JPH0445831A - 親水化膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、水や溶液の分離精製、処理などの分野や医療
分野に利用できる親水性の向上した分離膜に関する。

〔従来の技術〕

近年、膜分離技術の進歩は目覚ましく、多くの分野で実
用化されている。この分離膜の素材としては極めて多く
の高分子、例えば、ポリスル４１ン系、セルロース系、
ポリアクリロニトリル系、ポリオレフィン系、フラン系
、ポリアミド系などが使用されている。これらの高分子
は、水との親和一 性によシ親水性と疎水性とに分類できる。疎水性高分子
からなる膜（以下疎水性膜という）は、親水性高分子か
らなる膜に比べて、乾燥前後での膜構造の変化がない点
で優れるため、多くの分野で広く利用されている。しか
し、疎水性膜を前述の用途、特に水系の分離に用いよう
とすると、膜の透水圧以上の圧力をかけなければ水が透
過しないので、低い操作圧力で用いるには膜を親水化す
ることが是非とも必要である。従来、疎水性膜を親水化
する方法として１．恒久的親水化法と一時的親水化法と
がある。恒久的親水ｆヒ法は、親水性高分子を疎水性膜
の表面および細孔内表面に被覆、架橋あるいはグラフＩ
・などする方法である。また、−時的親水化法は、疎水
性膜の表面および細孔内表面に界面活性剤を塗布する方
法やアルコールなどの水と混合可能で膜の細孔内へ浸透
可能な液体に膜を浸漬した後、この液体を水で置換する
方法などである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら１．上記恒久的親水化法は、膜内で重会や
架橋反応などを行う必要があシ、シかも親水化処理後、
洗浄を十分に行っても未反応の親水性高分子が膜内に残
存するため、使用時に徐々に溶出するという問題や膜内
の親水性高分子によシ膜の細孔がさらに小さくなり、透
水性や阻止率が変ずしする問題などがある。他方、−時
的親水化法のうち、界面活性剤を塗布する方法では使用
前に十分に洗浄しなければならない煩雑さ、残存界面活
性剤の溶出やそれによる発泡などの問題があり、アルコ
ールなどの水と混合可能で膜の細孔内へ浸透可能な液体
に膜を浸漬した後、この液体を水で置換する方法では、
膜を浸漬するのに必要な液体の量が装置の規模によって
は大量に必要となることや置換操作の煩雑さが避けられ
ないなどの問題がある。さらに、−時的親水化法では膜
を一旦系外に取出して乾燥させてし捷うと、乾燥前に比
べて透水性能が低下し、極端な場合には全く透水性がな
くなってしまう。

したがって、本発明の目的は前述のような問題を解消し
た、繰返し使用のできる親水化膜を提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは上記の目的を達成するために、親水性素材
の選択や親水性を付与するための方法について種々の検
討を行った結果、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は、疎水性高分子から乾湿式あるいは
湿式法で製造される分離膜において、該高分子に少なく
とも一種類のアルギン酸およびその誘導体の塩（以下ア
ルギン酸塩という）を含有させることを特徴とする親水
化膜である。

本発明で使用する疎水性高分子としては、乾湿式あるい
は湿式法で分離膜を製造できる素材であれば特に限定さ
れないが、例をあげると、ポリスルホン、ホリエーテル
スルホン、ホリアリルスルホン、ポリフッ化ビニリデン
、ポリアミドイミド、ポリイミド−ボリアリレート、ポ
リエーテルイミドなどがある。また、これらの素材は単
独で使用したシ、ブレンドして使用したりすることが出
来る。

次に、アルギン酸塩としては、アルギン酸、部分メチル
エステル化アルギン酸、カルボメトキシ化アルギン酸、
リン酸化アルギン酸、アミン化アルギン酸などの塩があ
げられる。

アルギン酸塩の紡糸原液中の添加量は疎水性高分子１微
孔形成剤、膨潤剤、溶媒の種類や濃度などに依存するた
め、乾湿式あるいは湿式法で膜が形成でき、かつ親水性
を付与できれば特に限定はされないが、一般にはこれら
の濃度が犬なる程添加量は小となる。

疎水性高分子中に含有されるアルギン酸塩は、イオン化
した状態あるいはイオン架橋した状態のどちらでも良い
。

紡糸原液中の微孔形成剤、膨潤剤、溶媒としては、従来
分離膜の製造に使用されているものが利用できる。微孔
形成剤としては、例えば、ポリエチレングリコール、ポ
リエチレンオキサイド、グリセリン、エチレングリコー
ル、ポリビニルピロリドンなどが、膨潤剤としては、例
えば、塩化リチウム、塩化亜鉛、硝酸ナトリウムなどの
無機塩一 やメタノール、エタノールなどのアルコール類などの有
機物があげられる。

また、溶媒としては、例えば、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルム
アミド、Ｎ、Ｎ−）メチルアセトアミド、Ｎ−メチル２
−ピロリドン、２−ピロリドンなどがあげられる。

分離膜の形状としては、中空糸膜、平膜、管状膜、スパ
イラル膜のいずれでもよい。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例にて説明するが、本発明はかかる
実施例に何等限定されるものではない。

実施例 ポリスルホン（商品名；ニーデルポリスルホンＰ−１７
００、アモコ社製）１９９重量％ポリエチレングリコー
ル２８．５重量％とアルギン酸ナトリウム０．９重量％
とをＮ−メチル−２−ピロリドンに溶解し脱泡して原液
を作製した。この原液から２重管状ノズルを用いて、環
状部より原液、内管部よりＮ−メチル−２−ピロリドン
／水／酢酸カルシウム＝７５／２４／１の混合液を同時
に押出し中空状となし、空気中を約１０ｃｒｎ落下させ
、２５℃の水中に導き凝固させた後、乾燥させた。

得られた中空糸膜は内径４８０μ、外径６２０μであり
、この中空糸膜を２００本束にしてモジュルを作製した
。

このモジュールを使用して、中空糸膜の内側から水を供
給したところ、圧力０．２　ｋｙ　／　ｃｒＡ　Ｇで膜
の外側に水が滲出してきた。また、このモジュールを一
旦乾燥させ再度試験に供しても、同様の低い圧力で水が
滲出してくるのが認められた。

比較例 原液にアルギン酸を混合せず、また、混合液にＮ−メチ
ル−２−ピロリドン／水＝７５／２５を用いる以外は実
施例と同様にして中空糸を得、モジュールを作製した。

このモジュールを使用して、実施例と同様にして中空糸
膜の内側から水を供給したところ、圧力１ｋｐ／ＪＧで
も膜の外側に水が滲出することはなかった。

〔発明の効果〕

以上のように本発明によれば、疎水性高分子からなる分
離膜を容易に親水化でき、しかも、乾燥を繰返しても性
能の変化しない優れた膜が得られるという利点を有する
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 疎水性高分子から乾湿式あるいは湿式法で製造される分
   離膜において、該高分子に少なくとも一種類のアルギン
   酸およびその誘導体の塩を含有させることを特徴とする
   親水化膜。