JP6722296B2 - Forward osmosis membrane and its application - Google Patents

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Description

本発明は、正浸透膜およびその用途に関する。 The present invention relates to a forward osmosis membrane and its use.

半透膜は、液体混合物あるいは気体混合物から所定の成分を選択的に分離するために有用であり、たとえば高純度水の製造や、溶液中から特定の溶質を分離する際に好適に用いられる。 The semipermeable membrane is useful for selectively separating a predetermined component from a liquid mixture or a gas mixture, and is suitably used, for example, in producing high-purity water or separating a specific solute from a solution.

半透膜を利用した膜分離法である逆浸透法と正浸透法のうち、従来主流である逆浸透法においては逆浸透膜が高圧に曝される。したがって、逆浸透膜としては、高強度を得るために、多孔質支持体(たとえば不織布)、多孔質ポリマー層(たとえばポリスルホン層)、および実際に半透膜として機能する層(スキン層、分離層などともいう。)をこの順に積層してなる複合半透膜が主流である。 Among the reverse osmosis method and the normal osmosis method, which are membrane separation methods using a semipermeable membrane, the reverse osmosis method, which is the conventional mainstream, exposes the reverse osmosis membrane to high pressure. Therefore, as a reverse osmosis membrane, in order to obtain high strength, a porous support (eg, nonwoven fabric), a porous polymer layer (eg, polysulfone layer), and a layer actually functioning as a semipermeable membrane (skin layer, separation layer). (Also referred to as etc.) is mainly used in a composite semipermeable membrane formed by stacking these in this order.

これに対し、正浸透法において、逆浸透膜ほどの耐圧性を必要としない正浸透膜として、高圧に耐えられるように設計された逆浸透膜をそのまま使用すると、圧力損失が生じ、十分な透過流束が得られない。たとえば特許文献1(第2頁)には、浸透法用に設計される膜は、しばしば、それらの厚くて緻密な支持層(これは、逆浸透法において高圧に耐える必要があり、かつ正浸透法において低下された水流束及び高い塩漏出を引き起こす)のために正浸透法に適用できないと記載され、正浸透膜のために有効な支持層は、できるだけ薄く、高多孔質であるべきであり、かつ駆動溶液から該膜の活性表面への直接の通路を提供すべきであると記載されている。 On the other hand, in the forward osmosis method, if a reverse osmosis membrane designed to withstand high pressure is used as it is as a forward osmosis membrane that does not require the pressure resistance of the reverse osmosis membrane, pressure loss will occur and sufficient permeation will occur. No flux is obtained. For example, in U.S. Pat. No. 6,037,037 (page 2), membranes designed for osmosis often have their thick and dense support layers (which must withstand high pressure in reverse osmosis and forward osmosis). The effective support layer for the forward osmosis membrane should be as thin and highly porous as possible because it is not applicable to the forward osmosis method due to reduced water flux and high salt leakage in the method). , And that it should provide a direct passage from the driving solution to the active surface of the membrane.

また、正浸透法において低濃度側(たとえば淡水)から高濃度側(たとえば海水)へと水が移動する際の駆動力は、正浸透膜によって隔てられた濃度の異なる水溶液間に生じる浸透圧である。多孔質支持層または多孔質ポリマー層の膜厚が大きいと、あるいは正浸透膜の周辺または内部での濃度分極が大きいと、スキン層近傍において、2つの溶液間での濃度の差が実質的に小さくなり、そのため浸透圧が小さくなり、前記駆動力が低下して透過流束が低下してしまう。特許文献2(特に、特許請求の範囲、発明の効果)には、不織布と、その上に形成された高分子層と、その上に形成されたポリアミド系緻密層とを有する正浸透膜が開示され、この正浸透膜においては、支持体となる不織布及び高分子層の厚さが厚いことによる膜内濃度分極を、長繊維による薄い不織布、さらには薄い高分子層を適用することにより低減して、正浸透法における透過流束を改善している。 In the forward osmosis method, the driving force when water moves from the low concentration side (for example, fresh water) to the high concentration side (for example, seawater) is the osmotic pressure generated between the aqueous solutions having different concentrations separated by the forward osmosis membrane. is there. When the thickness of the porous support layer or the porous polymer layer is large, or when the concentration polarization around or inside the forward osmosis membrane is large, the difference in concentration between the two solutions is substantially in the vicinity of the skin layer. As a result, the osmotic pressure is reduced, the driving force is reduced, and the permeation flux is reduced. Patent Document 2 (particularly, the scope of claims and effects of the invention) discloses a forward osmosis membrane having a nonwoven fabric, a polymer layer formed thereon, and a polyamide-based dense layer formed thereon. In this forward osmosis membrane, the concentration polarization in the membrane due to the thick thickness of the non-woven fabric and polymer layer serving as a support is reduced by applying a thin non-woven fabric made of long fibers and a thin polymer layer. Improve the permeation flux in the forward osmosis method.

さらに特許文献3には、濃度差発電用の正浸透膜としても使用し得る、繊維性支持層、微多孔性支持膜および架橋ポリアミド薄膜層から構成された複合半透膜において、微多孔性支持膜を、従来のポリスルホンと共に、スルホン酸基を有する芳香族ポリエーテル(たとえば、SO3Na基を有する芳香族ポリエーテルケトン)をも含有する組成物から形成することにより、高い塩阻止率および高い水透過性を実現できると記載されている。Further, in Patent Document 3, a composite semipermeable membrane composed of a fibrous support layer, a microporous support membrane and a crosslinked polyamide thin film layer, which can also be used as a forward osmosis membrane for concentration difference power generation, has a microporous support. By forming the membrane from a composition that also contains an aromatic polyether having a sulfonic acid group (for example, an aromatic polyether ketone having an SO 3 Na group) together with a conventional polysulfone, a high salt rejection rate and a high salt rejection rate are obtained. It is described that water permeability can be realized.

国際公開WO2013/186297号(特表2015−521534号公報)International publication WO2013/186297 (Japanese Patent Publication No. 2015-521534) 特開2014−213262号公報JP, 2014-213262, A 特開2014−533号公報JP, 2014-533, A

しかしながら、従来の正浸透膜には、高い水透過性および高い塩阻止率を発現させる点で、さらなる改善の余地があった。 However, the conventional forward osmosis membrane has room for further improvement in that it exhibits high water permeability and high salt rejection.

また、従来の複合半透膜におけるスキン層は、自立膜として製造することはできず、多孔性の基材上に膜形成材料を塗布して形成される。高い水透過性を発現させるためには正浸透膜ないし前記スキン層が薄いことが望まれるが、従来の方法では塗布された膜形成材料が基材に浸み込んだり、不織布等の凹凸が影響するため、欠陥が無く薄いスキン層を製造することは困難であった。 Further, the skin layer in the conventional composite semipermeable membrane cannot be manufactured as a self-supporting membrane, but is formed by applying a membrane forming material on a porous substrate. In order to express high water permeability, it is desirable that the forward osmosis membrane or the skin layer is thin, but in the conventional method, the applied film forming material penetrates into the base material or the unevenness of the non-woven fabric or the like affects. Therefore, it is difficult to manufacture a thin skin layer having no defects.

本発明者らは鋭意研究した結果、プロトン酸基を有する特定の芳香族ポリエーテル樹脂を原料として用いた半透膜が自立膜として製造可能であり、この半透膜と特定の多孔質基材とを積層することによって水透過性が高く、塩阻止率が高い正浸透膜を製造できることを見い出し、本発明を完成するに至った。本発明の要旨は以下のとおりである。 As a result of intensive studies by the present inventors, a semipermeable membrane using a specific aromatic polyether resin having a protonic acid group as a raw material can be produced as a self-supporting membrane, and this semipermeable membrane and a specific porous substrate are manufactured. It was found that a normal osmosis membrane having a high water permeability and a high salt rejection rate can be produced by stacking and, and thus completed the present invention. The gist of the present invention is as follows.

[1]
半透膜と、その少なくとも一方の面に配置された多孔質基材とを備える正浸透膜であって、
前記半透膜は、下記式(1)で表される構造単位(1)および下記式(2)で表される構造単位(2)を含むプロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂を含んでなり、
前記多孔質基材は、JIS L 1096記載のA法(フラジール形法)で測定される100〜400cm3/cm2/sの通気度、および50〜700μmの厚さを有する
正浸透膜。
[1]
A forward osmosis membrane comprising a semipermeable membrane and a porous substrate disposed on at least one surface thereof,
The semipermeable membrane comprises a protonic acid group-containing aromatic polyether resin containing a structural unit (1) represented by the following formula (1) and a structural unit (2) represented by the following formula (2). ,
The porous substrate is a normal osmosis membrane having an air permeability of 100 to 400 cm 3 /cm 2 /s and a thickness of 50 to 700 μm, which is measured by the A method (Flagille type method) described in JIS L1096.

Figure 0006722296
[式(1)および(2)において、
1〜R10は、それぞれ独立して、H、Cl、F、CF3またはCm2m+1(mは1〜10の整数を示す。)であり、
1〜R10の少なくとも1つはCm2m+1(mは1〜10の整数を示す。)であり、
1〜R10は、それぞれ芳香環に2つ以上存在してもよく、1つの芳香環にCm2m+1が2つ以上存在する場合には、各Cm2m+1は互いに同一であっても異なっていてもよい。
Figure 0006722296
[In formulas (1) and (2),
R 1 to R 10 are each independently H, Cl, F, CF 3 or C m H 2m+1 (m represents an integer of 1 to 10),
At least one of R 1 to R 10 is C m H 2m+1 (m represents an integer of 1 to 10),
R 1 to R 10 may be present in two or more in each aromatic ring, and when two or more C m H 2m+1 are present in one aromatic ring, each C m H 2m+1 is mutually present. It may be the same or different.

1〜X5は、それぞれ独立して、H、Cl、F、CF3またはプロトン酸基であり、
1〜X5の少なくとも1つはプロトン酸基であり、
1〜X5は、それぞれ芳香環に2つ以上存在してもよく、1つの芳香環にプロトン酸基が2つ以上存在する場合には、各プロトン酸基は互いに同一であっても異なっていてもよい。
X 1 to X 5 are each independently H, Cl, F, CF 3 or a protonic acid group,
At least one of X 1 to X 5 is a protonic acid group,
X 1 to X 5 may be present in two or more in each aromatic ring, and when two or more protic acid groups are present in one aromatic ring, the protic acid groups may be the same or different. May be.

1〜A6は、それぞれ独立して、直接結合、−CH2−、−C(CH32−、−C(CF32−、−O−または−CO−である。A 1 to A 6 are each independently a direct bond, —CH 2 —, —C(CH 3 ) 2 —, —C(CF 3 ) 2 —, —O— or —CO—.

i,j,kおよびlは、それぞれ独立して、0または1を示す。]
[2]
前記構造単位(1)および前記構造単位(2)の合計量に対する前記構造単位(1)および前記構造単位(2)のモル分率をそれぞれpおよびqとすると、p/q=10/90〜70/30である上記[1]に記載の正浸透膜。
i, j, k and l each independently represent 0 or 1. ]
[2]
When the molar fractions of the structural unit (1) and the structural unit (2) with respect to the total amount of the structural unit (1) and the structural unit (2) are p and q, respectively, p/q=10/90 to The forward osmosis membrane according to the above [1], which is 70/30.

[3]
前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂の重量平均分子量が70,000以上である上記[1]または[2]に記載の正浸透膜。
[3]
The forward osmosis membrane according to the above [1] or [2], wherein the weight average molecular weight of the protonic acid group-containing aromatic polyether resin is 70,000 or more.

[4]
前記半透膜の厚さが3μm以下である上記[1]〜[3]のいずれかに記載の正浸透膜。
[4]
The normal osmosis membrane according to any one of [1] to [3] above, wherein the semipermeable membrane has a thickness of 3 μm or less.

[5]
引張破断強度および伸び率が、それぞれ40MPa以上および40%以上である、上記[1]〜[4]のいずれかに記載の正浸透膜。
[5]
The forward osmosis membrane according to any one of the above [1] to [4], wherein the tensile rupture strength and the elongation are 40 MPa or more and 40% or more, respectively.

[6]
前記半透膜と、その両面に配置された前記多孔質基材とを有する上記[1]〜[5]のいずれかに記載の正浸透膜。
[6]
The forward osmosis membrane according to any one of [1] to [5] above, which has the semipermeable membrane and the porous base material arranged on both surfaces thereof.

[7]
上記[1]〜[6]のいずれかに記載の正浸透膜およびスペーサーを備える正浸透膜エレメント。
[7]
A normal osmosis membrane element comprising the normal osmosis membrane and the spacer according to any of [1] to [6] above.

[8]
上記[7]に記載の正浸透膜エレメントを容器に収容してなる正浸透膜モジュール。
[8]
A forward osmosis membrane module comprising the forward osmosis membrane element described in [7] above in a container.

[9]
上記[8]に記載の正浸透膜モジュール、および前記正浸透膜モジュールが備える前記正浸透膜の一方の面にフィード溶液を、もう一方の面に前記フィード溶液よりも高濃度のドロー溶液を流すための駆動ポンプを有し、前記フィード溶液に含まれる水を、前記正浸透膜を通して前記ドロー溶液へ移動させることのできるように構成されたシステム。
[9]
The forward osmosis membrane module according to the above [8], and a feed solution is flown on one surface of the forward osmosis membrane of the forward osmosis membrane module, and a draw solution having a higher concentration than the feed solution is flown on the other surface. A system having a driving pump for moving water contained in the feed solution through the forward osmosis membrane to the draw solution.

本発明によれば、高いろ過機能、塩阻止率を維持しつつ、高い水透過速度性能を発現できる正浸透膜が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the normal osmosis membrane which can express a high water permeation rate performance is provided, maintaining a high filtration function and a salt rejection.

図1は、実施例で正浸透膜の分離性能の評価に用いた装置の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an apparatus used for evaluation of separation performance of a forward osmosis membrane in Examples.

以下、本発明について具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically described.

本発明に係る正浸透膜は、半透膜と、その少なくとも一方の面に配置された多孔質基材とを備えている。 The forward osmosis membrane according to the present invention includes a semipermeable membrane and a porous substrate arranged on at least one surface thereof.

[半透膜]
(プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂)
前記半透膜は、プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂を含んでなる。プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂は下式(1)で表される構造単位および下式(2)で表される構造単位(2)を含んでいる。
[Semi-permeable membrane]
(Proton acid group-containing aromatic polyether resin)
The semipermeable membrane comprises a protonic acid group-containing aromatic polyether resin. The aromatic acid group-containing aromatic polyether resin contains a structural unit represented by the following formula (1) and a structural unit (2) represented by the following formula (2).

Figure 0006722296
式(1)および(2)において、
i,j,kおよびlは、それぞれ独立して、0または1を示す。
Figure 0006722296
In formulas (1) and (2),
i, j, k and l each independently represent 0 or 1.

1〜R10は、それぞれ独立して、H、Cl、F、CF3またはCm2m+1(mは1〜10の整数を示す。)であり、Cm2m+1としては、たとえばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基が挙げられる。R 1 to R 10 are each independently H, Cl, F, CF 3 or C m H 2m+1 (m represents an integer of 1 to 10), and as C m H 2m+1 , Examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group and a hexyl group.

1〜R10の少なくとも1つはCm2m+1(mは1〜10の整数を示す。)である。具体的には、i,j,kおよびlならびにR1〜R10は、前記構造単位(1)および/または前記構造単位(2)が、Cm2m+1で表される基を少なくとも1つ有するように選択される。すなわち、i,j,kおよびlがすべて1の場合には、R1〜R10の少なくとも1つがCm2m+1であるが、たとえばi=0、j=1、k=0かつl=1の場合には、R1〜R3、R5〜R8およびR10の少なくとも1つがCm2m+1である。At least one of R 1 to R 10 is C m H 2m+1 (m represents an integer of 1 to 10). Specifically, i, j, k and l and R 1 to R 10 are at least a group represented by C m H 2m+1 in the structural unit (1) and/or the structural unit (2). Selected to have one. That is, when i, j, k, and l are all 1, at least one of R 1 to R 10 is C m H 2m+1 . For example, i=0, j=1, k=0, and l When =1, at least one of R 1 to R 3 , R 5 to R 8 and R 10 is C m H 2m+1 .

1〜R10は、それぞれ芳香環に2つ以上存在してもよく、1つの芳香環にCm2m+1が2つ以上存在する場合には、各Cm2m+1は互いに同一であっても異なっていてもよい。R 1 to R 10 may be present in two or more in each aromatic ring, and when two or more C m H 2m+1 are present in one aromatic ring, each C m H 2m+1 is mutually present. It may be the same or different.

1〜X5は、それぞれ独立して、H、Cl、F、CF3またはプロトン酸基である。X 1 to X 5 are each independently H, Cl, F, CF 3 or a protonic acid group.

1〜X5の少なくとも1つはプロトン酸基である。具体的には、iおよびjならびにX1〜X5は、前記構造単位(1)が、プロトン酸基を少なくとも1つ有するように選択される。すなわち、i=1かつj=1の場合にはX1〜X5の少なくとも1つがプロトン酸基であるが、j=0の場合にはX1〜X3の少なくとも1つがプロトン酸基であり、i=0かつj=1の場合にはX1〜X3およびX5の少なくとも1つがプロトン酸基である。At least one of X 1 to X 5 is a protonic acid group. Specifically, i and j and X 1 to X 5 are selected such that the structural unit (1) has at least one protonic acid group. That is, when i=1 and j=1, at least one of X 1 to X 5 is a protonic acid group, but when j=0, at least one of X 1 to X 3 is a protonic acid group. , I=0 and j=1, at least one of X 1 to X 3 and X 5 is a protonic acid group.

1〜X5は、それぞれ芳香環に2つ以上存在してもよく、1つの芳香環にプロトン酸基が2つ以上存在する場合には、各プロトン酸基は互いに同一であっても異なっていてもよい。X 1 to X 5 may be present in two or more in each aromatic ring, and when two or more protic acid groups are present in one aromatic ring, the protic acid groups may be the same or different. May be.

1〜A6は、それぞれ独立して、直接結合、−CH2−、−C(CH32−、−C(CF32−、−O−または−CO−であり、A1〜A6の少なくとも1つは−CO−である。A 1 to A 6 are each independently a direct bond, —CH 2 —, —C(CH 3 ) 2 —, —C(CF 3 ) 2 —, —O— or —CO—, and A 1 to A 6 at least one of to a 6 is -CO-.

式(1)および(2)の両端の線は、隣り合う構造単位との結合を示す。 Lines at both ends of the formulas (1) and (2) indicate bonds with adjacent structural units.

本発明において、プロトン酸基とは、プロトンを放出しやすい官能基またはその水素原子がNaまたはKで置換されたものを意味し、その例としては、スルホン酸基(−SO3H)、カルボン酸基(−COOH)、ホスホン酸基(−PO32)、アルキルスルホン酸基(−(CH2nSO3H)、アルキルカルボン酸基(−(CH2nCOOH)、アルキルホスホン酸基(−(CH2nPO32)、ヒドロキシフェニル基(−C64OH)およびこれらの末端水素原子がNaまたはKで置換されたものが挙げられる。前記プロトン酸基としては、−Cn2n−SO3Y(nは0〜10の整数、YはH、NaまたはKである)が好ましい。In the present invention, the protonic acid group means a functional group that easily releases a proton or a hydrogen atom thereof substituted by Na or K, and examples thereof include a sulfonic acid group (—SO 3 H) and a carboxylic acid group. group (-COOH), phosphonic acid group (-PO 3 H 2), alkyl sulfonic acid group (- (CH 2) n SO 3 H), carboxylic acid group (- (CH 2) n COOH ), alkylphosphonic group (- (CH 2) n PO 3 H 2), hydroxyphenyl group (-C 6 H 4 OH) and these terminal hydrogen atoms include those substituted with Na or K. Examples of the protonic acid group, -C n H 2n -SO 3 Y (n is an integer of 0, Y is H, Na or K) are preferred.

前記構造単位(1)の例としては、下式(1−1)または下式(1−2)で表される構造単位が挙げられ、これらの構造においてはA1が−CO−であることが好ましく、Examples of the structural unit (1) include structural units represented by the following formula (1-1) or the following formula (1-2), and in these structures, A 1 is -CO-. Is preferred,

Figure 0006722296
さらに具体的には下式(1−3)または下式(1−4)で表される構造単位が挙げられる。
Figure 0006722296
More specifically, structural units represented by the following formula (1-3) or the following formula (1-4) can be mentioned.

Figure 0006722296
(式中、Zはそれぞれ独立に前記プロトン酸基であり、sはそれぞれ独立に0〜3の整数であり、tはそれぞれ独立に0〜4の整数であり、両末端の線は隣り合う構造単位との結合を示す。)
また、構造単位(2)の例としては、下式(2−1)または下式(2−2)で表される構造単位が挙げられ、
Figure 0006722296
(In the formula, Z is each independently the protonic acid group, s is each independently an integer of 0 to 3, t is each independently an integer of 0 to 4, and the lines at both ends are adjacent structures. Indicates a bond with a unit.)
Examples of the structural unit (2) include structural units represented by the following formula (2-1) or the following formula (2-2),

Figure 0006722296
さらに具体的には、下式(2−3)または下式(2−4)で表される構造単位が挙げられる。
Figure 0006722296
More specifically, structural units represented by the following formula (2-3) or the following formula (2-4) can be mentioned.

Figure 0006722296
(式中、tはそれぞれ独立に0〜4の整数であり、両末端の線は隣り合う構造単位との結合を示す。)
前記構造単位(1)および前記構造単位(2)の合計量に対する前記構造単位(1)および前記構造単位(2)のモル分率をそれぞれpおよびqとすると、水透過性の高い半透膜を形成できることから、p/qは好ましくは10/90以上、より好ましくは20/80以上、さらに好ましくは30/70以上である。である。また、塩阻止率が高く、かつゲル化しない半透膜を形成できることから、p/qは好ましくは90/10以下、より好ましくは70/30以下、さらに好ましくは60/40以下である。
Figure 0006722296
(In the formula, t is each independently an integer of 0 to 4, and the lines at both ends represent a bond with an adjacent structural unit.)
A semipermeable membrane having high water permeability, where p and q are the mole fractions of the structural unit (1) and the structural unit (2) with respect to the total amount of the structural unit (1) and the structural unit (2), respectively. Therefore, p/q is preferably 10/90 or more, more preferably 20/80 or more, still more preferably 30/70 or more. Is. In addition, p/q is preferably 90/10 or less, more preferably 70/30 or less, and further preferably 60/40 or less, since a semipermeable membrane having a high salt rejection rate and not gelling can be formed.

前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂は、さらに、後述する多官能化合物に由来する構造単位を含んでいてもよい。 The protonic acid group-containing aromatic polyether resin may further include a structural unit derived from a polyfunctional compound described below.

前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂は、架橋体であってもよく、非架橋体であってもよい。 The protonic acid group-containing aromatic polyether resin may be a crosslinked body or a non-crosslinked body.

前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂の、後述する実施例で採用された方法により測定される重量平均分子量(Mw)は、好ましくは70,000以上、より好ましくは80,000以上、さらに好ましくは90,000以上である。分子量が上記範囲にあると、得られる半透膜は機械特性が高く、製膜時や使用時に破れ難い。また、前記重量平均分子量は、ゲル発生率の観点からは180,000以下である。 The weight average molecular weight (Mw) of the protonic acid group-containing aromatic polyether resin measured by the method adopted in Examples described below is preferably 70,000 or more, more preferably 80,000 or more, and further preferably Is 90,000 or more. When the molecular weight is within the above range, the resulting semipermeable membrane has high mechanical properties and is difficult to break during film formation or during use. The weight average molecular weight is 180,000 or less from the viewpoint of gel generation rate.

前記重量平均分子量は、前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂を製造する際に、原料モノマーのモル比や、末端封止剤の量を調整することにより制御することができる。 The weight average molecular weight can be controlled by adjusting the molar ratio of the raw material monomers and the amount of the end capping agent when producing the protonic acid group-containing aromatic polyether resin.

前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂のプロトン酸基当量、すなわちプロトン酸基1モル当たりのプロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂の質量は、水やメタノールに溶解せず、膨潤が抑えられた、電解質の膜透過量が小さい半透膜が得られることから、好ましくは200g/mol以上である。また、水の透過流束が大きく経済性の高い半透膜が得られることから、好ましくは5000g/mol以下、より好ましくは1000g/mol以下である。 The protonic acid group equivalent of the protonic acid group-containing aromatic polyether resin, that is, the mass of the protonic acid group-containing aromatic polyether resin per 1 mol of the protonic acid group was not dissolved in water or methanol and swelling was suppressed. Since it is possible to obtain a semipermeable membrane having a small amount of electrolyte permeation through the membrane, it is preferably 200 g/mol or more. Further, it is preferably 5000 g/mol or less, more preferably 1000 g/mol or less, since a semipermeable membrane having a large water permeation flux and high economy can be obtained.

(プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂の製造方法)
前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂は、従来公知の方法(たとえばWO2003/33566に記載された方法)に従い、芳香環を有する単量体の縮合によって得ることができる。たとえば、下式(1a)および(2a)
(Method for producing a protonic acid group-containing aromatic polyether resin)
The protic acid group-containing aromatic polyether resin can be obtained by condensation of a monomer having an aromatic ring according to a conventionally known method (for example, the method described in WO2003/33566). For example, the following formulas (1a) and (2a)

Figure 0006722296
で表されるハロゲン置換基を有する単量体と、下式(1b)および(2b):
Figure 0006722296
And a monomer having a halogen substituent represented by the following formulas (1b) and (2b):

Figure 0006722296
で表される水酸基を有する単量体との縮合重合によって、前記樹脂を得ることができる。
Figure 0006722296
The resin can be obtained by condensation polymerization with a monomer having a hydroxyl group represented by

式中、Yはハロゲン原子であり、他の各符号の意味は、上記式(1)および(2)の中で使用された同じ符号の意味と同一である。前記ハロゲン原子としては、好ましくはフッ素および塩素が挙げられる。 In the formula, Y is a halogen atom, and the meanings of the other symbols are the same as those of the same symbols used in the above formulas (1) and (2). The halogen atom preferably includes fluorine and chlorine.

縮合にはK2CO3等の塩基性触媒を用いることが好ましい。It is preferable to use a basic catalyst such as K 2 CO 3 for the condensation.

上記式(1a)で表される単量体(ただし、X1〜X2の少なくとも1つがプロトン酸基であるもの。)としては、たとえば5,5'−カルボニルビス(2−フルオロベンゼンスルホン酸ナトリウム)、5,5'−カルボニルビス(2−クロロベンゼンスルホン酸ナトリウム)等のプロトン酸基含有芳香族ジハライド化合物が挙げられる。Examples of the monomer represented by the above formula (1a) (provided that at least one of X 1 to X 2 is a protonic acid group) include, for example, 5,5′-carbonylbis(2-fluorobenzenesulfonic acid). Proton acid group-containing aromatic dihalide compounds such as sodium) and 5,5′-carbonylbis(sodium 2-chlorobenzenesulfonate).

上記式(2a)で表される単量体としては、たとえば、
4,4'−ジフルオロベンゾフェノン、3,3'−ジフルオロベンゾフェノン、4,4'−ジクロロベンゾフェノン、3,3'−ジクロロベンゾフェノン、4,4'−ジフルオロビフェニル、4,4'−ジフルオロジフェニルメタン、4,4'−ジクロロジフェニルメタン、4,4'−ジフルオロジフェニルエーテル等の芳香族ジハライド化合物;および
3,3'−ジメチル−4,4'−ジフルオロベンゾフェノン、3,3'−ジエチル−4,4'−ジフルオロベンゾフェノン、3,3',5,5'−テトラメチル−4,4'−ジフルオロベンゾフェノン、3,3'−ジメチル−4,4'−ジクロロベンゾフェノン、3,3',4,4'−テトラメチル−5,5'−ジクロロベンゾフェノン等のアルキル基含有芳香族ジハライド化合物
が挙げられる。
Examples of the monomer represented by the above formula (2a) include, for example,
4,4'-difluorobenzophenone, 3,3'-difluorobenzophenone, 4,4'-dichlorobenzophenone, 3,3'-dichlorobenzophenone, 4,4'-difluorobiphenyl, 4,4'-difluorodiphenylmethane, 4, Aromatic dihalide compounds such as 4'-dichlorodiphenylmethane, 4,4'-difluorodiphenyl ether; and 3,3'-dimethyl-4,4'-difluorobenzophenone, 3,3'-diethyl-4,4'-difluorobenzophenone , 3,3',5,5'-tetramethyl-4,4'-difluorobenzophenone, 3,3'-dimethyl-4,4'-dichlorobenzophenone, 3,3',4,4'-tetramethyl- Examples thereof include alkyl group-containing aromatic dihalide compounds such as 5,5′-dichlorobenzophenone.

上記式(2b)で表される単量体(または、上記式(1b)で表される単量体(ただし、X3〜X5がすべて水素原子であるもの。))としては、たとえば、
4,4'−ジヒドロキシビフェニル、4,4'−ジヒドロキシジフェニルメタン、4,4'−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4'−ジヒドロキシベンゾフェノン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、1,4−ビス(4−ヒドロキシフェニル)ベンゼン、α,α'−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,4−ジメチルベンゼン、α,α'−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,4−ジイソプロピルベンゼン、α,α'−ビス(4−ヒドロキシフェニル)−1,3−ジイソプロピルベンゼン、1,4−ビス(4−ヒドロキシベンゾイル)ベンゼン、3,3'−ジフルオロ−4,4'−ジヒドロキシビフェニル等の芳香族ジヒドロキシ化合物;および
3,3'−ジメチル−4,4'−ジヒドロキシビフェニル、3,3',5,5'−テトラメチル−4,4'−ジヒドロキシビフェニル、3,3'−ジメチル−4,4'−ジヒドロキシジフェニルメタン、3,3',5,5'−テトラメチル−4,4'−ジヒドロキシジフェニルメタン(別名:ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メタン)、3,3',5,5'−テトラエチル−4,4'−ジヒドロキシジフェニルメタン、3,3'−ジメチル−4,4'−ジヒドロキシジフェニルエーテル、3,3',5,5'−テトラメチル−4,4'−ジヒドロキシジフェニルエーテル、2,2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3−エチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2,2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、α,α'−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−1,4−ジイソプロピルベンゼン、α,α'−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1,4−ジイソプロピルベンゼン、α,α'−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)−1,3−ジイソプロピルベンゼン、α,α'−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)−1,3−ジイソプロピルベンゼン等のアルキル基含有芳香族ジヒドロキシ化合物
が挙げられる。
Examples of the monomer represented by the above formula (2b) (or the monomer represented by the above formula (1b) (however, X 3 to X 5 are all hydrogen atoms)) are, for example,
4,4'-dihydroxybiphenyl, 4,4'-dihydroxydiphenylmethane, 4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 4,4'-dihydroxybenzophenone, 2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, 1,1,1 ,3,3,3-Hexafluoro-2,2-bis(4-hydroxyphenyl)propane, 1,4-bis(4-hydroxyphenyl)benzene, α,α′-bis(4-hydroxyphenyl)-1 ,4-Dimethylbenzene, α,α′-bis(4-hydroxyphenyl)-1,4-diisopropylbenzene, α,α′-bis(4-hydroxyphenyl)-1,3-diisopropylbenzene, 1,4- Aromatic dihydroxy compounds such as bis(4-hydroxybenzoyl)benzene, 3,3′-difluoro-4,4′-dihydroxybiphenyl; and 3,3′-dimethyl-4,4′-dihydroxybiphenyl, 3,3′ ,5,5'-Tetramethyl-4,4'-dihydroxybiphenyl, 3,3'-dimethyl-4,4'-dihydroxydiphenylmethane, 3,3',5,5'-tetramethyl-4,4'- Dihydroxydiphenylmethane (also known as bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)methane), 3,3′,5,5′-tetraethyl-4,4′-dihydroxydiphenylmethane, 3,3′-dimethyl-4, 4'-dihydroxydiphenyl ether, 3,3',5,5'-tetramethyl-4,4'-dihydroxydiphenyl ether, 2,2-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis( 3-ethyl-4-hydroxyphenyl)propane, 2,2-bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)propane, α,α′-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-1,4 -Diisopropylbenzene, α,α'-bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-1,4-diisopropylbenzene, α,α'-bis(3-methyl-4-hydroxyphenyl)-1,3 -Alkyl group-containing aromatic dihydroxy compounds such as diisopropylbenzene and α,α′-bis(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)-1,3-diisopropylbenzene.

前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂の溶剤溶解性が損なわれない範囲で、前記単量体と共に多官能化合物を共重合してもよい。多官能化合物を共重合することにより、前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂は微架橋構造を取ることができる。多官能化合物としては、1分子中に3個以上の水酸基を有するもの、例えば(2,4−ジヒドロキシフェニル)(4−ヒドロキシフェニル)メタノン、4−[1−(4−ヒドロキシフェニル)−1−メチルエチル]−1,3−ベンゼンジオール、4−[(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,3−ベンゼンジオール、4−[(4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,2,3−ベンゼントリオール、(4−ヒドロキシフェニル)(2,3,4−トリヒドロキシフェニル)メタノン、4−[(3,5−ジメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,2,3−ベンゼントリオール、4−[(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)メチル]−1,2,3−ベンゼントリオール、4,4'−[1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]ビス[ベンゼン−1,2−ジオール]、5,5'−[1,4−フェニレンビス(1−メチルエチリデン)]ビス[ベンゼン−1,2,3−トリオール]、α,α,α'−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1−エチル−4−イソプロピルベンゼン、フロログルシン、ピロガロール等が挙げられる。 You may copolymerize a polyfunctional compound with the said monomer in the range which does not impair the solvent solubility of the said protonic acid group containing aromatic polyether resin. By copolymerizing a polyfunctional compound, the protonic acid group-containing aromatic polyether resin can have a slightly crosslinked structure. The polyfunctional compound has three or more hydroxyl groups in one molecule, for example, (2,4-dihydroxyphenyl)(4-hydroxyphenyl)methanone, 4-[1-(4-hydroxyphenyl)-1- Methylethyl]-1,3-benzenediol, 4-[(2,3,5-trimethyl-4-hydroxyphenyl)methyl]-1,3-benzenediol, 4-[(4-hydroxyphenyl)methyl]- 1,2,3-benzenetriol, (4-hydroxyphenyl)(2,3,4-trihydroxyphenyl)methanone, 4-[(3,5-dimethyl-4-hydroxyphenyl)methyl]-1,2, 3-benzenetriol, 4-[(2,3,5-trimethyl-4-hydroxyphenyl)methyl]-1,2,3-benzenetriol, 4,4'-[1,4-phenylenebis(1-methyl) Ethylidene)]bis[benzene-1,2-diol],5,5'-[1,4-phenylenebis(1-methylethylidene)]bis[benzene-1,2,3-triol], α,α, α'-Tris(4-hydroxyphenyl)-1-ethyl-4-isopropylbenzene, phloroglucin, pyrogallol and the like can be mentioned.

これらの共重合量は、前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂の溶剤溶解性の低下、前記樹脂の製膜時の流動性の低下、半透膜の伸び率の低下を防止する観点から、好ましくは0〜8mol%/全OH当量(すなわち、上記式(1b)の単量体、式(2b)の単量体および多官能単量体が有するOH基の全量(100mol%)のうち、0〜8mol%が多官能単量体由来のOH基である。)、さらに好ましくは0〜5mol%/全OH当量である。 The amount of these copolymers is, from the viewpoint of preventing a decrease in solvent solubility of the protonic acid group-containing aromatic polyether resin, a decrease in fluidity during film formation of the resin, and a decrease in elongation rate of the semipermeable membrane, Preferably 0 to 8 mol%/total OH equivalent (that is, in the total amount (100 mol%) of OH groups contained in the monomer of formula (1b), the monomer of formula (2b) and the polyfunctional monomer, 0 to 8 mol% is an OH group derived from a polyfunctional monomer), and more preferably 0 to 5 mol%/total OH equivalent.

(プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂のワニス)
前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂は、その分子構造が基本的には直鎖状であり、前記多官能化合物に由来する架橋構造を有していてもその量は僅かであることから、溶剤溶解性に優れる。したがって、該樹脂を溶剤に溶解したワニスの形態とすることができる。
(Proton acid group-containing aromatic polyether resin varnish)
The protonic acid group-containing aromatic polyether resin, the molecular structure is basically linear, since the amount is small even if it has a cross-linked structure derived from the polyfunctional compound, Excellent solvent solubility. Therefore, the resin can be in the form of a varnish dissolved in a solvent.

溶剤の例としては、特に制限はなく、水、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、ブタノールなどのアルコール類、トルエン、キシレンなどの炭化水素類、塩化メチル、塩化メチレンなどのハロゲン化炭化水素類、ジクロロエチルエーテル、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフランなどのエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチルなどの脂肪酸エステル類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノールなどのセロソルブ類、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルスルホキシド、炭酸ジメチルなどの非プロトン性極性溶剤類が挙げられる。これらは1種単独で、または2種以上を混合して使用できる。中でも、低級アルコール類(メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、t−ブチルアルコールなど)、テトラヒドロフラン、N−メチル−2−ピロリドンなどは、水溶性のため好ましく、更にこれらと水との混合溶媒も好ましい。ワニス中の樹脂濃度は、ワニスの使用方法により選択できるが、好ましくは1重量%以上80重量%以下である。 Examples of the solvent are not particularly limited, and alcohols such as water, methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol and butanol, hydrocarbons such as toluene and xylene, halogenated carbonization such as methyl chloride and methylene chloride. Hydrogens, ethers such as dichloroethyl ether, 1,4-dioxane and tetrahydrofuran, fatty acid esters such as methyl acetate and ethyl acetate, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, and cellosolve such as 2-methoxyethanol and 2-ethoxyethanol. And aprotic polar solvents such as N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylsulfoxide and dimethyl carbonate. These can be used alone or in combination of two or more. Among them, lower alcohols (methanol, ethanol, 1-propanol, 2-propanol, t-butyl alcohol, etc.), tetrahydrofuran, N-methyl-2-pyrrolidone and the like are preferable because they are water-soluble, and a mixture of these with water. Solvents are also preferred. The resin concentration in the varnish can be selected depending on the method of using the varnish, but is preferably 1% by weight or more and 80% by weight or less.

(半透膜)
前記半透膜は、前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂からなる。
(Semi-permeable membrane)
The semipermeable membrane is made of the protonic acid group-containing aromatic polyether resin.

前記半透膜は、実質的に前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂のみからなるが、他の成分を本発明の効果を損なわない程度に少量(たとえば、1質量%以下、または0.1質量%以下)含んでいてもよい。 The semipermeable membrane is substantially composed of only the protonic acid group-containing aromatic polyether resin, but a small amount (for example, 1% by mass or less, or 0.1% by mass) of other components so as not to impair the effects of the present invention. Mass% or less).

前記半透膜の厚さは、通常、0.01〜3.0μm、好ましくは0.01〜1.5μmである。前記厚さがこの範囲内にある半透膜を用いた正浸透膜は、十分な膜強度を有し、かつ実用上十分大きな水の透過流束を示す。前記半透膜の厚さは、半透膜の製造条件、例えばプレス成形時の温度や圧力、キャスト時のワニス濃度や塗布厚などにより制御することができる。 The thickness of the semipermeable membrane is usually 0.01 to 3.0 μm, preferably 0.01 to 1.5 μm. A forward osmosis membrane using a semipermeable membrane having a thickness within this range has sufficient membrane strength and exhibits a sufficiently large permeation flux of water for practical use. The thickness of the semipermeable membrane can be controlled by the manufacturing conditions of the semipermeable membrane, for example, the temperature and pressure during press molding, the varnish concentration during casting and the coating thickness.

前記半透膜の引張弾性率は、好ましくは0.8〜2.0GPa、更に好ましくは1.2〜1.6GPaである。前記半透膜の引張破断強度は、好ましくは40MPa以上であり、その上限はたとえば100MPaである。また、前記半透膜の伸び率は、好ましくは40%以上であり、その上限はたとえば200%である。これらの引張弾性率、引張破断強度および伸び率は、下記の条件で測定した場合のものである。 The tensile elastic modulus of the semipermeable membrane is preferably 0.8 to 2.0 GPa, more preferably 1.2 to 1.6 GPa. The tensile rupture strength of the semipermeable membrane is preferably 40 MPa or more, and the upper limit thereof is 100 MPa, for example. The elongation of the semipermeable membrane is preferably 40% or more, and the upper limit thereof is, for example, 200%. These tensile elastic modulus, tensile breaking strength and elongation are those measured under the following conditions.

<引張弾性率、引張破断強度および伸び率の測定条件>
長さ×幅×厚さ=100mm×10mm×5μmの試験片を作製し、引張試験機を用いて速度50mm/分で引っ張り、試験片が切断(破断)したときの強度(引張荷重値を試験片の断面積で除した値)、および伸び率を求める。伸び率は次の式によって算出する。
<Measurement conditions for tensile modulus, tensile breaking strength and elongation>
A test piece of length x width x thickness = 100 mm x 10 mm x 5 µm was prepared and pulled at a speed of 50 mm/min using a tensile tester, and the strength when the test piece was cut (broken) (tensile load value was tested The value obtained by dividing by the cross-sectional area of one piece) and the elongation rate are obtained. The elongation rate is calculated by the following formula.

伸び率(%)=100×(L−L0)/L0
(L0:試験前の試験片長さ L:破断時の試験片長さ)
また、引張弾性率は、破断時の加重を試験片の断面積および破断時の歪量、すなわち(L−L0)/L0で除した値とする。
Elongation rate (%)=100×(L−L 0 )/L 0
(L 0 : Length of test piece before test L: Length of test piece at break)
The tensile elastic modulus is a value obtained by dividing the load at break by the cross-sectional area of the test piece and the amount of strain at break, that is, (L−L 0 )/L 0 .

前記引張破断強度および前記伸び率は、たとえば、前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂の分子量を高めることによって大きくすることができる。 The tensile breaking strength and the elongation rate can be increased, for example, by increasing the molecular weight of the protonic acid group-containing aromatic polyether resin.

前記半透膜のジメチルスルホキシド(以下「DMSO」ともいう。)および水に対する溶解性は、各々以下の質量減少率によって評価することができる。前記質量減少率は、好ましくは2質量%未満、より好ましくは1.0質量%以下、特に好ましくは0.5質量%以下である。 The solubility of the semipermeable membrane in dimethyl sulfoxide (hereinafter also referred to as “DMSO”) and water can be evaluated by the following mass reduction rates. The mass reduction rate is preferably less than 2% by mass, more preferably 1.0% by mass or less, and particularly preferably 0.5% by mass or less.

<質量減少率の測定方法>
半透膜を、窒素雰囲気下、150℃で4時間静置して乾燥させた後、秤量する。半透膜を、DMSOまたは水に浸し、25℃で24時間静置する。半透膜を、DMSOまたは水取り出し、窒素雰囲気下、150℃で4時間静置して乾燥させた後、秤量する。半透膜の浸漬前後の質量に基づき、下記式から質量減少率を算出する。
<Measurement rate measurement method>
The semipermeable membrane is left standing at 150° C. for 4 hours in a nitrogen atmosphere to dry, and then weighed. The semipermeable membrane is immersed in DMSO or water and left standing at 25° C. for 24 hours. The semipermeable membrane is taken out from DMSO or water, left to stand in a nitrogen atmosphere at 150° C. for 4 hours to dry, and then weighed. The mass reduction rate is calculated from the following formula based on the mass of the semipermeable membrane before and after the immersion.

質量減少率=(半透膜の浸漬前の質量−半透膜の浸漬後の質量)/半透膜の浸漬前の質量×100
前記溶解量は、たとえば前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂を架橋することにより小さくでき、したがって前記プロトン酸基当量が小さくても前記溶解量を上記の範囲とすることができる。
Mass reduction rate=(mass before immersion of semipermeable membrane-mass after immersion of semipermeable membrane)/mass before immersion of semipermeable membrane×100
The dissolution amount can be reduced by, for example, crosslinking the protonic acid group-containing aromatic polyether resin, and thus the dissolution amount can be within the above range even if the protonic acid group equivalent is small.

(半透膜の製造方法)
前記半透膜は、前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂から、自立膜として製造することができる。
(Method for manufacturing semipermeable membrane)
The semipermeable membrane can be manufactured as a self-supporting membrane from the protonic acid group-containing aromatic polyether resin.

前記半透膜は、前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂をプレス成形や押し出し成形することにより、容易に製造できる。また、前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂の膜に、延伸処理などを施してもよい。 The semipermeable membrane can be easily manufactured by press molding or extrusion molding of the protonic acid group-containing aromatic polyether resin. Further, the film of the protonic acid group-containing aromatic polyether resin may be subjected to a stretching treatment or the like.

前記半透膜は、前述のワニスからキャスト法により製造することもできる。すなわち、前記ワニスを支持体上に塗布し、溶剤を揮発除去することにより半透膜を得ることができる。さらに、半透膜を支持体から剥離して自立膜としてもよい。 The semipermeable membrane can also be manufactured from the above-mentioned varnish by a casting method. That is, a semipermeable membrane can be obtained by applying the varnish on a support and volatilizing and removing the solvent. Furthermore, the semipermeable membrane may be peeled from the support to form a self-supporting membrane.

前記半透膜中にキャスト時の有機溶剤などが残存している場合には、前記半透膜は機械強度が低下し破損しやすくなる恐れがある。そのため、キャスト法により製造された前記半透膜には、十分な乾燥、および/または水、硫酸水溶液、塩酸などでの洗浄を施すことが好ましい。 If an organic solvent or the like during casting remains in the semipermeable membrane, the semipermeable membrane may have reduced mechanical strength and may be easily damaged. Therefore, it is preferable that the semipermeable membrane manufactured by the casting method is sufficiently dried and/or washed with water, an aqueous solution of sulfuric acid, hydrochloric acid or the like.

なお、前記半透膜の製造に用いる前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂が有する前記プロトン酸基が、プロトンを放出し易い官能基において水素原子がNaまたはKで置換されたものである場合に、該プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂の膜を形成し、次いでこの膜を塩酸、硫酸水溶液などと接触させることにより前記プロトン酸基が有するNaまたはKを水素原子に置換してもよい。 In addition, in the case where the protonic acid group contained in the protonic acid group-containing aromatic polyether resin used in the production of the semipermeable membrane is one in which a hydrogen atom is substituted with Na or K in a functional group that easily releases a proton. Alternatively, a film of the aromatic acid group-containing aromatic polyether resin may be formed and then the film may be contacted with hydrochloric acid, an aqueous solution of sulfuric acid or the like to replace Na or K contained in the protonic acid group with a hydrogen atom. ..

[多孔質基材]
前記多孔質基材の通気度は、100〜400cm3/cm2/sである。この通気度はJIS L1096に記載のA法(フラジール形法)に基づき、以下のように測定される。
[Porous substrate]
The air permeability of the porous substrate is 100 to 400 cm 3 /cm 2 /s. This air permeability is measured as follows based on the method A (Flagille type method) described in JIS L1096.

20cm×20cmの試験片を試験機に取り付け、傾斜形気圧計が125Paの圧力になるように吸い込みファン及び空気孔を調整し、垂直形気圧計の示す圧力を測定する。測定した圧力と空気孔の種類から試験機に附属の換算表によって試験片を通過する空気量を求める。 A 20 cm×20 cm test piece is attached to the tester, the suction fan and the air holes are adjusted so that the pressure of the inclined barometer becomes 125 Pa, and the pressure indicated by the vertical barometer is measured. From the measured pressure and the type of air holes, find the amount of air that passes through the test piece using the conversion table attached to the tester.

また、前記多孔質基材の厚さは、通常50〜700μm、好ましくは80〜600μm、更に好ましくは100〜500μmである。 The thickness of the porous substrate is usually 50 to 700 μm, preferably 80 to 600 μm, more preferably 100 to 500 μm.

本発明の正浸透膜は、このように高い通気度を有しかつ薄い多孔質基材が用いられるため、正浸透膜を使用する際に多孔質基材の内部に生じる濃度分極が抑制され、かつ水が正浸透膜を透過する時の流体抵抗を小さくでき、結果として正浸透膜における水の透過流束を大きくすることができる、と考えられる。前記多孔質基材の通気度および厚さは、常法により制御することができる。 The forward osmosis membrane of the present invention has such a high air permeability and a thin porous substrate is used, so that concentration polarization occurring inside the porous substrate when the forward osmosis membrane is used is suppressed, Moreover, it is considered that the fluid resistance when water permeates the forward osmosis membrane can be reduced, and as a result, the permeation flux of water through the forward osmosis membrane can be increased. The air permeability and thickness of the porous substrate can be controlled by a conventional method.

多孔質基材を構成する好ましい材質としては、合成樹脂および天然繊維を挙げることができる。 As a preferable material forming the porous substrate, synthetic resin and natural fiber can be mentioned.

合成樹脂としては、熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂が挙げられ、熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂の具体例としては、オレフィン系重合体、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル、(メタ)アクリル系樹脂を挙げることができる。中でも、オレフィン系重合体及びポリエステル樹脂が好ましく、オレフィン系重合体が特に好ましい。 Examples of the synthetic resin include a thermoplastic resin and a thermosetting resin, and the thermoplastic resin is preferable. Specific examples of the thermoplastic resin include olefin polymers, polyester resins, polyamide resins, polyvinyl chloride, and (meth)acrylic resins. Of these, olefin polymers and polyester resins are preferable, and olefin polymers are particularly preferable.

オレフィン系重合体としては、具体的には、α−オレフィンの単独重合体もしくは共重合体、またはα−オレフィンと他のモノマーとの共重合体である。α−オレフィンとしては、エチレン、プロピレン、1−ブテンなどの炭素数2〜8のα−オレフィンが挙げられる。オレフィン系重合体には、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリ1−ブテン、ポリ4−メチル−1−ペンテン、エチレン・プロピレン共重合体、エチレン・1−ブテン共重合体、エチレン・4−メチル−1−ペンテン共重合体、プロピレン・1−ブテン共重合体、4−メチル−1−ペンテン・1−デセン共重合体などのポリオレフィン樹脂、エチレン・ビニルアルコール共重合体などのα−オレフィンと他のモノマーとの共重合体が含まれる。 The olefin-based polymer is specifically a homopolymer or copolymer of α-olefin, or a copolymer of α-olefin and another monomer. Examples of the α-olefin include C2-C8 α-olefins such as ethylene, propylene and 1-butene. The olefin-based polymer includes polypropylene, polyethylene, poly-1-butene, poly-4-methyl-1-pentene, ethylene/propylene copolymer, ethylene/1-butene copolymer, ethylene-4-methyl-1-pentene. Polyolefin resins such as copolymers, propylene/1-butene copolymers, 4-methyl-1-pentene/1-decene copolymers, α-olefins such as ethylene/vinyl alcohol copolymers and other monomers Copolymers are included.

ポリエステル樹脂としては、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及びポリエチレンナフタレートなどが挙げられる。ポリアミド樹脂としては、例えば、ナイロン6、ナイロン66が挙げられる。 Examples of the polyester resin include polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate and polyethylene naphthalate. Examples of the polyamide resin include nylon 6 and nylon 66.

天然繊維としては、綿、麻などの植物繊維、絹、羊毛などの動物繊維が挙げられる。中でも、綿および絹が好ましい。 Examples of natural fibers include vegetable fibers such as cotton and hemp, and animal fibers such as silk and wool. Of these, cotton and silk are preferable.

前記多孔質基材としては、織布、不織布、編布などの布質基材、発泡シートなどが挙げられ、中でも布質基材が好ましく、織布および不織布がさらに好ましく、不織布が特に好ましい。 Examples of the porous base material include cloth base materials such as woven cloth, non-woven cloth, and knitted cloth, foamed sheets, and the like. Among them, cloth base materials are preferable, woven cloth and non-woven cloth are more preferable, and non-woven cloth is particularly preferable.

不織布としては、スパンボンド法による長繊維不織布、メルトブローン法による短繊維不織布、フラッシュ紡糸不織布などの長繊維不織布、スパンレース不織布、エアレイド不織布、サーマルボンド不織布、ニードルパンチ不織布、ケミカルボンド不織布などを挙げることができるが、スパンボンド不織布及びメルトブローン不織布が好ましい。中でもスパンボンド不織布が好ましく、ポリエチレンテレフタレートまたはポリプロピレンのスパンボンド不織布が特に好ましい。 Examples of the non-woven fabric include long-fiber non-woven fabric by the spunbond method, short-fiber non-woven fabric by the melt blown method, long-fiber non-woven fabric such as flash-spun non-woven fabric, spunlace non-woven fabric, air-laid non-woven fabric, thermal bond non-woven fabric, needle punch non-woven fabric, chemical bond non-woven fabric, etc. However, spunbonded nonwoven fabrics and meltblown nonwoven fabrics are preferred. Of these, spunbonded nonwoven fabrics are preferable, and polyethylene terephthalate or polypropylene spunbonded nonwoven fabrics are particularly preferable.

前記不織布は、構成する繊維を異なった樹脂による複合繊維とし、繊維外表面側に異なった樹脂を配した芯鞘型またはサイドバイサイド型複合繊維であってもよい。複合繊維の例としてポリエチレン/ポリプロピレンの芯鞘型またはサイドバイサイド型複合繊維が挙げられる。 The non-woven fabric may be a core-sheath type or a side-by-side type composite fiber in which the constituent fibers are composite fibers made of different resins and different resins are arranged on the outer surface side of the fibers. Examples of the composite fiber include polyethylene/polypropylene core-sheath type or side-by-side type composite fiber.

前記不織布は、積層不織布であってもよい。積層不織布の例としては、スパンボンド不織布およびメルトブローン不織布を含む積層不織布が挙げられ、スパンボンド不織布とメルトブローン不織布とが積層されたもの(SM)、スパンボンド不織布とメルトブローン不織布とスパンボンド不織布とがこの順序で積層されたもの(SMS)などが挙げられる。 The non-woven fabric may be a laminated non-woven fabric. Examples of the laminated nonwoven fabric include laminated nonwoven fabrics including spunbonded nonwoven fabrics and meltblown nonwoven fabrics, including spunbonded nonwoven fabrics and meltblown nonwoven fabrics laminated (SM), spunbonded nonwoven fabrics, meltblown nonwoven fabrics and spunbonded nonwoven fabrics. Examples thereof include those laminated in order (SMS).

このような積層不織布を得るには、スパンボンド不織布とメルトブローン不織布とを積層し、両者を一体化して形成させる。一体化する方法の例としては、スパンボンド不織布とメルトブローン不織布を重ね合わせて加熱加圧する方法、ホットメルト接着剤、溶剤系接着剤等の接着剤によって両者を接着する方法、スパンボンド不織布の上にメルトブローン法により繊維を堆積させて熱融着する方法が挙げられる。 To obtain such a laminated nonwoven fabric, a spunbonded nonwoven fabric and a meltblown nonwoven fabric are laminated and formed integrally. As an example of the method of integrating, spunbonded nonwoven fabric and meltblown nonwoven fabric are overlapped and heated and pressed, hot melt adhesive, a method of adhering the two with an adhesive such as a solvent-based adhesive, on the spunbonded nonwoven fabric A method in which fibers are deposited by the melt blown method and heat fusion is performed can be mentioned.

前記不織布は、不織布の間に微小孔を有する多孔性フィルムを挟んだ形態の積層不織布であってもよい。このような形態の積層不織布として、例えばポリプロピレン(PP)不織布と多孔性PPフィルムとPP不織布(SFS)とがこの順序で積層されたもの、PP不織布と多孔性PPフィルムとレーヨンPP不織布(SFR)とがこの順序で積層されたものなどを挙げることができる。 The nonwoven fabric may be a laminated nonwoven fabric in which a porous film having micropores is sandwiched between the nonwoven fabrics. As the laminated nonwoven fabric having such a form, for example, polypropylene (PP) nonwoven fabric, porous PP film and PP nonwoven fabric (SFS) are laminated in this order, PP nonwoven fabric, porous PP film and rayon PP nonwoven fabric (SFR) There may be mentioned those in which and are laminated in this order.

前記不織布の目付(積層不織布の場合には積層不織布としての目付)は、好ましくは10〜80g/m2程度、より好ましくは20〜40g/m2程度である。Basis weight of the nonwoven fabric (basis weight of the laminated nonwoven fabric in the case of a layered nonwoven fabric) is preferably 10 to 80 g / m 2, more preferably about 20 to 40 g / m 2 approximately.

[正浸透膜]
(正浸透膜)
本発明の正浸透膜は、前記半透膜と、その少なくとも一方の面に配置された前記多孔質基材とを備えており、高いろ過機能、塩阻止率を維持しつつ、高い水透過速度性能を実現できる。
[Normal osmosis membrane]
(Normal osmosis membrane)
The forward osmosis membrane of the present invention comprises the semipermeable membrane and the porous base material arranged on at least one surface thereof, and has a high water permeation rate while maintaining a high filtration function and a salt rejection rate. Performance can be realized.

本発明に係る正浸透膜は、前記半透膜の両面に前記多孔質基材を備えていてもよい。この態様であれば、正浸透膜の強度がさらに向上する。 The forward osmosis membrane according to the present invention may include the porous base material on both surfaces of the semipermeable membrane. With this mode, the strength of the forward osmosis membrane is further improved.

本発明に係る正浸透膜は、前記半透膜の両面または片面に前記多孔質基材以外の層を、半透膜/多孔質基材以外の層/多孔質基材の順序となるように含んでも良いが、良好な透過流束を得る面から多孔質基材以外の層を含まない方が好ましい。多孔質基材以外の層としてポリアミド層を含んでもよいが、その厚さは100μm以下が好ましい。 In the forward osmosis membrane according to the present invention, a layer other than the porous substrate is provided on both sides or one side of the semipermeable membrane in the order of semipermeable membrane/layer other than porous substrate/porous substrate. Although it may be contained, it is preferable not to include a layer other than the porous substrate from the viewpoint of obtaining a good permeation flux. A polyamide layer may be included as a layer other than the porous substrate, but the thickness thereof is preferably 100 μm or less.

(正浸透膜の製造方法)
本発明の正浸透膜は、たとえば前記半透膜を自立膜として製造し、前記半透膜をその両面から2つの前記多孔質基材で挟むことによって製造することができる。
(Method for manufacturing normal osmosis membrane)
The normal osmosis membrane of the present invention can be produced, for example, by producing the semipermeable membrane as a self-supporting membrane and sandwiching the semipermeable membrane from the both surfaces with the two porous base materials.

正浸透膜は、具体的には以下の手順で製造することができる。例えば、PET等からなる基材上に乾燥後の厚みが目的の厚さとなるよう前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂の希薄溶液を塗布し、乾燥後、形成された膜を自立膜として剥がす。該自立膜を不織布等の2つの多孔質基材で挟み、正浸透膜を製造することができる。該正浸透膜の面積が大きい場合には、半透膜と多孔質基材との間隔を維持するために、両者を透過流速に影響を与えない程度に、接着剤を用いて接着してもよい。 The forward osmosis membrane can be specifically manufactured by the following procedure. For example, a dilute solution of the protonic acid group-containing aromatic polyether resin is applied on a base material made of PET or the like so that the thickness after drying becomes a target thickness, and after drying, the formed film is peeled off as a self-supporting film. .. A normal osmosis membrane can be manufactured by sandwiching the self-supporting membrane between two porous base materials such as a nonwoven fabric. When the area of the normal osmosis membrane is large, in order to maintain the distance between the semipermeable membrane and the porous base material, they may be bonded together by using an adhesive to the extent that they do not affect the permeation flow rate. Good.

また本発明の正浸透膜は、前記半透膜を自立膜として製造し、これを前記多孔質基材上に積層することによっても製造することができる。この際に両者を、接着剤を用いて貼り合わせてもよい。 The forward osmosis membrane of the present invention can also be produced by producing the semipermeable membrane as a self-supporting membrane and laminating it on the porous substrate. At this time, the both may be bonded together using an adhesive.

上述のとおり、従来の複合半透膜ではスキン層(半透膜)の厚さの制御が困難であったが、本発明の製造方法によれば、上述した半透膜をまず自立膜として製造し、これを多孔質基材(不織布等)上に積層したり、2枚の多孔質基材(不織布等)で挟んだりして正浸透膜を製造するため、半透膜の厚さが制御され、かつ高い水透過性および高い塩阻止率を示す正浸透膜を、簡便に製造することができる。 As described above, it was difficult to control the thickness of the skin layer (semipermeable membrane) in the conventional composite semipermeable membrane, but according to the production method of the present invention, the semipermeable membrane described above is first produced as a self-supporting membrane. The thickness of the semi-permeable membrane is controlled because the forward osmosis membrane is manufactured by laminating this on a porous substrate (nonwoven fabric, etc.) or sandwiching it with two porous substrates (nonwoven fabric, etc.). A forward osmosis membrane which has a high water permeability and a high salt rejection can be easily produced.

[正浸透膜の用途]
本発明に係る正浸透膜エレメントは、上述した本発明に係る正浸透膜およびスペーサーを備えている。換言すると、本発明に係る正浸透膜エレメントは、正浸透膜およびスペーサーを備える従来の正浸透膜エレメントにおいて、正浸透膜として本発明に係る正浸透膜が使用されたものである。スペーサーとしては、正浸透膜エレメントに使用される従来公知のスペーサーを使用することができる。
[Uses of forward osmosis membrane]
The forward osmosis membrane element according to the present invention includes the forward osmosis membrane and the spacer according to the present invention described above. In other words, the forward osmosis membrane element according to the present invention is a conventional forward osmosis membrane element including a forward osmosis membrane and a spacer, in which the forward osmosis membrane according to the present invention is used as the forward osmosis membrane. As the spacer, a conventionally known spacer used for a forward osmosis membrane element can be used.

本発明に係る正浸透膜モジュールは、本発明に係る正浸透膜エレメントを容器に収容してなる。換言すると、本発明に係る正浸透膜モジュールは、正浸透膜エレメントを容器に収容してなる従来の正浸透膜エレメントにおいて、正浸透膜エレメントとして本発明に係る正浸透膜エレメントが使用されたものである。容器としては、正浸透膜モジュールに使用される従来公知の容器を使用することができる。 The forward osmosis membrane module according to the present invention comprises the forward osmosis membrane element according to the present invention housed in a container. In other words, the forward osmosis membrane module according to the present invention is a conventional forward osmosis membrane element in which a forward osmosis membrane element is housed in a container, in which the forward osmosis membrane element according to the present invention is used as the forward osmosis membrane element. Is. As the container, a conventionally known container used for a forward osmosis membrane module can be used.

本発明に係るシステムは、本発明に係る正浸透膜モジュール、および前記正浸透膜モジュールが備える本発明に係る正浸透膜の一方の面にフィード溶液を、もう一方の面に前記フィード溶液よりも高濃度のドロー溶液を流すための駆動ポンプを有し、前記フィード溶液に含まれる水を、前記正浸透膜を通して前記ドロー溶液へ移動させることのできるように構成されている。 The system according to the present invention comprises a forward osmosis membrane module according to the present invention, and a feed solution on one side of the forward osmosis membrane according to the present invention which the forward osmosis membrane module comprises, and a feed solution on the other side of the feed solution rather than the feed solution. A drive pump for flowing a high-concentration draw solution is provided, and the water contained in the feed solution can be moved to the draw solution through the forward osmosis membrane.

以下、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれにより何ら制限されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.

本実施例および比較例で用いた略称の内容を示す。 The contents of the abbreviations used in the examples and comparative examples are shown below.

(1)溶媒
DMSO :ジメチルスルホキシド
NMP :N−メチル−2−ピロリドン
DMF :N,N−ジメチルホルムアミド
(2)芳香族ポリエーテルの構成成分
DFBP :4,4'−ジフルオロベンゾフェノン
DSDFBP:5,5'−カルボニルビス(2−フルオロベンゼンスルホン酸ナトリウム)
DCDPS :4,4'−ジクロロジフェニルスルホン
DSDCDPS:5,5'−スルホニルビス(2−クロロベンゼンスルホン酸ナトリウム)
TMBPF : 3,3',5,5'−テトラメチル−4,4'−ジヒドロキシジフェニルメタン
TPPA : α,α,α'−トリス(4−ヒドロキシフェニル)−1−エチル−4−イソプロピルベンゼン
実施例中の各種試験の試験方法は次に示すとおりである。
(1) Solvent DMSO: Dimethyl sulfoxide NMP: N-Methyl-2-pyrrolidone DMF: N,N-Dimethylformamide (2) Constituent component of aromatic polyether DFBP: 4,4'-difluorobenzophenone DSDFBP: 5,5' -Carbonylbis(sodium 2-fluorobenzenesulfonate)
DCDPS: 4,4'-dichlorodiphenyl sulfone DSDCDPS: 5,5'-sulfonylbis(sodium 2-chlorobenzenesulfonate)
TMBPF: 3,3′,5,5′-tetramethyl-4,4′-dihydroxydiphenylmethane TPPA: α,α,α′-tris(4-hydroxyphenyl)-1-ethyl-4-isopropylbenzene In the examples. The test methods for the various tests are as follows.

・樹脂の評価
(i)重量平均分子量(Mw)
GPC(Gel Permeation Chromatography)法を用い、以下の条件により重量平均分子量(Mw)を求めた。
-Evaluation of resin (i) Weight average molecular weight (Mw)
The weight average molecular weight (Mw) was calculated|required on condition of the following using the GPC(Gel Permeation Chromatography) method.

(1) 測定温度:40℃
(2) 展開溶媒:DMF
(3) 流量:1.0ml/分
(4) 注入量:500μl
(5) 検出器:UV検出器
(6) 分子量標準物質:標準ポリスチレン
・半透膜の評価
(ii)膜厚
日本分光社製分光光度計(エリプソメトリ)を用い膜厚を測定した。具体的には、屈折率nの膜に光がある角度(θ)で入射すると,膜の表面からの反射光Aと裏面からの反射光Bが干渉して,波打った干渉スペクトルが生じる。ある波長範囲(λ1〜λ2)内における干渉スペクトルのピーク(山または谷)の数(Δm)を数えることで(1)式から膜厚(d)を算出した。
(1) Measuring temperature: 40℃
(2) Developing solvent: DMF
(3) Flow rate: 1.0 ml/min
(4) Injection volume: 500 μl
(5) Detector: UV detector
(6) Molecular weight standard substance: standard polystyrene-Evaluation of semipermeable membrane (ii) Film thickness The film thickness was measured using a spectrophotometer (ellipsometry) manufactured by JASCO Corporation. Specifically, when light enters the film having a refractive index n at a certain angle (θ), the reflected light A from the front surface of the film and the reflected light B from the back surface interfere with each other to generate a wavy interference spectrum. The film thickness (d) was calculated from the equation (1) by counting the number (Δm) of peaks (peaks or valleys) of the interference spectrum within a certain wavelength range (λ 1 to λ 2 ).

Figure 0006722296
(iii)引張弾性率、引張破断強度、引張伸び率
引張試験機として島津製作所社製小型卓上引張試験機EZ−Sシリーズを用い、上述した方法で引張弾性率、引張破断強度および伸び率を測定した。
Figure 0006722296
(Iii) Tensile Elastic Modulus, Tensile Breaking Strength, Tensile Elongation Ratio As a tensile testing machine, a small tabletop tensile tester EZ-S series manufactured by Shimadzu Corporation is used to measure the tensile elastic modulus, tensile breaking strength and elongation rate by the methods described above. did.

(iv)水への溶解性
半透膜を、窒素雰囲気下、150℃で4時間静置して乾燥させた後、秤量した。次いで、半透膜を水に浸漬し、25℃で24時間静置した。半透膜を、水から取り出し、窒素雰囲気下、150℃で4時間静置して乾燥させた後、秤量した。半透膜の浸漬前後の質量に基づき、下記式から質量減少率を算出した。
(Iv) Solubility in water The semipermeable membrane was allowed to stand for 4 hours at 150°C under a nitrogen atmosphere to dry, and then weighed. Then, the semipermeable membrane was immersed in water and allowed to stand at 25° C. for 24 hours. The semipermeable membrane was taken out from water, allowed to stand at 150° C. for 4 hours in a nitrogen atmosphere to be dried, and then weighed. The mass reduction rate was calculated from the following formula based on the mass of the semipermeable membrane before and after the immersion.

質量減少率=(半透膜の浸漬前の質量−半透膜の浸漬後の質量)/半透膜の浸漬前の質量×100
表1における記号の意味は以下のとおりである。
Mass reduction rate=(mass before immersion of semipermeable membrane-mass after immersion of semipermeable membrane)/mass before immersion of semipermeable membrane×100
The meanings of the symbols in Table 1 are as follows.

○:質量減少率が1質量%未満
×:質量減少率が1質量%以上
・正浸透膜の評価
正浸透膜の分離性能の評価に用いた装置10の概略図を図1に示す。
◯: Mass reduction rate is less than 1 mass% x: Mass reduction rate is 1 mass% or more-Evaluation of forward osmosis membrane A schematic diagram of the apparatus 10 used for evaluation of the separation performance of the forward osmosis membrane is shown in FIG.

該装置10は、フィード溶液タンク1、流路2、ポンプ3、ドロー溶液タンク11、流路12、ポンプ13および評価用セル21を備えている。フィード溶液タンク1は天秤4上に設置され、ドロー溶液タンク11は電気伝導度計15を備えている。評価開始時において、フィード溶液タンク1には、フィード溶液FS(Feed Solution)として、50μS/cm以下の電気伝導度を持つMilli−Q水が500g蓄えられ、ドロー溶液タンク11には、ドロー溶液DS(Draw Solution)として、0.6MのNaCl水溶液が800g蓄えられている。フィード溶液タンク1中のフィード溶液は、ポンプ3の使用により0.6L/分の速度で流路2を流れ、ドロー溶液タンク11中のドロー溶液は、ポンプ13の使用により0.6L/分の速度で流路12を流れる。流路2を流れるフィード溶液と流路12を流れるドロー溶液とは、評価用セル21の内部で有効膜面積0.0042m2の正浸透膜22を介して接触しており、正浸透膜22を介してフィード溶液の一部はドロー溶液へと移動し、ドロー溶液中の塩(NaCl)の一部はフィード溶液へと移動(逆流)する。The apparatus 10 includes a feed solution tank 1, a flow path 2, a pump 3, a draw solution tank 11, a flow path 12, a pump 13 and an evaluation cell 21. The feed solution tank 1 is installed on the balance 4, and the draw solution tank 11 is equipped with an electric conductivity meter 15. At the start of the evaluation, 500 g of Milli-Q water having an electric conductivity of 50 μS/cm or less was stored in the feed solution tank 1 as the feed solution FS (Feed Solution), and the draw solution DS was drawn in the draw solution tank 11. As a (Draw Solution), 800 g of a 0.6 M NaCl aqueous solution is stored. The feed solution in the feed solution tank 1 flows through the flow path 2 at a rate of 0.6 L/min by using the pump 3, and the draw solution in the draw solution tank 11 is 0.6 L/min by using the pump 13. Flow through the channel 12 at a velocity. The feed solution flowing in the flow channel 2 and the draw solution flowing in the flow channel 12 are in contact with each other through the normal osmosis membrane 22 having an effective membrane area of 0.0042 m 2 inside the evaluation cell 21. Through this, part of the feed solution moves to the draw solution, and part of the salt (NaCl) in the draw solution moves (backflow) to the feed solution.

(v)水透過流束(Jw)
天秤4により1分毎にフィード溶液の重量減少量を測定し、単位時間、正浸透膜の単位面積当たりの重量減少量を水透過流束(L/(m2・h))とした。循環開始後30〜60分間の平均値を表2、6に示す。
(V) Water permeation flux (Jw)
The weight reduction amount of the feed solution was measured every 1 minute by the balance 4, and the weight reduction amount per unit area of the forward osmosis membrane was defined as water permeation flux (L/(m 2 ·h)). The average values for 30 to 60 minutes after the start of circulation are shown in Tables 2 and 6.

(vi)塩阻止率
電気伝導度計15により1分毎にドロー溶液の電気伝導度の変化を測定し、これをドロー溶液のモル濃度の変化に換算し、単位時間、正浸透膜の単位面積当たりのモル濃度の変化を塩阻止率(Mol/(m2・h))とした。循環開始後30〜60分間の平均値を表2、6に示す。
(Vi) Salt rejection rate The change in the electrical conductivity of the draw solution is measured every 1 minute by the electrical conductivity meter 15, and this is converted into the change in the molar concentration of the draw solution, and the unit time and the unit area of the forward osmosis membrane are measured. The change in the molar concentration per unit was defined as the salt rejection (Mol/(m 2 ·h)). The average values for 30 to 60 minutes after the start of circulation are shown in Tables 2 and 6.

(単量体合成例1)
特開2014−533号公報の[0061]段落(合成例1)に記載の方法で、下式で表されるDSDFBPの白色結晶を得た。収量は155.2g(0.386mol、収率70%)であった。
(Monomer Synthesis Example 1)
A white crystal of DSDFBP represented by the following formula was obtained by the method described in paragraph [0061] of JP-A-2014-533 (Synthesis example 1). The yield was 155.2 g (0.386 mol, yield 70%).

Figure 0006722296
(単量体合成例2)
攪拌器、温度計および冷却管を装備した反応フラスコに、DCDPS(0.60mol)と、30%発煙硫酸180mlを装入した後、110℃で6時間反応した。これを、1.8kgの氷に排出した。次に、NaCl360gおよび水500mlを加え、加熱溶解した後放冷し一夜放置した。析出した結晶を濾過した後、水300ml、エタノール350mlを加えて加熱溶解後放冷し、再結晶を行った。析出した結晶を濾過後、再度水180mlとエタノール180mlで再結晶し、100℃で6時間および200℃で4時間乾燥して、下式で表されるDSDCDPSの白色結晶を得た。収量は95.5g(0.194mol、収率32%)であった。
Figure 0006722296
(Monomer Synthesis Example 2)
A reaction flask equipped with a stirrer, a thermometer and a condenser was charged with DCDPS (0.60 mol) and 180 ml of 30% fuming sulfuric acid, and then reacted at 110° C. for 6 hours. It was discharged onto 1.8 kg of ice. Next, 360 g of NaCl and 500 ml of water were added, and the mixture was heated and dissolved, then allowed to cool and left overnight. After filtering the precipitated crystals, 300 ml of water and 350 ml of ethanol were added, and the mixture was heated and dissolved, and then allowed to cool, and recrystallized. The precipitated crystals were filtered, recrystallized again with 180 ml of water and 180 ml of ethanol, and dried at 100°C for 6 hours and at 200°C for 4 hours to obtain white crystals of DSDCDPS represented by the following formula. The yield was 95.5 g (0.194 mol, yield 32%).

Figure 0006722296
(樹脂合成例1)
窒素導入管、温度計、還流冷却器、及び撹拌装置を備えた5つ口反応器に、合成例1で得られたDSDFBP40.1g(0.095mol)、DFBP62.2g(0.285mol)、TMBPF97.4g(0.380mol)および炭酸カリウム65.7g(0.475mol)を秤取した。これにDMSO783.4gとトルエン261.1gを加え、窒素雰囲気下で撹拌し、130℃で12時間加熱し、生成する水を系外に除去した後、トルエンを留去した。
Figure 0006722296
(Resin synthesis example 1)
DSDFBP 40.1 g (0.095 mol) obtained in Synthesis Example 1, DFBP 62.2 g (0.285 mol), and TMBPF97 were placed in a 5-neck reactor equipped with a nitrogen inlet tube, a thermometer, a reflux condenser, and a stirrer. 0.4 g (0.380 mol) and 65.7 g (0.475 mol) of potassium carbonate were weighed out. To this, 783.4 g of DMSO and 261.1 g of toluene were added, and the mixture was stirred under a nitrogen atmosphere and heated at 130° C. for 12 hours to remove produced water outside the system, and then toluene was distilled off.

引き続き、160℃で12時間反応を行い、粘稠なポリマー溶液を得た。得られた溶液にトルエン570gを加えて希釈した後、メタノール2400gに排出し、析出したポリマー粉を濾過、洗浄後、150℃で4時間乾燥してポリエーテルケトン粉171.6g(収率95%)(樹脂1)を得た。 Subsequently, the reaction was carried out at 160° C. for 12 hours to obtain a viscous polymer solution. 570 g of toluene was added to the obtained solution to dilute it, then the mixture was discharged into 2400 g of methanol, the precipitated polymer powder was filtered, washed, and dried at 150° C. for 4 hours to give 171.6 g of polyetherketone powder (yield 95%). ) (Resin 1) was obtained.

諸物性評価結果を表1に示す。 Table 1 shows the results of evaluation of various physical properties.

樹脂(1)は、前記構造単位(1)として The resin (1) is used as the structural unit (1).

Figure 0006722296
で表される構造を、前記構造単位(2)として
Figure 0006722296
The structure represented by is as the structural unit (2)

Figure 0006722296
で表される構造を有している。
Figure 0006722296
It has a structure represented by.

(樹脂合成例2)
樹脂の原料および溶媒を、DSDFBP48.1g(0.114mol)、DFBP58.0g(0.265mol)、TMBPF97.4g(0.380mol)および炭酸カリウム65.7g(0.475mol)、ならびにDMSO814.4gおよびトルエン271.5gとした他は実施例1と同様にしてポリマー粉175.2g(収率93%)(樹脂2)を得た。諸物性評価結果を表1に示す。
(Resin synthesis example 2)
The resin raw material and solvent were DSDFBP 48.1 g (0.114 mol), DFBP 58.0 g (0.265 mol), TMBPF 97.4 g (0.380 mol) and potassium carbonate 65.7 g (0.475 mol), and DMSO 814.4 g and 175.2 g of polymer powder (yield 93%) (resin 2) was obtained in the same manner as in Example 1 except that 271.5 g of toluene was used. Table 1 shows the results of evaluation of various physical properties.

(樹脂合成例3)
樹脂の原料および溶媒を、DSDFBP64.2g(0.152mol)、DFBP49.8g(0.228mol)、TMBPF97.4g(0.380mol)および炭酸カリウム65.7g(0.475mol)、ならびにDMSO845.4gおよびトルエン281.8gとした他は樹脂合成例1と同様にしてポリマー粉168.7g(収率86%)(樹脂3)を得た。諸物性評価結果を表1に示す。
(Resin synthesis example 3)
The resin raw material and solvent were DSDFBP 64.2 g (0.152 mol), DFBP 49.8 g (0.228 mol), TMBPF 97.4 g (0.380 mol) and potassium carbonate 65.7 g (0.475 mol), and DMSO 845.4 g and 168.7 g (yield 86%) of polymer powder (resin 3) was obtained in the same manner as in Resin Synthesis Example 1 except that 281.8 g of toluene was used. Table 1 shows the results of evaluation of various physical properties.

(樹脂合成例4)
樹脂の原料および溶媒を、DSDFBP80.2g(0.190mol)、DFBP41.5g(0.190mol)、TMBPF97.4g(0.380mol)および炭酸カリウム65.7g(0.475mol)、ならびにDMSO876.4gおよびトルエン292.1gとした他は樹脂合成例1と同様にしてポリマー粉174.6g(収率86%)(樹脂4)を得た。諸物性評価結果を表1に示す。
(Resin synthesis example 4)
The resin raw material and solvent were DSDFBP 80.2 g (0.190 mol), DFBP 41.5 g (0.190 mol), TMBPF 97.4 g (0.380 mol) and potassium carbonate 65.7 g (0.475 mol), and DMSO 876.4 g and 174.6 g (yield 86%) of polymer powder (resin 4) was obtained in the same manner as in Resin Synthesis Example 1 except that 292.1 g of toluene was used. Table 1 shows the results of evaluation of various physical properties.

(樹脂合成例5)
樹脂の原料および溶媒を、DSDFBP96.3g(0.228mol)、DFBP33.2g(0.152mol)、TMBPF97.4g(0.380mol)および炭酸カリウム65.7g(0.475mol)、ならびにDMSO907.5gおよびトルエン302.5gとした他は樹脂合成例1と同様にしてポリマー粉173.6g(収率82%)(樹脂5)を得た。諸物性評価結果を表1に示す。
(Resin synthesis example 5)
The resin raw material and solvent were DSDFBP 96.3 g (0.228 mol), DFBP 33.2 g (0.152 mol), TMBPF 97.4 g (0.380 mol) and potassium carbonate 65.7 g (0.475 mol), and DMSO 907.5 g and 173.6 g (yield 82%) of polymer powder (resin 5) was obtained in the same manner as in Resin Synthesis Example 1 except that 302.5 g of toluene was used. Table 1 shows the results of evaluation of various physical properties.

(樹脂合成例6)
樹脂の原料および溶媒を、DSDFBP160.5g(0.380mol)、TMBPF97.4g(0.380mol)および炭酸カリウム65.7g(0.475mol)、ならびにDMSO1031.5gおよびトルエン343.8gとした他は樹脂合成例1と同様にしてポリマー粉165.0g(収率68%)(樹脂6)を得た。諸物性評価結果を表1に示す。
(Resin synthesis example 6)
Resin raw materials and solvents were 160.5 g (0.380 mol) of DSDFBP, 97.4 g (0.380 mol) of TMBPF and 65.7 g (0.475 mol) of potassium carbonate, and 1031.5 g of DMSO and 343.8 g of toluene. 165.0 g (yield 68%) of polymer powder (resin 6) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1. Table 1 shows the results of evaluation of various physical properties.

(樹脂合成例7)
樹脂の原料および溶媒を、DSDFBP91.5g(0.228mol)、DFBP33.2g(0.152mol)、TMBPF94.5g(0.369mol)、下式で表されるTPPA4.8g(0.011mol)および炭酸カリウム65.7g(0.475mol)、ならびにDMSO895.9gおよびトルエン298.6gとした他は樹脂合成例1と同様にしてポリマー粉181.7g(収率87%)(樹脂7)を得た。諸物性評価結果を表1に示す。
(Resin synthesis example 7)
The resin raw material and solvent were DSDFBP 91.5 g (0.228 mol), DFBP 33.2 g (0.152 mol), TMBPF 94.5 g (0.369 mol), TPPA 4.8 g (0.011 mol) and carbonic acid represented by the following formula. Polymer powder 181.7 g (yield 87%) (resin 7) was obtained in the same manner as in Resin Synthesis Example 1 except that potassium 65.7 g (0.475 mol), DMSO 895.9 g and toluene 298.6 g were used. Table 1 shows the results of evaluation of various physical properties.

Figure 0006722296
(樹脂合成例8)
樹脂の原料および溶媒を、DSDFBPの代わりにDSDCDPS63.1g(0.152mol)、DFBPの代わりにDCDPS65.5g(0.228mol)、TMBPF97.4g(0.380mol)および炭酸カリウム65.7g(0.475mol)、ならびにDMSO903.9gおよびトルエン301.3gとした他は実施例1と同様にしてポリマー粉160.2g(収率76%)(樹脂8)を得た。諸物性評価結果を表1に示す。
Figure 0006722296
(Resin synthesis example 8)
The resin raw material and the solvent were DSDCDPS 63.1 g (0.152 mol) instead of DSDFBP, DCDPS 65.5 g (0.228 mol) instead of DFBP, TMBPF 97.4 g (0.380 mol) and potassium carbonate 65.7 g (0. 475 mol), and DMSO 903.9 g and toluene 301.3 g were obtained in the same manner as in Example 1 to obtain 160.2 g (yield 76%) of polymer powder (resin 8). Table 1 shows the results of evaluation of various physical properties.

[実施例1]
樹脂合成例1で製造した樹脂1をDMFに溶解させてワニスを調製し、このワニスを離型シート上にキャストし、150℃で10分乾燥して樹脂1の膜を得た。これを離型シートから剥離して自立膜とし半透膜1を得た。
[Example 1]
Resin 1 produced in Resin Synthesis Example 1 was dissolved in DMF to prepare a varnish, and this varnish was cast on a release sheet and dried at 150° C. for 10 minutes to obtain a resin 1 film. This was peeled from the release sheet to obtain a semi-permeable membrane 1 as a self-supporting membrane.

次に、JIS L 1096記載のA法(フラジール形法)で測定される通気度が300m3/cm2/s、厚さが290μm、材質がポリプロピレンである不織布(シンテックス(登録商標) PS−105 三井化学(株)製)を2枚準備し、これらの不織布で前記半透膜1を挟み、これらを一体化させて、正浸透膜1を得た。正浸透膜1の評価結果を表2に示す。Next, a non-woven fabric (Syntex (registered trademark) PS-having a material of polypropylene having an air permeability of 300 m 3 /cm 2 /s, a thickness of 290 μm, measured by the A method (Flagille type method) described in JIS L 1096). Two pieces of 105 Mitsui Chemicals, Inc. were prepared, the semipermeable membrane 1 was sandwiched between these nonwoven fabrics, and these were integrated to obtain a forward osmosis membrane 1. Table 2 shows the evaluation results of the forward osmosis membrane 1.

[実施例2〜9、11]
半透膜の製造に使用した樹脂、半透膜の膜厚、または多孔質支持体を表2に記載のとおり変更したこと以外は実施例1と同様の方法により、正浸透膜2〜9、11を得た。正浸透膜2〜9、11の評価結果を表2に示す。
[Examples 2 to 9 and 11]
The forward osmosis membranes 2 to 9 were prepared in the same manner as in Example 1 except that the resin, the thickness of the semipermeable membrane, or the porous support used in the production of the semipermeable membrane was changed as shown in Table 2. I got 11. Table 2 shows the evaluation results of the forward osmosis membranes 2 to 9 and 11.

[実施例10]
樹脂5をNMPに溶解させてワニスを調製し、このワニスをガラス基板上にキャストし、150℃で10分間乾燥して樹脂5の膜を得た。得られた膜に対して、メタルハライドランプを用いて2000mJ/cm2の光照射を行い、半透膜5を得た。半透膜5をガラス基板から剥離して自立膜とした後、不織布で挟み、これらを一体化させて、正浸透膜5−2000を得た。正浸透膜5−2000の評価結果を表2に示す。
[Example 10]
Resin 5 was dissolved in NMP to prepare a varnish, the varnish was cast on a glass substrate, and dried at 150° C. for 10 minutes to obtain a resin 5 film. The obtained film was irradiated with light of 2000 mJ/cm 2 using a metal halide lamp to obtain a semipermeable film 5. The semipermeable membrane 5 was peeled off from the glass substrate to form a self-supporting membrane, which was then sandwiched between nonwoven fabrics to integrate them to obtain a normal osmosis membrane 5-2000. Table 2 shows the evaluation results of the forward osmosis membrane 5-2000.

Figure 0006722296
Figure 0006722296

Figure 0006722296
Figure 0006722296

Figure 0006722296
Figure 0006722296

Figure 0006722296
[比較例1]
樹脂合成例3で製造した樹脂3をDMFに溶解させてワニスを調製し、このワニスを多孔質支持体層および多孔質ポリマー層からなる日東電工(株)製NF膜(商品名:NTR7450)の多孔質ポリマー層上にキャストし、150℃で10分乾燥して樹脂3の膜を得た。これをそのまま正浸透膜として評価に供した。評価結果を表6に示す。なお、このNF膜の、JIS L 1096記載のA法(フラジール形法)で測定される通気度、厚さ、水透過流束および塩阻止率は、それぞれ2cm3/cm2/s、145μm、25.6L/(m2・h)、3.2mol/(m2・h)であった。
Figure 0006722296
[Comparative Example 1]
Resin 3 produced in Resin Synthesis Example 3 was dissolved in DMF to prepare a varnish, and this varnish was used as a NF membrane (trade name: NTR7450) manufactured by Nitto Denko Corp., which was composed of a porous support layer and a porous polymer layer. It was cast on a porous polymer layer and dried at 150° C. for 10 minutes to obtain a film of resin 3. This was directly used as a normal osmosis membrane for evaluation. The evaluation results are shown in Table 6. The air permeability, thickness, water permeation flux and salt rejection of this NF membrane measured by Method A (Flagille type method) described in JIS L 1096 are 2 cm 3 /cm 2 /s and 145 μm, respectively. It was 25.6 L/(m 2 ·h) and 3.2 mol/(m 2 ·h).

[比較例2、3]
多孔質支持体層、多孔質ポリマー層および三酢酸セルロースの半透膜層からなるHTI社製正浸透膜CTA−ESおよびCTA−NWを比較として評価に供した。これらの層構成および評価結果を表5、6に示す。
[Comparative Examples 2 and 3]
HTI forward osmosis membranes CTA-ES and CTA-NW comprising a porous support layer, a porous polymer layer, and a semipermeable membrane layer of cellulose triacetate were provided for evaluation as a comparison. The layer configurations and the evaluation results are shown in Tables 5 and 6.

Figure 0006722296
Figure 0006722296

Figure 0006722296
Figure 0006722296

1 フィード溶液タンク
2、12 流路
3、13 ポンプ
4、14 天秤
10 評価装置
11 ドロー溶液タンク
15 電気伝導度計
21 評価用セル
22 正浸透膜
DS ドロー溶液
FS フィード溶液
1 feed solution tank 2, 12 flow path 3, 13 pump 4, 14 balance 10 evaluation device 11 draw solution tank 15 electric conductivity meter 21 evaluation cell 22 forward osmosis membrane DS draw solution FS feed solution

Claims (9)

半透膜と、その少なくとも一方の面に配置された多孔質基材とを備える正浸透膜であって、
前記半透膜は、下記式(1)で表される構造単位(1)および下記式(2)で表される構造単位(2)を含むプロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂を含んでなり、
前記多孔質基材は、JIS L 1096記載のA法(フラジール形法)で測定される100〜400cm3/cm2/sの通気度、および50〜700μmの厚さを有する
正浸透膜。
Figure 0006722296
[式(1)および(2)において、
1〜R10は、それぞれ独立して、H、Cl、F、CF3またはCm2m+1(mは1〜10の整数を示す。)であり、
1〜R10の少なくとも1つはCm2m+1(mは1〜10の整数を示す。)であり、
1〜R10は、それぞれ芳香環に2つ以上存在してもよく、1つの芳香環にCm2m+1が2つ以上存在する場合には、各Cm2m+1は互いに同一であっても異なっていてもよい。
1〜X5は、それぞれ独立して、H、Cl、F、CF3またはプロトン酸基であり、
1〜X5の少なくとも1つはプロトン酸基であり、
1〜X5は、それぞれ芳香環に2つ以上存在してもよく、1つの芳香環にプロトン酸基が2つ以上存在する場合には、各プロトン酸基は互いに同一であっても異なっていてもよい。
1〜A6は、それぞれ独立して、直接結合、−CH2−、−C(CH32−、−C(CF32−、−O−または−CO−である。
i,j,kおよびlは、それぞれ独立して、0または1を示す。]
A forward osmosis membrane comprising a semipermeable membrane and a porous substrate disposed on at least one surface thereof,
The semipermeable membrane comprises a protonic acid group-containing aromatic polyether resin containing a structural unit (1) represented by the following formula (1) and a structural unit (2) represented by the following formula (2). ,
The porous substrate is a normal osmosis membrane having an air permeability of 100 to 400 cm 3 /cm 2 /s and a thickness of 50 to 700 μm, which is measured by the A method (Flagille type method) described in JIS L1096.
Figure 0006722296
[In formulas (1) and (2),
R 1 to R 10 are each independently H, Cl, F, CF 3 or C m H 2m+1 (m represents an integer of 1 to 10),
At least one of R 1 to R 10 is C m H 2m+1 (m represents an integer of 1 to 10),
R 1 to R 10 may be present in two or more in each aromatic ring, and when two or more C m H 2m+1 are present in one aromatic ring, each C m H 2m+1 is mutually present. It may be the same or different.
X 1 to X 5 are each independently H, Cl, F, CF 3 or a protonic acid group,
At least one of X 1 to X 5 is a protonic acid group,
X 1 to X 5 may be present in two or more in each aromatic ring, and when two or more protic acid groups are present in one aromatic ring, the protic acid groups may be the same or different. May be.
A 1 to A 6 are each independently a direct bond, —CH 2 —, —C(CH 3 ) 2 —, —C(CF 3 ) 2 —, —O— or —CO—.
i, j, k and l each independently represent 0 or 1. ]
前記構造単位(1)および前記構造単位(2)の合計量に対する前記構造単位(1)および前記構造単位(2)のモル分率をそれぞれpおよびqとすると、p/q=10/90〜70/30である請求項1に記載の正浸透膜。 When the molar fractions of the structural unit (1) and the structural unit (2) with respect to the total amount of the structural unit (1) and the structural unit (2) are p and q, respectively, p/q=10/90 to The forward osmosis membrane according to claim 1, which is 70/30. 前記プロトン酸基含有芳香族ポリエーテル樹脂の重量平均分子量が70,000以上である請求項1または2に記載の正浸透膜。 The forward osmosis membrane according to claim 1 or 2, wherein the proton-acid-group-containing aromatic polyether resin has a weight average molecular weight of 70,000 or more. 前記半透膜の厚さが3μm以下である請求項1〜3のいずれか一項に記載の正浸透膜。 The forward osmosis membrane according to claim 1, wherein the semipermeable membrane has a thickness of 3 μm or less. 引張破断強度および伸び率が、それぞれ40MPa以上および40%以上である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の正浸透膜。 The forward osmosis membrane according to any one of claims 1 to 4, wherein the tensile rupture strength and the elongation are 40 MPa or more and 40% or more, respectively. 前記半透膜と、その両面に配置された前記多孔質基材とを有する請求項1〜5のいずれか一項に記載の正浸透膜。 The forward osmosis membrane according to any one of claims 1 to 5, comprising the semipermeable membrane and the porous base material arranged on both surfaces thereof. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の正浸透膜およびスペーサーを備える正浸透膜エレメント。 A forward osmosis membrane element comprising the forward osmosis membrane according to any one of claims 1 to 6 and a spacer. 請求項7に記載の正浸透膜エレメントを容器に収容してなる正浸透膜モジュール。 A forward osmosis membrane module comprising the forward osmosis membrane element according to claim 7 housed in a container. 請求項8に記載の正浸透膜モジュール、および前記正浸透膜モジュールが備える前記正浸透膜の一方の面にフィード溶液を、もう一方の面に前記フィード溶液よりも高濃度のドロー溶液を流すための駆動ポンプを有し、前記フィード溶液に含まれる水を、前記正浸透膜を通して前記ドロー溶液へ移動させることのできるように構成されたシステム。 The normal osmosis membrane module according to claim 8, and for feeding a feed solution to one surface of the normal osmosis membrane included in the normal osmosis membrane module and a draw solution having a higher concentration than the feed solution to the other surface. A drive pump for transporting water contained in the feed solution through the forward osmosis membrane to the draw solution.
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