JP2015221400A5 - - Google Patents
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Description
ポリフェニルスルホン中空糸膜は、耐薬品性、耐熱性、耐加水分解性、強度、伸びなどの点ですぐれているため、分離膜の素材として好適に用いられている。特許文献１〜２には、限外ろ過膜などとして好適に用いられるポリフェニルスルホン中空糸膜の製造方法が提案されているが、これらの方法ではいずれも親水性高分子を紡糸原液中に5％以上含有することとされており、得られる膜自体の構造中にも仕込み比率に応じた親水性高分子が残存する可能性があるため、本来のポリフェニルスルホン中空糸膜が有する高い耐薬品性を十分に発揮することが難しいものであった。
本発明に係る限外ろ過膜用中空糸膜の製造方法は、ポリフェニルスルホン樹脂および親水性高分子を溶解させた水溶性有機溶媒溶液よりなる紡糸原液を乾湿式紡糸することにより得られる中空糸膜において、親水性高分子が紡糸原液中4重量％以下の濃度となるよう添加された紡糸原液を用いているため、得られる中空糸膜は5％ NaClO水溶液に95℃で120時間浸せき後の引張破断応力の初期値に対する変化割合が85％以上であり、引張破断伸びの初期値に対する変化割合が45％以上というようにすぐれた耐薬品性を有するといったすぐれた効果を奏する。かかる中空糸膜は、浄水器などに用いられる限外ろ過膜として有効に用いられる。
得られた中空糸膜のSEM写真は図１〜２に示され、純水透過係数は2ml/時間・cm2・0.1MPa、分画分子量は1,500、引張破断応力は8.0MPa、引張破断伸びは56％であった。また、中空糸膜を5％ NaClO水溶液に95℃、120時間浸せきさせた後の引張破断応力および引張破断伸びを測定し、これらの値の初期値に対する割合を耐薬品性の指標として算出したところ、引張破断応力は94％、引張破断伸び55％であった。なお、純水透過係数、分画分子量、引張破断応力(引張破断強度)および引張破断伸びは以下の方法によって測定された。
〔純水透過係数〕
図３に示される測定用モジュール１を用い、中空糸膜３の被処理液導入口５から25℃の純水を平均圧力0.1MPaで供給し、透過液流出口７より流出する純水透過量を測定し、純水透過係数(ml/時間・cm2・0.1MPa)を下記式により算出した。
純水透過係数＝透過量／中空糸内側表面積
〔分画分子量〕
図３に示される測定用モジュール１を用い、中空糸膜３の被処理液導入口５から25℃の分子量の異なるポリエチレングリコール水溶液(濃度0.25％(CF))を平均圧力0.1MPa、線速度0.15m/秒で供給し、透過液流出口７より流出するろ過液をサンプリングした。ろ過液を高速液体クロマトグラフィーにて測定し、ポリエチレングリコール濃度(CP)を求め、阻止率(＝1-(CP/CF))が90％となるポリエチレングリコールの分子量を算出した。
〔引張破断応力(引張破断強度)および引張破断伸び〕
中空糸膜を引張試験装置(島津製作所製オートグラフ)に設置し、引張速度20mm/分で引っ張り、下記式により引張破断強度を算出した。
引張破断強度＝破断時の強度／中空糸膜初期断面積
また、破断時の伸びを下記式により算出した。
破断時の伸び＝(破断時の中空糸膜長−初期中空糸膜長)×100／初期中空糸膜長
〔純水透過係数〕
図３に示される測定用モジュール１を用い、中空糸膜３の被処理液導入口５から25℃の純水を平均圧力0.1MPaで供給し、透過液流出口７より流出する純水透過量を測定し、純水透過係数(ml/時間・cm2・0.1MPa)を下記式により算出した。
純水透過係数＝透過量／中空糸内側表面積
〔分画分子量〕
図３に示される測定用モジュール１を用い、中空糸膜３の被処理液導入口５から25℃の分子量の異なるポリエチレングリコール水溶液(濃度0.25％(CF))を平均圧力0.1MPa、線速度0.15m/秒で供給し、透過液流出口７より流出するろ過液をサンプリングした。ろ過液を高速液体クロマトグラフィーにて測定し、ポリエチレングリコール濃度(CP)を求め、阻止率(＝1-(CP/CF))が90％となるポリエチレングリコールの分子量を算出した。
〔引張破断応力(引張破断強度)および引張破断伸び〕
中空糸膜を引張試験装置(島津製作所製オートグラフ)に設置し、引張速度20mm/分で引っ張り、下記式により引張破断強度を算出した。
引張破断強度＝破断時の強度／中空糸膜初期断面積
また、破断時の伸びを下記式により算出した。
破断時の伸び＝(破断時の中空糸膜長−初期中空糸膜長)×100／初期中空糸膜長
比較例
実施例において、紡糸原液としてポリフェニルスルホン樹脂(RADEL R-5000)17.8部、ポリビニルピロリドン(K-30G)14.9部、水3部およびN,N-ジメチルホルムアミド64.3部よりなるものを用い、外径約1000μm、内径約700μmの多孔質ポリフェニルスルホン樹脂中空糸膜を得た。得られた中空糸膜の純水透過係数は12ml/時間・cm2・0.1MPa、分画分子量は20,000、引張破断応力は8.1MPa、引張破断伸びは40％であった。また、中空糸膜を5％ NaClO水溶液に95℃、120時間浸せきさせた後の引張破断応力および引張破断伸びを測定し、これらの値の初期値に対する割合を算出したところ、引張破断応力は33％、引張破断伸び5％であった。
実施例において、紡糸原液としてポリフェニルスルホン樹脂(RADEL R-5000)17.8部、ポリビニルピロリドン(K-30G)14.9部、水3部およびN,N-ジメチルホルムアミド64.3部よりなるものを用い、外径約1000μm、内径約700μmの多孔質ポリフェニルスルホン樹脂中空糸膜を得た。得られた中空糸膜の純水透過係数は12ml/時間・cm2・0.1MPa、分画分子量は20,000、引張破断応力は8.1MPa、引張破断伸びは40％であった。また、中空糸膜を5％ NaClO水溶液に95℃、120時間浸せきさせた後の引張破断応力および引張破断伸びを測定し、これらの値の初期値に対する割合を算出したところ、引張破断応力は33％、引張破断伸び5％であった。
Claims (1)
- 請求項１または２記載の製造方法によって製造され、5％ NaClO水溶液に95℃で120時間浸せき後の引張破断応力の初期値に対する変化割合が85％以上であり、引張破断伸びの初期値に対する変化割合が45％以上である限外ろ過膜用中空糸膜。
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|---|---|---|---|
| JP2014105960A JP2015221400A (ja) | 2014-05-22 | 2014-05-22 | 限外ろ過膜用中空糸膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014105960A JP2015221400A (ja) | 2014-05-22 | 2014-05-22 | 限外ろ過膜用中空糸膜の製造方法 |
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| JP2015221400A JP2015221400A (ja) | 2015-12-10 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014105960A Pending JP2015221400A (ja) | 2014-05-22 | 2014-05-22 | 限外ろ過膜用中空糸膜の製造方法 |
Country Status (1)
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