[go: up one dir, main page]

NL8001845A - METHOD FOR THE MANUFACTURE OF ANISOTROPE MEMBRANES AND MEMBRANES MADE THEREFORE - Google Patents

METHOD FOR THE MANUFACTURE OF ANISOTROPE MEMBRANES AND MEMBRANES MADE THEREFORE Download PDF

Info

Publication number
NL8001845A
NL8001845A NL8001845A NL8001845A NL8001845A NL 8001845 A NL8001845 A NL 8001845A NL 8001845 A NL8001845 A NL 8001845A NL 8001845 A NL8001845 A NL 8001845A NL 8001845 A NL8001845 A NL 8001845A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
hollow fiber
polymer
fiber membrane
membrane
gas
Prior art date
Application number
NL8001845A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Monsanto Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Monsanto Co filed Critical Monsanto Co
Publication of NL8001845A publication Critical patent/NL8001845A/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0088Physical treatment with compounds, e.g. swelling, coating or impregnation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002Organic membrane manufacture
    • B01D67/0009Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching
    • B01D67/0011Casting solutions therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0002Organic membrane manufacture
    • B01D67/0009Organic membrane manufacture by phase separation, sol-gel transition, evaporation or solvent quenching
    • B01D67/0016Coagulation
    • B01D67/00165Composition of the coagulation baths
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/02Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08Hollow fibre membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/66Polymers having sulfur in the main chain, with or without nitrogen, oxygen or carbon only
    • B01D71/68Polysulfones; Polyethersulfones
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J3/00Processes of treating or compounding macromolecular substances
    • C08J3/02Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques
    • C08J3/09Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids
    • C08J3/091Making solutions, dispersions, lattices or gels by other methods than by solution, emulsion or suspension polymerisation techniques in organic liquids characterised by the chemical constitution of the organic liquid
    • C08J3/096Nitrogen containing compounds
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/24Formation of filaments, threads, or the like with a hollow structure; Spinnerette packs therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2323/00Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/30Cross-linking
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2325/00Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/34Molecular weight or degree of polymerisation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08JWORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2381/00Characterised by the use of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen, or carbon only; Polysulfones; Derivatives of such polymers
    • C08J2381/06Polysulfones; Polyethersulfones

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)
  • Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)

Description

* ·*' * * ι* · * '* * Ι

Werkwijzen voor de vervaardiging van anisotrope membranen alsmede aldus vervaardigde membranen.Methods for the production of anisotropic membranes as well as membranes thus manufactured.

De uitvinding heeft betrekking op werkwijzen voor de vervaardiging van anisotrope membranen, in het bijzonder holle vezelmembranen. Bijzonder aantrekkelijke kanten van de uitvinding zijn werkwijzen voor de vervaardiging van polysulfon holle 5 vezelmembranen die geschikt zijn voor de scheiding van gassen, waarin het materiaal van het holle vezelmembraan een scheiding bewerkstelligt door selectieve permeatie en anisotrope polysulfon holle vezelmembranen.The invention relates to processes for the production of anisotropic membranes, in particular hollow fiber membranes. Particularly attractive sides of the invention are processes for the manufacture of polysulfone hollow fiber membranes suitable for the separation of gases, wherein the material of the hollow fiber membrane effects separation by selective permeation and anisotropic polysulfone hollow fiber membranes.

De geschiktheid van het gebruik van membranen voor de 10 scheiding van fluida in vergelijking met andere scheidingsmethoden zoals absorptie, adsorptie en vloeibaar maken hangt dikwijls af van de kosten van de apparatuur en het gebruik daarvan met inbegrip van energieverbruik, de mate van selectiviteit van de scheiding die gewenst wordt, de totale drukverliezen die veroor-15 zaakt worden door de apparatuur voor het uitvoeren van de scheidingsmethode die kan worden toegelaten, de bruikbare levensduur van dergelijke apparatuur en de grootte en het gemak van het gebruik van dergelijke apparatuur. Derhalve zijn membranen gewenst die de gewenste scheidingsselectiviteit, stroming en sterkte 20 geven. Bovendien dienen de membranen, om industrieel aantrekkelijk te zijn op een economische basis, bij voorkeur in grote hoeveelheden te kunnen worden vervaardigd terwijl een betrouwbare produktkwaliteit wordt verkregen en ze gemakkelijk en betrekkelijk goedkoop kunnen worden opgesteld in een permeator. Bijzonder 25 geschikte membranen zijn uit éên stuk bestaande anisotrope holle vezelmembranen, die een betrekkelijk dunne laag (dikwijls aangeduid als scheidingslaag, grenslaag of actieve laag) bezitten die 800 1 8 45 2 \ éên geheel vormt met een poreuze struktuur, die steun verleent aan de scheidingslaag en weinig of geen weerstand biedt aan de doorgang van f luida. Om deze een geheel vormende anisotrope membranen te vormen, moet een één geheel vormende membraanstruk-5 tuur worden vervaardigd, die diametraal tegengestelde strukturen bevat. De scheidingslaag moet zodanig worden gevormd, dat deze dun is en weinig of geen poriën of andere tekortkomingen bevat. Anderzijds moeten de omstandigheden waaronder het één geheel vormende anisotrope membraan wordt vervaardigd, ook een drager-10 struktuur verschaffen, die zeer open is, zodat deze weinig weerstand biedt aan de f luidumstroom.The suitability of using membranes for the separation of fluids compared to other separation methods such as absorption, adsorption and liquefaction often depends on the cost of the equipment and its use including energy consumption, the degree of selectivity of the separation desired, the total pressure losses caused by the equipment for performing the separation method that may be allowed, the useful life of such equipment, and the size and ease of use of such equipment. Therefore, membranes are desired which provide the desired separation selectivity, flow and strength. In addition, in order to be industrially attractive on an economic basis, the membranes should preferably be able to be manufactured in large quantities while obtaining reliable product quality and they can be easily and relatively cheaply arranged in a permeator. Particularly suitable membranes are one-piece anisotropic hollow fiber membranes, which have a relatively thin layer (often referred to as separating layer, boundary layer or active layer) which forms one piece with a porous structure, which supports the separating layer and little or no resistance to the passage of f louda. To form these unitary anisotropic membranes, a unitary membrane structure must be prepared containing diametrically opposed structures. The separating layer must be shaped to be thin and have little or no pores or other defects. On the other hand, the conditions under which the unitary anisotropic membrane is manufactured must also provide a support structure which is very open so that it has little resistance to the flow of volume.

Membranen zijn vervaardigd in film en in holle vezelvorm. Vele voorstellen zijn gedaan met betrekking tot de vervaardiging van éên geheel vormende anisotrope membranen in filmvorm. In het 15 algemeen worden anisotrope filmmembranen vervaardigd door een oplossing van het polymeer te gieten om een membraan in een oplosmiddel te vormen op een oppervlak, b.v. een gepolijst glasoppervlak. Het polymeer kan men laten coaguleren, althans ten dele, aan de lucht of in een gas- of damp-omgeving en daarna wordt het 20 gewoonlijk ondergedompeld in een vloeibaar coaguleermiddel. Bij het vervaardigen van anisotrope filmmembranen bestaat er een aanmerkelijke flexibiliteit. Daar de polymeeroplossing op een drager wordt gebracht, behoeft de membraanvoorloperstruktuur b.v. niet zelfdragend te zijn althans tot nadat het coaguleren voltooid is. 25 Eveneens kan iedere kant van het membraan, omdat één oppervlak van het gegoten membraan in aanraking is met de drager, worden onderworpen aan verschillende coaguleringsomstandigheden, waardoor het mogelijk is om in wezen verschillende strukturen te verkrijgen aan beide oppervlakken van het membraan. Derhalve kunnen membranen 30 worden verkregen met een betrekkelijk dunne laag, die aan één oppervlak van het filmmembraan vrijwel geen poriën bevatten, terwijl de rest van het membraan betrekkelijk poreus is. Bovendien kunnen de coaguleringsomstandigheden, met inbegrip van de coagu-leringstijden, daar de filmmembraanvoorloper ondersteund wordt, 35 aanzienlijk gevarieerd worden, om de gewenste filmmembraanstruk- tuur te verkrijgen.Membranes are made in film and in hollow fiber form. Many proposals have been made with regard to the production of single-forming anisotropic membranes in film form. Generally, anisotropic film membranes are prepared by pouring a solution of the polymer to form a membrane in a solvent on a surface, e.g. a polished glass surface. The polymer can be coagulated, at least in part, in the air or in a gas or vapor environment, and then it is usually immersed in a liquid coagulant. There is considerable flexibility in the manufacture of anisotropic film membranes. Since the polymer solution is supported, the membrane precursor structure, e.g. not to be self-supporting, at least until after coagulation is complete. Also, because one surface of the molded membrane is in contact with the support, each side of the membrane can be subjected to different coagulation conditions, making it possible to obtain essentially different structures on both surfaces of the membrane. Therefore, membranes 30 can be obtained with a relatively thin layer, which have virtually no pores on one surface of the film membrane, while the rest of the membrane is relatively porous. In addition, since the film membrane precursor is supported, the coagulation conditions, including the coagulation times, can be varied considerably to obtain the desired film membrane structure.

800 1 8 45 ·« Λ Λ 3800 1 8 45 · «Λ Λ 3

In sommige gevallen echter kunnen filmmembranen niet zo aantrekkelijk zijn als andere gasscheidingsapparatuur wegens de noodzaak om filmmembranen van een ondersteuning te voorzien om bestand te zijn tegen uitvoeringsomstandigheden en de totale 5 ingewikkeldheid van de apparatuur die filmmembranen bevat. Membranen in de configuratie van holle vezels kunnen enkele tekortkomingen van filmmembranen voor vele scheidingsoperaties vermijden.However, in some instances, film membranes may not be as attractive as other gas separation equipment due to the need to support film membranes to withstand operating conditions and the overall complexity of the equipment containing film membranes. Membranes in the hollow fiber configuration can avoid some shortcomings of film membranes for many separation operations.

De holle vezels zijn in het algemeen zelfdragend, zelfs onder uitvoeringsomstandigheden, en kunnen een grotere hoeveelheid 10 membraanoppervlakgebied per volume-eenheid van de scheidings-apparatuur verschaffen dan hetgeen door membraanfilms wordt verschaft. Derhalve kan scheidingsapparatuur die holle vezels bevat aantrekkelijk zijn uit het oogpunt van gemakkelijkheid, afmetingen en verminderde ingewikkeldheid van hun ontwerp.The hollow fibers are generally self-supporting, even under operating conditions, and can provide a greater amount of membrane surface area per unit volume of the separation equipment than that provided by membrane films. Therefore, separation equipment containing hollow fibers can be attractive from the viewpoint of ease, size and reduced complexity of their design.

15 Bij het vervaardigen van een filmmembraan spelen veel meer verschillende overwegingen een rol dan het geval is bij het vervaardigen van een holle vezelmembraan. Zo kan b.v. geen vaste drager, of tussenoppervlak worden verschaft bij een werkwijze voor het spinnen van een holle vezelmembraan. Bovendien moet bij 20 spinmethoden de polymeeroplossing voldoende viskeus zijn om een zelfdragend extrudaat te verschaffen voorafgaande aan en tijdens het coaguleren, en het coaguleren moet zelf worden uitgevoerd na het extruderen, zodanig dat het holle vezelmembraan niet nadelig wordt beïnvloed.Many more different considerations play a role in the manufacture of a film membrane than is the case in the manufacture of a hollow fiber membrane. For example, e.g. no solid support, or intermediate surface are provided in a method of spinning a hollow fiber membrane. In addition, in spinning methods, the polymer solution must be sufficiently viscous to provide a self-supporting extrudate before and during the coagulation, and the coagulation must be carried out itself after the extrusion, such that the hollow fiber membrane is not adversely affected.

25 Werkwijzen voor het vervaardigen van één geheel vormende anisotrope membranen moeten niet alleen voldoen aan de kriteria voor het vervaardigen van één geheel vormende anisotrope holle vezelmembranen, maar moeten ook verenigbaar zijn met holle vezel-spinvermogen. Derhalve zijn er vele belemmeringen voor de tech-30 nieken die beschikbaar zijn voor het vervaardigen van één geheel vormende anisotrope holle vezelmembranen. Gewoonlijk wordt bij holle vezelmembraanspinmethoden een oplossing van het polymeer voor het vormen van het holle vezelmembraan in een oplossing geëxtrudeerd door een spindop die geschikt is voor het vormen van 35 een holle vezelstruktuur, en een gas· of vloeistof wordt in de boring van het holle vezelextrudaat gehouden, zodat de holle vezel- 800 1 8 45 configuratie kan worden gehandhaafd. Het holle vezelextrudaat moet snel worden gecoaguleerd, b.v. door aanraking met een niet oplosmiddel voor het polymeer, zodat de holle vezelconfiguratie gehandhaafd kan blijven. De holle vezelspinwerkwijze bevat vele 5 variabelen die invloed kunnen hebben op de struktuur of morfologie van het holle vezelmembraan, zoals de omstandigheden van de polymeeroplossing bij het extruderen uit de spindop, de aard van het fluïdum dat in de boring van het holle vezelmembraan-extrudaat wordt gehandhaafd, de omgeving waaraan de buitenkant van 10 het holle vezelextrudaat wordt onderworpen, de snelheid van het coaguleren van het polymeer in het holle vezelextrudaat en dergelijke. Omdat de holle vezelvormingswerkwijze berust op coaguleren van polymeer uit een polymeeroplossing, kan de aard van het oplosmiddel voor het polymeer een grote invloed hebben op het bepalen 15 van de morfologie van het holle vezelmembraan en zijn afscheidings-eigenschappen.Methods of manufacturing unitary anisotropic membranes must not only meet the criteria for manufacturing unitary anisotropic hollow fiber membranes, but must also be compatible with hollow fiber spinning capability. Hence, there are many barriers to the techniques available to manufacture unitary anisotropic hollow fiber membranes. Usually, in hollow fiber membrane spinning methods, a solution of the polymer to form the hollow fiber membrane in a solution is extruded through a spinneret suitable for forming a hollow fiber structure, and a gas or liquid is introduced into the bore of the hollow fiber extrudate so that the hollow fiber 800 1 8 45 configuration can be maintained. The hollow fiber extrudate must be quickly coagulated, e.g. by contact with a non-solvent for the polymer, so that the hollow fiber configuration can be maintained. The hollow fiber spinning process contains many variables that can affect the structure or morphology of the hollow fiber membrane, such as the conditions of the polymer solution when extruding from the spinneret, the nature of the fluid entering the bore of the hollow fiber membrane extrudate maintained, the environment to which the exterior of the hollow fiber extrudate is subjected, the rate of coagulation of the polymer in the hollow fiber extrudate and the like. Since the hollow fiber formation process relies on coagulation of polymer from a polymer solution, the nature of the polymer solvent can have a great influence on determining the morphology of the hollow fiber membrane and its separation properties.

Het oplosmiddel moet vele eigenschappen bezitten om geschikt te zijn voor het vervaardigen van anisotrope membranen (in het bijzonder anisotrope holle vezelmembranen). Het oplosmiddel (of 20 een vloeibare drager bevattend oplosmiddel) moet b.v. in staat zijn om het polymeer voor het vormen van het holle vezelmembraan op te lossen, maar toch de mogelijkheid verschaffen voor het polymeer om gemakkelijk te coaguleren onder vorming van de anisotrope struktuur. Bovendien moet het oplosmiddel (of een 25 vloeibare drager bevattend oplosmiddel), indien holle vezelmembranen gewenst worden, de mogelijkheid verschaffen een polymeeroplossing te bereiden met een geschikte viscositeit voor de vorming van holle vezelmembraan en het is gunstig indien deze viscositeiten verkregen kunnen worden zonder gebruik van uitzonderlijk hoge 30 polymeerconcentraties in de oplossing. Omdat geschikte holle vezel- membranen dikwijls verkregen worden wanneer het extrudaat een aanmerkelijke temperatuurdaling ondergaat bij het uitdelen uit de spindop, dient de vloeibare drager geschikte viscositeiten voor holle vezelvorming te verschaffen voor het werken bij verhoogde 35 temperatuur, omdat verhoogde temperatuur het verkrijgen van de aanmerkelijke temperatuurdaling vergemakkelijkt. Het oplosmiddel 80 0 1 8 45 • f y 5 \ of enigerlei ander bestanddeel van de vloeibare drager dient bij dergelijke verhoogde temperatuur geen afbraak te ondergaan.The solvent must have many properties to be suitable for the production of anisotropic membranes (in particular anisotropic hollow fiber membranes). The solvent (or solvent containing a liquid carrier) must be e.g. be able to dissolve the polymer to form the hollow fiber membrane, but still allow the polymer to coagulate easily to form the anisotropic structure. In addition, if hollow fiber membranes are desired, the solvent (or a liquid carrier-containing solvent) must provide the ability to prepare a polymer solution of suitable viscosity to form the hollow fiber membrane and it is advantageous if these viscosities can be obtained without using exceptionally high polymer concentrations in the solution. Since suitable hollow fiber membranes are often obtained when the extrudate undergoes a significant drop in temperature when dispensing from the spinneret, the liquid carrier should provide suitable hollow fiber viscosities for operating at elevated temperatures, because elevated temperatures provide the appreciable temperature drop facilitates. The solvent 80 0 1 8 45 • f y 5 \ or any other component of the liquid carrier should not undergo degradation at such elevated temperature.

Het oplosmiddel dient mengbaar te zijn met niet-oplosmiddel dat gebruikt wordt om het coaguleren van het polymeer te bevorderen 5 en dient in staat te zijn om te worden verwijderd, b.v. door wassen, uit de gecoaguleerde struktuur, zodat het membraan niet overmatig verweekt is en daardoor verzwakt wordt door het oplosmiddel. Bovendien moet het oplosmiddel (of een vloeibare drager bevattend oplosmiddel) geen overmatige verdunningswarmte in het 10 niet-oplosmiddel, dat gebruikt wordt om het coaguleren van het polymeer te bevorderen, vertonen.The solvent should be miscible with non-solvent used to promote coagulation of the polymer and be capable of being removed, e.g. by washing, from the coagulated structure, so that the membrane is not excessively softened and thereby weakened by the solvent. In addition, the solvent (or a liquid carrier-containing solvent) should not exhibit excessive heat of dilution in the non-solvent used to promote coagulation of the polymer.

Opdat een werkwijze aantrekkelijk is voor de vervaardiging van commerciële hoeveelheden membranen is het ook gewenst, dat de werkwijze veilig en economisch is. Derhalve dient het oplosmiddel 15 niet overmatig giftig te zijn en heeft het bij voorkeur een zeer geringe dampdrük om het risico van inademen en/of luchtverontreiniging zo gering mogelijk te maken. Bovendien wordt bij een oplosmiddel met een zeer geringe dampdrük het risico van explosie en vuur ook zo gering mogelijk gemaakt. Daarnaast dienen afval-20 materialen van het spinproces economisch en veilig te kunnen worden weggeworpen of te worden gerecirculeerd.In order for a method to be attractive for the production of commercial quantities of membranes, it is also desirable that the method be safe and economical. Therefore, the solvent 15 should not be excessively toxic and preferably has a very low vapor pressure to minimize the risk of inhalation and / or air pollution. Moreover, with a solvent with a very low vapor pressure, the risk of explosion and fire is also minimized. In addition, waste-20 materials from the spinning process must be able to be discarded or recycled economically and safely.

Omdat het oplosmiddel slechts een bestanddeel is dat gebruikt wordt bij het spinnen moeten andere bestanddelen, zoals fluïdum in de boring van het holle vezelextrudaat, niet-oplos-25 middel dat bijdraagt tot het tot stand brengen van de coagulering, wasvloeistoffen voor het verwijderen van oplosmiddel uit holle vezelmembranen en dergelijke ook economisch en veilig zijn. Tot nu toe zijn voorstellen gedaan om b.v. benzine, kerosine of andere koolwaterstofmaterialen te gebruiken bij het spinnen, hetzij 30 als coaguleringsmiddelen of om bij te dragen tot het drogen, zoals beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 4.127*625·Since the solvent is only a constituent used in spinning, other constituents, such as fluid in the bore of the hollow fiber extrudate, non-solvent that aids in coagulation, must be solvent-removing washings hollow fiber membranes and the like are also economical and safe. So far proposals have been made to e.g. gasoline, kerosene or other hydrocarbon materials to be used in spinning, either as coagulants or to aid in drying, as described in U.S. Patent 4,127 * 625

Dergelijke materialen veroorzaken duidelijk giftigheids- en brandrisico's alsmede afvoerproblemen. Bovendien kunnen, in de hoeveelheden die nodig zijn om b.v. coagulering, wassing en dergelijke 35 tot stand te brengen, de kosten van de koolwaterstofmaterialen een factor zijn bij de economie van het spinproces. Derhalve is 800 1 8 45 ♦ 6 het gewenst om zeer veilige, gemakkelijk beschikbare materialen te gebruiken, zoals water, waar dit nodig is bij het spinproces, in het bijzonder als niet-oplosmiddel om het coaguleren tot stand te helpen brengen en bij het wassen om oplosmiddel uit het holle 5 vezelmembraan te verwijderen. De mogelijkheid om water te gebruiken hangt natuurlijk in grote mate af van de eigenschappen van het oplosmiddel ten opzichte van water, d.w.z. oplosbaarheid in water, verdunningswarmte in water, stabiliteit in water en dergelijke.Such materials clearly cause toxicity and fire risks as well as disposal problems. In addition, in the amounts necessary to e.g. coagulation, scrubbing and the like, the cost of the hydrocarbon materials is a factor in the spinning process economy. Therefore, it is desirable to use very safe, readily available materials, such as water, where it is needed in the spinning process, especially as a non-solvent to aid in coagulation and washing to remove solvent from the hollow fiber membrane. The ability to use water depends, of course, to a great extent on the properties of the solvent to water, i.e., water solubility, heat of dilution in water, stability in water and the like.

Volgens de uitvinding worden werkwijzen verschaft voor de 10 vervaardiging van anisotrope membranen, waarbij bepaalde gunstige oplosmiddelen worden gebruikt. De werkwijzen volgens de uitvinding kunnen anisotrope membranen verschaffen die een zeer dunne schei-dingslaag bezitten met betrekkelijk weinig poriën op een daaronder gelegen gebied met een open celvormige struktuur, die weinig 15 weerstand biedt aan fluidumstroom. Deze membranen kunnen in het bijzonder aantrekkelijk zijn voor gasscheidingen. Bovendien behoren totr.de polymeren die gebruikt kunnen worden overeenkomstig de uitvinding voor het verschaffen van membranen polysulfonen, die de gewenste sterkte en chemische bestendigheid bezitten alsmede 20 de gewenste permeatie-eigenschappen uitgedrukt in permeaat--stroom en selectiviteit. De werkwijzen volgens de uitvinding kunnen met goed gevolg water gebruiken als niet-oplosmiddel om bij te dragen tot het tot stand brengen van de coagulering van het polymeer en om oplosmiddel uit de membranen te wassen. Boven-25 dien bezitten de oplosmiddelen een. geringe dampdruk, veroorzaken geen overmatig risico voor explosie of brand en kunnen economisch en veilig worden weggeworpen of gerecirculeerd.In accordance with the invention, there are provided methods for the manufacture of anisotropic membranes using certain beneficial solvents. The methods of the invention can provide anisotropic membranes that have a very thin separating layer with relatively few pores in an underlying region with an open cell structure, which has little resistance to fluid flow. These membranes can be particularly attractive for gas separations. In addition, the polymers that can be used in accordance with the invention to provide membranes include polysulfones that have the desired strength and chemical resistance as well as the desired permeation properties expressed in permeate flow and selectivity. The methods of the invention can successfully use water as a non-solvent to assist in coagulation of the polymer and to wash solvent from the membranes. In addition, the solvents have a. low vapor pressure, do not cause excessive risk of explosion or fire and can be discarded or recycled economically and safely.

Overeenkomstig de uitvinding wordt een anisotroop membraan vervaardigd uit een oplossing van membraanvorménd polymeer en een 30 vloeibare drager, die bestaat uit een N-geacyleerd heterocyclisch oplosmiddel met formule 1, waarin X een groep -CHg-, -N(R')- of -0- is; R waterstof, een methyl of ethylgroep is, en R’ waterstof of een methylgroep is. De polymeeroplossing wordt verschaft in de vorm van een voorloper en wordt dan gecoaguleerd in een vloeibaar 35 coaguleringsmiddel dat water bevat, ten einde het anisotrope membraan te vormen. Het anisotrope membraan kan een film zijn of, 80 0 1 8 45 * w» 7 bij voorkeur een holle vezel. Karakteristieke N-geacyleerde heterocyclische oplosmiddelen zijn 1-formyl-piperidine, 1-acetylpiperidine, 1-formylmorfoline en 1-acetylmorfoline. Een bij voorkeur gebruikt... N-geacyleerd heterocyclisch oplosmiddel 5 bestaat uit 1-formylpiperidine. In de brochure " 1-Formylpiperidine" van Reilly Tar & Chemical Corporation wordt vermeld, dat 1-formyl-piperidine een kpt. van ongeveer 222°C, een dampdruk van 0,111 mm kwik bij 25°C, een zelfontbrandingspunt van 102°C en een LD^q (oraal-ratten) van 0,88g/kg lichaamsgewicht, bezit.In accordance with the invention, an anisotropic membrane is made from a solution of membrane-forming polymer and a liquid carrier, which consists of an N-acylated heterocyclic solvent of formula 1, wherein X is a group -CHg-, -N (R ') - or - 0-; R is hydrogen, a methyl or ethyl group, and R 'is hydrogen or a methyl group. The polymer solution is provided in the form of a precursor and is then coagulated in a liquid coagulant containing water to form the anisotropic membrane. The anisotropic membrane can be a film or, preferably, a hollow fiber. Typical N-acylated heterocyclic solvents are 1-formyl-piperidine, 1-acetylpiperidine, 1-formyl morpholine and 1-acetyl morpholine. A preferred ... N-acylated heterocyclic solvent 5 consists of 1-formylpiperidine. In the brochure "1-Formylpiperidine" from Reilly Tar & Chemical Corporation, it is stated that 1-formyl-piperidine a kpt. of about 222 ° C, a vapor pressure of 0.111 mm of mercury at 25 ° C, a self-ignition point of 102 ° C and an LD 3 (oral rat) of 0.88 g / kg body weight.

10 Bij de werkwijzen volgens de uitvinding die betrekking hebben op het vervaardigen van holle vezelmembranen heeft de polymeeroplossing een geschikte temperatuur om het vezelvormende polymeer in wezen in oplossing te houden en de polymeeroplossing te verschaffen bij een vezelvormende viscositeit voorafgaande 15 aan het extruderen van de holle vezelvoorloper. De polymeeroplossing wordt geëxtrudeerd door een ringspindop ten einde een holle vezelvoorloper te vormen. Een fluïdum wordt in de boring van de holle vezelvoorloper geïnjecteerd terwijl deze geëxtrudeerd wordt uit de spindop met een snelheid die voldoende is om de 20 boring van de holle vezelvoorloper open te houden. Het injectie-fluïdum is bij voorkeur zeer goed mengbaar met de vloeibare drager en bestaat derhalve dikwijls uit water. De holle vezelvoorloper wordt dan in aanraking gebracht met het vloeibare coaguleringsmiddel, dat een niet-oplosmiddel is voor het polymeer 25 in de polymeeroplossing. Het vloeibare coaguleringsmiddel is bij voorkeur zeer goed mengbaar met de vloeibare drager en het injectiefluïdum. Gewoonlijk is de temperatuur van het vloeibare coaguleringsmiddel laag genoeg, dat de polymeeroplossing bij die temperatuur zeer viskeus is en zelfs een gel kan zijn. Het 30 contact van de holle vezelvoorloper met het vloeibare coaguleringsmiddel duurt lang genoeg om het polymeer in de holle vezelvoorloper nagenoeg volledig te coaguleren onder de omstandigheden van het vloeibare coaguleringsmiddel en daardoor een holle vezel te verschaffen. De holle vezel wordt dan gewassen, d.w.z. in aan-35 raking gebracht met een niet-oplosmiddel dat water bevat, om uit het polymeer, dat mengbaar is met de vloeibare drager het gehalte 80 0 1 8 45 8 aan vloeibare drager in de holle vezel te verlagen tot minder dan 5 gew.% , betrokken op het gewicht van het polymeer in de holle vezel. De gewassen holle vezel kan dan worden gedroogd bij een temperatuur waarbij de selectiviteit of stroming die 5 vertoond wordt door de holle vezel niet ongewenst nadelig wordt beïnvloed.In the methods of the invention which relate to the manufacture of hollow fiber membranes, the polymer solution has a suitable temperature to essentially keep the fiber-forming polymer in solution and provide the polymer solution at a fiber-forming viscosity prior to extruding the hollow fiber precursor. . The polymer solution is extruded through a ring spinneret to form a hollow fiber precursor. A fluid is injected into the bore of the hollow fiber precursor as it is extruded from the spinneret at a rate sufficient to keep the bore of the hollow fiber precursor open. The injection fluid is preferably very miscible with the liquid carrier and therefore often consists of water. The hollow fiber precursor is then contacted with the liquid coagulant, which is a non-solvent for the polymer in the polymer solution. The liquid coagulant is preferably very miscible with the liquid carrier and the injection fluid. Usually the temperature of the liquid coagulant is low enough that the polymer solution at that temperature is very viscous and may even be a gel. The contact of the hollow fiber precursor with the liquid coagulant lasts long enough to substantially coagulate the polymer in the hollow fiber precursor under the conditions of the liquid coagulant and thereby provide a hollow fiber. The hollow fiber is then washed, ie contacted with a non-solvent containing water, to extract from the polymer, which is miscible with the liquid carrier, the content of 80 0 1 8 45 8 of liquid carrier in the hollow fiber to less than 5% by weight, based on the weight of the polymer in the hollow fiber. The washed hollow fiber can then be dried at a temperature at which the selectivity or flow exhibited by the hollow fiber is not undesirably affected.

Overeenkomstig de uitvinding hebben de holle vezelmembranen bij voorkeur een vrijwel cirkelvormige doorsnede met cirkelvormige concentrische boringen. In vele gevallen kan het holle vezel-10 membraan cirkelvormig zijn en concentrisch binnen de toleranties van de bewerking die vereist is om geschikte spindoppen te vervaardigen. De uitwendige middellijn van het holle vezelmembraan kan sterk variëren, b.v. van 100 of 150 tot 1000 of meer^um. Dikwijls bedraagt de uitwendige middellijn van het holle vezel-15 membraan 200 of 300 tot ÖQO^um.In accordance with the invention, the hollow fiber membranes preferably have a substantially circular cross section with circular concentric bores. In many instances, the hollow fiber membrane can be circular and concentric within the tolerances of the machining required to produce suitable spinnerets. The outer diameter of the hollow fiber membrane can vary widely, e.g. from 100 or 150 to 1000 or more um. Often the outside diameter of the hollow fiber membrane is 200 or 300 to 100 µm.

De verhouding van de dikte van de wand tot de uitwendige middellijn van het^holle vezelmembraan kan ook sterk variëren afhankelijk van de vereiste verslappingsdruk die voor een bepaalde scheidingsbewerking moet heersen. Daar de celvormige drager open 20 is, kan een toename van de wanddikte niet leiden tot een overmatige vermindering van de stroming door de membraanwand. Karakteristieke verhoudingen van de'dikte tot de uitwendige middellijn zijn 0,1 of 0,15 tot 0,U5, meestal van 0,15 tot 0,U.The ratio of the thickness of the wall to the outside diameter of the hollow fiber membrane can also vary greatly depending on the required slack pressure to be applied for a given separation operation. Since the cellular support is open, an increase in wall thickness cannot lead to an excessive reduction in flow through the membrane wall. Characteristic ratios of the thickness to the outer diameter are 0.1 or 0.15 to 0.005, usually from 0.15 to 0.005.

Het holle volume van de holle vezelmembranen, d.w.z.de 25 gebieden binnen de wand van het holle vezelmembraan waarin zich geen materiaal van het holle vezelmembraan bevindt, is aanzienlijk. Het holle volume kan worden bepaald door een dichtheids-vergelijking met een volume van het massapolymeer (of ander materiaal van de holle vezel), dat overeenkomt met een holle vezel 30 met in wezen dezelfde uitwendige fysische afmetingen enconfigura- Λ ties als de wand van hetjholle vezelmembraan. Daar de celvormige drager van de holle vezels open is, kunnen voor anisotrope holle vezelmembranen betrekkelijk geringe holle volumina worden verkregen zonder dat overmatig geringe permeaatstroming optreedt.The hollow volume of the hollow fiber membranes, i.e. the areas within the wall of the hollow fiber membrane in which no material of the hollow fiber membrane is contained, is substantial. The hollow volume can be determined by a density equation with a volume of the bulk polymer (or other material of the hollow fiber) corresponding to a hollow fiber 30 having essentially the same external physical dimensions and configurations as the wall of the hollow fiber membrane. Since the cellular support of the hollow fibers is open, relatively small hollow volumes can be obtained for anisotropic hollow fiber membranes without excessively low permeate flow.

35 Dikwijls bedraagt het holle volume tenminste 30 tot 35> b.v. tenminste UO, veelal meer dan ^5 of 50 vol.#, en kan oplopen tot 65 800 1 8 45 % Λ 9 of 70 of zelfs meer vol.5¾.Often the hollow volume is at least 30 to 35> e.g. at least UO, usually more than ^ 5 or 50 vol. #, and can go up to 65 800 1 8 45% Λ 9 or 70 or even more vol. 5¾.

De vloeibare drager kan in wezen bestaan uit het oplosmiddel of het oplosmiddel kan vermengd zijn met een of meer andere bestanddelen om de vloeibare drager te verschaffen.De 5 andere bestanddelen kunnen bij kamertemperatuur vast of vloeibaar zijn, maar zijn opgelost in de vloeibare drager. In vele gevallen, in het bijzonder wanneer de voorloper is blootgesteld aan de atmosfeer voorafgaande aan het coaguleren van het polymeer, verdient het de voorkeur, dat de vloeibare drager (met inbegrip 10 van eventueel verdunningsmiddel) vrijwel niet vluchtig is, b.v.The liquid carrier may consist essentially of the solvent or the solvent may be mixed with one or more other ingredients to provide the liquid carrier. The other ingredients may be solid or liquid at room temperature, but are dissolved in the liquid carrier. In many cases, especially when the precursor has been exposed to the atmosphere prior to coagulation of the polymer, it is preferred that the liquid carrier (including optional diluent) be substantially non-volatile, e.g.

heeft de vloeibare drager bij voorkeur in wezen geen bestanddeel (oplosmiddel of verdunningsmiddel) met een dampdruk van meer dan 0,8, liever nog 0,6 at bij de temperatuur waarbij de polymeer-oplossing wordt geëxtrudeerd. Wanneer echter een vluchtige be-15 standdeel in de vloeibare drager gebruikt wordt, wordt de voorloper blootgesteld aan een atmosfeer voorafgaande aan het in aanraking brengen met een vloeibaar coaguleringsmiddel, en de atmosfeer waaraan de voorloper wordt blootgesteld kan met gunstig gevolg aanmerkelijke hoeveelheden bevatten van een dergelijk 20 vluchtige bestanddeel ten einde het verlies van het bestanddeel uit de voorloper te vertragen. Gasvormige bestanddelen worden in het algemeen vermeden maar kunnen van nut zijn, in het bijzonder wanneer de voorloper onmiddellijk in aanraking wordt gebracht met het vloeibare coaguleringsmiddel. De bestanddelen zijn bij 25 voorkeur verenigbaar met het oplosmiddel en het vloeibare coaguleringsmiddel. Dikwijls zijn de andere bestanddelen zeer oplosbaar in het N-geacyleerde heterocyclische oplosmiddel, b.v. tenminste 50, bij voorkeur 100 gew.dln kunnen worden opgelost in 100 gew.dln van het N-geacyleerde heterocyclische oplosmiddel bij 30 kamertemperatuur (omstreeks 25°C) en de andere bestanddelen zijn bij voorkeur in alle verhoudingen mengbaar met het N-geacyleerde heterocyclische oplosmiddel en het vloeibare coaguleringsmiddel.The liquid carrier preferably has essentially no component (solvent or diluent) with a vapor pressure of more than 0.8, more preferably 0.6 at, at the temperature at which the polymer solution is extruded. However, when a volatile component is used in the liquid carrier, the precursor is exposed to an atmosphere prior to contacting with a liquid coagulant, and the atmosphere to which the precursor is exposed may advantageously contain significant amounts of a such a volatile component in order to delay the loss of the precursor component. Gaseous components are generally avoided but may be of use, especially when the precursor is immediately contacted with the liquid coagulant. The ingredients are preferably compatible with the solvent and the liquid coagulant. Often the other ingredients are very soluble in the N-acylated heterocyclic solvent, e.g. at least 50, preferably 100 parts by weight can be dissolved in 100 parts by weight of the N-acylated heterocyclic solvent at room temperature (about 25 ° C) and the other ingredients are preferably miscible in all proportions with the N-acylated heterocyclic solvent and the liquid coagulant.

Andere bestanddelen dan de N-geacyleerde heterocyclische oplosmiddelen, die van nut kunnen zijn in de vloeibare drager zijn 35 oplosmiddelen zoals dimethylaceetamide, dimethylformamide, N- methylpyrrolidon en dimethylsulfoxyde; viscositeitsmodificatoren, 80 0 1 8 45 10 zoals isopropylamine; oppervlak _ aktieve middelen; weekmakers en dergelijke. Een bijzonder bruikbaar bestanddeel voor de vloeibare drager is een verdunningsmiddel, dat kan bestaan uit een oplosmiddel of niet-oplosmiddel voor het polymeer. Bij voorkeur 5 maakt het ïï-geacyleerde heterocyclische oplosmiddel tenminste 50, liever nog tenminste βθ gew.% uit van de vloeibare drager.Ingredients other than the N-acylated heterocyclic solvents that may be useful in the liquid carrier are solvents such as dimethylacetamide, dimethylformamide, N-methylpyrrolidone and dimethyl sulfoxide; viscosity modifiers, 80 0 1 8 45 10 such as isopropylamine; surface active agents; plasticizers and the like. A particularly useful component for the liquid carrier is a diluent, which can be a solvent or non-solvent for the polymer. Preferably, the acylated heterocyclic solvent constitutes at least 50, more preferably at least βθ wt% of the liquid carrier.

Het gebruik van verdunningsmiddelen kan bijzonder aantrekkelijke vloeibare dragers verschaffen, zodat bepaalde oplosmiddel-werkingen met de afzonderlijke polymeermoleculen worden verkregen, 10 zodat dikwijls het polymeer kan worden gecoaguleerd of opgestijfd uit de polymeeroplossing met weinig of geen verandering van energie. Het gedrag van de polymeermoleculen in oplossing wordt volgens onze theorie beïnvloed niet alleen door de wissélwerking tussen de polymeermoleculen, maar ook door de invloed van het 15 oplosmiddel (en vloeibare drager) op het polymeermolecuul.The use of diluents can provide particularly attractive liquid carriers to provide certain solvent actions with the individual polymer molecules, so that often the polymer can be coagulated or solidified from the polymer solution with little or no change in energy. According to our theory, the behavior of the polymer molecules in solution is influenced not only by the interaction between the polymer molecules, but also by the influence of the solvent (and liquid carrier) on the polymer molecule.

Overeenkomstig de theorie als beschreven door Flory, Principles of Polymer Chemistry (1953)» hoofdstuk XIV, blz. 595 -639» blijft de moleculaire dimensie van het polymeer in een bepaald oplosmiddel-polymeersysteem bij een bepaalde temperatuur, onver-20 stoord de intramoleculaire wisselwerkingen. Naarmate de temperatuur toeneemt van deze bepaalde temperatuur (theta temperatuur), zwelt het polymeer in de oplossing. Hoe groter de "zwelling" van het polymeermolecuul bij een referentietemperatuur, des te beter is het oplosmiddel voor het polymeer bij die referentietempera-25 tuur. Wanneer de temperatuur verhoogd wordt van theta temperatuur, zou een polymeermolecuul met mol.gew. oneindig opstijven of neerslaan, d.w.z. dat de intramoleculaire krachten van het polymeermolecuul groter zijn dan de krachten tussen het oplosmiddel en het polymeermolecuul.According to the theory as described by Flory, Principles of Polymer Chemistry (1953) »chapter XIV, pp. 595-639» the molecular dimension of the polymer in a given solvent-polymer system remains at a certain temperature, without disturbance of the intramolecular interactions . As the temperature increases from this particular temperature (theta temperature), the polymer swells in the solution. The greater the "swelling" of the polymer molecule at a reference temperature, the better is the solvent for the polymer at that reference temperature. When the temperature is raised from theta temperature, a polymer molecule with molecular weight. infinite stiffening or precipitation, i.e., the intramolecular forces of the polymer molecule are greater than the forces between the solvent and the polymer molecule.

30 Een zinvolle beoordeling van een vloeibare drager polymeer- systeem kan geschieden door viscositeitsmetingen op een zeer verdunde oplossing van het polymeer in de vloeibare drager ten einde de intrinsieke viscositeit (het vermogen van de polymeer om de viscositeit van een oplossing te verhogen) te bepalen (b.v.A meaningful assessment of a liquid carrier polymer system can be made by viscosity measurements on a very dilute solution of the polymer in the liquid carrier in order to determine the intrinsic viscosity (the ability of the polymer to increase the viscosity of a solution) ( e.g.

35 bij 25°C of consequent blijven, ofschoon andere temperaturen ook gebruikt kunnen worden zolang dit maar consequent wordt toegepast) 800 1 8 45 11 en de intrinsieke viscositeit van het polymeer bij de theta temperatuur (intrinsieke theta viscositeit). De verhouding van de intrinsieke viscositeit tot de intrinsieke theta viscositeit (verder aangeduid als "intrinsieke viscositeitsverhouding") is een 5 aanduiding voor de werking van het oplosmiddel (vloeibare drager) op de polymeermoleculen. De intrinsieke viscositeit voor een bepaald vloeibare drager polymeersysteem wordt verkregen voor het bepalen van de viscositeit van het polymeersysteem ('Tj ) bij een aantal verschillend verdunde polymeerconcentraties. De viscositeit 10 van de vloeibare drager (ï) Q) wordt ook bepaald bij dezelfde temperatuur. De verhouding van η:ηο is de relatieve viscositeit en het uitzetten van een natuurlijke logarithme van de relatieve viscositeit gedeeld door de polymeerconcentratie tegen de polymeer-concentratie levert bij extrapoleren tot een polymeerconcentratie 15 van nul de intrinsieke viscositeit. De gebruikte verdunde polymeer-oplossingen worden geschikt uitgekozen om relatieve viscositeiten te verschaffen van ongeveer 1,1 tot 2,5. Ten einde de intrinsieke viscositeit van het polymeer bij de theta temperatuur te bepalen kunnen verschillende technieken worden gebruikt, zoals beschreven 20 door Flory, zie boven, blz. 612 - 622. De intrinsieke viscositeit van het polymeer in een theta oplosmiddel bij de theta temperatuur kan b.v. worden bepaald door viscositeitsmetingen zoals hierboven beschreven. Theta oplosmiddelen en theta temperaturen voor vele polymeren kunnen in de literatuur worden gevonden, zie b.v.35 at 25 ° C or remain consistent, although other temperatures can also be used as long as it is consistently used) 800 1 8 45 11 and the intrinsic viscosity of the polymer at the theta temperature (intrinsic theta viscosity). The ratio of the intrinsic viscosity to the intrinsic theta viscosity (hereinafter referred to as "intrinsic viscosity ratio") is indicative of the action of the solvent (liquid carrier) on the polymer molecules. The intrinsic viscosity for a given liquid carrier polymer system is obtained for determining the viscosity of the polymer system ('Tj) at a number of differently diluted polymer concentrations. The viscosity of the liquid carrier (I) Q) is also determined at the same temperature. The ratio of η: ηο is the relative viscosity and plotting a natural logarithm of the relative viscosity divided by the polymer concentration against the polymer concentration yields the intrinsic viscosity when extrapolating to a polymer concentration of zero. The diluted polymer solutions used are suitably selected to provide relative viscosities from about 1.1 to 2.5. In order to determine the intrinsic viscosity of the polymer at the theta temperature, various techniques can be used, as described by Flory, supra, pages 612-622. The intrinsic viscosity of the polymer in a theta solvent at the theta temperature can be e.g. are determined by viscosity measurements as described above. Theta solvents and theta temperatures for many polymers can be found in the literature, see e.g.

25 Brandrup, c.s., Polymer Handbook. 2e Ed. (1975)» blz, IV-157 tot IV-173. Zonodig kunnen theta oplosmiddelen en temperaturen worden bepaald volgens een van de technieken of beschreven door Brandrup c.s. op blz. IV-157 tot IV-159· De temperatuur van de polymeer-oplossing tijdens de viscositeitsbepaling moet zo nauwkeurig 30 mogelijk op de theta temperatuur worden gehandhaafd, daar de intrinsieke viscositeit van vele polymeeroplossingen snel verandert bij temperaturen dichtbij de-.-theta temperatuur. In plaats daarvan kan de intrinsieke theta viscositeit worden geschat door gebruik van een licht verstrooiingstechniek om de tweede overgangs-35 coëfficiënte van het polymeer in een oplosmiddel bij verschillen de temperaturen te bepalen. Een geschikte methode wordt beschreven 80 0 1 8 45 12 door Kaye in "Low Angle Laser Light Scattering", Analytical Chemistry, 1*5 (1973), Liz. 221 - 225 en berust door bepaling van de hoeveelheid lichtverstrooiing van een laserstraal die bij verschillende temperaturen door de polymeeroplossing is ge-5 voerd. Zie b.v. Stacy, Light Scattering in Physical Chemistry (195^), biz. 117 ff, voor een beschrijving van het verband tussen lichtverstrooiing en de tweede overgangscoëfficiënt. ïMen dient er voor te zorgen om alle vaste stoffen uit de polymeeroplossing te verwijderen b.v. door filtreren, die de lichtverstrooiingsgegevens 10 kunnen beïnvloeden. De intrinsieke viscositeit van het polymeer wordt verkregen bij iedere temperatuur, waarbij de tweede overgangscoëfficiënt wordt bepaald, en een uitzetting van de intrinsieke viscositeiten en tweede overgangscoëfficiënten kan worden uitgevoerd en geëxtrapoleerd naar het punt waar de tweede 15 overgangscoëfficiënt gelijk is aan nul. De intrinsieke viscositeit op dit pmit is de intrinsieke theta viscositeit. De methode voor het bepalen van de intrinsieke theta viscositeit is een benadering. Een dergelijke benadering kan echter nog bruikbaar zijn voor het verschaffen van een geschikt polymeer-vloeistofdragersysteem 20 ten gebruike overeenkomstig de uitvinding voor het vervaardigen van een holle vezelmembraan uit een polymeer. In het algemeen verschaffen geschikte polymeren in de vloeibare dragers overeenkomstig de uitvinding verdunde oplossingen die een "intrinsieke viscositeitsverhouding" vertonen van 1,05 - 1,7, b.v. 1,05 - 1,5 25 en meestal 1,1-1,5.25 Brandrup, et al., Polymer Handbook. 2nd Ed. (1975), pp. IV-157 to IV-173. If necessary, theta solvents and temperatures can be determined by any of the techniques or described by Brandrup et al. On pages IV-157 to IV-159 · The temperature of the polymer solution during the viscosity determination should be maintained as accurately as possible at the theta temperature since the intrinsic viscosity of many polymer solutions changes rapidly at temperatures close to the theta temperature. Instead, the intrinsic theta viscosity can be estimated using a light scattering technique to determine the second transition coefficient of the polymer in a solvent at different temperatures. A suitable method is described 80 0 1 8 45 12 by Kaye in "Low Angle Laser Light Scattering", Analytical Chemistry, 1 * 5 (1973), Liz. 221 - 225 and is based on determining the amount of light scattering from a laser beam passed through the polymer solution at different temperatures. See e.g. Stacy, Light Scattering in Physical Chemistry (195 ^), biz. 117 ff, for a description of the relationship between light scattering and the second transition coefficient. Care should be taken to remove all solids from the polymer solution e.g. by filtration, which can affect the light scattering data. The intrinsic viscosity of the polymer is obtained at any temperature, the second transition coefficient being determined, and an expansion of the intrinsic viscosities and second transition coefficients can be performed and extrapolated to the point where the second transition coefficient is zero. The intrinsic viscosity on this pmit is the intrinsic theta viscosity. The method for determining the intrinsic theta viscosity is an approximation. However, such an approach may still be useful in providing a suitable polymer-liquid support system 20 for use in accordance with the invention for manufacturing a hollow fiber membrane from a polymer. In general, suitable polymers in the liquid carriers of the invention provide dilute solutions exhibiting an "intrinsic viscosity ratio" of 1.05-1.7, e.g. 1.05 - 1.5 and usually 1.1 - 1.5.

De tweede overgangscoëfficiënt van het vloeibare drager/ polymeersysteem kan op overeenkomstige wijze worden gebruikt voor het bepalen van geschikte vloeibare drager/polymeersystemen. Het door vele bruikbare vloeibare drager/polymeersystemen vertoonde 30 tweede overgangscoëfficiënt ligt dikwijls beneden 15, b.v. beneden 12, zoals beneden 10 mol.cm^/g^ (vermenigvuldigd met 10^)(bij 25°C). De tweede overgangscoëfficiënt voor de vloeibare drager/polymeersystemen ligt dikwijls boven 0,5, b.v. boven 1 en soms boven 3, b.v. 3 en 8 mol.cm^/g^ (vermenigvuldigd met 10^) (bij 25°C).The second transition coefficient of the liquid carrier / polymer system can similarly be used to determine suitable liquid carrier / polymer systems. The second transition coefficient exhibited by many useful liquid carrier / polymer systems is often below 15, e.g. below 12, such as below 10 mol.cm ^ / g ^ (multiplied by 10 ^) (at 25 ° C). The second transition coefficient for the liquid carrier / polymer systems often exceeds 0.5, e.g. above 1 and sometimes above 3, e.g. 3 and 8 mol.cm ^ / g ^ (multiplied by 10 ^) (at 25 ° C).

35 Een andere bruikbare methode voor het bepalen van vloeistof- drager/polymeersystemen die geschikt kunnen zijn voor het verschaf- 800 1 8 45 13 fen van holle vezelmembranen overeenkomstig de werkwijze volgens de uitvinding is de wisselwerkingparameter als beschreven door Blanks c.s. in "Solubility of Styrene-Acrylonitrile Copolymers," Structure-Solubility Relationships in Polymers, ed. Harris c.s.Another useful method for determining liquid support / polymer systems that may be suitable for providing hollow fiber membranes according to the method of the invention is the interaction parameter described by Blanks et al in "Solubility of Styrene -Acrylonitrile Copolymers, "Structure-Solubility Relationships in Polymers, ed. Harris et al.

5 {1977) biz· 111 - 122. De wisselwerkingsparameter (A^) kan worden weergegeven door:5 {1977) biz · 111 - 122. The interaction parameter (A ^) can be represented by:

Aip= (V/RT) («f, -S )2 + 0,25^(^ - S )2 + (J -S )2JAip = (V / RT) («f, -S) 2 + 0.25 ^ (^ - S) 2 + (J -S) 2J

12 n d,p d,s p,p p,s h,p h,g 312 n d, p d, s p, p p, s h, p h, g 3

10 waarin V het mol.volume is van het oplosmiddel in cm /mol.; R10 wherein V is the mol volume of the solvent in cm / mol; R

m de gasconstante is (12 cal/°K.mol); T de temperatuur in K is; tf , en de (London) dispersiekrachtcomponent zijn van de d, d, ’p ’s Λ 1 oplosbaarheidsparameter, (cal/cnr)5 van respectievelijk het 15 polymeer en het oplosmiddel; <f en -f de polaire bindings- P*p P,s 3 1 termen zijn van de oplosbaarheidsparameter (cal/cnr)5 van respectievelijk het polymeer en het oplosmiddel; en£, enm is the gas constant (12 cal / ° K.mol); T is the temperature in K; tf, and the (London) dispersion force component of the d, d, "p" s "1 solubility parameter, (cal / cnr) 5 of the polymer and the solvent, respectively; <f and -f are the polar bond P * p P, s 3 1 terms of the solubility parameter (cal / cnr) 5 of the polymer and the solvent, respectively; and £, and

NN

i de waterstofbindingstermen zijn van de oplosbaarheids-n,s O 1 20 parameter (cal/cnr)2, van respectievelijk het polymeer en het oplosmiddel. De totale oplosbaarheidsparameter («5^) kan worden gedefinieerd als: i 2.J 2+i 2+i 2 .i are the hydrogen bonding terms of the solubility n, s O 1 20 parameter (cal / cnr) 2, of the polymer and the solvent, respectively. The total solubility parameter («5 ^) can be defined as: i 2.J 2 + i 2 + i 2.

T d p h 25 Oplosbaarheidsparameters worden geschikt gebruikt om vloei bare dragers en opgeloste stoffen te kenmerken en waarden voor de oplosbaarheidsparameters en bestanddelen kan men dikwijls in de literatuur vinden, zie b.v. Shaw, "Studies of Polymer-Polymer Solubility Using a Two Dimensional Solubility Parameter Approach", 30 J. of Applied Polymer Science. 18, biz. hh9 - h72 (197*0» en Brandrup, c.s., The Polymer Handbook, 2e ed. biz. IV-337 tot TV-359 (waarin ook experimentele technieken worden beschreven voor het verkrijgen van oplosbaarheidsparameters en bestanddelen). De bestanddelen van de oplosbaarheidsparameter.die gebruikt 35 worden om de wisselwerkingparameter te berekenen voor een vloei- S0 0 1 8 45 14 bare drager die meer dan een bestanddeel bevat, kan worden geschat op een volumefractie gemiddelde basis. Deze schatting is een benadering, omdat in vele gevallen het volume van de bestanddelen van de vloeibare drager niet additief zijn. Dikwijls 5 bedraagt de wisseiwerkingparameter bij 20 - 30°C van het polymeer en de vloeibare drager minder dan 0,5, b.v. minder dan 0,3. De wisseiwerkingparameter bedraagt in het algemeen tenminste 0,01, bij voorkeur tenminste 0,02, b.v. tenminste 0,05·T d p h 25 Solubility parameters are suitably used to characterize liquid carriers and solutes and values for solubility parameters and components are often found in the literature, see e.g. Shaw, "Studies of Polymer-Polymer Solubility Using a Two Dimensional Solubility Parameter Approach," 30 J. of Applied Polymer Science. 18, biz. hh9 - h72 (197 * 0 »and Brandrup, et al., The Polymer Handbook, 2nd ed. biz. IV-337 to TV-359 (which also describes experimental techniques for obtaining solubility parameters and components). The components of the solubility parameter which are used to calculate the interaction parameter for a liquid carrier containing more than one constituent can be estimated on a volume fraction average basis, this estimate is an approximation, because in many cases the volume of the components of the liquid carrier are not additive Often 5, the exchange parameter at 20 - 30 ° C of the polymer and the liquid carrier is less than 0.5, eg less than 0.3. The exchange parameter is generally at least 0 , 01, preferably at least 0.02, eg at least 0.05 ·

Ook heeft de vloeibare drager bij voorkeur een oplosbaar-10 heidsparameter die ongeveer gelijk is aan (d.w.z. binnen 5 of 10% van) de oplosbaarheidsparameter van het polymeer of meer. In vele gevallen is tenminste een van de polaire bindingsterm en de waterstofbindingsterm van de oplosbaarheidsparameter, en soms beide, groter (d.w.z. niet meer dan) 0,5 b.v. meer dan 0,3 (cal/ 15 cnr)2, beneden de overeenkomstige term voor de polymeer. Geschikte membranen kunnen worden vervaardigd uit polymeeroplossingen waarin de toevoeging van vloeibaar coaguleringsmiddel, zelfs in heel geringe hoeveelheden, het vermogen van het oplosmiddel om het polymeer op te lossen niet aanmerkelijk verbeteren. Dikwijls zijn 20 de polymeerbindingsterm en de waterstofbindingsterm van de oplosbaarheidsparameter van de vloeibare drager ieder groter dan de overeenkomstige termen van de oplosbaarheidsparameter van het polymeer.Also, the liquid carrier preferably has a solubility parameter that is approximately equal to (i.e. within 5 or 10% of) the solubility parameter of the polymer or more. In many instances, at least one of the polar bond term and the hydrogen bond term of the solubility parameter, and sometimes both, is greater (i.e., no more than) 0.5 e.g. more than 0.3 (cal / 15 cnr) 2, below the corresponding term for the polymer. Suitable membranes can be made from polymer solutions in which the addition of liquid coagulant, even in very small amounts, does not significantly improve the solvent's ability to dissolve the polymer. Often the polymer bond term and the hydrogen bond term of the liquid carrier solubility parameter are each greater than the corresponding terms of the polymer solubility parameter.

Dikwijls is de oppervlaktespanning van de vloeibare drager 25 gelegen binnen 10, b.v. 5 of 7, dyne/cm van de oppervlaktespanning van het polymeer bij kamertemperatuur (25°C). In het algemeen vertoont de vloeibare drager, wanneer het vloeibare drager/polymeersysteem in een verdunde polymeeroplossing.een geschikte "intrinsieke viscositeitsverhouding", tweede overgangs-30 coëfficiënt en wisseiwerkingparameter vertoont, een oppervlaktespanning die in de buurt ligt van de oppervlaktespanning van het polymeer. Dikwijls vertonen bruikbare vloeibare dragers een oppervlaktespanning bij kamertemperatuur (25°C) van minder dan 3-5 dyne/cm boven de oppervlaktespanning van het polymeer. Opper-35 vlaktespanningen voor polymeren kunnen experimenteel worden bepaald volgens iedere gebruikelijke methode en een van deze methoden 800 1 8 45 15 wordt beschreven door Tanny in J. of Applied Polymer Science, vol. 18, blz. 2153 - 2151* (1971*).Often the surface tension of the liquid carrier 25 is within 10, e.g. 5 or 7, dynes / cm of the surface tension of the polymer at room temperature (25 ° C). Generally, when the liquid carrier / polymer system in a dilute polymer solution exhibits a suitable "intrinsic viscosity ratio", second transition coefficient and interaction parameter, it exhibits a surface tension close to the surface tension of the polymer. Often useful liquid carriers exhibit a surface tension at room temperature (25 ° C) of less than 3-5 dynes / cm above the surface tension of the polymer. Surface 35 stresses for polymers can be determined experimentally by any conventional method and one of these methods is described by Tanny in J. of Applied Polymer Science, vol. 18, pp. 2153-2151 * (1971 *).

Dikwijls bevat de vloeibare dragers die gebruikt worden bij de werkwijze volgens de uitvinding een verdunningsmiddel 5 dat een niet-oplosmiddel is voor het polymeer. Niet-oplosmiddelen worden in het algemeen gekenmerkt doordat zij weinig vermogen vertonen om polymeer op te lossen, b.v, bedraagt de polymeer-oplosbaarheid minder dan 10, zoals minder dan 2 en dikwijls minder dan Q,5g/100 ml niet-oplosmiddel. Het niet-oplosmiddel vertoont 10 bij voorkeur weinig of geen zwelwerking op het polymeer. Het niet-oplosmiddel, indien in voldoende hoeveelheid toegevoegd, gewoonlijk in staat om een fasescheiding van de polymeeroplossing te bewerkstelligen. Bij voorkeur wordt het niet-oplosmiddel niet toegevoegd in een zodanige hoeveelheid dat de polymeeroplossing 15 overmatig onstabiel is onder de verwerkingsomstandigheden voorafgaande a»n de vorming van de voorloper. Dikwijls bedraagt de hoeveelheid niet-oplosmiddel in de vloeibare drager tenminste 2, b.v. tenminste 5 gev.dln per 100 gew.dln vloeibare drager.Frequently, the liquid carriers used in the process of the invention contain a diluent 5 which is a non-solvent for the polymer. Non-solvents are generally characterized in that they exhibit little ability to dissolve polymer, e.g., the polymer solubility is less than 10, such as less than 2, and often less than 0.5g / 100ml of non-solvent. The non-solvent preferably exhibits little or no swelling action on the polymer. The non-solvent, when added in sufficient amount, is usually capable of effecting a phase separation of the polymer solution. Preferably, the non-solvent is not added in an amount such that the polymer solution 15 is excessively unstable under the processing conditions prior to precursor formation. Often the amount of non-solvent in the liquid carrier is at least 2, e.g. at least 5 parts per 100 parts by weight of liquid carrier.

Geschikte niet-oplosmiddelen kunnen het vloeibare coagu-20 leringsmiddel zijn of een of meer bestanddelen van het vloeibare coaguleringsmiddel. Enkele wenselijke oplosmiddelen kunnen het polymeer in oplossing houden in aanwezigheid van tenminste 5 b.v. tenminste 10 gew.Ji van het vloeibare coaguleringsmiddel, betrokken op het gewicht van het oplosmiddel (b.v. bij 25°C). Bij voorkeur 25 echter leidt de toevoeging van betrekkelijk geringe hoeveelheden vloeibaar coaguleringsmiddel aan een oplossing van het polymeer en de vloeibare drager tot een fasescheiding of opstijven van de polymeeroplossing.Suitable non-solvents can be the liquid coagulant or one or more components of the liquid coagulant. Some desirable solvents can keep the polymer in solution in the presence of at least 5 e.g. at least 10% by weight of the liquid coagulant, based on the weight of the solvent (e.g., at 25 ° C). Preferably, however, the addition of relatively small amounts of liquid coagulant to a solution of the polymer and the liquid carrier results in phase separation or solidification of the polymer solution.

Karakteristieke verdunningsmiddelen met inbegrip van niet-30 oplosmiddelen zijn formamide, aceetamide, ethyleenglycol, water, trimethylamine, triethylamine, isopropylamine, isopropanol, methanol, nitromethaan, 2-pyrrolidon, azijnzuur, mierezuur, waterige ammoniak, methylethylketon, aceton, glycerol. Anorganische zouten met een laag mol.gew., zoals lithiumchloride, lithium-35 bromide, zinkchloride, magnesiumperchloraat en lithiumnitraat kunnen ook worden gebruikt in de vloeibare drager.Typical diluents including non-solvents are formamide, acetamide, ethylene glycol, water, trimethylamine, triethylamine, isopropylamine, isopropanol, methanol, nitromethane, 2-pyrrolidone, acetic acid, formic acid, aqueous ammonia, methyl ethyl ketone, acetone, glycerol. Low molecular weight inorganic salts such as lithium chloride, lithium 35 bromide, zinc chloride, magnesium perchlorate and lithium nitrate can also be used in the liquid carrier.

800 1 8 45 16800 1 8 45 16

Een voldoende hoeveelheid polymeer is in de polymeer-oplossing aanwezig om het mogelijk te maken dat de voorloper wordt gevormd. Derhalve is hij het bereiden van een holle vezelmembraan de polymeerconcentratie voldoende zodat de polymeer-5 oplossing een vezelvormende viscositeit heeft bij de temperatuur van de polymeeroplossing wanneer deze gevormd wordt (d.w.z. ge-extrudeerd wordt) tot een holle vezelvoorloper. Overmatige lage viscositeiten kunnen leiden tot breuk van de holle vezelvoorloper en het onvermogen om de gewenste holle vezelconfiguratie te 10 handhaven. Hoge viscositeiten zijn gewenst, maar overmatig hoge viscositeiten kunnen ongewenst, zijn wegens de drukken die nodig zijn om de polymeeroplossing te extruderen. Dikwijls bedraagt de viscositeit van het te extruderen polymeeroplossing tenminste 5000, dikwijls tenminste 10.000 cp en deze kan zelfs zo hoog zijn 15 als 500,000 of 1,000,000 cp bij de extrudeertemperatuur. Vele aantrekkelijke holle vezelmembranen worden vervaardigd met gebruikmaking van polymeeroplossing viscositeiten bij de extrudeertemperatuur in een traject van 10.000 - 500.000 cp. In sommige gevallen kan voldoende polymeer in de polymeeroplossing aanwezig 20 zijn, dat bij de temperatuur van het vloeibare coaguleringsmiddel de polymeeroplossing een in wezen niet stromende struktuur verkrijgt, b.v. bijzonder viskeus wordt of een fysische verandering ondergaat, b.v. een gel vormt (d.w.z. een elastische struktuur, waarin tenminste een gedeelte van de polymeer niet oplosbaar is 25 in de vloeibare drager en vloeibare drager in de holten gevangen zit) of leidt tot een fasescheiding.A sufficient amount of polymer is present in the polymer solution to allow the precursor to be formed. Therefore, to prepare a hollow fiber membrane, the polymer concentration is sufficient such that the polymer solution has a fiber-forming viscosity at the temperature of the polymer solution when it is formed (i.e., extruded) into a hollow fiber precursor. Excessively low viscosities can lead to breakage of the hollow fiber precursor and the inability to maintain the desired hollow fiber configuration. High viscosities are desirable, but excessively high viscosities may be undesirable because of the pressures required to extrude the polymer solution. Often the viscosity of the polymer solution to be extruded is at least 5000, often at least 10,000 cp, and may even be as high as 500,000 or 1,000,000 cp at the extruding temperature. Many attractive hollow fiber membranes are manufactured using polymer solution viscosities at the extruding temperature in a range of 10,000-500,000 cp. In some cases, sufficient polymer may be present in the polymer solution that at the temperature of the liquid coagulant, the polymer solution obtains an essentially non-flowing structure, e.g. becomes particularly viscous or undergoes a physical change, e.g. forms a gel (ie, an elastic structure, in which at least a portion of the polymer is insoluble in the liquid carrier and liquid carrier is trapped in the cavities) or results in a phase separation.

De polymeerconcentratie van de polymeeroplossing is geschikt voldoende hoog om er voor te zorgen dat het membraan voldoende polymeer bevat om de gewenste hoge sterkte van het membraan te 30 verschaffen. Wanneer de polymeerconcentratie van de polymeeroplossing gering is, kunnen grote holten, met inbegrip van grote cellen en macroholten, in de membraanwand optreden, waardoor een wandstruktuur met geringe sterkte wordt verkregen. Bij hogere polymeerconcentraties is de gevormde holle vezelwand in het 35 algemeen dichte en komen macroholten in het algemeen minder voor, zodat het holle vezelmembraan een grotere sterkte kan vertonen.The polymer concentration of the polymer solution is suitably high enough to ensure that the membrane contains enough polymer to provide the desired high strength of the membrane. When the polymer concentration of the polymer solution is low, large cavities, including large cells and macro-cavities, can occur in the membrane wall, resulting in a low strength wall structure. At higher polymer concentrations, the hollow fiber wall formed is generally dense and macro-cavities are generally less common, so that the hollow fiber membrane can exhibit greater strength.

800 1 8 45 17800 1 8 45 17

Macroholten zijn grote holten met een hoofddimensie van meer dan 3yUm. Bij voorkeur wordt een voldoend hoge polymeerconcentratie gebruikt, dat onder de coaguleringsomstandigheden weinig of geen macroholten worden gevormd. Omdat de uitvinding met goed 5 gevolg een open celvormige struktuur in de membraanwand kan verschaffen, kan de toename van de polymeerdichtheid worden verkregen met weinig of geen vermindering van de stroming door de matrix van de membraanwand. De maximum polymeerconcentraties die gebruikt kunnen worden in de polymeeroplossing worden in het 10 algemeen bepaald op een praktische basis door het vermogen van gebruikelijke apparatuur om membranen te vormen uit zeer viskeuze polymeeroplossingen. De maximum voorkeursconcentraties aan polymeer in de polymeeroplossing zullen ook afhangen van de aard van het polymeer en van de vloeibare drager. Bij polymeer met 15 laag mol.gew. kunnen b.v. hogere polymeerconcentraties de voorkeur verdienen voor gebruik dan het geval is voor polymeren met hoog mol.gew.. Dikwijls bedraagt de polymeerconcentratie tenminste 25 gew.$, betrokken op de polymeeroplossing. Polymeerconcentraties van zelfs ^5 of 50 gew.% kunnen in sommige gevallen nuttig 20 zijn. Polymeerconcentraties van 28 of 30 tot 38 of 40 gev.% zijn in de meeste gevallen wenselijk.Macro cavities are large cavities with a main dimension of more than 3 µm. Preferably, a sufficiently high polymer concentration is used that little or no macro-cavities are formed under the coagulation conditions. Since the invention can successfully provide an open cellular structure in the membrane wall, the increase in polymer density can be achieved with little or no reduction in flow through the matrix of the membrane wall. The maximum polymer concentrations that can be used in the polymer solution are generally determined on a practical basis by the ability of conventional equipment to form membranes from highly viscous polymer solutions. The maximum preferred concentrations of polymer in the polymer solution will also depend on the nature of the polymer and the liquid carrier. In polymer with 15 low molecular weight. can e.g. higher polymer concentrations are preferred for use than is the case for high molecular weight polymers. Often times, the polymer concentration is at least 25% by weight, based on the polymer solution. Polymer concentrations of up to 5 or 50% by weight may be useful in some cases. Polymer concentrations of 28 or 30 to 38 or 40% by weight are desirable in most cases.

Dikwijls zijn de viscositeiten van de polymeeroplossingen die gebruikt worden overeenkomstig de uitvinding van betrekkelijk hoge activeringsenergie. Een activeringsenergie is een verband 25 tussen temperatuur en viscositeit en dit verband kan worden weergegeven als: , E/RT η * A,e waarin η de viscositeit is van de polymeeroplossing, E de activeringsenergie is, R de gasconstante ( ongeveer 2 cal/°K, mol) 30 is en T de temperatuur (°K) is. Zie Kunst, c.s., FifthOften the viscosities of the polymer solutions used in accordance with the invention are of relatively high activation energy. An activation energy is a relationship between temperature and viscosity and this relationship can be represented as:, E / RT η * A, e where η is the viscosity of the polymer solution, E is the activation energy, R is the gas constant (about 2 cal / ° K, mol) is 30 and T is the temperature (° K). See Art, et al., Fifth

International Symposium on Fresh Water from the Sea, vol. h (1976). De helling van een uitzetting van de logarithme van de viscositeit (in poise) tegen de reciproke absolute temperatuur (°K~ ) is in het algemeen lineair en uit die helling kan de activeringsenergie 35 (cal/mol) bij benadering worden afgelezen. Dikwijls bedraagt de activeringsenergie tenminste 8 kcal/mol, b.v. 8,5 - 15, zoals 800 1 8 45 18 9 - 12, meestal 9,5 - 12 kcal/mol. Gewoonlijk neemt tij gewenste vloeibare dragers die een niet-oplosmiddel als een verdunnings-middel bevatten, de activeringsenergie. toe bij verhoogde concentratie van het niet-oplosmiddel.International Symposium on Fresh Water from the Sea, vol. h (1976). The slope of a plot of the logarithm of the viscosity (in poise) against the reciprocal absolute temperature (° K ~) is generally linear and from that slope the activation energy 35 (cal / mol) can be read approximately. Often the activation energy is at least 8 kcal / mol, e.g. 8.5 - 15, such as 800 1 8 45 18 9 - 12, usually 9.5 - 12 kcal / mol. Usually, the desired liquid carriers containing a non-solvent as a diluent take the activation energy. at an increased concentration of the non-solvent.

5 De polymeeroplossing kan worden bereid op iedere geschikte wijze, b.v. kan de vloeibare drager worden toegevoegd aan het polymeer, het polymeer kan worden toegevoegd aan de vloeibare drager, of het polymeer en de vloeibare drager kunnen gelijktijdig worden gecombineerd. De vloeibare drager kan, wanneer deze uit 10 meer dan één bestanddeel bestaat, natuurlijk worden vermengd met het polymeer op een bestanddeel na bestanddeel basis. Wanneer de vloeibare drager b.v. bestaat uit een oplosmiddel en een niet-oplosmiddel kan het polymeer met goed gevolg worden vermengd met het oplosmiddel voorafgaande aan de toevoeging van het niet-15 oplosmiddel. Wanneer het niet-oplosmiddel wordt toegevoegd na het oplossen van het polymeer en het oplosmiddel, wordt het niet-oplosmiddel in het algemeen langzaam toegevoegd, zodat de plaatselijke gebieden van verhoogde niet-oplosmiddelconcentraties zo gering mogelijk worden gehouden ten einde coaguleren of neer-20 slaan van het polymeer in dergelijke plaatselijke gebieden te ver mijden. Verhoogde temperaturen kunnen worden gebruikt om het mengen van het polymeer en de vloeibare drager te vergemakkelijken. De temperatuur dient echter niet zo hoog te zijn dat deze een nadelige invloed heeft op een of meer van de bestanddelen van de 25 te vormen oplossing. De tijd die nodig is om het mengen tot stand te brengen om een polymeeroplossing te verkrijgen kan sterk variëren afhankelijk van de oplossnelheid van de bestanddelen, de temperatuur, de doelmatigheid van de mengapparatuur, de viscositeit van de te bereiden polymeeroplossing en dergelijke.The polymer solution can be prepared in any suitable manner, e.g. the liquid carrier can be added to the polymer, the polymer can be added to the liquid carrier, or the polymer and the liquid carrier can be combined simultaneously. The liquid carrier, when it consists of more than one component, can of course be mixed with the polymer on a component after component basis. When the liquid carrier e.g. consisting of a solvent and a non-solvent, the polymer can be successfully mixed with the solvent prior to the addition of the non-solvent. When the non-solvent is added after dissolving the polymer and the solvent, the non-solvent is generally added slowly so that the local areas of elevated non-solvent concentrations are minimized in order to coagulate or precipitate avoid the polymer in such local areas. Elevated temperatures can be used to facilitate mixing of the polymer and the liquid carrier. However, the temperature should not be so high as to adversely affect one or more of the components of the solution to be formed. The time required to complete the mixing to obtain a polymer solution can vary widely depending on the dissolution rate of the ingredients, the temperature, the efficiency of the mixing equipment, the viscosity of the polymer solution to be prepared and the like.

30 Het is gewenst om het mengen van de polymeeroplossing voort te zetten tot een vrijwel gelijkmatige samenstelling is verkregen in de gehele polymeeroplossing. Iedere geschikte mengapparatuur kan worden toegepast bij het bereiden van polymeeroplossingen die geschikt zijn om te worden gebruikt overeenkomstig de uitvinding.It is desirable to continue mixing the polymer solution until a substantially uniform composition is obtained throughout the polymer solution. Any suitable mixing equipment can be used in preparing polymer solutions suitable for use in accordance with the invention.

35 Bij voorkeur veroorzaakt de mengapparatuur geen overmatige luchtinsluiting in de polymeeroplossing ten einde eventuele 800 1 8 45 19 latere ontgassing van de polymeeroplossing te vergemakkelijken. Dikwijls "bezitten bestanddelen van de polymeeroplossing een aanmerkelijke vluchtigheid onder de mengomstandigheden. Deze vluchtige bestanddelen kunnen overmatig risico veroorzaken uit 5 het oogpunt van brand en gezondheidsgevaar, en het verlies van vluchtige bestanddelen zal ook leiden tot wijziging van de samenstelling van de polymeeroplossing. Derhalve wordt in de meeste gevallen het mengen van Hetjpolymeer en de vloeibare drager uitgevoerd in een gesloten vat. Een inerte atmosfeer kan in 10 dergelijke afgesloten vaten worden verschaft. Het is mogelijk dat bestanddelen voor de polymeeroplossing een nadelige invloed ondergaan wanneer ze worden blootgesteld aan atmosferische omstandigheden (b.v. bij aanwezige lucht). De totale druk van de atmosfeer in het mengvat is bij voorkeur betrekkelijk laag ten 15 einde eventueel oplossen of insluiten van de inerte atmosfeer in de polymeeroplossing tijdens de vorming van de polymeeroplossing zo gering mogelijk te houden. In de meeste gevallen wordt een druk die lager is dan 2 of 3 at absoluut gebruikt.Preferably, the mixing equipment does not cause excessive air entrapment in the polymer solution in order to facilitate any subsequent degassing of the polymer solution. Often "components of the polymer solution have significant volatility under the mixing conditions. These volatiles may cause excessive risk from the standpoint of fire and health hazard, and the loss of volatiles will also lead to alteration of the polymer solution composition. Therefore, in most cases the mixing of Hetj polymer and the liquid carrier is carried out in a closed vessel. An inert atmosphere can be provided in such closed vessels. The polymer solution components may be adversely affected when exposed to atmospheric conditions ( eg with air present). The total pressure of the atmosphere in the mixing vessel is preferably relatively low in order to minimize any dissolution or entrapment of the inert atmosphere in the polymer solution during the formation of the polymer solution. Wed. a pressure lower than 2 or 3 at is absolutely used.

Dikwijls bevat de polymeeroplossing ingesloten of opgeloste 20 gassen, en deze gassen kunnen leiden tot de vorming van anomaliën, b.v. macroholten, in de membranen. Derhalve is het in het algemeen gewenst om de polymeeroplossing te onderwerpen aan een ontgas-singsbewerking. Bij voorkeur is de polymeeroplossing nagenoeg vrij van ingesloten of opgeloste gassen voorafgaande aan het 25 extruderen van de holle vezelvoorloper. Iedere geschikte ont-gassingsapparatuur en alle geschikte ontgassingsomstandigheden kunnen worden gebruikt voor het bewerkstelligen van de gewenste ontgassing. Voldoende ontgassing kan b.v. worden verkregen door de polymeeroplossing in een gesloten vat te houden gedurende 30 een tijdsduur die voldoende is om de ingesloten of opgeloste gassen uit de polymeeroplossing te laten ontsnappen, gebruikelijke ontgassingsapparatuur zoals "J" buizen, centrifugale ontgassers, ultrasone ontgassers en dergelijke kunnen worden toegepast bij het ontgassen van de polymeeroplossing. Omdat vele van de polymeer-35 oplossingen die bruikbaar zijn overeenkomstig de uitvinding een betrekkelijk hoge viscositeit bezitten, kan de polymeeroplossing 800 1 8 45 20 in de ontgasser op een verhoogde temperatuur zijn ten einde de viscositeit ervan te verlagen en daardoor het vrijmaken van de ingesloten of opgeloste gassen te vergemakkelijken. Bij verhoogde temperaturen waarbij de polymeeroplossing kan worden behandeld 5 en de tijdsduur gedurende welke de polymeeroplossing op een dergelijke verhoogde temperatuur is, dient niet zo overmatig te zijn dat deze leidtjtot nadelige invloeden op de polymeeroplossing of de bestanddelen daarvan. Het ontgassen kan worden uitgevoerd bij betrekkelijk lage absolute druk (d.w.z. vacuum) of bij zodanig 10 hogere druk dat daardoor b.v. overmatig vervluchtigen van een van de bestanddelen van de polymeeroplossing wordt voorkomen. De druk dient niet zo hoog te zijn dat het leidt tot overmatig oplossen of opnieuw oplossen van gassen uit de atmosfeer in de ontgasser.Often the polymer solution contains trapped or dissolved gases, and these gases can lead to the formation of anomalies, e.g. macro-cavities, in the membranes. Therefore, it is generally desirable to subject the polymer solution to a degassing operation. Preferably, the polymer solution is substantially free of entrapped or dissolved gases prior to extruding the hollow fiber precursor. Any suitable degassing equipment and any suitable degassing conditions can be used to achieve the desired degassing. Sufficient degassing can e.g. are obtained by keeping the polymer solution in a closed vessel for a period of time sufficient to allow the entrapped or dissolved gases to escape from the polymer solution, conventional degassing equipment such as "J" tubes, centrifugal degassers, ultrasonic degassers and the like can be used in degassing the polymer solution. Since many of the polymer solutions usable in accordance with the invention have a relatively high viscosity, the polymer solution 800 in the degasser can be at an elevated temperature in order to reduce its viscosity and thereby release the entrapped or dissolved gases. At elevated temperatures at which the polymer solution can be treated and the length of time the polymer solution is at such an elevated temperature should not be so excessive as to cause adverse effects on the polymer solution or its components. Degassing can be performed at relatively low absolute pressure (i.e., vacuum) or at such higher pressure that, e.g. excessive volatilization of one of the components of the polymer solution is prevented. The pressure should not be so high as to lead to excessive dissolution or redissolving of atmospheric gases in the degasser.

In het algemeen wordt het ontgassen bij voorkeur uitgevoerd bij 15 een absolute druk beneden 2 at en meestal wordt het ontgassen uitgevoerd bij verlaagde druk. De ontgassing kan worden uitgevoerd in een afgesloten vat. Een inerte atmosfeer kan worden gebruikt gedurende de ontgassingsbewerking.Generally, degassing is preferably conducted at an absolute pressure below 2 at, and most often, degassing is conducted at reduced pressure. The degassing can be carried out in a closed vessel. An inert atmosphere can be used during the degassing operation.

De ontgaste polymeeroplossing kan dan worden gebruikt 20 voor het vormen van de membraanvoorloper. Bij het transport van de polymeeroplossing verdient het de voorkeur dat de buizen en verpompingsapparatuur zodanig zijn ontworpen, dat gas (b.v. lucht) niet in het transportsysteem lekt en in de polymeeroplossing overgaat. De polymeeroplossing kan vaste onzuiverheden, zoals 25 stof, polymere oligomeren en dergelijke, bevatten, die een nadelige invloed hebben op het membraan. De polymeeroplossing wordt derhalve dikwijls gefiltreerd voordat hij in de spindop treedt. Bij voorkeur is het filtreren voldoende om vrijwel alle vaste deeltjes die groter zijn dan b.v. 50^um in hoogteafmeting 30 te verwijderen en dikwijls vrijwel alle deeltjes die groter zijn dan 0,5^um in grootste afmeting en door filtreren worden verwijderd. Verhoogde temperaturen kunnen worden gebruikt om eventueel transport en het filtreren van de\. polymeeroplossing te vergemakkelijken. Dergelijke verhoogde temperaturen mogen 35 echter niet zo hoog zijn dat het leidt tot enigerlei schadelijke invloed op de polymeeroplossing of zijn bestanddelen.The degassed polymer solution can then be used to form the membrane precursor. When transporting the polymer solution, it is preferred that the tubes and pumping equipment be designed so that gas (e.g. air) does not leak into the transport system and pass into the polymer solution. The polymer solution may contain solid impurities, such as substance, polymeric oligomers and the like, which adversely affect the membrane. The polymer solution is therefore often filtered before entering the spinneret. Preferably, the filtration is sufficient to remove virtually any solid particles larger than e.g. 50 µm in height 30 and often virtually all particles larger than 0.5 µm in largest size and are removed by filtration. Elevated temperatures can be used to provide transportation and filtering of the \. polymer solution. However, such elevated temperatures should not be so high as to lead to any deleterious influence on the polymer solution or its components.

800 1 8 45 « . 21800 1 8 45 «. 21

Dikwijls vormt water een hoofdhoeveelheid van het vloeibare coaguleringsmiddel, dat voldoende is om een geschikt sterk niet-oplosmiddel te verschaffen om de polymeercoagulering te bewerkstelligen. Het vloeibare coaguleringsmiddel kan b.v. tenminste 5 50, zoals tenminste 75 en meestal tenminste 85 gev.% water bevat ten. Het is gunstig wanneer het vloeibare coaguleringsmiddel niet enigerlei aanmerkelijke zwelling van het polymeer veroorzaakt.Often water forms a major amount of the liquid coagulant sufficient to provide a suitable strong non-solvent to effect the polymer coagulation. The liquid coagulant may e.g. at least 50, such as at least 75 and usually at least 85% by weight of water. It is advantageous if the liquid coagulant does not cause any significant swelling of the polymer.

Omdat water dikwijls een overwegende hoeveelheid van het vloeibare coaguleringsmiddel uitmaakt, vertoont het polymeer bij 10 voorkeur weinig of geen zwelling in water. Het is gewenst dat de samenstelling van het vloeibare coaguleringsmiddel zodanig is, dat de verdunningswarmte van de vloeibare drager in het vloeibare coaguleringsmiddel meer bedraagt dan -3,5» b.v. meer dan -3» b.v. meer dan -2,5, en dikwijls meer bedraagt dan -2 kcal/mol.Since water often constitutes a major amount of the liquid coagulant, the polymer preferably exhibits little or no swelling in water. Desirably, the composition of the liquid coagulant is such that the heat of dilution of the liquid carrier in the liquid coagulant is greater than -3.5, e.g. more than -3 »e.g. greater than -2.5, and often greater than -2 kcal / mol.

15 De absolute waarde van het verdunningswarmte van de vloeibare drager in het vloeibare coaguleringsmiddel bedraagt dikwijls minder dan 3 kcal/mol. In vele gevallen ligt de verdunningswarmte in het traject van -0,5 tot -2 kcal/mol. De verdunningswarmte kan worden bepaald met gebruik van iedere gebruikelijke methode en 20 deze wordt in het algemeen bij 25°C bepaald.The absolute value of the heat of dilution of the liquid carrier in the liquid coagulant is often less than 3 kcal / mol. In many cases, the heat of dilution is in the range of -0.5 to -2 kcal / mol. The dilution heat can be determined using any conventional method and is generally determined at 25 ° C.

Het vloeibare coaguleringsmiddel bevat, in het bijzonder bij het vervaardigen van holle vezelmembranen op continue basis, een vloeibare drager, die uit de voorloper wordt verwijderd. De vloeibare drager kan afbreuk doen aan de niet-oplosmiddelsterkte 25 van het vloeibare coaguleringsmiddel. Het vloeibare coaguleringsmiddel wordt derhalve liefst vervangen door vers of gerecirculeerd vloeibaar coaguleringsmiddel dat weinig of geen vloeibare drager bevat. Dikwijls bedraagt de concentratie van de vloeibare drager in het vloeibare coaguleringsmiddel minder dan 10, bij voorkeur 30 minder dan 5, zoals minder dan 2 gev.%.The liquid coagulant, especially in the manufacture of continuous fiber hollow fiber membranes, contains a liquid carrier which is removed from the precursor. The liquid carrier can degrade the non-solvent strength of the liquid coagulant. The liquid coagulant is therefore preferably replaced by fresh or recycled liquid coagulant containing little or no liquid carrier. Often the concentration of the liquid carrier in the liquid coagulant is less than 10, preferably less than 5, such as less than 2% by weight.

Het vloeibare coaguleringsmiddel kan aanvullende bestanddelen bevatten, zoals oppervlakte actieve middelen, materialen die de niet-oplosmiddelsterkte van het vloeibare coaguleringsmiddel ten opzichte van het polymeer verhogen of versterken, 35 materialen die de oplosbaarheid van de bestanddelen van de vloeibare drager in het vloeibare coaguleringsmiddel bevorderen, ma- 800 1 8 45 22 terialen die de verdunningsvarmte van de vloeibare drager in het vloeibare coaguleringsmiddel verminderen, vriespuntverlagers en dergelijke. Gebruikelijke aanvullende bestanddelen voor de vloeibare coaguleringsmiddelen die toegepast kunnen worden bij het 5 vervaardigen van de membranen zijn alcoholen met laag mol.gev., zoals methanol, isopropanol, zouten zoals natriumchloride, natriumnitraat, lithiumchioride, organische zuren zoals mierezuur en azijnzuur en dergelijke.The liquid coagulant may contain additional ingredients such as surfactants, materials that increase or enhance the non-solvent strength of the liquid coagulant relative to the polymer, materials that promote the solubility of the liquid carrier ingredients in the liquid coagulant, materials which reduce the heat of dilution of the liquid carrier in the liquid coagulant, freezing point depressants and the like. Common additional ingredients for the liquid coagulants which can be used in the manufacture of the membranes are low molecular weight alcohols such as methanol, isopropanol, salts such as sodium chloride, sodium nitrate, lithium chloride, organic acids such as formic acid and acetic acid and the like.

Het vloeibare coaguleringsmiddel wordt liefst op een tempera-10 tuur gehouden waarbij de polymeeroplossing vrijwel niet vloeiend is. Ofschoon geschikte temperaturen in het algemeen laag zijn, kunnen sommige polymeeroplossingen nagenoeg niet vloeiend zijn bij kamertemperatuur of hoger. Derhalve kunnen vloeibare coagu-leringstemperaturen van tot ongeveer 90°C of hoger soms worden 15 toegepast. Dikwijls echter ligt de temperatuur van het coaguleringsmiddel beneden 35°C en zeer gewenste membranen worden dikwijls vervaardigd met gebruik van een temperatuur van het vloeibare coaguleringsmiddel beneden 20°C, b.v. beneden 10°C. Meestal ligt de temperatuur ervan gemakshalve boven 0°C, b.v.The liquid coagulant is preferably kept at a temperature at which the polymer solution is virtually non-flowing. Although suitable temperatures are generally low, some polymer solutions may be substantially non-fluid at room temperature or higher. Therefore, liquid coagulation temperatures of up to about 90 ° C or higher can sometimes be used. Often, however, the temperature of the coagulant is below 35 ° C and highly desirable membranes are often made using a temperature of the liquid coagulant below 20 ° C, e.g. below 10 ° C. Usually their temperature is conveniently above 0 ° C, e.g.

20 in het traject van 0 - 10°C. Bij geschikte coapparatuur en de aanwezigheid van vriespuntverlagers in het vloeibare coaguleringsmiddel kunnen echter temperaturen van -15°C of lager worden verkregen.20 in the range of 0-10 ° C. However, with suitable co-equipment and the presence of freezing point depressants in the liquid coagulant, temperatures of -15 ° C or less can be obtained.

De verblijftijd van de voorloper in het vloeibare coagu-25 leringsmiddel dient voldoende te zijn om er voor te zorgen dat de hoeveelheid coagulering bij de temperatuur van het vloeibare coaguleringsmiddel een toereikende sterkte verschaft aan het membraan voor verdere verwerking. Het is dikwijls gewenst, dat coagulering van het polymeer in de voorloper plaats vindt binnen 30 enkele seconden, zodat de afmetingen van de apparatuur voor de coaguleringstrap niet overmatig groot zijn. Aangezien de buitenkant van b.v. de holle vezelvoorloper in directe aanraking is met het vloeibare coaguleringsmiddel, wordt deze in het algemeen vrijwel onmiddellijk gecoaguleerd. In sommige gevallen kan nage-35 noeg volledige coagulering van het polymeer in de voorloper onder de omstandigheden van het vloeibare coaguleringsmiddel vrijwel 800 1 8 45 23 onmiddellijk plaats vinden. Vaker echter vertoont de voorloper een waarneembare overgang in het vloeibare coaguleringsmiddel van een heldere of doorschijnende struktuur tot een ondoorzichtige struktuur. Deze overgang kan geleidelijk zijn, en soms 5 kan het verloop van de overgang worden waargenomen. De tijdsduur voor deze overgang onder de omstandigheden van het vloeibare coaguleringsmiddel kan sterk variëren maar in vele gevallen bedraagt deze minder dan 0,001, b.v. 0,01 tot 1 en vaak 0,02 tot 0,5 sec.The residence time of the precursor in the liquid coagulant should be sufficient to ensure that the amount of coagulation at the temperature of the liquid coagulant provides sufficient strength to the membrane for further processing. It is often desired that coagulation of the polymer in the precursor takes place within a few seconds so that the dimensions of the equipment for the coagulation stage are not excessively large. Since the exterior of e.g. the hollow fiber precursor is in direct contact with the liquid coagulant, it is generally coagulated almost immediately. In some instances, almost complete coagulation of the polymer in the precursor under the conditions of the liquid coagulant can occur almost immediately. More often, however, the precursor shows an observable transition in the liquid coagulant from a clear or translucent structure to an opaque structure. This transition can be gradual, and sometimes the course of the transition can be observed. The time for this transition under the conditions of the liquid coagulant can vary widely, but in many cases it is less than 0.001, e.g. 0.01 to 1 and often 0.02 to 0.5 sec.

10 In het algemeen bevat het membraan, zelfs na coaguleren van de voorloper, nog aanzienlijke hoeveelheden vloeibare drager, die een nadelige invloed kunnen hebben op de sterkte-eigenschappen ervan en zelfs er toe kunnen leiden dat gecoaguleerd polymeer opnieuw wordt opgelost. Het is derhalve het geschiktste dat het 15 membraan wordt onderworpen aan tenminste één wastrap ter verdere verwijdering van vloeibare drager. Dikwijls wordt het wassen van het membraan uitgevoerd onder nagenoeg dezelfde omstandigheden (b.v. temperatuur) als waarbij de coagulering plaats vindt. De gebruikte temperatuur voor het wassen berusten dikwijls op de 20 sterkte van het vloeibare drager bevattende membraan, het bruik bare temperatuurtraject, waaraan de wasvloeistof kan worden onderworpen en het gemak voor het verkrijgen van de wasvloeistof bij een dergelijke temperatuur . In het algemeen dienen temperaturen tijdens het wassen te worden vermeden, die zouden kunnen leiden 25 tot ongewenste ontlating van het membraanoppervlak. Dikwijls ligt de temperatuur van de wassing in het traject van 0 - 50°C, bij voorkeur 0 - 35°C. In het bijzonder wanneer de vloeibare drager en het vloeibare coaguleringsmiddel mengbaar zijn met water, wordt geschikt water gebruikt als de wasvloeistof. De wasvloeistof kan 30 toevoegsels bevatten, ten einde b.v. de verwijdering van de vloeibare drager te bevorderen. Wanneer b.v. water als wasvloei-stof wordt gebruikt, kan een met water mengbaar organisch materiaal, (b.v. methanol of isopropanol) bijdragen tot het vergemakkelijken van de verwijdering van de vloeibare drager.In general, even after coagulation of the precursor, the membrane still contains significant amounts of liquid carrier, which may adversely affect its strength properties and may even cause coagulated polymer to be redissolved. It is therefore most convenient that the membrane be subjected to at least one washing step for further removal of liquid carrier. Often the membrane washing is carried out under substantially the same conditions (e.g. temperature) as in which the coagulation takes place. The temperature used for washing often relies on the strength of the liquid carrier-containing membrane, the useful temperature range to which the washing liquid can be subjected, and the ease of obtaining the washing liquid at such a temperature. In general, temperatures during washing should be avoided which could lead to unwanted annealing of the membrane surface. Often the temperature of the wash is in the range of 0 - 50 ° C, preferably 0 - 35 ° C. Especially when the liquid carrier and the liquid coagulant are miscible with water, suitable water is used as the washing liquid. The washing liquid can contain 30 additives, in order to e.g. promote the removal of the liquid carrier. When e.g. If water is used as a washing liquid, a water-miscible organic material (e.g., methanol or isopropanol) can help facilitate the removal of the liquid carrier.

35 Dikwijls kan het vloeibare dragergehalte van het membraan gemakkelijk worden verlaagd tot minder dan 20 gew.$ aan vloeibare 80 0 1 8 45 2b drager (b.v. door de holle vezel te leiden door een wasvloeistof gedurende 2-5 min.). De vermindering van het vloeibare dragergehalte van het membraan tot gewenste lage gehalten, b.v. minder dan 5 en soms minder dan 2 gev.% vloeibare drager, 5 kan echter betrekkelijk lange aanvullende wassing vergen. Deze aanvullende wassing vergt dikwijls tenminste 3 uur en kan zelfs oplopen tot 20 of meer dagen. De aanvullende wassing kan geschieden door wasvloeistof die weinig of geen vloeibare drager bevat, continu over het membraan te leiden (spoelen) of door drenken of 10 bewaren in wasvloeistof. In het algemeen wordt een combinatie van spoelen en opslag gebruikt om de vloeibare drager uit het membraan te verwijderen. Wanneer de membranen worden bewaard in wasvloeistof, kan een periodieke vervanger van wasvloeistof gunstig zijn wanneer de concentratie aan vloeibare drager in de 15 wasvloeistof ongewenst hoog wordt. Ofschoon de membranen in de wasvloeistof bewaard kunnen worden gedurende perioden van meer dan 20 dagen, worden gewoonlijk slechts weinig'aanvullende hoeveelheden vloeibare drager uit de membranen verwijderd na een dergelijke lange opslagduur. Meestal wordt het wassen van de membranen 20 voortgezet tot het vloeibare dragergehalte van het membraan minder dan U - 5 gew.% van het membraan bedraagt.Frequently, the liquid support content of the membrane can be easily reduced to less than 20 wt.% Of liquid 80 0 1 8 45 2b support (e.g., by passing the hollow fiber through a washing liquid for 2-5 min.). The reduction of the liquid carrier content of the membrane to desired low levels, e.g. less than 5 and sometimes less than 2% by weight of liquid carrier, however, 5 may require relatively long additional washing. This additional wash often takes at least 3 hours and can even take up to 20 or more days. The additional washing can be accomplished by continuously (rinsing) washing liquid containing little or no liquid carrier over the membrane or by soaking or storing in washing liquid. Generally, a combination of rinsing and storage is used to remove the liquid carrier from the membrane. When the membranes are stored in washing liquid, a periodic replacement of washing liquid can be advantageous if the concentration of liquid carrier in the washing liquid becomes undesirably high. Although the membranes can be stored in the washing liquid for periods of more than 20 days, usually only few additional amounts of liquid carrier are removed from the membranes after such a long storage period. Usually, the washing of the membranes 20 is continued until the liquid carrier content of the membrane is less than U-5% by weight of the membrane.

De membranen worden na het wassen gedroogd ten einde de wasvloeistof te verwijderen. De aanwezigheid van vloeistof in de anisotrope membranen kan de stroming van groepen, b.v. gassen, 25 die door het membraan permeëren, aanzienlijk verminderen, en is derhalve in het algemeen niet gewenst. Geschikt drogen kan tot stand worden gebracht door blootstelling aan een gasvormige atmosfeer. Gewoonlijk is lucht een geschikte gasvormige atmosfeer. Bruikbare droogomstandigheden kunnen binnen ruime grenzen variëren. 30 Geschikte droogomstandigheden kunnen b.v. temperaturen zijn van -15°C tot beneden 90°C of hoger en relatieve vochtigheden in het traject van 0-95, b.v. 5 - 60%. Dikwijls ligt de temperatuur in het traject van 0 - 80°C bij een absolute vochtigheid van minder dan 20 of 30, b.v. 5 - 15g/m^. In vele gevallen is het drogen van 35 membranen onder de heersende laboratoriumomstandigheden, b.v.The membranes are dried after washing in order to remove the washing liquid. The presence of liquid in the anisotropic membranes can reduce the flow of groups, e.g. greatly reduces gases permeating through the membrane, and is therefore generally undesirable. Convenient drying can be accomplished by exposure to a gaseous atmosphere. Usually air is a suitable gaseous atmosphere. Usable drying conditions can vary within wide limits. Suitable drying conditions can e.g. temperatures are from -15 ° C to below 90 ° C or higher and relative humidities in the range 0-95, e.g. 5 - 60%. Often the temperature ranges from 0 - 80 ° C at an absolute humidity of less than 20 or 30, e.g. 5-15g / m2. In many cases, the drying of membranes under the prevailing laboratory conditions, e.g.

20 - 25°C en Uo - 60% relatieve vochtigheid, aanvaardbaar.20 - 25 ° C and Uo - 60% relative humidity, acceptable.

800 1 8 45 25800 1 8 45 25

Materialen die bruikbaar zijn voor de bereiding van anisotrope membranen kunnen zijn organische polymeren of organische polymeren vermengd met anorganische stoffen, b.v. vulstoffen, versterkingsmiddelen en dergelijke.Materials useful for the preparation of anisotropic membranes can be organic polymers or organic polymers mixed with inorganic substances, e.g. fillers, reinforcing agents and the like.

5 Zo kan de werkwijze volgens de uitvinding met goed gevolg worden toegepast bij de vervaardiging van metalen holle vezel-membranen overeenkomstig de leer van het Amerikaanse octrooi-schrift 1*. 175· 153· Geschikte polymeren zijn oplosbaar in de N-geacyleerde heterocyclische oplosmiddelen die overeenkomstig 10 de werkwijze volgens de uitvinding worden gebruikt. Het is gewenst dat tenminste 50 en bij voorkeur tenminste 100 gew.dln polymeer kunnen worden opgelost in 100 gew.dln van het N-geacyleerde heterocyclische oplosmiddel (bij 25°C) en meestal zijn het N-geacyleerde heterocyclische oplosmiddel en het polymeer in alle 15 verhoudingen mengbaar. Zelfs ofschoon het N-geacyleerde hetero cyclische oplosmiddel een goed oplosmiddel is voor het polymeer en mengbaar is met het vloeibare coaguleringsmiddel, kan toch het polymeer niet aanvaardbaar zijn voor het vervaardigen van membranen, wanneer het oplosmiddel niet gemakkelijk kan worden 20 verwijderd uit het membraan na coaguleren. Wanneer het polymeer het oplosmiddel vasthoudt, kan de polymeerstruktuur van het membraan zodanig worden verzwakt dat dit leidt tot overmatig verdichten van de anisotrope struktuur, hetgeen leidt tot een ongewenste vermindering van de permeabiliteit van het membraan 25 voor permeërende groepen, b.v. gassen. Bovendien kan, wanneer overmatige hoeveelheden oplosmiddel zelfs na drogen achterblijven, het verkregen membraan niet voldoende strukturele sterkte bezitten om bestand te zijn tegen de scheidingsomstandigheden.The method according to the invention can thus be used successfully in the manufacture of metal hollow fiber membranes in accordance with the teachings of US patent 1 *. 175 · 153 · Suitable polymers are soluble in the N-acylated heterocyclic solvents used according to the method of the invention. Desirably, at least 50 and preferably at least 100 parts by weight of polymer can be dissolved in 100 parts by weight of the N-acylated heterocyclic solvent (at 25 ° C) and most commonly the N-acylated heterocyclic solvent and the polymer are 15 proportions miscible. Even though the N-acylated heterocyclic solvent is a good solvent for the polymer and is miscible with the liquid coagulant, the polymer may still not be acceptable for membrane production if the solvent cannot be easily removed from the membrane after coagulate. When the polymer retains the solvent, the polymer structure of the membrane can be weakened to result in excessive compaction of the anisotropic structure, which leads to an undesirable decrease in the permeability of the membrane to permeating groups, e.g. gasses. In addition, when excessive amounts of solvent remain even after drying, the resulting membrane may not have sufficient structural strength to withstand the separation conditions.

Dikwijls bedraagt de "intrinsieke viscositeitsverhouding" 30 voor geschikte polymeren in verdunde oplossing in het N-geacyleer-de heterocyclische oplosmiddel tenminste 1,05, bij voorkeur tenminste 1,3. Dikwijls bedraagt de "intrinsieke viscositeitsverhouding" tot 2, b.v. 1,3 - 1,75 of zelfs 1,5 - 1,75·Often the "intrinsic viscosity ratio" for suitable polymers in dilute solution in the N-acylated heterocyclic solvent is at least 1.05, preferably at least 1.3. Often the "intrinsic viscosity ratio" is up to 2, e.g. 1.3 - 1.75 or even 1.5 - 1.75

Dikwijls ligt de tweede overgangscoëfficiënt voor polymeer-35 oplossingen die een geschikt polymeer in het N-geacyleerde heterocyclische oplosmiddel bevatten,„beneden 20, b.v. beneden 8 0 0 1 8 45 2 6 15 mol.cm^/g2 (vermenigvuldigd met 10^) (bij 25°C). In vele gevallen bedraagt de tweede overgangscoëfficiënt tenminste 3 2 0,5» b.v. tenminste 1, of zelfs tenminste 3 mol.cm /g (vermenigvuldig met 10U) (bij 25°C). Dikwijls bedraagt de wissel-5 werkingsparameter geschikte polymeren met het N-geacyleerde heterocyclische oplosmiddel bij 20 - 30°C minder dan 0,5» zoals minder dan 0,3, en meestal tenminste 0,005, zoals tenminste 0,01 en soms tenminste 0,02.Often the second transition coefficient for polymer solutions containing a suitable polymer in the N-acylated heterocyclic solvent is below 20, e.g. below 8 0 0 1 8 45 2 6 15 mol.cm ^ / g2 (multiplied by 10 ^) (at 25 ° C). In many cases, the second transition coefficient is at least 3 2 0.5 »e.g. at least 1, or even at least 3 mol.cm / g (multiply by 10U) (at 25 ° C). Often the interaction parameter of suitable polymers with the N-acylated heterocyclic solvent at 20-30 ° C is less than 0.5, such as less than 0.3, and usually at least 0.005, such as at least 0.01 and sometimes at least 0, 02.

In het algemeen verdient het de voorkeur, dat het polymeer 10 nagenoeg niet kristallijn is, b.v. minder dan 25 gew./È, en dik wijls minder dan 1 of 2% kristallijn is, omdat kristallijne polymeren gewoonlijk een lage permeabiliteitscoëfficiënt vertonen. Polymeren, die een aanmerkelijke kristalliniteit bevatten, kunnen echter soms gewenst zijn. Ook is het polymeer dikwijls niet-15 ionogeen om de bereiding van anisotrope membranen te bevorderen.In general, it is preferred that the polymer 10 be substantially non-crystalline, e.g. less than 25% w / w, and thick since less than 1 or 2% is crystalline, because crystalline polymers usually exhibit a low permeability coefficient. However, polymers containing significant crystallinity may sometimes be desirable. Also, the polymer is often nonionic to promote the preparation of anisotropic membranes.

Het polymere materiaal wordt bij voorkeur gekozen op basis van zijn scheidingsvermogen, d.w.z. zijn vermogen om de gewenste scheidingsselectiviteit te verschaffen bij een geschikte permeaat stroomsterkte en chemische bestendigheid, in het bij-20 zonder ten opzichte van de bestanddelen van de fluidumstromen die men wenst te behandelen met gebruikmaking van het membraan.The polymeric material is preferably selected on the basis of its separating power, ie its ability to provide the desired separating selectivity at an appropriate permeate amperage and chemical resistance, particularly with respect to the fluid stream components desired to be treated. using the membrane.

Het polymeer dient een mol.gew. te bezitten dat voldoende is voor b.v. de vorming van holle vezels. In het algemeen is voor een bepaald type polymeer, naarmate de polymeerketen langer is, 25 de treksterkte die het polymeer vertoont groter en de glasover- gangstemperatuur van het polymeer hoger. Deze toenamen van fysische eigenschappen bij het toenemend mol.gew., kunnen dikwijls tot stand worden gebracht met weinig of geen verandering van de scheidingseigenschappen van het polymeer. Zo kan het anisotrope 30 membraan, door het verschaffen van polymeren met hoog mol.gew.The polymer should have a molecular weight. possess sufficient for e.g. the formation of hollow fibers. Generally, for a particular type of polymer, the longer the polymer chain, the greater the tensile strength exhibited by the polymer and the glass transition temperature of the polymer. These increases in physical properties with increasing molecular weight can often be accomplished with little or no change in the polymer's separation properties. For example, the anisotropic membrane can, by providing polymers of high molecular weight.

sterker worden gemaakt en is dit in grotere mate bestand tegen de bestanddelen van aangevoerde stromen die een nadelige invloed op het polymeer kunnen uitoefenen. Verhoogd mol.gew. polymeer leidt echter in het algemeen tot een toename van de viscositeit 35 van de polymeeroplossingen voor het vormen van de voorloper. Het is daarom dikwijls gewenst om een polymeer te gebruiken met een 8 0 018 45made stronger and is more resistant to the components of supplied streams which may adversely affect the polymer. Increased molecular weight. however, polymer generally results in an increase in the viscosity of the polymer solutions to form the precursor. It is therefore often desirable to use a polymer with an 8 0 018 45

2T2T

nauwe verdeling van mol.gew., zodat het polymeer hoge sterkte-eigenschappen vertoont zonder een overmatige toename van de viscositeit. Bij een brede verdeling van mol.gew. kan het polymeer b.v. een aanzienlijke hoeveelheid polymeermoleculen met 5 laag mol.gew. bevetten, maar een hoge oplossingsviscositeit veroorzaken door de aanwezigheid van polymeermoleculen met aanzienlijk hoger mol.gew.. Een geschikte manier om de mol.gew. verdeling van een polymeer te kenmerken bestaat uit de verhouding van het gemiddelde mol. gew. van het polymeer op gewichtsbasis 10 tot het numerieke gemiddelde mol.gew. van het polymeer. De hogere verhoudingen geven aan dat de mol.gew. verdeling breder is. Dikwijls bedraagt de verhouding minder dan 3.narrow molecular weight distribution, so that the polymer exhibits high strength properties without excessive viscosity increase. With a wide distribution of molecular weight. the polymer e.g. a significant amount of low molecular weight polymer molecules. but cause a high solution viscosity due to the presence of polymer molecules with considerably higher molecular weight. A suitable way to obtain the molecular weight. distribution of a polymer consists of the ratio of the average mole. wt. of the polymer by weight 10 to the numerical average molecular weight. of the polymer. The higher ratios indicate that the mole wt. distribution is wider. Often the ratio is less than 3.

De sterkte van het polymeer dient voldoende te zijn om beschadiging van de scheidingslaag te voorkomen tijdens te 15 verwachten hanteren en transportbewerking bij het vervaardigen van het membraan, het vervaardigen van een permeator die het membraan bevat en het installeren en gebruik van de permeator.Ook moet.het polymeer voldoende sterkte vertonen, dat het membraan bestand is tegen de uitvoeringsomstandigheden van de gasscheiding. De 20 sterkte van het polymeer kan worden uitgedrukt op basis van b.v. treksterkte, Young's modulus of dergelijke. Ofschoon deze mechanische eigenschappen ieder een invloed kunnen hebben op de totale sterkte van het membraan, kan dikwijls een aanduiding worden verkregen of het polymeer voldoende sterkte bezit uit het 25 beschouwen van treksterkte van het polymeer. In het algemeen bezitten geschikte polymeren voor membranen een treksterkte van tenminste 350, zoals tenminste 400, en bij voorkeur tenminste 500, zoals tenminste 600 kg/cm . De treksterkte kan zo hoog mogelijk zijn, maar weinig polymeren die gunstig zijn als membraanmateri-The strength of the polymer should be sufficient to prevent damage to the separating layer during foreseeable handling and transportation operations when manufacturing the membrane, manufacturing a permeator containing the membrane, and installing and using the permeator. the polymer exhibit sufficient strength to withstand the operating conditions of the gas separation. The strength of the polymer can be expressed based on e.g. tensile strength, Young's modulus or the like. While these mechanical properties may each affect the overall strength of the membrane, an indication of whether the polymer has sufficient strength from considering tensile strength of the polymer can often be obtained. In general, suitable polymers for membranes have a tensile strength of at least 350, such as at least 400, and preferably at least 500, such as at least 600 kg / cm. The tensile strength can be as high as possible, but few polymers that are favorable as membrane materials

OO

30 alen bezitten een treksterkte boven 2000 kg/cm . De sterkte van een polymeer kan nadelig worden beïnvloed door materialen die b.v. het polymeer oplossen, weekmaken of doen zwellen. Dikwijls worden vele geschikte polymeren voor membraanscheidingen opgelost, weekgemaakt of gezwollen of op andere wijze nadelig beïnvloed door a 35 een of meer materialen. In sommige gevallen bevatten industriële stromen, b.v. gasstromen, die behandeld moeten worden met behulp 800 1 8 45 28 van de membranen voor de scheiding, een of meer bestanddelen, die een nadelige invloed hebben op het membraanmateriaal. Door het gebruik van een membraanmateriaal dat een hoge sterkte bezit, is een vermindering van de sterkte van het materiaal tengevolge 5 van de aanwezigheid van dergelijke nadelige bestanddelen in de aangevoerde mengsels toelaatbaar, omdat het verzwakte membraan nog steeds tegen de scheidingsuitvoeringsomstandigheden bestand is.30 eels have a tensile strength above 2000 kg / cm. The strength of a polymer can be adversely affected by materials that e.g. dissolve, plasticize or swell the polymer. Often many suitable polymers for membrane separations are dissolved, plasticized or swollen or otherwise adversely affected by one or more materials. In some cases, industrial flows, e.g. gas streams to be treated using 800 1 8 45 28 of the separation membranes, one or more components, which adversely affect the membrane material. By using a high strength membrane material, a reduction in the strength of the material due to the presence of such deleterious components in the blends supplied is permissible, because the attenuated membrane is still resistant to the separation operating conditions.

De selectieve permeatie van vele fluïda met inbegrip van 10 gassen, in vele polymeren is beschreven. In deze beschreven permeaties berust het mechanisme van de scheiding klaarblijkelijk op een wisselwerking met het materiaal van het membraan. Derhalve kunnen sterk afwerkende scheidingsvermogens worden verkregen door gebruik van verschillende polymeren. Polyacrylo-15 nitrile maakt het b.v. mogelijk om stikstof 10 keer sneller te permeëren als methaan, terwijl in een polysulfonmembraan methaan iets sneller kan permeëren dan stikstof.De literatuur staat vol van informatie met betrekking tot de permeatie-eigenschappen van polymeren. Zie b.v. Hwang, c.s., "Gas Transfer 20 Coefficients in Membranes", Separation Science, vol. 9» blz.The selective permeation of many fluids, including 10 gases, in many polymers has been described. In these described permeations, the separation mechanism apparently relies on an interaction with the material of the membrane. Therefore, high finishing separations can be obtained by using different polymers. Polyacrylo-15 nitrile makes it e.g. possible to permeate nitrogen 10 times faster than methane, while in a polysulfone membrane, methane can permeate slightly faster than nitrogen. The literature is full of information regarding the permeation properties of polymers. See e.g. Hwang, et al., "Gas Transfer 20 Coefficients in Membranes", Separation Science, vol. 9 »p.

U6l - U78 (197^) en Brandrup c.s., Polymer Handbook, 2e ed. Section III (1975)· De geschiktheid van een polymeer voor b.v. een gasscheiding kan gemakkelijk worden bepaald met gebruikmaking van b.v. gebruikelijke technieken voor het bepalen van permeabi-25 liteitsconstanten, permeabiliteiten en scheidingsfactoren, zoals beschreven door Hwang c.s., in Techniques of Chemistry, vol. VII, Membranes in Separations (1975) hoofdstuk 12, blz.U61 - U78 (197 ^) and Brandrup et al., Polymer Handbook, 2nd ed. Section III (1975) The suitability of a polymer for e.g. gas separation can be easily determined using e.g. conventional techniques for determining permeability constants, permeabilities and separation factors, as described by Hwang et al., in Techniques of Chemistry, vol. VII, Membranes in Separations (1975) chapter 12, p.

296 - 322.296 - 322.

Karakteristieke polymeren die geschikt zijn voor het ver-30 vaardigen van êën geheel vormende anisotrope membranen zijn b.v.Typical polymers suitable for making one-piece anisotropic membranes are e.g.

gesubstitueerde en ongesubstitueerde polymeren zoals polysulfonen; polystyrenen, met inbegrip van styreen bevattende copolymeren zoals acrylonitrile-styreen copolymeren en styreen-vinylbenzyl-halogenide copolymeren, polycarbonaten, cellulose-polymeren, 35 zoals cellulose acetaat-butyraat, cellulose propionaat, ethyl-cellulose, methylcellulose, nitrocellulose; polyamiden en poly- 80 0 1 8 45 29 imiden, met inbegrip van aryl polyamiden en aryl polyimiden; polyethers, polyacetal, polyaryleenoxyden, zoals polyfenyleen-oxyde en polyxylyleenoxyde; polyesteramide-diisocyanaat; poly-urethanen, polyesters (met inbegrip van polyarylaten), zoals 5 polyethyleenterefthalaat, polyalkylmethacrylaat, polyalkyl- acrylaat, polyfenyleenterefthalaat; polysulfiden; polymeren uit monomeren met alpha-ethylenisch onverzadigde binding anders dan hierboven vermeld polyvinylen, b.v. polyvinylchloride, polyvinylfluoride, polyvinylideenchloride, polyvinyli deen-10 fluoride, polyvinylalcohol, polyvinylesters, zoals polyvinyl- acetaat en polyvinylpropionaat, polyvinylpyridinen, polyvinyl-pyrrolidonen, polyvinylethers, polyvinylketonen, polyvinyl-aldehyden, zoals polyvinylformal en polyvinylbutyral, polyvinyl-aminen, polyvinylfosfaten en polyvinylsulfaten; polyallylen; 15 polybenzobenzimidazolen, polyhydraziden, polyoxadiazolen, poly- triazolen, polybenzimidazol; polycarbodiimiden; polyfosfazinen, en interpolymeren met inbegrip van blokinterpolymeren die herhalende eenheden bevatten van de hierboven genoemden, zoals terpolymeren van aerylonitrile-vinylbromide-natriumzout van 20 p-sulfofenylmethallylethers, en entpolymeren en mengsels die een van de bovenstaanden bevatten. Karakteristieke substituenten die gesubstitueerde polymeren verschaffen zijn halogenen, zoals fluor, chloor en broom, hydroxygroepen; korte keten alkyl-groepen; korte keten alkoxygroepen; monocyclische aryl en korte 25 keten acylgroepen.substituted and unsubstituted polymers such as polysulfones; polystyrenes, including styrene-containing copolymers such as acrylonitrile-styrene copolymers and styrene-vinylbenzyl halide copolymers, polycarbonates, cellulosic polymers such as cellulose acetate-butyrate, cellulose propionate, ethyl cellulose, methyl cellulose, nitrocellulose; polyamides and polyimides, including aryl polyamides and aryl polyimides; polyethers, polyacetal, polyarylene oxides, such as polyphenylene oxide and polyxylylene oxide; polyester amide diisocyanate; polyurethanes, polyesters (including polyarylates), such as polyethylene terephthalate, polyalkyl methacrylate, polyalkyl acrylate, polyphenylene terephthalate; polysulfides; polymers from monomers with alpha-ethylenically unsaturated bond other than polyvinyls mentioned above, e.g. polyvinyl chloride, polyvinyl fluoride, polyvinylidene chloride, polyvinylidene-10 fluoride, polyvinyl alcohol, polyvinyl esters, such as polyvinyl acetate and polyvinyl propionate, polyvinylpyridines, polyvinyl pyrrolidones, polyvinyl ethers, polyvinyl ketones, polyvinyl aldehydes, such as polyvinyl aldehydes, such as polyallyls; Polybenzobenzimidazoles, polyhydrazides, polyoxadiazoles, poly triazoles, polybenzimidazole; polycarbodiimides; polyphosphazines, and interpolymers including block interpolymers containing repeating units of the aforementioned, such as terpolymers of aerylonitrile-vinyl bromide sodium salt of 20 p-sulfophenylmethallyl ethers, and graft polymers and mixtures containing any of the above. Typical substituents that provide substituted polymers are halogens such as fluorine, chlorine and bromine, hydroxy groups; short chain alkyl groups; short chain alkoxy groups; monocyclic aryl and short chain acyl groups.

Een klasse polymeren die aantrekkelijk kan zijn voor vele gasscheidingen zijn copolymeren van styreen en acrylonitrile of terpolymeren die styreen en acrylonitrile bevatten. Dikwijls vormt het styreen tot éo of 70 mol.#, b.v. 10 - 50 mol.# van het 30 totale monomeer en het polymeer. Het acrylonitrilomonomeer vormt geschikt tenminste 20, b.v. 20 - 90 en dikwijls 30 - 80 mol.# van het polymeer. Andere monomeren die gebruikt kunnen worden naast styreen en acrylonitrile voor het verschaffen van b.v. terpolymeren, zijn ethylenisch onverzadigde monomeren, zoals 35 buteen, butadieen, methylacrylaat, methylmethacrylaat.en 80 0 1 8 45 30 maleïnezuuranhydride. Andere monomeren die gebruikt kunnen worden zijn b.v. vinylchloride. De copolymeren of terpolymeren van styreen en acrylonitrile bezitten dikwijls een gemiddeld mol.gew. op gewichtsbasis van tenminste 25.000 of 50.000, zoals 5 75.000 - 500.000 of meer.A class of polymers that can be attractive for many gas separations are copolymers of styrene and acrylonitrile or terpolymers containing styrene and acrylonitrile. Often the styrene forms up to 70 or 70 moles, e.g. 10 - 50 moles # of the total monomer and the polymer. The acrylonitrile monomer suitably forms at least 20, e.g. 20-90 and often 30-80 moles # of the polymer. Other monomers that can be used in addition to styrene and acrylonitrile to provide e.g. terpolymers are ethylenically unsaturated monomers such as butene, butadiene, methyl acrylate, methyl methacrylate and maleic anhydride. Other monomers that can be used are e.g. vinyl chloride. The copolymers or terpolymers of styrene and acrylonitrile often have an average molecular weight. on a weight basis of at least 25,000 or 50,000, such as 75,000 - 500,000 or more.

Een van de voorkeurspolymeren voor anisotrope membranen is polysulfon wegens zijn sterkte, chemische bestendigheid en betrekkelijk goede gasscheidingseigenschappen. Karakteristieke polysulfonen worden gekenmerkt door het bezit van een polymeer-10 skelet dat bestaat uit de herhalende struktuureenheid met formule 2, waarin en R^ onafhankelijk ieder een alifatische of aromatische hydrocarbyl bevattende groep zijn met b.v. 1 - kO koolstofatomen, waarin de zwavel van de sulfonylgroep gebonden is aan alifatische of aromatische koolstofatomen en het polysulfon 15 een gemiddeld mol.gew. heeft dat geschikt is voor de vorming van film of vezel, dikwijls tenminste 8000 of 10.000. Wanneer het polysulfon niet verknoopt is, bedraagt het mol.gew. van het polysulfon in het algemeen minder dan 500.000 en dikwijls minder , dan 100.000. De herhalende eenheden kunnen worden gekoppeld, 20 d.w.z. R.j en R^ kunnen worden gekoppeld door koolstof-koolstof- bindingen of door verschillende verbindingsgroepen zoals -0-, -S-, -CH(0)-, -CH(0)-NH-, -NH-C(0)-NH-, -0-C(0)-.One of the preferred polymers for anisotropic membranes is polysulfone because of its strength, chemical resistance and relatively good gas separation properties. Characteristic polysulfones are characterized by having a polymer-backbone consisting of the repeating structural unit of formula 2, wherein and R 4 are each independently an aliphatic or aromatic hydrocarbyl-containing group, e.g. 1 - kO carbon atoms, in which the sulfon of the sulfonyl group is bound to aliphatic or aromatic carbon atoms and the polysulfone 15 has an average molecular weight. suitable for film or fiber formation, often at least 8000 or 10,000. When the polysulfone is not cross-linked, the molecular weight is. of the polysulfone generally less than 500,000 and often less than 100,000. The repeating units can be linked, ie Rj and Rj can be linked by carbon-carbon bonds or by different linking groups such as -0-, -S-, -CH (0) -, -CH (0) -NH- -NH-C (0) -NH-, -O-C (0) -.

Bijzonder geschikte polysulfonen zijn de polysulfonen waarin tenminste een van de groepen R1 en Rg een aromatische 25 hydrocarbyl bevattende groep bevatten en de sulfonylgroep gebonden is aan tenminste één aromatisch koolstofatoom. Gebruikelijke aromatische hydrocarbyl bevattende groepen zijn fenyleen en gesubstitueerde fenyleengroepen, difenyl en gesubstitueerde difenylgroepen, di fenylmethaan en gesubstitueerde difenylmethaan-30 groepen met een kern met formule 3, gesubstitueerde en ongesubstitueerde difenylethers met formule b, waarin X zuurstof of zwavel is. In de weergegeven difenylmethaan en difenylether-groepen zijn R^ - R12 substituenten die onafhankelijk een groep met formule 5 zijn, waarin X1 en X2 onafhankelijk waterstof of 35 halogeen (b.v. fluor, chloor of broom) zijn, p gelijk is aan 0 of een geheel getal, b.v. 1 - 6, en Z waterstof, halogeen (b.v. fluor, 800 1 8 45 31 chloor of broom) is, -(Y)-^ ^( waarin q. gelijk is aan 0 of 1, Y een groep is -0-, -S-, -SS-, —0C(0)— of -C(0)- is en waterstof, een gesubstitueerde of ongesubstitueerde alkylgroep met 1 - 8 koolstofatomen of een gesubstitueerde of ongesubstitueerde 5 arylgroep (b.v. monocyclisch of bicyclisch met 6-15 koolstofatomen), een heterocyclische groep, waarin het heteroatoom bestaat uit tenminste een stikstof, zuurstof of zwavelatoom en monocyclisch of bicyclisch is met 5-15 ringatomen, sulfato en sulfono, in het bijzonder korte keten alkyl bevattende mono-10 cyclische of bicyclische aryl bevattende sulfato of sulfono, fosfor bevattende groepen, zoals fosfino en fosfato en fosfono, in het bijzonder korte keten alkyl bevattende of monocyclische of bicyclische aryl bevattende fosfato of fosfono, amine met inbegrip van primaire, secondaire, -.tertiaire of kwatemaire 15 aminen, dikwijls met korte keten alkyl of monocyclische of bicyclische aryl groepen, isothioureyl, thioureyl, guanidyl, trialkylsilyl, trialkylstannyl, trialkylplumbyl, dialkylstibinyl, is. Dikwijls zijn de substituenten aan de fenyleengroepen van de difenylmethaan en difenylether groepen die verschaft worden door 20 tenminste een van de groepen R^ - Rg en R^ - R^, waterstof. De polysulfonen met aromatische hydrocarbyl bevattende groepen bezitten in het algemeen goede warmtestabiliteit, zijn .bestendig tegen chemische aantasting en bezitten een uitstekende combinatie van taaiheid en buigzaamheid.Particularly suitable polysulfones are the polysulfones in which at least one of the groups R1 and Rg contain an aromatic hydrocarbyl-containing group and the sulfonyl group is bound to at least one aromatic carbon atom. Conventional aromatic hydrocarbyl-containing groups are phenylene and substituted phenylene groups, diphenyl and substituted diphenyl groups, di-phenylmethane and substituted diphenylmethane-30 groups having a nucleus of formula 3, substituted and unsubstituted diphenyl ethers of formula b, wherein X is oxygen or sulfur. In the diphenylmethane and diphenyl ether groups shown, R 1 - R 12 are substituents which are independently a group of formula 5, wherein X 1 and X 2 are independently hydrogen or halogen (eg fluorine, chlorine or bromine), p is 0 or a whole number, e.g. 1 - 6, and Z is hydrogen, halogen (eg fluorine, 800 1 8 45 31 chlorine or bromine), - (Y) - ^ ^ (where q is equal to 0 or 1, Y is a group -0-, -S-, -SS-, —0C (0) - or -C (0) - and is hydrogen, a substituted or unsubstituted alkyl group of 1 to 8 carbon atoms or a substituted or unsubstituted aryl group (eg monocyclic or bicyclic with 6- 15 carbon atoms), a heterocyclic group, wherein the heteroatom is at least one nitrogen, oxygen or sulfur atom and is monocyclic or bicyclic with 5-15 ring atoms, sulfato and sulfono, especially short chain alkyl containing mono-10 cyclic or bicyclic aryl sulfato or sulfono, phosphorus containing groups such as phosphino and phosphato and phosphono, especially short chain alkyl containing or monocyclic or bicyclic aryl containing phosphato or phosphono, amine including primary, secondary, tertiary or quaternary amines, often with short chain alkyl or monocyclic or bicyclic The aryl groups are isothioureyl, thioureyl, guanidyl, trialkylsilyl, trialkylstannyl, trialkyl plumbyl, dialkylstibinyl. Often the substituents on the phenylene groups of the diphenylmethane and diphenyl ether groups provided by at least one of the groups R 1 - R 5 and R 1 - R 2 are hydrogen. The polysulfones with aromatic hydrocarbyl-containing groups generally have good heat stability, are resistant to chemical attack, and have an excellent combination of toughness and flexibility.

25 Geschikte polysulfonen zijn in de handel verkrijgbaar onder handelsnaam zoals "P-1700" en "P-3500" van Union Carbide, beide in de handel verkrijgbars produkten zijn van difenylmethaan-afgeleide polysulfonen (in het bijzonder afgeleid van bisfenol A) met een lineaire keten met formule 6, waarin n, die de 30 polymerisatiegraad aangeeft, 50 - 80 bedraagt. Deze in de handel verkrijgbare van bisfenol A afgeleide polysulfonen bevatten soms een gekristalliseerde fractie, waarvan aangenomen wordt dat deze een oligomeer is. Met oplosmiddelen voor polysulfon, zoals dimethyl-formamide en diemthylaceetamide, kan deze gekristalliseerde 35 fractie uit de oplossing worden gehaald en kan zelfs toenemen in kristalgrootte en fractie. Deze gekristalliseerde fractie kan 800 1 8 45 32 leiden tot een verhoging van de moeilijkheid voor het verkrijgen van gewenste anisotrope holle vezelmembranen. De N-geacyleerde heterocyclische oplosmiddelen die gebruikt worden bij de werkwijze volgens de uitvinding blijken oplossingen te ver-5 schaffen die deze polysulfonpolymeren bevatten, die een zeer geringe of geen fractie van deze kristallen bevatten. Bovendien vertonen de polymeeroplossingen een goede stabiliteit tegen overmatige kristalvorming; derhalve kan de polymeeroplossing zelfs voorafgaande aan het gebruik worden opgeslagen. Deze 10 stabiliteit verschaft voldoende polymeeroplossing levensduur om voldoende ontgassing te veroorzaken.Suitable polysulfones are commercially available under the trade name such as "P-1700" and "P-3500" from Union Carbide, both commercially available products being diphenylmethane-derived polysulfones (especially derived from bisphenol A) with a linear chain of formula 6, wherein n, which indicates the degree of polymerization, is 50 - 80. These commercially available bisphenol A-derived polysulfones sometimes contain a crystallized fraction, which is believed to be an oligomer. Polysulfone solvents such as dimethylformamide and diemthylacetamide allow this crystallized fraction to be withdrawn from the solution and may even increase in crystal size and fraction. This crystallized fraction can lead to an increase in the difficulty of obtaining desired anisotropic hollow fiber membranes. The N-acylated heterocyclic solvents used in the process of the invention have been found to provide solutions containing these polysulfone polymers containing very little or no fraction of these crystals. In addition, the polymer solutions exhibit good stability against excessive crystal formation; therefore, the polymer solution can be stored even before use. This stability provides sufficient polymer solution life to cause sufficient degassing.

Met betrekking tot polysulfonpolymeer, b.v. P-3500, verschaft tabel A een lijst van oplosmiddelen en verdunnings-middelen die aantrekkelijk zijn voor het vervaardigen van 15 membranen, in het bijzonder holle vezelmembranen overeenkomstig de werkwijze volgens de uitvinding.With respect to polysulfone polymer, e.g. P-3500, Table A provides a list of solvents and diluents attractive for making membranes, especially hollow fiber membranes according to the method of the invention.

Tabel ATable A

Algemene samenstel- Voorkeurssamenstelling ling vloeibare dra- vloeibare drager in ger in gew.dln. gew.dln.General formulation Preferred formulation liquid carrier liquid carrier in parts by weight. parts by weight.

20 - -20 - -

Verdunningsmiddel 1-Formyl- Verdun- 1-Formyl- Verdun- piperidine nings- piperidine nings- _ _ middel _ middelDiluent 1-Formyl Dilute 1-Formyl Dilute piperidine ning piperidine ning _ agent _ agent

Geen 100 0 100 0None 100 0 100 0

Formamide 85-98 2-15 87-95 5-13 25 Ethyleenglycol 65-98 2-35 75-95 5-25Formamide 85-98 2-15 87-95 5-13 25 Ethylene Glycol 65-98 2-35 75-95 5-25

Water 90-98 2-10 95-98 2-5Water 90-98 2-10 95-98 2-5

De werkwijzen volgens de uitvinding zijn in het bijzonder gunstig voor het vervaardigen van holle vezelmembranen. Met betrekking tot dit aspect van de uitvinding wordt de oplossing 30 geëxtrudeerd door een spindop ten einde een holle vezelvoorloper te vormen. Ofschoon iedere geschikte holle vezelspindop kan worden gebruikt voor het vervaardigen van de holle vezels volgens de uitvinding, verdient het de voorkeur dat de spindop van het buis in opening type is. Buis in opening type spindoppen worden ge-35 kenmerkt doordat ze een ring bezitten die rond een naar binnen 80 0 1 8 45 33 gelegen injectiebuis zit. Het wenselijkst is de injectiebuis concentrisch gelegen binnen de opening op zodanige wijze dat nagenoeg dezelfde hoeveelheid polymeeroplossing geëxtrudeerd wordt op alle punten van de ringvormige opening en de verkregen 5 holle vezelvoorloper een nagenoeg gelijkmatige wanddikte heeft. In de meeste buis in opening type spindoppen komt de polymeeroplossing in een holte achter de ringvormige opening om bij te dragen tot de verdeling van de polymeeroplossing over de ringvormige opening. Soms zijn tenminste U en bij voorkeur tenminste 10 5 polymeeroplossingpoorten aangebracht en deze zijn liefst op gelijke afstand van elkaar.The methods of the invention are particularly advantageous for manufacturing hollow fiber membranes. With respect to this aspect of the invention, the solution 30 is extruded through a spinneret to form a hollow fiber precursor. Although any suitable hollow fiber spinneret can be used to manufacture the hollow fibers of the invention, it is preferred that the spinneret of the tube be in the opening type. Tube in orifice type spinnerets are characterized in that they have a ring surrounding an inwardly positioned injection tube. Most desirably, the injection tube is located concentrically within the opening in such a way that substantially the same amount of polymer solution is extruded at all points of the annular opening and the resulting hollow fiber precursor has a substantially uniform wall thickness. In most tube-type spinnerets, the polymer solution enters a cavity behind the annular opening to assist in the distribution of the polymer solution over the annular opening. Sometimes at least U and preferably at least 10 polymer solution ports are provided, and are most preferably equidistant from each other.

Bij het spinnen van sommige polymeeroplossingen kan het wenselijk zijn om de polymeeroplossing op verhoogde temperatuur te houden ten einde gewenste spinomstandigheden te verschaffen.When spinning some polymer solutions, it may be desirable to keep the polymer solution at elevated temperature to provide desired spinning conditions.

15 Onder dergelijke omstandigheden is het gewenst een verwarmings- orgaan te verschaffen om de spindop op de gewenste extrusie-temperatuur te houden. Geschikte verwarmingsorganen zijn elektrische of fluidumverwarmingsmantels, ingebedde elektrische verwarmingsspiralen en dergelijke. Omdat de verblijftijd van de 20 polymeeroplossing in de spindop betrekkelijk kort is, wordt de polymeeroplossing dikwijls verwarmd op of in de buurt van de gewenste extrusietemperatuur voorafgaande aan het binnentreden van de spindop. Dikwijls bedraagt de temperatuur van de polymeeroplossing in de spindop tenminste 20°C maar bij voorkeur is deze 25 niet op een zo hoge temperatuur, dat gedurende de verblijftijd van de polymeeroplossing bij die temperatuur de polymeeroplossing ongewenst nadelig wordt beïnvloed. Dikwijls heeft de polymeeroplossing in de spindop een temperatuur in het trajct van 20 -90°C, b.v. 25 - 80°C.Under such circumstances, it is desirable to provide a heater to maintain the spinneret at the desired extrusion temperature. Suitable heating means are electric or fluid heating mantles, embedded electric heating coils and the like. Because the residence time of the polymer solution in the spinneret is relatively short, the polymer solution is often heated at or near the desired extrusion temperature prior to entering the spinneret. Often the temperature of the polymer solution in the spinneret is at least 20 ° C, but it is preferably not at such a high temperature that the polymer solution is undesirably impaired during the residence time of the polymer solution at that temperature. Often the polymer solution in the spinneret has a temperature in the range of 20 -90 ° C, e.g. 25-80 ° C.

30 De afmeting van de spindop zal variëren afhankelijk van de gewenste inwendige en uitwendige middellijn van het gewenste holle vezelmembraan. Een klasse spindoppen heeft een opening-middellijn (uitwendige middellijn) van 300 - 1000^um en een inwendige openingmiddellijn (dikwijls de uitwendige middellijn 35 van de injectiebuis) van 100 - 500^um met een injectiecapillair in de injectiebuis. De middellijn van het injectiecapillair kan 800 1 8 45 3k variëren binnen de grenzen die worden gesteld door de injectie-buis. De injectiebuis staat gewoonlijk ten opzichte van het vlak van de spindopopening. Meestal worden spindoppen beschreven op grond van een configuratie van de ingang van de ringvormige 5 opening en de verhouding van lengte tot breedte van het ringvormige openingsgedeelte van de spindop. De ingangconfiguratie van het ringvormige openingsgedeelte van de spindop kan plotseling zijn, d.w.z. onder een hoek van meer dan 80° met de stromings-richting van de polymeeroplossing in het ringvormige gedeelte van 10 de spindop, of kan onder een helling staan met het ringvormige gedeelte van de spindop, h.v..onder een helling van minder dan 80°C, b.v. 75° - 30°, ten opzichte van de richting van de polymeer-oplossingsstroom door de ringvormige spindop. De verhouding van de lengte waarover het ringvormige gedeelte loopt van het oppervlak 15 van de spindop naar de breedte van de ringvormige opening aan het spindopoppervlak kan binnen ruime grenzen variëren; lengte van het ringvormige gedeelte van de spindop dient echter niet zo groot te zijn, dat een ongewenst drukverval ontstaat terwijl de polymeeroplossing door de spindop loopt. Dikwijls variëren deze ver-20 houdingen van 0,7 tot 2,5, b.v. 1 - 2.The size of the spinneret will vary depending on the desired internal and external diameter of the desired hollow fiber membrane. A class of spinnerets has an opening diameter (outer diameter) of 300-1000 µm and an inner opening diameter (often the outer diameter of the injection tube) of 100-500 µm with an injection capillary in the injection tube. The diameter of the injection capillary can vary 800 1 8 45 3k within the limits imposed by the injection tube. The injection tube is usually positioned relative to the plane of the spinneret opening. Typically, spinnerets are described by a configuration of the entrance of the annular opening and the length to width ratio of the annular opening portion of the spinneret. The entry configuration of the annular opening portion of the spinneret may be sudden, ie at an angle of more than 80 ° with the direction of flow of the polymer solution into the annular portion of the spinneret, or may be inclined with the annular portion of the spinneret, sl st below a slope of less than 80 ° C, e.g. 75 ° - 30 °, relative to the direction of the polymer solution flow through the annular spinneret. The ratio of the length over which the annular portion extends from the surface of the spinneret to the width of the annular opening at the spinneret surface can vary within wide limits; however, the length of the annular portion of the spinneret should not be so great that an undesirable pressure drop occurs as the polymer solution passes through the spinneret. Often these ratios range from 0.7 to 2.5, e.g. 1 - 2.

De afïnetingen van de holle vezelvoorloper hangen b.v. af van de afmetingen van de spindop, de stroomsnelheid van de polymeeroplossing door de spindop, de straalrek op de holle vezel-voorloper en de snelheid en druk van het fluïdum dat geïnjecteerd 25 wordt in de boring van de holle vezelvoorloper. De stroomsnelheid van de polymeeroplossing door de spindop kan binnen ruime grenzen variëren afhankelijk van de opneemsnelheid van de holle vezel.The dimensions of the hollow fiber precursor hang e.g. depending on the dimensions of the spinneret, the flow rate of the polymer solution through the spinneret, the jet elongation on the hollow fiber precursor, and the velocity and pressure of the fluid injected into the bore of the hollow fiber precursor. The flow rate of the polymer solution through the spinneret can vary within wide limits depending on the take-up speed of the hollow fiber.

De stroomsnelheid dient echter niet zo groot te zijn dat een doorbreken van de holle vezelvoorloper wordt veroorzaakt.Dikwijls 30 worden de spinbewerkingen, omdat de afmetingen van de holle vezel sterk kunnen variëren, b.v. van 100 of 150^,um tot 1000 of meer^um uitwendige middellijn en de lengte van de holle" vezel die gevormd wordt bij tijdseenheid (spinsnelheid of opnamesnelheid) ook sterk kan variëren, b.v. van 5 - 100 m/min. (ofschoon hogere spinsnel-35 heden gebruikt kunnen worden vooropgesteld dat de vezel niet overmatig wordt gerekt en voldoende verblijftijd werd verschaft 80 0 1 8 45 Λ * 35 in navolgende ververkingstrappen), dikwijls worden beschreven op basis van straalrek. Spin (straal) rek wordt hierin gedefinieerd als de verhouding van (i) het aantal cm^/min. polymeer-oplossing, dat geëxtrudeerd wordt door de spindop, gedeeld door 5 het dwarsdoorsnedeoppervlak van het ringvormige extrudeergebied in cm tot (ii) lengte in cm van deze holle vezelvoorloper die geëxtrudeerd wordt per min. (b.v. de opnamesnelheid). De spinrek bedraagt dikwijls 0,6 tot 2, b.v. 0,7 tot 1,8, bij voorkeur 0,75 tot 1,5.However, the flow rate should not be so great as to cause a breakdown of the hollow fiber precursor. Spin operations are often made because the dimensions of the hollow fiber can vary widely, e.g. from 100 or 150 µm to 1000 or more µm outer diameter and the length of the hollow fiber formed at unit of time (spinning speed or take-up speed) can also vary widely, eg from 5 - 100 m / min (although higher Spin speeds can be used provided that the fiber is not excessively stretched and sufficient residence time was provided 80 0 1 8 45 Λ * 35 in subsequent dyeing steps), often described on the basis of jet elongation. the ratio of (i) the number of cm 2 / min polymer solution extruded through the spinneret divided by the cross-sectional area of the annular extruding region in cm to (ii) length in cm of this hollow fiber precursor that is extruded per min (eg the recording speed) The spin elongation is often 0.6 to 2, eg 0.7 to 1.8, preferably 0.75 to 1.5.

10 Een injectiefluTdum wordt in de boring van een holle vezelvoorloper gebracht in een hoeveelheid die voldoende is om de boring van de holle vezelvoorloper open te houden. Het injectiefluTdum kan gasvormig zijn of is bij voorkeur vloeibaar onder de omstandigheden van het spinnen van de holle vezel. De 15 injectievloeistof dient mengbaar te zijn (en is bij voorkeur mengbaar in alle verhoudingen) met het vloeibare coagulerings-middel en met de vloeibare drager. Dikwijls is het injectie-fluidum een niet-oplosmiddel voor het polymeer. In vele gevallen behoeft het injectiefluTdum niet een sterk niet-oplosmiddel 20 voor het polymeer te zijn. Het injectiefluïdum kan een of meer bestanddelen bevatten en bevat dikwijls tenminste ëén bestanddeel van het vloeibare coaguleringsmiddel ten einde de mengbaarheid van het injectiefluïdum met het vloeibare coaguleringsmiddel te bevorderen. Derhalve bevat het injectiefluïdum dikwijls water.An injection fluid is introduced into the bore of a hollow fiber precursor in an amount sufficient to keep the bore of the hollow fiber precursor open. The injection fluid may be gaseous or is preferably liquid under the hollow fiber spinning conditions. The injection liquid should be miscible (and preferably miscible in all proportions) with the liquid coagulant and with the liquid carrier. Often the injection fluid is a non-solvent for the polymer. In many instances, the injection fluid need not be a strong non-solvent for the polymer. The injection fluid may contain one or more components and often contains at least one component of the liquid coagulant in order to promote the miscibility of the injection fluid with the liquid coagulant. Therefore, the injection fluid often contains water.

25 Dikwijls bevat het injectiefluTdum ook een oplosmiddel of zwak oplosmiddel voor het polymeer. De temperatuur van het injectiefluïdum benadert in het algemeen de temperatuur van de polymeer-oplossing die geëxtrudeerd wordt en de temperatuur van de spindop wegens de warmteoverdracht door de wand van de injectiecapillair 30 die in de spindop is gebracht. Bij geschikte isolatie of andere voorzieningen om warmteoverdracht door het injectiefluTdum in de spindop zo gering mogelijk te maken of het gebruik van een injectiefluTdum dat gekoeld is voordat het naar de spindop wordt gevoerd, kan het injectiefluTdum echter aanzienlijk kouder zijn dan de 35 temperatuur van de polymeeroplossing die geëxtrudeerd wordt. De snelheid en druk van het injectiefluïdum dat in de boring van de 800 1 8 45 36 holle vezelvoorloper wordt gevoerd dient onvoldoende te zijn om te leiden tot enigerlei nadelige werking 'tot het scheidend vermogen of de struktuur van het holle vezelmembraan. Dikwijls zijn de snelheid en de druk van het injectiefluidum zodanig dat 5 de verhouding van de inwendige middellijn van de' holle vezel tot de uitwendige openingsmiddellijn van de spindop minder bedraagt dan 2,5 en bij voorkeur ligt deze verhouding tussen 0,5 en 1,5 of 2.Often the injection fluid also contains a solvent or weak solvent for the polymer. The temperature of the injection fluid generally approaches the temperature of the polymer solution being extruded and the temperature of the spinneret because of the heat transfer through the wall of the injection capillary 30 which has been introduced into the spinneret. However, with appropriate insulation or other means to minimize heat transfer through the injection fluid in the spinneret or the use of an injection fluid cooled before being fed to the spinneret, the injection fluid may be significantly colder than the polymer solution temperature which is extruded. The velocity and pressure of the injection fluid fed into the bore of the 800 hollow fiber precursor should be insufficient to lead to any detrimental effect on the resolution or structure of the hollow fiber membrane. Often the velocity and pressure of the injection fluid is such that the ratio of the inner diameter of the hollow fiber to the outer opening diameter of the spinneret is less than 2.5, and preferably this ratio is between 0.5 and 1, 5 or 2.

De spindop kan gelegen zijn beneden het niveau van het 10 vloeibare coaguleringsmiddel (natte straal) of bij voorkeur boven het vloeibare coaguleringsmiddel (droge straal). Wanneer de droge straal spintechniek gebruikt wordt, verdient het de voorkeur dat de bestanddelen van de vloeibare drager nagenoeg niet-vluchtig zijn. De afstand boven het vloeibare coaguleringsmiddel waarop 15 de spindop is opgesteld (gat) kan aanzienlijk variëren zonder de waarneembare invloed op de eigenschappen op het holle vezelmembraan. Dikwijls is de spindop op 20 of 30 cm opgesteld. Gewenste holle vezels kunnen worden vervaardigd wanneer het oppervlak van de spindop binnen 0,5 cm gelegen is van het vloeibare ... 20 coaguleringsmiddel. Voor het gemak wordt de spindop dikwijls opgesteld binnen 0,5 - 15 cm van het vloeibare coaguleringsmiddel. De droge straalspintechniek verdient ook de voorkeur uit hoofde van gemak, wanneer de polymeeroplossing bij verhoogde temperatuur geëxtrudeerd moet worden en de coagulatievloeistof op een tempera-25 tuur wordt gehouden die aanzienlijk lager (b.v. tenminste 25°C, zoals tenminste 30°C, beneden de temperatuur wordt gehouden van de polymeeroplossing bij het extruderen.The spinneret may be below the level of the liquid coagulant (wet jet) or preferably above the liquid coagulant (dry jet). When the dry jet spinning technique is used, it is preferred that the components of the liquid carrier be substantially non-volatile. The distance above the liquid coagulant on which the spinneret (hole) is arranged can vary considerably without the perceptible influence on the properties on the hollow fiber membrane. The spinneret is often arranged at 20 or 30 cm. Desired hollow fibers can be made when the surface of the spinneret is within 0.5 cm of the liquid coagulant. For convenience, the spinneret is often positioned within 0.5 - 15 cm of the liquid coagulant. The dry jet spinning technique is also preferred for convenience when the polymer solution is to be extruded at elevated temperature and the coagulation fluid is kept at a temperature that is significantly lower (eg at least 25 ° C, such as at least 30 ° C, below temperature of the polymer solution is maintained during extrusion.

De werkwijzen volgens de uitvinding zijn in het bijzonder gunstig voor het vervaardigen van anieotrope holle vezelmembranen 30 van polysulfon, in het bijzonder polysulfonen die difenylmethaan (met inbegrip van gesubstitueerd difenylmethaan) en difenylether (met inbegrip van gesubstitueerde difenylether) groepen bevatten.The methods of the invention are particularly advantageous for producing anieotropic hollow fiber membranes from polysulfone, especially polysulfones containing diphenylmethane (including substituted diphenylmethane) and diphenyl ether (including substituted diphenyl ether) groups.

De polysulfon holle vezelmembranen volgens de uitvinding vertonen verscheidene belangrijke struktuurkenmerken waardoor het 35 mogelijk is om gewenste sterkte-eigenschappen te combineren met gunstige fluidumscheidingseigenschappen. De polysulfonmembranen 800 1 8 45 37 volgens de uitvinding kunnen in het bijzonder aantrekkelijk zijn voor het uitvoeren van gasscheidingen.The polysulfone hollow fiber membranes of the invention exhibit several important structural features which allow combining desired strength properties with favorable fluid separation properties. The polysulfone membranes 800 1 8 45 37 according to the invention can be particularly attractive for carrying out gas separations.

Een droog, een geheel vormend anisotroop holle vezelmembraan van polysulfon overeenkomstig de uitvinding heeft een wand met 5 een dunne buitenhuid op een open celvormige drager. De buitenhuid bevat weinig of geen poriën (d.w.z. continue kanalen voor fluidum-stroom door de buitenhuid). De cellen in de celvormige drager van de holle vezelwand zijn bij voorkeur betrekkelijk klein in alle afmetingen. Het is gewenst dat de celvormige drager vrijwel 10 geen macroholten bevat met een maximum lengte tot maximum breedte verhouding van meer dan 10, bij voorkeur meer dan 5· De polysulfon holle vezelmembranen volgens de uitvinding waaraan de voorkeur wordt gegeven bevatten vrijwel geen macroholten.A dry, fully-forming anisotropic hollow fiber membrane of polysulfone according to the invention has a wall with a thin outer skin on an open cellular support. The outer skin contains little or no pores (i.e., continuous channels for fluid flow through the outer skin). The cells in the cellular hollow fiber wall support are preferably relatively small in all dimensions. Desirably, the cellular support contains substantially no macro-cavities with a maximum length to maximum width ratio of greater than 10, preferably greater than 5. The preferred polysulfone hollow fiber membranes of the invention contain virtually no macro-cavities.

Een holle vezelmembraan voor gasscheidingen wordt dikwijls 15 beoordeeld op basis van zijn gasscheidingskenmerken, d.w.z. zijn selectiviteit voor permeëren van een gas in vergelijking met tenminste een ander gas uit het gasmengsel en de stroming van het selectief gepermeërde gas door de membraanwandalsmede de sterkte ervan. Deze eigenschappen hangen af van de chemische en 20 fysische aard van het materiaal van de holle vezel alsmede de struktuur van de holle vezel. Omdat morfologische strukturen, die een belangrijke rol spelen bij het bepalen van de gasscheidingskenmerken van het holle vezelmembraan, een dimensie kunnen hebben in de orde van tientallen angstroms, kunnen dergelijke 25 strukturen niet visueel worden waargenomen zelfs niet met gebruik van de beste optische microscooptechnieken die beschikbaar zijn. Dergelijke kleine strukturen worden derhalve "submicroscopische” strukturen genoemd.A hollow fiber membrane for gas separations is often judged on the basis of its gas separation characteristics, i.e. its selectivity for permeating a gas compared to at least one other gas from the gas mixture and the flow of the selectively permeated gas through the membrane wall as well as its strength. These properties depend on the chemical and physical nature of the material of the hollow fiber as well as the structure of the hollow fiber. Since morphological structures, which play an important role in determining the gas separation characteristics of the hollow fiber membrane, may have dimensions of the order of tens of angromromes, such structures cannot be observed visually even using the best optical microscope techniques available to be. Such small structures are therefore called "submicroscopic" structures.

De combinatie van microscopische technieken (in het bij-30 zonder aftastelektronenmicroscopie en doorgang-elektronen- microscopie) en waarneembare gedragingen voor het kenmerken van holle vezelmembraanstrukturen op een roerbasis en een submicroscopische basis kan zeer nuttig zijn. Een bijzonder bruikbare microscooptechniek voor het kenmerken van holle vezel-35 membraanstrukturen is aftastelektronenmicroscopie. Om het ge bruik van aftastelektronenmicroscopie voor het beschrijven van 800 1 8 45 38 holle vezelmembranen overeenkomstig de uitvinding beter te kunnen verstaan wordt verwezen naar de bijgaande tekeningen.The combination of microscopic techniques (especially without scanning electron microscopy and passage electron microscopy) and observable behaviors for characterizing agitator base hollow fiber membrane structures and a submicroscopic base can be very useful. A particularly useful microscope technique for characterizing hollow fiber membrane structures is scanning electron microscopy. To better understand the use of scanning electron microscopy for describing 800 hollow fiber membranes according to the invention, reference is made to the accompanying drawings.

Fig. 1 en fig. 2 zijn aftastelektronenmicroscopische foto’s van alle vezelmembranen waarin fig. 1a - 1c een holle vezel-5 membraan weergeven dat vervaardigd is uit een polymeeroplossing die 32 gew.$ polysulfon (P-3500), 7 gev.% formamide en 61 gew.$ 1-formylpiperidine bevat. Fig. 1a toont de doorsnede van de holle vezel bij een vergroting van 300 x. Fig. 1b toont een gedeelte van de doorsnede van de holle vezel bij de buitenrand 10 van de holle vezel en deze heeft een vergroting van 20.000 x.Fig. 1 and FIG. 2 are scanning electron micrographs of all fiber membranes in which FIGS. 1a-1c show a hollow fiber membrane made from a polymer solution containing 32 wt% polysulfone (P-3500), 7 wt% formamide and 61 wt% Contains $ 1-formylpiperidine. Fig. 1a shows the cross section of the hollow fiber at 300x magnification. Fig. 1b shows a portion of the section of the hollow fiber at the outer edge 10 of the hollow fiber and has a magnification of 20,000 x.

Fig. 1c toont de struktuur van de doorsnede van de holle vezel in een gebied dat ongeveer in het midden van de wand van de vezel ligt en is een vergroting van 20.000 x.Fig. 1c shows the structure of the cross section of the hollow fiber in an area approximately in the middle of the wall of the fiber and is a magnification of 20,000x.

Fig. 2 toont een dwarsdoorsnede van een holle vezelmembraan 15 dat vervaardigd is uit een polymeeroplossing die 36 gew.$ polysulfon (P-3500) en gew.$ 1-formylpiperidine bevat, en is een vergroting van 300 x.Fig. 2 shows a cross section of a hollow fiber membrane 15 made of a polymer solution containing 36 wt% polysulfone (P-3500) and wt% 1-formylpiperidine, and is 300x magnification.

Voorbeelden van holle vezelmembranen (zoals weergegeven in de tekeningen) voor onderzoek de aftastelektronenmicroscopie 20 kunnen geschikt worden vervaardigd door grondig drogen van de holle vezel, dompelen van de holle vezel in hexaan en onmiddellijk plaatsen van de holle vezel in vloeibare stikstof, zodat de holle vezel kan worden gebroken. Nadat een schone breuk van de holle vezel is verkregen, kan het monster worden opgesteld en 25 daarna door sputteren worden bekleed met een goud en palladium mengsel (met gebruikmaking van b.v. een Hummer II sputter be-kledingsapparaat). De bekledingsmethode leidt gewoonlijk tot een bekleding van 50 — 75 S die op het holle vezelmonster wordt aangebracht. Derhalve kunnen de afmetingen van zeer kleine bijzonder-30 heden door de bekleding worden overdekt.Examples of hollow fiber membranes (as shown in the drawings) for examination the scanning electron microscopy 20 can be conveniently prepared by thoroughly drying the hollow fiber, dipping the hollow fiber in hexane and immediately placing the hollow fiber in liquid nitrogen so that the hollow fiber can be broken. After a clean break of the hollow fiber is obtained, the sample can be set up and then sputter coated with a gold and palladium mixture (using, for example, a Hummer II sputter coating apparatus). The coating method usually results in a 50-75 S coating applied to the hollow fiber sample. Therefore, the dimensions of very small details can be covered by the coating.

Zoals in het bijzonder te zien is uit fig. 1, wordt de struktuur van de holle vezelmembranen gekenmerkt door een betrekkelijk dichte struktuur nabij het uitwendige oppervlak met een daaronder gelegen open celvormige struktuur. Een toename van 35 de grootte van de cellen in de holle vezelwand is waarneembaar naarmate de afstand van het uitwendige oppervlak toeneemt, tot 800 1 8 45 39 een in het algemeen maximumgrootte in een middengebied in de holle vezelwand. De overwegende struktuur van de cellen in het middengebied van de doorsnede van de holle vezelwand blijkt te bestaan uit onderling verbonden cellen (cellen met open doorgang 5 voor gasstroom in naburige cellen), d.w.z. een open celstruktuur. Deze onderlinge verbinding tussen cellen kan echter niet visueel worden waargenomen wanneer de cellen erg klein zijn, b.v. minder dan 0,1^um in de grootste afmeting. Deze open celstruktuur maakt het mogelijk dat flulda gemakkelijk door de holle vezelwand gaan 10 niet een minimum weerstand. Het is gunstig wanneer de uitwendige wand (en inwendige wand indien aanwezig) uit het voornaamste deel van de weerstand tegen de vloeistofstroom door de membraanwand vormt.As can be seen in particular from Figure 1, the structure of the hollow fiber membranes is characterized by a relatively dense structure near the exterior surface with an open cell structure located beneath it. An increase in the size of the cells in the hollow fiber wall is noticeable as the distance from the external surface increases, to 800, generally a maximum size in a center region in the hollow fiber wall. The predominant structure of the cells in the central region of the section of the hollow fiber wall appears to consist of interconnected cells (cells with open passage 5 for gas flow in neighboring cells), i.e. an open cell structure. However, this interconnection between cells cannot be visually observed when the cells are very small, e.g. less than 0.1 µm in the largest dimension. This open cell structure allows fluid to easily pass through the hollow fiber wall, not a minimum of resistance. It is advantageous if the outer wall (and inner wall if present) forms the major part of the resistance to the flow of liquid through the membrane wall.

De afmetingen van de cellen, in het bijzonder grotere 15 cellen, die dikwijls voorkomen in het middelste gebied van de holle vezelwand, kunnen dikwijls worden geschat met gebruikmaking van b.v. aftastelektronenmicroscopische technieken. Bij het schatten van de grootte en configuratie van de cellen worden de waarneembare doorgangen tussen afzonderlijke cellen als ge-20 breken in de celwand beschouwd en derhalve lopen de afmetingen van de cellen niet door voorbij deze doorgangen. Een ander kenmerk van de cellen, dat van belang kan zijn bij het beoordelen van de sterkte van het membraan, is de dikte van het materiaal van de celwand, waardoor de grotere cellen in de holle vezelmembraan-25 wand worden gevormd. Deze schattingen kunnen geschieden door visueel beoordelen van foto’s van de celstruktuur of door gebruik van beschikbare computeraftasttechnieken, zoals beeldanalysatoren om de foto te inspecteren en analyseren. Geschikte beeldanalysatoren zijn beeldanalysatoren die geschikt zijn voor de analyse 30 van gebruikelijke textielvezels, zoals de Quantimet 720-2 beeld-analysator (handelsmerk van Quantimet, Munsey, New York).The dimensions of the cells, especially larger cells, which often occur in the middle region of the hollow fiber wall, can often be estimated using e.g. scanning electron microscopic techniques. In estimating the size and configuration of the cells, the observable passages between individual cells are considered to be broken in the cell wall and therefore the dimensions of the cells do not extend beyond these passages. Another feature of the cells, which may be important in assessing the strength of the membrane, is the thickness of the cell wall material, thereby forming the larger cells in the hollow fiber membrane wall. These estimates can be made by visually assessing photos of the cell structure or by using available computer scanning techniques, such as image analyzers to inspect and analyze the photo. Suitable image analyzers are image analyzers suitable for the analysis of conventional textile fibers, such as the Quantimet 720-2 image analyzer (trademark of Quantimet, Munsey, New York).

De configuratie van de cellen, in het bijzonder in de grotere cellen, die dikwijls voorkomen in het middelste gebied van de holle vezelwand, kan sterk variëren. Een geschikte manier 35 voor het kenmerken van de configuratie van de cel bestaat uit het delen van het dwarsdoorsnedeceloppervlak door het kwadraat van de 800 1 8 45 4o omtrek van de cel over die dwarsdoorsnede, waardoor een configu-ratieverhouding wordt verkregen. Zo bedraagt de configuratie-verhouding van een volmaakte cirkel omstreeks 0,8, voor vierkant is dat 0,06 en voor een staaf 0,01 of minder. Wanneer de configu-5 ratieverhouding ligt in het traject van 0,03 - 0,0*1,is de doorsnede van de cellen in uiterlijk dikwijls ruwweg een veelhoek. Dergelijke analyses kunnen worden uitgevoerd door visuele inspectie van foto's van de celstruktuur van de holle vezelwand of door gebruik van een beeldanalysator om de foto's te inspec-10 teren. De configuratieverhouding kan geschikt worden bepaald door analyse van een willekeurig segment van de dwarsdoorsnede van de holle vezelwand, waarbij dit segment cellen bevat, die groot genoeg zijn om te worden geïnspecteerd en geen macroholten bevat.The configuration of the cells, especially in the larger cells, which often occur in the middle region of the hollow fiber wall, can vary widely. A convenient way to characterize the configuration of the cell is to divide the cross-sectional cell area by the square of the 800 circumference of the cell over that cross-section, thereby obtaining a configuration ratio. For example, the configuration ratio of a perfect circle is about 0.8, for square it is 0.06, and for a bar 0.01 or less. When the configuration ratio is in the range of 0.03 - 0.0 * 1, the cross section of the cells is often roughly a polygon in appearance. Such analyzes can be performed by visual inspection of photos of the cell structure of the hollow fiber wall or by using an image analyzer to inspect the photos. The configuration ratio can be suitably determined by analyzing any segment of the hollow fiber wall cross section, this segment containing cells large enough to be inspected and free from macro-cavities.

Het oppervlak van een onderzocht segment moet, om representatief 2 15 te zijn, in het algemeen tenminste 25^um bedragen (b.v. een segment met een minimum afmeting van tenminste 5^um). In vele gewenste holle vezelmembranen overeenkomstig de uitvinding bedraagt de gemiddelde configuratieverhouding tenminste 0,025 en in vele gevallen tenminste 0,03 en zelfs tenminste 0,035· Bij 20 voorkeur hebben segmenten van de dwarsdoorsnede van de holle vezels, die grote cellen bevatten (met uitzondering van macroholten) een gemiddelde configuratieverhouding van tenminste 0,03» b.v. tenminste 0,035·The area of a screened segment, to be representative, should generally be at least 25 µm (e.g., a segment with a minimum size of at least 5 µm). In many desirable hollow fiber membranes according to the invention, the average configuration ratio is at least 0.025 and in many cases at least 0.03 and even at least 0.035. Preferably segments of the hollow fiber cross section containing large cells (except macro-cavities) an average configuration ratio of at least 0.03 »eg at least 0.035

Wanneer de celafmetingen in een segment van een dwarsdoor-25 snede van de holle vezelwand groter zijn dan 0,1, b.v. groter dan 0,2urn, kunnen analyses van foto's van celstrukturen zoals b.v. waargenomen door aftastelektronenmicroscopie, met goed gevolg worden gebruikt voor het bepalen van de verhouding van gemiddelde wanddikte tot gemiddeld celdwarsdoorsnede-oppervlak. In het alge-30 meen is de holle vezel des te sterker naarmate de verhouding van de dikte van het polymeer dat de cel ondersteunt tot het dwarsdoorsnedeoppervlak van de cel groter is. Dikwijls bedraagt deze verhouding, in het bijzonder voor de grootste cellen in de holle vezelmembraan dwarsdoorsnede, tenminste 0,05, zoals onge-35 veer 1 en soms zelfs 2 - 20 cm ^. Bij het analyseren van foto's van kleinere cellen en kleinere wanddikten van aftastelektronen- 800 1 8 45When the cell dimensions in a segment of a cross section of the hollow fiber wall are greater than 0.1, e.g. greater than 0.2 µm, analyzes of photos of cell structures such as e.g. observed by scanning electron microscopy, are successfully used to determine the ratio of average wall thickness to average cell cross-sectional area. Generally, the hollow fiber is the stronger the greater the ratio of the thickness of the polymer supporting the cell to the cross-sectional area of the cell. Often this ratio, especially for the largest cells in the hollow fiber membrane cross section, is at least 0.05, such as about 1 and sometimes even 2 - 20 cm 2. When analyzing photos of smaller cells and smaller wall thicknesses of scanning electrons - 800 1 8 45

In microscopische beelden, kan de dikte van de terugkaatsende deklaag van betekenis worden en dient daarmee rekening te worden gehouden. Dikwijls heeft tenminste de meerderheid van de cellen die op dergelijke foto's kunnen worden waargenomen, ook waar-5 neembare doorgangen die in verbinding staan met naburige cellen.In microscopic images, the thickness of the reflective coating may become significant and should be taken into account. Often at least the majority of the cells that can be seen in such pictures also have detectable passages that communicate with neighboring cells.

Bij voorkeur bestaat het grootste deel van het volume van de wand (bepaald door doorsnedeoppervlak) van de holle vezels uit cellen met een gemiddelde hoofdaflneting van minder dan 2^um, Dikwijls bestaat tenminste 75 vol.#, b.v. tenminste 90 vol.#, 10 van de wand uit cellen met een hoofdafmeting van minder dan 2yum, bij voorkeur minder dan 1,5yum, b.v. minder dan 1^um. Ia sommige gunstige gunstige holle vezelmembranen komen nagenoeg geen cellen voor met een hoofdaflneting van meer dan 2 of 1,5^um. Zoals eerder vermeld varieert de grootte-afmeting van cellen in de wand van 15 de holle vezelmembranen gewoonlijk aanzienlijk van een aflneting die te klein is om te worden vastgesteld met aftastende elektronenmi croscopie tot cellen met een hoofdaflneting van 2^um of meer. In sommige holle vezels overeenkomstig de uitvinding zijn de overheersende hoofdaflnetingen van de grotere cellen in de 20 holle vezelmembraanwand kleiner dan 0,75^um en in sommige gevallen hebben vrijwel alle cellen in het gebied van de grootste cellen in de holle vezelmembraanwand een hoofdafmeting van 0,1 -0,7/um. Dikwijls vormt dit gebied van de grootste cellen tenminste 30 vol.#, zoals tenminste Uo vol.#, b.v. tot 50 of 75 vol.# 25 van de wand van de holle vezel. Dikwijls bezitten wenselijke holle vezelmembranen een gemiddelde hoofdaflneting vanpellen die betrek- t kelijk gelijkmatig is onafhankelijk van het segment (b.v. van 2 ...Preferably, most of the volume of the wall (determined by cross-sectional area) of the hollow fibers consists of cells with an average head size of less than 2 µm. Often at least 75 vol. #, E.g. at least 90 vol. # 10 of the wall from cells having a main size of less than 2 µm, preferably less than 1.5 µm, e.g. less than 1 µm. Some favorable favorable hollow fiber membranes have virtually no cells with a main size of more than 2 or 1.5 µm. As mentioned previously, the size of cells in the wall of the hollow fiber membranes usually varies considerably from a size too small to be determined by scanning electron microscopy to cells with a size of 2 µm or more. In some hollow fibers according to the invention, the predominant major dimensions of the larger cells in the hollow fiber membrane wall are less than 0.75 µm and in some cases almost all cells in the region of the largest cells in the hollow fiber membrane wall have a main size of 0 .1-0.7 .mu.m. Often this region of the largest cells forms at least 30 vol. #, Such as at least 50 vol. #, E.g. up to 50 or 75 vol. # 25 of the hollow fiber wall. Often desirable hollow fiber membranes have an average head size of peeling that is relatively even regardless of the segment (e.g., from 2 ...

tenminste 25^um m oppervlak met een minimumafmeting van tenminste 5^um) dat wordt waargenomen in tenminste het grootste deel 30 van het volume (b.v. tenminste 75 vol.#) van de holle vezelwand.at least 25 µm m surface with a minimum size of at least 5 µm) observed in at least most of the volume (e.g. at least 75 vol. #) of the hollow fiber wall.

In sommige gevallen kunnen holle vezelmembranen voldoende bestendigheid tegen ineenvallen vertonen zelfs ofschoon macro-holten aanwezig kunnen zijn. Macroholten kunnen, indien zij voorkomen in de holle vezel, sterk verschillen in vorm en plaats in 35 de holle vezelwand. Macroholten die de vorm van een cirkel sterk benaderen kunnen in het algemeen worden toegelaten in grotere mate 800 1 8 45 k2 zonder een overmatige vermindering van de bestendigheid tegen ineenvallen, dan lange vingervormige macroholten. Wanneer macroholten voorkomen, is het wenselijk dat ze alleen maar in de dikte van het holle vezelmembraan voorkomen vanaf de binnenwand 5 tot 0,5 of 0,75 maal de afstand tot de buitenwand. Bij voorkeur bevat het holle vezelmembraan vrijwel geen macroholten met een maximum lengte tot maximum breedte verhouding van meer dan 10, b.v. 5· De hoofdafïneting van de macroholten is bij voorkeur minder dan O,1*, b.v. minder dan 0,3 keer de dikte van de holle vezelwand. 10 Aftastelektronenmicroscopie kan soms nuttig zijn voor het onderzoeken van de porositeit van de binnen (boringskant) huid van het holle vezelmembraan. Bij voorkeur is de binnenhuid sterk poreus om het permeëren van gassen mogelijk te maken om doorgang te vinden in de boring van de holle vezel met weinig weerstand.In some instances, hollow fiber membranes may exhibit sufficient collapse resistance even though macro-cavities may be present. Macro cavities, if they exist in the hollow fiber, can differ greatly in shape and location in the hollow fiber wall. Macro cavities that closely approximate the shape of a circle can generally be admitted to a greater extent 800 1 8 45 k2 without unduly reducing the collapse resistance than long finger-shaped macro cavities. When macro cavities occur, it is desirable that they occur only in the thickness of the hollow fiber membrane from the inner wall 5 to 0.5 or 0.75 times the distance to the outer wall. Preferably, the hollow fiber membrane contains practically no macro-cavities with a maximum length to maximum width ratio of more than 10, e.g. The main size of the macrocavities is preferably less than 0.1 *, e.g. less than 0.3 times the thickness of the hollow fiber wall. Scanning electron microscopy can sometimes be useful for examining the porosity of the inner (bore side) skin of the hollow fiber membrane. Preferably, the inner skin is highly porous to allow the permeation of gases to pass through the bore of the hollow fiber with little resistance.

15 Een bruikbare microscopische techniek voor het schatten van bijzonder kleine struktuureigenschappen, b.v. porositeit van het uitwendige oppervlak (en mogelijk het inwendige oppervlak) van de holle vezelmembranen is de oppervlak-herhalingstechniek. Bij deze techniek wordt op het oppervlak een metaaldeklaag, b.v. een 20 platinadeklaag aangebracht en daarna wordt de polymere holle vezel opgelost uit de metaaldeklaag. De metaaldeklaag wordt dan geanalyseerd met gebruikmaking van doorgaande elektronenmicros-copie, b.v. bij vergrotingen van 50*000 keer of groter, ten einde de oppervlakkenmerken van de holle vezel te bepalen, die 25 worden herhaald door de metaalbekleding. In het algemeen verschaffen de holle vezelmembranen die de grootste voorkeur verdienen volgens de uitvinding gladde oppervlakherhalingen van het uitwendige oppervlak die vrijwel geen anomaliën of onregelmatigheden vertonen (die zouden kunnen bestaan uit poriën) van meer 30 dan 100, dikwijls meer dan 75 of zelfs 50 &.A useful microscopic technique for estimating particularly small structural properties, e.g. porosity of the external surface (and possibly the internal surface) of the hollow fiber membranes is the surface repeat technique. In this technique, a metal coating, e.g. a platinum coating is applied and then the polymeric hollow fiber is dissolved from the metal coating. The metal coating is then analyzed using continuous electron microscopy, e.g. at magnifications of 50,000 times or greater, in order to determine the surface features of the hollow fiber, which are repeated through the metal coating. Generally, the most preferred hollow fiber membranes of the invention provide smooth surface repetitions of the external surface that exhibit virtually no anomalies or irregularities (which could be pores) of greater than 100, often greater than 75 or even 50 & .

Een bijzonder waardevol analytisch gereedschap voor kinetische beoordeling van holle vezelmembranen is de permeabiliteit van gassen door het membraan. De permeabiliteit van een bepaald gas door een membraan van een gegeven dikte is het gas-35 volume dat bij standaardtemperatuur en druk (STP) door het membraan gaat per oppervlakte-eenheid van het membraan per tijdseen- 800 1 8 45 1+3 heid per eenheid van het partiële drukverschil. Een methode voor het vermelden van permeabiliteiten.-is:.enr (STP) per cm membraanoppervlak per sec. voor een partieel drukverschil van 3 2 1 cm Hg over het membraan (cm /cm .sec. cm Hg). Tenzij anders 5 vermeld worden alle permeabiliteiten hierin vermeld bij standaard-temperatuur . en druk.en worden gemeten met gebruik van zuivere gassen. De permeabiliteiten worden vermeld in gaspermeatie-een- O O & heden (GPU) die cm-5 (STP)/cm .sec.cm Hg x 10 zijn; derhalve is 1 GPU gelijk aan 1 x 10 cnr(STF)/cm .sec.cm Hg. Verschillende 10 van de vele beschikbare technieken voor het bepalen van permeabili teiten en permeabiliteitsconstanten (b.v. het volume gas (STP) dat door een bepaalde dikte van het materiaal van het membraan gaat per oppervlakte-eenheid per tijdseenheid per drukverschil-eenheid over de dikte) worden vermeld door Hwang c.s., Techniques 15 of Chemistry> vol. VII, Membranes in Separations, John Wiley &A particularly valuable analytical tool for kinetic assessment of hollow fiber membranes is the permeability of gases through the membrane. The permeability of a given gas through a membrane of a given thickness is the gas volume that passes through the membrane at standard temperature and pressure (STP) per unit area of the membrane per time unit 800 1 8 45 1 + 3 unit per unit of the partial differential pressure. One method for reporting permeabilities. Is: .enr (STP) per cm membrane surface per sec. for a partial pressure difference of 3 2 1 cm Hg across the membrane (cm / cm sec. cm Hg). Unless otherwise stated, all permeabilities herein are stated at standard temperature. and pressures are measured using pure gases. The permeabilities are reported in gas permeation units R & O (GPU) which are cm-5 (STP) / cm.sec.cm Hg x 10; therefore 1 GPU is equal to 1 x 10 cm (STF) / cm.sec.cm Hg. Several of the many available techniques for determining permeability and permeability constants (eg, the volume of gas (STP) passing through a given thickness of the membrane material per unit area per unit time per pressure differential unit over the thickness) reported by Hwang et al., Techniques 15 of Chemistry> vol. VII, Membranes in Separations, John Wiley &

Sons, 19759 hoofdstuk 12, blz. 296 - 322. De permeabiliteit van een bepaald gas geeft permeatie van het gas door het membraan weer ongeacht het mechanisme waardoor het gas door het membraan gaat.Sons, 19759 chapter 12, pages 296 - 322. The permeability of a given gas represents permeation of the gas through the membrane regardless of the mechanism through which the gas passes through the membrane.

20 Een bruikbaar kinetisch verband,dat een aanduiding geeft van de vrijheid van poriën in de scheidings- of grenslaag, en het grootte-traject van de poriën in de grenslaag, bestaat uit het bepalen van het vermogen van het membraan om gassen met verschillend mol.gew. te scheiden, b.v. gassen met laag mol.gew., met 25 duidelijk verschillend mol.gew.. Geschikte paren gas voor deze analyse bevatten veelal ëën mol. waterstof of helium en êén mol. stikstof, koolmonoxyde of kooldioxyde. Bij voorkeur heeft het gas met hogere mol.gew. van het gekozen gaspaar een permeabiliteits-constante (d.w.z. de intrinsieke permeabiliteitsconstante) van het 30 polysulfon die tenminste 10 keer minder bedraagt dan de intrinsieke permeabiliteitsconstante van het gas met lager mol.gew. in het polysulfon. De analyse kan geschikt worden uitgevoerd bij kamertemperatuur (b.v, bij 25°C) en een druk van 7f,8 at absoluut op de buitenkant van het holle vezelmembraan en 1 at absoluut op 35 de boringskant van het holle vezelmembraan. De polysulfon holle vezelmembranen volgens de uitvinding vertonen tenminste voor één 800 1 8 45 uu paar gassen een permeabiliteitsverhouding van (i) de permeabiliteit van het gas met lager mol.gew. (P/l)^, gedeeld door de permeabiliteit van het gas met hoger mol.gew. (P/l)^, tot (ii) de vierkantwortel van het mol.gew. van het gas met lager mol.gew., 5 λ/ΜΝτ» gedeeld door de vierkantwortel van het mol.gew. van het gas met hoger mol.gew., vM^, van tenminste 6, dikwijls tenminste 7,5. De theoretische maximum permeabiliteitsverhouding is de verhouding van de intrinsieke scheidingsfactor voor het gaspaar tot het quotiënt van de vierkantwortel van het mol.gew.A useful kinetic relationship, which indicates the freedom of pores in the separating or boundary layer, and the size range of the pores in the boundary layer, consists in determining the ability of the membrane to gas with different moles. wt. to be separated, e.g. gases with low molecular weight, with markedly different molecular weight. Suitable pairs of gas for this analysis often contain one mol. hydrogen or helium and one mole. nitrogen, carbon monoxide or carbon dioxide. Preferably, the gas has a higher molecular weight. of the selected gas pair, a permeability constant (ie, the intrinsic permeability constant) of the polysulfone that is at least 10 times less than the intrinsic permeability constant of the lower molecular weight gas. in the polysulfone. The analysis can conveniently be performed at room temperature (e.g., at 25 ° C) and a pressure of 7f, 8 at absolute on the outside of the hollow fiber membrane and 1 at absolute on the bore side of the hollow fiber membrane. The polysulfone hollow fiber membranes according to the invention exhibit a permeability ratio of (i) the permeability of the gas with lower molecular weight for at least one 800 1 8 45 uu pair of gases. (P / l) ^, divided by the permeability of the higher molecular weight gas. (P / l) ^, until (ii) the square root of the molecular weight. of the gas with lower molecular weight, 5 λ / ΜΝτ »divided by the square root of the molecular weight. of the gas with a higher molecular weight, vM2, of at least 6, often at least 7.5. The theoretical maximum permeability ratio is the ratio of the intrinsic separation factor for the gas pair to the quotient of the square root of the molecular weight.

10 van het gas met lager mol.gew. gedeeld door de vierkantwortel van het mol.gew. van het gas met hoger mol.gew..10 of the gas with lower molecular weight. divided by the square root of the molecular weight. of the gas with higher molecular weight.

Zoals hierin gebruikt is een intrinsieke scheidingsfactor de scheidingsfactor voor een materiaal dat geen kanalen bevat voor gasstroom door het materiaal en is de hoogst bereikbare 15 scheidingsfactor voor het materiaal. Een dergelijk materiaal kan worden aangeduid als continu of niet-poreus. De intrinsieke scheidingsfactor van een materiaal kan worden geschat door het meten van de scheidingsfactor van een compact membraan van het materiaal. Er kunnen echter verschillende moeilijkheden zich 20 voordoen bij de bepaling van een intrinsieke scheidingsfactor met inbegrip van onvolmaaktheden die ontstaan bij de vervaardiging van het compacte membraan, zoals de aanwezigheid van poriën, de aanwezigheid van fijne deeltjes in het compacte membraan, ongedefinieerde moleculaire volgorde tengevolge van variaties 25 tijdens de membraanvervaardiging en dergelijke. Derhalve kan de gemeten intrinsieke scheidingsfactor anders zijn dan de werkelijke intrinsieke scheidingsfactor. Derhalve heeft een "gemeten intrinsieke scheidingsfactor" zoals hierin gebruikt betrekking op de scheidingsfactor van een droog compact membraan van het jnateri-30 aal.As used herein, an intrinsic separation factor is the separation factor for a material that does not contain channels for gas flow through the material and is the highest attainable separation factor for the material. Such a material can be referred to as continuous or non-porous. The intrinsic separation factor of a material can be estimated by measuring the separation factor of a compact membrane from the material. However, various difficulties may arise in determining an intrinsic separation factor including imperfections that arise in the manufacture of the compact membrane, such as the presence of pores, the presence of fines in the compact membrane, undefined molecular order due to variations during membrane manufacture and the like. Therefore, the measured intrinsic separation factor may be different from the actual intrinsic separation factor. Therefore, a "measured intrinsic separation factor" as used herein refers to the separation factor of a dry compact membrane of the material.

Een andere bruikbare methode om holle vezelmembranen te karakteriseren op een kinetische basis bestaat uit het bepalen van de permeabiliteiten van een paar gassen met laag mol.gew. met ongeveer hetzelfde mol.gew., maar waarvan de ene een permeabili-35 teitsconstante in het polysulfon heeft van tenminste 5» bij voorkeur tenminste 10 keer meer dan die van het andere gas. Karakteris- 80 0 1 8 45 tieke gasparen die bij benadering hetzelfde mol.gew. bezitten maar aanzienlijk verschillen in permeabiliteitsconstanten voor vele polysulfonen die geschikt zijn voor holle vezelmembranen, zijn ammoniak en methaan; kooldioxyde en propaan. Dit verband 5 kan vorden uitgedrukt als de quotiënt van een verschil van de permeabiliteit van het gemakkelijke permeërende gas (P/l)^, en de permeabiliteit van het minder gemakkelijk permeërende gas (P/l) , gedeeld door (P/l) keer de permeabiliteitsconstante van o o het minder gemakkelijk permeërende gas, Pg, gedeeld door de 10 permeabiliteitsconstante van het gemakkelijker doorgaande gas PF: Γ "]-- (P/1)F - (P/l)g PgAnother useful method of characterizing hollow fiber membranes on a kinetic basis is to determine the permeabilities of a few low molecular weight gases. with about the same molecular weight, but one of which has a permeability constant in the polysulfone of at least 5%, preferably at least 10 times more than that of the other gas. Characteristic 80 0 1 8 45 gas pairs which have approximately the same molecular weight. possessing but significantly different permeability constants for many polysulfones suitable for hollow fiber membranes are ammonia and methane; carbon dioxide and propane. This relationship can be expressed as the quotient of a difference of the permeability of the easy permeating gas (P / l) ^, and the permeability of the less easily permeating gas (P / l) divided by (P / l) times the permeability constant of the less readily permeating gas, Pg, divided by the permeability constant of the more easily passing gas PF: Γ "] - (P / 1) F - (P / l) g Pg

(p/^s J(p / ^ s J

In vele gevallen bedraagt deze verhouding tenminste 0,001, 15 zoals tenminste 0,01 en bij voorkeur tenminste 0,02. Dit verband is een aanduiding voor het materiaal van het^holle vezelmembraan dat tenminste een gedeelte van de scheiding tot stand brengt.In many cases, this ratio is at least 0.001, such as at least 0.01 and preferably at least 0.02. This relationship is indicative of the material of the hollow fiber membrane that accomplishes at least a portion of the separation.

Een andere bruikbare kinetische analyse van het holle vezelmembraan bestaat uit de verhouding van de permeabiliteit 20 van het gas tot de permeabiliteitsconstante van het polysulfon voor het gas: (P/l)Another useful kinetic analysis of the hollow fiber membrane consists of the ratio of the permeability of the gas to the permeability constant of the polysulfone for the gas: (P / l)

PP

Het gebruikte gas voor het bepalen van dit verband dat bij voorkeur gemakkelijk door het membraan permeëert is b.v.The gas used to determine this relationship, which preferably readily permeates through the membrane, is e.g.

25 waterstof, helium, ammoniak of dergelijke. Dikwijls bedraagt deze k . 5 verhouding tenminste 5 x 10 , zoals tenminste 1 x 10 , bij voor-keur tenminste 2 x 10^ tot 1 x 10°, zoals 1 x ΙΟ'1 tot 0,6 x 10 cm-''. Dit verband geeft een aanduiding van een geringe weerstand tegen gasstroming door de holle vezelmembraanstrüktuur en der-30 halve de hoge permeabiliteiten van het gewenste permeërende gas, die kunnen worden verkregen.Hydrogen, helium, ammonia or the like. Often this k. A ratio of at least 5 x 10, such as at least 1 x 10, preferably at least 2 x 10 to 1 x 10 °, such as 1 x 1 to 0.6 x 10 cm. This relationship indicates a low resistance to gas flow through the hollow fiber membrane structure and thus the high permeabilities of the desired permeating gas which can be obtained.

De struktuur van de holle vezelmembranen volgens de uitvinding kan ook worden afgeleid uit andere kinetische waarnemingen. B.v. vertonen gedroogde holle vezelmembranen zeer weinig permeabili-35 teit voor vloeibaar waterjtengevolge van de aanwezigheid van weinig 800 1 8 45 h6 of geen poriën in de scheidings- of grenslaag. De waterpermeabili-teit bedraagt dikwijls minder dan 0,5 x 10*"^ of zelfs minder dan 0,2 x 10“^, zoals minder dan 0,1 x 10“^ en soms minder dan 0,01 x 10” cm-3 (vloeistof)/ cm . sec. cm Hg, zelfs na 1+ dagen 5 drenken in water bij kamertemperatuur (25°C). De ' bepaling van de waterpermeabiliteit kan geschikt worden uitgevoerd bij kamertemperatuur bij een drukverval van 3,¾ at van de toevoerkant naar de permeaatkant van het membraan bij een absolute druk van 1+,¾ at aan de toevoerkant. Dikwijls bedraagt de maximum poriën-10 grootte minder dan 250 2 en vaak minder dan 150, b.v. minder dan 100 2 .The structure of the hollow fiber membranes of the invention can also be deduced from other kinetic observations. E.g. Dried hollow fiber membranes exhibit very little liquid water permeability due to the presence of little 800 pores or no pores in the separating or boundary layer. The water permeability is often less than 0.5 x 10 * ^ or even less than 0.2 x 10 “^, such as less than 0.1 x 10“ ^ and sometimes less than 0.01 x 10 ”cm- 3 (liquid) / cm sec sec cm Hg, even after 1+ days of soaking in water at room temperature (25 ° C). The determination of the water permeability can conveniently be performed at room temperature at a pressure drop of 3 ¾ at the supply side to the permeate side of the membrane at an absolute pressure of 1 +, ¾ at the supply side. Often the maximum pore size is less than 250 2 and often less than 150, eg less than 100 2.

Een methode voor het bepalen van de grootte en de openheid van de celvormige drager bestaat er uit dat men het holle vezel-membraan onderwerpt aan de gebruikelijke Brunauer, Emmett en 15 Teller (BET) adsorptie-analyse voor het bepalen van oppervlak-gebieden. Bij een BET analyse laat men een monolaag van een gas, b.v. stikstof, adsorberen op het beschikbare binnenoppervlak van de holle vezel en de hoeveelheid geadsorbeerd gas wordt bepaald en aangenomen wordt dat deze evenredig is met het beschikbare 20 oppervlak. Bij de hierin beschreven BET analytische techniek wordt de analyse zodanig uitgevoerd, dat het binnenoppervlak van cellen, die niet open zijn, niet aanzienlijk bijdraagt tot het bepalen van het beschikbare oppervlak. Kleinere cellen verschaffen meer oppervlak per g polymeer dan grotere cellen.One method of determining the size and openness of the cellular support is to subject the hollow fiber membrane to the usual Brunauer, Emmett and Teller (BET) adsorption analysis to determine surface areas. In a BET analysis, a monolayer of a gas, e.g. nitrogen, adsorbing on the available inner surface of the hollow fiber and the amount of gas adsorbed is determined and assumed to be proportional to the available surface. In the BET analytical technique described herein, the analysis is performed such that the inner surface of cells that are not open does not contribute significantly to determining the available surface. Smaller cells provide more surface area per g of polymer than larger cells.

25 Derhalve levert een BET analyse een indicatie voor de openheid van cellen die te klein zijn om zichtbaar te worden gemaakt met b.v. aftastende elektronenmicroscopie. Vele holle vezelmembranen overeenkomstig de uitvinding bezitten een oppervlak zoals bepaald met de BET methode van tenminste 18 of 20 en bij voorkeur ten- o 30 minste 22 m /g. Bij zeer hoge BET bepaalde oppervlakken, b.v.Therefore, a BET analysis provides an indication of the openness of cells that are too small to be visualized with e.g. scanning electron microscopy. Many hollow fiber membranes according to the invention have a surface area as determined by the BET method of at least 18 or 20 and preferably at least 22 m / g. At very high BET certain surfaces, e.g.

50 of 70 m /g, wordt dikwijls waargenomen dat de holle vezel een fibrillfre struktuur heeft in plaats van een cellulaire struk- L tuur. Fibrillere strukturen kunnen soms betrekkelijk zwak zijn in vergelijking met celvormige strukturen. Gewoonlijk ligt het 35 holle vezelmembraan-binnenoppervlak, bepaald met een BET analyse, in een traject van 18 of 22 tot 30 m /g. Holle vezels die een 800 1 8 45 hr overwegende gesloten celstruktuur bezitten vertonen dikwijls met BET bepaald oppervlak van minder dan 18 of 20 m /g. Een andere bruikbare methode voor het bepalen van oppervlakgebieden die bepaald worden met BET analyse wordt uitgedrukt in oppervlak per 5 volume-eenheid holle vezelwand. Dikwijls hebben gewenste holle vezelmembranen volgens de uitvinding een oppervlak, bepaald met BET analyse, van 10 - 30, zoals 10-20 m^/cm^ holle vezelwand volume.50 or 70 m / g, the hollow fiber is often observed to have a fibrillated structure rather than a cellular structure. Fibrillary structures can sometimes be relatively weak compared to cellular structures. Usually, the hollow fiber membrane inner surface, determined by a BET analysis, ranges from 18 or 22 to 30 m / g. Hollow fibers which have an 800 1 8 45 hr predominantly closed cell structure often exhibit BET surface area of less than 18 or 20 m / g. Another useful method for determining surface areas determined by BET analysis is expressed in area per 5 volume unit of hollow fiber wall. Often desired hollow fiber membranes according to the invention have a surface, determined by BET analysis, of 10 - 30, such as 10 - 20 m 2 / cm 3, hollow fiber wall volume.

De strukturen van de polysulfon holle vezelmembranen volgens 10 de uitvinding maken het voor de holle vezelsmogelijk om bestand te zijn tegen grote drukverschillen van de buitenkant naar de boring van het holle vezelmembraan, d.w.z. dat de holle vezelmembranen een hoge ineenvaldruk bezitten. Derhalve kan het holle vezelmembraan een betrekkelijk· geringe verhouding bezitten van dikte 15 (wand) tot uitwendige middellijn terwijl toch een gewenste struk- tuursterkte wordt gehandhaafd en daardoor levert dit een gunstige grootte boring middellijn om het drukverval voor gassen die door de boring lopen zo gering mogelijk te maken. De ineenvalsterkte tegen uitwendige druk van een buis met een geschuimde wandstruktuur 20 hangt af van de sterkte van het materiaal van de buis, de wand dikte van de buis, de aard van de geschuimde wandstruktuur, de uitwendige middellijn van de buis, de dichtheid van het schuim en de gelijkvormigheid van de holle vezelconfiguratie (d.w.z. of de configuratie aan binnen- en buitenkant concentrisch en cirkel-25 vormig zijn). In het algemeen vertoont de ineenvaldruk van de holle vezelmembranen volgens de uitvinding een benaderd verband met de sterkte van het materiaal van de holle vezel en de wanddikte, gedeeld door de uitwendige middellijn van de holle vezel (t/D). Dit benaderend verband kan worden uitgedrukt als de 30 treksterkte van het materiaal van de holle vezel en de derde macht van de verhouding van de wanddikte tot de uitwendige middellijn. Dergelijke verbanden kunnen voorkomen met betrekking tot andere sterkteeigenschappen van het materiaal van de holle vezel, zoals de elasticiteitsmodulus en dergelijke. Dikwijls ver- 35 tonen de holle vezelmembranen volgens de uitvinding een ineenval- 2 t 3 druk (kg/cm ) van meer dan k Tg (—) , waarin Tg de treksterkte 800 1 8 45 1+3 bij de elasticiteitsgrens (of bij breuk indien geschikt) in 2 kg/cm is. Geschiktere holle vezelmembranen volgens de uitvinding t 3 vertonen ook een ineenvaldruk die groter is dan 10 (φ)(Tg)(—) waarin φ de volumefractie van het materiaal van het holle vezel-5 membraan in de wand van het holle vezelmembraan is. De volumefractie van het materiaal van het holle vezelmembraan (φ) bedraagt derhalve 1 min de hoeveelheid holvolume (vol.%)/100.The structures of the polysulfone hollow fiber membranes according to the invention allow the hollow fibers to withstand large pressure differences from the outside to the bore of the hollow fiber membrane, that is, the hollow fiber membranes have a high collapse pressure. Therefore, the hollow fiber membrane can have a relatively low ratio of thickness (wall) to external diameter while still maintaining a desired structural strength and thereby providing a favorable bore diameter size to minimize the pressure drop for gases passing through the bore possible. The collapse strength against external pressure of a pipe with a foamed wall structure 20 depends on the strength of the material of the pipe, the wall thickness of the pipe, the nature of the foamed wall structure, the outside diameter of the pipe, the density of the foam and the uniformity of the hollow fiber configuration (ie whether the configuration inside and outside are concentric and circular-shaped). Generally, the collapse pressure of the hollow fiber membranes of the invention has an approximate relationship to the strength of the hollow fiber material and the wall thickness divided by the outside diameter of the hollow fiber (t / D). This approximate relationship can be expressed as the tensile strength of the material of the hollow fiber and the third power of the ratio of the wall thickness to the external diameter. Such dressings may exist with respect to other strength properties of the hollow fiber material, such as the modulus of elasticity and the like. Frequently, the hollow fiber membranes of the invention exhibit a collapse 2 t 3 pressure (kg / cm) of more than k Tg (-), wherein Tg tensile strength 800 1 8 45 1 + 3 at the elastic limit (or at break) if appropriate) in 2 kg / cm. More suitable hollow fiber membranes according to the invention t 3 also exhibit a collapse pressure greater than 10 (φ) (Tg) (-) where φ is the volume fraction of the material of the hollow fiber membrane in the wall of the hollow fiber membrane. The volume fraction of the material of the hollow fiber membrane (φ) is therefore 1 min the amount of hollow volume (vol.%) / 100.

Anisotrope membranen kunnen worden vervaardigd overeenkomstig de methode volgens de uitvinding om de scheidings- of grenslaag·* 10 dikte zo gering mogelijk te maken. Dikwijls wordt de neiging om poriën in de membranen te vormen verhoogd wanneer de grenslaag dunner wordt. Overeenkomstig de Amerikaanse octrooiaanvragen 71+2.159 van 15 november 1976 en 832.1+81 van 13 september 1977 kan een bekleding worden verkregen in insluitend contact met een gas-15 scheidingsmembraan dat poriën bevat om de selectiviteit te verhogen van de scheiding die het gasscheidingsmembraan vertoont, waarin het bekledingsmateriaal geen aanmerkelijke invloed heeft op de scheiding. Gewoonlijk bezitten geschikte membranen voor bekleding overeenkomstig de bovengenoemde Amerikaanse octrooiaanvragen een 20 permeabiliteitsverhouding als hierboven gedefinieerd van ten minste 6,5, dikwijls tenminste 7,5· In vele gevallen bezitten de onbeklede membranen, die het geschiktst zijn voor bekleding, een permeabiliteitsverhouding van minder dan 1+0, zoals minder dan 20 of 25. De verhouding van de permeabiliteit van een gas (bij 25 voorkeur een gas dat gemakkelijk door het materiaal van het membraan permeërt) tot de permeabiliteitsconstante van het materiaal van het membraan voor het gas is tenminste 1 x 10^, bij voorkeur tenminste 2 x 105 tot b.v. 1 x 106 cm"1. Zo is het b.v, gunstig wanneer polysulfon (b.v. P-3500) holle vezelmembranen (en vele 30 andere holle vezelmembranen) voor bekleding een waterstofstroom vertonen van 100 - 1200 GPU of meer en een verhouding van water-stofpermeabiliteit tot methaanpermeabiliteit vertonen van 1,5-2 tot 10, b.v. 2-7·Anisotropic membranes can be manufactured according to the method according to the invention to minimize the separation or boundary layer thickness. Often the tendency to form pores in the membranes is increased as the boundary layer becomes thinner. In accordance with U.S. Pat. Nos. 71 + 2,159 of November 15, 1976 and 832.1 + 81 of September 13, 1977, a coating can be obtained in inclusive contact with a gas-separating membrane containing pores to increase the selectivity of the separation exhibiting the gas-separating membrane, wherein the coating material does not significantly affect the separation. Usually suitable membranes for coating according to the above-mentioned US patent applications have a permeability ratio as defined above of at least 6.5, often at least 7.5. In many cases, the uncoated membranes most suitable for coating have a permeability ratio of less than 1 + 0, such as less than 20 or 25. The ratio of the permeability of a gas (preferably a gas that readily permeates through the membrane material) to the permeability constant of the membrane material for the gas is at least 1 x 10 ^, preferably at least 2 x 105 to e.g. 1 x 106 cm "1. For example, it is beneficial when polysulfone (eg P-3500) hollow fiber membranes (and many other hollow fiber membranes) for coating exhibit a hydrogen flow of 100 - 1200 GPU or more and a hydrogen permeability ratio to show methane permeability from 1.5-2 to 10, eg 2-7

In vele gevallen bedraagt de scheidingsselectiviteit voor 35 tenminste êên paar gassen na bekleden van het membraan tenminste 1+0$, b.v. tenminste 50$, van die van een vrijwel niet-poreus mem- 800 1 8 45 1+9 braan van hetzelfde materiaal, d.w.z. een niet-poreus membraan waardoor de gassen in wezen alleen doorgang vinden door wisselwerking met het materiaal van het membraan. De selectiviteit van de scheiding van het beklede membraan kan tenminste 35» b.v.In many cases, the separation selectivity for at least one pair of gases after coating the membrane is at least 1 + 0 $, e.g. at least 50% of that of a substantially non-porous membrane of the same material, i.e., a non-porous membrane through which the gases essentially pass only through interaction with the material of the membrane. The selectivity of the separation of the coated membrane can be at least 35%, e.g.

5 tenminste 50 of 100# groter zijn dan de scheidingsselectiviteit voor het paar gassen, die verschaft kan worden door het materiaal van de bekleding wanneer dit in de vorm is van een vrijwel niet-poreus membraan. Bovendien is na bekleding de stroom, die verkregen kan worden met gebruik van het beklede membraan niet over-10 matig verminderd, b.v. bedraagt de verhouding van de permeabiliteit van een gas tot de permeabiliteitsconstante van het materiaal . . . . 1+ van het membraan bij voorkeur tenminste 5 x 10 , liever nog ten- minste 1 x 10' cm .5 are at least 50 or 100 # greater than the separation selectivity for the pair of gases which can be provided by the material of the coating when it is in the form of a substantially non-porous membrane. In addition, after coating, the current obtainable using the coated membrane is not excessively reduced, e.g. is the ratio of the permeability of a gas to the permeability constant of the material. . . . 1+ of the membrane preferably at least 5 x 10, more preferably at least 1 x 10 cm.

Bijzonder gunstige materialen voor deklagen voor het ver-15 hogen van de selectiviteit van de scheiding van de membranen veroorzaken geen overmatige vermindering van de permeatiesnel-heid (stroom) van het gas of de gassen die men wenst te permeëren door de wand van het membraan. Dikwijls bezitten de materialen voor de deklagen betrekkelijk hoge permeabiliteitsconstanten. Het 20 materiaal van de deklaag dient in staat te zijn insluitend contact te verschaffen met het buitenoppervlak van het membraan. Na het aanbrengen moet het b.v. voldoende nat zijn en hechten op de holle vezel om er voor te zorgen dat insluitend contact plaats vindt.Particularly favorable coating materials for increasing the selectivity of the separation of the membranes do not cause excessive reduction of the permeation rate (flow) of the gas or gases which it is desired to permeate through the membrane wall. Often the materials for the coatings have relatively high permeability constants. The coating material should be able to provide enclosed contact with the outer surface of the membrane. After application, e.g. be sufficiently wet and adhere to the hollow fiber to ensure enclosed contact occurs.

De bevochtigingseigenschappen van het materiaal van de bekleding 25 kunnen gemakkelijk worden bepaald door het materiaal van de be kleding hetzij als zodanig of in een oplosmiddel, in aanraking te brengen met het materiaal van het membraan. Bovendien kunnen, op basis van schattingen van het gemiddelde poriemiddellijn in de scheidingsdikte van het membraan, materialen voor de bekleding 30 van geschikte molecuulgrootte worden gekozen. Wanneer de molecu laire grootte van het materiaal van de deklaag te groot is om door de poriën te worden opgenomen, kan het materiaal niet geschikt zijn voor het verschaffen van insluitend contact. Wanneer anderzijds de molecuulgrootte van het materiaal voor de bekleding te 35 klein is, kan het door de poriën van het membraan worden getrokken tijdens de bekledings- en/of scheidingsbewerkingen. Wanneer 800 1 8 45 50 de poriën een grote verscheidenheid van afmetingen bezitten, kan het gewenst zijn om een polymeriseerbaar materiaal te gebruiken als het bekledingsmateriaal, dat na aanbrengen op het membraan wordt gepolymeriseerd, of twee of meer bekledingsmaterialen met 5 verschillende molecuulafmetingen te gebruiken, b.v. door de materialen van de deklaag in volgorde van hun toenemende molecuul-afmeting aan te brengen.The wetting properties of the material of the coating 25 can be easily determined by contacting the material of the coating, either as such or in a solvent, with the material of the membrane. In addition, based on estimates of the mean pore diameter in the separation thickness of the membrane, materials for the coating 30 of appropriate molecular size can be selected. When the molecular size of the coating material is too large to be absorbed by the pores, the material may not be suitable for providing containment contact. On the other hand, when the molecular size of the material for the coating is too small, it can be drawn through the pores of the membrane during the coating and / or separation operations. When the pores are of a wide variety of sizes, it may be desirable to use a polymerizable material as the coating material, which is polymerized after application to the membrane, or to use two or more coating materials of 5 different molecular sizes, e.g. by applying the materials of the coating in order of their increasing molecular size.

De materialen voor de deklaag kunnen bestaan uit natuurlijke of synthetische stoffen en zijn dikwijls polymeren en vertonen 10 geschikt de gewenste eigenschappen voor het verschaffen van insluitend contact met het membraan. Synthetische stoffen omvatten zowel additie- als condensatiepolymeren. Karakteristiek voor de bruikbare materialen die de deklaag kunnen vormen in polymeren die gesubstitueerd of ongesubstitueerd zijn en die vast of vloei-15 baar zijn onder gasscheidingsomstandigheden en hiertoe behoren synthetische rubbers, natuurlijke rubbers, vloeistoffen met be-trekklijk hoog mol.gew. en/of hoogkokend; organische prepolymeren, polysiloxaan-siliconpolymeren, polysilazanen, polyurethanen, polyepichloorhydrine, polyaminen, polyiminen, polyamiden, 20 acrylonitrile bevattende copolymeren zoals poly-«< -chloor- acrylonitrile copolymeren; polyesters met inbegrip van polylacta-men en polyarylaten, b*.v. polyalkylacrylaten en polyalkyl-methacrylaten, waarin de alkylgroepen b.v. 1 - 8 koolstofatomen bevat, polysebacaten, polysuccinaten en alkydharsen, terpinoide-25 harsen, lijnzaadolie, cellulose polymeren, polysulfonen, in het bijzonder alifatische groepen bevattende polysulfonen, poly-alkyleenglycolen, zoals polyethyleenglycol, polypropyleenglycol; polyalkyleenpolysulfaten, polypyrrolidonen, polymeren uit monomeren met oC-ethylenisch onverzadigde groepen, zoals polyolefinen, b.v.The coating materials may consist of natural or synthetic materials and are often polymers and suitably exhibit the desired properties for providing impermeable contact with the membrane. Synthetics include both addition and condensation polymers. Characteristic of the useful materials that can form the coating in polymers which are substituted or unsubstituted and which are solid or liquid under gas separation conditions and include synthetic rubbers, natural rubbers, liquids of relatively high molecular weight. and / or high-boiling; organic prepolymers, silicone silicone polymers, silicone silanes, polyurethanes, polyepichlorohydrin, polyamines, polyimines, polyamides, acrylonitrile containing copolymers such as polychlorinated acrylonitrile copolymers; polyesters including polylactoms and polyarylates, e.g. polyalkyl acrylates and polyalkyl methacrylates, wherein the alkyl groups e.g. 1-8 carbon atoms, polysebacates, polysuccinates and alkyd resins, terpinoid resins, linseed oil, cellulose polymers, polysulfones, especially aliphatic groups containing polysulfones, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol; polyalkylene polysulfates, polypyrrolidones, polymers from monomers with oC-ethylenically unsaturated groups, such as polyolefins, e.g.

30 polyethyleen, polypropyleen, polybutadieen, poly(2,3-dichloor- butadieen), polyisopreen, polychloropreen, polystyreen met inbegrip van polystyreencopolymeren, b.v. styreen-butadieen copolymeer, polyvinylen, zoals polyvinylalcoholen, polyvinylaldehyden (b.v. polyvinylformal en polyvinylbutyral, polyvinylketonen, b.v.Polyethylene, polypropylene, polybutadiene, poly (2,3-dichlorobutadiene), polyisoprene, polychloroprene, polystyrene including polystyrene copolymers, e.g. styrene-butadiene copolymer, polyvinyls, such as polyvinyl alcohols, polyvinyl aldehydes (e.g. polyvinyl formal and polyvinyl butyral, polyvinyl ketones, e.g.

35 polymethylvinylketon, polyvinylesters, b.v. polyvinylbenzoaat, polyvinylhalogeniden, b.v. polyvinylbromide, polyvinylideen- 800 1 8 45 51 halogeniden, polyvinylideencarbonaat, poly N-vinylmaleimide, poly (1,5-cyclooctadieen), polymethylisopropenylketon, gefluoreerd ethyleen copolymeer, polyaryleenoxyden, b.v. poly-xylyleenoxyde, polycarbonaten, polyfosfaten, b.v. poly-5 ethyleenmethylfosfaat en dergelijke en alle interpolymeren die blokinterpolymeren bevatten met herhalende eenheden van de bovengenoemde groepen en entcopolymeren en mengsels die een van de bovengenoemde groepen bevatten. De polymeren kunnen al dan niet worden gepolymeriseerd na aanbrengen op het membraan.Polymethyl vinyl ketone, poly vinyl esters, e.g. polyvinyl benzoate, polyvinyl halides, e.g. polyvinyl bromide, polyvinylidene-800 1 8 45 51 halides, polyvinylidene carbonate, poly N-vinyl maleimide, poly (1,5-cyclooctadiene), polymethylisopropenyl ketone, fluorinated ethylene copolymer, polyarylene oxides, e.g. poly-xylylene oxide, polycarbonates, polyphosphates, e.g. polyethylene-methylphosphate and the like and any interpolymers containing block interpolymers having repeating units of the above groups and graft copolymers and mixtures containing any of the above groups. The polymers may or may not be polymerized after application to the membrane.

10 In het bijzonder bruikbare materialen voor deklagen zijn polysiloxanen. Karakteristieke polysiloxanen kunnen alifatische of aromatische groepen bevatten en dikwijls bevatten zij herhaalde eenheden met 1 - 20 koolstofatomen. Het mol.gew. van de polysiloxanen kan binnen ruime grenzen variëren, maar bedraagt 15 in het algemeen tenminste 1000. Dikwijls bezitten de polysiloxanen een mol.gew. van 1000 - 300.000 of meer bij aanbrengen op het membraan. Gebruikelijke alifatische en aromatische polysiloxanen zijn de poly(monogesübstitueerde en digesubstitueerde siloxanen), b.v. waarin de substituenten bestaan uit korte 20 keten alifatische groepen, zoals een korte keten alkylgroep, met inbegrip van cycloalkyl, in het bijzonder methyl, ethyl en propyl, of een korte keten alkoxygroep, een arylgroep met inbegrip van mono- of bicyclische aryl, zoals difenyleen, nafthaleen; korte keten mono- en bicyclische aryloxygroepen, acylgroepen met 25 inbegrip van korte keten alifatische en korte keten aromatische acylgroepen. De alifatische en aromatische substituenten kunnen gesubstitueerd zijn, b.v. door halogenen, zoals fluor, chloor of broom, hydroxygroepen, korte keten alkylgroepen, korte keten alkoxygroepen, korte keten acylgroepen, glycidylgroepen, amino-30 groepen en vinylgroepen. Het polysiloxasn kan worden verknoopt in aanwezigheid van een verknopingsmiddel om een siliconrubberPolysiloxanes are particularly useful materials for coatings. Typical polysiloxanes may contain aliphatic or aromatic groups and often contain repeated units of 1 to 20 carbon atoms. The molecular weight. of the polysiloxanes can vary within wide limits, but is generally at least 1000. Often the polysiloxanes have a molecular weight. from 1,000-300,000 or more when applied to the membrane. Common aliphatic and aromatic polysiloxanes are the poly (monosubstituted and disubstituted siloxanes), e.g. wherein the substituents are short chain aliphatic groups, such as a short chain alkyl group, including cycloalkyl, especially methyl, ethyl and propyl, or a short chain alkoxy group, an aryl group including mono- or bicyclic aryl, such as diphenylene naphthalene; short chain mono- and bicyclic aryloxy groups, acyl groups including short chain aliphatic and short chain aromatic acyl groups. The aliphatic and aromatic substituents can be substituted, e.g. by halogens, such as fluorine, chlorine or bromine, hydroxy groups, short chain alkyl groups, short chain alkoxy groups, short chain acyl groups, glycidyl groups, amino-30 groups and vinyl groups. The silicone can be cross-linked in the presence of a cross-linking agent around a silicone rubber

. I. I

te verschaffen en het polysïloxaankan een copolymeer zijn met een verknoopbaar comonomeer zoals ^-methylstyreen, om de verknoping te bevorderen. Karakteristieke katalysatoren die het 35 verknopen bevorderen zijn organische en anorganische peroxyden.and the polysiloxane may be a copolymer with a cross-linkable comonomer such as -methylstyrene to promote cross-linking. Typical catalysts that promote cross-linking are organic and inorganic peroxides.

Verknoping kan plaats vinden voorafgaande aan het aanbrengen van 800 1 8 45 52 het polysiloxaan op het membraan, maar bij voorkeur wordt het polysiloxaan verknoopt nadat het op het membraan is aangebracht. Dikwijls heeft het polysiloxaan een mol.gew. van 1000 - 100.000 of meer voorafgaande aan het verknopen. Bijzonder gunstige poly-5 siloxanen zijn polydimethylsiloxaan, polywaterstofmethylsiloxaan, polyfenylmethylsiloxaan, polytri fluorpropylmethyls iloxaan, copolymeer van cC-methylstyreen en dimethylsiloxaan en nageharde polydimethylsiloxaan bevattende siliconrubber met een mol. gew. van 1000 - 50.000 of meer voorafgaande aan het verknopen. Sommige 10 polysiloxanen bevochtigen het materiaal van de holle vezel voldoende om zoveel insluitend contact te verschaffen als gewenst is. Oplossen of dispergeren van het polysiloxaan in een oplosmiddel, dat geen invloed heeft op het materiaal van het membraan kan echter het verkrijgen van insluitend contact vergemakkelijken.Cross-linking can take place prior to applying the polysiloxane to the membrane, but preferably the polysiloxane is cross-linked after it has been applied to the membrane. Often the polysiloxane has a molecular weight. from 1000-100,000 or more prior to cross-linking. Particularly favorable poly-siloxanes are polydimethylsiloxane, polyhydrogenmethylsiloxane, polyphenylmethylsiloxane, polyfluoropropylmethylsiloxane, copolymer of cC-methylstyrene and dimethylsiloxane and post-cured polydimethylsiloxane-containing silicone rubber with a mole. wt. from 1000 - 50,000 or more prior to cross-linking. Some polysiloxanes wet the material of the hollow fiber enough to provide as much entrapment contact as desired. Dissolving or dispersing the polysiloxane in a solvent, which does not affect the material of the membrane, may facilitate the obtaining of entrapment contact.

15 Geschikte oplosmiddelen zijn gewoonlijk vloeibare alkanen, b.v. pentaan, isopentaan, cyclohexaan, alifatische alcoholen, b.v. methanol, sommige gehalogeneerde alkanen en dialkylethers, dialkylethers en dergelijke alsmede mengsels daarvan.Suitable solvents are usually liquid alkanes, e.g. pentane, isopentane, cyclohexane, aliphatic alcohols, e.g. methanol, some halogenated alkanes and dialkyl ethers, dialkyl ethers and the like as well as mixtures thereof.

De bekleding kan in de vorm zijn van een vrijwel ononder-20 broken membraan, d.w.z. een in wezen niet-poreus membraan, in aanraking met het anisotrope membraan, of de bekleding kan discontinu of onderbroken zijn.The coating may be in the form of a substantially continuous membrane, i.e. an essentially non-porous membrane, in contact with the anisotropic membrane, or the coating may be discontinuous or discontinuous.

Bij voorkeur is de bekleding niet zo dik dat deze een nadelige invloed heeft op het gedrag van het membraan, b.v. door het 25 veroorzaken van een overmatige afname van de stroming of door het veroorzaken van een zodanige weerstand tegen de gasstroom, dat de scheidingsfactor van het beklede membraan in wezen die van de bekleding is. Dikwijls bezit de bekleding een gemiddelde dikte van ten hoogste 50^um. Wanneer de bekleding wordt onder-30 broken, kunnen er natuurlijk gebieden zijn waarin geen bekledings-materiaal zit. De bekleding kan dikwijls een gemiddelde dikte hebben in het traject van 0,0001 - 50^um. In sommige gevallen bedraagt de gemiddelde dikte van de deklaag minder dan 1^um en deze kan zelfs minder dan 5000 & bedragen. De deklaag kan bestaan 35 uit een laag of tenminste twee afzonderlijke lagen die al dan niet uit hetzelfde materiaal bestaan. De deklaag kan op iedere geschikte 800 1 8 45 V * 53 wijze worden aangebracht, b.v. door een bekledingsbewerking zoals sproeien, borstelen, dompelen in een in wezen een vloeibare stof die het materiaal van de deklaag bevat of dergelijke. Het materiaal van de deklaag is bij voorkeur aanwezig in een in wezen vloeibare 5 stof bij het opbrengen en kan in een oplossing zijn waarbij een oplosmiddel voor het materiaal van de deklaag wordt gebruikt, dat in wezen een niet-oplosmiddel is voor het materiaal van het membraan. Het is geschikt om de deklaag aan te brengen nadat de membranen zijn geassembleerd voor later installatie in een 10 permeator, of zelfs na installatie in de permeator, ten einde het hanteren van het beklede membraan tot een minimum terug te brengen.Preferably, the coating is not so thick as to adversely affect the behavior of the membrane, e.g. by causing an excessive decrease in flow or by causing such resistance to the gas flow that the separation factor of the coated membrane is essentially that of the coating. The coating often has an average thickness of at most 50 µm. When the coating is interrupted, there may of course be areas in which there is no coating material. The coating can often have an average thickness in the range of 0.0001 - 50 µm. In some cases, the average thickness of the coating is less than 1 µm and may even be less than 5000 µm. The cover layer can consist of a layer or at least two separate layers, which may or may not consist of the same material. The coating can be applied in any suitable 800 1 8 45 V * 53 manner, e.g. by a coating operation such as spraying, brushing, dipping into an essentially liquid substance containing the coating material or the like. The coating material is preferably present in an essentially liquid material upon application and may be in a solution using a solvent for the coating material, which is essentially a non-solvent for the coating material. membrane. It is convenient to apply the coating after the membranes have been assembled for later installation in a permeator, or even after installation in the permeator, in order to minimize handling of the coated membrane.

Het is dikwijls mogelijk om het buitenoppervlak van een membraan te behandelen met een verdichtingsmiddel, b.v. een weekmaker, zwelmiddel, niet-oplosmiddel of een oplosmiddel (bij voor-15 keur een zwak oplosmiddel) voor het materiaal van het anisotrope membraan ten einde het buitenoppervlak van het membraan te verdichten. De keuze van een geschikt verdichtingsmiddel hangt af van het polymeer van het membraan. Verdichtingsmiddelen die toegepast kunnen worden zijn vloeistoffen en gassen, zoals ammoniak, 20 zwavelwaterstof, aceton, methylethylketon, methanol, isopentaan, cyclohexaan, hexaan, isopropanol, verdunde mengsels van oplosmiddelen voor het polymeer (b.v. tolueen, benzeen, methyleen-chloride) in niet-oplosmiddelen voor het polymeer en dergelijke.It is often possible to treat the outer surface of a membrane with a densifier, e.g. a plasticizer, swelling agent, non-solvent or a solvent (preferably a weak solvent) for the material of the anisotropic membrane in order to compact the outer surface of the membrane. The choice of a suitable compaction agent depends on the polymer of the membrane. Compounds which can be used are liquids and gases such as ammonia, hydrogen sulphide, acetone, methyl ethyl ketone, methanol, isopentane, cyclohexane, hexane, isopropanol, dilute mixtures of the polymer solvents (eg toluene, benzene, methylene chloride) in non- solvents for the polymer and the like.

De behandeling kan worden uitgevoerd voor of na dat het membraan 25 gedroogd is en kan worden uitgevoerd over een breed temperatuur-traject, Temperaturen van 0° - 50°C, veelal 10 - 35°C, worden gewoonlijk gebruikt. Behandeling van het membraan met een verdichtingsmiddel voorafgaande aan het bekleden ten einde de selectiviteit te verhogen kan in sommige gevallen van voordeel 30 zijn.The treatment can be carried out before or after the membrane has dried and can be carried out over a wide temperature range. Temperatures from 0 ° - 50 ° C, usually 10 - 35 ° C, are usually used. Treatment of the membrane with a densifier prior to coating to increase selectivity may be advantageous in some cases.

De membranen volgens de uitvinding zijn op grote schaal toepasbaar in gasscheidingsbewerkingen, in het bijzonder de scheiding van gassen met laag mol.gew., door wisselwerking van de permeërende gassen met het materiaal van het membraan. Gas-35 vormige mengsels die gebruikt kunnen worden bij gasscheidings bewerkingen bestaan uit gasvormige stoffen, of stoffen die gewoon- 800 1 8 45 5¾ lijk vloeibaar of vast zijn, maar een damp vormen bij de temperatuur, waarbij de scheiding wordt uitgevoerd. Karakteristieke gasscheidingsbewerkingen die gewenst zijn, zijn scheidingen van b.v. zuurstof van stikstof, waterstof van tenminste een van 5 de volgende gassen: koolmonoxyde, kooldioxyde, helium, stikstof, zuurstof, argon, zwavelwaterstof, stikstoftrioxyde, ammoniak, en koolwaterstof met 1 - 5 koolstofatomen, in het bijzonder methaan, ethaan en etheen; ammoniak met tenminste één van de volgende gassen: waterstof, stikstof, argon, en koolwaterstof 10 met 1 - 5 koolstofatomen, b.v. methaan, kooldioxyde met tenminste één van de volgende gassen: koolmonoxyde en koolwaterstof met 1 - 5 koolstofatomen, b.v. methaan; helium van koolwaterstof met 1 - 5 koolstofatomen, b.v, methaan, zwavelwaterstof van koolwaterstof met 1 - 5 koolstofatomen, b.v. methaan, ethaan of 15 etheen; en koolmonoxyde met tenminste één van de volgende gassen: waterstof, helium, stikstof of koolwaterstof met 1 - 5 koolstofatomen. Het wordt benadrukt, dat membranen volgens de uitvinding een gunstige toepassing kunnen vinden bij toepassing in schei-dingsbewerkingen bij een andere gasmengsel worden gebruikt.The membranes according to the invention are widely applicable in gas separation operations, in particular the separation of low molecular weight gases, by interaction of the permeating gases with the material of the membrane. Gaseous mixtures which can be used in gas separation operations consist of gaseous substances, or substances which are usually liquid or solid, but which form a vapor at the temperature at which the separation is carried out. Typical gas separation operations that are desired are separations of e.g. oxygen from nitrogen, hydrogen from at least one of the following gases: carbon monoxide, carbon dioxide, helium, nitrogen, oxygen, argon, hydrogen sulfide, nitrogen trioxide, ammonia, and hydrocarbon of 1 to 5 carbon atoms, especially methane, ethane and ethylene; ammonia with at least one of the following gases: hydrogen, nitrogen, argon, and hydrocarbon having 1 to 5 carbon atoms, e.g. methane, carbon dioxide with at least one of the following gases: carbon monoxide and hydrocarbon with 1 to 5 carbon atoms, e.g. methane; hydrocarbon helium with 1 to 5 carbon atoms, e.g., methane, hydrocarbon sulfur with 1 to 5 carbon atoms, e.g. methane, ethane or ethylene; and carbon monoxide with at least one of the following gases: hydrogen, helium, nitrogen or hydrocarbon of 1 to 5 carbon atoms. It is emphasized that membranes according to the invention can find a beneficial application when used in separation operations when a different gas mixture is used.

20 De onderstaande voorbeelden dienen ter nadere toelichting van de uitvinding. Alle delen en percentages van gassen zijn op volumebasis en alle delen en percentages van vloeistoffen zijn op gewichtsbasis tenzij anders vermeld. Alle gaspermeabiliteiten worden bepaald met gebruikmaking van vrijwel zuivere gassen met 25 een druk aan de buitenkant van 70 at absoluut en 1 at aan de boringskant van het holle vezelmembraan tenzij anders vermeld.The examples below serve to illustrate the invention. All parts and percentages of gases are by volume and all parts and percentages of liquids are by weight unless otherwise stated. All gas permeabilities are determined using nearly pure gases with an outside pressure of 70 at absolute and 1 at the bore side of the hollow fiber membrane unless otherwise stated.

Voorbeeld IExample I

32 gew.dln polysulfon (P-3500) en 68 gew.dln van een vloeibare drager die bestaat uit 90 gew.dln 1-formylpiperidine en 30 10 gew.dln formamide (reagens kwaliteit) worden in een verwarmde dopemenger gebracht waarin zich droog stikstof bevindt. Voorafgaande aan het vullen in de dopemenger, wordt het polysulfon-polymeer gedroogd bij 125°C gedurende 5-7 dagen onder vacuum (b.v. bij een absolute druk van minder dan 10 of 20 mm Hg). Het 35 formylpiperidine heeft een vochtgehalte van 0,1+5 g/100 ml en het formamide 0,15g/100 ml. De blootstelling van formamide aan lucht 800 1 8 45 55 tijdens het vullen van de verwarmde dopemenger wordt zo gering mogelijk gehouden ten einde afbraak van het formamide te voorkomen. In de verwarmde dopemenger wordt de polymeeroplossing op 80 - 100°C gehouden gedurende voldoende tijd om het polysulfon 5 volledig op te lossen, (verblijftijden van 8 uur worden in het algemeen gebruikt). De polymeeroplossing wordt overgebracht in een ontluchter waarin zich droog stikstofgas bevindt, dat op 80°C verwarmd wordt. De ontluchter bevat een kegelvormige scheiding met een kom in de apex van de scheiding. De polymeeroplos-10 sing wordt bij toevoer aan de werktank in de kom gevoerd beneden de spiegel van de polymeeroplossing in de kom en de polymeeroplossing stroomt over de rand van de kom en langs de kegelvormige scheiding in de vorm van een dunne film. De polymeeroplossing loopt van de onderrand van de kegelvormige scheiding op een 15 draadgaas, dat leidt naar de polymeeroplossing in de ontluchter.32 parts of polysulfone (P-3500) and 68 parts of a liquid carrier consisting of 90 parts of 1-formylpiperidine and 30 parts of formamide (reagent grade) are placed in a heated cap mixer containing dry nitrogen located. Before filling into the dop mixer, the polysulfone polymer is dried at 125 ° C for 5-7 days under vacuum (e.g., at an absolute pressure of less than 10 or 20 mm Hg). The formylpiperidine has a moisture content of 0.1 + 5 g / 100 ml and the formamide 0.15 g / 100 ml. The exposure of formamide to air 800 1 8 45 55 during filling of the heated doping mixer is minimized in order to avoid degradation of the formamide. In the heated dopant mixer, the polymer solution is kept at 80-100 ° C for sufficient time to completely dissolve the polysulfone 5 (residence times of 8 hours are generally used). The polymer solution is transferred to an air vent containing dry nitrogen gas, which is heated to 80 ° C. The air vent contains a cone-shaped separation with a bowl in the apex of the separation. The polymer solution is fed into the bowl under the mirror of the polymer solution in the bowl when fed to the working tank and the polymer solution flows over the rim of the bowl and along the conical separation in the form of a thin film. The polymer solution runs from the bottom edge of the conical separation onto a wire mesh leading to the polymer solution in the air vent.

Een recirculatiestroom van de polymeeroplossing in de ontluchter wordt tijdens de ontluchting gehandhaafd. De ontluchter wordt op een absolute druk van 250 - 350 mm Hg gehouden. Bevredigende ontgassing kan ook.worden verkregen bij gebruik van nagenoeg 20 atmosferische druk in de ontluchter. Geschikte ontluchting wordt in het algemeen in minder dan 7 uur verblijftijd in de ontluchter verkregen.A recirculation flow of the polymer solution into the air vent is maintained during venting. The air vent is kept at an absolute pressure of 250 - 350 mm Hg. Satisfactory degassing can also be obtained using substantially atmospheric pressure in the vent. Suitable deaeration is generally obtained in a deaerator residence time of less than 7 hours.

De ontluchte polymeeroplossing wordt door een Zenith-type H pomp gepompt met een snelheid van 8,6g/min. naar een buis in 25 opening type spindop met een openingmiddellijn van 533yUm, een buitenmiddellijn van de injectiebuis van 203/um en een injectie-capillair middellijn van 127^urn. De spindop heeft vijf op gelijke afstand van elkaar gelegen polymeeroplossing-toegangpoorten die zich bevinden achter het ringvormige extrudeergebied en wordt op 30 een temperatuur van 50 - 5Ö°C gehouden door gebruik van een uitwendige elektrische verwarmingsmantel, en de temperatuur van de polymeeroplossing ligt in de buurt van deze temperatuur. Gedeioni-seerd water van kamertemperatuur (20 - 25°C) wordt naar de spindop gevoerd met een snelheid van 1,2 ml/min.. Tijdens het verblijf in 35 de spindop wordt het gedeioniseerde water door warmteoverdracht opgewarmd. De spindop bevindt zich 10,2 cm boven het coagulerings- 800 1 8 45 5 6 bad. De holle vezelvoorloper wordt geëxtrudeerd met een snelheid van ^2,7 m/min.The vented polymer solution is pumped through a Zenith type H pump at a rate of 8.6g / min. to an orifice type spinneret tube with an opening diameter of 533 µm, an outer diameter of the injection tube of 203 µm and an injection capillary diameter of 127 µm. The spinneret has five equidistant polymer solution access ports located behind the annular extruder region and is maintained at a temperature of 50 - 50 ° C using an external electric heating jacket, and the temperature of the polymer solution is in the near this temperature. Deionized room temperature water (20-25 ° C) is fed to the spinneret at a rate of 1.2 ml / min. During the residence in the spinneret, the deionized water is heated by heat transfer. The spinneret is located 10.2 cm above the coagulation 800 1 8 45 5 6 bath. The hollow fiber precursor is extruded at a speed of 2,7 2.7 m / min.

De holle vezelvoorloper loopt naar beneden vanaf de spin-dop in een langwerpig coaguleringsbad. Het coaguleringsbad bevat 5 in hoofdzaak leidingwater en voldoende vers leidingwater wordt toegevoegd en coaguleringsbadvloeistof (vloeibaar coagulerings-middel) gezuiverd om de concentratie van 1-formylpiperidine in het coaguleringsbad op minder dan 1 gew.J? te houden. Het vloeibare coaguleringsmiddel wordt op een temperatuur van 2 - U°C gehouden. 10 De holle vezelvoorloper loopt vertikaal naar beneden in het vloei bare coaguleringsmiddel over een afstand van 7»8 cm, loopt dan over een geleider naar een iets opwaarts hellend pad door het vloeibare coaguleringsmiddel en loopt dan uit het coaguleringsbad. De afstand waarover onderdompeling in het coaguleringsbad 15 plaats vindt bedraagt 1,U m.The hollow fiber precursor runs down from the spin cap into an elongated coagulation bath. The coagulation bath contains mainly tap water and sufficient fresh tap water is added and coagulation bath liquid (liquid coagulant) purified to reduce the concentration of 1-formylpiperidine in the coagulation bath to less than 1 wt%. to keep. The liquid coagulant is kept at a temperature of 2 - U ° C. The hollow fiber precursor runs vertically down into the liquid coagulant a distance of 7-8 cm, then passes over a guide to a slightly upward sloping path through the liquid coagulant and then out of the coagulant bath. The distance over which immersion in the coagulation bath 15 takes place is 1.1 m.

De holle vezel uit het coaguleringsbad wordt dan gewassen met leidingwater in drie opeenvolgende godetbaden. In het eerste godetbad wordt de holle vezel ondergedompeld over een afstand van 7,3 m. Het eerste godetbad wordt op een temperatuur van 20 2 - U°C gehouden en de concentratie aan 1-fonnylpiperidine in het bad wordt beneden 3 gev.% gehouden door toevoeging van vers water en zuiveren van het wasmedium. Het tweede en derde godetbad zijn bij kamertemperatuur (b.v. 15 - 25°C, afhankelijk van de temperatuur van het leidingwater en de laboratoriumtemperatuur) 25 en vers water wordt continu aan de godetbaden toegevoegd. De natte holle vezel heeft een uitwendige middellijn van MiO^um en een inwendige middellijn van 155/um.The hollow fiber from the coagulation bath is then washed with tap water in three consecutive godet baths. In the first godet bath the hollow fiber is immersed over a distance of 7.3 m. The first godet bath is kept at a temperature of 20 2 - U ° C and the concentration of 1-phenylpiperidine in the bath is kept below 3% by weight. by adding fresh water and purifying the washing medium. The second and third god baths are at room temperature (e.g., 15-25 ° C, depending on the tap water temperature and laboratory temperature) and fresh water is continuously added to the godet baths. The wet hollow fiber has an outside diameter of 10 µm and an inside diameter of 155 µm.

Terwijl de holle vezel nog nat is door water, wordt deze met zo weinig mogelijk spanning met behulp van een Leesona-wikkelaar 30 op een klos gewikkeld. De klos bevat 3Ó00 m holle vezel en de dikte aan holle vezel die op de klos gewikkeld is bedraagt minder dan 2 cm. De klos wordt in een vat met leidingwater geplaatst en leidingwater wordt toegevoegd en uit het vat verwijderd gedurende 2h uur met een snelheid van U - 5 1/uur per klos bij de tempera-35 tuur van het leidingwater (10 - 20°C). De klos wordt dan 7 dagen bewaard in het vat dat leidingwater bevat bij kamertemperatuur 800 1 8 45 -t 1 57 (20 - 25°C). Na het bewaren wordt de holle vezel terwijl deze nog nat is, gewikkeld op een strengenvormer om strengen holle vezel te vormen met een lengte van 3 m. Het wikkelen van de holle vezel op de strengvormer geschiedt met de minimumspanning die nodig is 5 om het wikkelen uit te voeren. De strengen holle vezel worden vertikaal gehangen met de boringen van de holle vezel naar de onderkant open en men laat deze drogen gedurende tenminste drie dagen bij heersende laboratoriumomstandigheden (20 - 25°C en 50% relatieve vochtigheid). De gedroogde holle vezel heeft een 10 uitwendige middellijn van 390^um en een inwendige middellijn van I^O^um en blijkt onder aftastende elektronenmicroscopie te gelijken op de holle vezel als weergegeven in fig. 1.While the hollow fiber is still wet by water, it is wound onto a bobbin with as little tension as possible using a Leesona winder 30. The bobbin contains 300 m of hollow fiber and the thickness of the hollow fiber wound on the bobbin is less than 2 cm. The bobbin is placed in a vessel with tap water and tap water is added and removed from the vessel for 2 hours at a rate of U-5 1 / hour per bobbin at the temperature of the tap water (10-20 ° C). The bobbin is then stored for 7 days in the vessel containing tap water at room temperature 800 1 8 45 -t 1 57 (20-25 ° C). After storage, the hollow fiber while still wet is wound on a strand former to form strands of hollow fiber with a length of 3 m. Winding of the hollow fiber on the strand former is carried out with the minimum tension required for winding to be carried out. The strands of hollow fiber are hung vertically with the bores of the hollow fiber open at the bottom and allowed to dry for at least three days at prevailing laboratory conditions (20-25 ° C and 50% relative humidity). The dried hollow fiber has an outside diameter of 390 µm and an inside diameter of 10 µm and appears under scanning electron microscopy to resemble the hollow fiber as shown in Fig. 1.

Proeflussen van 10 holle vezels ieder met een lengte van 15 cm worden vervaardigd. Aan het ene uiteinde is de proeflus 15 ingebed in een buisvel waardoor de boringen van de holle vezels met elkaar in verbinding staan. Het andere uiteinde is afgestopt.Test loops of 10 hollow fibers each with a length of 15 cm are manufactured. At one end, the test loop 15 is embedded in a tubular sheet through which the bores of the hollow fibers communicate. The other end is plugged.

De boringen van de holle vezels in iedere proeflus worden onder vacuum gebracht (50 - 100 mm Hg absoluut) gedurende 10 min..Iedere proeflus gedompeld in een bekledingsoplossing van 2 gev.% nahard-20 baar polydimethylsiloxaan (Sylgard 184, Dow Corning Corp.) in isopentaan terwijl het vacuum gedurende 10 min. wordt gehandhaafd en daarna uit de bekledingsoplossing verwijderd. Het vacuum wordt 10 min. gehandhaafd nadat de proeflus uit de bekledingsoplossing is verwijderd en de proeflussen worden gedroogd bij heersende 25 laboratoriumomstandigheden (20 - 25°C, hQ - 50% relatieve vochtig heid) . De permeabiliteiten van de proeflussen voor waterstof en methaan worden bepaald met behulp van nagenoeg zuivere gassen bij de heersende laboratoriumtemperatuur (20 - 25°C) waarbij de buitentoevoeroppervlakkant (buitenkant) van de holle vezels onder 30 een druk staat van 70 at absoluut en de boringskant van de holle vezel op 1 at absoluut is. De gemeten permeabiliteiten variëren in het algemeen ietwat van de ene proeflus op de andere en sommige variaties kunnen het gevolg zijn van lekken in het buisvel, schade aan de holle vezel tengevolge van hantering of derge-35 lijke. De gemiddelde waterstofpermeabiliteit loopt dikwijls-van 75 - 150 GPU (1 x 10^ cm3(STP)/cm2.sec.cm Hg) en de gemiddelde 800 1 8 45 58 methaanpermeabiliteit loopt dikwijls van 1 - 2 GPU. De verhouding van de permeabiliteiten (scheidingsfactor) voor waterstof ten opzichte van methaan bedraagt dikwijls 50 - 60. De druk waar- o bij de holle vezel faalt wordt bepaald op meer dan 110 kg/cm'.The bores of the hollow fibers in each test loop are placed under vacuum (50 - 100 mm Hg absolute) for 10 min. Each test loop is dipped in a coating solution of 2% by weight of anhydrous polydimethylsiloxane (Sylgard 184, Dow Corning Corp.). ) in isopentane while maintaining the vacuum for 10 minutes and then removing it from the coating solution. The vacuum is maintained for 10 minutes after the test loop is removed from the coating solution and the test loops are dried at ambient laboratory conditions (20-25 ° C, hQ-50% relative humidity). The permeabilities of the test loops for hydrogen and methane are determined using substantially pure gases at the prevailing laboratory temperature (20 - 25 ° C) with the outside feed surface side (outside) of the hollow fibers under a pressure of 70 at absolute and the bore side of the hollow fiber at 1 at is absolute. The measured permeabilities generally vary slightly from one test loop to another and some variations may result from leakage into the tubing sheet, damage to the hollow fiber from handling or the like. The average hydrogen permeability often ranges from 75-150 GPU (1 x 10 cm3 (STP) / cm2.sec.cm Hg) and the average 800 1 8 45 58 methane permeability often ranges from 1-2 GPU. The ratio of the permeabilities (separation factor) for hydrogen to methane is often 50-60. The pressure at which the hollow fiber fails is determined to be more than 110 kg / cm @ -1.

5 Voorbeeld IIExample II

Een ontgaste polymeeroplossing die 32 gew.$ polysulfon P-3500 en een vloeibare drager die bestaat uit 1-formylpiperidine en formamide, bevat, wordt gesponnen door een spindop (straal) van het type als beschreven in voorbeeld I tot een holle vezel-10 membraan overeenkomstig de methode als vermeld in tabel B. De polymeeroplossing (dope) temperatuur voor de lopen 885-1, 533-1-T en 537-1 wordt niet rechtstreeks gemeten en kan 60 - 70°C bedragen. Gedeioniseerd water wordt gebruikt als injectievloeistof en wordt verschaft met een snelheid die voldoende is om de in-15 wendige middellijn van de holle vezel in stand te houden. Het coaguleringsbad bevat water en de concentratie aan 1-formyl-piperidine in het coaguleringsbad wordt beneden 1 gew.% gehouden door zuiveren. De holle vezel wordt in het coaguleringsbad gedompeld over een afstand van 1 m. De verblijftijd van de holle 20 vezel in ieder van de drie wasbaden (eerste, tweede en derde godetbad) is als volgt:A degassed polymer solution containing 32 wt% polysulfone P-3500 and a liquid carrier consisting of 1-formylpiperidine and formamide is spun through a spinneret (jet) of the type described in Example I into a hollow fiber-10 membrane according to the method given in Table B. The polymer solution (dope) temperature for the barrels 885-1, 533-1-T and 537-1 is not measured directly and may be 60 - 70 ° C. Deionized water is used as an injection liquid and is provided at a rate sufficient to maintain the internal diameter of the hollow fiber. The coagulation bath contains water and the concentration of 1-formyl-piperidine in the coagulation bath is kept below 1 wt% by purification. The hollow fiber is immersed in the coagulation bath over a distance of 1 m. The residence time of the hollow fiber in each of the three wash baths (first, second and third god bath) is as follows:

Spinsnelheid, Verblijftijd in ieder m/min. wasbad, in sec.Spinning speed, residence time in each m / min. wash bath, in sec.

30,5 56,930.5 56.9

25 36,6 VT,U25 36.6 VT, U

38,1 1+5,5 1+2,7 1+0,638.1 1 + 5.5 1 + 2.7 1 + 0.6

De holle vezel wordt op een klos gewikkeld terwijl hij nog vochtig is en de klos wordt gewassen in koud lopend leidingwater 30 gedurende 16 - 2l+ uur, daarna bewaard in een emmer die gevuld is met water gedurende 7 dagen. De holle vezel wordt vervolgensThe hollow fiber is wound on a bobbin while still damp and the bobbin is washed in cold running tap water for 16-2L + hours, then stored in a bucket filled with water for 7 days. The hollow fiber is then

gedroogd onder heersende laboratoriumomstandigheden (22 - 25°Cdried under prevailing laboratory conditions (22-25 ° C

en 1+0 - 6o% relatieve vochtigheid) en gevormd tot proeflussen, bekleed en onderzocht op de wijze als beschreven in voorbeeld I, 35 behoudens dat een 1 gew.^'ige Sylgard 181+ oplossing gebruikt wordt en 20 holle vezels gebruikt worden in de proeflus. Het waargenomen gedrag van de holle vezel wordt vermeld in tabel C.and 1 + 0 - 60% relative humidity) and formed into test loops, coated and examined in the manner described in Example I, 35 except that a 1 wt% Sylgard 181+ solution is used and 20 hollow fibers are used in the trial loop. The observed behavior of the hollow fiber is shown in Table C.

800 1 8 45 59 o° w=o»£ ggÊS a a e a = = a ρ i800 1 8 45 59 o ° w = o »£ ggÊS a a e a = = a ρ i

G 1AOG 1AO

G .5nnn »7 ^ £H E-< - CVi E-l Eh E-< E-l «“ *- EhG .5nnn »7 ^ £ H E- <- CVi E-l Eh E- <E-l« “* - Eh

+J q.9pO0 W S S W - >- W+ J q.9pO0 W S S W -> - W

cdCD

PP

<U 10 p q.apo-0 3[, 4 J n i- on <- r- m on *- r- on<U 10 p q.apo-0 3 [, 4 J n i- on <- r- m on * - r- on

SS

<u ^ ‘Sboo tntnmoj *- *- co co i- i- cm b bO 1<u ^ ‘Sboo tntnmoj * - * - co co i- i- cm b bO 1

'll aJ w Sll aJ w S

G H O bO O t— t— t— OJ CVJCMOJtM'-’-CVl 3 CÖ O C ΛΛΑΛ ΛΛΛΛΛΛΛG H O bO O t— t— t— OJ CVJCMOJtM '-'- CVl 3 CÖ O C ΛΛΑΛ ΛΛΛΛΛΛΛ

+3CÖ ·Η" CM CM CM O Ο Ο Ο Ο ΙΓν ITN O+ 3CÖ · Η "CM CM CM O Ο Ο Ο Ο ΙΓν ITN O

»1 h ^ h nj t~ r- r- r- ^ τ- T- T- t-»1 h ^ h nj t ~ r- r- r- ^ τ- T- T- t-

tH 4J O U (UtH 4J O U (U

<! to -P H P<! to -P H P

HH

* cd 4j p ej oooo ooooooo* cd 4j p ej oooo ooooooo

ft E ·Π h O OOOOO η ΙΛ W 4 1Λ IA 4 Pft E · Π h O OOOOO η ΙΛ W 4 1Λ IA 4 P

O 4J ·Η -P O VO U) \D ΙΛ ΙΑ ΙΑ 1Λ ΙΑ 1A VO VO 3 Ω -P P w 3 tdO 4J · Η -P O VO U) \ D ΙΛ ΙΑ ΙΑ 1Λ ΙΑ 1A VO VO 3 Ω -P P w 3 td

. P. P

ltd 4) ÖH'd’H νθτ-r-t— ¢- t— C— E— LTV LTV t~- Pi Η 1|·γ| Ë ·<»«·» ΛΛΛΛΛΛ* g p C OJ'-v. VO CO CO CVI CM CM CM CM O O CM <ultd 4) ÖH'd’H νθτ-r-t— ¢ - t— C— E— LTV LTV t ~ - Pi Η 1 | · γ | Ë · <»« · »ΛΛΛΛΛΛ * g p C OJ'-v. VO CO CO CVI CM CM CM CM O O CM <u

M 01 p g (O CO (O 4 44 J" 4t -4" 0Π CO -4" -PM 01 p g (O CO (O 4 44 J "4t -4" 0Π CO -4 "-P

• 2J• 2J

d Id I

J g rMJ g rM

J) H UN I- oorocnro «-J) H UN I- earocnro «-

a ji.rioo vo vo vo * «««λ ** IIa ji.rioo vo vo vo * «« «λ ** II

o a ® g t- cooococovovot- P Μ Λ O go a ® g t- cooococovovot- P Μ Λ O g

H VO VO VO A CO CO 00 CO C— t— LTVH VO VO VO A CO CO 00 CO C— t— LTV

cd on on on *- on σ\ o\ on t— t— t— qJ n a a a a a a a a a a pp p 4J Ο Ο O «- OOOOOOT-cd on on on * - on σ \ o \ on t— t— t— qJ n a a a a a a a a a a pp p 4J Ο Ο O «- OOOOOOT-

H 03 P t- 01 CVI CVI OJ OJH 03 P t- 01 CVI CVI OJ OJ

4) VO VO VO (VI OOOO NO NO O4) VO VO VO (VI OOOO NO NO O

p p t— t— C— -— «- 1- T- T- t— t— I-p p t— t— C— -— «- 1- T- T- t— t— I-

Cd ·Η \ \ \ ---- \ \ \ \ \ \ \ ëh ι υ «> a} t— c— t— co rocomrot— f— co CVI CVI CVI o Ο Ο Ο O CM CM t— _ aJpSSH <-*-«- cvi cvi cm CM cu t— t— d cj o a § *h ^ x ~s. \ x ~~~~ x — ^ \ ,r=> 0 p οΟΟ'ρ g c— c— c— cn monront— t-iTN ·η·η> aJpQOoJa A A A W CO ΓΟ m cn ΙΛ Lf\ cn H *rl ra aoH a-—> 4 4 4 a ιλ ιλ ia ιλ j- j- vo >—t <—1Cd · Η \ \ \ ---- \ \ \ \ \ \ ëh ι υ «> a} t— c— t— co rocomrot— f— co CVI CVI CVI o Ο Ο Ο O CM CM t— _ aJpSSH <- * - «- cvi cvi cm CM cu t— t— d cj oa § * h ^ x ~ s. \ x ~~~~ x - ^ \, r => 0 p οΟΟ'ρ gc— c— c— cn monront— t-iTN · η · η> aJpQOoJa AAAW CO ΓΟ m cn ΙΛ Lf \ cn H * rl ra aoH a -—> 4 4 4 a ιλ ιλ ia ιλ j- j- vo> —t <—1

0) H0) H

d S 5 4) Ό 2 ω ·η Ό C \ -4- vo vo o o eo cvi On t- a vo “‘dd S 5 4) Ό 2 ω · η Ό C \ -4- vo vo o o eo cvi On t- a vo “‘ d

H .η v oococnm a 4 a 4 r· 0 4 SH .η vococnm a 4 a 4 r · 0 4 S

HPSS T- T- r- T- 1- r- r- - (M CVI I" <UHPSS T- T- r- T- 1- r- r- - (M CVI I "<U

OJ 4) 3 3 \ \ \ \ \ \ 'v \ X X ^ bO 4)OJ 4) 3 3 \ \ \ \ \ \ 'v \ X X ^ bO 4)

N g CO VOOVOLTV VO CO VO O ON A VO · H bON g CO VOOVOLTV VO CO VO O ON A VO · H bO

0 <H fl Q — CM A 4· A 4 t- 4· Ο Ό·Η >CÖOW 4t -4 44 p -4 44 44 44 44 4f 440 <H fl Q - CM A 4 · A 4 t- 4 · Ο Ό · Η> CÖOW 4t -4 44 p -4 44 44 44 44 4f 44

4) d > V4) d> V

** -p 5 4J 4) . .Η d .p P |S Ü 3 ·Η 4) +s aJ 4J 41** -p 5 4J 4). .Η d .p P | S Ü 3 Η 4) + s aJ 4J 41

1 G (d P bO bO II II1 G (d P bO bO II II

r-l ·Η Ρ ·Η p _ _r-l · Η Ρ · Η p _ _

>» P -P dJ " PQQ> »P -P dJ" PQQ

g ·Η Ü Ο P A A A A LTV 'OOMg · Η Ü Ο P A A A A LTV 'OOM

P P 4) H 4) » * · " « PP P 4) H 4) »* ·" «P

O4JO>b0 CVI CVI CVJ CVI O O t— t— Ο O CM 0 4-1 Pd aJ On ON Ov ov ononcoooonOnon 0 I -h 0 d p > I- p Ο ·Η ΌO4JO> b0 CVI CVI CVJ CVI O O t— t— Ο O CM 0 4-1 Pd aJ On ON Ov ov ononcoooonOnon 0 I -h 0 d p> I- p Ο · Η Ό

P t— VOP t— VO

C I IC I I

.4· <- CVI f CVI m VO CM.4 · <- CVI f CVI m VO CM

P till I I I I I I ΙΟ LTNOOC— m A A 4 4 4 4 41 ο coooooon ον Ον ον ο» ο o c\P till I I I I I ΙΟ LTNOOC— m A A 4 4 4 4 41 ο coooooon ον Ον ον ο »ο o c \

p CO A A CO CO CO CO CO CVJ CVJ COp CO A A CO CO CO CO CO CVJ CVJ CO

800 1 8 45 6o 3 u „800 1 8 45 6o 3 h „

<U TtM O O<U TtM O O

Ό Η β + *“ ^ U ύ V ΟΙΛΙΛΙΛΙΑΙΑΟΙΑι-'-ΙΛΌ Η β + * “^ U ύ V ΟΙΛΙΛΙΛΙΑΙΑΟΙΑι -'- ΙΛ

0) > \ 4WWa|lAU\--IA I I CVJ0)> \ 4WWa | lAU \ - IA I I CVJ

fl (3 a T— »— r— i— t— »— T— t— oo»- S3 D Λί t~ t- £ Q) t) £ cq ·ηfl (3 a T— »- r— i— t—» - T— t— oo »- S3 D Λί t ~ t- £ Q) t) £ cq · η

COCO

bo a •H o T3+3 Ο 1Λ CO «3 <-t— oncost Μ ΙΛ £bo a • H o T3 + 3 Ο 1Λ CO «3 <-t— oncost Μ ΙΛ £

• HO t— -TO" 1Λ 1Λ O h ® C— C— VO >- <U• HO t— -TO "1Λ 1Λ O h ® C— C— VO> - <U

<D oS *— cQ<D oS * - cQ

Λ Ή p O £ CQ 'Ö +5O Ή p O £ CQ 'Ö +5

(D(D

u o o > o * § c-m „ _ μ -K aj cOPIhJaiAWhainffl £ ^_| ^ ηηΑΑΛΛηοηΑΑ >r^ <U CL, -p t-_3-C\!CVJO«-*-«-«-OJCO +3u o o> o * § c-m „_ μ -K aj cOPIhJaiAWhainffl £ ^ _ | ^ ηηΑΑΛΛηοηΑΑ> r ^ <U CL, -p t-_3-C \! CVJO «- * -« - «- OJCO +3

,Q U <U <U, Q U <U <U

£ S β £* ®£ S β £ * ®

4J TO4J TO

*3 £* 3 £

jj Nyy N

•H £ Η Ή >·• H £ Η Ή> ·

•HO• HO

,o -p a TO co -lt c— c~- oj cq t—· c— o cj\c\j ·“ o <u WCOlATOOsi-OVTOOOJ-m S +3 v 0) TO Λί, o -p a TO co -lt c— c ~ - oj cq t— · c— o cj \ c \ j · “o <u WCOlATOOsi-OVTOOOJ-m S +3 v 0) TO Λί

CL| ^ MCL | ^ M

o uo you

-P-P

<D<D

aqaq

KK

**

k t- VOk t- VO

£ I I£ I I.

r-r-i-J-r-OJ'r-CMCOVOCVl ft I I I I I I I I I I Ir-r-i-J-r-OJ'r-CMCOVOCVl ft I I I I I I I I I I I

O lATOt-TOlAlATOJ'J’-i TOO lATOt-TOlAlATOJ'J'-i TO

o oOOQCOOnC\0\0\0\OOONo oOOQCOOnC \ 0 \ 0 \ 0 \ OOON

μ} CO lAlACOfflOOCOOl OJCOμ} CO lAlACOfflOOCOOl OJCO

80 0 1 8 45 6180 0 1 8 45 61

Voorbeeld IIIExample III

De methode van voorbeeld II wordt behoudens het volgende herhaald. De ontgaste polymeeroplossing bestaat in wezen uit 35 gev.% polysulfon P-3500 en 6J+ gev.% 1-formylpiperidine, de spin-5 dop heeft een uitwendige middellijn van 533^um, een inwendige middellijn van 203^um en een injectie capillair middellijn van 127^um . De spindop bevindt zich 10,2 cm boven het vloeistofniveau in het coaguleringsbad, de polymeeroplossingtoevoersnelheid naarThe method of Example II is repeated except for the following. The degassed polymer solution consists essentially of 35% by weight polysulfone P-3500 and 6J +% by weight 1-formylpiperidine, the spin-5 cap has an outside diameter of 533 µm, an inside diameter of 203 µm and an injection capillary diameter 127 µm. The spinneret is located 10.2 cm above the liquid level in the coagulation bath, the polymer solution feed rate to

OO

de spindop bedraagt 11,8 cm /min. en de spinsnelheid bedraagt 10 U2,7 m/min. De temperatuur van de polymeeroplossing die geëxtrudeerd wordt uit de spindop bedraagt 5^°C. Het coaguleringsbad heeft een temperatuur van 1 - 2°C; het eerste godetbad., 1 - 2°C en het tweede en derde godetbad 20°C. De verblijftijd van de holle vezel in elk van de godetbaden bedraagt 1+0,6 sec.. De holle vezel bezit een uit-15 wendige middellijn van klj^um en een inwendige middellijn van l66yum voorafgaande aan het drogen. Een aftastelektronenmicroscoop-foto van een gedroogde holle vezel overeenkomstig dit voorbeeld wordt weergegeven in fig. 2. De ineenvaldruk van deze holle vezel o bedraagt 170 kg/cm . De holle vezel wordt gevormd tot proeflussen, 20 bekleed (behalve dat een 2 gev.% Sylgard 18U oplossing wordt gebruikt) en onderzocht op de wijze als beschreven in voorbeeld I. De waterstof en methaanpermeabiliteiten van de onbeklede holle vezel bedragen resp. 39 GPU en 2,1 GPU. Een op dergelijke wijze bereide holle vezel heeft, behoudens dat de temperatuur van het coagulerings- 25 bad 5°C bedraagt, een inwendige middellijn (nat) van 170,um en 2 vertoont een ineenvaldruk van 100 - 150 kg/cm en na bekleden en in proeflussen een waterstofpermeabiliteit van 100 GPU en een methaampermeabiliteit van 3,3 GPU.the spinneret is 11.8 cm / min. and the spinning speed is 10 U2.7 m / min. The temperature of the polymer solution extruded from the spinneret is 5 ° C. The coagulation bath has a temperature of 1 - 2 ° C; the first god bath, 1 - 2 ° C and the second and third god bath, 20 ° C. The residence time of the hollow fiber in each of the godet baths is 1 + 0.6 sec. The hollow fiber has an outer diameter of 6 µm and an inner diameter of 166 µm prior to drying. A scanning electron microscope photograph of a dried hollow fiber according to this example is shown in Fig. 2. The collapse pressure of this hollow fiber o is 170 kg / cm. The hollow fiber is formed into test loops, coated (except that a 2% by weight Sylgard 18U solution is used) and tested in the manner described in Example 1. The hydrogen and methane permeabilities of the uncoated hollow fiber are respectively. 39 GPU and 2.1 GPU. A hollow fiber prepared in such a manner, except that the temperature of the coagulation bath is 5 ° C, has an internal diameter (wet) of 170 µm and 2 exhibits a collapse pressure of 100 - 150 kg / cm and after coating and in test loops a hydrogen permeability of 100 GPU and a methane permeability of 3.3 GPU.

Voorbeeld IVExample IV

30 De methode van voorbeeld II wordt behoudens de onderstaande uitzonderingen vrijwel herhaald. Een ontgaste polymeeroplossing van 36 gew.$ polysulfon P-3500 en gev.% van een mengsel van 87 gew. dln 1-f ormylpiperidine en 13 gew.dln formamide wordt gesponnen bij een temperatuur van 52°C door een spindop met een uitwendige 35 middellijn van ^57^um , een inwendige middellijn van 127^um, en een injectie capillair middellijn van 76^um met een snelheid van 800 1 8 45 62 o 5 cm /min. De spindop wordt 10,2 cm boven het vloeistofniveau in het coaguleringsbad geplaatst. De spinsnelheid bedraagt 30,5 m/min..The method of Example II is virtually repeated, subject to the exceptions below. A degassed polymer solution of 36 wt% polysulfone P-3500 and wt% of a mixture of 87 wt%. parts of 1-formylpiperidine and 13 parts of formamide are spun at a temperature of 52 ° C through a spinneret with an outer diameter of ^ 57 µm, an inner diameter of 127 µm, and an injection capillary diameter of 76 µm um at a speed of 800 1 8 45 62 o 5 cm / min. The spinneret is placed 10.2 cm above the liquid level in the coagulation bath. The spinning speed is 30.5 m / min.

Het coaguleringsbad en eerste godetbad zijn op 3°C en het tweede en derde godetbad zijn op kamertemperatuur. De verblijftijd in ieder 5 van de drie godetbaden bedraagt 56,9 sec.. De holle vezel wordt in water in een opslagemmer bewaard gedurende 1,2 en 24 dagen in plaats van 7 dagen en monsters van de holle vezels worden geanalyseerd op waterstof- en methaanpermeabiliteit, ineenvaldruk en oplos-middelgehalte na elk van de opslagperioden. De waterstof- en 10 methaanpermeabiliteit van een proeflus die het monster van de onbeklede holle vezel bevat worden bepaald voor de holle vezel die 1 dag is opgeslagen met een uitwendige druk van 7,8 at absoluut en een boringdruk van 4,4 at absoluut en voor de beklede holle vezels die resp. 1, 2 en 24 dagen zijn opgeslagen met gebruikmaking van 15 een uitwendige druk van 70 at absoluut en een boringsdruk van 1 at absoluut. De holle vezel heeft in droge toestand een uitwendige middellijn van 456yum en een inwendige middellijn van l88^um . De resultaten zijn vastgelegd in tabel D.The coagulation bath and first god bath are at 3 ° C and the second and third god bath are at room temperature. The residence time in each of the three godet baths is 56.9 sec. The hollow fiber is stored in water in a storage bucket for 1.2 and 24 days instead of 7 days and samples of the hollow fibers are analyzed for hydrogen and methane permeability, collapse pressure and solvent content after each of the storage periods. The hydrogen and methane permeability of a test loop containing the sample of the uncoated hollow fiber are determined for the hollow fiber stored for 1 day with an external pressure of 7.8 at absolute and a bore pressure of 4.4 at absolute and for the coated hollow fibers which resp. 1, 2 and 24 days are stored using an external pressure of 70 at absolute and a drilling pressure of 1 at absolute. The hollow fiber in the dry state has an outside diameter of 456 µm and an inside diameter of 188 µm. The results are recorded in Table D.

Tabel DTable D

20 Dagen in opslagemmer 1 2 2k20 Days in storage bucket 1 2 2k

Onbeklede Hg 457 permeabiliteit, GPU Onbeklede CH^ 167Uncoated Hg 457 permeability, GPU Uncoated CH ^ 167

permeabiliteit, GPUpermeability, GPU

25 Beklede Hg 93 102 11425 Coated Hg 93 102 114

permeabiliteit, GPUpermeability, GPU

Beklede CH^ 2,8 3,3 1,9Coated CH ^ 2.8 3.3 1.9

permeabiliteit, GPUpermeability, GPU

Ineenvaldruk, 140 140 170 2 30 kg/cm 1-formylpiperidine in 2,25 1,46 0,95Burst pressure, 140 140 170 2 30 kg / cm 1-formylpiperidine in 2.25 1.46 0.95

vezel, gew.jSfiber, wt

8001845 638001845 63

Voorbeeld VExample V

De methode van voorbeeld IV wordt in wezen herhaald, behoudens dat de spinsnelheid U5,7 m/min. bedraagt en de verblijftijd in elk van de godetbaden 38 sec. is. In een loop wordt een schoorsteen 5 geplaatst tussen de spindop en het vloeistofniveau in het coagu-leringsbad, zodanig dat een verzadigde atmosfeer in de schoorsteen bestaat. De spindop wordt 10,2 cm boven het vloeistofniveau in het coaguleringsbad geplaatst. Een andere loop wordt uitgevoerd, die nagenoeg identiek is, behalve dat geen schoorsteen wordt gebruikt 10 en de spindop op 5»1 cm boven het vloeistofniveau in het coaguleringsbad wordt geplaatst. Holle vezelmonsters worden gevormd tot proeflussen, bekleed en de waterstof- en methaanpermeabiliteit daarvan wordt bepaald na J dagen opslag in water. De resultaten zijn als volgt: 15 Schoorsteen Zonder schoorsteen H2 permeabiliteit, GPU 129 123 CH^ permeabiliteit, GPU 1,5 1,3The method of Example IV is essentially repeated except that the spin speed is U5.7 m / min. and the residence time in each of the godet baths is 38 sec. is. In a loop, a chimney 5 is placed between the spinneret and the liquid level in the coagulating bath, such that a saturated atmosphere exists in the chimney. The spinneret is placed 10.2 cm above the liquid level in the coagulation bath. Another loop is performed, which is almost identical except that no chimney is used and the spinneret is placed 5 cm above the liquid level in the coagulation bath. Hollow fiber samples are formed into test loops, coated, and their hydrogen and methane permeability is determined after 1 day of storage in water. The results are as follows: 15 Chimney Without chimney H2 permeability, GPU 129 123 CH ^ permeability, GPU 1.5 1.3

Uitwendige middellijn,^um 370 3êkExternal centerline, 370 µm

Inwendige middellijn,^um 171 165 20Internal diameter, µm 171 165 20

Voorbeeld VIExample VI

De methode van voorbeeld II wordt in wezen herhaald, behoudens de onderstaande uitzonderingen. Een ontgaste polymeeroplossing die bestaat uit 38 gew.$ polysulfon P-3500 en 62 gev.% vloeibare 25 drager van 87 gew.dln 1-formylpiperidine en 13 gew.dln formamide wordt bij 70°C door een spindop gesponnen die een uitwendige middellijn heeft van 635/um, een inwendige middellijn van 228^um en een injectie capillair middellijn van 152/urn met een snelheid van 6 cm /min. De spindop wordt 2,5 cm boven het vloeistofniveau 30 van het coaguleringsbad geplaatst en de spinsnelheid bedraagt 30,5 m/min. Het coaguleringsbad en het eerste godetbad zijn op 3°C en het tweede en derde godetbad zijn op kamertemperatuur. De verblijftijden van de holle vezel in elk van de drie godetbaden bedraagt 56,9 sec.. Het coaguleringsbad bevat 7»5 gew.$ azijnzuur.The method of Example II is essentially repeated, subject to the exceptions below. A degassed polymer solution consisting of 38 wt% polysulfone P-3500 and 62 wt% liquid carrier of 87 parts of 1-formylpiperidine and 13 parts of formamide is spun through a spinneret having an external diameter at 70 ° C. of 635 µm, an internal diameter of 228 µm and an injection capillary diameter of 152 µm at a rate of 6 cm / min. The spinneret is placed 2.5 cm above the liquid level of the coagulation bath and the spinning speed is 30.5 m / min. The coagulation bath and the first god bath are at 3 ° C and the second and third god bath are at room temperature. The residence times of the hollow fiber in each of the three godet baths is 56.9 sec. The coagulation bath contains 7.5 wt. Acetic acid.

35 De gedroogde holle vezels bezitten een uitwendige middellijn van yum en een inwendige middellijn van 171^um. De holle vezel 800 1 8 45 6k o vertoont een ineenvaldruk van 180 kg/cifi-. Monsters van de holle vezel worden verwerkt tot proeflussen en waterstof- en methaan-permeabiliteit worden bepaald zowel voor als na het bekleden.(De onbeklede permeabiliteiten worden bepaald bij een uitwendige druk 5 van 7,8 at absoluut en een boringdruk van 1 at absoluut). De resultaten zijn als volgt:The dried hollow fibers have an outer diameter of yum and an inner diameter of 171 µm. The hollow fiber 800 1 8 45 6k0 exhibits a collapse pressure of 180 kg / cif. Samples of the hollow fiber are processed into test loops and hydrogen and methane permeability are determined both before and after coating. (The uncoated permeabilities are determined at an external pressure 5 of 7.8 at absolute and a bore pressure of 1 at absolute). . The results are as follows:

Onbekleed BekleedUncoated Covered

Hg permeabiliteit, GPU U09 136 CHj^ permeabiliteit, GPU 107 2,1 10Hg permeability, GPU U09 136 CHj permeability, GPU 107 2.1 10

Voorbeeld VIIExample VII

De methode van voorbeeld VI wordt in wezen herhaald, behoudens dat de spindop een uitwendige middellijn heeft van h-83^um, een inwendige middellijn van 152^um en een injectie capillair middel-15 lijn van 76^um en de holle vezels worden opgeslagen in een emmer onder verschillende omstandigheden als vermeld in tabel E.The method of Example VI is essentially repeated except that the spinneret has an outside diameter of h-83 µm, an inside diameter of 152 µm and an injection capillary diameter of 76 µm and the hollow fibers are stored in a bucket under different conditions as listed in Table E.

800 1 8 45 65 C3 T3800 1 8 45 65 C3 T3

Οι <U<ι <U

Ο 0) * Η ! Ρ ,Μ Ο Ο jjj φ α> η νοΟ 0) * Η! Ρ, Μ Ο Ο yyyy φ α> η νο

•u 4J ,α m ο I I• u 4J, α m ο I I

£ m ·η c cm *- S ia ·η ο Ο ? „ Μ ·Ρ 5 ΙΑ ^ ‘Jj •Η jO Η Η W ·Η Ρ Ο -Ρ fi, -Ρ β) C Λ α5 Φ 60 aj ο φ φ t— aj ο,.Η ΙΑ ΙΑ t- ΙΑ § Η Μ W co 4 ηο>ι ι co η oj οι fi ^ j «ooj w ίπ φ * « j· «— (dojojon'7- Φ P, 6C o o a, m 60 o£ m · η c cm * - S ia · η ο Ο? „Μ · Ρ 5 ΙΑ ^ 'Jj • Η jO Η Η W · Η Ρ Ο -Ρ fi, -Ρ β) C Λ α5 Φ 60 aj ο φ φ t— aj ο, .Η ΙΑ ΙΑ t- ΙΑ § Η Co W co 4 ηο> ι ι co η oj οι fi ^ j «ooj w ίπ φ *« j · «- (dojojon'7- Φ P, 6C ooa, m 60 o

Pi to PPi to P

o-n o| C3 R Pi Ό φ o <u p » φ aj p H ON OJ -3- 1-o-n o | C3 R Pi Ό φ o <u p »φ aj p H ON OJ -3- 1-

is 4» M tA VO ΙΛ CMis 4 »M tA VO ΙΛ CM

+a φ C— CM CO m p *H -5+ a φ C— CM CO m p * H -5

•H 4) P• H 4) P

-P o-P o

p LAIAlACOO\«-'Pp LAIAlACOO \ "-" P

φ t— t— -=r σ\ m m h 60 T— i— Λ Λ J· 1— ·Ηφ t— t— - = r σ \ m m h 60 T— i— Λ Λ J · 1— · Η

aj CM »— & -Paj CM »- & -P

rH Bi Φ to <u φ ^ „ φ g r-l IA C— O »- 60 R Μ O » -=r « ο, φ φ CM IA »— 00 o a, m 60 drH Bi Φ to <u φ ^ “φ g r-l IA C— O» - 60 R Μ O »- = r« ο, φ φ CM IA »- 00 o a, m 60 d

pHpH

w 6 ρ φ t— CO t— CO __ __w 6 ρ φ t— CO t— CO __ __

W 60 R CM CM I I t- c- CO COW 60 R CM CM I I t- c- CO CO

aJ φ CM CMaJ φ CM CM

H 'Ö g <u g 3 3*H 'Ö g <u g 3 3 *

EH +» PEH + »P

rHrH

<<

Η HΗ H

φ Φ to to φ Φ > >φ Φ to to φ Φ>>

P PP P

•Η ·Η φ φ I g P P 3 •H *rl * --- TS t3 P " CM CM ·Η ·Η "-S Ρ S g R R ·Η "s Ο Ο φ Φ Η ·Η• Η · Η φ φ I g P P 3 • H * rl * --- TS t3 P "CM CM · Η · Η" -S Ρ S g R R · Η "s Ο Ο φ Φ Η · Η

“·-» Pi Pi Η H“· -» Pi Pi Η H

60 60 ·Η ·Η Φ r-160 60 · Η · Η Φ r-1

ϋ p, & ·Ρ Φ -P· -Pϋ p, & · Ρ Φ -P · -P

Η # -Ρ -P 01 W CM WΗ # -Ρ -P 01 W CM W

" ·*>>>» ·Η P W O W O"· * >>>» · Η P W O W O

^ Π s g^ Π s g

R R Ο O <DR R Ο O <D

p P <h <R Ü3 1) Η Η I I ·Η 60 «J ϋ «- «- Ρ ·Η > > Ρ Ρ a a « « « a φ φ . . > φ φ φ Ϊ3 > +> > Ρ Ρ Φ Φ ·Η Ö Μ Μ Ο Ü5 Ö Μ 800 1 8 45 66p P <h <R Ü3 1) Η Η I I Η 60 «J ϋ« - «- Ρ · Η>> Ρ Ρ a a« «« a φ φ. . > φ φ φ Ϊ3> +>> Ρ Ρ Φ Φ · Η Ö Μ Μ Ο Ü5 Ö Μ 800 1 8 45 66

Voorbeeld VIIIExample VIII

De methode van voorbeeld II wordt in wezen herhaald, behoudens de onderstaande wijzigingen. De polymeeroplossing bevat 32 gew.# polysulfon P-3500 en 68 gew.# van een vloeibare 5 drager van 85 gew.dln 1-formylpiperidine en 15 gew.dln ethyleen-glycol en wordt bij 70°C gesponnen door een spindop met een uitwendige middellijn van 635^um , een inwendige middellijn van 229^um en een injectie capillair middellijn van 152^um met een snelheid van 7,2 em^/min. De spinsnelheid bedraagt 1+2,7 m/min.The method of Example II is essentially repeated, subject to the changes below. The polymer solution contains 32 parts by weight of polysulfone P-3500 and 68 parts by weight of a liquid carrier of 85 parts by weight of 1-formylpiperidine and 15 parts by weight of ethylene glycol and is spun at 70 ° C through a spinneret with an external diameter of 635 µm, an internal diameter of 229 µm and an injection capillary diameter of 152 µm at a rate of 7.2 µm / min. The spin speed is 1 + 2.7 m / min.

10 De spindop bevindt zich 10,2 cm van het vloeistofniveau in het coaguleringsbad. Het coaguleringsbad en het eerste godetbad zijn op 3°C en het tweede en derde godetbad zijn op kamertemperatuur.The spinneret is located 10.2 cm from the liquid level in the coagulation bath. The coagulation bath and the first god bath are at 3 ° C and the second and third god bath are at room temperature.

De verblijftijd van de holle vezel in elk van de drie godet-baden bedraagt k0,6 sec.. De uitwendige middellijn van de holle 15 vezel bedraagt l+56yum en de inwendige middellijn bedraagt 205/um.The residence time of the hollow fiber in each of the three godet baths is 0.6 sec. The outside diameter of the hollow fiber is 1 + 56 µm and the inside diameter is 205 µm.

De waterstofpermeabiliteit van de beklede holle vezel bedraagt 6k GPU en de koolmonoxydepermeabiliteit bedraagt 0,65 GPU.The hydrogen permeability of the coated hollow fiber is 6k GPU and the carbon monoxide permeability is 0.65 GPU.

Voorbeeld IXExample IX

De methode van voorbeeld II wordt in wezen herhaald, behoudens 20 de onderstaande wijzigingen. De polymeeroplossing bevat 32 gew.# polysulfon P-3500 en 68 gew.# vloeibare drager met 90 gew.dln 1-formylpiperidine, 5 gew.dln ethyleenglycol en 5 gew.dln water.The method of Example II is essentially repeated, except for the changes below. The polymer solution contains 32 parts by weight of polysulfone P-3500 and 68 parts by weight of liquid carrier with 90 parts of 1-formylpiperidine, 5 parts of ethylene glycol and 5 parts of water.

De polymeeroplossing wordt bij 65 - 70°C gesponnen door een spindop met een uitwendige middellijn van 508^um, een inwendige 25 middellijn van 152/um en een injectie capillair middellijn van 102^um. De spinsnelheid bedraagt i+3,5 m/min. De spindop bevindt zich 17 cm van het vloeistofniveau in het coaguleringsbad. Het coaguleringsbad en het eerste godetbad zijn op 5°C en het tweede en derde godetbad zijn op kamertemperatuur. De verblijftijd van 30 de holle vezel in elk van de drie godetbaden bedraagt 38 sec.. De uitwendige middellijn van de holle vezel bedraagt l+50^um en de inwendige middellijn bedraagt 236^um. De waterstofpermeabiliteit van de beklede holle vezel bedraagt 100 GPU en de koolmonoxydepermeabiliteit bedraagt 2,3 GPU. De permeabiliteiten worden bepaald 35 met behulp van een gasmengsel van 25 mol.# waterstof en 75 mol.# koolmonoxyde met gebruikmaking van een uitwendige druk van 150 cm Hg 800 1 8 45 67 absoluut en laboratoriumvacuum aan de boringkant van de holle vezels.The polymer solution is spun at 65-70 ° C through a spinneret with an outer diameter of 508 µm, an inner diameter of 152 µm and an injection capillary diameter of 102 µm. The spin speed is i + 3.5 m / min. The spinneret is 17 cm from the liquid level in the coagulation bath. The coagulation bath and the first god bath are at 5 ° C and the second and third god bath are at room temperature. The residence time of the hollow fiber in each of the three godet baths is 38 sec. The outside diameter of the hollow fiber is 1 + 50 µm and the inside diameter is 236 µm. The hydrogen permeability of the coated hollow fiber is 100 GPU and the carbon monoxide permeability is 2.3 GPU. The permeabilities are determined using a gas mixture of 25 moles hydrogen and 75 moles carbon monoxide using an external pressure of 150 cm Hg 800 1 8 45 67 absolute and laboratory vacuum on the bore side of the hollow fibers.

Voorbeeld XExample X.

De methode van voorbeeld II wordt in wezen herhaald, be-5 houdens de onderstaande wijzigingen. De polymeeroplossing wordt bereid uit 32 gew.$ polysulfon P-35QO en 68 gev.$ vloeibare drager net 80 gew.dln 1-formylpiperidine, 10 gew.dln ethyleenglycol en 10 . gew.dln aceton. De concentratie van de aceton wordt niet bepaald na ontgassen. De polymeeroplossing wordt bij 80°C gesponnen door 10 een spindop met een uitwendige middellijn van 635^um, een inwendige middellijn van 228^urn en een injectie capillair middellijn van 152^um. De spinsnelheid bedraagt 26,2 m/min.. De spindop bevindt zich 20,3 cm boven het vloeistofniveau in het coaguleringsbad.The method of Example II is essentially repeated, subject to the changes below. The polymer solution is prepared from 32 parts by weight polysulfone P-35QO and 68 parts by weight liquid carrier containing 80 parts by weight of 1-formylpiperidine, 10 parts by weight of ethylene glycol and 10. parts of acetone. The concentration of the acetone is not determined after degassing. The polymer solution is spun at 80 ° C through a spinneret with an outer diameter of 635 µm, an inner diameter of 228 µm and an injection capillary diameter of 152 µm. The spinning speed is 26.2 m / min. The spinneret is 20.3 cm above the liquid level in the coagulation bath.

Het coaguleringsbad en het eerste godetbad zijn op 0°C en het 15 tweede en derde godetbad zijn op 1h°C. De verblijftijd van de holle vezel in ieder van de drie godetbaden bedraagt 66 sec.. De boring van de holle vezel is buiten het midden gelegen en de uitwendige middellijn van de holle vezel (nat) bedraagt 3^-2^um en de inwendige middellijn l65^um. De waterstofpermeabiliteit van de onbeklede 20 holle vezel bedraagt 225 GPU en na bekleden 82 GPU en de methaan-permeabiliteit van de onbeklede holle vezel bedraagt 50 GPU en na bekleden 1,6 GPU.The coagulation bath and the first god bath are at 0 ° C and the second and third god bath are at 1h ° C. The residence time of the hollow fiber in each of the three godet baths is 66 sec. The bore of the hollow fiber is off-center and the outside diameter of the hollow fiber (wet) is 3 ^ -2 µm and the inside diameter 165 um. The hydrogen permeability of the uncoated hollow fiber is 225 GPU and after coating 82 GPU and the methane permeability of the uncoated hollow fiber is 50 GPU and after coating 1.6 GPU.

Voorbeeld XIExample XI

De methode van voorbeeld II wordt in wezen herhaald, be-25 houdens de onderstaande wijzigingen. De polymeeroplossing bevatThe method of Example II is essentially repeated, subject to the changes below. The polymer solution contains

Uo gew.% polysulfon P-1700 (een polysulfon met laag mol.gew., maar overigens overeenkomende met P-3500, van Union Carbide Company) en 60 gev.% van een-'vloeibare drager met 87 gew.dln 1-formyl-piperidine en 13 gew.dln formamide. De polymeeroplossing wordt bij 3G 70°C gesponnen door een spindop met een uitwendige middellijn van 635/um, een inwendige middellijn van 229^um en een injectie capillair middellijn van 152^um met een snelheid van 9 cm^/min..50% by weight of polysulfone P-1700 (a low molecular weight polysulfone, but otherwise similar to P-3500, from Union Carbide Company) and 60% by weight of a liquid carrier with 87 parts by weight of 1-formyl piperidine and 13 parts of formamide. The polymer solution is spun at 3G 70 ° C through a spinneret with an outside diameter of 635 µm, an inside diameter of 229 µm and an injection capillary diameter of 152 µm at a speed of 9 cm / min.

De spindop bevindt zich 7*6 cm boven het vloeistofniveau in het coaguleringsbad. De spinsnelheid bedraagt 30,5 m/min.. Het coagu-^ leringsbad en het eerste godetbad zijn op U°C en het tweede en derde godetbad zijn op kamertemperatuur. De verblijftijd van de 800 1 8 45 68 holle vezel in elk van de drie godetbaden bedraagt 56,9 sec.. De uitwendige middellijn van de holle vezel bedraagt ^39/Uni en de inwendige middellijn bedraagt 15^,urn . De ineenvaldruk van de holle vezel bedraagt 175 kg/cm . Monsters van de holle vezels 5 worden in water bewaard gedurende 7, 22 of 23 dagen, gedroogd en samengesteld tot proeflussen. De proeflussen worden op verschillende manieren behandeld. Sommige proeflussen worden voorafgaande aan het bekleden doorgespoeld met isopentaan. Bij deze methode worden de boringen van de holle vezels gedurende ΊΟ 10 min. onderworpen aan een vacuum, bij kamertemperatuur (22 -25°C) gedurende 10 min. ondergedompeld in isopentaan terwijl het vacuum aan de boringkant van de holle vezels werd gehandhaafd, en vervolgens uit het isopentaan gehaald terwijl het vacuum nog 10 min. wordt gehandhaafd. Ook worden proeflussen (bekleed en 15 onbekleed) gesuspendeerd in een gesloten vat met gasvormige o ammoniak bij kamertemperatuur en een druk van 18 kg/cm .The spinneret is located 7 * 6 cm above the liquid level in the coagulation bath. The spinning speed is 30.5 m / min. The coagulating bath and the first god bath are at U ° C and the second and third god bath are at room temperature. The residence time of the 800 hollow fiber in each of the three godet baths is 56.9 sec. The outside diameter of the hollow fiber is 39 µm and the inside diameter is 15 µm. The collapse pressure of the hollow fiber is 175 kg / cm. Samples of the hollow fibers 5 are stored in water for 7, 22 or 23 days, dried and assembled into test loops. The test loops are treated in different ways. Some test loops are rinsed with isopentane prior to coating. In this method, the bores of the hollow fibers are subjected to a vacuum for ΊΟ 10 min, immersed in isopentane at room temperature (22 -25 ° C) for 10 min while maintaining the vacuum on the bore side of the hollow fibers, and then removed from the isopentane while maintaining the vacuum for an additional 10 min. Test loops (coated and uncoated) are also suspended in a closed vessel with gaseous ammonia at room temperature and a pressure of 18 kg / cm.

Zowel beklede als onbeklede holle vezels worden aan deze ammoniak-behandeling onderworpen. De permeabiliteiten van de holle vezel voor waterstof en methaan worden bepaald.met behulp van ver-20 schillende uitwendige drukken. De druk aan de boringkant bedraagt 1 at absoluut. De resultaten zijn vermeld in tabel F.Both coated and uncoated hollow fibers are subjected to this ammonia treatment. The permeabilities of the hollow fiber for hydrogen and methane are determined by different external pressures. The pressure on the bore side is 1 at absolute. The results are shown in Table F.

800 1 8 45 69 w c ö I c ·η aJ ·η a) ^ η800 1 8 45 69 w c ö I c · η aJ · η a) ^ η

b! H 60 ra Gb! H 60 ra G

jO ·ι>·4 cd »HjO · ι> · 4 cd »H

Ö^3 B) a C I I I I CM on I IÖ ^ 3 B) a C I I I I CM on I I

G IS O 8 VD " ft <d on | λ o s -P § <u m U 0 ts iG IS O 8 VD "ft <d on | λ o s -P § <u m U 0 ts i

•H G• H G

ft co 60ft co 60

CÖ VO GCÖ VO G

G · ·ΗG · Η

60 *rs ad H60 * rs ad H

Ό G *H ra G* G * H ra G

G H ^ 60'c G | I I I CO O I IG H ^ 60'c G | I I I CO O I I

H G Ό G O G VO"H G Ό G O G VO "

ad O ·Η Ό Ë Pad O · Η Ό Ë P

0 ft 0) EG0 ft 0) EG

pq tn +J *- ra Ppq tn + J * - ra P

60 I60 I.

GG

•H +3 -P• H +3 -P

Η ·Η GΗ · Η G

00 o on t— on G O -P CO I I at "CM "I i C ft*H ·<-3ΝΟ *“ CM *- «-00 o on t— on G O -P CO I I at "CM" I i C ft * H · <-3ΝΟ * “CM * -« -

ra Η «π Ό G'H P G G fi G G G D -Pra Η «π Ό G'H P G G fi G G G D -P

H +3 G ft GH +3 G ft G

ad G E Üad G E Ü

OOG CO O ITi i" (M *- OEYE CO O ITi i "(M * - O

moa) « t— » \o » (Π · I Imoa) «t—» \ o »(Π · I I

O ft t- I- ΟΊ I- W OJO ft t- I- ΟΊ I- W OJ

03 •H03 • H

+3 * •H +3 -p G G c+3 * • H +3 -p G G c

+3 0Ο at ON CM G+3 0Ο at ON CM G

•Η ·οΟΟ I 1-3· " I 1. CM * ad• Η · οΟΟ I 1-3 · "I 1. CM * ad

H <H NO «- CM O GH <H NO «- CM O G

TJ ·Η an 0TJ · an 0

G P -PG P -P

G G D -PG G D -P

H G ft G 2H G ft G 2

ad § o Pad § o P

g 5 co on o o nog 5 co on o o no

pq G * i i o\ » I l on cm Gpq G * i i o \ »I l on cm G

ft t- 1- at * Gft t- 1- at * G

O GO G

+3 G+3 G

ft -H g G ad H -P Ό ad G ·Η ·Η +> p an h an G fj gg*h ommoNvooJ-ON Όft -H g G ad H -P Ό ad G · Η · Η +> p an h an G fj gg * h ommoNvooJ-ON Ό

Eh GöCanaoco t— CM on r- ^ ^ MEh GöCanaoco t-CM on r- ^ ^ M

G C G ft ·> CM CM r- GG C G ft ·> CM CM r- G

-p ·Η G O 6- -p G H S 2-p · Η G O 6- -p G H S 2

G G fi HG G fi H

ft O G Oft O G O

O ft ft “O ft ft “

ω w PP w P

H +3 GH +3 G

G ft Ό -P ,rn G *w -K ·Η G Η ·Η3G ft Ό -P, rn G * w -K · Η G Η · Η3

i—( ·Η ·ι-Ι -Pi— (Η · ι-Ι -P

ad P P G Ö gG no moj-co mo\co g an g do W'-ooi’-Jonr- ad g £ ft " no cm m lcn *- « ad o ft co t- o p G ij ft "Cfad P P G Ö gG no moj-co mo \ co g an g do W'-eoi'-Jonr- ad g £ ft "no cm m lcn * -« ad o ft co t- op G ij ft "Cf

GG

H 60 HH 60 H

G G O U HG G O U H

+3 G H G _ <+3 G H G _ <

G 60 o s t— t— CMCMonononon GGftGS CM CM CM CM CM CMG 60 o s t— t— CMCMonononon GGftGS CM CM CM CM CM CM

< Ό Ο ·Η G ·« -¾ 1<Ό Ο · Η G · «-¾ 1

G G GG G G

•H Tj ·Η• H Tj · Η

G G GG G G

o G 60 g oooooooncno G 60 g oooooooncn

Jan G 60Jan G 60

G ·Η GG · Η G

P Η Ό at at at at CM 32 CU 33 CM S CM 33 330330330330 80 0 1 8 45 70P Η Ό at at at CM 32 CU 33 CM S CM 33 330 330 330 330 80 0 1 8 45 70

Voorbeeld XIIExample XII

De methode van voorbeeld II wordt in wezen herhaald behoudens de volgende wijzigingen. De polymeeroplossing bevat 3¼ gev.% polysulfon P-3500 en 66 gev.% van een vloeibare drager 5 die bestaat uit een mengsel van b2ikg nagenoeg watervrij lithium- chloride per 1000 ml oplossing met 1-formylpiperidine. De polymeeroplossing wordt bij 70 - 80°C gesponnen door een spindop met een uitwendige middellijn van 635ƒ urn en een inwendige middellijn van 228^um en een injectie capillair middellijn van 152^um. De spindop 10 bevindt zich 3,5 cm boven het vloeistofniveau in het coagulerings-bad. De spinsnelheid bedraagt 20 m/min.. Het coaguleringsbad is op 5°C, het eerste godetbad is op 5°C en het tweede en derde godetbad zijn bij kamertemperatuur. De verblijftijd in elk van de drie godetbaden bedraagt 86 sec.. De uitwendige middellijn van de 15 holle vezel bedraagt 685/um , en de inwendige middellijn bedraagt 380yum . De permeabiliteiten worden bepaald volgens de methode als beschreven in voorbeeld IX. De beklede waterstofpermeabiliteit bedraagt 80 GPU en de beklede koolmonoxydepermeabiliteit bedraagt 2,9 GPU. De holle vezel heeft een fijne, knoopvormige struktuur, 20 zoals wordt waargenomen uit aftastende elektronenmicroscoopfoto's en vertoont een inwendig oppervlak van 75 m /g bij gebruik van een BET analyse.The method of Example II is essentially repeated except for the following changes. The polymer solution contains 3¼% by weight of polysulfone P-3500 and 66% by weight of a liquid carrier 5 consisting of a mixture of nearly 2g of anhydrous lithium chloride per 1000 ml of solution with 1-formylpiperidine. The polymer solution is spun at 70-80 ° C through a spinneret with an outer diameter of 635 µm and an inner diameter of 228 µm and an injection capillary diameter of 152 µm. The spinneret 10 is located 3.5 cm above the liquid level in the coagulation bath. The spinning speed is 20 m / min. The coagulation bath is at 5 ° C, the first god bath is at 5 ° C and the second and third god bath are at room temperature. The residence time in each of the three godet baths is 86 sec. The outside diameter of the hollow fiber is 685 µm, and the inside diameter is 380 µm. The permeabilities are determined according to the method described in Example IX. The coated hydrogen permeability is 80 GPU and the coated carbon monoxide permeability is 2.9 GPU. The hollow fiber has a fine, knot-like structure, as observed from scanning electron microscope photographs, and has an internal surface area of 75 m / g when using a BET analysis.

Voorbeeld XIIIExample XIII

De methode van voorbeeld II wordt in wezen herhaald, 25 behoudens de volgende afwijkingen. De ontgaste polymeeroplossing bevatte 32 gev.% poly(phenyleenether)sulfon verkregen van ICI,Ltd., en 68 gev.% van een vloeibare drager die bestaat uit 90 gev.% 1-formylpiperidine en 10 gev.% formamide. De spindopdimensies zijn uitwendige middellijn 533^um, inwendige middellijn 203ƒUm 30 en injectie capillair middellijn 13^/um. De polymeeroplossing snelheid door de spindop bedraagt 7,1 cm /min. en de opnamesnelheid bedraagt k2tk m/min.. Het coagulerings- en eerste wasbad zijn op 1 - 2°C en hettweede en derde wasbad zijn op 19°C. De polymeer-oplossingtemperatuur ligt bij benadering in het traject van i+0 -35 55°C en de afmetingen van de holle vezelmembranen voor het drogen zijn uitwendige middellijn U35^um en inwendige middellijn 150^um; 800 1 8 45 71 een monster heeft echter een configuratie met een ovale boring.The method of Example II is essentially repeated, except for the following deviations. The degassed polymer solution contained 32% by weight poly (phenylene ether) sulfone obtained from ICI, Ltd., and 68% by weight of a liquid carrier consisting of 90% by weight of 1-formylpiperidine and 10% by weight of formamide. The spinneret dimensions are outside diameter 533 µm, inside diameter 203 µm 30 and injection capillary diameter 13 µm. The polymer solution speed through the spinneret is 7.1 cm / min. and the take-up speed is k2tk m / min. The coagulation and first wash bath are at 1 - 2 ° C and the second and third wash bath are at 19 ° C. The polymer solution temperature is approximately in the range of +35 -55 ° C and the dimensions of the hollow fiber membranes for drying are outer diameter U35 µm and inner diameter 150 µm; 800 1 8 45 71 a sample, however, has an oval bore configuration.

De waargenomen gedragingen van de holle vezelmembranen zijn vermeld in tabel G.The observed behaviors of the hollow fiber membranes are shown in Table G.

Tabel GTable G

5 Loop nr. Dope temperatuur °C Permeabiliteiten, GPU* (ongeveer) Onbekleed (7.3) Bekleed (68) H2 0¾ H2 0¾ 1 55 325 120 In 1,3 2 50 1*00 11*0 1*7 1,0 10 3 1*0 170 50 35 0,3 * Alle permeabiliteiten worden bepaald met een druk aan de boring-kant van 1 at absoluut. De buitenkantdruk in at absoluut is tussen haakjes vermeld.5 Loop no. Dope temperature ° C Permeabilities, GPU * (approx.) Uncoated (7.3) Coated (68) H2 0¾ H2 0¾ 1 55 325 120 In 1.3 2 50 1 * 00 11 * 0 1 * 7 1.0 10 3 1 * 0 170 50 35 0.3 * All permeabilities are determined with a bore side pressure of 1 at absolute. The outside print in at absolute is stated in brackets.

Voorbeeld XIVExample XIV

15 De methode van voorbeeld II wordt in wezen herhaald, behoudens de onderstaande afwijkingen. De ontgaste polymeeroplossing bevat 32 gev.% polysulfon (P-3500) en 68 gev.% van een vloeibare drager die bestaat uit 90 gev.% 1-acetylpiperidine en 10 gev.% forma-mide. De spindopafmetingen zijn een uitwendige middellijn van 581*^um, 20 een inwendige middellijn van 178^um en injectie capillair middellijn van 101^um. De spindop bevindt zich 5 cm boven het niveau van het vloeibare coaguleringsmiddel en heeft een temperatuur van 57°C. De opnamesnelheid bedraagt 1*2,1* m/min. . Het coagulerings- en eerste wasbad zijn op een temperatuur van 2°C en het tweede en 25 derde wasbad zijn op een temperatuur van 16°C. Verdere bijzonderheden worden verschaft in tabel H.The method of Example II is essentially repeated, subject to the following deviations. The degassed polymer solution contains 32% by weight polysulfone (P-3500) and 68% by weight of a liquid carrier consisting of 90% by weight of 1-acetylpiperidine and 10% by weight of formamide. The spinneret dimensions are an outer diameter of 581 µm, an inner diameter of 178 µm and injection capillary diameter of 101 µm. The spinneret is 5 cm above the level of the liquid coagulant and has a temperature of 57 ° C. The recording speed is 1 * 2.1 * m / min. . The coagulation and first wash bath are at a temperature of 2 ° C and the second and third wash bath are at a temperature of 16 ° C. Further details are provided in Table H.

800 1 8 45 72800 1 8 45 72

DD

OO

(<~s * CO -4 0\ i- 4 (j \DK " *> ·> ·(<~ s * CO -4 0 \ i- 4 (j \ DK "*> ·> ·

© - - o o O tJ© - - o o O tJ

-P 1-1 •H Xl ©-P 1-1 • H Xl ©

© © H© © H

+J © G+ J © G

•Η H © H AS C > •H © '<-» 3 opqoj o oo on -h g to G 53 t— t— a Η > © (!) H "~3 a 4> +3 s 2 S s• Η H © H AS C> • H © '<- »3 opqoj o oo on -h g to G 53 t— t— a Η> © (!) H" ~ 3 a 4> +3 s 2 S s

© X) CD G© X) CD G

ft ·η A! 42 g 50ft · η A! 42 g 50

G GG G

©•HO) to In to •H O to K Ό fi 3 a e +> © © ©© • HO) to In to • H O to K Ό fi 3 a e +> © © ©

50-—" tï X) -P50- 'X) -P

ö a c „ ? •H 3 'H sö a c „? • H 3 'H s

-p © O-p © O

© p ooo n g > S h a a on© p ooo n g> S h a a on

C ^ ----- P ,¾ -PC ^ ----- P, ¾ -P

H Ö ΙΛ Ο ΙΛ G 3H Ö ΙΛ Ο ΙΛ G 3

©3 A Ο Ό * Xf rH© 3 A Ο Ό * Xf rH

N -4 A -4 G ON -4 A -4 G O

© p *<-S Ö m > O' -Η © Λ© p * <- S Ö m> O '-Η © Λ

H © GH © G

HH

d) 4J 4Jd) 4Y 4Y

-G © © xs a-G © © xs a

•H G• H G

a xi -πa xi -π

© G X© G X

53 50 G 353 50 G 3

© 50 -H ft G© 50 -H ft G

H-H3K A O IA -G © 'GH-H3K A O IA -G © 'G

© -P G S NO A OO C P -P© -P G S NO A OO C P -P

O P § « aO P § «a

G © ? G GG ©? G G

Eh -x> -P -o ASEh -x> -P -o AS

G ·η ·Η GG · η · Η G

-H 3 N ©-H 3 N ©

G Xl II G -HG Xl II G -H

© ·Η · © 3 +3 © G p +3 p G 43 -H A A Ο ·Η SHa t— t— NO 434}© · Η · © 3 +3 © G p +3 p G 43 -H A A Ο · Η SHa t— t— NO 434}

© \ Λ Λ Λ · +3 P© \ Λ Λ Λ +3 P

ca OOO G -Η 03 ϋ © Η · 50 ·Η +3 ο Λ 3 G G 3ca OOO G -Η 03 ϋ © Η · 50 · Η +3 ο Λ 3 G G 3

-G -G © H-G -G © H

•h a o• h a o

© +3 GW© +3 GW

Λ · 4) © PΛ · 4) © P

H G ^3 P GH G ^ 3 P G

© -H© -H

G S 4 (J\ 4 G © -PG S 4 (J \ 4 G © -P

(Q Λ Λ Λ O H Cö a CO ON oo p Η(Q Λ Λ Λ O H Cö a CO ON oo p Η

© Ο ί> < G© Ο ί> <G

ft Ο * « Ρ *ft Ο * «Ρ *

GG

GG

ft — OJ co ο ο Ρ 300 1 8 45 73ft - OJ co ο ο Ρ 300 1 8 45 73

Voorbeeld XVExample XV

Een holle vezel wordt vervaardigd overeenkomstig de methode zoals beschreven voor loop nr. 533-1 in voorbeeld II, behoudens dat de holle vezel gedurende 7 dagen in water werd bewaard.A hollow fiber is prepared according to the method described for loop No. 533-1 in Example II, except that the hollow fiber was stored in water for 7 days.

5 Monsters van de holle vezel worden gedroogd in een temperatuur en vochtigheidsgehalte ingestelde omgeving (lucht) onder verschillende omstandigheden en daarna verwerkt tot een proeflus.5 Samples of the hollow fiber are dried in a temperature and humidity setting environment (air) under various conditions and then processed into a test loop.

De waterstof en methaanpermeabiliteit van beklede en onbeklede holle vezel worden bepaald. De resultaten zijn vermeld in 10 tabel J.The hydrogen and methane permeability of coated and uncoated hollow fiber are determined. The results are reported in Table J.

80 0 1 8 4580 0 1 8 45

Ik •I •

4«ScOCfflSo® KMDOVOVOVOVDMDVD P4 «ScOCfflSo® KMDOVOVOVOVDMDVD P

O «—.> .—> 1—* ^ HO «-.> .—> 1— * ^ H

t“CO»-OVOt-*-VO ot “CO” -OVOt - * - VO o

r^J nAAnriiiAft (Qr ^ J nAAnriiiAft (Q

a) ^NjJinci'-o Pa) ^ NjJinci'-o P

K O a)K O a)

D HD H

P-» ^ -pP- ^ p

(J) y—<» *—<* *—% *»—<* *—v y"~s y—-* (jJ(Y) y— <»* - <* * -% *» - <* * —v y "~ s y —- * (yY

pq 4C04J^ÖC0C0 * c\j on vo π η n \o vo vo r- <u la Ό on o co ca jr co ΰτ}pq 4C04J ^ ÖC0C0 * c \ j on vo π η n \ o vo vo r- <u la Ό on o co ca jr co ΰτ}

p OOJVOVO LA OO 0\ VQ OHp OOJVOVO LA OO 0 \ VQ OH

•H OJ r- >- > O• H OJ r-> -> O

o So S

P -P £ •h go H aj >P -P £ • h go H aj>

Jo M WJo M W

flj X ***% *-"H /«'“N ^x—S -ο-*·** ¢3 (J) φ OOOOCOOOCOCOCOCO ·Η·γ-3flj X ***% * - "H /« '"N ^ x — S -ο- * · ** ¢ 3 (J) φ OOOOCOOOCOCOCOCO · Η · γ-3

β «lAAAflAAA ^ Uβ «lAAAflAAA ^ U

m -4* fc*— t*— t*1— t·— t— t— t*~ t*· O wm -4 * fc * - t * - t * 1— t · - t— t— t * ~ t * · O w

(U ö=! — — — — — ,α aJ(U ö =! - - - - -, α aJ

ft oo\oiAon»-vooncvi Λ Ό fnonc\r-t— o\ os \o o o t— t— t— -=r t— J- <- Ό β <υ o H dm X 2 2 O aJ β •° , +* ö ^ o CO CO tO «3 P p Λ ft 1% Λ t- t— C— C— tl hft oo \ oiAon »-vooncvi Λ Ό fnonc \ rt— o \ os \ ooot— t— t— - = rt— J- <- Ό β <υ o H dm X 2 2 O aJ β • °, + * ö ^ o CO CO tO «3 P p Λ ft 1% Λ t- t— C— C— tl h

CM w w w —^ OCM w w w - ^ O

« I I I GO I CO on CM β £«I I I GO I CO on CM β £

OJ J Ο ΙΛ OOJ J Ο ΙΛ O

<- on vjd cvj o p r- t— β<- on vjd cvj o p r- t— β

t-3 P Pt-3 P P

Ο HΟ H

H SOH SO

O (0O (0

fQfQ

ei H a H 2 0 p ft as H Ü) •Η P Ö (U ·Η Ο Λ Ö p bO p P ·ηοο ·ρ aei H a H 2 0 p ft as H Ü) • Η P Ö (U · Η Ο Λ Ö p bO p P · ηοο · ρ a

HpS t— co co la cO m to O & Λ Λ Λ Λ Λ ^ 03 Ο bO -=Γ A A r- C\VO LA t— β β ,α ο *- cm νο -=r ο o <! > r- p pHpS t— co co la cO m to O & Λ Λ Λ Λ Λ ^ 03 Ο bO - = Γ A A r- C \ VO LA t— β β, α ο * - cm νο - = r ο o <! > r- p p

Ή ·Η O PΉ · Η O P

_ +>_ +>

Ti ·ΗTi · Η

•H HO• H HO

1) <D ·Η Xf1) <D · Η Xf

> Jm A> Jm A

O bO aS CO bO aS C

•Η ·Η O 0• Η · Η O 0

P P Vi. Ot-OOLAOOO SaJP P Vi. Ot-OOLAOOO SaJ

β ,β LA t— LA LA CM LA LA LA Sβ, β LA t— LA LA CM LA LA LA S

HO O JdHO O Jd

O O ftPO O ftP

« > h O 03«> H O 03

HH

H d)H d)

U < QU <Q

as uas you

bO Ο ObO Ο O

O ft O OLACVJLAlAOOOO ft O OLACVJLAlAOOO

OS '-'-wwonjocoOS '-'- wwonjoco

Sh O O PSh O O P

80 0 1 8 45 7580 0 1 8 45 75

Voorbeeld XVIExample XVI

De methode van voorbeeld I wordt in wezen herhaald behoudens de onderstaande wijzigingen. Het polysulfon wordt 2 dagen bij atmosferische druk gedroogd onder een aangedreven droge lucht 5 atmosfeer. De ontluchting van de polymeeroplossing wordt uitgevoerd onder atmosferische druk onder droge lucht. De polymeeroplossing wordt geëxtrudeerd door de spindop met een snelheid van 8,1 cm^/min. en de opnamesnelheid bedraagt H2,H m/min.. De uitwendige middellijn van de natte holle vezel bedraagt Π50^um en 10 de inwendige middellijn bedraagt 155/Uia. Wanneer de strengen holle vezels worden opgehangen om te drogen blijven de holle vezels een lus vormen, d.w.z. dat ze niet open gaan aan de onderkant.The method of Example I is essentially repeated except for the changes below. The polysulfone is dried at atmospheric pressure under a powered dry air atmosphere for 2 days. The deaeration of the polymer solution is carried out under atmospheric pressure under dry air. The polymer solution is extruded through the spinneret at a rate of 8.1 cm / min. and the take-up speed is H 2, H m / min. The outside diameter of the wet hollow fiber is 50 µm and the inside diameter is 155 µm. When the strands of hollow fibers are hung up to dry, the hollow fibers continue to form a loop, i.e. they do not open at the bottom.

De gedroogde holle vezelmembranen bezitten een uitwendige middellijn van Hoo^um en een inwendige middellijn van lUo^um.The dried hollow fiber membranes have an outside diameter of 100 µm and an inside diameter of 100 µm.

15 Voorbeeld XVIIExample XVII

De methode van voorbeeld XII wordt in wezen herhaald behoudens de onderstaande wijzigingen. De polymeeroplossing bevat 3U gev.% van een in suspensie gepolymeriseerd copolymeer van 33 gev.% acrylonitrile en 67 gev.% styreen in 66 gev.% van een 20 vloeibare drager die 75 gev.% 1-formylpiperidine en 25 gev.% formamide bevat. De spindop bevicht zich 0,6 cm boven het niveau van het vloeibare coaguleringsmiddel en de opnamesnelheid bedraagt 13 - 1U m/min.. Het coaguleringsbad en het eerste wasbad zijn op 2 - 3°C en het tweede en derde wasbad zijn op 17°C. De holle vezels 25 worden gedroogd en in methanol of pentaan gedompeld en daarna blootgesteld om damp te vormen bij lage partiële druk. De holle vezelmembranen worden daarna bekleed met een oplossing van 3 gev.% Sylgard in pentaan. De beklede waterstofpermeabiliteit bedraagt 20 - Ho GPU en de scheidingsfactor voor waterstof ten opzichte 30 van koolmonoxyde bedraagt 20 - kO.The method of Example XII is essentially repeated except for the changes below. The polymer solution contains 3U by weight of a suspension polymerized copolymer of 33% by weight of acrylonitrile and 67% by weight of styrene in 66% by weight of a liquid carrier containing 75% by weight of 1-formylpiperidine and 25% by weight of formamide . The spinneret is 0.6 cm above the level of the liquid coagulant and the take-up speed is 13 - 1 U m / min. The coagulation bath and the first wash bath are at 2 - 3 ° C and the second and third wash bath are at 17 ° C. The hollow fibers 25 are dried and dipped in methanol or pentane and then exposed to form vapor at low partial pressure. The hollow fiber membranes are then coated with a solution of 3% by weight Sylgard in pentane. The coated hydrogen permeability is 20 - Ho GPU and the separation factor for hydrogen versus carbon monoxide is 20 - kO.

Voorbeeld XVIIIExample XVIII

De methode van voorbeeld XII wordt in wezen herhaald behoudens de onderstaande wijzigingen. De polymeeroplossing bevat 30 gev.% van een methyl gebromeerd poly(fenyleenoxyde) (ongeveer 35 Π5 a.ol.% gebromeerd) in 70 gev,% 1-formylpiperidine. De spindop bevindt zich 2,6 cm boven het niveau van het vloeibare coagulerings- 80 0 1 8 45 76 middel en de opnamesnelheid bedraagt 13 - 1^ m/min.. Het coagu-lerings- en eerste wasbad zijn op k6 - U8°C en het tweede en derde wasbad zijn op 1U°C. Na bekleden vertonen de holle vezel-membranen een waterstofpermeabiliteit van 90 - 100 GPU en een 5 scheidingsfactor voor waterstof ten opzichte van koolmonoxyde van 13· 800 1 8 45The method of Example XII is essentially repeated except for the changes below. The polymer solution contains 30% by weight of a methyl brominated poly (phenylene oxide) (about 35-5% by weight brominated) in 70% by weight of 1-formylpiperidine. The spinneret is 2.6 cm above the level of the liquid coagulant 80 0 1 8 45 76 and the take-up speed is 13 - 1 ^ m / min. The coagulant and first wash bath are at k6 - U8 ° C and the second and third wash baths are at 1U ° C. After coating, the hollow fiber membranes exhibit a hydrogen permeability of 90 - 100 GPU and a hydrogen to carbon monoxide separation factor of 13 800 1 8 45

Claims (34)

1. Werkwijze voor het vervaardigen van een anisotroop membraan waarbij een polymeeroplossing van een membraanvormend polymeer in een vloeibare drager die oplosmiddel bevat voor het 5 membraanvormende polymeer, wordt verschaft in de vorm van een voorloper en daarna wordt gecoaguleerd in een vloeibaar coagu-leringsmiddel dat water bevat, met het kenmerk, dat men een vloeibare drager gebruikt die N-geacyleerd heterocyclisch oplosmiddel met formule 1 bevat , waarin X een groep -CHg-, N(R*)-, 10 of -0- is, R waterstof, een methyl of ethylgroep is en R' waterstof of methylgroep is.1. A method of manufacturing an anisotropic membrane in which a polymer solution of a membrane-forming polymer in a liquid carrier containing solvent for the membrane-forming polymer is provided in the form of a precursor and then coagulated in a liquid coagulant containing water contains, characterized in that a liquid carrier is used containing N-acylated heterocyclic solvent of formula 1, wherein X is a group -CHg-, N (R *) -, 10 or -0-, R hydrogen, a methyl or is ethyl group and R 'is hydrogen or methyl group. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat men een anisotroop holle vezelmembraan vervaardigd, doordat men a. de polymeeroplossing extrudeert door een ringvormige 15 spindop ten einde een holle vezelvoorloper te vormen en deze polymeeroplossing tijdens het extruderen op een temperatuur houdt die voldoende is om het polymeer vrijwel geheel in oplossing te houden, b. een fluïdum in de boring van de holle vezelvoor-20 loper injecteert terwijl deze geëxtrudeerd wordt uit een spindop, waarbij het injectiefluidum mengbaar is met de vloeibare drager en geïnjecteerd wordt met een zodanige snelheid dat de boring van de holle vezelvoorloper open blijft; c. het uitwendige van de holle vezelvoorloper in aan-25 raking brengt met het vloeibare coaguleringsmiddel, waarbij het vloeibare coaguleringsmiddel in wezen bestaat uit water en minder dan 5 gev.% aan vloeibare drager bevat, waarbij het vloeibare coaguleringsmiddel mengbaar is met de vloeibare drager en het injectiefluidum en het contact voldoende is om polymeer in de 30 holle vezelvoorloper te coaguleren onder omstandigheden van het vloeibare coaguleringsmiddel waardoor een holle vezel wordt verkregen, en d. de holle vezel wast met een niet-oplosmiddel voor het polymeer ten einde het gehalte aan vloeibare drager in de 35 holle vezel te verlagen tot minder dan 5 gew.$, betrokken op het gewicht van het polymeer in de holle vezel. 80 0 1 8 452. Process according to claim 1, characterized in that an anisotropic hollow fiber membrane is produced, by a. Extruding the polymer solution through an annular spinneret in order to form a hollow fiber precursor and keeping this polymer solution at a temperature sufficient during extrusion. is to keep the polymer almost completely in solution, b. inject a fluid into the bore of the hollow fiber precursor as it is extruded from a spinneret, the injection fluid being miscible with the liquid carrier and injected at a rate such that the bore of the hollow fiber precursor remains open; c. contacting the exterior of the hollow fiber precursor with the liquid coagulant, the liquid coagulant essentially consisting of water and containing less than 5% by weight of liquid carrier, the liquid coagulant being miscible with the liquid carrier and the injection fluid and the contact is sufficient to coagulate polymer in the hollow fiber precursor under conditions of the liquid coagulant to obtain a hollow fiber, and d. the hollow fiber washes with a non-solvent for the polymer in order to reduce the liquid carrier content in the hollow fiber to less than 5% by weight, based on the weight of the polymer in the hollow fiber. 80 0 1 8 45 3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het N-geacyleerde heterocyclische oplosmiddel bestaat uit tenminste een van de volgende verbindingen: 1-formylpiperidine, 1-acetylpiperidine, 1-formylmorfoline of 1-acetylmorfoline.Process according to claim 1 or 2, characterized in that the N-acylated heterocyclic solvent consists of at least one of the following compounds: 1-formylpiperidine, 1-acetylpiperidine, 1-formylmorpholine or 1-acetylmorpholine. 5 Werkwijze volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat met betrekking tot het polymeer de vloeibare drager en het polymeersysteem een tweede overgangs-coëfficiënt heeft van ten hoogste 15 x 10^ mol.cnfVg2 bij 25°C.Process according to one or more of the preceding claims, characterized in that, with respect to the polymer, the liquid carrier and the polymer system has a second transition coefficient of at most 15 x 10 .mu.m / cmfVg2 at 25 ° C. 5. Werkwijze volgens een of meer van de voorgaande 10 conclusies, met het kenmerk, dat men een vloeibare drager gebruikt met een verdunningswarmte bij 25°C in het vloeibare coagulerings-middel van meer dan -3,5 kcal/mol,5. Process according to one or more of the preceding claims, characterized in that a liquid carrier is used with a heat of dilution at 25 ° C in the liquid coagulant of more than -3.5 kcal / mol, 6. Werkwijze volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat men een polymeer gebruikt dat 15 geheel of gedeeltelijk uit polysulfon bestaat.6. Process according to one or more of the preceding claims, characterized in that a polymer is used consisting wholly or partly of polysulfone. 7. Werkwijze volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat men een polysulfon gebruikt dat geheel of gedeeltelijk bestaat uit een polysulfon met herhaalde struktuureenheid met formule 2, waarin R.j en R2 onafhankelijk van elkaar ieder een alifatische of aroma- 20 tische koolwaterstof bevattende groep met 1 - Uo koolstofatomen zijn en de sulfonylgroep gebonden is aan een alifatisch of aromatisch koolstofatoom.7. Process according to claim 6, characterized in that a polysulfone consisting wholly or partly of a polysulfone with repeated structural unit of formula 2 is used, wherein R 1 and R 2 each independently have an aliphatic or aromatic hydrocarbon-containing group with 1 - Uo are carbon atoms and the sulfonyl group is attached to an aliphatic or aromatic carbon atom. 8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat men een verbinding met formule 2 gebruikt waarin tenminste éën van 25 de groepen R^ en Rg een aromatische koolwaterstof bevattende groep bevat.8. Process according to claim 7, characterized in that a compound of formula 2 is used in which at least one of the groups R 1 and R 5 contains an aromatic hydrocarbon-containing group. 9. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat men een polysulfon gebruikt met een struktuur van formule 6, waarin n gelijk is aan 50-80.9. Process according to claim 7, characterized in that a polysulfone with a structure of formula 6 is used, in which n equals 50-80. 10. Werkwijze volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat men een vloeibare drager gebruikt die niet-oplosmiddel bevat.Process according to one or more of the preceding claims, characterized in that a liquid carrier containing non-solvent is used. 11. Werkwijze volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat men de gewassen holle vezel 35 droogt bij een temperatuur die geen overmatig nadelige invloed heeft op het holle vezelmembraan. 800 1 8 4511. Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the washed hollow fiber 35 is dried at a temperature which does not have an undue adverse effect on the hollow fiber membrane. 800 1 8 45 12. Werkwijze volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat men een vloeibaar coagulerings-middel gebruikt dat tenminste 75 gew.$ water bevat.12. Process according to one or more of the preceding claims, characterized in that a liquid coagulant containing at least 75% by weight of water is used. 13. Werkwijze volgens een of meer van de voorgaande j conclusies, met het kenmerk, dat men het vloeibare coagulerings-middel gebruikt bij een temperatuur van tenminste -15°C tot beneden 20°C. 11*. Werkwijze volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat men de temperatuur van het vloeibare coaguleringsmiddel op 0 - 10°C houdt.13. Process according to one or more of the preceding claims, characterized in that the liquid coagulant is used at a temperature of at least -15 ° C to below 20 ° C. 11 *. Process according to claim 13, characterized in that the temperature of the liquid coagulant is kept at 0 - 10 ° C. 15. Werkwijze volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat men de ringvormige spindop plaatst boven het oppervlak van het vloeibare coaguleringsmiddel.Method according to one or more of the preceding claims, characterized in that the annular spinneret is placed above the surface of the liquid coagulant. 16. Werkwijze volgens een of meer van de voorgaande 15 conclusies, met het kenmerk, dat men een polymeeroplossing gebruikt die tenminste 25 gew.% polymeer bevat.16. Process according to one or more of the preceding claims, characterized in that a polymer solution is used which contains at least 25% by weight of polymer. 17· Werkwijze volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat men een polymeeroplossing gebruikt die 28 - 1*0 gev.% polymeer bevat.Process according to one or more of the preceding claims, characterized in that a polymer solution is used containing 28 - 1 * 0% by weight of polymer. 18. Werkwijze volgens een of meer van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat men een polymeeroplossing gebruikt met een viscositeit bij de extrudeertemperatuur van 10.000 - 500.000 cp.Process according to one or more of the preceding claims, characterized in that a polymer solution is used with a viscosity at the extruding temperature of 10,000-500,000 cp. 19. Werkwijze volgens een of meer van de voorgaande 25 conclusies, met het kenmerk, dat men een vloeibare drager gebruikt die niet-oplosmiddel bevat waarbij het niet-oplosmiddel tenminste één van de volgende verbindingen bevat: formamide, ethyleenglycol of water.19. Process according to one or more of the preceding claims, characterized in that a liquid carrier is used which contains non-solvent, the non-solvent containing at least one of the following compounds: formamide, ethylene glycol or water. 20. Anisotroop membraan, verkregen met de werkwijze 30 volgens een of meer van de voorgaande conclusies.20. Anisotropic membrane obtained by the method according to one or more of the preceding claims. 21. Droog, één geheel vormend anisotroop holle vezel-membraan voor de scheiding van tenminste een gas uit een gasvormig mengsel, voorzien van een homogeen gevormde, dunne uitwendige scheidingslaag op een open celvormige drager en polysulfon bevat- 35 tend, waarin het grootste deel van het volume van de wand van het holle vezelmembraan bestaat uit cellen met een gemiddelde hoofd- 800 1 8 45 afmeting van minder dan 2^um en de open celvormige drager vrijwel geen macroholten bevat met een hoofdafmeting van meer dan 3^um en een verhouding van maximum lengte tot maximum breedte van meer dan 10, waarbij het holle vezelmembraan een verhouding van 5 permeabiliteit van tenminste een van de gassen waterstof, helium en ammoniak vertoont tot de permeabiliteitconstante van het materiaal van het holle vezelmembraan voor dat gas van tenminste 5 x 10^ cm-1; een permeabiliteitverhouding van (i) de permeabiliteit van een gas met een lagermol.gew. gedeeld door de permeabili-1q teit van een gas met een hogere mol.gew. tot (ii) de vierkant-wortel van het mol.gew. van het gas met lager mol.gew. gedeeld door de vierkantwortel van het mol.gew. van het gas met hoger mol.gew., van tenminste 6, waarin het gas met lager mol.gew. bestaat uit waterstof of helium en het gas met hoger mol.gew. be-15 staat uit stikstof, koolmonoxyde of kooldioxyde en een permeabili-teitsconstante heeft in het polysulfon die tenminste 10 keer minder is dan de permeabiliteitsconstante van het gas met lager mol.gew. in dat materiaal, en een ineenvaldruk van tenminste lt(Tg)(t/D) , waarin Tg de treksterkte is van het polysulfon, t de wanddikte is 20 en D de uitwendige middellijn van het holle vezelmembraan.21. A dry, integral anisotropic hollow fiber membrane for the separation of at least one gas from a gaseous mixture, provided with a homogeneously formed, thin external separating layer on an open cellular support and containing polysulfone, in which the majority of the volume of the hollow fiber membrane wall consists of cells with an average main size of less than 2 µm and the open cellular support contains practically no macro-cavities with a main size of more than 3 µm and a ratio of maximum length to maximum width of more than 10, the hollow fiber membrane exhibiting a ratio of 5 permeability of at least one of the gases hydrogen, helium and ammonia to the permeability constant of the material of the hollow fiber membrane for that gas of at least 5 x 10 ^ cm-1; a permeability ratio of (i) the permeability of a gas with a lower molecular weight. divided by the permeability of a gas with a higher molecular weight. to (ii) the square root of the molecular weight. of the gas with lower molecular weight. divided by the square root of the molecular weight. of the gas with higher molecular weight, of at least 6, in which the gas with lower molecular weight. consists of hydrogen or helium and the gas with higher molecular weight. consisting of nitrogen, carbon monoxide or carbon dioxide and has a permeability constant in the polysulfone which is at least 10 times less than the permeability constant of the gas of lower molecular weight. in that material, and a collapse pressure of at least lt (Tg) (t / D), where Tg is the tensile strength of the polysulfone, t the wall thickness is 20 and D is the outside diameter of the hollow fiber membrane. 22. Polysulfon holle vezelmembraan volgens conclusie 21, met het kenmerk, dat het geen macroholten bevat.Polysulfone hollow fiber membrane according to claim 21, characterized in that it does not contain macro-cavities. 23. Holle vezelmembraan volgens conclusie 21 of 22, met het kenmerk, dat tenminste 90 vol.# van de wand van het holle 25 vezelmembraan bestaat uit cellen met een hoofdaftneting van minder dan 2yUm, 2k. Holle vezelmembraan volgens een of meer van de conclusies 21 - 23, met het kenmerk, dat tenminste 90 vol.# van de wand van het holle vezelmembraan bestaat uit cellen met een hoofd-30 afmeting van minder dan 1^um,23. Hollow fiber membrane according to claim 21 or 22, characterized in that at least 90 vol. # Of the wall of the hollow fiber membrane consists of cells with a main cross-section of less than 2 µm, 2k. Hollow fiber membrane according to one or more of Claims 21 to 23, characterized in that at least 90 vol. # Of the wall of the hollow fiber membrane consists of cells with a main size of less than 1 µm, 25. Holle vezelmembraan volgens een of meer van de conclusies 21 - 2h, met het kenmerk, dat de hoofdconfiguratie-verhouding van segmenten van de wand van het holle vezelmembraan die cellen bevatten met de grootste gemiddelde hoofdafmeting en 35 geen macroholten bevatten, tenminste 0,03 bedraagt. 800 1 8 45 Λ - ft"Hollow fiber membrane according to one or more of claims 21-2h, characterized in that the main configuration ratio of segments of the wall of the hollow fiber membrane containing cells having the largest average main size and no macro-cavities, at least 0, 03. 800 1 8 45 Λ - ft " 26. Holle vezelmembraan volgens een of meer van de conclusies 21 - 25» met het kenmerk, dat de wand van het holle vezelmembraan cellen bevat met een hoofdafmeting van meer dan 0,2/Um en de verhouding van gemiddelde wanddikte tot gemiddeld 5 celdoorsnee-oppervlak van de grootste cellen tenminste 1 cm bedraagt .Hollow fiber membrane according to one or more of claims 21 to 25, characterized in that the wall of the hollow fiber membrane contains cells with a main size of more than 0.2 / um and the ratio of average wall thickness to an average of 5 cell cross-sections. surface of the largest cells is at least 1 cm. 27· Holle vezelmembraan volgens een of meer van de conclusies 21 - 26, met het kenmerk, dat het holle volume van de wand van het holle vezelmembraan tenminste 1*0 vol.# tot 10 70 vol.# bedraagt.Hollow fiber membrane according to one or more of claims 21 to 26, characterized in that the hollow volume of the wall of the hollow fiber membrane is at least 1 * 0 vol. To 10 70 vol. #. 28. Holle vezelmembraan volgens een of meer van de conclusies 21 - 27, met het kenmerk, dat het holle volume van de wand van het holle vezelmembraan meer dan 1*5 vol.# tot 65 vol.# bedraagt. 15 29· Holle vezelmembraan volgens een of meer van de conclusies 21 - 28, met het kenmerk, dat de ineenvaldruk van het O holle vezelmembraan groter is dan 10 (<j>)(Tg)(t/D) , waarin <j> de volumefractie van het materiaal van het holle vezelmembraan in de wand van het holle vezelmembraan is.Hollow fiber membrane according to one or more of claims 21 to 27, characterized in that the hollow volume of the wall of the hollow fiber membrane is more than 1 * 5% by volume to 65% by volume. 29. Hollow fiber membrane according to one or more of claims 21 to 28, characterized in that the collapse pressure of the O hollow fiber membrane is greater than 10 (<j>) (Tg) (t / D), wherein <j> is the volume fraction of the hollow fiber membrane material in the wall of the hollow fiber membrane. 30. Holle vezelmembraan volgens een of meer van de conclusies 21 - 29, met het kenmerk, dat deze een verband vertoont van (i) de breuk van het verschil tussen de permeabiliteiten van een gemakkelijke permeërend gas en een minder gemakkelijk per-meërend gas, gedeeld door de permeabiliteit van het minder ge-25 makkelijk permeërende gas, vermenigdvuldigd met (ii) de verhouding van de permeabiliteitsconstante van het minder gemakkelijk permeërende gas tot de permeabiliteitsconstante van het gemakkelijke permeërende gas, van tenminste 0,01, waarin het gemakkelijke permeërende gas een permeabiliteitsconstante heeft die tenminste 30 5 keer groter is dan de permeabiliteitsconstante van het minder gemakkelijk permeërende gas en het gemakkelijke permeërende gas en minder gemakkelijk permeërende gas ongeveer hetzelfde mol.gew. bezitten.Hollow fiber membrane according to one or more of claims 21 to 29, characterized in that it has a relationship of (i) the fracture of the difference between the permeabilities of a readily permeable gas and a less readily permeable gas, divided by the permeability of the less readily permeating gas multiplied by (ii) the ratio of the permeability constant of the less readily permeating gas to the permeability constant of the easy permeating gas, of at least 0.01, wherein the easy permeating gas has a permeability constant at least 30 times greater than the permeability constant of the less readily permeable gas and readily permeable gas and less readily permeable gas about the same molecular weight. to own. 31. Holle vezelmembraan volgens een of meer van de 35 conclusies 21 - 30, met het kenmerk, dat de dikte van de uitwendige huid minder dan 1000 8 bedraagt. 800 1 8 45Hollow fiber membrane according to one or more of claims 21 to 30, characterized in that the thickness of the outer skin is less than 1000 8. 800 1 8 45 32. Holle vezelmembraan volgens een of meer van de conclusies 21 -31, met het kenmerk, dat ^/uitwendige huid minder dan 500 2 bedraagt.Hollow fiber membrane according to one or more of claims 21 to 31, characterized in that the outer skin is less than 500 2. 33. Holle vezelmembraan volgens een of meer van de 5 conclusies 21 - 32, met het kenmerk, dat de permeabiliteits- verhouding tenminste 7,5 bedraagt. 31*. Holle vezelmembraan volgens een of meer van de conclusies 21 - 33, met het kenmerk, dat het een maximum poriëngrootte van minder dan 150 2 bezit. 10 35· Holle vezelmembraan volgens een of meer van de conclusies 21 - 31*, met het kenmerk, dat het polysulfon wordt gevormd door een polysulfon met de herhaalde struktuur-eenheid met formule 2,waarin en R2 onafhankelijk van elkaar ieder alifa- tische of aromatische koolwaterstof bevattende groep met 1 - 1*0 15 koolstof atomen is en de sulfonylgroep gebonden is aan een alifatisch ; of aromatisch koolstofatoom.33. Hollow fiber membrane according to one or more of claims 21 to 32, characterized in that the permeability ratio is at least 7.5. 31 *. Hollow fiber membrane according to one or more of claims 21 to 33, characterized in that it has a maximum pore size of less than 150 µ. 35. The hollow fiber membrane according to one or more of claims 21 to 31 *, characterized in that the polysulfone is formed by a polysulfone of the repeated structural unit of formula 2, wherein and R 2 are independently aliphatic or aromatic hydrocarbon containing group having 1 - 1 * 0 is 15 carbon atoms and the sulfonyl group is bonded to an aliphatic; or aromatic carbon atom. 36. Holle vezelmembraan volgens een of meer van de conclusies 21 - 35, met het kenmerk, dat tenminste een van de groepen R^ en Rg een aromatische koolwaterstof bevattende groep 20 bevat.Hollow fiber membrane according to one or more of claims 21 to 35, characterized in that at least one of the groups R 1 and R 5 contains an aromatic hydrocarbon-containing group 20. 37. Holle vezelmembraan volgens een of meer van de conclusies 21 - 36, met het kenmerk, dat het polysulfon wordt gevormd door een polysulfon met een struktuur met formule 6, waarin n gelijk is aan 50 - 80.Hollow fiber membrane according to one or more of claims 21 to 36, characterized in that the polysulfone is formed by a polysulfone of the structure of formula 6, wherein n equals 50 - 80. 38. Holle vezelmembraan volgens een of meer van de conclusies 21 - 37, met het kenmerk, dat het materiaal van het 2 holle vezelmembraan een treksterkte bezit van tenminste 350 kg/cm .Hollow fiber membrane according to one or more of Claims 21 to 37, characterized in that the material of the hollow fiber membrane has a tensile strength of at least 350 kg / cm. 39. Werkwijze voor het vervaardigen van een anisotroop membraan, zoals hierin beschreven. 30 1*0. Holle vezelmembraan, zoals hierin beschreven. 800 1 8 4539. A method of manufacturing an anisotropic membrane, as described herein. 30 1 * 0. Hollow fiber membrane, as described herein. 800 1 8 45
NL8001845A 1979-03-28 1980-03-28 METHOD FOR THE MANUFACTURE OF ANISOTROPE MEMBRANES AND MEMBRANES MADE THEREFORE NL8001845A (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US2475479A 1979-03-28 1979-03-28
US2475479 1979-03-28
US11785180A 1980-02-20 1980-02-20
US11785180 1980-02-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8001845A true NL8001845A (en) 1980-09-30

Family

ID=26698833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8001845A NL8001845A (en) 1979-03-28 1980-03-28 METHOD FOR THE MANUFACTURE OF ANISOTROPE MEMBRANES AND MEMBRANES MADE THEREFORE

Country Status (20)

Country Link
AR (1) AR220972A1 (en)
AU (1) AU532082B2 (en)
BR (1) BR8001873A (en)
CA (1) CA1141510A (en)
DD (1) DD150066A5 (en)
DE (1) DE3011917A1 (en)
DK (1) DK131780A (en)
ES (1) ES489884A0 (en)
FI (1) FI800977A7 (en)
FR (1) FR2452507A1 (en)
GB (2) GB2047162B (en)
GR (1) GR67255B (en)
IL (1) IL59581A0 (en)
IT (1) IT1131098B (en)
NL (1) NL8001845A (en)
NO (1) NO800893L (en)
PT (1) PT71024A (en)
RO (1) RO79464A (en)
SE (1) SE8002388L (en)
YU (1) YU86080A (en)

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5831204B2 (en) * 1980-03-10 1983-07-05 日東電工株式会社 polysulfone semipermeable membrane
CA1255860A (en) * 1982-12-10 1989-06-20 Katsuya Yamada Selectively permeable asymetric membrane of aromatic polyester
JPS59189903A (en) * 1983-04-09 1984-10-27 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd Hollow yarn like filter and preparation thereof
FR2593721B1 (en) * 1986-02-05 1988-05-20 Rhone Poulenc Rech COMPOSITE HOLLOW FIBER FOR REMOVING WATER VAPOR FROM AIR OR CARBON GAS
US4728346A (en) * 1986-08-15 1988-03-01 Permea Inc. Permeation modified asymmetric gas separation membranes having graded density skins
ES2052605T3 (en) * 1986-08-15 1994-07-16 Permea Inc ASYMMETRIC GAS SEPARATION MEMBRANES THAT HAVE FILMS OF GRADUATED DENSITY.
US4871494A (en) * 1986-08-15 1989-10-03 Permea, Inc. Process for forming asymmetric gas separation membranes having graded density skins
US4900626A (en) * 1987-07-28 1990-02-13 Rhone-Poulenc Recherches Hollow composite fibers selectively permeable to water vapor
US4843733A (en) * 1988-05-10 1989-07-04 The Dow Chemical Company Process for drying water-wet polycarbonate membranes
DE3829752A1 (en) * 1988-09-01 1990-03-22 Akzo Gmbh INTEGRAL ASYMMETRICAL POLYAETHERSULPHONE MEMBRANE, METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE FOR ULTRAFILTRATION AND MICROFILTRATION
US4900334A (en) * 1988-11-09 1990-02-13 The Dow Chemical Company Process for treating a liquid-wet polycarbonate membrane to improve its gas separation properties
GB8916441D0 (en) * 1989-07-19 1989-09-06 Ici Plc Membranes
US4959082A (en) * 1989-07-20 1990-09-25 The Dow Chemical Company Polycarbonate gas separation membranes containing substituted benzenes and processes for making and using the same
CA2020511A1 (en) * 1989-09-05 1991-03-06 Francis X. Mueller, Jr. Gas separation membrane and process
US5009678A (en) * 1989-10-31 1991-04-23 Union Carbide Industrial Gases Technology Corporation Process for recovery of ammonia from an ammonia-containing gas mixture
JP3232117B2 (en) * 1991-11-19 2001-11-26 鐘淵化学工業株式会社 Polysulfone porous hollow fiber
US5480554A (en) * 1992-05-13 1996-01-02 Pall Corporation Integrity-testable wet-dry-reversible ultrafiltration membranes and method for testing same
US5788862A (en) * 1992-05-13 1998-08-04 Pall Corporation Filtration medium
EP3475364B1 (en) 2016-06-23 2022-06-22 DuPont Safety & Construction, Inc. Use of a solution of polysulfone in n-acyl-morpholine for the fabrication of uf membranes
CN110342910B (en) * 2019-08-21 2021-08-31 中国石油化工股份有限公司 Method for preparing ceramic hollow fiber membrane from FCC (fluid catalytic cracking) waste catalyst and ceramic hollow fiber membrane

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2404719A (en) * 1942-06-17 1946-07-23 Du Pont Acrylonitrile polymer solutions
FR1586563A (en) * 1968-10-29 1970-02-20
US3775361A (en) * 1971-10-21 1973-11-27 Du Pont Preparation of stable concentrated solutions of aromatic nitrogen-linked condensation polymers
US4127625A (en) * 1975-03-27 1978-11-28 Daicel Ltd. Process for preparing hollow fiber having selective gas permeability
ZA762209B (en) * 1975-04-23 1977-04-27 Envirogenics Syst Gas separation membrane
FR2410501A1 (en) * 1976-11-15 1979-06-29 Monsanto Co MULTI-COMPONENT MEMBRANES FOR GAS SEPARATIONS

Also Published As

Publication number Publication date
PT71024A (en) 1980-04-01
SE8002388L (en) 1980-09-29
GB2100181A (en) 1982-12-22
NO800893L (en) 1980-09-29
RO79464A (en) 1982-07-06
YU86080A (en) 1983-02-28
AU532082B2 (en) 1983-09-15
FI800977A7 (en) 1980-09-29
IT8020971A0 (en) 1980-03-27
BR8001873A (en) 1980-11-25
DD150066A5 (en) 1981-08-12
GB2100181B (en) 1983-11-02
IT1131098B (en) 1986-06-18
ES8107038A1 (en) 1981-10-01
IL59581A0 (en) 1980-06-30
FR2452507A1 (en) 1980-10-24
AR220972A1 (en) 1980-12-15
GR67255B (en) 1981-06-26
DK131780A (en) 1980-09-29
ES489884A0 (en) 1981-10-01
AU5689180A (en) 1980-10-02
GB2047162A (en) 1980-11-26
CA1141510A (en) 1983-02-22
GB2047162B (en) 1983-02-02
DE3011917A1 (en) 1980-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL8001845A (en) METHOD FOR THE MANUFACTURE OF ANISOTROPE MEMBRANES AND MEMBRANES MADE THEREFORE
US7819956B2 (en) Gas transfer membrane
US4364759A (en) Methods for preparing anisotropic hollow fiber membranes comprising polymer of acrylonitrile and styrene and hollow fiber membranes produced therefrom
US7632439B2 (en) Poly(ethylene chlorotrifluoroethylene) membranes
JP4656839B2 (en) Halar film
JP2885712B2 (en) Polymer solution for asymmetric single membrane and asymmetric single membrane using the same
US4230463A (en) Multicomponent membranes for gas separations
US5181940A (en) Hollow fiber membranes
US5871680A (en) Method and apparatus for spinning hollow fiber membranes
US4530703A (en) Cross-linked polyarylene oxide membranes
WO2002102500A1 (en) Membrane polymer compositions
NL8003805A (en) PROCESS FOR PREPARING MICROPOROUS HOLLOW FIBERS
CS257751B2 (en) Multicomponent membrane for gas separation
US6017474A (en) Highly permeable polyethersulfone hollow fiber membranes for gas separation
US6015516A (en) Ultrathin high-performance hollow fiber membranes
EP0235051B1 (en) Hollow composite fibre for removing water vapour from air or from carbonic-acid gas
KR100321459B1 (en) Polyacrylonitrile-Based Filtration Membrane in a Hollow Fiber State
JPS5825371B2 (en) Anisotropic membrane and its manufacturing method
JPS59166208A (en) Manufacture of gas separating membrane
JPH119976A (en) Separation membrane and separation method for unsaturated hydrocarbon
JPS61402A (en) Semipermeable membrane for separation
JPH09253463A (en) Manufacture of polysulfone type ultrafiltration film
KR840000124B1 (en) Method for preparing anisotropic membranes
GB1558856A (en) Microporus polyethylene hollow fibres and process for preparing them
AU2005259830C1 (en) Gas transfer membrane

Legal Events

Date Code Title Description
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
A85 Still pending on 85-01-01
BV The patent application has lapsed