JP7341905B2 - semipermeable membrane support - Google Patents
semipermeable membrane support Download PDFInfo
- Publication number
- JP7341905B2 JP7341905B2 JP2020002738A JP2020002738A JP7341905B2 JP 7341905 B2 JP7341905 B2 JP 7341905B2 JP 2020002738 A JP2020002738 A JP 2020002738A JP 2020002738 A JP2020002738 A JP 2020002738A JP 7341905 B2 JP7341905 B2 JP 7341905B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semipermeable membrane
- fiber
- fibers
- membrane support
- paper
- 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
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Paper (AREA)
Description
本発明は、半透膜支持体に関する。 The present invention relates to a semipermeable membrane support.
海水の淡水化、浄水器、食品の濃縮、廃水処理、血液濾過に代表される医療用、半導体洗浄用の超純水製造等の分野で、半透膜が広く用いられている。半透膜は、セルロース系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル系樹脂等の合成樹脂で構成されている。しかしながら、半透膜単体では機械的強度に劣るため、不織布や織布等の繊維基材からなる半透膜支持体の片面に半透膜が設けられた複合体の形態である分離膜として使用されている。半透膜支持体の半透膜が設けられる面を「塗布面」と称し、反対側の面を「非塗布面」と称す。 Semipermeable membranes are widely used in fields such as seawater desalination, water purifiers, food concentration, wastewater treatment, medical applications such as blood filtration, and ultrapure water production for semiconductor cleaning. The semipermeable membrane is made of synthetic resin such as cellulose resin, polysulfone resin, polyacrylonitrile resin, fluorine resin, and polyester resin. However, as a single semipermeable membrane has poor mechanical strength, it is used as a separation membrane in the form of a composite structure in which a semipermeable membrane is provided on one side of a semipermeable membrane support made of a fiber base material such as nonwoven or woven fabric. has been done. The surface of the semipermeable membrane support on which the semipermeable membrane is provided is referred to as the "coated surface," and the opposite surface is referred to as the "non-coated surface."
主に、半透膜支持体としては、合成繊維を含有する不織布が用いられる。半透膜支持体に要求される性能としては、半透膜と半透膜支持体との接着性が良好であること、半透膜を設けるために、半透膜溶液が半透膜支持体に塗布された際に、半透膜溶液が非塗布面に裏抜けしないこと、半透膜に欠点が少ないこと等が挙げられる。 A nonwoven fabric containing synthetic fibers is mainly used as the semipermeable membrane support. The performance required for the semipermeable membrane support is that the adhesion between the semipermeable membrane and the semipermeable membrane support is good, and that the semipermeable membrane solution is attached to the semipermeable membrane support in order to provide the semipermeable membrane. The semipermeable membrane solution does not bleed through to the non-coated surface when applied to the surface, and the semipermeable membrane has few defects.
半透膜溶液が裏抜けしないように、半透膜支持体の均一性を高めることを目的として、合成繊維を水に分散した繊維スラリーを湿式抄紙して不織布とする工程において、抄紙時における該繊維スラリーの繊維分濃度を０．０１～０．１質量％とし、かつ、該繊維スラリーに、高分子粘剤として、分子量５００万以上の水溶性高分子を、繊維分質量を基準として３～１５質量％含有させて抄紙する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、高分子粘剤が過剰に添加されているため、均一性は高まるが、抄紙網上での繊維スラリー粘度が高まって、抄紙網からの脱水性が低下して、生産速度が上げられないという問題が起こる可能性があった。また、抄紙後の半透膜支持体を形成する繊維表面に高分子粘剤が残留するという問題もあった。 In order to prevent the semipermeable membrane solution from bleed-through and to increase the uniformity of the semipermeable membrane support, in the process of making a nonwoven fabric by wet paper-making a fiber slurry in which synthetic fibers are dispersed in water, The fiber concentration of the fiber slurry is 0.01 to 0.1% by mass, and a water-soluble polymer with a molecular weight of 5 million or more is added to the fiber slurry as a polymer adhesive, based on the fiber mass. A method of making paper with a content of 15% by mass has been proposed (see, for example, Patent Document 1). However, because an excessive amount of polymeric adhesive is added, although the uniformity is improved, the viscosity of the fiber slurry on the papermaking screen increases, and the ability to remove water from the papermaking screen decreases, making it impossible to increase production speed. There was a possibility that this problem might occur. Another problem was that the polymeric adhesive remained on the surface of the fibers forming the semipermeable membrane support after papermaking.
また、太い繊維を使用した表面粗度の大きな表面層（太い繊維層）と細い繊維を使用した緻密な構造の裏面層（細い繊維層）との二重構造を基本とした多層構造の不織布よりなる半透膜支持体が提案されている（例えば、特許文献２参照）。具体的には、太い繊維層を塗布面とし、細い繊維層を非塗布面とした半透膜支持体、細い繊維層を太い繊維層で挟み込み、塗布面と非塗布面の両方を太い繊維層とした半透膜支持体が記載されている。しかしながら、塗布面において、太い繊維を使用しているため、半透膜と半透膜支持体との接着性は向上するものの、平滑性が低く半透膜に欠点が生じやすいという問題があった。また、太い繊維を使用しているため、半透膜溶液が半透膜支持体の内部にまで入り込んでしまい、所望の半透膜の厚みを得るためには、大量の半透膜溶液が必要となるという問題があった。 In addition, it is better than a non-woven fabric with a multilayer structure based on a double structure of a surface layer with a large surface roughness using thick fibers (thick fiber layer) and a back layer with a dense structure using thin fibers (thin fiber layer). A semipermeable membrane support has been proposed (see, for example, Patent Document 2). Specifically, a semipermeable membrane support with a thick fiber layer as the coated surface and a thin fiber layer as the non-coated surface, a thin fiber layer sandwiched between thick fiber layers, and a thick fiber layer on both the coated and non-coated surfaces. A semipermeable membrane support is described. However, because thick fibers are used on the coating surface, although the adhesiveness between the semipermeable membrane and the semipermeable membrane support is improved, there is a problem that the smoothness is low and the semipermeable membrane is prone to defects. . In addition, because thick fibers are used, the semipermeable membrane solution penetrates into the interior of the semipermeable membrane support, and a large amount of semipermeable membrane solution is required to obtain the desired thickness of the semipermeable membrane. There was a problem that.
また、半透膜溶液が塗布された際に、半透膜支持体が幅方向に湾曲することによって、不均一な半透膜が製造されるという課題を解決するために、抄紙流れ方向と幅方向の引張強度比が２：１～１：１にあり、繊維の配向がばらけた状態である半透膜支持体が提案されている（例えば、特許文献３参照）。さらに、特許文献３では、半透膜と半透膜支持体の接着性を良くすること及び裏抜け防止を目的として、半透膜支持体の通気度やポアサイズを調整する方法が提案されている。しかしながら、このＪＩＳ Ｌ１０９６に準拠した通気度は、半透膜支持体の片面から半透膜支持体内部を通過して別の片面へ透過する空気の量を基に算出されており、塗布面の表面に塗布された半透膜溶液の非塗布面への裏抜けを正確に反映しているものではない。そのため、特許文献３で示された範囲の通気度を有する半透膜支持体に半透膜溶液を塗布した場合、半透膜溶液が裏抜けしてしまう場合があった。 In addition, in order to solve the problem that when a semipermeable membrane solution is applied, the semipermeable membrane support curves in the width direction, resulting in an uneven semipermeable membrane, we have developed A semipermeable membrane support has been proposed in which the tensile strength ratio in the direction is 2:1 to 1:1 and the orientation of the fibers is dispersed (for example, see Patent Document 3). Furthermore, Patent Document 3 proposes a method of adjusting the air permeability and pore size of a semipermeable membrane support for the purpose of improving the adhesion between the semipermeable membrane and the semipermeable membrane support and preventing strike-through. . However, the air permeability according to JIS L1096 is calculated based on the amount of air that permeates from one side of the semipermeable membrane support through the inside of the semipermeable membrane support to another side. It does not accurately reflect the see-through of the semipermeable membrane solution applied to the surface to the uncoated surface. Therefore, when a semipermeable membrane solution is applied to a semipermeable membrane support having an air permeability within the range shown in Patent Document 3, the semipermeable membrane solution may sometimes bleed through.
また、特許文献４では、半透膜支持体である湿式不織布シート上に局所スポット的に存在する欠点部分に半透膜溶液が塗布された場合、半透膜溶液の浸透性が部分的に変わって浸透しにくくなることによって、この部分の半透膜の厚みが極端に薄くなる場合や、半透膜表面がしわ状になる場合があるという課題を解決するために、湿式不織布を構成する合成繊維が疎な状態でシート密度が低くなっている箇所である低密度欠点を発生しにくくすることを目的として、湿式不織布の熱圧加工処理の回数、温度、ロールの種類を最適化する方法が提案されている。そして、特許文献４では、低密度欠点が無く、均一で、半透膜と半透膜支持体の接着性が良く、半透膜溶液が湿式不織布に浸透しすぎて半透膜が不均一になることを防ぐことができる半透膜支持体として、シート密度及び圧力損失を調整した半透膜支持体が提案されている。しかし、特許文献４で示された範囲のシート密度や圧力損失を有する半透膜支持体であっても、半透膜支持体の凸部による半透膜の欠点が発生する場合があった。 Furthermore, in Patent Document 4, when a semipermeable membrane solution is applied to defective areas that exist locally on a wet nonwoven fabric sheet that is a semipermeable membrane support, the permeability of the semipermeable membrane solution partially changes. In order to solve the problem that the thickness of the semipermeable membrane in this area may become extremely thin or the surface of the semipermeable membrane may become wrinkled due to difficulty in permeation, we developed a synthetic material that makes up the wet-laid nonwoven fabric. In order to reduce the occurrence of low-density defects, which are areas where the sheet density is low due to sparse fibers, there is a method of optimizing the number of times, temperature, and type of roll used for hot-press processing of wet-laid nonwoven fabrics. Proposed. In Patent Document 4, there is no low density defect, it is uniform, the semipermeable membrane and the semipermeable membrane support have good adhesion, and the semipermeable membrane solution permeates into the wet nonwoven fabric too much, causing the semipermeable membrane to become uneven. As a semipermeable membrane support that can prevent this from occurring, a semipermeable membrane support with adjusted sheet density and pressure loss has been proposed. However, even with a semipermeable membrane support having a sheet density and pressure loss within the ranges shown in Patent Document 4, defects in the semipermeable membrane may occur due to the convex portions of the semipermeable membrane support.
また、特許文献５では、半透膜の成膜工程で発生する欠点が少なく、半透膜を保持する樹脂フレームとの接着性が良好な膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体を得るために、延伸ポリエステル繊維と未延伸ポリエステル繊維とを含有してなる不織布であり、密度が０．５０～０．７０ｇ／ｃｍ３であり、内部結合強度が４９０ｍＪ以上であることを特徴とする膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体が提案されている。そして、実施例では、半透膜用支持体の面強度の評価を行っている。具体的には、半透膜用支持体の表面に、透明粘着テープを空気が入らないように均一に貼り、充分に押し付けた後に、透明粘着テープをゆっくりと剥がし、透明粘着テープの粘着剤面に残った繊維の様子を目視によって評価を行い、粘着テープに繊維が貼り付くか否かを評価し、半透膜を設ける際の繊維脱落の指標としているが、半透膜の欠点は評価されていない。 Further, in Patent Document 5, a support for a semipermeable membrane for membrane separation activated sludge treatment is obtained which has few defects that occur in the process of forming a semipermeable membrane and has good adhesion to a resin frame that holds the semipermeable membrane. A nonwoven fabric containing stretched polyester fibers and unstretched polyester fibers, having a density of 0.50 to 0.70 g/cm 3 and an internal bond strength of 490 mJ or more. Supports for semipermeable membranes for separated activated sludge treatment have been proposed. In Examples, the surface strength of the semipermeable membrane support is evaluated. Specifically, a transparent adhesive tape is applied uniformly to the surface of a support for a semipermeable membrane so as to prevent air from entering, and after pressing it thoroughly, the transparent adhesive tape is slowly peeled off and the adhesive side of the transparent adhesive tape is removed. The condition of the remaining fibers is visually evaluated to determine whether the fibers stick to the adhesive tape, and this is used as an indicator of fiber shedding when installing a semipermeable membrane, but the drawbacks of semipermeable membranes have not been evaluated. Not yet.
また、特許文献６では、半透膜支持体にバインダー合成繊維の溶融髭が存在することにより、溶融髭と半透膜とのアンカー効果によって、半透膜が半透膜支持体から剥離しにくくなり、半透膜と半透膜支持体との接着性が良好になるという効果を達成でき、溶融髭が存在することによって、半透膜溶液の裏抜けを防止する効果を達成できるとしている。半透膜表面観察においては、繊維や溶融髭を観察している。溶融髭は半透膜と半透膜支持体との接着性や半透膜溶液の裏抜けには効果があるものの、半透膜の欠点がすべて解消されるわけではなかった。 Furthermore, in Patent Document 6, due to the presence of molten whiskers of binder synthetic fibers in the semipermeable membrane support, the semipermeable membrane is difficult to peel off from the semipermeable membrane support due to the anchoring effect between the molten whiskers and the semipermeable membrane. Accordingly, it is possible to achieve the effect of improving the adhesion between the semipermeable membrane and the semipermeable membrane support, and the presence of the molten whiskers makes it possible to achieve the effect of preventing the semipermeable membrane solution from bleeding through. When observing the surface of a semipermeable membrane, fibers and melted whiskers are observed. Although the molten whiskers were effective in improving the adhesion between the semipermeable membrane and the semipermeable membrane support and in improving the see-through of the semipermeable membrane solution, it did not eliminate all of the drawbacks of the semipermeable membrane.
本発明の課題は、半透膜の欠点の少ない半透膜支持体を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a semipermeable membrane support that has few drawbacks of semipermeable membranes.
上記課題は、下記手段によって解決された。 The above problem was solved by the following means.
（１）主体合成繊維とバインダー合成繊維とを含有してなる不織布からなる半透膜支持体において、不織布が湿式不織布であり、湿式抄紙法において、抄紙網に接した面が半透膜支持体の半透膜が設けられる面であることを特徴とする半透膜支持体。 (1) In a semipermeable membrane support made of a nonwoven fabric containing a main synthetic fiber and a binder synthetic fiber , the nonwoven fabric is a wet nonwoven fabric, and in the wet papermaking method, the surface in contact with the papermaking net is the semipermeable membrane support. A semipermeable membrane support, characterized in that the surface thereof is provided with a semipermeable membrane.
本発明によれば、欠点が少ない半透膜が得られる。 According to the present invention , a semipermeable membrane with few defects can be obtained.
本発明の半透膜支持体は、主体合成繊維とバインダー合成繊維とを含有してなる不織布からなる半透膜支持体において、不織布が湿式不織布であり、湿式抄紙法において、抄紙網に接した面が半透膜支持体の半透膜が設けられる面であることを特徴とする。本明細書において、特に断りの無い限り、「３本以上の繊維束」とは「３本以上の繊維の側面同士が密着して平行に束状で存在する繊維束」を意味する。 The semipermeable membrane support of the present invention is a semipermeable membrane support made of a nonwoven fabric containing a main synthetic fiber and a binder synthetic fiber. The surface is characterized in that the surface of the semipermeable membrane support is the surface on which the semipermeable membrane is provided . In this specification, unless otherwise specified, "a bundle of three or more fibers" means "a bundle of three or more fibers that exist in a bundle in parallel with the side surfaces of the fibers in close contact with each other".
本発明において、半透膜支持体は、３本以上の繊維束の離脱が無い半透膜支持体であることが好ましく、特に塗布面において３本以上の繊維束の離脱が無い半透膜支持体であることが好ましい。繊維束とは、主体合成繊維やバインダー合成繊維の側面同士が密着して平行に束状で存在する状態のことである。本発明の半透膜支持体は、特に主体合成繊維同士からなる３本以上の繊維束の離脱が無い半透膜支持体であることが好ましい。３本以上の繊維束の離脱を少なくする方法について、半透膜支持体を湿式抄紙法によって製造した場合を例として説明する。３本以上の繊維束の離脱を無くすためには、主体合成繊維とバインダー合成繊維を繊維分散装置（パルパー）内で水に分散して繊維束を単繊維に解きほぐすことが重要となる。単繊維に解きほぐす方法としては、分散剤の添加、パルパーの羽根の形状・パルパー底面と羽根のクリアランスの最適化、パルパータンクの壁面への堰板の設置等が挙げられる。また、パルパーに繊維を投入する際にバインダー合成繊維を先に投入して分散した後に、主体合成繊維を投入して分散することにより、主体合成繊維の単繊維化が仮に不十分であっても、バインダー合成繊維が主体合成繊維を覆うことが可能となり、半透膜支持体からの３本以上の繊維束の離脱を抑制できると考えられる。次に、単繊維に解繊後、白水（希釈水）で繊維分散液を希釈して抄紙網に送液する工程においては、希釈された繊維分散液を攪拌装置で分散することにより、単繊維化の度合いを高められる。また、パルパーでの繊維分散後及び／又は繊維分散液希釈後に高分子粘剤として、分子量５００万以上の水溶性高分子の水溶液を添加することでさらに単繊維化の度合いが高まる。 In the present invention, the semipermeable membrane support is preferably a semipermeable membrane support that does not cause detachment of three or more fiber bundles, particularly a semipermeable membrane that does not cause detachment of three or more fiber bundles on the coating surface. Preferably it is a support. A fiber bundle is a state in which the main synthetic fibers and the binder synthetic fibers are bundled in parallel and in close contact with each other. The semipermeable membrane support of the present invention is preferably a semipermeable membrane support in which three or more fiber bundles made of mainly synthetic fibers do not separate from each other. A method for reducing the separation of three or more fiber bundles will be explained using an example in which a semipermeable membrane support is manufactured by a wet papermaking method. In order to eliminate separation of three or more fiber bundles, it is important to disperse the main synthetic fiber and the binder synthetic fiber in water in a fiber dispersion device (pulper) to loosen the fiber bundle into single fibers. Methods for unraveling into single fibers include adding a dispersant, optimizing the shape of the pulper blades and the clearance between the bottom of the pulper and the blades, and installing a weir plate on the wall of the pulper tank. In addition, when adding fibers to the pulper, the binder synthetic fibers are first added and dispersed, and then the main synthetic fibers are added and dispersed, so even if the main synthetic fibers are not sufficiently made into single fibers, It is considered that the binder synthetic fibers can cover the main synthetic fibers, and that separation of three or more fiber bundles from the semipermeable membrane support can be suppressed. Next, after defibrating into single fibers, in the process of diluting the fiber dispersion with white water (dilution water) and sending it to the papermaking net, the diluted fiber dispersion is dispersed with a stirring device, so that the single fibers are The degree of transformation can be increased. Moreover, the degree of single fiber formation is further increased by adding an aqueous solution of a water-soluble polymer having a molecular weight of 5 million or more as a polymer adhesive after dispersing the fibers in a pulper and/or diluting the fiber dispersion.
また、湿式抄紙法では、抄紙網上に繊維分散液が供給され、余分な水を搾水してシートを得る工程では、金属糸やプラスチック糸を編み込んだ抄紙網の上でシートが形成されながら、抄紙網下に徐々に搾水される。抄紙網上でのシートの形成は、抄紙網表面に繊維が堆積して進行し、搾水の完了と共にシート形成が完了する。シート形成開始時は、抄紙網上に供給された繊維分散液の分散状態のまま繊維が堆積するために、シートの抄紙網に接する面（以下、「抄紙網に接する面」を「抄紙網面」と称する場合がある）の繊維のほぐれ状態は均一になる。一方、抄紙網上に形成中のシート上には未だ繊維分散液が存在しており、サクションによる搾水の位置、サクションの強度、抄紙網速度、繊維分散液の流速等によって、シート形成完了時におけるシートの抄紙網面と反対の面（以下、「抄紙網面と反対の面」を「抄紙フェルト面」と称する場合がある）の繊維のほぐれ状態を調整することができる。しかし、抄紙網面と比較すると、抄紙フェルト面では、繊維のほぐれ状態における均一性は低下する。また、シート形成の中盤から後半には、主体合成繊維とバインダー合成繊維の太さや長さが異なっている場合に、サクションによって同種繊維が寄り集まり、均一性がより低下する場合がある。バインダー合成繊維が寄り集まることによって、部分的にバインダー合成繊維が不足する箇所を招くことがある。そのため、湿式不織布の抄紙網面の表面強度が抄紙フェルト面の表面強度よりも高くなることから、抄紙網面が塗布面である場合、より欠点が少ない半透膜が得られる。 In addition, in the wet papermaking method, a fiber dispersion is supplied onto a papermaking net, and in the process of squeezing excess water to obtain a sheet, the sheet is formed on a papermaking net woven with metal threads or plastic threads. The water is gradually squeezed out under the paper screen. Formation of a sheet on a papermaking net progresses as fibers are deposited on the surface of the papermaking net, and sheet formation is completed when water extraction is completed. At the start of sheet formation, the fibers are deposited in the dispersed state of the fiber dispersion supplied onto the papermaking net, so the surface of the sheet that comes into contact with the papermaking net (hereinafter referred to as "the surface in contact with the papermaking net") is referred to as the "papermaking net surface". The state of loosening of the fibers becomes uniform. On the other hand, the fiber dispersion still exists on the sheet being formed on the papermaking net, and depending on the position of water extraction by suction, the strength of the suction, the speed of the papermaking net, the flow rate of the fiber dispersion, etc., the time when sheet formation is completed is determined. It is possible to adjust the loosened state of the fibers on the surface of the sheet opposite to the paper-making mesh surface (hereinafter, "the surface opposite to the paper-making mesh surface" may be referred to as the "paper-making felt surface"). However, compared to the paper-making mesh surface, the fibers are less uniformly loosened on the paper-making felt surface. Further, in the middle to latter stages of sheet formation, if the main synthetic fibers and the binder synthetic fibers have different thicknesses and lengths, the suction may cause the similar fibers to gather together, further reducing the uniformity. When the binder synthetic fibers gather together, there may be a shortage of binder synthetic fibers in some areas. Therefore, the surface strength of the paper-making mesh surface of the wet-laid nonwoven fabric is higher than the surface strength of the paper-making felt surface, so when the paper-making mesh surface is the coated surface, a semipermeable membrane with fewer defects can be obtained.
湿式抄紙機で得たシートは、熱ロールによる熱圧加工を行う。熱圧加工装置（熱カレンダー装置）において、ニップされているロール間にシートが通されることによって、シートが熱圧加工することでバインダー合成繊維を溶融・軟化して主体合成繊維を固定する。シートに主体合成繊維が束状に存在して３本以上の繊維束となり、バインダー合成繊維が存在しない箇所があると、半透膜に線状の欠点が発生することから、湿式抄紙でのシート内でのバインダー合成繊維の単繊維化と、バインダー合成繊維の主体合成繊維との分散性が重要となる。 Sheets obtained using a wet paper machine are subjected to heat-pressing processing using heated rolls. In a heat-press processing device (thermal calendar device), the sheet is passed between nipped rolls, and the sheet undergoes heat-press processing to melt and soften the binder synthetic fibers and fix the main synthetic fibers. If the main synthetic fibers exist in a bundle in the sheet, forming a bundle of three or more fibers, and there are areas where the binder synthetic fibers are not present, linear defects will occur in the semipermeable membrane. It is important to make the binder synthetic fiber into a single fiber within the binder and the dispersibility of the binder synthetic fiber with the main synthetic fiber.
上記の対策を行うことにより、３本以上の繊維束の離脱を抑制することができる。 By taking the above measures, separation of three or more fiber bundles can be suppressed.
図１は、半透膜支持体に半透膜を設けた後に、染料を含有する液を圧入したときに発生した線状の着色部分を、垂直方向の上方から同軸落射光を当てて、キーエンス社製デジタルマイクロスコープ（装置名：ＶＨＸ－５０００）で撮影したマイクロスコープ写真である。着色部分では、半透膜の内部に染料が縦方向に線状に浸み込んでおり、この着色部分が半透膜の欠点である。マイクロスコープ写真の倍率は１００倍であり、スケールバーは１００μｍを示している。 Figure 1 shows the linear colored areas generated when a dye-containing liquid was injected into the semipermeable membrane support after the semipermeable membrane was placed on the semipermeable membrane support. This is a microscope photograph taken with a digital microscope (device name: VHX-5000). In the colored part, the dye penetrates into the interior of the semipermeable membrane in a vertical direction, and this colored part is a drawback of the semipermeable membrane. The magnification of the microscope photograph is 100 times, and the scale bar indicates 100 μm.
図２は、図１と同じ箇所に、垂直方向の上方から同軸落射光を当てて、偏光で撮影したマイクロスコープ写真である。実線円内の矢印で示した箇所には、縦方向に２束の繊維束が存在しており、左の繊維束の幅は約５０μｍであり、点線円内の矢印箇所の単繊維幅の３倍以上であることから、左の繊維束は３本以上の繊維束であることが分かる。マイクロスコープ写真の倍率は１００倍であり、スケールバーは１００μｍを示している。これにより、線状の染色箇所には垂直方向の上方から同軸落射光を当てて撮影しただけでは確認できず、偏光で撮影することによって確認できる繊維束が半透膜の表層付近に存在しており、３本以上の繊維束のある箇所の半透膜が薄くなって欠点となり、染料が浸透したと考えられる。 FIG. 2 is a microscope photograph taken using polarized light at the same location as in FIG. 1 with coaxial incident light applied from vertically above. There are two fiber bundles in the longitudinal direction at the location indicated by the arrow in the solid circle, and the width of the left fiber bundle is approximately 50 μm, which is 3 times the width of the single fiber at the arrow location in the dotted circle. Since it is more than double, it can be seen that the fiber bundle on the left is a fiber bundle of three or more fibers. The magnification of the microscope photograph is 100 times, and the scale bar indicates 100 μm. As a result, linear dyed areas cannot be confirmed by simply photographing with coaxial epi-illumination light from vertically above, but there are fiber bundles near the surface layer of the semipermeable membrane that can be confirmed by photographing with polarized light. It is thought that the semi-permeable membrane in areas where there are three or more fiber bundles became thinner and became a defect, allowing the dye to penetrate.
図３は、半透膜を設けた後に染料を含有する液を圧入したときに、線状の欠点が発生した半透膜支持体をＮ，Ｎ－ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）に２４時間浸漬して半透膜支持体に浸透した半透膜を溶出除去し、水洗して乾燥した後、希釈したマジックインキ（登録商標）で染色し、その後塗布面に斜光を当てて撮影したマイクロスコープ写真である。実線円内において矢印で示した４箇所を含めて、多数の繊維束が存在しており、繊維束の幅は約５０μｍ以上である。点線円内の矢印箇所が単繊維である。単繊維の幅と繊維束の幅を比較すると、繊維束の幅は単繊維の幅の３倍以上であることから、繊維束は３本以上の繊維束であることが分かる。マイクロスコープ写真の倍率は１００倍であり、スケールバーは１００μｍを示している。 Figure 3 shows a semipermeable membrane support that developed linear defects when a dye-containing liquid was pressurized after the semipermeable membrane was installed, and was immersed in N,N-dimethylformamide (DMF) for 24 hours. This is a microscope photograph taken by eluting and removing the semipermeable membrane that had permeated the semipermeable membrane support, washing with water, drying, dyeing with diluted Magic Ink (registered trademark), and then applying oblique light to the coated surface. . There are many fiber bundles, including the four locations indicated by arrows within the solid line circle, and the width of the fiber bundles is approximately 50 μm or more. The point indicated by the arrow inside the dotted circle is a single fiber. Comparing the width of the single fiber and the width of the fiber bundle, the width of the fiber bundle is more than three times the width of the single fiber, so it can be seen that the fiber bundle is a bundle of three or more fibers. The magnification of the microscope photograph is 100 times, and the scale bar indicates 100 μm.
図４は、半透膜支持体を希釈したマジックインキで染色した後に塗布面に斜光を当てて撮影したマイクロスコープ写真である。実線円内において矢印で示した２箇所には、３本以上の繊維束が存在しているが、溶融して変形したバインダー繊維で覆われており、表面には３本以上の繊維束が出ていない様子が分かる。点線円内の矢印箇所が単繊維である。マイクロスコープ写真の倍率は１００倍であり、スケールバーは１００μｍを示している。 FIG. 4 is a microscope photograph taken by shining oblique light onto the coated surface after staining the semipermeable membrane support with diluted marker ink. Three or more fiber bundles exist in the two locations indicated by arrows in the solid circle, but they are covered with melted and deformed binder fibers, and three or more fiber bundles are exposed on the surface. I can see that it is not. The point indicated by the arrow inside the dotted circle is a single fiber. The magnification of the microscope photograph is 100 times, and the scale bar indicates 100 μm.
図５は、線状の欠点が発生した半透膜支持体のテープ剥離試験を行い、セロハン粘着テープに貼り付いた繊維の状態を撮影したマイクロスコープ写真であり、実線円内の矢印で示した箇所には、３本以上の繊維束が存在することが分かる。マイクロスコープ写真の倍率は１００倍であり、スケールバーは１００μｍを示している。 Figure 5 is a microscope photograph taken of the state of the fibers stuck to the cellophane adhesive tape after performing a tape peeling test on the semipermeable membrane support where linear defects occurred, as indicated by the arrows inside the solid circle. It can be seen that three or more fiber bundles are present at the location. The magnification of the microscope photograph is 100 times, and the scale bar indicates 100 μm.
図６は、半透膜支持体のテープ剥離試験を行い、セロハン粘着テープに貼り付いた繊維の状態を撮影したマイクロスコープ写真であり、３本以上の繊維束の離脱が無いことが分かる。マイクロスコープ写真の倍率は１００倍であり、スケールバーは１００μｍを示している。 FIG. 6 is a microscope photograph taken of the state of the fibers stuck to the cellophane adhesive tape after performing a tape peeling test on the semipermeable membrane support, and it can be seen that three or more fiber bundles did not come off. The magnification of the microscope photograph is 100 times, and the scale bar indicates 100 μm.
本発明において、主体合成繊維は、半透膜支持体の骨格を形成する繊維である。主体合成繊維としては、例えば、ポリオレフィン系、ポリアミド系、ポリアクリル系、ビニロン系、ビニリデン系、ポリ塩化ビニル系、ポリエステル系、ベンゾエート系、ポリクラール系、フェノール系等の繊維が挙げられるが、耐熱性の高いポリエステル系の繊維がより好ましい。また、半合成繊維のアセテート、トリアセテート、プロミックスや、再生繊維のレーヨン、キュプラ、リヨセル繊維等は性能を阻害しない範囲で含有しても良い。 In the present invention, the main synthetic fibers are fibers that form the skeleton of the semipermeable membrane support. Examples of main synthetic fibers include polyolefin-based, polyamide-based, polyacrylic-based, vinylon-based, vinylidene-based, polyvinyl chloride-based, polyester-based, benzoate-based, polyclar-based, and phenol-based fibers, but heat-resistant Polyester-based fibers with high carbon fibers are more preferred. In addition, semi-synthetic fibers such as acetate, triacetate, and Promix, and recycled fibers such as rayon, cupro, and lyocell fibers may be contained within a range that does not impair performance.
主体合成繊維の直径は、特に限定しないが、３０μｍ以下であることが好ましい。主体合成繊維の直径が３０μｍを超えると、所望の半透膜の厚みを得るためには、大量の半透膜溶液が必要となるという問題が発生する場合や、半透膜溶液の裏抜けが発生する場合がある。また、不織布の表面の主体合成繊維が立ちやすくなり、半透膜を貫通して半透膜の性能が低下する場合がある。より好ましくは２～２０μｍであり、さらに好ましくは４～２０μｍ、特に好ましくは６～２０μｍである。２μｍ未満の場合、半透膜溶液が半透膜支持体に浸透しにくくなり、半透膜と半透膜支持体との接着性が悪くなる場合がある。 The diameter of the main synthetic fiber is not particularly limited, but is preferably 30 μm or less. If the diameter of the main synthetic fiber exceeds 30 μm, problems may arise in that a large amount of semipermeable membrane solution is required to obtain the desired thickness of the semipermeable membrane, or that the semipermeable membrane solution may bleed through. This may occur. In addition, the main synthetic fibers on the surface of the nonwoven fabric tend to stand up easily, penetrating the semipermeable membrane, and reducing the performance of the semipermeable membrane. The thickness is more preferably from 2 to 20 μm, even more preferably from 4 to 20 μm, particularly preferably from 6 to 20 μm. If it is less than 2 μm, it becomes difficult for the semipermeable membrane solution to penetrate into the semipermeable membrane support, and the adhesion between the semipermeable membrane and the semipermeable membrane support may deteriorate.
主体合成繊維の繊維長は、特に限定しないが、好ましくは１～１２ｍｍであり、より好ましくは３～１０ｍｍであり、さらに好ましくは４～６ｍｍである。主体合成繊維の断面形状は円形が好ましく、抄紙工程における水への分散前の繊維における断面アスペクト比（繊維断面長径／繊維断面短径）は、１．０～１．２未満であることが好ましい。繊維断面アスペクト比が１．２以上になると、繊維分散性が低下する場合や、繊維の絡まりやもつれの発生によって、半透膜支持体の均一性や塗布面の平滑性に悪影響を及ぼす場合がある。ただし、Ｔ型、Ｙ型、三角等の異形断面を有する繊維も、裏抜け防止、表面平滑性のために、繊維分散性等の他の特性を阻害しない範囲内で含有できる。 The fiber length of the main synthetic fiber is not particularly limited, but is preferably 1 to 12 mm, more preferably 3 to 10 mm, and still more preferably 4 to 6 mm. The cross-sectional shape of the main synthetic fiber is preferably circular, and the cross-sectional aspect ratio (fiber cross-sectional major axis / fiber cross-sectional minor axis) of the fiber before dispersion in water in the papermaking process is preferably from 1.0 to less than 1.2. . When the fiber cross-sectional aspect ratio is 1.2 or more, fiber dispersibility may decrease, and fiber entanglement and tangles may occur, which may adversely affect the uniformity of the semipermeable membrane support and the smoothness of the coated surface. be. However, fibers having irregular cross-sections such as T-shapes, Y-shapes, and triangular shapes can also be included in order to prevent strike-through and improve surface smoothness, within a range that does not impede other properties such as fiber dispersibility.
主体合成繊維のアスペクト比（繊維長／直径）は、２００～１０００であることが好ましく、より好ましくは２２０～９００であり、さらに好ましくは２８０～８００である。アスペクト比が２００未満の場合は、繊維の分散性は良好となるが、抄紙の際に繊維が抄紙網から脱落する場合や、抄紙網に繊維が刺さって、抄紙網からの剥離性が悪化する場合がある。一方、１０００を超えた場合、繊維の三次元ネットワーク形成に寄与はするものの、繊維の絡まりやもつれの発生によって、半透膜支持体の均一性や塗布面の平滑性に悪影響を及ぼす場合がある。 The aspect ratio (fiber length/diameter) of the main synthetic fiber is preferably 200 to 1000, more preferably 220 to 900, and even more preferably 280 to 800. If the aspect ratio is less than 200, the dispersibility of the fibers is good, but the fibers may fall off from the paper-making mesh during paper-making, or the fibers may get stuck in the paper-making mesh, resulting in poor peelability from the paper-making mesh. There are cases. On the other hand, if it exceeds 1000, although it contributes to the formation of a three-dimensional network of fibers, it may adversely affect the uniformity of the semipermeable membrane support and the smoothness of the coated surface due to entanglement and tangles of the fibers. .
本発明の半透膜支持体に係わる不織布に対して、主体合成繊維の含有量は、４０～９０質量％が好ましく、５０～８０質量％がより好ましく、６０～７５質量％がさらに好ましい。主体合成繊維の含有量が４０質量％未満の場合、通液性が低下する恐れがある。また、９０質量％を超えた場合、強度不足によって破れる恐れがある。 The content of the main synthetic fiber in the nonwoven fabric of the semipermeable membrane support of the present invention is preferably 40 to 90% by mass, more preferably 50 to 80% by mass, and even more preferably 60 to 75% by mass. If the content of the main synthetic fiber is less than 40% by mass, there is a risk that liquid permeability may be reduced. Furthermore, if it exceeds 90% by mass, there is a risk of breakage due to insufficient strength.
本発明の半透膜支持体は、バインダー合成繊維を含有している。バインダー合成繊維の軟化点又は溶融温度（融点）以上まで温度を上げる工程を半透膜支持体の製造工程に組み入れることで、バインダー合成繊維が半透膜支持体の機械的強度を向上させる。例えば、半透膜支持体を湿式抄紙法で製造し、その後の乾燥工程でバインダー合成繊維を軟化又は溶融させることができる。 The semipermeable membrane support of the present invention contains a binder synthetic fiber. By incorporating a step of raising the temperature to the softening point or melting point (melting point) of the binder synthetic fiber into the semipermeable membrane support manufacturing process, the binder synthetic fiber improves the mechanical strength of the semipermeable membrane support. For example, the semipermeable membrane support can be manufactured by a wet papermaking method, and the binder synthetic fibers can be softened or melted in a subsequent drying process.
バインダー合成繊維としては、芯鞘繊維（コアシェルタイプ）、並列繊維（サイドバイサイドタイプ）、放射状分割繊維等の複合繊維、未延伸繊維等が挙げられる。複合繊維は、皮膜を形成しにくいので、半透膜支持体の空間を保持したまま、機械的強度を向上させることができる。より具体的には、ポリプロピレン（芯）とポリエチレン（鞘）の組み合わせ、ポリプロピレン（芯）とエチレンビニルアルコール（鞘）の組み合わせ、高融点ポリエステル（芯）と低融点ポリエステル（鞘）の組み合わせ、ポリエステル等の未延伸繊維が挙げられる。また、ポリエチレンやポリプロピレン等の低融点樹脂のみで構成される単繊維（全融タイプ）や、ポリビニルアルコール系のような熱水可溶性バインダーは、半透膜支持体の乾燥工程で皮膜を形成しやすいが、特性を阻害しない範囲で使用することができる。本発明においては、高融点ポリエステル（芯）と低融点ポリエステル（鞘）の組み合わせ、ポリエステルの未延伸繊維を好ましく用いることができる。 Examples of the binder synthetic fibers include composite fibers such as core-sheath fibers (core-shell type), parallel fibers (side-by-side type), radially split fibers, undrawn fibers, and the like. Since composite fibers are difficult to form a film, the mechanical strength can be improved while maintaining the space of the semipermeable membrane support. More specifically, combinations of polypropylene (core) and polyethylene (sheath), combinations of polypropylene (core) and ethylene vinyl alcohol (sheath), combinations of high melting point polyester (core) and low melting point polyester (sheath), polyester, etc. Examples include undrawn fibers. In addition, single fibers (totally melted type) made only of low melting point resins such as polyethylene and polypropylene, and hot water soluble binders such as polyvinyl alcohol, tend to form a film during the drying process of the semipermeable membrane support. However, it can be used within a range that does not impair the characteristics. In the present invention, a combination of a high melting point polyester (core) and a low melting point polyester (sheath), and undrawn polyester fibers can be preferably used.
バインダー合成繊維の直径は特に限定されないが、好ましくは２～２０μｍであり、より好ましくは５～１５μｍであり、さらに好ましくは７～１２μｍである。また、主体合成繊維と異なる直径であることが好ましい。主体合成繊維と直径が異なることで、主体合成繊維と共に均一な三次元ネットワークを形成する役割も果たす。 The diameter of the binder synthetic fiber is not particularly limited, but is preferably 2 to 20 μm, more preferably 5 to 15 μm, and even more preferably 7 to 12 μm. Further, it is preferable that the diameter is different from that of the main synthetic fiber. By having a different diameter from the main synthetic fiber, it also plays the role of forming a uniform three-dimensional network together with the main synthetic fiber.
バインダー合成繊維の繊維長は、特に限定しないが、好ましくは１～１２ｍｍであり、より好ましくは３～１０ｍｍであり、さらに好ましくは４～６ｍｍである。バインダー合成繊維の断面形状は円形が好ましいが、Ｔ型、Ｙ型、三角等の異形断面を有する繊維も、裏抜け防止、塗布面の平滑性、非塗布面同士の接着性のために、他の特性を阻害しない範囲内で含有できる。 The fiber length of the binder synthetic fiber is not particularly limited, but is preferably 1 to 12 mm, more preferably 3 to 10 mm, and still more preferably 4 to 6 mm. The cross-sectional shape of the binder synthetic fiber is preferably circular, but fibers with irregular cross-sections such as T-shape, Y-shape, and triangular shapes are also used to prevent bleed-through, smooth the coated surface, and bond between non-coated surfaces. It can be contained within a range that does not impede the properties of.
バインダー合成繊維のアスペクト比（繊維長／直径）は、２００～１０００であることが好ましく、より好ましくは３００～８００であり、さらに好ましくは４００～７００である。アスペクト比が２００未満の場合は、繊維の分散性は良好となるが、抄紙の際に繊維が抄紙網から脱落する恐れや、抄紙網に繊維が刺さって、抄紙網からの剥離性が悪化する恐れがある。一方、１０００を超えた場合、バインダー合成繊維は三次元ネットワーク形成に寄与はするものの、繊維が絡まる恐れや、もつれの発生によって、不織布の均一性や塗布面の平滑性に悪影響を及ぼす恐れがある。 The aspect ratio (fiber length/diameter) of the binder synthetic fiber is preferably 200 to 1000, more preferably 300 to 800, and still more preferably 400 to 700. If the aspect ratio is less than 200, the dispersibility of the fibers will be good, but there is a risk that the fibers will fall off the papermaking net during paper making, or the fibers will get stuck in the papermaking net, resulting in poor peelability from the papermaking net. There is a fear. On the other hand, if it exceeds 1000, although the binder synthetic fibers will contribute to the formation of a three-dimensional network, there is a risk that the fibers will get entangled or tangles will occur, which may adversely affect the uniformity of the nonwoven fabric and the smoothness of the coated surface. .
本発明の半透膜支持体に係わる不織布に対して、バインダー合成繊維の含有量は、１０～６０質量％が好ましく、２０～５０質量％がより好ましく、２５～４０質量％がさらに好ましい。上記範囲において、バインダー合成繊維の含有量を高めることによって、主体合成繊維の脱落や毛羽立ちを抑制することができる。バインダー合成繊維の含有量が１０質量％未満の場合、強度不足により破れる恐れがあり、主体合成繊維を覆うための本数が不足し繊維脱落が発生する場合がある。また、６０質量％を超えた場合、通液性が低下する恐れがある。 The content of the binder synthetic fiber in the nonwoven fabric related to the semipermeable membrane support of the present invention is preferably 10 to 60% by mass, more preferably 20 to 50% by mass, and even more preferably 25 to 40% by mass. In the above range, by increasing the content of the binder synthetic fiber, it is possible to suppress shedding and fluffing of the main synthetic fiber. If the content of the binder synthetic fiber is less than 10% by mass, there is a risk of tearing due to insufficient strength, and there may be an insufficient number of fibers to cover the main synthetic fiber, causing fibers to fall off. Moreover, if it exceeds 60% by mass, there is a possibility that liquid permeability may decrease.
本発明の半透膜支持体の製造方法について説明する。本発明の半透膜支持体は、湿式抄紙法によってシートが作製された後に、このシートが熱ロールによって熱圧加工される。 The method for manufacturing the semipermeable membrane support of the present invention will be explained. In the semipermeable membrane support of the present invention, a sheet is produced by a wet papermaking method, and then this sheet is subjected to hot pressure processing using a hot roll.
湿式抄紙法では、まず、主体合成繊維、バインダー合成繊維等をパルパー等の分散装置で均一に水中に分散させる。その際に、バインダー合成繊維を先に投入して分散した後に主体合成繊維を投入して分散することにより、主体合成繊維を覆うためのバインダー合成繊維が均一に主体合成繊維と混合し好ましい。その後、スクリーン（異物、塊等除去）等の工程を経て、白水（希釈水）で希釈し最終の繊維濃度を０．０１～０．５０質量％に調成されたスラリーが抄紙機で抄き上げられ、湿紙が得られる。希釈したスラリーを攪拌機にて攪拌することは繊維束の単繊維化が促進し好ましい。繊維の分散性を均一にするために、工程中で分散剤、消泡剤、親水剤、帯電防止剤、高分子粘剤、離型剤、抗菌剤、殺菌剤等の薬品を添加する場合もある。 In the wet papermaking method, first, main synthetic fibers, binder synthetic fibers, etc. are uniformly dispersed in water using a dispersing device such as a pulper. At this time, it is preferable that the binder synthetic fibers are first introduced and dispersed, and then the main synthetic fibers are added and dispersed, so that the binder synthetic fibers for covering the main synthetic fibers are uniformly mixed with the main synthetic fibers. After that, through processes such as screening (removal of foreign matter, lumps, etc.), the slurry is diluted with white water (dilution water) to have a final fiber concentration of 0.01 to 0.50% by mass, and is made into a paper machine. and wet paper is obtained. It is preferable to stir the diluted slurry with a stirrer because it promotes the formation of single fiber bundles. In order to ensure uniform fiber dispersion, chemicals such as dispersants, antifoaming agents, hydrophilic agents, antistatic agents, polymeric adhesives, mold release agents, antibacterial agents, and bactericidal agents may be added during the process. be.
抄紙方式としては、例えば、長網、円網、傾斜ワイヤー式等の抄紙方式を用いることができる。これらの抄紙方式の群から選ばれる一機の抄紙方式を有する抄紙機、これらの抄紙方式の群から選ばれる同種又は異種の２機以上の抄紙方式がオンラインで設置されているコンビネーション抄紙機を使用することができる。また、２層以上の多層構造の不織布を製造する場合には、各々の抄紙機で抄き上げた湿紙を積層する「抄き合わせ法」や、一方のシートを形成した後に、該シートの上に繊維を分散したスラリーを流延する「流延法」等を用いることができる。 As the paper making method, for example, fourdrinier, circular wire, inclined wire, and other paper making methods can be used. A paper machine with one paper-making method selected from the group of these paper-making methods, a combination paper machine with two or more paper-making methods of the same or different types selected from the group of these paper-making methods installed online. can do. In addition, when manufacturing a nonwoven fabric with a multilayer structure of two or more layers, the "combining method" in which wet paper sheets made by each paper machine are laminated, or after forming one sheet, A "casting method" in which a slurry with fibers dispersed thereon is cast can be used.
抄紙機で製造された湿紙を、ヤンキードライヤー、エアードライヤー、シリンダードライヤー、サクションドラム式ドライヤー、赤外方式ドライヤー等で乾燥することによって、シートを得る。湿紙の乾燥の際に、ヤンキードライヤー等の熱ロールに密着させて熱圧乾燥させることによって、密着させた面の平滑性が向上する。熱圧乾燥とは、タッチロール等で熱ロールに湿紙を押し付けて乾燥させることを言う。熱ロールの表面温度は、１００～１８０℃が好ましく、１００～１６０℃がより好ましく、１１０～１６０℃がさらに好ましい。圧力は、好ましくは５０～１０００Ｎ／ｃｍ、より好ましくは１００～８００Ｎ／ｃｍである。 A sheet is obtained by drying wet paper produced by a paper machine using a Yankee dryer, an air dryer, a cylinder dryer, a suction drum dryer, an infrared dryer, or the like. When drying the wet paper, by bringing it into close contact with a hot roll such as a Yankee dryer and drying under heat and pressure, the smoothness of the surface that has been brought into close contact with it is improved. Heat-pressure drying refers to drying wet paper by pressing it against a hot roll using a touch roll or the like. The surface temperature of the thermo roll is preferably 100 to 180°C, more preferably 100 to 160°C, even more preferably 110 to 160°C. The pressure is preferably 50 to 1000 N/cm, more preferably 100 to 800 N/cm.
次に、熱ロールによる熱圧加工について説明するが、本発明は下記説明に限定されない。熱圧加工装置（熱カレンダー装置）において、ニップされているロール間にシートが通されることによって、シートが熱圧加工される。ロールの組み合わせとしては、２本の金属ロール、金属ロールと樹脂ロール、金属ロールとコットンロール等が挙げられる。２本のロールのうち、少なくとも一方のロールが加熱されて、熱ロールとして使用される。主に、金属ロールが熱ロールとして使用される。熱ロールによる熱圧加工は２回以上行うことも可能であり、その場合、直列に配置された２組以上の上記のロール組み合わせを使用しても良いし、１組のロール組み合わせを用いて、２回加工しても良い。必要に応じて、シートの表裏を逆にしても良い。熱ロールの表面温度、ロール間のニップ圧力、シートの加工速度を制御することによって、所望の半透膜支持体が得られる。 Next, hot press processing using hot rolls will be explained, but the present invention is not limited to the following explanation. In a hot-pressing processing device (thermal calendaring device), the sheet is passed between nipped rolls to perform hot-pressing processing on the sheet. Examples of the combination of rolls include two metal rolls, a metal roll and a resin roll, a metal roll and a cotton roll, and the like. At least one of the two rolls is heated and used as a hot roll. Mainly, metal rolls are used as hot rolls. It is also possible to perform hot pressure processing using hot rolls two or more times, and in that case, two or more sets of the above-mentioned roll combinations arranged in series may be used, or one set of roll combinations may be used. It may be processed twice. If necessary, the sheet may be turned upside down. A desired semipermeable membrane support can be obtained by controlling the surface temperature of the hot rolls, the nip pressure between the rolls, and the processing speed of the sheet.
抄紙段階でのシートに３本以上の繊維束が発生した場合であっても、熱ロールによる熱圧加工時にバインダー合成繊維を最適に溶融・軟化させて３本以上の繊維束をホールドすることによって膜塗布後の欠点になることを防ぐことができる。そのためには、熱ロール温度をバインダー合成繊維の融点付近まで高めること、ニップ圧力を高めることが重要となる。また、加工速度をコントロールすることによって、バインダー合成繊維による３本以上の繊維束のホールドをある程度調整することができる。また、バインダー合成繊維の含有量を高めることによって、３本以上の繊維束のバインダー合成繊維によるホールド度合いを高めることができる。 Even if three or more fiber bundles are generated in the sheet during the papermaking stage, the binder synthetic fibers are optimally melted and softened during the heat-pressing process using hot rolls to hold the three or more fiber bundles. This can prevent defects after the film is applied. For this purpose, it is important to raise the hot roll temperature to around the melting point of the binder synthetic fiber and to increase the nip pressure. Furthermore, by controlling the processing speed, the holding of three or more fiber bundles by the binder synthetic fibers can be adjusted to some extent. Further, by increasing the content of the binder synthetic fiber, the degree of holding of three or more fiber bundles by the binder synthetic fiber can be increased.
熱ロールの温度はバインダー合成繊維の融点に対して－５０℃～－１０℃の範囲内であることが好ましい。より好ましくは、－４０℃～－１５℃の範囲内であり、さらに好ましくは、－３０℃～－１５℃の範囲である。 The temperature of the hot roll is preferably within the range of -50°C to -10°C relative to the melting point of the binder synthetic fiber. More preferably, it is within the range of -40°C to -15°C, and still more preferably within the range of -30°C to -15°C.
熱圧加工におけるロールのニップ圧力は、好ましくは２５０～１７００Ｎ／ｃｍであり、より好ましくは４５０～１４００Ｎ／ｃｍである。ニップ圧力が１９０Ｎ／ｃｍ未満の場合、熱ロールとシートの密着が低くなり繊維の毛羽立ちが起こる場合がある。一方、１７００Ｎ／ｃｍを超えた場合、１７００Ｎ／ｃｍの場合と比較して、ロールへの過剰な負荷が増すことによって、ロール寿命を短くする場合がある。 The nip pressure of the rolls in hot pressure processing is preferably 250 to 1700 N/cm, more preferably 450 to 1400 N/cm. If the nip pressure is less than 190 N/cm, the adhesion between the hot roll and the sheet may become poor and the fibers may become fluffy. On the other hand, if it exceeds 1700 N/cm, the life of the roll may be shortened due to an increase in excessive load on the roll compared to the case of 1700 N/cm.
熱圧加工における加工速度は、好ましくは４～１００ｍ／ｍｉｎであり、より好ましくは１０～８０ｍ／ｍｉｎである。速度が４ｍ／ｍｉｎ未満の場合、生産性が劣ると共にシートの密度が高まり通気性が低下し、膜溶液が浸透しにくくなり膜と支持体の接着性が低下する場合がある。一方、１００ｍ／ｍｉｎを超えた場合、シートへの熱の伝達が不十分となり、繊維の毛羽立ちが発生する場合がある。 The processing speed in hot pressure processing is preferably 4 to 100 m/min, more preferably 10 to 80 m/min. If the speed is less than 4 m/min, the productivity will be poor, the density of the sheet will increase, the air permeability will decrease, the membrane solution will be difficult to penetrate, and the adhesion between the membrane and the support may decrease. On the other hand, when the speed exceeds 100 m/min, heat transfer to the sheet becomes insufficient, and fibers may become fluffy.
半透膜支持体の坪量は、特に限定しないが、２０～１５０ｇ／ｍ２が好ましく、より好ましくは５０～１００ｇ／ｍ２である。２０ｇ／ｍ２未満の場合は、十分な引張強度が得られない場合がある。また、１５０ｇ／ｍ２を超えた場合、通液抵抗が高くなる場合や厚みが増してユニットやモジュール内に規定量の半透膜を収納できない場合がある。 The basis weight of the semipermeable membrane support is not particularly limited, but is preferably 20 to 150 g/m 2 , more preferably 50 to 100 g/m 2 . If it is less than 20 g/m 2 , sufficient tensile strength may not be obtained. Furthermore, if it exceeds 150 g/m 2 , the resistance to liquid passage may become high or the thickness may increase, making it impossible to accommodate a specified amount of semipermeable membrane in the unit or module.
また、半透膜支持体の密度は、０．５～１．０ｇ／ｃｍ３であることが好ましく、より好ましくは０．６～０．９ｇ／ｃｍ３である。半透膜支持体の密度が０．５ｇ／ｃｍ３未満の場合は、厚みが厚くなるため、ユニットに組み込める半透膜の面積が小さくなってしまい、結果として、半透膜の寿命が短くなってしまうことがある。一方、１．０ｇ／ｃｍ３を超える場合は、通液性が低くなることがあり、半透膜の寿命が短くなる場合がある。 Further, the density of the semipermeable membrane support is preferably 0.5 to 1.0 g/cm 3 , more preferably 0.6 to 0.9 g/cm 3 . If the density of the semipermeable membrane support is less than 0.5 g/cm 3 , the thickness will increase, so the area of the semipermeable membrane that can be incorporated into the unit will become smaller, and as a result, the life of the semipermeable membrane will be shortened. Sometimes it happens. On the other hand, if it exceeds 1.0 g/cm 3 , the liquid permeability may decrease and the life of the semipermeable membrane may be shortened.
半透膜支持体の厚みは、５０～１５０μｍであることが好ましく、６０～１３０μｍであることがより好ましく、７０～１２０μｍであることがさらに好ましい。半透膜支持体の厚みが１５０μｍを超えると、ユニットに組み込める半透膜の面積が小さくなってしまい、結果として、半透膜の寿命が短くなってしまうことがある。一方、５０μｍ未満の場合、十分な引張強度が得られない場合や通液性が低くなって、半透膜の寿命が短くなる場合がある。 The thickness of the semipermeable membrane support is preferably 50 to 150 μm, more preferably 60 to 130 μm, and even more preferably 70 to 120 μm. When the thickness of the semipermeable membrane support exceeds 150 μm, the area of the semipermeable membrane that can be incorporated into the unit becomes small, and as a result, the life of the semipermeable membrane may be shortened. On the other hand, if it is less than 50 μm, sufficient tensile strength may not be obtained or liquid permeability may become low, resulting in a shortened life span of the semipermeable membrane.
本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。以下、特に断りの無い限り、実施例に記載される部及び比率は質量を基準とする。 The present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Hereinafter, unless otherwise specified, parts and ratios described in Examples are based on mass.
（参考例１－１）
主体合成繊維（延伸ポリエステル系繊維、直径７．５μｍ、繊維長５ｍｍ）、バインダー合成繊維（未延伸ポリエステル系繊維、直径１０．５μｍ、繊維長５ｍｍ、融点２６０℃）を７０：３０の配合比率で繊維固形分１０ｋｇを１ｍ３の水と共にパルパー（繊維分散タンク）に投入し１０分間混合分散し、希釈槽で白水（希釈水）を加えて０．１％に希釈して円網抄紙機で湿紙を形成した後、表面温度１３０℃のヤンキードライヤーにて熱圧乾燥し、坪量７８ｇ／ｍ２のシートを得た。
( Reference example 1-1)
Main synthetic fiber (drawn polyester fiber, diameter 7.5 μm, fiber length 5 mm), binder synthetic fiber (undrawn polyester fiber, diameter 10.5 μm, fiber length 5 mm, melting point 260°C) in a blending ratio of 70:30. 10 kg of fiber solids was put into a pulper (fiber dispersion tank) with 1 m 3 of water, mixed and dispersed for 10 minutes, diluted to 0.1% by adding white water (dilution water) in the dilution tank, and wetted with a cylinder paper machine. After forming the paper, it was dried under heat and pressure using a Yankee dryer with a surface temperature of 130° C. to obtain a sheet with a basis weight of 78 g/m 2 .
得られたシートを、第１ステージの加熱金属ロールと樹脂ロールの組み合わせの熱カレンダー装置を用いて、加熱金属ロール表面温度２２５℃、圧力８５０Ｎ／ｃｍ、加工速度４０ｍ／ｍｉｎの条件でシートの抄紙フェルト面を加熱金属ロールに接するように熱圧加工し、連続してシートの加熱金属ロールに接した面が、樹脂ロールに接するように第２ステージの樹脂ロールと加熱金属ロールの組み合わせの熱カレンダー装置を用いて、加熱金属ロール表面温度２３０℃、圧力８５０Ｎ／ｃｍ、加工速度４０ｍ／ｍｉｎの条件で熱圧加工を行い、半透膜支持体を得た。なお、最初に加熱金属ロールに接した面である抄紙フェルト面を塗布面とした。 The obtained sheet was made into paper using a first stage thermal calendaring device consisting of a combination of a heated metal roll and a resin roll under conditions of a heated metal roll surface temperature of 225°C, a pressure of 850 N/cm, and a processing speed of 40 m/min. The felt surface is heat-pressed so that it is in contact with the heated metal roll, and the second stage is a thermal calendering combination of the resin roll and heated metal roll so that the surface of the sheet that is in contact with the heated metal roll is in contact with the resin roll. A semipermeable membrane support was obtained by hot-pressure processing using a device under the conditions of a heating metal roll surface temperature of 230° C., a pressure of 850 N/cm, and a processing speed of 40 m/min. Note that the paper-making felt surface, which was the surface that first came into contact with the heated metal roll, was used as the coating surface.
（参考例１－２）
第１ステージの加熱金属ロール、第２ステージの加熱金属ロールの温度をそれぞれ２３０℃、２３５℃に変えた以外は、参考例１－１と同じ方法で半透膜支持体を得た。なお、最初に加熱金属ロールに接した面である抄紙フェルト面を塗布面とした。
( Reference example 1-2)
A semipermeable membrane support was obtained in the same manner as in Reference Example 1-1, except that the temperatures of the first stage heating metal roll and the second stage heating metal roll were changed to 230°C and 235°C, respectively. Note that the paper-making felt surface, which was the surface that first came into contact with the heated metal roll, was used as the coating surface.
（参考例１－３）
第１ステージの加熱金属ロール、第２ステージの加熱金属ロールの温度をそれぞれ２３５℃、２４０℃に変えた以外は、参考例１－１と同じ方法で半透膜支持体を得た。なお、最初に加熱金属ロールに接した面である抄紙フェルト面を塗布面とした。
( Reference example 1-3)
A semipermeable membrane support was obtained in the same manner as in Reference Example 1-1, except that the temperatures of the first stage heating metal roll and the second stage heating metal roll were changed to 235°C and 240°C, respectively. Note that the paper-making felt surface, which was the surface that first came into contact with the heated metal roll, was used as the coating surface.
（実施例１－４）
第１ステージの加熱金属ロール、第２ステージの加熱金属ロールの温度をそれぞれ２３５℃、２４０℃に変えた以外は、参考例１－１と同じ方法で半透膜支持体を得た。なお、最初に樹脂ロールに接した面である抄紙網面を塗布面とした。
(Example 1-4)
A semipermeable membrane support was obtained in the same manner as in Reference Example 1-1, except that the temperatures of the first stage heating metal roll and the second stage heating metal roll were changed to 235°C and 240°C, respectively. Note that the paper mesh surface, which was the surface that first came into contact with the resin roll, was used as the coating surface.
（参考例１－５）
主体合成繊維（延伸ポリエステル系繊維、直径７．５μｍ、繊維長５ｍｍ）とバインダー合成繊維（未延伸ポリエステル系繊維、直径１０．５μｍ、繊維長５ｍｍ、融点２６０℃）の配合比率を７５：２５に変えた以外は、参考例１－２と同じ方法で半透膜支持体を得た。なお、最初に加熱金属ロールに接した面である抄紙フェルト面を塗布面とした。
( Reference example 1-5)
The blending ratio of main synthetic fiber (drawn polyester fiber, diameter 7.5 μm, fiber length 5 mm) and binder synthetic fiber (undrawn polyester fiber, diameter 10.5 μm, fiber length 5 mm, melting point 260°C) was 75:25. A semipermeable membrane support was obtained in the same manner as in Reference Example 1-2 except for the following changes. Note that the paper-making felt surface, which was the surface that first came into contact with the heated metal roll, was used as the coating surface.
（参考例１－６）
主体合成繊維（延伸ポリエステル系繊維、直径７．５μｍ、繊維長５ｍｍ）とバインダー合成繊維（未延伸ポリエステル系繊維、直径１０．５μｍ、繊維長５ｍｍ、融点２６０℃）の配合比率を６０：４０に変えた以外は、参考例１－２と同じ方法で半透膜支持体を得た。なお、最初に加熱金属ロールに接した面である抄紙フェルト面を塗布面とした。
( Reference example 1-6)
The blending ratio of main synthetic fiber (drawn polyester fiber, diameter 7.5 μm, fiber length 5 mm) and binder synthetic fiber (undrawn polyester fiber, diameter 10.5 μm, fiber length 5 mm, melting point 260°C) was 60:40. A semipermeable membrane support was obtained in the same manner as in Reference Example 1-2 except for the following changes. Note that the paper-making felt surface, which was the surface that first came into contact with the heated metal roll, was used as the coating surface.
（比較例１－１）
第１ステージの加熱金属ロール、第２ステージの加熱金属ロールの温度をそれぞれ２１０℃、２１０℃に変えた以外は、参考例１－１と同じ方法で半透膜支持体を得た。なお、最初に加熱金属ロールに接した面である抄紙フェルト面を塗布面とした。
(Comparative example 1-1)
A semipermeable membrane support was obtained in the same manner as in Reference Example 1-1, except that the temperatures of the first stage heating metal roll and the second stage heating metal roll were changed to 210°C and 210°C, respectively. Note that the paper-making felt surface, which was the surface that first came into contact with the heated metal roll, was used as the coating surface.
（比較例１－２）
第１ステージの加熱金属ロール、第２ステージの加熱金属ロールの温度をそれぞれ２２０℃、２２５℃に変えた以外は、参考例１－１と同じ方法で半透膜支持体を得た。なお、最初に加熱金属ロールに接した面である抄紙フェルト面を塗布面とした。
(Comparative example 1-2)
A semipermeable membrane support was obtained in the same manner as in Reference Example 1-1, except that the temperatures of the first stage heating metal roll and the second stage heating metal roll were changed to 220°C and 225°C, respectively. Note that the paper-making felt surface, which was the surface that first came into contact with the heated metal roll, was used as the coating surface.
表１に、バインダー合成繊維含有量（％）、バインダー合成繊維の融点（℃）、熱圧加工（第１ステージ）及び熱圧加工（第２ステージ）におけるロールの組み合わせ、熱ロールの種類、半透膜支持体の表面温度（℃）、ニップ圧力（Ｎ／ｃｍ）、加工速度（ｍ／ｍｉｎ）を示した。 Table 1 shows the binder synthetic fiber content (%), the melting point of the binder synthetic fiber (°C), the combination of rolls in heat-pressing processing (first stage) and heat-pressing processing (second stage), the type of heat roll, and the The surface temperature (°C), nip pressure (N/cm), and processing speed (m/min) of the membrane support are shown.
なお、本発明において、融点は、ＰＥＲＫＩＮ ＥＬＭＥＲ社製示差走査熱分析装置ＤＳＣ７を用いて、２５～３００℃まで、毎分１０℃の昇温条件で測定したときの最大点の温度である。 In the present invention, the melting point is the temperature at the maximum point when measured using a differential scanning calorimeter DSC7 manufactured by PERKIN ELMER under conditions of temperature increase of 10°C per minute from 25 to 300°C.
実施例、参考例及び比較例で得られた半透膜支持体に対して、テープ剥離試験並びに半透膜裏抜け及び半透膜表面観察の評価を行い、結果を表２に示した。 The semipermeable membrane supports obtained in Examples , Reference Examples , and Comparative Examples were evaluated for tape peeling tests, semipermeable membrane strike-through, and semipermeable membrane surface observation, and the results are shown in Table 2.
（テープ剥離試験）
半透膜支持体を幅４５ｍｍ×長さ６０ｍｍに断裁して試料とする。断裁した半透膜支持体の塗布面に幅２４ｍｍ、長さ１００ｍｍに切ったセロハン粘着テープ（ニチバン社製、商品名：エルパック（登録商標）ＬＰ２４）を試料の中央部に長さ方向にテープ両端がはみ出すようゴムマット上で貼り付ける。テープを貼った試料の上で表面が平滑な金属ロール（直径４ｃｍ、長さ３０ｃｍ、重さ３ｋｇ）を３回転がし、テープを試料に均一に貼り付ける。貼り付けたテープの試料からはみ出した部分を持ち、試料からテープをゆっくりと剥がし、テープに貼り付いた繊維を観察する。試料を５枚準備して、５回のテストを行った。試料から剥がしたテープの中央部（２０ｍｍ×５０ｍｍ）に存在する、３本以上の繊維束の数を計測し、５回のテストの平均数を算出した。
(Tape peel test)
The semipermeable membrane support is cut to a width of 45 mm and a length of 60 mm to prepare a sample. A cellophane adhesive tape (manufactured by Nichiban Co., Ltd., trade name: L-PACK (registered trademark) LP24) cut to a width of 24 mm and a length of 100 mm was applied to the coated surface of the cut semipermeable membrane support in the longitudinal direction at the center of the sample. Paste it on a rubber mat so that both ends stick out. A metal roll with a smooth surface (diameter 4 cm, length 30 cm, weight 3 kg) is rolled three times over the tape-attached sample to evenly attach the tape to the sample. Holding the part of the attached tape that protrudes from the sample, slowly peel off the tape from the sample and observe the fibers stuck to the tape. Five samples were prepared and the test was conducted five times. The number of three or more fiber bundles present in the central part (20 mm x 50 mm) of the tape peeled off from the sample was measured, and the average number of five tests was calculated.
（半透膜裏抜け）
一定のクリアランスを有する定速塗工装置（商品名：Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｆｉｌｍ Ａｐｐｌｉｃａｔｏｒ、安田精機製作所社製）を用いて、台紙の上に半透膜支持体をセットし、半透膜支持体の塗布面に黒色の油性インキを混合したポリスルホン樹脂のＤＭＦ溶液（濃度：１９％）を塗工し、塗工後に半透膜支持体を貫通して台紙に写ったポリスルホン樹脂の量を目視で観察し、半透膜の裏抜け評価を行った。
(Semi-permeable membrane see-through)
Using a constant speed coating device (trade name: Automatic Film Applicator, manufactured by Yasuda Seiki Seisakusho Co., Ltd.) with a certain clearance, a semipermeable membrane support is set on a mount, and a film is applied to the coated surface of the semipermeable membrane support. A DMF solution (concentration: 19%) of polysulfone resin mixed with black oil-based ink was applied, and after coating, the amount of polysulfone resin that penetrated the semipermeable membrane support and was reflected on the mount was visually observed. The permeable membrane was evaluated for see-through.
１：全く裏抜けしていない。非常に良好なレベル。
２：小さな点状で、ごくわずかに裏抜けしている。良好なレベル。
３：小さな点状で、裏抜けしている。実用上、使用可能レベル。
４：大きな点状で、多く裏抜けしている。実用上、使用不可レベル。
1: No bleed through at all. very good level.
2: Small dots with very slight bleed through. good level.
3: Small dots with bleed through. Practically usable level.
4: Large dots with a lot of bleed through. Practically unusable level.
（半透膜表面観察）
一定のクリアランスを有する定速塗工装置（商品名：ＴＱＣ全自動フィルムアプリケーター、コーテック社製）を用いて、半透膜支持体の塗布面にポリスルホン樹脂のＤＭＦ溶液（濃度：１９％）を塗工し、水洗、乾燥を行い、半透膜支持体の塗布面にポリスルホン樹脂からなる半透膜を作製した。作製した半透膜に、平膜テストユニットＦＴＵ－１（昇圧ポンプ）とメンブレンマスターＣ１０－Ｔ（薄層流式平膜テストセル）を組み合わせた装置（メンブレン・ソルテック社製）を用いて、青色染料ダイレクトブルー１（２００ｐｐｍ水溶液）を２００ｋＰａの圧力で通水（圧入）した後に半透膜を乾燥させ、半透膜表面をランダムに５箇所、垂直方向の上方から同軸落射光を当てて、偏光でマイクロスコープ写真（半透膜の面積：９ｍｍ２）を撮影し、半透膜表面及び半透膜表面付近に存在する欠点数（５箇所の合計数）を計測した。なお、上述したように、着色部分が半透膜の欠点である。
(Semipermeable membrane surface observation)
A DMF solution of polysulfone resin (concentration: 19%) was applied to the coating surface of the semipermeable membrane support using a constant speed coating device (trade name: TQC Fully Automatic Film Applicator, manufactured by Cortech) with a certain clearance. A semipermeable membrane made of polysulfone resin was prepared on the coated surface of the semipermeable membrane support by washing with water and drying. Using a device (manufactured by Membrane Soltech) that combines a flat membrane test unit FTU-1 (boosting pump) and a membrane master C10-T (thin laminar flow type flat membrane test cell), the semipermeable membrane was tested to produce a blue color. Dye Direct Blue 1 (200 ppm aqueous solution) was passed through (pressure-injected) at a pressure of 200 kPa, the semi-permeable membrane was dried, and the surface of the semi-permeable membrane was irradiated with coaxial incident light from vertically above at 5 random locations to generate polarized light. A microscope photograph (area of the semipermeable membrane: 9 mm 2 ) was taken, and the number of defects (total number of five locations) present on and near the semipermeable membrane surface was measured. Note that, as mentioned above, the colored portion is a drawback of the semipermeable membrane.
０～１箇所は非常に良好なレベルであり、２～３箇所は良好なレベルであり、４～６箇所は使用可能なレベルであり、７箇所以上は膜性能が劣り使用不可レベルである。 0 to 1 locations are at a very good level, 2 to 3 locations are at a good level, 4 to 6 locations are at a usable level, and 7 or more locations are at an unusable level due to poor membrane performance.
参考例１－１～１－３、１－５～１－６、実施例１－４の半透膜支持体は、塗布面のテープ剥離試験において、離脱する３本以上の繊維束の数が０であり、半透膜が裏抜けし難く、半透膜表面観察において、欠点が少なかった。特に、第１ステージの加熱金属ロール、第２ステージの加熱金属ロールの温度がそれぞれ２３５℃、２４０℃である参考例１－３及び実施例１－４の半透膜支持体は、半透膜がより裏抜けし難く、半透膜表面観察での欠点数がより少なく、良好であった。また、バインダー合成繊維の含有量が２５質量％である参考例１－５の半透膜支持体は、参考例１－２及び１－６の半透膜支持体と比較して半透膜表面観察において、欠点が多かったが、使用可能なレベルであった。 In the semipermeable membrane supports of Reference Examples 1-1 to 1-3, 1-5 to 1-6, and Example 1-4 , the number of detached fiber bundles of 3 or more was determined in the tape peel test of the coated surface. 0, the semipermeable membrane was difficult to bleed through, and there were few defects in the semipermeable membrane surface observation. In particular, the semipermeable membrane supports of Reference Example 1-3 and Example 1-4, in which the temperatures of the heated metal roll of the first stage and the heated metal roll of the second stage are 235°C and 240°C, respectively, are The membrane was more difficult to bleed through, and the number of defects observed when observing the surface of the semipermeable membrane was lower, which was favorable. In addition, the semipermeable membrane support of Reference Example 1-5 in which the binder synthetic fiber content is 25% by mass has a higher semipermeable membrane surface than the semipermeable membrane supports of Reference Examples 1-2 and 1-6. Although there were many defects in the observation, it was at a usable level.
塗布面が抄紙フェルト面である参考例１－３の半透膜支持体と比較して、塗布面が抄紙網面である実施例１－４の半透膜支持体は、半透膜表面観察の結果が良好であった。 Compared to the semipermeable membrane support of Reference Example 1-3, in which the coated surface is a papermaking felt surface, the semipermeable membrane support of Example 1-4, in which the coated surface is a papermaking net surface, has a semipermeable membrane surface observation. The results were good.
参考例１－１～１－３、１－５～１－６、実施例１－４の半透膜支持体に対し、第１ステージの加熱金属ロール、第２ステージの加熱金属ロールの温度が低かった比較例１－１及び比較例１－２の半透膜支持体は、テープ剥離試験で３本以上の繊維束の離脱が見られ、半透膜表面観察では欠点数が７箇所以上あり、使用不可レベルであった。 For the semipermeable membrane supports of Reference Examples 1-1 to 1-3, 1-5 to 1-6, and Example 1-4, the temperatures of the first stage heating metal roll and the second stage heating metal roll were The semipermeable membrane supports of Comparative Example 1-1 and Comparative Example 1-2, which had low performance, showed detachment of 3 or more fiber bundles in the tape peel test, and 7 or more defects in the semipermeable membrane surface observation. , it was at an unusable level.
（実施例２－１）
主体合成繊維（延伸ポリエステル系繊維、直径７．５μｍ、繊維長５ｍｍ）、バインダー合成繊維（未延伸ポリエステル系繊維、直径１０．５μｍ、繊維長５ｍｍ、融点２６０℃）を７０：３０の配合比率で繊維固形分１０ｋｇを１ｍ３の水と共にパルパー（繊維分散タンク）に投入し１０分間混合分散し、希釈槽で白水（希釈水）を加えて０．１％に希釈したスラリーを希釈槽にて攪拌しながら送液し円網抄紙機で湿紙を形成した後、表面温度１３０℃のヤンキードライヤーにて熱圧乾燥し、坪量７８ｇ／ｍ２のシートを得た。
(Example 2-1)
Main synthetic fiber (drawn polyester fiber, diameter 7.5 μm, fiber length 5 mm), binder synthetic fiber (undrawn polyester fiber, diameter 10.5 μm, fiber length 5 mm, melting point 260°C) in a blending ratio of 70:30. 10 kg of fiber solid content was put into a pulper (fiber dispersion tank) with 1 m 3 of water, mixed and dispersed for 10 minutes, and the slurry was diluted to 0.1% by adding white water (dilution water) in the dilution tank and stirred in the dilution tank. A wet paper was formed using a cylinder paper machine while feeding the liquid, and then dried under heat and pressure using a Yankee dryer with a surface temperature of 130°C to obtain a sheet with a basis weight of 78 g/m 2 .
得られたシートを、第１ステージの加熱金属ロールと樹脂ロールの組み合わせの熱カレンダー装置を用いて、加熱金属ロール表面温度２２５℃、圧力８５０Ｎ／ｃｍ、加工速度４０ｍ／ｍｉｎの条件でシートの抄紙網面を加熱金属ロールに接するように熱圧加工し、連続してシートの加熱金属ロールに接した面が、樹脂ロールに接するように第２ステージの樹脂ロールと加熱金属ロールの組み合わせの熱カレンダー装置を用いて、加熱金属ロール表面温度２３０℃、圧力８５０Ｎ／ｃｍ、加工速度４０ｍ／ｍｉｎの条件で熱圧加工を行い、半透膜支持体を得た。なお、最初に加熱金属ロールに接した面である抄紙網面を塗布面とした。 The obtained sheet was made into paper using a first stage thermal calendaring device consisting of a combination of a heated metal roll and a resin roll under conditions of a heated metal roll surface temperature of 225°C, a pressure of 850 N/cm, and a processing speed of 40 m/min. The net surface is heat-pressed so that it is in contact with the heated metal roll, and the surface of the sheet that is in contact with the heated metal roll is then thermally calendered in the second stage, in which the combination of the resin roll and the heated metal roll is in contact with the resin roll. A semipermeable membrane support was obtained by hot-pressure processing using a device under the conditions of a heating metal roll surface temperature of 230° C., a pressure of 850 N/cm, and a processing speed of 40 m/min. Note that the paper mesh surface, which was the surface that first came into contact with the heated metal roll, was used as the coating surface.
（実施例２－２）
第１ステージの加熱金属ロール、第２ステージの加熱金属ロールの温度をそれぞれ２３０℃、２３５℃に変えた以外は、実施例２－１と同じ方法で半透膜支持体を得た。なお、最初に加熱金属ロールに接した面である抄紙網面を塗布面とした。
(Example 2-2)
A semipermeable membrane support was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the temperatures of the first stage heating metal roll and the second stage heating metal roll were changed to 230°C and 235°C, respectively. Note that the paper mesh surface, which was the surface that first came into contact with the heated metal roll, was used as the coating surface.
（実施例２－３）
第１ステージの加熱金属ロール、第２ステージの加熱金属ロールの温度をそれぞれ２３５℃、２４０℃に変えた以外は、実施例２－１と同じ方法で半透膜支持体を得た。なお、最初に加熱金属ロールに接した面である抄紙網面を塗布面とした。
(Example 2-3)
A semipermeable membrane support was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the temperatures of the first stage heating metal roll and the second stage heating metal roll were changed to 235°C and 240°C, respectively. Note that the paper mesh surface, which was the surface that first came into contact with the heated metal roll, was used as the coating surface.
（参考例２－４）
第１ステージの加熱金属ロール、第２ステージの加熱金属ロールの温度をそれぞれ２３５℃、２４０℃に変えた以外は、実施例２－１と同じ方法で半透膜支持体を得た。なお、最初に樹脂ロールに接した面である抄紙フェルト面を塗布面とした。
( Reference example 2-4)
A semipermeable membrane support was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the temperatures of the first stage heating metal roll and the second stage heating metal roll were changed to 235°C and 240°C, respectively. The paper-making felt surface, which was the surface that first came into contact with the resin roll, was used as the coating surface.
（実施例２－５）
主体合成繊維（延伸ポリエステル系繊維、直径７．５μｍ、繊維長５ｍｍ）とバインダー合成繊維（未延伸ポリエステル系繊維、直径１０．５μｍ、繊維長５ｍｍ、融点２６０℃）の配合比率を７５：２５に変えた以外は、実施例２－２と同じ方法で半透膜支持体を得た。なお、最初に加熱金属ロールに接した面である抄紙網面を塗布面とした。
(Example 2-5)
The blending ratio of main synthetic fiber (drawn polyester fiber, diameter 7.5 μm, fiber length 5 mm) and binder synthetic fiber (undrawn polyester fiber, diameter 10.5 μm, fiber length 5 mm, melting point 260°C) was 75:25. A semipermeable membrane support was obtained in the same manner as in Example 2-2 except for the following changes. Note that the paper mesh surface, which was the surface that first came into contact with the heated metal roll, was used as the coating surface.
（実施例２－６）
主体合成繊維（延伸ポリエステル系繊維、直径７．５μｍ、繊維長５ｍｍ）とバインダー合成繊維（未延伸ポリエステル系繊維、直径１０．５μｍ、繊維長５ｍｍ、融点２６０℃）の配合比率を６０：４０に変えた以外は、実施例２－２と同じ方法で半透膜支持体を得た。なお、最初に加熱金属ロールに接した面である抄紙網面を塗布面とした。
(Example 2-6)
The blending ratio of main synthetic fiber (drawn polyester fiber, diameter 7.5 μm, fiber length 5 mm) and binder synthetic fiber (undrawn polyester fiber, diameter 10.5 μm, fiber length 5 mm, melting point 260°C) was 60:40. A semipermeable membrane support was obtained in the same manner as in Example 2-2 except for the following changes. Note that the paper mesh surface, which was the surface that first came into contact with the heated metal roll, was used as the coating surface.
（実施例２－７）
第１ステージの加熱金属ロール、第２ステージの加熱金属ロールの温度をそれぞれ２１０℃、２１０℃に変えた以外は、実施例２－１と同じ方法で半透膜支持体を得た。なお、最初に加熱金属ロールに接した面である抄紙網面を塗布面とした。
( Example 2-7 )
A semipermeable membrane support was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the temperatures of the first stage heating metal roll and the second stage heating metal roll were changed to 210°C and 210°C, respectively. Note that the paper mesh surface, which was the surface that first came into contact with the heated metal roll, was used as the coating surface.
（実施例２－８）
第１ステージの加熱金属ロール、第２ステージの加熱金属ロールの温度をそれぞれ２２０℃、２２５℃に変えた以外は、実施例２－１と同じ方法で半透膜支持体を得た。なお、最初に加熱金属ロールに接した面である抄紙網面を塗布面とした。
(Example 2-8 )
A semipermeable membrane support was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that the temperatures of the first stage heating metal roll and the second stage heating metal roll were changed to 220°C and 225°C, respectively. Note that the paper mesh surface, which was the surface that first came into contact with the heated metal roll, was used as the coating surface.
表３に、バインダー合成繊維含有量（％）、バインダー合成繊維の融点（℃）、熱圧加工（第１ステージ）及び熱圧加工（第２ステージ）におけるロールの組み合わせ、熱ロールの種類、半透膜支持体の表面温度（℃）、ニップ圧力（Ｎ／ｃｍ）、加工速度（ｍ／ｍｉｎ）を示した。 Table 3 shows the binder synthetic fiber content (%), the melting point of the binder synthetic fiber (°C), the combination of rolls in heat-pressing processing (first stage) and heat-pressing processing (second stage), the type of heat roll, and the The surface temperature (°C), nip pressure (N/cm), and processing speed (m/min) of the membrane support are shown.
実施例、参考例及び比較例で得られた半透膜支持体に対して、テープ剥離試験並びに半透膜裏抜け及び半透膜表面観察の評価を行い、結果を表４に示した。 The semipermeable membrane supports obtained in Examples , Reference Examples , and Comparative Examples were evaluated for tape peeling tests, semipermeable membrane strike-through, and semipermeable membrane surface observation, and the results are shown in Table 4.
実施例２－１～実施例２－３、実施例２－５、実施例２－６、実施例２－８の半透膜支持体は、湿式抄紙機でシートを形成した後に、熱カレンダー装置によって、第１ステージの加熱金属ロールに抄紙網面が接するように加工し、抄紙網面を塗布面にしたことから、膜塗布面の繊維ほぐれ状態が均一で表面強度が良好となり、参考例１－１～参考例１－３、参考例１－５、参考例１－６、比較例１－２の半透膜支持体と比較して半透膜の裏抜けの結果が同等又は良好となり、半透膜表面観察の結果が良好となった。 The semipermeable membrane supports of Examples 2-1 to 2-3, Example 2-5, Example 2-6, and Example 2-8 were formed into sheets using a wet paper machine, and then processed using a thermal calendaring machine. By processing the paper mesh surface to be in contact with the heated metal roll of the first stage, and using the paper mesh surface as the coating surface, the fiber loosening state of the film coating surface was uniform and the surface strength was good, and Reference Example 1 -1~ Reference Example 1-3, Reference Example 1-5, Reference Example 1-6, and Comparative Example 1-2, the semipermeable membrane show-through results are the same or better, The results of semipermeable membrane surface observation were good.
塗布面が抄紙フェルト面である参考例２－４の半透膜支持体と比較して、塗布面が抄紙網面である実施例２－３の半透膜支持体は、半透膜表面観察結果が良好であった。 Compared to the semipermeable membrane support of Reference Example 2-4 whose coated surface is a paper-making felt surface, the semi-permeable membrane support of Example 2-3 whose coated surface is a paper-made felt surface is more difficult to observe when observing the semipermeable membrane surface. The results were good.
比較例１－１に対して、実施例２－７の半透膜支持体は、テープ剥離試験で３本以上の繊維束の数は減少したが、半透膜表面観察での欠点数が４箇所であり、小さな点状ではあるものの、裏抜けも確認された。 In contrast to Comparative Example 1-1, the semipermeable membrane support of Example 2-7 had a reduced number of 3 or more fiber bundles in the tape peel test, but the number of defects in the semipermeable membrane surface observation was 4. See-through was also confirmed, albeit in the form of small dots.
本発明の半透膜支持体は、海水の淡水化、浄水器、食品の濃縮、廃水処理、血液濾過に代表される医療用、半導体洗浄用の超純水製造等の分野で利用することができる。 The semipermeable membrane support of the present invention can be used in fields such as seawater desalination, water purifiers, food concentration, wastewater treatment, medical use represented by blood filtration, and ultrapure water production for semiconductor cleaning. can.
Claims (1)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019180432 | 2019-09-30 | ||
| JP2019180432 | 2019-09-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021053621A JP2021053621A (en) | 2021-04-08 |
| JP7341905B2 true JP7341905B2 (en) | 2023-09-11 |
Family
ID=75272978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020002738A Active JP7341905B2 (en) | 2019-09-30 | 2020-01-10 | semipermeable membrane support |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7341905B2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014180639A (en) | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | Method for manufacturing semipermeable membrane |
| JP2016159197A (en) | 2015-02-27 | 2016-09-05 | 三菱製紙株式会社 | Semipermeable membrane substrate for membrane separation activated sludge treatment |
| JP2017104840A (en) | 2015-03-05 | 2017-06-15 | 三菱製紙株式会社 | Semipermeable membrane support body and method for manufacturing the same |
-
2020
- 2020-01-10 JP JP2020002738A patent/JP7341905B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014180639A (en) | 2013-03-21 | 2014-09-29 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | Method for manufacturing semipermeable membrane |
| JP2016159197A (en) | 2015-02-27 | 2016-09-05 | 三菱製紙株式会社 | Semipermeable membrane substrate for membrane separation activated sludge treatment |
| JP2017104840A (en) | 2015-03-05 | 2017-06-15 | 三菱製紙株式会社 | Semipermeable membrane support body and method for manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021053621A (en) | 2021-04-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101757491B1 (en) | Semipermeable membrane supporting body, spiral-wound semipermeable membrane element, and method for producing semipermeable membrane supporting body | |
| JP5216229B2 (en) | Semipermeable membrane support | |
| JP2012101213A (en) | Semi-permeable membrane support | |
| JP2017104840A (en) | Semipermeable membrane support body and method for manufacturing the same | |
| JP2013220382A (en) | Semipermeable membrane support | |
| CN107405579B (en) | Support, filtration membrane and module of semipermeable membrane for membrane separation activated sludge treatment | |
| CN102188910A (en) | Semipermeable membrane supporting body and manufacturing method thereof | |
| JP6625916B2 (en) | Semipermeable membrane support | |
| JP2016159197A (en) | Semipermeable membrane substrate for membrane separation activated sludge treatment | |
| JP2012106177A (en) | Semipermeable membrane support | |
| CN112368067B (en) | Support for semipermeable membrane for membrane separation activated sludge treatment | |
| JPWO2018174224A1 (en) | Semipermeable membrane support | |
| JP2020163321A (en) | Support medium of semipermeable membrane for membrane separation activated sludge treatment and filtration film | |
| JP2015058411A (en) | Semipermeable membrane support | |
| JP2014180638A (en) | Method for manufacturing semipermeable membrane | |
| JP5809583B2 (en) | Semipermeable membrane support | |
| JP7341905B2 (en) | semipermeable membrane support | |
| JP2019042649A (en) | Non-woven fabric for semipermeable membrane support and method for manufacture thereof | |
| JP2012250223A (en) | Semipermeable membrane support | |
| JP2021137742A (en) | Semipermeable film support body | |
| JP2015058409A (en) | Semipermeable membrane support | |
| CN113329803B (en) | Wet nonwoven fabric, preparation method thereof and water treatment membrane comprising same | |
| JP7102571B1 (en) | Method for manufacturing semipermeable membrane support and semipermeable membrane support | |
| JP2014180639A (en) | Method for manufacturing semipermeable membrane | |
| JP5893971B2 (en) | Method for producing semipermeable membrane support |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220315 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20230221 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20230222 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20230418 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20230621 |
|
| 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: 20230808 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230830 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7341905 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |