JP6248629B2 - 分離膜支持体とその製造方法、ならびに分離膜支持体を用いた分離膜および流体分離素子 - Google Patents
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Description
これらの分離膜は、その形状から平膜と中空糸膜とに大別される。これらの分離膜のうち、主に合成重合体から形成される平膜は、分離機能を有する膜単体では機械的強度に劣るため、一般に不織布や織布等の支持体と一体化して使用されることが多い。
したがって支持体となる不織布や織布等には、高分子重合体の溶液を流延した際にそれが過浸透により裏抜けしたり、膜物質が剥離したり、さらには支持体の毛羽立ち等により膜の不均一化やピンホール等の欠点が生じたりすることがないような、優れた製膜性が要求される。また、高い歩留まりで安定して分離膜を製造するために、分離膜製造工程中で支持体にかかる熱や張力に対し、変形しにくくするための高い寸法安定性も要求される。
またさらに、海水淡水化等に使用される逆浸透複合膜の場合は、該逆浸透複合膜が組み込まれている海水淡水化装置を、ある一定の運転圧力で継続して連続運転をする場合もあれば、供給海水の水質や温度の変化や目標とする造水量の管理値の変動等に対応して、運転圧力をその都度変化させるような運転をする場合もある。実際には、後者のような運転が一般的であるが、その場合、逆浸透複合膜の厚さ方向に付与される運転圧力が変動することにより、逆浸透複合膜はその膜厚方向における伸縮動作を反復し、逆浸透複合膜の支持層と支持体が剥離することもある。また、装置停機時に透過水側から供給水側に正浸透が働き、支持層と支持体が互いに剥離することもある。そのため、分離膜支持体には分離膜を形成した際の高い剥離強度も要求される。
これらの文献には、分離膜製造時の製膜性や分離膜の耐久性および寸法安定性については提案や記載があり、また分離膜と支持体の剥離強度についても言及されている。
本発明の他の技術的課題は、上記の分離膜支持体を用いた高い膜剥離強度を有する分離膜および流体分離素子を提供することにある。
本発明の分離膜支持体の好ましい態様によれば、前記の不織布は、ポリエステル系重合体からなる繊維から構成された不織布である。
即ち、本発明の分離膜支持体の製造方法は、不織布からなる分離膜支持体の製造方法であって、不織布を一体化するための熱圧着用ロールで不織布を熱圧着した後に、この不織布を冷却ロールに接触させ、この接触の際の熱圧着用ロールの速度に対する冷却ロールの速度比を0.98〜1.02とすることを特徴とする。
また本発明の分離膜支持体の製造方法の好ましい態様によれば、前記の不織布と冷却ロールとの接触時間は0.5〜2.0秒間である。
本発明の分離膜支持体は、不織布からなる。本発明において不織布を構成する繊維のポリマーとしては、例えば、ポリエステル系重合体、ポリアミド系重合体、ポリオレフィン系重合体、あるいはこれらの混合物や共重合体等を挙げることができる。なかでもポリエステル系重合体が、より機械的強度や、耐熱性、耐水性、耐薬品性等の耐久性に優れた分離膜支持体を得ることができることから、好ましく用いられる。
ポリエステル系重合体の例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリ乳酸、ポリブチレンサクシネート等、またこれらの共重合体を挙げることができる。
また、低融点重合体の融点は、120〜250℃が好ましく、より好ましくは140〜240℃であり、さらに好ましくは230〜240℃である。低融点重合体の融点が120℃以上であれば、熱圧着した不織布が変形しにくく、巻取りまでに不織布にかかる長さ方向の張力による伸びや歪みを抑制することができる。
また、不織布を構成する繊維の横断面形状としては、円形断面、扁平断面、多角形断面、多葉断面、中空断面等を挙げることができる。
なかでも、複合形態としては同心芯鞘型とし、繊維の横断面形状としては円形断面や扁平断面とすることが、熱圧着により繊維同士を強固に接着させることができ、さらには得られる分離膜支持体の厚さを低減し、流体分離素子ユニットあたりの分離膜面積を増大させることができる。
本発明において、不織布を構成する繊維として芯鞘型等の複合型繊維とする場合は、通常の複合方法を採用することができる。
また、短繊維不織布であれば、長繊維をカットして短繊維とし、乾式法や湿式法により不織布とする方法が好ましく用いられる。
また、2層のスパンボンド不織布の層間にメルトブロー不織布を配した3層構造の積層体の製造方法としては、1対のロールで得た仮接着状態のスパンボンド不織布2層の間に、別ラインで製造したメルトブロー不織布を挟むように重ね合わせた後、熱圧着により一体化する方法や、一連の捕集コンベア上部に配されたスパンボンド用ノズル、メルトブロー用ノズル、スパンボンド用ノズルからそれぞれ押し出され、繊維化されたウエブを順に捕集、積層し、熱圧着する方法を好ましく用いることができる。
乾式短繊維不織布や抄紙不織布の場合は、一旦巻き取った不織布を複数層重ね合わせた後、熱圧着により一体化する方法を好ましく用いることができる。
一方、3本ロール方式の場合、例えば、弾性1/金属/弾性2ロールの弾性1/金属ロール間で熱圧着した不織布を折り返して金属/弾性2ロール間でさらに熱圧着することにより、上記2本ロール×2組方式と同じように不織布に対して2度熱と圧力を加えることができる上、連続した2本ロール×2組方式に比べ設備費の抑制や省スペース化が可能となる。
これらの弾性ロールを2本以上使用する製造方法においては、不織布と1段目に接触する弾性ロールと2段目に接触する弾性ロールの硬度(Shore D)を変更させても構わない。
(1)融点(℃)
パーキンエルマ社製示差走査型熱量計DSC−2型を用い、昇温速度20℃/分の条件で測定し、得られた融解吸熱曲線において極値を与える温度を融点とした。また、示差走査型熱量計において、融解吸熱曲線が極値を示さない樹脂については、ホットプレート上で加熱し、顕微鏡観察により樹脂が完全に溶融した温度を融点とした。
ポリエチレンテレフタレート樹脂の固有粘度IVは、次の方法で測定した。オルソクロロフェノール100mlに対し試料8gを溶解し、温度25℃においてオストワルド粘度計を用いて相対粘度ηrを、下記式により求めた。
ηr=η/η0=(t×d)/(t0×d0)
ここで、η:ポリマー溶液の粘度
η0:オルソクロロフェノールの粘度
t:溶液の落下時間(秒)
d:溶液の密度(g/cm3)
t0:オルソクロロフェノールの落下時間(秒)
d0:オルソクロロフェノールの密度(g/cm3)
次いで、相対粘度ηrから下記式により、固有粘度IVを算出した。
IV=0.0242ηr+0.2634
不織布からランダムに小片サンプル10個を採取し、走査型電子顕微鏡で500〜3000倍の写真を撮影し、各サンプルから10本ずつ、計100本の単繊維の直径を測定し、それらの平均値を、小数点以下第一位を四捨五入して求めた。
30cm×50cmの不織布を3個採取して、各試料の質量をそれぞれ測定し、得られた値の平均値を単位面積当たりに換算し、小数点以下第一位を四捨五入した。
JIS L 1906:2000「一般長繊維不織布試験方法」の5.1に基づいて、直径10mmの加圧子を使用し、荷重10kPaで不織布の幅方向1mあたり等間隔に10点での厚さを0.01mm単位で測定し、その平均値の小数点以下第三位を四捨五入した。
不織布の任意の部分から縦25cm×横25cmのサンプルを4個採取し、幅方向(横方向)の3カ所に、それぞれ長さ方向(縦方向)へ20cmの長さを表す印を付け、沸騰水中に5分間浸漬してから取り出し自然乾燥する。4個のサンプルについて、印を付けた3カ所の長さを0.01cm単位まで測定し、4個のサンプルの合計を次式に当てはめ、小数点以下第一位を四捨五入して熱収縮率を算出した。
沸騰水収縮率(%)=((L1−L2)/L1)×100
ここで、L1とL2は次のとおりである。
L1:浸漬前の3線の長さの合計(サンプル4個の合計)(cm)
L2:浸漬後の3線の長さの合計(サンプル4個の合計)(cm)
不織布の親水性として、JIS L 1907:2010「繊維製品の吸水性試験方法」の、7.1(吸水速度法)の7.1.1(滴下法)に基づき吸水時間を測定した。即ち、20cm×20cmの不織布を5個採取して、採取した試料を直径15cm×高さ1cmの保持枠に固定した。固定した試料の上方に、試料表面からの距離が1cmになるようにビュレットの先端を設置し、ビュレットから水を1滴滴下した。水滴が試料面に達したときから、試料が水滴を吸収するにつれ鏡面反射が消え、湿潤だけが残った状態になるまでの時間を、ストップウォッチを用い1秒単位で測定した。5個の各試料の表面と裏面について時間をそれぞれ測定し、得られた値の平均値の小数点以下第二位を四捨五入した値を、それぞれ不織布の表面と裏面の吸水時間とし、15秒未満の場合を親水性有り、15秒以上の場合を親水性無しとした。ここで、分離膜支持体として用いる際の、製膜面を表面とし、非製膜面を裏面とした。
ベック平滑度試験機を用い、JIS P 8119:1998「紙及び板紙―ベック平滑度試験機による平滑度試験方法」に基づいて、不織布の表面、裏面についてそれぞれ5点の測定を実施した。5点の平均値の小数点以下第一位を四捨五入した値を、表面と裏面のベック平滑度とした。ここで分離膜支持体として用いる際の、製膜面を表面とし、非製膜面を裏面とした。
作製したポリスルホン膜の裏面を目視で観察し、キャスト液の裏抜け性について、次の5段階で評価し、評価点が4点以上のものを合格とした。
5点:キャスト液の裏抜けが全く見られない。
4点:わずかにキャスト液の裏抜けが見られる(面積比率5%未満)。
3点:キャスト液の裏抜けが見られる(面積比率5〜50%)。
2点:大部分でキャスト液の裏抜けが見られる(面積比率51〜80%)。
1点:ほぼ全面でキャスト液の裏抜けが見られる。
作製したポリスルホン膜を幅15mmに切り出し、その一端のポリスルホン層を分離膜支持体から引き剥がし、定速伸長型引張試験機のつかみ部の一方にポリスルホン層を、もう一方に分離膜支持体を固定し、つかみ間隔が50mmで、引張速度50mm/minの条件で、縦方向および横方向それぞれ5点について強力を測定し、強力が安定した点からつかみ間隔が65mmとなるまでの強力の平均値を計算し、少数点以下第一位を四捨五入した値を縦方向と横方向の膜剥離強度とし、縦方向と横方向の平均値の小数点以下第一位を四捨五入した値を、分離膜の膜剥離強度とした。
ポリプロピレン製のネットからなる供給液流路材、海水淡水化用逆浸透膜、耐圧シート、および下記の透過液流路材を用い、有効膜面積40m2のスパイラル型の流体分離素子(エレメント)を作製した。
[透過液流路材]
溝幅が200μmで、溝深さが150μmで、溝密度が40本/インチで、そして厚さが200μmのポリエステル製シングルトリコット(ダブルデンビー編)を用いた。
(芯成分)
固有粘度IV0.65、融点260℃、酸化チタンの含有量0.3質量%のポリエチレンテレフタレート樹脂であって、水分率10ppmに乾燥したものを芯成分として用いた。
(鞘成分)
固有粘度IV0.66、イソフタル酸共重合率11モル%、融点230℃、酸化チタンの含有量0.2質量%の共重合ポリエチレンテレフタレート樹脂であって、水分率10ppmに乾燥したものを鞘成分として用いた。
上記の芯成分および鞘成分を、それぞれ295℃と270℃の温度で溶融し、口金温度300℃、芯/鞘の質量比率80/20で同心芯鞘型(断面円形)に複合して細孔から紡出した後、エジェクターにより紡糸速度4400m/分で紡糸して、移動するネットコンベアー上に繊維ウエブとして捕集した。
捕集した繊維ウエブを、上下1対の金属製フラットロール間に通し、各フラットロール表面温度が140℃で、線圧が588N/cmで予備熱圧着し、繊維径が10μm、目付が38g/m2で、厚さが0.16mmの仮接着状態のスパンボンド不織布(a)を得た。
得られた仮接着状態のスパンボンド不織布(a)を2枚重ね合わせ、図1に示すようにその積層不織布(1)を、上が硬度(Shore D)91の樹脂製の弾性ロール(2)で、中が金属ロール(3)で、下が硬度(Shore D)75の樹脂製の弾性ロール(4)の1組の3本フラットロールの、中−下ロール間に通し熱圧着し、さらにその積層不織布(1)を折り返して上−中ロール間を通し熱圧着し、熱圧着した積層不織布(1)を、表面温度が60℃の上下1対の金属製冷却ロール(5・6)に「S」の字を描くように通し、まず上側のロール(5)に、熱圧着した積層不織布(1)の弾性ロール(2・4)と接触させた面(裏面)(7)を0.5秒間接触させ、続いて下側のロール(6)に、熱圧着した積層不織布(1)の金属ロール(3)と接触させた面(表面)(8)を0.5秒間接触させ(即ち、冷却ロールに合計1.0秒接触させている。)、目付が76g/m2、厚さが0.09mm、長さ方向の沸騰水収縮率が0.4%、吸水時間が60秒以上、裏面のベック平滑度が15秒のスパンボンド不織布を製造し、分離膜支持体を得た。このときの3本フラットロールの表面温度は、上ロール(2)が100℃、中ロール(3)が180℃、下ロール(4)が130℃とし、線圧は1715N/cmとした。また3本フラットロール(2・3・4)に対する冷却ロール(5・6)の速度比は、1.00とした。
[ポリスルホン膜]
得られた分離膜支持体50cm幅×10m長を、12m/minの速度で巻き出し、その上にポリスルホン(ソルベイアドバンスドポリマーズ社製の“Udel”(登録商標)−P3500)の16質量%ジメチルホルムアミド溶液(キャスト液)を50μm厚みで、室温(20℃)でキャストし、ただちに純水中に室温(20℃)で10秒間浸漬した後、75℃の温度の純水中に120秒間浸漬し、続いて90℃の温度の純水中に120秒間浸漬し、100N/全幅の張力で巻き取り、ポリスルホン膜を作製した。このときキャスト液の裏抜けが全く見られず、また分離膜製膜長/支持体巻出長は0.998であり、また作製した分離膜の膜剥離強度は、54cN/15mmであった。結果を表1と表2に示す。
積層熱圧着において、3本フラットロールに対する冷却ロールの速度比を1.02とした他は、実施例1と同様にして目付が76g/m2、厚さが0.09mm、長さ方向の沸騰水収縮率が1.0%、吸水時間が60秒以上、裏面のベック平滑度が14秒のスパンボンド不織布を製造し、分離膜支持体を得て、当該分離膜支持体に実施例1と同様にしてポリスルホン膜を作製した。このときキャスト液の裏抜けは全く見られず、また分離膜製膜長/支持体巻出長は0.995であり、また作製した分離膜の膜剥離強度は、44cN/15mmであった。結果を表1と表2に示す。
積層熱圧着において、冷却ロールの表面温度を90℃、3本フラットロールに対する冷却ロールの速度比を1.02とした他は、実施例1と同様にして目付が76g/m2、厚さが0.09mm、長さ方向の沸騰水収縮率が1.8%、吸水時間が60秒以上、裏面のベック平滑度が13秒のスパンボンド不織布を製造し、分離膜支持体を得て、当該分離膜支持体に実施例1と同様にしてポリスルホン膜を作製した。このときキャスト液の裏抜けは全く見られず、また分離膜製膜長/支持体巻出長は0.992であり、また作製した分離膜の膜剥離強度は、36cN/15mmであった。結果を表1と表2に示す。
(抄紙不織布)
融点が260℃のポリエチレンテレフタレート樹脂からなる、繊維径が11μmで、目付が36g/m2で、厚さが0.15mmの抄紙不織布(b)と、融点が260℃のポリエチレンテレフタレート樹脂からなる、繊維径が14μmで、目付が36g/m2で、厚さが0.17mmの抄紙不織布(c)を用意した。
上記のとおり用意した抄紙不織布(b)と抄紙不織布(c)を、抄紙不織布(b)が上になるように1枚ずつ重ね合わせ、それを図2に示すように、上が金属ロール(3)で、下が硬度(Shore D)85のコットンペーパー製の弾性ロール(9)の、1組の2本フラットロールの間に通し熱圧着し、熱圧着した積層不織布(1)を、表面温度が90℃の上下1対の金属製冷却ロール(5・6)に「S」の字を描くように通し、まず上側のロール(5)に、熱圧着した積層不織布(1)の弾性ロール(9)と接触させた面(裏面)(7)を0.3秒間接触させ、続いて下側のロール(6)に、熱圧着した積層不織布(1)の金属ロール(3)と接触させた面(表面)(8)を0.3秒間接触させ(即ち、冷却ロールに合計0.6秒接触させている。)、目付が72g/m2、厚さが0.09mm、長さ方向の沸騰水収縮率が1.1%、油剤残量が0.04%で吸水時間が18秒、裏面のベック平滑度が18秒の積層抄紙不織布を製造し、分離膜支持体を得た。このときの2本フラットロールの表面温度は、上ロール(3)が230℃、下ロール(9)が120℃とし、線圧は1274N/cmとした。また2本フラットロール(3・9)に対する冷却ロール(5・6)の速度比は、1.01とした。得られた分離膜支持体を用い、実施例1と同様にしてポリスルホン膜を作製した。このときキャスト液の裏抜けは全く見られず、また分離膜製膜長/支持体巻出長は0.994であり、また作製した分離膜の膜剥離強度は21cN/15mmであった。結果を表1と表2に示す。
(紡糸・繊維ウエブ捕集)
水分率10ppmに乾燥した固有粘度IVが0.65で、融点が260℃であり、酸化チタンを0.3質量%含むポリエチレンテレフタレート樹脂を、295℃の温度で溶融し、口金温度300℃で細孔から紡出した後、不織布幅方向にスリットを有する矩形エジェクターにより紡糸速度4400m/分で紡糸して、フィラメント(断面円形)とし、該フィラメント群を噴射させ、移動するネットコンベアー上に繊維ウエブとして捕集した。このスパンボンド不織布層(d)の目付は、30g/m2となるように吐出量を調整した。
続いて、水分率10ppmに乾燥した固有粘度IVが0.50で、融点が260℃であるポリエチレンテレフタレート樹脂を、295℃の温度で溶融し、口金温度300℃で細孔から紡出した後、1000Nm3/hr/mの加熱空気を吹き当てることにより紡糸して、噴射させ、移動するネットコンベアー上のスパンボンド不織布層(d)の上にメルトブロー不織布層(e)を捕集した。このメルトブロー不織布層(e)の目付は、10g/m2となるように吐出量を調整した。
さらに、スパンボンド不織布層(d)と同様の条件とし、メルトブロー不織布層(e)の上にスパンボンド不織布層(f)を捕集した。このスパンボンド不織布層(f)の目付は、30g/m2となるように吐出量を調整した。
捕集した積層繊維ウエブを、金属フラットロールとネットコンベアーの間に通し、フラットロール表面温度が180℃で、線圧が294N/cmで予備熱圧着し目付が70g/m2で、厚さが0.35mmの仮接着状態のスパンボンド/メルトブロー/スパンボンド複合不織布を製造した。
得られた仮接着状態の複合不織布を、図2に示すように上が金属ロール(3)で、下が硬度(Shore D)75の樹脂製の弾性ロール(9)の、1組の2本フラットロールの間に通し熱圧着し、熱圧着した積層不織布(1)を、表面温度が40℃の上下1対の金属製冷却ロール(5・6)に「S」の字を描くように通し、まず上側のロール(5)に、熱圧着した積層不織布(1)の弾性ロール(9)と接触させた面(裏面)(7)を0.5秒間接触させ、続いて下側のロール(6)に、熱圧着した積層不織布(1)の金属ロール(3)と接触させた面(表面)(8)を0.5秒間接触させ(即ち、冷却ロールに合計1.0秒接触させている。)、目付が70g/m2、厚さが0.09mm、長さ方向の沸騰水収縮率が1.0%、吸水時間が60秒以上、裏面のベック平滑度が20秒の複合不織布を製造し、分離膜支持体を得た。このときの2本フラットロールの表面温度は、上ロール(3)が230℃、下ロール(9)が130℃とし、線圧は1519N/cmとした。また、2本フラットロール(3・9)に対する冷却ロール(5・6)の速度比は、1.01とした。
[ポリスルホン膜]
得られた分離膜支持体を用い、実施例1と同様の方法でポリスルホン膜を作製した。このときキャスト液の裏抜けが全く見られず、また分離膜製膜長/支持体巻出長は0.994であり、また作製した分離膜の膜剥離強度は30cN/15mmであった。結果を表1と表2に示す。
鞘成分を、融点220℃で水分率10ppmに乾燥したポリブチレンテレフタレート樹脂とした他は、実施例1と同様にして目付が76g/m2、厚さが0.09mm、長さ方向の沸騰水収縮率が0.8%、吸水時間が60秒以上、裏面のベック平滑度が17秒のスパンボンド不織布を製造し、分離膜支持体を得て、当該分離膜支持体に実施例1と同様にしてポリスルホン膜を作製した。このときキャスト液の裏抜けは全く見られず、また分離膜製膜長/支持体巻出長は0.992であり、また作製した分離膜の膜剥離強度は、34cN/15mmであった。結果を表1と表2に示す。
積層熱圧着において、3本フラットロールの金属ロールの温度を190℃とした他は、実施例1と同様にして目付が76g/m2、厚さが0.09mm、長さ方向の沸騰水収縮率が0.5%、吸水時間が60秒以上、裏面のベック平滑度が15秒のスパンボンド不織布を製造し、分離膜支持体を得て、当該分離膜支持体に実施例1と同様にしてポリスルホン膜を作製した。このときキャスト液の裏抜けは全く見られず、また分離膜製膜長/支持体巻出長は0.996であり、また作製した分離膜の膜剥離強度は、51cN/15mmであった。結果を表1と表2に示す。
積層熱圧着において、3本フラットロールの金属ロールの温度を200℃とした他は、実施例1と同様にして目付が76g/m2、厚さが0.09mm、長さ方向の沸騰水収縮率が0.6%、吸水時間が60秒以上、裏面のベック平滑度が15秒のスパンボンド不織布を製造し、分離膜支持体を得て、当該分離膜支持体に実施例1と同様にしてポリスルホン膜を作製した。このときキャスト液の裏抜けは全く見られず、また分離膜製膜長/支持体巻出長は0.994であり、また作製した分離膜の膜剥離強度は、42cN/15mmであった。結果を表1と表2に示す。
積層熱圧着において、冷却ロールの表面温度を90℃、3本フラットロールに対する冷却ロールの速度比を1.03とした他は、実施例1と同様にして目付が76g/m2、厚さが0.09mm、長さ方向の沸騰水収縮率が2.3%、吸水時間が60秒以上、裏面のベック平滑度が12秒のスパンボンド不織布を製造し、分離膜支持体を得て、当該分離膜支持体に実施例1と同様にしてポリスルホン膜を作製した。このときキャスト液の裏抜けは全く見られず、また分離膜製膜長/支持体巻出長は0.988であり、また作製した分離膜の膜剥離強度は、18cN/15mmであった。結果を表1と表2に示す。
(抄紙不織布)
融点が260℃のポリエチレンテレフタレート樹脂からなる、繊維径が11μmで、目付が37g/m2で、厚さが0.16mmの抄紙不織布(g)と、融点が260℃のポリエチレンテレフタレート樹脂からなる、繊維径が10μmで、目付が37g/m2で、厚さが0.17mmの抄紙不織布(h)を用意した。
用意した抄紙不織布(g)と抄紙不織布(h)を、抄紙不織布(g)が上になるように1枚ずつ重ね合わせ、それを、図2に示すように上が金属ロール(3)で、下が硬度(Shore D)85のコットンペーパー製の弾性ロール(9)の1組の2本フラットロールの間に通し熱圧着し、熱圧着した積層不織布(1)を、表面温度が110℃の上下1対の金属製冷却ロール(5・6)に「S」の字を描くように通し、まず上側のロール(5)に、熱圧着した積層不織布(1)の弾性ロール(9)と接触させた面(裏面)(7)を0.3秒間接触させ、続いて下側のロール(6)に、熱圧着した積層不織布(1)の金属ロール(3)と接触させた面(表面)(8)を0.3秒間接触させ(即ち、冷却ロールに合計0.6秒接触させている。)、目付が74g/m2、厚さが0.09mm、長さ方向の沸騰水収縮率が2.4%、油剤残量が0.1%で吸水時間が16秒、裏面のベック平滑度が18秒の積層抄紙不織布を製造し、分離膜支持体を得た。このときの2本フラットロールの表面温度は、上ロール(3)が235℃、下ロール(9)が130℃とし、線圧は1176N/cmとした。また2本フラットロール(3・9)に対する冷却ロール(5・6)の速度比は、1.02とした。得られた分離膜支持体を用い、実施例1と同様にしてポリスルホン膜を作製した。このときキャスト液の裏抜けは全く見られず、また作製した分離膜の膜剥離強度は15cN/15mmであった。結果を表1と表2に示す。
積層熱圧着において、冷却ロールを使用しない他は、実施例1と同様にして目付が76g/m2、厚さが0.09mm、長さ方向の沸騰水収縮率が2.2%、吸水時間が60秒以上、裏面のベック平滑度が12秒のスパンボンド不織布を製造し、分離膜支持体を得て、当該分離膜支持体に実施例1と同様にしてポリスルホン膜を作製した。このときキャスト液の裏抜けは全く見られず、また分離膜製膜長/支持体巻出長は0.989であり、また作製した分離膜の膜剥離強度は、19cN/15mmであった。結果を表1と表2に示す。
Claims (7)
- ポリエステル系重合体からなる繊維から構成された不織布からなり、かつポリスルホン膜を支持する分離膜支持体であって、不織布の長さ方向(縦方向)の沸騰水中で5分間処理した沸騰水収縮率が0.4〜1.8%であるスパンボンド不織布からなることを特徴とする、分離膜支持体。
- 前記の不織布は、JIS L 1907:2010「繊維製品の吸水性試験方法」の、7.1(吸水速度法)の7.1.1(滴下法)に基づいて測定される吸水時間が15秒以上である、請求項1に記載の分離膜支持体。
- 前記の不織布の裏面は、JIS P 8119:1998「紙及び板紙―ベック平滑度試験機による平滑度試験方法」に基づいて測定されるベック平滑度が5〜35秒である、請求項1または2に記載の分離膜支持体。
- ポリエステル系重合体からなる繊維から構成されて不織布の長さ方向(縦方向)の沸騰水中で5分間処理した沸騰水収縮率が0.4〜1.8%であるスパンボンド不織布からなり、かつポリスルホン膜を支持する分離膜支持体の製造方法であって、不織布を一体化するための熱圧着用ロールで不織布を熱圧着した後に、この不織布を冷却ロールに接触させ、この接触の際の熱圧着用ロールの速度に対する冷却ロールの速度比を0.98〜1.02とし、上記の冷却ロールの表面温度は20〜100℃であり、上記の不織布と冷却ロールとの接触時間は0.5〜2.0秒間であることを特徴とする、分離膜支持体の製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の分離膜支持体の表面上に、前記ポリスルホン膜を形成してなることを特徴とする、分離膜。
- 膜剥離強度が20〜75cN/15mmである、請求項5に記載の分離膜。
- 請求項5または6に記載の分離膜を構成要素として含むことを特徴とする、流体分離素子。
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