WO2002032557A1 - Method for producing a surface modified membrane - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing a surface-modified membrane.
- the group of chemical modification processes includes those in which the surface of a membrane (carrier membrane) which has already been fully formed is changed chemically.
- a membrane carrier membrane
- other polymers or monomers are often covalently bonded to functional groups or to the end groups of the polymer forming the membrane, some of which are on the surface.
- a reactive monomer is applied to a carrier membrane and subsequently brought into contact with another monomer, the two monomers reacting to form a layer formed from a polymer network.
- a microporous polysulfone membrane is immersed in a solution of 1,3-phenylenediamine (PD) for two minutes and then removed from the PD solution. Excess PD solution is removed. The resulting substrate is immersed in a solution of trimesoyl chloride (TMC) for 20 seconds, forming a polymer network of PD and TMC forms.
- PD 1,3-phenylenediamine
- TMC trimesoyl chloride
- bicomponent spinning A method belonging to the group of physical methods for surface modification of membranes is known as bicomponent spinning.
- a triple nozzle which in the case of capillary or tubular membranes has three concentrically arranged outlet openings, another polymer solution is extruded around the outside of the spinning solution at the same time as the spinning solution and the inner filling, so that a thin film is formed on the spinning solution during phase inversion of the spinning solution-forming membrane and a layer is formed on the membrane.
- bicomponent spinning is already a technologically complex process because of the triple spinneret required.
- the object of the present invention is to provide a simpler method for the surface modification of membranes.
- a method for producing a surface-modified membrane comprising the steps a) preparing a solution comprising a membrane-forming synthetic polymer M, a solvent system and an agent A with at least one functional group, b) shaping the solution into a shaped body with a first and second side, c) allowing to act on at least one of the sides of the shaped body of a coagulation medium which contains an agent B reactive with agent A with at least one functional group, whereby phase separation takes place and a membrane structure is formed which has an inner pore surface and has outer surfaces, and wherein agent B reacts with agent A at least on one of the outer surfaces during exposure and d) optionally extracting the solvent system and optionally
- the process according to the invention only requires the process steps which are anyway necessary for the production of the unmodified membrane. It is only necessary to add agent A in the preparation of the solution according to step a) and agent B in the preparation of the coagulation medium which is used in step c).
- the membrane production itself is based on the processes known per se, in which the membrane structure is formed via a non-solvent-induced phase separation.
- the customary embodiments are also used in the method according to the invention.
- the method according to the invention can be used to produce hollow fiber membranes by extruding the polymer solution through the annular gap of a suitable hollow fiber nozzle, feeding a lumen filling into the core bore of the nozzle.
- the extruded hollow thread is then brought into contact with a coagulation medium which does not dissolve the polymer.
- the membrane structure forms here.
- the extruded hollow thread can only be brought into contact with its outside with a coagulation medium, for example by passing it through a precipitation bath, with precipitation then taking place from the outside in.
- the inner filling is a coagulation medium and the membrane structure precipitates from the inside out.
- the extruded hollow thread may be brought into contact with a coagulation medium both with its outside and with its inside.
- the precipitated hollow fiber is then drawn off from the precipitation bath, then the precipitation medium is extracted from the hollow fiber and, if necessary, the extractant is removed by drying, whereby the finished hollow fiber membrane is obtained which has an outer surface on the lumen side, has an outer surface on the outside and an inner pore surface.
- step c) of the method according to the invention can be carried out in such a way that the hollow fiber is led into a precipitation bath as a coagulation medium which contains the agent B in solution, which means that agent at least on the outer surface of the outside of the resulting hollow fiber membrane B reacts with agent A.
- agent B reacts with agent A at least on the outer surface of the lumen side, that is to say on the lumen-side surface of the resulting membrane
- agent B can be dissolved in both coagulation media and thus a reaction of agent A with agent B can take place both at least on the outer surface of the outside and at least on the lumen-side surface
- a different agent B is contained in the inner filling than in the precipitation bath, whereby a hollow fiber membrane is obtained which is modified at least on the outer surface of its outside by a different reaction product from A and B than at least on its lumen side outer surface.
- flat membranes can be produced with the method according to the invention.
- the polymer solution is molded on a roller using a casting box and then guided into the coagulation medium on the roller, which is partially immersed in a coagulation medium that does not dissolve the polymer, ie in a coagulation bath. It forms starting from the side facing away from the roller, the membrane structure.
- the roller is first coated with a coagulation medium which does not dissolve the polymer, and then the polymer solution is formed into a film, for example with a casting box, on the roller coated with the coagulation medium, a membrane structure starting from the side of the film facing the roller formed.
- the film is then guided into the coagulation medium on the roller, which in turn is partially immersed in a coagulation medium, with coagulation to the membrane structure starting from the side facing away from the roller.
- the precipitated flat membrane is drawn off from the precipitation bath, then optionally the precipitation medium is extracted from the hollow thread and, if necessary, the extractant is removed by drying, whereby the finished flat membrane is obtained which has an outer roll-side surface, an outer surface on the precipitation bath side and an inner pore surface.
- step c) of the process according to the invention can be carried out in such a way that the film is formed on a roller, the roller being partially immersed in a precipitation bath containing agent B and the film on the roller through this precipitation bath to be led.
- agent B reacts with agent A at least on the outer surface of the side of the resulting flat membrane structure facing away from the roller. If a coagulation medium containing agent B dissolved in the agent is applied to the roller in the process according to the invention, the agent reacts at least on the outer surface the side of the resulting flat membrane agent B with agent A facing the roller.
- agent A can be dissolved in both coagulation media and thus a reaction of agent A with agent B takes place both at least on the side facing away from the roller and at least on the side of the resulting flat membrane facing the roller. It is also possible that in the precipitation bath in which the The roller dips, a different agent B is contained in solution than in the coagulation medium, which is applied to the roller before the film is formed, whereby a flat membrane is formed which is modified on its outer roller-side surface by a different reaction product from A and B than on their outer surface on the precipitation bath side.
- flat membranes can be produced which are surface-modified at least on the outer roller-side surface and / or on their outer precipitation-bath-side surface by the reaction product of A and B.
- step c) of the method according to the invention a large number of different membrane structures can be formed.
- an asymmetrical membrane structure with a fine-pored or non-porous surface is formed by selecting a solvent system in step a) of the process according to the invention which leads to a rapid phase inversion with the coagulation medium acting in step c).
- agent B cannot penetrate into the interior of the membrane structure that is formed, or can only do so to a small extent, and a reaction of agent B with agent A takes place mainly on the outer surface.
- dense layers can be produced from the reaction product of agent A with agent B on the outer surface.
- the membrane formed in step c) of the method according to the invention by phase separation can be microporous on the outer surface.
- a membrane structure is known to arise, for example, by selecting a solvent system in step a) of the process according to the invention which leads to a slow phase inversion with the coagulation medium acting in step c).
- agent B can not only act on the outer surface but on the inner pole during the exposure of the coagulation medium. React surface with Agent A, creating a membrane with a very large modified surface.
- the membrane-forming synthetic polymer M used in step a) to prepare the solution is preferably a polyethersulfone, polysulfone or polyarylethersulfone.
- Other polymers such as polyethylene oxide, polyhydroxyether, polyethylene glycol, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol or polycaprolactone, or inorganic substances such as SiO 2 can also be added to the solution as additives, with which, for example, the pore formation or the hydrophilicity of the membrane can be influenced.
- polyethersulfone is used as the membrane-forming synthetic polymer M.
- a particularly preferred solvent system consists of caprolactam and butyrolactone.
- the membrane structure can be influenced by the ratio of caprolactam to butyrolactone. The more caprolactam is used in relation to butyrolactone, the more the membrane structure formed tends towards an asymmetrical membrane with a fine-pored or non-porous outer surface. The more butyrolactone is used in relation to caprolactam, the more the membrane structure tends towards a membrane that is microporous on the outer surface.
- Such methods are described, for example, in EP-A-0361085 or in EP-A-0357021, the disclosure of which is expressly referred to here.
- agent B is reactive with agent A means in the context of the present invention that A and B are reactive under the conditions of the phase inversion, the reaction having to take place while the coagulation medium is left to act, i.e. in a time which is between about 0.1 second and about 1 minute, depending on the membrane production process.
- agent A and agent B each have at least one functional group.
- agent A and agent B each have two functional groups and react in step c) to form a linear polymer.
- Surface-modified membranes can be produced with a high stability of the surface modification when the membrane is used in various application media, especially when the reaction product from agent A and agent B is a high-molecular product.
- agents A and / or B each have more than two functional groups and react in step c) to form a crosslinked polymer.
- the surface-modified membrane in this way can be used in almost any application medium without any signs of detachment from the surface modification because the crosslinked polymer from A and B is not soluble in any application medium due to its network property.
- agent A a dicarboxylic acid chloride or a diisocyanate is used as agent A.
- Terephthaloyl chloride or hexamethylene diisocyanate is particularly preferably used as agent A in the process according to the invention because these agents have a particularly high reactivity.
- agent B contains at least one imino group and two amino groups because these agents have a high reactivity.
- Agent B diethylenetriamine or polyethyleneimine is particularly preferred in the process according to the invention because their amino and imino groups have a particularly high reactivity.
- agent A is terephthaloyl chloride and agent B is polyethyleneimine.
- agent B is polyethyleneimine.
- Such membranes can e.g. with polyether sulfone as the membrane-forming synthetic polymer M and a solvent system of butyrolactone and caprolactam with an excess of butyrolactone.
- agent A is hexamethylene diisocyanate and agent B is diethylene triamine.
- a membrane modified with a crosslinked polymer of hexamethylene diisocyanate and diethylene triamine can thus be produced. For example, if one selects manufacturing conditions that lead to a membrane that is pore-free on the outer surface or has only a few pores, a membrane is obtained that is modified practically only on its outer surface by the crosslinked polymer of hexamethylene diisocyanate and diethylene triamine.
- a membrane can be used, for example, with polyethersulfone as the membrane-forming membrane synthetic polymer M and a solvent system made from equal parts of butyrolactone and caprolactam.
- the crosslinked polymer forms a layer on the outer surface of the membrane, the thickness of which can be adjusted, for example, by the amount of hexamethylene diisocyanate.
- This embodiment of the method according to the invention is therefore particularly suitable for the production of nanofiltration membranes.
- the aforementioned combination of hexamethylene diisocyanate and diethylene triamine can also be used in processes in which a microporous membrane is produced on its surface.
- a solution is preferably prepared in step a) which contains 0.1 to 10% by weight of agent A.
- the coagulation medium contains agent B in a concentration of 0.1 to 10% by weight.
- the surface modification achieved is not sufficiently pronounced below the minimum concentrations mentioned. Above the maximum concentrations mentioned, there may be an undesirable disturbance in the formation of the membrane structure.
- a casting solution at 20 ° C. consisting of 18% by weight of polyether sulfone, 8% by weight of polyvinylpyrrolidone, 37% by weight of caprolactam and 37% by weight of butyrolactone, is worked onto a glass plate and immediately immersed in a 20 ° C. precipitation bath, which consists of glycerin and caprolactam in a ratio of 1: 1 with the addition of 2% by weight of diethylene triamine (DETA). Furthermore, three further flat membranes are produced, each using casting solutions of the abovementioned composition and adding 1, 2 or 8% by weight hexamethylene diisocyanate (HMDI), based on the casting solution. Otherwise, the procedure is as in the previous paragraph.
- HMDI hexamethylene diisocyanate
- FIG. 1 shows SEM images of the flat membranes produced with 0, 1, 2 or 8% by weight of HMDI.
- the picture line a) shows the glass plate and the picture line b) the surfaces facing the precipitation bath side as well as the picture line c) the total cross sections and the picture line d) the cross sections of the flat membranes facing the precipitation bath side.
- FIG. 1 shows that the flat membrane produced without HMDI (0% by weight HMDI) has an asymmetrical pore structure, the pore size decreasing in the direction of the side facing the precipitation bath.
- FIG. 1 also shows that when HMDI is added, a layer is formed on the membrane surface facing the precipitation bath side (picture lines c) and d) with 1, 2 and 8% by weight of HMDI).
- the layer consists of a polymer network, which was formed by polymerizing HMDI with DETA to a polyurea.
- FIG. 1 shows that by selecting a certain amount of HMDI, the desired values of surface porosity (picture line b) and thickness (picture lines c) and d)) of the layer can be set in a targeted manner.
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung einer oberflachenmodifizierten Membran Process for the production of a surface-modified membrane
Membrana GmbH, WuppertalMembrana GmbH, Wuppertal
Beschreibung:Description:
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer oberflachenmodifizierten Membran.The present invention relates to a method for producing a surface-modified membrane.
Zur Oberflächenmodifikation von Membranen sind eine Vielzahl von Verfahren bekannt, die sich im wesentlichen in chemische und physikalische Modifizierungsverfahren unterteilen lassen.A large number of methods are known for the surface modification of membranes, which can essentially be divided into chemical and physical modification methods.
Zur Gruppe der chemischen Modifizierungsverfahren zählen solche, bei denen die Oberfläche einer zuvor bereits vollständig ausgebildeten Membran (Trägermembran) auf chemischem Weg verändert werden. Oftmals werden hierfür an funktioneile Gruppen oder an die Endgruppen des die Membran bildenden Polymers, die zum Teil an der Oberfläche liegen, andere Polymere oder Monomere kovalent gebunden. In einem anderen Beispiel für ein chemisches Modifizierungsverfahren wird auf eine Trägermembran ein reaktives Monomer aufgebracht und nachfolgend mit einem weiteren Monomer in Kontakt gebracht, wobei die beiden Monomeren zu einer aus einem polymeren Netzwerk gebildeten Schicht reagieren. Ein derartiges Verfahren beschreibt die US 5 693 227. Gemäß dieser Schrift wird eine mikroporöse Polysul- fonmembran zwei Minuten lang in eine Lösung von 1 ,3-Phenylendiamin (PD) getaucht und dann aus der PD-Lösung herausgenommen. Überschüssige PD-Lösung wird entfernt. Das resultierende Substrat wird 20 Sekunden lang in eine Lösung von Trimesoylchlorid (TMC) getaucht, wobei sich ein polymeres Netzwerk aus PD und TMC bildet. Dieses Verfahren benötigt also zusätzlich zu den für die Herstellung der Trägermembran notwendigen Verfahrensschritten mehrere weitere Verfahrensschritte und ist somit aufwendig.The group of chemical modification processes includes those in which the surface of a membrane (carrier membrane) which has already been fully formed is changed chemically. For this purpose, other polymers or monomers are often covalently bonded to functional groups or to the end groups of the polymer forming the membrane, some of which are on the surface. In another example of a chemical modification process, a reactive monomer is applied to a carrier membrane and subsequently brought into contact with another monomer, the two monomers reacting to form a layer formed from a polymer network. Such a method is described in US Pat. No. 5,693,227. According to this document, a microporous polysulfone membrane is immersed in a solution of 1,3-phenylenediamine (PD) for two minutes and then removed from the PD solution. Excess PD solution is removed. The resulting substrate is immersed in a solution of trimesoyl chloride (TMC) for 20 seconds, forming a polymer network of PD and TMC forms. In addition to the process steps necessary for the production of the carrier membrane, this process therefore requires several further process steps and is therefore complex.
Ein zur Gruppe der physikalischen Verfahren zur Oberflächenmodifikation von Membranen gehörendes Verfahren ist als Bikomponentenspinnung bekannt. Dabei wird mit einer Dreifachdüse, die im Fall von Kapillar- oder Rohrmembranen drei zueinander konzentrisch angeordnete Austrittsöffnungen aufweist, gleichzeitig mit der Spinnlösung und der Innenfüllung eine weitere Polymerlösung außen um die Spinnlösung extrudiert, so dass sich während der Phaseninversion ein dünner Film auf die sich aus der Spinnlösung bildende Membran legt und so auf der Membran eine Schicht entsteht. Jedoch ist die Bikomponentenspinnung schon wegen der benötigten Dreifachspinndüse ein technologisch aufwendiges Verfahren.A method belonging to the group of physical methods for surface modification of membranes is known as bicomponent spinning. With a triple nozzle, which in the case of capillary or tubular membranes has three concentrically arranged outlet openings, another polymer solution is extruded around the outside of the spinning solution at the same time as the spinning solution and the inner filling, so that a thin film is formed on the spinning solution during phase inversion of the spinning solution-forming membrane and a layer is formed on the membrane. However, bicomponent spinning is already a technologically complex process because of the triple spinneret required.
Daher stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein einfacheres Verfahren zur Oberflächenmodifikation von Membranen zur Verfügung zu stellen.Therefore, the object of the present invention is to provide a simpler method for the surface modification of membranes.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung einer oberflachenmodifizierten Membran umfassend die Schritte a) Herstellung einer Lösung, umfassend ein membranbildendes synthetisches Polymer M, ein Lösungsmittelsystem sowie ein Agens A mit mindestens einer funktionellen Gruppe, b) Ausformen der Lösung zu einem Formkörper mit einer ersten und zweiten Seite, c) Einwirkenlassen auf mindestens eine der Seiten des Formkörpers eines Koagulationsmediums, das ein mit dem Agens A reaktionsfähiges Agens B mit mindestens einer funktionellen Gruppe gelöst enthält, wodurch eine Phasentrennung erfolgt und eine Membranstruktur ausgebildet wird, die eine innere Porenoberfläche und äußere Oberflächen aufweist, und wobei Agens B während des Einwirkenlassens zumindest an einer der äußeren Ober lächen mit Agens A reagiert und d) gegebenenfalls Extrahieren des Lösungsmittelsystems und gegebenenfallsThis object is achieved by a method for producing a surface-modified membrane comprising the steps a) preparing a solution comprising a membrane-forming synthetic polymer M, a solvent system and an agent A with at least one functional group, b) shaping the solution into a shaped body with a first and second side, c) allowing to act on at least one of the sides of the shaped body of a coagulation medium which contains an agent B reactive with agent A with at least one functional group, whereby phase separation takes place and a membrane structure is formed which has an inner pore surface and has outer surfaces, and wherein agent B reacts with agent A at least on one of the outer surfaces during exposure and d) optionally extracting the solvent system and optionally
Trocknen, wodurch eine durch das Reaktionsprodukt aus A und B oberflachenmodifizierte Membran entsteht.Drying, resulting in a membrane modified by the reaction product of A and B.
Das erfindungsgemäße Verfahren benötigt nur die für die Herstellung der unmodifi- zierten Membran ohnehin nötigen Verfahrensschritte. Man muss lediglich bei der Herstellung der Lösung gemäß Schritt a) Agens A und bei der Herstellung des Koa gulationsmediums, das in Schritt c) verwendet wird, Agens B zusetzen.The process according to the invention only requires the process steps which are anyway necessary for the production of the unmodified membrane. It is only necessary to add agent A in the preparation of the solution according to step a) and agent B in the preparation of the coagulation medium which is used in step c).
Der Membranherstellung selbst liegen die an sich bekannten Prozesse zugrunde, bei denen die Ausbildung der Membranstruktur über eine Nichtlöser-induzierte Phasenseparation erfolgt. Die dabei üblichen Ausführungsformen kommen auch bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung.The membrane production itself is based on the processes known per se, in which the membrane structure is formed via a non-solvent-induced phase separation. The customary embodiments are also used in the method according to the invention.
So können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer bevorzugten Ausführungsform Hohlfasermembranen hergestellt werden, indem die Polymerlösung durch den Ringspalt einer geeigneten Hohlfaserdüse extrudiert wird unter Einspeisung einer Lumenfüllung in die Kernbohrung der Düse. Der extrudierte Hohlfaden wird dann mit einem Koagulationsmedium in Kontakt gebracht, welches das Polymer nicht löst. Hierbei bildet sich die Membranstruktur aus. Dabei kann der extrudierte Hohlfaden nur mit seiner Außenseite mit einem Koagulationsmedium in Kontakt gebracht werden, indem er z.B. durch ein Fällbad geführt wird, wobei dann eine Fällung von außen nach innen erfolgt. In einer anderen Ausführungsform ist die Innenfüllung ein Koagulationsmedium, und es kommt zu einer Ausfällung der Membranstruktur von innen nach außen. Natürlich ist es auch möglich, dass der extrudierte Hohlfaden sowohl mit seiner Außenseite als auch mit seiner Innenseite mit einem Koagulationsmedium in Kontakt gebracht wird. Der ausgefällte Hohlfaden wird dann aus dem Fällbad abgezogen, anschließend das Fällmedium aus dem Hohlfaden extrahiert sowie gegebenenfalls durch Trocknen das Extraktionsmittel entfernt, wodurch die fertige Hohlfasermembran erhalten wird, die eine lumenseitige äußere Oberfläche, eine äußere Oberfläche an der Außenseite und eine innere Porenoberfläche aufweist.In a preferred embodiment, the method according to the invention can be used to produce hollow fiber membranes by extruding the polymer solution through the annular gap of a suitable hollow fiber nozzle, feeding a lumen filling into the core bore of the nozzle. The extruded hollow thread is then brought into contact with a coagulation medium which does not dissolve the polymer. The membrane structure forms here. The extruded hollow thread can only be brought into contact with its outside with a coagulation medium, for example by passing it through a precipitation bath, with precipitation then taking place from the outside in. In another embodiment, the inner filling is a coagulation medium and the membrane structure precipitates from the inside out. Of course, it is also possible for the extruded hollow thread to be brought into contact with a coagulation medium both with its outside and with its inside. The precipitated hollow fiber is then drawn off from the precipitation bath, then the precipitation medium is extracted from the hollow fiber and, if necessary, the extractant is removed by drying, whereby the finished hollow fiber membrane is obtained which has an outer surface on the lumen side, has an outer surface on the outside and an inner pore surface.
Entsprechend den zuvor beschriebenen Prozessvarianten zur Herstellung einer Hohlfasermembran kann der Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens so erfolgen, dass die Hohlfaser in ein Fällbad als Koagulationsmedium geführt wird, welches das Agens B gelöst enthält, wodurch zumindest an der äußeren Oberfläche der Außenseite der entstehenden Hohlfasermembran Agens B mit Agens A reagiert. Setzt man im erfindungsgemäßen Verfahren zur Ausbildung des Lumens eine als Koagulationsmedium wirkende Innenfüllung ein, welche das Agens B gelöst enthält, reagiert zumindest an der äußeren Oberfläche der Lumenseite, also an der lumen- seitigen Oberfläche der entstehenden Membran, Agens B mit Agens A. Falls im erfindungsgemäßen Verfahren eine Koagulation sowohl über die Innenfüllung als auch über ein Fällbad erfolgt, kann Agens B in beiden Koagulationsmedien gelöst sein und somit eine Reaktion von Agens A mit Agens B sowohl zumindest auf der äußeren Oberfläche der Außenseite als auch zumindest an der lumenseitigen Oberfläche stattfinden. Dabei ist es auch möglich, dass in der Innenfüllung ein anderes Agens B gelöst enthalten ist als im Fällbad, wodurch eine Hohlfasermembran erhalten wird, die zumindest an der äußeren Oberfläche ihrer Außenseite durch ein anderes Reaktionsprodukt aus A und B oberflächenmodifiziert ist als zumindest auf ihrer lumenseitigen äußeren Oberfläche. Somit können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nach dem Extrahieren des Lösungsmittelsystems und gegebenenfalls Trocknen gemäß Schritt d) Hohlfasermembranen hergestellt werden, die zumindest an der äußeren Oberfläche ihrer Außenseite und/oder Lumenseite durch das Reaktionsprodukt von A und B oberflächenmodifiziert sind.According to the process variants described above for producing a hollow fiber membrane, step c) of the method according to the invention can be carried out in such a way that the hollow fiber is led into a precipitation bath as a coagulation medium which contains the agent B in solution, which means that agent at least on the outer surface of the outside of the resulting hollow fiber membrane B reacts with agent A. If, in the process according to the invention for forming the lumen, an inner filling, which contains the agent B and acts as a coagulation medium, is reacted, agent B reacts with agent A at least on the outer surface of the lumen side, that is to say on the lumen-side surface of the resulting membrane In the process according to the invention, if coagulation takes place both via the inner filling and via a precipitation bath, agent B can be dissolved in both coagulation media and thus a reaction of agent A with agent B can take place both at least on the outer surface of the outside and at least on the lumen-side surface , It is also possible that a different agent B is contained in the inner filling than in the precipitation bath, whereby a hollow fiber membrane is obtained which is modified at least on the outer surface of its outside by a different reaction product from A and B than at least on its lumen side outer surface. Thus, with the method according to the invention, after extracting the solvent system and optionally drying in step d), hollow fiber membranes can be produced which are surface-modified at least on the outer surface of their outside and / or lumen side by the reaction product of A and B.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren können in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform Flachmembranen hergestellt werden. Hierbei wird beispielsweise die Polymerlösung mit einem Gießkasten auf einer Walze ausgeformt und anschließend auf der Walze, die teilweise in ein das Polymer nicht lösendes Koagulationsmedium, d.h. in ein Fällbad eintaucht, in das Koagulationsmedium geführt. Dabei bildet sich, beginnend auf der von der Walze abgewandten Seite die Membranstruktur aus. In einer anderen Ausführungsform wird zuerst die Walze mit einem das Polymer nicht lösenden Koagulationsmedium beschichtet und dann die Polymerlösung z.B. mit einem Gießkasten auf der mit dem Koagulationsmedium beschichteten Walze zu einem Film ausgeformt, wobei sich, beginnend auf der der Walze zugewandten Seite des Films eine Membranstruktur ausbildet. Der Film wird anschließend auf der Walze, die wiederum teilweise in ein Koagulationsmedium eintaucht, in das Koagulationsmedium geführt, wobei von der der Walze abgewandten Seite eine Koagulation zur Membranstruktur einsetzt. Die ausgefällte Flachmembran wird aus dem Fällbad abgezogen, anschließend gegebenenfalls das Fällmedium aus dem Hohlfaden ex-trahiert sowie gegebenenfalls durch Trocknung das Extraktionsmittel entfernt, wodurch die fertige Flachmembran erhalten wird, die eine äußere walzenseitige Oberfläche, eine äußere fällbadseitige Oberfläche und eine innere Porenoberfläche aufweist.In a further preferred embodiment, flat membranes can be produced with the method according to the invention. Here, for example, the polymer solution is molded on a roller using a casting box and then guided into the coagulation medium on the roller, which is partially immersed in a coagulation medium that does not dissolve the polymer, ie in a coagulation bath. It forms starting from the side facing away from the roller, the membrane structure. In another embodiment, the roller is first coated with a coagulation medium which does not dissolve the polymer, and then the polymer solution is formed into a film, for example with a casting box, on the roller coated with the coagulation medium, a membrane structure starting from the side of the film facing the roller formed. The film is then guided into the coagulation medium on the roller, which in turn is partially immersed in a coagulation medium, with coagulation to the membrane structure starting from the side facing away from the roller. The precipitated flat membrane is drawn off from the precipitation bath, then optionally the precipitation medium is extracted from the hollow thread and, if necessary, the extractant is removed by drying, whereby the finished flat membrane is obtained which has an outer roll-side surface, an outer surface on the precipitation bath side and an inner pore surface.
Entsprechend den zuvor beschriebenen Prozessvarianten zur Herstellung einer Flachmembran kann Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens so erfolgen, dass der Film auf einer Walze ausgeformt wird, wobei die Walze teilweise in ein das Agens B gelöst enthaltendes Fällbad taucht und der Film auf der Walze durch dieses Fällbad geführt wird. Dabei reagiert Agens B zumindest an der äußeren Oberfläche der von der Walze abgewandten Seite der entstehenden Flachmembranstruktur mit Agens A. Trägt man im erfindungsgemäßen Verfahren vor dem Ausformen des Films ein das Agens B gelöst enthaltendes Koagulationsmedium auf die Walze auf, reagiert zumindest an der äußeren Oberfläche der der Walze zugewandte Seite der entstehenden Flachmembran Agens B mit Agens A. Falls im erfindungsgemäßen Verfahren eine Koagulation sowohl über das Fällbad als auch über das vor dem Ausformen des Films auf die Walze aufgetragenen Koagulationsmedium erfolgt, kann Agens A in beiden Koagulationsmedien gelöst sein und somit eine Reaktion von Agens A mit Agens B sowohl zumindest an der von der Walze abgewandten Seite als auch zumindest an der der Walze zugewandten Seite der entstehenden Flachmembran stattfinden. Dabei ist es auch möglich, dass im Fällbad, in das die Walze taucht, ein anderes Agens B gelöst enthalten ist als in dem Koagulationsmedium, das vor dem Ausformen des Films auf die Walze aufgetragen wird, wodurch eine Flachmembran entsteht, die auf ihrer äußeren walzenseitigen Oberfläche durch ein anderes Reaktionsprodukt aus A und B oberflächenmodifiziert ist als auf ihrer äußeren fällbadseitigen Oberfläche. Somit können mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nach gegebenenfalls dem Extrahieren des Lösungsmittelsystems und gegebenenfalls Trocknen gemäß Schritt d) Flachmembranen hergestellt werden, die zumindest an der äußeren walzenseitigen Oberfläche und/oder an ihrer äußeren fällbadseitigen Oberfläche durch das Reaktionsprodukt von A und B oberflächenmodifiziert sind.In accordance with the process variants described above for producing a flat membrane, step c) of the process according to the invention can be carried out in such a way that the film is formed on a roller, the roller being partially immersed in a precipitation bath containing agent B and the film on the roller through this precipitation bath to be led. In this case, agent B reacts with agent A at least on the outer surface of the side of the resulting flat membrane structure facing away from the roller. If a coagulation medium containing agent B dissolved in the agent is applied to the roller in the process according to the invention, the agent reacts at least on the outer surface the side of the resulting flat membrane agent B with agent A facing the roller. If in the process according to the invention coagulation takes place both via the precipitation bath and via the coagulation medium applied to the roller before the film is formed, agent A can be dissolved in both coagulation media and thus a reaction of agent A with agent B takes place both at least on the side facing away from the roller and at least on the side of the resulting flat membrane facing the roller. It is also possible that in the precipitation bath in which the The roller dips, a different agent B is contained in solution than in the coagulation medium, which is applied to the roller before the film is formed, whereby a flat membrane is formed which is modified on its outer roller-side surface by a different reaction product from A and B than on their outer surface on the precipitation bath side. Thus, with the method according to the invention, after optionally extracting the solvent system and optionally drying in step d), flat membranes can be produced which are surface-modified at least on the outer roller-side surface and / or on their outer precipitation-bath-side surface by the reaction product of A and B.
Je nach Fällbedingungen in Schritt c) des erfindungemäßen Verfahrens kann eine Vielzahl unterschiedlicher Membranstrukturen ausgebildet werden.Depending on the precipitation conditions in step c) of the method according to the invention, a large number of different membrane structures can be formed.
So kann z.B. eine asymmetrische Membranstruktur mit einer feinporigen oder porenfreien Oberfläche dadurch ausgebildet werden, dass in Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Lösungsmittelsystem ausgewählt wird, welches mit dem in Schritt c) einwirkenden Koagulationsmedium zu einer schnellen Phaseninversion führt. In diesem Fall kann Agens B nicht oder nur in geringem Maße in das Innere der sich ausbildenden Membranstruktur eindringen, und es findet eine Reaktion von Agens B mit Agens A hauptsächlich an der äußeren Oberfläche statt. Dabei lassen sich zum Teil dichte Schichten aus dem Reaktionsprodukt von Agens A mit Agens B auf der äußeren Oberfläche herstellen.For example, an asymmetrical membrane structure with a fine-pored or non-porous surface is formed by selecting a solvent system in step a) of the process according to the invention which leads to a rapid phase inversion with the coagulation medium acting in step c). In this case, agent B cannot penetrate into the interior of the membrane structure that is formed, or can only do so to a small extent, and a reaction of agent B with agent A takes place mainly on the outer surface. In some cases, dense layers can be produced from the reaction product of agent A with agent B on the outer surface.
Ferner kann die in Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens durch Phasentrennung ausgebildete Membran an der äußeren Oberfläche mikroporös sein. Eine derartige Membranstruktur entsteht bekanntlich z.B. dadurch, dass in Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Lösungsmittelsystem ausgewählt wird, welches mit dem in Schritt c) einwirkenden Koagulationsmedium zu einer langsamen Phaseninversion führt. In diesem Fall kann Agens B während des Einwirkenlassens des Koagulationsmediums nicht nur an der äußeren Oberfläche sondern an der inneren Po- renoberfläche mit Agens A reagieren, wodurch eine Membran mit einer sehr großen modifizierten Oberfläche entsteht.Furthermore, the membrane formed in step c) of the method according to the invention by phase separation can be microporous on the outer surface. Such a membrane structure is known to arise, for example, by selecting a solvent system in step a) of the process according to the invention which leads to a slow phase inversion with the coagulation medium acting in step c). In this case, agent B can not only act on the outer surface but on the inner pole during the exposure of the coagulation medium. React surface with Agent A, creating a membrane with a very large modified surface.
Hinsichtlich des im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzten membranbildenden Polymers kann auf die bekannten, für die Herstellung von Membranen geeigneten synthetischen Polymere zurückgegriffen werden. Vorzugsweise ist das in Schritt a) zur Herstellung der Lösung eingesetzte membranbildende synthetische Polymer M ein Polyethersulfon, Polysulfon oder Polyarylethersulfon. Der Lösung können auch weitere Polymere wie z.B. Polyethylenoxid, Polyhydroxyether, Polyethylenglycol, Polyvinylpyrrolidon, Polyvinylalkohol oder Polycaprolacton, oder anorganische Stoffe wie z.B. SiO2 als Zusatzstoffe zugesetzt sein, mit denen z.B. die Porenbildung oder die Hydrophilie der Membran beeinflussbar sind. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als membranbildendes synthetisches Polymer M Polyethersulfon eingesetzt.With regard to the membrane-forming polymer used in the process according to the invention, use can be made of the known synthetic polymers suitable for the production of membranes. The membrane-forming synthetic polymer M used in step a) to prepare the solution is preferably a polyethersulfone, polysulfone or polyarylethersulfone. Other polymers such as polyethylene oxide, polyhydroxyether, polyethylene glycol, polyvinylpyrrolidone, polyvinyl alcohol or polycaprolactone, or inorganic substances such as SiO 2 can also be added to the solution as additives, with which, for example, the pore formation or the hydrophilicity of the membrane can be influenced. In a particularly preferred embodiment of the process according to the invention, polyethersulfone is used as the membrane-forming synthetic polymer M.
Ein besonders bevorzugt eingesetztes Lösungsmittelsystem besteht aus Caprolac- tam und Butyrolacton. Durch das Verhältnis von Caprolactam zu Butyrolacton kann man die Membranstruktur beeinflussen. Je mehr Caprolactam im Verhältnis zu Butyrolacton eingesetzt wird, umso mehr tendiert die ausgebildete Membranstruktur in Richtung einer asymmetrischen Membran mit feinporiger oder auch porenfreier äußerer Oberfläche. Je mehr Butyrolacton im Verhältnis zu Caprolactam eingesetzt wird, umso mehr tendiert die ausgebildete Membranstruktur in Richtung einer an der äußeren Oberfläche mikroporösen Membran. Derartige Verfahren werden beispielsweise in der EP-A-0361085 oder in der EP-A-0357021 beschrieben, auf deren diesbezügliche Offenbarung sich hier ausdrücklich bezogen wird.A particularly preferred solvent system consists of caprolactam and butyrolactone. The membrane structure can be influenced by the ratio of caprolactam to butyrolactone. The more caprolactam is used in relation to butyrolactone, the more the membrane structure formed tends towards an asymmetrical membrane with a fine-pored or non-porous outer surface. The more butyrolactone is used in relation to caprolactam, the more the membrane structure tends towards a membrane that is microporous on the outer surface. Such methods are described, for example, in EP-A-0361085 or in EP-A-0357021, the disclosure of which is expressly referred to here.
Dass gemäß Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens Agens B mit Agens A reaktionsfähig ist, bedeutet im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass A und B unter den Bedingungen der Phaseninversion reaktionsfähig sind, wobei die Reaktion während des Einwirkenlassens des Koagulationsmediums ablaufen muss, also in einer Zeit, die je nach Membranherstellungsverfahren zwischen etwa 0,1 Sekunde und etwa 1 Minute liegt.The fact that according to step c) of the method according to the invention agent B is reactive with agent A means in the context of the present invention that A and B are reactive under the conditions of the phase inversion, the reaction having to take place while the coagulation medium is left to act, i.e. in a time which is between about 0.1 second and about 1 minute, depending on the membrane production process.
Im erfindungsgemäßen Verfahren haben Agens A und Agens B jeweils mindestens eine funktionelle Gruppe.In the process according to the invention, agent A and agent B each have at least one functional group.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weisen Agens A und Agens B jeweils zwei funktioneile Gruppen auf und reagieren in Schritt c) zu einem linearen Polymer. Dabei lassen sich oberflachenmodifizierte Membranen mit einer hohen Stabilität der Oberflächenmodifikation beim Einsatz der Membran in verschiedenen Einsatzmedien herstellen, insbesondere dann, wenn das Reaktionsprodukt aus Agens A und Agens B ein hochmolekulares Produkt ist.In a preferred embodiment of the process according to the invention, agent A and agent B each have two functional groups and react in step c) to form a linear polymer. Surface-modified membranes can be produced with a high stability of the surface modification when the membrane is used in various application media, especially when the reaction product from agent A and agent B is a high-molecular product.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weisen Agens A und/oder B jeweils mehr als zwei funktionelle Gruppen auf und reagieren in Schritt c) zu einem vernetzten Polymeren. Die derart oberflachenmodifizierte Membran ist in nahezu jedem Einsatzmedium einsetzbar, ohne dass es zu Ablösungserscheinungen der Oberflächenmodifikation kommt, weil das vernetzte Polymer aus A und B aufgrund seiner Netzwerkeigenschaft in keinem Einsatzmedium löslich ist.In a further preferred embodiment of the process according to the invention, agents A and / or B each have more than two functional groups and react in step c) to form a crosslinked polymer. The surface-modified membrane in this way can be used in almost any application medium without any signs of detachment from the surface modification because the crosslinked polymer from A and B is not soluble in any application medium due to its network property.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden Agenzien mit hoher Reaktivität benötigt. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Agens A ein Dicarbonsäurechlorid oder ein Diisocyanat eingesetzt.Agents with high reactivity are required to carry out the method according to the invention. In a preferred embodiment of the process according to the invention, a dicarboxylic acid chloride or a diisocyanate is used as agent A.
Besonders bevorzugt wird im erfindungsgemäßen Verfahren als Agens A Tere- phthaloylchlorid oder Hexamethylendiisocyanat eingesetzt, weil diese Agenzien eine besonders hohe Reaktivität aufweisen. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält Agens B mindestens eine Iminogruppe und zwei Aminogruppen, weil diese Agenzien eine hohe Reaktivität aufweisen.Terephthaloyl chloride or hexamethylene diisocyanate is particularly preferably used as agent A in the process according to the invention because these agents have a particularly high reactivity. In a preferred embodiment of the method according to the invention, agent B contains at least one imino group and two amino groups because these agents have a high reactivity.
Besonders bevorzugt ist im erfindungsgemäßen Verfahren Agens B Diethylentriamin oder Polyethylenimin, weil deren Amino- und Iminogruppen eine besonders hohe Reaktivität aufweisen.Agent B diethylenetriamine or polyethyleneimine is particularly preferred in the process according to the invention because their amino and imino groups have a particularly high reactivity.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist Agens A Terephthaloylchlorid und Agens B Polyethylenimin. Mit dieser Kombination der Agentien A und B läßt sich eine mit einem vernetzten Polymer aus Terephthaloylchlorid und Polyethylenimin oberflachenmodifizierte Membran herstellen, die eine Vielzahl aus dem Polyethylenimin stammende Iminogruppen aufweist, die wegen ihrer hohen Reaktivität für vielfältige Adsorptionszwecke eingesetzt werden können. Wählt man z.B. Herstellungsbedingungen, die zu einer an der äußeren Oberfläche mikroporösen Membran führen, erhält man eine Membran, die nicht nur an ihrer äußeren Oberfläche sondern auch an ihrer Porenoberfläche durch das vernetze Polymer aus Terephthaloylchlorid und Polyethylenimin modifiziert ist und für Adsorptionsreaktionen eine sehr große Oberfläche zur Verfügung stellt. Eine derartige Membranen kann z.B. mit Polyethersulfon als membranbildendem synthetischem Polymer M und einem Lösungsmittelsystem aus Butyrolacton und Caprolactam mit einem Überschuss Butyrolacton hergestellt werden.In a further preferred embodiment of the process according to the invention, agent A is terephthaloyl chloride and agent B is polyethyleneimine. With this combination of agents A and B, a membrane modified with a crosslinked polymer of terephthaloyl chloride and polyethyleneimine can be produced, which has a large number of imino groups derived from the polyethyleneimine, which due to their high reactivity can be used for a wide range of adsorption purposes. If you choose e.g. Manufacturing conditions which lead to a microporous membrane on the outer surface result in a membrane which is modified not only on its outer surface but also on its pore surface by the crosslinked polymer of terephthaloyl chloride and polyethyleneimine and which provides a very large surface area for adsorption reactions , Such membranes can e.g. with polyether sulfone as the membrane-forming synthetic polymer M and a solvent system of butyrolactone and caprolactam with an excess of butyrolactone.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist Agens A Hexamethylendiisocyanat und Agens B Diethylentriamin. Damit ist eine mit einem vernetzten Polymer aus Hexamethylendiisocyanat und Diethylentriamin oberflachenmodifizierte Membran herstellbar. Wählt man z.B. Herstellungsbedingungen, die zu einer an der äußeren Oberfläche porenfreien oder nur wenige Poren aufweisenden Membran führen, erhält man eine Membran, die praktisch nur an ihrer äußeren Oberfläche durch das vernetzte Polymer aus Hexamethylendiisocyanat und Diethylentriamin modifiziert ist. Eine derartige Membran kann z.B. mit Polyethersulfon als membranbildendem synthetischem Polymer M und einem Lösungsmittelsystem aus gleichen Teilen an Butyrolacton und Caprolactam hergestellt werden. Das vernetzte Polymer bildet an der äußeren Oberfläche der Membran eine Schicht, deren Dicke sich z.B. durch die Menge an Hexamethylendiisocyanat maßgeschneidert einstellen lässt. Daher ist diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens insbesondere zur Herstellung von Nanofiltrationsmembranen geeignet. Natürlich lässt sich die zuvor genannte Kombination aus Hexamethylendiisocyanat und Diethylentriamin auch in Verfahren anwenden, bei denen eine an ihrer Oberfläche mikroporöse Membran hergestellt wird.In a further preferred embodiment of the invention, agent A is hexamethylene diisocyanate and agent B is diethylene triamine. A membrane modified with a crosslinked polymer of hexamethylene diisocyanate and diethylene triamine can thus be produced. For example, if one selects manufacturing conditions that lead to a membrane that is pore-free on the outer surface or has only a few pores, a membrane is obtained that is modified practically only on its outer surface by the crosslinked polymer of hexamethylene diisocyanate and diethylene triamine. Such a membrane can be used, for example, with polyethersulfone as the membrane-forming membrane synthetic polymer M and a solvent system made from equal parts of butyrolactone and caprolactam. The crosslinked polymer forms a layer on the outer surface of the membrane, the thickness of which can be adjusted, for example, by the amount of hexamethylene diisocyanate. This embodiment of the method according to the invention is therefore particularly suitable for the production of nanofiltration membranes. Of course, the aforementioned combination of hexamethylene diisocyanate and diethylene triamine can also be used in processes in which a microporous membrane is produced on its surface.
Bevorzugt wird im erfindungsgemäßen Verfahren in Schritt a) eine Lösung hergestellt, die 0,1 bis 10 Gew.-% an Agens A enthält.In the process according to the invention, a solution is preferably prepared in step a) which contains 0.1 to 10% by weight of agent A.
Ferner enthält im erfindungsgemäßen Verfahren in Schritt c) das Koagulationsmedium das Agens B in einer Konzentration von 0,1 bis 10 Gew.-%.Furthermore, in step c) of the process according to the invention, the coagulation medium contains agent B in a concentration of 0.1 to 10% by weight.
Unterhalb der genannten Mindestkonzentrationen ist die erreichte Oberflächenmodifikation zu wenig ausgeprägt. Oberhalb der genannten Höchstkonzentrationen kann es zu einer unerwünschten Störung der Ausbildung der Membranstruktur kommen.The surface modification achieved is not sufficiently pronounced below the minimum concentrations mentioned. Above the maximum concentrations mentioned, there may be an undesirable disturbance in the formation of the membrane structure.
Die Erfindung wird an folgendem Beispiel näher erläutert.The invention is explained in more detail using the following example.
Beispielexample
Eine 20 °C warme Gießlösung aus 18 Gew.-% Polyethersulfon, 8 Gew.-% Polyvinylpyrrolidon, 37 Gew.-% Caprolactam und 37 Gew.-% Butyrolacton wird auf eine Glasplatte geräkelt und sofort in ein 20 °C warmes Fällbad getaucht, das aus Glyce- rin und Caprolactam im Verhältnis 1:1 mit einem Zusatz von 2 Gew.-% Diethylentriamin (DETA) besteht. Ferner werden drei weitere Flachmembranen hergestellt, wobei jeweils Gießlösungen der o.g. Zusammensetzung verwendet wurden und wobei jeweils bezogen auf die Gießlösung 1 , 2 bzw. 8 Gew.-% Hexamethylendiisocyanat (HMDI) zugesetzt wird. Ansonsten wird wie im vorstehenden Absatz verfahren.A casting solution at 20 ° C., consisting of 18% by weight of polyether sulfone, 8% by weight of polyvinylpyrrolidone, 37% by weight of caprolactam and 37% by weight of butyrolactone, is worked onto a glass plate and immediately immersed in a 20 ° C. precipitation bath, which consists of glycerin and caprolactam in a ratio of 1: 1 with the addition of 2% by weight of diethylene triamine (DETA). Furthermore, three further flat membranes are produced, each using casting solutions of the abovementioned composition and adding 1, 2 or 8% by weight hexamethylene diisocyanate (HMDI), based on the casting solution. Otherwise, the procedure is as in the previous paragraph.
Figur 1 zeigt REM-Aufnahmen der mit 0, 1, 2 bzw. 8 Gew.-% HMDI hergestellten Flachmembranen. Dargestellt sind in der Bilderzeile a) die der Glasplatte und in der Bilderzeile b) die der Fällbadseite zugewandten Oberflächen sowie in der Bilderzeile c) die Gesamtquerschnitte und in der Bilderzeile d) die zur Fällbadseite gewandten Querschnitte der Flachmembranen.FIG. 1 shows SEM images of the flat membranes produced with 0, 1, 2 or 8% by weight of HMDI. The picture line a) shows the glass plate and the picture line b) the surfaces facing the precipitation bath side as well as the picture line c) the total cross sections and the picture line d) the cross sections of the flat membranes facing the precipitation bath side.
Figur 1 zeigt, dass die ohne HMDI (0 Gew.-% HMDI) hergestellte Flachmembran eine asymmetrische Porenstruktur aufweist, wobei die Porengröße in Richtung der dem Fällbad zugewandten Seite abnimmt. Figur 1 zeigt ferner, dass bei Zusatz von HMDI eine Schicht auf der der Fällbadseite zugewandten Membranoberfläche entsteht (Bilderzeilen c) und d) mit 1 , 2 bzw. 8 Gew.-% HMDI). Die Schicht besteht aus einem polymeren Netzwerk, das durch Polymerisation von HMDI mit DETA zu einem Polyharnstoff entstanden ist. Figur 1 zeigt schließlich, dass man durch Wahl einer bestimmten Menge an HMDI gezielt die jeweils gewünschten Werte von Oberflächenporosität (Bilderzeile b) und Dicke (Bilderzeilen c) und d)) der Schicht einstellen kann. FIG. 1 shows that the flat membrane produced without HMDI (0% by weight HMDI) has an asymmetrical pore structure, the pore size decreasing in the direction of the side facing the precipitation bath. FIG. 1 also shows that when HMDI is added, a layer is formed on the membrane surface facing the precipitation bath side (picture lines c) and d) with 1, 2 and 8% by weight of HMDI). The layer consists of a polymer network, which was formed by polymerizing HMDI with DETA to a polyurea. Finally, FIG. 1 shows that by selecting a certain amount of HMDI, the desired values of surface porosity (picture line b) and thickness (picture lines c) and d)) of the layer can be set in a targeted manner.
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| US4337154A (en) * | 1979-04-04 | 1982-06-29 | Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co., Ltd. | Crosslinked composite semipermeable membrane |
| US5232601A (en) * | 1992-05-29 | 1993-08-03 | W. R. Grace & Co.-Conn. | High flux hollow fiber membrane |
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2001
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