JP2009226306A - セラミックフィルタ及びナノ濾過膜の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】柱状形状をなし、柱状形状の両端面間を軸方向に貫通する複数の流路113を有するセラミックフィルタである。このセラミックフィルタは、複数の流路113のそれぞれの内壁に、ディップ法により形成され、5nm以上の粗大細孔含有率が5%以下のNF膜142を備える。
【選択図】図7
Description
(a)2つのNF膜を比較したとき、分子量6,000g/molの阻止率が高いNF膜の方を相対的に「シャープなNF膜」とする。
図6に本発明の実施の形態に係るNF膜の製造方法によって得られたNF膜142を用いたセラミックフィルタ11fの一例を説明する。
本発明の実施の形態に係るNF膜の製造方法を説明する前に、このNF膜の製造方法に用いるディッピング装置について説明する。即ち、本発明の実施の形態に係るNF膜の製造方法に用いるディッピング装置は、図1に示すように、エレメント11eを収納する成膜チャンバー12と、成膜チャンバー12の上流側となる底部フランジ123bに接続されたフランジ接続配管21aと、フランジ接続配管21aに接続されたT分岐22と、T分岐22を介してしてフランジ接続配管21aに接続されるドレイン配管21d及び供給配管21bと、ドレイン配管21dに接続されたドレインバルブ(排液弁)13と、供給配管21bに接続された供給ポンプ14と、供給ポンプ14に接続されたタンク配管21cと、タンク配管21cに接続された供給タンク15とを備える。供給タンク15は、NF膜142を形成するためのセラミックコート液(以下、単に「コート液」ともいう。)を収納するタンクである。供給ポンプ14により供給タンク15に収納されたコート液は、タンク配管21c、供給配管21b及びランジ接続配管21aを介して成膜チャンバー12に送液される。成膜チャンバー12は、図3に示すようにアクリル樹脂等の透明な材料で内部が見える構造になっており、垂直に立てられたエレメント11eの下部よりコート液が供給ポンプ14によって供給され、エレメント11eの上部から余剰なゾル液が出たら、供給ポンプ14による送液を止め、ドレインバルブ(排液弁)13を開け、成膜チャンバー12内のコート液を排出できるようになっている。
図1〜図5を用いて、本発明の実施の形態に係るNF膜の製造方法を説明する。なお、以下に述べるNF膜の製造方法は、一例であり、この変形例を含めて、これ以外の種々の製造方法により、実現可能であることは勿論である。NF膜142として、チタニア膜を形成する場合を例として説明する。
上記のように、本発明は上記の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面は本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
11f…セラミックフィルタ
12…成膜チャンバー
14…供給ポンプ
15…供給タンク
21a…フランジ接続配管
21a…ランジ接続配管
21b…供給配管
21c…タンク配管
21d…ドレイン配管
22…T分岐
31…送風機
111…MF膜
112a,112b…釉薬部
113…セル(流路)
114…隔壁
118…フィルムテープ
121a…リング
121b…リング
122a…上部エレメント保持リング
122b…下部エレメント保持リング
123b…底部フランジ
141…UF膜
142…NF膜
Claims (10)
- 柱状形状をなし、前記柱状形状の両端面間を軸方向に貫通する複数の流路を有するセラミックフィルタであって、
前記複数の流路のそれぞれの内壁に、ディップ法により形成され、5nm以上の粗大細孔含有率が5%以下のナノ濾過膜を備えることを特徴とするセラミックフィルタ。 - 前記ナノ濾過膜の10nm以上の粗大細孔含有率が0.5%以下であることを特徴とする請求項1に記載のセラミックフィルタ。
- 前記ナノ濾過膜の分子量6,000g/molに対する阻止率が、98%以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載のセラミックフィルタ。
- 柱状形状をなすセラミックフィルタの内部に、前記柱状形状の両端面間を軸方向に貫通するように設けられた複数の流路のそれぞれの内壁に、ディップ法によりナノ濾過膜を形成するナノ濾過膜の製造方法であって、
セラミックゾル原液を作製した後に、希釈用の溶媒としてイソプロピルアルコール、またはイソプロピルアルコールの水溶液を前記セラミックゾル原液に混合してセラミックゾルコート液を作製する工程と、
ディップ法により前記内壁表面上に前記セラミックゾルコート液を付着させる工程と、
前記流路の内壁表面に送風することにより前記セラミックゾルコート液を乾燥させる第1乾燥処理工程と、
前記第1乾燥処理工程の後、恒温槽を用いて前記セラミックゾルコート液を更に乾燥させる第2乾燥処理工程と、
前記第2乾燥処理工程の後、焼成温度まで10〜50℃/hの昇温速度で昇温し、昇温速度での焼成の後、焼成温度から降温速度10〜50℃/hで降温する焼成工程
とを含むことを特徴とするナノ濾過膜の製造方法。 - 前記第1乾燥処理時の送風温度が10〜58℃であることを特徴とする請求項4に記載のナノ濾過膜の製造方法。
- 前記第1乾燥処理時の送風速度が、1〜300m/秒であることを特徴とする請求項4又は5に記載のナノ濾過膜の製造方法。
- 前記第1乾燥処理時の保持時間が、6〜20時間であることを特徴とする請求項4〜6のいずれか1項に記載のナノ濾過膜の製造方法。
- 前記第2乾燥処理時の乾燥温度が、28〜75℃であることを特徴とする請求項4〜7のいずれか1項に記載のナノ濾過膜の製造方法。
- 前記焼成工程時の保持時間が45分〜2時間であることを特徴とする請求項4〜8のいずれか1項に記載のナノ濾過膜の製造方法。
- 前記セラミックゾルコート液のイソプロピルアルコール濃度が70質量%以上であることを特徴とする請求項4〜9のいずれか1項に記載のナノ濾過膜の製造方法。
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