JP3304511B2 - 分離膜の製造方法 - Google Patents
分離膜の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、分離膜の製造方法に関
する。更に詳しくは、ポリ[1-(トリメチルシリル)-1-プ
ロピン]分離膜の製造方法に関する。
する。更に詳しくは、ポリ[1-(トリメチルシリル)-1-プ
ロピン]分離膜の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリ[1-(トリメチルシリル)-1-プロピ
ン]（ＰＭＳＰ）の膜状物は、低分子量化合物の透過性
にすぐれているため、酸素富化膜、有機溶媒選択透過性
浸透気化膜等としての用途が注目されている。
ン]（ＰＭＳＰ）の膜状物は、低分子量化合物の透過性
にすぐれているため、酸素富化膜、有機溶媒選択透過性
浸透気化膜等としての用途が注目されている。
【０００３】ＰＭＳＰの膜状物を得るには、一般にＰＭ
ＳＰの有機溶媒溶液をガラス板や多孔質支持体等の基質
上に流延し、溶媒を蒸発させるキャスティング法あるい
は水面展開法で製膜するなどの方法が用いられている。
キャスティング法の場合には、当然蒸発速度がある程度
速い有機溶媒、例えばクロロホルム、n-ヘキサン、n-ヘ
プタン、ベンゼン、トルエン等が多く用いられている。
ＳＰの有機溶媒溶液をガラス板や多孔質支持体等の基質
上に流延し、溶媒を蒸発させるキャスティング法あるい
は水面展開法で製膜するなどの方法が用いられている。
キャスティング法の場合には、当然蒸発速度がある程度
速い有機溶媒、例えばクロロホルム、n-ヘキサン、n-ヘ
プタン、ベンゼン、トルエン等が多く用いられている。
【０００４】これらの有機溶媒を用いて製膜した膜を、
有機溶媒を含む水から有機溶媒を選択的に透過分離する
浸透気化法に用いる場合、極性の大きい分子の分離係数
が小さく、実用性の点で問題となっている。即ち、浸透
気化法での分離対象の有機溶媒は、低級アルコール、有
機塩素化合物、ケトン、芳香族化合物等であり、この内
有機塩素化合物は、オゾン層を破壊したり、発ガン性を
示すなどの問題が多く、そのため水中に溶解している有
機塩素化合物を膜によって分離することが検討されてい
る。
有機溶媒を含む水から有機溶媒を選択的に透過分離する
浸透気化法に用いる場合、極性の大きい分子の分離係数
が小さく、実用性の点で問題となっている。即ち、浸透
気化法での分離対象の有機溶媒は、低級アルコール、有
機塩素化合物、ケトン、芳香族化合物等であり、この内
有機塩素化合物は、オゾン層を破壊したり、発ガン性を
示すなどの問題が多く、そのため水中に溶解している有
機塩素化合物を膜によって分離することが検討されてい
る。
【０００５】キャスティング法によって製膜されたＰＭ
ＳＰ膜は、これを用いると有機塩素化合物が水に対して
優先的に透過・分離除去されることが知られており、ト
リクロロエチレンやテトラクロロエチレン等の極性の小
さいものの水に対する分離係数は数100と大きいもの
の、1,1,1-トリクロロエタン等の極性の大きい分子の分
離係数は小さく、その点での更に一段の改善が望まれて
いる。
ＳＰ膜は、これを用いると有機塩素化合物が水に対して
優先的に透過・分離除去されることが知られており、ト
リクロロエチレンやテトラクロロエチレン等の極性の小
さいものの水に対する分離係数は数100と大きいもの
の、1,1,1-トリクロロエタン等の極性の大きい分子の分
離係数は小さく、その点での更に一段の改善が望まれて
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、極性
の大きい有機塩素化合物を浸透気化法で水から分離する
方法に使用した場合に、水に対する分離係数を高めるこ
とのできるポリ[1-(トリメチルシリル)-1-プロピン]膜
を製造する方法を提供することにある。
の大きい有機塩素化合物を浸透気化法で水から分離する
方法に使用した場合に、水に対する分離係数を高めるこ
とのできるポリ[1-(トリメチルシリル)-1-プロピン]膜
を製造する方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
ポリ[1-(トリメチルシリル)-1-プロピン]の低蒸気圧有
機溶媒溶液から溶媒を蒸発させて製膜するに際し、低蒸
気圧有機溶媒として蒸気圧が0.1〜30mmHg/25℃のn-パラ
フィンを用い、50〜100℃の温度で溶媒を蒸発させて分
離膜を製造することによって達成される。
ポリ[1-(トリメチルシリル)-1-プロピン]の低蒸気圧有
機溶媒溶液から溶媒を蒸発させて製膜するに際し、低蒸
気圧有機溶媒として蒸気圧が0.1〜30mmHg/25℃のn-パラ
フィンを用い、50〜100℃の温度で溶媒を蒸発させて分
離膜を製造することによって達成される。
【０００８】ＰＭＳＰを溶解させる低蒸気圧有機溶媒と
しては、25℃における蒸気圧が0.1〜30mmHg、好ましく
は0.5〜10mmHgのn-パラフィン、より具体的にはC8〜C12
のn-パラフィンが用いられる。これ以上の蒸気圧のも
の、例えばn-ヘプタンを用いると、加熱しながら溶媒を
蒸発させたとき気泡が生じたり、蒸発速度が大きすぎて
膜厚分布が悪くなるなどの問題点がみられ、一方これ以
下の蒸気圧のものは、蒸発に時間がかかりすぎるので好
ましくない。
しては、25℃における蒸気圧が0.1〜30mmHg、好ましく
は0.5〜10mmHgのn-パラフィン、より具体的にはC8〜C12
のn-パラフィンが用いられる。これ以上の蒸気圧のも
の、例えばn-ヘプタンを用いると、加熱しながら溶媒を
蒸発させたとき気泡が生じたり、蒸発速度が大きすぎて
膜厚分布が悪くなるなどの問題点がみられ、一方これ以
下の蒸気圧のものは、蒸発に時間がかかりすぎるので好
ましくない。
【０００９】製膜は、低蒸気圧n-パラフィン溶媒にポリ
[1-(トリメチルシリル)-1-プロピン]を約0.5〜3W/V%、
好ましくは約1.3〜2W/V%の濃度で溶解させた溶液を、ガ
ラス板、テフロンシート等の平坦なあるいは多孔質の基
質上に流延させ、溶媒を蒸発させることにより行われ
る。n-パラフィン溶媒溶液の調製は、室温下でも行われ
るが、約40〜80℃に加熱し、溶解時間の短縮を図ること
もできる。また、基質上に流延された溶液からの溶媒の
蒸発は、約50〜100℃の加熱条件下で行われる。このよ
うな加熱条件下での溶媒の蒸発は、蒸発時間を短縮させ
るだけではなく、得られた膜の分離性能(分離係数、透
過係数など)を一段と高いものとする。ただし、約100℃
以上に加熱すると、製膜された膜に気泡が発生したり、
厚膜の場合には対流により膜厚分布が悪化したりするの
で好ましくない。
[1-(トリメチルシリル)-1-プロピン]を約0.5〜3W/V%、
好ましくは約1.3〜2W/V%の濃度で溶解させた溶液を、ガ
ラス板、テフロンシート等の平坦なあるいは多孔質の基
質上に流延させ、溶媒を蒸発させることにより行われ
る。n-パラフィン溶媒溶液の調製は、室温下でも行われ
るが、約40〜80℃に加熱し、溶解時間の短縮を図ること
もできる。また、基質上に流延された溶液からの溶媒の
蒸発は、約50〜100℃の加熱条件下で行われる。このよ
うな加熱条件下での溶媒の蒸発は、蒸発時間を短縮させ
るだけではなく、得られた膜の分離性能(分離係数、透
過係数など)を一段と高いものとする。ただし、約100℃
以上に加熱すると、製膜された膜に気泡が発生したり、
厚膜の場合には対流により膜厚分布が悪化したりするの
で好ましくない。
【００１０】
【発明の効果】本発明方法により、有機塩素化合物を浸
透気化法で水から分離する方法に使用した場合に、分離
性能の点ですぐれたポリ[1-(トリメチルシリル)-1-プロ
ピン]分離膜が提供される。
透気化法で水から分離する方法に使用した場合に、分離
性能の点ですぐれたポリ[1-(トリメチルシリル)-1-プロ
ピン]分離膜が提供される。
【００１１】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【００１２】実施例１ ポリ[1-(トリメチルシリル)-1-プロピン]（ポリスチレ
ン換算の重量平均分子量約150万）1.5gを、n-オクタン
(蒸気圧14.0mmHg/25℃)100ml中に一昼夜かけて溶解させ
た。このＰＭＳＰのn-オクタン溶液7mlを、ガラス板上
に設置した断面積(底面積)28cm2のガラス円筒中にピペ
ットで流し込み、70℃のオーブン中で溶媒を3.5時間か
けて蒸発させた。その後、ガラス円筒を除去し、ガラス
板ごと水中に投入してから、ＰＭＳＰ膜を剥がし、３日
間室温下の真空乾燥器で乾燥し、膜厚30μmのＰＭＳＰ
膜を得た。
ン換算の重量平均分子量約150万）1.5gを、n-オクタン
(蒸気圧14.0mmHg/25℃)100ml中に一昼夜かけて溶解させ
た。このＰＭＳＰのn-オクタン溶液7mlを、ガラス板上
に設置した断面積(底面積)28cm2のガラス円筒中にピペ
ットで流し込み、70℃のオーブン中で溶媒を3.5時間か
けて蒸発させた。その後、ガラス円筒を除去し、ガラス
板ごと水中に投入してから、ＰＭＳＰ膜を剥がし、３日
間室温下の真空乾燥器で乾燥し、膜厚30μmのＰＭＳＰ
膜を得た。
【００１３】実施例２ ＰＭＳＰ 1.5gを、n-デカン(蒸気圧1.3mmHg/25℃)100ml
中に加え、50℃に5時間加温して溶解させた。このＰＭ
ＳＰのn-デカン溶液7mlを用い、実施例１と同様の方法
で製膜した。ただし、溶媒の蒸発は、80℃で約１日かけ
て行われた。
中に加え、50℃に5時間加温して溶解させた。このＰＭ
ＳＰのn-デカン溶液7mlを用い、実施例１と同様の方法
で製膜した。ただし、溶媒の蒸発は、80℃で約１日かけ
て行われた。
【００１４】比較例１ 実施例１において、溶媒の蒸発が25℃で35時間かけて行
われた。
われた。
【００１５】比較例２ 実施例２において、溶媒の蒸発が25℃で約１週間かけて
行われた。
行われた。
【００１６】比較例３ ＰＭＳＰ 1.5gを、n-ヘプタン(蒸気圧45.7mmHg/25℃)10
0ml中に加えて溶解させた。このＰＭＳＰのn-ヘプタン
溶液7mlを用い、実施例１と同様の方法で製膜した。た
だし、溶媒の蒸発は、25℃で約１日かけて行われた。
0ml中に加えて溶解させた。このＰＭＳＰのn-ヘプタン
溶液7mlを用い、実施例１と同様の方法で製膜した。た
だし、溶媒の蒸発は、25℃で約１日かけて行われた。
【００１７】比較例４ 比較例３において、溶媒の蒸発が70℃で4時間かけて行
われた。得られた膜は、膜厚分布が著しく悪く、下記パ
ーベーパレーション実験を行うことができなかった。
われた。得られた膜は、膜厚分布が著しく悪く、下記パ
ーベーパレーション実験を行うことができなかった。
【００１８】[パーベーパレーション実験] 以上の各実施例および比較例１〜３で得られたＰＭＳＰ
膜を用い、供給液濃度約7ppmの1,1,1-トリクロロエタン
水溶液のパーベーパレーションによる分離実験が、図１
に示される如くにして行われた。ＰＭＳＰ膜１をセル２
内に設置し、このセル２内に、1,1,1-トリクロロエタン
水溶液を所定濃度で含む供給液３を、容量１Ｌのナスフ
ラスコ４からチューブポンプ５を用いて、100ml/分の流
速で循環させる。このとき、恒温水槽６の温度を40℃に
設定した。次いで、ロータリポンプ７を作動させ、膜の
透過側を減圧にした。透過側の減圧開始5分後、冷却ト
ラップ８を液体窒素で冷却し、膜を透過した成分を凝縮
させて採取した。採取した成分の濃度は、ガスクロマト
グラフィー法で測定した。なお、透過実験中は、セル２
中の撹拌子９をマグネティックスターラ10で回転させ、
セル内部の液が撹拌されている。また、符号11は、ピラ
ニ真空計を指示している。 分離係数： 分離係数α(TCE/H2O)＝(X1/X2)/(Y1/Y2) X1：透過側の1,1,1-トリクロロエタン濃度(重量%) X2：透過側の水濃度(重量%) Y1：供給側の1,1,1-トリクロロエタン濃度(重量%) Y2：供給側の水濃度(重量%) 透過係数：単位時間にトラップに採取された液体の重量
から算出
膜を用い、供給液濃度約7ppmの1,1,1-トリクロロエタン
水溶液のパーベーパレーションによる分離実験が、図１
に示される如くにして行われた。ＰＭＳＰ膜１をセル２
内に設置し、このセル２内に、1,1,1-トリクロロエタン
水溶液を所定濃度で含む供給液３を、容量１Ｌのナスフ
ラスコ４からチューブポンプ５を用いて、100ml/分の流
速で循環させる。このとき、恒温水槽６の温度を40℃に
設定した。次いで、ロータリポンプ７を作動させ、膜の
透過側を減圧にした。透過側の減圧開始5分後、冷却ト
ラップ８を液体窒素で冷却し、膜を透過した成分を凝縮
させて採取した。採取した成分の濃度は、ガスクロマト
グラフィー法で測定した。なお、透過実験中は、セル２
中の撹拌子９をマグネティックスターラ10で回転させ、
セル内部の液が撹拌されている。また、符号11は、ピラ
ニ真空計を指示している。 分離係数： 分離係数α(TCE/H2O)＝(X1/X2)/(Y1/Y2) X1：透過側の1,1,1-トリクロロエタン濃度(重量%) X2：透過側の水濃度(重量%) Y1：供給側の1,1,1-トリクロロエタン濃度(重量%) Y2：供給側の水濃度(重量%) 透過係数：単位時間にトラップに採取された液体の重量
から算出
【００１９】得られた結果は、次の表に示される。 表 蒸発温度 分離係数 透過係数 例 溶媒 (℃) α(TCE/H 2 O) (×10 6 kg・m/m 2 ・hr) 実施例１ n-オクタン 70 61 8.3 〃 ２ n-デカン 80 88 7.8比較例１ n-オクタン 25 54 8.0 〃 ２ n-デカン 25 74 7.8 〃 ３ n-ヘプタン 25 42 8.0
【図１】パーベーパレーション実験方法を示す概要図で
ある。
ある。
１ 分離膜 ２ セル ３ 供給液 ４ フラスコ ５ チューブポンプ ６ 恒温水槽 ７ ロータリポンプ ８ 液体窒素トラップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−222715（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−7750（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−7655（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−145933（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−59031（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−207101（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 71/44 B01D 71/70
Claims (1)
- 【請求項１】 ポリ[1-(トリメチルシリル)-1-プロピ
ン]の低蒸気圧有機溶媒溶液から溶媒を蒸発させて製膜
するに際し、低蒸気圧有機溶媒として蒸気圧が0.1〜30m
mHg/25℃のn-パラフィンを用い、50〜100℃の温度で溶
媒を蒸発させることを特徴とする、有機塩素化合物選択
透過性浸透気化膜として用いられる分離膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14971793A JP3304511B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 分離膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14971793A JP3304511B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 分離膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06339618A JPH06339618A (ja) | 1994-12-13 |
| JP3304511B2 true JP3304511B2 (ja) | 2002-07-22 |
Family
ID=15481287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14971793A Expired - Fee Related JP3304511B2 (ja) | 1993-05-31 | 1993-05-31 | 分離膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3304511B2 (ja) |
-
1993
- 1993-05-31 JP JP14971793A patent/JP3304511B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06339618A (ja) | 1994-12-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |