besteht in der
Anwendung eines wasserabweisenden Haftmittels wie eines
Silikonklebers. In einigen Anwendungsbereichen läßt sich
jedoch Silikonkleber nicht verwenden. Man kann sich
beispielshalber bei hoch basischen Ausgangsflüssigkeiten
mit einem pH-Wert von 10 bis 12 oder mehr - wie er im
Zulluloseaufschlußverfahren anzutreffen ist - nicht mehr
darauf verlassen, daß das Silikon den chemischen Angriff
übergeht. In einem solchen Falle ließe sich ein
Neoprenkleber verwenden, wobei dieser jedoch
wasseraufnehmend und benetzbar ist. Wird ein derartiger
wasseraufnehmender Kleber auf ein Naßmembranengefüge
aufgetragen, läßt die Feuchtigkeit das Haftmittel nicht
am Membranengefüge haften. Ein Haften kann durch
Festklemmen während der Aushärtung des Kleber erreicht
werden. Ein derartige Verfahren ist jedoch zu
Abdichtzwecken (im Gegensatz zur einfachen
Sicherstellung der Haftung) nicht zuverlässig, um ein
Hindurchlaufen von Konzentrat zwischen Träger und
Membranengefüge zu verhindern.
Auch dort, wo ein nicht benetzbares Haftmittel verwendet
werden kann, beispielshalber durch Imprägnieren eines
Trägers mit einem derartigen Haftmittel und einem
Belassen einer Haftschicht auf der Oberfläche, erfährt
die Dichtung eine gegenüber dem besten Bestand der
Ausrüstung und dem Fachkönnen beachtliche
Qualitätsminderung. Wenn beispielshalber eine Übermenge
an Haftmittel an einigen Stellen aufgetragen wird, oder
wenn ein Haftmittel niedriger Viskosität an einigen
Stellen abläuft, kann die Haftfläche "bucklig" werden.
Eine Membran kann sich zum Tal hin zwischen zwei
nächstliegenden Buckeln nicht schließen.
Membranengefüge, z. B. 28, zunächst durch Imprägnieren
eines Abschnittes 26 des Trägers, der im Loch 22 liegt,
mittels eines fließfähigen und sich verfestigenden
Polymers 36 erreicht. Mit einem thermoplastischen
Polymer wird die gesamte Dicke des Trägers imprägniert,
wobei das Polymer auf die Oberfläche mit einer
Quetschwalze aufgetragen wird, so daß ein Film oder eine
dünne Schicht 38 (Fig. 4) auf jeder Oberfläche des
Trägers verbleibt. Hiernach kann das Polymer aushärten,
indem zum Beispiel das darin enthaltene Lösungsmittel
verdunstet. In den Fällen, wo das Membrangefüge eine
Naßmembran ohne Gewebeunterlage oder Verstärkung
aufweist, kann der Träger hiernach unmittelbar mit der
Membran durch Ultraschallschweißung verbunden werden.
Weisen jedoch die gelieferten Membranenstrukturen auf
der Membran 34 eine Gewebeunterlage oder Verstärkung 32
auf, so ist es zweckmäßig, diese Verstärkung gleichfalls
mit einem Polymer zu imprägnieren.
Wie bereits erwähnt, wird die Verstärkung 32 vom
Membranhersteller als eine Oberfläche verwendet, auf der
die Membran 34 auf eine dichte Polyolefinfaserfilz
(Mehrfachfaservlies)-Verstärkung 32 aufgegossen wird und
daran fest haften bleibt. Die poröse Verstärkung 32 kann
mit einem fließfähigen Polymer, zumindest teilweise
durch die Dicke der Verstärkung, imprägniert werden; das
Polymer kann sich dann verfestigen, wobei eine Schicht
39 (Fig. 4) des Polymers auf der Verstärkungsoberfläche
verbleibt. Wie die Fig. 5 zeigt, liegen der Träger 26
mit dem verfestigten Polymer und die Membrangefüge 28,
30 mit ihren einandergegenüberliegenden Oberflächen auf
dem Amboß 40 eines Ultraschallschweißapparates 42. Es
ist leicht, die Löcher 22 im Träger und der
Membranengefüge auszurichten, da die verfestigten
Polymere nicht klebrig sein müssen. Das Amboßhorn 44 des
des Ultraschallschweißapparates wird dann gegen den
ausgerichteten Träger und die ausgerichteten
Membranengefüge gepreßt, wonach Ultraschallenergie durch
das Horn auf die zusammengebaute Einheit gegeben wird,
um die Teile zu Verschweißen.
Die auf die Teile der Einheit einschließlich Träger 26
und Membrangefügen 28, 30 aufgebrachte
Ultraschallenergie bewirkt, daß die einzelnen Elemente
des sandwichartigen Zusammenbaus an ihrer Grenzfläche
gegenseitig vibrieren. Dieses relative Vibrieren und die
hierdurch erzeugte Reibungswärme treiben das Wasser an
den Grenzflächen aus, was sich dadurch zeigt, daß
während des Ultraschallschweißens Dampf aus der nassen
Anordnung austritt. Das Polymer des Trägers 36 wird
dabei mit den Membranengefügen verschweißt, wobei bei
den mit Polymer imprägnierten Verstärkungen das Polymer
des Trägers mit dem Polymer der Verstärkungen der
Membranengefüge verschweißt wird. Demzufolge ist die
Membranpackung 18 zuverlässig verschweißt und verhindert
das Eindringen des sich durch das Loch 22 im Träger 16
bewegenden Konzentrats sowohl durch die Poren des
Trägers, der nunmehr abgedichtet ist, als auch zwischen
dem Träger und den Membranengefügen, die nunmehr
zuverlässig um das gesamte Loch herum miteinander
versiegelt sind.
Eine Art Membranpackung verwendet in seiner Ausbildung
einen Träger 26, der aus Polyesterfaserfilz von 1,27 mm
Dicke gebildet ist. Es ist anzumerken, daß zwei 0,64 mm
dicke Trägerfolien verwendet wurden, da diese im Handel
leicht zu erhalten sind, und daß diese durch
Ultraschallschweißen miteinander verbunden wurden. Der
Träger wurde durch seine ganze Dicke hindurch mit einem
Kleber imprägniert und zwar mit einem Kontaktkleber auf
Neoprenbasis mit niedriger Viskosität, durch die ein
Imprägnieren des Trägers erleichtert wird. Dieses
Polymer auf Neoprenbasis bleibt an einer
Polysulfonmembren nur dann gut haften, wenn zusätzliches
Lösungsmittel verwendet wird, was jedoch unerwünscht
ist, weil das Lösungsmittel die Membran beschädigen
kann.
Das Neoprenklebemittel wird mit einer Quetschwalze
aufgetragen, so daß nur eine dünne Schicht von
vielleicht 0,0254 mm oder weniger über der unebenen
Oberfläche des Trägers verbleibt. Ein Membrangefüge mit
einer Polysulfonmembran 34 von einer Dicke von 0,05 mm
und mit einer Matte oder einem Vlies als
Polyolefinverstärkung von 0,127 mm wurde verwendet,
wobei die Verstärkung mit dem gleichen Neoprenpolymer
teilimprägniert wurde. Das Neoprenpolymer ließ man
trocknen, so daß es nicht nur fest aber auch nicht
klebrig war. Es hat sich dabei herausgestellt, daß, wenn
der Kleber noch klebrig ist, so daß etwas Lösungsmittel
noch vorhanden ist, das Lösungsmittel während des
Ultraschallschweißens verdampfen kann und dabei Blasen
bildet, die zu einem Leck führen können. Die zwischen
Membrangefügen sandwichartig liegende Einheit des
Trägers wurde dann unter Verwendung des durch das
Bezugszeichens 42 der fig. 3 gekennzeichneten
Schweißapparates nach dem Ultraschallverfahren
verschweißt.
Wie bereits erwähnt, wird das Membranengefüge 28 stets
im Naßzustand gehalten. Trocknet eine Polysulfonmembran,
so wird sie weniger durchlässig, während beim
Trockenwerden einer Zelluloseazetatmembran diese
schrumpft und rissig wird. Um die Verstärkung 32 zu
imprägnieren, wird die der Membran gegenüberliegende
Oberfläche in der Nähe des Loches 22 abgetupft, um
überschüssige Feuchtigkeit zu entfernen, und das Polymer
wie Neoprenkleber wird zum Imprägnieren der Verstärkung
aufgetragen. Es hat sich herausgestellt, daß vor dem
Ultraschallschweißen das getrocknete Polymer von der
Verstärkung abgerissen werden kann; jedoch nach der
Ultraschallverschweißung haftet das Polymer sehr viel
fester an der Verstärkung. Es scheint, daß die beim
Ultraschallschweißen erzeugte Wärme die Feuchtigkeit
dort vertreibt, wo das Polymer angrenzend an den Fasern
der Verstärkung liegt, um diese während des
Schweißvorganges zu verbinden.
Die Verstärkung 32 ist dünn und dabei jedoch etwas
porös, so daß Flüssigkeit seitwärts hindurchwandern
könnte. Durch Imprägnieren mittels des Polymers in einer
Größenordnung von etwa 0,076 bis 0,10 mm der 0,127 mm
dicken Verstärkung wird die Dicke des nicht versperrten
Verstärkungsbereiches weiter verengt, um ein Wandern der
Flüssigkeit längs der Verstärkung weiter einzuschränken
oder ganz auszuschalten. In Tests an fertigen Packungen
durch Abdichten des Bereichs unmittelbar um ein Loch und
durch Druckbeaufschlagung von etwa 1,75775 kp/cm2 für
drei Minuten und Untersuchung auf Abnahme des Luftdrucks
wurde bei den getesteten Packungen kein Abströmen oder
Entweichen festgestellt. (Wasser läßt sich nicht leicht
als Testflüssigkeit verwenden, da es durch die Membran
hindurchgeht, während Luft bei 1,75775 kp/cm2 durch die
Membran nicht hindurchging).
Als Ultraschallschweißapparat 42 wurde ein 800 Watt, 20
kHz Schweißgerät verwendet. Es wurde ein
sonderangefertigtes Horn hierbei verwendet, wobei
schätzungsweise nur etwa 500 Watt der Ultraschallenergie
angewendet wurde. Beim Verschweißen eines
Packungsbereichs um ein 2,85 cm großes Loch wurde die
Packung mit einem Schließdruck von 2,46 kp/cm2 und einer
Schweißenergie von etwa 500 Watt bei 20 kHz 3 Sekunden
lang behandelt. Bei einer Zeit unter 2,5 Sekunden war
die Dichtung nicht zufriedenstellend, während sich bei
einer Zeitspanne von mehr als 3 Sekunden in der Membran
Blasen und Löcher bildeten. Durch einen Schweißgang von
etwa 3 Sekunden wurde die an den Grenzflächen vorhandene
Feuchtigkeit verflüchtigt, indem diese in Dampf
verwandelt wurde, der der Beobachtung zugänglich ist.
Die zusammengebaute Einheit wird unter dem Schließdruck
während einer Zeitspanne von 2 bis 5 Sekunden nach
Wegnahme der Schweißenergie gehalten, um den
verschweißten Grenzflächen Gelegenheit zum Abkühlen zu
geben. Die dünnen Polymerschichten auf den Oberflächen
des Trägers werden weitgehend dadurch beseitigt, daß sie
während des Ultraschallschweißvorganges
zusammenschmelzen und nach außen gepreßt werden.
Auch wenn beim Auftragen des Polymers eine "bucklige"
Oberfläche bleibt, wurden diese Buckel durch
Ultraschallschweißen beseitigt.
Der verwendete Amboß 40 und das Horn 44 des
Ultraschallschweißapparates weisen Erhebungen 42r und
44r auf, die über die umliegenden Regionen des Ambosses
und Horns hinaustreten. Hierdurch wird der
Kompressionsbereich der Membranenpackung begrenzt, so
daß eine Beschädigung der Membranen durch Überheizen in
den nicht geschweißten Bereichen vermieden wird. Eine
teilweise Kompression des Gefüges ist möglich, weil das
verfestigte Neoprenpolymer elastisch ist, was auch
erwünscht ist, so daß es während der schnellen Drehung
des Reinigungsapparates, in dem es verwendet wird, den
Vibrationen widerstehen kann.
Der Aufbau des Trägers und der Membranengefüge kann je
nach den verschiedenen Verwendungszwecken variieren. Die
Fig. 5 zeigt eine Membranpackung 50 mit einem Träger 52,
der eine Versteifungsfolie 53 aus einem festen
thermoplastischen Stoff aufweist und mit porösen Lagen
oder Folien 54, 56 aus Polyester-Faserfilz oder aus
gehärtetem phenolimprägniertem Papier. Als
Membranengefügt 58, 60 läßt sich Zelluloseazetat
verwenden, das manchmal ohne Verstärkung geliefert wird,
so daß jedes Gefüge nur aus einer Membran besteht. Die beiden
Trägerlagen 54, 56 sind mit einem fließfähigen Polymer
imprägniert, das sich verfestigen darf und nicht klebrig
wird. Hiernach wird die Einheit einschließlich
Versteifung 53, imprägnierter Trägerlagen 54, 56 und der
Naßmembranengefüge oder Membrane 58, 60 so
zusammengebaut und ihre Löcher ausgerichtet, wonach sie
durch Ultraschallschweißen zusammengeschweißt wird. Mit
ienem einzigen Schweißgang wird jede der Trägerlagen 54,
56 an einer Fläche mit der Membran 58 bzw. 60 und an der
anderen Fläche mit der Versteifung 53 verschweißt.
In einigen Anwendungsbereichen kann ein
wasserabweisendes Haftmittel, wie Silikon, zum Dichten
der Poren in einem Träger und zum Haften an einem
Membrangefüge verwendet werden. Obgleich Klebverbinden
angewandt werden könnte, hat sich erwiesen, daß eine
sogar noch zuverlässigere Verbindung mit dem
Membranengefüge erzielt werden kann, indem das
Silikonpolymer mit dem Membranengefüge (das eine
silikonimprägnierte Verstärkung aufweisen kann)
Ultraschallverschweißt wird. Man läßt das
Silikonhaftmittel trocknen, bis dieses einen nicht
klebrigen Zustand erreicht, worauf es dann mit dem
anderen Teil der Membranpackung verschweißt wird.
Die Fig. 6 und 7 zeigen eine andere Anordnung zum
Abdichten von Naßmembrangefügen 70, 72 mit einem Träger
74, bei der gewährleistet ist, daß die Wände oder Kanten
des Loches 75 in einer Membranpackung 77 versiegelt
werden. Hierbei liegt eine ringförmige Einlage 76 aus
thermoplastischem Polymer enganliegend in einem im
Träger ausgebildeten vergrößerten Loch 78.
Während hier der Träger 74 porös ist, ist die Einlage 76
nicht porös. Die Abmessungen der Löcher 80 in den
Membrangefügen und des Loches B2 in der Einlage sind
dabei im allgemeinen die gleichen. Die Flächen der
Einlage 76 sind durch Ultraschallschweißen mit dem
Membrangefüge versiegelt. Wo die Membrangefüge keine
Verstärkung aufweisen, können sie ohne Imprägnieren
unmittelbar mit dem Einsatz versiegelt werden.
Der Einsatz 76 ist anfangs dicker als der Träger 74 und
wird im Laufe der Ultraschallverschweißung in seiner
Dicke gemindert. Es wurde eine in den Fig. 6 und 7
dargesteilte Membranpackung mit einer Einlage 76 aus
doppelseitigem Dichtungsband verwendet. Es wurde ein
Haftmittel verwendet, und zwar nicht wegen dessen
Hafteigenschaften, sondern weil es eine niedrige
Schmelztemperatur besitzt, so daß eine Beschädigung der
Membran vermieden wird. Das Haftmittel bleibt an einer
Naßmembran nicht haften. Durch Ultraschallschweißen wird
das auf den Membranengefügen befindliche Wasser
verdrängt, wobei das Haftmittel aufgeheizt wird, so daß
es fließfähiger und aktiver wird. Der Träger 74 war etwa
1,27 mm dick, während die Einlage 76 anfangs um etwa
0,254 bis 0,762 mm dicker war. Am Schweißhorn wurde
ein Anschlag benutzt, um die Kompression der Einlage zu
begrenzen. Die Einlage wies einen Innenlochdurchmesser
von etwa 5,08 cm und einen Außendurchmesser von etwa
5,72 cm auf.
Claims (3)
1. Verfahren zum Verbinden eines Naßmembranengefüges
(28 30) mit einem porösen Träger (26),
gekennzeichnet durch
Imprägnieren des Trägers (26) mit einem verfestigenden
fließfähigen Polymer, Belassen einer Polymerschicht auf
einer Oberfläche des Trägers und Verfestigenlassen des
Polymers durch Anlegen des Membranengefüges im
Naßzustand gegen den Träger, so daß es am Polymer auf
der Trägeroberfläche anliegt und durch Zusammenpressen
beider, während Ultraschallschweißenergie in einer
Größenordnung angewandt wird, die so bemessen ist, daß
die an der Grenzfläche des Membranengefüges und des
Trägers befindliche Feuchtigkeit ausgetrieben und das
Membranengefüge mit dem Träger verschweißtwird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Membranengefüge (28, 30) eine Membran (34) und
eine poröse Membranverstärkung (32) aufweist, die mit
der Membran verbunden ist, daß auch die poröse
Membranverstärkung mit einem verfestigenden fließfähigen
Polymer imprägniert wird, wobei eine Polymerschicht auf
der Verstärkung verbleibt und sich verfestigen kann, so
daß beim Anlegen der Ultraschallschweißenergie die auf
der Membranverstärkung liegenden Polymerschicht mit der
Polymerschicht auf dem Träger verschweißt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß beim Imprägnieren auch ein Abschnitt (26 P) des
Trägers durch die gesamte Dicke dieses porösen
Trägerabschnittes hindurch mit Polymer imprägniert wird,
so daß der Seitenfluß der darin fließenden Flüssigkeit
gesperrt wird, wobei eine Polymerschicht auf den beiden
gegenüberliegenden Flächen des Trägers (26) gelassen
wird und das Polymer sich verfestigen kann, daß zwei
Membrangefüge (28, 30) an diesen gegenüberliegenden
Flächen des Trägers angelegt werden und daß die
Membrangefüge mit den an gegenüberliegenden
Flächen des Trägers liegenden Polymerschichten durch
Ultraschall verschweißt werden.
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