DE3342824C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Herstellung von Filterelementen aus Polysulfon in Form von selbsttragenden Filtermembranen, trägergeschützten Filtermembranen und Kombinationen von Filtermembranen mit Tiefbettfiltern, bei welchem Verfahren aus einer Polysulfon, Lösungsmittel und Porenbildner enthaltenden Polysulfonlösung ein Filterelementhalbzeug gebildet und das Polysulfon durch Tauchen des Filterelementhalbzeugs in ein Flüssigkeitsbad koaguliert wird.The invention relates to the manufacture of Filter elements made of polysulfone in the form of self-supporting Filter membranes, carrier-protected filter membranes and Combinations of filter membranes with deep bed filters, at which process from a polysulfone, solvent and Pore-forming polysulfone solution Filter element semi-finished and the polysulfone by immersion of the filter element semi-finished product is coagulated into a liquid bath becomes.
Aus EP-A-00 36 315 ist ein solches Verfahren zur Herstellung von anisotropen Membranen bekannt. Nach diesem Verfahren sollen Filtermembranen u. a. auch aus Polysulfon hergestellt werden. Hierzu soll eine Lösung von Polysulfon (P-3500 Union Carbide) in Dimethylformamid mit Zugabe von Isopropylalkohol zu einer Membran ausgeformt und unmittelbar nach dem Ausformen bzw. Ausgießen in Wasser koaguliert werden, das auf Umgebungstemperatur gehalten wird. Mit diesem Verfahren lassen sich jedoch nicht gezielt vorher berechnete bzw. festgelegte Eigenschaften der Filtermembran hinsichtlich Porosität, Porengröße und Zellenstruktur erreichen. Es wird deshalb in EP-A-00 36 315 vorgeschlagen, unterschiedliche Eigenschaften der Filtermembranen dadurch zu erreichen, daß man die Filtermembranen aus unterschiedlichen Harzen oder Harzgemischen herstellt. Insbesondere lassen sich mit dem aus EP-A-00 36 315 bekannten Verfahren nur Filtermembranen mit hoch anisotroper Struktur herstellen.From EP-A-00 36 315 such a method for the production of anisotropic membranes. According to this procedure Filter membranes u. a. can also be made from polysulfone. For this purpose, a solution of polysulfone (P-3500 Union Carbide) in dimethylformamide with the addition of isopropyl alcohol to one Membrane formed and immediately after molding or Pouring into water that coagulates on Ambient temperature is maintained. Leave with this procedure but not specifically calculated or defined beforehand Properties of the filter membrane with regard to porosity, Reach pore size and cell structure. It is therefore in EP-A-00 36 315 proposed different properties to achieve the filter membranes in that the Filter membranes made from different resins or resin mixtures manufactures. In particular, can be with the from EP-A-00 36 315 known method only filter membranes with highly anisotropic Create structure.
Das gemäß EP-A-00 36 315 u. a. zu benutzende Polysulfon (P-3500-Union Carbide) ist aus einer im März 1979 veröffentlichten Firmenschrift "DESIGN ENGINEERING DATA UNION CARBIDE UDEL Engineering Polymers - Polysulfone" bekannt. Nach der in Abschnitt 1, Seite 2 dieser Firmenschrift wiedergegebenen Strukturformel weisen derartige Polysulfone ein Molekulargewicht im Bereich zwischen 22 100 und 35 600 auf. Dabei werden in dieser Firmenschrift zwei Typen von solchem Polysulfon genannt, nämlich das zum Extrudieren vorgeschlagene Polysulfon P-3500 mit dem höheren Molekulargewicht und entsprechend höherer Viskosität und ein Polysulfon P-1700 mit niedrigerem Molekulargewicht innerhalb des genannten Bereiches und entsprechend geringerer Viskosität, das bevorzugt für Spritzgießen empfohlen wird.That according to EP-A-00 36 315 u. a. polysulfone to be used (P-3500-Union Carbide) is from a in March 1979 published company publication "DESIGN ENGINEERING DATA UNION CARBIDE UDEL Engineering Polymers - Polysulfones " known. According to the section 1, page 2 of this company publication reproduced structural formula have such polysulfones Molecular weight in the range between 22 100 and 35 600. Here are two types of such polysulfone in this company publication called, namely the polysulfone proposed for extrusion P-3500 with the higher molecular weight and correspondingly higher Viscosity and a polysulfone P-1700 with lower Molecular weight within the range and correspondingly lower viscosity, which is preferred for Injection molding is recommended.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen von Filterelementen auf Polysulfon-Basis aufzuzeigen, das durch einfache und übersichtliche Abwandlung nur weniger Verfahrensparameter die Art der Zellenstruktur und die Porosität und Porengröße des Filterelements, und zwar unabhängig voneinander, und durch andere Verfahrensparameter einerseits die Art der Zellenstruktur und andererseits Porosität und Porengröße des Filterelements festlegen läßt.In contrast, it is an object of the invention to provide a method for Manufacture of filter elements based on polysulfone, by simple and clear modification only less Process parameters the type of cell structure and the porosity and pore size of the filter element, namely independently of one another, and by other process parameters on the one hand the type of cell structure and on the other hand porosity and can set pore size of the filter element.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daßAccording to the invention, this object is achieved in that
-
a) das Koagulieren unter Stabilisieren des Filterelements in dem
Flüssigkeitsbad über eine Zeitdauer zwischen 30 sec. und
240 sec. vorgenommen wird, wobei zur Ausbildung der
Filterstruktur die Badtemperatur wie folgt eingestellt wird:
- aa) zwischen 0° und 15° zur Bildung einer stark asymmetrischen Struktur mit aktiver Trennschicht in Form einer Oberflächenhaut über einer Unterschicht mit weiten Poren,
- ab) zwischen 15° und 45° zur Bildung einer über die Dicke des Filterelementes asymmetrischen, von einer Oberflächenhaut freien Zellstruktur,
- ac) zwischen 45° und 80° zur Bildung einer über die Dicke des Filterelements symmetrischen Zellstruktur,
- aa) between 0 ° and 15 ° to form a strongly asymmetrical structure with an active separation layer in the form of a surface skin over an underlayer with wide pores,
- ab) between 15 ° and 45 ° to form a cell structure which is asymmetrical over the thickness of the filter element and free of a surface skin,
- ac) between 45 ° and 80 ° to form a cell structure symmetrical over the thickness of the filter element,
-
b) während die Porengröße und Porosität des Filterelements in
an sich bekannter Weise durch Variation des
Mischungsverhältnisses von Polysulfon zu Lösungsmittel und
zu Porenbildner derart eingestellt wird, daß
- ba) in einer Struktur gemäß aa) die Porengröße in der aktiven Trennschicht zwischen 0,1 nm und 1 nm beträgt,
- bb) in einer Struktur gemäß ab) die Porengröße im dichtesten Bereich (Aktivtrennschicht) zwischen 0,5 µm und 10 µm beträgt,
- bc) in einer Struktur gemäß ac) die Porengröße zwischen 0,05 µm und 10 µm beträgt,
- ba) in a structure according to aa) the pore size in the active separating layer is between 0.1 nm and 1 nm,
- bb) in a structure according to ab), the pore size in the densest area (active separation layer) is between 0.5 μm and 10 μm,
- bc) in a structure according to ac) the pore size is between 0.05 μm and 10 μm,
- und daß das Filterelement nach dem Koagulieren in mindestens einem Flüssigkeitsbad ausgewaschen wird.and that the filter element after coagulating in at least one liquid bath is washed out.
Im erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Festlegung der Art der Zellenstruktur somit im wesentlichen durch die im Koagulier- und Stabilisierungsbad aufrecht erhaltene Temperatur, wobei die Wahl der speziellen Temperatur praktisch keinen Einfluß auf die Porosität und Porengröße im Filterelement hat.In the method according to the invention, Art of the cell structure essentially through the coagulation and stabilizing bath maintained temperature, the Choice of the special temperature practically no influence on the Has porosity and pore size in the filter element.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich besonders durch seine in hohem Maße reproduzierbare Durchführbarkeit aus.The method according to the invention is particularly notable for its highly reproducible feasibility.
Durch die Erfindung wird eine klare Trennung zwischen der Beeinflussung der Zellenstruktur und der Beeinflussung der Porosität und der Porengröße im Filterelement erreicht. Wie festgestellt wurde, hat die die Art der Zellenstruktur beeinflussende Einstellung der Temperatur im Koagulier- und Stabilisierungsbad keinen nennenswerten Einfluß auf Porosität und Porengröße im Filterelement. Diese letzteren für das Filterelement wichtigen Merkmale werden im wesentlichen durch die Zusammensetzung der Polysulfon-Lösung, und zwar das Mischungsverhältnis von Harz, Lösungsmittel und Porenbildner, beeinflußt. Im erfindungsgemäßen Verfahren hat dieses Mischungsverhältnis wiederum praktisch keinen Einfluß auf die erzielte Art der Zellenstruktur. The invention provides a clear separation between the Influencing the cell structure and influencing the Porosity and pore size in the filter element reached. How was found to have the type of cell structure influencing setting of the temperature in the coagulation and Stabilizing bath has no significant influence on porosity and pore size in the filter element. The latter for that Filter element important features are essentially through the composition of the polysulfone solution, that is Mixing ratio of resin, solvent and pore former, influenced. In the method according to the invention, this has Mixing ratio in turn has practically no influence on the achieved type of cell structure.
Eine wesentliche Ergänzung und Verbesserung des erfindungsgemäßen Verfahrens läßt sich dadurch erreichen, daß ein Vorverfestigen des Filterelement-Halbzeugs an Luft mit Luftfeuchtigkeit zwischen etwa 40% und 100%, vorzugsweise zwischen 50% und 80%, über eine Zeitdauer zwischen 30 sec. und 180 sec. vorgenommen und das Filterelement-Halbzeug daran anschließend in das Flüssigkeitsbad zum Koagulieren und Stabilisieren übergeführt wird. Mit der Zeitdauer, über welche dieses Vorverfestigen an feuchter Luft durchgeführt wird, läßt sich die Erzielung der gewünschten Zellenstruktur durch Einstellen des Koagulisations- und Stabilisierungsbades noch verstärken. Die Reproduzierbarkeit der erzielten Zellenstruktur in Abhängigkeit von der im Koagulisations- und Stabilisierungsbad aufrecht erhaltenen Temperatur wird noch verstärkt. Dies läßt sich erreichen, indem man für die Erzeugung asymmetrischer Zellenstruktur kurze Vorverfestigungszeit und für die Erzeugung symmetrischer Zellenstruktur relativ lange Vorverfestigungszeiten vorsieht. Dabei hat die beim Vorverfestigen aufrecht erhaltene Luftfeuchtigkeit nur relativ geringen Einfluß auf die Erzielung der gewünschten Zellenstruktur, jedoch eher auf Porosität und Porengröße im Filterelement. Vorzugsweise wird N-Methylpyrrolidon als Lösungsmittel und Polyethylenglycol mit Molekulargewicht 400 als Porenbildner wirksames Nichtlösungsmittel eingesetzt. Gemäß einer besonderen Ausführungsform wird N-Methylpyrrolidon in einer Menge von 22 bis 28 Gew.-% und Polysulfon in einer Menge von 10 bis 16 Gew.-% eingesetzt, wobei Polyethylenglycol jeweils den wesentlichen Anteil bildet.An essential addition and improvement of the invention The process can be achieved by pre-consolidation of the filter element semi-finished product in air with air humidity between about 40% and 100%, preferably between 50% and 80%, over a Duration between 30 sec. And 180 sec. And that Subsequently, filter element semi-finished product in the liquid bath is transferred to coagulate and stabilize. With the Time period over which this pre-consolidation in moist air is carried out, the desired can be achieved Cell structure by adjusting the coagulation and Reinforce stabilizing bath. The reproducibility of the achieved cell structure depending on the im Coagulation and stabilization bath maintained Temperature is increased. This can be achieved by one short for the generation of asymmetric cell structure Pre-consolidation time and for the generation symmetrical Cell structure provides relatively long pre-consolidation times. It has been maintained during pre-consolidation Humidity only has a relatively small influence on the achievement the desired cell structure, but rather on porosity and Pore size in the filter element. N-methylpyrrolidone is preferred as solvent and polyethylene glycol with molecular weight 400 effective non-solvent used as pore former. According to In a particular embodiment, N-methylpyrrolidone is used in one 22 to 28% by weight and polysulfone in an amount of 10 up to 16 wt .-%, with polyethylene glycol each forms a significant part.
Im erfindungsgemäßen Verfahren lassen sich Filterelemente verschiedenster Art auf Polysulfon-Basis herstellen. Beispielsweise kann ein film- oder schichtförmiges Filterelement-Halbzeug durch Ausgießen der mit Porenbildner versehenen Polysulfon-Lösung auf einen Träger mit glatter Oberfläche gebildet werden. Dabei kann dem film- oder schichtförmigen Filterelement-Halbzeug während des Ausgießens oder sofort nach dem Ausgießen der Polysulfon-Lösung eine Verstärkungsanlage aus Gewebe oder Vlies an einer seiner Oberflächen eingelagert werden.Filter elements can be used in the method according to the invention Manufacture various types on a polysulfone basis. For example, a film or layered Semi-finished filter element by pouring out the pore formers provided polysulfone solution on a support with smoother Surface are formed. The film or layered filter element semi-finished product during pouring or immediately after pouring out the polysulfone solution Reinforcement system made of fabric or fleece on one of his Surfaces are stored.
Eine Möglichkeit zur Herstellung ähnlicher Filterelemente besteht im Rahmen der Erfindung beispielsweise darin, zur Bildung des Filterelement-Halbzeugs ein Gewebe oder Vlies mit der mit Porenbildner versetzten Polysulfon-Lösung zu imprägnieren.There is a possibility of producing similar filter elements in the context of the invention, for example, to form the Filter element semi-finished with a fabric or fleece with To impregnate pore formers add polysulfone solution.
Man kann auch zur Bildung des Filterelement-Halbzeugs einen Film als Band oder Schlauch aus der mit Porenbildner versetzten Polysulfon-Lösung extrudieren.A film can also be used to form the filter element semi-finished product as a tape or tube from which pore-forming agent is added Extrude the polysulfone solution.
Ein weiteres Beispiel für die Herstellung gewünschter Filterelemente besteht darin, daß zur Bildung des Filterelement-Halbzeugs ein durch Sintern oder auf sonstige Weise hergestellter, grob-poröser Filterkörper mit der mit Porenbildner versetzten Polysulfon-Lösung getränkt bzw. imprägniert wird und daß dieser Filterkörper ggf. nach Vorverfestigen seiner Polysulfon-Füllung an Luft in das Flüssigkeitsbad zum Koagulieren und Stabilisieren der Polysulfon-Füllung übergeführt wird.Another example of producing desired ones Filter elements is that to form the Filter element semi-finished one by sintering or otherwise manufactured, coarse-porous filter body with the one with pore former staggered polysulfone solution is soaked or impregnated and that this filter body if necessary after pre-solidifying its Polysulfone filling in air into the liquid bath for coagulation and stabilizing the polysulfone filling is transferred.
Das Koagulier- und Stabilisierungsbad kann im Rahmen der Erfindung aus Wasser bestehen. Dabei können dem Wasser des Koagulier- und Stabilisierungsbades Zusätze verschiedener Art einzeln oder in Kombination beigegeben werden, beispielsweise Lösungsmittel und/oder Porenbildner und/oder Alkohol. So kann dem Koagulier- und Stabilisierungsbad ein Zusatz an gleichem Lösungsmittel wie dasjenige der Polysulfonlösung in Mengen zwischen 5 Vol.-% und 20 Vol.-%, vorzugsweise etwa 10 Vol.-%, zugegeben werden. Ein anderer Zusatz kann beispielsweise gleicher Porenbildner wie derjenige der Polysulfonlösung in Mengen zwischen etwa 1 Vol.-% bis 35 Vol.-%, vorzugsweise 10 Vol.-% bis 20 Vol.-%, sein. Man kann auch Ethylalkohol in Mengen zwischen etwa 5 Vol.-% und 20 Vol.-%, vorzugsweise etwa 10 Vol.-%, dem Wasser des Koagulier- und Stabilisierungsbades zugeben. Anstelle des Ethylalkohols kann dem Wasser des Koagulier- und Stabilisierungsbades auch Isopropylalkohol in vergleichbaren Mengen wie Ethylalkohol zugegeben werden. An die Behandlung zum Koagulieren des Polysulfons und Stabilisieren des Filterelements im temperaturgesteuerten Flüssigkeitsbad wird eine Nachbehandlung in mindestens einem weiteren Flüssigkeitsbad zum Auswaschen des Filterelements angeschlossen. Gemäß einer besonderen Ausführungsform erfolgt das Auswaschen mit Wasser bei Temperaturen zwischen 10°C und 40°C über eine Zeitdauer von 30 Minuten bis mehrere Stunden in einem oder mehreren Bädern.The coagulating and stabilizing bath can be used as part of the Invention consist of water. The water of the Coagulating and stabilizing bath additives of various types individually or in combination, for example Solvents and / or pore formers and / or alcohol. So can an addition of the same to the coagulating and stabilizing bath Solvents like that of the polysulfone solution in quantities between 5% by volume and 20% by volume, preferably about 10% by volume, be added. Another addition can be the same, for example Pore formers like that of the polysulfone solution in quantities between about 1% by volume to 35% by volume, preferably 10% by volume to 20 vol%. One can also use ethyl alcohol in amounts between about 5% by volume and 20% by volume, preferably about 10% by volume, of the Add water from the coagulating and stabilizing bath. Instead of of ethyl alcohol can coagulate and water Stabilizing bath also isopropyl alcohol in comparable Amounts such as ethyl alcohol are added. To the treatment for Coagulate the polysulfone and stabilize the filter element After-treatment is carried out in the temperature-controlled liquid bath in at least one further liquid bath for washing out the Filter element connected. According to a special one Embodiment is washed out with water at temperatures between 10 ° C and 40 ° C over a period of 30 minutes to several hours in one or more baths.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are described below the drawing explained in more detail. Show it:
Fig. 1 die graphische Darstellung der an gemäß der Erfindung hergestellten Membranen gemessenen Wasserdurchflußmengen pro Flächeneinheit in Abhängigkeit von der Temperatur des bei der Membranherstellung benutzten Koagulierbades; . Figure 1 shows the graphical representation of the measured on membranes prepared according to the invention Wasserdurchflußmengen per unit area as a function of the temperature of the coagulating bath used in the membrane preparation;
Fig. 2 bis 7 elektronenmikroskopische Aufnahmen an einer im erfindungsgemäßen Verfahren bei Temperatur des Koagulierbades von 12°C hergestellten Filtermembran und Fig. 2 to 7 electron micrographs of an established process of the invention when the temperature of the coagulating bath of 12 ° C and filter membrane
Fig. 8 bis 14 elektronenmikroskopische Aufnahmen an einer im erfindungsgemäßen Verfahren mit Temperatur von 50°C des Koagulierbades hergestellten Filtermembran. Fig. 8 to 14 are electron micrographs prepared on a process of the invention with temperature of 50 ° C of the coagulating bath filter membrane.
Eine Polysulfonlösung der Zusammensetzung:A polysulfone solution of the composition:
12 Gew.-% Polysulfon (P-1700 Union Carbide)
25 Gew.-% N-Methylpyrrolidon als Lösungsmittel und
63 Gew.-% Polyethylenglycol, Molekulargewicht 400, als
Porenbildner12% by weight polysulfone (P-1700 Union Carbide)
25 wt .-% N-methylpyrrolidone as a solvent and
63 wt .-% polyethylene glycol, molecular weight 400, as a pore former
wurde zur Bildung eines Filmes mit einer Dicke von annähernd 200 bis 300 µm (Dicke des nassen Filmes) auf einen glatten Untergrund, beispielsweise ein Band aus Polyethylen oder Polypropylen gegossen. Anschließend an das Gießen wurde der Film für eine Zeitdauer von annähernd 30 sec. bis 1 min. an Luft mit Feuchtigkeitsgehalt zwischen etwa 50% bis 80% gehalten und daran anschließend in ein Koagulier- und Stabilisierungsbad übergeführt, das zusatzfreies Wasser enthielt. Die Temperatur des Koagulier- und Stabilisierungsbades wurde wie folgt geregelt:was used to form a film approximately 200 up to 300 µm (thickness of the wet film) on a smooth Substrate, for example a tape made of polyethylene or Cast polypropylene. Following the casting, the film was made for a period of approximately 30 seconds to 1 minute. in air with Moisture content held between about 50% and 80% then transferred to a coagulating and stabilizing bath, which contained free water. The temperature of the coagulation and stabilizing bath was regulated as follows:
Versuch 1.1 Badtemperatur +10°C
Versuch 1.2 Badtemperatur +20°C
Versuch 1.3 Badtemperatur +30°C
Versuch 1.4 Badtemperatur +50°C
Versuch 1.5 Badtemperatur +70°CTest 1.1 bath temperature + 10 ° C
Test 1.2 bath temperature + 20 ° C
Test 1.3 bath temperature + 30 ° C
Test 1.4 bath temperature + 50 ° C
Experiment 1.5 bath temperature + 70 ° C
Bei allen Versuchen war die Verweilzeit der Membran im Koagulier- und Stabilisierungsbad bei etwa 90 sec. Anschließend erfolgte ein Auswaschen in Wasser bei 20°C bis 40°C bis zur vollständigen Lösungsmittel-Freiheit der Membran. Es wurden bei jedem Versuch stabile Membranen gewonnen, die im folgenden auf ihre charakteristischen Eigenschaften untersucht wurden.The residence time of the membrane in the coagulation was and stabilizing bath at about 90 sec washing out in water at 20 ° C to 40 ° C until complete solvent-free membrane. Stable membranes were obtained in each experiment following examined for their characteristic properties were.
Eine Polysulfonlösung der Zusammensetzung: A polysulfone solution of the composition:
15,3 Gew.-% Polysulfon (P-1700 Union Carbide)
24 Gew.-% N-Methylpyrrolidon als Lösungsmittel und
60,7 Gew.-% Polyethylenglycol, Molekulargewicht 400, als
Porenbildner15.3% by weight polysulfone (P-1700 Union Carbide)
24 wt .-% N-methylpyrrolidone as a solvent and
60.7 wt .-% polyethylene glycol, molecular weight 400, as a pore former
wurde wie im Beispiel 1 in einer Schichtdicke von etwa 200 µm bis 300 µm (des nassen Filmes) auf eine glatte Unterlage ausgegossen. Die Lösung wurde nach dem Ausgießen über etwa 30 sec. bis 1 min. an feuchter Luft gehalten (Luftfeuchtigkeit 50 bis 80%). Daran anschließend wurde der gebildete Film in einem Wasser enthaltenden Koagulierbad wie im Beispiel 1 behandelt, und zwar in aufeinanderfolgenden Versuchen zur Erzeugung von Membranen unterschiedlicher Eigenschaften unter Einstellung folgender Badtemperaturen:was as in Example 1 in a layer thickness of about 200 microns up to 300 µm (of the wet film) on a smooth surface poured out. The solution was poured out for about 30 seconds. up to 1 min. kept in humid air (humidity 50 up to 80%). Subsequently, the film formed was in one Water-containing coagulating bath treated as in Example 1, in successive attempts to generate Membranes of different properties under adjustment following bath temperatures:
Versuch 2.1 Badtemperatur +15°C
Versuch 2.2 Badtemperatur +20°C
Versuch 2.3 Badtemperatur +30°C
Versuch 2.4 Badtemperatur +40°C
Versuch 2.5 Badtemperatur +50°C
Versuch 2.6 Badtemperatur +70°CTest 2.1 bath temperature + 15 ° C
Test 2.2 bath temperature + 20 ° C
Experiment 2.3 bath temperature + 30 ° C
Test 2.4 bath temperature + 40 ° C
Experiment 2.5 bath temperature + 50 ° C
Experiment 2.6 bath temperature + 70 ° C
Bei allen Versuchen wurden nach Auswaschen wie im Beispiel 1 stabile Filtermembranen gewonnen, die im folgenden auf charakteristische Eigenschaften untersucht wurden.In all experiments after washing out as in Example 1 obtained stable filter membranes, the following were examined for characteristic properties.
Wasserdurchlässigkeit der Filtermembranen: Als wesentliches Indiz für Zellenstruktur, Porosität und Porengröße der Membranen wurde die Wasserdurchlässigkeit der Membranen gemessen. Hierzu wurde die Wasserdurchflußmenge pro Flächeneinheit und Zeiteinheit durch jede der Membranen gemessen. Zu dieser Messung wurde vorgefiltertes, destilliertes Wasser als Testmedium benutzt und ein Druckabfall über die Membran von 0,9 bar eingestellt.Water permeability of the filter membranes: as an essential indicator for cell structure, porosity and pore size of the membranes measured the water permeability of the membranes. For this, the Water flow rate per unit area and unit of time through each of the membranes measured. Pre-filtered, distilled water used as test medium and a pressure drop adjusted over the membrane of 0.9 bar.
In der graphischen Darstellung der Fig. 1 ist die Wasserdurchflußmenge in ml/cm² · min.×10-3 in Abhängigkeit von der jeweiligen Temperatur des Koagulierbades wiedergegeben.In the graph of Fig. 1, the water flow is given in ml / cm² · min. × 10 -3 in dependence on the respective temperature of the coagulating bath.
Claims (5)
- a) das Koagulieren unter Stabilisieren des
Filterelements in dem Flüssigkeitsbad über eine
Zeitdauer zwischen 30 sec. und 240 sec. vorgenommen
wird, wobei zur Ausbildung der Filterstruktur die
Badtemperatur wie folgt eingestellt wird:
- aa) zwischen 0° und 15° zur Bildung einer stark asymmetrischen Struktur mit aktiver Trennschicht in Form einer Oberflächenhaut über einer Unterschicht mit weiten Poren,
- ab) zwischen 15° und 45° zur Bildung einer über die Dicke des Filterelementes asymmetrischen, von einer Oberflächenhaut freien Zellstruktur,
- ac) zwischen 45° und 80° zur Bildung einer über die Dicke des Filterelements symmetrischen Zellstruktur,
- b) während die Porengröße und Porosität des Filterelements in
an sich bekannter Weise durch Variation des
Mischungsverhältnisses von Polysulfon zu Lösungsmittel und
zu Porenbildner derart eingestellt wird, daß
- ba) in einer Struktur gemäß aa) die Porengröße in der aktiven Trennschicht zwischen 0,1 nm und 1 nm beträgt,
- bb) in einer Struktur gemäß ab) die Porengröße im dichtesten Bereich (Aktivtrennschicht) zwischen 0,5 µm und 10 µm beträgt,
- bc) in einer Struktur gemäß ac) die Porengröße zwischen 0,05 µm und 10 µm beträgt,
- und daß das Filterelement nach dem Koagulieren in mindestens einem Flüssigkeitsbad ausgewaschen wird.
- a) the coagulation is carried out while the filter element is stabilized in the liquid bath over a period of between 30 seconds and 240 seconds, the bath temperature being set as follows to form the filter structure:
- aa) between 0 ° and 15 ° to form a strongly asymmetrical structure with an active separation layer in the form of a surface skin over an underlayer with wide pores,
- ab) between 15 ° and 45 ° to form a cell structure which is asymmetrical over the thickness of the filter element and free of a surface skin,
- ac) between 45 ° and 80 ° to form a cell structure symmetrical over the thickness of the filter element,
- b) while the pore size and porosity of the filter element is adjusted in a manner known per se by varying the mixing ratio of polysulfone to solvent and to pore former such that
- ba) in a structure according to aa) the pore size in the active separating layer is between 0.1 nm and 1 nm,
- bb) in a structure according to ab) the pore size in the densest area (active separation layer) is between 0.5 µm and 10 µm,
- bc) in a structure according to ac) the pore size is between 0.05 μm and 10 μm,
- and that the filter element is washed out in at least one liquid bath after coagulation.
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