JPH0450849B2 - - Google Patents

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JPH0450849B2
JPH0450849B2 JP12142084A JP12142084A JPH0450849B2 JP H0450849 B2 JPH0450849 B2 JP H0450849B2 JP 12142084 A JP12142084 A JP 12142084A JP 12142084 A JP12142084 A JP 12142084A JP H0450849 B2 JPH0450849 B2 JP H0450849B2
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JP
Japan
Prior art keywords
membrane
casting
solvent
membranes
semipermeable
Prior art date
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Expired
Application number
JP12142084A
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English (en)
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JPS61410A (ja
Inventor
Hitoshi Tsugaya
Tadaaki Myano
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daicel Corp
Original Assignee
Daicel Chemical Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Daicel Chemical Industries Ltd filed Critical Daicel Chemical Industries Ltd
Priority to JP12142084A priority Critical patent/JPS61410A/ja
Publication of JPS61410A publication Critical patent/JPS61410A/ja
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
(技術の背景) 本発明はポリスルホン系樹脂からなる半透膜で
あつて透水性能、分画性能を損なうことなく半透
膜と同支持体との間の耐剥離性を改良し、耐圧密
化性を改良する方法に関する。 半透膜を用いた分離技術として逆浸透法や限外
過去が普遍的に実用化されるようになつてきて
おり、用途に適した各種素材の半透膜が上市され
ている。 なかでもポリスルホン系樹脂からなる半透膜は
耐熱性、耐薬品性、耐微生物抵抗性などの点で優
れており、限外過膜の主流として定着しつつあ
る。 (従来技術およびその欠点) このように、半透膜として優れた性能を有する
ポリスルホン系樹脂製半透膜も実用に供する場合
には以下のような欠点を有している。 通常、分離用の半透膜は平膜、チユーブ膜、中
空繊維状膜など各種のの形態に流延された後モジ
ユールに加工されて実用に供されている。 これらの各種形状の膜の中で中空繊維状の膜以
外のものは殆んどの場合、ポリエステル、ポリプ
ロピレン繊維からなる織布、不織布などの支持布
の上に流延され、一体となつた支持布つき半透膜
として取り扱われており、一体化されたものの性
状がその後の加工、運搬、使用の条件を左右する
こととなる。 なかでも半透膜と支持布の一体化の状態、具体
的には半透膜と支持布の付着状態が重要な要素と
なる。 就中、ポリスルホン系樹脂半透膜は上記のよう
な織布、または不織布との付着性があまりよくな
いためモジユールへの加工の際や、長時間使用し
ている間に受ける加圧−放圧のくり返し作用によ
り剥離が起こり、膜破れにつながることが多い。 一般的に言えることであるが、半透膜と支持布
との付着性は膜形成液(以下ドープという)が支
持布の織り目の中に適度に流れ込むことによりゲ
ル化した膜と支持布の織り目との間に作用する投
錨効果の度合いに左右されると考えられる。 したがつて何らかの方法で投錨効果を促進させ
れば付着性は改善されることになる。前述したよ
うに半透膜と支持布との付着性はドープが布の織
り目に流れ込む度合いに左右されるわけであるか
ら、ドープを支持布上に流延してゲル化浴に浸漬
するまでの時間を長時間確保すれば半透膜と支持
布との投錨効果を促進させることができるのは明
白である。 しかしながら、ポリスルホン系樹脂製の半透膜
を製造する場合用いる溶剤はN−メチル−2−ピ
ロリドン(NMP)、N・N′−ジメチルホルムア
ミド(DMF)、N・N−ジメチルアセトアミド
(DMAc)などのような高沸点で且つ吸湿性の溶
剤に限られているため次のような不都合が生じ
る。 即ち、溶剤が高沸点であるため常温の静止雰囲
気化では溶剤が蒸発せず、流延されたドープ表面
におけるポリマー濃度の増加は起こらない。また
これらの溶剤が吸湿性であるため雰囲気中の水分
を吸収してゲル化浴に浸漬しないうちにドープ表
面のゲル化が促進され、高性能の半透膜を再現性
よく製造することが難しい。 (本発明の構成) 以上のような状況に鑑み、本発明者らは鋭意検
討した結果、本発明を完成させた。 即ち、本発明は解離基を持たないポリスルホン
系樹脂を沸点が100℃未満の非溶剤を含む溶媒に
溶解した溶液を流延基盤上に流延し、次いでゲル
化浴に浸漬する工程によりなり半透膜の製造法に
おいて、流延後ゲル化浴に浸漬するまでの時間を
20秒以上に設定し、その間膜表面に100m/分以
下の流速で相対湿度40%以下の気体を送気するこ
とを特徴とするポリスルホン半透膜の製造方法で
ある。 このように支持布などの上に流延したドープを
ゲル化浴に浸漬するまで、20秒以上の時間を確保
して、ドープを布の織り目に流れ込ませる。それ
と同時に20秒以上の経過時間中ドープ表面に
100m/分以下の流速で相対湿度40%以下の気体
を送気すれば静止雰囲気では蒸発しなかつた溶剤
がドープ表面から蒸発し、ポリマー濃度の増加が
起こるとともに吸湿も防がれる。この方法を適用
することにより投錨効果の促進された、即ち半透
膜と支持布との付着性が改良された支持体につき
半透膜が得られるとともに、表面の溶剤蒸気を強
制的に除去することによりポリマー濃度の増加が
促進される結果得られる半透膜は再現性よく優れ
た透水性能と耐圧密性を有することが判明した。 しかし、放置時間を20秒以上取り、かつ空気の
送気を行なつた場合でも相対湿度が40%を越へる
雰囲気下では、流延されたドープ表面が吸湿し、
ゲル化が促進されることにより放置後ゲル化して
得た膜が均質な性能を有する膜にならないか、非
常に低い透水速度しか持たないか、または溶質の
透過率が大きくなるなど、良好な過効率を有す
る膜が得られなかつた。 また、送気する気体の流速については100m/
分を越へる場合はドープが均一に流延できなかつ
た。 ここで使用されるポリスルホン樹脂としては実
質的に
【式】なる繰り 返し単位を持つポリエ−テルスルホン又は、実質
的に なる繰り返し単位を持つポリスルホン樹脂を用い
ることができるが、両者の混合物を用いてもよ
い。また、溶媒としてポリスルホン樹脂の実質的
な良溶剤を含み、ポリマーの溶解後均一なドープ
が得られる限り、溶媒の組成、良溶剤の種類を限
定するものではないが、得られるドープの性状か
ら良溶剤として2−ピロリドン又はN−メチル−
2−ピロリドンを使用することが望ましい。 さらに、均一なドープが得られる範囲内で溶媒
中に沸点100℃未満のポリスルホン系樹脂の非溶
剤を含ませると得られる半透膜の耐圧密性を改良
することができる。 また、本発明の製膜法は、常温下に実施するこ
とを主目的としているが、加温したドープを流延
すること、又は加温した気体を送気することは、
加温が溶媒の沸点以下である限り、これを妨げる
ものではない。 流延基盤として、常時織布又は不織布が使用で
き、これらは膜の強度補強材として膜と一体化し
た形で使用されるが、通水性を有する多孔体であ
れば同様に使用できる。また、流延基盤の形状は
平面状、管状いづれにも適用可能である。 (本発明による効果) 本発明により製造されたポリスルホン系樹脂製
半透膜は以下のような特徴を有している。 イ 織布または不織布などの上にドープを流延し
た後、ゲル化浴に浸漬するまでに20秒以上確保
することにより半透膜と織布または不織布との
付着性を改良することができる。 ロ 流延後のドープ上に100m/分以下の流速で
相対湿度40%以下の気体を送気することにより
吸湿による表面のゲル化を防ぎつつ、表面のポ
リマー濃度を増加させることができる。 これにより膜の耐圧密性が改善されるとともに
再現性よく優れた透水性能、分画性を有する半透
膜を製造することができる。 以下に実施例をあげて本発明を説明する。 実施例 1
【式】なる繰り返し単 位からなるポリエーテルスルホン樹脂(Victrex
300P;ICI社製)20部を2−ピロリドン80部に
溶解し、静置脱泡して均一なポリマー溶液を得
た。 この溶液を150μの間隙を含するドクターブレ
ードを用いて水平に置かれたガラス基盤上に固定
されたポリエステル不織布(MF−90K;日本バ
イリーン社製)上に、4cm/秒の速度で流延し
た。流延後1分間、温度25℃、湿度40RH%の空
気を40m/分の速度で、流延されたポリマー溶液
表面に送気した。 次いで、生成したポリエステル不織布付膜を、
基盤より剥離回収して、膜特性の評価に供した。 膜特性は、純水透水係数及び耐圧試験、卵
白アルブミン水溶液透過試験、膜−支持布剥離
試験の三点いずれかにより評価した。すなわち、 純水透水係数及び耐圧試験 循環式平膜限外過装置(有効膜面積25cm2)を
用い、蒸留水を供給液とし、供給液温度25℃で、
0.5Kg/cm2、次いで3.0Kg/cm2の加圧過を行な
い、それぞれの透水係数を測定した。 ここで耐圧係数は、次式で定義される。 耐圧係数=3.0Kg/cm2加圧時の透水係数(m3/m2
日・Kg/cm2)/0・5Kg/cm2加圧時の透水係数(m3
m2・日・Kg/cm2) 卵白アルブミン水溶液透過試験 と同様の循環式平膜限外過装置(有効膜面
積25cm2)を用い、供給液温度25℃、供給液量125
ml/分、加圧0.5Kg/cm2の条件で、供給液として
卵白カルブミン水溶液(和光純薬試薬アルブミン
を1/15Mリン酸緩衝液PH7.0に対し2000ppm濃度
となるように溶解したもの)を用いて、透液速度
及び溶質過率を測定した。 ここで、透液速度及び溶質透過率は次式で定義
される。 透液速度=透過液量(ml)/加圧過時間(分)・
有効膜面積(cm2) 溶質透過率(%)=透過液卵白アルブミン濃度(pp
m)/供給液卵白アルブミン濃度(ppm)×100 膜−支持布剥離試験 第1図のごとく、直径2.8cmの円形に固定され
た膜の支持布側よりゆつくりと水圧を加え、膜−
支持布間に剥離が生じ、次いで膜が破損した時の
水圧を膜−支持布剥離強度とした。第1図におい
て1−1は押さえ板、2−2は半透膜、3−3は
半透膜2−2と一体になつている支持布、4−4
は固定板、5−5・6−6はO−リングである。
また矢印は水圧を加えている方向を示す。 実施例1より得られた膜の、膜−支持布剥離強
度を表Iに示す。 実施例 2 実施例1において、流延後1分間送気したのに
代えて、2分間送気した以外は実施例1と全く同
様となつた。得られた膜の、膜−支持布剥離強度
を表Iに伴せて示す。 比較例 1 実施例1において、流延後1分間送気したのに
代えて、10秒間送気した以外は実施例1と全く同
様になつた。得られた膜の、膜−支持布剥離強度
を表Iに伴せて示す。
【表】 実施例 3,4 実施例1において、ポリマー溶液の組成を表
に示すごとく変えた以外は、実施例1と全く同様
に行なつた。それぞれ得られた膜の純水遠水係数
及び耐圧係数と卵白アルブミン水溶液の透液速度
及び溶質透過率を表に伴せて示す。 比較例 2,3 実施例3,4において、流延後1分間、温度25
℃、湿度40RH%・の空気を40m/分の速度で送
気する代りに、流延後10秒間静置したのみで、送
気を行なわなかつた以外は実施例3,4と全く同
様に行なつた。それぞれ得られた膜の純水透水係
数及び耐圧係数と卵白アルブミン水溶液の透液速
度及び溶質透過率を表に伴せて示す。
【表】 比較例 4〜7 実施例1おいて、流延後1分間、温度25℃、湿
度40RH%の空気を40m/分の速度で送気したの
に変えて、表に示すごとく送気時間、湿度、風
速を変えた以外は、実施例1と全く同様に行なつ
た。実施例1,比較例1及びここで得られた膜の
卵白アルブミン水溶液の透液速度及び溶質透過率
を表に伴せて示す。
【表】 実施例 5 実施例1において、
【式】なる繰り返し単 位から成るポリエーテルスルホン樹脂20部を、2
−ピロリドン80部に溶解することに代えて、 なる繰り返し単位から成るポリスルホン樹脂
(Udel P−1700UCC社製)17部を、N−メチル
−2−ピロリドン83部に溶解し、静置脱泡して均
一なポリマー溶液を得た以外は、実施例1と全く
同様に行なつた。得られた膜の卵白アルブミン水
溶液の透液速度及び溶質透過率は、透液速度=
860(ml/m2分)溶質透過率=1.30(%)であつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は半透膜と支持布との剥離強度を測定す
るための装置で測定している状態を示す断面図で
ある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 解離基を持たないポリスルホン系樹脂を沸点
    が100℃未満の非溶剤を含む溶媒に溶解した溶液
    を流延基盤上に流延し、次いでゲル化浴に浸漬す
    る工程よりなる半透膜の製造法において、流延後
    ゲル化浴に浸漬するまでの時間を20秒以上に設定
    し、その間膜表面に100m/分以下の流速で相対
    湿度40%以下の気体を送気することを特徴とする
    ポリスルホン半透膜の製造方法。
JP12142084A 1984-06-13 1984-06-13 半透膜の製造方法 Granted JPS61410A (ja)

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JP12142084A JPS61410A (ja) 1984-06-13 1984-06-13 半透膜の製造方法

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JPS61410A JPS61410A (ja) 1986-01-06
JPH0450849B2 true JPH0450849B2 (ja) 1992-08-17

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JPS5974228A (ja) * 1982-10-21 1984-04-26 Kawasaki Steel Corp 鋼管の浸漬焼入装置

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JPS61410A (ja) 1986-01-06

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