JP2739509B2 - 中空糸膜の製造方法及びそれに用いられる筒状物 - Google Patents
中空糸膜の製造方法及びそれに用いられる筒状物Info
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、新規な中空糸膜の製造方法に関するもので
あり、詳しくは外表面の膜孔径を大きく、かつ開孔率を
高くすることが容易に行える中空糸膜の製造方法及びそ
れに用いられる筒状物に関するものである。
あり、詳しくは外表面の膜孔径を大きく、かつ開孔率を
高くすることが容易に行える中空糸膜の製造方法及びそ
れに用いられる筒状物に関するものである。
［従来の技術］ 膜分離技術は、その省エネルギー性、コンパクト性と
いった面で注目され、めざましく発展してきた。このよ
うな膜分離システムに用いられる選択性分離膜の膜素材
としては多種類のポリマーが研究開発され、セルロース
系、ポリアミド系、ポリアクリロニトリル系、ポリスル
ホン系ポリマーなどが使用されている。また、分離膜の
形態としては平膜、チューブ膜、中空糸膜が代表的なも
のである。これらの各種形態の分離膜をさらに加工した
半透膜モジュールは逆浸透法、限外濾過及び精密濾過装
置の心臓部であり、用途に応じて各種形態のものが使い
分けられている。その中の一つである中空糸膜モジュー
ルは、そのコンパクト性、プライミング容積の小さなこ
となどの利点があるため各分野で広く用いられている。
いった面で注目され、めざましく発展してきた。このよ
うな膜分離システムに用いられる選択性分離膜の膜素材
としては多種類のポリマーが研究開発され、セルロース
系、ポリアミド系、ポリアクリロニトリル系、ポリスル
ホン系ポリマーなどが使用されている。また、分離膜の
形態としては平膜、チューブ膜、中空糸膜が代表的なも
のである。これらの各種形態の分離膜をさらに加工した
半透膜モジュールは逆浸透法、限外濾過及び精密濾過装
置の心臓部であり、用途に応じて各種形態のものが使い
分けられている。その中の一つである中空糸膜モジュー
ルは、そのコンパクト性、プライミング容積の小さなこ
となどの利点があるため各分野で広く用いられている。
相転換法による中空糸膜の製造は、一般的には膜を構
成するポリマーの溶液からなる製膜用原液と中空部を形
成させるための芯液をチューブ・イン・オリフィス型の
紡糸ノズルから同時に紡出し、紡出された糸条を、該ポ
リマーの非溶媒又は非溶媒と溶媒の混合液からなる凝固
浴に導いてゲル化させる方法をとっている。
成するポリマーの溶液からなる製膜用原液と中空部を形
成させるための芯液をチューブ・イン・オリフィス型の
紡糸ノズルから同時に紡出し、紡出された糸条を、該ポ
リマーの非溶媒又は非溶媒と溶媒の混合液からなる凝固
浴に導いてゲル化させる方法をとっている。
紡糸ノズルを凝固浴に浸漬して、製膜用原液をノズル
から直接凝固浴に紡出して製膜する方法、いわゆる湿式
法では中空糸膜の外表面は緻密な構造になり、外圧濾過
に使用するのに好適なものができる。
から直接凝固浴に紡出して製膜する方法、いわゆる湿式
法では中空糸膜の外表面は緻密な構造になり、外圧濾過
に使用するのに好適なものができる。
また、紡糸用ノズルを凝固浴から一定の距離を隔てた
上部に設置し、ノズルから紡出した糸条を一旦気体雰囲
気を通過させた後に凝固浴へ導いて製膜する方法、いわ
ゆる乾湿式法では外表面は比較的多孔質な構造になり易
く、内圧濾過に使用する内スキンタイプの中空糸膜など
のように、外側の膜構造を多孔質にした方が透水性能の
点で有利な場合にはこの紡出方法が採られる。
上部に設置し、ノズルから紡出した糸条を一旦気体雰囲
気を通過させた後に凝固浴へ導いて製膜する方法、いわ
ゆる乾湿式法では外表面は比較的多孔質な構造になり易
く、内圧濾過に使用する内スキンタイプの中空糸膜など
のように、外側の膜構造を多孔質にした方が透水性能の
点で有利な場合にはこの紡出方法が採られる。
乾湿式法で紡糸する場合、外表面の多孔質構造は通過
する気体雰囲気の温度、湿度といった条件の影響を受け
易く、特に湿度が高いと外表面の孔径が大きくなること
が知られている。例えば、特開昭59−228017号公報には
所定湿度の空気中を通過させると外表面に実質的に0.02
〜２μｍの微孔を有するポリスルホン中空糸膜が得られ
ることが開示されている。
する気体雰囲気の温度、湿度といった条件の影響を受け
易く、特に湿度が高いと外表面の孔径が大きくなること
が知られている。例えば、特開昭59−228017号公報には
所定湿度の空気中を通過させると外表面に実質的に0.02
〜２μｍの微孔を有するポリスルホン中空糸膜が得られ
ることが開示されている。
また、特開昭62−49911号公報には原液の温度におけ
る蒸気圧よりも15mmHg以上高い蒸気圧を有するポリスル
ホンの非溶媒蒸気に接触させた後、水中に浸漬すること
により外表面に実質的に0.01〜0.5μｍの微孔を有する
中空糸膜が得られることが開示されている。
る蒸気圧よりも15mmHg以上高い蒸気圧を有するポリスル
ホンの非溶媒蒸気に接触させた後、水中に浸漬すること
により外表面に実質的に0.01〜0.5μｍの微孔を有する
中空糸膜が得られることが開示されている。
［発明が解決しようとする課題］ 上記特開昭59−228017号公報および特開昭62−49911
号公報の方法はいづれも凝固浴に入る前の紡出された糸
条に空気中の非溶媒蒸気を吸収させた効果を利用したも
のであり、外表面の孔径が大きい中空糸膜を製造するの
に有利な方法である。しかし、一般的に紡出された糸条
が空気中を通過する時間は長くとも数秒間と短く、しか
も空気中に存在できる非溶媒蒸気は非常に少量に限られ
ており、たとえ気体雰囲気が非溶媒蒸気で飽和していて
も紡出された糸条が吸収する非溶媒量が不十分なため外
表面の孔径を大きくできないことが多かった。そこで本
発明は、上記に述べた従来の中空糸膜の製造方法の欠点
を克服し、容易にしかも低コストで外表面に平均孔径0.
22〜２μｍの微孔を有し、かつ開孔率の高い中空糸膜の
製造方法を提供することを目的とする。
号公報の方法はいづれも凝固浴に入る前の紡出された糸
条に空気中の非溶媒蒸気を吸収させた効果を利用したも
のであり、外表面の孔径が大きい中空糸膜を製造するの
に有利な方法である。しかし、一般的に紡出された糸条
が空気中を通過する時間は長くとも数秒間と短く、しか
も空気中に存在できる非溶媒蒸気は非常に少量に限られ
ており、たとえ気体雰囲気が非溶媒蒸気で飽和していて
も紡出された糸条が吸収する非溶媒量が不十分なため外
表面の孔径を大きくできないことが多かった。そこで本
発明は、上記に述べた従来の中空糸膜の製造方法の欠点
を克服し、容易にしかも低コストで外表面に平均孔径0.
22〜２μｍの微孔を有し、かつ開孔率の高い中空糸膜の
製造方法を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、紡出された糸条が吸収する非溶媒の量
を増加させる手段について鋭意研究を重ねた結果、気体
雰囲気中に非溶媒のミストを含有させれば、その気体雰
囲気中には飽和量の非溶媒蒸気に加えて液体状態の非溶
媒がミストの状態で存在するため、紡出された糸条に吸
収される非溶媒の量が飛躍的に増加し、外表面が高度に
多孔質化された中空糸膜を容易に製造できることを見出
し、本発明を完成した。
を増加させる手段について鋭意研究を重ねた結果、気体
雰囲気中に非溶媒のミストを含有させれば、その気体雰
囲気中には飽和量の非溶媒蒸気に加えて液体状態の非溶
媒がミストの状態で存在するため、紡出された糸条に吸
収される非溶媒の量が飛躍的に増加し、外表面が高度に
多孔質化された中空糸膜を容易に製造できることを見出
し、本発明を完成した。
すなわち本発明は、膜を構成するポリマーの溶液から
なる製膜用原液及び中空部を形成させるための芯液を紡
出するチューブ・イン・オリフィス型の紡糸ノズルと該
ポリマーの非溶媒又は非溶媒及び溶媒の混合液からなる
凝固浴間の気体雰囲気を外気から遮蔽すると共に、内部
の気体雰囲気の温度を凝固浴より低く制御することによ
って、内部の気体雰囲気に凝固浴中の非溶媒からなるミ
ストを発生させ、紡糸ノズルから紡出された糸条を、該
ミストを含んだ気体雰囲気中を通過させた後、凝固浴に
導いてゲル化させることを特徴とする中空糸膜の製造方
法、さらには少くとも紡糸ノズルから紡出された糸条の
出入口及び冷媒の出入口を有する冷却用ジャケットを備
え、紡糸ノズルと凝固浴間に設置される筒状物であり、
該ジャケットに冷媒を流し、内部の気体雰囲気の温度を
凝固浴より低く制御することによって、内部の気体雰囲
気に凝固浴中の非溶媒からなるミストを発生させてなる
中空糸膜製造に用いられる筒状物に関するものである。
なる製膜用原液及び中空部を形成させるための芯液を紡
出するチューブ・イン・オリフィス型の紡糸ノズルと該
ポリマーの非溶媒又は非溶媒及び溶媒の混合液からなる
凝固浴間の気体雰囲気を外気から遮蔽すると共に、内部
の気体雰囲気の温度を凝固浴より低く制御することによ
って、内部の気体雰囲気に凝固浴中の非溶媒からなるミ
ストを発生させ、紡糸ノズルから紡出された糸条を、該
ミストを含んだ気体雰囲気中を通過させた後、凝固浴に
導いてゲル化させることを特徴とする中空糸膜の製造方
法、さらには少くとも紡糸ノズルから紡出された糸条の
出入口及び冷媒の出入口を有する冷却用ジャケットを備
え、紡糸ノズルと凝固浴間に設置される筒状物であり、
該ジャケットに冷媒を流し、内部の気体雰囲気の温度を
凝固浴より低く制御することによって、内部の気体雰囲
気に凝固浴中の非溶媒からなるミストを発生させてなる
中空糸膜製造に用いられる筒状物に関するものである。
本発明において膜を構成するポリマーとしては、セル
ロース系、ポリアミド系、ポリアクリロニトリル系、ポ
リスルホン系などの相分離法で製膜できるものであれば
どのようなポリマーであっても構わないが、耐熱性、耐
薬品性が優れている点で、ポリスルホン系ポリマーを使
用することが望ましい。
ロース系、ポリアミド系、ポリアクリロニトリル系、ポ
リスルホン系などの相分離法で製膜できるものであれば
どのようなポリマーであっても構わないが、耐熱性、耐
薬品性が優れている点で、ポリスルホン系ポリマーを使
用することが望ましい。
製膜用原液は、上記ポリマーを適当な溶媒に溶解する
ことにより調製される。溶媒としては、用いるポリマー
の良溶媒を適宜選択して使用できるが、その溶媒は凝固
浴に使用する凝固液と相溶性のあるもの、望ましくは任
意の割合で混合するものを選ぶ必要がある。また、良溶
媒は単独もしくは適宜混合して使用され、良溶媒の溶解
能を極端に損わない限りであれば該ポリマーの非溶媒や
通常用いられ添加物等を混合しても構わない。製膜用原
液中のポリマーの含有量は中空糸膜の構造に大きく影響
するが、通常は10〜30重量％で調製される。
ことにより調製される。溶媒としては、用いるポリマー
の良溶媒を適宜選択して使用できるが、その溶媒は凝固
浴に使用する凝固液と相溶性のあるもの、望ましくは任
意の割合で混合するものを選ぶ必要がある。また、良溶
媒は単独もしくは適宜混合して使用され、良溶媒の溶解
能を極端に損わない限りであれば該ポリマーの非溶媒や
通常用いられ添加物等を混合しても構わない。製膜用原
液中のポリマーの含有量は中空糸膜の構造に大きく影響
するが、通常は10〜30重量％で調製される。
芯液とは、中空糸膜の紡糸に於て中空部を形成させる
ための流体であり、気体または液体が用いられる。芯液
に用いる液体によって中空糸膜の内表面の構造が大きく
影響を受けることが知られているが、本発明では芯液と
して何を使用するかに関しては一切制限がない。
ための流体であり、気体または液体が用いられる。芯液
に用いる液体によって中空糸膜の内表面の構造が大きく
影響を受けることが知られているが、本発明では芯液と
して何を使用するかに関しては一切制限がない。
凝固浴には、用いるポリマーの非溶媒を適宜選択して
使用でき特に限定はないが、工業的には水を用いるのが
取扱いの容易さやコストの点で望ましい。また、凝固能
を示す範囲内で、該非溶媒に溶媒や通常用いられる添加
物等を混合して使用しても構わない。
使用でき特に限定はないが、工業的には水を用いるのが
取扱いの容易さやコストの点で望ましい。また、凝固能
を示す範囲内で、該非溶媒に溶媒や通常用いられる添加
物等を混合して使用しても構わない。
ポリマーの非溶媒からなるミストを含む気体雰囲気と
は、用いるポリマーの非溶媒蒸気が過飽和になり、気体
雰囲気中に気体である非溶媒蒸気と微小な液滴である非
溶媒からなるミストの両者が存在している状態を意味す
る。気体雰囲気の気体としては、製膜用原液及び凝固浴
に対して不活性な気体から適宜選択できるが、なかでも
空気が取扱いの容易さやコストの点で望ましい。
は、用いるポリマーの非溶媒蒸気が過飽和になり、気体
雰囲気中に気体である非溶媒蒸気と微小な液滴である非
溶媒からなるミストの両者が存在している状態を意味す
る。気体雰囲気の気体としては、製膜用原液及び凝固浴
に対して不活性な気体から適宜選択できるが、なかでも
空気が取扱いの容易さやコストの点で望ましい。
気体雰囲気の中の非溶媒は、用いるポリマーの非溶媒
から適宜選択したものを単独、もしくは混合して使用で
きるが、以下に述べるような簡単な方法で目的の気体雰
囲気を生成し得る点で、凝固浴中の非溶媒と同じもので
ある事が望ましい。さらには、気体雰囲気中の非溶媒及
び凝固浴中の非溶媒は、共に水であることが望ましい。
から適宜選択したものを単独、もしくは混合して使用で
きるが、以下に述べるような簡単な方法で目的の気体雰
囲気を生成し得る点で、凝固浴中の非溶媒と同じもので
ある事が望ましい。さらには、気体雰囲気中の非溶媒及
び凝固浴中の非溶媒は、共に水であることが望ましい。
凝固浴中の非溶媒からなるミストを含む気体雰囲気の
生成は、紡糸ノズルと凝固浴間の気体雰囲気を外気から
遮蔽すると共に、その内部を凝固浴より低い温度に制御
することによって、内部に存在する凝固浴中からの非溶
媒蒸気を冷却し、該非溶媒からなるミストを発生する方
法が簡単である。具体的には、紡糸ノズルと凝固浴間
に、少くとも紡糸ノズルから紡出された糸条の出入口及
び冷媒の出入口を有する冷却用ジャケットを備えた筒状
物を設置し、該ジャケットに恒温冷媒を流して内部の気
体雰囲気の温度を凝固浴より低く制御することによる方
法がよい。ジャケットとしては、通常は二重管方式が用
いられるが、コイル方式であっても構わない。ジャケッ
トに流す冷媒としては、水、ブライン、エチレングリコ
ール、窒素、空気、アンモニア、フレオン等の液体やガ
スのいずれでもよいが、簡便には恒温水が用いられる。
生成は、紡糸ノズルと凝固浴間の気体雰囲気を外気から
遮蔽すると共に、その内部を凝固浴より低い温度に制御
することによって、内部に存在する凝固浴中からの非溶
媒蒸気を冷却し、該非溶媒からなるミストを発生する方
法が簡単である。具体的には、紡糸ノズルと凝固浴間
に、少くとも紡糸ノズルから紡出された糸条の出入口及
び冷媒の出入口を有する冷却用ジャケットを備えた筒状
物を設置し、該ジャケットに恒温冷媒を流して内部の気
体雰囲気の温度を凝固浴より低く制御することによる方
法がよい。ジャケットとしては、通常は二重管方式が用
いられるが、コイル方式であっても構わない。ジャケッ
トに流す冷媒としては、水、ブライン、エチレングリコ
ール、窒素、空気、アンモニア、フレオン等の液体やガ
スのいずれでもよいが、簡便には恒温水が用いられる。
該方法は、気体雰囲気の温度によってミストの発生量
をコントロールできる上に、筒内部の気体が対流してい
るため製膜用原液に十分な非溶媒が常に供給される点で
も優れている。
をコントロールできる上に、筒内部の気体が対流してい
るため製膜用原液に十分な非溶媒が常に供給される点で
も優れている。
また、筒状物内を減圧にし、該内部の気体雰囲気に強
制的に凝固浴中の非溶媒蒸気を吸引することは、発生す
るミスト量が増加すると共に、紡出された糸条とミスト
との接触チャンスも高まり好ましい。
制的に凝固浴中の非溶媒蒸気を吸引することは、発生す
るミスト量が増加すると共に、紡出された糸条とミスト
との接触チャンスも高まり好ましい。
また、筒状物内の気体雰囲気にさらに非溶媒の蒸気を
送入することも、非溶媒からなるミストの濃度をさらに
高めることになり、本発明には有効な手段である。
送入することも、非溶媒からなるミストの濃度をさらに
高めることになり、本発明には有効な手段である。
なお、筒状物の材質として透明性のプラスチックを用
いると、該内部の様子を観察することができる点で有利
であり、又筒状物の構造を縦割りに分割できるようにす
ればメンテナンス上有利である。
いると、該内部の様子を観察することができる点で有利
であり、又筒状物の構造を縦割りに分割できるようにす
ればメンテナンス上有利である。
［実施例］ 以下、実施例及び比較例により本発明をさらに具体的
に説明する。
に説明する。
なお、実施例及び比較例中の純水透過性能は、中空糸
膜の内表面基準の値で示した。
膜の内表面基準の値で示した。
実施例１ ポリエーテルスルホン（アイ・シー・アイ社製ビクト
レックスPES5200Pパウダー）20重量％、トリエチレング
リコール30重量％及びジメチルスルホキシド50重量％か
らなる製膜用原液を調製した。該製膜用原液を第１図の
概略図に示す製造装置を用い、水50重量％及びジメチル
スルホキシド50重量％の混合液からなる芯液とともにチ
ューブ・イン・オリフィス型の紡糸ノズルから紡出し、
紡出させた糸条を筒の中を通過させた後、水を用いた凝
固浴に導いて凝固させ、中空糸膜を得た。用いた筒は、
第２図に示す形状であり、筒の高さは21cm、内径は8cm
で、紡出された糸条の入口には直径2cmの穴が開口して
ある。筒は上側開口部を紡糸ノズルの底面に密着させ、
下側開口部は凝固浴中に液面から1cmまで浸漬し、前記
糸条が筒の中心軸を通過するように設置した。
レックスPES5200Pパウダー）20重量％、トリエチレング
リコール30重量％及びジメチルスルホキシド50重量％か
らなる製膜用原液を調製した。該製膜用原液を第１図の
概略図に示す製造装置を用い、水50重量％及びジメチル
スルホキシド50重量％の混合液からなる芯液とともにチ
ューブ・イン・オリフィス型の紡糸ノズルから紡出し、
紡出させた糸条を筒の中を通過させた後、水を用いた凝
固浴に導いて凝固させ、中空糸膜を得た。用いた筒は、
第２図に示す形状であり、筒の高さは21cm、内径は8cm
で、紡出された糸条の入口には直径2cmの穴が開口して
ある。筒は上側開口部を紡糸ノズルの底面に密着させ、
下側開口部は凝固浴中に液面から1cmまで浸漬し、前記
糸条が筒の中心軸を通過するように設置した。
製膜用原液、芯液及び凝固浴を60℃にコントロール
し、筒のジャケットには30℃の恒温水を流した。
し、筒のジャケットには30℃の恒温水を流した。
この時、筒内の気体雰囲気に水のミストが発生してい
るのが観察された。
るのが観察された。
以上の紡糸条件で、内径0.5mm、外径0.8mmの中空糸膜
を10m/minの速度で巻取った。
を10m/minの速度で巻取った。
この中空糸膜の膜性能を評価したところ、純水の透過
性能は700/m2・hr・atm、ミオグロビンの排除率は95
％であった。
性能は700/m2・hr・atm、ミオグロビンの排除率は95
％であった。
第３図と第４図は、それぞれこの中空糸膜の内表面と
外表面の走査型電子顕微鏡による拡大写真（倍率10,00
0）である。内表面は緻密性が高く、非常に平滑で微孔
は観察されない。それに対して外表面には0.1〜0.5μｍ
の微孔が非常に多く開孔している様子が見られる。
外表面の走査型電子顕微鏡による拡大写真（倍率10,00
0）である。内表面は緻密性が高く、非常に平滑で微孔
は観察されない。それに対して外表面には0.1〜0.5μｍ
の微孔が非常に多く開孔している様子が見られる。
比較例１ 筒のジャケットに60℃の水を流して筒内の温度を60℃
にした以外は実施例１と同様の方法で紡糸を行った。筒
内の湿度は100％であったが、ミストの発生は観察され
なかった。
にした以外は実施例１と同様の方法で紡糸を行った。筒
内の湿度は100％であったが、ミストの発生は観察され
なかった。
得られた中空糸膜のミオグロビンの排除率は95％で実
施例１の中空糸膜と変わらなかったが、純水の透過性能
は低く、300/m2・hr・atmであった。
施例１の中空糸膜と変わらなかったが、純水の透過性能
は低く、300/m2・hr・atmであった。
第５図と第６図はそれぞれこの中空糸膜の内表面と外
表面の拡大写真（倍率10,000）である。内表面は実施例
１との違いは見られないが、外表面は実施例１に比べて
明らかに多孔度が低く、0.1〜0.5μｍの微孔がわずかに
見られる程度であった。
表面の拡大写真（倍率10,000）である。内表面は実施例
１との違いは見られないが、外表面は実施例１に比べて
明らかに多孔度が低く、0.1〜0.5μｍの微孔がわずかに
見られる程度であった。
実施例２ 第１図に示す製造装置に於て、筒の下側開口部と凝固
浴の液面との間に約1cmの間隙を設け、さらに筒上部に
減圧用の内径1cmの口を設け、アスピレーターを用い線
速10cm/秒で吸引した以外は実施例１と同様の方法で紡
糸を行った。この中空糸膜の膜性能を評価したところ、
純水の透過性能は900/m2・hr・atm、ミオグロビンの
排除率は80％であった。
浴の液面との間に約1cmの間隙を設け、さらに筒上部に
減圧用の内径1cmの口を設け、アスピレーターを用い線
速10cm/秒で吸引した以外は実施例１と同様の方法で紡
糸を行った。この中空糸膜の膜性能を評価したところ、
純水の透過性能は900/m2・hr・atm、ミオグロビンの
排除率は80％であった。
第７図はこの中空糸膜の外表面の拡大写真（倍率10,0
00）で、0.1〜0.5μｍの微孔が非常に多く開孔している
様子が見られた。
00）で、0.1〜0.5μｍの微孔が非常に多く開孔している
様子が見られた。
実施例３ 第１図に示す製造装置に於て、筒内の下部に水蒸気供
給用のパイプを出口孔が凝固浴の液面に向くように設け
て水蒸気を供給すると共に、筒上部に排気口を設けた以
外は実施例１と同様の方法で紡糸を行った。
給用のパイプを出口孔が凝固浴の液面に向くように設け
て水蒸気を供給すると共に、筒上部に排気口を設けた以
外は実施例１と同様の方法で紡糸を行った。
得られた中空糸膜の純水の透過性能は900/m2・hr・
atmであった。
atmであった。
［発明の効果］ 従来の技術では紡糸ノズルから紡出された糸条が凝固
浴に入る前に、該糸条の外表面から吸収される非溶媒の
供給源として、気体雰囲気中の非溶媒蒸気のみが着目さ
れてきたため、非溶媒の量が不十分であることが問題で
あったが、本発明の方法によれば紡糸ノズルと凝固浴間
の気体雰囲気を外気から遮蔽し、非溶媒蒸気に加え、液
滴状の非溶媒からなるミストを発生させるものであり、
該糸条の外表面から吸収される非溶媒の量は格段に増加
するため、中空糸膜の外表面の孔口径が大きく、かつ開
孔率が高い、高度に多孔化された透水性能に優れた中空
糸膜を容易に製造できる。また、本発明の中空糸膜製造
に用いられる筒状物は構造が簡単であり、容易に非溶媒
からなるミストを発生できるため、低コストで上記特性
を有する中空糸膜を得ることができる。よって本発明
は、工業的利用価値が大であり、膜分離産業に貢献する
ものである。
浴に入る前に、該糸条の外表面から吸収される非溶媒の
供給源として、気体雰囲気中の非溶媒蒸気のみが着目さ
れてきたため、非溶媒の量が不十分であることが問題で
あったが、本発明の方法によれば紡糸ノズルと凝固浴間
の気体雰囲気を外気から遮蔽し、非溶媒蒸気に加え、液
滴状の非溶媒からなるミストを発生させるものであり、
該糸条の外表面から吸収される非溶媒の量は格段に増加
するため、中空糸膜の外表面の孔口径が大きく、かつ開
孔率が高い、高度に多孔化された透水性能に優れた中空
糸膜を容易に製造できる。また、本発明の中空糸膜製造
に用いられる筒状物は構造が簡単であり、容易に非溶媒
からなるミストを発生できるため、低コストで上記特性
を有する中空糸膜を得ることができる。よって本発明
は、工業的利用価値が大であり、膜分離産業に貢献する
ものである。
第１図は本発明の一実施例を示す中空糸膜製造装置の概
略図、第２図は本発明の中空糸膜製造に用いられる筒状
物の一例を示す説明図、第３図は実施例１で得られた中
空糸膜繊維の内表面形状の走査型電子顕微鏡写真（倍率
10,000）、第４図は実施例１で得られた同繊維の外表面
形状の走査型電子顕微鏡写真（倍率10,000）、第５図は
比較例１で得られた中空糸膜繊維の内表面形状の走査型
電子顕微鏡写真（倍率10,000）、第６図は比較例１で得
られた同繊維の外表面形状の走査型電子顕微鏡写真（倍
率10,000）、第７図は実施例２で得られた中空糸膜繊維
の外表面形状の走査型電子顕微鏡写真（倍率10,000）で
ある。 １……紡糸ノズル、２……ジャケット式の筒、３……凝
固浴、４……紡糸ノズルから紡出された糸条、５……ガ
イドローラー、６……巻き取り機、７……恒温水出入
口、８……紡糸ノズルから紡出された糸条の入口。
略図、第２図は本発明の中空糸膜製造に用いられる筒状
物の一例を示す説明図、第３図は実施例１で得られた中
空糸膜繊維の内表面形状の走査型電子顕微鏡写真（倍率
10,000）、第４図は実施例１で得られた同繊維の外表面
形状の走査型電子顕微鏡写真（倍率10,000）、第５図は
比較例１で得られた中空糸膜繊維の内表面形状の走査型
電子顕微鏡写真（倍率10,000）、第６図は比較例１で得
られた同繊維の外表面形状の走査型電子顕微鏡写真（倍
率10,000）、第７図は実施例２で得られた中空糸膜繊維
の外表面形状の走査型電子顕微鏡写真（倍率10,000）で
ある。 １……紡糸ノズル、２……ジャケット式の筒、３……凝
固浴、４……紡糸ノズルから紡出された糸条、５……ガ
イドローラー、６……巻き取り機、７……恒温水出入
口、８……紡糸ノズルから紡出された糸条の入口。
Claims (8)
- 【請求項１】膜を構成するポリマーの溶液からなる製膜
用原液及び中空部を形成させるための芯液を紡出するチ
ューブ・イン・オリフィス型の紡糸ノズルと該ポリマー
の非溶媒又は非溶媒及び溶媒の混合液からなる凝固浴間
の気体雰囲気を、外気から遮蔽すると共に、内部の気体
雰囲気の温度を凝固浴より低く制御することによって、
内部の気体雰囲気に凝固浴中の非溶媒からなるミストを
発生させ、紡糸ノズルから紡出された糸条を、該ミスト
を含んだ気体雰囲気中を通過せた後、凝固浴に導いて凝
固させることを特徴とする中空糸膜の製造方法。 - 【請求項２】紡糸ノズルと凝固浴間の気体雰囲気を外気
から遮蔽すると共に非溶媒からなるミストを発生させる
方法が、冷却用ジャケットを備えた筒状物を紡糸ノズル
と凝固浴間に設置することによるものである請求項１記
載の中空糸膜の製造方法。 - 【請求項３】凝固浴中の非溶媒が水である請求項１記載
の中空糸膜の製造方法。 - 【請求項４】筒状物の中心軸を紡出された糸条が通過す
るように設置する請求項２記載の中空糸膜の製造方法。 - 【請求項５】筒状物内を減圧にし、該内部の気体雰囲気
に強制的に凝固浴中の非溶媒蒸気を吸引する請求項２記
載の中空糸膜の製造方法。 - 【請求項６】筒状物内の気体雰囲気に、さらに非溶媒の
蒸気を供給する請求項２記載の中空糸膜の製造方法。 - 【請求項７】供給される非溶媒の蒸気及び凝固浴中の非
溶媒が、共に水である請求項６記載の中空糸膜の製造方
法。 - 【請求項８】少くとも紡糸ノズルから紡出された糸条の
出入口及び冷媒の出入口を有する冷却用ジャケットを備
え、紡糸ノズルと凝固浴間に設置される筒状物であり、
該ジャケットに冷媒を流し、内部の気体雰囲気の温度を
凝固浴より低く制御するこによって、内部の気体雰囲気
に凝固浴中の非冷媒からなるミストを発生させてなる中
空糸膜製造に用いられる筒状物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34308189A JP2739509B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 中空糸膜の製造方法及びそれに用いられる筒状物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34308189A JP2739509B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 中空糸膜の製造方法及びそれに用いられる筒状物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03202131A JPH03202131A (ja) | 1991-09-03 |
| JP2739509B2 true JP2739509B2 (ja) | 1998-04-15 |
Family
ID=18358796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34308189A Expired - Lifetime JP2739509B2 (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 中空糸膜の製造方法及びそれに用いられる筒状物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2739509B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2337957A (en) * | 1998-06-05 | 1999-12-08 | Courtaulds Fibres | Method of manufacture of a nonwoven fabric |
| JP5673809B2 (ja) * | 2012-03-14 | 2015-02-18 | 三菱レイヨン株式会社 | 中空状多孔質膜の製造装置および中空状多孔質膜の製造方法 |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP34308189A patent/JP2739509B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03202131A (ja) | 1991-09-03 |
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