DE3329578C2 - - Google Patents

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DE3329578C2
DE3329578C2 DE3329578A DE3329578A DE3329578C2 DE 3329578 C2 DE3329578 C2 DE 3329578C2 DE 3329578 A DE3329578 A DE 3329578A DE 3329578 A DE3329578 A DE 3329578A DE 3329578 C2 DE3329578 C2 DE 3329578C2
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Description

Das vorliegende Patent stellt ein Zusatzpatent zu dem Patent 33 27 638 dar. Beschrieben wird dort ein Verfahren zur Herstellung von Poren aufweisenden Formkörpern durch Extrudieren eines homogenen, einphasigen, flüssigen Gemisches aus einem oder mehreren Polymeren und einem oder mehreren, bei der Temperatur der Herstellung des Gemisches flüssigen Mischungspartnern, wobei das Gemisch oberhalb Raumtemperatur im flüssigen Zustand einen Bereich völliger Mischbarkeit und eine Mischungslücke aufweist und oberhalb Raumtemperatur einen Erstarrungsbereich besitzt, in eine Abkühlflüssigkeit enthaltende Abkühlvorrichtung und Abziehen des gebildeten Formkörpers, wobei man die Polymer/Mischungspartner-Mischung bei einer Temperatur oberhalb der Mischungslücke mit einer mittleren linearen Geschwindigkeit v₁ durch eine Düse von oben nach unten in eine Abkühlflüssigkeit fördert, welche bei Abkühltemperatur das Polymer nicht oder nur unwesentlich löst und die eine Temperatur unterhalb des Erstarrungspunktes besitzt, und man die extrudierte Mischung von der Eintrittsstelle in die Abkühlflüssigkeit mindestens bis zu der Stelle der beginnenden Erstarrung durch eine kanalförmige, von einer Wand umgebene Zone führt und man in dieser kanalförmigen Zone die mittlere lineare Geschwindigkeit v₂ der Abkühlflüssigkeit mindestens um 20% kleiner hält als v₁, den Formkörper nach beginnender Erstarrung des Polymers umlenkt und von unten nach oben durch eine zweite Zone leitet, aus der Abkühlflüssigkeit abzieht, und man das Niveau der Abkühlflüssigkeit sowohl an der Eintrittsstelle der Mischung in die Abkühlflüssigkeit als auch das Niveau der Abkühlflüssigkeit an der Austrittsstelle des Formkörpers aus der Abkühlflüssigkeit konstant hält.The present patent represents an additional patent to patent 33 27 638. It describes a process for the production of molded articles having pores by extruding a homogeneous, single-phase, liquid mixture of one or more polymers and one or more at the temperature of the production of the Mixture of liquid mixture partners, the mixture having a range of complete miscibility and a miscibility gap in the liquid state above room temperature and having a solidification range above room temperature, into a cooling device containing cooling liquid and stripping off the formed body, the polymer / mixture partner mixture being at a temperature above the miscibility gap with an average linear velocity v ₁ through a nozzle from top to bottom in a cooling liquid which does not or only insignificantly dissolves the polymer at cooling temperature and which has a temperature below the solidification point nktes, and the extruded mixture is led from the point of entry into the cooling liquid at least to the point where it begins to solidify through a channel-shaped zone surrounded by a wall and in this channel-shaped zone the mean linear velocity v ₂ of the cooling liquid is at least 20% holds smaller than v ₁, the molded article after the onset of solidification of the polymer is deflected and passed from the bottom upwards through a second zone, withdrawing from the cooling liquid, and the level of the cooling liquid both at the point of entry of the mixture into the cooling liquid and the level of Cooling liquid at the point of exit of the molded body from the cooling liquid keeps constant.

Es wurde nunmehr gefunden, daß sich nach diesem Verfahren in vorteilhafter Weise auch Poren aufweisende Formkörper aus Polyvinylidenfluorid (PVDF) herstellen lassen, die für eine Reihe von Anwendungszwecken gut geeignet sind.It has now been found that following this procedure advantageously also molded bodies having pores made from polyvinylidene fluoride (PVDF), the are well suited for a number of applications.

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 because of its chemical Nature an interesting material. Especially his low chemical reactivity as well as its hydrophobic Properties make it a valuable raw material for the most diverse areas of application. As an an example weatherproof paints and coatings are mentioned here. It therefore made sense to try to find pore-containing PVDF Moldings, e.g. B. in the form of membranes. These membranes were expected to be suitable for the have a wide variety of separation processes used.  

Insbesondere sollten sie dort mit Vorteilen eingesetzt werden können, wo andere Polymere auf Grund ihrer chemischen Natur, d. h. ihrer Instabilität gegen manche organischen Substanzen, ihrer Hydrolyseempfindlichkeit im sauren oder alkalischen Medium oder ihrer Oxidationsanfälligkeit, nicht oder nur bedingt verwendet werden können.In particular, they should be used with advantages there where other polymers, due to their chemical nature, d. H. their instability against some organic substances, their hydrolysis sensitivity in acidic or alkaline Medium or its susceptibility to oxidation, not or only can be used conditionally.

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 42 38 571 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 Hohlfäden aus PVDF, die hergestellt werden, indem man eine Lösung des Polymeren extrudiert und dann mittels einer Koagulierlösung koaguliert.Therefore, they are not just processes for the production of membranes known from polymers, but also PVDF membranes different embodiments. These are made according to procedures manufactured in the same or slightly modified Form also for the production of membranes from other polymers can serve. So describes the US-PS 42 38 571 Process for producing a porous material, e.g. B. made of PVDF, starting from a solution of the polymer the solvent is evaporated to a precursor to obtain porous polymer, which then undergoes a subsequent reaction is subjected. The European application document 40 670 specifies a process for making porous PVDF, in which from a solution of the polymer in a special Mixture is produced by a membrane that the Pour solution onto a solid surface and then in contact with a coagulating medium. The European Application document 37 836 describes porous hollow threads made of PVDF, which are made by using a solution of the polymer extruded and then coagulated using a coagulating solution.

Neben diesen Verfahren zur Herstellung poröser PVDF- Membranen sind auch spezielle Verfahren zur Herstellung von 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.In addition to these processes for the production of porous PVDF Membranes are also special processes for the production of  Membranes or porous structures made from other polymers known. DE-OS 27 37 745 describes a method for the production of microporous polymer structures in which a homogeneous solution is assumed, which when cooling first goes through a liquid two-phase system before Solidification takes place. This is compared to others Process 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.DE-OS 28 33 493 describes a process for the production porous hollow fibers, which allows the pore system to influence specifically. Again, segregation a polymer solution in a liquid two-phase system Used before solidification in a cooling bath entry. Finally, DE-OS 30 26 718 describes Process for the production of porous polymer hollow fibers, at which is a homogeneous polymer solution when cooled in one Bath first forms two liquid phases and the solidification in the bathroom 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 described processes for producing porous Polymer structures such as B. membranes have next to some However, advantages also, e.g. T. serious, disadvantages. So it is in those cases where precipitation or Solidification of the polymer takes place without a liquid Two-phase system is run through, not or only conditionally possible, the pore system in terms of pore size and characteristics to influence specifically.

Herstellungsverfahren, in denen zwar eine Entmischung der Polymerlösung in zwei flüssige Phasen vor der Erstarrung 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 diesem 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.Manufacturing processes in which a separation of the Polymer solution in two liquid phases before solidification  takes place, but at which the solidification temperature or below room temperature are disadvantageous afflicted to form the porous polymer structure a washing or extraction process is necessary. Here is the rate of pore formation depends on the rate of diffusion of the extractant through the gradually solidifying outer layers inside. The process speed or the thickness of the As a result, the membrane to be produced is subject to strong Restrictions. In addition, the dimensional stability during the manufacture of the products, especially in the case of Hollow threads, often to be desired. The manufacturing process, in which go through a liquid two-phase system and where the polymer solidifies above room temperature takes place, however, have clear advantages on. They are for the manufacture of porous structures from different polymers well suited and lead to good dimensional stability of the products. It has however, it was found that even with this method Certain difficulties can arise when porous moldings be made from polymer compositions should be compared to mechanical during processing Stress are sensitive. This vulnerability to mechanical stress is particularly important given 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 es schwierig, diese Mischungen zu Poren aufweisenden Formkörpern zu verarbeiten, wenn die Viskosität der zu verarbeitenden Mischung vor ihrer Extrusion durch eine Düse unterhalb eines bestimmten Bereichs, nämlich unterhalb etwa 15 Pa · s liegt. Gerade im Fall von PVDF-Zusammensetzungen liegen jedoch die Viskositäten häufig niedriger als im Fall flüssiger Mischungen, die andere Polymere enthalten. Darüber hinaus ist es vielfach erwünscht, relativ niedrigviskose Mischungen zu verarbeiten, um spezielle Ausgestaltungen des Porensystems zu erzielen.Even after the cheap process, where a mixture a homogeneous liquid polymer composition Cooling first passes through a liquid two-phase area and then solidified above room temperature, it is  difficult to form these mixtures into porous molded articles to process when the viscosity of the processed Mix before extrusion through a nozzle below a certain range, namely below approximately 15 Pa s lies. Especially in the case of PVDF compositions however, the viscosities are often lower than in the case liquid mixtures containing other polymers. About that In addition, it is often desired to have a relatively low viscosity Process mixtures to create special designs of the pore system.

Die Aufgabe, die der Erfindung des Hauptpatentes zugrunde lag, war es daher, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von Poren aufweisenden Formkörpern, insbesondere 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 Mischungen 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 task on which the invention of the main patent was based, was, therefore, an improved method of making Molded bodies, in particular membranes in Form of hollow threads, tubes or foils deliver. The process should have good dimensional stability Ensure products during their manufacture and therefore the processing of even low-viscosity mixtures without Difficulties with products more constant and targeted allow variable properties. One of the main requirements the process to be developed was therefore the mechanical stress on the polymer composition at least until the onset of solidification to keep the polymer low because of the composition a certain stability only after the onset of solidification wins against mechanical stress.

Diese Aufgabe wurde gemäß Hauptpatent gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Poren aufweisenden Formkörpern durch Extrudieren eines homogenen, einphasigen, flüssigen Gemisches aus einem oder mehreren Polymeren und einem oder mehreren, bei der Temperatur der Herstellung des Gemisches flüssigen Mischungspartnern, wobei das Gemisch oberhalb Raumtemperatur im flüssigen Zustand einen Bereich völliger Mischbarkeit und eine Mischungslücke aufweist und oberhalb Raumtemperatur einen Erstarrungsbereich besitzt, in eine Abkühlflüssigkeit enthaltende Abkühlvorrichtung und Abziehen des gebildeten Formkörpers, wobei man die Polymer/Mischungspartner- Mischung bei einer Temperatur oberhalb der Mischungslücke mit einer mittleren linearen Geschwindigkeit v₁ durch eine Düse von oben nach unten in eine Abkühlflüssigkeit fördert, welche bei Abkühltemperatur das Polymer nicht oder nur nicht unwesentlich löst und die eine Temperatur unterhalb des Erstarrungspunktes besitzt, und man die extrudierte Mischung von der Eintrittsstelle in die Abkühlflüssigkeit mindestens bis zu der Stelle der beginnenden Erstarrung durch eine kanalförmige, von einer Wand umgebene Zone führt und man in dieser kanalförmigen Zone die mittlere lineare Geschwindigkeit v₂ der Abkühlflüssigkeit mindestens um 20% kleiner hält als v₁, den Formkörper nach beginnender Erstarrung des Polymers umlenkt und von unten nach oben durch eine zweite Zone leitet, aus der Abkühlflüssigkeit abzieht, und man das Niveau der Abkühlflüssigkeit sowohl an der Eintrittsstelle der Mischung in die Abkühlflüssigkeit als auch das Niveau der Abkühlflüssigkeit an der Austrittsstelle des Formkörpers aus der Abkühlflüssigkeit konstant hält.According to the main patent, this object was achieved by a process for the production of moldings having pores by extrusion of a homogeneous, single-phase, liquid mixture of one or more polymers and one or more mixture partners which were liquid at the temperature of the preparation of the mixture, the mixture above room temperature in liquid state has a range of complete miscibility and a mixture gap and has a solidification range above room temperature, into a cooling device containing cooling liquid and stripping off the formed body, wherein the polymer / mixture partner mixture at a temperature above the mixture gap with an average linear velocity v 1 conveys a nozzle from top to bottom into a cooling liquid which does not or only insignificantly dissolves the polymer at the cooling temperature and which has a temperature below the solidification point, and the extruded M ischung leads from the point of entry into the cooling liquid at least to the point of the beginning solidification through a channel-shaped zone surrounded by a wall and in this channel-shaped zone the mean linear velocity v ₂ of the cooling liquid is kept at least 20% smaller than v ₁, the After the solidification of the polymer has begun, the molded article is deflected and passed from bottom to top through a second zone from which cooling liquid is drawn off, and the level of the cooling liquid at both the entry point of the mixture into the cooling liquid and the level of the cooling liquid at the exit point of the molded article the cooling liquid keeps constant.

Nach diesem Verfahren lassen sich, wie nunmehr gefunden wurde, auch Poren aufweisende Formkörper aus Polyvinylidenfluorid (PVDF) herstellen, das wegen seiner chemischen Beständigkeit ein interessantes Material ist, wenn man die Geschwindigkeit v₂ mindestens um 25% kleiner als v₁ hält. According to this method, as has now been found, it is also possible to produce molded articles made of polyvinylidene fluoride (PVDF) which, because of its chemical resistance, is an interesting material if the speed v ₂ is kept at least 25% lower than v ₁.

Durch die genannten Verfahrensschritte gelingt es, Poren aufweisende Formkörper aus PVDF, z. B. 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 unten detailliert beschriebenen Verfahren lassen sich Produkte gleichbleibender und reproduzierbarer Qualität erzeugen, während bei Herstellung nach bisher bekannten Verfahren, speziell im Fall der Verarbeitung niedrigviskoser Polymermischungen, unkontrollierbare Qualitätsschwankungen auftreten, die sich häufig auf zu große mechanische Beanspruchung der noch nicht erstarrten bzw. formstabilisierten Polymermischungen zurückführen lassen. Das weiter unten detailliert beschriebene Verfahren gestattet es, die Porengröße und -charakteristik durch Variation von Verfahrensparametern in weiten Bereichen reproduzierbar und gezielt einzustellen.Through the process steps mentioned, pores succeed having molded body made of PVDF, z. B. membranes in the form of Produce hollow threads, hoses or foils that are characterized by good dimensional stability. It can save Membranes but also porous PVDF threads after the process getting produced. The process steps succeed as explained in more detail below, the mechanical load, which the PVDF mix up to the time of the beginning Solidification, i.e. beginning to retain its shape is to keep lower than with known methods. Thereby it is also possible to use relatively low viscosity Process mixtures to form PVDF, what after previously known methods not possible or only possible to a limited extent is. Following the procedure detailed below products can be more consistent and reproducible Generate quality while in manufacturing according to date known methods, especially in the case of processing low viscosity polymer mixtures, uncontrollable Fluctuations in quality occur, which are often too great mechanical stress on those that have not yet solidified or form-stabilized polymer mixtures to let. The procedure described in detail below allows the pore size and characteristics to be determined Variation of process parameters in a wide range reproducible and targeted.

Die zur Produktion der Poren aufweisenden PVDF-Formkörper verwendete Mischung wird aus PVDF und einem oder mehreren gegenüber PVDF inerten Mischungspartner(n) hergestellt. Unter inert wird hierbei verstanden, daß die Mischungspartner das PVDF chemisch nicht verändern. Mindestens einer der Mischungspartner muß bei der Temperatur der Herstellung der Mischung ein Lösungsmittel für PVDF sein, so daß eine einphasige flüssige Mischung erhalten wird. Der bzw. die Mischungspartner 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 Mischungspartner(n) dar, die andere eine an Mischungspartner(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 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 Mischungspartner 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.The PVDF molded articles for the production of the pores The mixture used is made up of PVDF and one or more Mixing partner (s) inert to PVDF. Inert here is understood to mean that the mixing partners do not chemically change the PVDF. At least one of the Mixing partner must be at the temperature of manufacture  Mixture should be a solvent for PVDF so that a single-phase liquid mixture is obtained. The or the Mixing partners must also have according to type and quantity be chosen so that the mixture cools down first passes through a temperature range as a result of segregation, in which two liquid phases occur side by side and only afterwards with the formation of a solid molded body stiffens. The one of the two formed after segregation Phases issues a liquid phase depleted in PVDF Mix partner (s), the other one to mix partner (s) impoverished liquid enriched with PVDF Phase. The latter leads to PVDF on further cooling Molded body. Both the temperature at which segregation occurs as well as the solidification temperature must be above Room temperature, to ensure that without additional steps such as cooling to below room temperature or extraction of the solvent on the shaped body on cooling Room temperature is maintained. The solidification temperature is preferably above 50 ° C. It is possible in addition to other solvents in addition to a solvent such as non-solvents, pigments, thickeners and surfactants to be used, provided that the above Conditions met will. Especially the addition of a non-solvent for PVDF usually brings advantages. The addition of a non-solvent causes no substantial change in the solidification temperature, but increases, depending on the type and quantity of the non-solvent, the separation temperature. This will the temperature range increases in which two liquid Phases exist side by side and thus the scope for a targeted variation of the pore system. Besides leads the targeted addition of non-solvent in selected  The type and amount that more leeway is gained, as to the type and amount of the solvent. The selection some solvents either by type or quantity is excluded without adding non-solvent because that mixtures that only use these solvents included, not to form liquid two-phase systems are qualified.

Das Verfahren erlaubt es, wie obenerwähnt, 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 der Förderung durch die Düse aufweisen als Lösungen anderer Polymerer. Der durch das 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 Mischungspartner betrifft. Dieser erhöhte Spielraum wiederum führt zu mehr Möglichkeiten in der Ausgestaltung des Porensystems.As mentioned above, the process also allows low-viscosity Process mixtures. This possibility is specially designed for the production of pores Moldings made of PVDF are important because they are single-phase liquid mixtures containing PVDF, often lower Viscosities at the temperature of the promotion by the Have nozzle than solutions of other polymers. The through the method given, compared to known methods leads to greater latitude in terms of viscosity greater scope in the composition of the mixture, what PVDF concentration, type and amount of solvent and possibly other mixing partners. This increased In turn, scope leads to more opportunities 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 values accept down to 2 Pa · s. The is preferably Viscosity between 5 and 35 Pa · s. This leads to the proportion by weight of PVDF in the mixture is about 10-90% and the weight percentage of solvent is about 90-10% can be. The PVDF content is preferably however 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.The PVDF used to make the mixture can be of commercial quality. The molecular weight However, it must be at least so high that the polymer is capable of thread formation.

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 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.Are as solvents for the preparation of the mixture in principle all substances suitable that are a mixture result, which the requirements set in claim 1 Fulfills. However, room temperature is particularly preferred liquid substances of low toxicity, the a boiling point well above the segregation temperature the PVDF mixture produced with them have. Glycerol triacetate, Glycerol diacetate, 2- (2-butoxy-ethoxy) ethyl acetate or mixtures thereof. The glycerol diacetate can the 1,2 or the 1,3 isomer or a mixture of both be. In the event that with the addition of a non-solvent can also be used as a non-solver Substance or any mixture of substances be selected, provided the requirements set out in claim 1 are fulfilled. To be particularly advantageous especially in connection with the mentioned preferred Solvents, have di-n-octyl adipate and castor oil or mixtures thereof.

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 Schlitzdüse ausgebildet. 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 Vorteil 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 Innenlumen durch ein Gas erzeugt wird, ist Stickstoff bevorzugt. The homogeneous liquid mixture is used for further processing conveyed through a nozzle by known methods and then enters a cooler that contains a coolant contains. The nozzle is depending on the one you want  Final product, e.g. B. as a hollow thread nozzle, nozzle for production formed by hoses or slot nozzle. To the mechanical Strain on the mixture before the time of Keeping the beginning of solidification low can be particularly difficult be advantageous in the case of the production of hollow threads, the inner lumen through metering is not, as usual, one Gases, but to form an internal filling liquid. The internal filling liquid can be added in the nozzle take place or at the point where the mixture consists of the nozzle emerges. A liquid must be used as the internal liquid be chosen, the PVDF at the temperature of the Delivery through the nozzle does not solve. Preferred examples are glycerin or a liquid that is used in the manufacture the PVDF mixture was used. The advantage working with an internal filling liquid instead of Frequently used gases consist of a liquid in the subsequent cooling because of its lower Thermal expansion coefficient for lower volume work and thus to increased dimensional stability of the PVDF molded body leads during its formation. In addition, the use offers a liquid instead of a gas has the advantage that the specific weight of the mixture leaving the nozzle can be set specifically in broader areas. Thereby it becomes possible to change the speed during the following almost free fall of the mixture or the speed from the entry of the mixture into the cooling liquid to the point where solidification begins vary. In the event that the inner lumen through a gas 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. Die Vorrichtung ist zu diesem Zweck mit einer Abkühlflüssigkeit 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. 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 Abkühlflüssigkeit - sowie keine zu starke Abbremsung - dies gilt für entgegengesetzte Bewegungsrichtung - erfährt. Daher muß die mittlere lineare Geschwindigkeit v₂, gemessen in Bewegungsrichtung der Polymermischung, mit der die Abkühlflüssigkeit durch die Vorrichtung strömt, in der Zone zwischen Eintrittsstelle der Mischung und deren beginnender Erstarrung mindestens um 25% niedriger sein als die Geschwindigkeit v₁, mit der die Mischung aus der Düse austritt. Für den Fall, daß die Abkühlflüssigkeit entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der Mischung durch die Vorrichtung strömt, 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 Polymermischung 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 The PVDF mixture emerging from the nozzle enters a cooling device which is filled with a cooling liquid. There may be an air gap between the nozzle and the point where the mixture enters the cooling liquid. This makes it easier to achieve the required temperature constancy at the nozzle than when the nozzle is in contact with the (colder) cooling liquid. Since it is essential for the process to keep the mechanical stress on the mixture as low as possible at least until the start of solidification, the nozzle is mounted vertically or almost vertically above the point of entry of the mixture into the cooling liquid, so that the mixture emerges from the In almost free fall, the nozzle enters the cooling liquid. The mixture is cooled and solidified in the cooling device to form the shaped body. For this purpose, the device is filled with a cooling liquid. Cooling liquid can be metered in continuously during the process, and the direction in which it flows through the device can be the same or opposite to the direction of movement of the PVDF mixture or of the shaped body formed. In this case of continuous metering, the metered 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 entry point of the mixture into the cooling liquid. In this case, there is an overflow device at the exit point of the formed body, at which the cooling liquid leaves the device. In the case of the opposite direction of movement, the entry and exit points of the cooling liquid are swapped accordingly. However, it is also possible to work under steady-state conditions, ie there is no continuous metering of cooling liquid, but only the losses which result from the fact that the formed body takes cooling liquid with it. Here too, of course, the cooling liquid in the device must have a temperature below the solidification temperature of the mixture. In this case, in order to maintain constant temperature conditions in the device, it is expedient to carry out external thermostatting of the device. Depending on the process variant, the necessary maintenance of constant temperature conditions takes place either through the flowing cooling liquid or through external thermostatting or both together or through a temperature equilibrium which is established during the process. In the case of large dimensions of the device, external thermostatting is recommended. In this context, constant temperature conditions are not understood to mean that the temperature of the cooling liquid has the same value at every point in the device - which is not possible at all due to the supply of the polymer mixture at a higher temperature - but that the temperature prevailing there is at every point of the device Temperature does not change or changes only slightly during the process. However, there may be a temperature gradient across the length of the device. It is essential for the invention that the polymer mixture is subjected to as little mechanical stress as possible at least until solidification begins, ie until shape stabilization begins. It is therefore necessary to ensure that the mixture does not accelerate due to the cooling liquid - this applies if the mixture and cooling liquid move in the same direction - and does not slow down too much - this applies to the opposite direction of movement. Therefore, the mean linear velocity v ₂, measured in the direction of movement of the polymer mixture with which the cooling liquid flows through the device, in the zone between the point of entry of the mixture and its beginning solidification must be at least 25% lower than the speed v ₁ at which the Mixture emerges from the nozzle. In the event that the cooling liquid flows through the device in the direction opposite to the direction of movement of the mixture, this value of at least 25% is of course always satisfied, since the speed of the cooling liquid has a negative sign in this case. This provides a wide margin for the speed of the cooling liquid. For the same direction of movement, this is limited on the one hand by the limit of 75% of the speed of the polymer mixture given above. In the case of the opposite direction of movement, this speed may of course not have arbitrarily high values, but finds its limit where the relative speed between the polymer mixture and the cooling liquid is too high. This limit value depends on the respective process parameters and is easy to determine with just a few experiments. The speed in the case of the opposite direction of movement finds its limit where deformation or tearing of the not yet stabilized polymer mixture occurs. A rule of thumb for the limit of the speed of the cooling liquid in the case of the opposite direction of movement is a value of approximately

wobei v₁ 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. where v ₁ means the speed of the polymer mixture in m / min at the nozzle outlet. If the average speed of the cooling liquid were to be set to the same value that the mixture had when it emerged from the nozzle, the cooling liquid in the immediate vicinity of the mixture would have a higher value than the above-mentioned nozzle outlet speed because of the speed distribution in flowing liquids and would accelerate the mixture .

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 entry point of the Polymer mixture into the cooling liquid and the starting point Solidification of the mixture is controlled will. This is made possible by adjusting the level of Cooling liquid both at the entry point of the polymer mixture into the cooling liquid as well as at the exit point keeps constant. For this reason, is located at the Exit point an overflow device. In addition to the apparatus Measure is done to control the speed by adding cooling liquid accordingly. in the Case of a stationary bath, d. H. in the case where the speed the cooling liquid has a value of zero 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 Abkühlflüssigkeit 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.In addition to the possibility of a special advantage of the method, 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 A wide margin is given as to what viscosity and Temperature of the cooling liquid and thus the type of cooling liquid concerns. In known methods, this is Scope much more limited because of the associated mechanical stress of the not yet stabilized Polymer blend.

Im Normalfall 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. Normally, the level of the cooling liquid on the Entry and exit not only constant held, but the level is in both places too same high. However, there can also be a height difference between both are present.  

Eine bevorzugte Ausführung der Abkühlvorrichtung besteht in einem U-förmig gebogenen Rohr, wie es in Abb. 1 gezeigt ist, es können jedoch auch Ausführungsformen wie in Abb. 2 dargestellt, verwendet werden. Abb. 1 zeigt eine U-förmig gebogene Vorrichtung mit folgenden Bestandteilen:A preferred embodiment of the cooling device consists in a U-shaped tube, as shown in Fig. 1, but embodiments as shown in Fig. 2 can also be used. Fig. 1 shows a U-shaped device with the following components:

  • 1. Hohlfadenspinndüse,1. hollow thread spinning nozzle,
  • 2. Kühlflüssigkeitszudosier- und Temperieraufsatz,2. coolant metering and tempering attachment,
  • 3. Stabilisierungszone des Hohlfadens,3. stabilization zone of the hollow thread,
  • 4. Reinigungsablaß für Kühlflüssigkeit,4. cleaning drain for coolant,
  • 5. Überlauftasse mit Niveaureguliereinrichtung für Kühlflüssigkeit,5. Overflow cup with level control device for Coolant,
  • 6. Abzugsgrad,6. Degree of deduction,
  • 7. Kühlflüssigkeitszuführung vom Thermostat,7. coolant supply from the thermostat,
  • 8. Kühlflüssigkeitsablauf zum Thermostat.8. Coolant drain to the thermostat.
Beschreibung der Abb. 1Description of Fig. 1

Um eine gute Beobachtungsmöglichkeit während des Prozesses zu schaffen, ist das U-Rohr größtenteils in Glas ausgeführt.To be a good observation during the process to create, the U-tube is largely made of glass.

Das im wesentlichen aus fünf Teilen zusammengesetzte Rohr hat einen Durchmesser von ca. 4 cm bei einer Schenkellänge von ca. 1 m.The tube, essentially composed of five parts has a diameter of approx. 4 cm with a leg length of approx. 1 m.

a) Kühlflüssigkeitszudosier- und Temperieraufsatza) Coolant metering and tempering 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. Der Temperiermantel unterstützt diese Funktion. Gleichzeitig sorgen dieser Außenmantel und die Zudosieröffnungen am oberen Rohrende für eine Verteilung der Flüssigkeitsströmungen und erlauben eine möglichst schonende Behandlung des hier noch instabilen Hohlfadens. Die ca. 5 cm² Oberfläche aufweisende Eintrittsöffnung des Abkühlrohrs gewährleistet einerseits genügend großen Spielraum für dünne und dicke Hohlfäden oder Schläuche und reduziert andererseits eine größere Oberflächenunruhe des Abkühlbades.To as quickly as possible from the feeding of the PVDF mixture Compensate for the temperature change caused is in this embodiment, the entry point for the cooling liquid near the entry point of the hollow thread.  The temperature jacket supports this function. At the same time this outer jacket and the metering openings ensure at the top of the pipe for a distribution of the Liquid flows and allow one if possible gentle treatment of the still unstable hollow thread. The approx. 5 cm² surface entry opening of the cooling tube ensures on the one hand sufficient scope for thin and thick hollow filaments or hoses and on the other hand reduces one greater surface unrest in 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 thread runs through during cooling the stage of segregation into two liquid Phases and solidification. Depending on the recipe, nozzle temperature or cooling conditions can be the beginning Solidification or stabilization in the first or second third of the tube can be observed. Man recognizes this from the fact that the initially transparent Thread becomes increasingly milky and starts from the spot Stiffens to a certain final turbidity.

c) Umlenkung des Fadensc) 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 that it gets deformed. In contrast to other embodiments the cooling device is not here Deflection wheel or no roller installed. The after the 1st zone downward pipe extension allowed convenient handling when piecing. The sinking Hollow thread collects here and can be used Wire pulled out of the outlet leg (2nd zone) and be placed on the trigger wheel.  

d) Auslaufschenkeld) outlet leg

Hier erreicht der Faden die gewünschte Endtemperatur.Here the thread reaches the desired final temperature.

e) Auslauftasse mit Überlaufeinrichtunge) 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 The middle section determines the overflow height of the Cooling medium and thus the normally level Height of the cooling liquid under the spinneret. An air gap can thus be created in a simple manner between the nozzle and the cooling liquid.

Bestandteile der in Abb. 2 dargestellten Vorrichtung:Components of the device shown in Fig. 2:

  • 1. Düse,1st nozzle,
  • 2. Abkühlflüssigkeitszudosierung mit Abkühlrohr, Zulauftasse und Überlaufauffangwanne,2. Cooling liquid metering with cooling pipe, inlet cup and overflow drip pan,
  • 3. Abkühlrohr (durchsichtig),3. cooling pipe (transparent),
  • 4. Umlenkrolle,4. deflection roller,
  • 5. Abkühlkasten mit Sichtscheibe,5. cool box with sight glass,
  • 6. Überlaufeinrichtung mit Niveauregulierung
    (einstellbar: niveaugleich zum Einlauf oder leichte Niveaudifferenz),
    6. Overflow device with level control
    (adjustable: level with the inlet or slight level difference),
  • 7. Abzugsrad.7. 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 mechanisch beeinflußt werden, wie z. B. durch Beschleunigung. Neben der obenerwähnten 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.It is essential for the invention that the PVDF mixture between the time it leaves the nozzle and the As little as possible when the solidification begins is mechanically stressed, be it by pulling or by Shear forces. In particular, the mixture in this area not mechanically strong due to the cooling liquid  are influenced, such as. B. by acceleration. In addition to the Above mentioned control of the speed of the cooling liquid this is achieved by mixing the mixture in a first zone from the entry point of the mixture into the cooling liquid until solidification begins is enough, is led from top to bottom. These Zone represents a relatively narrow channel surrounded by walls represents, e.g. B. in the form of a cylindrical tube whose diameter is significantly lower than its length. The spot beginning solidification of the mixture up to which the mechanical Stress must be kept as low as possible, can be determined easily. This happens through Observing the changes that the mix is after experiences their exit from the nozzle. First takes place as a result Cooling the segregation into two liquid phases instead. The formation of two phases leads to an increase in viscosity ahead. A cloudiness begins with the development of two phases the mixture that persists until solidification begins reinforced. Because the solidification on the outer layers begins and then progresses inward, takes the visually perceptible cloudiness only between the time segregation until solidification begins and then doesn't change anymore. The place starting Solidification is the point where there is no increase the cloudiness is more noticeable. It is easy to do and pretty much determine.

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; es 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 Abb. 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 Abb. 1 gezeigt, verwendet wird.Only after the point of solidification begins does the formed body have a certain stability which permits somewhat greater mechanical stress. Therefore, the deflection device may only be located after this point; however, it is not necessary that it be placed immediately after this point. After the deflection, the partially or completely formed solid molded body passes through a second zone of the cooling liquid, in which it is guided from bottom to top. Redirection and guiding from bottom to top are necessary in order to be able to use a device in which both the entry point and the exit point of the cooling liquid can be kept at a constant liquid level. This second zone, in which the molded body is guided from bottom to top, does not have to be channel-shaped like the first zone, but can be a zone with wider dimensions, e.g. B. in the form of a tub, as shown in Fig. 2. However, it must not coincide with the first zone, ie the molded body must not be guided from the bottom to the top in the channel-shaped first zone between the point of entry and the point where solidification begins. However, the second zone can also be designed as a channel-shaped zone, as z. B. is the case when a U-shaped tube, as shown in Fig. 1, is used as a device.

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 der Polymermischung verändert, z. B. durch die erwähnte Verwendung einer Innenflüssigkeit für Hohlfäden oder Schläuche.It is particularly advantageous if the cooling liquid at the point where the PVDF mixture enters it, a slight, d. H. up to 20% lower specific Has weight than the mixture. So prevented the mixture sags too quickly or too quickly strong braking due to large differences in density. This slight difference in specific weight can be in addition to the choice of a specific cooling liquid also achieved by having the specific weight of the  Polymer mixture changed, e.g. B. by the use mentioned an internal liquid for hollow threads or hoses.

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 are used in which PVDF at the The temperature of the cooling liquid does not dissolve significantly and the no chemical change in the polymer blend cause.

Neben anderen Flüssigkeiten hat sich Wasser, das gegebenenfalls ein Tensid zur Verminderung der Oberflächenspannung enthält, als geeignet erwiesen.In addition to other liquids, there is 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.Removal of the formed body from the cooling liquid can be done by known methods, wherein care must be taken to ensure that none of them are removed heavy mechanical stress on the mixture between Nozzle outlet and beginning to solidify becomes.

Es kann darüber hinaus gegebenenfalls von Vorteil sein, den Formkörper mit der gleichen Geschwindigkeit aus der Abkühlflüssigkeit abzuziehen, welche die Mischung beim Austritt aus der Düse besitzt.It may also be advantageous if the molded body at the same speed from the Withdraw cooling liquid, which the mixture at Has exit from 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 Qualitätsschwankungen wie unkontrollierbare Fehlstellen in Form vom Soll abweichender Porengröße und -charakteristik, sind auf ein Minimum beschränkt.By the described method, in particular by the low mechanical stress until the beginning Solidification, pore-shaped PVDF moldings are obtained, the shape stability is good and the constant have good quality. Thread breaks and quality fluctuations  like uncontrollable defects in the form pore size and characteristic 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, in the pores of the PVDF molded body obtained Substances such as solvents and non-solvents, do not wash out, is the formed body in the normal case washed. This can be done by an extraction that continuously involved in the production of the shaped body connects or which is carried out discontinuously. After the extraction, the molded 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 Temperaturführung 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/Mischungspartner beeinflussen und liegt etwa zwischen 10 und 90%. Es können je nach Einstellung verschiedener Verfahrensparameter unterschiedliche Charakteristiken des Porensystems erhalten werden. Je nach 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:The moldings obtained have pores on each of them Surfaces on, d. H. also the inner surfaces of hollow threads or hoses have pore openings. Because of the wide scope, which regarding type and quantity of Solvent, type and amount of non-solvent, type, amount and throughput of the cooling liquid and the temperature control is given throughout the process pore size and characteristics of the PVDF molded body targeted and reproducible adjustment in wide areas. So it is possible to have average pore sizes of about 0.1 µ to get about 5 µ. The total pore volume leaves also in wide areas, e.g. B. on the weight ratio PVDF / mixing partner influence and lies about between 10 and 90%. Depending on the setting different process parameters different Characteristics of the pore system can be obtained. Depending on  The type and amount of the solvent and, if appropriate, the Non-solvent, type, amount and throughput of the cooling liquid and depending on the temperature control in the cooling device, can basically be two different types of Pore structures are obtained between which transitions possible are:

  • 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, that through porous partitions from each other are separated. The pores of the partition walls have one smaller average 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 that can only pass through narrow dividers, but not through dividing 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 Innere des Formkörpers auf. Ein anisotropes Porensystem wird vor allem dann erhalten, wenn relativ niedrigviskose Polymermischungen verarbeitet werden.In addition to these two ways of designing the Pore systems can affect this in another way will. This can be done primarily through variation the viscosity of the polymer mixture and the type and temperature the cooling liquid is either an isotropic or maintain anisotropic pore system. With an anisotropic Pore system have a pore size and / or structure Gradients in the direction from the surface into that Interior of the molded body. An anisotropic pore system is mainly obtained when the viscosity is relatively low Polymer blends are processed.

Die erfindungsgemäß hergestellten PVDF-Formkörper lassen sich vielseitig verwenden, so z. B. für die Mikrofiltration 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.Leave the PVDF moldings produced according to the invention use versatile, z. B. for microfiltration  of aqueous solutions and of organic solvents. In many cases, PVDF membranes are an option, because they have exceptional resistance to you show oxidative attack resistant to an unusual large number of organic solvents are and their mechanical data only at nearby temperatures of the melting point drop significantly. In the case of filtration aqueous solutions, PVDF membranes can also be used there find where other polymers because of their vulnerability in strongly acidic or strongly alkaline pH range not can be used such. B. in 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.Hollow PVDF membranes with anisotropic structure, in which the Pore size decreases from the inside out, the use of a pre-filter for microfiltration do; prefiltration is often used, to trap large particles that result in membrane coverage and thus lead to a rapid drop in river. These large particles are found in the anisotropic membrane structures however, held in the large inner pores without to reduce the filtering area. The so-called So "dirt capacity" of the anisotropic PVDF membrane is correspondingly larger 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 Seite der Membran die erhitzte, einzuengende Lösung, auf der anderen Seite "Kühlwasser". Durch den Dampfdruckunterschied 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 PVDF membranes produced according to the invention are suitable also for transmembrane distillation. In the Transmembrane distillation, in which the short diffusion distance (Membrane wall thickness) for evaporating aqueous Solutions is used is on the one hand  the heated solution to be concentrated on the membrane other side "cooling water". Wander through the vapor pressure difference Water as a gas from the hot to the cold side of the membrane. Here is the temperature resistance, the low surface tension of the PVDF, which is a breakthrough of watery Prevents solution, and the oxidative necessary for cleaning cycles Durability advantageously used.

Die Erfindung wird durch die nachfolgenden Beispiele veranschaulicht:The invention is illustrated by the following examples illustrates:

Beispiel 1Example 1

In ein beheizbares Glasgefäß wurde eine Mischung aus
20 Gew.-Teilen Polyvinylidenfluorid
(LV=2,68, gemessen in Dimethylformamid)
und 80 Gew.-Teilen einer Lösungsmittelmischung
bestehend aus 37,5% Glycerintriacetat (Löser) und 62,5% Dioctyladipat (Nichtlöser)
gegeben. Unter intensivem Rühren und in Stickstoffatmosphäre wurden das Polymergranulat und das Lösungsmittelgemisch auf ca. 215°C gebracht. Bei ca. 145°C wurde das Granulat angequollen, und bei steigender Temperatur bildete sich eine homogene niedrigviskose Lösung.
A mixture of was placed in a heated glass vessel
20 parts by weight of polyvinylidene fluoride
(LV = 2.68, measured in dimethylformamide)
and 80 parts by weight of a solvent mixture
consisting of 37.5% glycerol triacetate (solvent) and 62.5% dioctyl adipate (non-solvent)
given. The polymer granules and the solvent mixture were brought to about 215 ° C. with vigorous stirring and in a nitrogen atmosphere. The granules were swollen at about 145 ° C. and a homogeneous, low-viscosity solution formed as the temperature rose.

Ein Teil der so hergestellten Lösung wurde bei ca. 220°C durch eine Hohlfadendüse einer Spinnmaschine in das in Abb. 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. 25°C beschickte ca. 2 m lange U-förmige Glas-Rohr ein. Nach Eintritt in das Abkühlmedium sank der Faden langsam in 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.Part of the solution prepared in this way 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 glycerin was used as the inner filling to form 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 the lower part of the tube and was pulled out of the outlet leg by means of a wire and placed on a take-off wheel. During the process, the water flowed through the device in the same direction as the polymer mixture at an average speed of 1 m / min. It was clearly observed how the thin polymer solution became milky after a short dwell time in the water at the beginning of phase separation and finally stabilized during solidification, so that it could be deflected without deformation and continuously drawn off 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 extracting the liquid components at 50 ° C The thread became warm isopropanol at about 50 ° C. in vacuo dried.

Eigenschaften der erhaltenen Hohlfadenmembran:Properties of the hollow fiber membrane obtained:

Außendurchmesser:1,24 mm Innenlumen:0,88 mm max. Porengröße:0,58 µm Transmembranfluß (Isopropanol)
in ml/cm²·min bei 0,1 bar:0,95
Outer diameter: 1.24 mm inner lumen: 0.88 mm max. Pore size: 0.58 µm transmembrane flow (isopropanol)
in ml / cm² · min at 0.1 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 thread was used to measure the maximum pore size dipped 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 were visible on the outside.  

Aus dem gefundenen Wert ("Blaspunkt") errechnet sich die maximale PorengrößeThe is calculated from the value found ("blowing point") maximum pore size

wobei d max. = maximaler Porendurchmesser, P max. = Blaspunkt (bar).where d max. = maximum pore diameter, P max. = Blowing point (bar).

Zur Ermittlung des Isopropanolflusses wurde der Hohlfaden von innen mit auf 35°C temperiertem Isopropanol beschickt und die Durchflußmenge bei 0,1 bar gemessen.To determine the flow of isopropanol, the hollow thread from charged with isopropanol tempered to 35 ° C and the Flow rate measured at 0.1 bar.

Mikroskopische Untersuchungen zeigten Porenstruktur mit Öffnungen an Innen- und Außenwänden.Microscopic examinations showed pore structure Openings on inner and outer walls.

Es resultierte eine im wesentlichen kugelförmige Poren aufweisende Struktur.An essentially spherical pore resulted exhibiting structure.

Beispiel 2Example 2

Es wurden 30 Gew.-Teile PVDF (LV = 2,68, gemessen in DMF) und 70 Teile 2-(2-butoxy-äthoxy-)äthylacetat bei einer Temperatur von ca. 155°C-160°C in eine homogene Lösung mittlerer Viskosität überführt. Bei ca. 120°C-130°C war beginnendes Quellen des Granulates zu beobachten.There were 30 parts by weight of PVDF (LV = 2.68, measured in DMF) and 70 parts 2- (2-butoxy-ethoxy-) ethyl acetate at a temperature of approx. 155 ° C-160 ° C in a homogeneous medium solution Viscosity transferred. It started at about 120 ° C-130 ° C Observe sources of the granules.

Die PVDF-Lösung, deren Erstarrungstemperatur ca. 110°C betrug, wurde analog Beispiel 1 bei ca. 150°C versponnen und in einem Bad aus Glycerin/Wasser (1 : 1) von 35°C abgekühlt. Der extrahierte und getrocknete Hohlfaden hatte folgende Kenndaten:The PVDF solution, whose solidification temperature is approx. 110 ° C was spun at about 150 ° C analogously to Example 1 and in a glycerol / water (1: 1) bath at 35 ° C cooled down. The extracted and dried hollow fiber had the following characteristics:

Außendurchmesser:1,20 mm Innenvolumen:0,80 mm max. Porengröße:0,94 µm Transmembranfluß (Isopropanol)
bei 0,1 bar in ml/cm²·min:0,57
Outside diameter: 1.20 mm Inside volume: 0.80 mm max. Pore size: 0.94 µm transmembrane flow (isopropanol)
at 0.1 bar in ml / cm² · min: 0.57

Es resultierte ein Porensystem, das im wesentlichen aus einem dreidimensionalen Netzwerk von Poren bestand.It resulted in a pore system that essentially consists of a three-dimensional network of pores.

Claims (22)

1. Verfahren nach Patentanmeldung P 33 27 638.2 zur Herstellung von Poren aufweisenden Formkörpern durch Extrudieren eines homogenen, einphasigen, flüssigen Gemisches aus einem oder mehreren Polymeren und einem oder mehreren, bei der Temperatur der Herstellung des Gemisches flüssigen Mischungspartnern, wobei das Gemisch oberhalb Raumtemperatur im flüssigen Zustand einen Bereich völliger Mischbarkeit und eine Mischungslücke aufweist und oberhalb Raumtemperatur einen Erstarrungsbereich besitzt, in eine Abkühlflüssigkeit enthaltende Abkühlvorrichtung und Abziehen des gebildeten Formkörpers, wobei man die Polymer/Mischungspartner- Mischung bei einer Temperatur oberhalb der Mischungslücke mit einer mittleren linearen Geschwindigkeit v₁ durch eine Düse von oben nach unten in eine Abkühlflüssigkeit fördert, welche bei Abkühltemperatur das Polymer nicht oder nur unwesentlich löst und die eine Temperatur unterhalb des Erstarrungspunktes besitzt, und man die extrudierte Mischung von der Eintrittsstelle in die Abkühlflüssigkeit mindestens bis zu der Stelle der beginnenden Erstarrung durch eine kanalförmige, von einer Wand umgebene Zone führt und man in dieser kanalförmigen Zone die mittlere lineare Geschwindigkeit v₂ der Abkühlflüssigkeit mindestens um 20% kleiner hält als v₁, den Formkörper nach beginnender Erstarrung des Polymers umlenkt und von unten nach oben durch eine zweite Zone leitet, aus der Abkühlflüssigkeit abzieht, und man das Niveau der Abkühlflüssigkeit sowohl an der Eintrittsstelle der Mischung in die Abkühlflüssigkeit als auch das Niveau der Abkühlflüssigkeit an der Austrittsstelle des Formkörpers aus der Abkühlflüssigkeit konstant hält, dadurch gekennzeichnet, daß man als Polymer-Polyvinylidenfluorid (PVDF) verwendet und die Geschwindigkeit v₂ mindestens um 25% kleiner als v₁ hält.1. The method according to patent application P 33 27 638.2 for the production of molded articles having pores by extruding a homogeneous, single-phase, liquid mixture of one or more polymers and one or more mixing partners liquid at the temperature of the preparation of the mixture, the mixture above room temperature in liquid state has a range of complete miscibility and a mixture gap and has a solidification range above room temperature, into a cooling device containing cooling liquid and pulling off the formed body, wherein the polymer / mixture partner mixture at a temperature above the mixture gap with an average linear velocity v 1 conveys a nozzle from top to bottom into a cooling liquid which does not or only slightly dissolves the polymer at the cooling temperature and which has a temperature below the solidification point, and the extruded mixture from the inlet tsstelle leads into the cooling liquid at least up to the point of the beginning solidification through a channel-shaped zone surrounded by a wall and in this channel-shaped zone the mean linear velocity v ₂ of the cooling liquid is at least 20% lower than v ₁, the shaped body after the beginning Solidification of the polymer is redirected and passed from bottom to top through a second zone from which cooling liquid is drawn off, and the level of the cooling liquid at the point of entry of the mixture into the cooling liquid and the level of the cooling liquid at the point of exit of the shaped body from the cooling liquid are constant holds, characterized in that the polymer polyvinylidene fluoride (PVDF) is used and the speed v ₂ is kept at least 25% lower than v ₁. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hergestellte PVDF-Formkörper eine Membran in Form eines Hohlfadens, Schlauches oder einer Folie ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the PVDF molded body produced is a membrane in the form a hollow thread, tube or film. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall der Herstellung von Hohlfäden oder Schläuchen das Innenlumen durch Einführen einer Innenfüllflüssigkeit erzeugt wird, die bei der Temperatur der Erzeugung des Innenlumens kein Lösungsmittel für PVDF darstellt.3. The method according to claim 2, characterized in that in the case of the production of hollow fibers or hoses the inner lumen by introducing an inner filling liquid is generated at the temperature of generation the inner lumen is not a solvent for PVDF. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenfüllflüssigkeit Glycerin ist oder eine Flüssigkeit, die bei der Herstellung der Mischung als Mischungspartner verwendet wurde.4. The method according to claim 3, characterized in that the inner filling liquid is glycerin or a liquid, which in the preparation of the mixture as Mix partner was used. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall der Herstellung von Hohlfäden oder Schläuchen das Innenlumen durch Einführen von gasförmigem Stickstoff erzeugt wird. 5. The method according to claim 2, characterized in that in the case of the production of hollow threads or hoses the inner lumen by introducing gaseous nitrogen is produced.   6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Abkühlvorrichtung ein U-förmig gebogenes Rohr verwendet wird.6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that as a cooling device U-shaped tube is used. 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsspiegel der Abkühlflüssigkeit an der Austrittsstelle für den gebildeten Formkörper auf dem gleichen Niveau gehalten wird wie an der Eintrittsstelle der Mischung in die Abkühlflüssigkeit.7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the liquid level the cooling liquid at the exit point for the formed Shaped body is kept at the same level as at the point where the mixture enters the cooling liquid. 8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abkühlflüssigkeit die Vorrichtung in der Bewegung der Mischung entgegengesetzter Richtung durchströmt.8. The method according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the cooling liquid the device opposed in the movement of the mixture Direction. 9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß keine kontinuierliche Zudosierung von Abkühlflüssigkeit erfolgt, sondern nur Verluste ausgeglichen werden, die durch die Mitnahme von Abkühlflüssigkeit durch den Formkörper entstehen.9. The method according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that no continuous Cooling liquid is added, but only Losses are offset by the entrainment of cooling liquid through the molded body. 10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen Düse und Eintrittsstelle der Mischung in die Abkühlflüssigkeit ein Luftspalt befindet.10. The method according to one or more of the claims 1 to 9, characterized in that between Nozzle and entry point of the mixture into the cooling liquid there is an air gap. 11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Abkühlflüssigkeit Wasser, gegebenenfalls mit einem Zusatz an Tensid, verwendet wird. 11. The method according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the cooling liquid is water, optionally with an addition of surfactant.   12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Herstellung der Mischung als Lösungsmittel für PVDF eine oder mehrere der Verbindungen Glycerintriacetat, Glycerindiacetat und 2-(2-butoxyäthoxy-)-äthylacetat verwendet wird bzw. werden.12. The method according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that in the manufacture of the Mixture as solvent for PVDF one or more of the compounds glycerol triacetate, glycerol diacetate and 2- (2-butoxyethoxy -) - ethyl acetate is used or will. 13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei Herstellung der Mischung neben mindestens einem Lösungsmittel noch mindestens ein Mischungspartner verwendet wird, der bei der Temperatur der Herstellung der Mischung und ihrer Förderung durch die Düse ein Nichtlöser für PVDF ist.13. The method according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that in the manufacture of Mix in addition to at least one solvent at least one mixing partner is used, who at the temperature of the preparation of the mixture and its Promotion through the nozzle is a non-solvent for PVDF. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Nichtlöser Di-n-octyladipat oder Rizinusöl oder ein Gemisch hiervon verwendet wird.14. The method according to claim 13, characterized in that as a non-solvent di-n-octyl adipate or castor oil or a mixture thereof is used. 15. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil PVDF in der Mischung 15-35 Gew.-% beträgt.15. The method according to one or more of claims 1 to 14, characterized in that the proportion of PVDF in the mixture is 15-35% by weight. 16. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Viskosität der PVDF-Mischung bei der Temperatur ihrer Förderung durch die Düse einen Wert zwischen 5 und 35 Pa · s aufweist.16. The method according to one or more of claims 1 to 15, characterized in that the viscosity of the PVDF mixture at the temperature of their conveyance the nozzle has a value between 5 and 35 Pa · s. 17. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Abkühlvorrichtung mit folgenden Bestandteilen enthält:
  • a) eine Eintrittsöffnung für Abkühlflüssigkeit,
  • b) eine Überlaufeinrichtung, an der die Abkühlflüssigkeit aus der Vorrichtung austreten kann,
  • c) eine Eintritts- und eine Austrittsöffnung für die PVDF-Mischung bzw. den gebildeten Formkörper,
  • d) eine kanalförmige, von einer Wand umgebene Zone, die sich an die Eintrittsstelle der PVDF-Mischung anschließt und in der die Mischung von oben nach unten geführt werden kann,
  • e) eine Umlenkvorrichtung, die sich unterhalb der kanalförmigen Zone befindet,
  • f) eine zweite Zone im Anschluß an die Umlenkvorrichtung in der der gebildete Formkörper von unten nach oben geführt werden kann,
  • g) gegebenenfalls eine externe Thermostatisiereinrichtung.
17. Device for carrying out the method according to one or more of claims 1 to 16, characterized in that it contains a cooling device with the following components:
  • a) an inlet opening for cooling liquid,
  • b) an overflow device at which the cooling liquid can escape from the device,
  • c) an inlet and an outlet opening for the PVDF mixture or the formed body,
  • d) a channel-shaped zone surrounded by a wall, which adjoins the entry point of the PVDF mixture and in which the mixture can be guided from top to bottom,
  • e) a deflection device which is located below the channel-shaped zone,
  • f) a second zone following the deflection device in which the formed body can be guided from bottom to top,
  • g) if necessary, an external thermostat.
18. Polyvinylidenfluorid (PVDF)-Formkörper, die an jeder ihrer Oberflächen und im Inneren Poren aufweisen, herstellbar durch ein Verfahren gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16.18. Polyvinylidene fluoride (PVDF) molded articles attached to each of their Surface and interior pores can be produced by a method according to one or more of the Claims 1 to 16. 19. Verwendung der nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche hergestellten PVDF-Formkörper für die Mikrofiltration von stark sauren oder stark alkalischen wäßrigen Lösungen.19. Use of one or more of the preceding Claims produced PVDF molded body for the Microfiltration of strongly acidic or strongly alkaline aqueous solutions. 20. Verwendung der nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche hergestellten PVDF-Formkörper für die Mikrofiltration von oxidierenden Medien. 20. Use of the one or more of the preceding Claims produced PVDF molded body for microfiltration of oxidizing media.   21. Verwendung der nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche hergestellten PVDF-Formkörper für die Mikrofiltration von wäßrigen Hypochloritlösungen.21. Use of one or more of the foregoing Claims produced PVDF molded body for microfiltration of aqueous hypochlorite solutions. 22. Verwendung der nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche hergestellten PVDF-Formkörper für die Transmembrandestillation.22. Use of the one or more of the preceding Claims produced PVDF molded body for transmembrane distillation.
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