JP6405177B2 - Polyamide hollow fiber membrane - Google Patents

Polyamide hollow fiber membrane Download PDF

Info

Publication number
JP6405177B2
JP6405177B2 JP2014199282A JP2014199282A JP6405177B2 JP 6405177 B2 JP6405177 B2 JP 6405177B2 JP 2014199282 A JP2014199282 A JP 2014199282A JP 2014199282 A JP2014199282 A JP 2014199282A JP 6405177 B2 JP6405177 B2 JP 6405177B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hollow fiber
polyamide
fiber membrane
mpa
bubble point
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.)
Active
Application number
JP2014199282A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016068004A (en
Inventor
原 有希
有希 原
小野 貴博
貴博 小野
照美 村田
照美 村田
邦子 井上
邦子 井上
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.)
Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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 Unitika Ltd filed Critical Unitika Ltd
Priority to JP2014199282A priority Critical patent/JP6405177B2/en
Publication of JP2016068004A publication Critical patent/JP2016068004A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6405177B2 publication Critical patent/JP6405177B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

本発明は、半導体工業、食品工業、医薬品工業、医療品工業などの分野で用いられる高い透水量と、微細孔径の指標である高バブルポイントを有するポリアミド中空糸膜、及びその製造方法に関する。さらに、本発明は、当該ポリアミド中空糸膜を利用した中空糸膜モジュールに関する。   The present invention relates to a polyamide hollow fiber membrane having a high water permeability and a high bubble point, which is an index of a fine pore diameter, used in the fields of semiconductor industry, food industry, pharmaceutical industry, medical product industry and the like, and a method for producing the same. Furthermore, this invention relates to the hollow fiber membrane module using the said polyamide hollow fiber membrane.

中空糸膜は、一般に紡糸原液となるポリマー溶液を二重管状の紡糸口金から押し出した後、凝固・乾燥させることにより製造されるもので、液体の濾過用途として半導体工業分野、飲料水製造や上下水処理などの水処理分野、血液浄化等の医療分野、ウイルス除去等の製薬分野、食品工業分野等、多くの産業分野において利用が進んでおり、様々な孔径を有する多孔質濾過膜が開発されている。   Hollow fiber membranes are generally manufactured by extruding a polymer solution, which is a spinning stock solution, from a double tubular spinneret and then coagulating and drying, and are used for liquid filtration applications in the semiconductor industry, drinking water production, upper and lower It has been used in many industrial fields such as water treatment such as water treatment, medical field such as blood purification, pharmaceutical field such as virus removal, and food industry, and porous filtration membranes having various pore sizes have been developed. ing.

精密濾過膜及び限外濾過膜の評価には、液体透過性(水の場合は透水量)測定及びバブルポイント測定が主に用いられる。バブルポイント法は、膜の最大孔径を測定する一般的な方法である。   For the evaluation of microfiltration membranes and ultrafiltration membranes, liquid permeability (water permeability in the case of water) measurement and bubble point measurement are mainly used. The bubble point method is a general method for measuring the maximum pore diameter of a membrane.

多孔質濾過膜の製造法は、大きく非溶媒誘起相分離法(NIPS法)と熱誘起相分離法(TIPS法)に分けることができる。NIPS法で作製された中空糸膜は断面に指状マクロボイド構造を形成しやすく、構造上膜強度が出にくいという特徴がある。一方、TIPS法で作製された中空糸膜は断面がスポンジ状構造を形成しやすく、構造上膜強度が出やすいという特徴がある。   The production method of the porous filtration membrane can be roughly divided into a non-solvent induced phase separation method (NIPS method) and a thermally induced phase separation method (TIPS method). The hollow fiber membrane produced by the NIPS method has a feature that it is easy to form a finger-like macrovoid structure in the cross section, and the membrane strength is difficult to be obtained due to the structure. On the other hand, the hollow fiber membrane produced by the TIPS method has a feature that the cross-section easily forms a sponge-like structure, and the membrane strength is easily obtained in terms of structure.

従来、多孔質濾過膜の素材としては、一般的にポリエチレンやポリプロピレンといったポリオレフィン、ポリフッ化ビニリデン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアクリロニトリル、酢酸セルロース等が用いられることが多かった。しかし、ポリオレフィン、ポリフッ化ビニリデン、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン等は、疎水性が強い為に使用前に湿潤処理が必要であることや、透水量が低下する問題があった。また、ポリアクリロニトリル、酢酸セルロース等は比較的親水性の高い樹脂であるが、NIPS法で作製される場合が多く、指上マクロボイド構造を形成するために膜強度が弱いという問題があった。   Conventionally, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polyvinylidene fluoride, polysulfone, polyethersulfone, polyacrylonitrile, cellulose acetate and the like are often used as the material for the porous filtration membrane. However, polyolefins, polyvinylidene fluoride, polysulfone, polyethersulfone, and the like have strong hydrophobicity, and thus have a problem of requiring a wet treatment before use and a decrease in water permeability. Polyacrylonitrile, cellulose acetate, and the like are resins having relatively high hydrophilicity, but they are often produced by the NIPS method, and there is a problem that the film strength is weak because an on-finger macrovoid structure is formed.

そこで、従来、比較的親水性が高いポリアミド系樹脂を用いて多孔質濾過膜を製造する方法が検討されてきた。しかしながら、ポリアミドは室温では強酸であるギ酸、濃硫酸や高価な含フッ素溶媒にしか溶解しない為、NIPS法を用いる製法としてはこれらの溶媒が使われてきた。例えば、特許文献1〜5に記載の方法では、ギ酸を溶媒として用いた製膜法が開示されている。しかしながら、ギ酸を溶媒とすることには、安全衛生上の問題があった。   Therefore, conventionally, a method for producing a porous filtration membrane using a polyamide-based resin having relatively high hydrophilicity has been studied. However, polyamides are soluble only in formic acid, which is a strong acid, concentrated sulfuric acid, and expensive fluorine-containing solvents at room temperature. Therefore, these solvents have been used as production methods using the NIPS method. For example, in the methods described in Patent Documents 1 to 5, a film forming method using formic acid as a solvent is disclosed. However, using formic acid as a solvent has a health and safety problem.

バブルポイント試験は、膜の最大孔径を求めるのに使用する一般的な方法であり、膜を2−プロパノールなどの有機溶剤で湿潤化した後、膜に空気圧を加え、膜から気泡が発生した際の空気圧(バブルポイント)を測定する試験である。バブルポイントが高い程、膜の最大孔径が小さいことを意味する。従来、ポリアミド膜についても、2−プロパノールを用いたバブルポイントが報告されている。例えば、特許文献5には、ポリアミド46、ポリアミド66のバブルポイント、透水速度(透水量)が例示されている。ところが、特許文献5に開示されたポリアミド膜においては、バブルポイントが4.1kg/cm2(0.40MPa)と高い値を有するものが開示されているものの、当該ポリアミド膜の透水速度(透水量)は9.02ml/cm2・kg/cm(93.2L/(m2・atm・h))と低いという問題がある。 The bubble point test is a general method used to determine the maximum pore size of the membrane. When the membrane is wetted with an organic solvent such as 2-propanol, air pressure is applied to the membrane and bubbles are generated from the membrane. This is a test to measure the air pressure (bubble point). The higher the bubble point, the smaller the maximum pore size of the membrane. Conventionally, bubble points using 2-propanol have also been reported for polyamide membranes. For example, Patent Document 5 exemplifies bubble points and water permeation speed (water permeation amount) of polyamide 46 and polyamide 66. However, although the polyamide membrane disclosed in Patent Document 5 has a bubble point as high as 4.1 kg / cm 2 (0.40 MPa), the water permeation rate (water permeation amount) of the polyamide membrane is disclosed. ) Is as low as 9.02 ml / cm 2 · kg / cm (93.2 L / (m 2 · atm · h)).

一方、TIPS法を用いる方法も検討されており、特許文献6にはポリアミド11と炭酸エチレン又は炭酸プロピレン又はスルホランの系で多孔質膜が作製できることが報告されている。しかしながら、これらはすべて多孔質膜の形成ができただけに過ぎず、透水量の高い中空糸膜への加工、微細孔径の制御はできていなかった。   On the other hand, a method using the TIPS method has also been studied, and Patent Document 6 reports that a porous membrane can be produced using a system of polyamide 11 and ethylene carbonate, propylene carbonate, or sulfolane. However, all of these were only capable of forming a porous membrane, and could not be processed into a hollow fiber membrane having a high water permeability and control of the fine pore diameter.

そこで、本発明者らは、ポリアミド中空糸膜及びその製造方法について鋭意検討した結果、製膜溶媒として限定されたある種の溶媒を使用し、TIPS法により製膜することで、親水性、透水性、分離性、強度等の性能を兼ね備えたポリアミド中空糸膜が作製できることを見出し、その技術内容について、特許文献7及び8に開示した。しかしながら、特許文献7及び8においては、バブルポイントについて検討されておらず、また、粒子の除去率が膜の孔径に起因するのか、ポリアミドの材質による吸着効果によるのかが特定できていなかった。   Therefore, as a result of intensive investigations on the polyamide hollow fiber membrane and the production method thereof, the present inventors have used a certain type of solvent limited as a membrane-forming solvent, and formed a membrane by the TIPS method, so that hydrophilicity, water permeability It was found that a polyamide hollow fiber membrane having properties such as properties, separability and strength could be produced, and the technical contents thereof were disclosed in Patent Documents 7 and 8. However, in Patent Documents 7 and 8, the bubble point has not been studied, and it has not been possible to specify whether the particle removal rate is due to the pore size of the membrane or due to the adsorption effect of the polyamide material.

また、特許文献9には、ポリアミド中空糸膜モジュールについて開示されており、バブルポイントについて検討されている。しかしながら、特許文献9においては、透水量について全く検討されていない。   Patent Document 9 discloses a polyamide hollow fiber membrane module and studies bubble points. However, in Patent Document 9, the amount of water permeation is not studied at all.

特開昭57−105212号公報JP-A-57-105212 特開昭58−65009号公報JP 58-65009 A 米国特許4340479号U.S. Pat. No. 4,340,479 米国特許4477598号U.S. Pat. No. 4,477,598 特開平3−52927号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-52927 米国特許4247498号U.S. Pat. No. 4,247,498 特開2010−104983号公報JP 2010-104983 A 特開2012−20231号公報JP 2012-20231 A 特開2012−183501号公報JP 2012-183501 A

上記のように、従来技術では、いかにすれば高バブルポイントかつ高透水量を有するポリアミド中空糸膜が得られるのかについて不明であった。
このような状況下、本発明は、高バブルポイントかつ高透水量を有するポリアミド中空糸膜、及びその製造方法を提供することを主な目的とする。さらに本発明は、当該ポリアミド中空糸膜を利用した中空糸膜モジュールを提供することも目的とする。
As described above, in the prior art, it was unclear how to obtain a polyamide hollow fiber membrane having a high bubble point and a high water permeability.
Under such circumstances, a main object of the present invention is to provide a polyamide hollow fiber membrane having a high bubble point and a high water permeability, and a method for producing the same. Another object of the present invention is to provide a hollow fiber membrane module using the polyamide hollow fiber membrane.

本発明者は、上記のような課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、下記第1〜3工程を含む、ポリアミド中空糸膜の製造方法によれば、高バブルポイントかつ高透水量を有するポリアミド中空糸膜が得られることを見出した。さらに、当該製造方法により得られるポリアミド中空糸膜は、高い引っ張り強度かつ高い引っ張り伸びも備えていることを見出した。本発明は、これらの知見に基づいて、さらに検討を重ねることにより完成された発明である。
第1工程:ポリアミド樹脂を、150℃以上の沸点を有し且つ100℃未満の温度では当該ポリアミド樹脂と相溶しない有機溶媒に溶解させた製膜原液を調製する。
第2工程:二重管構造の中空糸製造用二重管状ノズルを用い、外側の環状ノズルから前記製膜原液を吐出すると共に内側のノズルから、ジグリセリン、ポリエチレングリコール200、及びジプロピレングリコールからなる群から選択された少なくとも1種を含む内部液を吐出し、を吐出し、凝固浴中に浸漬させて、中空糸膜を形成する。
第3工程:前記第2工程で形成された中空糸膜から有機溶媒を除去する。
The present inventor has intensively studied to solve the above problems. As a result, it has been found that a polyamide hollow fiber membrane having a high bubble point and a high water permeability can be obtained according to the method for producing a polyamide hollow fiber membrane including the following first to third steps. Furthermore, it discovered that the polyamide hollow fiber membrane obtained by the said manufacturing method was equipped also with high tensile strength and high tensile elongation. The present invention has been completed by further studies based on these findings.
First step: A film forming stock solution is prepared by dissolving a polyamide resin in an organic solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher and incompatible with the polyamide resin at a temperature lower than 100 ° C.
Second step: Using a double tubular nozzle for producing a hollow fiber having a double tube structure, the film-forming stock solution is discharged from an outer annular nozzle, and from diglycerin, polyethylene glycol 200, and dipropylene glycol from the inner nozzle. An internal liquid containing at least one selected from the group is discharged, discharged, and immersed in a coagulation bath to form a hollow fiber membrane.
Third step: The organic solvent is removed from the hollow fiber membrane formed in the second step.

すなわち、本発明は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項1. ポリアミド樹脂により形成されたポリアミド中空糸膜であって、
2−プロパノール中で空気圧を加えたバブルポイント試験において、イニシャルバブルポイントが0.35MPa以上、かつ、バーストバブルポイントが0.40MPa以上であり、
25℃下で純水を用いた外圧透水量が、100L/(m2・atm・h)以上である、ポリアミド中空糸膜。
項2. 温度25℃、湿度60%において、引っ張り強度が10.0MPa以上であり、かつ、引っ張り伸びが150%以上である、項1に記載のポリアミド中空糸膜。
項3. 前記ポリアミド樹脂が、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド46、ポリアミド610、ポリアミド11、ポリアミド12、及びポリアミドMXD6からなる群から選択された少なくとも1種である、項1または2に記載のポリアミド中空糸膜。
項4. モジュールケースに、項1〜3のいずれかに記載のポリアミド中空糸膜が収容されてなる、中空糸膜モジュール。
項5. 下記第1〜3工程を含む、ポリアミド中空糸膜の製造方法:
ポリアミド樹脂を、150℃以上の沸点を有し且つ100℃未満の温度では当該ポリアミド樹脂と相溶しない有機溶媒に溶解させた製膜原液を調製する第1工程、
二重管構造の中空糸製造用二重管状ノズルを用い、外側の環状ノズルから前記製膜原液を吐出すると共に内側のノズルから、ジグリセリン、ポリエチレングリコール200、及びジプロピレングリコールからなる群から選択された少なくとも1種を含む内部液を吐出し、凝固浴中に浸漬させて、中空糸膜を形成する第2工程、及び
前記第2工程で形成された中空糸膜から有機溶媒を除去する第3工程。
That is, this invention provides the invention of the aspect hung up below.
Item 1. A polyamide hollow fiber membrane formed of a polyamide resin,
In the bubble point test in which air pressure was applied in 2-propanol, the initial bubble point was 0.35 MPa or more, and the burst bubble point was 0.40 MPa or more,
A polyamide hollow fiber membrane having an external pressure water permeability of 100 L / (m 2 · atm · h) or more at 25 ° C. using pure water.
Item 2. Item 2. The polyamide hollow fiber membrane according to Item 1, having a tensile strength of 10.0 MPa or more and a tensile elongation of 150% or more at a temperature of 25 ° C and a humidity of 60%.
Item 3. Item 3. The polyamide hollow fiber membrane according to Item 1 or 2, wherein the polyamide resin is at least one selected from the group consisting of polyamide 6, polyamide 66, polyamide 46, polyamide 610, polyamide 11, polyamide 12, and polyamide MXD6. .
Item 4. A hollow fiber membrane module in which the polyamide hollow fiber membrane according to any one of Items 1 to 3 is accommodated in a module case.
Item 5. A process for producing a polyamide hollow fiber membrane comprising the following first to third steps:
A first step of preparing a film-forming stock solution in which a polyamide resin is dissolved in an organic solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher and not compatible with the polyamide resin at a temperature of less than 100 ° C .;
Using a double tubular nozzle for producing a hollow fiber having a double tube structure, the film-forming stock solution is discharged from the outer annular nozzle and selected from the group consisting of diglycerin, polyethylene glycol 200, and dipropylene glycol from the inner nozzle. A second step of discharging the internal liquid containing at least one kind and immersing it in a coagulation bath to form a hollow fiber membrane; and a step of removing the organic solvent from the hollow fiber membrane formed in the second step. 3 steps.

本発明によれば、高バブルポイントかつ高透水量を有するポリアミド中空糸膜、及びその製造方法を提供することができる。さらに、本発明によれば、当該ポリアミド中空糸膜を利用した中空糸膜モジュールを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the polyamide hollow fiber membrane which has a high bubble point and high water permeability, and its manufacturing method can be provided. Furthermore, according to this invention, the hollow fiber membrane module using the said polyamide hollow fiber membrane can be provided.

本発明のポリアミド中空糸膜の外圧透水量を測定する装置の概略図である。It is the schematic of the apparatus which measures the external pressure water permeability of the polyamide hollow fiber membrane of this invention. 本発明のポリアミド中空糸膜のバブルポイントを測定する方法の概略図である。It is the schematic of the method of measuring the bubble point of the polyamide hollow fiber membrane of this invention. 本発明のポリアミド中空糸膜を製造する方法の一実施態様を示す装置図である。It is an apparatus figure which shows one embodiment of the method of manufacturing the polyamide hollow fiber membrane of this invention. 実施例1で得られたポリアミド中空糸膜の走査型電子顕微鏡写真である。Aは断面図、Bは断面拡大図、Cは内表面を観察した写真、Dは外表面を観察した写真である。2 is a scanning electron micrograph of the polyamide hollow fiber membrane obtained in Example 1. FIG. A is a cross-sectional view, B is an enlarged cross-sectional view, C is a photograph of the inner surface observed, and D is a photograph of the outer surface observed. Aは、実施例14で得られたクロスフロー型中空糸膜モジュールの外観を観察した写真、Bは実施例15で得られたデッドエンド型中空糸膜モジュールの外観を観察した写真である。A is a photograph observing the appearance of the crossflow-type hollow fiber membrane module obtained in Example 14, and B is a photograph observing the appearance of the dead-end hollow fiber membrane module obtained in Example 15.

1.ポリアミド中空糸膜
本発明のポリアミド中空糸膜は、ポリアミド樹脂により形成されたポリアミド中空糸膜であって、2−プロパノール中で空気圧を加えたバブルポイント試験において、イニシャルバブルポイントが0.35MPa以上、かつ、バーストバブルポイントが0.40MPa以上であり、25℃下で純水を用いた外圧透水量が、100L/(m2・atm・h)以上であることを特徴とする。以下、本発明のポリアミド中空糸膜について、詳述する。
1. Polyamide hollow fiber membrane The polyamide hollow fiber membrane of the present invention is a polyamide hollow fiber membrane formed of a polyamide resin. In a bubble point test in which air pressure is applied in 2-propanol, the initial bubble point is 0.35 MPa or more, Moreover, the burst bubble point is 0.40 MPa or more, and the external pressure water permeability using pure water at 25 ° C. is 100 L / (m 2 · atm · h) or more. Hereinafter, the polyamide hollow fiber membrane of the present invention will be described in detail.

本発明のポリアミド中空糸膜を形成するポリアミド樹脂としては、具体的には、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド46、ポリアミド610、ポリアミド11、ポリアミド12、ポリアミドMXD6等が挙げられる。これらの中でも、好ましくは、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド610、ポリアミド11、ポリアミドMXD6が挙げられ、さらに好ましくはポリアミド6、ポリアミド11が挙げられる。本発明において、ポリアミド中空糸膜は、1種のポリアミド樹脂により形成されていてもよく、また2種以上のポリアミド樹脂のブレンドポリマーにより形成されていてもよい。   Specific examples of the polyamide resin that forms the polyamide hollow fiber membrane of the present invention include polyamide 6, polyamide 66, polyamide 46, polyamide 610, polyamide 11, polyamide 12, and polyamide MXD6. Among these, Preferably, polyamide 6, polyamide 66, polyamide 610, polyamide 11, and polyamide MXD6 are mentioned, More preferably, polyamide 6 and polyamide 11 are mentioned. In the present invention, the polyamide hollow fiber membrane may be formed of one type of polyamide resin, or may be formed of a blend polymer of two or more types of polyamide resins.

当該ポリアミド樹脂は、繊維形状に成形可能であることを限度として、架橋の有無は問わない。コスト低減の観点からは、架橋されていないポリアミド樹脂が好ましい。   The polyamide resin may or may not be crosslinked as long as it can be formed into a fiber shape. From the viewpoint of cost reduction, an uncrosslinked polyamide resin is preferred.

また、ポリアミド樹脂の相対粘度としては、特に制限されないが、例えば2.0〜6.2、好ましくは3.0〜5.8、さらに好ましくは3.5〜5.3が挙げられる。このような相対粘度を備えるポリアミド樹脂を使用することにより、中空糸膜状への成形性、相分離の制御を容易ならしめることができる。本明細書において、相対粘度とは、96%硫酸を用い、ポリアミド樹脂濃度1g/dlで溶解し、25℃の条件でウベローデ型粘度計によって測定された値である。   Further, the relative viscosity of the polyamide resin is not particularly limited, but may be, for example, 2.0 to 6.2, preferably 3.0 to 5.8, and more preferably 3.5 to 5.3. By using a polyamide resin having such a relative viscosity, it is possible to easily control the moldability into a hollow fiber membrane and the phase separation. In this specification, the relative viscosity is a value measured with an Ubbelohde viscometer using 96% sulfuric acid, dissolved at a polyamide resin concentration of 1 g / dl, and at 25 ° C.

中空糸膜は、特に最先端の半導体分野、製薬分野などに用いられる場合には濾過精度が高い、すなわち孔径が小さいこと、且つ高流量であり高強度、高伸度であることが好ましい。その理由として、最先端分野においては微小パーティクルやゲル等の捕捉が必要であり、流量は生産性やコストに大きな影響を与えることが挙げられる。また、濾過作業中の中空糸膜の切断や亀裂発生は起こってはならないことである。   When the hollow fiber membrane is used in the most advanced semiconductor field, pharmaceutical field, etc., it is preferable that the filtration accuracy is high, that is, the pore diameter is small, the flow rate is high, the strength is high, and the elongation is high. The reason is that in the cutting-edge field, it is necessary to capture fine particles, gels, and the like, and the flow rate has a great influence on productivity and cost. In addition, the hollow fiber membrane should not be cut or cracked during the filtration operation.

本発明のポリアミド中空糸膜は、2−プロパノール中で空気圧を加えたバブルポイント試験において、イニシャルバブルポイントが0.35MPa以上、かつ、バーストバブルポイントが0.40MPa以上であることを特徴とする。さらに、本発明のポリアミド中空糸膜は、イニシャルバブルポイントが0.40MPa以上、かつ、バーストバブルポイントが0.45MPa以上であることが好ましく、イニシャルバブルポイントが0.45MPa以上、かつ、バーストバブルポイントが0.50MPa以上であることが好ましい。これは、バーストバブルポイントが0.40MPa未満では孔径が大きく、濾過に高い精度が期待できないためである。なお、バーストバブルポイントの上限値としては、0.85MPa程度である。このようにイニシャルバブルポイント及びバーストバブルポイントのいずれもが高い値を有する本発明のポリアミド中空糸膜は、後述する本発明の製造方法によって製造することができる。   The polyamide hollow fiber membrane of the present invention is characterized by having an initial bubble point of 0.35 MPa or more and a burst bubble point of 0.40 MPa or more in a bubble point test in which air pressure is applied in 2-propanol. Furthermore, the polyamide hollow fiber membrane of the present invention preferably has an initial bubble point of 0.40 MPa or more and a burst bubble point of 0.45 MPa or more, an initial bubble point of 0.45 MPa or more, and a burst bubble point. Is preferably 0.50 MPa or more. This is because if the burst bubble point is less than 0.40 MPa, the pore size is large and high accuracy cannot be expected for filtration. The upper limit of the burst bubble point is about 0.85 MPa. Thus, the polyamide hollow fiber membrane of the present invention in which both the initial bubble point and the burst bubble point have high values can be produced by the production method of the present invention described later.

本発明において、バブルポイント試験とは、最大孔径を求めるために一般的に用いられる測定法であり、測定が簡便で迅速に行えることから孔径を推定するために広く使われている。バブルポイント試験は、JIS規格K3832にその原理・方法が記載されている。   In the present invention, the bubble point test is a measurement method generally used for obtaining the maximum pore size, and is widely used for estimating the pore size because the measurement is simple and quick. The principle and method of the bubble point test are described in JIS standard K3832.

本発明のバブルポイント試験は、具体的には、後述の実施例に記載した方法により行うことができる。本発明において、バブルポイント試験によって測定されるイニシャルバブルポイントとは、膜に空気圧を加えていったときに膜表面から空気が透過してバブルが出始める時の圧力であり、具体的には後述の実施例に記載した試験により測定された値である。また、本発明において、バブルポイント試験によって測定されるバーストバブルポイントとは、膜のおよそ全体からバブルが出るようになったときの圧力であり、具体的には後述の実施例に記載した試験により測定された値である。   Specifically, the bubble point test of the present invention can be performed by the method described in Examples described later. In the present invention, the initial bubble point measured by the bubble point test is a pressure at which air begins to permeate from the surface of the membrane when air pressure is applied to the membrane, and specifically described later. It is a value measured by the test described in the examples. Further, in the present invention, the burst bubble point measured by the bubble point test is a pressure at which bubbles come out from almost the entire membrane, specifically, by the test described in the examples described later. It is a measured value.

本発明において、ポリアミド中空糸膜のバブルポイント試験を行う際には、ポリアミド中空糸膜を数本U字型に束ねてフィルターケースに挿入し、開口部の端部をウレタン樹脂等でフィルターケース内に固めた後に切断し、中空部を露出させてミニモジュールを作製する。   In the present invention, when performing a bubble point test of a polyamide hollow fiber membrane, several polyamide hollow fiber membranes are bundled in a U shape and inserted into a filter case, and the end of the opening is made of urethane resin or the like inside the filter case. After being hardened, it is cut and the hollow part is exposed to produce a mini module.

本発明のバブルポイント試験においては、2−プロパノールを使用する。バブルポイント試験は、浸漬する溶液の表面張力によって値が変わるため、できるだけ純度の高い2−プロパノールを使用し、上記のように作製したミニモジュールを浸漬後、数秒間減圧にする操作、又は2−プロパノールをミニモジュールに送り透過させる操作等をして膜内部にまでしっかり浸透させる。   In the bubble point test of the present invention, 2-propanol is used. Since the value of the bubble point test varies depending on the surface tension of the solution to be immersed, use 2-propanol with the highest purity as much as possible. Propene is penetrated firmly into the membrane by operations such as sending propanol to the mini-module.

本発明のバブルポイント試験で使用する気体は空気である。空気圧をかける速度は、通常0.1MPa/分〜0.9MPa/分、好ましくは0.3MPa/分〜0.6MPa/分である。この範囲より遅ければ測定に時間がかかり、この範囲より速ければバブルが発生した時の圧力の読み取り誤差が大きくなる問題がある。   The gas used in the bubble point test of the present invention is air. The rate of applying air pressure is usually 0.1 MPa / min to 0.9 MPa / min, preferably 0.3 MPa / min to 0.6 MPa / min. If it is slower than this range, it takes time to measure, and if it is faster than this range, there is a problem that the pressure reading error when a bubble is generated becomes large.

本発明のポリアミド中空糸膜は、上記のイニシャルバブルポイント及びバーストバブルポイントが高い値を有することに加えて、25℃下で純水を用いた外圧透水量が100L/(m2・atm・h)以上であることを特徴とする。本発明において、外圧透水量とは、中空糸膜の外側から内側に圧をかけて水を透過させたときの透水量であり、ポリアミド中空糸膜の透過性能を示す指標となる。外圧透水量は、孔径によっても変わる。このため、本発明のポリアミド中空糸膜における各バブルポイント毎の目安の外圧透水量としては、バーストバブルポイントが0.66〜0.85MPaの中空糸膜においては、100L/(m2・atm・h)以上であることが好ましく、150L/(m2・atm・h)以上であることが更に好ましい。また、バーストバブルポイントが0.51〜0.65MPaの中空糸膜においては、200L/(m2・atm・h)以上であることが好ましく、300L/(m2・atm・h)以上であることがさらに好ましい。さらに、バーストバブルポイントが0.51〜0.40MPaの中空糸膜においては、400L/(m2・atm・h)以上であることが好ましく、1000L/(m2・atm・h)以上であることがさらに好ましい。本発明のポリアミド中空糸膜は、このように高い外圧透水性能を有しているので、処理液の流量を高く設定でき、濾過効率を高めることができる。なお、本発明のポリアミド中空糸膜において、25℃下で純水を用いた外圧透水量は、通常2500L/(m2・atm・h)以下である。上記のように高バブルポイントを有することに加えて、高透水量を有する本発明のポリアミド中空糸膜は、後述する本発明の製造方法によって製造することができる。 The polyamide hollow fiber membrane of the present invention has a high initial bubble point and high burst bubble point, and has an external pressure water permeability of 100 L / (m 2 · atm · h using pure water at 25 ° C. ) Or more. In the present invention, the external pressure water permeability is the water permeability when water is permeated by applying pressure from the outside to the inside of the hollow fiber membrane, and is an index indicating the permeation performance of the polyamide hollow fiber membrane. The external pressure water permeability varies depending on the hole diameter. For this reason, as a standard external pressure water permeation amount for each bubble point in the polyamide hollow fiber membrane of the present invention, in a hollow fiber membrane having a burst bubble point of 0.66 to 0.85 MPa, 100 L / (m 2 · atm · h) or higher, more preferably 150 L / (m 2 · atm · h) or higher. Moreover, in the hollow fiber membrane having a burst bubble point of 0.51 to 0.65 MPa, it is preferably 200 L / (m 2 · atm · h) or more, and 300 L / (m 2 · atm · h) or more. More preferably. Furthermore, in the hollow fiber membrane having a burst bubble point of 0.51 to 0.40 MPa, it is preferably 400 L / (m 2 · atm · h) or more, and 1000 L / (m 2 · atm · h) or more. More preferably. Since the polyamide hollow fiber membrane of the present invention has such high external pressure water permeability, the flow rate of the treatment liquid can be set high and the filtration efficiency can be increased. In the polyamide hollow fiber membrane of the present invention, the amount of external pressure water permeation using pure water at 25 ° C. is usually 2500 L / (m 2 · atm · h) or less. In addition to having a high bubble point as described above, the polyamide hollow fiber membrane of the present invention having a high water permeability can be produced by the production method of the present invention described later.

本発明において、ポリアミド中空糸膜の外圧透水量は、25℃下で純水を用いた外圧式濾過によって測定される値であり、具体的には、後述の実施例に記載の方法により測定される値である。ポリアミド中空糸膜の外圧透水量の測定方法の概要を、図1を用いて説明する。図1に示すように、中空糸膜を9〜12cmに切断し、両端の中空部分に内径に合う径の注射針を挿入し、一方の注射針をキャップ7で封止し、他方の注射針を排出口部8に連結させて、図1に示すような装置にセットした後、所定時間(時間)送液ポンプ1で純水を通しながら、二方口弁6のバルブを調整して一定の圧力に維持させ、膜を透過して受け皿9に貯まった水の容量(L)を透過水量として測定し、以下の式により算出する。なお、圧力は図1の4の入口圧力と5の出口圧力の平均値から測定される。   In the present invention, the external pressure water permeability of the polyamide hollow fiber membrane is a value measured by external pressure filtration using pure water at 25 ° C., and specifically measured by the method described in the examples below. Value. The outline of the method for measuring the external pressure water permeability of the polyamide hollow fiber membrane will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, the hollow fiber membrane is cut into 9 to 12 cm, the injection needles having a diameter matching the inner diameter are inserted into the hollow portions at both ends, one injection needle is sealed with a cap 7, and the other injection needle 1 is connected to the discharge port 8 and set in the apparatus as shown in FIG. 1, and then the pure water is passed through the liquid feed pump 1 for a predetermined time (time) and the valve of the two-way valve 6 is adjusted to be constant. The volume (L) of water stored in the tray 9 through the membrane is measured as the amount of permeated water, and calculated by the following equation. The pressure is measured from the average value of the inlet pressure 4 and the outlet pressure 5 in FIG.

外圧透水量=透過水量(L)/[外径(m)×3.14×長さ(m)×{(入口圧(atm)+出口圧(atm))/2}×時間(h)] External pressure water permeability = permeate water volume (L) / [outer diameter (m) × 3.14 × length (m) × {(inlet pressure (atm) + outlet pressure (atm)) / 2} × time (h)]

本発明のポリアミド中空糸膜の引っ張り強度としては、特に制限されないが、好ましくは10〜30MPa、より好ましくは11〜25MPa、さらに好ましくは12〜20MPaが挙げられる。また、本発明のポリアミド中空糸膜の引っ張り伸度としては、特に制限されないが、好ましくは150〜400%、より好ましくは180〜350%、さらに好ましくは200〜300%が挙げられる。なお、本発明において、ポリアミド中空糸膜の引っ張り強度及び引っ張り伸度は、それぞれ、JIS L−1013の規定に準拠し、試験長50mm、引張速度50mm/min、測定数=5にて測定された値である。本発明によれば、後述する本発明の製造方法を採用することにより、高バブルポイントかつ高透水量に加えて、上記のように高い引っ張り強度かつ高い引っ張り伸度を有するポリアミド中空糸膜が得られる。   Although it does not restrict | limit especially as a tensile strength of the polyamide hollow fiber membrane of this invention, Preferably it is 10-30 MPa, More preferably, it is 11-25 MPa, More preferably, 12-20 MPa is mentioned. The tensile elongation of the polyamide hollow fiber membrane of the present invention is not particularly limited, but preferably 150 to 400%, more preferably 180 to 350%, and still more preferably 200 to 300%. In the present invention, the tensile strength and tensile elongation of the polyamide hollow fiber membrane were measured at a test length of 50 mm, a tensile speed of 50 mm / min, and a number of measurements = 5, respectively, in accordance with JIS L-1013. Value. According to the present invention, a polyamide hollow fiber membrane having a high tensile strength and a high tensile elongation as described above is obtained in addition to a high bubble point and a high water permeability by employing the production method of the present invention described later. It is done.

本発明のポリアミド中空糸膜の内径及び外径については、特に制限されず、使用目的等に応じて適宜設定されるが、内径としては、例えば100〜800μm、好ましくは150〜600μm、更に好ましくは200〜450μmが挙げられ、外径としては、例えば250〜1800μm、好ましくは3000〜1500μm、更に好ましくは400〜1000μmが挙げられる。   The inner diameter and outer diameter of the polyamide hollow fiber membrane of the present invention are not particularly limited and are appropriately set according to the purpose of use and the like. The inner diameter is, for example, 100 to 800 μm, preferably 150 to 600 μm, more preferably. The outer diameter is, for example, 250 to 1800 μm, preferably 3000 to 1500 μm, and more preferably 400 to 1000 μm.

2.ポリアミド中空糸膜の製造方法
本発明のポリアミド中空糸膜は、TIPS法による特定の製造条件を採用することにより製造することができる。具体的には、本発明のポリアミド中空糸膜は、下記第1〜3工程を経て製造される。
第1工程:ポリアミド樹脂を、150℃以上の沸点を有し且つ100℃未満の温度では当該ポリアミド樹脂と相溶しない有機溶媒に溶解させた製膜原液を調製する。
第2工程:二重管構造の中空糸製造用二重管状ノズルを用い、外側の環状ノズルから前記製膜原液を吐出すると共に内側のノズルから、ジグリセリン、ポリエチレングリコール200、及びジプロピレングリコールからなる群から選択された少なくとも1種を含む内部液を吐出し、凝固浴中に浸漬させて、中空糸膜を形成する。
第3工程:前記第2工程で形成された中空糸膜から有機溶媒を除去する。
2. Production method of polyamide hollow fiber membrane The polyamide hollow fiber membrane of the present invention can be produced by employing specific production conditions by the TIPS method. Specifically, the polyamide hollow fiber membrane of the present invention is produced through the following first to third steps.
First step: A film forming stock solution is prepared by dissolving a polyamide resin in an organic solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher and incompatible with the polyamide resin at a temperature lower than 100 ° C.
Second step: Using a double tubular nozzle for producing a hollow fiber having a double tube structure, the film-forming stock solution is discharged from an outer annular nozzle, and from diglycerin, polyethylene glycol 200, and dipropylene glycol from the inner nozzle. An internal liquid containing at least one selected from the group is discharged and immersed in a coagulation bath to form a hollow fiber membrane.
Third step: The organic solvent is removed from the hollow fiber membrane formed in the second step.

以下、本発明のポリアミド中空糸膜の製造方法について工程毎に詳述する。   Hereinafter, the manufacturing method of the polyamide hollow fiber membrane of the present invention will be described in detail for each step.

第1工程
第1工程では、ポリアミド樹脂を、150℃以上の沸点を有し且つ100℃未満の温度では当該ポリアミド樹脂と相溶しない有機溶媒に溶解させた製膜原液を調製する。
First Step In the first step, a film forming stock solution is prepared by dissolving a polyamide resin in an organic solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher and not compatible with the polyamide resin at a temperature lower than 100 ° C.

150℃以上の沸点を有し且つ100℃未満の温度ではポリアミド樹脂と相溶しない有機溶媒としては、例えば、非プロトン性極性溶媒、グリセリンエステル類、グリコール類、有機酸及び有機酸エステル類、高級アルコール類、グリコール類等が挙げられる。非プロトン性極性溶媒の具体例としては、スルホラン、ジメチルスルホン、ジメチルスルホキシド、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、炭酸エチレン、炭酸プロピレンなどが挙げられる。グリセリンエステル類の具体例としては、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。グリコール類の具体例としては、グリセリン、ジグリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキシレングリコール、ポリエチレングリコール(分子量200〜600)、1,3−ブタンジオール等が挙げられる。有機酸及び有機酸エステル類の具体例としては、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジイソプロピル、フタル酸ジブチル、フタル酸ブチルベンジル、サリチル酸メチル、オレイン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ラウリン酸等が挙げられる。これらの中でも、強度が高く、均質で微細な孔径を有するポリアミド中空糸膜を得るという観点から、好ましくは非プロトン性極性溶媒、更に好ましくはスルホラン、ジメチルスルホン、γ−ブチロラクトン、δ−バレロラクトン、ε−カプロラクトン、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、特に好ましくはスルホラン、ジメチルスルホンが挙げられる。これらの有機溶媒は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。   Examples of the organic solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher and not compatible with the polyamide resin at a temperature lower than 100 ° C. include aprotic polar solvents, glycerin esters, glycols, organic acids and organic acid esters, Examples include alcohols and glycols. Specific examples of the aprotic polar solvent include sulfolane, dimethyl sulfone, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, δ-valerolactone, ε-caprolactone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, N-methyl- Examples include 2-pyrrolidone, ethylene carbonate, and propylene carbonate. Specific examples of the glycerin esters include diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol dibutyl ether, and tetraethylene glycol dimethyl ether. Specific examples of glycols include glycerin, diglycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, hexylene glycol, polyethylene glycol (molecular weight 200 to 600), 1,3-butane. Diol etc. are mentioned. Specific examples of organic acids and organic acid esters include dimethyl phthalate, diethyl phthalate, diisopropyl phthalate, dibutyl phthalate, butyl benzyl phthalate, methyl salicylate, oleic acid, palmitic acid, stearic acid, lauric acid and the like. Can be mentioned. Among these, from the viewpoint of obtaining a polyamide hollow fiber membrane having high strength, a homogeneous and fine pore size, preferably an aprotic polar solvent, more preferably sulfolane, dimethyl sulfone, γ-butyrolactone, δ-valerolactone, ε-caprolactone, ethylene carbonate, propylene carbonate, particularly preferably sulfolane and dimethyl sulfone. These organic solvents may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

前記有機溶媒の中でも、とりわけ、スルホランとジメチルスルホンの混合溶媒は、微細な孔径を形成する上で特に有効であり、本発明において好適に使用される。スルホランとジメチルスルホンの混合溶媒を使用する場合、その混合比としては、例えば、スルホラン:ジメチルスルホンの質量比が、100:50〜1000、好ましくは100:100〜500、更に好ましくは100:200〜400が挙げられる。   Among the organic solvents, in particular, a mixed solvent of sulfolane and dimethyl sulfone is particularly effective in forming a fine pore size, and is preferably used in the present invention. When a mixed solvent of sulfolane and dimethyl sulfone is used, the mixing ratio is, for example, a mass ratio of sulfolane: dimethylsulfone of 100: 50 to 1000, preferably 100: 100 to 500, and more preferably 100: 200 to 400.

また、ポリアミド中空糸膜の孔径制御や性能向上のために、必要に応じてこれらの前記有機溶媒には、増粘剤、界面活性剤、結晶核剤、滑剤等の添加剤を添加してもよい。   Further, in order to control the pore diameter of polyamide hollow fiber membranes and improve performance, additives such as thickeners, surfactants, crystal nucleating agents and lubricants may be added to these organic solvents as necessary. Good.

ポリアミド樹脂を前記有機溶媒に溶解する際の濃度は、本発明の効果を損なわない限り限定されないが、好ましくは18〜35質量%であり、さらに好ましくは20〜30質量%である。このような濃度範囲を満たすことにより、外圧透水量と粒子の阻止率を前述する範囲内で充足させることが可能になる。   Although the density | concentration at the time of melt | dissolving a polyamide resin in the said organic solvent is not limited unless the effect of this invention is impaired, Preferably it is 18-35 mass%, More preferably, it is 20-30 mass%. By satisfying such a concentration range, it is possible to satisfy the external pressure permeation amount and the particle rejection rate within the above-described range.

また、ポリアミド樹脂を前記有機溶媒に溶解するにあたり、溶媒の温度を100℃以上にしておくことが必要である。具体的には、その系の相分離温度の10℃〜50℃高い温度、好ましくは20℃〜40℃高い温度で、且つその系の沸点より低い温度で溶解させるのが好ましい。その系の相分離温度とは、樹脂と溶媒を十分に高い温度で混合したものを徐々に冷却し、液−液相分離又は結晶析出による固−液相分離が起こる温度である。相分離温度の測定は、ホットステージを備えた顕微鏡等を使用することで好適に行うことができる。   Further, when dissolving the polyamide resin in the organic solvent, it is necessary to keep the temperature of the solvent at 100 ° C. or higher. Specifically, it is preferable to dissolve at a temperature 10 to 50 ° C. higher than the phase separation temperature of the system, preferably 20 to 40 ° C. and lower than the boiling point of the system. The phase separation temperature of the system is a temperature at which solid-liquid phase separation by liquid-liquid phase separation or crystal precipitation occurs by gradually cooling a mixture of resin and solvent at a sufficiently high temperature. The phase separation temperature can be suitably measured by using a microscope equipped with a hot stage.

第2工程
第2工程では、二重管構造の中空糸製造用二重管状ノズルを用い、外側の環状ノズルから前記製膜原液を吐出すると共に内側のノズルからジグリセリン、ポリエチレングリコール200、及びジプロピレングリコールからなる群から選択された少なくとも1種を含む内部液を吐出し、凝固浴中に浸漬させて、中空糸膜を形成する。
Second Step In the second step, a double tubular nozzle for producing a hollow fiber having a double-pipe structure is used, and the film-forming stock solution is discharged from an outer annular nozzle and diglycerin, polyethylene glycol 200, and di- An internal liquid containing at least one selected from the group consisting of propylene glycol is discharged and immersed in a coagulation bath to form a hollow fiber membrane.

ここで、中空糸製造用二重管状ノズルとしては、本発明の効果を損なわない限りいかなるものでも使用できる。外側の環状ノズルの径、内側のノズルの径については、ポリアミド中空糸膜の内径と外径に応じて適宜設定すればよい。   Here, as the double tubular nozzle for producing a hollow fiber, any nozzle can be used as long as the effects of the present invention are not impaired. The diameter of the outer annular nozzle and the diameter of the inner nozzle may be appropriately set according to the inner diameter and outer diameter of the polyamide hollow fiber membrane.

また、第2工程において、二重管状ノズルの内側のノズルから吐出される内部液としては、ジグリセリン、ポリエチレングリコール200、及びジプロピレングリコールからなる群から選択された少なくとも1種を含む内部液を用いる。本発明においては、工程2においてこのような特定の内部液を用いて中空糸膜を形成することにより、上記のように高バブルポイントかつ高透水量を有するポリアミド中空糸膜が得られる。さらに、工程2においてこのような特定の内部液を用いることにより、上記のように高い引っ張り強度かつ高い引っ張り伸度を有するポリアミド中空糸膜が得られる。   In the second step, the internal liquid discharged from the inner nozzle of the double tubular nozzle is an internal liquid containing at least one selected from the group consisting of diglycerin, polyethylene glycol 200, and dipropylene glycol. Use. In the present invention, a polyamide hollow fiber membrane having a high bubble point and a high water permeability as described above is obtained by forming a hollow fiber membrane using such a specific internal liquid in step 2. Furthermore, by using such a specific internal liquid in Step 2, a polyamide hollow fiber membrane having a high tensile strength and a high tensile elongation as described above can be obtained.

工程2においては、上記の内部液は、ジグリセリン、ポリエチレングリコール200、及びジプロピレングリコール以外の液体を含んでいてもよい。このような液体としては、特に制限されないが、ポリアミド中空糸内表面の孔を大きくしたい場合には当該ポリアミド樹脂と親和性の高い良溶媒を、ポリアミド中空糸内表面の孔を小さくしたい場合には貧溶媒を使用することができる。かかる良溶媒の具体例としては、グリセリン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、グリセロールジアセタート、γ−ブチロラクトン、ε−カプロラクトン、プロピレングリコール、ベンジルアルコール、1,3−ブタンジオール、スルホラン等が挙げられる。また、かかる貧溶媒の具体例としては、ポリエチレングリコール(300〜600)、グリセロールトリアセテート、高級脂肪酸類、流動パラフィン等が挙げられる。これらの溶媒は、1種単独で使用してもよく、また孔径すなわちバブルポイントの調整のために2種以上を組み合わせて使用してもよい。   In step 2, the internal liquid may contain a liquid other than diglycerin, polyethylene glycol 200, and dipropylene glycol. Such a liquid is not particularly limited. However, when it is desired to enlarge the pores on the inner surface of the polyamide hollow fiber, a good solvent having a high affinity with the polyamide resin is used, and when it is desired to reduce the pores on the inner surface of the polyamide hollow fiber. An anti-solvent can be used. Specific examples of such good solvents include glycerin, diethylene glycol, triethylene glycol, tetraethylene glycol, glycerol diacetate, γ-butyrolactone, ε-caprolactone, propylene glycol, benzyl alcohol, 1,3-butanediol, sulfolane and the like. Can be mentioned. Specific examples of such a poor solvent include polyethylene glycol (300 to 600), glycerol triacetate, higher fatty acids, liquid paraffin, and the like. These solvents may be used alone or in combination of two or more for adjusting the pore diameter, that is, the bubble point.

本発明に工程2において使用される内部液において、上記の他の液体を用いる場合、内部液中におけるジグリセリン、ポリエチレングリコール200、及びジプロピレングリコールの合計割合としては、好ましくは10質量%以上、より好ましくは50質量%以上、さらに好ましくは70質量%以上が挙げられる。   In the internal liquid used in Step 2 of the present invention, when using the other liquid described above, the total ratio of diglycerin, polyethylene glycol 200, and dipropylene glycol in the internal liquid is preferably 10% by mass or more, More preferably, it is 50 mass% or more, More preferably, 70 mass% or more is mentioned.

さらに塩化アンモニウム、塩化カルシウム、塩化ナトリウム、塩化カリウム、硫酸ナトリウムなどの無機塩を内部液に溶解させて使用しても良い。   Furthermore, inorganic salts such as ammonium chloride, calcium chloride, sodium chloride, potassium chloride, sodium sulfate may be dissolved in the internal solution and used.

本第2工程において、凝固浴としては本発明の効果を損なわない限りいかなるものでも使用できる。かかる凝固浴の好ましい例としては、水、多価アルコール又は多価アルコールと水の混合液を含む凝固浴が挙げられる。このような凝固浴を採用することにより、前記特性のポリアミド中空糸を形成することが可能になる。凝固浴に使用される多価アルコールとしては、具体的には、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ジグリセリン、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ポリエチレングリコール(200〜400)、1,3−ブタンジオール等が挙げられる。これらの多価アルコールの中でも、グリセリン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、ポリエチレングリコール200は、ポリアミド中空糸の外圧透水量と粒子の阻止率を前述する範囲内で充足させる上で特に好適に使用される。これらの多価アルコールは、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。   In the second step, any solidification bath can be used as long as the effects of the present invention are not impaired. Preferable examples of such a coagulation bath include a coagulation bath containing water, a polyhydric alcohol, or a mixed liquid of polyhydric alcohol and water. By employing such a coagulation bath, it is possible to form a polyamide hollow fiber having the above characteristics. Specific examples of the polyhydric alcohol used in the coagulation bath include glycerin, ethylene glycol, propylene glycol, butylene glycol, diethylene glycol, dipropylene glycol, diglycerin, triethylene glycol, tetraethylene glycol, polyethylene glycol (200 to 400), 1,3-butanediol and the like. Among these polyhydric alcohols, glycerin, ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, 1,3-butanediol, and polyethylene glycol 200 satisfy the external pressure water permeability and particle rejection of the polyamide hollow fiber within the above-described ranges. It is particularly preferably used above. These polyhydric alcohols may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

また、凝固浴として、多価アルコールと水の混合液を使用する場合、これらの混合比については、特に制限されないが、例えば、多価アルコール:水の質量比が、25〜80:75〜20、好ましくは40〜70:60〜30が挙げられる。   In addition, when a mixed liquid of polyhydric alcohol and water is used as the coagulation bath, the mixing ratio thereof is not particularly limited. For example, the mass ratio of polyhydric alcohol: water is 25-80: 75-20. , Preferably 40-70: 60-30 is mentioned.

凝固浴の温度は、特に限定されないが、通常、−20〜100℃、好ましくは−10〜80℃、更に好ましくは0〜40℃が挙げられる。凝固浴の温度を変化させることにより、結晶化速度を変えることができるため、バブルポイント、外圧透水量、引っ張り強度等の性能を変化させることができる。一般的には、凝固浴の温度が低ければバブルポイントが高くなり、透水量は低下し強度が向上する傾向がみられ、凝固浴の温度が高ければバブルポイントが低くなり透水量は向上し強度は低下する傾向がみられるが、製膜原液に含まれる溶媒と内部液との溶解性や樹脂自体の結晶化速度によっても変わり得る。ポリアミド中空糸膜の外圧透水量とバブルポイントを前述する範囲内で充足させるためには凝固浴は低温度が好ましいが、条件によっては必ずしも低温度である必要はない。凝固浴の温度が上記範囲内であれば、ポリアミド中空糸の外圧透水量とバブルポイントを前述する範囲内で充足させつつ、膜の強度を高め、しかも温度制御に要するエネルギーを低減することもできる。   Although the temperature of a coagulation bath is not specifically limited, Usually, -20-100 degreeC, Preferably it is -10-80 degreeC, More preferably, 0-40 degreeC is mentioned. Since the crystallization rate can be changed by changing the temperature of the coagulation bath, performances such as bubble point, external pressure water permeability, tensile strength, etc. can be changed. Generally, when the temperature of the coagulation bath is low, the bubble point increases, and the water permeability decreases and the strength tends to increase.When the temperature of the coagulation bath increases, the bubble point decreases and the water permeability increases and the strength increases. However, it may vary depending on the solubility of the solvent and the internal solution contained in the film-forming stock solution and the crystallization speed of the resin itself. In order to satisfy the external pressure water permeability and the bubble point of the polyamide hollow fiber membrane within the above-mentioned range, the coagulation bath is preferably at a low temperature, but it is not always necessary to have a low temperature depending on the conditions. If the temperature of the coagulation bath is within the above range, the strength of the membrane can be increased and the energy required for temperature control can be reduced while satisfying the external pressure water permeability and bubble point of the polyamide hollow fiber within the aforementioned range. .

また、中空糸製造用二重管状ノズルの外側の環状ノズルから前記製膜原液を吐出させる際の流量については、特に制限されないが、例えば2〜40g/分、好ましくは5〜30g/分、更に好ましくは8〜20g/分が挙げられる。また、内部液の流量については、中空糸製造用二重管状ノズルの内側ノズルの径、使用する内部液の種類、製膜原液の流量等を勘案して適宜設定されるが、例えば製膜原液の流量に対して、0.1〜2倍、好ましくは0.2〜1倍、更に好ましくは0.4〜0.7倍が挙げられる。   Further, the flow rate when the film-forming stock solution is discharged from the annular nozzle outside the double tubular nozzle for producing hollow fibers is not particularly limited, but for example 2 to 40 g / min, preferably 5 to 30 g / min, Preferably 8-20 g / min is mentioned. The flow rate of the internal liquid is appropriately set in consideration of the diameter of the inner nozzle of the double tubular nozzle for manufacturing hollow fibers, the type of internal liquid to be used, the flow rate of the film-forming stock solution, and the like. 0.1 to 2 times, preferably 0.2 to 1 times, and more preferably 0.4 to 0.7 times the flow rate.

中空糸膜の引き取り速度は、特に限定されないが不完全な固化で膜が扁平にならなければ良い。通常1〜200m/分、好ましくは10〜150m/分、更に好ましくは20〜100m/分が挙げられる。引取り速度を上げるためには凝固浴温度を低くすることや、凝固浴の溶媒に固化速度の速いものを用いることで扁平のない中空糸膜を作製することが可能である。   The take-up speed of the hollow fiber membrane is not particularly limited, but it is good if the membrane does not become flat due to incomplete solidification. Usually, 1-200 m / min, Preferably it is 10-150 m / min, More preferably, 20-100 m / min is mentioned. In order to increase the take-up speed, it is possible to produce a hollow fiber membrane having no flatness by lowering the coagulation bath temperature or using a solvent having a high solidification rate as the solvent of the coagulation bath.

斯して第2工程を実施することにより、中空糸製造用二重管状ノズルから吐出された製膜原液が凝固浴中で凝固してポリアミド中空糸膜が形成される。   Thus, by carrying out the second step, the membrane forming stock solution discharged from the double tubular nozzle for producing hollow fibers is solidified in a coagulation bath to form a polyamide hollow fiber membrane.

第3工程
第3工程では、第2工程で形成された中空糸膜から溶媒を除去する。中空糸膜から溶媒を除去する方法については、特に制限されず、ドライヤーで乾燥させて溶媒を揮散させる方法であってもよいが、抽出溶媒に浸漬して中空糸膜内部で相分離を起こしている溶媒を抽出除去する方法が好ましい。溶媒の抽出除去に使用される抽出溶媒としては、安価で沸点が低く抽出後に沸点の差などで容易に分離できるものが好ましく、例えば、水、メタノール、エタノール、2−プロパノール、アセトン、ジエチルエーテル、ヘキサン、石油エーテル、トルエンなどが挙げられる。これらの中でも、好ましくは水、メタノール、エタノール、2−プロパノール、アセトン、更に好ましくは水が挙げられる。また、フタル酸エステル、脂肪酸等の水に不溶の有機溶媒を抽出する際は、2−プロパノール、石油エーテル等を好適に用いることができる。また、抽出溶媒に中空糸膜を浸漬する時間としては、特に制限されないが、例えば0.2時間〜2ヶ月間、好ましくは0.5時間〜1ヶ月間、更に好ましくは2時間〜10日間が挙げられる。ポリアミド中空糸に残留する有機溶媒を効果的に抽出除去する為に、抽出溶媒を入れ替えたり、攪拌したりしてもよい。特に本発明のポリアミド中空糸膜を、半導体工業、食品工業、浄水用に使用する場合には、不純物、有機溶媒等の残存が問題となる為、本第3工程は時間をかけて徹底的に行うことが望ましい。
Third Step In the third step, the solvent is removed from the hollow fiber membrane formed in the second step. The method for removing the solvent from the hollow fiber membrane is not particularly limited, and may be a method of evaporating the solvent by drying with a drier, but it is immersed in an extraction solvent to cause phase separation inside the hollow fiber membrane. A method of extracting and removing the existing solvent is preferred. The extraction solvent used for solvent extraction and removal is preferably an inexpensive solvent having a low boiling point that can be easily separated by a difference in boiling point after extraction, such as water, methanol, ethanol, 2-propanol, acetone, diethyl ether, Examples include hexane, petroleum ether, and toluene. Among these, Preferably water, methanol, ethanol, 2-propanol, acetone, More preferably, water is mentioned. Moreover, when extracting the organic solvent insoluble in water, such as a phthalate ester and a fatty acid, 2-propanol, petroleum ether, etc. can be used suitably. In addition, the time for immersing the hollow fiber membrane in the extraction solvent is not particularly limited, but for example, 0.2 hours to 2 months, preferably 0.5 hours to 1 month, more preferably 2 hours to 10 days. Can be mentioned. In order to effectively extract and remove the organic solvent remaining in the polyamide hollow fiber, the extraction solvent may be replaced or stirred. Especially when the polyamide hollow fiber membrane of the present invention is used for semiconductor industry, food industry, and water purification, the remaining of impurities, organic solvents, etc. becomes a problem. It is desirable to do.

斯して第3工程を実施することにより、本発明のポリアミド中空糸膜が製造される。   Thus, the polyamide hollow fiber membrane of the present invention is manufactured by performing the third step.

本発明のポリアミド中空糸膜の製造は、前述する第1〜3工程を経ればよく、その製造に使用される装置については、特に制限されないが、好ましくは、図3に示すような乾湿式紡糸に用いられる一般的な装置が挙げられる。図3に示す装置を例として挙げて、本発明のポリアミド中空糸膜の製造フローを以下に概説する。第1工程で調製された製膜原液は、コンテナ22に収容される。又は、コンテナ22中で樹脂と製膜溶媒を高温下溶解する第1工程を実施し、製膜原液を調製してもよい。コンテナ22に収容された製膜原液と、内部液導入口24から導入された内部液は、それぞれ定量ポンプ23によって計量され、中空糸製造用二重管状ノズル(紡糸口金)25に送液される。中空糸製造用二重管状ノズル(紡糸口金)25から吐出された製膜原液は、わずかなエアーギャップを介して凝固浴26に導入され、冷却固化される。製膜原液が冷却固化される過程で、熱誘起の相分離が起こって、海島構造を有するポリアミド中空糸膜27が得られる。このようにして得られたポリアミド中空糸膜27を定速引き取り機28で引き取りながら、ボビンを設置しているボビン巻き取り機29にて巻き取りを行う。ボビンへの巻き取りと同時に純水シャワー30にて、凝固浴の溶媒及び、中空糸膜に残存する海島構造の島成分である有機溶媒、及び中空部に流し込んだ内部液を除去することにより、ポリアミド中空糸膜が得られる。   The production of the polyamide hollow fiber membrane of the present invention may be carried out through the first to third steps described above, and the apparatus used for the production is not particularly limited, but is preferably dry and wet as shown in FIG. The general apparatus used for spinning is mentioned. Taking the apparatus shown in FIG. 3 as an example, the production flow of the polyamide hollow fiber membrane of the present invention will be outlined below. The film-forming stock solution prepared in the first step is accommodated in the container 22. Or you may implement the 1st process of melt | dissolving resin and a film-forming solvent in the container 22 under high temperature, and may prepare a film-forming stock solution. The film-forming stock solution accommodated in the container 22 and the internal liquid introduced from the internal liquid introduction port 24 are respectively measured by the metering pump 23 and fed to the double tubular nozzle (spinning nozzle) 25 for producing hollow fibers. . The raw film forming solution discharged from the double tubular nozzle (spinneret) 25 for producing hollow fibers is introduced into the coagulation bath 26 through a slight air gap, and is cooled and solidified. In the process of cooling and solidifying the membrane-forming stock solution, heat-induced phase separation occurs, and a polyamide hollow fiber membrane 27 having a sea-island structure is obtained. The polyamide hollow fiber membrane 27 thus obtained is taken up by a bobbin winder 29 provided with a bobbin while being taken up by a constant speed take-up machine 28. By removing the coagulation bath solvent and the organic solvent which is an island component of the sea-island structure remaining in the hollow fiber membrane, and the internal liquid poured into the hollow portion in the pure water shower 30 simultaneously with winding on the bobbin, A polyamide hollow fiber membrane is obtained.

3.ポリアミド中空糸膜を利用した中空糸膜モジュール
本発明のポリアミド中空糸膜は、濾過フィルターとして好適に使用するために、被処理液流入口や透過液流出口等を備えたモジュールケースに収容され、中空糸膜モジュールとして使用される。
3. Hollow fiber membrane module using polyamide hollow fiber membrane The polyamide hollow fiber membrane of the present invention is housed in a module case equipped with a liquid inlet to be treated, a permeate outlet, and the like for suitable use as a filtration filter. Used as a hollow fiber membrane module.

具体的には、中空糸膜モジュールは、本発明のポリアミド中空糸膜を束にし、モジュールケースに収容して、ポリアミド中空糸膜束の端部の一方又は双方をポッティング剤により封止して固着させた構造であればよい。中空糸膜モジュールには、被処理液の流入口又は濾液の流出口として、ポリアミド中空糸膜の外壁面側を通る流路と連結した開口部と、ポリアミド中空糸膜の中空部分と連結した開口部が設けられていればよい。   Specifically, in the hollow fiber membrane module, the polyamide hollow fiber membrane of the present invention is bundled and accommodated in a module case, and one or both ends of the polyamide hollow fiber membrane bundle are sealed and fixed with a potting agent. Any structure may be used. The hollow fiber membrane module has an opening connected to the flow path passing through the outer wall surface of the polyamide hollow fiber membrane and an opening connected to the hollow portion of the polyamide hollow fiber membrane as an inlet for the liquid to be treated or an outlet for the filtrate. It suffices if a section is provided.

中空糸膜モジュールの形状は、特に制限されず、デッドエンド型モジュールであっても、クロスフロー型モジュールであってもよい。中空糸膜モジュールの形状として、具体的には、中空糸膜束をU字型に折り曲げて充填し、中空糸膜束の端部を封止後カットして開口させたデッドエンド型モジュール;中空糸膜束の一端の中空開口部を熱シール等により閉じたものを真っ直ぐに充填し、開口している方の中空糸膜束の端部を封止後カットして開口させたデッドエンド型モジュール;中空糸膜束を真っ直ぐに充填し、中空糸膜束の両端部を封止し片端部のみをカットして開口部を露出させたデッドエンドモジュール;中空糸膜束を真っ直ぐに充填し、中空糸膜束の両端部を封止し、中空糸膜束の両端の封止部をカットし、フィルターケースの側面に2箇所の流路を作ったクロスフロー型モジュール等が挙げられる。   The shape of the hollow fiber membrane module is not particularly limited, and may be a dead end type module or a cross flow type module. As the shape of the hollow fiber membrane module, specifically, a dead end type module in which a hollow fiber membrane bundle is folded and filled into a U shape, and the end of the hollow fiber membrane bundle is cut and opened after opening; hollow A dead-end type module in which a hollow opening at one end of a yarn membrane bundle is closed straight by heat sealing or the like, and the end of the hollow fiber membrane bundle that is open is sealed and cut and opened. A dead-end module in which the hollow fiber membrane bundle is filled straight, both ends of the hollow fiber membrane bundle are sealed and only one end is cut to expose the opening; the hollow fiber membrane bundle is filled straight and hollow For example, a cross flow type module in which both ends of the yarn membrane bundle are sealed, the sealing portions at both ends of the hollow fiber membrane bundle are cut, and two flow paths are formed on the side surface of the filter case.

モジュールケースに挿入するポリアミド中空糸膜の充填率は、特に制限されないが、例えば、モジュールケース内部の体積に対する中空部分の体積を入れたポリアミド中空糸膜の体積が30〜90体積%、好ましくは35〜75体積%、更に好ましくは40〜65体積%が挙げられる。このような充填率を満たすことによって、十分な濾過面積を確保しつつ、ポリアミド中空糸膜のモジュールケースへの充填作業を容易にし、中空糸膜の間を流体が流れ易くすることができる。   The filling rate of the polyamide hollow fiber membrane inserted into the module case is not particularly limited. For example, the volume of the polyamide hollow fiber membrane including the volume of the hollow portion with respect to the volume inside the module case is 30 to 90% by volume, preferably 35%. -75 volume%, More preferably, 40-65 volume% is mentioned. By satisfying such a filling rate, it is possible to facilitate the filling operation of the polyamide hollow fiber membrane into the module case while ensuring a sufficient filtration area, and to facilitate fluid flow between the hollow fiber membranes.

中空糸膜モジュールの製造に使用されるポッティング剤については、特に制限されないが、例えば、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド、シリコン樹脂、メラミン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、フェノール樹脂、ポリイミド、ポリウレア樹脂等が挙げられる。これらのポッティング剤の中でも、硬化した時の収縮や膨潤が小さく、硬度が硬過ぎないものが好ましい。ポッティング剤の好適な例として、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド、シリコン樹脂、ポリエチレンが挙げられ、更に好ましくはポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミドが挙げられる。これらのポッティング剤は、1種単独で使用してもよく、また2種以上を組み合わせて使用してもよい。   The potting agent used for the production of the hollow fiber membrane module is not particularly limited, and examples thereof include polyurethane resin, epoxy resin, polyamide, silicon resin, melamine resin, polyethylene, polypropylene, phenol resin, polyimide, polyurea resin and the like. It is done. Among these potting agents, those which are small in shrinkage and swelling when cured and are not too hard are preferable. Preferable examples of the potting agent include polyurethane resin, epoxy resin, polyamide, silicon resin, and polyethylene, and more preferably polyurethane resin, epoxy resin, and polyamide. These potting agents may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.

中空糸膜モジュールに使用するモジュールケースの材質については、特に制限されず、例えば、ポリアミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリフェニレンサルファイド等が挙げられる。これらの中でも、好ましくはポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、更に好ましくはポリアミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレンが挙げられる。   The material of the module case used for the hollow fiber membrane module is not particularly limited. For example, polyamide, polyester, polyethylene, polypropylene, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, polyvinyl chloride, polysulfone, polyethersulfone, polycarbonate, Examples include polyarylate and polyphenylene sulfide. Among these, polyamide, polyethylene, polypropylene, polytetrafluoroethylene, polycarbonate, polysulfone, and polyethersulfone are preferable, and polyamide, polyethylene, polypropylene, and polytetrafluoroethylene are more preferable.

本発明のポリアミド中空糸膜を利用した中空糸膜モジュールは、半導体工業、食品工業、医薬品工業、医療品工業等の分野で、水の浄化、異物の除去等に使用される。例えば半導体工業の分野では、配線の微細化が進んだ近年においては、微細で高親水性を示す本発明のポリアミド中空糸膜モジュールは、極めて有効である。また、医薬品工業の分野では、血液製剤やバイオ医薬品の製造過程においてウイルスの除去が重要な課題となっており、例えば、パルボウイルスのような小型のウイルスの除去には、高バブルポイントである本発明のポリアミド中空糸膜モジュールは好適に使用される。   The hollow fiber membrane module using the polyamide hollow fiber membrane of the present invention is used for purification of water, removal of foreign substances, etc. in the fields of semiconductor industry, food industry, pharmaceutical industry, medical product industry and the like. For example, in the field of semiconductor industry, the polyamide hollow fiber membrane module of the present invention showing fineness and high hydrophilicity is extremely effective in recent years when wiring has been miniaturized. In the field of the pharmaceutical industry, removal of viruses has become an important issue in the manufacturing process of blood products and biopharmaceuticals. For example, this is a high bubble point for removing small viruses such as parvoviruses. The polyamide hollow fiber membrane module of the invention is preferably used.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

なお、実施例中、中空糸膜についての各物性値は、以下の方法により測定した。   In the examples, each physical property value of the hollow fiber membrane was measured by the following method.

<外圧透水量>
図1の概略に示されるような装置を用いて、11cm長の中空糸膜を設置し、圧力0.05MPaで5分間透過液を回収し、外圧透水量を上述した式により算出した。
<External pressure water permeability>
Using an apparatus as schematically shown in FIG. 1, a hollow fiber membrane having a length of 11 cm was installed, the permeate was collected at a pressure of 0.05 MPa for 5 minutes, and the external pressure water permeability was calculated by the above formula.

<バブルポイント>
図2の概略に示されるような装置を用いて、バブルポイント次の方法で測定した。
(1)長さ20cmの中空糸膜を10本用意し、U字型に曲げ中空糸膜の開口部の方の端
部1cm程度を熱シールし中空部を塞いだ。
(2)長さ5cmの空気配管用軟質ナイロンチューブ(外径8mm、内径6mm)を用意
し、片端をシリコン栓で塞ぎ、4cm程度までポッティング剤(ポリウレタン樹脂
)を導入した。
(3)ポッティング剤の中に熱シールした方の端から中空糸膜束を挿入し、ポッティング
剤が硬化するまで静置した。
(4)硬化後、中空糸膜の熱シールした部位よりも上部で切断し、中空糸膜の中空部を開
口させた。この時、ポッティング剤が中空部に侵入していないか、中空糸膜間にポ
ッティング剤が満たされているかを目視で確認した。問題なく中空が維持されてい
れば試験に移った。
(5)バブルポイント試験では、中空糸膜の孔内に液体を充填する必要がある。よって、
ガラス容器16に試験で用いる2ープロパノールを導入し、そこに上記(1)〜(
4)で作製した中空糸膜ミニモジュール15を浸漬し、数秒間減圧にして孔への液
体充填を行った。
(6)2−プロパノールに浸漬された中空糸膜ミニモジュール15を図2のようにセット
し、中空糸膜内部に0.4MPa/分で空気を送り増圧していった。最初に中空糸
膜から気泡が発生した時の圧力を確認し、これをイニシャルバブルポイントとした
。そのまま増圧を続け、膜のおよそ全体から気泡が発生した時の圧力を確認し、こ
れをバーストバブルポイントとした。
<Bubble point>
Using a device as schematically shown in FIG. 2, the bubble point was measured by the following method.
(1) Ten hollow fiber membranes having a length of 20 cm were prepared, bent in a U shape, and heat sealed at about 1 cm at the end of the opening of the hollow fiber membrane to close the hollow portion.
(2) A 5 cm long soft nylon tube for air piping (outer diameter 8 mm, inner diameter 6 mm) was prepared, one end was closed with a silicon stopper, and a potting agent (polyurethane resin) was introduced up to about 4 cm.
(3) The hollow fiber membrane bundle was inserted into the potting agent from the heat-sealed end and allowed to stand until the potting agent was cured.
(4) After curing, the hollow fiber membrane was cut above the heat-sealed portion to open the hollow portion of the hollow fiber membrane. At this time, it was visually confirmed whether the potting agent did not enter the hollow part or whether the potting agent was filled between the hollow fiber membranes. If the hollow was maintained without problems, the test was started.
(5) In the bubble point test, it is necessary to fill a liquid in the hole of the hollow fiber membrane. Therefore,
2-Propanol used in the test is introduced into the glass container 16 and the above (1) to ((
The hollow fiber membrane mini-module 15 produced in 4) was immersed, and the liquid was filled into the holes by reducing the pressure for several seconds.
(6) The hollow fiber membrane mini-module 15 immersed in 2-propanol was set as shown in FIG. 2, and air was sent to the inside of the hollow fiber membrane at 0.4 MPa / min to increase the pressure. First, the pressure when bubbles were generated from the hollow fiber membrane was confirmed, and this was used as the initial bubble point. The pressure was increased as it was, and the pressure when bubbles were generated from almost the entire membrane was confirmed, and this was taken as the burst bubble point.

<中空糸膜の引っ張り試験>
ポリアミド中空糸膜を約10cmに切断し、これを島津製作所製オートグラフAGS−100Gにセットし、引っ張り強度、引っ張り伸度を、試験長50mm、引張速度50mm/min、測定数=5にて測定した。
<Tensile test of hollow fiber membrane>
The polyamide hollow fiber membrane is cut to about 10 cm, and this is set on an autograph AGS-100G manufactured by Shimadzu Corporation. The tensile strength and tensile elongation are measured at a test length of 50 mm, a tensile speed of 50 mm / min, and a measurement number = 5. did.

<ポリアミド中空糸膜の内径及び外径>
ポリアミド中空糸膜の内径及び外径は、ポリアミド中空糸膜の断面を光学顕微鏡にて200倍に拡大観察して測定し、n=3の平均値として算出した。
<Inner and outer diameter of polyamide hollow fiber membrane>
The inner diameter and outer diameter of the polyamide hollow fiber membrane were measured by observing the cross section of the polyamide hollow fiber membrane 200 times with an optical microscope and calculated as an average value of n = 3.

<ポリアミド中空糸膜の製造>
実施例1
ポリアミド6のチップ(ユニチカ(株)製A1030BRT、相対粘度3.53)260g、スルホラン(東京化成(株)製)197g、ジメチルスルホン(東京化成(株)製)543gを180℃で1.5時間攪拌し溶解させ製膜原液を調製した。製膜原液を定量ポンプを介して紡糸口金(二重管構造の中空糸製造用二重管状ノズル)に送液し、10g/分で押出した。紡糸口金の孔径は外径1.5mm、内径0.6mmのものを用いた。内部液にはグリセリン:ポリエチレングリコール200=1:1重量比混合用液を4.0g/分の送液速度で流した。押出された紡糸原液は10mmのエアーギャップを介して、5℃の60質量%プロピレングリコール水溶液からなる凝固浴に投入して冷却固化させ、40m/分の巻取速度にて巻き取った。得られた中空糸は24時間、水に浸漬して溶媒を抽出し、その後50℃の熱風乾燥機で1時間乾燥させてポリアミド中空糸膜を得た。
<Production of polyamide hollow fiber membrane>
Example 1
260 g of polyamide 6 chip (Unitika A1030BRT, relative viscosity 3.53) 260 g, sulfolane (Tokyo Kasei Co., Ltd.) 197 g, dimethyl sulfone (Tokyo Kasei Co., Ltd.) 543 g at 180 ° C. for 1.5 hours. A film-forming stock solution was prepared by stirring and dissolving. The stock solution was sent to a spinneret (double tubular nozzle for producing a hollow fiber having a double tube structure) via a metering pump, and extruded at 10 g / min. As the hole diameter of the spinneret, an outer diameter of 1.5 mm and an inner diameter of 0.6 mm were used. In the internal liquid, a glycerin: polyethylene glycol 200 = 1: 1 weight ratio mixing liquid was allowed to flow at a feed rate of 4.0 g / min. The extruded stock solution for spinning was put into a coagulation bath made of 60 mass% propylene glycol aqueous solution at 5 ° C. through a 10 mm air gap, cooled and solidified, and wound at a winding speed of 40 m / min. The obtained hollow fiber was immersed in water for 24 hours to extract the solvent, and then dried with a hot air dryer at 50 ° C. for 1 hour to obtain a polyamide hollow fiber membrane.

得られたポリアミド中空糸膜は外径550μm、内径300μmであり、外圧透水量は450L/(m2・atm・h)であり、イニシャルバブルポイントは0.53MPa、バーストバブルポイントは0.60MPaであった。得られた中空糸膜の引っ張り強度は15.0MPa、引っ張り伸びは250%であった。また、得られた中空糸膜の電子顕微鏡写真を図4に示す。断面には緻密で大きさのそろった孔が存在しマクロボイドが無いことが観察され、内表面、外表面共に多くの緻密な孔が観察された。 The obtained polyamide hollow fiber membrane has an outer diameter of 550 μm, an inner diameter of 300 μm, an external pressure water permeability of 450 L / (m 2 · atm · h), an initial bubble point of 0.53 MPa, and a burst bubble point of 0.60 MPa. there were. The resulting hollow fiber membrane had a tensile strength of 15.0 MPa and a tensile elongation of 250%. Moreover, the electron micrograph of the obtained hollow fiber membrane is shown in FIG. It was observed that there were dense and uniform pores in the cross section and no macro voids, and many dense pores were observed on both the inner and outer surfaces.

実施例2
凝固浴を45質量%プロピレングリコール水溶液に変えたこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド中空糸膜を作製した。得られたポリアミド中空糸膜は、透水量は230L/(m2・atm・h)であり、イニシャルバブルポイントは0.55MPa、バーストバブルポイントは0.64MPaであった。得られた中空糸膜の引っ張り強度は16.0MPa、引っ張り伸びは290%であった。
Example 2
A polyamide hollow fiber membrane was produced in the same manner as in Example 1 except that the coagulation bath was changed to a 45% by mass propylene glycol aqueous solution. The obtained polyamide hollow fiber membrane had a water permeability of 230 L / (m 2 · atm · h), an initial bubble point of 0.55 MPa, and a burst bubble point of 0.64 MPa. The resulting hollow fiber membrane had a tensile strength of 16.0 MPa and a tensile elongation of 290%.

実施例3
凝固浴をグリセリン:2−プロパノール=7:3質量混合溶液に変えたこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド中空糸膜を作製した。得られたポリアミド中空糸膜は、透水量は200L/(m2・atm・h)であり、イニシャルバブルポイントは0.45MPa、バーストバブルポイントは0.50MPaであった。得られた中空糸膜の引っ張り強度は10.0MPa、引っ張り伸びは200%であった。
Example 3
A polyamide hollow fiber membrane was produced in the same manner as in Example 1 except that the coagulation bath was changed to a glycerin: 2-propanol = 7: 3 mass mixed solution. The obtained polyamide hollow fiber membrane had a water permeability of 200 L / (m 2 · atm · h), an initial bubble point of 0.45 MPa, and a burst bubble point of 0.50 MPa. The resulting hollow fiber membrane had a tensile strength of 10.0 MPa and a tensile elongation of 200%.

実施例4
製膜原液を25g/分で押出し、内部液を10g/分で送液し、巻取速度100m/分で巻き取ったこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド中空糸膜を得た。得られたポリアミド中空糸膜は、透水量は160L/(m2・atm・h)であり、イニシャルバブルポイントは0.50MPa、バーストバブルポイントは0.56MPaであった。得られた中空糸膜の引っ張り強度は14.0MPa、引っ張り伸びは280%であった。
Example 4
A polyamide hollow fiber membrane was obtained in the same manner as in Example 1, except that the membrane-forming stock solution was extruded at 25 g / min, the internal solution was fed at 10 g / min, and wound up at a winding speed of 100 m / min. The obtained polyamide hollow fiber membrane had a water permeability of 160 L / (m 2 · atm · h), an initial bubble point of 0.50 MPa, and a burst bubble point of 0.56 MPa. The resulting hollow fiber membrane had a tensile strength of 14.0 MPa and a tensile elongation of 280%.

実施例5
製膜原液の溶媒の1つであるスルホランをN―メチル−2−ピロリドンにしたこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド中空糸膜を作製した。得られたポリアミド中空糸膜は、外圧透水量は130L/(m2・atm・h)であり、イニシャルバブルポイントは0.40MPa、バーストバブルポイントは0.52MPaであった。得られた中空糸膜の引っ張り強度は10.0MPa、引っ張り伸びは160%であった。
Example 5
A polyamide hollow fiber membrane was produced in the same manner as in Example 1 except that N-methyl-2-pyrrolidone was used as sulfolane, which is one of the solvents for the membrane-forming stock solution. The obtained polyamide hollow fiber membrane had an external pressure water permeability of 130 L / (m 2 · atm · h), an initial bubble point of 0.40 MPa, and a burst bubble point of 0.52 MPa. The resulting hollow fiber membrane had a tensile strength of 10.0 MPa and a tensile elongation of 160%.

実施例6
製膜原液の調製において、内部液の溶媒をジグリセリンにしたこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド中空糸膜を作製した。得られたポリアミド中空糸膜は、外圧透水量は240L/(m2・atm・h)であり、イニシャルバブルポイントは0.60MPa、バーストバブルポイントは0.65MPaであった。得られた中空糸膜の引っ張り強度は14.0MPa、引っ張り伸びは210%であった。
Example 6
A polyamide hollow fiber membrane was produced in the same manner as in Example 1 except that diglycerin was used as the solvent for the inner solution in the preparation of the membrane forming stock solution. The obtained polyamide hollow fiber membrane had an external pressure water permeability of 240 L / (m 2 · atm · h), an initial bubble point of 0.60 MPa, and a burst bubble point of 0.65 MPa. The resulting hollow fiber membrane had a tensile strength of 14.0 MPa and a tensile elongation of 210%.

実施例7
製膜原液の調製において、ポリアミド6のチップを180g、溶媒をスルホラン219g、ジメチルスルホン601gにし、凝固浴を純水に変えたこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド中空糸膜を作製した。得られたポリアミド中空糸膜は、外圧透水量は500L/(m2・atm・h)であり、イニシャルバブルポイントは0.50MPa、バーストバブルポイントは0.60MPaであった。得られた中空糸膜の引っ張り強度は15.0MPa、引っ張り伸びは260%であった。
Example 7
A polyamide hollow fiber membrane was prepared in the same manner as in Example 1 except that the polyamide 6 tip was changed to 180 g, the solvent was sulfolane 219 g, and dimethyl sulfone 601 g, and the coagulation bath was changed to pure water. . The obtained polyamide hollow fiber membrane had an external pressure water permeability of 500 L / (m 2 · atm · h), an initial bubble point of 0.50 MPa, and a burst bubble point of 0.60 MPa. The resulting hollow fiber membrane had a tensile strength of 15.0 MPa and a tensile elongation of 260%.

実施例8
製膜原液の調製において、ポリアミド6のチップを350g、溶媒をスルホラン173g、ジメチルスルホン477gにし、製膜原液を6.0g/分で、内部液を4.0g/分で流して製膜したこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド中空糸膜を作製した。得られたポリアミド中空糸膜は外径480μm、内径300μmであり、外圧透水量は100L/(m2・atm・h)であり、イニシャルバブルポイントは0.65MPa、バーストバブルポイントは0.75MPaであった。得られた中空糸膜の引っ張り強度は20.0MPa、引っ張り伸びは240%であった。
Example 8
In the preparation of the membrane forming stock solution, the polyamide 6 chip was 350 g, the solvent was sulfolane 173 g, and dimethyl sulfone 477 g, the membrane forming stock solution was flowed at 6.0 g / min, and the internal solution was flowed at 4.0 g / min. Except for the above, a polyamide hollow fiber membrane was produced in the same manner as in Example 1. The obtained polyamide hollow fiber membrane has an outer diameter of 480 μm, an inner diameter of 300 μm, an external pressure water permeability of 100 L / (m 2 · atm · h), an initial bubble point of 0.65 MPa, and a burst bubble point of 0.75 MPa. there were. The resulting hollow fiber membrane had a tensile strength of 20.0 MPa and a tensile elongation of 240%.

実施例9
実施例1において、内部液をポリエチレングリコール200にし、凝固浴温度を40℃に変えたこと以外は同様に中空糸膜を作製した。得られたポリアミド中空糸膜は、外圧透水量は350L/(m2・atm・h)であり、イニシャルバブルポイントは0.45MPa、バーストバブルポイントは0.48MPaであった。得られた中空糸膜の引っ張り強度は12.0MPa、引っ張り伸びは210%であった。
Example 9
In Example 1, a hollow fiber membrane was similarly produced except that the internal liquid was polyethylene glycol 200 and the coagulation bath temperature was changed to 40 ° C. The obtained polyamide hollow fiber membrane had an external pressure water permeability of 350 L / (m 2 · atm · h), an initial bubble point of 0.45 MPa, and a burst bubble point of 0.48 MPa. The resulting hollow fiber membrane had a tensile strength of 12.0 MPa and a tensile elongation of 210%.

実施例10
内部液をポリエチレングリコール200:ポリエチレングリコール400=1:1に変えたこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド中空糸膜を作製した。得られたポリアミド中空糸膜は、外圧透水量は300L/(m2・atm・h)であり、イニシャルバブルポイントは0.60MPa、バーストバブルポイントは0.68MPaであった。得られた中空糸膜の引っ張り強度は13.0MPa、引っ張り伸びは240%であった。
Example 10
A polyamide hollow fiber membrane was produced in the same manner as in Example 1 except that the internal liquid was changed to polyethylene glycol 200: polyethylene glycol 400 = 1: 1. The obtained polyamide hollow fiber membrane had an external pressure water permeability of 300 L / (m 2 · atm · h), an initial bubble point of 0.60 MPa, and a burst bubble point of 0.68 MPa. The resulting hollow fiber membrane had a tensile strength of 13.0 MPa and a tensile elongation of 240%.

実施例11
製膜原液の調製において、ポリアミド樹脂としてポリアミド6(ユニチカ(株)製A1050、相対粘度5.79)にしたこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド中空糸膜を作製した。得られたポリアミド中空糸膜は、外圧透水量は210L/(m2・atm・h)であり、イニシャルバブルポイントは0.50MPa、バーストバブルポイントは0.53MPaであった。得られた中空糸膜の引っ張り強度は13.0MPa、引っ張り伸びは250%であった。
Example 11
A polyamide hollow fiber membrane was prepared in the same manner as in Example 1 except that polyamide 6 (A1050 manufactured by Unitika Ltd., relative viscosity 5.79) was used as the polyamide resin in the preparation of the membrane forming stock solution. The obtained polyamide hollow fiber membrane had an external pressure water permeability of 210 L / (m 2 · atm · h), an initial bubble point of 0.50 MPa, and a burst bubble point of 0.53 MPa. The resulting hollow fiber membrane had a tensile strength of 13.0 MPa and a tensile elongation of 250%.

実施例12
製膜原液の調製においてポリアミド樹脂としてポリアミド610のチップ(東レ(株)製CM2001)を使用したこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド中空糸膜を作製した。得られたポリアミド中空糸膜は、外圧透水量は120L/(m2・atm・h)であり、イニシャルバブルポイントは0.55MPa、バーストバブルポイントは0.65MPaであった。得られた中空糸膜の引っ張り強度は16.0MPa、引っ張り伸びは160%であった。
Example 12
A polyamide hollow fiber membrane was prepared in the same manner as in Example 1 except that a polyamide 610 chip (CM2001 manufactured by Toray Industries, Inc.) was used as the polyamide resin in the preparation of the membrane forming stock solution. The obtained polyamide hollow fiber membrane had an external water permeability of 120 L / (m 2 · atm · h), an initial bubble point of 0.55 MPa, and a burst bubble point of 0.65 MPa. The resulting hollow fiber membrane had a tensile strength of 16.0 MPa and a tensile elongation of 160%.

実施例13
製膜原液の調製においてポリアミド樹脂としてポリアミドMXD6のチップ(三菱ガス化学(株)製S6121)を使用したこと以外は、実施例1と同様にしてポリアミド中空糸膜を作製した。得られたポリアミド中空糸膜は、外圧透水量は100L/(m2・atm・h)であり、イニシャルバブルポイントは0.53MPa、バーストバブルポイントは0.58MPaであった。得られた中空糸膜の引っ張り強度は10.0MPa、引っ張り伸びは150%であった。
Example 13
A polyamide hollow fiber membrane was produced in the same manner as in Example 1 except that a polyamide MXD6 chip (S6121 manufactured by Mitsubishi Gas Chemical Co., Ltd.) was used as the polyamide resin in the preparation of the membrane forming stock solution. The obtained polyamide hollow fiber membrane had an external pressure water permeability of 100 L / (m 2 · atm · h), an initial bubble point of 0.53 MPa, and a burst bubble point of 0.58 MPa. The resulting hollow fiber membrane had a tensile strength of 10.0 MPa and a tensile elongation of 150%.

比較例1
市販のポリアミド6製平膜フィルター(公称孔径10nm)の、透水量、バブルポイント、引っ張り強度、引っ張り伸びを測定した。その結果、透水量は480L/(m2・atm・h)であり、イニシャルバブルポイントは0.26MPa、バーストバブルポイントは0.37MPaであった。この平膜の引っ張り強度は2.3MPa、引っ張り伸びは50%と共に低かった。
Comparative Example 1
The water permeability, bubble point, tensile strength, and tensile elongation of a commercially available polyamide 6 flat membrane filter (nominal pore diameter 10 nm) were measured. As a result, the water permeability was 480 L / (m 2 · atm · h), the initial bubble point was 0.26 MPa, and the burst bubble point was 0.37 MPa. The tensile strength of this flat membrane was 2.3 MPa, and the tensile elongation was low with 50%.

比較例2
市販のポリスルホン製中空糸限外濾過膜の、透水量、バブルポイント、引っ張り強度、引っ張り伸びを測定した。その結果、透水量は51L/(m2・atm・h)であり、イニシャルバブルポイントは0.48MPa、バーストバブルポイントは0.82MPaと透水量が低かった。この中空糸膜の引っ張り強度は6.8MPa、引っ張り伸びは31%と共に低かった。
Comparative Example 2
The water permeability, bubble point, tensile strength, and tensile elongation of a commercially available polysulfone hollow fiber ultrafiltration membrane were measured. As a result, the water permeability was 51 L / (m 2 · atm · h), the initial bubble point was 0.48 MPa, and the burst bubble point was 0.82 MPa. The tensile strength of this hollow fiber membrane was 6.8 MPa, and the tensile elongation was as low as 31%.

<ポリアミド中空糸膜の物性値の纏め>
実施例1〜13及び比較例1〜2のポリアミド中空糸膜の製造条件及び各物性値を表1に纏めて示す。これらの結果から、製膜原液、内部液、及び凝固浴として、特定の組成のものを採用することにより、イニシャルバブルポイントが0.35MPa以上であり、バーストバブルポイントが0.40MPa以上であり、外圧透水量が100L/(m2・atm・h)以上であり、且つ引っ張り強度が10.0MPa以上であり、且つ引っ張り伸びが150%以上であるという高性能のポリアミド中空糸膜が得られることが明らかとなった(実施例1−13参照)。
<Summary of physical properties of polyamide hollow fiber membrane>
Table 1 shows the production conditions and physical property values of the polyamide hollow fiber membranes of Examples 1 to 13 and Comparative Examples 1 and 2. From these results, the initial bubble point is 0.35 MPa or more and the burst bubble point is 0.40 MPa or more by adopting a specific composition as the film forming stock solution, the internal solution, and the coagulation bath, A high-performance polyamide hollow fiber membrane having an external pressure water permeability of 100 L / (m 2 · atm · h) or more, a tensile strength of 10.0 MPa or more, and a tensile elongation of 150% or more is obtained. Became clear (see Example 1-13).

表1の注釈は以下の通りである。
PA6:ポリアミド6
PA610:ポリアミド610
MXD6:ポリアミドMXD6
PA6平膜:ポリアミド6の平膜
PSf UF膜:ポリスルホン限外ろ過膜
PEG200:ポリエチレングリコール200
IBP:イニシャルバブルポイント
BBP:バーストバブルポイント
また、表中の「〃」は、上のセルと同条件であることを示す。
The annotations in Table 1 are as follows.
PA6: Polyamide 6
PA610: Polyamide 610
MXD6: Polyamide MXD6
PA6 flat membrane: Polyamide 6 flat membrane PSf UF membrane: Polysulfone ultrafiltration membrane PEG200: Polyethylene glycol 200
IBP: Initial bubble point BBP: Burst bubble point In addition, “〃” in the table indicates the same condition as the upper cell.

実施例14:クロスフロー型モジュールの作製
実施例1において得られた中空糸膜を250mm長に切断し、50本を束ねて両端を、熱シーラーを用いて融着封止した。モジュールケースは両端からそれぞれ35mmの部分に出入水口を備えた塩化ビニル製の外径20mm、内径17mm、長さ140mmの円筒状パイプを作製した。次にモジュールケースと同じ外内径で25mm長のPTFE製ポットに、サンユレック(株)製の2液型ポリウレタンポッティング剤をすり切り一杯入れ、上記モジュールケースの片端を上部に装着し、膜束を上からポリテトラフルオロエチレン(PTFE)製ポットの底に当たるまで押し込んだ。この状態で10時間静置し、片端をポッティングした。固化後、PTFE製ポットを引っ張りながら引き抜き、モジュールケースから出ているポリウレタン樹脂を膜束ごと切断し、中空部を露出させた。他方の膜束の端部も同様にポッティングし切断することで、両端に中空部が露出した状態とした。両端に出入水口を備えたキャップをかぶせて接着し、クロスフロー型モジュールが作製できた(図5のA参照)。このクロスフロー型モジュールの有効膜長は115mm×50本であった。
Example 14: Production of cross flow type module The hollow fiber membrane obtained in Example 1 was cut into a length of 250 mm, 50 bundles were bundled, and both ends were fusion sealed using a heat sealer. As the module case, a cylindrical pipe made of vinyl chloride having an outer diameter of 20 mm, an inner diameter of 17 mm, and a length of 140 mm, each having a water inlet / outlet at a portion of 35 mm from both ends, was produced. Next, a PTFE pot having the same outer diameter as the module case and 25 mm long is filled with a two-component polyurethane potting agent manufactured by Sanyu Rec Co., Ltd. It was pushed in until it hits the bottom of a polytetrafluoroethylene (PTFE) pot. It left still in this state for 10 hours, and potted one end. After solidification, the PTFE pot was pulled out while being pulled, and the polyurethane resin coming out of the module case was cut together with the membrane bundle to expose the hollow portion. The end portion of the other membrane bundle was similarly potted and cut, so that the hollow portions were exposed at both ends. A cap having a water inlet / outlet on both ends was attached and adhered, and a cross flow type module was produced (see A in FIG. 5). The effective membrane length of this cross flow type module was 115 mm × 50.

実施例15:デッドエンド型モジュールの作製
実施例1において得られた中空糸膜を200mm長に切断し、50本を束ねてU字状に折り曲げ、端部を熱シーラーを用いて融着封止した。モジュールケースは塩化ビニル製の外径20mm、内径17mm、長さ60mmの円筒状パイプを作製した。次にモジュールケースと同じ外内径で25mm長のPTFE製ポットに、サンユレック(株)製の2液型ポリウレタンポッティング剤をすり切り一杯入れ、上記フィルターケースの片端を上部に装着し、U字型膜束の封止部分を上からPTFE製ポットの底に当たるまで押し込んだ。この状態で10時間静置し、ポッティングした。固化後、PTFE製ポットを引っ張りながら引き抜き、モジュールケースから出ているポリウレタン樹脂を膜束ごと切断し、中空部を露出させた。モジュールケースの両端に出入水口を備えたキャップをかぶせて接着し、デッドエンド型モジュールが作製できた(図5のB参照)。このデッドエンド型モジュールの有効膜長は80mm×50本であった。
Example 15: Production of dead-end type module The hollow fiber membrane obtained in Example 1 was cut into a length of 200 mm, 50 bundles were bundled and bent into a U shape, and the ends were fused and sealed using a heat sealer. did. The module case was a cylindrical pipe made of vinyl chloride having an outer diameter of 20 mm, an inner diameter of 17 mm, and a length of 60 mm. Next, a PTFE pot having the same outer diameter as the module case and 25 mm long is filled with a two-component polyurethane potting agent manufactured by Sanyu Rec Co., Ltd., and one end of the filter case is attached to the top, and a U-shaped membrane bundle is attached. Was pushed in from the top until it hits the bottom of the PTFE pot. In this state, it was allowed to stand for 10 hours and potted. After solidification, the PTFE pot was pulled out while being pulled, and the polyurethane resin coming out of the module case was cut together with the membrane bundle to expose the hollow portion. A cap having a water inlet / outlet was put on both ends of the module case and adhered, and a dead-end type module was produced (see B in FIG. 5). The effective membrane length of this dead-end type module was 80 mm × 50.

1:送液ポンプ
2:中空糸膜
3:外圧透水量測定用治具
4:入口側圧力計
5:出口側圧力計
6:二方弁
7:注射針
8:キャップ
9:受け皿
10:空気流入口
11:レギュレーター
12:増圧タンク
13:スピードコントローラ
14:圧力センサ
15:中空糸膜モジュール
16:ガラス容器
17:2−プロパノール溶液
18:デジタル圧力表示機
19:二方弁
20:攪拌モーター
21:加圧ガス流入口
22:コンテナ
23:定量ポンプ
24:内部液導入口
25:中空糸製造用二重管状ノズル(紡糸口金)
26:凝固浴
27:ポリアミド中空糸膜
28:定速引き取り機
29:ボビン巻き取り機
30:純水シャワー
1: liquid feed pump 2: hollow fiber membrane 3: external pressure water permeability measuring jig 4: inlet side pressure gauge 5: outlet side pressure gauge 6: two-way valve 7: injection needle 8: cap 9: saucer 10: air flow Inlet 11: Regulator 12: Booster tank 13: Speed controller 14: Pressure sensor 15: Hollow fiber membrane module 16: Glass container 17: 2-propanol solution 18: Digital pressure indicator 19: Two-way valve 20: Stirring motor 21: Pressurized gas inlet 22: Container 23: Metering pump 24: Internal liquid inlet 25: Double tubular nozzle for producing hollow fiber (spinner)
26: Coagulation bath 27: Polyamide hollow fiber membrane 28: Constant speed take-up machine 29: Bobbin winder 30: Pure water shower

Claims (5)

ポリアミド樹脂により形成されたポリアミド中空糸膜であって、
2−プロパノール中で空気圧を加えたバブルポイント試験において、イニシャルバブルポイントが0.60MPa以上、かつ、バーストバブルポイントが0.65MPa以上0.85MPa以下であり、
25℃下で純水を用いた外圧透水量が、240L/(m2・atm・h)以上である、
ポリアミド中空糸膜。
A polyamide hollow fiber membrane formed of a polyamide resin,
In the bubble point test in which air pressure was applied in 2-propanol, the initial bubble point was 0.60 MPa or more and the burst bubble point was 0.65 MPa or more and 0.85 MPa or less ,
The external pressure water permeability using pure water at 25 ° C. is 240 L / (m 2 · atm · h) or more.
Polyamide hollow fiber membrane.
温度25℃、湿度60%において、引っ張り強度が10.0MPa以上であり、かつ、引っ張り伸びが150%以上である、請求項1に記載のポリアミド中空糸膜。   The polyamide hollow fiber membrane according to claim 1, having a tensile strength of 10.0 MPa or more and a tensile elongation of 150% or more at a temperature of 25 ° C and a humidity of 60%. 前記ポリアミド樹脂が、ポリアミド6、ポリアミド66、ポリアミド46、ポリアミド610、ポリアミド11、ポリアミド12、及びポリアミドMXD6からなる群から選択された少なくとも1種である、請求項1または2に記載のポリアミド中空糸膜。   The polyamide hollow fiber according to claim 1 or 2, wherein the polyamide resin is at least one selected from the group consisting of polyamide 6, polyamide 66, polyamide 46, polyamide 610, polyamide 11, polyamide 12, and polyamide MXD6. film. モジュールケースに、請求項1〜3のいずれかに記載のポリアミド中空糸膜が収容されてなる、中空糸膜モジュール。   A hollow fiber membrane module in which the polyamide hollow fiber membrane according to any one of claims 1 to 3 is accommodated in a module case. 下記第1〜3工程を含む、ポリアミド中空糸膜の製造方法:
ポリアミド樹脂を、150℃以上の沸点を有し且つ100℃未満の温度では当該ポリアミド樹脂と相溶しない有機溶媒に濃度20〜30質量%で溶解させた製膜原液を調製する第1工程、
二重管構造の中空糸製造用二重管状ノズルを用い、外側の環状ノズルから前記製膜原液を吐出すると共に内側のノズルから、ジグリセリン、及びポリエチレングリコール200/ポリエチレングリコール400からなる群から選択された少なくとも1種を含む内部液を吐出し、凝固浴中に浸漬させて、中空糸膜を形成する第2工程、及び
前記第2工程で形成された中空糸膜から有機溶媒を除去する第3工程。
A process for producing a polyamide hollow fiber membrane comprising the following first to third steps:
A first step of preparing a film-forming stock solution in which a polyamide resin is dissolved in an organic solvent having a boiling point of 150 ° C. or higher and not compatible with the polyamide resin at a temperature of less than 100 ° C. at a concentration of 20 to 30% by mass ;
A double tubular nozzle for producing a hollow fiber having a double tube structure is used, and the membrane forming stock solution is discharged from an outer annular nozzle and selected from the group consisting of diglycerin and polyethylene glycol 200 / polyethylene glycol 400 from the inner nozzle. A second step of discharging the internal liquid containing at least one kind and immersing it in a coagulation bath to form a hollow fiber membrane; and a step of removing the organic solvent from the hollow fiber membrane formed in the second step. 3 steps.
JP2014199282A 2014-09-29 2014-09-29 Polyamide hollow fiber membrane Active JP6405177B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014199282A JP6405177B2 (en) 2014-09-29 2014-09-29 Polyamide hollow fiber membrane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014199282A JP6405177B2 (en) 2014-09-29 2014-09-29 Polyamide hollow fiber membrane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016068004A JP2016068004A (en) 2016-05-09
JP6405177B2 true JP6405177B2 (en) 2018-10-17

Family

ID=55865530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014199282A Active JP6405177B2 (en) 2014-09-29 2014-09-29 Polyamide hollow fiber membrane

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6405177B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11890582B2 (en) 2016-06-27 2024-02-06 Entegris, Inc. Highly retentive polyamide hollow fiber membranes produced via controlled shrinkage
JP6952297B2 (en) * 2016-09-27 2021-10-20 ユニチカ株式会社 Hollow fiber membrane for cell culture and cell culture method
JPWO2023017781A1 (en) * 2021-08-12 2023-02-16
CN114307655A (en) * 2021-11-22 2022-04-12 北京工业大学 U-shaped hollow fiber pervaporation membrane module and preparation method thereof
CN115182077B (en) * 2022-07-28 2024-05-24 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 High-stability carbon nano tube fiber continuous strengthening device, system and application thereof

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8800783B2 (en) * 2008-09-30 2014-08-12 Unitika Ltd. Polyamide hollow fiber membrane, and production method thereof
JP5389848B2 (en) * 2011-03-07 2014-01-15 株式会社キッツマイクロフィルター Nylon hollow fiber membrane module and manufacturing method thereof
EP2889078A4 (en) * 2012-08-20 2016-07-13 Unitika Ltd Porous polyamide hollow fiber membrane having very small pore diameter, and method for producing same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016068004A (en) 2016-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6337067B2 (en) Microporous porous polyamide hollow fiber membrane and method for producing the same
JP5305296B2 (en) Polyamide hollow fiber membrane and method for producing the same
JP6405177B2 (en) Polyamide hollow fiber membrane
JP5293959B2 (en) Hollow fiber membrane and method for producing the same
JP6675335B2 (en) Polyamide ultrafiltration membrane having organic solvent resistance and method for producing the same
JP5878288B2 (en) Highly permeable polyamide hollow fiber membrane and method for producing the same
JP6105875B2 (en) Polyamide ultrafiltration membrane having organic solvent resistance and method for producing the same
KR101269574B1 (en) Acetylated alkyl cellulose membrane using thermal induced phase separation and preparing method thereof
JP6152193B2 (en) Polyamide ultrafiltration membrane having organic solvent resistance and method for producing the same
JP6378995B2 (en) Polyamide hollow fiber membrane
JP6591782B2 (en) Polyarylate hollow fiber membrane, production method thereof, and hollow fiber membrane module
KR20230079041A (en) Nanofiltration membrane and its manufacturing method
JP2010082509A (en) Porous membrane
JP6649779B2 (en) Hollow fiber type semipermeable membrane and method for producing the same
WO2023017781A1 (en) Polyamide porous membrane and method for producing polyamide porous membrane
JP5894687B2 (en) Highly permeable polyamide hollow fiber membrane and method for producing the same
KR20230079040A (en) Polyamide porous film and manufacturing method thereof
WO2023276614A1 (en) Forward osmosis membrane and forward osmosis membrane module including same
JP5423326B2 (en) Method for producing hollow fiber membrane
JPH03267132A (en) Hollow-fiber filter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170818

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180411

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180417

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20180613

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180815

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180828

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180914

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6405177

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150