JPH0212612B2 - - Google Patents

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JPH0212612B2
JPH0212612B2 JP21370882A JP21370882A JPH0212612B2 JP H0212612 B2 JPH0212612 B2 JP H0212612B2 JP 21370882 A JP21370882 A JP 21370882A JP 21370882 A JP21370882 A JP 21370882A JP H0212612 B2 JPH0212612 B2 JP H0212612B2
Authority
JP
Japan
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solvent
water
membrane
cellulose triacetate
cta
Prior art date
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Application number
JP21370882A
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Japanese (ja)
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JPS59102407A (en
Inventor
Hitoshi Tsugaya
Shigeo Makino
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Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Daicel Chemical Industries Ltd filed Critical Daicel Chemical Industries Ltd
Priority to JP21370882A priority Critical patent/JPS59102407A/en
Publication of JPS59102407A publication Critical patent/JPS59102407A/en
Publication of JPH0212612B2 publication Critical patent/JPH0212612B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/08Polysaccharides
    • B01D71/12Cellulose derivatives
    • B01D71/14Esters of organic acids
    • B01D71/16Cellulose acetate

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は、膜素材として酢化度59.6〜62.5%の
範囲の三酢酸セルロース(以下、CTAと略す)
を用いることによりなる限外過膜の製造方法に
関するものである。さらに詳しくは、CTAを用
いることにより二酢酸セルロース(以下、CDA
と略す)に比べ、耐熱性及び耐加水分解性の向上
した限外過膜の湿式法による製造方法に関する
ものである。 近年、限外過膜は食品、紙パルプ、醗酵、医
療分野をはじめ、種々の分野にわたつて、資源回
収、有価物濃縮、廃水処理、純水・洗浄水製造、
人工腎臓等の目的で広く使用されている。又、限
外過膜はその用途に応じて、天然高分子から合
成高分子まで、又親水性高分子から疎水性高分子
まで多種の素材が使用され、中空糸膜・管状膜・
スパイラル膜・プリーツ状膜等の形状により製造
されている。これらの多くの限外過膜のうち、
耐薬品性・耐溶剤性の要求される用途には合成高
分子、その中でも特に疎水性高分子が最近広く使
用されてきている。しかしながら、これら疎水性
高分子は前述のごとき長所を有する反面、製膜時
に使用しうる溶剤が限定され製造条件設定の自由
度が小さいという欠点を有している。さらに疎水
性高分子を膜素材として用いた膜の場合、親水性
素材の膜に比較して、純水の透水速度の経時低下
が大きいとされており、例えば膜処理による医療
用水の製造など純水が液として必要とされる分
野への使用には問題を有している。 これに対し、適度の親水性を有する酢酸セルロ
ースを膜素材として用いた場合、疎水性素材に比
べ、製膜時に使用できる溶剤が数多く、種々の製
膜条件の選定が可能であり、又製膜条件のコント
ロールが容易である。さらに疎水性素材に比べ、
純水における透水速度の経時低下が小さいという
利点を有している。このような理由から、従来よ
り酢酸セルロースを膜素材とし、湿式法により、
相分離現象を利用して選択性透過膜が種々製造さ
れてきた。尤も公知の例は殆んどが逆浸透膜に関
するものであり、酢酸セルロースからの限外過
膜は二三の例があるのみである。例えば、特開昭
55−3890号公報ではCTA、又はCTAとCDAの混
合物を膜素材として用い、ジオキサン、アセトン
及びホルムアミドの混合溶媒か、又はジオキサ
ン、アセトン、アセトアミドの混合溶媒のいずれ
かの混合溶媒に溶解し、さらに疎水化ケイ酸をそ
こへ添加することにより、湿式法による製膜後、
得られた膜のグリセリン等高沸点溶剤への浸漬、
その後の乾燥処理による溶剤含浸膜への移行時に
おける性能低下を防ぐための方法が示されてい
る。また特開昭55−1834号公報には、セルロース
エステルを、該エステルの溶媒であつて沸点120
℃以上の極性有機溶剤と水および水への溶解時の
水和熱が大きいところのロダン塩又は2〜3価の
陽イオン金属塩のうち、いずれか一方からなる3
成分系混合溶剤に溶解し、湿式法により半透膜を
得る方法が示されている。さらに特開昭55−3859
号公報では、CDAとCTAのブレンドしたものを
極性有機溶剤に溶解し、湿式法により限外過膜
を得る方法が示されている。 一般に、湿式法により得られた選択透過性を有
する膜は、そのまま空気中に放置すると膜表面ち
密層から水分が蒸発し、その時の膜面における急
激な界面張力の変化により膜構造が変化し、性能
低下をきたすことが知られており、加工・成形性
が悪い。そこで湿式法により得られた膜を一旦、
グリセリン等の高沸点の水溶性溶剤に浸漬した
後、乾燥させ、膜中に前記の水溶性溶剤を含浸し
た膜にすることによつて膜性能の維持と加工・成
形性の向上が図られている。 そこで、前記の特開昭55−3890号公報に開示さ
れた方法においては、膜素材として、主として
CTAを用いた限外過膜の場合には、前述のご
ときグリセリン等の高沸点の水溶性溶剤に浸漬し
た後、乾燥させる方法では膜の透水能が低下する
が、製膜に用いる高分子溶液〔この場合、CTA
又はCTAおよびCDAの混合物を溶媒に溶解した
液〕に疎水化ケイ酸を添加することにより得られ
た膜では上記方法による乾燥膜化の処理を施して
も、膜性能が変化しないことが示されている。し
かしながら、この方法においては得られた膜に疎
水化ケイ酸が含まれているため、血液処理等の医
療分野への使用や液純度、液中の溶出物が問
題になる用途への使用には問題を有している。 又、前記特開昭55−1834号公報においては、セ
ルロースエステルを極性有機溶剤に溶解させた2
成分のみよりなる溶液を用いて、半透膜を形成す
ると、その膜の透水速度は低く、有用な膜とはな
らないがセルロースエステルを極性有機溶剤に溶
解した溶液に水および金属塩を添加することによ
り、有用な膜が得られる旨示されている。又、こ
の際に用いるセルロースエステルとしてはCDA
が最も透水性の優れた膜を与えることが示されて
いる。しかしながら、このようにして得られた膜
には金属塩が含まれており、これを膜から完全に
除去することは困難であり、前記特開昭55−3890
号の方法と同様に血液処理等の医療分野への使用
や純水分野、食品用途の分離膜としては適当では
ない。又、最も優れた性能を有する膜を得るため
にはセルロースエステルの中でCDAが良いとさ
れているが、CDAの場合には一般にCTAと比較
して耐加水分解性が劣るとされており、耐熱性も
ないという欠点を有している。 さらに前記特開昭55−3859号公報においては、
CDAとCTAの混合物を膜素材として用い、逆浸
透膜の場合には、膜表面のち密層が必要であるた
め、アセトンやジオキサンのような低沸点の非極
性有機溶剤を使用するが、該公報で説明されてい
る限外過膜の場合には、逆浸透膜でいう表面ち
密層は不要であり、そのために比較的高沸点の極
性有機溶剤を用いればよいことが示されている。
さらに膜素材として用いるCDAとCTAの混合比
により、得られる限外過膜の孔径が変化するこ
とも示されている。しかし、この特開昭55−3859
号の例では、前記の特開昭55−3890号、同55−
1834号の例に見られるような膜中における添加物
の残留という問題はないものの、膜素材として
CDAとCTAの混合物を用いているために、その
うちのCDAに起因する問題点が挙げられる。ま
ず、CTAと比較して一般に、耐加水分解性が劣
るとされていることから、使用時における経時的
な膜素材の劣化により膜性能の低下をきたし易い
こと、又耐熱性があまり良くないことから高温原
液の処理には用いられ得ず、又熱水滅菌もできな
いことである。 本発明者等は、以上のような状況を考慮し、膜
素材として三酢酸セルロースを用い、ジオキサン
および沸点120℃以上の極性有機溶剤の混合溶剤
を主たる溶剤とし、これによつて得られる高分子
溶液から製膜することによりCDAに比較して耐
加水分解性、耐熱性の向上した、さらに金属塩の
残留等の問題のない限外過膜を得る方法を見い
出し、本発明を完成した。 すなわち、本発明は酢化度59.6〜62.5%の範囲
の三酢酸セルロースと、ジオキサン及び沸点が
120℃以上であり、かつ水への溶解度が無限大で
あつて、三酢酸セルロースの溶媒である溶剤を主
成分とする混合溶媒とからなる三酢酸セルロース
溶液を流延し、水中で凝固させて半透膜を製造す
ることを特徴とする三酢酸セルロース製限外過
膜の製造方法である。 従来、高分子素材を溶媒に溶解し、これをガラ
ス板や織布などの支持体上に流延し、そのまま雰
囲気中にある一定時間静置し、用いた溶剤の一部
を流延した高分子溶液の表面から蒸発させた後、
用いた高分子物質の非溶媒中に浸漬して高分子物
質を凝固させることにより、非対称構造を有する
膜を製造する湿式流延法が逆浸透膜・限外過膜
の製法として一般に広く用いられている。膜素材
としては使用できる溶媒が多く扱い易いこと、製
膜の安定性に優れていること等から、酢酸セルロ
ースが多く用いられてきた。その中で特にCDA
は使用できる溶媒が多いこと、さらに湿式流延法
で通常、高分子溶液に添加されて用いられている
水溶性の低沸点溶媒として、アセトンに代表され
るような取扱い易い溶媒を使用できることから広
く研究され、又使用されてきた。一方、CTAの
場合はCDAに比べ、使用できる溶媒が限られる
が膜素材としての耐熱性、耐加水分解性が優れて
いる。 そこで、本発明者等は膜素材としてCTAを選
択し、湿式流延法による製膜について検討を進め
た。流延用高分子溶液に添加する揮発性低沸点溶
媒としては、ジオキサン及びメチレンクロライド
が挙げられる。まず、CTAの溶媒としてジオキ
サンのみを用い、CTA溶液をつくり流延した場
合、雰囲気中での静置時におけるジオキサンの蒸
発による効果が大きすぎるため非溶媒中に浸漬
し、高分子物質を凝固させて得られた膜は非常
に、ち密な表面層を有し、透水能のほとんどない
膜となつてしまう。又、メチレンクロライドのみ
をCTAの溶媒として用いた場合、流延して得ら
れる膜はジオキサンのみを溶媒として用いた場合
よりも、さらにち密な表面層をもち、透水能のな
い膜であつた。これは雰囲気中での静置時におけ
るメチレンクロライドの蒸発による効果に加え
て、メチレンクロライドが水に難溶性であること
から高分子の非溶媒である水への浸漬時、水と使
用溶媒の交換速度を抑制する効果が働いたためで
ある。逆にCTAの溶媒として水溶性の高沸点溶
媒のみを用いて、同様に湿式法により、製膜する
と得られた膜は透水能を有するが、アルブミンを
溶質とした評価では溶質の排除率が低く、限外
過膜としては非常に洩れが大きく性能の劣つた膜
となる。これは用いた水溶性の高沸点溶媒が、流
延後の雰囲気中、静置時にほとんど蒸発しないた
め、膜表面近傍におけるCTA濃度の増加や溶媒
量減少に伴なうCTA溶解力の低下等の蒸発効果
が働かず、膜表面におけるち密層の形成が充分に
行なわれなかつたためである。なお、ここでいう
溶質排除率とは次の式で定義されるものである。 溶質排除率(%)=液中の溶質濃度/評
価に用いた原液中の溶質濃度×100 そこで、低沸点溶媒および水溶性の高沸点溶媒
を各々単独でCTAの溶媒として用いた場合には、
前記のごとき結果になることから、両者を組み合
わせた上、その混合割合を調節することにより透
水能が高く、溶質排除率の高い限外過膜が得ら
れるものと考え検討を進めた。しかし低沸点溶媒
として、メチレンクロライドを用いた場合、水溶
性の高沸点溶媒との相溶性はあるものの、両者に
よる混合溶媒は各々単独で用いた場合に比べ、
CTAに対する溶解力の大幅な低下が生じており、
流延に必要なCTAの均一溶液が得られないとい
う問題点がある。一方、低沸点溶媒としてジオキ
サンを用いた場合には、水溶性の高沸点溶媒との
相溶性があり、しかもメチレンクロライドの場合
にみられたような混合溶媒としてのCTA溶解力
の低下という問題もなく、CTAの均一溶液が得
られ、さらにこのCTA溶液から、湿式製膜法に
より得られる膜は透水能が高く、溶質排除率の高
い限外過膜であつた。 本発明の大きな特徴は、膜素材として熱水滅菌
の可能な材料であるCTAを選択し、溶媒として
ジオキサンと、水溶性の高沸点溶媒の混合物を用
い、その混合割合を調節することによつて膜孔径
の調節を行ない、透水能が高く、しかも蛋白質等
の溶質排除率の高い限外過膜を得ることにあ
る。 以下に本発明を詳しく説明する。 本発明において、CTA溶液中のCTA濃度は特
に限定されるものではないが6wt%〜15wt%が適
当であり、できれば8wt%〜12wt%の濃度範囲が
好ましい。CTA濃度が6wt%未満の場合には得
られた膜の強度が弱く、実用に供し得ないものと
なり、逆に15wt%を越える場合には、CTA溶液
の粘度が非常に大きくなるため取扱いが難しくな
り、又、使用する溶媒によつては、CTAを溶解
しきれない場合も生じてくる。 本発明において、CTAの溶媒としてジオキサ
ンとともに用いられる高沸点溶媒は水への溶解度
が無限大であつて、沸点が120℃以上であるCTA
の溶媒であれば特に限定されるものではないが、
N−メチル−2−ピロリドン、モルホリン、N,
N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホ
ルムアミド等の溶媒の使用が好ましい。又、これ
らの溶媒は単独で用いても、混合して用いても差
しつかえない。使用する高沸点溶媒が水に部分溶
解するもの又は、難溶性のものである場合、製膜
により得られる膜は非常にち密な表面層を有する
ため、透水能が小さいか、又はない膜となつてし
まう。これは流延後、水に浸漬した際、用いた溶
媒が水と混和しにくいことにより、膜中への水の
侵入と膜中からの溶媒の水への溶出という逆方向
への溶液の流れのうち、膜中への水の侵入が妨げ
られるため、膜からの溶媒の溶出が優先的に起こ
る。よつて水の侵入による相分離現象がゆつくり
と進行し、そのために非常にち密な表面層が形成
され、透水能のない膜が得られる。さらに得られ
た膜の厚みも、非常に薄いものとなる。このよう
な結果から、CTAの溶媒としてジオキサンとと
もに用いる高沸点溶媒は水への溶解度が無限大で
あることが必要である。 CTAの溶媒として用いるジオキサンと水溶性
高沸点溶媒の混合溶媒が、CTA溶液中に占める
割合は70〜94wt%の範囲が好ましく、さらに
CTAの溶媒として用いるジオキサンと水溶性高
沸点溶媒の混合溶媒中における、お互いの混合割
合については、混合溶媒中の水溶性高沸点溶媒の
ジオキサンに対する含有比が0.25〜1.80の範囲で
あることが必要である。含有比が0.25未満の場合
には非常にち密な表面層形成のため、透水能がな
くなり、又、含有比が1.80を越える場合には、逆
に蛋白質等の溶質の排除率が大きく低下してしま
うからである。 本発明は、CTAの溶媒として前記のごとく、
ジオキサンと沸点が120℃以上であり、かつ水へ
の溶解度が無限大であつて、CTAの溶媒である
溶剤を主成分とする混合溶媒を用いるものではあ
るが、この混合溶媒中にCTAの膨潤剤および非
溶媒の混合溶媒を添加剤として添加することによ
り、製膜の安定性の向上を図ることができる。膨
潤剤としてはアセトン又は、乳酸エチルのうち、
いずれか一方を、又、非溶媒としては水を用いる
のが好ましい。両者がCTA溶液中に占める割合
は、膨潤剤の場合には20wt%以下、また非溶媒
の場合には5wt%以下が適当である。又、両者の
総計含有割合は20wt%以下であることが必要で
ある。各々の含有割合が上記の範囲を越えた場
合、ジオキサン及び水溶性高沸点溶媒による混合
溶媒のCTAに対する溶解力が不足してくるため、
均一なCTA溶液が得られず、製膜が不可能とな
るからである。 本発明はCTAを膜素材として選択することに
より、(i)製膜の安定性、(ii)純水透水性の経時低下
の少ないことの2点で、疎水性高分子に対して優
位性を有するものであり、又CDAに対しては(i)
耐熱性、(ii)耐加水分解性の向上を図ることで、さ
らに溶媒としてジオキサンおよび水溶性の高沸点
溶媒を主成分とした混合溶媒を用いることにより
得られた膜における金属塩の残留という問題がな
いという点で既存の限外過膜に対して優位性を
有するものである。 本発明の方法によつて得られるCTA製限外
過膜の用途としては、現在限外過膜が利用され
ている分野には、すべて使用可能ではあるが特に
純水透水能の経時低下が少ないこと、又、金属塩
添加物を全く使用せず、しかも水に可溶で完全に
洗浄・除去される溶剤系を使用していること、さ
らに90℃の熱水による滅菌が可能であること等の
特徴を活かし、無菌・無パイロジエン水である純
水を使用する分野、例えば医療、医薬・製薬等の
分野への利用が最適である。また、熱水滅菌可能
であることから食品、醗酵等の分野に、さらに金
属塩などの添加物が含まれていないので過型人
工腎臓としての用途にも適している。 以下、実施例によつて本発明を詳しく説明す
る。 実施例 1 酢化度60.9、重合度350の三酢酸セルロース8
gを、ジオキサン46g、N−メチル−2−ピロリ
ドン46gの混合溶剤に溶解し、流延溶液とした。
この溶液を精練したテトロンクロス(東レ製タフ
タ#230)上に、スリツト間隔250μのドクターブ
レードを用い、27℃、60%RHの雰囲気下に、1
m/分の速度で流延した。流延中の膜の各部分の
空気中滞留時間がすべて3分間となるように、流
延速度と等しい速度で30℃に保つた水中に導入し
てゲル化させ、限外過膜を得た。次いで、この
膜を循環型限外過膜測定装置(膜面積25cm2)に
装着し、卵白アルブミン(分子量45000)
2000ppmを含む水溶液を25℃、圧力0.5Kg/cm2G、
液流路高さ270μ、循環液量130ml/分の条件で流
液過し、得られた液をゲルパーミエーシヨン
クロマトグラフ(昭和電工製Shodex Ionpak S
−803)により分析し、アルブミン排除率を求め
た。その結果、透水速度1.3m3/m2・日、アルブ
ミン排除率98.0%であつた。又、同種の膜を同じ
く上記の装置に装着し、注射用蒸留水を用いて液
温25℃、圧力3.0Kg/cm2Gの条件下における透水
係数を測定した結果、23.0m3/m2・日(Kg/cm2
G)であり、限外過膜として優れた膜であるこ
とを確認した。ここでいう透水係数とは1.0Kg/
cm2G加圧下、膜面積1m2当りの24時間での透水量
をm3で表わしたものであり、次式により定義され
るものである。 透水係数〔m3/m2・日(Kg/cm2G)〕=
透水速度〔m3/m2・日〕/膜間圧力〔Kg/cm2G〕 実施例 2 N−メチル−2−ピロリドンの代りに、N,N
−ジメチルアセトアミドを用いた以外は実施例1
と同様に製膜し、膜性能を測定したところ、卵白
アルブミン水溶液による測定結果は透水速度1.3
m3/m2・日、アルブミン排除率96.9%であつた。
又、同様に注射用蒸留水による評価では透水係数
31.4m3/m2・日(Kg/cm2G)であつた。 実施例 3 実施例1と同様に三酢酸セルロース8gを、ジ
オキサン52g、N,N−ジメチルホルムアミド40
gの混合溶剤に溶解して流延溶液とし、これを用
いて限外過膜を得た。得られた膜の性能を実施
例1と同様に評価した。その結果、卵白アルブミ
ン水溶液による測定結果は透水速度1.3m3/m2
日、アルブミン排除率96.8%であつた。又、注射
用蒸留水による評価では、透水係数20.6m3/m2
日(Kg/cm2G)であつた。 実施例 4 三酢酸セルロース8gを、ジオキサン50g、モ
ルホリン24g、アセトン15g、水3gの混合溶剤
に溶解し、実施例1と同様に製膜し、膜性能を測
定した。その結果、卵白アルブミン水溶液による
評価では、透水速度1.3m3/m2・日、アルブミン
排除率97.6%であつた。又、注射用蒸留水による
評価では、透水係数14.4m3/m2・日(Kg/cm2G)
であつた。 比較例 1 実施例1のN−メチル−2−ピロリドンの代り
に、三酢酸セルロースの溶媒であつて沸点が156
℃ではあるが、水への溶解度が15%(30℃)であ
るシクロヘキサノンを用いた以外は実施例1と同
様に、製膜し、膜性能を評価した。その結果、卵
白アルブミン水溶液及び注射用蒸留水を用いたい
ずれの測定においても液は得られなかつた。 比較例 2 実施例1のN−メチル−2−ピロリドンの代り
に、三酢酸セルロースの溶媒であつて沸点が162
℃であるが、水への溶解度が8.3%(20℃)であ
るフルフラールを用い、三酢酸セルロース8g
を、ジオキサン60g、フルフラール32gの混合溶
剤に溶解し、実施例1と同様に製膜後、膜性能を
評価した。その結果、比較例1と同様に卵白アル
ブミン水溶液及び注射用蒸留水のいずれの測定に
おいても液は得られなかつた。 比較例 3 実施例1のN−メチル−2−ピロリドンの代り
に、三酢酸セルロースの膨潤剤であつて沸点が
211℃であり、水への溶解度が無限大であるとこ
ろのホルムアミドを用い、三酢酸セルロース8g
を、ジオキサン60g、ホルムアミド32gの混合溶
剤に溶解し、実施例1と同様に製膜後、膜性能を
評価した。その結果、卵白アルブミン水溶液の場
合、透水速度1.2m3/m2・日、アルブミン排除率
88%となつた。よつて三酢酸セルロースの溶媒の
代りに、膨潤剤を添加するとアルブミン排除率が
大きく低下することが確認された。又、注射用蒸
留水による評価では透水係数19.8m3/m2・日
(Kg/cm2G)であつた。 実施例 5 三酢酸セルロース8gを、ジオキサン30g、N
−メチル−2−ピロリドン51g、乳酸エチル8
g、水3gの混合溶剤に溶解し、実施例1と同様
に製膜後、膜性能を評価した。その結果、卵白ア
ルブミン水溶液の場合、透水速度1.3m3/m2・日、
アルブミン排除率97.5%であつた。さらに、注射
用蒸留水による評価では、透水係数20.3m3/m2
日(Kg/cm2G)であつた。この結果、実施例1に
対し、乳酸エチル+水を添加した系でも膜性能
が、ほとんど変わらないことが確認された。た
だ、添加剤を入れることにより、膜性能の再現性
向上、膜性能のバラツキの低減等で示される製膜
の安定性を図ることができる。 実施例 6 実施例1と同様にCTA製限外過膜を作製し、
得られた膜と疎水性高分子を膜素材として用いた
膜の例として、ポリスルホン製限外過膜を選択
し、両者の性能の比較を同一条件下において行な
つた。評価は、原液として注射用蒸留水を用い、
膜間圧力差3.0Kg/cm2Gにおける透水係数の経時
変化を比較することにより行なつた。ちなみに、
ここで評価に用いた市販ポリスルホン製限外過
膜とは、(i)アミコン社製限外過膜PM30〔分画
分子量3万、純水過速度2〜5ml/cm2・min
(圧力3.8Kg/cm2G、開始5分後)〕、東洋紙製限
外過膜UK−50〔分画分子量5万、純水過速
度1〜3ml/cm2・min(圧力4.0Kg/cm2G)〕の2
種類である。なお、分画分子量および純水過速
度のデータは、いずれもカタログ値を記載した。
結果を第1表に示す。
The present invention uses cellulose triacetate (hereinafter abbreviated as CTA) having a degree of acetylation in the range of 59.6 to 62.5% as a membrane material.
The present invention relates to a method for producing an ultrafiltration membrane by using. More specifically, by using CTA, cellulose diacetate (hereinafter referred to as CDA)
The present invention relates to a method for producing an ultrafiltration membrane using a wet method, which has improved heat resistance and hydrolysis resistance compared to the above method. In recent years, ultrafiltration membranes have been used in a variety of fields, including food, pulp and paper, fermentation, and medical fields, for resource recovery, valuable substance concentration, wastewater treatment, pure water/washing water production,
Widely used for purposes such as artificial kidneys. In addition, ultrafiltration membranes are made of a wide variety of materials, from natural polymers to synthetic polymers, and from hydrophilic polymers to hydrophobic polymers, depending on the purpose.
It is manufactured in shapes such as spiral membranes and pleated membranes. Among these many ultrafiltration membranes,
Recently, synthetic polymers, especially hydrophobic polymers, have been widely used for applications requiring chemical resistance and solvent resistance. However, while these hydrophobic polymers have the above-mentioned advantages, they also have the disadvantage that the solvents that can be used during film formation are limited and the degree of freedom in setting manufacturing conditions is low. Furthermore, in the case of membranes using hydrophobic polymers as membrane materials, the water permeation rate of pure water is said to decrease significantly over time compared to membranes made of hydrophilic materials. There are problems in using it in fields where water is required as a liquid. On the other hand, when cellulose acetate, which has moderate hydrophilicity, is used as a membrane material, there are many solvents that can be used during membrane formation compared to hydrophobic materials, and it is possible to select various membrane formation conditions. Conditions are easy to control. Furthermore, compared to hydrophobic materials,
It has the advantage that the water permeation rate in pure water decreases little over time. For these reasons, cellulose acetate has traditionally been used as a membrane material, and using a wet method,
Various selectively permeable membranes have been manufactured using phase separation phenomena. Most of the known examples relate to reverse osmosis membranes, and there are only a few examples of ultrafiltration membranes made from cellulose acetate. For example, Tokukai Akira
In Publication No. 55-3890, CTA or a mixture of CTA and CDA is used as a membrane material, dissolved in a mixed solvent of dioxane, acetone, and formamide, or a mixed solvent of dioxane, acetone, and acetamide, and further By adding hydrophobized silicic acid there, after film formation by wet method,
Immersion of the obtained membrane in a high boiling point solvent such as glycerin,
A method for preventing performance deterioration during transition to a solvent-impregnated membrane by subsequent drying treatment is shown. Furthermore, JP-A No. 55-1834 discloses that cellulose ester is used as a solvent for the ester and has a boiling point of 120
3 consisting of either a polar organic solvent at a temperature of ℃ or higher and water, or a rodan salt or a di- or trivalent cationic metal salt that has a large heat of hydration when dissolved in water.
A method for obtaining a semipermeable membrane by a wet method by dissolving it in a component-based mixed solvent is shown. Furthermore, JP-A-55-3859
The publication discloses a method of obtaining an ultrafiltration membrane by a wet method by dissolving a blend of CDA and CTA in a polar organic solvent. In general, when a membrane with selective permselectivity obtained by a wet method is left in the air, water evaporates from the dense layer on the membrane surface, and the membrane structure changes due to the rapid change in interfacial tension on the membrane surface at that time. It is known to cause performance deterioration, and has poor processability and moldability. Therefore, once the membrane obtained by the wet method was
After being immersed in a water-soluble solvent with a high boiling point such as glycerin, it is dried to form a membrane impregnated with the above-mentioned water-soluble solvent, thereby maintaining membrane performance and improving processability and formability. There is. Therefore, in the method disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-3890, the membrane material is mainly
In the case of ultrafiltration membranes using CTA, the method of immersing them in a high-boiling water-soluble solvent such as glycerin as described above and then drying them reduces the water permeability of the membrane, but [In this case, CTA
It has been shown that membranes obtained by adding hydrophobized silicic acid to a solution in which a mixture of CTA and CDA is dissolved in a solvent do not change their membrane performance even when subjected to dry membrane formation using the above method. ing. However, since the membrane obtained by this method contains hydrophobized silicic acid, it cannot be used in medical fields such as blood treatment, or in applications where liquid purity and eluates in the liquid are a problem. I have a problem. In addition, in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 1834/1983, 2
When a semipermeable membrane is formed using a solution consisting only of the components, the membrane has a low water permeation rate and is not a useful membrane. However, adding water and metal salts to a solution of cellulose ester dissolved in a polar organic solvent It has been shown that useful membranes can be obtained by the following methods. In addition, the cellulose ester used in this case is CDA.
has been shown to provide the most water permeable membranes. However, the membrane obtained in this way contains metal salts, and it is difficult to completely remove them from the membrane.
Similar to the method in the above issue, it is not suitable for use in the medical field such as blood processing, in the pure water field, or as a separation membrane for food applications. In addition, CDA is said to be the best cellulose ester to obtain a membrane with the best performance, but CDA is generally said to have poorer hydrolysis resistance than CTA. It has the disadvantage of not being heat resistant. Furthermore, in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-open No. 55-3859,
In the case of reverse osmosis membranes, which use a mixture of CDA and CTA as the membrane material, a non-polar organic solvent with a low boiling point such as acetone or dioxane is used because a dense layer on the membrane surface is required. It has been shown that in the case of the ultrafiltration membrane described in 2006, the dense surface layer of a reverse osmosis membrane is not necessary, and that a polar organic solvent with a relatively high boiling point may be used for this purpose.
Furthermore, it has been shown that the pore size of the resulting ultrafiltration membrane changes depending on the mixing ratio of CDA and CTA used as membrane materials. However, this Japanese Patent Application Publication No. 55-3859
For example, the above-mentioned JP-A-55-3890, JP-A-55-3890,
Although there is no problem of residual additives in the membrane as seen in the example of No. 1834,
Since a mixture of CDA and CTA is used, there are problems caused by CDA. First, it is generally said to have inferior hydrolysis resistance compared to CTA, so membrane performance tends to deteriorate due to deterioration of the membrane material over time during use, and heat resistance is not very good. Therefore, it cannot be used for processing high-temperature stock solutions, nor can it be sterilized with hot water. Taking the above circumstances into consideration, the present inventors used cellulose triacetate as the membrane material, used a mixed solvent of dioxane and a polar organic solvent with a boiling point of 120°C or higher as the main solvent, and created a polymer that could be obtained by using cellulose triacetate as the membrane material. We have discovered a method of producing an ultrafiltration membrane from a solution that has improved hydrolysis resistance and heat resistance compared to CDA, and is free from problems such as residual metal salts, and has completed the present invention. That is, the present invention uses cellulose triacetate with an acetylation degree in the range of 59.6 to 62.5%, dioxane and a boiling point of
A cellulose triacetate solution, which has a temperature of 120°C or higher and has infinite solubility in water, and is composed of a mixed solvent whose main component is a solvent for cellulose triacetate, is cast and coagulated in water. This is a method for producing an ultrafiltration membrane made of cellulose triacetate, which is characterized by producing a semipermeable membrane. Conventionally, a polymer material was dissolved in a solvent, cast onto a support such as a glass plate or woven cloth, and left to stand in an atmosphere for a certain period of time. After evaporating from the surface of the molecular solution,
The wet casting method, which produces a membrane with an asymmetric structure by immersing the used polymer in a non-solvent to solidify the polymer, is widely used as a manufacturing method for reverse osmosis membranes and ultrafiltration membranes. ing. Cellulose acetate has been widely used as a membrane material because it can be used in many solvents, is easy to handle, and has excellent stability in membrane formation. Especially CDA
It is widely used because it can be used with many solvents, and also because it allows the use of easy-to-handle solvents such as acetone as a water-soluble low-boiling solvent that is usually added to polymer solutions in wet casting methods. It has been studied and used. On the other hand, in the case of CTA, the solvents that can be used are limited compared to CDA, but it has superior heat resistance and hydrolysis resistance as a membrane material. Therefore, the present inventors selected CTA as the membrane material and proceeded with studies on film formation using a wet casting method. Examples of volatile low-boiling solvents added to the casting polymer solution include dioxane and methylene chloride. First, when a CTA solution is made and cast using only dioxane as a CTA solvent, the effect of evaporation of dioxane when left standing in an atmosphere is too large, so it is immersed in a non-solvent to solidify the polymer substance. The resulting membrane has a very dense surface layer and has almost no water permeability. Furthermore, when only methylene chloride was used as the solvent for CTA, the membrane obtained by casting had a denser surface layer and no water permeability than when only dioxane was used as the solvent. This is due to the effect of evaporation of methylene chloride when it is left standing in the atmosphere, as well as the fact that methylene chloride is poorly soluble in water. This is because the effect of suppressing speed worked. Conversely, if a membrane is formed by a wet method using only a water-soluble high-boiling solvent as the solvent for CTA, the resulting membrane has water permeability, but when evaluated using albumin as a solute, the solute rejection rate was low. As an ultrafiltration membrane, this results in a membrane with extremely large leakage and poor performance. This is because the water-soluble high-boiling solvent used hardly evaporates when left standing in the atmosphere after casting, resulting in an increase in the CTA concentration near the membrane surface and a decrease in CTA dissolving power due to a decrease in the amount of solvent. This is because the evaporation effect did not work and a dense layer was not sufficiently formed on the film surface. In addition, the solute exclusion rate here is defined by the following formula. Solute exclusion rate (%) = solute concentration in the liquid / solute concentration in the stock solution used for evaluation x 100 Therefore, when a low boiling point solvent and a water-soluble high boiling point solvent are each used alone as a solvent for CTA,
Based on the above results, we proceeded with the study thinking that by combining the two and adjusting the mixing ratio, an ultrafiltration membrane with high water permeability and high solute exclusion rate could be obtained. However, when methylene chloride is used as a low-boiling point solvent, although it is compatible with water-soluble high-boiling point solvents, a mixed solvent of the two is less effective than when each is used alone.
A significant decrease in the dissolving power for CTA has occurred,
There is a problem that a homogeneous solution of CTA required for casting cannot be obtained. On the other hand, when dioxane is used as a low boiling point solvent, it is compatible with water-soluble high boiling point solvents, and there is also the problem of reduced CTA dissolving power as a mixed solvent, as seen in the case of methylene chloride. A homogeneous solution of CTA was obtained, and the membrane obtained from this CTA solution by wet membrane formation was an ultrafiltration membrane with high water permeability and high solute exclusion rate. The major feature of the present invention is that CTA, which is a material that can be sterilized with hot water, is selected as the membrane material, and a mixture of dioxane and a water-soluble high-boiling solvent is used as the solvent, and the mixing ratio is adjusted. The object of the present invention is to obtain an ultrafiltration membrane that has high water permeability and high solute exclusion rate such as protein by adjusting the membrane pore size. The present invention will be explained in detail below. In the present invention, the CTA concentration in the CTA solution is not particularly limited, but a range of 6 wt% to 15 wt% is appropriate, preferably a concentration range of 8 wt% to 12 wt%. If the CTA concentration is less than 6wt%, the strength of the obtained film will be weak and it will not be practical. On the other hand, if it exceeds 15wt%, the viscosity of the CTA solution will become extremely large and difficult to handle. Furthermore, depending on the solvent used, CTA may not be completely dissolved. In the present invention, the high boiling point solvent used together with dioxane as a solvent for CTA is CTA which has infinite solubility in water and has a boiling point of 120°C or higher.
There is no particular limitation as long as the solvent is
N-methyl-2-pyrrolidone, morpholine, N,
Preference is given to using solvents such as N-dimethylacetamide and N,N-dimethylformamide. Further, these solvents may be used alone or in combination. If the high boiling point solvent used is partially soluble in water or poorly soluble, the membrane obtained by membrane formation will have a very dense surface layer, resulting in a membrane with low or no water permeability. I end up. This is because when immersed in water after casting, the solvent used is difficult to mix with water, so the solution flows in the opposite direction: water enters the membrane and the solvent elutes from the membrane into the water. Among them, the elution of the solvent from the membrane occurs preferentially because the intrusion of water into the membrane is prevented. Therefore, the phase separation phenomenon due to the intrusion of water progresses slowly, resulting in the formation of a very dense surface layer, resulting in a membrane with no water permeability. Furthermore, the thickness of the obtained film is also very thin. From these results, it is necessary that the high boiling point solvent used together with dioxane as a solvent for CTA has infinite solubility in water. The proportion of the mixed solvent of dioxane and water-soluble high boiling point solvent used as a CTA solvent in the CTA solution is preferably in the range of 70 to 94 wt%, and
Regarding the mixing ratio of dioxane and water-soluble high-boiling solvent used as a solvent for CTA, the content ratio of water-soluble high-boiling solvent to dioxane in the mixed solvent must be in the range of 0.25 to 1.80. It is. When the content ratio is less than 0.25, water permeability is lost due to the formation of a very dense surface layer, and when the content ratio exceeds 1.80, the rejection rate of solutes such as proteins is greatly reduced. This is because it will be put away. As described above, the present invention uses the following as a solvent for CTA:
Although a mixed solvent containing dioxane and a solvent with a boiling point of 120°C or higher and infinite solubility in water, which is the solvent for CTA, is used as the main component, CTA does not swell in this mixed solvent. By adding a mixed solvent of a solvent and a non-solvent as an additive, the stability of film formation can be improved. Swelling agents include acetone and ethyl lactate.
It is preferable to use water as one of the solvents and as the non-solvent. The appropriate proportion of both in the CTA solution is 20 wt% or less in the case of a swelling agent, and 5 wt% or less in the case of a non-solvent. Further, the total content ratio of both needs to be 20wt% or less. If the content ratio of each exceeds the above range, the mixed solvent of dioxane and water-soluble high boiling point solvent will lack the ability to dissolve CTA.
This is because a uniform CTA solution cannot be obtained and film formation becomes impossible. By selecting CTA as a membrane material, the present invention has advantages over hydrophobic polymers in two aspects: (i) stability of membrane formation, and (ii) less deterioration of pure water permeability over time. and for CDA (i)
By improving heat resistance and (ii) hydrolysis resistance, we also solved the problem of residual metal salts in films obtained by using a mixed solvent mainly composed of dioxane and a water-soluble high-boiling solvent as a solvent. It has an advantage over existing ultrafiltration membranes in that there is no ultrafiltration. The CTA ultrafiltration membrane obtained by the method of the present invention can be used in all fields where ultrafiltration membranes are currently used, but there is particularly little decline in pure water permeability over time. In addition, it does not use any metal salt additives, uses a solvent system that is soluble in water and can be completely washed and removed, and can be sterilized with hot water at 90°C. Taking advantage of its characteristics, it is ideal for use in fields that use pure water, which is sterile and pyrogen-free water, such as medical, pharmaceutical, and pharmaceutical fields. Furthermore, since it can be sterilized with hot water, it is suitable for use in fields such as food and fermentation, and since it does not contain additives such as metal salts, it is also suitable for use as hypermorphic artificial kidneys. Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples. Example 1 Cellulose triacetate 8 with a degree of acetylation of 60.9 and a degree of polymerization of 350
g was dissolved in a mixed solvent of 46 g of dioxane and 46 g of N-methyl-2-pyrrolidone to prepare a casting solution.
Using a doctor blade with a slit interval of 250μ on a refined Tetron cloth (Taffeta #230 made by Toray), place it in an atmosphere of 27℃ and 60%RH for 1 hour.
Casting was carried out at a speed of m/min. An ultrafiltration membrane was obtained by introducing the membrane into water maintained at 30°C at a speed equal to the casting speed so that the residence time in the air of each part of the membrane during casting was 3 minutes. . Next, this membrane was attached to a circulating ultrafiltration membrane measuring device (membrane area 25 cm 2 ), and ovalbumin (molecular weight 45,000) was added.
An aqueous solution containing 2000ppm was heated at 25℃ and a pressure of 0.5Kg/cm 2 G.
The liquid was filtered under the conditions of a liquid channel height of 270μ and a circulating liquid volume of 130ml/min, and the resulting liquid was analyzed using a gel permeation chromatograph (Shodex Ionpak S manufactured by Showa Denko).
-803) to determine the albumin exclusion rate. As a result, the water permeability rate was 1.3 m 3 /m 2 ·day, and the albumin rejection rate was 98.0%. In addition, when the same type of membrane was attached to the above-mentioned apparatus and the water permeability coefficient was measured using distilled water for injection at a liquid temperature of 25°C and a pressure of 3.0 Kg/cm 2 G, the result was 23.0 m 3 /m 2・Day (Kg/ cm2
G), and it was confirmed that the membrane was excellent as an ultrafiltration membrane. The hydraulic conductivity here is 1.0Kg/
It is the amount of water permeated in 24 hours per m 2 of membrane area under cm 2 G pressure, expressed in m 3 , and is defined by the following formula. Hydraulic conductivity [m 3 /m 2・day (Kg/cm 2 G)]=
Water permeation rate [ m3 / m2・day]/intermembrane pressure [Kg/ cm2G ] Example 2 N,N instead of N-methyl-2-pyrrolidone
- Example 1 except that dimethylacetamide was used
When a membrane was formed in the same manner as above and the membrane performance was measured, the water permeation rate was 1.3 as measured using an ovalbumin aqueous solution.
m 3 /m 2 ·day, and the albumin exclusion rate was 96.9%.
Similarly, in the evaluation using distilled water for injection, the hydraulic conductivity
It was 31.4m 3 /m 2 ·day (Kg/cm 2 G). Example 3 In the same manner as in Example 1, 8 g of cellulose triacetate was mixed with 52 g of dioxane and 40 g of N,N-dimethylformamide.
g was dissolved in a mixed solvent to obtain a casting solution, and this was used to obtain an ultrafiltration membrane. The performance of the obtained membrane was evaluated in the same manner as in Example 1. As a result, the measurement results using the ovalbumin aqueous solution showed a water permeation rate of 1.3 m 3 /m 2 .
On day one, the albumin exclusion rate was 96.8%. In addition, in an evaluation using distilled water for injection, the hydraulic conductivity was 20.6m 3 /m 2 .
day (Kg/cm 2 G). Example 4 8 g of cellulose triacetate was dissolved in a mixed solvent of 50 g of dioxane, 24 g of morpholine, 15 g of acetone, and 3 g of water, and a film was formed in the same manner as in Example 1, and the film performance was measured. As a result, in the evaluation using an aqueous ovalbumin solution, the water permeation rate was 1.3 m 3 /m 2 ·day, and the albumin rejection rate was 97.6%. In addition, in an evaluation using distilled water for injection, the hydraulic conductivity was 14.4m 3 /m 2 ·day (Kg/cm 2 G)
It was hot. Comparative Example 1 In place of N-methyl-2-pyrrolidone in Example 1, a solvent for cellulose triacetate with a boiling point of 156
A film was formed in the same manner as in Example 1, except that cyclohexanone having a solubility in water of 15% (30°C) was used, and the film performance was evaluated. As a result, no liquid was obtained in any of the measurements using an aqueous ovalbumin solution and distilled water for injection. Comparative Example 2 In place of N-methyl-2-pyrrolidone in Example 1, a solvent for cellulose triacetate with a boiling point of 162
℃, but using furfural whose solubility in water is 8.3% (20℃), 8 g of cellulose triacetate
was dissolved in a mixed solvent of 60 g of dioxane and 32 g of furfural, and after forming a membrane in the same manner as in Example 1, the membrane performance was evaluated. As a result, as in Comparative Example 1, no liquid was obtained in either the ovalbumin aqueous solution or distilled water for injection. Comparative Example 3 In place of N-methyl-2-pyrrolidone in Example 1, a swelling agent for cellulose triacetate with a boiling point of
Using formamide, which has an infinite solubility in water at 211℃, 8g of cellulose triacetate
was dissolved in a mixed solvent of 60 g of dioxane and 32 g of formamide, and after forming a membrane in the same manner as in Example 1, the membrane performance was evaluated. As a result, in the case of ovalbumin aqueous solution, the water permeation rate was 1.2 m 3 /m 2 ·day, and the albumin exclusion rate was
It became 88%. Therefore, it was confirmed that adding a swelling agent instead of a solvent for cellulose triacetate significantly lowers the albumin exclusion rate. Further, in an evaluation using distilled water for injection, the hydraulic conductivity was 19.8 m 3 /m 2 ·day (Kg/cm 2 G). Example 5 8 g of cellulose triacetate was mixed with 30 g of dioxane, N
-Methyl-2-pyrrolidone 51g, ethyl lactate 8g
g and 3 g of water, and after forming a film in the same manner as in Example 1, the film performance was evaluated. As a result, in the case of ovalbumin aqueous solution, the water permeation rate was 1.3 m 3 /m 2 ·day;
The albumin exclusion rate was 97.5%. Furthermore, in an evaluation using distilled water for injection, the hydraulic conductivity was 20.3m 3 /m 2 .
day (Kg/cm 2 G). As a result, it was confirmed that the membrane performance was almost the same as in Example 1 even in the system in which ethyl lactate + water was added. However, by adding additives, it is possible to improve the stability of film formation as shown by improved reproducibility of film performance, reduced variation in film performance, and the like. Example 6 A CTA ultrafiltration membrane was prepared in the same manner as in Example 1,
An ultrafiltration membrane made of polysulfone was selected as an example of a membrane using the obtained membrane and a hydrophobic polymer as a membrane material, and the performance of the two was compared under the same conditions. The evaluation used distilled water for injection as the stock solution.
This was done by comparing the change in hydraulic conductivity over time at an intermembrane pressure difference of 3.0 kg/cm 2 G. By the way,
The commercially available polysulfone ultrafiltration membranes used in this evaluation are (i) ultrafiltration membrane PM30 manufactured by Amicon [molecular weight cut off: 30,000, pure water overrate: 2 to 5 ml/cm 2 min
(Pressure 3.8 Kg/cm 2 G, 5 minutes after start)], Toyo Shi ultrafiltration membrane UK-50 [molecular weight cut off 50,000, pure water overrate 1-3 ml/cm 2 min (pressure 4.0 Kg/ cm 2 G)〕2
It is a kind. Note that data on molecular weight cutoff and pure water overrate are both catalog values.
The results are shown in Table 1.

【表】 以上の結果から、膜素材として疎水性高分子で
あるポリスルホンを用いた場合には、極めて初期
における純水透水係数は大きいものの、その後、
短時間のうちに急激な低下がみられ、純水透水係
数の経時低下が非常に大きいことが判る。それに
対して本発明により得られるCTA製限外過膜
の場合には、純水透水係数の経時変化が非常に小
さく、経時的に変化した純水透過量の確保が可能
であり、CTA膜の優位性が示されている。 実施例 7 実施例6と同様に、本発明により作製した
CTA製限外過膜と、先にわれわれが特開昭54
−134608号公報にて示した方法に従つて作製した
CDA製限外過膜との耐熱性に関する比較検討
を行なつた。特開昭54−134608号の方法とは、二
酢酸セルロースをN,N−ジメチルホルムアミ
ド、アセトン、水およびシクロヘキサンからなる
混合溶媒に溶解し、水を凝固液とし、湿式法によ
り製膜する方法について示したものである。評価
は実施例1と同様に、溶質として卵白アルブミン
(分子量45000)を用い、卵白アルブミンの
2000ppm水溶液を評価用原液として、0.5Kg/cm2
G加圧下における透水速度と卵白アルブミン排除
率とを熱処理前後で比較することにより行なつ
た。結果を第2表に示した。
[Table] From the above results, when polysulfone, which is a hydrophobic polymer, is used as the membrane material, the pure water permeability coefficient is high at the very beginning, but after that,
A rapid decrease was observed within a short period of time, indicating that the decrease in the pure water permeability coefficient over time was extremely large. On the other hand, in the case of the CTA ultrafiltration membrane obtained by the present invention, the change in the pure water permeability coefficient over time is very small, and it is possible to secure the amount of pure water permeation that changes over time. Superiority is shown. Example 7 Similar to Example 6, a sample was produced according to the present invention.
Ultrafiltration membrane made by CTA and our patented patent application in 1972
-Produced according to the method shown in Publication No. 134608
A comparative study was conducted regarding heat resistance with ultrafiltration membranes made from CDA. The method of JP-A-54-134608 is about dissolving cellulose diacetate in a mixed solvent consisting of N,N-dimethylformamide, acetone, water and cyclohexane, using water as a coagulating liquid, and forming a film by a wet method. This is what is shown. The evaluation was carried out in the same manner as in Example 1, using ovalbumin (molecular weight 45,000) as the solute.
0.5Kg/cm 2 using 2000ppm aqueous solution as stock solution for evaluation
The water permeation rate and ovalbumin exclusion rate under G pressure were compared before and after heat treatment. The results are shown in Table 2.

【表】 第2表の結果から、CTA膜は90℃、10時間の
熱水処理を施しても膜性能はほとんど変化しない
が、一方、CDA膜の場合には85℃、15分間とい
う短時間の熱処理にもかかわらず、透水速度の低
下と卵白アルブミン排除率の低下傾向がみられ
る。この結果から耐熱性に関しては、CDA膜に
比べ、CTA膜の方が優れていることが明らかで
ある。 実施例 8 実施例7と同様に、本発明により作製した
CTA製限外過膜と、ダイセル化学工業株式会
社製過型人工腎臓モジユール“Hemofresh”
に用いられているCDA製限外過膜とを、牛鮮
血を用いて評価し、性能の比較を行なつた。評価
は生理食塩水により希釈した牛鮮血(ヘマトクリ
ツト値28%、全蛋白質濃度3.7%)を用い、実施
例1と同様に評価膜を循環型限外過膜測定装置
に装着し、25℃、圧力0.5Kg/cm2G、液流路高さ
270μ、循環液量40ml/分の条件で流液過し、
得られた液および評価用原液の蛋白質濃度を
GPCにより分析し、蛋白質透過率を算出した。
結果を第3表に示した。
[Table] From the results in Table 2, the membrane performance of CTA membrane hardly changes even if it is subjected to hot water treatment at 90℃ for 10 hours, whereas in the case of CDA membrane, it is treated for a short time of 15 minutes at 85℃. Despite the heat treatment, there was a tendency for the water permeation rate to decrease and the ovalbumin exclusion rate to decrease. From this result, it is clear that the CTA film is superior to the CDA film in terms of heat resistance. Example 8 Similar to Example 7, a sample was produced according to the present invention.
Ultrafiltration membrane made by CTA and ultrafiltration artificial kidney module “Hemofresh” made by Daicel Chemical Industries, Ltd.
The CDA ultrafiltration membrane used in this study was evaluated using fresh bovine blood, and the performance was compared. For the evaluation, fresh bovine blood (hematocrit value 28%, total protein concentration 3.7%) diluted with physiological saline was used, and the evaluation membrane was attached to a circulating ultrafiltration membrane measuring device in the same manner as in Example 1, and the membrane was heated at 25°C and under pressure. 0.5Kg/cm 2 G, liquid flow path height
270μ, circulating liquid volume 40ml/min,
The protein concentration of the obtained solution and stock solution for evaluation was
It was analyzed by GPC and protein permeability was calculated.
The results are shown in Table 3.

【表】 第3表の結果から、本発明により得られる
CTA製限外過膜は、現在、過型人工腎臓モ
ジユールに用いられているCDA製限外過膜と
同等の性能を有することが確認され、過型人工
腎臓モジユール用限外過膜として適しているこ
とが明らかになつた。
[Table] From the results in Table 3, the results obtained by the present invention
It has been confirmed that the ultrafiltration membrane made by CTA has the same performance as the ultrafiltration membrane made by CDA currently used in the hyperdiaphragm artificial kidney module, and is suitable as an ultrafiltration membrane for the hyperdiaphragm artificial kidney module. It became clear that there was.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 酢化度59.6〜62.5%の範囲の三酢酸セルロー
スと、ジオキサン及び沸点が120℃以上であり、
かつ、水への溶解度が無限大であつて、三酢酸セ
ルロースの溶媒である溶剤を主成分とする混合溶
媒とからなる三酢酸セルロース溶液を流延し、水
中で凝固させて半透膜を製造することを特徴とす
る三酢酸セルロース製限外過膜の製造方法。 2 流延に用いる三酢酸セルロース溶液中の三酢
酸セルロース濃度が6〜15wt%、好ましくは8
〜12wt%である特許請求の範囲第1項記載の製
造方法。 3 沸点が120℃以上であり、かつ、水への溶解
度が無限大であつて、三酢酸セルロースの溶媒で
ある溶剤が、N−メチル−2−ピロリドン、モル
ホリン、N,N−ジメチルアセトアミド及びN,
N−ジメチルホルムアミドからなる群から選ばれ
た1種又は2種以上である特許請求の範囲第1項
記載の製造方法。 4 ジオキサンと沸点が120℃以上であり、かつ、
水への溶解度が無限大であつて、三酢酸セルロー
スの溶媒である溶剤との混合溶媒の三酢酸セルロ
ース溶液中に占める割合が70〜94wt%であり、
かつ、混合溶媒中のジオキサン以外の溶媒のジオ
キサンに対する含有比率が0.25〜1.80の範囲内で
ある特許請求の範囲第1項又は第3項記載の製造
方法。 5 ジオキサン及び沸点が120℃以上であり、か
つ、水への溶解度が無限大であつて、三酢酸セル
ロースの溶媒である溶剤を主成分とする混合溶媒
中に添加剤として三酢酸セルロースの膨潤剤およ
び非溶媒の混合溶剤を添加する特許請求の範囲第
1項記載の製造方法。 6 膨潤剤がアセトン又は乳酸エチルのいずれか
であり、非溶媒が水である特許請求の範囲第5項
記載の製造方法。 7 膨潤剤および非溶媒の三酢酸セルロース溶液
中に占める割合が、前者が20wt%以下であり、
後者が5wt%以下であつて、その総計含有割合が
20wt%以下である特許請求の範囲第5項又は6
項記載の製造方法。
[Claims] 1. Cellulose triacetate with an acetylation degree in the range of 59.6 to 62.5%, dioxane and a boiling point of 120°C or higher,
In addition, a semipermeable membrane is produced by casting a cellulose triacetate solution consisting of a mixed solvent whose main component is a solvent that has infinite solubility in water and is the solvent for cellulose triacetate, and coagulates it in water. A method for producing an ultrafiltration membrane made of cellulose triacetate, characterized by: 2 The concentration of cellulose triacetate in the cellulose triacetate solution used for casting is 6 to 15 wt%, preferably 8
The manufacturing method according to claim 1, wherein the content is 12 wt%. 3 The solvent that has a boiling point of 120°C or higher and has infinite solubility in water and is a solvent for cellulose triacetate is N-methyl-2-pyrrolidone, morpholine, N,N-dimethylacetamide, and N-methyl-2-pyrrolidone, morpholine, N,N-dimethylacetamide, and ,
The manufacturing method according to claim 1, wherein one or more types are selected from the group consisting of N-dimethylformamide. 4 The boiling point of dioxane is 120℃ or higher, and
The solubility in water is infinite, and the proportion of the mixed solvent with the solvent that is the solvent for cellulose triacetate in the cellulose triacetate solution is 70 to 94 wt%,
The manufacturing method according to claim 1 or 3, wherein the content ratio of the solvent other than dioxane to dioxane in the mixed solvent is within the range of 0.25 to 1.80. 5. A swelling agent for cellulose triacetate as an additive in a mixed solvent whose main components are dioxane and a solvent that has a boiling point of 120°C or higher and has infinite solubility in water and is a solvent for cellulose triacetate. The manufacturing method according to claim 1, wherein a mixed solvent of and a non-solvent is added. 6. The manufacturing method according to claim 5, wherein the swelling agent is either acetone or ethyl lactate, and the nonsolvent is water. 7 The proportion of the swelling agent and non-solvent in the cellulose triacetate solution is 20 wt% or less,
The latter is 5wt% or less, and its total content is
Claim 5 or 6 which is 20wt% or less
Manufacturing method described in section.
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