DE4437869B4 - Surfactant-containing membranes for pervaporation, process for their preparation and use of a surfactant-containing membrane - Google Patents

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Abstract

Tensidhaltige Membran für die Pervaporation mit einem Polyelektrolyt-Tensid-Komplex mit einer wasserlöslichen makromolekularen Verbindung (Polyelektrolyt), dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Polyelektrolyt um ein anionisches Cellulosederivat und bei dem Tensid um ein kationisches Tensid handelt.surfactant Membrane for pervaporation with a polyelectrolyte-surfactant complex with a water-soluble macromolecular compound (polyelectrolyte), characterized that it the polyelectrolyte is an anionic cellulose derivative and the surfactant is a cationic surfactant.

Description

Die Erfindung betrifft eine tensidhaltige Membran für die Pervaporation mit einem Polyelektrolyt-Tensid-Komplex mit einer makromolekularen Verbindung (Polyelektrolyt), ein Verfahren zu ihrer Herstellung und die Verwendung einer tensidhaltigen Membran.The The invention relates to a surfactant-containing membrane for pervaporation with a Polyelectrolyte-surfactant complex with a macromolecular compound (Polyelectrolyte), a process for their preparation and the use a surfactant-containing membrane.

Eine tensidhaltige Membran dieser Art ist bekannt (US-A-4 927 540). Daraus ist eine Beschichtung für Membranen für eine Stofftrennung nach dem Prinzip der Umkehrosmose bekannt, d.h. die dort bereitgestellte Beschichtung soll für eine bereits für die Umkehrosmose geeignete Membran mit einem ionischen Komplex verwendet werden, um die Leistungsfähigkeit der Stützmembran bzw. der bereits vorhandenen Membran zu verbessern. Nach der Aufbringung einer ersten ionischen Schicht wird bei der bekannten Membran eine entgegengesetzt geladenen zweite Komponente aufgebracht mit dem Ziel, die bereits vorhandenen salzrückhaltenden Eigenschaften zu verstärken, so daß eine Verbesserung des Salzrückhaltes von z. B. 91,5 % auf 98,2 % erreicht wird.A Surfactant-containing membrane of this type is known (US Pat. No. 4,927,540). This is a coating for membranes for one Substance separation according to the principle of reverse osmosis known, i. the There provided coating for one already for reverse osmosis suitable membrane can be used with an ionic complex, about the performance the support membrane or to improve the existing membrane. After application a first ionic layer is in the known membrane a oppositely charged second component applied to the Goal to the already existing salt-retaining properties too strengthen so that one Improvement of salt retention from Z. B. 91.5% to 98.2% is achieved.

Als Supportmembranen werden bei der bekannten Membran Celluloseacetate unterschiedlicher Art eingesetzt. Diese Supportmembranen sind in ihrer Struktur asymmetrisch und besitzen eine porenfreie, trennaktive Schicht an der Oberseite, die bereits Umkehrosmose-Trenneigenschaften aufweist. Bei der bekannten Membran weist die Trägermembran eine Beschichtung auf, die aus einem sog. ionischen Komplex besteht, der aus einer ersten kationischen Verbindung (genauer: ersten Verbindung mit kationischen Gruppen) und einer zweiten anionischen Verbindung (genauer: zweite Verbindung mit anionischen Gruppen) aufgebaut ist.When Support membranes in the known membrane cellulose acetates used in different ways. These support membranes are in their structure asymmetric and possess a nonporous, separating active Layer at the top, which already has reverse osmosis separation properties having. In the known membrane, the support membrane has a coating which consists of a so-called ionic complex, which consists of a first cationic compound (more precisely: first compound with cationic Groups) and a second anionic compound (more precisely: second Compound with anionic groups) is constructed.

Für die Trennung flüssiger Stoffgemische, bei denen sich eine destillative Trennung nur schwer erzielen läßt, beispielsweise bei Azeotropen, stellt der als Pervaporation (Verdampfen durch Membranen) genannte Membranprozeß eine Alternative dar, für den dichte Membranen benötigt werden, die nach dem Lösungs-Diffusions-Mechanismus funktionieren. Der chemische Charakter der Membran bestimmt, welche Art von Komponenten bevorzugt permeiert. So begünstigen stark hydrophile Membranmaterialien den Wassertransport und werden daher für die Entwässerung organischer Gemische eingesetzt. Bei einem hydrophoben Membranmaterial diffundiert diejenige organische Komponente, die am stärksten mit dem Membranpolymer in Wechselwirkung tritt.For the separation liquid Mixtures of substances in which distillative separation is difficult achieve, for example in azeotropes, that poses as pervaporation (evaporation through membranes) called membrane process one Alternative, for the dense membranes needed Be after the solution-diffusion mechanism function. The chemical character of the membrane determines which Type of components preferably permeated. Thus strongly hydrophilic membrane materials favor water transport and are therefore used for dewatering organic mixtures used. In the case of a hydrophobic membrane material, the one diffuses organic component, the strongest interacts with the membrane polymer.

Für eine derartige Trennung existieren bereits zahlreiche organophile Membranen, die aus einer Vielzahl von Polymeren und modifizierten Polymeren hergestellt wur den. Eine umfassende Übersicht über das Verhalten derartiger Polymermembranen gibt J.Neel in R.Y.M. Huang: Pervaporation Membrane Separation Processes, Elsevier 1991, Kap. 1. Voraussetzung für eine gute Trennwirkung ist eine Quellung des Membranpolymers, d.h. eine selektive Aufnahme der abzutrennenden organischen Komponente. Oft findet aber die Polymeranwendung ihre natürliche Grenze durch die Löslichkeit in den organischen Systemen. Dem kann zwar durch chemische Vernetzung des Membranpolymers entgegengewirkt werden. Gleichzeitig sinken dabei aber die Stoffstromdichten in zum Teil technisch uninteressante Größenordnungen hinab.For such Separation already exist numerous organophilic membranes, the made from a variety of polymers and modified polymers WUR the. A comprehensive overview of the behavior of such polymer membranes, J.Neel in R.Y.M. Huang: pervaporation Membrane Separation Processes, Elsevier 1991, Chap. 1. Condition for one good release effect is a swelling of the membrane polymer, i. a selective uptake of the organic component to be separated. Often But the polymer application finds its natural limit by the solubility in organic systems. This can be done by chemical crosslinking the membrane polymer are counteracted. At the same time sink but the material flow densities in some technically uninteresting orders of magnitude down.

Es sind auch bereits Pervaporationsmembranen aus Polyelektrolytkomplexen bekannt, die über hohe Durchsatzraten und gute Selektivität auch bei niedrigen Arbeitstemperaturen verfügen, man vergleiche Polymer Bulletin 25 (1991) 95 und DE-A-42 29 530; EP-A-0 587 071.It are already pervaporation membranes of polyelectrolyte complexes known over high throughput rates and good selectivity even at low working temperatures feature, See Polymer Bulletin 25 (1991) 95 and DE-A-42 29 530; EP-A-0 587 071.

Bei diesen Polyelektrolytkomplexen handelt es sich um Reaktionsprodukte von entgegengesetzt geladenen makromolekularen Ionen. Infolge des hydrophilen Charakters dieser Polyionen sind Membranen aus Polyelektrolytkomplexen zwar für die Entwässerung organischer Lösungsmittel gut geeignet. Sie zeigen jedoch bei rein organischen Mischungen nur einen geringfügigen bzw. keinen Trenneffekt.at These polyelectrolyte complexes are reaction products of oppositely charged macromolecular ions. As a result of the hydrophilic character of these polyions are membranes of polyelectrolyte complexes though for the drainage organic solvent well suited. However, they show pure organic mixtures only a minor one or no separation effect.

In der DD-A-270 012 wird die Bildung einer Membran aus Cellulosesulfat und einem Tensid beschrieben, wobei es sich um einen Fällungsvorgang des Polyelektrolyten in einer wäßrigen Lösung eines kationischen Tensids handelt. Dabei wird eine poröse Membran für die Ultrafiltration erhalten, deren Trennleistung unter Proportionsbedingungen jedoch völlig unzureichend ist und die des halb auch über keinerlei diesbezügliche technische Relevanz verfügt.In DD-A-270 012 the formation of a membrane of cellulose sulfate and a surfactant, which is a precipitation process of the polyelectrolyte in an aqueous solution of a cationic surfactant. This is a porous membrane for the Ultrafiltration obtained, their separation efficiency under proportions however completely is inadequate and that of half even about any related technical Has relevance.

Es sind auch bereits Polyelektrolyt-Tensidionen-Komplexe (PEL-TS-Komplexe) beschrieben. Die Komplexbildung kann dabei zwischen kationischen Polymeren und anionischen Tensiden, zwischen anionischen Polyelektrolyten und Kationentensiden sowie auch mit Polyampholyten und Polypeptiden erfolgen. Eine umfassende Literaturübersicht stammt von Dawydoff, Linow und Philipp in Acta Polymerica 38 (1987) 307-312, 461-466, 509-515. Derartige PEL-TS-Komplexe wurden jedoch für Trennzwecke noch nicht eingesetzt.Polyelectrolyte-surfactant ion complexes (PEL-TS complexes) have also been described. The complex formation can be carried out between cationic polymers and anionic surfactants, between anionic polyelectrolytes and cation surfactants as well as with polyampholytes and polypeptides. A Comprehensive literature review by Dawydoff, Linow and Philipp in Acta Polymerica 38 (1987) 307-312, 461-466, 509-515. However, such PEL-TS complexes have not yet been used for separation purposes.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine nach dem Lösungs-Diffusions-Mechanismus funktionierende Membran bereitzustellen, mit der es möglich ist, organische Flüssigkeitsgemische mit hoher Effizienz zu trennen und/oder organische Komponenten aus wäßrigen Mischungen abzutrennen.task The present invention is one after the solution-diffusion mechanism provide a functioning membrane with which it is possible organic liquid mixtures to separate with high efficiency and / or organic components aqueous mixtures separate.

Gelöst wird diese Aufgabe im Hinblick auf die Membran dadurch, daß es sich bei dem Polyelektrolyt um ein anionisches Cellulosederivat und bei dem Tensid um ein kationisches Tensid handelt.Is solved this task with regard to the membrane in that it is in the polyelectrolyte to an anionic cellulose derivative and in the surfactant is a cationic surfactant.

Die erfindungsgemäße Membran ist gegenüber organischen Medien außerordentlich stabil, da sie als Reaktionsprodukt von Poly- bzw. Tensidionen entsteht und als "salzähnliche" Verbindung durch rein organische Komponenten kaum angegriffen wird. Zudem verfügt die erfindungsgemäße Membran nur über eine geringe Dicke, so daß es mit ihr möglich ist, hohe Flüsse auch bei geringen Prozeßtemperaturen zu gewährleisten.The inventive membrane is opposite extraordinary organic media stable, as it arises as a reaction product of poly or surfactant ions and as a "salt-like" compound through purely organic components is hardly attacked. In addition, the membrane according to the invention has only over a small thickness, so that it possible with her is, high rivers even at low process temperatures to ensure.

Die erfindungsgemäße Membran stellt somit einen Membranentyp dar, der es gestattet, die besonderen hydrophoben Eigenschaften von Tensiden im Trennprozeß der Pervaporation auszunutzen.The inventive membrane thus represents a type of membrane that allows the special hydrophobic properties of surfactants in the separation process of pervaporation exploit.

Die erfindungsgemäße Membran wird gebildet durch Formierung eines Polyelektrolyt-Tensid-Komplexes. Durch Kombination eines wasserlöslichen Polyelektrolyten mit einem wasserlöslichen kationischen Tensid wird eine in Wasser und organischen Flüssigkeiten unlösliche dünne Membran gebildet, die trotz der hydrophilen Polyelektrolytkomponente überraschenderweise keine Entwässerungseigenschaften mehr aufweist, sondern insbesondere organische Komponenten permeieren läßt.The inventive membrane is formed by forming a polyelectrolyte-surfactant complex. By combining a water-soluble Polyelectrolyte with a water-soluble cationic surfactant is a thin membrane insoluble in water and organic liquids formed, which surprisingly despite the hydrophilic polyelectrolyte no drainage properties has more, but in particular to permeate organic components leaves.

Diese erfindungsgemäße, Membran erhält man durch eine Grenzflächenreaktion einer wäßrigen Lösung einer anionischen oder kationischen makromolekularen Verbindung mit einem ebenfaals in Wasser gelösten, entgegengesetzt geladenen ionischen Tensid. Die Tensidlösung sollte einen hohen Feststoffanteil besitzen.These according to the invention, membrane receives by an interface reaction an aqueous solution of a anionic or cationic macromolecular compound with a also dissolved in water, oppositely charged ionic surfactant. The surfactant solution should have a high solids content.

Die erfindungsgemäße Membran kann man auf zwei Verfahrensweisen erhalten. So kann man beispielsweise den Polyelektrolyt-Tensid-Komplex separat herstellen, indem man eine wäßrige Lösung, insbesondere eine höher viskose Lösung, eines Polyelektrolyten mit einer wäßrigen Tensidlösung, insbesondere einer konzentrierten Tensidlösung, überschichtet. Nach einer bestimmten Reaktionszeit wässert man die entstandenen Membran, um anhaftende, nicht umgesetzte Reaktionspartner zu entfernen. Anschließend kann man an der Luft bei Raumtemperatur trocknen. Die dabei erhaltene Membran ist für den Pervaporationseinsatz bereit. Zur Verbesserung der mechanischen Stabilität überführt man die Polyelektrolyt-Tensid-Membran, insbesondere im sogenannten Trans ferverfahren, auf eine poröse Stützschicht und trocknet erst dann. Dabei erhält man einen Kompositmembranverbund.The inventive membrane can be obtained on two procedures. So you can, for example to prepare the polyelectrolyte surfactant complex separately by an aqueous solution, in particular one higher viscous solution, a polyelectrolyte with an aqueous surfactant solution, in particular a concentrated surfactant solution, overcoated. After a certain reaction time, the resulting water is watered Membrane to remove adherent, unreacted reactants. Subsequently you can dry in air at room temperature. The obtained Membrane is for ready for pervaporation use. To improve the mechanical Stability is transferred the polyelectrolyte-surfactant membrane, in particular in the so-called Trans ferverfahren, on a porous backing and only then dry. This gives a composite membrane composite.

Man kann jedoch auch erst eine Schicht aus einem Film des Polyelektrolyten auf einer Unterlage herstellen. Dann überschichtet man diesen Polyelektrolytfilm entweder im wasserfeuchten Zustand oder nach einer Trocknung mit der Tensidlösung und stellt damit den Polyelektrolyt-Tensid-Komplex her.you However, a layer of a film of the polyelectrolyte can first be used on a base. Then you cover this polyelectrolyte film either in the wet state or after drying with the surfactant solution and thus produces the polyelectrolyte-surfactant complex.

Erfindungsgemäß ist es somit möglich, aus Polyelektrolyten und ionischen Tensiden Membranen zu bilden, die nach dem Lösungs-Diffusions-Mechanismus funktionieren.It is according to the invention thus possible to form membranes from polyelectrolytes and ionic surfactants the after solution-diffusion mechanism function.

Die erfindungsgemäßen Membranen stellen organophile Membranen dar, die primär durch elektrostatische Wechselwirkungen, aber auch durch hydrophobe Wechselwirkungen zusammengehalten werden und eine hohe chemische Stabilität besonders gegenüber organischen Flüssigkeiten aufweisen. Erfindungsgemäß wird somit ein neuer Membrantyp bereitgestellt, der über eine ausgezeichnete Filtratstromleistung bei gleichzeitig ausgezeichnetem Trennfaktor verfügt.The membranes according to the invention represent organophilic membranes that are primarily formed by electrostatic interactions, but also held together by hydrophobic interactions and a high chemical stability especially opposite organic liquids exhibit. Thus, according to the invention a new type of membrane is provided which has excellent filtrate flow performance with at the same time excellent separation factor.

Die erfindungsgemäße Membran wird vorzugsweise nach folgender allgemeiner Arbeitsweise hergestellt, wobei als Polyelektrolyt ein wasserlösliches anionisches Cellulosederivat und als Tensid ein kationisches Tensid Verwendung findet.The inventive membrane is preferably prepared according to the following general procedure, as the polyelectrolyte, a water-soluble anionic cellulose derivative and as a surfactant, a cationic surfactant is used.

Eine 1 bis 10%-ige, vorzugsweise 2 bis 6%ige wäßrige Lösung eines Natriumcellulosesulfates mit einem Substitutionsgrad von 0,3 bis 0,8 wird, gegebenenfalls nach Filtration und/oder Entlüftung, bei Raumtemperatur durch Aufbringen auf eine ebene Unterlage aus Glas, Metall, Kunststoff, Gewebe, Vlies oder Papier, wobei die Unterlagen dicht oder permeabel sein können, zu einem 0,1 bis 1 mm, vorzugsweise 0,2 bis 0,5 mm dicken Film verformt. Dieser Film des Polyelektrolyten wird mit der wäßrigen Lösung des ionischen Tensids überschichtet. Die Tensidkonzentration liegt zwischen 10 und 50 %, die Beschichtungsstärke zwischen 0,1 und 1 mm. Die Oberschichtung mit der Tensidlösung kann nacheinander aber auch simultan erfolgen. Nach einer Reaktionszeit von 0,5 bis 30 min erfolgt eine Behandlung mit Wasser, um die nicht umgesetzten Reaktionspartner zu entfernen. Die gebildete Polyelektrolyt-Tensid-Komplex-Membran kann dann an der Luft getrocknet werden, oder die Trocknung erfolgt nach Oberführung auf einer porösen Trägerschicht, bzw. es erfolgt eine Trocknung unmittelbar nach der Herstellung auf einer porösen Unterlage, wobei in beiden letzteren Fällen eine Kompositmembran entsteht.A 1 to 10%, preferably 2 to 6% aqueous solution of a Natriumcellulosesulfates with egg nem degree of substitution of 0.3 to 0.8, optionally after filtration and / or deaeration, at room temperature by application to a flat surface of glass, metal, plastic, fabric, non-woven or paper, the documents may be dense or permeable, deformed to a 0.1 to 1 mm, preferably 0.2 to 0.5 mm thick film. This film of the polyelectrolyte is overcoated with the aqueous solution of the ionic surfactant. The surfactant concentration is between 10 and 50%, the coating thickness between 0.1 and 1 mm. The upper stratification with the surfactant solution can be carried out successively but also simultaneously. After a reaction time of 0.5 to 30 minutes, a treatment with water to remove the unreacted reactants. The polyelectrolyte-surfactant complex membrane formed can then be dried in air, or the drying is carried out after being passed on a porous support layer, or it is dried immediately after preparation on a porous pad, in both latter cases a composite membrane arises.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Beispiele näher erläutert.The The invention is explained in more detail below with reference to the examples.

Beispiel 1example 1

Auf einer Unterlage aus Glas wird ein Film einer wäßrigen Cellulosesulfatlösung mit einer Ziehstärke von 0,2 mm gezogen. Die Konzentration der Cellulosesulfatlösung beträgt 5 Ma-%. Danach wird mit einer wäßrigen Lösung des Tensids N-Dodecylpyridiniumchlorid überschichtet. Die Tensidkonzentration beträgt 20 Ma-%, die Beschichtungsstärke 0,3 mm. Nach einer Reaktionszeit von 15 min wird die entstandene Membran mehrfach mit Wasser behandelt und im feuchten Zustand auf eine poröse Unterlage aus Polyvinylidenfluorid (PVDF) überführt. Anschließend wird bei Raumtemperatur an der Luft getrocknet.On a glass substrate is a film of an aqueous cellulose sulfate solution with a drawing strength of 0.2 mm drawn. The concentration of the cellulose sulfate solution is 5% by mass. Thereafter, with an aqueous solution of Surfactants N-Dodecylpyridiniumchlorid overlaid. The surfactant concentration is 20% by mass, the coating thickness 0.3 mm. After a reaction time of 15 min, the resulting Membrane repeatedly treated with water and wet on a porous one Support made of polyvinylidene fluoride (PVDF). Subsequently, will dried at room temperature in air.

Mit dieser Membran wurde ein Pervaporationsversuch durchgeführt. Als Zulauf diente ein Gemisch aus 20 Ethanol und 80 % Wasser bzw. aus 20 % Isopropanol und 80 % Wasser. Die Arbeitstemperatur betrug 15°C und 30°C, der Druck im Permeatraum lag im Bereich von 1 bis 5 mbar. Die Pervaporationsergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt. Tabelle 1 Temperatur Zulaufkonzentration Permeatkonzentration Fluß

Figure 00090001
This membrane was subjected to a pervaporation test. The feed used was a mixture of 20% ethanol and 80% water or 20% isopropanol and 80% water. The working temperature was 15 ° C and 30 ° C, the pressure in the permeate space was in the range of 1 to 5 mbar. The pervaporation results are summarized in the following table. Table 1 Temperature Feed concentration Permeate concentration Flow
Figure 00090001

Beispiel 2Example 2

Zur Trennung von Methanol/Cyclohexan bzw. Ethanol/Cylcohexan mittels Pervaporation wurde der in Beispiel 1 beschriebene Membrantyp verwendet. Die Arbeitstemperaturen lagen bei 30°C bzw. 50°C, der Druck im Permeatraum lag zwischen 0,4 und 1,8 mbar. Tabelle 2 Temperatur Zulaufkonzentration Permeatkonzentration Fluß

Figure 00090002
METHANOL/CYCLOHEXAN
Figure 00100001
For the separation of methanol / cyclohexane or ethanol / cyclohexane by means of pervaporation, the membrane type described in Example 1 was used. The working temperatures were 30 ° C and 50 ° C, the pressure in the permeate space was 0.4 to 1.8 mbar. Table 2 Temperature Feed concentration Permeate concentration Flow
Figure 00090002
METHANOL / CYCLOHEXANE
Figure 00100001

Beispiel 3Example 3

Der Cellulosesulfatfilm wurde wie in Beispiel 1 hergestellt. Zur Überschichtung wurde das Tensid N-Benzyl-N-dodecyl-N-bis(2-hyroxyethyl)ammoniumchlorid verwendet. Dessen Konzentration betrug 20 Ma-%, die Beschichtungsstärke 0,3 mm und die Reaktionszeit 15 min. Nach der Wässerung wurde die Membran auf eine poröse Unterlage aus Polyacrylnitril überführt und an der Luft getrocknet. Die Pervaporation erfolgte bei 50°C mit Ethanol/Cyclohexan bzw. Methanol/Cylcohexan bei einem Druck im Permeatraum von 0,7 bis 1,6 mbar. Tabelle 3 Temperatur Zulaufkonzentration Permeatkonzentration Fluß

Figure 00100002
The cellulose sulfate film was prepared as in Example 1. For overcoating, the surfactant N-benzyl-N-dodecyl-N-bis (2-hydroxyethyl) ammonium chloride was used. Its concentration was 20% by mass, the coating thickness 0.3 mm and the reaction time 15 min. After washing, the membrane was transferred to a porous polyacrylonitrile underlayer and dried in air. Pervaporation was carried out at 50 ° C. with ethanol / cyclohexane or methanol / cyclohexane at a pressure in the permeate space of 0.7 to 1.6 mbar. Table 3 Temperature Feed concentration Permeate concentration Flow
Figure 00100002

Beispiel 4Example 4

Gemäß der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise wurden mit Cellulosesulfat als Polyelektrolytkomponente weitere kationische Tenside zur Reaktion gebracht:

  • a) Benzethoniumchlorid (BEC)
  • b) Methylbenzethoniumchlorid (M-BEC)
  • c) Hexadecyl-trimethylammoniumchlorid (HDAC)
  • d) Hexadecyl-pyridiniumchlorid (HDPC)
  • e) Dodecylcarbamyl-methyl-dimethylbenzylammoniumchlorid (Quartolan)
According to the procedure described in Example 1, further cationic surfactants were reacted with cellulose sulfate as the polyelectrolyte component:
  • a) Benzethonium chloride (BEC)
  • b) Methylbenzethonium chloride (M-BEC)
  • c) hexadecyltrimethylammonium chloride (HDAC)
  • d) hexadecylpyridinium chloride (HDPC)
  • e) Dodecylcarbamylmethyldimethylbenzylammonium chloride (Quartolan)

Die Pervaporationsergebnisse sind in der Tabelle zusammengefaßt, die Arbeitstemperatur betrug in allen Fällen 50°C, bei einem Permeatraumdruck von 0,4 bis 1,8 mbar. Tabelle 4 Tensid Zulaufkonzentration Permeatkonzentration Fluß

Figure 00110001
METHANOL/CYCLOHEXAN
Figure 00120001
The pervaporation results are summarized in the table, the working temperature was in all cases 50 ° C, at a Permeatraumdruck of 0.4 to 1.8 mbar. Table 4 Surfactant Feed Conc. Permeate Concentration Flow
Figure 00110001
METHANOL / CYCLOHEXANE
Figure 00120001

Beispiel 5Example 5

Gemäß Beispiel 1 wurden Membranen aus Cellulosesulfat und den Tensiden N-Dodecylpyridiniumchlorid (N-DPC), Benzethoniumchlorid (BEC) und Hexadecyl-pyridiniumchlorid (HDPC) hergestellt. Die Pervaporationsversuche erfolgten mit einem Gemisch aus 2 % Methanol und 98 % Pentan bei einer Arbeitstemperatur von 30°C. Der Druck im Permeatraum lag im Bereich von 0,6 bis 1,2 mbar. Tabelle 5 Tensid Zulaufkonzentration Permeatkonzentration Fluß

Figure 00120002
Membranes of cellulose sulfate and the surfactants N-dodecylpyridinium chloride (N-DPC), benzethonium chloride (BEC) and hexadecyl-pyridinium chloride (HDPC) were prepared according to Example 1. The pervaporation experiments were carried out with a mixture of 2% methanol and 98% pentane at a working temperature of 30 ° C. The pressure in the permeate space was in the range of 0.6 to 1.2 mbar. Table 5 Surfactant Feed Conc. Permeate Concentration Flow
Figure 00120002

Claims (7)

Tensidhaltige Membran für die Pervaporation mit einem Polyelektrolyt-Tensid-Komplex mit einer wasserlöslichen makromolekularen Verbindung (Polyelektrolyt), dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Polyelektrolyt um ein anionisches Cellulosederivat und bei dem Tensid um ein kationisches Tensid handelt.Surfactant-containing membrane for pervaporation with a polyelectrolyte-surfactant complex with a water-soluble macromolecular compound (polyelectrolyte), characterized in that it is at the Po lyelektrolyt to an anionic cellulose derivative and the surfactant is a cationic surfactant. Membran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einer Schicht aus dem Polyelektrolyten und einer Schicht aus dem kationischen Tensid aufgebaut ist, wobei die beiden Schichten an ihrer gemeinsamen Grenzschicht durch Reaktion miteinander verbunden sind.Membrane according to claim 1, characterized in that that she from a layer of the polyelectrolyte and a layer of composed of the cationic surfactant, the two layers connected at their common boundary layer by reaction are. Membran nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Polyelektrolytschicht und die Tensidschicht jeweils eine Dicke von 0,1 bis 1,0 mm, insbesondere von 0,2 bis 0,5 mm, besitzen.Membrane according to claim 2, characterized in that that the Polyelektrolytschicht and the surfactant layer each have a thickness of 0.1 to 1.0 mm, in particular from 0.2 to 0.5 mm. Membran nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch erhältlich, daß man a) einen Film aus dem Polyelektrolyten herstellt, ggf. auf einer ebenen Unterlage, und mit einer wäßrigen Lösung des kationischen Tensids überschichtet oder b) eine wäßrige Lösung aus dem Polyelektrolyten mit einer wäßrigen Lösung des kationischen Tensids überschichtet, c) reagieren läßt, d) mit Wasser behandelt, e) ggf. auf eine poröse Unterlage überführt und f) trocknet.Membrane according to one of claims 1 to 3, obtainable thereby, that he a) produces a film of the polyelectrolyte, if necessary on a plane Underlay, and with an aqueous solution of the Overlaid cationic surfactant or b) an aqueous solution the polyelectrolyte with an aqueous solution of layered with cationic surfactant, c) react, d) treated with water, e) if necessary, transferred to a porous pad and f) dries. Membran nach Anspruch 4, dadurch erhältlich, daß man eine 1 bis 10 Ma-%ige, insbesondere 2 bis 6 Ma-%ige, Polyelektrolytlösung und/oder eine 10 bis 50 Ma-%ige Tensidlösung einsetzt und/oder 0,5 bis 30 min reagieren läßt.Membrane according to claim 4, obtainable thereby, that he a 1 to 10% by mass, in particular 2 to 6% by mass, polyelectrolyte solution and / or a 10 to 50% by mass surfactant solution used and / or allowed to react for 0.5 to 30 min. Verfahren zur Herstellung einer Membran nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man a) einen Film aus dem Polyelektrolyten herstellt, ggf. auf einer ebenen Unterlage, und mit einer wäßrigen Lösung des kationischen Tensids überschichtet oder b) eine wäßrige Lösung aus dem Polyelektrolyten mit einer wäßrigen Lösung des kationischen Tensids überschichtet, c) reagieren läßt, d) mit Wasser behandelt, e) ggf. auf eine poröse Unterlage überführt und f) trocknet.Process for producing a membrane according to one the claims 1 to 3, characterized in that a) make a movie the polyelectrolyte produced, optionally on a flat surface, and with an aqueous solution of Overlaid cationic surfactant or b) an aqueous solution the polyelectrolyte with an aqueous solution of layered with cationic surfactant, c) react, d) treated with water, e) if necessary, transferred to a porous pad and f) dries. Verwendung einer tensidhaltigen Membran nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Pervaporation.Use of a surfactant-containing membrane after a the claims 1 to 5 for pervaporation.
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