DE2747408A1 - PERMSELECTIVE MEMBRANE AS WELL AS SOLUTION AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME - Google Patents

PERMSELECTIVE MEMBRANE AS WELL AS SOLUTION AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME

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DE2747408A1 DE19772747408 DE2747408A DE2747408A1 DE 2747408 A1 DE2747408 A1 DE 2747408A1 DE 19772747408 DE19772747408 DE 19772747408 DE 2747408 A DE2747408 A DE 2747408A DE 2747408 A1 DE2747408 A1 DE 2747408A1
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Description

Dr.-Ing. Walter Abitz Dr.-Ing. Walter Abitz

Dr. Dieter F. Morf ~ j " Dr. Dieter F. Morf ~ j "

Dipl.-Phys.M.GritschnederDipl.-Phys.M.Gritschneder

8 München 86, Pienzenauerstr. 288 Munich 86, Pienzenauerstr. 28

21. Oktober 1977 AD 4868October 21, 1977 AD 4868

E.I. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY 10th and Market Streets, Wilmington, Delaware 19 898, V.St.A.EGG. DU PONT DE NEMOURS AND COMPANY 10th and Market Streets, Wilmington, Delaware 19 898, V.St.A.

Permselektive Membran sowie Lösung und Verfahren zur Herstellung derselbenPermselective membrane and solution and method for making the same

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AD 4868 TAD 4868 T

Die Erfindung betrifft verbesserte Membranen zur selektiven Trennung der Komponenten von wässrigen Zusammensetzungen durch umgekehrte Osmose oder Ultrafiltration sowie ein Verfahren zur Herstellung der Membranen.The invention relates to improved membranes for the selective separation of the components of aqueous compositions through reverse osmosis or ultrafiltration and a method for making the membranes.

Permeabilitätsselektive (permselektive) Membranen (zum Begriff der Permselektivität vgl. "Physik in unserer Zeit", Jahrgang 6 (1975), Heft 6, Seite 172), die bestimmte Bestandteile von flüssigen Gemischen bevorzugt durchlassen und dabei andere Bestandteile zurückhalten, sowie das Prinzip der umgekehrten Osmose, bei der ein hydrostatischer Druck, der den osmotischen Gleichgewichtsdruck eines flüssigen Gemisches übersteigt, auf das Gemisch zur Einwirkung gebracht wird, um die leichter hindurchdiffundierenden Bestandteile des Gemisches, gewöhnlich Wasser, bevorzugt vor den weniger leicht diffundierenden Bestandteilen, gewöhnlich einem Salz, entgegengesetzt der normalen osmotischen Strömungsrichtung durch die Membran hindurchzutreiben, sind bereits lange bekannt. Die neuere Forschung auf diesem Gebiet richtet sich in erster Linie auf die Entwicklung von Membranen für die Entsalzung von Brackwasser und Meerwasser in praktischem Maßstab durch umgekehrte Osmose.Permeability-selective (permselective) membranes (on the concept of permselectivity see "Physik in our Time", Volume 6 (1975), No. 6, page 172), which preferentially let certain components of liquid mixtures through and others Withhold constituents, as well as the principle of reverse osmosis, in which a hydrostatic pressure that the osmotic If the equilibrium pressure of a liquid mixture is exceeded, the mixture is brought into action to make it easier constituents of the mixture that diffuse through, usually water, preferably before the less easily diffusing constituents, usually a salt to drift through the membrane opposite to the normal direction of osmotic flow, have long been known. More recent research in this area is primarily directed towards development of membranes for desalination of brackish water and sea water on a practical scale by reverse osmosis.

Eine vollständige Trennung der leichter diffundierenden von den weniger leicht diffundierenden Bestandteilen von flüssigen Gemischen wird mit permselektiven Membranen bei der praktischen Benutzung bekanntlich niemals erreicht. Alle Komponenten eines Gemisches diffundieren zu einem gewissen Grad durch jede Membran hindurch, die eine praktisch brauchbare Durchtrittsgeschwindigkeit für die leichter diffundierenden Bestandteile aufweist.A complete separation of the more easily diffusing from the less easily diffusing components of liquid It is known that mixing is never achieved with permselective membranes in practical use. All components of a mixture diffuse to some extent through each membrane, which is a practically useful rate of passage for the more easily diffusing constituents.

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AD 4868 g AD 4868 g

Ein Hauptziel ist die Herstellung solcher Membranen mit wirtschaftlich brauchbaren optimalen Gleichgewichten zwischen hohen Durchtrittsgeschwindigkeiten der leichter diffundierenden.. Komponenten und hohen Wirkungsgraden der Abweisung für die weniger leicht diffundierenden Salzbestandteile von flüssigen Gemischen. In dieser Hinsicht haben sich aromatische, stickstoff gebundene synthetische organische Polymere, wie die in der US-PS 3 567 632 beschriebenen, als wertvoll erwiesen, und man hat sich seitdem ständig bemüht, das Gleichgewicht zwischen der Durchtrittsgeschwindigkeit und der Salzabweisung bei solchen Membranen zu verbessern. So wird z.B. die Salzabweisung dadurch verbessert, dass man die Membranen mit hydrolysierbaren Tanninen, wie es in der USA-Patentanmeldung Serial No. 562 246 vom 26. März 1975 beschrieben ist, mit einer wasserhaltigen Schwermetallzusammensetzung gemäss der US-PS 3 853 755 oder mit einem ausgewählten Äther gemäss der US-PS 3 808 303 behandelt. Alle diese Versuche zur Lösung des Problems richten sich auf die Erhöhung des Salzabweisungsvermögens durch Behandeln der Membran, nachdem diese hergestellt worden ist.A main goal is to manufacture such membranes economically usable optimal equilibria between high passage speeds of the more easily diffusing .. Components and high degrees of repellency for the less easily diffusing salt components of liquid Mix. In this regard, aromatic, nitrogen bound synthetic organic polymers such as those described in U.S. Patent 3,567,632 have been found to be of value, and Since then, constant efforts have been made to strike a balance between the speed of passage and the salt repellency to improve in such membranes. For example, salt repellency is used improved by having the membranes with hydrolyzable tannins, as in the US patent application Serial No. 562 246 of March 26, 1975 is described, with a water-containing heavy metal composition according to the US Pat. No. 3,853,755 or treated with a selected ether according to US Pat. No. 3,808,303. All of these attempts to solve the Problems are directed to increasing the salt repellency by treating the membrane after it is made has been.

Im Gegensatz dazu wird gemäss der Erfindung nicht das Salzabweisungsvermögen, sondern die Wasserdurchtrittsgeschwindigkeit gegenüber derjenigen Geschwindigkeit verbessert, die Membranen aufweisen, die nicht erfindungsgemäss behandelt worden sind. Ferner wird im Sinne der Erfindung die Wasserdurchtrittsgeschwindigkeit nicht durch Behandeln der Membran, sondern durch Behandeln der Lösung erhöht, die zur Herstellung der Membran dient.In contrast, according to the invention, the salt repellency is not but the water penetration speed improves compared to that speed, the membranes have that have not been treated according to the invention. Furthermore, in the context of the invention, the water penetration speed not by treating the membrane, but by treating the solution that increases the amount used to make the membrane serves.

Ein Gegenstand der Erfindung ist daher eine Lösung zur Herstellung von permselektiven Membranen, die ein mit Wasser mischbares organisches polares aprotisches Lösungsmittel, ein im wesentlichen lineares, aromatisches, synthetisches, orga-One object of the invention is therefore a solution for production of permselective membranes, which are a water-miscible organic polar aprotic solvent essentially linear, aromatic, synthetic, organic

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AD 4868 β AD 4868 β

nisches, stickstoffgebundenes Kondensationspolymeres, das in der Lösung in Mengen von etwa 12 bis 40 Gew.#, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung, enthalten ist, mindestens ein in dem Lösungsmittel lösliches Salz in Mengen von etwa 10 bis 100 Gew.96, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, und ein Tensid in Mengen von 100 bis 10 000 ppm, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, enthält. Das Tensid hat ein Molekulargewicht von etwa 200 bis 7000 und enthält (a) mindestens einen hydrophoben Rest mit einem Molekulargewicht von etwa 100 bis 400, und zwar eine Kohlenwasserstoffgruppe, die durch Halogen (F, Cl, Br oder J), -NOp oder -OH substituiert sein kann, und (b) mindestens einen hydrophilen Rest. Das Tensid kannniche, nitrogen-bound condensation polymer, which is used in The solution is contained in amounts of about 12 to 40 wt. #, based on the total weight of the solution, at least one in the Solvent soluble salt in amounts of from about 10 to 100 percent by weight based on the weight of the polymer and a surfactant in amounts from 100 to 10,000 ppm based on the weight of the polymer. The surfactant has a molecular weight of about 200 to 7,000 and contains (a) at least one hydrophobic moiety having a molecular weight of about 100 to 400, namely a hydrocarbon group represented by halogen (F, Cl, Br or J), -NOp or -OH may be substituted, and (b) at least a hydrophilic residue. The surfactant can

i) ein nicht-ionogenes Tensid oder ii) ein anionisches Tensid oder
iii) ein ampholytisches Tensid der allgemeinen Formel
i) a non-ionic surfactant or ii) an anionic surfactant or
iii) an ampholytic surfactant of the general formula

COO9 COO 9

Y-CHY-CH

\ Q sein, NN®(CH)\ Q be, N N® (CH)

in der Y einen Kohlenwasserstoffrest mit etwa 6 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet, der durch Halogen, -NO2 oder -OH substituiert sein kann.in which Y is a hydrocarbon radical with about 6 to 20 carbon atoms means substituted by halogen, -NO2 or -OH can be.

Das Verfahren gemäss der Erfindung zur Herstellung von permselektiven Membranen besteht darin, dass manThe method according to the invention for the production of permselective Diaphragms is that one

(a) der oben beschriebenen Lösung die für eine permselektive Membran gewünschte Form gibt und(a) gives the solution described above the shape desired for a permselective membrane and

(b) das organische polare aprotische Lösungsmmittel in einer solchen Weise und mit solcher Geschwindigkeit aus der Lösung entfernt, dass die Membran in der Form, die sie in Stufe (a) angenommen hat, erstarrt.(b) the organic polar aprotic solvent in one removed from the solution in such a manner and at such a rate that the membrane is in the form it is in Stage (a) has solidified.

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AD 4868 7AD 4868 7

Ein weiteres Merkmal der Erfindung ist eine permselektive Membran, die im wesentlichen aus einem im wesentlichen linearen, aromatischen, synthetischen, organischen, stickstoffgebundenen Kondensationspolymeren und einem Tensid gemäss der obigen Definition besteht, welches gleichmässig in dem Polymeren in einer Menge von etwa 10 bis 10 000 ppm, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, verteilt ist.Another feature of the invention is a permselective membrane, which consists essentially of an essentially linear, aromatic, synthetic, organic, nitrogen-bound Condensation polymers and a surfactant as defined above which is uniform in the polymer in an amount of about 10 to 10,000 ppm by weight of the polymer.

Permselektive Membranen sollen hohe Durchtrittsgeschwindigkeiten für eine oder mehrere Komponenten des zu zerlegenden Gemisches und ein hohes Abweisungsvermögen für eine oder mehrere andere Komponenten aufweisen. Die erfindungsgemäss verbesserten Membranen weisen höhere Durchtrittsgeschwindigkeiten auf als ähnliche Membranen, die ohne Tensid in der zu ihrer Herstellung verwendeten Lösung erzeugt worden sind. Besonders günstige Ergebnisse können erzielt werden, wenn man die Verbesserung der Durchtrittsgeschwindigkeit gemäss der Erfindung mit den oben als bekannt beschriebenen Verfahren zum Verbessern des Salzabweisevermögens kombiniert.Permselective membranes should have high penetration speeds for one or more components of the mixture to be broken down and have a high repellency to one or more other components. The improved according to the invention Membranes have higher penetration speeds than similar membranes that do not contain a surfactant in their manufacture solution used have been generated. Particularly beneficial results can be obtained if you look at the improvement the passage speed according to the invention with the methods for improvement described above as known the salt repellency combined.

Die permselektiven Membranen gemäss der Erfindung können in verschiedenen Formen vorliegen, wie z.B. als dünne überzüge auf porösen Trägern, dünne Filme, die von porösen Trägern getragen werden, dünnwandige Hohlfasern usw. Die porösen Träger wiederum können die Form von Röhren, welche innere oder äussere Membranen tragen, oder z.B. in Form von ebenen Platten oder geriffelten Flächengebilden ausgebildet sein. Typische Vorrichtungen zur Verwendung der Membranen für die Trennung durch umgekehrte Osmose sind in der US-PS 3 567 632, besonders in Fig. 1, 2, 5 und 9, beschrieben.The permselective membranes according to the invention can be used in come in various forms, such as thin coatings on porous supports, thin films supported by porous supports be, thin-walled hollow fibers, etc. The porous supports in turn can be in the form of tubes, which inner or outer Carry membranes, or be designed, for example, in the form of flat plates or corrugated surface structures. Typical Devices for using the membranes for reverse osmosis separation are particularly disclosed in U.S. Patent 3,567,632 in Figs. 1, 2, 5 and 9 described.

Der Ausdruck "permselektiv" bezieht sich auf die Fähigkeit, eine oder mehrere Komponenten eines flüssigen Gemisches bevorzugt durchtreten zu lassen, während gleichzeitig der The term "permselective" refers to the ability to preferentially allow one or more components of a liquid mixture to pass through, while at the same time the

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Durchtritt einer oder mehrerer anderer Komponenten behindert wird. Die Durchtrittsgeschwindigkeiten durch die permselektiven Membranen werden zweckmässig als die Menge eines Bestandteils eines Ausgangsgemisches ausgedrückt, die in einer gege-* benen Zeit unter einem bestimmten Druck durch eine Membran von gegebener Grosse hindurchtritt.Obstructed passage of one or more other components will. The permeation rates through the permselective membranes become useful as the amount of a component expressed in a starting mixture, which in a given time under a certain pressure through a membrane of a given size passes through.

Die Wirkungsgrade der Abweisung des gelösten Stoffes durch Membranen bei der umgekehrten Osmose für den Wasserdurchtritt (das Abweisevermögen) werden zweckmässig als Prozentsatz des Salzes in dem wässrigen Ausgangsgemisch ausgedrückt, der durch die Membran hindurchgeht. Die Salzkonzentrationen in dem Ausgangsgemisch und in der durch die Membran hindurchdiffundierenden Flüssigkeit können durch Leitfähigkeitsmessungen und durch chemische Analyse bestimmt werden.The efficiency of rejection of the solute by membranes in reverse osmosis for the passage of water (the repellency) are expediently expressed as a percentage of the salt in the aqueous starting mixture, which by the membrane passes through. The salt concentrations in the starting mixture and in the one that diffuses through the membrane Liquid can be determined by conductivity measurements and chemical analysis.

Vorzugsweise werden die permselektiven Membranen gemäss der Erfindung dann verwendet, wenn der gelöste Stoff, der bevorzugt abgewiesen werden soll, ein dissoziiertes Salz, wie Natriumchlorid, Natriumsulfat oder Calciumchlorid, ist und das Salz aus einer wässrigen Lösung bevorzugt abgewiesen werden soll, während Wasser unter dem Einfluss eines höheren Druckes als des osmotischen Druckes der Lösung entgegengesetzt zu der normalen Richtung der osmotischen Strömung durch die Membran hindurchtritt.The permselective membranes are preferably used according to Invention used when the solute that is preferred to be rejected is a dissociated salt, such as sodium chloride, Sodium sulfate, or calcium chloride, and the salt is preferably rejected from an aqueous solution should, while water is under the influence of a pressure higher than the osmotic pressure of the solution opposite to that normal direction of osmotic flow passes through the membrane.

(1) Die Polymeren(1) The polymers

Die erfindungsgemäss verwendeten Polymeren sind im wesentlichen lineare aromatische synthetische organische stickstoffgebundene Kondensationspolymere der allgemeinen FormelThe polymers used in the present invention are essentially linear aromatic synthetic organic nitrogen-bound condensation polymers of the general formula

in derin the

(i) jede -L-Gruppe längs der Polymerkette unabhängig von(i) each -L group along the polymer chain independently of

$09817/0922$ 09817/0922

AD 4868 Cf AD 4868 Cf

jeder anderen eine Bindegruppe ist,everyone else is a bonding group,

(ii) jede -R-Gruppe längs der Polymerkette unabhängig von jeder anderen ein organischer Rest ist,(ii) each -R- group along the polymer chain independently of each is an organic residue to others,

(iii) der durch η angegebene Polymerisationsgrad eine einem filmbildenden Molekulargewicht entsprechende ganze Zahl ist. Die endständigen Gruppen hängen von den L- und R-Gruppen ab.(iii) the degree of polymerization indicated by η is an integer corresponding to a film-forming molecular weight is. The terminal groups depend on the L and R groups.

Der Ausdruck "unabhängig" bedeutet, dass jede -L- oder -R-Gruppe gleich oder verschieden von jeder anderen -L- oder -R-Gruppe längs der gleichen Polymergerüstkette sein kann.The term "independent" means that each -L- or -R- group is the same or different from any other -L- or -R- group can be along the same polymer backbone chain.

"Kondensationspolymere" enthalten eine Gerüstkette aus abwechselnden -L- und -R-Gruppen, die sich durch eine Polykondensationsreaktion (im Gegensatz zu einer Polymerisationsreaktion unter dem Einfluss freier Radikale) bildet. Verwendbar sind Polymere mit so hohen Molekulargewichten, dass sie film- oder faserbildend sind, und die bei Raumtemperatur in trockenem Zustand eine klebfreie Oberfläche haben. Polymere mit einer inhärenten Viscosität von mehr als etwa 0,6 sind für die Zwecke der Erfindung geeignet, und Polymere mit einer inhärenten Viscosität von etwa 0,8 bis 3,0 werden bevorzugt."Condensation polymers" contain a backbone chain of alternating -L and -R groups, which are formed by a polycondensation reaction (as opposed to a polymerization reaction under the influence of free radicals). Usable are polymers with such high molecular weights that they are film- or fiber-forming, and which at room temperature in have a tack-free surface when dry. Polymers with an inherent viscosity greater than about 0.6 are for suitable for the purposes of the invention, and polymers having an inherent viscosity of about 0.8 to 3.0 are preferred.

"Stickstoffgebundene11 Polymere enthalten Stickstoffatome in der Polymerkette als Bindeglieder von mindestens etwa 50 % der -L-Gruppen. Die Polymeren können auch andere Stickstoffatome entweder als Teil der -R-Gruppen oder gebunden an die -R-Gruppen enthalten. Alle übrigen Bindegruppen können andere funktionelle Gruppen sein, die sich bei Kondensationsreaktionen bilden, wie Äther- und Estergruppen."Nitrogen -bonded 11 polymers contain nitrogen atoms in the polymer chain as links to at least about 50 % of the -L groups. The polymers can also contain other nitrogen atoms either as part of the -R groups or attached to the -R groups other functional groups that form during condensation reactions, such as ether and ester groups.

"Synthetische organische" Polymere sind künstlich hergestellte Polymere und bestehen im wesentlichen aus Kohlenstoff, Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel. Diese PoIy-"Synthetic organic" polymers are man-made Polymers and consist essentially of carbon, hydrogen, oxygen, nitrogen and sulfur. This poly-

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AD 4868 JO AD 4868 JO

meren können auch geringere Mengen an anderen Atomen enthalten. mers can also contain smaller amounts of other atoms.

"Aromatische" Polymere sind solche, in denen mindestens etwa 50 % der -R-Gruppen ein 5- oder 6-gliedriges Ringsystem mit Resonanzbindung enthalten, und die Heteroatome, wie Sauerstoff und Stickstoff, enthalten können."Aromatic" polymers are those in which at least about 50% of the -R groups with a 5- or 6-membered ring system Contain resonance bonding, and which may contain heteroatoms such as oxygen and nitrogen.

"Im wesentlichen lineare" Polymere sind im wesentlichen geradkettige Polymere, die die allgemeine Löslichkeit und die allgemeinen charakteristischen Schmelzeigenschaften von linearen Polymeren im Gegensatz zu hochgradig vernetzten Polymeren aufweisen, jedoch geringere Mengen von vernetzten und kettenverzweigten Strukturen enthalten können."Substantially linear" polymers are essentially straight chain Polymers that have the general solubility and general characteristic melt properties of linear Polymers, in contrast to highly crosslinked polymers, have, however, smaller amounts of crosslinked and chain-branched structures.

Die für die Zwecke der Erfindung geeigneten permselektiven Membranen können aus Polymeren bestehen, die wiederkehrende 4L-R>n-Einheiten einer einzigen Art enthalten, oder aus Polymeren, die wiederkehrende Einheiten mehrerer verschiedener Arten enthalten. Wiederkehrende Einheiten verschiedener Arten können sich aus der Anwesenheit verschiedener -L-Gruppen, aus der Anwesenheit verschiedener -R-Gruppen oder aus der Anwesenheit verschiedener Gruppen beider Arten ergeben. Wenn die Polymeren unterschiedliche -L-Gruppen und unterschiedliche -R-Gruppen enthalten, können diese in geordneter oder in regelloser Reihenfolge vorliegen. Die Membranen können auch aus verträglichen physikalischen Gemischen von Polymeren der oben beschriebenen Arten bestehen.The permselective membranes suitable for the purposes of the invention can consist of polymers which contain recurring 4L-R> n units of a single type or of polymers which contain recurring units of several different types. Repeating units of different types can result from the presence of different -L groups, from the presence of different -R groups, or from the presence of different groups of both types. If the polymers contain different -L groups and different -R groups, these can be in ordered or random order. The membranes can also consist of compatible physical blends of polymers of the types described above.

(a) Die Bindegruppe L:(a) The binding group L:

Die -L-Gruppen in der allgemeinen Formel fL-R^n werden vorzugsweise unabhängig voneinander so ausgewählt, dass mindestens 50 % der -L-Gruppen in jeder Polymergerüstkette mindestens eine einer jeden der StrukturenThe -L groups in the general formula fL-R ^ n are preferably selected independently of one another such that at least 50 % of the -L groups in each polymer backbone chain are at least one of each of the structures

- 7 809817/0922 - 7 809817/0922

AD 4868 -ffAD 4868 -ff

X ZX Z

η ιη ι

-C- und -N--C- and -N-

in beliebiger Reihenfolge enthalten derart, dass niemals eine"* Struktur einer dieser beiden Arten mehr als einerStruktur der gleichen Art benachbart ist. Es ist zu beachten, dass die hier genannten Strukturen der Bindegruppen ohne Rücksicht auf die Richtung angegeben sind, in der die Strukturen gelesen werden; das bedeutet, dass diese Bindegruppen in einer einzigen Polymerkette sowohl in der aufgezählten Reihenfolge als auch in der umgekehrten Struktur vorkommen können.contained in any order such that never a "* Structure of one of these two types is adjacent to more than one structure of the same type. It should be noted that the Structures of the linking groups mentioned here are given without regard to the direction in which the structures are read will; this means that these linking groups are in a single polymer chain both in the order listed as can also occur in the reverse structure.

Bei einer Klasse von für die Membranen gemäss der Erfindung geeigneten Polymeren kann jedes "X" in der StrukturIn a class of for the membranes according to the invention Suitable polymers can include any "X" in the structure

IlIl

-C--C-

unabhängig von jedem anderen Sauerstoff oder Schwefel, vorzugsweise Sauerstoff, bedeuten,und jedes nZn in den Strukturenindependently of any other oxygen or sulfur, preferably oxygen, and each n Z n in the structures

-N--N-

kann unabhängig von jedem anderen Wasserstoff, einen C-j- bis C^-Alkylrest oder den Phenylrest bedeuten, und vorzugsweise sind mindestens 1/4 aller Reste 11Z" Was ser stoff atome. Typische Beispiele für -L-Gruppen dieser Klasse von Polymeren sindcan independently of any other hydrogen, a Cj- to C ^ -alkyl radical or the phenyl radical, and preferably at least 1/4 of all radicals 11 Z "are hydrogen atoms. Typical examples of -L groups of this class of polymers are

(a) O H(a) O H

Il IIl I

-C-N-(die Amidgruppe) '-C-N- (the amide group) '

(b) 0 O H(b) 0 O H

η η tη η t

-C-C-N--C-C-N-

(die Oxamidgruppe) '(the oxamide group) '

809817/0922809817/0922

AD 4868 ^AD 4868 ^

(c) OHH(c) OHH

Il I IIl I I

-C-N-N-(die Acylhydrazidgruppe)-C-N-N- (the acylhydrazide group)

(d) OHHO(d) OHHO

Il I I IlIl I I Il

-C-N-N-C-(die Diacylhydrazidgruppe)-C-N-N-C- (the diacylhydrazide group)

(e) HOHH(e) HOHH

I Il I II Il I I

-N-C-N-N-(die Semicarbazidgruppe)-N-C-N-N- (the semicarbazide group)

L kann auch die StrukturL can also be the structure

haben, in der die vierten Valenzen der Carbonylkohlenstoffatome vizinal an einen aromatischen Ring in der Polymerkettenstruktur gebunden sind, so dass die vollständige Einheit eine Imidstruktur vom Typin which the fourth valences of the carbonyl carbon atoms vizinally bound to an aromatic ring in the polymer chain structure, making the complete unit an imide structure of the type

bildet.forms.

Bei den bevorzugten Polymeren dieser Art sind zwei solche Einheiten zu einer Struktur des TypsIn the preferred polymers of this type, two such units are one structure of the type

809817/0922809817/0922

AD 4868 3AD 4868 3

OO

η ηη η

-Ν. ΕΓ N--Ν. ΕΓ N-

η ηη η

OO

verbunden, wobei E einen vierwertigen aromatischen Rest bedeu tet, der ein monocarbocyclischer, ein monoheterocyclischer, ein kondensierter carbocyclischer oder ein kondensierter hete rocyclischer Rest sein oder die allgemeine Formel, wherein E is a tetravalent aromatic radical tet signified that be a monocarbocyclischer, a monoheterocyclic, a fused carbocyclic or a fused hete rocyclischer radical or the general formula

haben kann, in der ρ den Wert 0 oder 1 hat und Y einen zweiwertigen Rest, wie -CO-, -0-, -S-, -SO2-, -NH-, oder einen niederen Alkylenrest, bedeutet.can have, in which ρ has the value 0 or 1 and Y is a divalent radical, such as -CO-, -0-, -S-, -SO 2 -, -NH-, or a lower alkylene radical.

Bei einer anderen Klasse von für die Membranen gemäss der Erfindung geeigneten Polymeren kann jede StrukturIn another class of for the membranes according to the invention Suitable polymers can have any structure

X ηX η

-C--C-

in der -L-Gruppe eine Gruppea group in the -L group

N-η N-η

-C--C-

sein, bei der die dritte Valenz des Stickstoffatoms an einen aromatischen Ring gebunden ist, der von der Gruppebe where the third valence of the nitrogen atom is attached to one aromatic ring is attached to that of the group

N-n -C-N-n -C-

in der Polymerkette auch durch eine Strukturin the polymer chain also through a structure

-N--N-

getrennt ist, die an den aromatischen Ring vizinal zu der Strukturis separated, which is attached to the aromatic ring vizinal to the structure

- 10 -- 10 -

809817/0922809817/0922

AD 4868 ^ AD 4868 ^

N-n N-n

-C--C-

gebunden ist, so dass die gesamte Einheit eine Benzimidazole struktur vom Typis bound so that the entire unit is a benzimidazole structure of type

.N,.N,

bildet. Bei den bevorzugten Polymeren dieser Art sind zwei derartige Einheiten in einer Struktur vom Typforms. In the preferred polymers of this type, two such units in one structure are of the type

-e-e

I II I

Z ZZ Z

miteinander verbunden, wobei Z und E die obigen Bedeutungen haben.linked together, where Z and E have the above meanings.

Vorzugsweise hat L die BedeutungPreferably L has the meaning

O H
-C-N- (Amid).
OH
-CN- (amide).

(b) Die organische Gruppe R:(b) The organic group R:

Die organischen -R-Gruppen in der allgemeinen Formel ^L-Rfn werden vorzugsweise unabhängig voneinander so ausgewählt, dass mindestens etwa 50 % der Gruppen in einer jeden Polymergerüstkette aromatische Reste sind, die monocarbocyclische, monoheterocyclische, kondensierte carbocyclische oder kondensierte heterocyclische Reste oder Reste der allgemeinen FormelThe organic -R groups in the general formula ^ L-Rf n are preferably selected independently of one another so that at least about 50% of the groups in each polymer backbone chain are aromatic radicals, the monocarbocyclic, monoheterocyclic, condensed carbocyclic or condensed heterocyclic radicals or radicals the general formula

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809817/0922809817/0922

AD 4868AD 4868

sein können, in der ρ den Wert O oder 1 hat und Y eine zweiwertige Gruppe der obigen Definition bedeutet. Diese aromatischen Reste können unsubstituiert sein oder Substituenten haben, die die Grundeigenschaften des Polymeren nicht ändern. Die besonders bevorzugten Substituenten sind die Sulfonsäuregruppe und die Carboxylgruppe.in which ρ has the value O or 1 and Y is a bivalent Group of the above definition means. These aromatic radicals can be unsubstituted or have substituents, which do not change the basic properties of the polymer. The particularly preferred substituents are the sulfonic acid group and the carboxyl group.

Alle sonstigen -R-Gruppen können gesättigte aliphatische, carbocycloaliphatische oder heterocycloaliphatische Reste mit nicht-vizinalen Bindungspunkten oder Alkylenreste mit weniger als etwa 6 Kohlenstoffatomen zwischen Bindungspunkten sein.All other -R groups can be saturated aliphatic, carbocycloaliphatic or heterocycloaliphatic radicals with non-vicinal attachment points or alkylene radicals with fewer than about 6 carbon atoms between bond points.

Vorzugsweise bestehen die Membranen gemäss der Erfindung aus Polymeren, die zwei oder mehrere verschiedene Phenylengruppen -R- enthalten. Eine besonders bevorzugte Klasse von Polymeren sind diejenigen, bei denen die -R-Gruppen zu etwa 50 bis 90 96 aus m-Phenylengruppen und zu etwa 10 bis 50 % aus p-Phenylengruppen bestehen.The membranes according to the invention preferably consist of polymers which contain two or more different phenylene groups -R-. A particularly preferred class of polymers are those in which the -R groups consist of about 50 to 90 % m-phenylene groups and about 10 to 50% p-phenylene groups.

(c) "n" in der allgemeinen Formel fL-R^n bedeutet den Polymerisationsgrad und ist eine so grosse ganze Zahl, dass das Polymere ein filmbildendes Molekulargewicht hat.(c) "n" in the general formula fL-R ^ n denotes the degree of polymerization and is an integer so large that the polymer has a film-forming molecular weight.

Die für die Zwecke der Erfindung geeigneten Polymeren können gemäss der US-PS 3 567 632 hergestellt werden.The polymers suitable for the purposes of the invention can be prepared according to US Pat. No. 3,567,632.

(d) Bevorzugte Polymerklassen:(d) Preferred polymer classes:

Zu den bevorzugten aromatischen Polyamiden, die sich für die Membranen gemäss der Erfindung eignen, gehören diejenigen mit wiederkehrenden Strukturgruppen der allgemeinen FormelThe preferred aromatic polyamides which are suitable for the membranes according to the invention include those with repeating structural groups of the general formula

H HO 0 ι ι η ηH HO 0 ι ι η η

-N-Ar1-N-C-Ar2-C- ,-N-Ar 1 -NC-Ar 2 -C-,

worin Ar1 und Ar2 substituierte oder unsubstituierte zweiwer-wherein Ar 1 and Ar 2 substituted or unsubstituted divalent

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809817/0922809817/0922

AD 4868 46 AD 4868 46

tige aromatische Reste bedeuten, bei denen die kettenverlängernden Bindungen in m- oder p-Stellung zueinander stehen und alle etwaigen Substituenten des aromatischen Kerns bei der Polymerisation nicht mit den Reaktionsteilnehmern kondensiert werden.term aromatic residues mean in which the chain-lengthening Bonds are in the m- or p-position to one another and any substituents on the aromatic nucleus are not condensed with the reactants during the polymerization will.

Bei einer besonders bevorzugten Klasse von Polymeren sind im wesentlichen alle -L-Gruppen Amidgruppen, und die -R-Gruppen sind Phenylengruppen.In a particularly preferred class of polymers, essentially all of the -L groups are amide groups and the -R groups are phenylene groups.

Zu den für die Membranen gemäss der Erfindung bevorzugten Polyimiden gehören diejenigen, die durch Einwirkung von Wärme und gegebenenfalls von Chemikalien auf Polyamidsäuren entstehen, wie es in der US-PS 3 022 200 und in anderen Patentschriften und Patentanmeldungen beschrieben ist, die in der US-PS 3 575 936 erwähnt sind. Geeignete Polyamidsäuren sind diejenigen vom AB-Typ, die sich durch Selbstkondensation eines aromatischen Aminodicarbonsäureanhydrids oder eines Säuresalzes desselben bilden, sowie diejenigen vom AA-BB-Typ, die sich durch Umsetzung eines aromatischen Tricarbonsäureanhydrids oder eines Säurehalogenids desselben oder aber eines aromatischen Tetracarbonsäuredianhydrids mit einem organischen Diamin bilden. Die bevorzugten Polyamidsäuren haben die StrukturAmong those preferred for the membranes according to the invention Polyimides include those that are formed by the action of heat and possibly chemicals on polyamic acids, as described in U.S. Patent 3,022,200 and in other patents and patent applications published in U.S. Patent No. 3,022,200 U.S. Patent 3,575,936 are mentioned. Suitable polyamic acids are those of the AB type, which are formed by self-condensation of a aromatic aminodicarboxylic anhydride or an acid salt thereof, as well as those of the AA-BB type which by reacting an aromatic tricarboxylic acid anhydride or an acid halide of the same or an aromatic tetracarboxylic acid dianhydride with an organic diamine form. The preferred polyamic acids have the structure

ι-HOOC. COOH-Iι-HOOC. COOH-I

N-C C-N-R1-NC CNR 1 -

in niin ni

HO OHHO OH

in der ^ Isomerie bedeutet, R ein vierwertiger organischerin ^ isomerism, R means a tetravalent organic

Rest ist, der mindestens 2 Kohlenstoffatome enthält, wobei nicht mehr als 2 Carbonylgruppen einer jeden Polyamidsäureeinheit an ein Kohlenstoffatom des vierwertigen Restes gebunden sind, während R1 einen zweiwertigen Rest bedeutet, derA radical containing at least 2 carbon atoms, with not more than 2 carbonyl groups of each polyamic acid unit being bonded to one carbon atom of the tetravalent radical, while R 1 is a divalent radical which

- 13 809817/0922 - 13 809817/0922

AD 4868 AD 4868

mindestens 2 Kohlenstoffatome aufweist, wobei Jede der Amidgruppen von benachbarten Polyamidsäureeinheiten an ein gesondertes Kohlenstoffatom des zweiwertigen Restes gebunden ist.— Der Rest R des Tetracarbonsäuredianhydrids oder der Rest R1 des organischen Diamins kann ein aromatischer Rest, ein aliphatischer Rest oder eine Kombination aus einem aromatischen und einem durch eine Brücke damit verbundenen aliphatischen Rest, wobei die Brücke aus Kohlenstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel, Silicium oder Phosphor besteht, oder ein substituierter Rest dieser Art sein, sofern nur mindestens etwa 50 % dieser Reste 5- und 6-gliedrige Ringsysteme mit Resonanzbindung enthalten.has at least 2 carbon atoms, each of the amide groups of adjacent polyamic acid units being bonded to a separate carbon atom of the divalent radical. The radical R of the tetracarboxylic acid dianhydride or the radical R 1 of the organic diamine can be an aromatic radical, an aliphatic radical or a combination of an aromatic and an aliphatic radical connected to it by a bridge, the bridge consisting of carbon, oxygen, nitrogen, sulfur, silicon or phosphorus, or a substituted radical of this type, provided that at least about 50 % of these radicals are 5- and 6-membered ring systems with resonance binding included.

Aromatische Polyhydrazide, die für die Membranen gemäss der Erfindung bevorzugt werden, umfassen von Hydrazin abgeleitete aromatische Kondensationspolymere von hohem (film- und faserbildendem) Molekulargewicht. Vorzugsweise kennzeichnen sie sich durch die wiederkehrende StruktureinheitAromatic polyhydrazides which are used for the membranes according to Invention preferred include hydrazine-derived aromatic condensation polymers of high (film and fiber-forming) Molecular weight. They are preferably characterized by the repeating structural unit

0 0
-Ar-C-NH-NH-C-
0 0
-Ar-C-NH-NH-C-

in der Polymerkette, worin Ar einen zweiwertigen aromatischen Rest mit mindestens 3 Kernkohlenstoffatomen zwischen den Bindungsstellen bedeutet, wobei die aromatischen Reste in dem Polyhydrazid zu mindestens 35 Mol-% andere Reste als p-Phenylenreste sind. Zu den Polymeren dieser Struktur gehören Kondensationsprodukte von Hydrazin und aromatischen Dihydraziden, z.B. einem Gemisch aus gleichen Gewichtsteilen Isophthalsäuredihydrazid und Äthylen-bis-4-benzoylhydrazid sowie einem Gemisch aus aromatischen Dicarbonsäurechloriden, z.B. einem Gemisch aus Isophthalsäurechlorid und Terephthalsäurechlorid.in the polymer chain, in which Ar is a divalent aromatic radical with at least 3 core carbon atoms between the binding sites means, wherein the aromatic radicals in the polyhydrazide to at least 35 mol% of other radicals than are p-phenylene radicals. The polymers of this structure include Condensation products of hydrazine and aromatic dihydrazides, e.g. a mixture of equal parts by weight of isophthalic acid dihydrazide and ethylene-bis-4-benzoyl hydrazide and one Mixture of aromatic dicarboxylic acid chlorides, e.g. a mixture of isophthalic acid chloride and terephthalic acid chloride.

Zu den Poly-(amidhydraziden), die für die Membranen gemäss der Erfindung bevorzugt werden, gehören Polymere, die sowohl Amidals auch Hydrazidbindungsgruppen enthalten. Bevorzugte PoIy-The poly (amide hydrazides) which are preferred for the membranes according to the invention include polymers which are both amide and also contain hydrazide linking groups. Preferred Poly-

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809817/0922809817/0922

AD 4868AD 4868

mere dieser Struktur sind z.B. diejenigen, die durch Kondensation eines oder mehrerer Dicarbonsäurechloride, z.B. eines Gemisches aus 50 bis 90 Gew.% Isophthalsäurechlorid und 50 bis-, 10 Gew.% Terephthalsäurechlorid, mit einem Gemisch aus m-Phenylendiamin und mindestens einem Dihydrazid, z.B. Äthylen-1-(3-oxybenzoesäure)-2-(4-oxybenzoesäure)-dihydrazid, erhalten werden. Ein für die Membranen gemäss der Erfindung besonders bevorzugtes Polymeres ist dasjenige, das aus einem Gemisch aus 80 Mol-% 3-Aminobenzhydrazid und 20 Mol-56 4-Aminobenzhydrazid sowie einem Gemisch aus 70 Mol-# Isophthalsäurechlorid und 30 Mol-# Terephthalsäurechlorid synthetisiert wird. Die Herstellung solcher Polymeren ist von Culbertson und Murphy in "Polymer Letters", Band 5, Seite 807-812 (1967), beschrieben.mers of this structure are e.g. those produced by condensation one or more dicarboxylic acid chlorides, e.g. a mixture of 50 to 90% by weight isophthalic acid chloride and 50 bis-, 10% by weight of terephthalic acid chloride, with a mixture of m-phenylenediamine and at least one dihydrazide, e.g. ethylene 1- (3-oxybenzoic acid) -2- (4-oxybenzoic acid) dihydrazide, can be obtained. One especially for the membranes according to the invention the preferred polymer is that which is formed from a mixture of 80 mol% 3-aminobenzhydrazide and 20 mol% 56 4-aminobenzhydrazide and a mixture of 70 mol- # isophthalic acid chloride and 30 mol- # terephthalic acid chloride is synthesized. The production such polymers are described by Culbertson and Murphy in "Polymer Letters", Volume 5, pages 807-812 (1967).

Aromatische Polybenzimidazole, die für die Membranen geraäss der Erfindung bevorzugt werden, kennzeichnen sich durch wiederkehrende Struktureinheiten vom TypAromatic polybenzimidazoles, which are preferred for the membranes according to the invention, are characterized by recurring Structural units of type

H HH H

A/NAT

in der -R1- einen zweiwertigen Rest der oben beschriebenen Art und E einen vierwertigen aromatischen Rest, wie einen solchen der Typenin the -R 1 - a divalent radical of the type described above and E a tetravalent aromatic radical, such as one of the types

undand

bedeutet, worin ρ den Wert 0 oder 1 hat und Y einen zweiwerti gen Rest der obigen Definition bedeutet. Diese aromatischen Polybenzimidazole können z.B. durch Kondensation eines oder mehrerer aromatischer Tetramine vom Typmeans where ρ has the value 0 or 1 and Y means a divalent radical of the above definition. These aromatic Polybenzimidazoles can, for example, by condensation of one or more aromatic tetramines of the type

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809817/0922809817/0922

27/.740827 / .7408

AD 4868 49 AD 4868 49

NH2 NH 2

mit einem oder mehreren Dicarbbnsäurechloriden der allgemeinen Formelwith one or more Dicarbbnsäurechloriden the general formula

0 00 0

It IlIt Il

Cl-C-R-C-ClCl-C-R-C-Cl

gemäss der US-Reissue-PS 26 065 zum US-Patent 3 174 947 sowie gemäss Marvel und Mitarbeitern in "Journal of Polymer Science", Band 50, Seite 511-529 (1961), sowie in "Journal of Polymer Science", Teil A, Band 1, Seite 1531-1541 (1963), hergestellt werden. Polymere derselben allgemeinen Art können auch von Bis-(3,4-diaminophenyl)-verbindungen vom Typaccording to US Reissue PS 26 065 for US Patent 3,174,947 and according to Marvel et al in Journal of Polymer Science ", Volume 50, pages 511-529 (1961) and in" Journal of Polymer Science ", Part A, Volume 1, pages 1531-1541 (1963) will. Polymers of the same general type can also be derived from bis (3,4-diaminophenyl) compounds of the type

H2NH 2 N

abgeleitet werden, wie es von Foster und Marvel in "Journal of Polymer Science", Teil A, Band 3, Seite 417-421 (1965), beschrieben ist. Andere zur Herstellung solcher Polymerer geeignete Tetraaminoverbindungen sind in der US-PS 2 895 948 beschrieben. as described by Foster and Marvel in "Journal of Polymer Science", Part A, Volume 3, pages 417-421 (1965) is. Other tetraamino compounds useful in making such polymers are described in U.S. Patent 2,895,948.

Die für die Membranen gemäss der Erfindung geeigneten Polymeren sind vorzugsweise in gewissen mit Wasser mischbaren dipolaren aprotischen Lösungsmittel so löslich, dass sich die Lösungen leicht in die Membranform bringen lassen; vgl. US-PS 3 567 632. Vorzugsweise haben die Polymeren eine Löslichkeit von mindestens etwa 10 Gew.% bei 25 C in einem Medium, das im wesentlichen aus 0 bis 3 Gew.% Lithiumchlorid in Dimethylacetamid, Dirnethylsulfoxid, N-Methylpyrrolidon, Hexamethylphosphorsäuretriamid oder Gemischen dieser Lösungsmittel besteht. The polymers suitable for the membranes according to the invention are preferably so soluble in certain water-miscible dipolar aprotic solvents that the solutions can easily be brought into the membrane shape; See US Pat. No. 3,567,632. The polymers preferably have a solubility of at least about 10% by weight at 25 ° C. in a medium consisting essentially of 0 to 3% by weight of lithium chloride in dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, hexamethylphosphoric acid triamide or mixtures of these solvents.

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809817/0922809817/0922

AD 4868 £(r AD 4868 £ (r

(2) Lösungsmittel(2) solvents

Das Lösungsmittel in der zur Herstellung der Membranen verwendeten Lösung ist ein mit Wasser mischbares polares aproti-* sches organisches Lösungsmittel. Als mit Wasser mischbar wird jedes Lösungsmittel bezeichnet, das sich in allen Verhältnissen ohne Phasentrennung mit Wasser mischt. Ein polares aprotisches Lösungsmittel ist ein solches mit einer Dielektrizitätskonstante von mehr als etwa 15, das zwar Wasserstoffatome enthalten kann, jedoch nicht imstande ist, geeignete labile Wasserstoffatome unter Bildung starker Wasserstoffbindungen mit einer geeigneten Art von Verbindungen zu spenden. Besonders bevorzugte, mit Wasser mischbare polare aprotische organische Lösungsmittel sind Ν,Ν-Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, Tetramethylharnstoff, N-Methylpyrrolidon, Dimethylacetamid, Tetramethylensulfon und Hexamethylphosphorsäuretriamid.The solvent in the one used to make the membranes Solution is a water-miscible polar aprotic * organic solvent. Any solvent that can be mixed in all proportions is called water-miscible mixes with water without phase separation. A polar aprotic solvent is one with a dielectric constant greater than about 15, which may contain hydrogen atoms but is incapable of producing suitable labile hydrogen atoms to donate with the formation of strong hydrogen bonds with an appropriate type of connections. Particularly preferred, water-miscible polar aprotic organic solvents are Ν, Ν-dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, Tetramethylurea, N-methylpyrrolidone, dimethylacetamide, Tetramethylene sulfone and hexamethylphosphoric acid triamide.

Die bevorzugten Lösungsmittel lassen sich durch die allgemeine FormelThe preferred solvents can be expressed by the general formula

R4 R< R 4 R <

N N

_T_ [R3Jb _T_ [R 3 J b

darstellen, in der FU, R^ und Rc gleich oder verschieden sein können und Alkyl- oder Alkylenreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen bedeuten, die so ausgewählt sind, dass die Gesamtanzahl der Kohlenstoffatome in allen Resten R,, R^ und R5 nicht mehr als 6 beträgt, während a den Wert 1 oder 2, b den Wert 0 oder 1 hat und T ein Säurerest, wierepresent in which FU, R ^ and Rc can be the same or different and denote alkyl or alkylene radicals with 1 to 4 carbon atoms, which are selected so that the total number of carbon atoms in all radicals R ,, R ^ and R 5 no longer than 6, while a is 1 or 2, b is 0 or 1 and T is an acid residue such as

*C=0 oder -P- -N I ist* C = 0 or -P- -N I

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809817/0922809817/0922

AD 4868 * AD 4868 *

und die Summe a + b den oben angegebenen Wertigkeiten des Restes T genügt. R,, R^ und Rc können zwar, wie angegeben, gesonderte Alkylgruppen sein; jedoch können auch zwei dieser — Gruppen in Kombination in Form einer Alkylengruppe vorliegen, so dass sie einen heterocyclischen Ring bilden, der insgesamt 5 oder 6 Kernatome enthalten muss.and the sum a + b satisfies the valencies of the remainder T given above. R ,, R ^ and Rc can, as indicated, separate Be alkyl groups; however, two of these groups can also be present in combination in the form of an alkylene group, so that they form a heterocyclic ring which must contain a total of 5 or 6 nucleus atoms.

(3) Das Salz(3) The salt

Das Salz ist in dem Polymeren löslich und kann in der zur Herstellung der Membran verwendeten Lösung in Mengen von etwa 10 bis 100 Gew.96, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, enthalten sein. Zur Herstellung von Hohlfasern verwendet man 10 bis 40 % Salz, weil grössere Mengen das Verhalten der Lösung beim Spinnen beeinträchtigen.The salt is soluble in the polymer and can be contained in the solution used to prepare the membrane in amounts of about 10 to 100% by weight, based on the weight of the polymer. 10 to 40% salt is used for the production of hollow fibers, because larger amounts impair the behavior of the solution during spinning.

Die Salze erhöhen gewöhnlich die Wasserdurchlässigkeit der fertigen Membran mindestens grob gesprochen in dem Verhältnis des volumprozentualen Anteils des Salzes, bezogen auf das Volumen des Polymeren. Der volumetrische Bruchteil des Salzes lässt sich aus dem Gewicht des Salzes und dem Gewicht des Polymeren und deren Dichten berechnen. Die Dichten vieler geeigneter Salze sind in dem "Handbook of Chemistry and Physics", herausgegeben von der Chemical Rubber Publishing Company, angegeben. Obwohl die Dichten verschiedener Polymerer etwas variieren können, wurde gefunden, dass ein Wert von 1,31 g/cm als Dichte eines jeden zur Herstellung der Membranen geeigneten Polymeren angenommen werden kann, ohne dass ein wesentlicher Fehler bei der Berechnung des volumetrischen Bruchteils der Salze entsteht.The salts usually increase the water permeability of the finished product Membrane at least roughly speaking in the ratio of the percentage by volume of the salt, based on the volume of the polymer. The volumetric fraction of the salt can be determined from the weight of the salt and the weight of the polymer and calculate their densities. The densities of many suitable salts are given in the Handbook of Chemistry and Physics by Chemical Rubber Publishing Company. Although the densities of different polymers vary somewhat it has been found that a value of 1.31 g / cm is the density of each polymer suitable for the production of the membranes can be assumed without causing a significant error in the calculation of the volumetric fraction of the salts arises.

Die Art des Salzes beeinflusst die Durchlässigkeit und das Trennvermögen der daraus hergestellten Membran. Zu den hier in Betracht kommenden löslichen Salzen gehören die Salze von Metallen der Gruppen IA und HA des Periodischen Systems, dieThe type of salt influences the permeability and the separability of the membrane made from it. To the ones here Eligible soluble salts include the salts of metals in Groups IA and HA of the Periodic Table, the

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AD 4868 «22AD 4868 «22

vorzugsweise hochgradig dissoziiert sind, und die in der vorhandenen Menge löslich und gegen die übrigen, bei dem Verfahren verwendeten Stoffe chemisch indifferent sind. Geeignete -.. Salze sind Lithiumchlorid, Lithiumbromid, Lithiumnitrat, Calciumnitrat und Calciumchlorid. Eine geeignete Kombination von Eigenschaften lässt sich häufig durch die günstigste Auswahl von Art und Menge des das Polymere löslichmachenden Salzes in der Lösung erzielen.are preferably highly dissociated, and those in the existing The amount is soluble and chemically indifferent to the other substances used in the process. Suitable - .. Salts are lithium chloride, lithium bromide, lithium nitrate, calcium nitrate and calcium chloride. A suitable combination of properties can often be found through the cheapest selection on the type and amount of the polymer solubilizing salt in the solution.

Zur Herstellung von Hohlfasermembranen werden Gemische aus mehreren Salzen bevorzugt. Besonders bevorzugt werden Salze, die Gemische aus Lithiumnitrat und Lithiumchlorid zwischen etwa 5 und 25 % Lithiumnitrat und etwa 5 bis 15 % Lithiumchlorid enthalten, bei denen die Gesamtmenge an Lithiumnitrat und Lithiumchlorid zwischen etwa 10 und 40 % liegt, wobei sämtliche Prozentwerte sich auf das Gewicht des Polymeren beziehen. Mixtures of several salts are preferred for the production of hollow fiber membranes. Particularly preferred are salts containing mixtures of lithium nitrate and lithium chloride between about 5 and 25% lithium nitrate and about 5 to 15 % lithium chloride, in which the total amount of lithium nitrate and lithium chloride is between about 10 and 40 % , all percentages being based on weight of the polymer.

(4) Das Tensid(4) The surfactant

Das Tensid ist, wie oben, definiert. Im allgemeinen bilden die Tenside, die mitunter auch als oberflächenaktive Mittel bezeichnet werden, Mizellen und setzen die Oberflächenspannung bei verhältnismässig niedrigen Konzentrationen in wässriger Lösung herab.The surfactant is as defined above. In general, the form of surfactants, sometimes referred to as surface-active agents are, micelles and set the surface tension at relatively low concentrations in aqueous Solution.

Der Ausdruck "nichtionogen" bedeutet, dass die hydrophilen und hydrophoben Reste der Tenside nicht positiv oder negativ- geladen sind.The term "nonionic" means that the hydrophilic and hydrophobic residues of the surfactants are not positively or negatively charged.

Der Ausdruck "anionisch" bedeutet, dass das Tensid einen hydrophoben Rest in einer negativ geladenen Gruppe enthält.The term "anionic" means that the surfactant is hydrophobic Contains remainder in a negatively charged group.

Der Ausdruck "ampholytisch" bedeutet, dass das Tensid in dem hydrophilen Rest sowohl eine saure als auch eine basische Funktion enthält.The term "ampholytic" means that the surfactant in the hydrophilic residue contains both an acidic and a basic function.

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809817/0922809817/0922

AD 4868 o2BAD 4868 o2B

Die stärkste Erhöhung der Wasserdurchtrittsgeschwindigkeit wird mit ampholytischen und nichtionogenen Tensiden beobachtet. Von diesen beiden Gruppen werden die nichtionogenen Ten— side bevorzugt. Bei der damit hergestellten Membran kann das Salzabweisungsvermögen abnehmen; diese Abnahme kann aber dadurch beseitigt werden, dass man die Membran nach ihrer Herstellung nach den eingangs dieser Beschreibung erwähnten bekannten Verfahren behandelt.The greatest increase in the speed of water penetration is observed with ampholytic and non-ionic surfactants. Of these two groups, the non-ionic ten- side preferred. In the case of the membrane produced with it, the salt repellency can decrease; but this decrease can be caused by it eliminates the need for the membrane after its production according to the known ones mentioned at the beginning of this description Procedures dealt with.

Die nichtionogenen Tenside sind vorzugsweise Reaktionsprodukte von Äthylenoxid und gegebenenfalls Propylenoxid mit anderen Verbindungen, die dem entstehenden Tensid hydrophobe Eigenschaften verleihen, wie Alkoholen, Säuren und Alkylphenolen. Die besonders bevorzugten nichtionogenen Tenside entsprechen der allgemeinen FormelThe nonionic surfactants are preferably reaction products of ethylene oxide and optionally propylene oxide with others Compounds that make the resulting surfactant hydrophobic Give properties such as alcohols, acids and alkylphenols. The particularly preferred nonionic surfactants correspond to the general formula

(1) R [ 0(A)nH ]X ,(1) R [0 (A) n H] X ,

in der (A)n die Gruppe f C^1* 40^n oder ein Gemisch aus den Gruppen fC2H4O^ und fC,H^O^b bedeutet, wobei η in allen Fällen eine ganze Zahl von 4 bis 150 und vorzugsweise von 6 bis 18 ist, b eine ganze Zahl von 0 bis 30 und a eine ganze Zahl von mindestens 2 bedeutet, die Summe a + b = η ist, χ den Wert 1, 2 oder 3 hat und R eine gesättigte oder ungesättigte, geradkettige oder verzweigtkettige aliphatische Kohlenwasserstoff gruppe, eine cyclische Kohlenwasserstoffgruppe oder eine Kombination solcher Gruppen bedeutet und im allgemeinen 8 bis 24, vorzugsweise 8 bis 18, Kohlenstoffatome enthält. Beispiele für Gruppen R sind Stearyl, Lauryl, Decyl und von aliphatischen Glykolen und Triolen abgeleitete Gruppen;in which (A) n is the group f C ^ 1 * 4 0 ^ n or a mixture of the groups fC 2 H 4 O ^ and fC, H ^ O ^ b , where η is an integer from 4 to in all cases 150 and preferably from 6 to 18, b is an integer from 0 to 30 and a is an integer of at least 2, the sum a + b = η, χ has the value 1, 2 or 3 and R is a saturated or unsaturated, straight-chain or branched-chain aliphatic hydrocarbon group, a cyclic hydrocarbon group or a combination of such groups and generally contains 8 to 24, preferably 8 to 18, carbon atoms. Examples of groups R are stearyl, lauryl, decyl and groups derived from aliphatic glycols and triols;

(2) R·-C6H4O(B)nH ,(2) R · -C 6 H 4 O (B) n H,

worin B die Gruppe fC-jH^O} oder ein Gemisch aus den Gruppen fC2H4O^0 und fC5H^O^d bedeutet, wobei m in allen Fällen eine ganze Zahl von 4 bis 150 und vorzugsweise von 8 bis 20, d eine ganze Zahl von 0 bis 30, c-eine ganze Zahl von minde-where B is the group fC-jH ^ O} or a mixture of the groups fC 2 H 4 O ^ 0 and fC 5 H ^ O ^ d , where m in all cases is an integer from 4 to 150 and preferably from 8 to 20, d an integer from 0 to 30, c-an integer from min-

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809817/0922809817/0922

AD 4868 $lf * AD 4868 $ lf *

stens 2 bedeutet, die Summe c + d = m ist und R1 einen gewöhnlich gesättigten, einwertigen aliphatischen Rest mit 4 bis 20, vorzugsweise 8 bis 12, Kohlenstoffatomen bedeutet;at least 2, the sum c + d = m and R 1 is a usually saturated, monovalent aliphatic radical having 4 to 20, preferably 8 to 12, carbon atoms;

R2 R 2

(3) R3 - CON [(CH2CH2O)pH]2 (3) R 3 -CON [(CH 2 CH 2 O) p H] 2

worin ρ eine ganze Zahl von 2 bis 150 bedeutet, ζ den Wert 1 oder 2 hat, R eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomenwhere ρ is an integer from 2 to 150, ζ the value 1 or 2, R is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms

2
und R für ζ = 2 eine chemische Bindung an eine Gruppe fCH,CHoO) H und für ζ = 1 eine Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlen-
2
and R for ζ = 2 a chemical bond to a group fCH, CHoO) H and for ζ = 1 an alkyl group with 1 to 8 carbon

P 2 3P 2 3

stoffatomen bedeutet, mit der Maßgabe, dass R +R mindestens 5 Kohlenstoffatome enthalten;material atoms means, with the proviso that R + R at least Contain 5 carbon atoms;

(4) die Polyalkylenoxid-Blockcopolymeren der allgemeinen Formel(4) the polyalkylene oxide block copolymers of the general formula

H0(C2H4O)e(C3H6O)f(C2H4O)gH ,H0 (C 2 H 4 O) e (C 3 H 6 O) f (C 2 H 4 O) g H,

in der f eine ganze Zahl von 15 bis 65 und e und g so grosse ganze Zahlen bedeuten, dass die Summe e + g 20 bis 90 % des Gesamtgewichts des Polymeren darstellt. Weitere besondere Tenside sindin which f is an integer from 15 to 65 and e and g denote integers that are large enough that the sum e + g represents 20 to 90 % of the total weight of the polymer. Other special surfactants are

(5) CH3(CH2)6CH2(OCH2CH2)30H;(5) CH 3 (CH 2 ) 6 CH 2 (OCH 2 CH 2 ) 3 OH;

(6) CH3(CH2)10CH2(OCH2CH2)(6) CH 3 (CH 2 ) 10 CH 2 (OCH 2 CH 2 ) χ2χ2 (OCH(CH3)CH2)50H?(OCH (CH 3 ) CH 2 ) 5 0H?

(7) CH3(CH J8CH2 (OCH2CH2)1()0H;(7) CH 3 (CH J 8 CH 2 (OCH 2 CH 2 ) 1 () OH;

(8) CH3 (CH2) J1CH2 (OCH2CH2)SOH; und(8) CH 3 (CH 2) J 1 is CH 2 (OCH 2 CH 2) S OH; and

(9) CH3C (CH3) 2CH2C (CH3) 2 - ^\ - (OCH2CH2) 1Q0H.(9) CH 3 C (CH 3 ) 2 CH 2 C (CH 3 ) 2 - ^ \ - (OCH 2 CH 2 ) 1Q 0H.

In besonders bevorzugter Weise ist das nicht-ionogene Tensid ein solches der allgemeinen FormelThe non-ionic surfactant is particularly preferably one of the general formula

R[O(A)nH] ,R [O (A) n H],

in der R einen Acylrest (R1CO-) mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet, (A) die Bedeutung fCH2CH20} hat, η eine Kardinalzahl zwischen 8 und 18 und R1 einen Alkyl-, Aryl-, Aralkyl-in which R is an acyl radical (R 1 CO-) with 8 to 20 carbon atoms, (A) has the meaning fCH 2 CH 2 0}, η is a cardinal number between 8 and 18 and R 1 is an alkyl, aryl, aralkyl

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2747A082747A08

AD 4868 .25"AD 4868 .25 "

oder Alkarylrest bedeutet. Vorzugsweise ist R1 ein Alkylrest.or alkaryl radical. R 1 is preferably an alkyl radical.

Das anionische Tensid ist vorzugsweise ein solches der allge-, meinen Formel AM, in der M ein Kation, wie Na+, H+ oder NH^ , bedeutet, während A ein Anion bedeutet, das eine hydrophobe Kohlenwasserstoffgruppe mit 8 bis 20 KohlenstoffatomenThe anionic surfactant is preferably one of the general formula AM, in which M is a cation such as Na + , H + or NH ^, while A is an anion which is a hydrophobic hydrocarbon group with 8 to 20 carbon atoms

enthält. Vorzugsweise hat A die allgemeine Formel R11A1 , worin Rn eine Alkylgruppe mit 8 bis 20 Kohlenstoffatomen ist und A» die Bedeutung -COO9, -SO3 9 oder -OSO3 9 hat.contains. A preferably has the general formula R 11 A 1 , in which R n is an alkyl group with 8 to 20 carbon atoms and A »has the meaning -COO 9 , -SO 3 9 or -OSO 3 9 .

Das ampholytische Tensid ist ein Betain der allgemeinen FormelThe ampholytic surfactant is a betaine of the general formula

Y-CHY-CH

*(CH3)3 ·* (CH 3 ) 3

in der Y vorzugsweise einen Alkylrest mit 8 bis 15 Kohlenstoffatomen bedeutet.in which Y is preferably an alkyl radical having 8 to 15 carbon atoms means.

Repräsentative besondere Tenside sindRepresentative special surfactants are

CH 3C ( CH3) 2CH2C ( CH3 ) 2-^"^-( OCH2CH2 ) 100H,CH 3 C (CH 3 ) 2 CH 2 C (CH 3 ) 2 - ^ "^ - (OCH 2 CH 2 ) 10 0H,

n-Decylpolyäthylenglykol, Polyäthylenglykolmonolaurat, PoIyäthylenglykolmonostearat mit einem Molekulargewicht des GIykolteils von 400, 600, 800, 1000 oder 6000,n-decyl polyethylene glycol, polyethylene glycol monolaurate, polyethylene glycol monostearate with a molecular weight of the glycol part of 400, 600, 800, 1000 or 6000,

CH3 (OCH2CH2)X2-O-CC17H35(n)CH 3 (OCH 2 CH 2 ) X 2 -O-CC 17 H 35 (n)

COO®
C14H29-CH^
COO®
C 14 H 29 -CH ^

Ν·(CH3)3 Ν · (CH 3 ) 3

CH3 (CH2)3^1-O-SO3Na und dergleichen. CH 3 (CH 2 ) 3 ^ 1 -O-SO 3 Na and the like.

Die Menge des Tensids in der Lösung liegt zwischen etwa 100 und 10 000 ppm, bezogen auf das Polymere. Vorzugsweise liegtThe amount of surfactant in the solution is between about 100 and 10,000 ppm, based on the polymer. Preferably lies

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27A7A0827A7A08

AD 4868 -26AD 4868-26

die Menge des Tensids zwischen 300 und 1000 ppm, insbesondere zwischen 400 und 880 ppm.the amount of surfactant between 300 and 1000 ppm, in particular between 400 and 880 ppm.

Es ist anzunehmen, dass die Wirkung des Tensids darin besteht, die Membranstruktur beim Erstarren zu öffnen. Mitunter wird das Tensid an die Membran adsorbiert, wodurch die Durchtrittsgeschwindigkeit vermindert wird. Um der Adsorptionsneigung entgegenzuwirken, kann man die Menge des angewandten Tensids verringern.It can be assumed that the effect of the surfactant is to open the membrane structure when it solidifies. Sometimes will the surfactant is adsorbed onto the membrane, reducing the rate of passage. To the tendency to adsorb To counteract this, one can reduce the amount of surfactant used.

Da das Tensid in der Lösung enthalten ist, verteilt es sich gleichmässig in der sich aus der Lösung bildenden Membran. Beim Extrahieren von Salzen und Lösungsmittel (wie nachstehend beschrieben) wird etwas, wenn auch nicht alles Tensid aus der Membran entfernt. Die nach der Extraktion in der Membran verbleibenden Tensidmengen liegen je nach der zu Beginn vorhandenen Menge und dem Ausmaß der Extraktion im Bereich von etwa 10 bis 10 000 ppm.Since the surfactant is contained in the solution, it is evenly distributed in the membrane that forms from the solution. Extracting salts and solvents (as described below) releases some, if not all, of the surfactant from the Membrane removed. The amount of surfactant remaining in the membrane after extraction depends on the amount present at the beginning The amount and extent of extraction in the range of about 10 to 10,000 ppm.

Um den Gehalt der Membran an Tensid zu bestimmen, wird die Membran mit einem Lösungsmittel für das Tensid extrahiert und der Extrakt analysiert. Polyäthylenglykolmonostearat wird z.B. 24 Stunden mit Methanol extrahiert und der Methanolextrakt durch magnetische Kernresonanzspektroskopie analysiert. Die Analyse der Membranen gemäss der Erfindung durch den gedämpften Gesamtreflexionsgrad bei der Ultrarotspektroskopie zeigt kein Tensid auf der Oberfläche der Membran.To determine the surfactant content of the membrane, the Membrane extracted with a solvent for the surfactant and the extract analyzed. Polyethylene glycol monostearate is e.g. Extracted with methanol for 24 hours and the methanol extract analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy. the Analysis of the membranes according to the invention by means of the attenuated total reflectance in ultrared spectroscopy shows no surfactant on the surface of the membrane.

(5) Herstellung der Lösung sowie Herstellung einer permselektiven Membran aus der Lösung(5) Production of the solution and production of a permselective membrane from the solution

Die Reihenfolge des Zusatzes ist für die Herstellung der Lösung nicht ausschlaggebend; vorzugsweise wird jedoch das Polymere zu dem Lösungsmittel zugesetzt, welches das Tensid enthält, und dann setzt man das Salz oder die Salze in genü-The order of addition is for the preparation of the solution not decisive; however, the polymer is preferably added to the solvent which is the surfactant contains, and then one sets the salt or salts in sufficient

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AD 4868 AD 4868 274 7 A 08274 7 A 08

genden Mengen zu, um die oben angegebenen Konzentrationen zu erreichen. Vorzugsweise liegt das Polymere in Mengen von 12 bis 40 Gew.% vor. Temperatur und Druck beim Zusatz sind nicht ausschlaggebend. Gewöhnlich arbeitet man bei Temperaturen zwischen 20 und 80 C und Atmosphärendruck. Die gemischte Lösung wird zur Herstellung von permselektiven Membranen verwendet, und gewöhnlich wird die Lösung durch Einwirkung von Wärme und Vakuum für die Herstellung von Fasern auf einen Polymergehalt von etwa 18 bis 40 Gew.% und für die Herstellung von Filmen auf einen Polymergehalt von etwa 10 bis 30 %, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung, eingeengt.lowing amounts in order to achieve the concentrations given above. Preferably, the polymer is present in amounts from 12 to 40 wt.%. The temperature and pressure of the addition are not decisive. Usually one works at temperatures between 20 and 80 C and atmospheric pressure. The mixed solution is used to make permselective membranes, and usually the solution is made by the action of heat and vacuum for the production of fibers to a polymer content of about 18 to 40% by weight and for the production of films to a polymer content of about 10% concentrated to 30 %, based on the total weight of the solution.

Die Membranen können durch Giessen eines Films oder Spinnen einer Hohlfaser aus der konzentrierten Lösung hergestellt werden.The membranes can be made by casting a film or spinning a hollow fiber can be produced from the concentrated solution.

Bei der Herstellung von Filmen soll die Lösung vorzugsweise 15 bis 18 % Polymerfeststoffe, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung, und 20 bis 50 % Salze, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, enthalten. Die Lösung kann durch ein feines Filter filtriert und auf einen Träger gegossen werden, wobei Staub und sonstige Fremdstoffe sorgfältig ferngehalten werden. Der Film wird mit einer Rakel auf eine Dicke von 0,05 bis 1 mm ausgebreitet und bei einer Temperatur zwischen 75 und 150° C getrocknet.In making films, the solution should preferably contain 15 to 18 percent polymer solids based on the total weight of the solution and 20 to 50 percent salts based on the weight of the polymer. The solution can be filtered through a fine filter and poured onto a support, carefully keeping dust and other foreign matter away. The film is spread with a doctor blade to a thickness of 0.05 to 1 mm and dried at a temperature between 75 and 150 ° C.

Bei der Herstellung von Hohlfasern enthält die Spinnlösung vorzugsweise 28 bis 30 Gew.% Polymerfeststoffe und etwa 20 bis 22 Gew.% Salz, letzteres bezogen auf das Gewicht des Polymeren. Die Hohlfasern können durch Verspinnen einer erhitzten Lösung eines geeigneten Polymeren durch ringförmige Spinndüsen, wie sie in der US-PS 3 397 427 beschrieben sind, bei Temperaturen von 110 bis 150° C, in typischer Weise zwischen 120 und 130° C, hergestellt werden. Eine gewöhnlich vor-In the manufacture of hollow fibers, the dope preferably contains 28 to 30 percent by weight polymer solids and about 20 percent by weight up to 22% by weight of salt, the latter based on the weight of the polymer. The hollow fibers can be formed by spinning a heated solution of a suitable polymer through annular Spinnerets as described in US Pat. No. 3,397,427 at temperatures from 110 to 150 ° C, typically between 120 and 130 ° C. A usually pre-

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AD 4868AD 4868

teilhafte Teiltrocknung der ersponnenen Fäden kann erfolgen, indem man sie unmittelbar nach dem Erspinnen durch eine erhitzte Zelle leitet, durch die gleichzeitig ein erhitztes Inertgas geleitet wird.Partial drying of the spun threads can be done by heating them immediately after spinning Cell conducts through which a heated inert gas is passed at the same time.

Nach dem Giessen des Films oder dem Spinnen der Hohlfaser enthält das Produkt, das als "Protomembran" bezeichnet wird, Lösungsmittel und Salz. Die Protomembran enthält etwa 25 bis 80 Gew.% Polymeres, bezogen auf das Gewicht der Protomembran, etwa 20 bis 75 Gew.% organisches polares aprotisches Lösungsmittel und etwa 10 bis 100 Gew.% Salz, bezogen auf das Gewicht des Polymeren. Die "Protomembran" ist ein geformtes Gebilde (z.B. Film oder Hohlfaser), das formbeständig ist.After casting the film or spinning the hollow fiber, the product called the "protomembrane" contains Solvent and salt. The protomembrane contains about 25 to 80% by weight of polymer, based on the weight of the protomembrane, about 20 to 75% by weight organic polar aprotic solvent and about 10 to 100 weight percent salt based on the weight of the polymer. The "protomembrane" is a shaped structure (e.g. film or hollow fiber) that is dimensionally stable.

Lösungsmittel und Salz werden mit einem Spülmittel ausgetauscht und extrahiert, welches ein Lösungsmittel für das Salz ist, mit dem Lösungsmittel mischbar, gegen das Polymere praktisch chemisch indifferent und praktisch ein Nichtlösungsmittel für das Polymere ist. Das Spülmittel extrahiert den grössten Teil des Lösungsmittels und des Salzes aus der Protomembran, wobei sich die eigentliche Membran bildet. Geeignete Spülmittel sind Wasser, Methanol, Äthanol und dergleichen. Die Protomerabran soll so lange mit dem Spülmittel behandelt werden, bis mindestens 75 % des Salzes oder mindestens 75 % des Lösungsmittels extrahiert sind. Vorzugsweise werden Salz und Lösungsmittel im wesentlichen vollständig entfernt. Die Temperatur des SpUlmittels soll zwischen etwa 0 und 40° C liegen.Solvent and salt are exchanged and extracted with a rinsing agent, which is a solvent for the salt, is miscible with the solvent, is practically chemically indifferent to the polymer and is practically a nonsolvent for the polymer. The detergent extracts most of the solvent and salt from the protomembrane, forming the actual membrane. Suitable rinsing agents are water, methanol, ethanol and the like. The Protomerabran should be treated with the detergent until at least 75 % of the salt or at least 75 % of the solvent has been extracted. Preferably, the salt and solvent are substantially completely removed. The temperature of the detergent should be between about 0 and 40 ° C.

Die Extraktion von Salzen, etwaigem hinterbleibendem Lösungsmittel und anderen Stoffen aus Protomembranen bei der Herstellung von permselektiven Membranen kann kontinuierlich oder ansatzweise durchgeführt werden. Unmittelbar nach der Bildung der Protomembran werden die Membranen gekühlt undThe extraction of salts, any remaining solvent and other substances from protomembrane in the production of permselective membranes can be continuous or be carried out on a rudimentary basis. Immediately after the protomembrane is formed, the membranes are cooled and

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durch überfluten mit Wasser oder mit im Kreislauf geführtem Wasser, welches den Extrakt enthält, teilweise extrahiert.by flooding with water or with circulating Water containing the extract is partially extracted.

Um die Erhöhung der Wasserdurchtrittsgeschwindigkeit durch ~* Hohlfasermembranen zu beobachten, ist es vorteilhaft, die Fasern nach der Extraktion von Lösungsmittel und Salz einer Wärmebehandlung zu unterwerfen. Zweckmässig können die Fasern zu diesem Zweck etwa 1/2 bis 1 1/2 Stunden mit Wasser von 40 bis 80° C behandelt werden.To increase the water speed through ~ * To observe hollow fiber membranes, it is advantageous to examine the fibers after the extraction of a solvent and salt Subject to heat treatment. The fibers can expediently for this purpose, be treated with water at 40 to 80 ° C for about 1/2 to 1 1/2 hours.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung. Die darin angegebenen Teile von Stoffen beziehen sich, falls nichts anderes gesagt ist, auf das Gewicht. Die Prozentgehalte der Lösung an Polymeren beziehen sich auf das Gesamtgewicht der Lösungen. Die Prozentgehalte der Polymerlösungen an Salzen und anderen Stoffen beziehen sich auf das Gewicht der Polymeren in den Lösungen, falls nichts anderes angegeben ist. Die inhärenten Viscositäten der Polymeren werden, falls nichts anderes angegeben ist, an Polymerproben von 0,5 g in einer Lösung bestimmt, die 4 g Lithiumohlorid in 100 ml Dimethylacetamid enthält.The following examples illustrate the invention. The ones specified therein Unless otherwise stated, parts of substances are based on weight. The percentages of the solution of polymers relate to the total weight of the solutions. The percentages of salts and of the polymer solutions other substances refer to the weight of the polymers in the solutions, unless otherwise stated. The inherent Unless otherwise stated, viscosities of the polymers are measured on polymer samples of 0.5 g in a solution determined the 4 g of lithium chloride in 100 ml of dimethylacetamide contains.

Vergleichsbeispiel AComparative example A.

Dieses Vergleichsbeispiel erläutert die Eigenschaften von Fasern, die unter Anwendung einer Kühltemperatur von 13 C aus einer Lösung ersponnen sind, die kein Tensid enthält.This comparative example illustrates the properties of fibers obtained using a cooling temperature of 13 C are spun from a solution that does not contain a surfactant.

Aus einem Gemisch aus 67 % m-Phenylendiamin und 33 % Calciumsalz der m-Phenylendiamin-4-sulfonsäure und einem Gemisch aus 70 % Isophthalsäurechlorid und 30 % Terephthalsäurechlorid wird gemäss Beispiel I der US-PS 3 775 361 ein Polyamid hergestellt. Die inhärente Viscosität des Polymeren liegt zwischen 1,2 und 1,3. Es wird mit Calciumhydroxid neutralisiert, dreimal durch Verrühren mit Wasser gewaschen und bei 140° C getrocknet. A polyamide is prepared according to Example I of US Pat. No. 3,775,361 from a mixture of 67 % m-phenylenediamine and 33 % calcium salt of m-phenylenediamine-4-sulfonic acid and a mixture of 70 % isophthalic acid chloride and 30 % terephthalic acid chloride. The inherent viscosity of the polymer is between 1.2 and 1.3. It is neutralized with calcium hydroxide, washed three times by stirring with water and dried at 140.degree.

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AD 4868 3& AD 4868 3 &

Die Polymerflocken werden in Dimethylacetamid gelöst, worauf man Lithiumchlorid und Lithiumnitrat zusetzt. Der mit der Glaselektrode bestimmte pH-Wert wird durch Zusatz einer wäss·=. rigen Aufschlämmung von Lithiumhydroxid auf 6 bis 7 eingestellt. Die so erhaltene Lösung enthält 24 % Polymeres, 6 % Lithiumchlorid und 15,5 % Lithiumnitrat. Die Lösung wird filtriert und zum Verspinnen unter der Einwirkung von Wärme und Vakuum auf 28,5 % Polymeres eingeengt.The polymer flakes are dissolved in dimethylacetamide, whereupon lithium chloride and lithium nitrate are added. The pH value determined with the glass electrode is determined by adding an aqueous =. rigen slurry of lithium hydroxide adjusted to 6 to 7. The solution thus obtained contains 24 % polymer, 6 % lithium chloride and 15.5 % lithium nitrate. The solution is filtered and concentrated to 28.5% polymer under the action of heat and vacuum for spinning.

Die eingeengte Lösung, also die Spinnlösung, wird durch eine ringförmige Spinndüse mit 150 Löchern versponnen, wie es in der US-PS 3 397 427 beschrieben ist. Die Temperatur der Lösung beträgt 125° C.The concentrated solution, i.e. the spinning solution, is spun through an annular spinneret with 150 holes, as shown in U.S. Patent 3,397,427. The temperature of the solution is 125 ° C.

Die ersponnenen Fasern werden durch eine auf 160 bis 180° C gehaltene, 5,8 m lange und 22,9 cm weite Zelle geleitet und im Gleichstrom bei 185°
(Stickstoff) behandelt.
The spun fibers are passed through a cell held at 160 to 180 ° C, 5.8 m long and 22.9 cm wide and in cocurrent at 185 °
(Nitrogen) treated.

im Gleichstrom bei 185° C mit einem angesaugten Inertgasin cocurrent at 185 ° C with an inert gas drawn in

Beim Verlassen der Zelle wird die teilweise getrocknete Faser bei 13° C mit einer Flüssigkeit gekühlt. Dann wird sie mit einer Geschwindigkeit von 116 m/min in einem Behälter abgelegt, wobei die Flüssigkeit von 13 C in den Behälter gesprüht wird. Die zum Kühlen und beim Ablegen verwendete Flüssigkeit ist eine 4,2-prozentige Lösung von Dimethylacetamid in Wasser, bestimmt durch die Brechungszahl.When leaving the cell, the partially dried fiber is cooled with a liquid at 13 ° C. Then she will deposited in a container at a speed of 116 m / min, the liquid being sprayed into the container at 13 ° C will. The liquid used for cooling and laying down is a 4.2 percent solution of dimethylacetamide in water, determined by the refractive index.

Die abgelegte Faser wird dann wärmebehandelt, wofür man ein zweistufiges Gegenstromextraktionssystem verwendet, in dem Flüssigkeit aus jeder Stufe durch eine Sprühdüse über die Faser gesprüht und im Kreislauf geführt wird. Die Temperatur beträgt 50° C. Die Zeitdauer einer jeden Stufe beträgt 8 Stunden. Der letzten Stufe wird reines Wasser zugeführt. Die Flüssigkeit der ersten Stufe wird verwendet, um die Kühlflüssigkeit auf einer Dimethylacetamidkonzentration von 4,2 %, bestimmt durch die Brechungszahl, zu halten.The laid fiber is then heat treated using a two stage countercurrent extraction system in which liquid from each stage is sprayed over the fiber through a spray nozzle and circulated. The temperature is 50 ° C. The duration of each stage is 8 hours. Pure water is fed to the last stage. The first stage liquid is used to keep the cooling liquid at a dimethylacetamide concentration of 4.2 % as determined by the refractive index.

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Die extrahierten Fasern werden durch Bau von Diffusionsanlagen, die diese Fasern enthalten, und Prüfung der Diffusionsanlagen gekennzeichnet. Aus den Ergebnissen werden die folgenden Daten berechnet:The extracted fibers are made by the construction of diffusion systems, containing these fibers, and testing of diffusion systems. The results become the following data calculated:

Der Aussendurchmesser der Faser wird aus der Messung des von einer gegebenen Faserlänge verdrängten Wasservolumens und der Anzahl der Fasern nach der folgenden Gleichung berechnet:The outer diameter of the fiber is determined by measuring the volume of water displaced by a given length of fiber and the Number of fibers calculated according to the following equation:

1/21/2

ODOD

4 χ V4 χ V

JT χ L χ ΝJT χ L χ Ν

χ 10χ 10

In dieser Gleichung bedeuten:In this equation:

V = verdrängtes Wasservolumen, cm ,V = displaced water volume, cm,

L = Faserlänge, cmL = fiber length, cm

N = Anzahl der Fäden,N = number of threads,

OD = Aussendurchmesser der Faser, pm.OD = outer diameter of the fiber, pm.

Die lichte Weite der Faser wird nach der folgenden Gleichung berechnet:The clear width of the fiber is calculated using the following equation:

IDID

7,05 x 1010 x F χ (Lp + La/2) Pd χ Ν 7.05 x 10 10 x F χ (Lp + La / 2) Pd χ Ν

1/41/4

In dieser Gleichung bedeuten:In this equation:

ID = lichte Weite der Faser, pm,ID = clear width of the fiber, pm,

F = Wasserdurchtrittsgeschwindigkeit durch die Vorrichtung in Einheiten von 3,785 l/Tag,F = the rate of water flow through the device in units of 3.785 l / day,

Lp = Topflänge der Diffusionsvorrichtung in Einheiten von 0,3048 m,Lp = pot length of the diffusion device in units of 0.3048 m,

La = aktive Länge der Faser in der Vorrichtung in Einheiten von 0,3048 m,La = active length of the fiber in the device in units from 0.3048 m,

Pd = überdruck am toten Ende der Röhre in Einheiten vonPd = overpressure at the dead end of the tube in units of

0,07 kg/cm ,
N = Anzahl der Fäden in der Diffusionsvorrichtung.
0.07 kg / cm,
N = number of threads in the diffusion device.

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AD 4868AD 4868

Diese Gleichung gilt unter der Voraussetzung, dass der Druck am toten Ende der Röhre geringer als 2/3 des Zuführungsdruckes ist. This equation applies assuming that the pressure at the dead end of the tube is less than 2/3 of the supply pressure.

Der prozentuale Salzdurchgang SP wird nach der folgenden Gleichung berechnet:The percentage salt passage SP is given by the following equation calculated:

Salzkonzentration im Diffusionsprodukt SP * - χ 100Salt concentration in the diffusion product SP * - χ 100

Salzkonzentration in der BeschickungSalt concentration in the feed

Die Wasserpermeabili^ätskonstante Kw für Filme ist definiert alsThe water permeability constant Kw for films is defined as

F - Kw χ Α χ Pe.
In dieser Gleichung bedeuten
F - Kw χ Α χ Pe.
In this equation mean

F = Diffusionsgeschwindigkeit in Einheiten vonF = diffusion rate in units of

3,785 l/Tag,
A s= Fläche des Films, durch'die die Diffusion erfolgt,
3,785 l / day,
A s = area of the film through which the diffusion takes place,

in Einheiten von 929 cm ,
Pe = effektiver Druck in Einheiten von 0,07 kg/cm = hydraulischer Druckabfall von einer Filmseite zur anderen minus der Differenz des osmotischen Druckes
in units of 929 cm,
Pe = effective pressure in units of 0.07 kg / cm = hydraulic pressure drop from one side of the film to the other minus the difference in osmotic pressure

von einer Filmseite zur anderen, Kw = Wasserpermeabilitätskonstante in Einheiten von [3,785 1] Je Tag je [0,07 kg/cm2].from one side of the film to the other, Kw = water permeability constant in units of [3.785 1] per day per [0.07 kg / cm 2 ].

Die entsprechende Gleichung für eine Faser unter Anwendung der gleichen Definition für die Wasserpermeabilitätskonstante wie für Filme ist die folgende:The corresponding equation for a fiber using the same definition for the water permeability constant as for movies is the following:

1,031 x 10~5 χ ID^ χ Kw χ OD χ N χ La χ Ps ID^ + 7,236 χ 105 χ Kw χ OD χ La χ (Lp + La/3)1,031 x 10 ~ 5 χ ID ^ χ Kw χ OD χ N χ La χ Ps ID ^ + 7,236 χ 10 5 χ Kw χ OD χ La χ (Lp + La / 3)

In dieser Gleichung bedeutet Ps = Zuführungsdruck, vermindert um die osmotische Druckdifferenz zwischen der Lösung ausserhalb der Faser und dem Diffusionsprodukt. Die übrigen GrossenIn this equation, Ps means supply pressure reduced the osmotic pressure difference between the solution outside the fiber and the diffusion product. The other big ones

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AD 4868AD 4868

sind, wie oben definiert. Die Beschränkung, der diese Gleichung unterliegt, ist die gleiche wie die Beschränkung für die lichte Weite der Faser. Umgerechnet auf Kw, nimmt die Gleichung ~" die folgende Form anare as defined above. The constraint imposed on this equation is the same as the constraint on the clear one Width of the fiber. Converted to Kw, the equation ~ " the following form

Kw . ID x F Kw . ID x F

OD χ La χ (1,031 x 10"5 χ Ps χ ID4 χ Ν - 7,236OD χ La χ (1.031 x 10 " 5 χ Ps χ ID 4 χ Ν - 7.236

χ 105 χ F χ (Lp χ La/3)) .χ 10 5 χ F χ (Lp χ La / 3)).

Diese Gleichung wird zur Berechnung der Wasserpermeabilitätskonstante verwendet.This equation is used to calculate the water permeability constant used.

Jede Diffusionsvorrichtung wird aus einem einzigen Faserstrang (150 Fäden) als Diffusionsvorrichtung mit zwei Enden hergestellt, aber als Diffusionsvorrichtung mit einem einzigen Ende untersucht. Ein Strang von 150 Hohlfasern wird auf die halbe Länge zusammengelegt, so dass man 300 parallele Fasern erhält, und diese werden in nassem Zustande in ein starres Rohr eingesetzt, das an einem Ende zwei Seitenrohre aufweist. Die beiden Enden des 150-Fadenstranges werden in die beiden Seitenrohre eingeführt und mit Epoxyharz eingekittet. Die losen Enden ausserhalb der Seitenrohre werden abgeschnitten, so dass die Hohlfasern für die Flüssigkeitsströmung geöffnet werden. An das eine Seitenrohr wird ein Manometer angeschlossen, um den Druck am toten Röhrenende zu messen. In ihrem die Fäden enthaltenden Teil ist die Diffusionsvorrichtung 76,2 cm lang und hat eine Topflänge von 10,16 cm. Die Diffusionsvorrichtungen werden bei 25° C unter Zuführung des Ausgangsgutes von der Mantelseite her unter einem überdruck von 28 kg/cm bei einem Umwandlungsgrad (d.h. Diffusionsgeschwindigkeit, dividiert durch Zuführungsgeschwindigkeit, χ 100) von 4 bis 6 % unter Verwendung von 5000 ppm Kochsalz in Wasser geprüft.Each diffusion device is made from a single strand of fibers (150 filaments) as a two-end diffusion device, but studied as a single-end diffusion device. A strand of 150 hollow fibers is folded over half its length, so that 300 parallel fibers are obtained, and these are inserted, when wet, into a rigid tube which has two side tubes at one end. The two ends of the 150 thread strand are inserted into the two side tubes and cemented with epoxy resin. The loose ends outside the side tubes are cut off so that the hollow fibers are opened for the flow of liquid. A manometer is connected to one of the side pipes in order to measure the pressure at the dead end of the pipe. In its part containing the threads, the diffusion device is 76.2 cm long and has a pot length of 10.16 cm. The diffusion devices are operated at 25 ° C with feed of the starting material from the shell side under an overpressure of 28 kg / cm with a degree of conversion (i.e. diffusion rate, divided by feed rate, χ 100) of 4 to 6 % using 5000 ppm sodium chloride in water checked.

Die mittleren Fasereigenschaften sind in diesem Vergleichsbeispiel A (in dem die zu verspinnende Lösung kein Tensid enthält) die folgenden:The average fiber properties in this comparative example A (in which the solution to be spun contains no surfactant) the following:

- 30 809817/0922 - 30 809817/0922

AD 4868AD 4868

OD = 87,8 umOD = 87.8 µm

ID a 40,1 pmID a 40.1 pm

Kw = 497 ml/m2/Tag je 0,07 kg/cm2 Kw = 497 ml / m 2 / day per 0.07 kg / cm 2

SP * 4,5 %. SP * 4.5 %.

Vergleichsbeispiel BComparative example B

Dieses Beispiel erläutert die Eigenschaften einer Faser, die bei einer Kühltemperatur ' sid ersponnen worden ist.This example illustrates the properties of a fiber which, at a cooling temperature ' sid has been spun.

bei einer Kühltemperatur von 10 C aus einer Lösung ohne Ten-at a cooling temperature of 10 C from a solution without ten-

Polymerflocken und Faser werden nach Vergleichsbeispiel A mit dem Unterschied hergestellt, dass die Temperatur der in den Kühlbehältern und beim Ablegen des Fadens verwendeten Flüssigkeit 10° C beträgt. Aus den Versuchsdaten werden die folgenden Fasereigenschaften berechnet:Polymer flakes and fibers are produced according to Comparative Example A with the difference that the temperature of the Cooling containers and the liquid used when laying the thread is 10 ° C. The experimental data become the following Calculated fiber properties:

OD = 87,2 umOD = 87.2 µm

ID = 40,6 umID = 40.6 µm

Kw m 456,3 ml/m2/Tag Je 0,07 kg/cm2 Kw m 456.3 ml / m 2 / day 0.07 kg / cm 2 each

SP % 4,0 %. SP% 4.0 %.

Beispiel 1example 1

Dieses Beispiel erläutert die Eigenschaften von Fasern, die aus einer Spinnlösung ersponnen worden sind, die 857 ppm Polyäthylenglykolmonostearat (als Tensid), bezogen auf das Polymere, enthält. Das Molekulargewicht der Polyäthylenglykoleinheit des Monostearats beträgt 1000.This example illustrates the properties of fibers spun from a dope which is 857 ppm Polyethylene glycol monostearate (as a surfactant), based on the polymer, contains. The molecular weight of the polyethylene glycol unit of the monostearate is 1000.

Das Tensid wird als 10-prozentige Lösung in Dimethylacetamid hergestellt. Diese Lösung wird zu 1/4 des zum Lösen der Polymerflocken gemäss Vergleichsbeispiel A verwendeten Dimethylacetamids zugesetzt. Die Lösung der Polymerflocken und die Fasern werden gemäss Vergleichsbeispiel A hergestellt. Die Kühl- und Fadenablegetemperatur beträgt 13° C. Aus den Ver-The surfactant is produced as a 10 percent solution in dimethylacetamide. This solution becomes 1/4 of that used to dissolve the polymer flakes Dimethylacetamide used according to Comparative Example A was added. The solution of the polymer flakes and the Fibers are produced according to Comparative Example A. The cooling and thread depositing temperature is 13 ° C. From the

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809817/0922809817/0922

AD 4868AD 4868

Suchsergebnissen werden die folgenden Fasereigenschaften berechnet: The following fiber properties are calculated for search results:

OD = 87,5 pmOD = 87.5 pm

ID = 40,3 pmID = 40.3 pm

Kw = 668 ml/m2/Tag je 0,07 kg/cm2 Kw = 668 ml / m 2 / day per 0.07 kg / cm 2

SP = 5,2 %. SP = 5.2 %.

Wie man sieht, ist Kw wesentlich höher als in den Vergleichsbeispielen A und B. As you can see, Kw is much higher than in Comparative Examples A and B.

Wenn man 894 ppm Polyathylenglykolmonostearat mit einem Molekulargewicht der Polyäthylenglykoleinheit des Monostearats von 600, bezogen auf das Polymere, verwendet, errechnen sich die folgenden Fasereigenschaften:If you have 894 ppm polyethylene glycol monostearate with a molecular weight the polyethylene glycol unit of the monostearate of 600, based on the polymer, used, the calculated following fiber properties:

OD = 87,5 umOD = 87.5 µm

ID β 41,8 umID β 41.8 µm

Kw = 668 ml/m2/Tag je 0,07 kg/cm2 Kw = 668 ml / m 2 / day per 0.07 kg / cm 2

SP = 4,7 %. SP = 4.7 %.

Wenn man 440 ppm Polyathylenglykolmonostearat mit einem Molekulargewicht der Polyäthylenglykoleinheit des Monostearats von 600, bezogen auf das Polymere, verwendet, errechnen sich die folgenden Fasereigenschaften:If you have 440 ppm polyethylene glycol monostearate with a molecular weight the polyethylene glycol unit of the monostearate of 600, based on the polymer, used, the calculated following fiber properties:

OD ss 87,2 umOD ss 87.2 µm

ID - 41,3 pmID - 41.3 pm

Kw - 607 ml/m2/Tag je 0,07 kg/cm2 Kw - 607 ml / m 2 / day per 0.07 kg / cm 2

SP = 4,5 %.SP = 4.5%.

Beispiel 2Example 2

Dieses Beispiel erläutert Fasern, die aus einer Spinnlösung ersponnen worden sind, die 801 ppm C-Cetylbetain (als Tensid), bezogen auf das Polymere, enthält. Die Kühltemperatur beträgtThis example illustrates fibers that have been spun from a spinning solution containing 801 ppm of C-cetyl betaine (as a surfactant), based on the polymer. The cooling temperature is

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809817/0922809817/0922

AD 4868AD 4868

Das Tensid wird als 100-prozentiger Wirkstoff erhalten und mit Dimethylacetamid zu einer 10-prozentigen Lösung verdünnt. Diese Lösung wird zu 1/4 des zum Lösen der Polymerflocken ge-^. mäss Vergleichsbeispiel A verwendeten Dimethylacetamids zugesetzt. Polymerflocke und Lösung werden gemäss Vergleichsbeispiel A hergestellt. Die Faser wird nach Vergleichsbeispiel B ersponnen. Mittlere Fasereigenschaften:The surfactant is obtained as a 100 percent active ingredient and diluted with dimethylacetamide to a 10 percent solution. This solution is 1/4 of that used to dissolve the polymer flakes. Dimethylacetamide used according to Comparative Example A was added. Polymer flake and solution are according to the comparative example A manufactured. The fiber is spun according to Comparative Example B. Medium fiber properties:

OD =OD = 86,86 22 umaround ID =ID = 41,41, 77th umaround

Kw = 586,7 ml/m2/Tag je 0,07 kg/cm2 SP = 7,9 %. Kw = 586.7 ml / m 2 / day per 0.07 kg / cm 2 SP = 7.9 %.

Beispiel 3Example 3

Dieses Beispiel erläutert die Eigenschaften von Fasern, die aus einer Lösung ersponnen worden sind, die 816 ppm Natriumstearylsulfat (als Tensid), bezogen auf das Polymere, mit einigen anderen langkettigen Verunreinigungen enthält. Die Kühltemperatur beträgt 10 C.This example illustrates the properties of fibers spun from a solution containing 816 ppm sodium stearyl sulfate (as a surfactant), based on the polymer, with some other long chain impurities. the Cooling temperature is 10 C.

Als Tensid wird eine 47-prozentige wässrige Lösung verwendet, die mit Dimethylacetamid auf 10 % verdünnt wird. Diese Lösung wird zu 1/4 des zum Lösen der Polymerflocken gemäss Vergleichsbeispiel A verwendeten Dimethylacetamids zugesetzt. Polymerflocke und Lösung werden nach Vergleichsbeispiel A hergestellt. Die Faser wird nach Vergleichsbeispiel B ersponnen. Mittlere Fasereigenschaften:A 47 percent aqueous solution is used as the surfactant, which is diluted to 10% with dimethylacetamide. This solution is added to 1/4 of the dimethylacetamide used to dissolve the polymer flakes according to Comparative Example A. Polymer flake and solution are produced according to Comparative Example A. The fiber is spun according to Comparative Example B. Medium fiber properties:

OD = 86,2 umOD = 86.2 µm

ID = 41,3 umID = 41.3 µm

Kw = 513 ml/m2/Tag je 0,07 kg/cm2 Kw = 513 ml / m 2 / day per 0.07 kg / cm 2

SP = 8,4 %. SP = 8.4 %.

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809817/0922809817/0922

AD 4868 3?AD 4868 3?

Die in den Beispielen 1 bis 3 angegebenen Fasereigenschaften werden durch Herstellung von Diffusionsvorrichtungen und Durchführung der Prüfungen, wie im Vergleichsbeispiel A be- —. schrieben, ermittelt.The fiber properties given in Examples 1 to 3 are made by making diffusion devices and Carrying out the tests as in Comparative Example A -. wrote, determined.

Ende der Beschreibung.End of description.

809617/0922809617/0922

Claims (3)

27A7A08 AD 4868 Patentansprüche27A7A08 AD 4868 claims 1. Permselektive Membran auf der Basis eines linearen, aromatischen, synthetischen, organischen, stickstoffgebundenen Kondensationspolymeren, dadurch gekennzeichnet, dass sie in gleichmässiger Verteilung in dem Polymeren in Mengen von etwa 10 bis 10 000 ppm, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, ein Tensid mit einem Molekulargewicht von etwa 200 bis 7000 enthält, welches (a) mindestens einen hydrophoben Rest mit einem Molekulargewicht von etwa 100 bis 400, und zwar einen Kohlenwasserstoffrest oder einen durch Halogen (F, Cl, Br oder J), -N0_ oder -OH substituierten Kohlenwasserstoffrest, und (b) mindestens einen hydrophilen Rest enthält und aus der Gruppe der1. Permselective membrane based on a linear, aromatic, synthetic, organic, nitrogen-bound condensation polymers, characterized in that they are evenly distributed in the polymer in amounts of about 10 to 10,000 ppm, based on weight of the polymer, a surfactant having a molecular weight of about 200 to 7,000 which (a) at least one hydrophobic radical with a molecular weight of about 100 to 400, namely a hydrocarbon radical or a substituted by halogen (F, Cl, Br or I), -N0_ or -OH Hydrocarbon radical, and (b) contains at least one hydrophilic radical and from the group of i) nichtionogenen Tenside,
ii) anionischen Tenside und
iii) ampholytischen Tenside der allgemeinen Formel
i) non-ionic surfactants,
ii) anionic surfactants and
iii) ampholytic surfactants of the general formula
COO9 V - CHx COO 9 V - CH x ausgewählt ist, in der Y einen Kohlenwasserstoffrest mit etwa 6 bis 20 Kohlenstoffatomen bedeutet, der durch Halogen, -NO2 oder -OH substituiert sein kann.is selected in which Y is a hydrocarbon radical having about 6 to 20 carbon atoms, which can be substituted by halogen, -NO 2 or -OH.
2. Lösung zur Herstellung von permselektiven Membranen gemäss Anspruch 1, enthaltend2. Solution for the production of permselective membranes according to Claim 1 containing (A) ein mit Wasser mischbares organisches polares aprotisches Lösungsmittel,(A) a water-miscible organic polar aprotic Solvent, (B) ein im wesentlichen lineares, aromatisches, synthetisches, organisches, stickstoffgebundenes Kondensations-(B) an essentially linear, aromatic, synthetic, organic, nitrogen-bound condensation - 1 809817/0922 - 1 809817/0922 AD 4868 -2." AD 4868 -2. " polymeres in Mengen von etwa 12 bis 40 Gew.%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Lösung, undpolymer in amounts of about 12 to 40 wt.%, Based on the total weight of the solution, and (C) mindestens ein in dem Lösungsmittel lösliches Salz in Mengen von etwa 10 bis 100 Gew.%, bezogen auf das Polymere, (C) at least one salt soluble in the solvent in Quantities of about 10 to 100% by weight, based on the polymer, dadurch gekennzeichnet, dass sie ausserdem ein Tensid gemäss Anspruch 1 in Mengen von 100 bis 10 000 ppm, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, enthält.characterized in that it is also a surfactant according to Claim 1 in amounts of 100 to 10,000 ppm based on the weight of the polymer contains. 3. Verfahren zur Herstellung von permselektiven Membranen gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man3. Process for the production of permselective membranes according to claim 1, characterized in that one (a) einer Lösung gemäss Anspruch 2 die für die permselektive Membran gewünschte Form gibt und(A) gives a solution according to claim 2 the shape desired for the permselective membrane and (b) das organische polare aprotische Lösungsmittel in solcher Weise und mit solcher Geschwindigkeit aus der Lösung entfernt, dass die Membran in der Form, die sie in Stufe (a) angenommen hat, erstarrt.(b) the organic polar aprotic solvent in such a manner and at such a rate from the solution removes that the membrane solidifies in the shape it took in step (a). 809817/0922809817/0922
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