JP3111539B2 - 複合半透膜の製造方法 - Google Patents

複合半透膜の製造方法

Info

Publication number
JP3111539B2
JP3111539B2 JP03255392A JP25539291A JP3111539B2 JP 3111539 B2 JP3111539 B2 JP 3111539B2 JP 03255392 A JP03255392 A JP 03255392A JP 25539291 A JP25539291 A JP 25539291A JP 3111539 B2 JP3111539 B2 JP 3111539B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
membrane
composite semipermeable
polyfunctional
semipermeable membrane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP03255392A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0596140A (ja
Inventor
從子 久川
哲男 井上
忠廣 植村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP03255392A priority Critical patent/JP3111539B2/ja
Publication of JPH0596140A publication Critical patent/JPH0596140A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3111539B2 publication Critical patent/JP3111539B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液状混合物の選択分
離、特に、カン水や海水の脱塩、有価物の回収、廃水の
再利用、超純水の製造等に用いることのできる、逆浸透
用の半透性複合膜の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】多官能芳香族アミンと多官能酸ハロゲン
化物との界面重縮合反応によって得られるポリアミドか
らなる超薄膜層を微多孔性支持膜上に被覆してなる複合
半透膜は、透過性や選択分離性の高い逆浸透膜として注
目されている。多官能の芳香族アミンと多官能酸ハロゲ
ン化物とを界面重縮合反応させるものとしては、例え
ば、特公昭63−36803号公報,および特開昭62
−121603号公報,特開平2−187135号公報
がこれまでに知られている。また、このポリアミドから
なる超薄膜層を微多孔性支持膜上に被覆してなる複合半
透膜を性能向上させるものとしては、例えば、特開昭6
3−54905号公報がこれまでに知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の膜は実用的な逆浸透膜に要求される、高透過性、高選
択分離性、耐酸化剤性とくに耐塩素性、耐クロラミン
性、耐過酸化水素性を十分に満たすものではなかった。
本発明は、これら膜性能の向上、とくに耐酸化剤性を有
する複合半透膜の製造方法を提供することを目的とす
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は下記の構成を有する。
【0005】すなわち、本発明は、界面重縮合によって
一分子中に2個以上のアミノ基を有する多官能芳香族ア
ミンと多官能酸ハロゲン化物から架橋ポリアミドの超薄
膜層を微多孔性支持膜上に形成させた後、過硫酸化合物
で処理することを特徴とする複合半透膜の製造方法に関
する。
【0006】本発明の複合半透膜は、実質的に分離性能
を有する超薄膜層が、実質的に分離性能を有さない微多
孔性支持膜上に被覆されてなり、該超薄膜層は、多官能
芳香族アミンと多官能酸ハロゲン化物との界面重縮合に
よって得られる架橋ポリアミドからなる。
【0007】多官能芳香族アミンは、一分子中に2個以
上のアミノ基を有する芳香族アミンであり、2官能以上
のアミンとしては例えばm−フェニレンジアミン、p−
フェニレンジアミン、1,3,5−トリアミノベンゼン
を用いることができる。上記2官能以上のアミンは単独
で用いることもできるが、混合物として用いても良い。
【0008】多官能酸ハロゲン化物とは、2つ以上のハ
ロゲン化カルボニル基を有する酸ハロゲン化物であり、
上記多官能芳香族アミンとの界面重縮合反応によりポリ
アミドを与えるものである。本発明では、一分子中に2
個以上のハロゲン化カルボニル基を有する酸ハロゲン化
物を含有するものが好ましい。該多官能酸ハロゲン化物
として、例えば、1,3,5−シクロヘキサントリカル
ボン酸、1,3−シクロヘキサンジカルボン酸、1,4
−シクロヘキサンジカルボン酸、1,3,5−ベンゼン
トリカルボン酸、1,3−ベンゼンジカルボン酸、1,
4−ベンゼンジカルボン酸等の酸ハロゲン化物を用いる
ことができる。
【0009】官能芳香族アミンとの反応性を考慮する
と、多官能酸ハロゲン化物は、多官能酸塩化物であるこ
とが好ましい。
【0010】本発明において、好ましい微多孔性支持膜
としてはポリエステルまたは芳香族ポリアミドから選ば
れる少なくとも一種を主成分とする布帛により強化され
たポリスルホン支持膜を例示することができる。
【0011】微多孔性支持膜は、実質的には分離性能を
有さない層で、実質的に分離性能を有する超薄膜層に強
度を与えるために用いられるものであり、均一な微細な
孔あるいは片面からもう一方の面まで徐々に大きくなる
微細な孔をもっていて、その微細孔の大きさはその片面
の表面において直径が100nm以下であるような構造
の支持膜が好ましい。上記の微多孔性支持膜は、ミリポ
ア社製“ミリポアフィルターVSWP”(商品名)や、
東洋濾紙社製“ウルトラフィルターUK10”(商品
名)のような各種市販材料から選択することもできる
が、通常は、“オフィス・オブ・セイリーン・ウォ−タ
ー・リサーチ・アンド・ディベロップメント・プログレ
ス・レポート”No.359(1968)に記載された方法に
従って製造できる。その素材にはポリスルホンや酢酸セ
ルロース、硝酸セルロースやポリ塩化ビニル等のホモポ
リマーあるいはブレンドしたものが通常使用されるが、
化学的、機械的、熱的に安定性の高い、ポリスルホンを
使用するのが好ましい。さらに孔径が制御しやすく、寸
法安定性の高い、次式で示された繰返し単位[A]
【0012】
【化1】
【0013】よりなるポリスルホンを用いるのが好まし
く、例えば、上記ポリスルホンのジメチルホルムアミド
(DMF)溶液を密に織ったポリエステル布あるいは不
織布の上に一定の厚さに注型し、それをドデシル硫酸ソ
ーダ0.5重量%およびDMF2重量%を含む水溶液中
で湿式凝固させることによって、表面の大部分が直径数
10nm以下の微細な孔を有した微多孔性支持膜が得ら
れる。
【0014】次に、本複合半透膜の製造方法について説
明する。
【0015】複合半透膜中の実質的に分離性能を有する
超薄膜層は、前述の多官能芳香族アミンを含有する水溶
液と、前述の多官能酸ハロゲン化物を含有する水と非混
和性の有機溶媒溶液を用い、界面重縮合により形成され
る。
【0016】多官能芳香族アミン水溶液におけるアミノ
化合物の濃度は0.1〜10重量%、好ましくは0.5
〜5.0重量%であり、該水溶液にはアミノ化合物と多
官能酸ハロゲン化物との反応を妨害しないものであれ
ば、界面活性剤や有機溶媒、酸化防止剤等が含まれてい
てもよい。また、性能を損なわない範囲で水溶性ポリビ
ニ−ルアルコ−ル等の水溶性高分子化合物が含まれてい
ても良い。
【0017】微多孔性支持膜表面への該アミン水溶液の
被覆は、該水溶液が表面に均一にかつ連続的に被覆され
ればよく、公知の塗布手段例えば、該水溶液を微多孔性
支持膜表面にコーティングする方法、微多孔性支持膜を
該水溶液に浸漬する方法等で行えばよい。
【0018】次いで過剰に塗布された該アミン水溶液を
液切り工程により除去する。液切りの方法としては、例
えば膜面を垂直方向に保持して自然流下させる方法等が
ある。液切り後、膜面を乾燥させ、水溶液の水の全部を
除去してもよいが、これは必ずしも必要ではない。
【0019】次いで、前述の多官能酸ハロゲン化物の有
機溶媒溶液を塗布し、界面重縮合により架橋ポリアミド
超薄膜層を形成させる。
【0020】該溶液中の多官能酸ハロゲン化物は通常
0.01〜10重量%、好ましくは0.02〜2重量%
を有機溶媒に溶解して用い、該溶液にDMFのようなア
シル化触媒等を含有させると界面重縮合が促進され、更
に好ましい。
【0021】該有機溶媒は、水と非混和性であり、かつ
酸ハロゲン化物を溶解し微多孔性支持膜を破壊しないこ
とが必要であり、アミノ化合物および酸ハロゲン化物に
対して不活性であるものであればいずれであっても良
い。好ましい例としては炭化水素化合物、トリクロロト
リフルオロエタンなどが挙げられるが、反応速度、溶媒
の揮発性の点からはn−ヘキサン、トリクロロトリフル
オロエタンが好ましい。引火性という安全上の問題を考
慮するとトリクロロトリフルオロエタンを用いるのが更
に好ましい。
【0022】多官能酸ハロゲン化物のアミノ化合物水溶
液相への接触の方法は、アミノ化合物水溶液の微多孔性
支持膜への被覆方法と同様に行えばよい。
【0023】このようにして得られた架橋芳香族ポリア
ミドの芳香環は、完全にアミド結合のみで結合しておら
ず、一部にカルボン酸末端(−COOH)やアミン末端
基(−NH)が含まれている。これらの極性基は、膜
の脱塩率、透水量に影響を与える。
【0024】本発明において、アミノ基と過硫酸化合物
との反応は、複合半透膜を過硫酸化合物水溶液中で処理
する方法である。
【0025】本発明における過硫酸化合物とは、過硫酸
(パーオキシモノ硫酸またはパーオキシジ硫酸)または
その塩であり、安定性および取扱いの簡便性より、過硫
酸とナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウ
ム、またはアンモニウム等との塩がより好ましく、具体
的には、パ−オキシジ硫酸ナトリウム、パ−オキシモノ
硫酸カリウム、パ−オキシジ硫酸カリウム、パ−オキシ
ジ硫酸アンモニウム等が使用しうる。中でもパ−オキシ
モノ硫酸カリウムが、得られた膜の脱塩率および透水量
の安定性、耐酸化剤性とくに耐塩素性、耐クロラミン
性、耐過酸化水素性が実質的に向上する点において好ま
しい。なお、当該過硫酸化合物水溶液の処理は本願複合
半透膜以外の半透膜についても有効である。
【0026】過硫酸化合物としてパ−オキシモノ硫酸カ
リウムを用いる場合、その水溶液の濃度は0.05〜1
0%が好ましく、取扱い性、膜性能のバランスの点から
0.1〜3%の範囲がより好ましい。反応は例えば温度
15〜30℃、pH1〜9、好ましくはpH4〜6に調
製した過硫酸化合物水溶液中に,1〜120分間、好ま
しくは10〜30分間浸漬することによって、簡単に行
うことができる。
【0027】
【実施例】以下の実施例によって更に詳細に説明する
が、本発明はこれら実施例により何ら限定されるもので
はない。
【0028】なお、実施例において、排除率は、次式に
より求めた。
【0029】排除率[%]=[1−(膜透過液中の溶質濃度
/膜供給液中の溶質濃度)]×100 また、透過性能として、水透過速度は単位面積、単位時
間当りの水の透過量で決定した。
【0030】本発明において使用した繊維補強ポリスル
ホン支持膜は、以下の手法により製造した。
【0031】タテ30cmヨコ20cmの大きさのポリエス
テル繊維からなるタフタ(タテ糸、ヨコ糸とも150デ
ニールのマルチフィラメント糸、織密度タテ90本/イ
ンチ、ヨコ67本/インチ、厚さ160μm)をガラス
板上に固定し、その上にポリスルホン(ユニオン・カー
バイト社製のUdel−P3500)の15重量%ジメ
チルホルムアミド(DMF)溶液を200μmの厚みで
室温(20℃)でキャストし、ただちに純水中に浸漬し
て5分間放置することによって繊維補強ポリスルホン支
持膜(以下FR−PS支持膜と略す)を作製する。この
ようにして得られたFR−PS支持膜(厚さ210〜2
15μm)の純水透過係数は、圧力1kg/cm2 、温度2
5℃で測定して0.005〜0.01g /cm2 ・sec
・atmであった。
【0032】比較例1 、FR−PS支持膜を2%メタフェニレンジアミン水溶
液中に1分間浸漬し、該支持膜を垂直方向にゆっくりと
引上げ、支持膜表面から余分な水溶液を取除いた後、
0.1%トリメシン酸塩化物のトリクロロトリフルオロ
エタン溶液を表面が完全に濡れるように塗布して1分間
静置した。次に膜を垂直にして余分な溶液を液切りして
除去した後、炭酸ナトリウムの0.2重量%水溶液に5
分間浸漬した。
【0033】このようにして得られた複合半透膜をpH
6.5に調製した1500ppm食塩水を原水とし、1
5kg/cm2 、25℃の条件下で20時間、逆浸透テスト
した結果、表1に示す膜性能が得られた。
【0034】比較例2 比較例1で得られた膜を濃度600ppm、pH7.0
に調製した次亜塩素酸ナトリウム水溶液中に浸漬し2分
間処理した。処理後の膜性能を比較例1と同じ条件で逆
浸透テストした結果、表1に示す膜性能が得られた。
【0035】実施例1〜3 比較例1で得られた膜を濃度0.1、1.0、3.0重
量%、pH6.0に調製したパ−オキシモノ硫酸カリウ
ム水溶液中に浸漬し、30分間室温で処理した。この膜
を比較例1と同じ条件で逆浸透テストした結果、表1に
示す膜性能が得られた。
【0036】実施例4〜5 比較例1で得られた膜を濃度1.0重量%、pH2、ま
たはpH4に調製したパ−オキシモノ硫酸カリウム水溶
液中に浸漬し、30分間室温で処理した。この膜を比較
例1と同じ条件で逆浸透テストした結果、表1に示す膜
性能が得られた。
【0037】実施例6〜7 比較例1で得られた膜を濃度1.0重量%、pH6に調
製したパ−オキシモノ硫酸カリウム水溶液中に浸漬し、
一定時間処理した。この膜を比較例1と同じ条件で逆浸
透テストした結果、表1に示す膜性能が得られた。
【0038】実施例1〜7、比較例1、2 実施例1〜7、比較例1、2で処理し、逆浸透テストし
た後の膜を、濃度1000ppm、pH6.5に調製し
た次亜塩素酸ナトリウム水溶液に20時間浸漬した。浸
漬後の膜性能を比較例1と同じ条件で逆浸透テストした
結果、表2に示す膜性能が得られた。
【0039】
【表1】
【0040】
【表2】
【0041】
【発明の効果】本発明により、高い脱塩性、水透過性を
持ち耐酸化剤性とくに耐塩素性、耐クロラミン性、耐過
酸化水素性に優れた複合半透膜の製造方法を提供するこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01D 71/82

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】界面重縮合によって一分子中に2個以上の
    アミノ基を有する多官能芳香族アミンと多官能酸ハロゲ
    ン化物から架橋ポリアミドの超薄膜層を微多孔性支持膜
    上に形成させた後、過硫酸化合物で処理することを特徴
    とする複合半透膜の製造方法。
  2. 【請求項2】一分子中に2個以上のアミノ基を有する多
    官能芳香族アミンがm−フェニレンジアミン及び/また
    は1,3,5−トリアミノベンゼンであることを特徴と
    する請求項1記載の複合半透膜の製造方法。
  3. 【請求項3】多官能酸ハロゲン化物が多官能酸塩化物で
    あることを特徴とする請求項1記載の複合半透膜の製造
    方法。
  4. 【請求項4】多官能酸ハロゲン化物が、1,3,5−シ
    クロヘキサントリカルボン酸、1,3−シクロヘキサン
    ジカルボン酸、1,4−シクロヘキサンジカルボン酸、
    1,3,5−ベンゼントリカルボン酸、1,3−ベンゼ
    ンジカルボン酸、1,4−ベンゼンジカルボン酸の酸ハ
    ロゲン化物から選ばれる少なくとも1種を含有すること
    を特徴とする請求項1記載の複合半透膜の製造方法。
  5. 【請求項5】過硫酸化合物が、パ−オキシモノ硫酸化合
    物、パ−オキシジ硫酸化合物から選ばれる少なくとも1
    種であることを特徴とする請求項1記載の複合半透膜の
    製造方法。
  6. 【請求項6】微多孔性支持膜がポリスルホンからなるこ
    とを特徴とする請求項1記載の複合半透膜の製造方法。
  7. 【請求項7】微多孔性支持膜がポリエステルおよび芳香
    族ポリアミドから選ばれる少なくとも1種を主成分とす
    る布帛によって強化されていることを特徴とする請求項
    1記載の複合半透膜の製造方法。
JP03255392A 1991-10-02 1991-10-02 複合半透膜の製造方法 Expired - Fee Related JP3111539B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03255392A JP3111539B2 (ja) 1991-10-02 1991-10-02 複合半透膜の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP03255392A JP3111539B2 (ja) 1991-10-02 1991-10-02 複合半透膜の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0596140A JPH0596140A (ja) 1993-04-20
JP3111539B2 true JP3111539B2 (ja) 2000-11-27

Family

ID=17278128

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP03255392A Expired - Fee Related JP3111539B2 (ja) 1991-10-02 1991-10-02 複合半透膜の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3111539B2 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2014350A3 (en) 2001-03-19 2009-07-22 Nitto Denko Corporation Water-treating method
US7081202B2 (en) 2001-03-19 2006-07-25 Nitto Denko Corporation Composite semipermeable membrane, production method thereof, and water treatment method using the same
WO2007006104A1 (en) * 2005-07-14 2007-01-18 Siemens Water Technologies Corp. Monopersulfate treatment of membranes
CN100478056C (zh) * 2006-08-25 2009-04-15 贵阳时代汇通膜科技有限公司 耐氧化复合反渗透膜
US8497091B2 (en) * 2008-03-05 2013-07-30 Toray Industries, Inc. Method of producing compound originating from polysaccharide-based biomass
AU2013315547A1 (en) 2012-09-14 2015-02-26 Evoqua Water Technologies Llc A polymer blend for membranes
WO2017011068A1 (en) 2015-07-14 2017-01-19 Evoqua Water Technologies Llc Aeration device for filtration system
JPWO2017110898A1 (ja) * 2015-12-25 2018-10-11 東レ株式会社 複合半透膜
CN108722190B (zh) * 2018-05-28 2020-09-29 四川大学 一种耐氯型聚酰胺反渗透复合膜及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0596140A (ja) 1993-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5051178A (en) Process of producing composite semipermeable membrane
KR0169484B1 (ko) 복합반투막과 그 제조방법 및 고순도수의 제조방법
US4606943A (en) Method for preparation of semipermeable composite membrane
JPH0565213B2 (ja)
JPH051051B2 (ja)
JPS63218208A (ja) 複合半透膜およびその製造方法
JPS6312310A (ja) 半透性複合膜の製造方法
JP3111539B2 (ja) 複合半透膜の製造方法
JP2727594B2 (ja) 複合半透膜の製造方法
JP3438278B2 (ja) 半透性複合膜およびその製造方法
EP0465649B1 (en) Composite semipermeable membrane and production thereof
JP3849263B2 (ja) 複合半透膜及びその製造方法
JP2797377B2 (ja) 複合半透膜およびその製造方法
JP3418889B2 (ja) 複合逆浸透膜
JPH07114944B2 (ja) 半透性複合膜の製造方法
JP2936633B2 (ja) 複合半透膜
JPH04104825A (ja) 複合膜の製造方法
JPH07114941B2 (ja) 半透性複合膜の製造方法
JP3106595B2 (ja) 逆浸透法用複合膜の製造方法
JP2003200027A (ja) 複合半透膜の製造方法
JPH08973A (ja) 複合半透膜およびその製造法
JP2682038B2 (ja) 複合半透膜およびその製造方法
JP2002336666A (ja) 複合半透膜
GB2139113A (en) Reverse osmosis membrane and method for the preparation thereof
JPH11179175A (ja) 複合分離膜の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees