JP2014144390A - Method for producing hollow fiber membrane - Google Patents

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Saki Tanimura
咲 谷村
Takuma Goto
琢真 後藤
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing a hollow fiber membrane where a streak is difficult to be made on a membrane surface.SOLUTION: A method for producing a hollow fiber membrane comprises: a step to immerse a mold having an inner tube to discharge solidification water from a discharge port and an outer tube to discharge a resin solution from a discharge port into a non-solvent in a solidification chamber; a step to form an air space between the discharge port and the non-solvent in the solidification chamber; and a step to produce the hollow fiber membrane by discharging the resin solution from the discharge port of the outer tube, passing through the air space and being in contact with the non-solvent.

Description

本発明は、中空糸膜の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing a hollow fiber membrane.

従来から、河川水及び地下水の除濁、工業用水の清澄、排水及び汚水処理、海水淡水化の前処理等の水の精製において、高分子水処理膜を備えた水処理装置を用いている。この水処理装置に用いる高分子水処理膜は、高分子材料によって形成された中空糸状の多孔質膜(以下「中空糸膜」とも記す)を用いることが多い。なぜなら、中空糸膜は、被処理水に含有される種々の成分を分離する性能が高いからである。   Conventionally, in water purification such as clarification of river water and groundwater, clarification of industrial water, drainage and sewage treatment, pretreatment for seawater desalination, etc., a water treatment device provided with a polymer water treatment membrane has been used. The polymer water treatment membrane used in this water treatment apparatus often uses a hollow fiber-like porous membrane (hereinafter also referred to as “hollow fiber membrane”) formed of a polymer material. This is because the hollow fiber membrane has high performance for separating various components contained in the water to be treated.

この中空糸膜は、ストロー状の形態をしており、通常、二重金型を用いて作製する。二重金型とは、文字通り、内部が空洞の円筒形の金型を二重に設けたもので、その断面が二重丸の形状である。以下では二重金型の内側の管のことを「内管」といい、当該内管から一定の間隔をおいて外側を取り囲む管を「外管」という。二重金型を用いた中空糸膜の作製は、特許文献1(特開平4−343707号公報)に示されるように、凝固液を溜めた水槽中で、外管に固形成分の樹脂溶液を流し、内管に凝固液を流すことにより行う。   This hollow fiber membrane has a straw-like form and is usually produced using a double mold. The double die is literally a double cylindrical die having a hollow inside, and has a double round cross section. Hereinafter, the inner tube of the double mold is referred to as an “inner tube”, and the tube surrounding the outer side at a certain distance from the inner tube is referred to as an “outer tube”. As shown in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 4-343707), a hollow fiber membrane using a double mold is produced by flowing a solid component resin solution into an outer tube in a water tank in which a coagulating liquid is stored. This is done by flowing a coagulation liquid through the inner tube.

ところで、近年、より効率的かつより経済的に安全な水を供給することが求められている。このニーズに応えるべく、従来よりも口径の大きな中空糸膜が開発されつつある。大口径の中空糸膜は、被処理水に含有される種々の成分を分離する性能が高く、また被処理水の処理速度も速いという利点がある。   By the way, in recent years, it has been required to supply water more efficiently and more economically. In order to meet this need, hollow fiber membranes having a larger diameter than those in the past are being developed. The large-diameter hollow fiber membrane has an advantage of high performance for separating various components contained in the water to be treated and also has a high treatment speed for the water to be treated.

特開平4−343707号公報JP-A-4-343707

特許文献1に記載される製造方法では、比較的内径が小さい中空糸膜を作製することはできるが、近年要求される大口径の中空糸膜を作製しようとしても、安定して中空糸膜を作製できなかった。具体的には、大口径の中空糸膜を作製するために、二重金型の各管の口径を大型化すると、中空糸膜の膜面にスジができることが多かった。   In the production method described in Patent Document 1, a hollow fiber membrane having a relatively small inner diameter can be produced. However, even if an attempt is made to produce a hollow fiber membrane having a large diameter required in recent years, the hollow fiber membrane is stably produced. Could not be produced. Specifically, in order to produce a hollow fiber membrane having a large diameter, when the diameter of each pipe of the double mold is increased, streaks are often formed on the membrane surface of the hollow fiber membrane.

本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、その目的は、膜面にスジができにくい中空糸膜の製造方法を提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said present condition, The objective is to provide the manufacturing method of the hollow fiber membrane which cannot make a streak on a membrane surface.

本発明者らは、中空糸膜の膜面にスジができる原因を追究したところ、二重金型の外管から非溶媒に樹脂溶液を吐出するときに、外管の内部で樹脂溶液と非溶媒とが接触して樹脂塊が形成され、当該樹脂塊が外管内面に付着し、これが基点となって中空糸膜の膜面のスジができることを突き止めた。このスジは、従来のように0.1μm程度の内径の中空糸膜の作製においては外管の内径が小さい故に問題にならず、大口径の中空糸膜を作製するときのみに生じる特有の課題である。本発明者らは、当該課題を解決するために、外管内部の樹脂溶液と非溶媒との接触を防ぐ構造について鋭意検討することにより、以下に示す本発明を完成した。   The inventors have investigated the cause of streaks on the membrane surface of the hollow fiber membrane, and when discharging the resin solution from the outer tube of the double mold to the non-solvent, the resin solution and the non-solvent are formed inside the outer tube. And a resin lump was formed, and the resin lump was adhered to the inner surface of the outer tube, and it was found that this formed a streak on the membrane surface of the hollow fiber membrane. This streak is not a problem because the inner diameter of the outer tube is small in the production of hollow fiber membranes with an inner diameter of about 0.1 μm as in the prior art, and is a specific problem that occurs only when producing a hollow fiber membrane with a large diameter. It is. In order to solve the problem, the present inventors have intensively studied a structure for preventing contact between the resin solution inside the outer tube and the non-solvent, thereby completing the present invention described below.

本発明の中空糸膜の製造方法は、凝固水を吐出口から吐出する内管及び樹脂溶液を吐出口から吐出する外管を有する金型を、凝固槽内の非溶媒に浸漬させる工程と、
前記吐出口と前記凝固槽内の前記非溶媒との間に空気層を形成する工程と、
前記吐出口から前記樹脂溶液及び凝固液を吐出し、前記空気層を通過させた上で、前記非溶媒に接触させることにより中空糸膜を作製する工程と、を含むことを特徴とする。
前記中空糸膜を作製する工程の後、前記空気層を除去する工程をさらに含み、
前記空気層を除去する工程を終えた後も、前記吐出口から前記樹脂溶液及び前記凝固液を吐出し続けることが好ましい。
前記金型は、前記非溶媒中に前記空気層を保持する空気溜め部材を有し、前記空気溜め部材の一端は、前記吐出口の同一平面に接することが好ましい。
前記中空糸膜を作製する工程は、前記樹脂溶液を、1mm以上200mm以下の長さの空気層に通過させた上で、前記非溶媒に接触させることが好ましい。
前記空気溜め部材は、前記吐出口から吐出方向に向けて断面積が広がる形状であることが好ましい。
前記中空糸膜を作製する工程の前に、前記内管に対して、前記吐出口から吐出方向に伸びる芯材を挿入する工程をさらに含むことが好ましい。
The method for producing a hollow fiber membrane of the present invention includes a step of immersing a mold having an inner tube for discharging coagulated water from a discharge port and an outer tube for discharging a resin solution from the discharge port in a non-solvent in the coagulation tank;
Forming an air layer between the discharge port and the non-solvent in the coagulation tank;
And a step of producing a hollow fiber membrane by discharging the resin solution and the coagulating liquid from the discharge port, passing the air layer, and then contacting the non-solvent.
After the step of producing the hollow fiber membrane, further comprising the step of removing the air layer,
It is preferable that the resin solution and the coagulation liquid are continuously discharged from the discharge port even after the step of removing the air layer is finished.
Preferably, the mold includes an air reservoir member that holds the air layer in the non-solvent, and one end of the air reservoir member is in contact with the same plane of the discharge port.
In the step of producing the hollow fiber membrane, it is preferable that the resin solution is passed through an air layer having a length of 1 mm or more and 200 mm or less and then contacted with the non-solvent.
It is preferable that the air reservoir member has a shape in which a cross-sectional area widens from the discharge port toward the discharge direction.
It is preferable to further include a step of inserting a core material extending in the discharge direction from the discharge port into the inner tube before the step of manufacturing the hollow fiber membrane.

本発明の中空糸膜の製造方法によれば、膜面にスジができにくい中空糸膜を簡便に製造することができる。   According to the method for producing a hollow fiber membrane of the present invention, it is possible to easily produce a hollow fiber membrane in which streaks are hardly formed on the membrane surface.

実施形態1の中空糸膜の製造方法の一例を示す模式的な断面図である。3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a method for producing the hollow fiber membrane of Embodiment 1. FIG. 実施形態3の中空糸膜の製造方法の一例を示す模式的な断面図である。6 is a schematic cross-sectional view showing an example of a method for producing a hollow fiber membrane of Embodiment 3. FIG. 実施形態4の中空糸膜の製造方法の一例を示す模式的な断面図である。6 is a schematic cross-sectional view showing an example of a method for producing a hollow fiber membrane according to Embodiment 4. FIG.

本発明の中空糸膜の製造方法は、相分離法、特に非溶媒誘起相分離法を利用する方法であるが、図1に示すように、樹脂溶液を鉛直下向きに吐出してもよいし(実施形態1)、図2に示すように、樹脂溶液を水平方向に吐出してもよい(実施形態3)。本発明の中空糸膜の製造方法は、上述のように樹脂溶液の吐出方向は特に限定されないが、金型17、27の吐出口と非溶媒16、26との接触面に空気層18、28を設けた状態で、中空糸膜を作製することを特徴とする。このようにして作製した中空糸膜は、膜面にスジが発生しにくいという利点がある。   The method for producing a hollow fiber membrane of the present invention is a method using a phase separation method, particularly a non-solvent induced phase separation method. As shown in FIG. 1, the resin solution may be discharged vertically downward ( Embodiment 1) As shown in FIG. 2, the resin solution may be discharged in the horizontal direction (Embodiment 3). In the method for producing a hollow fiber membrane of the present invention, the discharge direction of the resin solution is not particularly limited as described above. A hollow fiber membrane is produced in a state where is provided. The hollow fiber membrane thus produced has the advantage that streaks are unlikely to occur on the membrane surface.

<実施形態1>
本実施形態では、図1に示す凝固槽10及び二重管構造の金型を用いて中空糸膜を作製する。本実施形態の中空糸膜の製造方法は、凝固水14を吐出口から吐出する内管12及び樹脂溶液15を吐出口から吐出する外管11を有する金型17を、凝固槽10内の非溶媒16に浸漬させる工程と、吐出口と凝固槽10内の非溶媒16との間に空気層18を形成する工程と、吐出口から樹脂溶液15及び凝固液14を吐出し、空気層18を通過させた上で、非溶媒16に接触させることにより中空糸膜を作製する工程と、を含むことを特徴とする。以下に本実施形態を構成する各工程を説明する。
<Embodiment 1>
In this embodiment, a hollow fiber membrane is produced using the coagulation tank 10 and the double-pipe structure mold shown in FIG. In the manufacturing method of the hollow fiber membrane of this embodiment, the mold 17 having the inner tube 12 that discharges the coagulated water 14 from the discharge port and the outer tube 11 that discharges the resin solution 15 from the discharge port, The step of immersing in the solvent 16, the step of forming the air layer 18 between the discharge port and the non-solvent 16 in the coagulation tank 10, the resin solution 15 and the coagulation liquid 14 are discharged from the discharge port, and the air layer 18 is And a step of producing a hollow fiber membrane by contacting with the non-solvent 16 after passing through. Below, each process which comprises this embodiment is demonstrated.

(1)金型を凝固槽内の非溶媒に浸漬させる工程
まず、図1に示されるように、金型17を凝固槽10内の非溶媒16に浸漬させる。本実施形態では、金型の吐出口が、鉛直方向下向きになるように、つまり、金型17の吐出口が非溶媒16に浸漬するように配置する。このように配置することにより、樹脂溶液15の自重を利用して中空糸膜を作製することができるため、製造装置が簡便になるという利点がある。
(1) Step of immersing mold in non-solvent in coagulation tank First, as shown in FIG. 1, the mold 17 is immersed in the non-solvent 16 in the coagulation tank 10. In this embodiment, it arrange | positions so that the discharge outlet of a metal mold | die may become the vertical direction downward, ie, the discharge outlet of the metal mold | die 17 may be immersed in the non-solvent 16. FIG. By arranging in this way, a hollow fiber membrane can be produced using the dead weight of the resin solution 15, so that there is an advantage that the production apparatus becomes simple.

(金型)
本実施形態において、金型17は、凝固水14を吐出口から吐出する内管12と、樹脂溶液15を吐出口から吐出する外管11とを有する二重管構造である。
(Mold)
In the present embodiment, the mold 17 has a double tube structure having an inner tube 12 that discharges the coagulated water 14 from the discharge port and an outer tube 11 that discharges the resin solution 15 from the discharge port.

金型17は、非溶媒16中に空気層18を保持する空気溜め部材13を有することが好ましいが、必ずしも空気溜め部材13は備えていなくてもよい。空気溜め部材13を備える場合、空気溜め部材13の一端が、外管11の吐出口の同一平面に接することがより好ましい。このような位置に空気溜め部材13を設けることにより、後述する空気層18を所望の位置に形成しやすいという利点がある。なお、空気溜め部材13の詳細は後述する。   The mold 17 preferably includes the air reservoir member 13 that holds the air layer 18 in the non-solvent 16, but the air reservoir member 13 may not necessarily be provided. When the air reservoir member 13 is provided, it is more preferable that one end of the air reservoir member 13 is in contact with the same plane of the discharge port of the outer tube 11. By providing the air reservoir member 13 at such a position, there is an advantage that an air layer 18 described later can be easily formed at a desired position. The details of the air reservoir member 13 will be described later.

(凝固槽)
凝固槽10は、非溶媒16を保持し得るものであれば、その材質及び形状が限定されることなく、いかなるものを用いることができる。
(Coagulation tank)
Any material can be used for the coagulation tank 10 as long as it can hold the non-solvent 16 without being limited in material and shape.

(非溶媒)
凝固槽10内の非溶媒16は、樹脂溶液15に直接接触するものであることから、樹脂溶液15に相溶しにくい溶媒であることが好ましく、より好ましくは、水又は水を主体とする溶媒である。非溶媒の温度は一定に保つことが好ましい。これにより樹脂溶液の相分離挙動を安定に維持することができ、透水性能、強度などの性能を安定させやすい。
(Non-solvent)
Since the non-solvent 16 in the coagulation tank 10 is in direct contact with the resin solution 15, it is preferably a solvent that is hardly compatible with the resin solution 15, more preferably water or a solvent mainly composed of water. It is. The temperature of the non-solvent is preferably kept constant. Thereby, the phase separation behavior of the resin solution can be stably maintained, and performance such as water permeability and strength can be easily stabilized.

(凝固液)
内管に供給する凝固液14は、樹脂溶液15に含まれる樹脂の組成によって好適な材料が異なるが、水又は水を主体とした溶媒であることが好ましい。また、凝固液14は、凝固槽10内に充填される非溶媒16と同様のものを用いてもよい。凝固液は、樹脂溶液の吐出と同時に吐出することが好ましいが、樹脂溶液の吐出の後に、凝固液の吐出を開始してもよい。
(Coagulation liquid)
The coagulating liquid 14 to be supplied to the inner tube varies depending on the composition of the resin contained in the resin solution 15, but is preferably water or a solvent mainly composed of water. The coagulation liquid 14 may be the same as the non-solvent 16 filled in the coagulation tank 10. The coagulation liquid is preferably discharged simultaneously with the discharge of the resin solution, but the discharge of the coagulation liquid may be started after the discharge of the resin solution.

(2)空気層を形成する工程
金型の吐出口と凝固槽10内の非溶媒16との間に空気層18を形成する。この位置に空気層18を形成することにより、樹脂溶液15と非溶媒16とが直接接触するのを防ぐことができ、当該接触によって生じる樹脂塊が発生しにくくなる。このため、樹脂塊を基点とした中空糸膜の膜面のスジも発生しにくくなり、膜面にスジがない中空糸膜を簡便に作製することができる。
(2) Step of forming an air layer An air layer 18 is formed between the discharge port of the mold and the non-solvent 16 in the coagulation tank 10. By forming the air layer 18 at this position, it is possible to prevent the resin solution 15 and the non-solvent 16 from coming into direct contact with each other, and it is difficult for the resin mass generated by the contact to be generated. For this reason, streaks on the membrane surface of the hollow fiber membrane based on the resin mass are less likely to occur, and a hollow fiber membrane having no stripe on the membrane surface can be easily produced.

(空気層)
上記空気層18の形成は、金型を非溶媒に浸漬させる工程において、吐出口と非溶媒16との間に空気が残るように金型を浸漬させてもよいし、金型を非溶媒に浸漬させた後、空気ボンベ等を用いて金型の吐出口に空気を送り込んでもよい。なお、空気層18は、非溶媒16に溶解しにくい気体であれば、空気のみに限られず、例えば窒素ガス、酸素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等で構成されていてもよいが、コストを鑑みると、空気が好ましい。
(Air layer)
The air layer 18 may be formed by immersing the mold so that air remains between the discharge port and the non-solvent 16 in the step of immersing the mold in the non-solvent. After the immersion, air may be sent to the discharge port of the mold using an air cylinder or the like. The air layer 18 is not limited to air as long as it is a gas that is difficult to dissolve in the non-solvent 16, and may be composed of, for example, nitrogen gas, oxygen gas, argon gas, helium gas, etc. And air is preferred.

(空気溜め部材)
上記の金型に設置された空気溜め部材13は、内部に気体を保持できる形状であればいかなる形状であってもよく、例えば傘型形状、円筒形状、円錐台形状等が挙げられる。図1に示されるように、空気溜め部材13が傘型形状の場合、吐出口から吐出方向に向けて断面積が広がる形状となるように設置されることが好ましい。空気層を所望の位置に形成するという観点から、空気溜め部材13の上面(つまり、小さいほうの円の面)が金型の吐出口全体を覆う大きさで、かつ吐出口全体を覆う位置に設置されることが好ましい。空気溜め部材13の厚みは、空気層を保持したときに変形しない程度であれば、特に限定されない。
(Air reservoir member)
The air reservoir member 13 installed in the mold may have any shape as long as it has a shape capable of holding gas therein, and examples thereof include an umbrella shape, a cylindrical shape, and a truncated cone shape. As shown in FIG. 1, when the air reservoir member 13 has an umbrella shape, it is preferable that the air reservoir member 13 is installed so as to have a shape in which a cross-sectional area widens from the discharge port toward the discharge direction. From the viewpoint of forming the air layer at a desired position, the upper surface of the air reservoir member 13 (that is, the surface of the smaller circle) is sized to cover the entire discharge port of the mold and to a position that covers the entire discharge port. It is preferable to be installed. The thickness of the air reservoir member 13 is not particularly limited as long as it does not deform when the air layer is held.

(3)中空糸膜を作製する工程
外管11の吐出口から樹脂溶液15を吐出し、空気層18を通過させた上で、非溶媒16に接触させることにより中空糸膜を作製する。このように空気層18が、樹脂溶液15と非溶媒16との間に介在した状態で中空糸膜を作製することにより、樹脂溶液15と非溶媒16との接触で生じる樹脂塊を発生しにくくすることができ、当該樹脂塊に起因する中空糸膜の膜面にスジを形成しにくくすることができる。かかる空気層18は、樹脂溶液の吐出開始時及び初期の不安定な状態を回避するために設けるものであるため、中空糸膜の作製が一旦安定しさえすれば、その後は除去されてもよい。なお、空気層を除去する工程は、後述する実施形態2で説明する。
(3) Step of producing hollow fiber membrane The resin solution 15 is discharged from the discharge port of the outer tube 11, passed through the air layer 18, and then brought into contact with the non-solvent 16 to produce a hollow fiber membrane. Thus, by producing a hollow fiber membrane in a state where the air layer 18 is interposed between the resin solution 15 and the non-solvent 16, it is difficult to generate a resin lump that occurs due to contact between the resin solution 15 and the non-solvent 16. It is possible to make streaks difficult to form on the membrane surface of the hollow fiber membrane caused by the resin mass. Since the air layer 18 is provided at the start of the discharge of the resin solution and in order to avoid an initial unstable state, the air layer 18 may be removed after the production of the hollow fiber membrane is once stabilized. . In addition, the process of removing an air layer is demonstrated in Embodiment 2 mentioned later.

ここで、本工程は、樹脂溶液を、1mm以上200mm以下の長さの空気層に通過させた上で、非溶媒に接触させることが好ましい。このような長さの空気層を設けることにより、樹脂溶液と非溶媒とがより接触しにくくなるため、これらの接触により生じる樹脂塊も発生しにくくすることができる。空気層の長さは、3mm以上100mm以下であることがより好ましく、さらに好ましくは5mm以上50mm以下である。通過する空気層の長さが長いほど、中空糸膜の透水性が低下する反面、中空糸膜の強度が向上する傾向がある。   Here, in this step, the resin solution is preferably passed through an air layer having a length of 1 mm or more and 200 mm or less and then brought into contact with a non-solvent. By providing an air layer having such a length, the resin solution and the non-solvent are less likely to come into contact with each other, so that a resin lump caused by these contacts can also be less likely to occur. The length of the air layer is more preferably 3 mm or more and 100 mm or less, and further preferably 5 mm or more and 50 mm or less. The longer the air layer that passes through, the lower the water permeability of the hollow fiber membrane, while the strength of the hollow fiber membrane tends to improve.

(樹脂溶液)
中空糸膜を構成する材料として使用する樹脂溶液は、略単一素材の樹脂を含むものであればどのような材料を用いてもよい。「略単一」とは、実質的に単一、つまり、主要構成素材が1種であることを意味し、具体的には1種の樹脂が50重量%以上、好ましくは60重量%以上、より好ましくは70重量%以上を占めることを意味する。なお、単一の素材及び単一の主要構成素材には、樹脂の製造の際又は後述する中空糸膜の製造の際に通常用いられる添加剤は含まないことを意図している。
(Resin solution)
As the resin solution used as the material constituting the hollow fiber membrane, any material may be used as long as it contains a substantially single material resin. “Substantially single” means substantially single, that is, one main constituent material, specifically, one resin is 50% by weight or more, preferably 60% by weight or more, More preferably, it means 70% by weight or more. In addition, it is intended that the single material and the single main constituent material do not include additives usually used in the production of the resin or in the production of the hollow fiber membrane described later.

略単一素材としては、当該分野において一般的に使用される材料/素材を用いることができ、例えば、ポリスルホン(PS)系、ポリエーテルサルホン(PES)系、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)系、ポリエチレン(PE)系、酢酸セルロース(CA)系、ポリアクリロニトリル(PAN)系、ポリビニルアルコール(PVA)系、ポリイミド(PI)系、ポリ塩化ビニル系、セルロース系(セルロースアセテート)、セルロースアセテートプチレート等)等の種々の高分子材料が挙げられる。なかでも、塩化ビニル系樹脂であることが好ましい。これらは単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。   As the substantially single material, materials / materials generally used in the field can be used. For example, polysulfone (PS), polyethersulfone (PES), polyvinylidene fluoride (PVDF) , Polyethylene (PE), cellulose acetate (CA), polyacrylonitrile (PAN), polyvinyl alcohol (PVA), polyimide (PI), polyvinyl chloride, cellulose (cellulose acetate), cellulose acetate Etc.) and the like. Among these, a vinyl chloride resin is preferable. You may use these individually or in combination of 2 or more types.

塩化ビニル系樹脂としては、塩化ビニル単独重合体(塩化ビニルホモポリマー)、共重合可能な不飽和結合を有するモノマーと塩化ビニルモノマーとの共重合体、重合体に塩化ビニルモノマーをグラフト共重合したグラフト共重合体、これらの塩化ビニルモノマー単位が塩素化されたものからなる(共)重合体等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、2種以上併用してもよい。特に、耐汚染性を向上するために、親水性モノマーが共重合されていることが適している。   As vinyl chloride resin, vinyl chloride homopolymer (vinyl chloride homopolymer), copolymer of copolymerizable unsaturated bond monomer and vinyl chloride monomer, and graft copolymerized with vinyl chloride monomer. Examples thereof include a graft copolymer and a (co) polymer composed of those chlorinated vinyl chloride monomer units. These may be used alone or in combination of two or more. In particular, in order to improve stain resistance, it is suitable that a hydrophilic monomer is copolymerized.

樹脂溶液は、成形性、熱安定性等を向上させるために、滑剤、熱安定剤、成膜助剤等を単独で又は2種以上を組み合わせて用いてもよい。滑剤としては、ステアリン酸、パラフィンワックス等が挙げられる。熱安定剤としては、一般に塩化ビニル系樹脂の成形に用いられる錫系、鉛系、Ca/Zn系の各安定剤が挙げられる。製膜助剤としては、各種重合度のポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン等の親水性高分子が挙げられる。   In order to improve moldability, heat stability, etc., the resin solution may be used alone or in combination of two or more lubricants, heat stabilizers, film forming aids and the like. Examples of the lubricant include stearic acid and paraffin wax. Examples of the thermal stabilizer include tin-based, lead-based, and Ca / Zn-based stabilizers that are generally used for molding a vinyl chloride resin. Examples of the film forming aid include hydrophilic polymers such as polyethylene glycol and polyvinyl pyrrolidone having various polymerization degrees.

樹脂溶液に用いる溶媒は、樹脂に対して溶解性を示すものであれば特に限定されず、通常、樹脂を合成する際に利用した溶媒を利用することができる。樹脂として塩化ビニル系樹脂を用いる場合には、例えば、ジメチルスルホキシド、N,N−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン等が挙げられ、これらを単独又は2種以上を混合して使用することができる。   The solvent used for the resin solution is not particularly limited as long as it is soluble in the resin, and usually the solvent used when synthesizing the resin can be used. When a vinyl chloride resin is used as the resin, for example, dimethyl sulfoxide, N, N-dimethylformamide, tetrahydrofuran, N, N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone and the like can be mentioned. A mixture of seeds or more can be used.

樹脂溶液は、樹脂溶液の全重量に対する樹脂成分の割合が15重量%以上であることが好ましく、20〜40重量%がより好ましく、さらに好ましくは20〜30重量%である。この範囲とすることにより、相分離を適度に早めるとともに、中空糸膜の強度を十分に確保し得るし、大口径の中空糸膜を成膜する場合に、短期強度及び疲労強度を著しく向上させることができる。   In the resin solution, the ratio of the resin component to the total weight of the resin solution is preferably 15% by weight or more, more preferably 20 to 40% by weight, and further preferably 20 to 30% by weight. By setting this range, the phase separation can be accelerated moderately, the strength of the hollow fiber membrane can be sufficiently secured, and the short-term strength and fatigue strength are remarkably improved when a large-diameter hollow fiber membrane is formed. be able to.

樹脂溶液の粘度は、例えば、500〜4000mPa・sであることが好ましく、そり好ましくは、1000〜3000mPa・sである。このような粘度であることにより、中空糸膜の外形の真円度を確保し、以って均一な太さ・膜厚の膜を製造し得る。粘度は、樹脂溶液をサンプル管に直接導入し、振動式粘度計(セコニック(株)製、VM-100A-M)を用いて測定した値を採用するものとする。   The viscosity of the resin solution is, for example, preferably 500 to 4000 mPa · s, and more preferably 1000 to 3000 mPa · s. By having such a viscosity, the roundness of the outer shape of the hollow fiber membrane can be secured, and thus a membrane having a uniform thickness and film thickness can be produced. As the viscosity, a value measured using a vibrating viscometer (manufactured by Seconic Corporation, VM-100A-M) after directly introducing the resin solution into the sample tube is adopted.

(中空糸膜)
本実施形態によって製造される中空糸膜は、その外径が3.6mm以上10mm以下である。また、中空糸膜の肉厚は0.15〜2.4mmとすることができる。中空糸膜の内径及び肉厚は、電子顕微鏡写真を用いた実測値を採用するものとする。
(Hollow fiber membrane)
The hollow fiber membrane manufactured by this embodiment has an outer diameter of 3.6 mm or more and 10 mm or less. The thickness of the hollow fiber membrane can be 0.15 to 2.4 mm. The measured value using an electron micrograph shall be employ | adopted for the internal diameter and thickness of a hollow fiber membrane.

中空糸膜の強度は、通常、材料、内径、肉厚、真円度、内部構造等の種々の要因によって決定されるが、なかでも、SDR値(外径/肉厚の比)を用いることが好ましく、中空糸膜のSDR値が3.6〜34が好ましい。SDR値が34以下であることにより、中空糸膜の耐圧性が0.3MPa以上となり、SDR値が3.6以上であることにより、水処理モジュールにおける膜ろ過面積を確保しやすくなる。SDR値は、4.0以上20以下であることがより好ましく、さらに好ましくは5.0以上16以下である。特に、外径が5〜7mm程度の場合には、SDR値は4〜16とすることが好ましく、より好ましくは6.5〜11である。   The strength of the hollow fiber membrane is usually determined by various factors such as material, inner diameter, wall thickness, roundness, internal structure, etc. Among them, the SDR value (outer diameter / thickness ratio) should be used. The SDR value of the hollow fiber membrane is preferably 3.6 to 34. When the SDR value is 34 or less, the pressure resistance of the hollow fiber membrane is 0.3 MPa or more, and when the SDR value is 3.6 or more, it is easy to secure a membrane filtration area in the water treatment module. The SDR value is more preferably 4.0 or more and 20 or less, and further preferably 5.0 or more and 16 or less. In particular, when the outer diameter is about 5 to 7 mm, the SDR value is preferably 4 to 16, and more preferably 6.5 to 11.

本実施形態の製造方法で作製される中空糸膜は、通常、その表面に多数の微細孔を有する多孔質膜とすることができる。その微細孔の平均孔径は、例えば、0.001〜10μm程度、好ましくは0.01〜1μm程度が挙げられる。膜表面の細孔の大きさ及び密度は、上述した内径、肉厚、得ようとする特性等によって適宜調整することができるが、後述する透過水量を実現し得る程度が好適である。   The hollow fiber membrane produced by the production method of the present embodiment can usually be a porous membrane having a large number of micropores on its surface. The average pore diameter of the fine pores is, for example, about 0.001 to 10 μm, preferably about 0.01 to 1 μm. The size and density of the pores on the membrane surface can be adjusted as appropriate according to the above-mentioned inner diameter, thickness, characteristics to be obtained, and the like, but it is preferable that the permeated water amount described later can be realized.

中空糸膜の空孔率は、例えば、10〜90%程度、好ましくは20〜80%程度が挙げられる。ここでの空孔率は、任意の横断面(中空糸膜の径方向の断面、以下同じ)における中空糸膜の全面積に対する空孔の全面積の割合を意味し、膜横断面の顕微鏡写真による各面積の値から算出した値を採用するものとする。   The porosity of the hollow fiber membrane is, for example, about 10 to 90%, preferably about 20 to 80%. The porosity here means the ratio of the total area of the pores to the total area of the hollow fiber membrane in an arbitrary cross section (the cross section in the radial direction of the hollow fiber membrane, the same applies hereinafter), and a micrograph of the membrane cross section The value calculated from the value of each area is adopted.

中空糸膜の径方向の断面において、中空糸膜の断面積に対する空孔率が30〜85%程度であることが好ましく、50〜85%、40〜75%又は50〜75%であることがより好ましい。また、中心から半径方向にわたって、最内層、内層、外層及び最外層を構成する空孔が層状に分布しているものが好ましい。これにより、透水性能を保ちながら中空糸膜に内圧・外圧を印加した場合の応力集中を分散して膜全体の強度を保つことが可能となる。   In the cross section in the radial direction of the hollow fiber membrane, the porosity with respect to the cross-sectional area of the hollow fiber membrane is preferably about 30 to 85%, and is preferably 50 to 85%, 40 to 75%, or 50 to 75%. More preferred. In addition, it is preferable that the innermost layer, the inner layer, the outer layer, and the pores constituting the outermost layer are distributed in layers from the center to the radial direction. This makes it possible to maintain the strength of the entire membrane by dispersing the stress concentration when an internal pressure / external pressure is applied to the hollow fiber membrane while maintaining water permeability.

本実施形態の製造方法で得られた中空糸膜は、膜間差圧100kPaにおける純水の透過水量が100L/(m2・h)程度以上、200L/(m2・h)程度以上であることが適しており、600L/(m2・h)程度以上を実現することができる。また、膜の耐内圧強度が0.3MPa程度以上、0.5MPa程度以上、さらに、1.0MPa程度以上を実現することができる。 The hollow fiber membrane obtained by the production method of this embodiment has a permeated water amount of about 100 L / (m 2 · h) or more and about 200 L / (m 2 · h) or more at a transmembrane differential pressure of 100 kPa. It is suitable, and about 600 L / (m 2 · h) or more can be realized. Also, the internal pressure strength of the film can be about 0.3 MPa or more, about 0.5 MPa or more, and further about 1.0 MPa or more.

さらに、膜の耐外圧強度が0.1MPa程度以上、0.3MPa程度以上、さらに、0.7MPa程度以上を実現することができる。特に、膜間差圧100kPaにおける純水の透過水量が100L/(m2・h)程度以上、膜の耐内圧強度が0.3MPa程度以上かつ耐外圧強度が0.1MPa程度以上を実現することができる。 Further, the external pressure strength of the film can be about 0.1 MPa or more, about 0.3 MPa or more, and further about 0.7 MPa or more. In particular, the amount of permeated pure water at a transmembrane differential pressure of 100 kPa is about 100 L / (m 2 · h) or more, the internal pressure resistance of the film is about 0.3 MPa or more, and the external pressure resistance is about 0.1 MPa or more. Can do.

(中空糸膜の用途)
本実施形態の製造方法で作製された中空糸膜は、肉厚が均一であるため、透過水量と物理的強度とのバランスに優れている。このため、既存の水処理装置の分離膜、限外濾過(UF)膜及び精密濾過(MF)膜に好適であり、水の精製を目的とする水処理、特に、高濃度排水の水処理が可能となる。
(Use of hollow fiber membrane)
Since the hollow fiber membrane produced by the production method of the present embodiment has a uniform thickness, it has an excellent balance between the amount of permeated water and physical strength. For this reason, it is suitable for separation membranes, ultrafiltration (UF) membranes and microfiltration (MF) membranes of existing water treatment equipment, and water treatment for the purpose of water purification, especially water treatment of high-concentration wastewater. It becomes possible.

<実施形態2>
本実施形態は、実施形態1に対して、空気層を除去する工程をさらに含むことが異なる他は、実施形態1と同様である。以下では、実施形態1と重複する記載を割愛し、空気層を除去する工程を述べる。
<Embodiment 2>
This embodiment is the same as Embodiment 1 except that it further includes a step of removing the air layer with respect to Embodiment 1. Below, the description which overlaps with Embodiment 1 is omitted, and the process of removing an air layer is described.

(4)空気層を除去する工程
本実施形態は、中空糸膜を作製する工程の後に、空気層18を除去する工程をさらに含む。本工程を終えた後も、外管の吐出口から樹脂溶液15を吐出し続けることにより、膜面にスジがない中空糸膜を作製し続けることができる。空気層18は、樹脂溶液15の吐出開始時及び初期の不安定な液供給状態を回避するために設けるものであるため、中空糸膜の作製が一旦安定しさえすれば、その後は本実施形態のように除去されてもよい。本実施形態のように、空気層18を除去する工程を含むことにより、中空糸膜を安定して作製することができる。
(4) Step of removing air layer The present embodiment further includes a step of removing the air layer 18 after the step of producing the hollow fiber membrane. Even after the completion of this step, by continuously discharging the resin solution 15 from the discharge port of the outer tube, a hollow fiber membrane having no streaks on the membrane surface can be continuously produced. The air layer 18 is provided at the start of discharge of the resin solution 15 and in order to avoid an initial unstable liquid supply state. Therefore, once the production of the hollow fiber membrane is once stabilized, the embodiment is thereafter performed. It may be removed as follows. By including the step of removing the air layer 18 as in this embodiment, the hollow fiber membrane can be stably produced.

空気層を除去する方法としては、空気層18に凝固液又は非溶媒を注入してもよいし、空気溜め部材13を取り除いて、空気を逃がしてもよい。空気層を除去するタイミングは、中空糸膜が安定して作製し始めた後であればいつでもよく、例えば樹脂溶液を吐出口から吐出し始めてから1秒以上であれば空気層を除去してもよく、より好ましくは3秒以上である。なお、空気層は必ずしも除去すべきものでもないため、上限は特に設定されない。   As a method for removing the air layer, a coagulating liquid or a non-solvent may be injected into the air layer 18, or the air reservoir member 13 may be removed to release the air. The timing of removing the air layer may be any time after the hollow fiber membrane has started to be stably produced. For example, the air layer may be removed if it is 1 second or longer after the resin solution starts to be discharged from the discharge port. Well, more preferably 3 seconds or more. Since the air layer is not necessarily removed, there is no particular upper limit.

<実施形態3>
本実施形態の中空糸膜の製造方法は、実施形態1のそれに対し、中空糸膜を作製する方向が異なる他は、実施形態1と同様である。つまり、本実施形態では、図2に示すように、樹脂溶液を水平方向(つまり、実施形態1の鉛直方向と垂直に交わる方向)に吐出して中空糸膜を作製する。本実施形態のように水平方向に樹脂溶液を吐出することにより、空気層を形成する工程において、外部から空気層を構成する気体を導入しやすいという利点がある。しかも、中空糸膜の製造が安定してからにおいて、空気層を除去する工程をより簡便に行い得る。
<Embodiment 3>
The manufacturing method of the hollow fiber membrane of this embodiment is the same as that of Embodiment 1 except that the direction of producing the hollow fiber membrane is different from that of Embodiment 1. That is, in this embodiment, as shown in FIG. 2, the hollow fiber membrane is produced by discharging the resin solution in the horizontal direction (that is, the direction perpendicular to the vertical direction of Embodiment 1). By discharging the resin solution in the horizontal direction as in this embodiment, there is an advantage that the gas constituting the air layer can be easily introduced from the outside in the step of forming the air layer. Moreover, after the production of the hollow fiber membrane is stabilized, the step of removing the air layer can be performed more simply.

<実施形態4>
本実施形態の中空糸膜の製造方法は、実施形態1のそれに対し、金型の内管に芯材19を挿入する工程を含むことが異なる他は、実施形態1と同様にして中空糸膜を作製する。図3は、本実施形態の中空糸膜を作製する方法を示す模式的な断面図である。以下に、芯材19を挿入する工程を説明する。
<Embodiment 4>
The manufacturing method of the hollow fiber membrane of the present embodiment is the same as that of the first embodiment except that the method includes a step of inserting the core material 19 into the inner tube of the mold, and the hollow fiber membrane is the same as in the first embodiment. Is made. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a method for producing the hollow fiber membrane of the present embodiment. Below, the process of inserting the core material 19 will be described.

(5)芯材を挿入する工程
本実施形態では、金型17を凝固槽10内の非溶媒16に浸漬させる工程の前に、金型の内管12に芯材19を取り付けている。芯材19の挿入の時期は、芯材の取り付け操作の簡便性を考慮したものであるが、金型17を凝固槽10内に浸漬させる工程の後に、金型の内管に芯材19を挿入してもよい。このように内管の少なくとも一部に芯材19を挿入することにより、凝固液14が放出される内管12の吐出口の断面積を芯材の断面積の分だけ減らすことができ、以って凝固液の吐出が安定しやすくなる。凝固液の吐出が安定すると、得られる中空糸膜の肉厚も均一になりやすく、安定して中空糸膜を作製することができる。中空糸膜の肉厚が均一になることにより、中空糸膜の機械的強度及び透水性が高められる。しかも、内管の吐出口に芯材を配置することにより、芯材の断面積の分だけ凝固液の供給量を減らすことも可能となる。
(5) Step of Inserting Core Material In this embodiment, the core material 19 is attached to the inner tube 12 of the mold before the step of immersing the mold 17 in the non-solvent 16 in the coagulation tank 10. The core material 19 is inserted in consideration of the simplicity of the core material mounting operation, but after the step of immersing the mold 17 in the coagulation tank 10, the core material 19 is inserted into the inner pipe of the mold. It may be inserted. Thus, by inserting the core material 19 into at least a part of the inner tube, the cross-sectional area of the discharge port of the inner tube 12 from which the coagulating liquid 14 is discharged can be reduced by the cross-sectional area of the core material. As a result, the discharge of the coagulation liquid is easily stabilized. When the discharge of the coagulating liquid is stabilized, the thickness of the obtained hollow fiber membrane tends to be uniform, and the hollow fiber membrane can be stably produced. The uniform thickness of the hollow fiber membrane increases the mechanical strength and water permeability of the hollow fiber membrane. In addition, by disposing the core material at the discharge port of the inner tube, it is possible to reduce the supply amount of the coagulating liquid by the amount corresponding to the cross-sectional area of the core material.

(芯材)
本実施形態では、樹脂溶液を吐出する方向に伸びる円柱の芯材を用いる(つまり、芯材の上面又は底面のいずれかが内管の吐出口に挿入されている)場合を説明するが、芯材の形状は、円柱型のみに限られず、楕円柱型、三角柱型、四角柱型、五角柱型等の柱型であってもよいし、円錐、三角錐、四角錐、五角錐等の錐型であってもよいし、円錐台型、三角錐台型、四角錐台型等の錐台型であっても差し支えない。中空糸膜の内部を真円に近づけやすいという観点からは、芯材は、円柱型、円錐型、又は円錐台型がより好ましい。円錐台型の芯材を用いるとき、芯材は、樹脂溶液を吐出する方向に向けて次第に断面積が大きくなるように配置することがより好ましい。
(Core material)
In the present embodiment, a case where a cylindrical core material extending in the direction in which the resin solution is discharged is used (that is, either the top surface or the bottom surface of the core material is inserted into the discharge port of the inner tube) will be described. The shape of the material is not limited to a cylindrical shape, but may be an elliptical column shape, a triangular column shape, a quadrangular column shape, a pentagonal column shape, or a conical shape such as a cone, a triangular pyramid, a quadrangular pyramid, or a pentagonal pyramid. It may be a frustum type such as a truncated cone type, a triangular frustum type, or a quadrangular frustum type. From the viewpoint that the inside of the hollow fiber membrane can be easily approximated to a perfect circle, the core material is more preferably a cylindrical shape, a conical shape, or a truncated cone shape. When the truncated cone type core material is used, it is more preferable that the core material is arranged so that the cross-sectional area gradually increases in the direction in which the resin solution is discharged.

内管における芯材の配置に関し、芯材の断面の中心が内管12の吐出口の断面の中心と一致するように配置されることが好ましい。つまり、柱型、錐又は錐台型の芯材が内管と同心又は同軸に配置されることが好ましい。このように芯材を配置することにより、中空糸膜の内径を真円形状に近づけるとともに、その肉厚がさらに均一なものを製造することができる。なお、ここでの「断面の中心」とは、断面形状の重心と等しい意味で用いている。   Regarding the arrangement of the core material in the inner pipe, it is preferable that the center of the cross section of the core material is arranged so as to coincide with the center of the cross section of the discharge port of the inner pipe 12. That is, it is preferable that the columnar, conical or frustum-shaped core material is disposed concentrically or coaxially with the inner tube. By arranging the core material in this way, it is possible to make the hollow fiber membrane have an inner diameter that is close to a perfect circle shape, and a product with a more uniform thickness. Here, “the center of the cross section” is used in the same meaning as the center of gravity of the cross section.

また、芯材は、二重管構造の金型の吐出口の内部に挿入されていてもよいが、それのみに限られるものではなく、吐出口がなす平面と同一面上に芯材の一端があっても差し支えない。芯材は、吐出口の吐出断面を減少させるように配置される限り、その配置位置は特に限定されない。敢えて、内管の吐出口と芯材の一端との距離を規定すると、芯材の一端は、吐出口がなす平面から0mm以上30mm以下挿入されていることが好ましく、より好ましくは5mm以上10mm以下挿入されていることである。この範囲であると、内管の吐出断面積を効果的に減少せしめ、より安定して中空糸膜を作製し得る。   Further, the core material may be inserted into the discharge port of the double-pipe structure mold, but is not limited thereto, and one end of the core material is on the same plane as the plane formed by the discharge port. There is no problem even if there is. The arrangement position of the core material is not particularly limited as long as the core material is arranged so as to reduce the discharge section of the discharge port. If the distance between the discharge port of the inner pipe and one end of the core material is defined, one end of the core material is preferably inserted from 0 mm to 30 mm from the plane formed by the discharge port, more preferably from 5 mm to 10 mm. It is inserted. Within this range, the discharge cross-sectional area of the inner tube can be effectively reduced, and the hollow fiber membrane can be produced more stably.

上記芯材の長さは、0.1mm以上500mm以下であることが好ましく、より好ましくは1mm以上300mm以下、さらに好ましくは5mm以上100mm以下である。また、芯材の断面の直径は、0.5mm以上10mm以下であることが好ましく、より好ましくは1mm以上8mm以下であり、さらに好ましくは2mm以上6mm以下である。   The length of the core material is preferably 0.1 mm or more and 500 mm or less, more preferably 1 mm or more and 300 mm or less, and further preferably 5 mm or more and 100 mm or less. Further, the cross-sectional diameter of the core material is preferably 0.5 mm or more and 10 mm or less, more preferably 1 mm or more and 8 mm or less, and further preferably 2 mm or more and 6 mm or less.

以下、本発明の中空糸膜の製造方法を、実施例に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、これら実施例のみに限定されるものではない。また、実施例における配合量は、特に断りのない限り重量基準で示す。   Hereinafter, the manufacturing method of the hollow fiber membrane of this invention is demonstrated in detail based on an Example. In addition, this invention is not limited only to these Examples. Moreover, the compounding quantity in an Example is shown on a weight basis unless there is particular notice.

(実施例1)
以下の各成分を以下の配合量で配合することにより樹脂溶液を準備した。
塩素化塩化ビニル樹脂(製品名:HA58K(積水化学工業株式会社製)) 20%
ポリエチレングリコール1000 12%
ポリエチレングリコール200 11%
N’N−ジメチルアセトアミド 57%
Example 1
A resin solution was prepared by blending the following components in the following blending amounts.
Chlorinated vinyl chloride resin (Product name: HA58K (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.)) 20%
Polyethylene glycol 1000 12%
Polyethylene glycol 200 11%
N'N-dimethylacetamide 57%

次に、上面の円の直径が8mmで下面の円の直径が12mmで、上面から下面までの距離が2mmの円錐台形状の空気溜め部材を準備し、この空気溜め部材の上面を、二重管構造の金型の吐出口がなす面と同一平面上に取り付けた。かかる二重管構造の金型を、空気溜め部材に空気が溜まるように凝固槽中に沈め、膜の紡糸方向が凝固槽水面に対して垂直になるように(つまり、鉛直方向下向きに)金型の吐出口の向きを調整した。空気溜め部材には、その上面から10mmの長さの空気層が形成された。この空気層には空気が充填されていた。   Next, a frustoconical air reservoir member having an upper surface circle diameter of 8 mm, a lower surface circle diameter of 12 mm, and a distance from the upper surface to the lower surface of 2 mm is prepared. The tube structure was mounted on the same plane as the surface formed by the discharge port of the mold. Such a double-pipe structure mold is submerged in a coagulation tank so that air is accumulated in the air reservoir member, and the spinning direction of the membrane is perpendicular to the water surface of the coagulation tank (that is, vertically downward). The direction of the outlet of the mold was adjusted. The air reservoir member was formed with an air layer having a length of 10 mm from the upper surface thereof. This air layer was filled with air.

その後、凝固槽中で、60℃に調整した樹脂溶液を二重管構造の金型に200g/minで供給し、同時に内部凝固液として純水を200g/minで供給した。そして、外管の吐出口から樹脂溶液を吐出し、前述の10mmの長さの空気層を通過させた上で、非溶媒に接触させることにより中空糸膜を作製した。この中空糸膜を凝固槽の下部に設置した引取機で連続的に引き取った。得られた中空糸膜の外径は、6.0mmであり、SRDは8.1であり、膜面にスジは見られなかった。   Thereafter, in the coagulation tank, the resin solution adjusted to 60 ° C. was supplied to a double-pipe structure mold at 200 g / min, and at the same time, pure water was supplied at 200 g / min as an internal coagulation liquid. Then, the resin solution was discharged from the discharge port of the outer tube, passed through the air layer having a length of 10 mm, and then contacted with a non-solvent to produce a hollow fiber membrane. The hollow fiber membrane was continuously taken up by a take-up machine installed at the bottom of the coagulation tank. The obtained hollow fiber membrane had an outer diameter of 6.0 mm, an SRD of 8.1, and no streaks were found on the membrane surface.

(実施例2)
実施例1に対し、中空糸膜の製造が安定した後に空気層を除去したことが異なる他は、実施例1と同様にして中空糸膜を作製した。本実施例の中空糸膜は、実施例1のそれと外径及びSRDが同一であり、膜面にスジは見られなかった。
(Example 2)
A hollow fiber membrane was produced in the same manner as in Example 1, except that the air layer was removed after the production of the hollow fiber membrane was stabilized. The hollow fiber membrane of this example had the same outer diameter and SRD as that of Example 1, and no streaks were found on the membrane surface.

(実施例3)
実施例1に対し、金型の内管の吐出口の断面の中心に、直径3.0mmで長さ6mmの円柱型の芯材の一側面の中心を5mm挿入して内管にネジ止めした状態で中空糸膜を作製したことが異なる他は、実施例1と同様に中空糸膜を作製した(図3)。得られた中空糸膜の外径は、6.0mmであり、SRDは8.1であり、膜面にスジは見られなかった。なお、芯材を入れたことにより、内部凝固液の供給量が180g/minとなった。
(Example 3)
Compared to Example 1, 5 mm of the center of one side surface of a cylindrical core material having a diameter of 3.0 mm and a length of 6 mm was inserted into the center of the cross section of the discharge port of the inner pipe of the mold and screwed to the inner pipe. A hollow fiber membrane was produced in the same manner as in Example 1 except that the hollow fiber membrane was produced in the state (FIG. 3). The obtained hollow fiber membrane had an outer diameter of 6.0 mm, an SRD of 8.1, and no streaks were found on the membrane surface. In addition, by supplying the core material, the supply amount of the internal coagulating liquid became 180 g / min.

(比較例1〜3)
実施例1〜3に対し、二重管金型の吐出口に空気溜め部材を取り付けず、空気層を形成しなかったことが異なる他は、実施例1〜3と同様にして、比較例1〜3の中空糸膜を作製した。なお、各比較例番号は、各実施例番号に対応し、例えば比較例1は、実施例1の製造における空気層をなくしたことが異なる他は、実施例1と同様の製造条件で中空糸膜を作製した。各比較例で作製した中空糸膜はいずれも、対応する実施例の中空糸膜の外径及びSRDの値と同一であったが、膜面に複数のスジが確認された。
(Comparative Examples 1-3)
Comparative Example 1 is similar to Examples 1 to 3 except that the air reservoir member is not attached to the discharge port of the double-pipe mold and the air layer is not formed. ~ 3 hollow fiber membranes were prepared. In addition, each comparative example number respond | corresponds to each example number, for example, the comparative example 1 differs in having eliminated the air layer in manufacture of Example 1, and is a hollow fiber on the manufacturing conditions similar to Example 1. A membrane was prepared. The hollow fiber membranes produced in each comparative example were all the same as the outer diameter and SRD values of the hollow fiber membranes of the corresponding examples, but a plurality of streaks were confirmed on the membrane surface.

(考察)
実施例1〜3の中空糸膜は、膜面にスジが形成されていなかったのに対し、比較例1〜3のそれは、膜面にスジが確認された。この結果から、吐出口と非溶媒との間に空気層を設け、当該空気層に樹脂溶液を通過させて中空糸膜を作製することにより、中空糸膜の膜面にスジが形成されにくくなることが明らかとなり、本発明の効果が示された。
(Discussion)
In the hollow fiber membranes of Examples 1 to 3, no streaks were formed on the membrane surface, whereas in Comparative Examples 1 to 3, streaks were confirmed on the membrane surface. From this result, it is difficult to form streaks on the membrane surface of the hollow fiber membrane by providing an air layer between the discharge port and the non-solvent and passing the resin solution through the air layer to produce the hollow fiber membrane. It became clear that the effect of the present invention was shown.

本発明は、水処理装置の態様等にかかわらず、河川水及び地下水の除濁、工業用水の清澄、排水及び汚水処理、海水淡水化の前処理等の水の精製等のために使用される水処理膜、精密濾過膜等のように広範に利用することができ、特に、MBRに有利に使用することができる。   The present invention is used for water purification such as pretreatment for river water and groundwater clarification, industrial water clarification, drainage and sewage treatment, seawater desalination regardless of the aspect of the water treatment apparatus, etc. It can be widely used like a water treatment membrane, a microfiltration membrane, etc., and can be used particularly advantageously for MBR.

10,20 凝固槽
11,21 外管
12,22 内管
13,23 空気溜め部材
14,24 凝固液
15,25 樹脂溶液
16,26 非溶媒
17,27 金型
18,28 空気層
19 芯材
10, 20 Coagulation tanks 11, 21 Outer pipes 12, 22 Inner pipes 13, 23 Air reservoir members 14, 24 Coagulating liquids 15, 25 Resin solutions 16, 26 Non-solvents 17, 27 Molds 18, 28 Air layer 19 Core material

Claims (6)

凝固液を吐出口から吐出する内管及び樹脂溶液を吐出口から吐出する外管を有する金型を、凝固槽内の非溶媒に浸漬させる工程と、
前記吐出口と前記凝固槽内の前記非溶媒との間に空気層を形成する工程と、
前記吐出口から前記樹脂溶液及び前記凝固液を吐出し、前記空気層を通過させた上で、前記非溶媒に接触させることにより中空糸膜を作製する工程と、を含むことを特徴とする中空糸膜の製造方法。
A step of immersing a mold having an inner tube for discharging the coagulation liquid from the discharge port and an outer tube for discharging the resin solution from the discharge port in a non-solvent in the coagulation tank;
Forming an air layer between the discharge port and the non-solvent in the coagulation tank;
And a step of producing a hollow fiber membrane by discharging the resin solution and the coagulating liquid from the discharge port, passing through the air layer, and contacting the non-solvent. Yarn membrane manufacturing method.
前記中空糸膜を作製する工程の後、前記空気層を除去する工程をさらに含み、
前記空気層を除去する工程を終えた後も、前記吐出口から前記樹脂溶液及び前記凝固液を吐出し続ける請求項1に記載の中空糸膜の製造方法。
After the step of producing the hollow fiber membrane, further comprising the step of removing the air layer,
The method for producing a hollow fiber membrane according to claim 1, wherein the resin solution and the coagulation liquid are continuously discharged from the discharge port even after the step of removing the air layer is finished.
前記金型は、前記非溶媒中に前記空気層を保持する空気溜め部材を有し、
前記空気溜め部材の一端は、前記吐出口の同一平面に接する請求項1又は2に記載の中空糸膜の製造方法。
The mold has an air reservoir member that holds the air layer in the non-solvent,
The hollow fiber membrane manufacturing method according to claim 1, wherein one end of the air reservoir member is in contact with the same plane of the discharge port.
前記中空糸膜を作製する工程は、前記樹脂溶液及び前記凝固液を、1mm以上200mm以下の長さの空気層に通過させた上で、前記非溶媒に接触させる請求項1〜3のいずれか一項に記載の中空糸膜の製造方法。   The process of producing the said hollow fiber membrane makes the said resin solution and the said coagulation liquid pass through the air layer of the length of 1 mm or more and 200 mm or less, and is made to contact with the said non-solvent. The method for producing a hollow fiber membrane according to one item. 前記空気溜め部材は、前記吐出口から吐出方向に向けて断面積が広がる形状である請求項3又は4に記載の中空糸膜の製造方法。   The method for producing a hollow fiber membrane according to claim 3 or 4, wherein the air reservoir member has a shape in which a cross-sectional area is widened from the discharge port toward the discharge direction. 前記中空糸膜を作製する工程の前に、前記内管に対して、前記吐出口から吐出方向に伸びる芯材を挿入する工程をさらに含む請求項1〜5のいずれか一項に記載の中空糸膜の製造方法。   The hollow according to any one of claims 1 to 5, further comprising a step of inserting a core material extending in the discharge direction from the discharge port into the inner tube before the step of manufacturing the hollow fiber membrane. Yarn membrane manufacturing method.
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