Kunststoffe

Umweltfreundliches, lösungsmittelfreies Herstellungsverfahren für Filtrationsmembranen

Das im Rahmen des Projektes entwickelte Membranherstellungsverfahren erlaubt die Produktion offenzelliger Schaumbahnen und kommt ohne Lösungsmittel oder Weichmacher aus. Damit sind die Grundlagen für ein neues, umweltfreundliches Herstellungsverfahren für Filtrationsmembranen gelegt. Die Membrane haben ein breites Anwendungspotential in der Herstellung von Isoliermaterialien, Schalldämmung und Sportartikeln sowie im Fahrzeugbau und in der Verpackungsindustrie.

 

Zusammenfassung

Bei der Herstellung von Medizin-, Pharma- und Lebensmittelprodukten sind meist mehrere Mikrofiltrationsschritte zur Reinigung der Vorprodukte erforderlich, deren Filtermedien zumeist Membrane aus Celluloseacetat (CA) sind. Das wichtigste Verfahren für dessen Herstellung ist das Evaporationsverfahren, bei dem jedoch leichtflüchtige halogenierte Kohlenwasserstoffe als Lösungsmittel eingesetzt werden. Da diese eine hohe Gesundheits- und Umweltrelevanz aufweisen, werden zu deren Vermeidung in diesem Forschungsvorhaben zwei Ansätze verfolgt. Während im ersten Teilprojekt das halogenhaltige Lösungsmittel durch umweltfreundliche Lösungsmittel ersetzt werden soll, befasst sich das zweite Teilprojekt mit der Entwicklung eines lösungsmittelfreien Herstellverfahrens für Filtrationsmembranen. Dabei werden die porösen Membranen direkt durch Extrusion aus der Schmelze hergestellt. Geeignete alternative Lösungsmittel zum klima- und gesundheitsschädlichen Dichlormethan sind Methylformiat und Methylacetat. 

 

Ergebnisse:

  • Teilprojekt 1: Die neuen Lösungsmittel erzielen asymmetrische Membranstrukturen mit so guten Standzeiten wie sie auf CA-Basis bislang nur durch Nutzung aufwendiger Doppelbeschichtungstechnologie erzeugt werden konnten.
  • Die zur Sterilfiltration eingesetzte CA-Membran hat auf Methylformiat-Basis alle Prozess- und Prüfschritte bis zum Endprodukt erfolgreich durchlaufen.
  • Teilprojekt 2: Bei der Schaumextrusion werden keine Weichmacher, Lösungs- oder Fällmittel eingesetzt. Das Verfahren erlaubt außerdem Prozessgeschwindigkeiten bis zu mehreren 100 m/min.
  • Der energieaufwendige Trocknungsprozess sowie die Entsorgung, Aufbereitung und Rückgewinnung der eingesetzten Lösungsmittel entfällt.
  • Die aus reinem Polymer hergestellten Membranen eignen sich hervorragend für Anwendungen im bio-medizinischen und pharmazeutischen Bereich.
  • Die offenzelligen Schäume weisen besondere Isolationseigenschaften, ein hohes Maß an mechanischem Stoßwiderstand und einen schnellen Stoffaustausch mit der Umgebung auf.

Projektbeteiligte

Durchführende Institution

Sartorius AG

Weitere Projektdaten

Projekttitel: Verbundprojekt: Entwicklung neuer umweltfreundlicher Herstellungsverfahren für Filtrationsmembranen

Projektnummer: 01RV9901/0

Projektzeitraum: 1999 - 2003

Projektort: Deutschland (Niedersachsen)

Publikation ansehen

Quelle: Technische Informationsbibliothek Hannover (TIB)