JP2009101346A - 加湿用膜およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高いガスバリア性、水蒸気透過性を兼ね備える加湿用膜を提供するものである。
【解決手段】本発明の課題は、加湿用膜において、重量平均分子量３００００のデキストランに対するふるい係数が０．１以下であり、重量平均分子量１２００のデキストランに対するふるい係数が０．３未満、さらに重量平均分子量６００のデキストランに対するふるい係数が０．３以上の孔径分布を持ち、透水性能が１．１×１０^-１１m³/m²/s/Pa以上、４．３×１０^-１０m³/m²/s/Pa以下であることを特徴とする加湿用膜によって達成される。
【選択図】なし

Description

本発明は、加湿用膜およびその製造方法に関するものである。

近年、加湿用膜を用いて加湿を行う方法が注目されている。加湿用膜を用いた加湿方式は、メンテナンスフリーであるばかりではなく、従来のバブリングを用いた加湿方式のような駆動に電源を必要としないなどの多くの利点を有している。

加湿用膜は、燃料電池スタックの隔膜加湿等に用いられるが、燃料電池の場合、車載用では４０００ＮＬ／分程度の多量の空気流量に対しての加湿が必要であるため、水蒸気透過性が高いことが求められている。また、定置用では加湿の駆動源に温水が使用される場合が多く、加湿用膜への耐久性と耐熱性の付与が特に必要とされている。実際に、固体高分子型燃料電池の場合、実稼動温度は約６０〜８０℃で水蒸気飽和状態での雰囲気となる。

水蒸気を選択的に透過させる加湿用用膜として、現在数種類のものが市販されている。上記の必要特性に加え、これらはエアリークを防ぐため、ガスバリア性が必要でありながら、水蒸気透過性を有しておらねばならず、非常に微細な孔径にし、加圧することによって所望の水蒸気透過量を得ようとするものであった。

ポリイミド樹脂を素材として用いた加湿用膜は、耐熱性および耐久性にはすぐれているが、水蒸気透過性が低いという欠点がみられる。また、フッ素系イオン交換膜を用いた加湿用膜は、ポリイミド樹脂を素材とした加湿用膜よりは水蒸気透過性は高いものの、燃料電池スタックに用いるほどの水蒸気透過性には乏しく、さらに耐熱性にも乏しい。膜自体も非常に高価である。

また、ポリエーテルイミド樹脂を素材とした加湿用膜は、フッ素系イオン交換膜と同等の水蒸気透過性、さらに耐熱性の両立が図られている。その為、多くの産業分野で採用されているが、膜の耐久性が弱く、多量の気体の除湿・加湿の際、加湿用膜が切断されるという問題がみられる。

いずれにせよ、現状の加湿用膜では、加湿性能は不十分であった。

膜素材としては、ポリフェニルスルホン樹脂および親水性ポリビニルピロリドンの水溶性有機溶媒溶液よりなる紡糸原液を用い、Ｎ−メチル−２−ピロリドン水溶液を芯液として乾湿式紡糸し、多孔質ポリフェニルスルホン樹脂中空糸膜を得る方法は、既に提案されている。しかし、ここで得られた中空糸膜は油水分離用限外ロ過膜等に好適に使用されると述べられており、水蒸気透過を目的とするものではなかった。（特許文献１）
また、ポリスルホン樹脂および親水性ポリビニルピロリドンの水溶性有機溶媒溶液よりなる紡糸溶液中にさらに水を加え、水を芯液として乾湿式紡糸し、多孔質ポリスルホン樹脂中空糸膜を得る方法も提案されているが（特許文献２）、具体的な膜孔径の大きさなどの記載などは提示していなかった。

ポリスルホン中空糸膜の処理方法として、恒湿下で乾燥させる方法も提案されている（特許文献３）。しかし、ここではタンパク質溶液の除水・濃縮を目的とした用途であり、中空糸膜の糸径が加湿膜のそれに比べてはるかに小さい。さらに、タンパク質の透過を防ぐことを目的とした膜の孔径と、ガスバリヤ性を向上させる目的の加湿膜の膜孔径とは大きく異なっており、水蒸気透過を目的とするものではなかった。
特開２００１−２１９０４３号公報 特開２００４−２９０７５１号公報 特開２００６−１２９９８７号公報

本発明の目的は、高いガスバリア性、水蒸気透過性を兼ね備える加湿用膜を提供するものである。

本発明の課題は、加湿用膜において、重量平均分子量３００００のデキストランに対するふるい係数が０．１以下であり、重量平均分子量１２００のデキストランに対するふるい係数が０．３未満、さらに重量平均分子量６００のデキストランに対するふるい係数が０．３以上の孔径分布を持ち、透水性能が１．１×１０^−１１m³/m²/s/Pa以上、４．３×１０^−１０m³/m²/s/Pa以下であることを特徴とする加湿用膜によって達成される。

本発明により得られる加湿用膜は、ガスバリア性、水蒸気透過性を兼ね備える加湿用膜として有効に使用することができる。

本発明の加湿用膜は、重量平均分子量３００００のデキストランに対するふるい係数が０．１以下であり、重量平均分子量１２００のデキストランに対するふるい係数が０．３未満、さらに重量平均分子量６００のデキストランに対するふるい係数が０．３以上の孔径分布を持つことが必要である。デキストランに対するふるい係数は実施例に記載の方法で測定される。重量平均分子量３００００のデキストランふるい係数が０．１を超えるとガスバリア性が低下し、エアリークが起こってしまう。また重量平均分子量１２００のデキストランふるい係数が０．３以上であると、加湿膜として十分なガスバリヤ性が得られない。また重量平均分子量６００のデキストランふるい係数が０．３未満であると、加湿膜として十分な加湿性能が得られない。

また、透水性能は１．１×１０^−１１m³/m²/s/Pa以上、４．３×１０^−１０m³/m²/s/Pa以下であることが良好な水蒸気透過性能を得るためには必要である。好ましくは透水性能２．１×１０^−１１m³/m²/s/Pa以上、２．６×１０^−１０m³/m²/s/Pa以下であることが好ましい。透水性能は実施例に記載の方法で測定される。しかし、ふるい係数が上記の値の範囲内であっても、透水性能が４．３×１０^−１０m³/m²/s/Paを超える場合はガスバリア性が低下し、エアリークが起こる場合があり。さらに透水性能が１．１×１０^−１１m³/m²/s/Pa以下の場合は十分な加湿性能が発揮されない場合がある。

中空糸の加湿性能、すなわち水蒸気透過性能は流速（線速）１０００cm/secの空気を流したときの加湿性能が０．５kg/sec/m²/KPa以上であることが好ましく、０．６kg/sec/m²/KPa以上であることがさらに好ましい。この０．５kg/sec/m²/KPa以上の加湿性能だと、燃料電池スタックに最適な加湿を行うことができ、安定して水と酸素を供給する事が可能である。一方、０．５kg/sec/m²/KPa未満であると、燃料電池スタックに十分な加湿を行うことができず、スタックの電解質膜性能を十分発揮できない。

本加湿用膜の構造に関しては、内表面側が緻密である非対称構造が好ましい。つまり支持層とその内表面側に緻密層を有する構造が好ましい。０．３μm以上の空隙長を有する支持層と０．１μm以下の空隙長を有する緻密層が存在することが好ましく、緻密層は２．０μm以下の厚さで存在することがより好ましい。空隙長は電子顕微鏡を用いて加湿用膜の断面構造（加湿用中空糸膜の場合は長手方向の断面構造）を１００００倍の観察条件にて測定することができる。空隙長とは断面構造に見られる空孔径である。また空孔が円で無い場合は、特に測定距離方向を断定する必要は無いが、空孔部分の距離である。空隙長が０．３μm以上の支持層は、膜強度を維持するものであり、かつ水蒸気透過性を高めるものと考えられる。支持層については長手方向の加湿用膜断面全体を観察し、最低一カ所０．３μm以上の空隙長があれば良い。空隙長が０．１μm以下の緻密層は、ガスバリア性と水蒸気透過性を調整するものと考えられる。緻密層が薄ければ、水蒸気透過性は向上するものの、ガスバリア性が低下する。そのため、２．０μm以下の厚さが好ましく、１．５μm以下の厚さがより好ましい。

本発明の加湿用膜を構成する材料は特に限定されるものではないが、ポリアミド、ポリイミド、ポリフェニルエーテル、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン等があげられ、中でもポリスルホンが好ましい。

本発明の加湿用膜には親水性高分子が含まれていることが好ましい。親水性高分子としては、ポリアルキレンオキサイド、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン等があげられ、この中でも、ガラス転移点が１５０℃よりも高い親水性高分子が加湿用膜としての耐熱性が優れているため用いられる。例に挙げたポリビニルピロリドンはガラス転移点が１８０℃と高いため加湿用膜用途として好ましい。親水性高分子物質として添加されるポリビニルピロリドンとしては、分子量が約１０００（Ｋ−１５）〜１２０００００（Ｋ−９０）の物が存在し、ポリスルホン系樹脂１００重量％当り約２０〜１００重量％、好ましくは約３０〜８０重量％の割合で用いられる。中空糸膜にガスバリヤ性を付与させたい場合は高分子量のポリビニルピロリドンを用いる。好ましくは３０万以上の分子量のポリビニルピロリドンを用いることが好ましい。

本発明の加湿用膜を中空糸として使用する場合は、内径が２００μm以上８００μm以下であることが好ましい。より好ましくは７００μm以下であり、３００μm以上がより好ましい。内径は加湿用膜長手方向にカミソリ刃を用いて切断し、２００倍のレンズを取り付けたマイクロウォッチャーで測定することができる。

本発明の加湿用膜は膜厚が４０μm以上２００μm以下であることが好ましい。
より好ましくは６０μm以上が好ましい。膜厚は加湿用膜を（加湿用中空糸膜の場合は長手方向に）カミソリ刃を用いて切断し、２００倍のレンズを取り付けたマイクロウォッチャーで測定することができる。

本発明の加湿用膜の内、加湿用中空糸膜は具体的には以下のように作製されるが、これに限定されるものではない。加湿用平膜についても同様に公知の方法で作製することが出来る。

本発明の加湿用中空糸膜は、オリフィス型二重円筒型口金から製膜原液と芯液を吐出させて、中空糸状に製膜を行う工程、温水で洗浄する工程、洗浄後に巻き取る工程を有する加湿用膜の製造方法において、乾熱乾燥機を用いて巻き取る工程の後に、４０℃以上１５０℃以下で３０分以上乾燥させる工程を有する加湿用膜の製造方法で作製されることが好ましい。

本発明の加湿用中空糸膜はポリスルホンを用いて作製することができ、以下ポリスルホン中空糸膜を例として説明する。本発明で使用するポリスルホンは市販品をそのまま使用することができる。例えばソルベー社製品UDEL P3500 等が例に挙げられる。

ポリスルホン樹脂を製膜成分とする製膜原液は、ポリスルホン樹脂に親水性ポリビニルピロリドン、水溶性有機溶媒および水が添加されることで得られる。

水溶性有機溶媒としては、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン等の非プロトン性極性溶媒が用いられる。

ポリスルホン系樹脂は、製膜原液中約１０〜２５重量％、好ましくは約１５〜２０重量％の濃度で用いられることが好ましい。ポリスルホン濃度が１０重量％の場合は強度不足により製膜が困難となり、２５重量％以上だとポリスルホン中のサイクリックダイマーにより、製膜中に圧力上昇が起こり製膜困難な状況になる場合がある。さらに、このような濃度範囲より少なくてもあるいは多くても、所望の孔径を有する中空糸膜は得られない場合がある。ガスバリヤ性を高めるには、この範囲内で、高濃度のポリスルホンを含ませる事が好ましい。

次に、製膜原液をオリフィス型二重円筒型口金の外側の管より吐出する。この時、芯液としてポリスルホンの良溶媒と貧溶媒の混合液、もしくはポリスルホンの貧溶媒を内側の管より吐出することで、中空糸型に成型する。

吐出された製膜原液を、温度３０℃の雰囲気の乾式部を通過した後、凝固溶液中で凝固させる。凝固させた中空糸膜は好ましくは４０〜９０℃の温水で洗浄され、巻き取られる。４０℃以下の洗浄では有機溶媒等の洗浄が不十分になり、中空糸膜からの溶出物が加湿時に影響を及ぼす場合があり、９０℃以上では、親水性高分子を必要以上に洗浄してしまうため耐ガスバリア性が低下する場合がある。

次いで、この巻き取った湿潤状態の膜束を、所望の孔径にするために乾燥処理を行うことで、本発明の加湿用中空糸膜が得られる。これは、湿潤状態の加湿用膜を乾燥させることにより、膜孔径を縮めるものである。その後湿潤させても透水性能やデキストランふるい係数は乾燥前の数値に戻らない。

本加湿用膜の乾燥処理方法として、加湿用膜を小分けにし（加湿用中空糸膜であれば数百本から数千本に小分けし）、４０℃以上１５０℃以下の乾熱乾燥機で３０分以上乾燥することが好ましい。４０℃より低い温度による乾燥では、乾燥時に時間がかかり、さらに所望の膜孔径にすることはできない場合があり、エアーリークが発生してしまうことがある。１５０℃以上の温度に上げると、ポリスルホンを用いた場合に、そのガラス転移点に近づくため、加湿用膜に損傷を与えてしまう場合がある。乾燥時間は３０分以上が好ましく、さらには５時間以上が好ましい。乾燥時間の上限は特には設けないが作業効率より、７２時間以内であることが好ましく、さらには生産効率を考慮すると４８時間以内がより好ましい。

本発明の乾燥処理とは、加湿用膜が保持している水分を０．５％以下にすることとする。加湿用膜が保持している水分の測定は、上記乾燥工程を終えた加湿用膜重量を測定後、該加湿用膜を１００℃の乾熱乾燥機に放置し２４時間放置後の後の加湿用膜重量から、水分蒸発量を計算することができる。

次に実施例について本発明を説明する。

（１）透水性能測定
プラスチック管に加湿用中空糸膜を通して両端を接着剤で固定した有効長０．１mのプラスチック管モジュールを作製（以下、ミニモジュール）し、加湿用膜内側に水圧１．３×１０^４Ｐａをかけ、外側に流出してくる単位時間あたりの濾過量を測定した。透水性能は下記の式で算出した。加湿用平膜についてもミニモジュールを作製する以外は同様に測定することができる。

透水性能(m^３／m^２／s／Pa)＝ＱＷ／（Ｔ×Ａ×Ｐ）
ここで、ＱＷは濾過量（m^３）、Ｔは処理時間（sec）、Ｐは圧力（Pa）、Ａは総膜面積（m^２）（加湿用中空糸膜を測定する場合は内表面積換算）を意味する。

加湿用中空糸膜を測定する場合、その本数は加湿用中空糸膜内表面積（加湿用中空糸膜内径（m）×３．１４×有効長（m）×加湿用中空糸膜本数（本））が０．００２５m^２になるようにあわせた。

（２）デキストランに対するふるい係数（Ｓｃ）測定
図１にデキストランふるい係数の加湿用中空糸膜における方法を示す。加湿用平膜についてもミニモジュールを作製する以外は同様に測定することができる。加湿用中空糸膜ミニモジュール１０のデキストラン溶液入り側Ｂｉから、後述するデキストラン溶液２０を流速３×１０^−４m^３/secで流し、デキストラン溶液濾過側Ｆから、１．２×１０^−５m^３/sで濾液を取り出しながら、１時間の循環濾過を行った。一時間後、デキストラン溶液出側Ｂｏから流れ出るデキストラン溶液の濃縮液とデキストラン溶液濾過側Ｆから流れ出る濾液を１５分間採取した。また、このサンプリング開始５分後にデキストラン溶液の原液をＢｉ側から５ml採取した。

これらのデキストラン溶液を東ソー社製ＧＰＣ（ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ）装置で同社製ＴＳＫ−ＧＥＬ（Ｇ３０００ＰＷＸＬ）カラムを使用し、ＦＬＯＷ ＲＡＴＥ１．０ml、カラム温度４０℃での条件で処理し、その結果得られた示差屈折率からデキストランの重量平均分子量を求めた。

なお、デキストラン溶液の原液は、ＦＵＬＫＡ社製、重量平均分子量〜１２００〔Ｎｏ．３１３９４〕、〜６０００〔Ｎｏ．３１３８８〕、１５０００〜２００００〔Ｎｏ．３１３８７〕、〜４００００〔Ｎｏ．３１３８９〕、〜６００００〔３１３９７〕、〜２０００００〔Ｎｏ．３１３９８〕をそれぞれ０．５mg/mlになるように作成した。溶質全体では３．０mg/mlにした。

ふるい係数は以下の式で求めた。

デキストランふるい係数(%)＝（２×Ｃ_Ｆ）×１００／（Ｃ_Ｂｉ＋C_Ｂｏ）
ここで、Ｃ_F＝濾液濃度、Ｃ_Ｂｉ＝原液濃度、ＣＢ_Ｂｏ＝濃縮液濃度とした。

（３）水蒸気透過性能の測定
φ６のステンレス管に加湿用中空糸膜を３本通して両端を接着剤で固定した有効長０．１mのステンレス管モジュールを作製（以下、ミニモジュール１１０）し、８５℃の条件下で、スイープガス入り３０から、中空糸の内側に乾燥ガス（スイープガス）、オフガス入り９０から、外側に湿潤ガス（オフガス）を１パスのクロスフローで、オフガス出１００に流し、中空糸内部の線速を１０００cm/secになるように設定した（図２）。加湿は加湿装置８０で行った。この時のスイープガス入り３０・スイープガス出６０の温・湿度を、温・湿度測定個所４０、温・湿度測定個所７０で測定した。この数値から水蒸気透過量（kg）を時間（秒）、面積（m²）、圧力（MPa）で割った数値を水蒸気透過係数とした
空気流量は、空気流量計５０を用い、３点以上の中空糸線速を振り、おのおのの水蒸気透過係数から検量線（数式）を用いて線速１０００cm/sec時の数値を算出した。

（４）空隙長測定
加湿用膜の断面（加湿用中空糸膜の場合は長手方向の断面）を電子顕微鏡１００００倍で観察し、加湿用膜の厚み方向で６．０μmの範囲を表裏５カ所測定した。加湿用中空糸膜の場合は、最内表面および最外表面それぞれの厚み方向で６．０μm範囲を５カ所測定した。

（５）緻密層厚さ測定
図４を用いて説明するが、加湿用膜の断面（加湿用中空糸膜の場合は長手方向の断面）を電子顕微鏡１００００倍で観察し、加湿膜の厚み方向に対して、垂直方向に２μｍ毎の間隔で、加湿用膜の内表面１５０から空孔部分１６０の空隙長が０．１μm以上である箇所（支持層１３０）までの距離（厚み）を５カ所測定し、平均値を求め、緻密層１４０の厚さとした。

（６）加湿用膜水分量測定
加湿用膜水分量（％）＝（（乾燥工程を終えた加湿用膜重量−１００℃乾熱乾燥機・２４時間放置後の膜重量）／１００℃乾熱乾燥機・２４時間放置後の膜重量）×１００
（７）中空糸糸径測定
巻き取られた中空糸をマイクロウォッチャーの２００倍レンズ（ＫＥＹＥＮＣＥ社製、ＶＨ−Ｚ１００）で測定した。

（実施例１）
ポリスルホン樹脂（ソルベー社製P3500）１８部、ポリビニルピロリドン（ISP社製K90）５部およびジメチルアセトアミド７６部、水１部からなる製膜原液を５０℃に保温し、１．０／０．７mmからなる２重管口金からジメチルアセトアミド４０部、水６０部からなる芯液と同時に吐出させ、３５０mmの乾式部を通り、水９０部、ジメチルアセトアミド１０部の凝固浴に浸漬させ、凝固させる。次いで凝固させた中空糸膜を８０℃の水洗浴で洗浄し、中空糸膜が湿潤状態のままカセに巻き取る。このときの製膜速度は１０m/minとし、中空糸膜内径は５８０μm、膜厚は１００μmとした。

巻き取った中空糸膜を１００本単位に小分けし、５０℃の乾熱乾燥機で２４時間乾燥を行い、加湿用中空糸膜を得た。加湿用中空糸膜が保持している水分は０％であった。

この加湿用中空糸膜を５本取り出し、０．１mのミニモジュールにしたところ、透水性能が２．８×１０^−１1m³/m²/s/Paであった。該中空糸膜の水蒸気透過性を測定したところ、０．３５ｇ／ｍｉｎ／ｃｍ^２／ＭＰａであり、加湿用中空糸膜のＢｏ側に栓をしてＢｉ側から５０kPaの空気圧空をかけたところＦ側からの空気リークは０．１ml/min以下だった。ミニモジュールのデキストランふるい係数は図３に示す。

加湿用中空糸膜の最内表面付近は空隙長が０．１μm以上の箇所がない緻密層であり、厚さは１．５μmであった。緻密層以外は空隙長０．３μm以上の箇所がある支持層であった。上記の結果を表１に示す。

（比較例１）
ポリスルホン樹脂（ソルベー社製P3500）１８部、ポリビニルピロリドン（ISP社製K30）６部、（ISP社製K90）３部およびジメチルアセトアミド７２部、水１部からなる製膜原液を５０℃に保温し、１．０／０．７mmからなる２重管口金からジメチルアセトアミド４０部、水６０部からなる芯液と同時に吐出させ、３５０mmの乾式部を通り、水９０部、ジメチルアセトアミド１０部の凝固浴に浸漬させ、凝固させる。次いで凝固させた中空糸膜を８０℃の水洗浴で洗浄し、中空糸膜が湿潤状態のままカセに巻き取る。このときの製膜速度は１０m/minとし、中空糸膜内径は５６０μm、膜厚は１３０μmとした。

巻き取った中空糸膜を１００本単位に小分けし、５０℃の乾熱乾燥機で２４時間乾燥を行い、加湿用中空糸膜を得た。加湿用中空糸膜が保持している水分は０％であった。

この加湿用中空糸膜を５本取り出し、０．１mのミニモジュールにしたところ、透水性能が８．６×１０^−１１m³/m²/s/Paであった。該中空糸膜の水蒸気透過性を測定したところ、０．３８ｇ／ｍｉｎ／ｃｍ^２／ＭＰａであり高い水蒸気透過性を示した。しかし、加湿用中空糸膜のＢｏ側に栓をしてＢｉ側から５０kPaの空気圧空をかけたところＦ側からの空気リークは１．５ml/minであり、ガスバリヤ性に乏しい結果となった。ミニモジュールのデキストランふるい係数は図３に示す。

加湿用中空糸膜の最内表面付近は空隙長が０．１μm以上の箇所がない緻密層であり、厚さは１．２μmであった。緻密層以外は空隙長０．３μm以上の箇所がある支持層であった。上記の結果を表１に示す。

（比較例２）
ポリスルホン樹脂（ソルベー社製P3500）１８部、およびジメチルアセトアミド８１部、水１部からなる製膜原液を５０℃に保温し、１．０／０．７mmからなる２重管口金からジメチルアセトアミド４０部、水６０部からなる芯液と同時に吐出させ、３５０mmの乾式部を通り、水９０部、ジメチルアセトアミド１０部の凝固浴に浸漬させ、凝固させる。次いで凝固させた中空糸膜を８０℃の水洗浴で洗浄し、中空糸膜が湿潤状態のままカセに巻き取る。このときの製膜速度は１０m/minとし、中空糸膜内径は６１０μm、膜厚は１２０μmとした。

巻き取った中空糸膜を１００本単位に小分けし、５０℃の乾熱乾燥機で２４時間乾燥を行い、加湿用中空糸膜を得た。加湿用中空糸膜が保持している水分は０％であった。

この加湿用中空糸膜を５本取り出し、０．１mのミニモジュールにしたところ、透水性能が１．９×１０^−１２m³/m²/s/Paであった。該中空糸膜の水蒸気透過性を測定したところ、０．４２kg/sec/m²/KPaであり、透水性能と水蒸気透過性能が低いことがわかった。加湿用中空糸膜のＢｏ側に栓をしてＢｉ側から５０kPaの空気圧空をかけたところＦ側からの空気リークは０．１ml/minであり、ガスバリヤ性に乏しい結果となった。ミニモジュールのデキストランふるい係数は図３に示す。

加湿用中空糸膜の最内表面付近は空隙長が０．１μm以上の箇所がない緻密層であり、厚さは２．６μmであった。緻密層以外は空隙長０．３μm以上の箇所がある支持層であった。上記の結果を表１に示す。

中空糸膜モジュールのデキストランふるい係数測定の概略構成図である。 水蒸気透過性を測定する概略構成図である。 実施例１，比較例１、比較例２のミニモジュールのデキストランふるい係数を示す図である。 加湿用膜の緻密層測定方法を示す図である。

符号の説明

１０：ミニモジュール
２０：デキストラン溶液
３０：スイープガス入り
４０：温・湿度測定個所
５０：空気流量計
６０：スイープガス出
７０：温・湿度測定個所
８０：加湿装置
９０：オフガス入り
１００：オフガス出
１１０：ミニモジュール
１３０：支持層
１４０：緻密層
１５０：内表面
１６０：空孔部分
Ｂｉ：デキストラン溶液入り側
Ｂｏ：デキストラン溶液出側
Ｆ：デキストラン溶液濾過側

Claims (10)

1. 加湿用膜において、重量平均分子量３００００のデキストランに対するふるい係数が０．１以下であり、重量平均分子量１２００のデキストランに対するふるい係数が０．３未満、さらに重量平均分子量６００のデキストランに対するふるい係数が０．３以上の孔径分布を持ち、透水性能が１．１×１０^−１１m³/m²/s/Pa以上、４．３×１０^−１０m³/m²/s/Pa以下であることを特徴とする加湿用膜。
2. 該加湿用膜の水蒸気透過係数が０．５kg/sec/m²/KPa以上である請求項１記載の加湿用膜。
3. 該加湿用膜に０．３μm以上の空隙長を有する支持層と０．１μm以下の空隙長を有し、かつ２．０μｍ以下の厚さで緻密層が存在する請求項１または２記載の加湿用膜。
4. 該加湿用膜の素材にポリスルホンを含む請求項１〜３のいずれかに記載の加湿用膜。
5. 該加湿用膜に親水性高分子が含まれている請求項１〜４のいずれかに記載の加湿用膜。
6. 該親水性高分子がポリビニルピロリドンである請求項５に記載の加湿用膜。
7. 該加湿用膜が中空糸膜である請求項１〜６のいずれかに記載の加湿用膜。
8. 該中空糸膜の内径が２００μm以上８００μm以下、膜厚が４０μm以上２００μm以下である請求項７記載の加湿用膜。
9. 口金から製膜原液を吐出させて、製膜を行う工程、温水で洗浄する工程、洗浄後に巻き取る工程を有する加湿用膜の製造方法において、巻き取る工程の後に乾熱乾燥機を用いて、４０℃以上１５０℃以下で３０分以上乾燥させる工程を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の加湿用膜の製造方法。
10. 請求項１〜８のいずれかに記載の加湿用膜を内蔵した加湿用膜モジュール。