DE3329578A1 - Pore-containing polyvinylidene fluoride mouldings - Google Patents
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Abstract
Description
r ■ πr ■ π
Ergänzungsblatt zur Offenlegungsschrift 33 Zf) S?x? A3GW32O6OSupplementary sheet to laid-open specification 33 Zf) S? X? A3GW32O6O
Offenlegungstag: o^oz.^f Int. CL: CoS ] Θ/Oo Disclosure date: o ^ oz. ^ F Int. CL: CoS] Θ / Oo
Poren aufweisende · Polyvinylidenfludrid-EormkörperPolyvinylidene fluoride standard bodies with pores
A k ζ ο GmbH WuppertalA k ζ ο GmbH Wuppertal
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Poren aufweisenden Polyvinylidenfluorid (PVDF)-Formkörpern, das gegenüber bekannten Verfahren verbessert ist. Sie betrifft auch nach diesem Verfahren herstellbare PVDF-Formkörper, z.B. in Form von Hohlfaden, Schläuchen oder Folien.The invention relates to a method for producing polyvinylidene fluoride (PVDF) molded bodies having pores, which is improved over known methods. It also relates to PVDF moldings that can be produced by this process, e.g. in the form of hollow threads, tubes or foils.
Polyvinylidenfluorid (PVDF) ist wegen seiner chemischen Natur ein interessantes Material. Insbesondere seine geringe chemische Reaktivität sowie seine hydrophoben Eigenschaften machen es zu einem wertvollen Rohstoff für die verschiedenartigsten Einsatzgebiete. Als Beispiel seien hier wetterfeste Lacke und Beschichtungen genannt. Es lag daher nahe, zu versuchen, Poren enthaltende PVDF-Formkörper, z.B. in Form von Membranen, herzustellen. Von diesen Membranen war zu erwarten, daß sie sich für die verschiedenartigsten Trennprozesse verwenden lassen.Polyvinylidene fluoride (PVDF) is an interesting material because of its chemical nature. Especially his low chemical reactivity as well as its hydrophobic properties make it a valuable raw material for the most diverse areas of application. Weatherproof paints and coatings are an example here. It therefore made sense to try to produce PVDF moldings containing pores, e.g. in the form of membranes. These membranes were expected to be suitable for the Use a wide variety of separation processes.
L JL J
Ergänzungsblatt zur Offenlegungsschrift 33 $£> S9f Supplementary sheet to the Offenlegungsschrift 33 $ £> S9f
Offenlegungstag: ö9·· oz&o Int. CL:Disclosure date: ö9 ·· oz & o Int. CL:
A3GW32O6OA3GW32O6O
Insbesondere sollten sie dort mit Vorteilen eingesetzt werden können, wo andere Polymere auf Grund ihrer chemischen Natur, d.h. ihrer Instabilität gegen manche organische Substanzen, ihrer Hydrolyseempfindlichkeit im sauren oder alkalischen Medium oder ihrer Oxidationsanfälligkeit, nicht oder nur bedingt verwendet werden können.In particular, they should be able to be used to advantage where other polymers, due to their chemical nature, i.e. their instability against some organic substances, their sensitivity to hydrolysis in acidic or alkaline Medium or their susceptibility to oxidation, cannot be used or can only be used to a limited extent.
Es sind daher nicht nur Verfahren zur Herstellung von Membranen aus Polymeren bekannt, sondern auch PVDF-Membranen verschiedener Ausführungsformen. Diese werden nach Verfahren hergestellt, die% in gleicher oder etwas modifizierter Form auch zur Herstellung von Membranen aus anderen Polymeren dienen können. So beschreibt die US-PS 4 238 571 ein Verfahren zur Herstellung eines porösen Materials, z.B. aus PVDF, bei dem ausgehend von einer Lösung des Polymers das Lösungsmittel verdampft wird, um eine Vorstufe an porösem Polymer zu erhalten, die dann einer Folgereaktion unterzogen wird. Die Europäische Anmeldeschrift 40 670 gibt ein Verfahren zur Herstellung von porösem PVDF an, bei dem aus einer Lösung des Polymers in einem speziellen Gemisch dadurch eine Membran hergestellt wird, daß man die Lösung auf eine feste Unterlage gießt und dann in Kontakt mit einem koagulierenden Medium bringt. Die Europäische Anmeldeschrift 37 836 beschreibt poröse Hohlfaden aus PVDF, die hergestellt werden, indem man eine Lösung des Polymeren extrudiert und dann mittels einer Koagulierlösung koaguliert .There are therefore not only known processes for the production of membranes from polymers, but also PVDF membranes of various embodiments. These are prepared by methods% can also be used for the preparation of membranes from other polymers in the same or slightly modified form. For example, US Pat. No. 4,238,571 describes a process for producing a porous material, for example from PVDF, in which the solvent is evaporated starting from a solution of the polymer in order to obtain a preliminary stage of porous polymer which is then subjected to a subsequent reaction. European application 40 670 specifies a process for the production of porous PVDF in which a membrane is produced from a solution of the polymer in a special mixture by pouring the solution onto a solid base and then bringing it into contact with a coagulating medium . European application 37 836 describes porous hollow filaments made of PVDF, which are produced by extruding a solution of the polymer and then coagulating it with a coagulating solution.
Neben diesen Verfahren zur Herstellung poröser PVDF-Membranen sind auch spezielle Verfahren zur Herstellung vonIn addition to these processes for producing porous PVDF membranes, there are also special processes for producing
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Membranen oder porösen Strukturen aus anderen Polymeren bekannt. So beschreibt die DE-OS 27 37 745 ein Verfahren zur Herstellung mikroporöser Polymerstrukturen, bei dem von einer homogenen Lösung ausgegangen wird, die bei Abkühlung zuerst ein flüssiges Zweiphasensystem durchläuft, bevor Erstarrung stattfindet. Hierbei werden gegenüber anderen Verfahren Vorteile in der Ausgestaltung des Porensystems erzielt.Membranes or porous structures known from other polymers. For example, DE-OS 27 37 745 describes a method for the production of microporous polymer structures, in which of a homogeneous solution is assumed, which first passes through a liquid two-phase system before cooling Solidification takes place. Compared to other methods, this results in advantages in the design of the pore system achieved.
Aus der DE-OS 28 33 493 geht ein Verfahren zur Herstellung poröser Hohlfäden hervor, das es erlaubt, das Porensystem gezielt zu beeinflussen. Auch hier wird von der Entmischung einer Polymerlösung in ein flüssiges Zweiphasensystem Gebrauch gemacht, bevor Erstarrung in einem Abkühlbad eintritt. Schließlich beschreibt die DE-OS 30 26 718 ein Verfahren zur Herstellung poröser Polymer-Hohlfäden, bei dem eine homogene Polymerlösung bei Abkühlung in einem Bad zuerst zwei flüssige Phasen bildet und die Erstarrung im Bad unter speziellen Bedingungen durchgeführt wird.From DE-OS 28 33 493 a process for the production of porous hollow fibers emerges which allows the pore system to influence in a targeted manner. Here, too, the segregation of a polymer solution into a liquid two-phase system is used Use made before solidification occurs in a cooling bath. Finally, DE-OS 30 26 718 describes a Process for the production of porous polymer hollow fibers, in which a homogeneous polymer solution when cooled in a The bath first forms two liquid phases and the solidification in the bath is carried out under special conditions.
Die beschriebenen Verfahren zur Herstellung poröser PolymerStrukturen wie z.B. Membranen weisen neben einigen Vorteilen jedoch auch, z.T. gravierende, Nachteile auf. So ist es in denjenigen Fällen, bei denen Ausfällung bzw. Erstarrung des Polymeren stattfindet, ohne daß ein flüssiges Zweiphasensystem durchlaufen wird, nicht oder nur bedingt möglich, das Porensystem bezüglich Porengröße und -charakteristik gezielt zu beeinflussen.The processes described for the production of porous polymer structures such as membranes, in addition to some However, there are also advantages, sometimes serious, disadvantages. This is the case in those cases where precipitation or Solidification of the polymer takes place without passing through a liquid two-phase system, not at all or only to a limited extent possible to specifically influence the pore system with regard to pore size and characteristics.
Herstellungsverfahren, in denen zwar eine Entmischung der Polymerlösung in zwei flüssige Phasen vor der ErstarrungManufacturing process in which the polymer solution segregates into two liquid phases before solidification
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stattfindet, bei denen die Erstarrungstemperatur jedoch bei oder unterhalb Raumtemperatur liegt, sind mit dem Nachteil behaftet, daß zur Ausbildung der porösen Polymerstruktur ein Wasch- oder Extraktionsvorgang nötig ist. Hierbei ist die Geschwindigkeit der Bildung des Porensystems abhängig von der Diffusionsgeschwindigkeit des Extraktionsmittels durch die sich allmählich verfestigenden äußeren Schichten in das Innere. Die Prozeßgeschwindigkeit bzw. die Dicke der herzustellenden Membran unterliegen hierdurch starken Beschränkungen. Daneben lassen die Formstabilitäten während der Herstellung der Produkte, insbesondere im Fall von Hohlfäden, häufig zu wünschen übrig. Die Herstellungsverfahren, in denen ein flüssiges Zweiphasensystem durchlaufen wird und bei denen Erstarrung des Polymers oberhalb Raumtemperatur stattfindet, weisen demgegenüber deutliche Vorteile auf. Sie sind für die Herstellung von porösen Strukturen aus unterschiedlichen Polymeren gut geeignet und führen zu guter Formstabilität der Produkte. Es hat sich jedoch herausgestellt, daß auch bei diesen Verfahren noch gewisse Schwierigkeiten auftreten können, wenn poröse Formkörper aus Polymerzusammensetzungen hergestellt werden sollen, die während der Verarbeitung gegenüber mechanischer Beanspruchung empfindlich sind. Diese Anfälligkeit gegenüber mechanischer Beanspruchung ist in besonderem Maß bei niedrigviskosen Polymermischungen gegeben.takes place at which the solidification temperature is at or below room temperature, however, have the disadvantage afflicted that to form the porous polymer structure a washing or extraction process is necessary. The speed at which the pore system forms is dependent on this on the rate of diffusion of the extractant through the gradually solidifying outer layers into the interior. The process speed and the thickness of the membrane to be produced are thereby subject to strong Restrictions. In addition, the dimensional stability during the manufacture of the products, especially in the case of Hollow fibers, often much to be desired. The manufacturing processes in which a liquid two-phase system goes through and in which the polymer solidifies above room temperature, have clear advantages over this on. They are well suited for the production of porous structures from different polymers and lead to good dimensional stability of the products. However, it has been found that even with these methods certain difficulties can arise when porous molded articles are produced from polymer compositions that are sensitive to mechanical stress during processing. This susceptibility to mechanical stress is particularly evident in the case of low-viscosity polymer mixtures.
Auch nach den günstigen Verfahren, bei denen eine Mischung einer homogenen flüssigen Polymerzusammensetzung bei Abkühlung zuerst ein flüssiges Zweiphasengebiet durchläuft und dann noch oberhalb Raumtemperatur erstarrt, ist esAlso according to the favorable processes in which a mixture of a homogeneous liquid polymer composition is used Cooling first passes through a liquid two-phase area and then solidifies above room temperature, it is
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schwierig, diese Mischungen zu Poren aufweisenden Formkörpern zu verarbeiten, wenn die Viskosität der zu verarbeitenden Mischung vor ihrer Extrusion durch eine Düse unterhalb eines besimmten Bereichs, nämlich unterhalb etwa 15Pa- s liegt. Gerade im Fall von PVDF-Zusammensetzungen liegen jedoch die Viskositäten häufig niedriger als im Fall flüssiger Mischungen, die andere Polymere enthalten. Darüberhinaus ist es vielfach erwünscht, relativ niedrigviskose Mischungen zu verarbeiten, um spezielle Ausgestaltungen des Porensystems zu erzielen.difficult to process these mixtures into pore-containing moldings if the viscosity of the to be processed Mixing before its extrusion through a nozzle below a certain range, namely below about 15Pas lies. Especially in the case of PVDF compositions however, the viscosities are often lower than in the case of liquid mixtures containing other polymers. Furthermore It is often desirable to process mixtures of relatively low viscosity in order to achieve special configurations of the To achieve pore system.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Poren aufweisenden PVDF-Formkörpern, insbesondere PVDF-Membranen in Form von Hohlfäden, Schläuchen oder Folien, zur Verfügung zu stellen. Das Verfahren sollte gute Formstabilität der Produkte während ihrer Herstellung gewährleisten und somit die Verarbeitung auch niedrigviskoser PVDF-Mischungen, z.B. bis hinab zu etwa 2 Pa · s, ohne Schwierigkeiten zu Produkten konstanter und gezielt variierbarer Eigenschaften ermöglichen. Eine der Hauptanforderungen an das zu entwickelnde Verfahren war daher, die mechanische Beanspruchung der Polymerzusammensetzung mindestens bis zum Zeitpunkt der beginnenden Erstarrung des Polymers niedrig zu halten, da die Zusammensetzung erst nach der beginnenden Erstarrung eine gewisse Stabilität gegenüber mechanischer Beanspruchung gewinnt.The object of the present invention was therefore to provide an improved process for the production of pores having PVDF moldings, in particular PVDF membranes in the form of To provide hollow fibers, tubes or foils. The process should have good dimensional stability of the products guarantee during their production and thus also the processing of low-viscosity PVDF mixtures, e.g. up to down to about 2 Pa · s, enable products with constant and deliberately variable properties without difficulty. One of the main requirements of the process to be developed was therefore the mechanical stress on the polymer composition at least up to the point at which the polymer begins to solidify, since the composition only after the start of solidification does it gain a certain stability against mechanical stress.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren, das folgende Schritte aufweist:The object is achieved by a method which has the following steps:
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a) Herstellung einer einphasigen flüssigen Mischung aus PVDF und einer oder mehreren gegenüber PVDF inerten Mischungskomponente(n), wobei mindestens eine Mischungskomponente bei der Temperatur der Herstellung der Mischung ein Lösungsmittel für PVDF darstellt und die Mischung im flüssigen Zustand oberhalb Raumtemperatur einen Temperaturbereich völliger Mischbarkeit, oberhalb Raumtemperatur einen Temperaturbereich mit Mischungslücke und eine Erstarrungstemperatur oberhalb Raumtemperatur besitzta) Production of a single-phase liquid mixture of PVDF and one or more inert to PVDF Mixture component (s), wherein at least one mixture component at the temperature of the preparation of the mixture represents a solvent for PVDF and the mixture in the liquid state has a temperature range above room temperature complete miscibility, above room temperature a temperature range with a miscibility gap and a solidification temperature above room temperature
b) Fördern der einphasigen flüssigen Mischung bei einer Temperatur oberhalb der Entmischungstemperatur durch eine Düse von oben nach unten in eine Abkühlvorrichtung, die mit einer Abkühlflüssigkeit gefüllt ist, in der sich PVDF bei der Temperatur der Abkühlflüssigkeit nicht oder nur unwesentlich löst und die eine Temperatur unterhalb der Erstarrungstemperatur der Mischung aufweist, wobei das Niveau der Abkühlflüssigkeit sowohl an der Eintrittsstelle der Mischung in die Abkühlflüssigkeit als auch an der Austrittsstelle für den gebildeten festen Formkörper konstant gehalten wird und wobei die mittlere Geschwindigkeit der Abkühlflüssigkeit in der Vorrichtung so eingestellt wird, daß sie, gemessen in Bewegungsrichtung der Polymermischung, im Bereich zwischen der Eintrittsstelle der Mischung und der Stelle deren beginnender Erstarrung deutlich kleiner ist als die Geschwindigkeit, mit der die Mischung aus der Düse austrittb) Conveying the single-phase liquid mixture at a temperature above the separation temperature a nozzle from top to bottom into a cooling device, which is filled with a cooling liquid, in which PVDF at the temperature of the cooling liquid not or dissolves only insignificantly and which has a temperature below the solidification temperature of the mixture, wherein the level of the cooling liquid both at the point of entry of the mixture into the cooling liquid and is kept constant at the exit point for the solid shaped body formed and wherein the middle Speed of the cooling liquid in the device is adjusted so that it, measured in the direction of movement of the polymer mixture, in the area between the point of entry of the mixture and the point where it begins Solidification is significantly less than the speed at which the mixture exits the nozzle exit
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c) Führen der Mischung von der Eintrittsstelle in die Abkühlflüssigkeit mindestens bis zur Stelle der beginnenden Erstarrung von oben nach unten durch eine kanalförmige von einer Wand umgebene Zonec) Passing the mixture from the point of entry into the cooling liquid at least to the point of incipient solidification from top to bottom through a channel-shaped zone surrounded by a wall
d) Umlenkung des gebildeten Formkörpers und anschließendes Führen des Formkörpers von unten nach oben in einer zweiten Zoned) deflection of the formed body and subsequent guidance of the shaped body from below up in a second zone
e) Abziehen des Formkörpers aus der Abkühlflüssigkeit.e) removing the shaped body from the cooling liquid.
Durch diese Verfahrensschritte gelingt es, Poren aufweisende Formkörper/ z.B. PVDF-Membranen in Form von Hohlfäden, Schläuchen oder Folien herzustellen, die sich durch gute Formstabilität auszeichnen. Es können außer Membranen aber auch poröse PVDF-Fäden nach dem Verfahren hergestellt werden. Durch die Verfahrensschritte gelingt es, wie unten näher erläutert, die mechanische Belastung, der die PVDF-Mischung bis zum Zeitpunkt der beginnenden Erstarrung, also beginnender Formstabilität, ausgesetzt ist, niedriger zu halten als bei bekannten Verfahren. Dadurch wird es ermöglicht, auch relativ niedrigviskose Mischungen zu PVDF-Formkörpern zu verarbeiten, was nach bisher bekannten Verfahren nicht oder nur bedingt möglich ist. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Produkte gleichbleibender und reproduzierbarer Qualität erzeugen, während bei Herstellung nach bisher bekannten Verfahren, speziell im Fall der VerarbeitungThese process steps make it possible to produce molded bodies with pores / e.g. PVDF membranes in the form of To produce hollow fibers, tubes or foils, which are characterized by good dimensional stability. It can besides Membranes but also porous PVDF threads can be produced by the process. Success through the process steps it, as explained in more detail below, the mechanical load that the PVDF mixture up to the point in time the incipient solidification, i.e. incipient dimensional stability, is exposed to be kept lower than with known methods. This makes it possible to use even relatively low-viscosity mixtures to form PVDF moldings to process, which is not or only partially possible according to previously known methods. After this Process according to the invention, products of constant and reproducible quality can be produced, while in the case of production according to previously known methods, especially in the case of processing
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niedrigviskoser Polymermischungen, unkontrollierbare QualitätsSchwankungen auftreten, die sich häufig auf zu große mechanische Beanspruchung der noch nicht erstarrten bzw. formstabilisierten Polymermischungen zurückführen lassen. Das erfindungsgemäße Verfahren gestattet es, die Porengröße und -charakteristik durch Variation von Verfahrensparametern in weiten Bereichen reproduzierbar und gezielt einzustellen.low viscosity polymer blends, uncontrollable Quality fluctuations occur, which often lead to reduce the high mechanical stress on the not yet solidified or shape-stabilized polymer mixtures permit. The inventive method allows the Pore size and characteristics can be reproduced over a wide range by varying process parameters specifically set.
Die zur Produktion der Poren aufweisenden PVDF-Formkörper verwendete Mischung wird aus PVDF und einer oder mehreren gegenüber PVDF inerten Mischungskomponente(n) hergestellt. Unter inert wird hierbei verstanden, daß die Mischungskomponenten das PVDF chemisch nicht verändern. Mindestens eine der Mischungskomponenten muß bei der Temperatur der Herstellung der Mischung ein Lösungsmittel für PVDF sein, so daß eine einphasige flüssige Mischung erhalten wird. Die Mischungskomponente(n) muß bzw. müssen ferner nach Art und Menge so gewählt sein, daß die Mischung bei Abkühlen zuerst infolge Entmischung einen Temperaturbereich durchläuft, in dem zwei flüssige Phasen nebeneinander auftreten und erst anschließend unter Bildung eines festen Formkörpers erstarrt. Die eine der beiden nach Entmischung gebildeten Phasen stellt eine an PVDF verarmte flüssige Phase aus Mischungskomponente(n) dar, die andere eine an Mischungskomponente(n) verarmte mit PVDF angereicherte flüssige Phase. Letztere führt bei weiterer Abkühlung zum PVDF-Formkörper. Sowohl die Temperatur, bei der Entmischung auftritt, als auch die Erstarrungstemperatur müssen oberhalb Raumtemperatur The mixture used to produce the PVDF molded body having pores is made of PVDF and one or more Compound component (s) which are inert towards PVDF are produced. In this context, inert is understood to mean that the mixture components do not chemically alter the PVDF. At least one of the mixture components must be at the temperature of the Make the mixture a solvent for PVDF so that a single phase liquid mixture is obtained. The type and amount of the mixture component (s) must also be selected so that the mixture can cool down first, as a result of segregation, passes through a temperature range in which two liquid phases coexist occur and only then solidify to form a solid shaped body. One of the two after segregation The phases formed represent a PVDF-depleted liquid phase composed of mixture component (s), the other a liquid phase depleted in mixture component (s) and enriched with PVDF. The latter leads to further Cooling to the PVDF molding. Both the temperature at which segregation occurs and the solidification temperature must be above room temperature
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liegen, um zu gewährleisten, daß ohne zusätzliche Arbeitsschritte wie Kühlung bis unterhalb der Raumtemperatur oder Extraktion des Lösungsmittels der Formkörper beim Abkühlen auf Raumtemperatur erhalten wird. Vorzugsweise liegt die Erstarrungstemperatur oberhalb 50°C. Es ist möglich, neben einem Lösungsmittel noch zusätzlich andere Mischungskomponenten wie Nichtlöser, Pigmente, Verdickungsmittel und Tenside zu verwenden, sofern die o.a. Bedingungen eingehalten werden. Speziell der Zusatz eines Nichtlösers für PVDF bringt in der Regel Vorteile. Der Zusatz eines Nichtlösers bewirkt nämlich keine wesentliche Veränderung der Erstarrungstemperatur, erhöht aber, je nach Art und Menge des Nichtlösers, die Entmischungstemperatur. Dadurch wird der Temperaturbereich vergrößert, in dem zwei flüssige Phasen nebeneinander vorliegen und damit der Spielraum für eine gezielte Variation des Porensystems. Daneben führt die gezielte Zugabe von Nichtlöser in ausgewählter Art und Menge dazu, daß mehr Spielraum gewonnen wird, was Art und Menge des Lösungsmittels betrifft. Die Auswahl mancher Lösungsmittel entweder nach Art oder Menge ist ohne Zusatz von Nichtlöser nämlich dadurch ausgeschlossen, daß Mischungen, die nur diese Lösungsmittel enthalten, nicht zur Bildung flüssiger Zweiphasensysteme befähigt sind.to ensure that without additional work steps such as cooling to below room temperature or extraction of the solvent of the molded body is obtained on cooling to room temperature. Preferably the solidification temperature is above 50 ° C. It is possible, in addition to a solvent, in addition to use other mixture components such as nonsolvents, pigments, thickeners and surfactants, provided that the o.a. conditions are met. The addition of a non-solvent for PVDF in particular usually has advantages. The addition of a nonsolvent does not cause any significant change in the solidification temperature, increased but, depending on the type and amount of nonsolvent, the demixing temperature. This will set the temperature range enlarged, in which two liquid phases are present next to each other and thus the scope for a targeted one Variation of the pore system. In addition, the targeted addition of non-solvents in selected types and quantities leads to that more leeway is gained as to the type and amount of solvent. The choice of some solvents either in terms of type or quantity, without the addition of nonsolvents, the fact that mixtures, which only contain these solvents are not capable of forming liquid two-phase systems.
Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt es, wie oben erwähnt, auch niedrigviskose Mischungen zu verarbeiten. Diese Möglichkeit ist speziell für die Herstellung von Poren enthaltenden Formkörpern aus PVDF von Bedeutung, da einphasige flüssige Mischungen, die PVDF enthalten, häufig niedrigere Viskositäten bei der Temperatur derThe method according to the invention allows, as mentioned above, to process low-viscosity mixtures. This option is specially designed for the production of Pore-containing molded bodies made of PVDF are important, since single-phase liquid mixtures containing PVDF, often lower viscosities at the temperature of the
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Förderung durch die Düse aufweisen als Lösungen anderer Polymerer. Der durch das erfindungsgemäße Verfahren gegebene^ gegenüber bekannten Verfahren größere Spielraum bezüglich der Viskosität führt zu größerem Spielraum in der Zusammensetzung der Mischung, was PVDF-Konzentration, Art und Menge des Lösungsmittels und ggf. anderer Mischungskomponenten betrifft. Dieser erhöhte Spielraum wiederum führt zu mehr Möglichkeiten in der Ausgestaltung des Porensystems.Show promotion through the nozzle than solutions of other polymers. The by the inventive method Given ^ greater latitude in terms of viscosity compared to known methods leads to greater latitude in the composition of the mixture, what PVDF concentration, Type and amount of the solvent and possibly other components of the mixture. This increased margin in turn leads to more possibilities in the design of the pore system.
Die Viskosität der verwendeten Mischung bei der Temperatur, bei welcher sie durch die Düse gefördert wird, kann Werte bis hinab zu 2 Pa · s annehmen. Bevorzugt liegt die Viskosität zwischen 5 und 35 Pa * s. Dies führt dazu, daß der Gewichtsanteil PVDF in der Mischung etwa 10 - 90% und der Gewichtsanteil an Lösungsmittel etwa 90 - 10% betragen kann. Vorzugsweise liegt der Gehalt an PVDF jedoch zwischen etwa 15 und 35 Gew.-%.The viscosity of the mixture used at the temperature at which it is conveyed through the nozzle can have values accept down to 2 Pa · s. The viscosity is preferably between 5 and 35 Pa * s. This means that the weight fraction of PVDF in the mixture about 10 - 90% and the weight fraction of solvent about 90 - 10% can be. However, the PVDF content is preferably between about 15 and 35% by weight.
Das für die Herstellung der Mischung verwendete PVDF kann von handelsüblicher Qualität sein. Das Molekulargewicht muß jedoch mindestens so hoch sein, daß das Polymere zur Fadenbildung befähigt ist. Geeignet ist z.B. Solef 1012 (Hersteller: Fa. Solvay, Brüssel). Als Lösungsmittel für die Herstellung der Mischung sind prinzipiell alle Substanzen geeignet, die eine Mischung ergeben, welche die in Anspruch 1 gestellten Anforderungen erfüllt. Besonders bevorzugt sind jedoch bei Raumtemperatur flüssige Substanzen geringer Toxizität, die einen Siedepunkt deutlich oberhalb der Entmischungstemperatur der mit ihnen hergestellten PVDF-Mischung The PVDF used to make the blend can be of commercial grade. The molecular weight however, it must be at least so high that the polymer is capable of thread formation. Solef, for example, is suitable 1012 (manufacturer: Solvay, Brussels). As a solvent for making the mixture are in principle all substances are suitable which result in a mixture which meets the requirements set out in claim 1 Fulfills. However, substances of low toxicity which are liquid at room temperature are particularly preferred, the a boiling point well above the demixing temperature of the PVDF mixture produced with them
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besitzen. Als besonders vorteilhaft haben sich Glycerintriacetat, Glycerindiacetat, 2-<2-butoxy-äthoxy-) äthylacetat oder Gemische hiervon erwiesen. Das Glycerindiacetat kann das 1.2- oder das 1.3-Isomere oder ein Gemisch aus beiden sein. Für den Fall, daß mit Zusatz eines Nichtlösers gearbeitet wird, kann als Nichtlöser ebenfalls eine beliebige Substanz oder ein beliebiges Substanzgemisch gewählt werden, sofern die in Anspruch 1 gestellten Anforderungen erfüllt sind. Als besonders vorteilhaft, speziell im Zusammenhang mit den genannten bevorzugten Lösungsmitteln, haben sich Di-n-octyladipat und Rizinusöl oder Gemische hiervon herausgestellt.own. Glycerol triacetate, glycerol diacetate, 2- <2-butoxy-ethoxy-) ethyl acetate have proven to be particularly advantageous or mixtures thereof have been proven. The glycerol diacetate can be the 1.2 or 1.3 isomer or a mixture of both be. In the event that a non-solver is added, any non-solver can also be used Substance or any mixture of substances can be selected, provided that the requirements set out in claim 1 are met are fulfilled. As particularly advantageous, especially in connection with the preferred ones mentioned Solvents, di-n-octyl adipate and castor oil or mixtures thereof have been found.
Die homogene flüssige Mischung wird zur Weiterverarbeitung nach bekannten Verfahren durch eine Düse gefördert und tritt dann in eine Abkühlvorrichtung ein, die eine Abkühlflüssigkeit enthält. Die Düse ist je nach dem gewünschten Endprodukt z.B. als Hohlfadendüse, Düse zur Herstellung von Schläuchen oder Schlitzdüseuausgebildet. Um die mechanische Beanspruchung der Mischung vor dem Zeitpunkt der beginnenden Erstarrung gering zu halten, kann es besonders im Fall der Herstellung von Hohlfäden von Vorteil sein, das Innenlumen durch Zudosierung nicht, wie üblich, eines Gases, sondern einer Innenfüllflüssigkeit zu bilden. Die Zudosierung der Innenfüllflüssigkeit kann in der Düse erfolgen oder an der Stelle, an der die Mischung aus der Düse austritt. Als Innenflüssigkeit muß eine Flüssigkeit gewählt werden, die PVDF bei der Temperatur der Förderung durch die Düse nicht löst. Bevorzugte Beispiele sind Glycerin oder eine Flüssigkeit, die bei der Herstellung der PVDF-Mischung verwendet wurde. Der VorteilThe homogeneous liquid mixture is conveyed through a nozzle for further processing according to known methods and then enters a cooling device which contains a cooling liquid. The nozzle is depending on the one you want End product e.g. designed as a hollow filament nozzle, a nozzle for the production of hoses or a slot nozzle. To the mechanical It is particularly important to keep the stress on the mixture low before the point at which it begins to solidify in the case of the production of hollow fibers, it may be advantageous not to add one to the inner lumen by metering in, as is usual Gas, but to form an internal filling liquid. The internal filling liquid can be metered in in the nozzle or at the point where the mixture exits the nozzle. The internal liquid must be a liquid chosen that do not dissolve PVDF at the temperature of the conveyance through the nozzle. Preferred examples are glycerin or a liquid that was used in the manufacture of the PVDF mixture. The advantage
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des Arbeitens mit einer Innenfüllflüssigkeit an Stelle der vielfach verwendeten Gase besteht darin, daß eine Flüssigkeit bei der nachfolgenden Abkühlung wegen ihres geringeren Wärmeausdehnungskoeffizienten zu geringerer Volumenarbeit und somit zu erhöhter Formstabilität des PVDF-FormkÖrpers während seiner Bildung führt. Daneben bietet die Verwendung einer Flüssigkeit an Stelle eines Gases den Vorteil/ daß das spezifische Gewicht der die Düse verlassenden Mischung in breiteren Bereichen gezielt eingestellt werden kann. Dadurch wird es möglich, die Geschwindigkeit während des nachfolgenden annähernd freien Falls der Mischung bzw. die Geschwindigkeit vom Eintritt der Mischung in die Abkühlflüssigkeit bis zur Stelle beginnender Erstarrung gezielt zu variieren. Für den Fall, daß das Innenvolumen durch ein Gas erzeugt wird, ist Stickstoff bevorzugt.of working with an internal filling liquid instead of the widely used gases is that a liquid in the subsequent cooling to lower volume work because of their lower coefficient of thermal expansion and thus leads to increased dimensional stability of the PVDF molded body during its formation. In addition, offers the use a liquid instead of a gas has the advantage / that the specific weight of the mixture leaving the nozzle can be set in a targeted manner in broader areas. This will make it possible to increase the speed during the subsequent approximately free fall of the mixture or the speed at which the mixture enters the cooling liquid to vary in a targeted manner up to the point of beginning solidification. In the event that the internal volume is due to a gas is generated, nitrogen is preferred.
Die aus der Düse austretende PVDF-Mischung tritt in eine Abkühlvorrichtung ein, die mit einer Abkühlflüssigkeit gefüllt ist. Zwischen Düse und Eintrittsstelle der Mischung in die Abkühlflüssigkeit kann sich ein Luftspalt befinden. Dadurch wird die erforderliche Temperaturkonstanz an der Düse leichter erzielt, als wenn die Düse in Kontakt mit der (kälteren) Abkühlflüssigkeit steht. Da es für das Verfahren wesentlich ist, die mechanische Beanspruchung der Mischung mindestens bis zum Zeitpunkt der beginnenden Erstarrung möglichst gering zu halten, ist die Düse senkrecht oder nahezu senkrecht über der Eintrittsstelle der Mischung in die Abkühlflüssigkeit angebracht, so daß die Mischung nach Austritt aus der Düse im annähernd freien Fall in die Abkühlflüssigkeit eintritt. In der Abkühlvorrichtung finden Abkühlung der Mischung und Erstarrung unter Bildung des Formkörpers statt. DieThe PVDF mixture emerging from the nozzle enters a cooling device one that is filled with a cooling liquid. Between the nozzle and the entry point of the mixture into the There may be an air gap for cooling liquid. This makes it easier to maintain the required temperature constancy at the nozzle achieved than when the nozzle is in contact with the (colder) cooling liquid stands. Since it is essential for the process, the mechanical stress on the mixture at least up to To keep the time of the onset of solidification as short as possible, the nozzle is perpendicular or almost perpendicular above the The entry point of the mixture into the cooling liquid is attached so that the mixture exits the nozzle enters the cooling liquid in approximately free fall. The mixture is cooled in the cooling device and solidification takes place to form the shaped body. the
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Vorrichtung ist zu diesem Zweck mit einer Äbkühlflüssigkeit gefüllt. Es kann während des Prozesses Abkühlflüssigkeit kontinuierlich zudosiert werden, wobei die Richtung, mit der diese durch die Vorrichtung strömt, der Bewegungsrichtung der PVDF-Mischung bzw. des gebildeten Formkörpers gleichgerichtet oder entgegengesetzt sein kann. Für diesen Fall einer kontinuierlichen Zudosierung besitzt die zudosierte Flüssigkeit eine konstante Temperatur, die unterhalb der Erstarrungstemperatur der Mischung liegt. Die Eintrittsstelle für die Abkühlflüssigkeit in die Vorrichtung befindet sich im Fall gleichlaufender Bewegung nahe an der Eintrittsstelle der Mischung in die Abkühlflüssigkeit. An der Austrittsstelle des gebildeten Formkörpers befindet sich in diesem Fall eine Überlaufeinrichtung, an der die Abkühlflüssigkeit die Vorrichtung verläßt. Für den Fall entgegengesetzter Bewegungsrichtung sind Ein- und Austrittsstelle der Abkühlflüssigkeit entsprechend vertauscht. Es kann jedoch auch unter stationären Bedingungen gearbeitet werden, d.h. es findet keine kontinuierliche Zudosierung von Abkühlflüssigkeit statt, sondern es werden nur die Verluste ausgeglichen, die dadurch entstehen, daß der gebildete Formkörper Abkühlflüssigkeit mitnimmt. Auch hierbei muß natürlich die Abkühlflüssigkeit in der Vorrichtung eine Temperatur unterhalb der Erstarrungstemperatur der Mischung aufweisen. In diesem Fall ist es zur Aufrechterhaltung konstanter Temperaturbedingungen in der Vorrichtung zweckmäßig, eine externe Thermostatisierung der Vorrichtung vorzunehmen. Die notwendige Aufrechterhaltung konstanter Temperaturbedingungen erfolgt also je nach Verfahrensvariante entweder durch die strömende Abkühlflüssigkeit oder durch externe Thermostatisierung oder beides zusammen oder durch sich ein während des Prozesses einstellendes Temperaturgleichgewicht.For this purpose the device is equipped with a cooling liquid filled. Cooling liquid can be added continuously during the process, whereby the direction with which this flows through the device, the direction of movement of the PVDF mixture or the formed Shaped body can be rectified or opposite. In this case, a continuous metering has the added liquid has a constant temperature which is below the solidification temperature of the mixture. The entry point for the cooling liquid into the device is in the case of simultaneous movement close to the point of entry of the mixture into the cooling liquid. At the exit point of the formed body In this case there is an overflow device at which the cooling liquid leaves the device. In the case of opposite directions of movement, the entry and exit points of the cooling liquid are appropriate reversed. However, it is also possible to work under stationary conditions, i.e. there is no continuous Dosing of cooling liquid takes place, but only the losses are compensated that arise as a result, that the formed body takes cooling liquid with it. Here too, of course, the cooling liquid must be used have a temperature in the device below the solidification temperature of the mixture. In this case it is expedient to maintain constant temperature conditions in the device, an external To carry out thermostatting of the device. The necessary Maintaining constant temperature conditions takes place depending on the process variant either by the flowing cooling liquid or by external thermostatting or both together or by itself temperature equilibrium during the process.
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Im Falle großer Abmessungen der Vorrichtung empfiehlt sich eine externe Thermostatisierung. Unter konstanten Temperaturbedingungen wird in diesem Zusammenhang nicht verstanden, daß die Temperatur der Abkühlflüssigkeit an jeder Stelle der Vorrichtung den gleichen Wert besitzt - was wegen der Zufuhr der Polymermischung höherer Temperatur gar nicht möglich ist - sondern, daß an jeder Stelle der Vorrichtung die dort herrschende Temperatur sich während des Prozesses nicht oder nur unwesentlich ändert. Es kann jedoch ein Temperaturgradient über die Länge der Vorrichtung vorliegen. Für die Erfindung ist es von wesentlicher Bedeutung, daß die Polymermischung mindestens bis zum Zeitpunkt beginnender Erstarrung, d.h. bis zum Zeitpunkt beginnender Formstabilisierung, möglichst geringer mechanischer Beanspruchung unterworfen ist. Es ist deshalb nötig, dafür zu sorgen, daß die Mischung durch die Abkühlflüssigkeit keine Beschleunigung - dies gilt für den Fall gleicher Bewegungsrichtung von Mischung und Abkühlflüssikgeit - sowie keine zu starke Abbremsung - dies gilt für entgegengesetzte Bewegungsrichtung erfährt. Daher muß die mittlere Geschwindigkeit, gemessen in Bewegungsrichtung der Polymermischung, mit der die Abkühlflüssigkeit durch die Vorrichtung strömt, mindestens in der Zone zwischen Eintrittsstelle der Mischung und deren beginnender Erstarrung deutlich niedriger sein als die Geschwindigkeit, mit der die Mischung aus der Düse austritt. Unter einer deutlich niedrigeren Geschwindigkeit ist eine um mindestens 25% niedrigere Geschwindigkeit zu verstehen. Für den Fall, daß die Abkühlflüssigkeit entgegen der Bewegungsrichtung der Mischung durch die Vorrichtung strömt,In the case of large dimensions of the device, external thermostatting is recommended. Under constant temperature conditions is not understood in this context that the temperature of the cooling liquid at each point of the device has the same value - which is not at all due to the higher temperature supply of the polymer mixture is possible - but that at each point of the device the temperature prevailing there during the process does not change or changes only marginally. However, there may be a temperature gradient over the length of the device. For the invention it is of essential importance that the polymer mixture at least up to the point in time Solidification, i.e. subject to the lowest possible mechanical stress until the shape stabilization begins is. It is therefore necessary to ensure that the Mixing by the cooling liquid no acceleration - This applies to the case of the same direction of movement of the mixture and the cooling liquid - as well as no excessive braking - This applies to the opposite direction of movement. Therefore the mean speed must be measured in the direction of movement of the polymer mixture with which the cooling liquid flows through the device, at least in the zone between the point of entry of the mixture and its beginning solidification be significantly lower than the speed, with which the mixture exits the nozzle. Below a significantly slower speed is one to understand at least 25% slower speed. In the event that the cooling liquid is contrary to the Direction of movement of the mixture flows through the device,
- t5 - A3GW32O6O- t5 - A3GW32O6O
ist dieser Wert von mindestens 25% natürlich immer erfüllt, da die Geschwindigkeit der Abkühlflüssigkeit in diesem Fall negatives Vorzeichen hat. Somit ist für die Geschwindigkeit der Abkühlflüssigkeit ein breiter Spielraum gegeben. Dieser wird einerseits für gleiche Bewegungsrichtung durch die oben angegebene Grenze von 75% der Geschwindigkeit der Polymermsichung begrenzt. Für den Fall entgegengesetzter Bewegungsrichtung darf diese Geschwindigkeit natürlich nicht beliebig hohe Werte annehmen, sondern findet dort ihre Grenze, wo eine zu hohe Relativgeschwindigkeit zwischen Polymermischung und Abkühlflüssigkeit erreicht wird. Dieser Grenzwert hängt von jeweiligen Verfahrensparametern ab und ist durch wenige Experimente leicht zu ermitteln. Die Geschwindigkeit für den Fall entgegengesetzter Bewegungsrichtung findet dort ihre Grenze, wo Verformung oder Reißen der noch nicht stabilisierten Polymermischung auftreten. Eine Faustregel für die Grenze der Geschwindigkeit der Abkühlflüssigkeit im Fall entgegengesetzter Bewegungsrichtung ist ein Wert von etwa 5 · \/ v,', wobei V^ die Geschwindigkeit der Polymermischung in m/min bei Düsenaustritt bedeutet. Würde man die mittlere Geschwindigkeit der Abkühlflüssigkeit auf den gleichen Wert einstellen, den die Mischung beim Austritt aus der Düse aufweist, so hätte wegen der Geschwindigkeitsverteilung in strömenden Flüssigkeiten die Abkühlflüssigkeit in unmittelbarer Nähe der Mischung einen höheren Wert als die o.a. Düsenaustrittsgeschwindigkeit und würde die Mischung beschleunigen.this value of at least 25% is of course always met, since the speed of the cooling liquid in this case has a negative sign. Thus, there is a wide margin for the speed of the cooling liquid. This is on the one hand for the same direction of movement by the above limit of 75% of the speed of the polymer mixture limited. In the case of the opposite direction of movement, this speed may of course not be arbitrary assume high values, but finds its limit where there is too high a relative speed between the polymer mixture and cooling liquid is achieved. This limit value depends on the respective process parameters and is by few Experiments easy to identify. The speed for the opposite direction of movement finds its there Limit where deformation or cracking of the not yet stabilized polymer mixture occurs. A rule of thumb for that The limit of the speed of the cooling liquid in the case of opposite direction of movement is a value of approx 5 · \ / v, ', where V ^ is the speed of the polymer mixture in m / min at nozzle outlet means. One would be the medium speed set the cooling liquid to the same value as the mixture when it exits the nozzle has, because of the velocity distribution in flowing liquids, the cooling liquid would have in the immediate Approach the mixture to a higher value than the above-mentioned nozzle exit speed and the mixture would accelerate.
- }£ - A3GW32060- } £ - A3GW32060
Die Geschwindigkeit der Abkühlflüssigkeit, die von ausschlaggebender Bedeutung in der Zone zwischen Eintrittsstelle der Polymermischung in die Abkühlflüssigkeit und der Stelle beginnender Erstarrung der Mischung ist, muß also gesteuert werden. Dies wird dadurch ermöglicht, daß man das Niveau der Abkühlflüssigkeit sowohl an der Eintrittsstelle der Polymermischung in die Abkühlflüssigkeit als auch an der Austrittsstelle konstant hält. Aus diesem Grund befindet sich an der Austrittsstelle eine Überlaufeinrichtung. Neben der apparativen Maßnahme erfolgt die Steuerung der Geschwindigkeit durch entsprechende Zudosierung von Abkühlflüssigkeit. Im Fall eines stationären Bades, d.h. in dem Fall, wo die Geschwindigkeit der Abkühlflüssigkeit den Wert Null hat, bedeutet Zudosierung natürlich nur den Ausgleich von Verlusten.The speed of the cooling liquid, which is crucial Significance in the zone between the point of entry of the polymer mixture into the cooling liquid and the point at which it begins The solidification of the mixture must therefore be controlled. This is made possible by having the level of Keeps cooling liquid constant both at the point of entry of the polymer mixture into the cooling liquid and at the point of exit. For this reason, the Exit point an overflow device. In addition to the apparatus Measure, the speed is controlled by adding cooling liquid accordingly. in the In the case of a stationary bath, i.e. in the case where the speed of the cooling liquid has the value zero, means Dosing, of course, only compensates for losses.
Ein besonderer Vorteil des Verfahrens besteht neben der Möglichkeit, niedrigviskose Polymermischungen zu verarbeiten, darin, daß wegen des konstanten Niveaus der Abkühlfüssigkeit und der niedrigen Strömungsgeschwindigkeit der Abkühlflüssigkeit ein breiter Spielraum gegeben ist, was Viskosität und Temperatur der Abkühlflüssigkeit und damit Art der Abkühlflüssigkeit betrifft. Bei bekannten Verfahren ist dieser Spielraum wesentlich beschränkter wegen der damit verbundenen mechanischen Beanspruchung der noch nicht stabilisierten Polymermischung.A particular advantage of the process is, in addition to the possibility of To process low-viscosity polymer mixtures, in that because of the constant level of the cooling liquid and the low flow rate of the cooling liquid is given a wide leeway in terms of viscosity and Temperature of the cooling liquid and thus the type of cooling liquid regards. In known methods, this margin is much more limited because of the associated mechanical stress on the not yet stabilized polymer mixture.
Im Normälfall wird das Niveau der Abkühlflüssigkeit an der Eintritts- und an der Austrittsstelle nicht nur konstant gehalten, sondern das Niveau ist an beiden Stellen auch gleich hoch. Es kann jedoch auch eine Höhendifferenz zwischen beiden vorliegen.In the normal case, the level of the cooling liquid is at the Entry and exit points not only kept constant, but the level is also constant at both points same high. However, there may also be a difference in altitude between the two.
A3GW3206OA3GW3206O
Eine bevorzugte Ausführung der Abkühlvorrichtung besteht in einem U-förmig gebogenen Rohr, wie es in Abbildung 1 gezeigt
ist, es können jedoch auch Ausführungsformen wie in Abbildung 2 dargestellt, verwendet werden. Abbildung 1 zeigt eine
U-förmig gebogene Vorrichtung mit folgenden Bestandteilen:A preferred embodiment of the cooling device consists of a U-shaped bent tube, as shown in Figure 1, but embodiments as shown in Figure 2 can also be used. Figure 1 shows a
U-shaped bent device with the following components:
1. Hohlfadenspinndüse1. Hollow filament spinning nozzle
2. Kühlflüssigkeitszudosier- und Temperieraufsatz2. Cooling liquid metering and temperature control attachment
3. Stabilisierungszone des Hohlfadens3. Stabilization zone of the hollow fiber
4. Reinigungsablaß für Kühlflüssigkeit4. Cleaning drain for coolant
5. überlauftasse mit Niveaureguliereinrichtung für
Kühlflüssigkeit5. overflow cup with level control device for
Coolant
6. Abzugsgrad6. Degree of deduction
7. Kühlflussigkeitszuführung vom Thermostat7. Cooling liquid supply from the thermostat
8. Kühlflüssigkeitsablauf zum Thermostat8. Coolant drain to the thermostat
Beschreibung der Abbildung 1: Description of figure 1 :
Um eine gute Beobachtungsmöglichkeit während des Prozesses zu schaffen, ist das U-Rohr größtenteils in Glas ausgeführt.In order to create a good possibility of observation during the process, the U-tube is mostly made of glass.
Das im wesentlichen aus fünf Teilen zusammengesetzte Rohr hat einen Durchmesser von ca. 4 cm bei einer Schenkellänge von ca. Im.The tube, which is essentially composed of five parts, has a diameter of approx. 4 cm and one leg length from approx.
a) Kühlflüssigkeitzudosier- und Temperieraufsatz a) Coolant metering and temperature control attachment
Um möglichst rasch die von der Zuführung der PVDF-Mischung hervorgerufene Temperaturänderung auszugleichen, ist in dieser Ausführungsform die Eintrittsstelle für die Abkühlflüssigkeit nahe der Eintrittsstelle des Hohlfadens.In order to avoid the supply of the PVDF mixture as quickly as possible Compensating for the temperature change caused is in In this embodiment the entry point for the cooling liquid near the entry point of the hollow fiber.
- 18. - A3GW32O6O- 18.- A3GW32O6O
Der Temperiermantel unterstützt diese Funktion. Gleich zeitig sorgen dieser Außenmantel und die Zudosieröffnungen am oberen Rohrende für eine Verteilung der Flüssigkeitsströmungen und erlauben eine möglichst schonende Behandlung des hier noch instabilen Hohl-The temperature control jacket supports this function. At the same time, this outer jacket and the metering openings take care of it at the upper end of the pipe for a distribution of the liquid flows and allow a possible gentle treatment of the unstable hollow
fadens. Die ca. 5 cm Oberfläche aufweisende Eintritts öffnung des Abkühlrohrs gewährleistet einerseits genügend großen Spielraum für dünne und dicke Hohlfaden oder Schläuche und reduziert andererseits eine größere Oberflächenunruhe des Abkühlbades.thread. The entrance with a surface of approx. 5 cm The opening of the cooling tube ensures, on the one hand, sufficient leeway for thin and thick hollow filaments or hoses and, on the other hand, reduces a greater unsteadiness of the surface of the cooling bath.
b) Einlaufschenkel des U-Rohres (1. Zone):b) Inlet leg of the U-tube (1st zone):
In diesem Bereich durchläuft der Hohlfaden bei der Abkühlung das Stadium der Entmischung in zwei flüssige Phasen und der Erstarrung. Je nach Rezeptur, Düsentemperatur bzw. Abkühlbedingungen kann die beginnende Erstarrung bzw. die Stabilisierung im ersten oder zweiten Drittel des Rohres beobachtet werden. Man erkennt dies daran, daß der anfänglich transparente Faden zunehmend milchig wird und von der Stelle beginnender Erstarrung an eine bestimmte Endtrübung beibehält. In this area, the hollow filament passes through the stage of separation into two liquids when it cools Phases and solidification. Depending on the recipe, nozzle temperature or cooling conditions, the beginning Solidification or stabilization can be observed in the first or second third of the pipe. Man recognizes this from the fact that the initially transparent thread becomes increasingly milky and begins at this point Solidification retains a certain final opacity.
c) Umlenkung des Fadens c) deflection of the thread
Der stabilisierte Faden kann umgelenkt werden, ohne daß er deformiert wird. Im Gegensatz zu anderen Ausführungsformen der Abkühl-Vorrichtung ist hier kein Umlenkrad bzw. keine Walze installiert. Die nach der 1. Zone nach unten gerichtete Rohrfortsetzung erlaubt eine günstige Handhabung beim Anspinnen. Der absinkende Hohlfaden sammelt sich hier und kann mittels Draht aus dem Auslaufschenkel (2. Zone) gezogen und auf das Abzugsrad gelegt werden.The stabilized thread can be deflected without being deformed. In contrast to other embodiments the cooling device is no deflection wheel or no roller installed here. The one after the 1. Zone downwardly directed pipe continuation allows convenient handling when piecing. The sinking one Hollow thread collects here and can be pulled out of the outlet limb (2nd zone) by means of wire be placed on the trigger wheel.
832957T]832957T]
A3GW32O6OA3GW32O6O
d) Auslaufschenkel d) outlet legs
Hier erreicht der Faden die gewünschte Endtemperatur.Here the thread reaches the desired final temperature.
e) Auslauftasse mit Überlaufeinrichtung e) Outlet cup with overflow device
Diese Einrichtung ist in Metall ausgeführt. Der höhenverstellbare Mittelteil bestimmt die überlaufhöhe des Abkühlmediums und somit auch die normalerweise niveaugleiche Höhe der Abkühlflüssigkeit unter der Spinndüse. So läßt sich auf einfache Weise ein Luftspalt zwischen Düse und Abkühlflüssigkeit einstellen.This device is made of metal. The height-adjustable middle section determines the overflow height of the Cooling medium and thus also the normally level height of the cooling liquid under the spinneret. In this way, an air gap between the nozzle and the cooling liquid can be set in a simple manner.
Bestandteile der in Abbildung 2 dargestellten Vorrichtung:Components of the device shown in Figure 2:
1. Düse1. nozzle
2. Abkühlflüssigkeitzudosierung2. Cooling liquid metering
mit Abkühlrohr, Zulauftasse und überlaufauffangwannewith cooling pipe, inlet cup and overflow collecting tray
3. Abkühlrohr (durchsichtig)3. cooling tube (transparent)
4. Umlenkrolle4. Idler pulley
5. Abkühlkasten mit Sichtscheibe5. Cooling box with window
6. überlaufeinrichtung mit Niveauregulierung (einstellbar:Niveaugleich zum Einlauf oder leichte Niveaudifferenz)6. Overflow device with level control (adjustable: level with inlet or slight level difference)
7. Abzugsrad7. Trigger wheel
Für die Erfindung ist es wesentlich, daß die PVDF-Mischung zwischen dem Zeitpunkt, wo sie die Düse verläßt und dem Zeitpunkt der beginnenden Erstarrung so wenig wie möglich mechanisch beansprucht wird, sei es durch Zug- oder durch Scherkräfte. Insbesondere darf die Mischung in diesem Bereich nicht durch die Abkühlflüssigkeit stark mechanischFor the invention it is essential that the PVDF mixture between the time it leaves the nozzle and the When solidification begins, there is as little mechanical stress as possible, be it by tension or by Shear forces. In particular, the mixture in this area must not be highly mechanical due to the cooling liquid
- 2ό - A3GW32O6O - 2ό - A3GW32O6O
beeinflußt werden, wie z.B. durch Beschleunigung. Neben der oben erwähnten Steuerung der Geschwindigkeit der Abkühlflüssigkeit erreicht man dies dadurch, daß die Mischung in einer ersten Zone, die von der Eintrittsstelle der Mischung in die Abkühlflüssigkeit bis zur Stelle beginnender Erstarrung reicht, von oben nach unten geführt wird. Diese Zone stellt einen von Wänden umgebenen relativ engen Kanal dar, z.B. in Form eines zylindrischen Rohres, dessen Durchmesser deutlich niedriger ist als seine Länge. Die Stelle beginnender Erstarrung der Mischung, bis zu der die mechanische Beanspruchung möglichst gering gehalten werden muß, läßt sich auf einfache Weise ermitteln. Dies geschieht durch Beobachtung der Veränderungen, welche die Mischung nach ihrem Austritt aus der Düse erfährt. Zuerst findet infolge Abkühlung die Entmischung in zwei flüssige Phasen statt. Der Ausbildung zweier Phasen geht ein Viskositätsanstieg voraus. Mit der Ausbildung zweier Phasen beginnt eine Eintrübung der Mischung, die sich bis zur beginnenden Erstarrung verstärkt. Da die Erstarrung an den äußeren Schichten beginnt und dann erst nach innen fortschreitet, nimmt die optisch wahrnehmbare Eintrübung nur zwischen dem Zeitpunkt der Entmischung bis zur beginnenden Erstarrung zu und verändert sich dann nicht mehr. Die Stelle beginnender Erstarrung ist also diejenige Stelle, bei der keine Zunahme der Eintrübung mehr feststellbar ist. Sie läßt sich leicht und ziemlich genau bestimmen.can be influenced, e.g. by acceleration. In addition to the above-mentioned control of the speed of the cooling liquid this is achieved in that the mixture is in a first zone, which is from the entry point of the mixture reaches into the cooling liquid to the point of beginning solidification, is guided from top to bottom. These Zone represents a relatively narrow channel surrounded by walls, e.g. in the form of a cylindrical tube, the diameter of which is significantly shorter than its length. The point of beginning solidification of the mixture, up to which the mechanical Stress must be kept as low as possible, can be determined in a simple manner. This is done through Observation of the changes which the mixture undergoes after exiting the nozzle. First takes place as a result Cooling takes place the segregation into two liquid phases. The formation of two phases is accompanied by an increase in viscosity in advance. With the formation of two phases, the mixture begins to become cloudy, which continues until it begins to solidify reinforced. Since the solidification begins on the outer layers and only then progresses inward, it decreases the visually perceptible cloudiness only increases between the time of separation and the onset of solidification and then no longer changes. The point of beginning solidification is therefore the point at which there is no increase the clouding is more noticeable. It can be determined easily and fairly accurately.
Erst nach der Stelle beginnender Erstarrung besitzt der sich bildende Formkörper eine gewisse Stabilität, die etwas stärkere mechanische Beanspruchung zuläßt. Daher darf sich die Umlenkeinrichtung erst nach dieser Stelle befinden; esOnly after the point of beginning solidification does the shaped body have a certain stability, the something allows greater mechanical stress. Therefore, the deflection device may only be located after this point; it
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ist jedoch nicht nötig, daß sie unmittelbar nach dieser Stelle angebracht ist. Nach der Umlenkung durchläuft der teilweise oder vollständig gebildete feste Formkörper eine zweite Zone der Abkühlflüssigkeit, in der er von unten nach oben geführt wird. Umlenkung und Führen von unten nach oben sind nötig, um eine Vorrichtung verwenden zu können, in der sowohl Eintrittsstelle als auch Austrittsstelle der Abkühlflüssigkeit auf konstantem Flüssigkeitsniveau gehalten werden können. Diese zweite Zone, in welcher der Formkörper von unten nach oben geführt wird, muß nicht wie die erste Zone kanalförmig, sondern kann eine Zone mit breiteren Abmessungen sein, z.B. in Form einer Wanne, wie sie Abbildung 2 zeigt. Sie darf jedoch nicht mit der ersten Zone zusammenfallen, d.h. der Formkörper darf nicht in der kanalförmigen ersten Zone zwischen Eintrittsstelle und der Stelle beginnender Erstarrung von unten nach oben geführt werden. Die zweite Zone kann jedoch auch als kanalförmige Zone ausgebildet sein, wie es z.B. der Fall ist, wenn als Vorrichtung ein U-förmig gebogenes Rohr, wie in Abbildung 1 gezeigt, verwendet wird.however, it is not necessary that it is placed immediately after this point. After the redirection, the partially or completely formed solid shaped body a second zone of the cooling liquid, in which he from bottom to is performed above. Redirection and guidance from bottom to top are necessary in order to be able to use a device in which kept both the entry point and the exit point of the cooling liquid at a constant liquid level can be. This second zone, in which the molding is guided from bottom to top, does not have to be like the first Zone channel-shaped but can be a zone of wider dimensions e.g. in the form of a tub, as shown in Figure 2. However, it must not coincide with the first zone, i.e. the shaped body must not be in the channel-shaped first zone between the entry point and the point of incipient solidification are guided from bottom to top. The second zone can, however, also be designed as a channel-shaped zone, as is the case, for example, when as a device a U-shaped bent tube as shown in Figure 1 is used.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Abkühlflüssigkeit an der Stelle, an der die PVDF-Mischung in sie eintritt, ein geringfügig, d.h. bis zu 20%, niedrigeres spezifisches Gewicht besitzt als die Mischung. So verhindert man ein zu rasches Absacken der Mischung bzw. eine zu starke Abbremsung auf Grund großer Dichteunterschiede.· Dieser geringfügige Unterschied im spezifischen Gewicht läßt sich neben der Wahl einer bestimmten Abkühlflüssigkeit auch dadurch erzielen, daß man das spezifische Gewicht derIt is particularly advantageous if the cooling liquid at the point where the PVDF mixture enters it, a slightly, i.e. up to 20%, lower specific Own weight than the mixture. This prevents the mixture from sagging too quickly or too strong deceleration due to large differences in density. This slight difference in specific weight can be achieved in addition to the choice of a certain cooling liquid, that the specific weight of the
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Polymermischung verändert, z.B. durch die erwähnte Verwendung einer Innenflüssigkeit für Hohlfaden oder Schläuche.Polymer mixture changed, e.g. through the mentioned use of an inner liquid for hollow fibers or tubes.
Als Abkühlflüssigkeit können im Prinzip beliebige Flüssigkeiten verwendet werden, in denen sich PVDF bei der Temperatur der Abkühlflüssigkeit nicht Wesentlich löst und die keine chemische Veränderung der Polymermischung bewirken.In principle, any liquids can be used as the cooling liquid can be used in which PVDF does not dissolve significantly at the temperature of the cooling liquid and which do not cause any chemical change in the polymer mixture.
Neben anderen Flüssigkeiten hat sich Wasser, das gegebenenfalls ein Tensid zur Verminderung der Oberflächenspannung enthält, als geeignet erwiesen.In addition to other liquids, it has water, which may be a surfactant to reduce surface tension contains, proved to be suitable.
Das Abziehen des gebildeten Formkörpers aus der Abkühlflüssigkeit kann nach bekannten Verfahren geschehen, wobei dafür Sorge zu tragen ist, daß durch das Abziehen keine starke mechanische Beanspruchung der Mischung zwischen Düsenaustritt und beginnender Erstarrung hervorgerufen wird.The formed body can be withdrawn from the cooling liquid by known methods, wherein Care must be taken that the peeling does not place any strong mechanical stress on the mixture between The nozzle exit and the start of solidification is caused.
Es kann darüberhinaus gegebenenfalls von Vorteil sein, den Formkörper mit der gleichen Geschwindigkeit aus der Abkühlflüssigkeit abzuziehen, welche die Mischung beim Austritt aus der Düse besitzt.In addition, it can optionally be advantageous to remove the shaped body from the at the same speed Remove the cooling liquid that the mixture possesses when it exits the nozzle.
Durch das beschriebene Verfahren, insbesondere durch die geringe mechanische Beanspruchung bis zur beginnenden Erstarrung, werden Poren aufweisende PVDF-Formkörper erhalten, deren Formstabilität gut ist und die konstante gute Qualität aufweisen. Fadenbrüche und Qualitäts-By the method described, in particular by the low mechanical stress until the onset of solidification, PVDF moldings with pores are obtained, whose dimensional stability is good and of consistently good quality. Yarn breaks and quality
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Schwankungen wie unkontrollierbare Fehlstellen in Form vom Soll abweichender Porengröße und -charakteristik, sind auf ein Minimum beschränkt.Fluctuations such as uncontrollable imperfections in the form of pore size and characteristics deviating from the target, are kept to a minimum.
Obwohl es in bestimmten Fällen erwünscht sein kann, in den Poren des erhaltenen PVDF-Formkörpers eingeschlossene Substanzen wie Lösungsmittel und Nichtlöser, nicht auszuwaschen, wird der gebildete Formkörper im Normalfall gewaschen. Dies kann durch eine Extraktion erfolgen, die sich kontinuierlich an die Herstellung des Formkörpers anschließt oder die diskontinuierlich durchgeführt wird. Nach der Extraktion wird der Formkörper getrocknet.Although it may be desirable in certain cases, entrapped in the pores of the resulting PVDF molded body Substances such as solvents and nonsolvents, not to be washed out, will normally be the formed body washed. This can be done by extraction, which is continuously related to the production of the molded body or which is carried out discontinuously. After the extraction, the shaped body is dried.
Die erhaltenen Formkörper weisen Poren an jeder ihrer Oberflächen auf, d.h. auch die Innenflächen von Hohlfäden oder Schläuchen weisen Porenöffnungen auf. Auf Grund des breiten Spielraums, der bezüglich Art und Menge des Lösungsmittels, Art und Menge des Nichtlösers, Art, Menge und Durchsatz der Abkühlflüssigkeit sowie der Tempraturführung während des gesamten Prozesses gegeben ist, lassen sich Porengröße und -charakteristik des PVDF-Formkörpers in weiten Bereichen gezielt und reproduzierbar einstellen. So ist es möglich, mittlere Porengrößen von etwa 0,1 μ. bis etwa 5 μ zu erhalten. Das Gesamtporenvolumen läßt sich ebenfalls in weiten Bereichen, z.B. über das Gewichtsverhältnis PVDF/Mischungskomponenten beeinflussen und liegt etwa zwischen 10 und 90%. Es können je nach Einstellung verschiedener Verfahrensparameter unterschiedliche Charakteristiken des Porensystems erhalten werden. Je nachThe moldings obtained have pores on each of their surfaces, i.e. also the inner surfaces of hollow fibers or tubes have pore openings. Due to the wide range of options available regarding the type and amount of Solvent, type and amount of nonsolvent, type, amount and throughput of the cooling liquid and the temperature control is given during the entire process The pore size and characteristics of the PVDF molding can be adjusted in a targeted and reproducible manner over a wide range. So it is possible to have mean pore sizes of about 0.1 μ. to get about 5 μ. The total pore volume leaves can also influence and lie within a wide range, e.g. via the weight ratio PVDF / mixture components approximately between 10 and 90%. Different process parameters can vary depending on the setting Characteristics of the pore system can be obtained. Depending on
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Art und Menge des Lösungsmittels sowie gegebenenfalls des Nichtlösers, Art, Menge und Durchsatz der Abkühlflüssigkeit sowie je nach Temperaturführung in der Abkühlvorrichtung, können prinzipiell zwei verschiedene Arten von Porenstrukturen erhalten werden, zwischen denen übergänge möglich sind:Type and amount of the solvent and, if applicable, of the non-solvent, type, amount and throughput of the cooling liquid as well as depending on the temperature control in the cooling device, can in principle two different types of Pore structures are obtained, between which transitions are possible:
a) ein Porensystem mit im wesentlichen kugelförmigen Hohlräumen, die durch poröse Zwischenwände voneinander getrennt sind. Die Poren der Zwischenwände weisen einen kleineren mittleren Durchmesser auf als die kugelförmigen Hohlräume.a) a pore system with essentially spherical cavities, which are separated from each other by porous partitions. The pores of the partition walls have a smaller mean diameter than the spherical cavities.
b) ein dreidimensionales Netzwerk von Poren, die nur durch schmale Zwischenstege, nicht aber durch Zwischenwände getrennt sind.b) a three-dimensional network of pores, which only through narrow intermediate webs, but not through partition walls are separated.
Neben diesen beiden Möglichkeiten der Ausgestaltung des Porensystems kann dieses noch in einer anderen Weise beeinflußt werden. So läßt sich vor allem über Variation der Viskosität der Polymermischung und von Art und Temperatur der Abkühlflüssigkeit entweder ein isotropes oder anisotropes Porensystem erhalten. Bei einem anisotropen Porensystem weisen Porengröße und/oder -struktur einen Gradienten in der Richtung von der Oberfläche in das Innnere des Formkörpers auf. Ein anisotropes Porensystem wird vor allem dann erhalten, wenn relativ niedrigviskose Polymermischungen verarbeitet werden.In addition to these two possibilities for designing the pore system, it can also be influenced in another way will. This can be done above all by varying the viscosity of the polymer mixture and the type and temperature the cooling liquid obtained either an isotropic or anisotropic pore system. With an anisotropic Pore system have pore size and / or structure a gradient in the direction from the surface into the Interior of the molded body. An anisotropic pore system is obtained above all when the pores are relatively low in viscosity Polymer blends are processed.
Die erfindungsgemäß hergestellten PVDF-Formkörper lassen sich vielseitig verwenden, so z.B. für die MikrofiltrationThe PVDF moldings produced according to the invention can be used in many ways, e.g. for microfiltration
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von wäßrigen Lösungen und von organischen Lösungsmitteln. In vielen Fällen bieten sich hierbei PVDF-Membranen an, weil sie eine außergewöhnliche Resistenz gegen einen oxidativen Angriff zeigen, beständig gegen eine ungewöhnlich große Anzahl von organischen Lösungsmitteln sind und ihre mechanischen Daten erst bei Temperaturen in der Nähe des Schmelzpunktes deutlich abfallen. Im Fall der Filtration wäßriger Lösungen können PVDF-Membranen auch dort Anwendung finden, wo andere Polymere wegen ihrer Anfälligkeit im stark sauren oder stark alkalischen pH-Bereich nicht eingesetzt werden können, so z.B. bei der Filtration von Hypochloritlösungen.of aqueous solutions and of organic solvents. In many cases, PVDF membranes can be used here, because they show an extraordinary resistance to oxidative attack, resistant to an unusual large numbers of organic solvents are and their mechanical data only at temperatures close the melting point drop significantly. In the case of the filtration of aqueous solutions, PVDF membranes can also be used there find where other polymers cannot because of their susceptibility in the strongly acidic or strongly alkaline pH range can be used, e.g. for the filtration of hypochlorite solutions.
PVDF-Hohlmembranen mit anisotroper Struktur, bei denen die Porengröße von innen nach außen abnimmt, können die Verwendung eines Vorfilters bei der Mikrofiltration überflüssig machen; eine Vorfiltration wird häufig eingesetzt, um große Partikel abzufangen, die zu einer Membranbelegung und damit zu einem schnellen Flußabfall führen. Diese großen Partikel werden in den anisotropen Membranstrukturen jedoch in den großen, inneren Poren festgehalten, ohne die filtrierende Fläche dabei zu reduzieren. Die sogenannte "dirt capacity" der anisotropen PVDF-Membran ist also entsprechend größer als im Fall isotroper Strukturen.PVDF hollow membranes with anisotropic structure, in which the If the pore size decreases from the inside out, the use of a prefilter for microfiltration can be superfluous do; Pre-filtration is often used to trap large particles that cause membrane coverage and thus lead to a rapid decline in the river. These large particles are in the anisotropic membrane structures but retained in the large, inner pores without reducing the filtering surface. The so-called The "dirt capacity" of the anisotropic PVDF membrane is accordingly greater than in the case of isotropic structures.
Die erfindungsgemäß hergestellten PVDF-Membranen eignen sich auch für die Transmembrandestillation. Bei der Transmembrandestillation, bei der die kurze Diffusionsstrecke (Membranwanddicke) zum Eindampfen von wäßrigen Lösungen genutzt wird, befindet sich auf der einen SeiteThe PVDF membranes produced according to the invention are also suitable for transmembrane distillation. In the Transmembrane distillation, in which the short diffusion path (membrane wall thickness) is used to evaporate aqueous Solutions is used on one side
- 26 - A3GW32O6O- 26 - A3GW32O6O
der Membran die erhitzte, einzuengende Lösung, auf der anderen Seite "Kühlwasser". Durch den Dampfunterschied wandert Wasser als Gas von der heißen zur kalten Seite der Membran. Hier wird von der Temperaturbeständigkeit, der niedrigen Oberflächenspannung des PVDF, die einen Durchbruch von wäßriger Lösung verhindert, und der bei Reinigungszyklen nötigen oxidativen Beständigkeit vorteilhaft Gebrauch gemacht..the heated, concentrated solution on the membrane, on the other hand "cooling water". Migrates through the difference in steam Water as a gas from the hot to the cold side of the membrane. Here, the temperature resistance, the low surface tension of the PVDF, which prevents the breakthrough of aqueous solution, and the oxidative ones required for cleaning cycles Advantageous use is made of persistence.
Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele veranschaulicht:The invention is illustrated by the following examples:
In ein beheizbares Glasgefäß wurde eine Mischung aus 20 Gew-Teilen Polyvinylidenfluorid - PVDF Solef 1012 (LV = 2.68 gemessen in Dimethylformamid) (Fa. Solvay, Belgien) und 80 Gew-Teilen einer Lösungsmittelmischung bestehend aus 37,5% Glycerintriacetat (Löser) und 62,5% Witamol 320 (Nichtlöser-Dioctyladipat - Fa. Dynamit Nobel) gegeben. Unter intensivem Rühren und in Stickstoffatmosphäre wurden das Polymergranulat und das Lösungsmittelgemisch auf ca. 2150C gebracht. Bei ca. 1450C wurde das Granulat angequollen und bei steigender Temperatur bildete sich eine homogene niedrigviskose Lösung.A mixture of 20 parts by weight of polyvinylidene fluoride - PVDF Solef 1012 (LV = 2.68 measured in dimethylformamide) (Solvay, Belgium) and 80 parts by weight of a solvent mixture consisting of 37.5% glycerol triacetate (solvent) and 62.5% Witamol 320 (non-solvent dioctyl adipate - Dynamit Nobel). The polymer granulate and the solvent mixture were brought to approx. 215 ° C. with vigorous stirring and in a nitrogen atmosphere. The granulate was swollen at approx. 145 ° C. and a homogeneous, low-viscosity solution was formed as the temperature increased.
Ein Teil der so hergestellten Lösung wurde bei ca. 22O°C durch eine Hohlfadendüse einer Spinnmaschine in das in Abbildung 1 dargestellte U-förmige Rohr mit einer Geschwindigkeit von 15 m/min extrudiert. Für die Ausbildung des Lumens des Fadens wurde destilliertes Glycerin als Innenfüllung benützt. Nach Passieren einer Luftstrecke von ca. 1 cm trat der Faden in das mit Wasser von ca. 250C beschickte ca. 2 m lange U-förmige Glas-Rohr ein. Nach Eintritt in das Abkühlmedium sank der Faden langsam inPart of the solution thus produced was extruded at about 220 ° C. through a hollow thread nozzle of a spinning machine into the U-shaped tube shown in FIG. 1 at a speed of 15 m / min. Distilled glycerine was used as an inner filling to create the lumen of the thread. After passing an air gap of approx. 1 cm, the thread entered the approx. 2 m long U-shaped glass tube charged with water at approx. 25 ° C. After entering the cooling medium, the thread slowly sank into
L JL J
- "27 - A3GW32O6O- "27 - A3GW32O6O
den unteren Teil des Rohres und wurde mittels eines Drahtes aus dem Auslauf-Schenkel gezogen und auf ein Abzugsrad gelegt. Während des Prozesses durchströmte das Wasser mit einer mittleren Geschwindigkeit von 1 m/min in gleicher Richtung wie die Polymermischung die Vorrichtung. Deutlich konnte beobachtet werden, wie die dünnflüssige Polymerlösung nach kurzer Verweilzeit im Wasser bei beginnender Phasentrennung milchig und schließlich beim Erstarren stabilisiert wurde, so daß ohne Deformation umgelenkt und kontinuierlich mit einer Geschwindigkeit von 20 m/min abgezogen werden konnte.the lower part of the tube and was pulled out of the outlet leg by means of a wire and onto a pull-off wheel placed. During the process, the water flowed through at an average speed of 1 m / min Direction as the polymer blend the device. It could be clearly observed how the thin liquid Polymer solution after a short residence time in the water at the beginning Phase separation became milky and finally stabilized on solidification, so that without deformation could be deflected and withdrawn continuously at a speed of 20 m / min.
Nach Extraktion der flüssigen Bestandteile mittels 50°C warmem Isopropanol wurde der Faden bei ca. 50°C im Vakuum getrocknet.After extraction of the liquid components using isopropanol at 50 ° C, the thread was vacuumed at about 50 ° C dried.
Eigenschaften der erhaltenen Hohlfadenmembran:Properties of the hollow fiber membrane obtained:
Außendurchmesser: 1.24 mm
Innenlumen : 0.88 mmOutside diameter: 1.24 mm
Inner lumen: 0.88 mm
max. Porengröße : 0.58 μπιmax.pore size: 0.58 μm
2 Transmembranfluß (Isopropanol) in ml/cm · min bei2 transmembrane flow (isopropanol) in ml / cm · min at
0.1 bar : 0.950.1 bar: 0.95
Zur Messung der maximalen Porengröße wurde der Hohlfaden in Äthanol getaucht und von innen mit Stickstoff beschickt. Gemessen wurde der Druck, bei welchem das Äthanol aus den Wandungen des Hohlfadens durch Stickstoff verdrängt wurde und außenseitig erste Gasblasen zu erkennen waren.The hollow filament was used to measure the maximum pore size immersed in ethanol and charged with nitrogen from the inside. The pressure at which the ethanol from the Walls of the hollow thread was displaced by nitrogen and the first gas bubbles could be seen on the outside.
332957T]332957T]
A3GW32O6OA3GW32O6O
Aus dem gefundenen Wert ("Blaspunkt") errechnet sich die maximale PorengrößeThe maximum pore size is calculated from the value found ("blow point")
d
max. d
Max.
max,Max,
wobei d = maximaler Porendurchmesser, P = Blaspunkt CbarH where d = maximum pore diameter, P = blowing point C bar H
Zur Ermittlung des Isopropanolflusses wurde der Hohlfaden von innen mit auf 350C temperiertem Isopropanol beschickt und die Durchflußmenge bei 0,1 bar gemessen.To determine the Isopropanolflusses the hollow fiber was charged from the inside with tempered at 35 0 C isopropanol, and the flow rate measured at 0.1 bar.
Mikroskopische Untersuchungen zeigten Porenstruktur mit Öffnungen an Innen- und Außenwänden.Microscopic examinations showed pore structure with openings on the inner and outer walls.
Es resultierte eine im wesentlichen kugelförmige Poren aufweisende Struktur, wie in Anspruch 30 angegeben.An essentially spherical pore-shaped structure as specified in claim 30 resulted.
Es wurden 30 Gew-Teile PVDF (Solef 1012) und 70 Teile 2- (.2-butoxy-äthoxy-)· äthylacetat bei einer Temperatur von ca. 1550C - 1600C in eine homogene Lösung mittlerer Viskosität überführt. Bei ca. 1200C - 130°C,war beginnendes Quellen des Granulates zu beobachten.There were added 30 parts by weight PVDF (Solef 1012) and 70 parts of 2- (.2-butoxy-ethoxy) · ethyl acetate at a temperature of about 155 0 C - 160 0 C in a homogeneous solution of medium viscosity transferred. At about 120 0 C - 130 ° C, incipient sources could be observed of the granules.
Die PVDF-Lösung, deren Erstarrungstemperatur ca. HO0C betrug, wurde analog Beispiel 1 bei ca. 150°C versponnen und in einem Bad aus Glycerin/Wasser (1:1) von 350C abgekühlt. Der extrahierte und getrocknete Hohlfaden hatte folgende Kenndaten:The PVDF solution, the solidification temperature was about HO 0 C, was analogously to Example 1 is spun at about 150 ° C and water in a bath of glycerine / (1: 1) cooled from 35 0 C. The extracted and dried hollow thread had the following characteristics:
L JL J
A3GW32Ö6OA3GW32Ö6O
Außendurchmesser: 1,20 mm Innenvolumen : 0,80 mmOuter diameter: 1.20 mm, inner volume: 0.80 mm
max. Porengröße : 0,94 μπιmax.pore size: 0.94 μm
Transmembranfluß (Isopropanol) bei 0,1 bar in ml/cm · min:Transmembrane flow (isopropanol) at 0.1 bar in ml / cm min:
Es resultierte ein Porensystem, das im wesentlichen aus einem dreidimensionalen Netzwerk von Poren bestand, wie in Anspruch 31 angegeben.A pore system resulted which essentially consisted of a three-dimensional network of pores, such as stated in claim 31.
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DE3829766A1 (en) * | 1988-09-01 | 1990-03-22 | Akzo Gmbh | METHOD FOR PRODUCING MEMBRANES |
DE3923128A1 (en) * | 1989-07-13 | 1991-01-24 | Akzo Gmbh | FLAX OR CAPILLARY MEMBRANE BASED ON A HOMOGENEOUS MIXTURE OF POLYVINYLIDE FLUORIDE AND OF A SECOND, BY CHEMICAL IMPROVEMENT, HYDROPHILIBLABLE POLYMERS |
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1983
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Non-Patent Citations (1)
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---|
NICHTS ERMITTELT * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3829766A1 (en) * | 1988-09-01 | 1990-03-22 | Akzo Gmbh | METHOD FOR PRODUCING MEMBRANES |
US4968733A (en) * | 1988-09-01 | 1990-11-06 | Akzo N.V. | Process for producing microporous powders and membranes |
DE3923128A1 (en) * | 1989-07-13 | 1991-01-24 | Akzo Gmbh | FLAX OR CAPILLARY MEMBRANE BASED ON A HOMOGENEOUS MIXTURE OF POLYVINYLIDE FLUORIDE AND OF A SECOND, BY CHEMICAL IMPROVEMENT, HYDROPHILIBLABLE POLYMERS |
US5066401A (en) * | 1989-07-13 | 1991-11-19 | Akzo N.V. | Flat or capillary membrane based on a homogeneous mixture of polyvinylidene fluoride and a second polymer which can be rendered hydrophilic by chemical reaction |
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