JP2000334277A - ポリスルホン系中空糸膜、その製造方法およびそれを用いた流体処理装置 - Google Patents
ポリスルホン系中空糸膜、その製造方法およびそれを用いた流体処理装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高い透水性能を維持しつつ且つ糸伸度を向上す
ることにより、中空糸切れを低減し生産性向上に寄与
し、さらに分離膜本来の性能低下を改善するとともに膜
の耐久性を向上したポリスルホン系中空糸膜を提供す
る。 【解決手段】ポリスルホンと親水性高分子とからなる中
空糸膜において、透水性能が１６０００ｍｌ／ｍｍＨｇ
／ｈｒ／ｍ2以上、糸伸度が５０％以上、溶出物が低
く、また親水性高分子は架橋されていないことを特徴と
するポリスルホン系中空糸膜。また、米国ＮＳＦ規格の
シスト（胞子量の低減）試験に適合していることを特徴
とする流体処理装置。
ることにより、中空糸切れを低減し生産性向上に寄与
し、さらに分離膜本来の性能低下を改善するとともに膜
の耐久性を向上したポリスルホン系中空糸膜を提供す
る。 【解決手段】ポリスルホンと親水性高分子とからなる中
空糸膜において、透水性能が１６０００ｍｌ／ｍｍＨｇ
／ｈｒ／ｍ2以上、糸伸度が５０％以上、溶出物が低
く、また親水性高分子は架橋されていないことを特徴と
するポリスルホン系中空糸膜。また、米国ＮＳＦ規格の
シスト（胞子量の低減）試験に適合していることを特徴
とする流体処理装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高い透水性能を有し
且つ中空糸伸度の優れたポリスルホン系中空糸膜、その
製造方法および、これを用いた、限外ろ過・浄水器など
の流体処理装置に関するものである。
且つ中空糸伸度の優れたポリスルホン系中空糸膜、その
製造方法および、これを用いた、限外ろ過・浄水器など
の流体処理装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】膜を用いた流体処理装置には、膜面積の
拡大と装置の小型化の双方を達成するため、中空糸型の
流体処理装置が幅広く適用されている。
拡大と装置の小型化の双方を達成するため、中空糸型の
流体処理装置が幅広く適用されている。
【０００３】中空糸型流体処理装置は、中空糸モジュー
ルを内蔵したタイプが一般的である。中空糸膜モジュー
ルは複数本の中空糸膜が筒状のケースに収納され、中空
糸の一端あるいは両端が樹脂で接着固定されているもの
で、周知の技術でモジュール化できる。
ルを内蔵したタイプが一般的である。中空糸膜モジュー
ルは複数本の中空糸膜が筒状のケースに収納され、中空
糸の一端あるいは両端が樹脂で接着固定されているもの
で、周知の技術でモジュール化できる。
【０００４】中空糸膜の素材としては、セルロース、ポ
リメチルメタアクリレート、ポリアクリルニトリル、ポ
リエチレン、ポリスルホンなどが知られており、なかで
もポリスルホン中空糸膜は強度、耐熱性、耐薬品性に優
れるため、性能・操作性に有利で市場のシェアを拡大し
ている。
リメチルメタアクリレート、ポリアクリルニトリル、ポ
リエチレン、ポリスルホンなどが知られており、なかで
もポリスルホン中空糸膜は強度、耐熱性、耐薬品性に優
れるため、性能・操作性に有利で市場のシェアを拡大し
ている。
【０００５】流体処理用のポリスルホン系中空糸膜にお
いては、ポリスルホン本来は疎水性の高分子であるた
め、膜の水濡れ性を改善することが要求され、ポリスル
ホンに親水性の高分子を付加する技術が知られている。
いては、ポリスルホン本来は疎水性の高分子であるた
め、膜の水濡れ性を改善することが要求され、ポリスル
ホンに親水性の高分子を付加する技術が知られている。
【０００６】ポリスルホン系の膜を製造する方法として
は、例えば特開昭５８−１９４９０号公報が提案されて
いるが、この方法は分子間凝集力が強すぎて表面の孔や
貫通すべき内部の孔を閉鎖してしまうため透水性能は十
分とはいえないものであった。
は、例えば特開昭５８−１９４９０号公報が提案されて
いるが、この方法は分子間凝集力が強すぎて表面の孔や
貫通すべき内部の孔を閉鎖してしまうため透水性能は十
分とはいえないものであった。
【０００７】一方、特開昭６１−２３８８３４号公報、
特開昭６３−９７２０５号公報には親水性高分子を架橋
することにより溶出物が少なく、高透水性の膜を得るこ
とが記載されているが、高伸度の膜を得るには至ってい
ない。
特開昭６３−９７２０５号公報には親水性高分子を架橋
することにより溶出物が少なく、高透水性の膜を得るこ
とが記載されているが、高伸度の膜を得るには至ってい
ない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述のとおり、従来の
中空糸膜は、高透水性能化しようとすると強伸度低下を
伴うものであった。中空糸膜の強伸度低下は、中空糸膜
モジュール製造の際に糸が切れ生産性が低下したり、あ
るいは流体処理中に中空糸が切れ被処理液がリークする
といった分離膜本来の性能低下を引き起こす。
中空糸膜は、高透水性能化しようとすると強伸度低下を
伴うものであった。中空糸膜の強伸度低下は、中空糸膜
モジュール製造の際に糸が切れ生産性が低下したり、あ
るいは流体処理中に中空糸が切れ被処理液がリークする
といった分離膜本来の性能低下を引き起こす。
【０００９】本発明は、高い透水性能を維持しつつ且つ
糸伸度を向上することにより中空糸切れを低減し、生産
性さらに分離膜本来の性能低下を改善した中空糸膜、そ
の製造方法および、これを用いた、限外ろ過・浄水器な
どの流体処理装置を提供することを目的としている。
糸伸度を向上することにより中空糸切れを低減し、生産
性さらに分離膜本来の性能低下を改善した中空糸膜、そ
の製造方法および、これを用いた、限外ろ過・浄水器な
どの流体処理装置を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は次の手段を採
る。 （１）ポリスルホン系ポリマーと親水性高分子とからな
る中空糸膜において、中空糸膜の透水性能が１６０００
ｍｌ／ｍｍＨｇ／ｈｒ／ｍ2以上であり、且つ中空糸膜
の伸度が５０％以上であるポリスルホン系中空糸膜。 （２）中空糸膜の伸度が６０％以上である上記（１）記
載のポリスルホン系中空糸膜。 （３）親水性高分子がポリビニルピロリドンである上記
（１）または（２）記載のポリスルホン系中空糸膜。 （４）中空糸膜の、粒径０．１５μｍ粒子の排除率が９
５％以上であるする上記（１）〜（３）いずれか記載の
ポリスルホン系中空糸膜。 （５）中空糸膜を、中空糸膜：水＝１：１００の浴比で
７０℃，１時間浸積し抽出した液のＵＶ２６０ｎｍ吸光
度が０．２以下である上記（１）〜（４）いずれか記載
のポリスルホン系中空糸膜。 （６）中空糸膜が、ジメチルアセトアミドに実質的に完
全可溶である上記（１）〜（５）いずれか記載のポリス
ルホン系中空糸膜。 （７）上記（１）〜（６）いずれか記載のポリスルホン
系中空糸膜を用いた流体処理装置であって、米国ＮＳＦ
規格のシスト（胞子量の低減）試験に適合している流体
処理装置。 （８）前記流体処理装置が浄水器である上記（７）記載
のポリスルホン系中空糸膜を用いた流体処理装置。 （９）ポリスルホン系ポリマー、その良溶媒および親水
性高分子とからなる原液を２重環状の口金から紡糸する
中空糸の製造方法であって、該中空糸を脱溶媒し乾燥
後、１４０℃以下の温度で熱処理する上記（１）記載の
ポリスルホン系中空糸膜の製造方法。 （１０）熱処理の前後に、温水で中空糸を洗浄する上記
（９）記載のポリスルホン系中空糸膜の製造方法。
る。 （１）ポリスルホン系ポリマーと親水性高分子とからな
る中空糸膜において、中空糸膜の透水性能が１６０００
ｍｌ／ｍｍＨｇ／ｈｒ／ｍ2以上であり、且つ中空糸膜
の伸度が５０％以上であるポリスルホン系中空糸膜。 （２）中空糸膜の伸度が６０％以上である上記（１）記
載のポリスルホン系中空糸膜。 （３）親水性高分子がポリビニルピロリドンである上記
（１）または（２）記載のポリスルホン系中空糸膜。 （４）中空糸膜の、粒径０．１５μｍ粒子の排除率が９
５％以上であるする上記（１）〜（３）いずれか記載の
ポリスルホン系中空糸膜。 （５）中空糸膜を、中空糸膜：水＝１：１００の浴比で
７０℃，１時間浸積し抽出した液のＵＶ２６０ｎｍ吸光
度が０．２以下である上記（１）〜（４）いずれか記載
のポリスルホン系中空糸膜。 （６）中空糸膜が、ジメチルアセトアミドに実質的に完
全可溶である上記（１）〜（５）いずれか記載のポリス
ルホン系中空糸膜。 （７）上記（１）〜（６）いずれか記載のポリスルホン
系中空糸膜を用いた流体処理装置であって、米国ＮＳＦ
規格のシスト（胞子量の低減）試験に適合している流体
処理装置。 （８）前記流体処理装置が浄水器である上記（７）記載
のポリスルホン系中空糸膜を用いた流体処理装置。 （９）ポリスルホン系ポリマー、その良溶媒および親水
性高分子とからなる原液を２重環状の口金から紡糸する
中空糸の製造方法であって、該中空糸を脱溶媒し乾燥
後、１４０℃以下の温度で熱処理する上記（１）記載の
ポリスルホン系中空糸膜の製造方法。 （１０）熱処理の前後に、温水で中空糸を洗浄する上記
（９）記載のポリスルホン系中空糸膜の製造方法。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に本発明のポリスルホン系中
空糸膜および中空糸モジュールについて詳細に説明す
る。
空糸膜および中空糸モジュールについて詳細に説明す
る。
【００１２】本発明においてポリスルホン系とは、繰り
返し単位に−ＳＯ２−を含む構造を有するポリマーを言
い、例えば、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポ
リアリルスルホン等を挙げることができるが、中でもポ
リスルホンが好ましい。
返し単位に−ＳＯ２−を含む構造を有するポリマーを言
い、例えば、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポ
リアリルスルホン等を挙げることができるが、中でもポ
リスルホンが好ましい。
【００１３】本発明において、中空糸とは、中空の糸形
状をしたものであり、工程仕掛かり上の中間製品のこと
を言い、中空糸膜とは、形状は中空糸とほぼ同じである
が、工程処理を完了した出来上がり製品のことと定義す
る。
状をしたものであり、工程仕掛かり上の中間製品のこと
を言い、中空糸膜とは、形状は中空糸とほぼ同じである
が、工程処理を完了した出来上がり製品のことと定義す
る。
【００１４】本発明における中空糸膜は選択透過性を有
する中空糸状の分離膜のことで、ポリスルホンと親水性
高分子とを基材とした中空糸膜である。
する中空糸状の分離膜のことで、ポリスルホンと親水性
高分子とを基材とした中空糸膜である。
【００１５】親水性とは、水または温水に溶解するかま
たは膨潤するものを言う。親水性高分子とはポリビニル
ピロリドン、ポリエチレングリコール、けん化ポリ酢酸
ビニルに代表される親水性を有した高分子であり、なか
でもポリビニルピロリドンが好適に用いられる。
たは膨潤するものを言う。親水性高分子とはポリビニル
ピロリドン、ポリエチレングリコール、けん化ポリ酢酸
ビニルに代表される親水性を有した高分子であり、なか
でもポリビニルピロリドンが好適に用いられる。
【００１６】中空糸膜の構造については特に限定はしな
いが、内径は１００〜４００μｍ、好ましくは２００〜
３００μｍ、外径については１５０〜６００μｍ、好ま
しく２５０〜５００μｍのものが流体処理の圧損などを
考慮し望ましい。また、中空糸膜は微多孔質であるが、
膜中の孔径サイズ、孔径分布については用途により変え
ることができ特に限定はしないが、例えば浄水器用のポ
リスルホン系中空糸膜でいうと、膜中に存在する孔の直
径の範囲が０．１〜５μｍで、中空糸断面において内径
側から外径側に至るにつれて孔径サイズが連続的に変化
するグラディエーション構造のものが分画特性、透水性
と膜寿命の点から好ましい。さらには、小さな孔しか存
在しない緻密な活性層と比較的大きな孔で形成された支
持層とからなる膜が好適に使用される。
いが、内径は１００〜４００μｍ、好ましくは２００〜
３００μｍ、外径については１５０〜６００μｍ、好ま
しく２５０〜５００μｍのものが流体処理の圧損などを
考慮し望ましい。また、中空糸膜は微多孔質であるが、
膜中の孔径サイズ、孔径分布については用途により変え
ることができ特に限定はしないが、例えば浄水器用のポ
リスルホン系中空糸膜でいうと、膜中に存在する孔の直
径の範囲が０．１〜５μｍで、中空糸断面において内径
側から外径側に至るにつれて孔径サイズが連続的に変化
するグラディエーション構造のものが分画特性、透水性
と膜寿命の点から好ましい。さらには、小さな孔しか存
在しない緻密な活性層と比較的大きな孔で形成された支
持層とからなる膜が好適に使用される。
【００１７】ポリスルホン中空糸の製法については、既
に周知の技術が適用できるが、ポリスルホン、その良溶
媒、親水性高分子と水とを混合した紡糸原液を、ポリス
ルホン良溶媒、凝固剤、親水性高分子などからなる注入
液とともに２重環状の口金から吐出し（液体注入法）、
気体雰囲気下を通過後に液体浴中に導入（乾湿式紡糸）
し紡糸する方法などが適用できる。
に周知の技術が適用できるが、ポリスルホン、その良溶
媒、親水性高分子と水とを混合した紡糸原液を、ポリス
ルホン良溶媒、凝固剤、親水性高分子などからなる注入
液とともに２重環状の口金から吐出し（液体注入法）、
気体雰囲気下を通過後に液体浴中に導入（乾湿式紡糸）
し紡糸する方法などが適用できる。
【００１８】中空糸の孔形成として、原液のミクロ層分
離を利用する方法や製膜後に溶媒・造孔剤等を抽出除去
する方法などがある。
離を利用する方法や製膜後に溶媒・造孔剤等を抽出除去
する方法などがある。
【００１９】本発明の一つの要件である高伸度中空糸膜
を得るには、膜中の親水性高分子（例えばポリビニルピ
ロリドン（以下ＰＶＰと略称））を架橋させずジメチル
アセトアミド（以下ＤＭＡＣと略称）に可溶とさせるこ
とが必要条件である。ＰＶＰは乾燥状態で１５０℃以上
の熱処理により架橋し、ＤＭＡＣに不溶化するが、乾燥
状態で１５０℃未満であればＰＶＰの架橋は無く、ＤＭ
ＡＣに実質的に完全可溶となり、その結果高伸度の中空
糸膜が得られることが判った。
を得るには、膜中の親水性高分子（例えばポリビニルピ
ロリドン（以下ＰＶＰと略称））を架橋させずジメチル
アセトアミド（以下ＤＭＡＣと略称）に可溶とさせるこ
とが必要条件である。ＰＶＰは乾燥状態で１５０℃以上
の熱処理により架橋し、ＤＭＡＣに不溶化するが、乾燥
状態で１５０℃未満であればＰＶＰの架橋は無く、ＤＭ
ＡＣに実質的に完全可溶となり、その結果高伸度の中空
糸膜が得られることが判った。
【００２０】一方、本発明のもう一つの要件である中空
糸膜の高透水性能を達成するためには、中空糸中に存在
するＰＶＰを膜中で凝集させる必要がある。室温で乾燥
したのみの中空糸膜は、水を導入した際に、中空糸膜中
でＰＶＰが膨潤してしまい十分な水透過性能が得られな
いことがわかった。
糸膜の高透水性能を達成するためには、中空糸中に存在
するＰＶＰを膜中で凝集させる必要がある。室温で乾燥
したのみの中空糸膜は、水を導入した際に、中空糸膜中
でＰＶＰが膨潤してしまい十分な水透過性能が得られな
いことがわかった。
【００２１】ＰＶＰを膜中に凝集させるためには、中空
糸を乾燥状態にした後に高温下で処理することが必要で
あることが判り、高伸度で且つ高透水性能の中空糸膜を
得るためには、中空糸をＰＶＰが架橋しない範囲の高温
下で乾熱処理することが必要であることがわかった。
糸を乾燥状態にした後に高温下で処理することが必要で
あることが判り、高伸度で且つ高透水性能の中空糸膜を
得るためには、中空糸をＰＶＰが架橋しない範囲の高温
下で乾熱処理することが必要であることがわかった。
【００２２】即ち、中空糸を乾燥状態にした後に行う乾
熱処理温度は、１４０℃以下、さらには１３５℃以下で
行うことが好ましい。
熱処理温度は、１４０℃以下、さらには１３５℃以下で
行うことが好ましい。
【００２３】また、ＰＶＰが膜中に固定化していないた
め、中空糸膜に水を導入した際にＰＶＰが溶出すること
が考えられるが、ＰＶＰの溶出に関しては、中空糸中の
ＰＶＰを膜中に凝集させた後に、中空糸を温水洗浄し中
空糸中に残った余剰のＰＶＰを洗い流すことで、溶出を
低減することが出来る。同時に、余剰のＰＶＰを洗い流
すことで、膜中に残ったＰＶＰの膨潤による水透過性能
の低下を抑えることもできる。温水洗浄の温度はＰＶＰ
を抽出洗浄するため、６０℃以上、さらには８０℃以上
で実施することが好ましい。
め、中空糸膜に水を導入した際にＰＶＰが溶出すること
が考えられるが、ＰＶＰの溶出に関しては、中空糸中の
ＰＶＰを膜中に凝集させた後に、中空糸を温水洗浄し中
空糸中に残った余剰のＰＶＰを洗い流すことで、溶出を
低減することが出来る。同時に、余剰のＰＶＰを洗い流
すことで、膜中に残ったＰＶＰの膨潤による水透過性能
の低下を抑えることもできる。温水洗浄の温度はＰＶＰ
を抽出洗浄するため、６０℃以上、さらには８０℃以上
で実施することが好ましい。
【００２４】また、本発明の中空糸膜の好ましい特徴と
して、ジメチルアセトアミドに実質的に完全に可溶であ
ることが挙げられるが、これは中空糸膜中に含有される
親水性高分子が架橋していないことをあらわすものであ
り、１０ｍｌのジメチルアセトアミドに０．１ｇのポリ
スルホン系中空糸膜を浸漬後１時間振とうした時、残留
固形物を目視で観察することにより評価できる。すなわ
ち残留固形物が残らない場合、これを「実質的に完全可
溶」という。
して、ジメチルアセトアミドに実質的に完全に可溶であ
ることが挙げられるが、これは中空糸膜中に含有される
親水性高分子が架橋していないことをあらわすものであ
り、１０ｍｌのジメチルアセトアミドに０．１ｇのポリ
スルホン系中空糸膜を浸漬後１時間振とうした時、残留
固形物を目視で観察することにより評価できる。すなわ
ち残留固形物が残らない場合、これを「実質的に完全可
溶」という。
【００２５】親水性高分子にＰＶＰを用いた場合につい
て、ＰＶＰを熱架橋すると、中空糸膜が硬く脆くなり、
中空糸の伸度が低くなる。中空糸伸度が低い場合、被処
理液の外圧により中空糸膜が切れやすく、過酷条件下あ
るいは経時使用時に、被処理液がリークする可能性があ
る。
て、ＰＶＰを熱架橋すると、中空糸膜が硬く脆くなり、
中空糸の伸度が低くなる。中空糸伸度が低い場合、被処
理液の外圧により中空糸膜が切れやすく、過酷条件下あ
るいは経時使用時に、被処理液がリークする可能性があ
る。
【００２６】一方、ＰＶＰを常温下で乾燥した場合、Ｐ
ＶＰの架橋はないが、中空糸膜に被処理液である水を通
水した際にＰＶＰが膜中で膨潤し、水の透過を阻害する
ため、透水性能が低下する可能性がある。
ＶＰの架橋はないが、中空糸膜に被処理液である水を通
水した際にＰＶＰが膜中で膨潤し、水の透過を阻害する
ため、透水性能が低下する可能性がある。
【００２７】これら相反する性能の両方を持たせるた
め、本発明の中空糸膜は、親水性高分子が架橋しない範
囲の温度下で熱処理することにより、高伸度・高透水性
の双方を満たす中空糸膜を得ることができる。
め、本発明の中空糸膜は、親水性高分子が架橋しない範
囲の温度下で熱処理することにより、高伸度・高透水性
の双方を満たす中空糸膜を得ることができる。
【００２８】本発明のポリスルホン系中空糸膜は、高い
透水性能と高い糸伸度の双方を満足することに特徴があ
るが、その透水性能は１６０００ｍｌ／ｍｍＨｇ／ｈｒ
／ｍ 2以上、好ましくは１８０００ｍｌ／ｍｍＨｇ／ｈ
ｒ／ｍ2以上、糸伸度は５０％以上、好ましくは６０％
以上である。
透水性能と高い糸伸度の双方を満足することに特徴があ
るが、その透水性能は１６０００ｍｌ／ｍｍＨｇ／ｈｒ
／ｍ 2以上、好ましくは１８０００ｍｌ／ｍｍＨｇ／ｈ
ｒ／ｍ2以上、糸伸度は５０％以上、好ましくは６０％
以上である。
【００２９】ここで糸伸度は、試料長５０ｍｍの中空糸
１本を速度５０ｍｍ／分で引っ張った際に、破断した時
の長さ（伸びた長さ）を百分率[｛（伸びた長さ[mm]／
５０ｍｍ）−１｝×１００]で表した物性値である。
１本を速度５０ｍｍ／分で引っ張った際に、破断した時
の長さ（伸びた長さ）を百分率[｛（伸びた長さ[mm]／
５０ｍｍ）−１｝×１００]で表した物性値である。
【００３０】また、本発明のポリスルホン系中空糸膜は
粒径０．１５μｍサイズの粒子を９５％以上排除できる
ことが好ましいが、９８％以上さらには９９％以上排除
できることが望ましい。
粒径０．１５μｍサイズの粒子を９５％以上排除できる
ことが好ましいが、９８％以上さらには９９％以上排除
できることが望ましい。
【００３１】中空糸膜の透水性能は、１０本の中空糸膜
を有効長２０ｍｍにカットしたミニ中空糸膜モジュールを
サンプルとし、２５℃、ＴＭＰ５００ｍｍＨｇ下で中空
糸内部から水を導入し、中空外部に透過する水量を測定
し、中空糸膜の内表面基準で算出したものである。
を有効長２０ｍｍにカットしたミニ中空糸膜モジュールを
サンプルとし、２５℃、ＴＭＰ５００ｍｍＨｇ下で中空
糸内部から水を導入し、中空外部に透過する水量を測定
し、中空糸膜の内表面基準で算出したものである。
【００３２】中空糸膜の粒径排除率は、市販の平均粒径
０．１５μｍのホ゜リメチルメタクリレート（以下ＰＭＭＡ）ビーズ
を用い、予めＰＭＭＡビーズの懸濁液と濁度との関係を
測定しておき、中空糸を介してろ過したろ液の濁度を測
定することで排除率[｛１−（ろ液の濁度／処理前の濁
度）｝×１００]を求めることができ、本発明では１０
本の中空糸を有効長１２０ｍｍにカットした中空糸モジ
ュールを１００ｍｍＨｇの圧力で中空糸の外側から内側
にろ過し、そのろ液を測定することにより排除率を算出
するものとする。
０．１５μｍのホ゜リメチルメタクリレート（以下ＰＭＭＡ）ビーズ
を用い、予めＰＭＭＡビーズの懸濁液と濁度との関係を
測定しておき、中空糸を介してろ過したろ液の濁度を測
定することで排除率[｛１−（ろ液の濁度／処理前の濁
度）｝×１００]を求めることができ、本発明では１０
本の中空糸を有効長１２０ｍｍにカットした中空糸モジ
ュールを１００ｍｍＨｇの圧力で中空糸の外側から内側
にろ過し、そのろ液を測定することにより排除率を算出
するものとする。
【００３３】中空糸膜の溶出物に関しては、中空糸膜：
水＝１：１００の浴比で７０℃、１時間浸積し抽出した
液のＵＶ２６０ｎｍ吸光度を測定することにより評価で
き、水（ブランク）と抽出液のＵＶ吸収の差が０．２以
下、さらには０．１以下であることが好ましい。
水＝１：１００の浴比で７０℃、１時間浸積し抽出した
液のＵＶ２６０ｎｍ吸光度を測定することにより評価で
き、水（ブランク）と抽出液のＵＶ吸収の差が０．２以
下、さらには０．１以下であることが好ましい。
【００３４】次に本発明におけるポリスルホン系中空糸
膜モジュールの１例を断面図として図１に示す。
膜モジュールの１例を断面図として図１に示す。
【００３５】ポリスルホン系中空糸膜モジュールは多数
のポリスルホン系中空糸膜２を筒状ケース３に組み込
み、ポッティング樹脂４により筒状ケース３に液密且つ
中空開口面５が得られるよう接着固定（ポッティング）
されている。中空開口面を得つつ接着固定するには、予
め中空糸膜の端部を封止し、その後静置下あるいは遠心
下でポッティング樹脂を注入することで対応できる。
のポリスルホン系中空糸膜２を筒状ケース３に組み込
み、ポッティング樹脂４により筒状ケース３に液密且つ
中空開口面５が得られるよう接着固定（ポッティング）
されている。中空開口面を得つつ接着固定するには、予
め中空糸膜の端部を封止し、その後静置下あるいは遠心
下でポッティング樹脂を注入することで対応できる。
【００３６】中空糸膜モジュールにはＯリング６が装着
されており、所定の流体処理装置への収納が可能であ
る。
されており、所定の流体処理装置への収納が可能であ
る。
【００３７】中空糸膜モジュールを収納した流体処理装
置の内、浄水器に関するものの１例を断面図として図２
に示す。
置の内、浄水器に関するものの１例を断面図として図２
に示す。
【００３８】図２の浄水器は水を供給する水道蛇口９に
取り付けて用いられる水道蛇口直結型の浄水器の一例で
ある。詳細には、中空糸膜モジュール１と活性炭７とを
本体ケース１４に収納した濾過部８と水供給部１０とか
らなる浄水器で、水の浄水経路としては、水供給部９か
ら供給された水は、流路切替可能な多方弁１１の操作に
よりパス１２を通り濾過部８へ供給され、濾過部８では
活性炭７を通過し、図中の上方部から水が流れ出て中空
糸膜２を透過した後に、浄化された水が中空開口端面５
から濾過水排出口１３へ排出される。
取り付けて用いられる水道蛇口直結型の浄水器の一例で
ある。詳細には、中空糸膜モジュール１と活性炭７とを
本体ケース１４に収納した濾過部８と水供給部１０とか
らなる浄水器で、水の浄水経路としては、水供給部９か
ら供給された水は、流路切替可能な多方弁１１の操作に
よりパス１２を通り濾過部８へ供給され、濾過部８では
活性炭７を通過し、図中の上方部から水が流れ出て中空
糸膜２を透過した後に、浄化された水が中空開口端面５
から濾過水排出口１３へ排出される。
【００３９】本発明において、ポリスルホン系中空糸膜
モジュールを収納した流体処理装置が米国ＮＳＦ規格の
シスト（胞子量の低減）試験に適合していることが好ま
しいが、ＮＳＦ規格とは米国国家規格であるＮＳＦイン
ターナショナル規格のことで、公衆衛生並びに品質問題
および環境問題などの活動運営に当たり第三者機関とし
てＮＳＦが規格化したもので、米国国家規格／ＮＳＦイ
ンターナショナル規格のことである。シスト（胞子量の
低減）試験はＮＳＦ規格の「DRINKING WATER TREATMENT
UNITS-HEALTH EFFECTS」に唱えられいる一つの規格で
ある。試験方法についても記載されおり、その概要は
「３〜４μｍの粒子が５×１０4個／Ｌ以上含まれた処
理水を６０ｐｓｉの圧力で流体処理装置に流し、所定サ
イクルでオンオフを繰り返し、処理水流量が初期値の２
５％まで減少した時の粒子排除率が９９．９５％以上で
あること」である。
モジュールを収納した流体処理装置が米国ＮＳＦ規格の
シスト（胞子量の低減）試験に適合していることが好ま
しいが、ＮＳＦ規格とは米国国家規格であるＮＳＦイン
ターナショナル規格のことで、公衆衛生並びに品質問題
および環境問題などの活動運営に当たり第三者機関とし
てＮＳＦが規格化したもので、米国国家規格／ＮＳＦイ
ンターナショナル規格のことである。シスト（胞子量の
低減）試験はＮＳＦ規格の「DRINKING WATER TREATMENT
UNITS-HEALTH EFFECTS」に唱えられいる一つの規格で
ある。試験方法についても記載されおり、その概要は
「３〜４μｍの粒子が５×１０4個／Ｌ以上含まれた処
理水を６０ｐｓｉの圧力で流体処理装置に流し、所定サ
イクルでオンオフを繰り返し、処理水流量が初期値の２
５％まで減少した時の粒子排除率が９９．９５％以上で
あること」である。
【００４０】
【実施例】[参考例１] ポリスルホン中空糸の製造 ポリスルホン樹脂（アモコ社製：Ｐ−３５００）１５部
とポリビニルピロリドン（以下ＰＶＰ、ＢＡＳＦ社製Ｋ
−９０：分子量１２０万）７部とジメチルアセトアミド
（以下ＤＭＡＣ）７５部と水３部を１１０℃、１４ｈｒ
で溶解攪拌し紡糸原液を作製した。
とポリビニルピロリドン（以下ＰＶＰ、ＢＡＳＦ社製Ｋ
−９０：分子量１２０万）７部とジメチルアセトアミド
（以下ＤＭＡＣ）７５部と水３部を１１０℃、１４ｈｒ
で溶解攪拌し紡糸原液を作製した。
【００４１】３７℃に保温した紡糸原液を外径１０００
μｍ、内径７００μｍ、注入孔４５０μｍの環状スリッ
ト口金から、ＰＶＰ（ＢＡＳＦ社製Ｋ−３０：分子量４
万）／グリセリン／ＤＭＡＣ＝３０／１５／５５からな
る注入液とともに３７℃の空気中に吐出し、７０ｍｍ下
方の８０℃凝固浴中へ浸積し、更に温水浴を通過せしめ
た後、カセに巻き取り束ねた。
μｍ、内径７００μｍ、注入孔４５０μｍの環状スリッ
ト口金から、ＰＶＰ（ＢＡＳＦ社製Ｋ−３０：分子量４
万）／グリセリン／ＤＭＡＣ＝３０／１５／５５からな
る注入液とともに３７℃の空気中に吐出し、７０ｍｍ下
方の８０℃凝固浴中へ浸積し、更に温水浴を通過せしめ
た後、カセに巻き取り束ねた。
【００４２】カセに巻き取った中空糸の束を定長にカッ
トし９０℃の温水シャワーで洗浄した。
トし９０℃の温水シャワーで洗浄した。
【００４３】中空糸は外径４６０μｍ、内径２２０μｍ
であった。 ［実施例１］上記の中空糸を乾燥した後、１３５℃の乾
熱下で４ｈｒ処理し、更に９０℃の温水シャワーで洗浄
し、乾燥後、中空糸膜を得た。
であった。 ［実施例１］上記の中空糸を乾燥した後、１３５℃の乾
熱下で４ｈｒ処理し、更に９０℃の温水シャワーで洗浄
し、乾燥後、中空糸膜を得た。
【００４４】このとき得た中空糸膜をＤＭＡＣに溶解し
たところ、中空糸膜は可溶で残留の固形物はなかった。 ［実施例２］上記の中空糸を乾燥した後、１３５℃の乾
熱下で８ｈｒ処理した。更に９０℃の温水シャワーで洗
浄し、乾燥後、中空糸膜を得た。
たところ、中空糸膜は可溶で残留の固形物はなかった。 ［実施例２］上記の中空糸を乾燥した後、１３５℃の乾
熱下で８ｈｒ処理した。更に９０℃の温水シャワーで洗
浄し、乾燥後、中空糸膜を得た。
【００４５】この中空糸膜をＤＭＡＣに溶解したとこ
ろ、中空糸膜は可溶で残留の固形物はなかった。 ［実施例３］上記の中空糸を乾燥後、１３５℃の乾熱下
で４ｈｒ処理したのち引き続き１４０℃に昇温し１ｈｒ
処理した。更に９０℃の温水シャワーで洗浄し、乾燥
後、中空糸膜を得た。
ろ、中空糸膜は可溶で残留の固形物はなかった。 ［実施例３］上記の中空糸を乾燥後、１３５℃の乾熱下
で４ｈｒ処理したのち引き続き１４０℃に昇温し１ｈｒ
処理した。更に９０℃の温水シャワーで洗浄し、乾燥
後、中空糸膜を得た。
【００４６】この中空糸膜をＤＭＡＣに溶解したとこ
ろ、中空糸膜は可溶で残留の固形物はなかった。 ［比較例１］上記の中空糸を乾燥した後、１７０℃の乾
熱下で５ｈｒ処理した。更に９０℃の温水シャワーで洗
浄し、乾燥後、中空糸膜を得た。
ろ、中空糸膜は可溶で残留の固形物はなかった。 ［比較例１］上記の中空糸を乾燥した後、１７０℃の乾
熱下で５ｈｒ処理した。更に９０℃の温水シャワーで洗
浄し、乾燥後、中空糸膜を得た。
【００４７】この中空糸膜をＤＭＡＣに溶解したとこ
ろ、中空状の不溶化分が残った。 ［比較例２］上記の中空糸を室温下で乾燥し、中空糸膜
を得た。
ろ、中空状の不溶化分が残った。 ［比較例２］上記の中空糸を室温下で乾燥し、中空糸膜
を得た。
【００４８】この中空糸膜をＤＭＡＣに溶解したとこ
ろ、中空糸膜は可溶で残留の固形物はなかった。 ［比較例３］ポリスルホン樹脂（アモコ社製：Ｐ−３５
００）１５部とＰＶＰ（Ｋ−９０）７部とＤＭＡＣ７５
部と水３部を１１０℃、１４ｈｒで溶解攪拌し紡糸原液
を作製した。
ろ、中空糸膜は可溶で残留の固形物はなかった。 ［比較例３］ポリスルホン樹脂（アモコ社製：Ｐ−３５
００）１５部とＰＶＰ（Ｋ−９０）７部とＤＭＡＣ７５
部と水３部を１１０℃、１４ｈｒで溶解攪拌し紡糸原液
を作製した。
【００４９】３７℃に保温した紡糸原液を外径１０００
μｍ、内径７００μｍ、注入孔４５０μｍの環状スリッ
ト口金から、ＰＶＰ（Ｋ−３０）／グリセリン／ＤＭＡ
Ｃ＝３０／１５／５５からなる注入液とともに３７℃の
空気中に吐出し、７０ｍｍ下方の６０℃凝固浴中へ浸積
し、更に温水浴を通過せしめた後、カセに巻き取り束ね
た。
μｍ、内径７００μｍ、注入孔４５０μｍの環状スリッ
ト口金から、ＰＶＰ（Ｋ−３０）／グリセリン／ＤＭＡ
Ｃ＝３０／１５／５５からなる注入液とともに３７℃の
空気中に吐出し、７０ｍｍ下方の６０℃凝固浴中へ浸積
し、更に温水浴を通過せしめた後、カセに巻き取り束ね
た。
【００５０】カセに巻き取った中空糸束を定長にカット
し９０℃の温水シャワーで洗浄した。中空糸は外径４６
０μｍ、内径２２０μｍであった。
し９０℃の温水シャワーで洗浄した。中空糸は外径４６
０μｍ、内径２２０μｍであった。
【００５１】上記の中空糸を乾燥した後、１３５℃の乾
熱下で５ｈｒ処理した。更に９０℃の温水シャワーで洗
浄し、乾燥後、中空糸膜を得た。
熱下で５ｈｒ処理した。更に９０℃の温水シャワーで洗
浄し、乾燥後、中空糸膜を得た。
【００５２】この中空糸膜をＤＭＡＣに溶解したとこ
ろ、中空糸膜は可溶で残留の固形物はなかった。 [実施例４] モジュールの製造 上述した中空糸膜は８８８本を１束にし、図１の如くＵ
状に曲げ、内径φ２７ｍｍ、高さ７１ｍｍの筒状ケース
に組み込み、筒状ケースの一端をホ゜リウレタン樹脂で接着固
定し中空糸膜モジュールを得た。 [実施例５]実施例４で得た中空糸膜モジュールを本体ケ
ースに収納し、活性炭を充填し、図２に示すような浄水
器を得た。
ろ、中空糸膜は可溶で残留の固形物はなかった。 [実施例４] モジュールの製造 上述した中空糸膜は８８８本を１束にし、図１の如くＵ
状に曲げ、内径φ２７ｍｍ、高さ７１ｍｍの筒状ケース
に組み込み、筒状ケースの一端をホ゜リウレタン樹脂で接着固
定し中空糸膜モジュールを得た。 [実施例５]実施例４で得た中空糸膜モジュールを本体ケ
ースに収納し、活性炭を充填し、図２に示すような浄水
器を得た。
【００５３】中空糸膜の評価として、透水性能、中空糸
伸度／破断強度、0.15μｍPMMA粒子の排除率、中空糸溶
出物（ＵＶ吸収）を実施し、浄水器の評価としてＮＳＦ
規格シスト試験を実施した。加えて、中空糸膜をモジュ
ール化する際に発生した中空糸膜の糸切れ不良率につい
ても評価した。
伸度／破断強度、0.15μｍPMMA粒子の排除率、中空糸溶
出物（ＵＶ吸収）を実施し、浄水器の評価としてＮＳＦ
規格シスト試験を実施した。加えて、中空糸膜をモジュ
ール化する際に発生した中空糸膜の糸切れ不良率につい
ても評価した。
【００５４】結果を下表にまとめて示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】
【表２】
【００５７】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のポ
リスルホン系中空糸膜は、高い透水性能を維持しつつ且
つ糸伸度を向上することができる。そのことにより中空
糸切れを低減し生産性向上に寄与し、さらに分離膜本来
の性能低下を改善した中空糸膜を提供することができ
る。
リスルホン系中空糸膜は、高い透水性能を維持しつつ且
つ糸伸度を向上することができる。そのことにより中空
糸切れを低減し生産性向上に寄与し、さらに分離膜本来
の性能低下を改善した中空糸膜を提供することができ
る。
【図１】中空糸膜モジュールの一例を示す断面図。
【図２】中空糸膜モジュールを収納した浄水器の一例を
示す断面図。
示す断面図。
１：中空糸モジュール ２：中空糸膜 ３：筒状ケース ４：ポッティング樹脂 ５：中空糸膜開口面 ６：Ｏリング ７：活性炭 ８：ろ過部 ９：水道蛇口 １０：水供給部 １１：切替弁 １２：ろ過部への供給パス １３：ろ過水排出口 １４：本体ケース
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D006 GA06 HA03 HA19 HA91 HA95 KA03 KB12 KD19 MA01 MA22 MA33 MB02 MB06 MB16 MB20 MC40X MC62X MC63 MC85 MC88 NA04 NA10 NA63 NA64 PA01 PB06 PC52
Claims (10)
- 【請求項１】ポリスルホン系ポリマーと親水性高分子と
からなる中空糸膜において、中空糸膜の透水性能が１６
０００ｍｌ／ｍｍＨｇ／ｈｒ／ｍ2以上であり、且つ中
空糸膜の伸度が５０％以上であることを特徴とするポリ
スルホン系中空糸膜。 - 【請求項２】中空糸膜の伸度が６０％以上であることを
特徴とする請求項１記載のポリスルホン系中空糸膜。 - 【請求項３】親水性高分子がポリビニルピロリドンであ
ることを特徴とする請求項１または２記載のポリスルホ
ン系中空糸膜。 - 【請求項４】中空糸膜の、粒径０．１５μｍ粒子の排除
率が９５％以上であることを特徴とする請求項１〜３い
ずれか記載のポリスルホン系中空糸膜。 - 【請求項５】中空糸膜を、中空糸膜：水＝１：１００の
浴比で７０℃，１時間浸積し抽出した液のＵＶ２６０ｎ
ｍ吸光度が０．２以下であることを特徴とする請求項１
〜４いずれか記載のポリスルホン系中空糸膜。 - 【請求項６】中空糸膜が、ジメチルアセトアミドに実質
的に完全可溶であることを特徴とする請求項１〜５いず
れか記載のポリスルホン系中空糸膜。 - 【請求項７】請求項１〜６いずれか記載のポリスルホン
系中空糸膜を用いた流体処理装置であって、米国ＮＳＦ
規格のシスト（胞子量の低減）試験に適合していること
を特徴とする流体処理装置。 - 【請求項８】前記流体処理装置が浄水器であることを特
徴とする請求項７記載のポリスルホン系中空糸膜を用い
た流体処理装置。 - 【請求項９】ポリスルホン系ポリマー、その良溶媒およ
び親水性高分子とからなる原液を２重環状の口金から紡
糸する中空糸の製造方法であって、該中空糸を脱溶媒し
乾燥後、１４０℃以下の温度で熱処理することを特徴と
する請求項１記載のポリスルホン系中空糸膜の製造方
法。 - 【請求項１０】熱処理の前後に、温水で中空糸を洗浄す
ることを特徴とする請求項９記載のポリスルホン系中空
糸膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15137599A JP3921873B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | ポリスルホン系中空糸膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15137599A JP3921873B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | ポリスルホン系中空糸膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000334277A true JP2000334277A (ja) | 2000-12-05 |
| JP3921873B2 JP3921873B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
ID=15517195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15137599A Expired - Lifetime JP3921873B2 (ja) | 1999-05-31 | 1999-05-31 | ポリスルホン系中空糸膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3921873B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002072247A1 (fr) * | 2001-03-08 | 2002-09-19 | Toray Industries, Inc. | Membrane a fibres creuses, module a membrane a fibres creuses et purificateur d'eau |
| JP2017136555A (ja) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | 東レ株式会社 | 中空糸膜および中空糸膜モジュール |
| WO2017164020A1 (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 東レ株式会社 | 中空糸膜モジュール、浄水器用カートリッジおよび浄水器 |
| US11155785B2 (en) | 2016-09-30 | 2021-10-26 | Toray Industries, Inc. | Incubated platelet concentration module and method for producing platelet preparation using same |
-
1999
- 1999-05-31 JP JP15137599A patent/JP3921873B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002072247A1 (fr) * | 2001-03-08 | 2002-09-19 | Toray Industries, Inc. | Membrane a fibres creuses, module a membrane a fibres creuses et purificateur d'eau |
| JP2017136555A (ja) * | 2016-02-04 | 2017-08-10 | 東レ株式会社 | 中空糸膜および中空糸膜モジュール |
| WO2017164020A1 (ja) * | 2016-03-22 | 2017-09-28 | 東レ株式会社 | 中空糸膜モジュール、浄水器用カートリッジおよび浄水器 |
| CN108883370A (zh) * | 2016-03-22 | 2018-11-23 | 东丽株式会社 | 中空丝膜组件、净水器用滤筒和净水器 |
| JPWO2017164020A1 (ja) * | 2016-03-22 | 2019-01-24 | 東レ株式会社 | 中空糸膜モジュール、浄水器用カートリッジおよび浄水器 |
| US11155785B2 (en) | 2016-09-30 | 2021-10-26 | Toray Industries, Inc. | Incubated platelet concentration module and method for producing platelet preparation using same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3921873B2 (ja) | 2007-05-30 |
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