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Die
vorliegende Erfindung betrifft selbsttragende kapillare Membranen,
die Herstellung solcher Membranen und die Verwendung dieser Membranen in
Trennungs-, Filtrations- und Reinigungstechniken.
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Mikro-,
Ultra-, Nano- oder reverse Osmose-Membranen werden zunehmend für die Filtration suspendierter
Partikel und Feststoffe und zur Trennung von gelösten Stoffen und Flüssigkeiten,
von Flüssigkeiten
und Flüssigkeiten
und von Gasen und Flüssigkeiten
verwendet.
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Eine
häufig
verwendete Form dieser Membranen ist eine flache Form, bei der die
Membran auf einem Träger
aus beispielsweise Polyester aufgebracht ist. Üblicherweise ist die tatsächliche
Trennungsmembrane eine dünne
Schicht aus Polymer, das porös
ausgebildet ist, welches selbst eine ausreichende Festigkeit besitzt,
um den einwirkenden Drücken
standzuhalten. Im Allgemeinen ist eine solche Membran nur für Verfahren
geeignet, bei denen der Druck von der Seite der Trennungsschicht
der Membran, die von dem Träger
getragen wird, ausgeübt wird.
Ein von der anderen Seite ausgeübter
Druck würde
meistens zu einer Ablösung
der Membranschicht von dem Substrat führen.
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Eine
andere Form einer Membran ist die röhrenförmige oder kapillare Form.
Auch bei dieser Form wird eine Verstärkung verwendet, um die erforderliche
Festigkeit zu erhalten. Ein frühes
Beispiel dafür wird
von W. W. Cooper et al. in
US
3,676,193 angegeben. Die Membran wird hier auf einem röhrenförmigen porösen gestrickten
Träger
aufgebracht. Cooper et al. beschreiben sowohl die Anordnung auf
der Außenfläche des
Trägers
als auch die Anordnung auf der Innenfläche des Trägers. Wenn die Membran sich
auf der Außenfläche befindet,
so ist sie für
die Filtration von der Innenfläche
zur Außenfläche geeignet,
und wenn die Membran sich auf der Innenfläche befindet, so ist sie für die Filtration
von der Innenseite zur Außenseite
geeignet. Neben gestrickten Materialien sind auch Vliesstoffe als
Trägerschicht
geeignet.
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Die
vorgenannte Trägerschicht
dient auch dazu, das Schrumpfen der Membranschicht während der
Bildung der Membran, insbesondere während der Bildung nach dem
Koagulationsverfahren zu verhindern, welches eine Zerstörung der
gebildeten Porenstruktur zur Folge hätte. In
US 4,061,821 beschreibt Hayano die
Verhinderung dieses Effekts und auch die Verstärkung der gebildeten Membran
durch das Verstärkungsmaterial.
In
US 5,472,607 beschreibt
Mailvaganum eine vergleichbare getragene Membran für die Filtration
von der Außenfläche.
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Ohne
Verstärkung
wären die
röhrenförmigen oder
kapillaren Membranen nicht dazu in der Lage, dem angewendeten Arbeitsdruck
standzuhalten. Die Verstärkung
dient daher dazu, den Berstdruck oder den Bruchdruck, d.h. den Druck,
bei dem die Membran birst oder bricht, abhängig von der Richtung der Filtration,
ausreichend zu erhöhen. Üblicherweise
ist die Verstärkung
daher ein Strickmaterial oder ein Vliesstoff, in dem Fasern in verschiedenen
Richtungen enthalten sind, in dem aber keine oder nur wenige Fasern
in Längsrichtung
vorhanden sind.
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Wenn
der Durchmesser der Membran kleiner als etwa 8 mm ist, so ist es
möglich,
selbsttragende Kapillaren ohne Verstärkungsmaterialien herzustellen,
die in der Lage sind, den gewünschten
Arbeitsdrücken
standzuhalten. Solche Membranen sind üblicherweise in der Lage, dem
gewünschten
Druck von beiden Seiten standzuhalten und sie können daher zurückgespült werden.
Ein erstes Beispiel einer solchen Membran ist von Stein et al. beschrieben
worden (J. Apl. Polymer Science 20, 2377-2391 (1976) und
US 4,051,300 ). Rückspülen wurde
auch von Klein und Schneider (Desalination 41, 263-275 (1982)) und
aktueller von Wenten et al. in
US 5,560,828 beschrieben.
Zur Zeit sind verschiedene Membranen, die in der Lage sind, Drücken von
beiden Seiten standzuhalten und daher zurück gespült werden können, kommerziell erhältlich.
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In
der Praxis wird die Filtration in einem Bauelement durchgeführt, welches
mehrere Kapillaren enthält.
Eine für
ein Filtrationselement häufig
verwendete Form ist eine Form, bei der sich die Kapillaren parallel
in einem röhrenförmigen Gehäuse angeordnet
sind und die Kapillaren auf beiden Seiten in einem „Einbettungsmaterial" eingebettet sind.
Ein solches Element, bei dem das Permeat an den Enden der Röhren entladen
wird, wird von Mahon et al. in
US
3,228,877 und
3,228,876 beschrieben.
In
US 4,997,564 beschreibt
Herczeg et al. eine Art eines Filterelements, bei der das Permeat
durch eine mittige Röhre
entladen wird.
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Obwohl
die kapillaren Membranen selbst eine ausreichende Druckbeständigkeit
aufweisen, treten bei den oben beschriebenen Filtrationselementen
häufig
Probleme wie etwa Kapillarbruch auf. Dieser Kapillarbruch ist das
Ergebnis der Tatsache, dass die Kapillaren an ihren Enden in dem
Einbettungsmaterial fixiert sind, sie zwischen diesen Enden aber
ein gewisses Maß an
Bewegungsfreiheit besitzen. Durch die Zufuhr und Entladung von Flüssigkeit können in
den Filtrationselementen Kräfte
quer zu den Kapillaren auftreten, die zu Biegekräften und Zugkräfte an der
Stelle des Übergangs
von der Einbettung zu der freien Membran führen. In der Praxis treten
die meisten Kapillarbrüche
daher an dieser Stelle auf. Die Biegekräfte sind die Folge einer zu großen Längenausdehnung
bei einer bestimmten Querbelastung. Nicht verstärkte Kapillarmembranen aus
thermoplastischen Polymeren zeigen bereits bei einer relativ geringen
Belastung eine Dehnung von einigen Prozent. Biege- und Zugkräfte nehmen
daher mit einer Querkraft zu. Da diese von der Einbettung absorbiert
werden und außerdem
bekannt ist, dass sich hier der schwächste Punkt der Membran befindet
(Klein, J. Appl. Pol. Sci 20, 2377-2394 (1976)), beginnt der Bruch
an dieser Position. Ohne Dehnung wäre eine seitliche Bewegung
unmöglich.
Dieser Effekt spielt insbesondere bei der Verwendung von sogenannten
seitlich durchströmten
oder quer durchströmten
Elementen, wie sie u.a. in H. Futselaar, Doktorarbeit, Technical
University Twente (1993) beschrieben werden, eine Rolle, da der
Fluss hier per Definition quer zu den Kapillaren erfolgt.
NL 1004489 beschreibt ein
Filtrationsmembranelement, bei dem dem Auftreten von Querkräften auf
Kapillarmembranen entgegengewirkt wird, indem eine oder mehrere Verteilungsröhren, die
jeweils wenigstens eine Öffnung
zu dem Membranraum aufweisen, quer zu den Kapillarmembranen eingebaut
sind. Eine solche Lösung
kann selbstverständlich
nicht bei quer durchströmten
Elementen eingesetzt werden.
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T.C.
Bohrer beschreibt in
US 3,494,121 eine hohle
verstärkte
Verbundfaser, die hergestellt wird durch Inkontaktbringen einer
Mehrzahl von Monofilamenten, z.B. 2 bis 500 oder mehr, vorzugsweise
von etwa 25 bis 75 Monofilamenten, mit einer Lösung, die aus einem Polymer
und einem organischen Lösungsmittel
zusammengesetzt ist, unter Bildung einer einheitlichen Filamentstruktur
und Erwärmen
der Struktur, um das Lösungsmittel
zu entfernen und eine hohle Faser zu bilden.
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In
GB 1 374 704 ist eine röhrenförmige Membran
offenbart, die eine für
Flüssigkeiten
durchlässige
Wand und ein röhrenförmiges Verstärkungsmittel aufweist,
das in dem Membranmaterial eingebettet ist und aus Strängen besteht,
die einander kreuzen, wobei die Stränge sich in zwei im Wesentlichen
senkrecht zueinander liegenden Richtungen erstrecken, wobei eine
der Richtungen im Allgemeinen axial verläuft. Als einziges Beispiel
des röhrenförmigen Verstärkungsmittels
ist ein röhrenförmiger Webstoff
angegeben.
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Es
ist ein Ziel der Erfindung, das Problem von Kapillarbruch zu lösen, indem
Kapillarmembranen mit einer erhöhten
Zugfestigkeit und verringerter Dehnung in Längsrichtung bereitgestellt
werden, in denen der Fluss durch die Membran nicht durch das Vorhandensein
der Verstärkungsfaser
beeinträchtigt wird
und die einfach herzustellen sind.
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Es
wurde gefunden, dass durch den Einbau von Verstärkungsfasern in das Wandmaterial
der Kapillarmembran die Zug-Bruchfestigkeit der Membran erhöht werden
kann, ohne die Funktion der Membran zu beeinträchtigen.
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Dementsprechend
betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer selbsttragenden Membran,
die in Längsrichtung
mit einer oder mehreren kontinuierlichen Verstärkungsfasern verstärkt ist, wobei
das Verfahren das Bereitstellen einer Lösung eines Polymers in einem
Lösungsmittel,
Extrudieren der Lösung
eines Polymers durch eine Spinnöffnung einer
Spinndüse,
die mit einer oder mehreren Lumennadeln ausgestattet ist, Zuführen einer
Flüssigkeit oder
eines Gases durch die eine oder mehrere Lumennadeln in die extrudierte
Lösung
eines Polymers während
der Extrusion der Lösung
eines Polymers, Entfernen des Lösungsmittels,
um so eine Membran zu bilden, die eine Außenfläche und eine oder mehrere Innenflächen aufweist
und einen oder mehrere Kanäle
umfasst, die sich in Richtung der Extrusion erstrecken und parallel
zu der Außenfläche der
Membran verlaufen, wobei während
der Extrusion der Lösung
eines Polymers eine oder mehrere Verstärkungsfasern durch die Spinndüse geführt werden und
mit der Lösung
des Polymers coextrudiert werden, so dass die Verstärkungsfasern
in das Material der Membran zwischen der Außenfläche und der Innenfläche/den
Innenflächen
eingefügt
werden und sich in Richtung der Extrusion erstrecken.
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Die
Erfindung betrifft ferner eine durch das erfindungsgemäße Verfahren
erhältliche
selbsttragende Kapillarmembran, die eine Außenfläche und eine Innenfläche aufweist
und in Längsrichtung
mit 1 bis 16, vorzugsweise 1 bis 4 Verstärkungsfasern, die in das Material
der Membran zwischen der Außenfläche und
der Innenfläche
eingefügt
sind, verstärkt
ist.
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Die
Erfindung betrifft außerdem
eine durch das erfindungsgemäße Verfahren
erhältliche
selbsttragende Membran aus einem halbdurchlässigen Material, die die Form
eines Blatts mit einer Außenfläche und
Innenflächen
aufweist, die Kanäle
umfasst, welche sich in Richtung der Extrusion erstrecken und parallel
zu der Außenfläche verlaufen
und die in Längsrichtung
mit Verstärkungsfasern,
die in das Material der Membran zwischen die Außenfläche und die Innenflächen eingefügt sind,
verstärkt
ist.
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Die
Erfindung betrifft ferner die Verwendung der vorliegenden Membran
zur Filtration suspendierter Feststoffe und Partikel und zur Trennung
von gelösten
Stoffen und Flüssigkeiten,
von Flüssigkeiten und
von Flüssigkeiten
und Gasen.
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Die
erfindungsgemäßen Kapillarmembranen besitzen
eine im Vergleich zu den üblichen
Kapillarmembranen des Standes der Technik beträchtlich verbesserte Zug-Bruchfestigkeit
und eine stark verringerte Bruchdehnung wobei gute Berst- und Bruchdrücke beibehalten
werden. Da der Durchmesser der Verstärkungsfaser im Allgemeinen
klein ist im Vergleich zu der Wanddicke und nur eine begrenzte Zahl von
Fasern benötigt
wird, um die erforderliche Zug-Bruchfestigkeit
zu erreichen, wird die Porosität der
Membran und somit der Fluss durch die Membran nicht oder kaum behindert.
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Ein
weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen in Längsrichtung verstärkten Kapillarmembranen
besteht darin, dass aufgrund der verringerten Dehnung verhindert
wird, dass die separaten Kapillaren sich bei üblichen Filtrationselementen
berühren.
Wenn Kapillaren einander berühren,
so liegt der Außendruck
nicht mehr an allen Seiten an und infolgedessen treten konzentrierte
Punktbelastungen auf. Kapillaren sind gegenüber konzentrierten Punktbelastungen
wenig beständig,
so dass früher
eine Schädigung
auftritt. Durch die in Längsrichtung
verstärkten selbsttragenden
Kapillarmembranen der Erfindung wird eine konzentrierte Punktbelastung
verhindert.
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Eine
seitliche Versetzung der Kapillarmembranen kann auch in solchen
Fällen
auftreten, in denen das Kapillarmaterial infolge bestimmter Flüssigkeiten
in dem zu filtrierenden Medium anschwillt. In den erfindungsgemäßen in Längsrichtung
verstärkten
selbsttragenden Kapillarmembranen verhindern die Verstärkungsfasern,
dass sich das Material in Längsrichtung
infolge des Schwellens ausdehnt und die Kapillarmembran sich infolgedessen
selbst in Längsrichtung
versetzt.
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Die
Verstärkungsfaser
kann sowohl an der Außenfläche des
Querschnitts der Kapillarmembran als auch an der Innenfläche der
Membran angeordnet sein. Die Verstärkungsfaser kann auch in der
Mitte des Membranmaterials angeordnet sein. Die Porengröße einer
Kapillarmembran ist im Allgemeinen nicht homogen über den
Querschnitt der Membran. Durch Anordnung von Fasern in demjenigen
Abschnitt der Kapillarmembran, in dem die Porengröße am größten ist,
tritt ein geringer zusätzlicher
hydrodynamischer Widerstand als Folge des Einbaus der Verstärkungsfasern
auf und die Gefahr einer Leckage ist ebenfalls gering. Die Trennschicht
oder Filtrationsschicht ist vorzugsweise auf der Seite vorgesehen,
die der Seite, in deren Nähe
sich die Verstärkungsfaser
befindet, gegenüberliegt.
Wenn die Verstärkungsfaser
sich in der Mitte der Membran befindet, so kann auf beiden Seiten
eine Trennschicht vorgesehen sein.
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1 und 2 zeigen
schematisch den Querschnitt von zwei Beispielen von erfindungsgemäßen verstärkten Kapillarmembranen
(1), in denen die Verstärkungsfasern
(3) an der Innenfläche
bzw. der Außenfläche der
Kapillarwand (2) angeordnet sind und die Trennschicht (4)
in der Nähe
der gegenüberliegenden
Seite der Kapillarwand bereitgestellt ist.
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Der äußere Durchmesser
der erfindungsgemäßen selbsttragenden
Kapillarmembran beträgt
im Allgemeinen von 0,3 bis 8 mm und insbesondere von 0,7 bis 5 mm.
Der innere Durchmesser beträgt
im Allgemeinen von 0,2 bis 6 mm und insbesondere von 0,4 bis 3 mm.
Die Wanddicke beträgt
im Allgemeinen von 0,1 bis 2 mm und insbesondere von 0,2 bis 1 mm. Die
Dicke der Verstärkungsfaser
beträgt
von 0,01 bis 0,5 mm. Der Abstand zwischen der Verstärkungsfaser
und der Trennschicht muss wenigstens 0,1 mm betragen.
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Obwohl
es möglich
ist, eine selbsttragende Kapillarmembran mit ausreichender Festigkeit
unter Verwendung von nur einer Faser zu erhalten, ist es im Allgemeinen
bevorzugt, wenigstens vier Fasern zu verwenden. Die Anzahl der Verstärkungsfasern beträgt vorzugsweise
nicht mehr als 16, da ansonsten die Gefahr besteht, dass der Fluss
durch die Membran zu sehr behindert wird.
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Die
in der Erfindung verwendete Verstärkungsfaser kann ein Monofilament
sein, sie kann aber auch eine umschlungene Multifilamentfaser sein.
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Die
Verstärkungsfaser
besitzt eine Zug-Bruchfestigkeit von wenigstens 4 g/dtex und vorzugsweise
mehr als 15 g/dtex. Die Bruchdehnung der Verstärkungsfaser beträgt höchstens
15% und ist vorzugsweise kleiner als 5%. Geeignete Verstärkungsfasern
zur Verwendung gemäß der Erfindung beinhalten
Polyesterfasern, Polyaramidfasern (beispielsweise Kevlar® von
Dupont, Twaron® von
Akzo Nobel), Polypropylenfasern (beispielsweise Dyneema® von
DSM), Polyacrylfasern, etc. Optional kann es vorteilhaft sein, die
Fasern vorzubehandeln, um eine Haftung an dem Membranmaterial zu
gewährleisten.
Für Dyneema-Fasern
ist beispielsweise eine Corona-Behandlung
geeignet. Mechanisches Verankern in der Membranmatrix durch Bereitstellung
von Rauigkeit oder Unregelmäßigkeiten
in der Verstärkungsfaser
kann ebenfalls eine vorteilhafte Auswirkung besitzen. Beispielsweise
kann diese Rauigkeit durch Verwendung von umschlungenen Multifilamentfasern
erhalten werden.
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Das
Membranmaterial ist vorzugweise ein Polymer. Geeignete Polymere
sind dem Fachmann bekannt. Beispiele sind Polysulfon-Polymere, Celluloseacetat,
Polyacrylnitril, Polypropylen, Polyvinylidenfluorid. Polysulfone
sind bevorzugt.
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Die
erfindungsgemäßen verstärkten selbsttragenden
Kapillarmembranen können
durch Coextrudieren der Verstärkungsfasern
in Längsrichtung bei
der Extrusion der Kapillaren auf übliche Weise hergestellt werden.
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Ein übliches
Verfahren zur Herstellung von Kapillarmembranen beinhaltet das Auflösen eines geeigneten
Polymers in einem Lösungsmittel,
optional die Zugabe weiterer Additive und die Extrusion durch eine
Spinndüse
für eine
Kapillarmembran und die anschließende Koagulation und Entfernung
löslicher
Bestandteile (diese Technik wird als Nass-Spinnen bezeichnet).
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3 zeigt
schematisch den Querschnitt in Längsrichtung
einer Spinndüse
(5), die erfindungsgemäß für die Herstellung
der verstärkten
Kapillarmembranen verwendet werden kann. Die Polymerlösung wird über die
Zufuhr (8) zugeführt
und durch die Spinnöffnung
(6) extrudiert. Während
der Extrusion der Membran kann eine Flüssigkeit oder ein Gas, welches über die
Zufuhr (9) zugeführt
wird, in das extrudierte Material durch die Lumennadel (7)
injiziert werden, woraufhin ein Lumen gebildet wird. Die Verstärkungsfaser
(10) wird durch die Spinnöffnung (6) durch Öffnungen
(11) mit entsprechender Größe in der Rückand der Spinndüse und durch Öffnungen (13)
mit entsprechender Größe in der
Faserführung (12),
beispielsweise eine auf der Lumennadel (7) angeordnete
Scheibe, gezogen.
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Durch
Veränderung
der Bedingungen während
der Extrusion, beispielsweise der Zusammensetzung der zu injizierenden
Flüssigkeit,
ist es möglich,
die Trennschicht je nach Bedarf auf der Außenfläche der Membran oder auf der
Innenfläche,
auf der Seite des Lumens bereitzustellen. Infolgedessen werden asymmetrische
Poren erhalten.
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Dieses
Verfahren ist auch für
die Einbau einer Verstärkung
in Kapillaren, die auf andere Weise gebildet werden, wie beispielsweise
durch die TIPS-Technik (thermisch induzierte Phasentrennung), bei
der häufig
symmetrische Membranen erhalten werden, geeignet. Das einzige Erfordernis
besteht darin, dass bei einer Extrusion die Verstärkungsfasern
mit gesponnen werden können.
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Es
ist auch möglich,
die Verstärkungsfasern mit
zu extrudieren, wenn die blattförmigen
Membranen mit Kanälen
extrudiert werden, wie in der
niederländischen
Patentanmeldung 1009866 beschrieben.
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Die
erfindungsgemäßen selbsttragenden Kapillarmembranen
sind sowohl für
die Filtration von der Innenseite zu der Außenseite als auch für die Filtration
von der Außenseite
zu der Innenseite geeignet, abhängig
von der Position der Trennschicht. In beiden Fällen ist ein Zurückspülen möglich.
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Die
erfindungsgemäßen selbsttragenden Kapillarmembranen
sind auch für
eine weitere Bearbeitung geeignet (beispielsweise durch Aufbringen einer
zusätzlichen
Trennschicht unter Verwendung bekannter Techniken (Beschichten,
Grenzflächenpolymerisation)).
Infolgedessen kann erreicht werden, dass Membranen für Membrantrennungstechniken wie
etwa Pervaporation, Gastrennung, Dialyse, Pertraktion, etc. geeignet
sind.
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Die
erfindungsgemäßen selbsttragenden Kapillarmembranen
können
in Vorrichtungen für
die Filtration suspendierter Feststoffe und Partikel und für die Trennung
von Flüssigkeiten
verwendet werden. Außerdem
können
die selbsttragenden Kapillarmembranen sehr gut in üblichen
röhrenförmigen Filtrationselementen
in Membrankontaktoren wie den in
US
5,104,535 und
US 5,230,796 beschriebenen
verwendet werden.
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Die
Erfindung wird nun durch Beispiele und Vergleichsbeispiele veranschaulicht.
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Vergleichsbeispiel 1
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Unter
Verwendung einer Lösung
von Polyethersulfon, die aus 20% Polyethersulfon, 8% Polyvinylpyrrolidon,
9% Glycerin und 63% N-Methylpyrrolidon
besteht, wurde ein Faser mit einem Innendurchmesser von 1,5 mm und
einem Außendurchmesser von
2,5 mm gesponnen. Die Filtrationsschicht wurde auf der Innenfläche bereitgestellt,
indem Wasser/N-Methylpyrrolidon
in einem Verhältnis
von 80:20 injiziert wurde. Die Koagulation erfolgte in einem Wasserbad
mit 65 °C
nach einer Luftstrecke von 10 cm. Die Extrusionsgeschwindigkeit
betrug 5 m/min. Nach der Entfernung der löslichen Bestandteile wies die
Faser eine Permeationsrate für
Wasser bei 25 °C von
950 l/m2/h/bar auf. Der Grenzwert betrug
etwa 100.000 D. Die Zug-Bruchfestigkeit
war 4 kg, wobei dann eine Dehnung von 20% auftrat. Bei einer Zugkraft
von 0,5 kg betrug die Dehnung 2%.
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Beispiel 1
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Unter
Verwendung einer Lösung
mit derselben Zusammensetzung wie in Vergleichsbeispiel 1 wurde
eine Faser mit denselben Abmessungen gesponnen, wobei außerdem dieselben
Bedingungen verwendet wurden. Auf der Außenfläche der Membran wurde auf jedem
Quadranten eine Dyneema-Faser
mit etwa 0,1 mm (SK 65, 440 dtex, umschlungen, hergestellt von DSM),
die einer Corona-Behandlung unterzogen worden war, angeordnet. Die
Permeationsrate und die Retention schienen gleich zu sein wie bei
der Membran in Beispiel 1. Die Zug-Bruchfestigkeit betrug nun 45
kg, wobei eine Dehnung von nur 3% auftrat.
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Vergleichsbeispiel 2
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Unter
Verwendung der Polymerlösung
aus Vergleichsbeispiel 1 wurde eine Kapillarmembran mit einem Innendurchmesser
von 3 mm und einem Außendurchmesser
von 5 mm gesponnen. Die Filtrationsschicht wurde auf der Innenfläche durch
Injektion von Wasser/N-Methylpyrrolidon in einem Verhältnis von
50/50 erzeugt. Koagulation erfolgte in einem Wasserbad mit 65 °C nach einer
Luftstrecke von 10 cm. Die Extrusionsgeschwindigkeit betrug 5 m/min. Nach
der Entfernung der löslichen
Bestandteile wies die Faser eine Permeationsrate für Wasser
bei 25 °C von
12.000 l/m2/h/bar auf. Die Porengröße der Membran
betrug 0,2 mm. Die Poren auf der Außenfläche der Membran waren 1 μm.
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Die
Zug-Bruchfestigkeit der Membran betrug 18 kg, wobei eine Dehnung
von 25% auftrat. Bei einer Zugkraft von 2 kg betrug die Dehnung
bereits 3%.
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Beispiel 2
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Eine
gleiche Kapillarmembran wie in Vergleichsbeispiel 2 wurde gesponnen,
nun aber mit vier Polypropylenfasern in der Mitte der Wand. Die
Faser war vom Typ Twaron® 2200, 1680 dtex (Akzo
Nobel). Die Zug-Bruchfestigkeit der Kapillarmembran betrug nun 140
kg bei einer Dehnung von nur 2,8%. Bei einer Zugkraft von 2 kg betrug
die Dehnung 0,03%.
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Beispiel 3
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Eine
gleiche Kapillarmembran wie in Beispiel 2 wurde gesponnen, nun aber
mit Polyestergarn mit 400 dtex. Die Zug-Bruchfestigkeit der Kapillarmembran
betrug nun 51 kg bei einer Dehnung von 15%. Bei einer Zugkraft von
2 kg betrug die Dehnung 0,5%.