DE3941861C1

DE3941861C1 - Membrane for pervaporation, vapour permeation and gas sepn. - made by compacting porous polymer support layer by chemical or thermal means

Info

Publication number: DE3941861C1
Application number: DE19893941861
Authority: DE
Inventors: Juergen Dr. 3414 Hardegsen-Ellierode De Hoffmann; Eberhard 3400 Goettingen De Wuenn
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius AG
Priority date: 1989-12-19
Filing date: 1989-12-19
Publication date: 1991-04-18
Anticipated expiration: 2009-12-20
Also published as: DE9016730U1

Abstract

A membrane for pervaporation, vapour permeation and gas sepn. is made by compacting one side of a porous polymer support layer by thermal and/or chemical means to produce a non porous layer effective for sepn. but impermeable convectively. The membrane may be of polyamide, cellulose acetate, polysulphone, polypropylene, etc.. ADVANTAGE - No additional polymer is required.

Description

Membranen für die Separationsverfahren Pervaporation, Dampfpermeation und Gastrennung sind dadurch zu charakte risieren, daß die separationswirksame Schicht nicht porös ist, also konvektiv undurchlässig ist. Der erreichbare Per meatfluß ist indirekt proportional zur Dicke der separa tionswirksamen Schicht, so daß es von wirtschaftlichem Vor teil ist, wenn diese Schicht bei einem optimalen Trenn faktor möglichst dünn gehalten werden kann. In jedem Fall ist es aber erforderlich, daß die nicht poröse Schicht im Sinne eines konvektiven Flusses homogen dicht bzw. fehl stellenfrei ist. Dies läßt sich durch sogenannte Druck haltetests bzw. Diffusionstests mit geeigneten Testgasen auch bei großflächigen Modulen relativ leicht überprüfen. Membranes for the separation process pervaporation, Vapor permeation and gas separation are therefore too characteristic rize that the separation-effective layer is not porous is convective impermeable. The attainable per Meat flow is indirectly proportional to the thickness of the separa effective layer, so that it is of economic advantage is part if this layer with an optimal separation factor can be kept as thin as possible. In any case but it is necessary that the non-porous layer in the Meaning of a convective flow homogeneously dense or faulty is vacant. This can be done by so-called pressure Hold tests or diffusion tests with suitable test gases Check relatively easily even with large modules.

Als Trennfaktor dieser Membranen bezeichnet man den Quoti enten aus dem Mengenverhältnis der Komponenten im Permeat und dem analogen Mengenverhältnis im Retentat. Es gibt sowohl Anwendungen, bei denen eine hohe Selektivität erfor derlich ist, als auch Anwendungen, bei denen zu Gunsten eines höheren Permeatflusses auf hohe Selektivität verzich tet werden kann, weil bei diesen Trennproblemen z. B. nur das Retentat interessiert oder die Anwendung eines schonen den Verfahrens im Vordergrund steht.The quotient is called the separation factor of these membranes ent from the quantitative ratio of the components in the permeate and the analogous ratio in the retentate. There is both applications where high selectivity is required is harmful, as well as applications where in favor a higher permeate flow without high selectivity can be tet because with these separation problems z. B. only interested in the retentate or the use of a gentle one the process is in the foreground.

Membranen für die Separationsverfahren Pervaporation, Dampfpermeation und Gastrennung sind entweder homogene, selbsttragende Filme bzw. dünne Folien oder sogenannte Komposit- oder Verbund-Membranen, wie sie z. B. aus der DE-OS 32 20 570 bekannt sind.Membranes for the separation process pervaporation, Vapor permeation and gas separation are either homogeneous, self-supporting films or thin foils or so-called Composite or composite membranes, such as z. B. from the DE-OS 32 20 570 are known.

Selbsttragende Filme z. B. aus Cellulosetriacetat, Cellu losehydrat, vernetztem Polyvinylalkohol, Polypropylen, Polyethylen, PTFE, PVDF, Polyamid, Silikongummi usw. haben i. a. den Nachteil, daß sie relativ dick sind (30-300 µm) bzw. in sehr dünner Form kaum zu handhaben und häufig mechanisch so instabil sind, daß eine Verarbeitung zu stabilen Produkten für obige Separationsverfahren nicht möglich ist.Self-supporting films e.g. B. from cellulose triacetate, Cellu loose hydrate, cross-linked polyvinyl alcohol, polypropylene, Have polyethylene, PTFE, PVDF, polyamide, silicone rubber, etc. i. a. the disadvantage that they are relatively thick (30-300 µm) or in a very thin form, difficult to handle and often are mechanically so unstable that processing too stable products for the above separation process not is possible.

Bei Komposit-Membranen wird diese Problematik dahingehend gelöst, daß man den separationswirksamen Film z. B. auf eine poröse Mikrofiltrations- oder Ultrafiltrationsmembran auf bringt, die ihrerseits durch ein Gewebe oder Vlies unter stützt oder verstärkt sein kann. Die Verstärkung kann auch in die Trägermembran integriert sein, d. h. das Verstär kungsmaterial wird dann von der Membranmatrix umhüllt. This problem arises in the case of composite membranes solved that the separation-effective film z. B. on a porous microfiltration or ultrafiltration membrane brings, in turn, through a fabric or fleece supports or can be reinforced. The reinforcement can also be integrated into the carrier membrane, d. H. the reinforcement Kungsmaterial is then enveloped by the membrane matrix.

Die hier genannte Trägermembran wird im folgenden poröse Trägerschicht genannt. Die beschriebene Verstärkung der Trägermembran wird als Stützschicht bezeichnet.The support membrane mentioned here becomes porous in the following Carrier layer called. The reinforcement described Carrier membrane is called a support layer.

Die Herstellung solcher Komposit-Membranen erfolgt in mehreren Schritten und ist in der DE-OS 32 20 570 ausführ lich beschrieben.Such composite membranes are manufactured in several steps and is in DE-OS 32 20 570 execute Lich described.

Limitierend bei diesen Membranen ist, daß die Art der porösen Trägerschicht und Stützschicht nicht frei wählbar sind und daß diese erhebliche Auswirkungen auf die Lei stungs- und Einsatzfähigkeit der Gesamtmembran haben.The limitation with these membranes is that the type of porous carrier layer and support layer not freely selectable and that these have a significant impact on lei the entire membrane is stable and operational.

Bei den bekannten Herstellverfahren wird die poröse Träger schicht mit der filmbildenden Substanz, zunächst meist in Form einer Lösung, beschichtet. Diese Schicht härtet dann durch physikalische oder chemische Beeinflussung (Tempera tur, Plasmabehandlung, strahlenchemische Behandlung usw.) aus und bildet die separationswirksame Schicht.In the known manufacturing process, the porous carrier layer with the film-forming substance, initially mostly in Form of a solution, coated. This layer then hardens through physical or chemical influence (tempera ture, plasma treatment, radiation chemical treatment, etc.) and forms the separation-effective layer.

Die poröse Trägerschicht und die Stützschicht müssen also nicht nur im Hinblick auf das Leistungsvermögen sondern auch bezüglich des Herstellverfahrens ausgesucht werden, was zu verfahrenstechnischen Schwierigkeiten oder Lei stungseinbußen führen kann.The porous support layer and the support layer must therefore not just in terms of performance but also be selected with regard to the manufacturing process, resulting in procedural difficulties or lei loss of performance.

Anwendungsbezogen wirkt sich dies besonders im Hinblick auf das Quell-Schrumpfverhalten, die Chemikalienstabilität und die Thermostabilität der Gesamtmembran aus.This has an impact on the application in particular the swelling shrinkage behavior, the chemical stability and the thermal stability of the entire membrane.

Auch können sich diese Bestandteile negativ bei der Verar beitung solcher Membranen zu großflächigen Modulen erweisen (Verschweißbarkeit, Knickfestigkeit usw.) oder zu Problemen beim Abdichten von Filterzuschnitten führen. These components can also have a negative impact on processing processing of such membranes to large-scale modules (Weldability, kink resistance, etc.) or problems lead when sealing filter cuts.

Ein weiterer wichtiger Faktor ist, daß die Porosität bzw. die Porengröße der porösen Trägerschicht nicht frei wählbar ist, weil ein Eindringen des den Film erzeugenden Mediums in die Poren vermieden werden muß, wenn ein homogener Film erzeugt werden soll. Eine feinporige Membran ist deshalb als poröse Trägerschicht von Vorteil. Auch die Filmdicke selbst ist für eine gegebene poröse Trägerschicht durch den beschriebenen Effekt somit nicht frei wählbar. Andererseits hat die Porosität bzw. die Porengröße der porösen Träger schicht einen erheblichen Einfluß auf die Permeatleistung der Komposit-Membran, weil die Gefahr der sogenannten Ka pillarkondensation mit abnehmender Porosität wächst. Die Kapillarkondensation verhindert den Dampfaustrag aus der Membran und führt so zu einer drastischen Reduzierung des Permeatflusses.Another important factor is that the porosity or the pore size of the porous carrier layer cannot be freely selected is because of penetration of the medium producing the film in the pores must be avoided if a homogeneous film should be generated. A fine-pored membrane is therefore advantageous as a porous carrier layer. Even the film thickness itself is for a given porous support layer through the effect described therefore not freely selectable. On the other hand has the porosity or the pore size of the porous carrier layer has a significant impact on permeate performance the composite membrane, because the risk of the so-called Ka pillar condensation grows with decreasing porosity. The Capillary condensation prevents the steam from being discharged Membrane and thus leads to a drastic reduction in the Permeate flow.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Herstellung von nicht porösen Membranen für die Pervaporation, Dampfpermeation und Gastrennung zu ent wickeln, die die aufgeführten Nachteile bei der Produktion, der Verarbeitung und der Anwendung minimiert und gleich zeitig die Möglichkeit bietet, maßgeschneiderte Membranen für die obigen Anwendungen herzustellen.The invention has therefore set itself the task Process for the production of non-porous membranes for ent to pervaporation, vapor permeation and gas separation wrap the disadvantages mentioned in the production, processing and application minimized and the same offers timely the possibility of customized membranes for the above applications.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß de finiert hergestellte poröse unverstärkte, unterstützte oder verstärkte poröse Trägerschichten ohne Aufbringung eines zusätzlichen Fremdmaterials in einfacher Weise auf einer Seite zu einer nicht porösen Schicht verfilmt werden, die andere Seite der porösen Trägerschicht jedoch noch die ur sprüngliche poröse Struktur behält. This object is achieved in that de Finished porous unreinforced, supported or reinforced porous carrier layers without application of a additional foreign material in a simple manner on a Side to be filmed into a non-porous layer that other side of the porous support layer, however, still the original retains porous structure.

Die konvektiv undurchlässige, nicht poröse Schicht auf einer Seite der erfindungsgemäß hergestellten Membran wird in der Weise geschaffen, daß die poröse Struktur in einen flüssigen Zustand überführt wird, in welchem das Polymer der porösen Trägerschicht verläuft und die Poren geschlos sen werden, worauf das verlaufende Material verfestigt wird. Durch diesen Vorgang, der nachfolgend als Verfilmung bezeichnet wird, wird die poröse Struktur bis zu einer ge wünschten Tiefe der porösen Trägerschicht konvektiv un durchlässig, während jedoch auf der gegenüberliegenden Seite die poröse Struktur erhalten bleibt.The convective impermeable, non-porous layer one side of the membrane produced according to the invention created in such a way that the porous structure in one is transferred to the liquid state in which the polymer the porous carrier layer runs and the pores are closed sen, whereupon the flowing material solidifies becomes. Through this process, which is subsequently called a film adaptation is called, the porous structure up to a ge desired depth of the porous support layer convective un permeable, but on the opposite The porous structure is preserved.

Eine Möglichkeit der Verfilmung besteht darin, einen Strahl eines Gases mit einer Temperatur, die oberhalb der Erwei chungs- bzw. Schmelztemperatur des Polymers der porösen Trägerschicht liegt, in einer der zu verfilmenden Stelle entsprechenden Breite auf einer Seite der porösen Träger schicht einwirken zu lassen.One way of filming is a beam a gas with a temperature above the exp or melting temperature of the porous polymer Carrier layer lies in one of the places to be filmed corresponding width on one side of the porous support to let the layer take effect.

Eine kontinuierliche Arbeitsweise bei der Herstellung ist möglich, wobei in Abhängigkeit von der gewünschten Ver filmungstiefe die Geschwindigkeit, mit der sich die Bahn der porösen Trägerschicht an der Düse aus welcher der Gas strahl austritt vorbeibewegt, der Abstand der Austritts öffnung der Düse zu der Bahn der porösen Trägerschicht, die Temperatur des Gasstrahls und die Geschwindigkeit des Gasstroms gewählt werden.A continuous way of working in manufacturing is possible, depending on the desired ver depth of filming the speed at which the web the porous carrier layer on the nozzle from which the gas jet exits, the distance of the exit opening the nozzle to the path of the porous support layer, the temperature of the gas jet and the speed of the Gas flow can be selected.

Vorzugsweise läßt sich die Verfilmungstiefe dadurch steuern, daß die Bahn der porösen Trägerschicht auf der der Einwirkung des Gasstrahls entgegengesetzten Seite sich in Kontakt mit einer wärmeleitenden Unterlage befindet, da auf diese Weise ein die Verfilmungstiefe steuernder Temperatur gradient eingestellt werden kann. This preferably allows the depth of the film to be adjusted control that the path of the porous support layer on the Exposure of the gas jet to the opposite side Is in contact with a heat-conducting pad because this way a temperature controlling the film depth gradient can be set.

Vorzugsweise wird der heiße Gasstrom in einem Winkel zwi schen 45° und 135° auf die Bahn der porösen Trägerschicht gerichtet und entströmt einer Schlitzdüse, deren Breite der Abmessung des zu erzeugenden verfilmten Abschnitts ent spricht. Wegen der hohen Matrixporosität von porösen Trägerschichten erfolgt durch die Verfilmung eine Dicken abnahme.The hot gas stream is preferably at an angle between between 45 ° and 135 ° on the path of the porous carrier layer directed and flows out of a slot nozzle, the width of which Dimension of the filmed section ent speaks. Because of the high matrix porosity of porous Backing layers are made thick by the filming decrease.

Um eine Faltenbildung des zu behandelnden Materials im Be reich des Gasstromes mit der Folge der unkontrollierten Durchschmelzung der porösen Trägerschicht zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die Bahn der porösen Trägerschicht unter einer hohen Zugspannung von beispielsweise 20 N/m zu hal ten, was bei einer kontinuierlichen Verfahrensweise durch eine entsprechende Einstellung der Umdrehungsgeschwindig keit der Zugwalze(n) bewirkt wird, während bei einer dis kontinuierlichen Verfahrensweise die porösen Trägerschicht beispielsweise in einen Spannrahmen eingespannt wird. Diese Einwirkung einer Zugspannung kann auch bei der weiter unten beschriebenen Variante der Einwirkung eines Lösungsmittel dampfes zweckmäßig sein. Die Fixierung kann auch in der Weise erfolgen, daß das wärmeleitende Material, das die Rückseite der porösen Trägerschicht kontaktiert, mit einer Vielzahl kleiner Löcher versehen ist, an die ein Unter druck angelegt wird, wodurch eine Fixierung der Filterbahn bewirkt wird.In order to wrinkle the material to be treated in the loading range of the gas flow with the consequence of the uncontrolled Avoid melting the porous carrier layer it is expedient to underneath the web of the porous carrier layer a high tensile stress of, for example, 20 N / m hal ten what through a continuous process a corresponding setting of the rotation speed speed of the pull roller (s) is effected, while at a dis continuous procedure the porous support layer is clamped in a stenter, for example. These Exposure to tension can also affect the below described variant of the action of a solvent steam appropriate. The fixation can also in the Way that the thermally conductive material that the Back of the porous carrier layer contacted with a Large number of small holes is provided to which a sub pressure is applied, which fixes the filter web is effected.

Das verwendete Gas besteht vorzugsweise aus Luft, kann je doch bei sauerstoffempfindlichen Materialien auch aus einem Inertgas, wie Stickstoff, Argon etc. bestehen, wobei dann die Verfilmung sowohl in offenen als auch in gekapselten Apparaturen stattfinden kann. Für die meisten thermo plastischen Materialien, aus denen die porösen Träger schichten im unmodifiziertem Zustand bestehen, ist jedoch Luft geeignet. The gas used is preferably air, may vary but also from one in the case of oxygen-sensitive materials Inert gas, such as nitrogen, argon, etc. exist, then the filming in both open and encapsulated Apparatus can take place. For most thermo plastic materials that make up the porous support layers exist in the unmodified state, however Suitable for air.

In den meisten Fällen ist die Verfilmung durch Aufblasen eines heißen Gases der unten beschriebenen Methode des Auf blasens eines Lösungsmitteldampfes vorzuziehen, da keine Maßnahmen zur Entfernung der eingesetzten Lösungsmittel er forderlich sind und auch keine Umweltprobleme bzw. Arbeits schutzprobleme auftreten. Auch ist die im folgenden be schriebene Methode nicht so universell, weil für jedes Polymer ein spezielles Verfilmungsmedium gefunden werden muß, welches häufig aggressive und giftige Chemikalien ent halten kann. Andererseits lassen sich nur so auch bestimmte Duroplaste anlösen und verfilmen.In most cases, the filming is by inflation a hot gas of the method of opening described below blowing a solvent vapor rather than none Measures to remove the solvents used are required and also no environmental problems or work protection problems occur. Also be in the following written method not so universal because for everyone Polymer a special filming medium can be found must, which ent often aggressive and toxic chemicals can hold. On the other hand, this is the only way to make certain Dissolve and film thermosets.

Der flüssige Zustand des Polymermaterials auf einer Seite der Bahn der porösen Trägerschicht kann erfindungsgemäß in der Weise erzeugt werden, daß der Dampf eines Lösungs mittels oder Lösungsmittelgemisches für das Polymermaterial der porösen Trägerschicht gezielt auf die zu verfilmende Fläche auf einer Seite der porösen Trägerschicht einwirken gelassenen und das Polymermaterial der porösen Träger schicht bis zu der gewünschten Tiefe gelöst wird. Nach dem Verlaufen wird der Film durch Abkühlung verfestigt und das enthaltene Lösungsmittel, vorzugsweise durch Verdampfen und/oder Herauswaschen, entfernt.The liquid state of the polymer material on one side the path of the porous support layer can, according to the invention, in generated in such a way that the vapor of a solution means or solvent mixture for the polymer material the porous carrier layer specifically to the one to be filmed Apply surface to one side of the porous support layer left and the polymer material of the porous support layer is loosened to the desired depth. After this The film is solidified by cooling and that contained solvents, preferably by evaporation and / or washing out.

Der Lösevorgang kann dadurch dosiert werden, daß dem Dampf des Lösungsmittels für das Polymermaterial ein Nichtlö sungsmittel für dieses Material in Dampfform zugemischt wird, das dann nach dem Auftreffen auf die eine Seite der porösen Trägerschicht ebenso wie das Lösungsmittel konden siert und eine verminderte Lösewirkung auf das Polymer material hat. Besonders vorteilhaft ist es, zur Dampfer zeugung ein azeotropes Gemisch von Löse- und Nichtlöse mittel zu verwenden, weil dann die Zusammensetzung des Gemisches im Dampferzeuger konstant bleibt. The dissolving process can be metered in that the steam the solvent for the polymer material is a nonsol for this material mixed in vapor form that after hitting one side of the porous support layer as well as the solvent siert and a reduced dissolving effect on the polymer has material. It is particularly advantageous to use the steamer generation an azeotropic mixture of solvent and non-solvent medium because then the composition of the Mixtures in the steam generator remains constant.

Diese Verfilmungsvariante der Einwirkung von Lösungsmittel dampf bzw. eines Gemisches aus Lösungsmitteldampf und Nichtlösungsmitteldampf wird vorzugsweise kontinuierlich in der Weise durchgeführt, daß die Bahn der porösen Träger schicht an einer Öffnung vorbeigeführt wird, aus der ein gezielter Strom eines Lösungsmittel- und gegebenenfalls Nichtlösungsmitteldampfes auf den zu verfilmenden Bereich der porösen Trägerschicht unter solchen Bedingungen bezüg lich des Abstandes der Düse zu der Filterbahn, der Tempe ratur und Konzentration des Lösungsmitteldampfes bzw. Nichtlösungsmitteldampfes sowie der Einwirkungszeit ge richtet wird, daß das Polymer der porösen Trägerschicht bis zu der gewünschten Tiefe aufgelöst wird und verläuft, worauf anschließend das in dem gebildeten Film enthaltene Lösungsmittel und gegebenenfalls Nichtlösungsmittel ent fernt wird, beispielsweise durch Aufblasen eines vorzugs weise erwärmten Gasstromes, insbesondere Luftstromes, oder durch Auswaschen. Auf diese Weise wird eine fehlstellen freie, d. h. lochfreie, integrale Filmschicht auf einer Seite der porösen Trägerschicht, die konvektiv undurch lässig ist, erzeugt, wobei wegen der hohen Matrixporosität von porösen Trägerschichten durch die Verfilmung eine Dickenabnahme der Filterbahn erfolgt.This filming variant of the action of solvent vapor or a mixture of solvent vapor and Non-solvent vapor preferably becomes continuous performed in such a way that the path of the porous support layer is guided past an opening from which a targeted flow of a solvent and optionally Non-solvent vapor on the area to be filmed the porous support layer under such conditions Lich the distance of the nozzle to the filter web, the tempe temperature and concentration of the solvent vapor or Non-solvent vapor and the exposure time ge is directed that the polymer of the porous support layer dissolves and runs to the desired depth, whereupon that contained in the film formed Ent and optionally non-solvent is removed, for example by inflating a preference wise heated gas flow, especially air flow, or by washing out. This way one will fail free, d. H. hole-free, integral film layer on one Side of the porous support layer that is convectively opaque is casual, generated due to the high matrix porosity of porous support layers due to the filming The thickness of the filter web is reduced.

Als Lösungsmittel bzw. Nichtlösungsmittel kommen diejenigen Substanzen in Frage, die dafür bekannt sind, daß sie für das jeweils eingesetzte Polymermaterial ein gutes Lösungs mittel bzw. Nichtlösungsmittel sind. Im Falle von Nylon filtern kann man beispielsweise heiße Dämpfe von Ameisen säure oder Salpetersäure als Lösungsmitteldämpfe verwenden. Those come as solvents or non-solvents Substances in question that are known to be used for the polymer material used is a good solution are medium or non-solvent. In the case of nylon You can filter, for example, hot vapors from ants Use acid or nitric acid as solvent vapors.

Durch diese oben beschriebenen Verfilmungsverfahren lassen sich homogene, konvektiv undurchlässige Filme in Dicken zwischen 1 bis 30 µm erzeugen. Je nach der Porosität der porösen Trägerschicht reduziert sich dabei die Dicke der Trägerschicht um ca. 2 bis 35%.Let go through these filming procedures described above homogeneous, convectively impervious films in thicknesses produce between 1 and 30 µm. Depending on the porosity of the porous carrier layer reduces the thickness of the Carrier layer by about 2 to 35%.

Die poröse Trägerschicht kann zusätzlich auf eine Stütz schicht auflaminiert sein bzw. kann diese Stützschicht in die poröse Trägerschicht von porösen Trägermembranen so integriert sein, daß sie von der Polymermatrix umhüllt wird.The porous support layer can also be supported layer can be laminated or this support layer in the porous support layer of porous support membranes like this be integrated so that it is enveloped by the polymer matrix becomes.

Die Stützschicht ist ein grob poröser Körper, meist in Form eines Vlieses oder Gewebes.The support layer is a roughly porous body, mostly in shape of a fleece or fabric.

Diese Stützschicht kann aus Kunststoff oder Metall sein.This support layer can be made of plastic or metal.

Das Material der Stützschicht wird zum einen auf die Eigen schaften des Polymermaterials der porösen Trägerschicht ab gestimmt. Dies gilt vor allem im Hinblick auf das Quell- Schrumpfverhalten, die Thermostabilität, die Chemikalien stabilität und die Reaktivität mit Modifizierungsmedien.On the one hand, the material of the support layer is unique remove the polymer material from the porous support layer voted. This applies especially with regard to the source Shrinkage behavior, thermal stability, the chemicals stability and reactivity with modifying media.

Zum anderen kann die Stützschicht so gewählt werden, daß sie den Separationsprozeß selbst beeinflussen kann. Leit fähige Polymere und Metalle sowie andere Stoffe, die sich elektrisch (Induktion) durch Mikrowellenanregung oder über die Wärmeleitfähigkeitseigenschaften beheizen lassen, können z. B. in Form von Geweben oder Vliesen in die Matrix der porösen Stützschicht so integriert werden, daß sie vom Polymer der porösen Stützschicht umhüllt werden. Durch kon trollierte Beheizung einer solchen Stützschicht in einer nach den oben beschriebenen Methoden hergestellten Membran, läßt sich der Separationsprozeß beschleunigen, ohne daß das gesamte Flüssigkeitsgemisch aufgeheizt werden muß (Energie verbrauch, Schädigung von Inhaltsstoffen des zu behandeln den Mediums). Durch die Beheizung wird die Gesamtmembran erwärmt und separationsspezifische Umwandlungswärme, die normalerweise der Membran entzogen wird, kann kompensiert werden. Die Diffusionsgeschwindigkeiten erhöhen sich und die Gefahr einer Kapillarkondensation wird minimiert, wo durch sich der Massenfluß erheblich erhöhen läßt.On the other hand, the support layer can be chosen so that it can influence the separation process itself. Head capable polymers and metals as well as other substances that are electrical (induction) by microwave excitation or via heat the thermal conductivity properties, can e.g. B. in the form of fabrics or fleeces in the matrix the porous support layer are integrated so that they from Polymer of the porous support layer are encased. By con controlled heating of such a support layer in one membrane produced by the methods described above, the separation process can be accelerated without this entire liquid mixture must be heated (energy use to treat damage to ingredients of the the medium). By heating the entire membrane warmed and separation-specific conversion heat that normally removed from the membrane can be compensated will. The diffusion speeds increase and the risk of capillary condensation is minimized where through which the mass flow can be increased considerably.

Für andere Anwendungen kann es von besonderem Vorteil sein, wenn das Polymermaterial der porösen Trägerschicht und der Stützschicht identisch bzw. aus der gleichen Stoffklasse sind. Bezogen auf spätere Modifizierungsreaktionen ist jeweils zu berücksichtigen, ob die Stützschicht auch modi fiziert wird oder nicht. Wie in Beispiel 3 beschrieben, kann es verarbeitungstechnisch von Vorteil sein, wenn z. B. die Stützschicht von vornherein aus dem Polymer besteht in das die poröse Trägerschicht erst nach der Verfilmung in einem zusätzlichen Modifizierungsschritt übergeführt wird.For other applications, it can be of particular advantage if the polymer material of the porous support layer and the Support layer identical or from the same material class are. Relates to later modification reactions to take into account whether the support layer also modes is infected or not. As described in example 3, it can be advantageous from a processing point of view if, for. B. from the outset the support layer consists of the polymer in that the porous carrier layer only after the filming in an additional modification step is transferred.

Als Polymer für die porösen Trägerschichten kommen alle Thermoplaste und Duroplaste in Frage, aus denen sich poröse Trägerschichten herstellen lassen und die sich nach einem der obengenannten Verfahren verfilmen lassen. Dies gilt auch für Polymere, die anteilig die Pervaporation fördernde Füllstoffe (z. B. Zeolithe) enthalten.All come as a polymer for the porous support layers Thermoplastics and thermosets in question, which make up porous Carrier layers can be produced and which can be film the above-mentioned procedures. this applies also for polymers that partially promote pervaporation Contain fillers (e.g. zeolites).

Die poröse Trägerschicht kann vom Typ her bzw. der Porosi tät und Abscheidscharakteristik her eine Ultrafiltrations membran, eine Mikrofiltrationsmembran, ein Filtervlies oder Filtergewebe sein. Dabei treten bezogen auf die Membranen aber Qualitätsansprüche wie absolute Abscheiderate, abso luter Cut Off, Sterilfiltrationsvermögen, Hautbildung usw. in den Hintergrund. Als Herstellverfahren kommen alle be kannten Verfahren für poröse Membranen (Fällbad-, Verdun stungs-, Reck-, Extrudierverfahren . . .), Vliese (z. B. kalan drierte Stapelvliese) und Gewebe in Frage.The porous carrier layer can be of the type or the Porosi an ultrafiltration system membrane, a microfiltration membrane, a filter fleece or Be filter fabric. Here, refer to the membranes but quality requirements such as absolute separation rate, absolutely luter cut off, sterile filtration, skin formation etc. into the background. All come as manufacturing processes known processes for porous membranes (precipitation bath, Verdun processing, stretching, extrusion processes. . .), Fleeces (e.g. kalan third pile fleece) and fabric in question.

Eine weitere Variante sind poröse Stützschichten, die durch einen Sinterprozeß erzeugt werden.Another variant are porous support layers that pass through a sintering process can be generated.

Bei den Filtergeweben bewähren sich besonders Gewebe mit Maschenweiten zwischen 10 und 20 µm. Bei Filtervliesen eignen sich besonders kalandrierte Typen mit Abscheideraten von 0,5 bis 10 µm. Die Porengröße der Mikrofilter können im Bereich 0,05 bis 20 µm liegen, der Cut Off von Ultrafil tern im Bereich von 5000 bis 500 000 Dalton. Bei porösen Trägerschichten, die durch einen Sinterprozeß erzeugt werden, sollte die mittlere Porengröße 0,1 bis 20 µ betragen.In the case of filter fabrics, fabrics are particularly useful Mesh sizes between 10 and 20 µm. For filter fleeces calendered types with deposition rates are particularly suitable from 0.5 to 10 µm. The pore size of the microfilter can Range from 0.05 to 20 µm, the cut-off from Ultrafil tern in the range of 5000 to 500,000 Daltons. With porous Carrier layers produced by a sintering process the average pore size should be 0.1 to 20 µ be.

Ist eine der Oberflächen der porösen Trägerschicht ganz oder teilweise mit einer Haut bedeckt oder besitzt sie eine sogenannte Skinschicht, so wird bevorzugt diese Seite ver filmt. Bei asymmetrisch porösen Trägerschichten wird bevor zugt die Seite mit den feineren Poren verfilmt.One of the surfaces of the porous support layer is whole or partially covered or has a skin so-called skin layer, this side is preferred ver films. In the case of asymmetrically porous carrier layers, before filmed the side with the finer pores.

Die nach den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Mem branen können nachträglich einer chemischen, strahlenchemi schen oder physikalischchemischen (Plasmabehandlung, Tempe ratur) Modifikationsbehandlung unterzogen werden. Diese kann nur eine Seite oder beide Seiten der Membran betreffen und kann im nicht konfektionierten oder konfektionierten (z. B. eingebaut in ein Modul) erfolgen. Auch können beide Seiten unterschiedlich modifiziert werden. Insbesondere bei Modifizierung der separationsaktiven nicht porösen Schicht lassen sich somit auf der Oberfläche äußerst dünne hochse lektive Schichten erzeugen. Natürlich lassen sich selektive Schichten auf einer verfilmten Oberfläche auch nach der herkömmlichen Methode der Aushärtung aufgetragener Poly merlösungen erzeugen, die auf den geschlossenen Film der porösen Trägerschicht aufgetragen werden. Da die Gefahr des Eindringens in die Poren der porösen Trägerschicht ent fällt, kann die Schicht der Polymerlösung sehr dünn ge staltet werden. Jedoch ist zu berücksichtigen, daß eine Verankerung der selektiven Separationsschicht mit der porösen Trägerschicht nicht mehr möglich ist und die Haftung über Lösungsmittelkomponenten, die den Film der porösen Trägerschicht anlösen oder eine geeignete Haft ermittlung erfolgen muß.The mem Branches can be retrofitted with a chemical, radiation chemical or physico-chemical (plasma treatment, temperature ratur) modification treatment. These can affect only one side or both sides of the membrane and can be in the non-made or made-up (e.g. built into a module). Both can also Pages are modified differently. Especially at Modification of the separation-active non-porous layer extremely thin layers can thus be created on the surface create selective layers. Of course, you can be selective Layers on a filmed surface even after conventional method of curing applied poly Generate mer solutions based on the closed film of the porous carrier layer can be applied. Since the danger of Penetration into the pores of the porous carrier layer ent falls, the layer of the polymer solution can be very thin be designed. However, it should be borne in mind that a Anchoring the selective separation layer with the porous carrier layer is no longer possible and the Adhesion over solvent components that the film of dissolve porous carrier layer or a suitable adhesive determination must be made.

Die nach den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Membranen lassen sich unter Beibehaltung bekannter Ver arbeitungstechniken in diverse Modulkonfigurationen ein bauen. Beispiele solcher Module, in denen die Membranen in plissierter Form eingebaut werden, sind in der DE-OS 38 05 361 und DE-OS 39 16 744 der Anmelderin beschrieben.Those produced by the processes according to the invention Membranes can be maintained while maintaining known Ver processing techniques in various module configurations to build. Examples of such modules in which the membranes in pleated form are installed in DE-OS 38 05 361 and DE-OS 39 16 744 described by the applicant.

Am Beispiel mikroporöser Polyamidmembranen soll gezeigt werden, daß beide Methoden zu konvektiv undurchlässigen Membranen führen. Es wird gleichzeitig demonstriert, daß eine Membranunterstützung bzw. integrierte Membranver stärkung so gewählt werden kann, daß die Verfahren eben falls angewandt werden können und daß einzelne Fehlstellen erkannt und nachträglich verfilmt werden können.The example of microporous polyamide membranes is intended to show that both methods are too convectively impermeable Guide membranes. It is also demonstrated that a membrane support or integrated membrane ver strengthening can be chosen so that the process is just if applicable and that individual imperfections recognized and subsequently filmed.

Example 1 - Hot gas filming

Eine 320 mm breite Bahn einer unverstärkten mikroporösen Polyamidmembran (nomineller Porendurchmesser 0,45 µm) wird mit einer Bahngeschwindigkeit von 1500 mm/min und einer Bahnspannung von 20 N/m um eine Edelstahlwalze von 50 mm Durch messer (Mantelstärke 5 mm, ungekühlt, bei Raumtemperatur) so geführt, daß die Rollenumschlingung 150° beträgt. A 320 mm wide web of an unreinforced microporous Polyamide membrane (nominal pore diameter 0.45 µm) with a web speed of 1500 mm / min and one Web tension of 20 N / m around a stainless steel roller of 50 mm through knife (jacket thickness 5 mm, uncooled, at room temperature) guided so that the roll wrap is 150 °.

Ein schwingungsfest montiertes Heißluftgerät wird so vor der laufenden Bahn plaziert, daß der Abstand zwischen auf gesteckter Schlitzdüse (260×1 mm) und Oberfläche der mikro porösen Bahn 1,5 mm beträgt. Der 320°C heiße Luftstrom trifft in einem Winkel von 90° auf die Oberfläche des die Edelstahlwalze umschlingenden Filters. Die Dicke des erzeugten Films wird im REM mit 10-13 µm gemessen.This way, a vibration-proof hot air device is installed the running track placed that the distance between on inserted slot nozzle (260 × 1 mm) and surface of the micro porous sheet is 1.5 mm. The 320 ° C hot air flow strikes the surface of the die at an angle of 90 ° Stainless steel roller wrapping filter. The thickness of the generated film is measured in the SEM with 10-13 microns.

Aus der so einseitig verfilmten Filterbahn wurden ohne weitere Nachbehandlung Filter mit einem Durchmesser von 142 mm gestanzt und mit dem Film nach oben in einem Edel stahlfiltrationsgerät eingespannt, wodurch die Permeatseite hermetisch von der Retentatseite abgedichtet wurde. Die Filmseite wurde mit einem Preßluftdruck von 2 bar beauf schlagt. Innerhalb von 5 Minuten konnte keine meßbare Luft diffusion auf der Permeatseite gemessen werden.The filter web so filmed on one side became without further treatment filters with a diameter of Punched 142 mm and with the film facing up in a noble steel filtration device clamped, creating the permeate side was hermetically sealed from the retentate side. The Compressed air pressure of 2 bar was applied to the film side strikes. There was no measurable air within 5 minutes diffusion can be measured on the permeate side.

Example 2 - Solvent vapor filming

4 kg 77,5%ige Ameisensäure wird in einem 6-1-Planschliff rundkolben (Mittelhals-Planschliffdeckel) in einer 1-kW- Heizhaube mit 0,6 kW Leistungsaufnahme bis zum Sieden er wärmt. Das Wasser/Säure-Dampfgemisch besteht wie die sie dende Lösung zu 77,5% aus Ameisensäure und zu 22,5% aus Wasser (Azeotropzusammensetzung). Das entweichende Dampf gemisch wird durch einen Zweihalsaufsatz (NS 29) mit paral lelem 220 mm auseinanderstehenden Hälsen geführt. Ein aus PTFE gefertigter Block (120×280×25 mm L×B×H) mit 5 mm brei tem, in Laufrichtung der Filterbahn hinten offenem Dampf raum in den Maßen 110×265×5 mm wird als Auflagefläche für den zu behandelnden porösen Film auf die Öffnungen des Zweihalsaufsatzes gesteckt. Eine 300 mm breite Bahn einer PETP-vliesverstärkten mikroporösen Polyamidmembrane (no mineller Porendurchmesser 0,2 µm) wird mit einer Bahnge schwindigkeit von 1200 mm/min und einer Bahnspannung von 20 N/m unmittelbar über den Versuchsaufbau geführt. 4 kg of 77.5% formic acid is ground in a 6-1 round bottom flask (middle neck flat ground cover) in a 1 kW Heater hood with 0.6 kW power consumption until boiling warms. The water / acid-vapor mixture is like them ending solution from 77.5% formic acid and 22.5% Water (azeotropic composition). The escaping steam mixing is carried out by a two-neck attachment (NS 29) with paral Each 220 mm apart neck. On off PTFE-made block (120 × 280 × 25 mm L × W × H) with 5 mm wide steam open at the back in the direction of the filter path space in the dimensions 110 × 265 × 5 mm is used as a support surface for the porous film to be treated on the openings of the Two-neck attachment inserted. A 300 mm wide web of one PETP fleece-reinforced microporous polyamide membrane (no mineller pore diameter 0.2 µm) with a Bahnge speed of 1200 mm / min and a web tension of 20 N / m passed directly over the experimental setup.

Zur Entfernung der in der verfilmten Fläche enthaltenen Ameisensäure wird die Membranbahn durch ein wäßriges Spül bad und anschließend über eine Trockentrommel geführt und aufgewickelt.To remove the surface contained in the film Formic acid becomes the membrane web through an aqueous rinse bath and then passed over a drying drum and wound up.

Die Dicke des erzeugten Filmes wird im REM mit 10 µm ge messen. Wie in Beispiel 1 wurden Filterronden mit 142 mm vermessen. Auch hier konnte die Integrität des homogenen Films festgestellt werden. Ausgesuchte Filterronden, die punktförmige Defekte aufwiesen, welche durch Überschich tung der Filmseite mit Isopropanol und Druckbeaufschla gung aus Richtung der Permeatseite durch aufsteigende Gasbläschen lokalisiert werden konnten, konnten durch eine ein- oder beidseitige Behandlung der Defektzonen mittels lokaler Ameisensäuredampfverfilmung oder Heißgasverfil mung in einen integeren Zustand übergeführt werden.The thickness of the film produced is 10 µm in the SEM measure up. As in Example 1, filter discs were 142 mm measured. Again, the integrity of the homogeneous Films can be found. Selected filter blanks, the had punctiform defects caused by over-layer treatment of the film side with isopropanol and pressurization direction from the permeate side by ascending Gas bubbles could be localized by a treatment of the defect zones on one or both sides by means of local formic acid vapor filming or hot gas filming be brought into an integrity state.

Weiterhin wurde zur Erzeugung von Einheiten mit größerer Filterfläche die Filterbahn zusammen mit zusätzlichen Stütz- und Schutzschichten plissiert und aus einem ge schlossenen Plissierzylinder Filterkerzen bekannter Bau art mit 0,6 m² Filterfläche gefertigt. Die Integritäts test mit diesen Kerzen ergaben, daß die Filmschicht fehl stellenfrei war. Eine bei diesen großen Flächen aufgetre tende Diffusion ist zweifelsfrei nicht auf einen konvekti ven Fluß durch Fehlstellen im Membranfilm zurückzuführen, sondern ein dem Druckgradienten folgender rein diffusiver Stoffaustausch. Bei diesem letzten Experiment zeigte sich auch, daß sich Verarbeitungstechnologien zur Verarbeitung mikroporöser Membranfilter auch auf die nach dem erfin dungsgemäßen Verfahren hergestellten Membranen übertragen lassen. Furthermore, to produce units with a larger filter area, the filter web was pleated together with additional support and protective layers, and filter cartridges of known design with a filter area of 0.6 m ² were manufactured from a closed pleating cylinder. The integrity test with these candles showed that the film layer was free of defects. A diffusion occurring in these large areas is undoubtedly not due to a convective flow due to defects in the membrane film, but rather a purely diffusive mass transfer following the pressure gradient. This last experiment also showed that processing technologies for processing microporous membrane filters can also be transferred to the membranes produced by the process according to the invention.

In einem dritten Beispiel soll anhand einer Heißgasverfil mung von zellwollgewebeverstärkten Celluloseacetatfiltern gezeigt werden, wie eine nachträgliche Modifizierung der nach den erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Mem branen erfolgen kann.In a third example, using a hot gas filter tion of cellulose acetate filters reinforced with cellulose tissue be shown how a subsequent modification of the Mem produced by the inventive method branen can be done.

Example 3 - Hot gas filming

Eine 320 mm breite Bahn einer zellwollgewebeverstärkten mikroporösen Celluloseacetatmembran (nomineller Porendurch messer 0,2 µm) wird mit einer Bahngeschwindigkeit von 1500 mm/min und einer Bahnspannung von 20 N/m um eine Edelstahl walze von 50 mm Durchmesser (Mantelstärke 5 mm, ungekühlt, bei Raumtemperatur) so geführt, daß die Rollenumschlingung 150° beträgt.A 320 mm wide web of a cellulose reinforced fabric microporous cellulose acetate membrane (nominal pore diameter knife 0.2 µm) with a web speed of 1500 mm / min and a web tension of 20 N / m around a stainless steel roller of 50 mm diameter (jacket thickness 5 mm, uncooled, at room temperature) so that the roll wrap Is 150 °.

Ein schwingungsfest montiertes Heißluftgerät wird so vor der laufenden Bahn plaziert, daß der Abstand zwischen auf gesteckter Schlitzdüse (260×1 mm) und Oberfläche der mikro porösen Bahn 1,5 mm beträgt. Der 320°C heiße Luftstrom trifft in einem Winkel von 90° auf die Oberfläche des die Edelstahlwalze umschlingenden Filters. Die Dicke des erzeugten Films wird im REM mit 10-15 µm gemessen.This way, a vibration-proof hot air device is installed the running track placed that the distance between on inserted slot nozzle (260 × 1 mm) and surface of the micro porous sheet is 1.5 mm. The 320 ° C hot air flow strikes the surface of the die at an angle of 90 ° Stainless steel roller wrapping filter. The thickness of the produced film is measured in the SEM with 10-15 microns.

Aus der so einseitig verfilmten Filterbahn wurden ohne weitere Nachbehandlung Filter mit einem Durchmesser von 142 mm gestanzt und mit dem Film nach oben in einem Edel stahlfiltrationsgerät eingespannt, wodurch die Permeatseite hermetisch von der Retentatseite abgedichtet wurde. Die Filmseite wurde mit einem Preßluftdruck von 2 bar beauf schlagt. Innerhalb von 5 Minuten konnte keine meßbare Luft diffusion auf der Permeatseite gemessen werden. The filter web so filmed on one side became without further treatment filters with a diameter of Punched 142 mm and with the film facing up in a noble steel filtration device clamped, creating the permeate side was hermetically sealed from the retentate side. The Compressed air pressure of 2 bar was applied to the film side strikes. There was no measurable air within 5 minutes diffusion can be measured on the permeate side.

Ein Teil der so erzeugten Filterbahn wurde durch ein Ver seifungsbad (wäßrige Ammoniaklösung pH 10,5) geführt. Es wurden Proben mit unterschiedlichem Verseifungsgrad bis zum Cellulosehydrat erzeugt und im getrockneten Zustand als 142 mm-Filter integritätsgetestet. Durch die Verseifung wurde die Integrität nicht beeinflußt.Part of the filter web thus produced was replaced by a ver soap bath (aqueous ammonia solution pH 10.5). It samples with different degrees of saponification up to Cellulose hydrate is produced and dried when dry 142mm filter integrity tested. By saponification integrity was not affected.

Weiterhin wurden aus demselben Ausgangsmaterial, wie in Beispiel 2 beschrieben, Filterkerzen gebaut, die als zusätzlichen Stoff nur Polypropylen enthielten. Diese Filterkerzen wurden ebenfalls mit einem Verseifungsbad behandelt, wobei es möglich war, beide Oberflächen ge trennt oder gleichzeitig verseifen zu lassen. Auf diese Weise läßt sich ein Verseifungsgradient über die Dicke der Membran erzeugen, der verfahrenstechnisch z. B. bezüglich der Kapillarkondensation erhebliche Vorteile bringen kann. In voll verseifter Form sind so erzeugte Module äußerst beständig gegenüber organischen Lösungsmitteln und eignen sich z. B. sehr gut für die Entwässerung von Tetrahydro feran.Furthermore, from the same starting material as in Example 2 described filter cartridges built as additional fabric contained only polypropylene. These Filter candles were also provided with a saponification bath treated, it was possible to ge both surfaces separates or saponified at the same time. To this A saponification gradient over the thickness of the Generate membrane, the process engineering z. B. regarding the capillary condensation can bring considerable advantages. In a fully saponified form, modules produced in this way are extreme resistant to organic solvents and suitable z. B. very good for the drainage of tetrahydro feran.

In zwei weiteren Beispielen wird die Heißgasverfilmung einer Ultrafiltrationsmembran und eines kalandrierten Filtervlieses beschrieben.In two other examples, the hot gas filming an ultrafiltration membrane and a calendered one Filter fleece described.

Example 4 - Hot gas filming

Eine 320 mm breite Bahn einer unverstärkten Polysulfon Ultrafiltrationsmembran mit Cut Off 100 000 Dalton wird mit einer Bahngeschwindigkeit von 1500 mm/min und einer Bahn spannung von 20 N/m um eine Edelwalze von 50 mm Durch messer (Mantelstärke 5 mm, ungekühlt, bei Raumtemperatur) so geführt, daß die Rollenumschlingung 150° beträgt und die Nicht-Skin-Seite auf der Edelstahlwalze aufliegt. A 320 mm wide web of an unreinforced polysulfone Ultrafiltration membrane with cut off 100,000 Dalton is included a web speed of 1500 mm / min and a web tension of 20 N / m around a fine roller of 50 mm diameter knife (jacket thickness 5 mm, uncooled, at room temperature) guided so that the roll wrap is 150 ° and the Non-skin side rests on the stainless steel roller.

Ein schwingungsfest montiertes Heißluftgerät wird so vor der laufenden Bahn plaziert, daß der Abstand zwischen auf gesteckter Schlitzdüse (260×1 mm) und Skinseite der Ultra filtrationsmembran 1,5 mm beträgt. Der 300°C heiße Luftstrom trifft in einem Winkel von 90° auf die Oberfläche des die Edelstahlwalze umschlingenden Filters. Die Dicke des erzeugten Films wird im REM mit 3-8 µm gemessen.This way, a vibration-proof hot air device is installed the running track placed that the distance between on inserted slot nozzle (260 × 1 mm) and skin side of the Ultra filtration membrane is 1.5 mm. The temperature is 300 ° C Airflow hits the surface at an angle of 90 ° of the filter wrapping around the stainless steel roller. The fat the film produced is measured in the SEM at 3-8 µm.

Example 5 - Hot gas filming

Eine 320 mm breite Bahn eines sogenannten Bubble-Point- Vlieses bzw. ein kalandriertes, binderfreies Melt-Blown- Vlies aus Polypropylen mit einer nominellen Porengroße von 1µm wird mit einer Bahngeschwindigkeit von 1500 mm/min und einer Bahnspannung von 20 N/m um eine Edelwalze von 50 mm Durchmesser (Mantelstärke 5 mm, ungekühlt, bei Raumtempe ratur) so geführt, daß die Rollenumschlingung 150° beträgt und die matte, nicht so stark kalandrierte Seite auf der Edelstahlwalze aufliegt.A 320 mm wide web of a so-called bubble point Fleece or a calendered, binder-free melt-blown Fleece made of polypropylene with a nominal pore size of 1µm with a web speed of 1500 mm / min and a web tension of 20 N / m around a noble roller of 50 mm Diameter (jacket thickness 5 mm, uncooled, at room temperature rature) guided so that the roll wrap is 150 ° and the matte, less calendered side on the Stainless steel roller rests.

Ein schwingungsfest montiertes Heißluftgerät wird so vor der laufenden Bahn plaziert, daß der Abstand zwischen auf gesteckter Schlitzdüse (260×1 mm) und Oberfläche der mikro porösen Bahn 1,5 mm beträgt. Der 250°C heiße Luftstrom trifft in einem Winkel von 90° auf die Oberfläche des die Edelstahlwalze umschlingenden Filters. Die Dicke des erzeugten Films wird im REM mit 10-15 µm gemessen.This way, a vibration-proof hot air device is installed the running track placed that the distance between on inserted slot nozzle (260 × 1 mm) and surface of the micro porous sheet is 1.5 mm. The 250 ° C hot air flow strikes the surface of the die at an angle of 90 ° Stainless steel roller wrapping filter. The thickness of the produced film is measured in the SEM with 10-15 microns.

Claims

1. A process for the preparation of membranes for perva poration, vapor permeation and gas separation, characterized in that on one side of a porous polymeric carrier layer by thermal and / or chemical structural compaction of this carrier layer without the addition of an additional polymer, a separation-effective non-porous convective impermeable layer is produced.

2. The method according to claim 1, characterized in that the convective impermeable layer by transferring it the porous structure of a carrier layer into one liquid state, the polymer material runs under Closing the pores and solidifying the trending Material (filming) is generated.

3. The method according to claims 1 and 2, characterized records that the liquid state of the porous structure on one side of the carrier layer by forming a Melt due to exposure to a hot gas is produced.

4. The method according to claim 3, characterized in that the temperature of the hot gas above the melting point of the polymer.

5. The method according to claims 3 and 4, characterized records that during exposure to the hot gas on one side of the porous carrier layer Opposite side in contact with one heat-conducting material is kept.

6. The method according to claim 5, characterized in that the opposite side of the hot gas sets the porous support layer to a temperature below the melting point of the polymer the carrier layer is kept.

7. The method according to claims 1 and 2, characterized records that the liquid state of the polymer of the porous support layer on one side of the support layer by forming a solution due to exposure a vapor of a solvent or a solution medium mixture for the polymer of the carrier layer is fathered.

8. The method according to claim 7, characterized in that the vapor of the solvent is a vapor of a not solvent for the polymer of the support layer is mixed.

9. The method according to claim 8, characterized in that the composition of the vapor mixture that of the azeotrope of the two components.

10. Membranes manufactured according to the method according to Claims 1 to 9.

11. membranes produced according to claims 1 to 9, characterized in that the porous support layer supported with an additional support layer or is laminated onto this.

12. Membrane filter according to claims 1 to 9, characterized characterized in that in the porous support layer additional support layer is integrated.

13. membranes produced according to claims 11 and 12, characterized in that the porous support layer and the additional support layer made of the same polymer consist.

14. Membranes made according to claim 12, characterized records that the porous support layer are heated can.

15. membranes produced according to claims 1 to 14, characterized in that the porous support layer consists of a thermoplastic polymer.

16. membranes produced according to claims 1 to 14, characterized in that the porous support layer is made of a thermosetting material film according to claims 7 to 9.

17. membranes produced according to claims 15 to 16, characterized in that the polymer a Separation process beneficial filler in such Amounts are added that a filming according to Claims 7 to 9 is possible.

18. membranes produced according to claims 1 to 17, characterized in that the porous support layer a microfiltration membrane with a separation rate from 0.05 to 20 µm.

19. membranes produced according to claims 1 to 17, characterized in that the porous support layer an ultrafiltration membrane with a cut off of 5000 to 500,000 daltons.

20. membranes produced according to claims 1 to 17, characterized in that the porous support layer a depth filter fleece with a separation rate of 0.5 is up to 10 µm.

21. membranes produced according to claims 1 to 17, characterized in that the porous support layer was generated by a sintering process and a has an average pore size of 0.1 to 20 microns.

22. membranes produced according to claims 1 to 21, characterized in that the porous support layer So asymmetrical is two sides with difference porosity.

23. membranes produced according to claims 1 to 21, characterized in that the asymmetrical porous Backing layer on the side with the finer pores is filmed.

24. membranes produced according to claims 1 to 21, characterized in that after the filming process only one side of the filter physico-chemical and / or undergo chemical modifications.

25. membranes produced according to claims 1 to 21, characterized in that after the Verfil process on both sides of an additional one physico-chemical and / or chemical modifi be subjected to cation.

26. Membranes produced according to claim 25, characterized records that both sides of the filter are different be modified.

27. Membrane for pervaporation, vapor permeation and gas separation, characterized by a porous polymer Carrier layer and one on one side of this carrier layer compacted from the carrier layer structure separation-effective non-porous, convective impermeable casual layer.

28. Use of membranes according to claim 1 to 27 for Manufacture of separation modules.

29. Use of separation modules according to claim 28, characterized in that these in devices and Equipment for gas separation, pervaporation and Use steam permeation.