DE4432859C2 - Symmetrische Mikrofiltrationsmembran aus aromatischem Polyamid und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Symmetrische Mikrofiltrationsmembran aus aromatischem Polyamid und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Mikrofiltrationsmembranen auf der Basis von
aromatischem Polyamid und ein Verfahren zu ihrer Herstellung gemäß dem
Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Für die Herstellung von Mikrofiltrationsmembranen sind eine ganze Reihe
geeigneter Polymere im Einsatz. Ein Hauptanwendungsgebiet für solche
Membranen liegt in der Filtration wäßriger Medien, was bedingt, daß solche
Membranen hydrophil, d. h. mit Wasser spontan benetzbar sein müssen, um
damit gute Filtrationseigenschaften zu erhalten und diese Membranen auf ihre
Tauglichkeit in situ testen zu können. Die Hydrophilie solcher Membranen
muß auch nach vielfacher Sterilisation durch strömenden Heißdampf erhalten
bleiben. Viele Polymere scheiden nach diesem Kriterium schon wegen
mangelnder Hydrophilie aus, wie beispielsweise Polypropylen oder Polysulfon.
Diese Polymere sind nur durch mehr oder weniger aufwendige
Modifizierungsprozesse ausreichend hydrophil zu erhalten. Andere Polymere,
die an sich hydrophil sind, beispielsweise aliphatische Polyamide (PA 66, PA
6, PA 46), weisen den Nachteil auf, daß sie unter Bedingungen der
Dampfsterilisation in Gegenwart schon geringer Spuren von Sauerstoff
angegriffen werden und verspröden. Membranen aus Polyester oder
Celluloseacetat erweisen sich schon gegenüber dem Angriff schwacher Säuren
oder Laugen als instabil.
Andererseits sind Membranen aus aromatischem Polyamid für ihre hohe
Hydrophilie und ihre gute chemische Beständigkeit bekannt. Ein Nachteil
daraus gefertigter Mikrofiltrationsmembranen lag bisher darin, daß sie nicht
ohne Zuhilfenahme von Weichmachern zur Verwendung in Filterkerzen
plissiert werden konnten, da die Membranen in trockenem Zustand so spröde
sind, daß sie schon beim Falten brechen.
Der Erfindung lag daher die Aufgabe zugrunde, eine Membran aus
aromatischem Polyamid zur Verfügung zu stellen, welche ohne nachträglichen
Zusatz eines Weichmachers, wie beispielsweise Glycerin, und ohne
Zuhilfenahme von Trägermaterialien bzw. Verstärkungsmaterialien eine so
hohe Festigkeit und Flexibilität aufweist, daß sie sich als relativ dünne
Membran gut plissieren und zu Filterkerzen verarbeiten läßt.
Verfahrensmäßig wird die Aufgabe mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1
gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die erfindungsgemäße Membran ist Gegenstand des Patentanspruchs 13.
Die prinzipiellen Verfahrensschritte sowie die Zusammensetzung der
Gießlösungen, mit Ausnahme der Zugabe hochmolekularen
Polyvinylpyrrolidons (PVP) sind im Stand der Technik bereits bekannt,
beispielsweise aus der DE-OS 40 02 386. PVP ist als Hilfsmittel bei der
Herstellung von Polysulfon und Polyethersulfonmembranen ebenfalls bekannt
(DE-OS 38 02 030 A1). Bei diesem Polymer werden sie jedoch eingesetzt, um
die Hydrophilie der Membran zu verbessern. Bei der Herstellung von
Ultrafiltrationsmembranen aus aromatischem Polyamid ist der Einsatz von PVP
ebenfalls bekannt (DE 39 03 098 A1). Da in dieser Schrift nach dem
Phaseninversionsverfahren gefällt wird, werden jedoch asymmetrische
Membranen gebildet, deren Stabilität über die Skinschicht vermittelt wird.
Das Verfahren sieht vor, daß zunächst eine Gießlösung mit Polyamid,
Lösungsmittel, Nichtlöser, PVP und Lithiumchlorid gebildet wird. Wichtig ist
dabei, daß das PVP ein hohes mittleres Molekulargewicht (< 50 000)
(Zahlenmittel) aufweist. Als Lösungsmittel dienen vorzugsweise
Dimethylformamid (DMF), Dimethylacetamid (DMAc) und N-Methylpyrrolidon
(NMP) oder ein beliebiges Gemisch derselben, vorzugsweise
aber ein Gemisch aus Dimethylacetamid und Dimethylformamid bzw.
Dimethylacetamid und N-Methylpyrrolidon. Das PVP wird der Lösung in
Anteilen von vorzugsweise 0,2 bis 5 Gewichtsprozent zugesetzt. Da in der
vorliegenden Anmeldung, anders als in der DE 39 03 098 A1, wo
asymmetrische Ultrafiltrationsmembranen erhalten werden, eine symmetrische
Mikrofiltrationsmembran gebildet werden soll, muß zusätzlich noch ein
Nichtlösungsmittel für das aromatische Polyamid, entweder Ethylenglykol oder
Glycerin, in Anteilen von vorzugsweise 5 bis 25 Gewichtsprozent zugesetzt
werden. Der Anteil des Lithiumchlorids an der Gießlösung beträgt
vorzugsweise 5 bis 100% des Polyamidanteils, wobei sich der Polyamidanteil
bis auf 25 Gewichtsprozent, vorzugsweise 8 bis 20 Gewichtsprozent belaufen
kann.
Die gebildete Gießlösung, welche vorzugsweise eine Viskosität von 15 bis 30
Pas aufweisen soll, wird sodann auf eine Unterlage, beispielsweise eine Glas- oder
Metallplatte, mit Hilfe eines Rakelmessers aufgetragen und zu einer
Filmdicke von ca. 50 bis 300 µm ausgezogen. Diese Filmschicht wird sodann
in einer ersten Stute über mehrere Minuten, vorzugsweise 5 bis 15 Minuten,
mit Luft von einer relativen Feuchte von vorzugsweise 80 bis 100 Prozent bei
15-30°C, vorzugsweise 20°C in Kontakt gebracht. Nach dem Eintrüben der
Membran wird die Platte dann sehr schnell in ein Wasserbad (ca. 20°C)
getaucht. Während dieser zweiten Stufe wird die Membranstruktur endgültig
gebildet und verfestigt. Die Membraneigenschaften der so erhaltenen Membran
können über die Verweilzeit an feuchter Luft in weiten Bereichen beeinflußt
werden. Hier zeigt sich ein Unterschied zu den nach dem bisherigen Stand der
Technik hergestellten Membranen, wo die Porengröße der Membran über das
Mischungsverhältnis zweier Lösungsmittel, z. B. DMF und DMAc, gesteuert
wurde.
Ein weiterer wesentlicher Unterschied zu den Membranen im Stand der
Technik besteht darin, daß eine weitaus feinzelligere Schaumstruktur der
Membran erzeugt wurde. In der vorliegenden Anmeldung wird zwischen
Membranzellen, das sind die mehr oder weniger kugelförmigen Hohlraume im
Innern der Membran, welche jeweils durch dünne Wände aus dem
Polymermaterial von den benachbarten Zellen getrennt sind, und Poren
unterschieden. Da es sich bei Mikrofiltrationsmembranen jeweils um eine
offenporige Schaumstruktur handelt, sind diese Zellen auch untereinander
verbunden. Die Verbindungsstellen, welche Löcher in den Polymerwänden
zwischen den Zellen darstellen, sind in der vorliegenden Anmeldung die
Poren.
Bei den erfindungsgemäßen Membranen zeigt es sich überraschenderweise, daß
durch den Zusatz von hochmolekularem PVP die mechanischen Eigenschaften
der Membranen aus aromatischem Polyamid, insbesondere die Reißdehnung
und Faltbeständigkeit, stark verbessert werden konnten. Diese Verbesserung
der Membraneigenschaften ist auch insofern überraschend, als auch nach
intensivem Auswaschen der Membranen und nach vielfacher Dampfsterilisation
die guten mechanischen Eigenschaften erhalten bleiben, obwohl dadurch der
größte Teil des PVP herausgelöst wird. Die Membranen brechen auch nach
Extraktion oder Dampfsterilisation nicht mehr beim Falten. Während für
Membranen nach dem bisherigen Stand der Technik Glycerin als Weichmacher
in einem Nachbehandlungsschritt für diesen Zweck Verwendung fand, kann bei
den erfindungsgemäßen Membranen darauf verzichtet werden. Glycerin kann
aber, wie oben beschrieben, bei der Herstellung der Membran als Nichtlöser
für das aromatische Polyamid eingesetzt werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die damit erhaltenen Membranen werden
im folgenden anhand der Beispiele und der Abbildungen näher erläutert.
Durch Auflösen von 10 Gewichtsteilen aromatischem Polyamid (DuPont
Nomex®-Fasern, Typ 450) und 3,5 Gewichtsteilen Lithiumchlorid in 19,5
Gewichtsteilen Dimetbylacetamid (DMAc) und 29,2 Gewichtsteilen
Dimethylformamid (DMF) wurde ein Polymerkonzentrat hergestellt. Es wurde
eine zweite Lösung hergestellt, welche 2 Gewichtsteile PVP (MG 360 000),
8,3 Gewichtsteile DMAc, 12,5 Gewichtsteile DMF und 15 Gewichtsteile
Ethylenglykol enthielt.
Das Ansetzen der Lösungen fand jeweils bei einer Temperatur von 80°C statt.
Es wurde so lange gerührt, bis klare Lösungen erhalten wurden. Danach
wurden die beiden Lösungen abkühlen gelassen und im Verhältnis von 53,2
Gewichtsteilen der ersten Lösung zu 37,8 Gewichtsteilen der zweiten Lösung
miteinander vermischt, bis ebenfalls wieder eine klare Lösung erhalten wurde.
Es erwies sich dabei als zweckmäßig, die erste Lösung vorzulegen und sodann
die zweite Lösung langsam über einen Zeitraum von ca. zwei Stunden
hinzuzugeben, um Ausfällungen schwer löslicher Polymerbestandteile zu
vermeiden. Danach wurde die fertige Polymerlösung auf Raumtemperatur
abkühlen gelassen. Die Lösung blieb weiterhin klar und konnte nun zur
Membranherstellung eingesetzt werden. Diese Gießlösung wies dann folgende
Zusammensetzung auf: aromatisches Polyamid 9,4 Gew.-%, Lösungsmittel
68,64 Gew.-%, PVP 2,2 Gew.-%, Ethylenglykol 16,48 Gew.-% und LiCl
3,24 Gew.-%.
Mit dieser Lösung wurde eine Versuchsreihe durchgeführt, indem jeweils ein
Teil dieser Gießlösung mit einem Rakelmesser auf einer Glasplatte zu einem
Film mit 200 µm Dicke ausgestrichen wurde. Mit Hilfe eines Klimagerätes
wurde über diesen Lösungsfilm Luft mit 95% relativer Feuchte bei einer
Temperatur von 25°C mit einer Geschwindigkeit von 0,5 in/min. geblasen.
Dabei wurde die Trübung der Polymerlösung beobachtet und nach einer
bestimmten Zeit die Glasplatte mit der Polymerlösung in Wasser von 20°C
eingetaucht. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 1 wiedergegeben.
Die Membrandicke der fertigen Membran betrug 100 µm. Von der mit einem
Stern gekennzeichneten Membran wurden REM-Aufnahmen des
Membranquerschnitts angefertigt, die in den Fig. 1a-d dargestellt sind.
Analog Beispiel 1 wurde eine Lösung aus 9 Gew.-% aromatischem Polyamid,
2,7 Gew.-% LiCl, 64,3 Gew.-% DMAc, 22 Gew.-% Ethylenglykol und 2
Gew.-% PVP (MG 360 000) hergestellt.
Mit dieser Lösung wurde eine Versuchsreihe durchgeführt, in welcher jeweils
ein Teil dieser Lösung mit einem Rakelmesser auf einer Glasplatte zu einem
Film mit 200 µm Dicke ausgestrichen wurde. Mit Hilfe eines Klimagerätes
wurde über diesen Lösungsfilm Luft mit 95% relativer Feuchte bei einer
Temperatur von 25°C mit einer Geschwindigkeit von 0,5 m/min. geblasen.
Dabei wurde jeweils die Trübung der Polymerlösung beobachtet und nach einer
bestimmten Zeit die Glasplatte mit der jeweiligen Polymerlösung in Wasser
von 20°C eingetaucht. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 wiedergegeben.
Gemäß Beispiel 3 der DE 39 03 098 A1 wurde eine Lösung aus 7 Gew.-%
aromatischem Polyamid (Nomex Typ 450), 3,1 Gew.-% PVP K 30 und 3,2
Gew.-% Calciumchlorid in 86,7 Gew.-% N-Methylpyrrolidon hergestellt. Die
Polymerlösung wurde mit Hilfe eines Rakelmessers auf einer Glasplatte zu
einem Film von 200 µm Dicke ausgegossen. Durch sofortiges Eintauchen der
beschichteten Glasplatte in Wasser bei 14°C wurde das Polymer koaguliert.
Die entstandene Membran besaß eine außergewöhnlich schwache mechanische
Festigkeit und konnte daher nicht weiter untersucht werden.
Es wurde die gleiche Polymerlösung wie in dem zuvor beschriebenen Beispiel
hergestellt, jedoch unter Verwendung von Dimethylacetamid anstelle von N-Methylpyrrolidon
als Lösungsmittel. Die entstandene Membran wurde in
Wasser ausgewaschen. Die Membran war mechanisch etwas stabiler als die in
dem vorhergehenden Beispiel beschriebene. Von der erhaltenen Membran
wurden rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen hergestellt, welche in den
Fig. 2a, b wiedergegeben sind. Aus den Aufnahmen ist zu ersehen, daß es
sich um eine asymmetrische Membran mit einseitiger Skinschicht und mit
fingerartigen Hohlräumen in der Membranstruktur handelt. Diese Membran ist
somit auch nicht zur Mikrofiltration geeignet, sondern kann nur für
Ultrafiltrationszwecke eingesetzt werden.
Es wurde eine Membran gemäß Beispiel 1 der DE 40 02 386 hergestellt. Die
erhaltene Membran wies einen Blaspunkt von 2,7 bar, einen Wasserdurchfluß
von 35,2 ml/cm² min bar auf. Die Membran hatte eine Dicke von 95 µm. Es
wurden REM-Aufnahmen des Membranquerschnitts angefertigt. Diese sind in
den Fig. 3a, b wiedergegeben.
Die mechanischen Eigenschaften wurden mit denen der Membran des Beispiels
1 (erfindungsgemäße Membran) verglichen. Als Parameter wurden der
Berstdruck, die Reißkraft, die Reißdehnung und die Weiterreißfestigkeit
bestimmt.
Die Untersuchungen wurden gemäß DIN 53455 durchgeführt. Die
Membranproben bestanden aus Streifen von 14 cm Lange und 3 cm Breite. Die
Membranproben hatten eine Dicke von jeweils ca. 100 µm. In Vorversuchen
wurde festgestellt, daß die mechanischen Eigenschaften der Membranen in
Quer- und Längsrichtung in Bezug auf den Herstellungsprozeß keine
wesentlichen Unterschiede aufwiesen, die Membranen also ein isotopes
Festigkeitsverhalten zeigten.
Zur Messung von Reißkraft und Reißdehnung wurde jeweils ein solcher
Membranstreifen so in eine Meßapparatur eingespannt, daß die Länge der zu
messenden Membran 10 cm betrug. Die Meßgeschwindigkeit betrug 1 mm/sec.
Es wurde jeweils die Kraft und die Dehnung bestimmt, bei der die Membran
zerriß.
Die Weiterreißfestigkeit wurde bezüglich der Reißkraft und der Reißdehnung
entsprechend der vorher beschriebenen Vorgehensweise gemessen. Zuvor
wurde jeweils der zu messende Membranstreifen in der Mitte des Prüfstückes
mit einer Schere 5 mm weit rechtwinklig zur Kante eingeschnitten.
Aus den Membranen wurden kreisrunde Scheiben mit 50 mm Durchmesser
ausgestanzt. Diese Membranscheiben wurden jeweils in einen Membranhalter
eingelegt, und mit einer Metallscheibe abgedeckt, die in der Mitte ein Loch
mit 10 mm Durchmesser enthielt. Die Membran wurde von der Rückseite her
mit Preßluft beaufschlagt, mit einer Drucksteigerung von 1 bar/min.
Aus den Membranen wurde jeweils eine kreisrunde Probe mit 50 mm
Durchmesser ausgestanzt. Diese Membranprobe wurde einmal symmetrisch
gefaltet und zwischen zwei quadratische Glasplatten mit 10 cm Kantenlänge
gelegt. Die obere Glasplatte wurde für eine Minute mit einem Gewicht von
10 kg belastet. Danach wurden die Proben am Lichtmikroskop auf erkennbare
Beschädigungen überprüft.
Da die machanischen Eigenschaften der Polyamid-Membran durch
Weichmacher wie Wasser oder Glycerin stark beeinflußt werden können,
wurden die Proben wasserfeucht (naß) und trocken (getrocknet und 2 Stunden
bei 50% relativer Feuchte bei 20°C konditioniert) sowie mit und ohne
Nachbehandlung mit Glycerin (10% bezogen auf Polymergehalt) getestet. In
der folgenden Tabelle 3 sind jeweils für den Berstdruck, die Reißkraft, die
Reißdehnung und die Weiterreißfestigkeit die Mittelwerte aus 5 Messungen
einander gegenübergestellt.
Aus der Tabelle läßt sich erkennen, daß die Reißdehnung und somit die
Verformbarkeit der Membran gemäß Beispiel 1 in nassem Zustand wesentlich
größer ist als bei der gemäß obigem Beispiel hergestellten Vergleichsmembran.
Im Falttest war die Probe nach dem Vergleichsbeispiel ohne
Gylcerinimprägnierung total gebrochen, während die Probe mit
Glycerinimprägnierung (10%) auf der Außenkante feine Risse aufwies.
Demgegenüber waren beide Proben gemäß Beispiel 1 völlig in Ordnung.
Beide Membranproben wurden mit flüssigem Stickstoff eingefroren und dann
in der Kälte gebrochen. Dadurch wurde sichergestellt, daß die Porenstruktur
der Membranproben weitgehend unverfälscht beobachtet werden konnte. Die
Proben wurden, wie nach dem Stand der Technik bekannt, mit Gold besputtert
und dann im Resterelektronenmikroskop untersucht. In den Figuren werden
jeweils Aufnahmen der Membranquerschnitte wiedergegeben.
Es zeigt:
Fig. 1a: den Querschnitt der erfindungsgemäßen Membran gemäß
Beispiel 1 in 350-facher Vergrößerung;
Fig. 1b: den Querschnitt der erfindungsgemäßen Membran gemäß
Beispiel 1 in 1000-facher Vergrößerung;
Fig. 1c: den Querschnitt der erfindungsgemäßen Membran gemäß
Beispiel 1 in 5000-facher Vergrößerung;
Fig. 1d: den Querschnitt der erfindungsgemäßen Membran gemäß
Beispiel 1 in 10000-facher Vergrößerung;
Fig. 2a: den Querschnitt der Membran nach dem Stand der Technik
gemäß Beispiel 4 in 350-facher Vergrößerung;
Fig. 2b: den Querschnitt der Membran nach dem Stand der Technik
gemäß Beispiel 4 in 1000-facher Vergrößerung;
Fig. 3a: den Querschnitt der Membran nach dem Stand der Technik
gemäß Beispiel 5 in 350-facher Vergrößerung;
Fig. 3b: den Querschnitt der Membran nach dem Stand der Technik
gemäß Beispiel 5 in 1000-facher Vergrößerung.
In den Fig. 2a und 2b kann man die für asymmetrische Membranen
typischen kavernenartigen Strukturen unterhalb der Skinschicht beobachten.
Derartige Strukturen sind für die Aufgabe der erfindungsgemäßen Membranen
nicht geeignet.
Vergleicht man die Aufnahme der Fig. 1b und 3b miteinander, so erkennt
man, daß schon bei 1000-facher Vergrößerung die Zellstruktur der Membran
gemäß Beispiel 5 deutlich zu erkennen ist. Die Membranzellen in den Fig.
3a und 3b haben einen Durchmesser von ca. 2 bis 3 µm. Dabei ist zu
beachten, daß es sich hier um eine Membran mit einer nominellen Porenweite
von ca. 0,2 µm handelt. Die das Separationsverhalten der Membran
bestimmenden eigentlichen Poren sind also wesentlich kleiner als die Zellen.
Bei der erfindungsgemäßen Membran gemäß Fig. 1b sind bei 1000-facher
Vergrößerung die einzelnen Zellen noch nicht erkennbar. Erst bei 5000-facher
Vergrößerung gemäß Fig. 1c lassen sich Zellen erkennen, die auf der
Abbildung etwa die gleiche Größe haben wie die Zellen gemäß
Vergleichsbeispiel 5 (Fig. 3b) bei 1000-facher Vergrößerung. Die Zellen der
erfindungsgemäßen Membran sind somit also etwa um den Faktor 5 kleiner als
die Zellen der nach Vergleichsbeispiel 5 hergestellten Membran. Die Zellen
der erfindungsgemäßen Membran haben einen Durchmesser von ca. 0,5 µm.
Darüberhinaus ist die Struktur der beiden Membranen gemäß der Beispiele 1
und 5 sehr unterschiedlich. Während die Zellen der nach Vergleichsbeispiel 5
hergestellten Membran näherungsweise kugelförmig sind und teilweise
geschlossene Wände aufweisen, zeigt die erfindungsgemäße Membran eine
dreidimensionale Netzstruktur, bei der die Poren etwa den gleichen
Durchmesser aufweisen wie die Zellen selbst.
Die Strukturunterschiede haben daher auch einen deutlichen Einfluß auf die
Eigenschaften der beiden Membrantypen. Da Membranporen bei nach dem
Phaseninversionsverfahren hergestellten Membranen nie alle exakt gleich groß
sind, sondern immer eine Porengrößenverteilung aufweisen, ist neben der
Porengrößenverteilung die Zahl der Porendurchgänge über den
Membranquerschnitt von entscheidender Bedeutung für die
Rückhaltecharakteristik der Membranen. Je kleiner die Zellengröße einer
Membran bei gleicher nomineller Porengröße ist, desto mehr Poren muß ein
Partikel passieren, um durch die Membran hindurchzugelangen. Damit steigt
aber auch dann die Wahrscheinlichkeit, daß dieses Partikel zurückgehalten
wird. Aus diesen Gründen hat die nach Beispiel 1 hergestellte
erfindungsgemäße Membran prinzipiell eine bessere Rückhaltecharakteristik als
die nach Vergleichsbeispiel 5 hergestellte Membran.
Die Unterschiede im mechanischen Verhalten der beiden Membrantypen kann
auch aus der unterschiedlichen Membranstruktur abgeleitet werden. Wie oben
bereits ausgeführt, weist die Membran gemäß Versuchsbeispiel 5 einen Aufbau
mit relativ großen Zellen und großflächigen Membranwänden zwischen diesen
Zellen auf. Da aromatisches Polyamid allgemein ein relativ starres Material
ist, neigt daher diese Membranstruktur prinzipiell eher dazu, bei mechanischer
Belastung wie Dehnung, Stauchung oder Faltung zu brechen. Demgegenüber
weist die erfindungsgemäße Membran gemäß Beispiel 1 eine kompaktere
Struktur auf, wobei die bei mechanischer Belastung an den Zellwänden
angreifenden Kräfte wesentlich besser auf die gesamte Netzstruktur verteilt
werden können, als bei den relativ großflächigen Wänden der Membran gemäß
Versuchsbeispiel 5. Dadurch kann diese Membran wesentlich stärker verformt
werden, ohne daß die einzelnen Membranwände bis an ihre Reißgrenze belastet
würden. Dies erklärte die insgesamt bessere Reißdehnung der
erfindungsgemäßen Membran gegenüber Membranen nach dem Stand der
Technik.
Claims (16)
1. Verfahren zur Herstellung einer symmetrischen Mikrofiltrationsmembran
auf Basis von aromatischem Polyamid, in welchem das aromatische
Polyamid in einem Lösungsmittel oder einem Lösungsmittelgemisch in
Gegenwart von LiCl gelöst, die Lösung sodann zur Ausbildung einer
Membran auf einer glatten Unterlage ausgegossen und mit feuchter Luft
bis zur Eintrübung in Kontakt gebracht und sodann durch Eintauchen in ein Wasserbad endgültig verfestigt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß der Lösung Polyvinylpyrrolidon mit einem mittleren Molekulargewicht
< 50 000 und ein Nichtlösungsmittel für das Polyamid aus der Gruppe
Ethylenglykol und Glycerin zugesetzt und die Zellstruktur und Porengröße
der Membran über die Verweilzeit in feuchter Luft eingestellt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießlösung
sich zusammensetzt aus einem Lösungsmittel, ausgewählt aus der Gruppe
Dimethylformamid, Dimethylacetamid und N-Methylpyrrolidon oder
einem Gemisch derselben,einem aromatischen Polyamid mit einem Anteil bis zu 25 Gew.-%,
vorzugsweise von 8 bis 20 Gewichtsprozent,
PVP in einem Anteil von 0,2 bis 5 Gewichtsprozent,
LiCl in einem Anteil von 5 bis 100% des Polyamidanteils und einem
Anteil von 5 bis 25 Gewichtsprozent eines Nichtlösungsmittels für das Polyamid.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Viskosität der Gießlösung 15 bis 30 Pas beträgt.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Kontaktieren mit Luft bei 80 bis 100% relativer Feuchte im
Temperaturbereich von 15-30°C erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kontaktieren mit Luft im Temperaturbereich von 20-28°C erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das
Kontaktieren mit Luft bei 20°C erfolgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Luftkontaktzeit 5 bis 15 Minuten beträgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß als Lösungsmittelgemisch Dimethylacetamid/Dimethylformamid oder
Dimethylacetamid/N-Methylpyrrolidon eingesetzt wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß der Anteil des Nichtlösungsmittels an der Gießlösung 10 bis 15
Gewichtsprozent beträgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gießlösung auf der Unterlage zu einer Dicke von 50 bis 300 µm
aufgetragen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Gießlösung
auf der Unterlage zu einer Dicke von 80 bis 150 µm aufgetragen wird.
12. Verfahren nach den Ansprüchen 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Gießlösung auf die Unterlage mit einer Dicke von 100 µm aufgetragen wird.
13. Mikrofiltrationsmembran aus aromatischem Polyamid, hergestellt nach
einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen
Zusatz von PVP enthält, symmetrisch ist und ihre Zellen einen
Durchmesser zwischen 1 und 10 µm aufweisen.
14. Mikrofiltrationsmembran nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
das PVP ein mittleres Molekulargewicht (Zahlenmittel) < 50 000 aufweist.
15. Mikrofiltrationsmembran nach Anspruch 13 und 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zellen einen Durchmesser zwischen 3 und 7 µm
aufweisen.
16. Mikrofiltrationsmembran nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß ihre Reißdehnung in feuchtem Zustand 30-50%
beträgt.
Priority Applications (1)
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DE4432859A DE4432859C2 (de) | 1994-09-15 | 1994-09-15 | Symmetrische Mikrofiltrationsmembran aus aromatischem Polyamid und Verfahren zu ihrer Herstellung |
Applications Claiming Priority (1)
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1994
- 1994-09-15 DE DE4432859A patent/DE4432859C2/de not_active Expired - Fee Related
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