Über die Bildungsweise Teildurchlässiger Membranen

Zusammenfassung

Auf der Grundlage der in den letzten Jahren erschienenen Arbeiten über die Struktur teildurchlässiger Membranen 3) aufbauend, werden die Untersuchungsergebnisse über den Verdunstungsprozeß von Gellösungen und die Bildungsweise von Membranen mitgeteilt. Es wird aufgezeigt, daß die Membranbildung kein einfacher Verdunstungsvorgang, sondern ein komplizierter Prozeß ist, der in mehreren aufeinanderfolgenden und sich überschneidenden Teilabschnitten verläuft:

Verdunstung der Leichtsieder—Gelierung—Kontraktion der Gallerte—Hohlraumentleerung. An einigen Beispielen wird der Einfluß der kolloidchemisch wirksamen Faktoren (Lösungszusammensetzung) und klimatisch wirksamen Faktoren (Verdunstungsbedingungen) auf die Feinheit der Struktur dargelegt.

Aus diesen Versuchsergebnissen wird eine Vorstellung über den Mechanismus der Strukturbildung entwickelt, in der dieser Vorgang als kolloide Entmischung (Koazervation) aufgefaßt wird. Die Verfasser gehen dabei davon aus, daß in der Gel-Lösung, zumindest in einem frühen Stadium der Gelierung, eine Kugeltröpfchenbildung vorliegt, bei der der Feststoffanteil (Celluloseester) kugelschalig, vergleichbar der Struktur armierter Emulsionen, in der Tröpfchenwandung angeordnet ist.

Durch Zusammenlagerung der Tröpfchen entsteht ein geschlossener Verbund und zugleich eine polyedrische Verformung der Kugeltröpfchen. Wie man annehmen muß, erfolgt in einem weiteren Stadium eine Anreicherung des Feststoffanteils in den Berührungsstellen der Polyedertröpfchen. Durch die damit verbundene Ausdünnung der Tropfenwandung und zugleich durch den Kontraktionsdruck kommt es zu einer Öffnung des Porensystems unter Ausstoßen der zuvor eingeschlossenen Kernflüssigkeit und damit zur Hohlraumentleerung.

Es wird weiterhin an Hand von mikroskopischen Aufnahmen gezeigt, daß dieser Art der Strukturbildung ein allgemeiner gültiges Prinzip zugrunde liegt, das nicht an Cellulosederivate gebunden ist. Die Voraussetzung für die Bildung der Membranstruktur ist die Verwendung fadenmolekularer Stoffe geeigneten Polymerisationsgrades und die Einhaltung definierter Bedingungen. Unter diesen Umständen lassen sich Polyederstrukturen sowohl aus hydrophilen, wie auch hydrophoben Systemen synthetischer oder natürlicher Herkunft gewinnen.