JP2009011891A5

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Publication number: JP2009011891A5
Application number: JP2007173755A
Authority: JP
Filing date: 2007-07-02
Publication date: 2010-06-24
Anticipated expiration: 2027-07-02

Description

上記課題を解決するための本発明法は、下記（１）〜（４）によって特定される。
（１）多官能アミン化合物と多官能酸ハロゲン化物とから界面重縮合反応によって架橋ポリアミドからなる分離機能層を形成する方法によって、水透過係数が３０×１０^−１２ｍ^３／ｍ^２・Ｐａ・ｓ以下、ホウ素透過係数が１２．０×１０ ^−７ｍ／ｓ以下の性能を有する複合半透膜を製造した後、該複合半透膜を、加圧かつ加熱された水蒸気雰囲気下で蒸気処理することを特徴とする複合半透膜の製造方法。
（２）前記蒸気処理が、１０４〜３６４ｋＰａの加圧条件下、かつ、１０１〜１４０℃に加熱された水蒸気雰囲気中で行われることを特徴とする上記（１）に記載の複合半透膜の製造方法。
（３）上記（１）または（２）に記載の製造方法によって得られる複合半透膜を有していることを特徴とする複合半透膜エレメント。
（４）上記（１）または（２）に記載の製造方法によって得られる複合半透膜を用いて海水もしくはかん水を逆浸透処理することを特徴とする水処理方法。

多官能酸ハロゲン化物を溶解する溶媒は、水と非混和性であり、かつ、多官能酸ハロゲン化物を溶解するとともに、微多孔性支持膜を破壊せず、界面重縮合により架橋ポリマーを形成し得るものであればよい。例えば、炭化水素化合物、シクロヘキサン、１，１，２−トリクロロ−１，２，２トリフルオロエタンなどが挙げられるが、反応速度、溶媒の揮発性から、好ましくは、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン、ｎ−ノナン、ｎ−デカン、ｎ−ウンデカン、ｎ−ドデカン、１，１，２−トリクロロ−１，２，２トリフルオロエタンなどである。

多官能アミン化合物水溶液、および多官能酸ハロゲン化物溶液には、多官能アミン化合物と多官能酸ハロゲン化物との反応を妨害しないものであれば、必要に応じて、アシル化触媒や極性溶媒、酸捕捉剤、界面活性剤、酸化防止剤などを含有させることもできる。

これら多官能アミン化合物、多官能酸ハロゲン化物およびその他の成分の比率は、上記範囲内の濃度でもって製造する複合半透膜の水透過係数が３０×１０^−１２ｍ^３／ｍ^２・Ｐａ・ｓ以下、ホウ素透過係数が１２．０×１０ ^−７ｍ／ｓ以下になるように適宜調整すればよい。

このようにして得られた複合半透膜（水透過係数が３０×１０^−１２ｍ^３／ｍ^２・Ｐａ・ｓ以下、ホウ素透過係数が１２．０×１０ ^−７ｍ／ｓ以下）を、そのまま、加圧・加熱された水蒸気雰囲気下で蒸気処理しても良いし、また、前記のようにして得られた複合半透膜を、次いで、水洗などによって未反応残存物を取り除いた後、ｐＨが６〜１３の範囲内の塩素含有水溶液に常圧で接触させ、その後に、加圧・加熱された水蒸気雰囲気下で蒸気処理してもよい。後者の場合には、最終的に得られる複合半透膜の塩排除率、透過水量を高めることができるので好ましい。ここで、加圧・加熱された水蒸気雰囲気は、１０４〜３６４ｋＰａの加圧条件下において１０１〜１４０℃に加熱された水蒸気雰囲気であることが好ましい。

本発明による蒸気処理に供される複合半透膜は、水透過係数が３０×１０^−１２ｍ^３／ｍ^２・Ｐａ・ｓ以下、ホウ素透過係数が１２．０×１０ ^−７ｍ／ｓ以下の性能を有する複合半透膜である。水透過係数について、好ましくは２０×１０^−１２ｍ^３／ｍ^２・Ｐａ・ｓ以下であり、より好ましくは、１５×１０^−１２ｍ^３／ｍ^２・Ｐａ・ｓ以下である。水透過係数が３０×１０^−１２ｍ^３／ｍ^２・Ｐａ・ｓを超える複合半透膜である場合、あるいは、ホウ素透過係数が１２．０×１０ ^−７ｍ／ｓを超える複合半透膜である場合は、本発明による蒸気処理を行っても十分な効果が得られない。

すなわち、３０×１０^−１２ｍ^３／ｍ^２・Ｐａ・ｓ以下、ホウ素透過係数が１２．０×１０ ^−７ｍ／ｓ以下の水透過係数を有する複合半透膜に対して、１０４〜３６４ｋＰａの加圧条件下において１０１〜１４０℃に加熱された水蒸気による蒸気処理を施すことにより、複合半透膜のホウ素除去率を格段に向上させることができるものであり、高ホウ素除去率を有する複合半透膜とすることができる。

＜比較例１＞
界面重縮合反応させる際のｍＰＤＡ、ＴＭＣ、ＴＰＣの組成を表２に示すように変更した他は、参考例と同様にして複合半透膜を作製した。この複合半透膜を、参考例と同様にして膜性能を評価したところ、膜透過流束は１．５０ｍ^３／ｍ^２・日、透過水ＴＤＳ濃度は３４１ｐｐｍ、透過水ホウ素濃度は０．８９ｍｇ／ｌであった。この複合半透膜は水透過係数Ｌｐ＝４８．９×１０^−１２ｍ^３／ｍ^２・Ｐａ・ｓ、ホウ素透過係数Ｐｂ＝２９．３×１０^−７ｍ／ｓであった。

Claims

多官能アミン化合物と多官能酸ハロゲン化物とから界面重縮合反応によって架橋ポリアミドからなる分離機能層を形成する方法によって、水透過係数が３０×１０^−１２ｍ^３／ｍ^２・Ｐａ・ｓ以下、ホウ素透過係数が１２．０×１０ ^−７ｍ／ｓ以下の性能を有する複合半透膜を製造した後、該複合半透膜を、加圧かつ加熱された水蒸気雰囲気下で蒸気処理することを特徴とする複合半透膜の製造方法。
前記蒸気処理が、１０４〜３６４ｋＰａの加圧条件下、かつ、１０１〜１４０℃に加熱された水蒸気雰囲気中で行われることを特徴とする請求項１に記載の複合半透膜の製造方法。
請求項１または２に記載の製造方法によって得られる複合半透膜を有していることを特徴とする複合半透膜エレメント。
請求項１または２に記載の製造方法によって得られる複合半透膜を用いて海水もしくはかん水を逆浸透処理することを特徴とする水処理方法。