CN102574070A - 半透膜支撑体、螺旋型半透膜元件及半透膜支撑体的制造方法 - Google Patents

半透膜支撑体、螺旋型半透膜元件及半透膜支撑体的制造方法 Download PDF

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Abstract

半透膜支撑体,其特征在于,包含无纺织物,该无纺织物含有纤维直径不同的2种以上的主体合成纤维与粘合剂合成纤维、且半透膜涂敷面与非涂敷面的平滑性之比为5.0∶1.0~1.1∶1.0;半透膜支撑体,其特征在于,包含无纺织物,该无纺织物含有主体合成纤维与粘合剂合成纤维,5%伸长时的纵向(MD)和横向(CD)的断裂长度的平均值小于4.0km、且横向(CD)的加热尺寸变化率为-0.3~+1.0%;使用该半透膜支撑体而成的螺旋型半透膜元件;以及半透膜支撑体的制造方法。

Description

半透膜支撑体、螺旋型半透膜元件及半透膜支撑体的制造方法
技术领域
本发明涉及半透膜支撑体、螺旋型半透膜元件及半透膜支撑体的制造方法。
背景技术
在以海水的淡化、水的净化、食品的浓缩、废水处理、血液过滤为代表的医疗用、半导体清洗用的超纯水制造等领域中,半透膜受到广泛使用。半透膜由纤维素系树脂、聚砜系树脂、聚丙烯腈系树脂、氟系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂等合成树脂构成。然而,半透膜单体由于机械强度差,因而半透膜以设置在由无纺织物或织物等纤维基材构成的半透膜支撑体的单面(以下,称为“半透膜涂敷面”)上的方式来使用。
在半透膜支撑体上设置半透膜的方式广泛使用如下方法,即,将上述聚砜系树脂等合成树脂溶解于有机溶剂而制备半透膜溶液后,将该半透膜溶液涂敷在半透膜支撑体上的方法。而且,为了有效地进行过滤,还形成有螺旋型的半透膜元件,进而还安装有半透膜组件(例如,参照专利文献1)。
为了得到高过滤流束和过滤性能,需要在半透膜表面凹凸少、不发生半透膜形成时的横向弯曲或皱折,在半透膜支撑体上以均匀的厚度设置半透膜。因此,半透膜支撑体的半透膜涂敷面需要优异的平滑性。而且,为了得到良好的过滤性能,需要半透膜与半透膜支撑体的胶粘性也优异。另外,在安装半透膜组件时,有使用胶粘剂使半透膜涂敷面的相反面(以下,称为“非涂敷面”)彼此贴合的工序,因而也要求该非涂敷面彼此的胶粘性优异。进而,还要求半透膜溶液不会渗透至非涂敷面。这是因为发生渗透时,会发生半透膜厚度变得不均匀,非涂敷面彼此的胶粘性降低的问题。
作为半透膜支撑体,提出了含有主体纤维和粘合剂纤维、以湿式抄造法制造并进行了热压处理的无纺织物。例如,提出了由以使用了粗纤维的表面粗度大的表面层(粗纤维层)与使用了细纤维的致密结构的背面层(细纤维层)的双重结构为基础的多层结构的无纺织物构成的半透膜支撑体(例如,参照专利文献2)。具体记载了以粗纤维层为半透膜涂敷面、以细纤维层为非涂敷面的半透膜支撑体、以及用粗纤维层夹持细纤维层并以半透膜涂敷面和非涂敷面两者作为粗纤维层的半透膜支撑体。然而存在下述问题:由于在半透膜涂敷面中使用了粗纤维,因而虽然半透膜与半透膜支撑体的胶粘性提高,但平滑性低。另外还存在下述问题:由于使用了粗纤维,因而半透膜溶液会进入至半透膜支撑体的内部,为了得到期望的半透膜厚度则需要大量的半透膜溶液。另外还存在下述问题:前者由于在非涂敷面使用了细纤维,因而非涂敷面彼此的胶粘性不好。
也公开了一种半透膜支撑体,其由使半透膜涂敷面的表面粗糙度较非涂敷面更大的单层结构的无纺织物构成,但该半透膜支撑体也在半透膜涂敷面的平滑性、半透膜的均匀性、非涂敷面彼此的胶粘性上存在问题(例如,参照专利文献3)。另外,专利文献3的半透膜支撑体中,规定了抄纸流动方向(纵向、MD)与宽度方向(横向、CD)的抗拉强度比,其目的是防止半透膜形成时的宽度方向弯曲。为了将抄纸流动方向与宽度方向的抗拉强度比收缩在特定的范围内,需要在抄纸工序中调整原料分散混合液的浓度、水流速度、倾斜金属网的网(wire)的速度、倾斜的角度等。另外,即使调整抄纸流动方向与宽度方向的抗拉强度比,也难以抑制半透膜形成时的热水清洗或在干燥部分发生的半透膜支撑体的宽度收缩,无法解决宽度收缩所导致的皱折的产生或弯曲的产生。进而,在专利文献3的半透膜支撑体中记载有使粘合剂纤维的含量增多时、平滑性变高,但同时产生透气性(通気性)变得过小、过滤时的过滤流束降低的问题。
进而,专利文献3中提示了下述方法:以改良半透膜与半透膜支撑体的胶粘性和防止渗透为目的,对半透膜支撑体的通气度或孔径大小进行调整。然而,该根据JIS L1096的通气度是以从半透膜支撑体的单面通过半透膜支撑体内部而透过到另一单面的空气的量为基础算出的,没有正确反映涂敷于半透膜涂敷面的表面的半透膜溶液向非涂敷面的渗透。因此,在具有专利文献3所示范围的通气度的半透膜支撑体上涂敷了半透膜溶液时,半透膜溶液会渗透至半透膜支撑体非涂敷面,在将半透膜支撑体非涂敷面彼此粘贴而制作半透膜组件时,有时会发生胶粘力降低,过滤性能显著降低的问题。另外,作为降低支撑体的透气性的方法,提出了使构成半透膜支撑体的纤维的纤维直径减小的方法,但是此时也存在非涂敷面的平滑性变高、非涂敷面彼此的胶粘性降低的问题。
另外,专利文献3中,利用根据JIS K3832的泡点法求出平均孔径大小,该方法是从充满了表面张力已知的液体的半透膜支撑体的下面使气体在加压状态下喷出、由在半透膜支撑体的上面通过气体时的气体的压力变化求出孔径大小的方法,但是就该方法而言,也没有正确反映涂敷于半透膜涂敷面的表面的半透膜溶液向非涂敷面的渗透。所以,在具有专利文献3所示范围的孔径大小的半透膜支撑体上涂敷半透膜溶液时,难以完全防止渗透。
作为抑制半透膜溶液的渗透而使半透膜与半透膜支撑体的胶粘性提高、同时还可廉价地提供的半透膜支撑体,提出了含有造纸用纤维(纸浆)的二层结构的半透膜支撑体(例如,参照专利文献4)。然而,与半透膜涂敷面的层相比,非涂敷面的层呈更为致密的结构,因而是在半透膜涂敷面的均匀性或平滑性、非涂敷面彼此的胶粘性上存在问题的半透膜支撑体。另外,使用纸浆时,霉菌或细菌会繁殖,因此对无法制造清洁的水的半透膜支撑体来说也是致命的问题。
与专利文献2~4中记载的半透膜支撑体相反,还提出了非涂敷面的密度较半透膜涂敷面的密度低、半透膜涂敷面一方比非涂敷面更平滑的半透膜支撑体(例如,参照专利文献5)。然而,存在下述问题:由于以到达至在非涂敷面具有凹部的半透膜支撑体的该凹部的方式来设置半透膜、或通过形成于半透膜涂敷面的孔、以半透膜到达至非涂敷面的方式来设置半透膜,因而半透膜的厚度无法变得均匀。另外,专利文献5中,作为防止半透膜溶液向非涂敷面渗透的方法,还例示有下述方法:相对于从涂敷面至总厚度的50%的区域的平均密度,使从非涂敷面至总厚度的50%的区域的平均密度在5~90%的范围内。然而,该方法中存在下述问题:具有从半透膜涂敷面侧至总厚度的50%的区域的平均密度的绝对值低的特性的半透膜支撑体无法防止半透膜溶液的渗透。
作为使施加拉伸应力时的尺寸稳定性提高、半透膜涂敷面平滑、没有渗透、半透膜的附着性优异的半透膜支撑体,提出了由5%伸长时的纵向(MD)和横向(CD)的断裂长度的平均值为4.0km以上、通气度为0.2~10.0cc/cm2・秒的无纺织物构成的半透膜支撑体(例如,参照专利文献6)。该半透膜支撑体是强度高、伸长小的无纺织物。因此,为了制作该半透膜支撑体,需要使用双折射(Δn)高、具有特定的热收缩应力的聚酯系纤维。另外,为了提高断裂长度,需要在热压处理工序中提高对无纺织物赋予的热或压力,虽然有改良拉伸应力或热引起的纤维的部分伸缩不均导致的无纺织物的不均匀性的效果,但是却残留下述问题:在无纺织物的全部厚度方向过度地施加热・压力,无纺织物所含的粘合剂纤维过度熔融,空隙过于减少;或在涂布半透膜时产生皱折。另外,半透膜涂敷面的平滑性需要进一步改良。特别是在专利文献6中也存在由于以使半透膜涂敷面与非涂敷面的平滑性均等化的方式进行制造,因而难以兼具半透膜涂敷面的平滑性和半透膜与半透膜支撑体的胶粘性的问题,进而,对于非涂敷面彼此的胶粘性也残留有问题。
为了提高半透膜和半透膜支撑体的胶粘性,还提出了在半透膜涂敷面层含有异型截面纤维的半透膜支撑体,但存在下述问题:将异型截面纤维配合于半透膜支撑体时,在湿式抄纸工序中将纤维分散于水中之际,纤维会挂在异型截面纤维上所形成的凸部或凹部上,产生缠结而无法均匀分散(例如,参照专利文献7)。
提出了下述技术:通过在半透膜支撑体中含有聚丙烯腈系合成纤维,聚丙烯腈系合成纤维溶解于半透膜溶液中所使用的溶剂中,因而使半透膜与半透膜支撑体的胶粘性提高(例如,参照专利文献8)。然而,取决于半透膜溶液中所使用的溶剂,有时会不熔融。另外,即使使用熔融的溶剂,由于半透膜溶液与半透膜支撑体接触后转移至水洗工序的时间非常短,因而也无法期待胶粘性的提高。另外还残留下述问题:发生半透膜涂敷面的起毛,半透膜涂敷面的平滑性降低。
为了以不发生渗透的方式提高半透膜支撑体的均匀性,提出了下述方法:在将水中分散有合成纤维的纤维浆料进行湿式抄纸制为无纺织物的工序中,使抄纸时的该纤维浆料的纤维成分浓度为0.01~0.1质量%,且在该纤维浆料中以纤维成分质量为基准含有3~15质量%的分子量500万以上的水溶性高分子作为高分子粘剂进行抄纸(例如,参照专利文献9)。但是,由于过量添加高分子粘剂,虽然均匀性提高,但却有可能发生下述问题:抄纸网上的纤维浆料粘度升高、从网脱水的性能降低、生产速度无法提高。另外,还存在在形成抄纸后的半透膜支撑体的纤维表面残留高分子粘剂的问题。
也提出了以含有熔点不同的2种粘合剂纤维、改变湿式抄造法的干燥温度和热压处理的温度为特征的半透膜支撑体,但其目的是为了用湿式抄造法容易地制造半透膜支撑体,对于半透膜与半透膜支撑体的胶粘性、非涂敷面彼此的胶粘性、半透膜涂敷面的平滑性、防止渗透等未作任何考虑(例如,参照专利文献10和11)。
半透膜支撑体的平滑性或厚度的均匀性通过热压处理来调整(例如,参照专利文献2~11)。作为热压处理,记载了金属辊/金属辊的组合、金属辊/弹性辊的组合、先只进行热处理后进行加压处理的方法。另外,还提示了在从构成半透膜支撑体的合成纤维的玻璃化转变温度至玻璃化转变温度加上20℃的温度的温度下进行压延处理的方法(例如,参照专利文献12)。然而,仅调整辊的组合或温度会存在下述问题:在半透膜支撑体整体的厚度或均匀性上产生不均,大量产生半透膜与半透膜支撑体的胶粘性或非涂敷面彼此的胶粘性低的部分。另外,还发生下述问题:产生起毛的部分的半透膜上产生针孔或损坏,过滤性能降低。
如此,得不到半透膜涂敷面的平滑性、半透膜与半透膜支撑体的胶粘性、非涂敷面彼此的胶粘性、防止渗透、防止半透膜形成时的横向弯曲或防止皱折的产生等性能均平衡良好地满足的半透膜支撑体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-252543号公报
专利文献2:日本特开昭60-238103号公报
专利文献3:日本特开2002-95937号公报(美国专利申请公开第2002/0056535号说明书)
专利文献4:日本特开2009-178915号公报
专利文献5:日本特开2003-245530号公报(国际公开第2003/049843号小册子、美国专利申请公开第2005/0087070号说明书)
专利文献6:日本特开平10-225630号公报(国际公开第2000/09246号小册子、欧州专利第1044719号说明书)
专利文献7:日本特开平11-347383号公报
专利文献8:日本特开2001-79368号公报(美国专利申请第2005/0176330号说明书)
专利文献9:日本特开2008-238147号公报
专利文献10:美国专利第5851355号说明书
专利文献11:美国专利第6156680号说明书
专利文献12:日本特开昭60-251904号公报。
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明的课题在于提供:半透膜涂敷面的平滑性优异、半透膜溶液不会渗透、半透膜被均匀地涂敷于半透膜支撑体上、没有半透膜形成时的横向弯曲或皱折的发生、半透膜-半透膜支撑体间的剥离强度强、非涂敷面彼此的胶粘性也优异的半透膜支撑体和使用该半透膜支撑体而成的螺旋型半透膜元件以及半透膜支撑体的制造方法。
用于解决技术问题的方法
为了解决上述技术问题而进行了深入研究,结果发现了下述发明。
(1)半透膜支撑体,其特征在于,包含无纺织物,该无纺织物含有纤维直径不同的2种以上的主体合成纤维与粘合剂合成纤维、且半透膜涂敷面与非涂敷面的平滑性之比为5.0∶1.0~1.1∶1.0。
(2)(1)所述的半透膜支撑体,其中,主体合成纤维的平均纤维直径为20.0μm以下。
(3)(1)或(2)所述的半透膜支撑体,其中,全部主体合成纤维的纤维直径为20.0μm以下。
(4)(1)~(3)中任一项所述的半透膜支撑体,其中,作为主体合成纤维,至少含有1种纤维直径10.0μm以下的纤维。
(5)(1)~(4)中任一项所述的半透膜支撑体,其中,作为主体合成纤维,含有长宽比为200~1000、纤维直径为20.0μm以下的粗径纤维和纤维直径比粗径纤维细、长宽比为200~2000的细径纤维。
(6)(1)~(5)中任一项所述的半透膜支撑体,其中,主体合成纤维与粘合剂合成纤维的纤维直径不同。
(7)(1)~(6)中任一项所述的半透膜支撑体,其中,进一步含有原纤化有机纤维。
(8)(1)~(7)中任一项所述的半透膜支撑体,其中,无纺织物为多层结构。
(9)(8)所述的半透膜支撑体,其中,半透膜涂敷面层所含的主体合成纤维的平均纤维直径比非涂敷面层所含的主体合成纤维的平均纤维直径小。
(10)(1)~(9)中任一项所述的半透膜支撑体,其中,半透膜涂敷面表面的算术平均粗糙度(Ra)为5.0~15.0μm。
(11)(1)~(10)中任一项所述的半透膜支撑体,其中,半透膜涂敷面表面的十点平均粗糙度(Rz)为150μm以下。
(12)(1)~(11)中任一项所述的半透膜支撑体,其中,半透膜涂敷面表面的25℃-60%RH下的、使用以固体成分浓度15质量%溶解于n-甲基吡咯烷酮中的聚砜树脂溶液通过Bristow 试验机而得的吸收系数为5~100ml/m2・msec1/2
(13)(1)~(12)中任一项所述的半透膜支撑体,其中,半透膜涂敷面表面的25℃-60%RH下的、使用以固体成分浓度15质量%溶解于n-甲基吡咯烷酮中的聚砜树脂溶液通过Bristow 试验机而得的接触时间0.2sec时的动态液体转移量为5~30ml/m2
(14)半透膜支撑体,其特征在于,包含无纺织物,该无纺织物含有主体合成纤维与粘合剂合成纤维,5%伸长时的纵向(MD)和横向(CD)的断裂长度的平均值小于4.0km、且横向(CD)的加热尺寸变化率为-0.3~+1.0%。
(15)(14)所述的半透膜支撑体,其中,半透膜涂敷面的平滑性比非涂敷面的平滑性高。
(16)(14)或(15)所述的半透膜支撑体,其中,主体合成纤维的伸长率(JIS L1013 2010)为25~150%,主体合成纤维的抗拉强度为0.08~0.8N/tex。
(17)螺旋型半透膜元件,其是使用(1)~(16)中任一项所述的半透膜支撑体而成的。
(18)半透膜支撑体的制造方法,其是(1)~(16)中任一项所述的半透膜支撑体的制造方法,其特征在于,使利用选自长网抄纸机、圆网抄纸机、倾斜网式抄纸机的组中的1种抄纸机制造的单层湿纸或利用组合多个选自所述组中的同种或不同种抄纸机而得的组合抄纸机制造的多层结构的湿纸与热辊密合、热压干燥而制作片材后,对该片材进行热压加工。
(19)(18)所述的半透膜支撑体的制造方法,其中,热压加工中使用的辊为电感发热方式的金属辊。
(20)(18)或(19)所述的半透膜支撑体的制造方法,其中,热压加工中使用的辊为套辊(jacket roll)。
(21)(18)~(20)中任一项所述的半透膜支撑体的制造方法,其中,在热压加工中使相对于粘合剂合成纤维的熔点具有-50℃~+10℃的表面温度的辊与半透膜涂敷面接触。
(22)(18)~(21)中任一项所述的半透膜支撑体的制造方法,其中,热压加工含有使片材通过第一热压辊夹区(roll nip)和第二热压辊夹区的工序,使之在通过第一热压辊夹区后60秒以内通过第二热压辊夹区。
(23)(18)~(22)中任一项所述的半透膜支撑体的制造方法,其中,热压加工含有使片材通过第一热压辊夹区和第二压辊夹区的工序,还含有在第一热压辊夹区与第二热压辊夹区之间用加热装置对片材进行加热的工序。
(24)(23)所述的半透膜支撑体的制造方法,其中,加热装置为辊状加热装置。
(25)(18)所述的半透膜支撑体的制造方法,其特征在于,使利用选自长网抄纸机、圆网抄纸机、倾斜网式抄纸机的组中的1种抄纸机制造的单层湿纸或利用组合多个选自所述组中的同种或不同种抄纸机而得的组合抄纸机制造的多层结构的湿纸与热辊密合、热压干燥而制作片材后,在10分钟以内对该片材进行热压加工。
发明效果
本发明的第一特征为半透膜支撑体,其特征在于,包含无纺织物,该无纺织物含有纤维直径不同的2种以上的主体合成纤维与粘合剂合成纤维,且半透膜涂敷面与非涂敷面的平滑性之比为5.0∶1.0~1.1∶1.0。如此,通过将纤维直径不同的纤维阶段性地混合而形成的三维网络、以及半透膜涂敷面和非涂敷面的平滑性之比为5.0∶1.0~1.1∶1.0,可以产生半透膜溶液难以渗透、半透膜涂敷面的平滑性也优异、半透膜被均匀地涂设于半透膜支撑体上、半透膜-半透膜支撑体的胶粘性高、且非涂敷面彼此的胶粘性也优异的半透膜支撑体。
本发明的第二特征为半透膜支撑体,其特征在于,包含无纺织物,该无纺织物含有主体合成纤维与粘合剂合成纤维,5%伸长时的纵向(MD)和横向(CD)的断裂长度的平均值小于4.0km、且横向(CD)的加热尺寸变化率为-0.3~+1.0%。如此,通过抑制断裂长度的同时将CD的加热尺寸变化率为-0.3~+1.0%的无纺织物作为半透膜支撑体,可以产生不发生半透膜形成时的横向弯曲或皱折的半透膜支撑体。
附图说明
图1是表示本发明中进行热压加工时所使用的辊的组合和配置以及片材的通纸状态的概略图。
图2是表示本发明中进行热压加工时所使用的辊的组合和配置以及片材的通纸状态的概略图。
图3是表示本发明中进行热压加工时所使用的辊的组合和配置以及片材的通纸状态的概略图。
图4是表示本发明中进行热压加工时所使用的辊的组合和配置以及片材的通纸状态的概略图。
图5是表示本发明中进行热压加工时所使用的辊的组合和配置以及片材的通纸状态的概略图。
图6是表示本发明中进行热压加工时所使用的辊的组合和配置以及片材的通纸状态的概略图。
图7是表示本发明中进行热压加工时所使用的辊的组合和配置以及片材的通纸状态的概略图。
具体实施方式
对作为本发明的第一特征的“半透膜支撑体,其特征在于,包含无纺织物,该无纺织物含有纤维直径不同的2种以上的主体合成纤维与粘合剂合成纤维,且半透膜涂敷面与非涂敷面的平滑性之比为5.0∶1.0~1.1∶1.0”进行说明。
主体合成纤维为在低温下不会熔融胶粘,形成半透膜支撑体的骨架的合成纤维。例如可举出:聚烯烃系、聚酰胺系、聚丙烯酸系、维尼纶系、亚乙烯基系、聚氯乙烯系、聚酯系、苯甲酸酯系、Polychlar系、酚系等的纤维,但更优选耐热性高的聚酯系的纤维。另外,还可以在不阻碍性能的范围内含有半合成纤维的醋酸酯、三醋酸酯、普罗米克斯(Promix)、或再生纤维的人造丝、 铜铵人造丝、莱塞尔(Lyocell)纤维等。
在含有纤维直径为1种的纤维作为主体合成纤维、含有纤维直径不同的2种以上的纤维作为粘合剂合成纤维的情况下,虽然粘合剂合成纤维在湿式抄造时起到维持纤维形状而形成复杂的纤维结构体的作用,但由于通过干燥工序或热压加工处理而软化或熔融,纤维形状发生变化,因而最终难以对半透膜支撑体的纤维网络有贡献。如本发明那样,由于含有纤维直径不同的2种以上的主体合成纤维,从而形成复杂的纤维结构体,对半透膜涂敷面来说,可以得到平滑性高、凹凸少、半透膜与半透膜支撑体的胶粘性优异的效果,对于非涂敷面来说,可以得到非涂敷面彼此的胶粘性高的效果。另外,由于半透膜溶液浸入复杂缠结的纤维间,因而渗透也得到抑制。将纤维直径粗的主体合成纤维记为“粗径纤维”、将纤维直径细的主体合成纤维记为“细径纤维”。
粗径纤维的长宽比(纤维长度/纤维直径)优选200~1000、更优选220~900、进一步优选280~800。长宽比小于200时,纤维的分散性变得良好,但在抄纸之际有时纤维从抄纸网脱落、或者纤维刺入抄纸网而从网剥离的性能恶化。另一方面,超过1000时,虽然有助于纤维的三维网络形成,但由于纤维的缠绕或缠结的发生,有时会对无纺织物的均匀性或半透膜涂敷面的平滑性带来不良影响。
粗径纤维的纤维直径优选20.0μm以下、更优选2.0~20.0μm、进一步优选5.0~20.0μm、特别优选10.0~20.0μm。小于2.0μm时,有时非涂敷面彼此的胶粘性变差。粗径纤维的纤维直径超过20.0μm时,有时半透膜涂敷面的平滑性降低、或发生半透膜溶液的渗透。另外,无纺织物的表面变得容易起毛。
粗径纤维的纤维长度没有特别限定,优选1~12mm、更优选3~10mm、进一步优选3~6mm、特别优选4~6mm。粗径纤维的截面形状优选圆形,但为了防止渗透、表面平滑性、非涂敷面彼此的胶粘性,也可在不阻碍其它特性的范围内含有具有T型、Y型、三角等异形截面的纤维。
相对于无纺织物的粗径纤维的含量优选10~80质量%、更优选20~70质量%、进一步优选30~60质量%。粗径纤维的含量小于10质量%时,无纺织物的硬度有可能不足。另外,超过80质量%时,有可能因强度不足而破裂。
细径纤维是指纤维直径比粗径纤维细的纤维,优选具有粗径纤维以上的长宽比的纤维。细径纤维的长宽比(纤维长度/纤维直径)优选200~2000、更优选300~1500、进一步优选400~1000。长宽比小于200时,纤维的分散性变得良好,但在抄纸之际有时纤维从抄纸网脱落、或者纤维刺入抄纸网而从网剥离的性能恶化。另一方面,超过2000时,细径纤维虽然有助于三维网络形成,但由于纤维发生缠绕或缠结,因而有时会对无纺织物的均匀性或半透膜涂敷面的平滑性带来不良影响。
细径纤维起着填埋粗径纤维形成的半透膜支撑体骨架的缝隙、形成均匀且复杂的三维网络的作用。另外,还呈现控制空隙、提高平滑性的效果。因此,细径纤维的纤维直径只要比粗径纤维细则没有特别限定。优选2.0~15.0μm、更优选3.0~13.0μm、进一步优选5.0~10.0μm。即,作为主体合成纤维,优选至少含有纤维直径10.0μm以下的纤维。另外,为了提高半透膜涂敷面的平滑性,重要的是对细径纤维不时间卷缩。
细径纤维的纤维长度没有特别限定,优选1~12mm、更优选3~10mm、进一步优选3~6mm、特别优选4~6mm。细径纤维的截面形状优选圆形,但为了防止渗透、表面平滑性、非涂敷面彼此的胶粘性,也可在不阻碍其它特性的范围内含有具有T型、Y型、三角等异形截面的纤维。
相对于无纺织物的细径纤维的含量优选10~80质量%、更优选20~70质量%、进一步优选30~60质量%。细径纤维的含量小于10质量%时,质地有可能恶化。另外,超过80质量%时,无纺织物的硬度有可能不足、或者有可能因强度不足而破裂。
粗径纤维及细径纤维可以分别选择1种使用、也可以适宜选择多种粗径纤维与1种细径纤维的组合、1种粗径纤维与多种细径纤维的组合等。
本发明中,主体合成纤维的平均纤维直径可利用下式求出。N为正整数。
平均纤维直径=(主体合成纤维1的纤维直径(μm)×主体合成纤维1的质量%+主体合成纤维2的纤维直径(μm)×主体合成纤维2的质量%+主体合成纤维3的纤维直径(μm)×主体合成纤维3的质量%+・・・+主体合成纤维N的纤维直径(μm)×主体合成纤维N的质量%)/(主体合成纤维1的质量%+主体合成纤维2的质量%+主体合成纤维3的质量%+・・・+主体合成纤维N的质量%)
主体合成纤维的平均纤维直径优选20.0μm以下。主体合成纤维的平均纤维直径超出20.0μm时,在半透膜支撑体上涂敷半透膜后,有时难以得到均匀厚度的半透膜。另外,优选半透膜支撑体中所含有的全部主体合成纤维的纤维直径为20.0μm以下,此时,通过半透膜涂敷面的平滑性提高,半透膜的厚度均匀性提高。
粘合剂合成纤维是以在半透膜支撑体的制造工序中纳入提高温度至软化点或熔融温度(熔点)以上的工序从而进行熔融胶粘为目的的纤维,使半透膜支撑体的机械强度提高。例如,可以用湿式抄造法制造半透膜支撑体,并通过之后的干燥工序或热压加工使粘合剂合成纤维软化或熔融。
作为粘合剂合成纤维,可举出:芯鞘纤维(芯壳型)、并列纤维(并置型)、放射状分开纤维等复合纤维、未拉伸纤维等。更具体地,可举出:聚丙烯(芯)与聚乙烯(鞘)的组合、聚丙烯(芯)与乙烯乙烯醇(鞘)的组合、高熔点聚酯(芯)与低熔点聚酯(鞘)的组合、聚酯等未拉伸纤维。由于复合纤维难以形成被膜,因而可以在保持半透膜支撑体的空间的状态下使机械强度提高。另外,仅由聚乙烯或聚丙烯等低熔点树脂构成的单纤维(全熔型)、或聚乙烯醇系那样的热水可溶性胶粘剂,在半透膜支撑体的干燥工序中容易形成被膜,可以在不阻碍特性的范围内使用。在本发明中,高熔点聚酯(芯)与低熔点聚酯(鞘)的组合、聚酯的未拉伸纤维可在以湿式抄造法形成无纺织物之际体现强度,同时在热压加工之际可以体现第二段的强度,因而可优选使用。
粘合剂合成纤维的纤维直径没有特别限定,优选2.0~20.0μm、更优选5.0~15.0μm、进一步优选7.0~12.0μm。另外,优选比粗径纤维细的纤维直径。进而,通过纤维直径与主体合成纤维不同,粘合剂合成纤维除了使半透膜支撑体的机械强度提高的作用之外,还起着在湿式抄造时与主体合成纤维一起形成均匀的三维网络的作用。进而,在提高温度至粘合剂合成纤维的软化温度或熔融温度以上的工序中,也可以使半透膜支撑体表面的平滑性提高,在该工序中伴随加压时则更为有效。
粘合剂合成纤维的长宽比(纤维长度/纤维直径)优选200~1000、更优选300~800、进一步优选400~700。长宽比小于200时,纤维的分散性变得良好,但在抄纸之际有时纤维从抄纸网脱落、或者纤维刺入抄纸网而从网剥离的性能恶化。另一方面,超过1000时,粘合剂合成纤维虽然有助于三维网络形成,但由于纤维发生缠绕或缠结,因而有时会对无纺织物的均匀性或半透膜涂敷面的平滑性造成不良影响。
粘合剂合成纤维的纤维长度没有特别限定,优选1~12mm、更优选3~10mm、进一步优选3~6mm、特别优选4~6mm。粘合剂合成纤维的截面形状优选圆形,但为了防止渗透、半透膜涂敷面的平滑性、非涂敷面彼此的胶粘性,也可以在不阻碍其它特性的范围内含有具有T型、Y型、三角等异形截面的纤维。
相对于本发明的半透膜支撑体所涉及的无纺织物的粘合剂合成纤维的含量优选10~60质量%、更优选15~50质量%、进一步优选20~45质量%。粘合剂合成纤维的含量小于10质量%时,有可能因强度不足而破裂。另外,超过60质量%时,通液性有可能降低。
半透膜涂敷面与非涂敷面的平滑性之比为5.0∶1.0~1.1∶1.0、更优选4.0∶1.0~1.3∶1.0、进一步优选3.0∶1.0~1.1∶1.0。平滑性可以按照JIS P 8119,使用贝克(ベック)平滑度试验机进行测定。半透膜涂敷面与非涂敷面的平滑性之比超过5.0∶1.0时,半透膜的涂布工序中会发生卷曲或皱折,另外,半透膜与半透膜支撑体的胶粘性会降低,故不优选。半透膜涂敷面与非涂敷面的平滑性之比小于1.1∶1.0时,难以兼具半透膜与半透膜支撑体的胶粘性以及非涂敷面彼此的胶粘性,故不优选。
使半透膜涂敷面与非涂敷面的平滑性之比为5.0∶1.0~1.1∶1.0是通过下述实现的:
(A)使湿纸与杨克式烘缸等热辊密合进行热压干燥时,使与热辊接触的面为半透膜涂敷面,
(B)使无纺织物为2层以上的多层结构,对作为半透膜涂敷面的层(以下,称为“半透膜涂敷面层”)与作为非涂敷面的层(以下,称为“非涂敷面层”)的纤维配合进行改变,
(C)在利用加热辊进行热压加工之际,在半透膜涂敷面和非涂敷面改变与加热辊接触的时间或温度,
(D)在利用加热辊进行热压加工之际,通过使用金属辊与树脂辊、金属辊与棉辊等不同种辊的组合,使与金属辊接触的面为半透膜涂敷面等来实现。
上述(B)中,优选使半透膜涂敷面层中所含的主体合成纤维的平均纤维直径比非涂敷面层中所含的主体合成纤维的平均纤维直径小。可以是半透膜涂敷面层含有细径纤维和粘合剂纤维、非涂敷面层含有粗径纤维和粘合剂纤维的多层结构无纺织物,也可以是半透膜涂敷面层与非涂敷面层两者含有粗径纤维、细径纤维、粘合剂纤维,使半透膜涂敷面层的主体合成纤维的平均纤维直径比非涂敷面层的主体合成纤维的平均纤维直径小的多层结构无纺织物。
半透膜涂敷面层与非涂敷面层两者含有粗径纤维、细径纤维、粘合剂纤维时,半透膜涂敷面层中的粗径纤维的纤维直径优选8.0~20.0μm、更优选9.0~19.0μm、进一步优选10.0~18.0μm。长宽比优选200~1000、更优选200~900、进一步优选250~800。纤维长度优选1~12mm、更优选2~10mm、进一步优选3~8mm。半透膜涂敷面层中的粗径纤维的含量优选10~80质量%、更优选20~70质量%、进一步优选30~60质量%。
半透膜涂敷面层中的细径纤维的纤维直径优选2.0~18.0μm、更优选3.0~15.0μm、进一步优选5.0~12.0μm。长宽比优选200~2000、更优选250~1500、进一步优选300~1000。纤维长度优选1~12mm、更优选2~10mm、进一步优选3~6mm。半透膜涂敷面层中的细径纤维的含量优选10~80质量%、更优选20~70质量%、进一步优选30~60质量%。
半透膜涂敷面层中的粘合剂合成纤维的纤维直径优选2.0~20.0μm、更优选5.0~17.0μm、进一步优选7.0~15.0μm。长宽比优选200~1000、更优选300~800、进一步优选400~700。纤维长度优选1~12mm、更优选2~10mm、进一步优选3~6mm。半透膜涂敷面层中的粘合剂合成纤维的含量优选10~60质量%、更优选15~50质量%、进一步优选20~40质量%。
非涂敷面层中的粗径纤维的纤维直径优选9.0~20.0μm、更优选10.0~19.0μm、进一步优选10.0~18.0μm。长宽比优选200~1000、更优选200~900、进一步优选250~800。纤维长度优选1~12mm、更优选2~10mm、进一步优选3~6mm。非涂敷面层中的粗径纤维的含量优选10~80质量%、更优选20~70质量%、进一步优选30~60质量%。
非涂敷面层中的细径纤维的纤维直径优选5.0~18.0μm、更优选6.0~15.0μm、进一步优选7.0~13.0μm。长宽比优选200~1000、更优选250~900、进一步优选300~800。纤维长度优选1~12mm、更优选2~10mm、进一步优选3~6mm。非涂敷面层中的细径纤维的含量优选10~80质量%、更优选20~70质量%、进一步优选30~60质量%。
非涂敷面层中的粘合剂合成纤维的纤维直径优选2.0~20.0μm、更优选5.0~17.0μm、进一步优选7.0~15.0μm。长宽比优选200~1000、更优选300~800、进一步优选400~700。纤维长度优选1~12mm、更优选2~10mm、进一步优选3~6mm。非涂敷面层中的粘合剂纤维的含量优选10~60质量%、更优选15~50质量%、进一步优选20~40质量%。
半透膜支撑体为包括半透膜涂敷面层和非涂敷面层的2层结构的无纺织物时,半透膜涂敷面层相对于无纺织物的比例优选10~90质量%、更优选20~80质量%、进一步优选30~70质量%。半透膜涂敷面层的比例小于10质量%时,在半透膜溶液涂布之际溶液有时容易渗透至半透膜支撑体的背面。另外,半透膜涂敷面层的比例超过90质量%时,支撑体非涂敷面彼此的胶粘性有时降低。
本发明的半透膜支撑体中,无纺织物也可以是各层的纤维配合相同的多层结构。此时,通过降低各层的单位面积重量,可以降低浆料的纤维浓度,因此无纺织物的质地变好,结果半透膜涂敷面的平滑性或均匀性提高。另外,即使各层的质地不均匀时,也可以通过层叠进行补偿。进而,可以提高抄纸速度,操作性提高。
本发明的半透膜支撑体中,优选进一步含有原纤化有机纤维。利用由原纤化有机纤维和主体合成纤维形成的纤维结构体,可以防止半透膜溶液的渗透。另外,通过含有原纤化有机纤维,可以提高半透膜涂敷面的平滑性。进而,通过含有原纤化有机纤维,可以得到半透膜与半透膜支撑体的胶粘性良好、且半透膜涂敷面的起毛受到抑制的半透膜支撑体。
作为第一原纤化有机纤维,可举出液晶性高分子纸浆,其是将液晶性高分子处理为纸浆状的物质。含有液晶性高分子纸浆时,利用其耐热性,可以得到半透膜溶液涂布后的水洗或干燥等工序中的皱折的产生或尺寸变化受到抑制的半透膜支撑体。作为液晶性高分子,可举出:全芳香族聚酰胺、半芳香族聚酰胺、全芳香族聚酯、半芳香族聚酯、全芳香族聚酯酰胺、半芳香族聚酯酰胺、全芳香族聚醚、半芳香族聚醚、全芳香族聚碳酸酯、半芳香族聚碳酸酯、全芳香族聚甲亚胺、半芳香族聚甲亚胺、聚苯硫醚(PPS)、聚对亚苯基苯并双噻唑(PBZT)等。这里,半芳香族是指主链的一部分具有例如脂肪链等。它们中优选容易均匀地原纤化的全芳香族聚酰胺、全芳香族聚酯。全芳香族聚酰胺中优选对芳族聚酰胺。
液晶性高分子纸浆可以通过将高压均质机、精制机、打浆机、磨机、磨碎装置等单独或组合使用来制造。其中,通过高压均质机单独或高压均质机与其它装置的组合来制造液晶性高分子纸浆时,纤维长度分布和纤维直径分布相对变窄,纤维容易均匀地变细,因而优选。
液晶性高分子纸浆主要是指具有在与纤维轴平行的方向上被极其细小分割的部分的纤维状、且至少一部分为纤维直径1μm以下的液晶性高分子纤维。本发明中,使用质量平均纤维长度在0.20~2.00mm的范围的。所以,本发明的原纤维与纤条体不同。纤条体是指如美国专利第5833807号说明书或美国专利第5026456号说明书所明确记载的那样,平均长度0.2mm~1mm、长度和宽度的长宽比为5∶1~10∶1的膜状粒子,而不是纤维状物。本发明中的原纤维的长度和宽度的长宽比分布在20∶1~100000∶1的范围,加拿大标准形游离度在0ml~500ml的范围。进而,优选质量平均纤维长度在0.20~2.00mm的范围。
作为第二原纤化有机纤维,可举出原纤化丙烯酸纤维。是将可进行割纤和原纤化的割纤性丙烯酸纤维通过打浆机、PFI磨机、单盘精制机(SDR)、双盘精制机(DDR)、或用于颜料等的分散或粉碎的球磨机、高效磨机(Dyno mill)、搅拌机、高压均质机等打浆・分散设备进行割纤和原纤化而得的纤维。只要可通过这些打浆・分散设备进行割纤和原纤化,则对构成割纤性丙烯酸纤维的聚合物没有特别限制。即,可以仅由通常的丙烯酸纤维中所用的丙烯腈系聚合物构成,也可以由丙烯腈系聚合物和添加剂聚合物构成。若考虑割纤和原纤化容易,则优选由丙烯腈系聚合物与添加剂聚合物构成的割纤性丙烯酸纤维。
对割纤性丙烯酸纤维纺丝时,构成该纤维的丙烯腈系聚合物与添加剂聚合物之间会发生微相分离,相分离的区域尺寸为微米至亚微米的级别时,通过之后的打浆处理,割纤或原纤化变得良好。为了实现该相分离的区域尺寸,重要的是在纺丝时,丙烯腈系聚合物与添加剂聚合物不相溶而适度地混和。
丙烯腈的共聚成分只要是通常的构成丙烯酸纤维的共聚单体则没有特别限定,例如可举出以下的单体。即,以丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯等为代表的丙烯酸酯类、以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯等为代表的甲基丙烯酸酯类、丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、丙烯酰胺、苯乙烯、乙烯基甲苯、乙酸乙烯酯、氯乙烯、偏二氯乙烯、偏二氟乙烯等不饱和单体等。
另外,添加剂聚合物没有特别限定,可举出丙烯酸系聚合物和丙烯酸系聚合物以外的一部分聚合物。构成丙烯酸系聚合物的单体没有特别限定,例如可举出以下的单体,可以使用其中的1种以上。即,以丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯等为代表的丙烯酸酯类、以甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯等为代表的甲基丙烯酸酯类、丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、丙烯酰胺、苯乙烯、乙烯基甲苯、乙酸乙烯酯、氯乙烯、偏二氯乙烯、氟乙烯、偏二氟乙烯等不饱和单体等。另外,作为丙烯酸系聚合物以外的聚合物,可举出:聚氯乙烯、聚亚烷基二醇、聚醚系化合物、聚醚酯系化合物、纤维素醋酸酯、纤维素二醋酸酯、聚砜、聚乙烯醇、聚酰胺、聚酯、多肽等。另外,为了赋予抗菌、防臭性,还可以添加几丁质、壳聚糖等。
通过含有原纤化丙烯酸纤维,半透膜涂敷面的平滑性提高、起毛得到抑制,进而,用于割纤性丙烯酸纤维的添加剂聚合物的软化点或玻璃化转变温度比制造半透膜支撑体的工序中的处理温度低时,通过施加软化点或玻璃化转变温度以上的温度,添加剂聚合物的一部分或全部熔融,起到增强半透膜支撑体的半透膜涂敷面的强度的作用,进而,起到防止半透膜涂敷面的纤维起毛的作用,半透膜的缺点得到抑制。
对本发明的半透膜支撑体中使用的割纤性丙烯酸纤维的截面形状没有特别限制,可以是采用圆形、楕圆形、以及扁平、三角、Y型、T型、U型、星型、狗骨型等所谓的异形截面形状的割纤性丙烯酸纤维、中空状割纤性丙烯酸纤维、分支状割纤性丙烯酸纤维中的任一者。但是,从割纤的容易性方面出发,最优选圆形或楕圆形的割纤性丙烯酸纤维。另外,对割纤后的纤维的截面形状也没有特别限制,可举出采用圆形、楕圆形、以及扁平、条纹状、米字、三角等异形截面形状的割纤性丙烯酸纤维。
割纤性丙烯酸纤维的原纤化的程度没有特别限定。然而,含有(A)平均纤维直径1μm以下的原纤化丙烯酸纤维、(B)从平均纤维直径2μm以上的干部产生了平均纤维直径1μm以下的枝部的原纤化丙烯酸纤维这两种原纤化状态的丙烯酸纤维时,原纤化丙烯酸纤维的特征得到最大限度发挥,可以平衡良好地提高半透膜涂敷面的平滑性、起毛抑制、半透膜支撑体的均匀性、涂布半透膜时的半透膜均匀性、半透膜溶液的渗透防止性、半透膜与半透膜支撑体的胶粘性等。
为了确认存在原纤化丙烯酸纤维(A)和(B)的原纤化状态,优选将原纤化丙烯酸纤维用水等充分稀释后进行干燥,用显微镜、或优选电子显微镜进行观察。决定原纤化条件后,不需要每次进行观察。原纤化丙烯酸纤维的纤维直径是利用电子显微镜照片,任意选择(A)及(B)的纤维各20根进行测量得到的纤维直径的算术平均值。
为了平衡良好地体现半透膜支撑体的均匀性、膜涂布时的半透膜均匀性、半透膜溶液的渗透防止性、半透膜与半透膜支撑体的胶粘性,作为原纤化丙烯酸纤维(A)的长宽比(纤维长度/纤维直径),优选10~100000、更优选100~50000。另外,对于原纤化丙烯酸纤维(B),干部的长宽比优选10~50000、更优选50~30000。另外,枝部的长宽比优选10~100000、更优选100~50000。这些原纤化状态可通过上述的显微镜观察进行确认。
作为第三原纤化有机纤维,可举出原纤化莱塞尔纤维。“莱塞尔”是ISO规格和日本的JIS规格所规定的纤维用语,定义为“不经由纤维素衍生物、而直接溶解于有机溶剂进行纺丝而得的纤维素纤维”。作为莱塞尔纤维的特征,可举出:湿润强度优异、容易原纤化、和容易得到利用来源于纤维素纤维的氢键进行片材化时的强度等。
莱塞尔纤维可以通过打浆机、PFI磨机、单盘精制机(SDR)、双盘精制机(DDR)、用于颜料等的分散或粉碎的球磨机、高效磨机等打浆・分散设备来施加剪切力从而进行原纤化。莱塞尔纤维的原料是纤维素纤维,因而原纤化后也可期望氢键所致的纤维间结合,结果可获得提高半透膜支撑体的强度、半透膜支撑体的均匀性、半透膜涂敷面的平滑性、半透膜溶液的渗透防止性等的效果。
莱塞尔纤维的原纤化的程度没有特别限定。然而,含有(A)平均纤维直径1μm以下的原纤化莱塞尔纤维、(B)从平均纤维直径2μm以上的干部产生了平均纤维直径1μm以下的枝部的原纤化莱塞尔纤维这两种原纤化状态的莱塞尔纤维时,原纤化莱塞尔纤维的特征得到最大限度发挥,可以平衡良好地提高半透膜支撑体的均匀性、半透膜涂敷面的平滑性、半透膜溶液的渗透防止性等。
为了确认存在原纤化莱塞尔纤维(A)和(B)的原纤化状态,优选将原纤化莱塞尔纤维用水等充分稀释后进行干燥,用显微镜、或优选电子显微镜进行观察。决定原纤化条件后,不需要每次进行观察。原纤化莱塞尔纤维的纤维直径是利用电子显微镜照片,任意选择(A)及(B)的纤维各20根进行测量得到的纤维直径的算术平均值。
本发明的半透膜支撑体中,为了平衡良好地体现半透膜支撑体的均匀性、半透膜涂敷面的平滑性、半透膜溶液的渗透防止性等,作为原纤化莱塞尔纤维(A)的长宽比(纤维长度/纤维直径),优选10~100000、更优选100~50000。另外,对于原纤化莱塞尔纤维(B),干部的长宽比优选10~50000、更优选50~30000。另外,枝部的长宽比优选10~100000、更优选100~50000。这些原纤化状态可通过上述的显微镜观察进行确认。
原纤化有机纤维的配合比率没有特别限定,相对于半透膜支撑体,优选0.5~20.0质量%、更优选0.5~10.0质量%。原纤化有机纤维的含量小于0.5质量%时,原纤化有机纤维在半透膜支撑体中无法均匀分布,因而有时无法提高半透膜支撑体的均匀性。另外,对于半透膜溶液的渗透防止性、起毛抑制、半透膜与半透膜支撑体的胶粘性、尺寸稳定性的贡献有时变得不充分。另一方面,原纤化有机纤维的含量超过20.0质量%时,虽然可充分获得半透膜支撑体的均匀性或半透膜溶液的渗透防止性,但有时通液阻力变得过高、半透膜的寿命缩短。另外,半透膜与半透膜支撑体的胶粘性也有时变得不充分。原纤化有机纤维为液晶性高分子纸浆时,其含量为0.5~20.0质量%,因而利用液晶性高分子纸浆的特征即耐热性,可以得到半透膜溶液涂布后的水洗或干燥等工序中的皱折的发生或尺寸变化受到抑制的半透膜支撑体。
半透膜支撑体为多层结构时,原纤化有机纤维可以进入半透膜涂敷面层和非涂敷面层两者中,优选仅进入半透膜涂敷面层中,或进入两层中时优选更多进入半透膜涂敷面层中。通过仅进入半透膜涂敷面层或更多进入涂敷层中,可以提高半透膜涂敷面的平滑性、均匀性,同时可以使非涂敷面层面的平滑性比涂敷面低,其结果,可以兼具半透膜的渗入、非涂敷面的胶粘性。
半透膜支撑体的单位面积重量没有特别限定,优选20~150g/m2、更优选50~100g/m2。小于20g/m2时,有时得不到充分的抗拉强度。另外,超过150g/m2时,有时通液阻力增高或厚度増大而无法将规定量的半透膜收纳于单元或组件内。
另外,半透膜支撑体的密度优选为0.5~1.0g/cm3、更优选为0.6~0.9g/cm3。半透膜支撑体的密度小于0.5g/cm3时,由于厚度变厚,故可纳入单元的半透膜的面积变小,结果,半透膜的寿命有时变短。另一方面,超过1.0g/cm3时,有时通液性变低,半透膜的寿命有时变短。
半透膜支撑体的厚度优选为50~150μm、更优选为60~130μm、进一步优选为70~120μm。半透膜支撑体的厚度超过150μm时,可纳入单元的半透膜的面积变小,结果半透膜的寿命有时变短。另一方面,小于50μm时,有时得不到充分的抗拉强度或通液性变低、半透膜的寿命变短。
算术平均粗糙度(Ra)可以利用例如东京精密社制的表面粗糙度解析装置Surfcom E-RM-S27A型、KEYENCE社制的商品名VK8510等来解析。Ra是指从半透膜涂敷面表面的截面曲线仅取出基准长度的部分中,将取出部分的平均线与截面曲线所围住的部分的面积之和除以取出部分的长度并将所得的值用微米(μm)表示的值,由JIS B0601-1994(日本工业规格)所规定。
本发明中,半透膜涂敷面表面的Ra优选为5.0~15.0μm。Ra低于5.0μm时,半透膜涂敷面表面的平滑性变高,虽然可得到均匀的半透膜,但半透膜与半透膜支撑体的接触面积变小,由于固定效果降低,故半透膜有时容易从半透膜支撑体剥离。另外,半透膜涂敷面表面的Ra高于15.0μm时,有时难以得到均匀厚度的半透膜。半透膜涂敷面表面的Ra的更优选范围为5.0~12.0μm、进一步优选的范围为5.0~9.0μm。通过使支撑体涂敷面表面Ra值在特定的范围内,可以保持半透膜的均匀性,同时兼具支撑体和半透膜的胶粘性。
十点平均粗糙度(Rz)与上述Ra相同地可以利用例如东京精密社制的表面粗糙度解析装置Surfcom E-RM-S27A型、KEYENCE社制的商品名VK8510等来解析。计算方法是指按照JIS B0601-1994(日本工业规格),从半透膜涂敷面表面的粗糙度曲线,在其平均线的方向仅取出基准长度,由该取出部分的平均线在纵倍率的方向进行测定,求出从最高的顶部至第5个顶部的标高(Yp)的绝对值的平均与从最低的底部至第5个底部的标高(Yv)的绝对值的平均值之和,将该值用微米(μm)表示的值。
本发明中,半透膜涂敷面表面的Rz在150μm以下时,可得到均匀的半透膜,超过150μm时,虽然半透膜支撑体与半透膜的胶粘性因固定效果而提高,但有时得不到均匀的半透膜。半透膜涂敷面表面的Rz的更优选范围为50~150μm、进一步优选的范围为70~130μm。
本发明中,半透膜涂敷面表面的25℃-60%RH下的、使用以15质量%溶解了聚砜的n-甲基吡咯烷酮溶液通过Bristow 试验机而得的吸收系数优选为5~100ml/m2・msec1/2。另外,半透膜涂敷面表面的25℃-60%RH下的、使用以固体成分浓度15质量%溶解的溶解于n-甲基吡咯烷酮的聚砜树脂溶液通过Bristow 试验机而得的接触时间0.2sec时的动态液体转移量优选为5~30ml/m2
求出半透膜涂敷面表面的吸收系数和动态液体转移量时,使用JAPAN TAPPI纸纸浆试验法No.51所示的Bristow 试验机。Bristow 试验机可以正确地捕捉接触时间数秒以下的瞬间的液体吸收性。利用Bristow 试验机的动态液体转移量V(ml/m2)的测定中,按照JAPAN TAPPI纸纸浆试验法No.51,将对流浆箱(head box)的液体添加量设为X(μl)、转移至纸面结束时的液体残留的转移痕迹的长度设为A(mm)时,动态液体转移量V由下式所定义。
动态液体转移量V=X×1000/(A×狭缝长度(mm))
吸收系数的测定是按照JAPAN TAPPI纸纸浆试验法No.51,测定相对于接触时间的平方根的对试验片的动态液体转移量,算出所得吸收曲线的直线部分的斜率。使添加了已知量液体的流浆箱与以任意的恒定速度移动的试验片接触,在使液体通过狭缝完全吸收到纸面时,接触时间T(msec)是由狭缝宽度与试验片的移动速度通过下式所定义。
接触时间T=狭缝宽度(mm)×1000/纸的移动速度(mm/sec)
接着,对在Bristow 试验机中使用的半透膜溶液进行说明。在半透膜支撑体上涂设半透膜时,可使用下述方法:将醋酸纤维素等纤维素系树脂、聚醚砜、聚苯砜、聚苯硫醚砜等聚砜系树脂、聚丙烯腈系树脂、聚偏二氟乙烯等氟系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂等合成树脂溶解于n-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺(DMF)等有机溶剂后,在半透膜支撑体上涂敷・固化而进行涂设后,在水槽内进行凝胶化。
制备半透膜溶液时,构成半透膜的合成树脂在有机溶剂中的溶解浓度例如如日本特开2003-245530号公报、日本化学会编“新実験化学講座19巻高分子II”、丸善株式会社、969~998页所记载的那样按12~20质量%进行制备。
本发明中,将聚砜(SIGMA-ALDRICH Corporation制、重均分子量Mw<35,000、数均分子量Mn<16,000、商品编号428302)以15质量%溶解于n-甲基吡咯烷酮而制备半透膜溶液后,使用该半透膜溶液,通过Bristow 试验机测定吸收系数或动态液体转移量,从而明确给半透膜的厚度的均匀性、半透膜溶液的渗透、半透膜-半透膜支撑体间的剥离强度带来的对支撑体特性的影响。
半透膜涂敷面表面的吸收系数优选为5~100ml/m2・msec1/2、更优选为10~90ml/m2・msec1/2、进一步优选为10~80ml/m2・msec1/2。半透膜支撑体的吸收系数低于5ml/m2・msec1/2时,半透膜溶液在支撑体纤维间的渗入少,半透膜容易从半透膜支撑体剥离,难以得到均匀的半透膜,有时得不到良好的过滤性能。另外,吸收系数高于100ml/m2・msec1/2时,会剧烈发生向支撑体背面的渗透,将半透膜制为组件时,将半透膜支撑体的非涂敷面彼此胶粘、制为组件后,难以得到良好的胶粘性,另外,也难以得到均匀的半透膜,结果,有时难以得到良好的过滤性能。
作为使半透膜涂敷面表面的吸收系数在5~100ml/m2・msec1/2的范围的方法,可举出:
a)对构成半透膜支撑体的主体合成纤维的纤维直径进行调节、
b)对构成半透膜支撑体的粘合剂合成纤维的量进行调节、
c)半透膜支撑体抄纸后、对热压延处理时的加热温度进行调节、
d)半透膜支撑体抄纸后、对热压延处理时的夹区压力(nip pressure)进行调节。
主体合成纤维的纤维直径超过20.0μm时,难以使吸收系数收缩在5~100ml/m2・msec1/2的范围。粘合剂合成纤维的纤维直径与主体合成纤维的纤维直径不同时,容易使吸收系数收缩在5~100ml/m2・msec1/2的范围。
半透膜涂敷面表面的平滑性越低,或者,吸收性越高,则半透膜溶液的动态液体转移量有变多的倾向。所以,动态液体转移量与半透膜涂敷面表面的粗糙度和吸收性相关,虽然明确的原因不明,但半透膜涂敷面表面的25℃-60%RH下的、使用以15质量%溶解了聚砜的n-甲基吡咯烷酮溶液通过Bristow 试验机而得的接触时间0.2sec时的动态液体转移量为5~30ml/m2时,半透膜溶液不发生渗透而可得到均匀厚度的半透膜,变得容易提供半透膜-半透膜支撑体间的胶粘性优异的半透膜支撑体。
将计算动态液体转移量时的半透膜溶液和半透膜涂敷面表面的接触时间设为0.2sec,对其原因进行说明。在半透膜支撑体上涂敷半透膜时,作为将构成半透膜的合成树脂溶解于有机溶剂、利用缝涂布器刚涂敷于半透膜支撑体后、使构成半透膜的树脂与有机溶剂进行层分离而在半透膜内部设置微细的孔的最初的工序,实施利用高温空气的加热处理。该阶段中,认为半透膜溶液的粘度通过有机溶剂的蒸发而上升,对半透膜支撑体的浸透大致停止。该、溶解有构成半透膜的合成树脂的有机溶剂被涂敷于半透膜支撑体上起、到被空气干燥器等加热为止的时间为约0.2~10sec左右,在本发明中,测定动态液体转移量时的接触时间设为0.2sec。
半透膜涂敷面表面的25℃-60%RH下的、使用以固体成分浓度15质量%溶解的溶解于n-甲基吡咯烷酮的聚砜树脂溶液通过Bristow 试验机而得的接触时间0.2sec时的动态液体转移量低于5ml/m2时,易于得到厚度均匀的半透膜,半透膜的渗透也减少,但是半透膜-半透膜支撑体间的胶粘性有时恶化。另外,动态液体转移量高于30ml/m2时,有时难以得到厚度均匀的半透膜,有时还发生渗透。动态液体转移量的更优选范围为10~25ml/m2、进一步优选的范围为15~25ml/m2
作为使半透膜涂敷面表面的25℃-60%RH下的、使用以15质量%溶解了聚砜的n-甲基吡咯烷酮溶液通过Bristow 试验机而得的接触时间0.2sec时的动态液体转移量为5~30ml/m2的方法,可举出:
(a)对构成半透膜支撑体的主体合成纤维的纤维直径进行调节、
(b)对构成半透膜支撑体的粘合剂合成纤维的量进行调节、
(c)半透膜支撑体抄纸后、对热压延处理时的加热温度进行调节、
(d)半透膜支撑体抄纸后、对热压延处理时的夹区压力进行调节。
由于粘合剂合成纤维的纤维直径与主体合成纤维的纤维直径不同,因而容易将动态液体转移量收缩于5~30ml/m2的范围。主体合成纤维的平均纤维直径小于2.0μm时,接触时间0.2sec时的半透膜涂敷面表面的半透膜溶液的动态液体转移量有时低于5ml/m2,半透膜-半透膜支撑体间的胶粘性有可能恶化。平均纤维直径超过20.0μm时,接触时间0.2sec时的半透膜涂敷面表面的半透膜溶液的动态液体转移量有时高于30ml/m2,有时得不到厚度均匀的半透膜,另外,渗透也有时发生。
本发明的第二特征为“半透膜支撑体,其特征在于,包含无纺织物,该无纺织物含有主体合成纤维与粘合剂合成纤维,5%伸长时的纵向(MD)和横向(CD)的断裂长度的平均值小于4.0km、且横向(CD)的加热尺寸变化率为-0.3~+1.0%”。
本发明中,发现在涂布半透膜的工序中,半透膜支撑体的5%伸长时的断裂长度和加热尺寸变化率成为极其重要的要件。而且,特别是得到了下述见解:构成半透膜支撑体的无纺织物的5%伸长时的纵向(MD)和横向(CD)的断裂长度的平均值[以下称为“平均断裂长度(5%伸长时)”]小于4.0km、将半透膜支撑体浸渍于90℃热水浴中10分钟前后的横向(CD)的加热尺寸变化率为-0.3~+1.0%是极其重要的。
本发明的半透膜支撑体中,需要平均断裂长度(5%伸长时)小于4.0km。半透膜支撑体的平均断裂长度(5%伸长时)在4.0km以上时,强度变得过量、导致透气性的降低。本发明的半透膜支撑体中,平均断裂长度(5%伸长时)小于4.0km、优选为3.8km以下、更优选为3.6km以下。另外,半透膜支撑体的横向(CD)的加热尺寸变化率为-0.3~+1.0%、优选为-0.2~+0.8%、更优选为-0.1~+0.6%。支撑体的横向(CD)的加热尺寸变化率小于-0.3%时,横向的收缩过大,在半透膜支撑体边缘部的半透膜非涂敷部产生由卷曲导致的皱折。另一方面,超过+1.0%时,有时朝向半透膜涂敷面而在整个宽度方向上发生由卷曲引起的皱折的产生。
为了使平均断裂长度(5%伸长时)小于4.0km,主体合成纤维的伸长率(JIS L1013-2010)优选为25~150%,主体合成纤维的抗拉强度(JIS L1013-2010)优选为0.08~0.80N/tex。主体合成纤维的伸长率小于25%时,有时平均断裂长度(5%伸长时)超过4.0km、或者热压加工之际因无纺织物的伸长率不足而断纸。另一方面,超过150%时,有时在热压加工之际因无纺织物的收缩过量而招致皱折的产生。因此,主体合成纤维的伸长率优选为25~150%、更优选为30~120%、进一步优选为35~100%。另外,主体合成纤维的抗拉强度优选为0.08~0.80N/tex、更优选为0.1~0.70N/tex、进一步优选为0.2~0.60N/tex。小于0.08N/tex时,有时因强度不足而招致在形成无纺织物的湿式抄造工序中断纸或在热压加工工序中断纸。另外,超过0.80N/tex时,由于所得的无纺织物硬,故不仅有时在热压加工后也得不到平滑性,而且断裂长度会超过4.0km。
为了使半透膜支撑体的横向(CD)的加热尺寸变化率收缩在-0.3~+1.0%,在湿式抄造工序中干燥湿纸时,与杨克式烘缸等热辊密合而进行干燥、或将热压加工时的辊温度、热压加工次数、热压加工后的加热加工处理等最佳地组合是重要的。
断裂长度是指根据JIS P 8113-1976测定得到的值,是表示不受无纺织物试样的单位面积重量或宽度等控制的无纺织物自身的抗张力的指标。而且,本发明的半透膜支撑体所涉及的无纺织物的“平均断裂长度(5%伸长时)”用实施例中详述的方法求出。
加热尺寸变化率是在半透膜支撑体上形成半透膜的工序中,将施加于半透膜支撑体的热(例如,在热水清洗工序、干燥工序中施加的热)所致的半透膜支撑体的尺寸变化进行数值化。该数值收缩于特定的范围内,对用于抑制皱折的产生、抑制弯曲来说是重要的。
本发明的第二特征中,优选半透膜涂敷面的平滑性比非涂敷面的平滑性高。半透膜涂敷面与非涂敷面的平滑性之比优选5.0∶1.0~1.1∶1.0、更优选4.0∶1.0~1.3∶1.0、进一步优选3.0∶1.0~1.1∶1.0。平滑性可以按照JIS P 8119,使用贝克平滑度试验机进行测定。半透膜涂敷面与非涂敷面的平滑性之比超过5.0∶1.0时,有时在半透膜的涂布工序中发生卷曲或皱折、或半透膜与半透膜支撑体的胶粘性降低。半透膜涂敷面与非涂敷面的平滑性之比小于1.1∶1.0时,有时难以兼具半透膜与半透膜支撑体的胶粘性以及非涂敷面彼此的胶粘性。应予说明,作为调整半透膜涂敷面与非涂敷面的平滑性之比的方法,可举出本发明的第一特征中说明的方法。
主体合成纤维是形成半透膜支撑体的骨架的纤维。作为主体合成纤维,使用合成纤维。例如可举出:聚烯烃系、聚酰胺系、聚丙烯酸系、维尼纶系、亚乙烯基系、聚氯乙烯系、聚酯系、苯甲酸酯系、Polychlar系、酚系等的纤维,但更优选耐热性高的聚酯系的纤维。另外,还可以在不阻碍性能的范围内含有半合成纤维的醋酸酯、三醋酸酯、普罗米克斯、或再生纤维的人造丝、 铜铵人造丝、莱塞尔纤维等。
主体合成纤维的长宽比(纤维长度/纤维直径)优选200~2000、更优选220~1500、进一步优选280~1000。长宽比小于200时,纤维的分散性变得良好,但在抄纸之际有时纤维从抄纸网脱落、或者纤维刺入抄纸网而从网剥离的性能恶化。另一方面,超过2000时,虽然有助于纤维的三维网络形成,但由于纤维的缠绕或缠结的发生,会对无纺织物的均匀性或半透膜涂敷面的平滑性带来不良影响。
主体合成纤维的纤维直径优选20.0μm以下、更优选2.0~20.0μm、进一步优选5.0~20.0μm、特别优选10.0~20.0μm。小于2.0μm时,有时非涂敷面彼此的胶粘性变差。主体合成纤维的纤维直径超过20.0μm时,有时半透膜涂敷面的平滑性降低,半透膜溶液的渗透也发生。另外,无纺织物的表面变得容易起毛,故不优选。主体合成纤维优选含有纤维直径不同的2种以上的纤维。
主体合成纤维的纤维长度没有特别限定,优选1~12mm、更优选3~10mm、进一步优选3~6mm、特别优选4~6mm。主体合成纤维的截面形状优选圆形,但为了防止渗透、表面平滑性、非涂敷面彼此的胶粘性,也可在不阻碍其它特性的范围内含有具有T型、Y型、三角等异形截面的纤维。
相对于无纺织物的主体合成纤维的含量优选40~90质量%、更优选50~85质量%、进一步优选55~80质量%。主体合成纤维的含量小于40质量%时,无纺织物的硬度有可能不足。另外,超过90质量%时,有可能因强度不足而破裂。
相对于全部主体合成纤维,伸长率25~150%、且抗拉强度为0.08~0.80N/tex的主体合成纤维所占的比例优选为10质量%以上、更优选为20质量%以上、进一步优选为30质量%以上。小于10质量%时,有时平均断裂长度(5%伸长时)超过4.0km、或热压加工之际因无纺织物的伸长率不足而断纸。
粘合剂合成纤维是以在半透膜支撑体的制造工序中纳入提高温度至软化点或熔融温度(熔点)以上的工序从而进行熔融胶粘为目的的纤维,使半透膜支撑体的机械强度提高。例如,可以用湿式抄造法制造半透膜支撑体,并通过之后的干燥工序或热压加工使粘合剂合成纤维软化或熔融。
作为粘合剂合成纤维,可举出:芯鞘纤维(芯壳型)、并列纤维(并置型)、放射状分开纤维等复合纤维、未拉伸纤维等。更具体地,可举出:聚丙烯(芯)与聚乙烯(鞘)的组合、聚丙烯(芯)与乙烯乙烯醇(鞘)的组合、高熔点聚酯(芯)与低熔点聚酯(鞘)的组合、聚酯等未拉伸纤维。由于复合纤维难以形成被膜,因而可以在保持半透膜支撑体的空间的状态下使机械强度提高。另外,仅由聚乙烯或聚丙烯等低熔点树脂构成的单纤维(全熔型)、或聚乙烯醇系那样的热水可溶性胶粘剂,在半透膜支撑体的干燥工序中容易形成被膜,可以在不阻碍特性的范围内使用。在本发明中,高熔点聚酯(芯)与低熔点聚酯(鞘)的组合、聚酯的未拉伸纤维可在以湿式抄造法形成无纺织物之际体现强度,同时在热压加工之际可以体现第二段的强度,因而可优选使用。
粘合剂合成纤维的纤维直径优选与主体合成纤维的纤维直径不同。优选2.0~20.0μm、更优选5.0~15.0μm、进一步优选7.0~12.0μm。另外,优选比主体合成纤维的最粗纤维细的纤维直径。通过纤维直径与主体合成纤维不同,粘合剂合成纤维除了使半透膜支撑体的机械强度提高的作用之外,还起着与主体合成纤维一起形成包含复杂且均匀的三维网络的纤维结构体的作用。进而,在提高温度至粘合剂合成纤维的软化温度或熔融温度以上的工序中,也可以使半透膜支撑体表面的平滑性提高,在该工序中伴随加压时则更为有效。
粘合剂合成纤维的长宽比(纤维长度/纤维直径)优选200~1000、更优选300~800、进一步优选400~700。长宽比小于200时,纤维的分散性变得良好,但在抄纸之际有时纤维从抄纸网脱落、或者纤维刺入抄纸网而从网剥离的性能恶化。另一方面,超过1000时,粘合剂合成纤维虽然有助于三维网络形成,但由于纤维发生缠绕或缠结,因而有时会对无纺织物的均匀性或半透膜涂敷面的平滑性带来不良影响。
粘合剂合成纤维的纤维长度没有特别限定,优选1~12mm、更优选3~10mm、进一步优选4~6mm。粘合剂合成纤维的截面形状优选圆形,但为了防止渗透、半透膜涂敷面的平滑性、非涂敷面彼此的胶粘性,也可以在不阻碍其它特性的范围内含有具有T型、Y型、三角等异形截面的纤维。
相对于无纺织物的粘合剂合成纤维的含量优选10~60质量%、更优选15~50质量%、进一步优选20~45质量%。主体合成纤维的含量小于10质量%时,有可能因强度不足而破裂。另外,超过60质量%时,通液性有可能降低。
对本发明的半透膜支撑体的制造方法进行说明。本发明的半透膜支撑体是在通过湿式抄造法而片材化后、利用加热辊进行热压加工。
湿式抄造法中,首先使主体合成纤维、粘合剂合成纤维均匀地分散于水中,然后通过筛选(除去异物、块等)等工序,用抄纸机抄起将最终的纤维浓度制备为0.01~0.50质量%的浆料,得到湿纸。为了使纤维的分散性均匀,有时在工序中添加分散剂、消泡剂、亲水剂、抗静电剂、高分子粘剂、脱模剂、抗菌剂、杀菌剂等药品。
作为抄纸机,例如可使用长网抄纸机、圆网抄纸机、倾斜网式抄纸机。这些抄纸机可以单独使用,也可以使用联机设置有同种或不同种的2台以上的抄纸机的组合抄纸机。另外,无纺织物为2层以上的多层结构时,可以是将以各抄纸机抄起的湿纸层叠的抄合法、或在形成一片材后、将在该片材之上分散有纤维的浆料进行流延的方法中的任一者。
将用抄纸机制造的湿纸通过杨克式烘缸、空气干燥器、圆筒干燥器、抽吸筒式干燥器、红外式干燥器等进行干燥,从而得到片材。湿纸干燥时,通过与杨克式烘缸等热辊密合而进行热压干燥,密合面的平滑性提高。热压干燥是指用接触辊等将湿纸压在热辊上并使其干燥。热辊的表面温度优选100~180℃、更优选100~160℃、进一步优选110~160℃。压力优选50~1000N/cm、更优选100~800N/cm。
接着,对利用加热辊的热压加工进行说明,但本发明并不受下述说明所限定。一边夹压(nip)热压加工装置的辊间、一边使利用湿式抄纸法制造的片材通过而进行热压加工。作为辊的组合,可举出2根金属辊、金属辊与弹性(树脂)辊、金属辊与棉辊等。根据需要,可将片材的可以使表背相反、使通过夹区的次数为2次以上。对于2根辊来说,将一根或两根进行加热。此时,通过控制加热辊的表面温度、辊间的夹区压力、片材的加工速度,得到所期望的半透膜支撑体。加热辊的表面温度没有特别限定,优选150~260℃、更优选180~240℃。
使湿纸与热辊密合、进行热压干燥而制作片材后,将该片材在10分钟以内进行热压加工,从而可以在热压干燥中利用粘合剂合成纤维的热来增塑的过程中进行热压加工,结果,推测利用粘合剂合成纤维的热进行的增塑进一步进行,半透膜支撑体的平滑性提高、起毛受到抑制。另外,在湿式抄造后,暂先卷起片材而对卷起的片材进行热压加工时,片材表面的温度会暂先降低,则不仅热压加工中对片材的传热效果降低,而且由于位于片材表面的伏倒的主体合成纤维会被从相反侧夹压,因而有时会发生起毛。与此相对,不将湿式抄造法中形成的片材暂先卷起,而是连续地进行热压加工,由于变成在和湿式抄造相同的方向上对片材进行热压加工,热压干燥中伏倒的主体合成纤维在相同方向上被再度放到,因而可以抑制起毛。
粘合剂合成纤维的熔点可以通过差示扫描热量测定(JIS K0129 2005)来测定。本发明的半透膜支撑体的制造方法中,优选以相对于粘合剂合成纤维的熔点具有-50℃~+10℃的表面温度的加热辊与半透膜涂敷面接触的方式来进行热压加工。更优选的表面温度相对于粘合剂合成纤维的熔点为-40~±0℃、进一步优选的表面温度为-30~±0℃。
使半透膜涂敷面的热压加工时的温度比粘合剂合成纤维的熔点降低超过50℃时,在任何条件下都变得容易发生起毛。另外,透气性曲线也难以变得均匀,结果有时变得容易发生半透膜溶液的渗透。另一方面,使半透膜涂敷面的热压加工时的温度比粘合剂合成纤维的熔点增高超过10℃时,有时纤维的熔融成分会附着于加热辊,透气性发生不均匀化。
对于热压加工处理时的辊温度,例如,使用熔点260℃的主体合成纤维和结晶温度120℃、熔点260℃的粘合剂合成纤维、将热压加工处理时的辊温度调节至220~230℃左右的情形、以及使用熔点260℃的主体合成纤维和结晶温度125℃、熔点238℃的粘合剂合成纤维、将热压加工处理时的辊温度调节至190~200℃左右的情形,变得容易将半透膜涂敷面表面的Ra容易地收敛于5.0~15.0μm,和将半透膜涂敷面的吸收系数容易地收敛于5~100ml/m2・msec1/2,但本发明中并不限于该温度范围。
辊的夹区压力没有特别限定,优选190~2500N/cm、更优选390~2000N/cm。加工速度没有特别限定,优选5~150m/min、更优选10~80m/min。
进而在进行热压加工时,作为调节加热辊的表面温度的方式,可举出使金属辊内部为多重结构,并使蒸汽或经加热的油在其内部循环的方式;利用埋设于内部的电热线进行加热的方式等,在使用通过电感发热方式来调节温度的金属辊时,可以将半透膜支撑体的宽度方向和流动方向的透气性曲线均匀化。进而,通过使用在辊内部设置有套管的套辊,可以使金属辊的宽度方向和圆周方向的表面温度更加均匀,可以将半透膜支撑体的宽度方向和流动方向的透气性曲线进一步均匀化。
另外,热压加工中,优选使用连续设置有第一和第二热压辊夹区的装置,以从第一热压辊夹区出来后将片材连续地用第二热压辊夹区进行加工。
作为第一热压加工辊的组合,可举出2根金属辊、金属辊与树脂辊、金属辊与棉辊等,为了提高平滑性,优选2根金属辊的组合。对于一对的2根辊,将一根或两根进行加热。此时,通过控制加热辊的表面温度、辊间的夹区压力、片材的加工速度,得到所期望的半透膜支撑体。加热辊的表面温度优选150~260℃、更优选180~240℃。辊的夹区压力优选190~2500N/cm、更优选390~2000N/cm。
作为第二热压加工辊的组合,可举出2根金属辊、金属辊与树脂辊、金属辊与棉辊等。对于一对的2根辊,将一根或两根进行加热,但视情况也有时对两根辊均不加热。此时,通过控制加热辊的表面温度、辊间的夹区压力、片材的加工速度,得到所期望的半透膜支撑体。加热辊的表面温度优选20~260℃、更优选40~240℃。辊的夹区压力优选190~2500N/cm、更优选390~2000N/cm。
第一热压加工辊的组合、第二热压加工辊的组合各自可以如造纸中通常使用的超级压光机那样,使用多段组合有4根以上的辊的装置,但由于随着夹压次数增多半透膜支撑体的厚度会减小,因而第一热压加工辊、第二热压加工辊均优选为将4根以下的辊垂直组合而成的各3夹区以下,更优选各2夹区。
相对于片材,通过连续地进行第一热压辊夹区与第二热压辊夹区加工,可以在利用通过第一热压辊夹区后的片材中所含的粘合剂合成纤维的热而进行增塑的过程中,通过第二热压辊夹区,结果,推测利用粘合剂合成纤维的热进行的增塑进一步进行,半透膜支撑体的平滑性提高、起毛受到抑制。另外,在第一热压辊夹区后、暂先卷起片材而使卷起的片材再次通过第二热压辊夹区时,片材表面的温度会降低,则不仅第二热压辊夹区时对片材的传热效果降低,而且位于片材表面的伏倒的主体合成纤维会被从相反侧夹压,因而推测起毛抑制效果也会降低。与此相对,在第一和第二热压辊夹区连续地进行加工,则变得在同一方向上对片材进行加工,由于通过第一热压辊夹区时伏倒的主体合成纤维在同一方向被再度放到,因而可以抑制起毛。
因此,重要的是片材通过第一热压辊夹区后至到达第二热压辊夹区的时间要短,优选60秒以下。更优选30秒以下、进一步优选20秒以下。超过60秒时,有时粘合剂合成纤维的结晶度降低、起毛抑制效果降低。热压加工速度没有特别限定,优选5~150m/分钟、更优选10~100m/分钟。
热压加工中,使片材通过第一热压辊夹区和第二压辊夹区之际,通过在第一热压辊夹区和第二热压辊夹区之间增加用加热装置加热片材的工序,可以在通过第一热压辊夹区后、在维持利用片材中所含的粘合剂合成纤维的热进行增塑的状态下、使之通过第二热压辊夹区,结果可以进一步加速粘合剂合成纤维的增塑。进而,在加热装置为辊状加热装置时,由于片材可以一边长时间与热辊以面进行接触一边进行加热,因而还可以使平滑性提高。进而,在通过第一热压辊夹区后,通过一边与辊状加热装置接触一边进行加热,还可以使片材的尺寸稳定性提高。
图1~图7是表示本发明中进行热压加工时所使用的辊的组合和配置以及片材的通纸状态的概略图。图1~图7为一例,并不受它们的限定。图1~图7中,金属辊为横纹图案,棉辊或弹性辊为点图案,金属辊、棉辊、弹性辊中任一者皆可的情形为斜线图案。可以使用金属辊、弹性辊、棉辊中的任一者作为加热辊,但优选使用金属辊、弹性辊作为加热辊。更优选使用金属辊作为加热辊。
图1(A)是2根金属辊的组合。图1(B)也是2根金属辊的组合,但通过辊夹区的片材是以与一金属辊接触更长的时间的方式通纸的。图1(C)连续地设置有由2根金属辊构成的第一辊夹区与由金属辊和棉辊或弹性辊构成的第二辊夹区。图1(D)连续地设置有由金属辊和棉辊或弹性辊构成的第一和第二辊夹区,以在第一辊夹区与金属辊接触的面在第二辊夹区则与棉辊或弹性辊接触的方式通纸。
图2(E)是2根金属辊的组合,通过辊夹区的片材以怀抱一金属辊的方式通纸。图2(F)和图2(G)中,棉辊或弹性辊与2根金属辊在垂直方向上组合。图2(F)中,片材通过上方和正中的辊之间的第一辊夹区后,怀抱正中的辊而通过正中与下方的辊之间的第二辊夹区。图2(G)中,片材通过上方和正中的辊之间的第一辊夹区后,怀抱正中的辊而通过正中与下方的辊之间的第二辊夹区,进而怀抱下方的辊。
图3(H)和图3(I)中,连续地设置有由2根金属辊构成的第一辊夹区与由金属辊和棉辊或弹性辊构成的第二辊夹区。图3(H)中,通过第一辊夹区的片材以沿着棉辊或弹性辊的状态通过第二辊夹区,然后以怀抱金属辊的方式通纸。图3(I)中,通过第一辊夹区的片材以沿着金属辊的状态通过第二辊夹区,然后以怀抱棉辊或弹性辊的方式通纸。
图4(J)、图4(K)及图4(L)中,连续地设置有由金属辊与棉辊或弹性辊构成的第一及第二辊夹区。图4(J)中,通过第一辊夹区的片材以沿着金属辊的状态通过第二辊夹区,然后以怀抱棉辊或弹性辊的方式通纸。另外,在第一辊夹区与金属辊接触的面在第二辊夹区则以与棉辊或弹性辊接触的方式通纸。图4(K)中,通过第一辊夹区的片材以沿着棉辊或弹性辊的状态通过第二辊夹区,然后以怀抱金属辊的方式通纸。另外,在第一辊夹区与金属辊接触的面在第二辊夹区也以与金属辊接触的方式通纸。图4(L)中,通过第一辊夹区的片材通过第二辊夹区,然后以怀抱棉辊或弹性辊的方式通纸。另外,在第一辊夹区与金属辊接触的面在第二辊夹区则以与棉辊或弹性辊接触的方式通纸。
图5(M)中,连续地设置有在垂直方向上组合金属辊与金属辊、棉辊或弹性辊与金属辊、棉辊或弹性辊而成的第一装置、与在垂直方向上组合金属辊、棉辊或弹性辊、与棉辊或弹性辊与金属辊、棉辊或弹性辊而成的第二装置。片材在第一装置中通过上方与正中的辊之间的第一辊夹区后、在第二装置中通过上方与正中的辊之间的第二辊夹区,怀抱正中的辊而通过正中与下方的辊之间的第三辊夹区,以怀抱下方的辊的方式通纸。图5(N)中,连续地设置有在垂直方向上组合金属辊、棉辊或弹性辊、与金属辊与金属辊、棉辊或弹性辊而成的第一和第二装置。片材在第一装置中以怀抱上方的辊的方式通过上方与正中的辊之间的第一辊夹区,怀抱正中的辊而通过正中与下方的辊之间的第二辊夹区后,在第二装置中通过上方与正中的辊之间的第三辊夹区,怀抱正中的辊而通过正中与下方的辊之间的第四辊夹区,以怀抱下方的辊的方式通纸。
图6(O)中,连续地设置有在垂直方向上组合金属辊、与金属辊、棉辊或弹性辊与金属辊、棉辊或弹性辊而成的第一装置、以及在垂直方向上组合金属辊、棉辊或弹性辊、与棉辊或弹性辊与金属辊、棉辊或弹性辊而成的第二装置。片材在第一装置中通过上方与正中的辊之间的第一辊夹区后,在第二装置中通过未施加夹区压力的上方与正中的辊之间,怀抱正中的辊而通过正中与下方的辊之间的第二辊夹区,以怀抱下方的辊的方式通纸。图6(P)中,连续地设置有在垂直方向上组合金属辊、棉辊或弹性辊、与金属辊与金属辊、棉辊或弹性辊而成的第一和第二装置。片材在第一装置中以怀抱上方的辊的方式通过上方与正中的辊之间的第一辊夹区,怀抱正中的辊而通过正中与下方的辊之间的第二辊夹区后,在第二装置中通过未施加夹区压力的上方与正中的辊之间,怀抱正中的辊而通过正中与下方的辊之间的第三辊夹区,以怀抱下方的辊的方式通纸。
图7(Q)中,连续地设置有在垂直方向上组合金属辊与2根金属辊、棉辊或弹性辊而成的第一装置、以及在垂直方向上组合3根金属辊、棉辊或弹性辊而成的第二装置。片材在第一装置中通过上方与正中的辊之间的第一辊夹区后,在第二装置中通过未施加夹区压力的上方与正中的辊之间,怀抱正中的辊而通过未施加夹区压力的正中与下方的辊之间,以怀抱下方的辊的方式通纸。图7(R)中,连续地设置有在垂直方向上组合金属辊、棉辊或弹性辊、与金属辊与金属辊、棉辊或弹性辊而成的第一和第二装置。片材在第一装置中以怀抱上方的辊的方式通过上方与正中的辊之间的第一辊夹区,怀抱正中的辊而通过正中与下方的辊之间的第二辊夹区后,在第二装置中通过未施加夹区压力的上方与正中的辊之间,怀抱正中的辊而通过未施加夹区压力的正中与下方的辊之间,以怀抱下方的辊的方式通纸。
本发明的半透膜支撑体可以在以水的净化、食品的浓缩、废水处理、海水的淡水化、细菌・酵母・病毒等微生物的分离、血液过滤为代表的医疗用、半导体清洗用的超纯水制造等领域中使用。即,用作超滤膜、反渗透膜、微滤膜等分离膜的支撑体。设置有半透膜的半透膜支撑体以平膜的板框型元件、褶型元件、螺旋型元件等的形态使用,本发明的半透膜支撑体优选用于螺旋型半透膜元件。这些元件可通过直列或并列连接而形成半透膜组件。
螺旋型元件中,在原液侧间隔体与透过液侧间隔体之间配置设置有半透膜的半透膜支撑体。原液侧间隔体中,设置有用于供给原液的通过缝隙。透过液侧间隔体中,设置有用于通过透过液的通过缝隙。通过原液透过半透膜可得到透过液。设置有半透膜的半透膜支撑体与原液侧间隔体和透过液侧间隔体一起螺旋状地卷绕在集水管的周围。
实施例
通过实施例进一步更详细地说明本发明。以下,除非特别说明,否则实施例中记载的份和比率均以质量为基准。
试验1(厚度)
按照JIS P 8118测定厚度。
试验2(平滑性)
按照JIS P 8119,使用贝克平滑度试验机进行测定。
试验3(平均孔径、最大孔径)
按照ASTMF 316-86、JIS K 3832的泡点法,使用自动细孔径分布测定器(商品名:パームポロメーター、Porous Materials Inc.制)进行测定。
试验4(半透膜渗入)
使用具有一定间隙(clearance)的定速涂布装置(商品名:Automatic Film Applicator、安田精机社制),在半透膜支撑体的半透膜涂敷面涂布聚砜(SIGMA-ALDRICH Corporation制、重均分子量Mw<35,000、数均分子量Mn<16,000、商品编号428302)的DMF溶液(浓度:18%),进行水洗、干燥,在半透膜支撑体的半透膜涂敷面形成聚砜膜而制作半透膜,拍摄半透膜的截面SEM照片,评价聚砜对半透膜支撑体的渗入程度。
◎:聚砜仅渗入至半透膜支撑体的中心附近。非常良好的水平。
○:聚砜没有渗出至半透膜支撑体的非涂敷面。良好的水平。
△:聚砜部分渗出至半透膜支撑体的非涂敷面。实用上为可使用的水平。
×:聚砜渗出至半透膜支撑体的非涂敷面。实用上为不可使用的水平。
试验5(半透膜胶粘性)
关于试验4所制作的半透膜,用剥离时的阻力程度来判断由聚砜树脂构成的半透膜与半透膜支撑体间的胶粘程度。
◎:半透膜与半透膜支撑体的胶粘性非常高、不能剥离。非常良好的水平。
○:存在部分地容易剥离的部位。良好的水平。
△:半透膜与半透膜支撑体胶粘,但整体容易剥离。实用上为下限水平。
×:半透膜涂布后的水洗或干燥工序中发生剥离。不可使用的水平。
试验6(非涂敷面胶粘性)
在试验4中制作半透膜的半透膜支撑体的非涂敷面彼此之间涂敷加热熔融的乙酸乙烯酯系胶粘剂,立即加压使之胶粘。胶粘后,将样品裁切为宽度25mm、长度200mm,使用拉伸试验机(商品名:STA-1150 TENSILON拉伸试验机、ORIENTEC社制),以剥离角度180度、剥离速度100mm/min进行胶粘部的剥离试验,评价非涂敷面胶粘性。
◎:剥离强度极高、在半透膜支撑体层内部发生剥离。
○:剥离强度高、在胶粘剂和半透膜支撑体间部分地发生剥离,但大部分的剥离是在半透膜支撑体层内部发生剥离。
△:剥离强度稍高、在胶粘剂和半透膜支撑体间发生剥离,但在半透膜支撑体层内部也确认到剥离。实用上为下限水平。
×:剥离强度低、在胶粘剂和半透膜支撑体之间整体地发生剥离。不可使用的水平。
试验7(半透膜厚度均匀性)
使用具有一定间隙的定速涂布装置(商品名:Automatic Film Applicator、安田精机社制),在半透膜支撑体的半透膜涂敷面涂布聚砜(SIGMA-ALDRICH Corporation制、重均分子量Mw<35,000、数均分子量Mn<16,000、商品编号428302)的DMF溶液(浓度:18%),进行水洗、干燥,在半透膜涂敷面表面形成厚度50μm的聚砜膜,拍摄截面SEM照片。然后,在SEM照片中,对任意位置10点的半透膜的厚度进行测定,求出其厚度的最大部分与最小部分的厚度的差(μm)。该差只要在8μm以内则为容许范围。
试验8(热收缩)
对宽度40cm、流动方向30cm的半透膜支撑体在90℃的热水中浸渍10分钟前后的宽度方向的尺寸进行4点测定,计算尺寸变化。
×:尺寸变化小于-0.3%
△:尺寸变化为-0.1~-0.3%
○:尺寸变化超过-0.1%
试验9(起毛)
以横切宽度30cm的半透膜支撑体的流动方向的方式,使半透膜涂敷面为山而施加折痕,在折痕上滚动不锈钢制的直径5cm、长度40cm的圆柱状辊,计算折痕上产生的纤维的起毛根数。测定在n=4下进行,表示平均值。
0~10根:起毛少,为非常良好的水平。
11~20根:为良好的水平。
21~30根:实用上为下限水平。
31根以上:为不可使用的水平。
(实施例1)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与杨克式烘缸接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例2)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径14.3μm、纤维长度5mm、长宽比351)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径6.8μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与杨克式烘缸接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例3)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径8.6μm、纤维长度5mm、长宽比582)以40∶30∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与杨克式烘缸接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例4)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm、长宽比399)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径7.4μm、纤维长度5mm、长宽比672)以15∶20∶30∶35的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与杨克式烘缸接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例5)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度10mm、长宽比798)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径14.3μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径6.4μm、纤维长度5mm、长宽比785)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与杨克式烘缸接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例6)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径7.4μm、纤维长度5mm、长宽比672)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径3.0μm、纤维长度5mm、长宽比1646)以15∶20∶30∶30∶5的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与杨克式烘缸接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例7)
使用倾斜网式抄纸机与圆网抄纸机的组合机,制造2层结构的片材。将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径14.3μm、纤维长度5mm、长宽比351)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径6.8μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用倾斜网式抄纸机形成湿纸。将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径14.3μm、纤维长度5mm、长宽比351)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径6.8μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,将两个层的湿纸抄合,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到各层的单位面积重量比为1∶1、且总单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与杨克式烘缸接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例8)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度3mm、长宽比259)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与杨克式烘缸接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例9)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。
在加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置中,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,接着,在加热金属辊与棉辊的组合的压延装置中,在温度200℃、压力850N/cm、加工速度20m/min的条件下进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,在第2次的压延装置中,将与加热金属辊接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例10)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。
在加热金属辊与弹性辊的组合的压延装置中,在加热金属辊温度200℃、压力785N/cm、加工速度30m/min的条件下对所得的片材进行加工后,以第一次中与加热金属辊接触的面与弹性辊接触的方式,在加热金属辊与弹性辊的组合的压延装置中,在加热金属辊温度200℃、压力785N/cm、加工速度30m/min的条件下进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与杨克式烘缸接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例11)
使用倾斜网式抄纸机与圆网抄纸机的组合机,制造2层结构的片材。将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用倾斜网式抄纸机形成非涂敷面层的湿纸。将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径8.6μm、纤维长度5mm、长宽比583)以40∶30∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成半透膜涂敷面层的湿纸后,将两湿纸抄合,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到半透膜涂敷面层与非涂敷面层的单位面积重量比为1∶1、且总单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
(实施例12)
使用倾斜网式抄纸机与圆网抄纸机的组合机,制造2层结构的片材。将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用倾斜网式抄纸机形成非涂敷面层的湿纸。将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度10mm、长宽比798)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径14.3μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径6.4μm、纤维长度5mm、长宽比785)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成半透膜涂敷面层的湿纸后,将两湿纸抄合,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到半透膜涂敷面层与非涂敷面层的单位面积重量比为1∶1、且总单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
(实施例13)
使用倾斜网式抄纸机与圆网抄纸机的组合机,制造2层结构的片材。将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用倾斜网式抄纸机形成非涂敷面层的湿纸。将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径7.4μm、纤维长度5mm、长宽比672)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径3.0μm、纤维长度5mm、长宽比1646)以15∶20∶30∶30∶5的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成半透膜涂敷面层的湿纸后,将两湿纸抄合,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到半透膜涂敷面层与非涂敷面层的单位面积重量比为1∶1、且总单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
(实施例14)
使用倾斜网式抄纸机与圆网抄纸机的组合机,制造2层结构的片材。将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用倾斜网式抄纸机形成非涂敷面层的湿纸。将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径8.6μm、纤维长度5mm、长宽比583)以40∶30∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成半透膜涂敷面层的湿纸后,将两湿纸抄合,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到半透膜涂敷面层与非涂敷面层的单位面积重量比为1∶1、且总单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度50m/min的条件下对所得的片材进行加工后,进而使用加热金属辊与棉辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度30m/min的条件下,以半透膜涂敷面层与加热金属辊面接触的方式进行加工,得到半透膜支撑体。
(实施例15)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成非涂敷面层的湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量20g/m2的非涂敷面层的片材A。
使用倾斜网式抄纸机与圆网抄纸机的组合机,制造2层结构的片材。将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用倾斜网式抄纸机形成中间层的湿纸。将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径8.6μm、纤维长度5mm、长宽比583)以40∶30∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成半透膜涂敷面层的湿纸后,将两湿纸抄合,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到半透膜涂敷面层与中间层的单位面积重量比为1∶1、且总单位面积重量60g/m2的片材B。
在片材B的中间层面上重叠片材A,使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下进行加工,得到半透膜涂敷面层、中间层与非涂敷面层的单位面积重量比为3∶3∶2、且总单位面积重量80g/cm2的半透膜支撑体。
(实施例16)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径39.6μm、纤维长度5mm、长宽比126)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与杨克式烘缸接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例17)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径2.4μm、纤维长度5mm、长宽比2125)以40∶30∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与杨克式烘缸接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例18)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径14.3μm、纤维长度2mm、长宽比140)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与杨克式烘缸接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例19)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度13mm、长宽比1040)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径14.3μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径6.4μm、纤维长度5mm、长宽比785)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的无纺织物进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与杨克式烘缸接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例20)
使用倾斜网式抄纸机与圆网抄纸机的组合机,制造2层结构的片材。将主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点260℃)以55∶45的配合比率混合分散于水中,用倾斜网抄纸机倾斜网式抄纸机形成半透膜涂敷面层的湿纸。将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径20.2μm、纤维长度10mm、长宽比495)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点260℃)以55∶45的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成非涂敷面层的湿纸后,将两湿纸抄合,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到半透膜涂敷面层与非涂敷面层的单位面积重量比为1∶1、且总单位面积重量103g/m2的片材。
在加热金属辊与棉辊的组合的压延装置中,在加热金属辊温度230℃、压力785N/cm、加工速度10m/min的条件下对所得的片材进行加工后,以第一次中与加热金属辊接触的面与棉辊接触的方式,在加热金属辊与棉辊的组合的压延装置中,在加热金属辊温度200℃、压力785N/cm、加工速度10m/min的条件下进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,在第一次中,使半透膜涂敷面层与加热金属辊接触。
(实施例21)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度10mm、长宽比798)、粘合剂合成纤维1(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径14.3μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、粘合剂合成纤维2(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径14.3μm、纤维长度5mm、熔点255℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径6.4μm、纤维长度5mm、长宽比785)以30∶15∶15∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下,将所得的片材用压延装置夹压后,以怀抱一加热金属辊、使一面进一步受到加热的方式来进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与怀抱的金属辊面接触的面作为半透膜涂敷面。
(比较例1)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用热风温度150℃的空气干燥器进行干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
(比较例2)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径24.7μm、纤维长度10mm、长宽比405)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点260℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm、长宽比399)以25∶45∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量104g/m2的片材。
在加热金属辊与棉辊的组合的压延装置中,在加热金属辊温度230℃、压力785N/cm、加工速度10m/min的条件下对所得的片材进行加工后,以第一次中与加热金属辊接触的面与棉辊接触的方式,在加热金属辊与棉辊的组合的压延装置中,在加热金属辊温度240℃、压力1470N/cm、加工速度10m/min的条件下进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,在第2次的压延装置中,将与加热金属辊接触的面作为非涂敷面。
(比较例3)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点260℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm、长宽比399)以30∶40∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量68g/m2的片材。
使用加热金属辊与弹性辊的组合的压延装置,在温度225℃、压力588N/cm、加工速度25m/min的条件下对所得的片材进行加工后,以第一次中与加热金属辊接触的面与弹性辊接触的方式,在加热金属辊与弹性辊的组合的压延装置中,在加热金属辊温度225℃、压力588N/cm、加工速度25m/min的条件下进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与杨克式烘缸接触的面作为半透膜涂敷面。
(比较例4)
使用倾斜网式抄纸机与圆网抄纸机的组合机,制造2层结构的片材。将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用倾斜网式抄纸机形成非涂敷面层的湿纸。将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径8.6μm、纤维长度5mm、长宽比583)以40∶30∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成半透膜涂敷面层的湿纸后,将两湿纸抄合,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到半透膜涂敷面层与非涂敷面层的单位面积重量比为1∶1、且总单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度50m/min的条件下对所得的片材进行加工后,进而使用加热金属辊与棉辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度30m/min的条件下,以半透膜涂敷面层与加热金属辊面接触的方式进行加工,进而使用加热金属辊与棉辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度30m/min的条件下,以半透膜涂敷面层与加热金属辊面接触的方式进行加工,得到半透膜支撑体。
(比较例5)
在实施例14的半透膜支撑体中,将非涂敷面层作为半透膜涂敷面,将半透膜涂敷面层作为非涂敷面,制造半透膜支撑体。
(比较例6)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点260℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm、长宽比399)以30∶40∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量34g/m2的片材C。
使用加热金属辊与弹性辊的组合的压延装置,在温度225℃、压力588N/cm、加工速度25m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到无纺织物C。
接着,将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点260℃)以60∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量34g/m2的片材D。
将无纺织物C作为半透膜涂敷面层,将片材D作为非涂敷面层,将无纺织物C与片材D重叠,以片材D与加热金属辊接触的方式,在加热金属辊与弹性辊的组合的压延装置中,在加热金属辊温度225℃、压力588N/cm、加工速度25m/min的条件下进行加工,得到半透膜涂敷面层与非涂敷面层的单位面积重量比为1∶1、且总单位面积重量70g/m2的半透膜支撑体。
(比较例7)
将主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm、长宽比399)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点260℃)以60∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量40g/m2的片材E。
接着,将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径22.5μm、纤维长度5mm、长宽比222)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点260℃)以60∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量50g/m2的片材F。
将片材E作为非涂敷面层,将片材F作为半透膜涂敷面层,将片材E与片材F重叠,使用加热金属辊与弹性辊的组合的压延装置,在温度226℃、压力980N/cm、加工速度30m/min的条件下进行加工后,以第一次中与加热金属辊接触的面与弹性辊接触的方式,在加热金属辊与弹性辊的组合的压延装置中,在加热金属辊温度226℃、压力980N/cm、加工速度30m/min的条件下进行加工,得到半透膜涂敷面层与非涂敷面层的单位面积重量比为5∶4、且总单位面积重量90g/m2的半透膜支撑体。
(比较例8)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度10mm、长宽比798)、粘合剂合成纤维1(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径14.3μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、粘合剂合成纤维2(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径14.3μm、纤维长度5mm、熔点255℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径6.4μm、纤维长度5mm、长宽比785)以30∶15∶15∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下,将所得的片材用压延装置夹压后,以怀抱一加热金属辊、使一面进一步受到加热的方式来进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将未与怀抱的金属辊面接触的面作为半透膜涂敷面。
(比较例9)
使用倾斜网式抄纸机与圆网抄纸机的组合机,制造2层结构的片材。将主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点260℃)以55∶45的配合比率混合分散于水中,用倾斜网抄纸机倾斜网式抄纸机形成非涂敷面层的湿纸。将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径20.2μm、纤维长度10mm、长宽比495)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点260℃)以55∶45的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成半透膜涂敷面层的湿纸后,将两湿纸抄合,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到半透膜涂敷面层与非涂敷面层的单位面积重量比为1∶1、且总单位面积重量103g/m2的片材。
在加热金属辊与棉辊的组合的压延装置中,在加热金属辊温度230℃、压力785N/cm、加工速度10m/min的条件下对所得的片材进行加工后,以第一次中与加热金属辊接触的面与棉辊接触的方式,在加热金属辊与棉辊的组合的压延装置中,在加热金属辊温度200℃、压力785N/cm、加工速度10m/min的条件下进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,使半透膜涂敷面层在第一次中与棉辊接触。
对实施例1~21和比较例1~9中所得的半透膜支撑体进行试验1~6的评价,结果示于表1~6。
[表1]
Figure 507229DEST_PATH_IMAGE001
[表2]
Figure 362053DEST_PATH_IMAGE002
[表3]
Figure 141790DEST_PATH_IMAGE003
[表4]
Figure 973217DEST_PATH_IMAGE004
[表5]
[表6]
Figure 547735DEST_PATH_IMAGE006
实施例1~10的半透膜支撑体在半透膜渗入、半透膜胶粘性及非涂敷面胶粘性的评价中,实现了实用上可以使用的水平。
对纤维配合相同的实施例2和实施例7进行比较时,作为2层结构的实施例7的半透膜支撑体一方与作为单层结构的实施例2的半透膜支撑体相比,平滑性变高、半透膜的渗入为良好。
实施例11~15的半透膜支撑体是半透膜涂敷面与非涂敷面的纤维配合不同的多层结构的无纺织物,在半透膜的渗入、半透膜胶粘性、非涂敷面胶粘性的评价中,平衡良好、实现了实用上可以使用的水平。
实施例16的支撑体使用长宽比小于200的粗径纤维,且粗径纤维的纤维直径超过20.0μm,因而半透膜涂敷面的平滑性低、半透膜稍微渗出至非涂敷面。对于实施例17的支撑体,细径纤维的长宽比超过2000,因而发生纤维的缠结、质地变差,但半透膜的渗入为良好。
对于实施例18的支撑体,使用长宽比小于200的细径纤维,因而从抄纸网剥离的性能变差,但半透膜的渗入为实用上可以使用的水平。对于实施例19的支撑体,使用长宽比超过1000的粗径纤维,因而质地变差,但实用上可以使用的半透膜的渗入为良好,非涂敷面的胶粘性也为实用上可以使用的水平。
对于实施例20的半透膜支撑体,在半透膜涂敷面层和非涂敷面层两者中,不含细径纤维,另外,粗径纤维的纤维直径超过20.0μm,因而可见质地变差的倾向。
实施例21的半透膜支撑体是含有粗径纤维和细径纤维,并配合了熔点不同的2种粘合剂合成纤维而成的,半透膜涂敷面与加热金属辊长久接触,因而平滑性高、半透膜的渗入、非涂敷面的胶粘性均为良好。
比较例1的半透膜支撑体与实施例1的半透膜支撑体的纤维配合相同,但由于半透膜涂敷面与非涂敷面的平滑性没有差异,因而与实施例1相比,半透膜渗入和非涂敷面胶粘性变差。
比较例2的半透膜支撑体中,粗径纤维的纤维直径超过20.0μm,因而半透膜涂敷面的平滑性变低,半透膜涂敷面与非涂敷面的平滑性之比变为0.9∶1.0,半透膜溶液的渗入多。比较例3的支撑体中,与半透膜涂敷面相比,非涂敷面的平滑性高,因而半透膜的渗入差、半透膜胶粘性和非涂敷面胶粘性在实用上为下限水平。
比较例4的半透膜支撑体与实施例11的半透膜支撑体的层构成相同,但实施3次热压加工,进而加热金属辊与半透膜涂敷面接触3次,因而半透膜涂敷面及非涂敷面的平滑性比实施例11变高,半透膜涂敷面与非涂敷面的平滑性之比也超过5.0∶1.0。因此,与实施例11相比,半透膜胶粘性降低,非涂敷面胶粘性也恶化。
比较例5的半透膜支撑体是将实施例14的半透膜支撑体的表背面颠倒而得的,结果,非涂敷面的平滑性过高,因而胶粘剂未充分浸透、非涂敷面胶粘性非常差。
比较例6和7的半透膜支撑体中,与半透膜涂敷面相比,非涂敷面的平滑性高,因而半透膜的渗入差。
比较例8的半透膜支撑体是将实施例21的半透膜支撑体的表背面颠倒而得的,结果非涂敷面的平滑性变高,胶粘剂未充分浸透、非涂敷面胶粘性差。
比较例9的半透膜支撑体是将实施例20的半透膜支撑体的表背面颠倒而得的,结果非涂敷面的平滑性变高,胶粘剂未充分浸透、非涂敷面胶粘性差。
(实施例22)
将主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径7.8μm、纤维长度5mm)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.4μm、纤维长度5mm)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以25∶25∶20∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2、主体合成纤维的平均纤维直径为12.2μm的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力800N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工。将与杨克式烘缸接触的面作为半透膜涂敷面,用表面粗糙度计(KEYENCE社制、商品名:VK8510)测定其表面粗糙度,得到用JIS B0601中记载的方法求出的半透膜涂敷面表面的Ra为8.5μm、Rz为100μm的半透膜支撑体。
(实施例23)
使主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径7.8μm、纤维长度5mm)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.4μm、纤维长度5mm)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)为10∶20∶40∶30的配合比率,使主体合成纤维的平均纤维直径为14.7μm、半透膜涂敷面表面的Ra为10.6μm、Rz为114μm,除此之外,以与实施例22相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例24)
使主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径7.8μm、纤维长度5mm)、主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.4μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)为50∶20∶30的配合比率,使主体合成纤维的平均纤维直径为9.1μm、半透膜涂敷面表面的Ra为6.0μm、Rz为50μm,除此之外,以与实施例22相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例25)
使主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径7.8μm、纤维长度5mm)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.4μm、纤维长度5mm)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维(纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)为10∶10∶50∶30的配合比率,使主体合成纤维的平均纤维直径为15.4μm、半透膜涂敷面表面的Ra为11.0μm、Rz为123μm,除此之外,以与实施例22相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例26)
使主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径7.8μm、纤维长度5mm)主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)为50∶20∶30的配合比率,使主体合成纤维的平均纤维直径为10.6μm、半透膜涂敷面表面的Ra为7.9μm、Rz为85μm,除此之外,以与实施例22相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例27)
使主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径7.8μm、纤维长度5mm)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径24.7μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)为40∶20∶10∶30的配合比率,使主体合成纤维的平均纤维直径为13.0μm、半透膜涂敷面表面的Ra为8.2μm、Rz为90μm,除此之外,以与实施例22相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例28)
使主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.4μm、纤维长度5mm)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)为20∶60∶20的配合比率,使主体合成纤维的平均纤维直径为16.2μm、在温度160℃、压力1200N/cm、加工速度20m/min的条件下进行加工,使半透膜涂敷面表面的Ra为14.0μm、Rz为160μm,除此之外,以与实施例22相同的方法得到半透膜支撑体。
(比较例10)
使主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径24.7μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)为70∶30的配合比率,使主体合成纤维的平均纤维直径为24.7μm、半透膜涂敷面表面的Ra为17.5μm、Rz为180μm,除此之外,以与实施例22相同的方法得到半透膜支撑体。
(比较例11)
使主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)为70∶30的配合比率,使主体合成纤维的平均纤维直径为12.4μm、半透膜涂敷面表面的Ra为15.2μm、Rz为155μm,除此之外,以与比较例10相同的方法得到半透膜支撑体。
(比较例12)
使主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、纤维直径7.8μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)为60∶40的配合比率,使主体合成纤维的平均纤维直径为7.8μm、在温度200℃、压力1200N/cm、加工速度20m/min的条件下进行加工,使半透膜涂敷面表面的Ra为4.5μm、Rz为45μm,除此之外,以与比较例10相同的方法得到半透膜支撑体。
对实施例22~28及比较例10~12中所得的半透膜支撑体进行试验2、5、7的评价,结果示于表7。
[表7]
Figure 814768DEST_PATH_IMAGE007
实施例22~28的半透膜支撑体在半透膜厚度均匀性及支撑体-半透膜剥离强度中实现了实用上可以的水平。另外,半透膜涂敷面表面的Rz在150μm以下的实施例22~27中,半透膜厚度均匀性及半透膜-半透膜剥离强度更加优异。仅含有1种主体合成纤维、半透膜涂敷面表面的Ra小于5.0μm或超过15.0μm的比较例10~12的半透膜支撑体的半透膜厚度均匀性在容许范围外,或者,半透膜胶粘性在实用上为下限水平或不可使用的水平。
(实施例29)
将主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径7.9μm、纤维长度5mm)的拉伸聚酯系纤维、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.1μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以50∶20∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2、主体合成纤维的平均纤维直径为9.1μm的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下,用压延装置夹压所得的片材后,以怀抱一加热金属辊、使一面进一步受到加热的方式来进行加工,得到利用Bristow 试验机而得的半透膜涂敷面的吸收系数为25ml/m2・msec1/2的半透膜支撑体。应予说明,以使未与杨克式烘缸接触的面与怀抱的金属辊面接触的方式进行加工,将与怀抱的金属辊面接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例30)
使主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径5.3μm、纤维长度5mm)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径7.9μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)为45∶25∶30的配合比率,使主体合成纤维的平均纤维直径为6.2μm、使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力820N/cm、加工速度10m/min的条件下进行加工,使半透膜涂敷面的吸收系数为7ml/m2・msec1/2,除此之外,以与实施例29相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例31)
使主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径7.9μm、纤维长度5mm)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.1μm、纤维长度5mm)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)为15∶10∶45∶30的配合比率,使主体合成纤维的平均纤维直径为14.7μm、半透膜涂敷面的吸收系数为75ml/m2・msec1/2,除此之外,以与实施例29相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例32)
使主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.1μm、纤维长度5mm)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)为20∶50∶30的配合比率,使主体合成纤维的平均纤维直径为16.0μm、使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在压力820N/cm、加工速度10m/min的条件下进行加工,使半透膜涂敷面的吸收系数为70ml/m2・msec1/2,除此之外,以与实施例29相同的方法得到半透膜支撑体。
(比较例13)
使主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、纤维直径24.7μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)为70∶30的配合比率,使主体合成纤维的平均纤维直径为24.7μm、半透膜涂敷面的吸收系数为111ml/m2・msec1/2,除此之外,以与实施例29相同的方法得到半透膜支撑体。
(比较例14)
使主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、纤维直径5.3μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)为50∶50的配合比率,使主体合成纤维的平均纤维直径为5.3μm、半透膜涂敷面的吸收系数为4ml/m2・msec1/2,除此之外,以与实施例29相同的方法得到半透膜支撑体。
对实施例29~32、比较例13~14中所得的半透膜支撑体进行试验2、4、6、7的评价,结果示于表8。
[表8]
实施例29~32的半透膜支撑体在半透膜渗入、非涂敷面胶粘性及半透膜厚度均匀性的评价中,实现了实用上可以使用的水平。与之相对,仅含有1种主体合成纤维、吸收系数小于5ml/m2・msec1/2或超过100ml/m2・msec1/2的比较例13~14的半透膜支撑体没有同时满足半透膜渗入、非涂敷面胶粘性、半透膜厚度的均匀性。
(实施例33)
使主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径7.9μm、纤维长度5mm)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.1μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)为40∶30∶30的配合比率,混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下,用压延装置夹压所得的片材后,以怀抱一加热金属辊、使一面进一步受到加热的方式来进行加工,得到主体合成纤维的平均纤维直径为9.7μm、利用Bristow 试验机而得的半透膜支撑体的涂敷面表面的接触时间0.2sec时的动态液体转移量为19ml/m2的半透膜支撑体。应予说明,以使与杨克式烘缸接触的面与怀抱的金属辊面接触的方式进行加工,将与怀抱的金属辊面接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例34)
使主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径7.9μm、纤维长度5mm)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径24.7μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)为20∶40∶10∶30的配合比率,使主体合成纤维的平均纤维直径为15.8μm、利用Bristow 试验机而得的半透膜涂敷面的接触时间0.2sec时的动态液体转移量为22ml/m2,除此之外,以与实施例33相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例35)
使主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径5.3μm、纤维长度5mm)主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径7.9μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(粗径纤维、未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)为55∶15∶30的配合比率,使主体合成纤维的平均纤维直径为5.8μm、利用Bristow 试验机而得的半透膜涂敷面的接触时间0.2sec时的动态液体转移量为16ml/m2,除此之外,以与实施例33相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例36)
使主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径7.9μm、纤维长度5mm)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径24.7μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)为20∶40∶10∶30的配合比率,使主体合成纤维的平均纤维直径为15.8μm、使加工条件为温度200℃、压力700N/cm、速度20m/min,使利用Bristow 试验机而得的半透膜涂敷面的接触时间0.2sec时的半透膜涂敷面的动态液体转移量为30ml/m2,除此之外,以与实施例33相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例37)
使主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径7.9μm、纤维长度5mm的拉伸聚酯系纤维)、主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.1μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)为40∶30∶30的配合比率,使主体合成纤维的平均纤维直径为9.7μm、使加工条件为温度200℃、压力900N/cm、速度20m/min,使利用Bristow 试验机而得的半透膜涂敷面的接触时间0.2sec时的半透膜涂敷面的动态液体转移量为6ml/m2,除此之外,以与实施例33相同的方法得到半透膜支撑体。
(比较例15)
使主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)为70∶30的配合比率,使主体合成纤维的平均纤维直径为17.5μm、利用Bristow 试验机而得的半透膜涂敷面的接触时间0.2sec时的半透膜涂敷面的动态液体转移量为32ml/m2,除此之外,以与实施例33相同的方法得到半透膜支撑体。
(比较例16)
使主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、纤维直径5.3μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)为50∶50的配合比率,使主体合成纤维的平均纤维直径为5.3μm、利用Bristow 试验机而得的半透膜涂敷面的接触时间0.2sec时的半透膜涂敷面的动态液体转移量为4ml/m2,除此之外,以与实施例33相同的方法得到半透膜支撑体。
对实施例33~37、比较例15~16中所得的半透膜支撑体进行试验2、4、5、7的评价,结果示于表9。
[表9]
Figure 620230DEST_PATH_IMAGE009
实施例33~37的半透膜支撑体可以得到厚度均匀的半透膜,半透膜不发生渗透,在半透膜-半透膜支撑体胶粘性的评价中,实现了实用上可以使用的水平。与之相对,仅含有1种主体合成纤维、且动态液体转移量超过30ml/m2的比较例15的半透膜支撑体未得到厚度均匀的半透膜。另外,仅含有1种主体合成纤维、且动态液体转移量小于5ml/m2的比较例16的半透膜支撑体不能得到半透膜-半透膜支撑体间的良好胶粘性。
表10中,显示了实施例1~21及比较例1~9中所得的半透膜支撑体的半透膜涂敷面表面的算术平均粗糙度(Ra)、十点平均粗糙度(Rz)、利用Bristow 试验机而得的吸收系数、利用Bristow 试验机而得的接触时间0.2sec时的动态液体转移量和评价7的结果。
实施例1~15、17~21、比较例5、8、9的半透膜支撑体中,Ra为5.0~15.0μm、Rz为150μm以下、吸收系数为5~100ml/m2・msec1/2、动态液体转移量为5~30ml/m2、半透膜厚度均匀性为良好。实施例16及比较例6的半透膜支撑体中,Ra超过15.0μm、吸收系数超过100ml/m2・msec1/2、动态液体转移量也超过30ml/m2,因而半透膜厚度均匀性低。比较例1的半透膜支撑体中,Ra超过15.0μm、动态液体转移量也超过30ml/m2,因而半透膜厚度均匀性低。比较例2及7的半透膜支撑体中,吸收系数超过100ml/m2・msec1/2、动态液体转移量也超过30ml/m2,因而半透膜厚度均匀性低。比较例3的半透膜支撑体中,Ra超过15.0μm、吸收系数超过100ml/m2・msec1/2、动态液体转移量也超过30ml/m2,因而半透膜厚度均匀性低。比较例4的半透膜支撑体中,Ra小于5.0μm,因而如表5所示,半透膜胶粘性低。
[表10]
Figure 613594DEST_PATH_IMAGE010
将对芳族聚酰胺纤维(纤度2.5dtex、纤维长度3mm)以使初始浓度为5%的方式分散于水中,使用双盘精制机,一边每次缩小间隙一边重复15次进行打浆处理后,使用高压均质机,在50MPa的条件下重复35次处理,制作质量平均纤维长度0.24mm的液晶性高分子纸浆。
(实施例38)
作为半透膜涂敷面层,将液晶性高分子纸浆、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以0.5∶79.5∶20.0的配合比率混合分散于水中,储藏于具有搅拌装置的浆槽(stock tank)中。接着,作为非涂敷面层,将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,与半透膜涂敷面层用的分散液分开储藏于具有搅拌装置的浆槽中。使用倾斜网抄纸机和圆网抄纸机的组合机,将半透膜涂敷面层用倾斜网抄纸机、将非涂敷面层用圆网抄纸机,形成以干燥质量计半透膜涂敷面层为20g/m2、非涂敷面层为60g/m2的抄合湿纸后,以半透膜涂敷面层与表面温度130℃的杨克式烘缸接触的方式进行热压干燥,得到抄合单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
(实施例39)
作为半透膜涂敷面层,将液晶性高分子纸浆、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以10.0∶70.0∶20.0的配合比率混合分散于水中,储藏于具有搅拌装置的浆槽(stock tank)中。接着,作为非涂敷面层,将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,与半透膜涂敷面层用的分散液分开储藏于具有搅拌装置的浆槽中。使用倾斜网抄纸机和圆网抄纸机的组合机,将半透膜涂敷面层用倾斜网抄纸机、将非涂敷面层用圆网抄纸机,形成以干燥质量计半透膜涂敷面层为20g/m2、非涂敷面层为60g/m2的抄合湿纸后,以半透膜涂敷面层与表面温度130℃的杨克式烘缸接触的方式进行热压干燥,得到抄合单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
(实施例40)
作为半透膜涂敷面层,将液晶性高分子纸浆、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以20.0∶60.0∶20.0的配合比率混合分散于水中,储藏于具有搅拌装置的浆槽(stock tank)中。接着,作为非涂敷面层,将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,与半透膜涂敷面层用的分散液分开储藏于具有搅拌装置的浆槽中。使用倾斜网抄纸机和圆网抄纸机的组合机,将半透膜涂敷面层用倾斜网抄纸机、将非涂敷面层用圆网抄纸机,形成以干燥质量计半透膜涂敷面层为15g/m2、非涂敷面层为65g/m2的抄合湿纸后,以半透膜涂敷面层与表面温度130℃的杨克式烘缸接触的方式进行热压干燥,得到抄合单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
(实施例41)
作为半透膜涂敷面层,将液晶性高分子纸浆、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以0.3∶79.7∶20的配合比率混合分散于水中,储藏于具有搅拌装置的浆槽(stock tank)中。接着,作为非涂敷面层,将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,与半透膜涂敷面层用的分散液分开储藏于具有搅拌装置的浆槽中。使用倾斜网抄纸机和圆网抄纸机的组合机,将半透膜涂敷面层用倾斜网抄纸机、将非涂敷面层用圆网抄纸机,形成以干燥质量计半透膜涂敷面层为20g/m2、非涂敷面层为60g/m2的抄合湿纸后,以半透膜涂敷面层与表面温度130℃的杨克式烘缸接触的方式进行热压干燥,得到抄合单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
(实施例42)
作为半透膜涂敷面层,将液晶性高分子纸浆、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以22.5∶57.5∶20的配合比率混合分散于水中,储藏于具有搅拌装置的浆槽(stock tank)中。接着,作为非涂敷面层,将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,与半透膜涂敷面层用的分散液分开储藏于具有搅拌装置的浆槽中。使用倾斜网抄纸机和圆网抄纸机的组合机,将半透膜涂敷面层用倾斜网抄纸机、将非涂敷面层用圆网抄纸机,形成以干燥质量计半透膜涂敷面层为15g/m2、非涂敷面层为65g/m2的抄合湿纸后,以半透膜涂敷面层与表面温度130℃的杨克式烘缸接触的方式进行热压干燥,得到抄合单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
(实施例43)
将液晶性高分子纸浆、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以10.0∶70.0∶20.0的配合比率混合分散于水中,使用倾斜网抄纸机,形成以干燥质量计为80g/m2的单层湿纸后,进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与杨克式烘缸接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例44)
作为半透膜涂敷面层,将主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以80.0∶20.0的配合比率混合分散于水中,储藏于具有搅拌装置的浆槽中。接着,作为非涂敷面层,将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,与半透膜涂敷面层用的分散液分开储藏于具有搅拌装置的浆槽中。使用倾斜网抄纸机和圆网抄纸机的组合机,将半透膜涂敷面层用倾斜网抄纸机、将非涂敷面层用圆网抄纸机,形成以干燥质量计半透膜涂敷面层为20g/m2、非涂敷面层为60g/m2的抄合湿纸后,以半透膜涂敷面层与表面温度130℃的杨克式烘缸接触的方式进行热压干燥,得到抄合单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
(比较例17)
作为半透膜涂敷面层,将主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以80.0∶20.0的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成以干燥质量计为80g/m2的湿纸后,以半透膜涂敷面与表面温度130℃的杨克式烘缸接触的方式进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
对实施例38~44及比较例17中所得的半透膜支撑体进行试验1、2、4、5、6、8的评价,结果示于表11。
[表11]
Figure 305607DEST_PATH_IMAGE011
实施例38~44的半透膜支撑体中,非涂敷面层含有主体合成纤维及粘合剂合成纤维,因而非涂敷面彼此的胶粘性优异。比较例17的半透膜支撑体只含有1种主体合成纤维,另外,也不含有液晶性高分子纸浆,因而半透膜渗入的评价差。与实施例44的半透膜支撑体相比,实施例38~43的半透膜支撑体通过在半透膜涂敷面层中配合液晶性高分子纸浆,从而半透膜涂敷面的平滑性变高,另外,半透膜渗入的评价中得到了良好的结果。相对于半透膜涂敷面层的液晶性高分子纸浆的含量为0.5~20.0质量%的实施例38~40及43中,半透膜与半透膜支撑体的胶粘性和热收缩两者中均得到了良好的结果。
将割纤性丙烯酸纤维(纤度1.2dtex、纤维长度6mm、丙烯酸/纤维素醋酸酯的复合纤维、三菱レイヨン社制)使用单盘精制机重复处理30次,制备从平均纤维直径6μm的干部产生平均纤维直径1μm以下的枝部的原纤化丙烯酸纤维。
(实施例45)
作为半透膜涂敷面层,将原纤化丙烯酸纤维、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以0.5∶79.5∶20.0的配合比率混合分散于水中,储藏于具有搅拌装置的浆槽中。接着,作为非涂敷面层,将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,与半透膜涂敷面层用的分散液分开储藏于具有搅拌装置的浆槽中。使用倾斜网抄纸机和圆网抄纸机的组合机,将半透膜涂敷面层用倾斜网抄纸机、将非涂敷面层用圆网抄纸机,形成以干燥质量计半透膜涂敷面层为20g/m2、非涂敷面层为60g/m2的抄合湿纸后,以半透膜涂敷面层与表面温度130℃的杨克式烘缸接触的方式进行热压干燥,得到抄合单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
(实施例46)
作为半透膜涂敷面层,将原纤化丙烯酸纤维、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以10.0∶70.0∶20.0的配合比率混合分散于水中,储藏于具有搅拌装置的浆槽中。接着,作为非涂敷面层,将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,与半透膜涂敷面层用的分散液分开储藏于具有搅拌装置的浆槽中。使用倾斜网抄纸机和圆网抄纸机的组合机,将半透膜涂敷面层用倾斜网抄纸机、将非涂敷面层用圆网抄纸机,形成以干燥质量计半透膜涂敷面层为20g/m2、非涂敷面层为60g/m2的抄合湿纸后,以半透膜涂敷面层与表面温度130℃的杨克式烘缸接触的方式进行热压干燥,得到抄合单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
(实施例47)
作为半透膜涂敷面层,将原纤化丙烯酸纤维、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以20.0∶60.0∶20.0的配合比率混合分散于水中,储藏于具有搅拌装置的浆槽中。接着,作为非涂敷面层,将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,与半透膜涂敷面层用的分散液分开储藏于具有搅拌装置的浆槽中。使用倾斜网抄纸机和圆网抄纸机的组合机,将半透膜涂敷面层用倾斜网抄纸机、将非涂敷面层用圆网抄纸机,形成以干燥质量计半透膜涂敷面层为15g/m2、非涂敷面层为65g/m2的抄合湿纸后,以半透膜涂敷面层与表面温度130℃的杨克式烘缸接触的方式进行热压干燥,得到抄合单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
(实施例48)
作为半透膜涂敷面层,将原纤化丙烯酸纤维、主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以0.3∶79.7∶20.0的配合比率混合分散于水中,储藏于具有搅拌装置的浆槽中。接着,作为非涂敷面层,将主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,与半透膜涂敷面层用的分散液分开储藏于具有搅拌装置的浆槽中。使用倾斜网抄纸机和圆网抄纸机的组合机,将半透膜涂敷面层用倾斜网抄纸机、将非涂敷面层用圆网抄纸机,形成以干燥质量计半透膜涂敷面层为20g/m2、非涂敷面层为60g/m2的抄合湿纸后,以半透膜涂敷面层与表面温度130℃的杨克式烘缸接触的方式进行热压干燥,得到抄合单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
(实施例49)
作为半透膜涂敷面层,将原纤化丙烯酸纤维、主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以22.0∶58.0∶20.0的配合比率混合分散于水中,储藏于具有搅拌装置的浆槽中。接着,作为非涂敷面层,将主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,与半透膜涂敷面层用的分散液分开储藏于具有搅拌装置的浆槽中。使用倾斜网抄纸机和圆网抄纸机的组合机,将半透膜涂敷面层用倾斜网抄纸机、将非涂敷面层用圆网抄纸机,形成以干燥质量计半透膜涂敷面层为15g/m2、非涂敷面层为65g/m2的抄合湿纸后,以半透膜涂敷面层与表面温度130℃的杨克式烘缸接触的方式进行热压干燥,得到抄合单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
(实施例50)
作为半透膜涂敷面层,将主体合成纤维、(细径纤维、丙烯酸系纤维、纤维直径10.9μm、纤度1.1dtex、纤维长度5mm)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以10.0∶70.0∶20.0的配合比率混合分散于水中,储藏于具有搅拌装置的浆槽中。接着,作为非涂敷面层,将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,与半透膜涂敷面层用的分散液分开储藏于具有搅拌装置的浆槽中。使用倾斜网抄纸机和圆网抄纸机的组合机,将半透膜涂敷面层用倾斜网抄纸机、将非涂敷面层用圆网抄纸机,形成以干燥质量计半透膜涂敷面层为20g/m2、非涂敷面层为60g/m2的抄合湿纸后,以半透膜涂敷面层与表面温度130℃的杨克式烘缸接触的方式进行热压干燥,得到抄合单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
对实施例45~50中所得的半透膜支撑体进行试验1、2、4、5、6、9的评价,结果示于表12。
[表12]
实施例45~50的半透膜支撑体中,非涂敷面层含有主体合成纤维及粘合剂合成纤维,因而非涂敷面彼此的胶粘性优异。与实施例50的半透膜支撑体相比,实施例45~49的半透膜支撑体中,半透膜涂敷面层中含有原纤化丙烯酸纤维,因而半透膜涂敷面的平滑性优异,另外,半透膜的渗透受到抑制。另外,确认到半透膜涂敷面的起毛抑制效果高。特别是半透膜涂敷面层的原纤化丙烯酸纤维的含量为0.5~20.0质量%的实施例45~47的半透膜支撑体中,半透膜涂敷面的起毛受到抑制,且半透膜与半透膜支撑体的胶粘性也优异。
使用双盘精制机(DDR),处理未原纤化的莱塞尔单纤维(1.7dtex×4mm、コートルズ社制),制备(A)平均纤维直径1μm以下的原纤化莱塞尔纤维、与(B)从平均纤维直径4μm的干部产生了平均纤维直径1μm以下的枝部的原纤化莱塞尔纤维的混合纤维。
(实施例51)
作为半透膜涂敷面层,将原纤化莱塞尔纤维的混合纤维、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以0.5∶69.5∶30.0的配合比率混合分散于水中,储藏于具有搅拌装置的浆槽中。接着,作为非涂敷面层,将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,与半透膜涂敷面层用的分散液分开储藏于具有搅拌装置的浆槽中。使用倾斜网抄纸机和圆网抄纸机的组合机,将半透膜涂敷面层用倾斜网抄纸机、将非涂敷面层用圆网抄纸机,形成以干燥质量计半透膜涂敷面层为20g/m2、非涂敷面层为60g/m2的抄合湿纸后,以半透膜涂敷面层与表面温度130℃的杨克式烘缸接触的方式进行热压干燥,得到抄合单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
(实施例52)
作为半透膜涂敷面层,将原纤化莱塞尔纤维的混合纤维、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以10.0∶60.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,储藏于具有搅拌装置的浆槽中。接着,作为非涂敷面层,将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,与半透膜涂敷面层用的分散液分开储藏于具有搅拌装置的浆槽中。使用倾斜网抄纸机和圆网抄纸机的组合机,将半透膜涂敷面层用倾斜网抄纸机、将非涂敷面层用圆网抄纸机,形成以干燥质量计半透膜涂敷面层为20g/m2、非涂敷面层为60g/m2的抄合湿纸后,以半透膜涂敷面层与表面温度130℃的杨克式烘缸接触的方式进行热压干燥,得到抄合单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
(实施例53)
作为半透膜涂敷面层,将上述原纤化莱塞尔纤维的混合纤维、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以20.0∶50.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,储藏于具有搅拌装置的浆槽中。接着,作为非涂敷面层,将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,与半透膜涂敷面层用的分散液分开储藏于具有搅拌装置的浆槽中。使用倾斜网抄纸机和圆网抄纸机的组合机,将半透膜涂敷面层用倾斜网抄纸机、将非涂敷面层用圆网抄纸机,形成以干燥质量计半透膜涂敷面层为15g/m2、非涂敷面层为65g/m2的抄合湿纸后,以半透膜涂敷面层与表面温度130℃的杨克式烘缸接触的方式进行热压干燥,得到抄合单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
(实施例54)
作为半透膜涂敷面层,将原纤化莱塞尔纤维的混合纤维、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以0.3∶69.7∶30.0的配合比率混合分散于水中,储藏于具有搅拌装置的浆槽中。接着,作为非涂敷面层,将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,与半透膜涂敷面层用的分散液分开储藏于具有搅拌装置的浆槽中。使用倾斜网抄纸机和圆网抄纸机的组合机,将半透膜涂敷面层用倾斜网抄纸机、将非涂敷面层用圆网抄纸机,形成以干燥质量计半透膜涂敷面层为20g/m2、非涂敷面层为60g/m2的抄合湿纸后,以半透膜涂敷面层与表面温度130℃的杨克式烘缸接触的方式进行热压干燥,得到抄合单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
(实施例55)
作为半透膜涂敷面层,将上述原纤化莱塞尔纤维的混合纤维、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以22.5∶47.5∶30.0的配合比率混合分散于水中,储藏于具有搅拌装置的浆槽中。接着,作为非涂敷面层,将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,与半透膜涂敷面层用的分散液分开储藏于具有搅拌装置的浆槽中。使用倾斜网抄纸机和圆网抄纸机的组合机,将半透膜涂敷面层用倾斜网抄纸机、将非涂敷面层用圆网抄纸机,形成以干燥质量计半透膜涂敷面层为15g/m2、非涂敷面层为65g/m2的抄合湿纸后,以半透膜涂敷面层与表面温度130℃的杨克式烘缸接触的方式进行热压干燥,得到抄合单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
(实施例56)
作为半透膜涂敷面层,将主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径12.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,储藏于具有搅拌装置的浆槽中。接着,作为非涂敷面层,将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70.0∶30.0的配合比率混合分散于水中,与半透膜涂敷面层用的分散液分开储藏于具有搅拌装置的浆槽中。使用倾斜网抄纸机和圆网抄纸机的组合机,将半透膜涂敷面层用倾斜网抄纸机、将非涂敷面层用圆网抄纸机,形成以干燥质量计半透膜涂敷面层为20g/m2、非涂敷面层为60g/m2的抄合湿纸后,以半透膜涂敷面层与表面温度130℃的杨克式烘缸接触的方式进行热压干燥,得到抄合单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。
对实施例51~56中所得的半透膜支撑体进行试验1、2、4、5,6的评价,结果示于表13。
[表13]
实施例51~56的半透膜支撑体中,非涂敷面层含有主体合成纤维及粘合剂合成纤维,因而非涂敷面彼此的胶粘性优异。与实施例56的半透膜支撑体相比,实施例51~55的半透膜支撑体中,半透膜涂敷面层含有原纤化莱塞尔纤维,因而半透膜涂敷面的平滑性优异。另外,半透膜的渗入受到抑制。实施例54的半透膜支撑体中,聚砜树脂渗出至半透膜支撑体的非涂敷面的一小部分,但比实施例56的半透膜支撑体良好。特别是在半透膜涂敷面层的原纤化莱塞尔纤维的含量为0.5~20.0质量%的实施例51~53的半透膜支撑体中,半透膜的渗入受到抑制,同时半透膜胶粘性也优异。
(实施例57)
将主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、伸长率48%、抗拉强度0.41N/tex、纤维直径18.2μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力980N/cm、加工速度25m/min的条件下,将所得的片材用压延装置夹压后,以怀抱一加热金属辊、使一面进一步受到加热的方式来进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,以使未与杨克式烘缸接触的面与怀抱的金属辊面接触的方式进行加工,将与怀抱的金属辊面接触的面作为Y面、将其相反侧的面作为Z面。
(实施例58)
将主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、伸长率23%、抗拉强度0.75N/tex、纤维直径18.2μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径6.8μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力780N/cm、加工速度20m/min的条件下,将所得的片材用压延装置夹压后,以怀抱一加热金属辊、使一面进一步受到加热的方式来进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,以使未与杨克式烘缸接触的面与怀抱的金属辊面接触的方式进行加工,将与怀抱的金属辊面接触的面作为Y面、将其相反侧的面作为Z面。
(实施例59)
将主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、伸长率80%、抗拉强度0.51N/tex、纤维直径18.2μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力780N/cm、加工速度20m/min的条件下,将所得的片材用压延装置夹压后,以怀抱一加热金属辊、使一面进一步受到加热的方式来进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,以使未与杨克式烘缸接触的面与怀抱的金属辊面接触的方式进行加工,将与怀抱的金属辊面接触的面作为Y面、将其相反侧的面作为Z面。
(实施例60)
将主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、伸长率60%、抗拉强度0.36N/tex、纤维直径18.2μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力980N/cm、加工速度25m/min的条件下,将所得的片材用压延装置夹压后,以怀抱一加热金属辊、使一面进一步受到加热的方式来进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,以使未与杨克式烘缸接触的面与怀抱的金属辊面接触的方式进行加工,将与怀抱的金属辊面接触的面作为Y面、将其相反侧的面作为Z面。
(实施例61)
将主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、伸长率120%、抗拉强度0.31N/tex、纤维直径18.2μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径6.8μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力780N/cm、加工速度20m/min的条件下,将所得的片材用压延装置夹压后,以怀抱一加热金属辊、使一面进一步受到加热的方式来进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,以使未与杨克式烘缸接触的面与怀抱的金属辊面接触的方式进行加工,将与怀抱的金属辊面接触的面作为Y面、将其相反侧的面作为Z面。
(实施例62)
将主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、伸长率140%、抗拉强度0.26N/tex、纤维直径18.2μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径6.8μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力780N/cm、加工速度20m/min的条件下,将所得的片材用压延装置夹压后,以怀抱一加热金属辊、使一面进一步受到加热的方式来进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,以使未与杨克式烘缸接触的面与怀抱的金属辊面接触的方式进行加工,将与怀抱的金属辊面接触的面作为Y面、将其相反侧的面作为Z面。
(实施例63)
将主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、伸长率30%、抗拉强度0.44N/tex、纤维直径18.2μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径6.8μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下,用压延装置夹压所得的片材后,以怀抱一加热金属辊、使一面进一步受到加热的方式来进行加工,进而,以S字状怀抱未夹压的120℃的2根加热金属辊而制作卷筒(巻取り),得到半透膜支撑体。应予说明,以使未与杨克式烘缸接触的面与怀抱的金属辊面接触的方式进行加工,将与怀抱的金属辊面接触的面作为Y面、将其相反侧的面作为Z面。
(实施例64)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、伸长率48%、抗拉强度0.41N/tex、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、伸长率50%、抗拉强度0.51N/tex、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下,将所得的片材用压延装置夹压后,以怀抱一加热金属辊、使一面进一步受到加热的方式来进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,以使未与杨克式烘缸接触的面与怀抱的金属辊面接触的方式进行加工,将与怀抱的金属辊面接触的面作为Y面、将其相反侧的面作为Z面。
(实施例65)
使用倾斜网式抄纸机与圆网抄纸机的组合机,制造2层结构的片材。将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、伸长率48%、抗拉强度0.41N/tex、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm、长宽比286)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、伸长率50%、抗拉强度0.51N/tex、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用倾斜网式抄纸机形成Z面层的湿纸。将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、伸长率50%、抗拉强度0.51N/tex、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm、长宽比432)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、伸长率45%、抗拉强度0.41N/tex、纤维直径8.6μm、纤维长度5mm、长宽比583)以40∶30∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成Y面层的湿纸后,将两湿纸抄合,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到Z面层与Y面层的单位面积重量比为1∶1、且总单位面积重量80g/m2的片材。
使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下对所得的片材进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,以Y面与杨克式烘缸接触的方式进行热压干燥。
(比较例18)
将主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、伸长率23%、抗拉强度0.90N/tex、纤维直径18.2μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力980N/cm、加工速度25m/min的条件下,将所得的片材用压延装置夹压后,以怀抱一加热金属辊、使一面进一步受到加热的方式来进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,以使未与杨克式烘缸接触的面与怀抱的金属辊面接触的方式进行加工,将与怀抱的金属辊面接触的面作为Y面、将其相反侧的面作为Z面。
(比较例19)
将主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、伸长率170%、抗拉强度0.07N/tex、纤维直径18.2μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径6.8μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下,将所得的片材用压延装置夹压后,以怀抱一加热金属辊、使一面进一步受到加热的方式来进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,以使未与杨克式烘缸接触的面与怀抱的金属辊面接触的方式进行加工,将与怀抱的金属辊面接触的面作为Y面、将其相反侧的面作为Z面。
(比较例20)
将主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、伸长率30%、抗拉强度0.44N/tex、纤维直径18.2μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径6.8μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的片材。使用加热金属辊与加热金属辊的组合的压延装置,在温度200℃、压力785N/cm、加工速度20m/min的条件下,用压延装置夹压所得的片材后,以怀抱一加热金属辊、使一面进一步受到加热的方式来进行加工后,以S字状怀抱未夹压的120℃的2根加热金属辊,一边以强张力拉伸一边制作卷筒,得到半透膜支撑体。应予说明,以使未与杨克式烘缸接触的面与怀抱的金属辊面接触的方式进行加工,将与怀抱的金属辊面接触的面作为Y面、将其相反侧的面作为Z面。
主体合成纤维的伸长率及抗拉强度用试验10及11的方法来测定。
试验10(主体合成纤维的伸长率)
按照JIS L1013 2010,测定主体合成纤维的伸长率。
试验11(主体合成纤维的抗拉强度)
按照JIS L1013 2010,测定主体合成纤维的抗拉强度。
对实施例57~65及比较例18~20中所得的半透膜支撑体进行以下的评价,结果示于表14。
试验2(平滑性)
按照JIS P 8119,使用贝克平滑度试验机进行测定。
试验12(5%伸长时的平均断裂长度)
从半透膜支撑体取出纵×横=15mm×250mm的试验片,使用该试验片按照JIS P 8113(1976),使2个夹具的间隔为180mm,测定其纵向和横向的抗拉强度,读取对应于其5%伸长时的荷重,求出断裂长度。接着,求出纵向和横向的断裂长度的平均值{(纵向的5%断裂长度+横向的5%断裂长度)/2},作为无纺织物的平均断裂长度(5%伸长时)(单位:km)。半透膜支撑体的测定位置,在半透膜支撑体的宽度超过1000mm时,在横向上从3个位置(右、中央、左)取出,测定各自的纵向、横向的断裂长度,将这3个位置全部的纵横平均值作为平均断裂长度(5%伸长时)。在半透膜支撑体的宽度为500~1000mm时,在横向上等分地从2个位置(右侧的中央、左侧的中央)取出,测定各自的纵向、横向的断裂长度,将这2个位置全部的纵横平均值作为平均断裂长度(5%伸长时)。在半透膜支撑体的宽度为500mm以下时,则为中央部的纵横平均值。
试验13(加热尺寸变化率)
将半透膜支撑体裁切为纵向200mm、横向1000mm的长方形,在横向的3个位置施以标记,以0.1mm单位对宽度进行测定。将测定尺寸后的半透膜支撑体在90℃的热水浴中浸渍10分钟,然后拭去水分,再次以0.1mm单位测定相同的3个位置的宽度。计算在90℃热水浴中浸渍前后的尺寸变化量,求出相对于在热水浴中浸渍前的尺寸的加热尺寸变化率。
试验14(热压加工时的状况)
在无纺织物的热压加工中,对加热辊出口处的断纸或皱折的发生进行了确认。没有发生断纸或皱折的情形记为“○”。
试验15(涂布半透膜时的皱折)
在向半透膜支撑体涂布半透膜的工序中,将聚砜(SIGMA-ALDRICH Corporation制、重均分子量Mw<35,000、数均分子量Mn<16,000、商品编号428302)的DMF溶液(浓度18质量%、温度20℃)涂敷于Y面或Z面后,浸渍于20℃的纯水中使聚砜凝固后,确认在85℃热水浴中清洗后的皱折的发生状况。
试验16(半透膜渗入)
使用具有一定间隙的定速涂布装置(商品名:Automatic Film Applicator、安田精机社制),在半透膜支撑体的涂敷面涂布聚砜(SIGMA-ALDRICH Corporation制、重均分子量Mw<35,000、数均分子量Mn<16,000、商品编号428302)的DMF溶液(浓度:18%),进行水洗、干燥,在Y面或Z面形成聚砜膜而制作半透膜,拍摄半透膜的截面SEM照片,评价聚砜对半透膜支撑体的渗入程度。
◎:聚砜仅渗入至半透膜支撑体的中心附近。非常良好的水平。
○:聚砜没有渗出至半透膜支撑体的非涂敷面。良好的水平。
△:聚砜部分渗出至半透膜支撑体的非涂敷面。实用上为可使用的水平。
×:聚砜渗出至半透膜支撑体的非涂敷面。实用上为不可使用的水平。
试验17(半透膜胶粘性)
关于试验16所制作的半透膜,用剥离时的阻力程度来判断由聚砜树脂构成的半透膜与半透膜支撑体间的胶粘程度。
◎:半透膜与半透膜支撑体的胶粘性非常高、不能剥离。非常良好的水平。
○:存在部分地容易剥离的部位。良好的水平。
△:半透膜与半透膜支撑体胶粘,但整体容易剥离。实用上为下限水平。
×:半透膜涂布后的水洗或干燥工序中发生剥离。不可使用的水平。
试验18(非涂敷面胶粘性)
在试验16中制作半透膜的半透膜支撑体的未涂布有半透膜的面(非涂敷面)彼此之间涂敷加热熔融的乙酸乙烯酯系胶粘剂,立即加压使之胶粘。胶粘后,将样品裁切为宽度25mm、长度200mm,使用拉伸试验机(商品名:STA-1150 TENSILON拉伸试验机、ORIENTEC社制),以剥离角度180度、剥离速度100mm/min进行胶粘部的剥离试验,评价非涂敷面胶粘性。
◎:剥离强度极高、在半透膜支撑体层内部发生剥离。
○:剥离强度高、在胶粘剂和半透膜支撑体间部分地发生剥离,但大部分的剥离是在半透膜支撑体层内部发生剥离。
△:剥离强度稍高、在胶粘剂和半透膜支撑体间发生剥离,但在半透膜支撑体层内部也确认到剥离。实用上为下限水平。
×:剥离强度低、在胶粘剂和半透膜支撑体之间整体地发生剥离。不可使用的水平。
[表14]
Figure 432066DEST_PATH_IMAGE014
实施例57~65的半透膜支撑体中,平均断裂长度(5%伸长时)小于4.0km,加热尺寸变化率为-0.3~1.0%,没有产生热压加工时的断纸或收缩所致的皱折。涂布半透膜时,实施例57~61、64及65中也没有产生皱折,实施例62~63中稍微发生皱折,但仍为实用水平。比较例18的半透膜支撑体中,平均断裂长度(5%伸长时)为4.0km以上,纤维的抗拉强度高、为0.90N/tex,是平均断裂长度(5%伸长时)高的半透膜支撑体,热压加工时,在加热辊出口发生断纸。比较例19的半透膜支撑体中,加热尺寸变化率小于-0.3%,纤维的抗拉强度弱、为0.07N/tex,纤维的伸长率高、为170%,热压加工时宽度收缩大、在边缘产生皱折。另外,在涂布半透膜时的热水清洗工序中,边缘部发生卷曲,产生皱折。比较例20的半透膜支撑体中,平均断裂长度(5%伸长时)高、为4.0km以上,加热尺寸变化率也超过1.0%,因而在涂布半透膜时的热水清洗工序中,横向整体发生卷曲,产生皱折。
实施例57、59~62、64、比较例19、20中,在平滑性高的Y面涂布半透膜时的半透膜的渗入比在Z面涂布半透膜的情形良好。另外,实施例61、62、比较例19中,在平滑性高的Y面涂布半透膜时的非涂敷面的胶粘性比在Z面涂布半透膜的情形良好。
(实施例66)
将主体合成纤维(细径纤维、伸长率60%、抗拉强度0.31N/tex、纤维直径7.9μm、拉伸聚酯系纤维)主体合成纤维(粗径纤维、伸长率50%、抗拉强度0.51N/tex、纤维直径12.1μm、拉伸聚酯系纤维)25质量%、主体合成纤维(粗径纤维、伸长率48%、抗拉强度0.41N/tex、纤维直径17.5μm的拉伸聚酯系纤维20质量%、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、熔点230℃)以25∶25∶20∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的纤维基材。纤维长度均为5mm。将与杨克式烘缸接触的面作为半透膜涂敷面。
通过具有上下均为由电感发热方式的套辊构成的金属辊的组合的压延装置,使两金属辊的表面温度为200℃、在夹区压力700N/cm、加工速度20m/min的条件下,对所得的纤维基材进行热压加工,得到半透膜支撑体。
(实施例67)
使金属辊的表面温度为190℃,除此之外,以与实施例66相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例68)
使金属辊的表面温度为180℃,除此之外,以与实施例66相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例69)
使金属辊的表面温度为230℃,除此之外,以与实施例66相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例70)
使金属辊的表面温度为240℃,除此之外,以与实施例66相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例71)
作为粘合剂合成纤维,使用熔点260℃的未拉伸聚酯系粘合剂合成纤维30质量%,使由电感发热方式的套辊构成的金属辊的表面温度为230℃,除此之外,以与实施例66相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例72)
使金属辊的表面温度为220℃,除此之外,以与实施例71相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例73)
使金属辊的表面温度为210℃,除此之外,以与实施例71相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例74)
代替上下均为由电感发热方式的套辊构成的金属辊,使用上下均为电感发热方式的金属辊,使其表面温度为200℃,除此之外,以与实施例66相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例75)
代替上下均为由电感发热方式的套辊构成的金属辊,使用上下均为油循环式的套辊,使其表面温度为200℃,除此之外,以与实施例66相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例76)
代替上下均为由电感发热方式的套辊构成的金属辊,使用上下均为油循环式的金属辊,使其表面温度为160℃,除此之外,以与实施例66相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例77)
使金属辊的表面温度为250℃,除此之外,以与实施例76相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例78)
使金属辊的表面温度为170℃,除此之外,以与实施例66相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例79)
使金属辊的表面温度为250℃,除此之外,以与实施例66相同的方法得到半透膜支撑体。
(实施例80)
代替上下均为由电感发热方式的套辊构成的金属辊,使用上下均为利用埋设于辊内部的多个电热线进行加热的方式的金属辊,使其表面温度为170℃,除此之外,以与实施例66相同的方法得到半透膜支撑体。
对实施例66~80中所得的半透膜支撑体进行试验12、13、19及20的评价,结果示于表15。
试验19(透气性曲线)
对于以1m宽度制成的半透膜支撑体,按照JIS L1079,用通气度计(KES-F8-AP1:カトーテック株式会社制)测定宽度方向每隔5cm的20点、流动方向上2m下游的宽度方向每隔5cm的20点、共计40点的通气度[cc/cm2・sec],将最大值和最小值的差作为半透膜支撑体的透气性曲线的指标。1.0以下为容许范围。
试验20(起毛)
在以1m宽度制作的半透膜支撑体的宽度方向上切断中央部的30cm,在半透膜涂敷面表面进行山折后施加折痕,在折痕上滚动不锈钢制的直径5cm、长度40cm的圆柱状辊,计算在折痕上产生的纤维的起毛根数。测定在n=4下进行,表示平均值。
0~10根:起毛少,为非常良好的水平。
11~20根:为良好的水平。
21~30根:实用上为下限水平。
31根以上:为不可使用的水平。
[表15]
Figure 611375DEST_PATH_IMAGE015
实施例66~73的半透膜支撑体使用由电感发热方式的套辊构成的金属辊,使相对于粘合剂合成纤维的熔点具有-50℃~+10℃的表面温度的辊与半透膜涂敷面接触而进行热压加工,因而起毛少、半透膜支撑体的透气性曲线也良好,实现了实用上可以使用的水平。将使用了由电感发热方式的套辊构成的金属辊的实施例66与使用了电感发热方式的金属辊的实施例74进行比较时,实施例66一方的透气性曲线和起毛的评价结果为良好。将使用了由电感发热方式的套辊构成的金属辊的实施例66与使用了由油循环式的套辊构成的金属辊的实施例75进行比较时,实施例66一方的透气性曲线和起毛的评价结果为良好。
使用油循环式的金属辊、使相对于粘合剂合成纤维的熔点具有-70℃的表面温度的辊与半透膜涂敷面接触而进行热压加工的实施例76中,起毛多、透气性曲线也恶化。使用油循环式的金属辊、使相对于粘合剂合成纤维的熔点具有+20℃的表面温度的辊与半透膜涂敷面接触而进行热压加工的实施例77中,半透膜支撑体贴附于金属辊,因而透气性曲线恶化。
使用由电感发热方式的套辊构成的金属辊、使相对于粘合剂合成纤维的熔点具有-60℃的表面温度的辊与半透膜涂敷面接触而进行热压加工的实施例78中,发生起毛,在实用上为下限水平。使用由电感发热方式的套辊构成的金属辊、使相对于粘合剂合成纤维的熔点具有+20℃的表面温度的辊与半透膜涂敷面接触而进行热压加工的实施例79中,发生起毛,半透膜支撑体贴附于金属辊,因而透气性曲线恶化。使用利用电热线进行加热方式的金属辊、使相对于粘合剂合成纤维的熔点具有-60℃的表面温度的辊与半透膜涂敷面接触而进行热压加工的实施例80中,起毛多,半透膜支撑体的透气性曲线也恶化。
(实施例81)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、伸长率55%、抗拉强度0.38N/tex、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维、(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、伸长率48%、抗拉强度0.35N/tex、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,制作单位面积重量80g/m2的纤维基材(片材)的卷筒。
将纤维基材的卷筒设置于开卷装置,利用杨克式烘缸进行热压干燥20分钟后,使用直列配置有加热金属辊(200℃)与加热金属辊(200℃)的组合的压延装置(第一热压辊夹区、辊夹区压力1000N/cm)、加热金属辊(200℃)与棉辊(常温)的组合的压延装置(第二热压辊夹区、辊夹区压力800N/cm)的装置,在热压加工速度30m/min(纤维基材通过第一热压辊夹区后12秒后通过第二热压辊夹区)的条件下,对纤维基材进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与第二热压辊夹区的加热金属辊面接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例82)
利用杨克式烘缸进行热压干燥20分钟后,使用直列配置有加热金属辊(200℃)与加热金属辊(200℃)的组合的压延装置(第一热压辊夹区、辊夹区压力1000N/cm)、加热金属辊(200℃)与棉辊(常温)的组合的压延装置(第二热压辊夹区、辊夹区压力800N/cm)的装置,在热压加工速度10m/min(纤维基材通过第一热压辊夹区后36秒后通过第二热压辊夹区)的条件下进行加工,除此之外,以与实施例81相同的方法得到半透膜支撑体。应予说明,将与第二热压辊夹区的加热金属辊面接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例83)
利用杨克式烘缸进行热压干燥20分钟后,使用直列配置有加热金属辊(200℃)与加热金属辊(200℃)的组合的压延装置(第一热压辊夹区、辊夹区压力1000N/cm)、加热金属辊(200℃)与棉辊(常温)的组合的压延装置(第二热压辊夹区、辊夹区压力800N/cm)的装置,将第二热压辊夹区的位置向后方移动,在热压加工速度30m/min(纤维基材通过第一热压辊夹区后60秒后通过第二热压辊夹区)的条件下进行加工,除此之外,以与实施例81相同的方法得到半透膜支撑体。应予说明,将与第二热压辊夹区的加热金属辊面接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例84)
利用杨克式烘缸进行热压干燥20分钟后,使用直列配置有加热金属辊(200℃)与加热金属辊(200℃)的组合的压延装置(第一热压辊夹区、辊夹区压力1000N/cm)、如造纸中使用的超级压光机那样从上方起依次在垂直方向上将棉辊(未加热)、加热金属辊(200℃)与加热金属辊(200℃)3根组合而成的压延装置(棉辊与加热金属辊的第二夹区压力、加热金属辊与加热金属辊的第三夹区压力均为1000N/cm)的装置,在加工速度10m/min(纤维基材通过第一热压辊夹区后36秒后通过第二热压辊夹区、通过第二热压辊夹区后,沿着从上方起第2根(正中)加热金属辊,6秒后通过第三热压辊夹区)的条件下进行加工,除此之外,以与实施例81相同的方法得到半透膜支撑体。应予说明,在第二热压辊夹区和第三热压辊夹区时,将与从上方起第2根(正中)加热金属辊面接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例85)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、伸长率40%、抗拉强度0.55N/tex、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、伸长率42%、抗拉强度0.45N/tex、纤维直径8.6μm、纤维长度5mm)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,制作单位面积重量80g/m2的纤维基材(片材)的卷筒。
将所得的纤维基材的卷筒设置于开卷装置,利用杨克式烘缸进行热压干燥20分钟后,使用直列配置有加热金属辊(200℃)与加热金属辊(200℃)的组合的压延装置(第一热压辊夹区、辊夹区压力1000N/cm)、加热金属辊(200℃)与棉辊(常温)的组合的压延装置(第二热压辊夹区、辊夹区压力800N/cm)的装置,在热压加工速度30m/min(纤维基材通过第一热压辊夹区后12秒后通过第二热压辊夹区)的条件下,对纤维基材进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与第二热压辊夹区的加热金属辊面接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例86)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、伸长率45%、抗拉强度0.52N/tex、纤维直径24.7μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、伸长率50%、抗拉强度0.38N/tex、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)以35∶30∶35的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,制作单位面积重量80g/m2的纤维基材(片材)的卷筒。
将所得的纤维基材的卷筒设置于开卷装置,利用杨克式烘缸进行热压干燥20分钟后,使用直列配置有加热金属辊(200℃)与加热金属辊(200℃)的组合的压延装置(第一热压辊夹区、辊夹区压力1000N/cm)、加热金属辊(200℃)与棉辊(常温)的组合的压延装置(第二热压辊夹区、辊夹区压力800N/cm)的装置,在热压加工速度10m/min(纤维基材通过第一热压辊夹区后36秒后通过第二热压辊夹区)的条件下,对纤维基材进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与第二热压辊夹区的金属辊面接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例87)
利用杨克式烘缸进行热压干燥20分钟后,使用如造纸中使用的超级压光机那样、从上方起依次在垂直方向上将棉辊(未加热)、加热金属辊(200℃)与加热金属辊(200℃)3根组合而成的压延装置(棉辊与加热金属辊的第一夹区压力、加热金属辊与加热金属辊的第二夹区压力均为1000N/cm),在加工速度30m/min(纤维基材通过第一热压辊夹区后、沿着从上方起第2根(正中)加热金属辊,2秒后通过第二热压辊夹区)的条件下进行加工,除此之外,以与实施例81相同的方法得到半透膜支撑体。应予说明,将与从上方起第2根(正中)加热金属辊面接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例88)
利用杨克式烘缸进行热压干燥20分钟后,使用加热金属辊(200℃)与加热金属辊(200℃)的组合的压延装置,在辊夹区压力1000N/cm、热压加工速度30m/min的条件下进行加工、卷起(第1道次)后,10分后将1道次加工品开卷,使用加热金属辊(200℃)与棉辊(常温)的组合的压延装置,在辊夹区压力800N/cm、热压加工速度30m/min的条件下进行加工(第2道次),除此之外,以与实施例81相同的方法得到半透膜支撑体。应予说明,将第2道次中与加热金属辊面接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例89)
利用杨克式烘缸进行热压干燥20分钟后,使用直列配置有加热金属辊(200℃)与加热金属辊(200℃)的组合的压延装置(第一热压辊夹区、辊夹区压力1000N/cm)、加热金属辊(200℃)与棉辊(常温)的组合的压延装置(第二热压辊夹区、辊夹区压力800N/cm)的装置,将第二热压辊夹区的位置向后方移动,在热压加工速度30m/min(纤维基材通过第一热压辊夹区后70秒后通过第二热压辊夹区)的条件下进行加工,除此之外,以与实施例81相同的方法得到半透膜支撑体。应予说明,将与第二热压辊夹区的加热金属辊面接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例90)
将主体合成纤维(拉伸聚酯系纤维、伸长率63%、抗拉强度0.47N/tex、纤维直径24.7μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)以70∶30的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,制造单位面积重量80g/m2的纤维基材(片材)的卷筒。
将所得的纤维基材的卷筒设置于开卷装置,利用杨克式烘缸进行热压干燥20分钟后,使用如造纸中所使用的超级压光机那样、从上方起依次在垂直方向上将棉辊(未加热)、加热金属辊(200℃)与加热金属辊(200℃)3根组合而成的压延装置(棉辊与加热金属辊的第一夹区压力、加热金属辊与加热金属辊的第二夹区压力均为1000N/cm),在加工速度30m/min(纤维基材通过第一热压辊夹区后、沿着从上方起第2根(正中)加热金属辊,2秒后通过第二热压辊夹区)的条件下,对纤维基材进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与从上方起第2根(正中)加热金属辊面接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例91)
利用杨克式烘缸进行热压干燥20分钟后,使用直列配置有加热金属辊(200℃)与加热金属辊(200℃)的组合的压延装置(第一热压辊夹区、辊夹区压力1000N/cm)、加热金属辊(200℃)与棉辊(常温)的组合的压延装置(第二热压辊夹区、辊夹区压力800N/cm)的装置,在热压加工速度30m/min(纤维基材通过第一热压辊夹区后12秒后通过第二热压辊夹区)的条件下进行加工,除此之外,以与实施例90相同的方法得到半透膜支撑体。应予说明,将与第二热压辊夹区的加热金属辊面接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例92)
利用杨克式烘缸进行热压干燥20分钟后,使用加热金属辊(200℃)与加热金属辊(200℃)的组合的压延装置,在辊夹区压力1000N/cm、加工速度30m/min的条件对纤维基材进行加工、卷起(第1道次)后,10分后将1道次加工品开卷,使用加热金属辊(200℃)与棉辊(常温)的组合的压延装置,在辊夹区压力800N/cm、加工速度30m/min的条件下进行加工(第2道次),除此之外,以与实施例90相同的方法得到半透膜支撑体。应予说明,将第2道次中与加热金属辊面接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例93)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、伸长率55%、抗拉强度0.38N/tex、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维、(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、伸长率48%、抗拉强度0.35N/tex、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的纤维基材后,在纤维基材从杨克式烘缸脱离90秒后,连续地使用直列配置有加热金属辊(200℃)与加热金属辊(200℃)的组合的压延装置(第一热压辊夹区、辊夹区压力1000N/cm)、加热金属辊(200℃)与棉辊(常温)的组合的压延装置(第二热压辊夹区、辊夹区压力800N/cm)的装置,在热压加工速度30m/min(纤维基材通过第一热压辊夹区后12秒后通过第二热压辊夹区)的条件下进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与第二热压辊夹区的加热金属辊面接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例94)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、伸长率55%、抗拉强度0.38N/tex、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维、(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、伸长率48%、抗拉强度0.35N/tex、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的纤维基材后,在纤维基材从杨克式烘缸脱离270秒后,连续地使用直列配置有加热金属辊(200℃)与加热金属辊(200℃)的组合的压延装置(第一热压辊夹区、辊夹区压力1000N/cm)、加热金属辊(200℃)与棉辊(常温)的组合的压延装置(第二热压辊夹区、辊夹区压力800N/cm)的装置,在热压加工速度10m/min(纤维基材通过第一热压辊夹区后12秒后通过第二热压辊夹区)的条件下进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与第二热压辊夹区的加热金属辊面接触的面作为半透膜涂敷面。
(实施例95)
将主体合成纤维(粗径纤维、拉伸聚酯系纤维、伸长率55%、抗拉强度0.38N/tex、纤维直径17.5μm、纤维长度5mm)、粘合剂合成纤维(未拉伸聚酯系纤维、纤维直径10.5μm、纤维长度5mm、熔点230℃)、主体合成纤维、(细径纤维、拉伸聚酯系纤维、伸长率48%、抗拉强度0.35N/tex、纤维直径11.6μm、纤维长度5mm)以30∶30∶40的配合比率混合分散于水中,用圆网抄纸机形成湿纸后,用表面温度130℃的杨克式烘缸进行热压干燥,得到单位面积重量80g/m2的纤维基材后,在纤维基材从杨克式烘缸脱离600秒后,连续地使用直列配置有加热金属辊(200℃)与加热金属辊(200℃)的组合的压延装置(第一热压辊夹区、辊夹区压力1000N/cm)、加热金属辊(200℃)与棉辊(常温)的组合的压延装置(第二热压辊夹区、辊夹区压力800N/cm)的装置,在热压加工速度4.5m/min(纤维基材通过第一热压辊夹区后12秒后通过第二热压辊夹区)的条件下进行加工,得到半透膜支撑体。应予说明,将与第二热压辊夹区的加热金属辊面接触的面作为半透膜涂敷面。
对实施例81~95中所得的半透膜支撑体进行试验1、2、4、5、6、12、13及20的评价,结果示于表16。表16的“通过时间”是通过第一热压辊夹区与第二热压辊夹区之间的时间。
[表16]
实施例81~87的半透膜支撑体在半透膜渗入、半透膜胶粘性及非涂敷面胶粘性的评价中,实现了实用上可以使用的水平,同时半透膜涂敷面的纤维起毛也良好。由实施例81与实施例85的比较,作为主体合成纤维,含有纤维直径10.0μm以下的细径纤维的实施例85中,半透膜渗入的评价结果优异。另外,由实施例82与实施例86的比较,主体合成纤维的平均纤维直径为20.0μm以下的实施例82中,半透膜渗入的评价结果优异,同时半透膜涂敷面的纤维起毛也受到抑制。实施例87的半透膜支撑体与实施例81及实施例83相比,从第一热压辊夹区出来后至在第二热压辊夹压为止的时间短,因而起毛的评价良好。
与之相对,实施例88和实施例89的半透膜支撑体从第一热压辊夹区出来后至在第二的热压辊夹压为止的时间超过60秒,因而半透膜涂敷面的起毛比实施例81~87差。另外,实施例90及实施例91的半透膜支撑体尽管从第一热压辊夹区出来后至在第二热压辊夹压为止的时间在60秒以内,但由于仅含有1种主体合成纤维,因而平滑性低、聚砜树脂一部分渗出至半透膜支撑体的非涂敷面。实施例92的半透膜支撑体与实施例90及91的半透膜支撑体为相同的纤维配合,但从第一热压辊夹区出来10分后在第二的热压辊夹压,因而与实施例90及91的半透膜支撑体相比,向半透膜的非涂敷面的渗出多、起毛也多。
实施例93~95的半透膜支撑体在湿式抄纸工序中进行干燥后,在线10分以内进行热压加工,因而起毛比实施例81的半透膜支撑体少,为良好。
产业实用性
本发明的半透膜支撑体、螺旋型半透膜元件及半透膜支撑体的制造方法可以在以水的净化、食品的浓缩、废水处理、海水的淡水化、细菌・酵母・病毒等微生物的分离、血液过滤为代表的医疗用、半导体清洗用的超纯水的制造等领域中使用。

Claims (25)

1.半透膜支撑体,其特征在于,包含无纺织物,该无纺织物含有纤维直径不同的2种以上的主体合成纤维与粘合剂合成纤维,且半透膜涂敷面与非涂敷面的平滑性之比为5.0∶1.0~1.1∶1.0。
2.权利要求1所述的半透膜支撑体,其中,主体合成纤维的平均纤维直径为20.0μm以下。
3.权利要求1或2所述的半透膜支撑体,其中,全部主体合成纤维的纤维直径为20.0μm以下。
4.权利要求1~3中任一项所述的半透膜支撑体,其中,作为主体合成纤维,至少含有1种纤维直径10.0μm以下的纤维。
5.权利要求1~4中任一项所述的半透膜支撑体,其中,作为主体合成纤维,含有长宽比为200~1000、纤维直径为20.0μm以下的粗径纤维和纤维直径比粗径纤维细、长宽比为200~2000的细径纤维。
6.权利要求1~5中任一项所述的半透膜支撑体,其中,主体合成纤维与粘合剂合成纤维的纤维直径不同。
7.权利要求1~6中任一项所述的半透膜支撑体,其中,进一步含有原纤化有机纤维。
8.权利要求1~7中任一项所述的半透膜支撑体,其中,无纺织物为多层结构。
9.权利要求8所述的半透膜支撑体,其中,半透膜涂敷面层所含的主体合成纤维的平均纤维直径比非涂敷面层所含的主体合成纤维的平均纤维直径小。
10.权利要求1~9中任一项所述的半透膜支撑体,其中,半透膜涂敷面表面的算术平均粗糙度(Ra)为5.0~15.0μm。
11.权利要求1~10中任一项所述的半透膜支撑体,其中,半透膜涂敷面表面的十点平均粗糙度(Rz)为150μm以下。
12.权利要求1~11中任一项所述的半透膜支撑体,其中,半透膜涂敷面表面的25℃-60%RH下的、使用以固体成分浓度15质量%溶解于n-甲基吡咯烷酮中的聚砜树脂溶液通过Bristow试验机而得的吸收系数为5~100ml/m2・msec1/2
13.权利要求1~12中任一项所述的半透膜支撑体,其中,半透膜涂敷面表面的25℃-60%RH下的、使用以固体成分浓度15质量%溶解于n-甲基吡咯烷酮中的聚砜树脂溶液通过Bristow试验机而得的接触时间0.2sec时的动态液体转移量为5~30ml/m2
14.半透膜支撑体,其特征在于,包含无纺织物,该无纺织物含有主体合成纤维与粘合剂合成纤维,5%伸长时的纵向(MD)和横向(CD)的断裂长度的平均值小于4.0km、且横向(CD)的加热尺寸变化率为-0.3~+1.0%。
15.权利要求14所述的半透膜支撑体,其中,半透膜涂敷面的平滑性比非涂敷面的平滑性高。
16.权利要求14或15所述的半透膜支撑体,其中,主体合成纤维的伸长率(JIS L1013 2010)为25~150%,主体合成纤维的抗拉强度为0.08~0.8N/tex。
17.螺旋型半透膜元件,其是使用权利要求1~16中任一项所述的半透膜支撑体而成的。
18.半透膜支撑体的制造方法,其是权利要求1~16中任一项所述的半透膜支撑体的制造方法,其特征在于,使利用选自长网抄纸机、圆网抄纸机、倾斜网式抄纸机的组中的1种抄纸机制造的单层湿纸或利用组合多个选自该组中的同种或不同种抄纸机而得的组合抄纸机制造的多层结构的湿纸与热辊密合、热压干燥而制作片材后,对该片材进行热压加工。
19.权利要求18所述的半透膜支撑体的制造方法,其中,热压加工中使用的辊为电感发热方式的金属辊。
20.权利要求18或19所述的半透膜支撑体的制造方法,其中,热压加工中使用的辊为套辊。
21.权利要求18~20中任一项所述的半透膜支撑体的制造方法,其中,在热压加工中使相对于粘合剂合成纤维的熔点具有-50℃~+10℃的表面温度的辊与半透膜涂敷面接触。
22.权利要求18~21中任一项所述的半透膜支撑体的制造方法,其中,热压加工含有使片材通过第一热压辊夹区和第二热压辊夹区的工序,使之在通过第一热压辊夹区后60秒以内通过第二热压辊夹区。
23.权利要求18~22中任一项所述的半透膜支撑体的制造方法,其中,热压加工含有使片材通过第一热压辊夹区和第二压辊夹区的工序,还含有在第一热压辊夹区与第二热压辊夹区之间用加热装置对片材进行加热的工序。
24.权利要求23所述的半透膜支撑体的制造方法,其中,加热装置为辊状加热装置。
25.权利要求18所述的半透膜支撑体的制造方法,其特征在于,使利用选自长网抄纸机、圆网抄纸机、倾斜网式抄纸机的组中的1种抄纸机制造的单层湿纸或利用组合多个选自该组中的同种或不同种抄纸机而成的组合抄纸机制造的多层结构的湿纸与热辊密合、热压干燥而制作片材后,在10分钟以内对该片材进行热压加工。
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