JPH05168878A - 抗菌性液体分離膜 - Google Patents

抗菌性液体分離膜

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JPH05168878A
JPH05168878A JP33729591A JP33729591A JPH05168878A JP H05168878 A JPH05168878 A JP H05168878A JP 33729591 A JP33729591 A JP 33729591A JP 33729591 A JP33729591 A JP 33729591A JP H05168878 A JPH05168878 A JP H05168878A
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JP
Japan
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membrane
chitosan
liquid separation
support
separation membrane
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JP33729591A
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English (en)
Inventor
Toshiyuki Kawashima
敏行 川島
Yuji Nishida
祐二 西田
Kenichi Ikeda
健一 池田
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】長期間にわたる水中での保存によつても、高い
抗菌性を保持し、従つて、当初の阻止率や透過水量を保
持する抗菌性液体分離膜を提供するにある。 【構成】支持体上に分離活性を有する膜が積層されてい
る液体分離膜において、上記支持体がキトサン又はその
分解物を抗菌性成分として有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、膜における細菌やカビ
の繁殖が抑制される主として水系液体の分離に用いられ
る抗菌性液体分離膜に関する。
【0002】
【従来の技術】液体分離膜は、一般に、水による湿潤下
に保存され、また、水に浸漬された状態で用いられるた
めに、細菌やカビが発生しやすく、また、これら細菌や
カビが分離膜に発生すると、処理液が腐敗したり、或い
は異臭を有することとなる。更に、細菌やカビは、膜自
体を劣化させ、分離機能を低下させる。
【0003】そこで、液体分離膜の保存中における細菌
やカビの発生を防止するために、従来、ホルマリン水や
過酸化水素水等の薬品で分離膜を処理して、抗菌性を付
与することが行なわれている。このように、薬品にて分
離膜を抗菌処理する方法は、短期的には、効果が大きい
ものの、膜の保存期間が長くなるにつれて、薬品が消耗
したり、飛散したりして、分離膜に細菌やカビが容易に
発生する。また、液体分離に用いている間に、膜から速
やかに抗菌効果が失なわれるので、膜の抗菌性を保持す
るには、膜を頻繁に薬品処理する必要がある。
【0004】他方、液体処理の間においても、膜自体が
抗菌性を有する分離膜として、特公昭55−16058
0号公報には、アクリル酸銀を単量体成分として含有す
る重合体とセルロースエステルとからなる分離膜が提案
されている。この分離膜によれば、抗菌効果はある程度
持続されるが、液体処理の間に銀がイオン交換作用によ
つて膜から失なわれるにつれて、抗菌効果も失なわれ
る。更に、アクリル酸銀を単量体成分として含有する重
合体は、親水性が強いために、本来の分離機能を有する
膜を形成する重合体素材と相溶性に劣り、得られる分離
膜が本来の分離機能に劣ることがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の抗菌
性液体分離膜における上記した問題を解決するためにな
されたものであつて、長期間にわたる水中での保存によ
つても、高い抗菌性を保持し、従つて、当初の阻止率や
透過水量を保持する抗菌性液体分離膜を提供することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、支持体上に分
離活性を有する膜が積層されている液体分離膜におい
て、上記支持体がキトサン又はその分解物を抗菌性成分
として有することを特徴とする。本発明において、支持
体としては、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、
ポリプロピレン、ポリエチレン等の重合体からなる多孔
質体を挙げることができるが、これらに限定されるもの
ではない。本発明によれば、支持体は、特に、上述した
ような重合体からなる繊維の織布や不織布であることが
好ましい。
【0007】本発明による抗菌性液体分離膜は、このよ
うな支持体がキトサン又はその分解物を抗菌性成分とし
て保持し、そのような支持体の上に分離活性を有する膜
が積層されている。一般に、キトサンは、エビ、カニ等
の甲殻類の外皮の構成成分であるキチンを30〜50%
の濃度範囲のアルカリ溶液、例えば、水酸化ナトリウム
水溶液と共に60℃以上の温度に加熱し、脱アセチル化
することによつて得られる親水性高分子物質である。か
かるキトサンは、構造的には、D−グルコサミンを基本
単位とするβ−(1→4)結合からなる化学構造を有す
る多糖類であつて、酢酸、塩酸、リン酸等の希薄な水溶
液には塩を形成して容易に溶解するが、これをアルカリ
水溶液と接触させるときは、再び、凝固析出する性質を
有している。また、このようなキトサンやその分解物
は、植物病原性のカビや S. aureus等の細菌類に対して
抗菌性を有する。
【0008】本発明による抗菌性液体分離膜は、その支
持体がキトサン又はその分解物、例えば、キトサンオリ
ゴ糖を抗菌性成分として有するものであつて、その好ま
しい態様としては、織布又は不織布からなる支持体中に
キトサン又はその分解物が微粒子状又は繊維状に分散さ
れており、又は支持体に塗布乃至含浸されて、保持され
ている。また、支持体自体がキトサン又はその分解物か
ら構成されていてもよい。
【0009】織布又は不織布からなる支持体にキトサン
又はその分解物を微粒子状又は繊維状に分散させるに
は、例えば、支持体にキトサン又はその分解物の微粒子
又は繊維状物を接着して付着させればよい。通常、支持
体100重量部にキトサン又はその分解物0.01〜50
重量部を付着させるのが好ましい。また、織布又は不織
布を製造する際に、キトサン又はその分解物の微粒子又
は繊維状物をそれら支持体に分散させてもよい。
【0010】このようにして、織布又は不織布にキトサ
ン又はその分解物の微粒子又は繊維状物を分散させる場
合に、得られる支持体が均一な厚さを有すると共に、起
毛防止等のために、微粒子では粒径が20μm以下、繊
維状物では太さ0.05〜20デニール、長さ3〜50mm
の範囲にあることが好ましい。不織布は、従来、知られ
ている乾式法や湿式法によつて製造されるものが用いら
れ、表面性や密度等は、熱ロールによる圧延等にて調整
される。また、本発明においては、キトサンを50mm以
上の長さの長繊維とし、これを前記重合体の繊維と混紡
したり、或いはキトサンの繊維のみにて織布を製造し、
これを支持体としてもよい。
【0011】他方、キトサン又はその分解物を溶液と
し、これを織布や不織布に含浸させ、乾燥させて、支持
体にキトサン又はその分解物を保持させることもでき
る。即ち、キトサン又はその分解物を酢酸や塩酸等の希
薄水溶液に溶解させ、この水溶液を支持体である織布又
は不織布に塗布乃至含浸し、乾燥させればよい。ここ
に、キトサン又はその分解物の水溶液の濃度は、支持体
に容易に塗布乃至含浸し得るように、10重量%以下、
特に、1重量%以下であることが好ましい。また、上記
キトサン又はその分解物の水溶液は、グリセロールポリ
グリシジルエーテル等のような架橋剤を含有していても
よい。
【0012】本発明による抗菌性液体分離膜は、かかる
支持体上に分離活性を有する膜が積層されている。かか
る分離活性を有する膜を構成する素材重合体としては、
酢酸セルロース、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ン、ポリイミド、ポリアミド、ポリフツ化ビニリデン、
ポリアクリロニトリル、アクリロニトリル共重合体、エ
チレン−ビニルアルコール共重合体等を挙げることがで
きるが、これらに限定されるものではない。しかし、こ
れらのなかでは、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン
又はエチレン−ビニルアルコール共重合体が好ましい。
このような液体分離膜は、逆浸透膜、限外濾過膜、精密
濾過膜、浸透気化膜等のいずれでもよい。
【0013】上述したような分離活性を有する膜は、膜
を構成する素材重合体の溶液、即ち、ドープを調製し、
これを脱気した後、従来より知られている所謂相転換法
によつて製膜することによつて得ることができる。ドー
プを形成する溶剤としては、膜素材である重合体を溶解
すると共に、水と任意の割合で混和するものであれば特
に限定されないが、例えば、 N,N−ジメチルホルムアミ
ド、N−メチル−2−ピロリドン、 N,N−ジメチルアセ
トアミド、ジメチルスルホキシド、アセトン等が好まし
く用いられる。
【0014】ドープ中の重合体濃度は、通常、10〜4
0重量%の範囲である。この濃度が低すぎるときは、ド
ープの粘度が低すぎて、例えば、平板な分離活性を有す
る膜を製造するに際して、ドープを支持体上に均一に塗
布することが困難となり、均一な膜を得ることが困難と
なる。他方、ドープ中の重合体濃度が高すぎるときは、
ドープの粘度が過度に高くなつて、同様に、支持体に均
一に塗布することが困難となる。
【0015】ドープには、得られる膜の微孔孔径を調整
するために、添加剤が配合されてもよい。かかる添加剤
としては、例えば、塩化リチウム、硝酸リチウム等のよ
うな無機塩、ホルムアミド、エチレングリコール、ポリ
エチレングリコール等のような親水性有機化合物が好ま
しく用いられる。このような添加剤の配合量が余りに少
ないときは、得られる膜の孔径を調整する効果がなく、
他方、余りに多いときは、均一なドープを得難いうえ
に、ドープが製膜前に凝固することもある。従つて、添
加剤は、重合体100重量部に対して、通常、1〜20
0重量部、好ましくは5〜150重量部の範囲で用いら
れる。
【0016】例えば、前述した支持体上にこのようなド
ープを流延し、その後、水中に浸漬することによつて、
平板状の膜を得ることができる。しかし、本発明におい
ては、膜形状は何ら限定されるものではなく、環状ノズ
ルから水中に押し出すことによつて、管状又は中空糸状
の分離膜を得ることができる。
【0017】
【発明の効果】本発明の半透膜によれば、長期間にわた
る水中保存によつても、膜に細菌やカビが発生繁殖せ
ず、従つて、膜性能の変化なしに、液体分離膜を長期間
にわたつて水中に保存することができる。
【0018】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。 実施例1 太さ1.5デニール、長さ5mmのポリエステル繊維と太さ
1.0デニール、長さ5mmのポリエステル繊維とを60:
40の割合で配合し、湿式法にて処理して、坪量85g
/m2、厚さ120μm、通気度0.25cc/cm2 ・秒を有
する不織布を得た。
【0019】脱アセチル化度96%のキトサン1gを1
重量%酢酸水溶液98.5gに溶解させ、更に、架橋剤グ
リセロールポリグリシジルエーテル0.5gを加えて、1
重量%キトサン溶液を調製した。上記ポリエステル不織
布をこのキトサン溶液に浸漬し、風乾した後、90℃で
10分間加熱乾燥して、支持体を得た。
【0020】ジメチルアセトアミド700gを攪拌しな
がら80℃に加熱し、これに塩化リチウム100gを加
え、溶解させた。更に、これにポリスルホン180gを
加え、約8時間攪拌し、溶解させてドープを調製した。
このドープを一晩放置して、脱泡した後、上記支持体上
に300μmのギヤツプにてキヤステイングし、直ちに
水中に浸漬して、凝固させた。水中に一晩放置した後、
膜性能を評価した。
【0021】バツチ式テストセルに上記膜を取付け、平
均分子量20000のポリエチレングリコールの0.5重
量%水溶液を圧力2Kg/cm2 で透過試験(以下、同
じ。)したところ、ポリエチレングリコールの阻止率は
90%、純水透過水量は48リツトル/m2・時・Kg/cm
2 であつた。 実施例2 実施例1において、膜素材をポリエーテルスルホン(I
CI社製600)に代えた以外は、実施例1と同様にし
て分離膜を得た。
【0022】この膜のポリエチレングリコール阻止率は
84%、純水透過水量は59リツトル/m2・時・Kg/cm
2 であつた。 実施例3 実施例1において、膜素材をエチレン−ビニルアルコー
ル共重合体(ケン化度70%)に代えた以外は、実施例
1と同様にして分離膜を得た。
【0023】この膜のポリエチレングリコール阻止率は
91%、純水透過水量は19リツトル/m2・時・Kg/cm
2 であつた。実施例1〜3にて得た半透膜について、ブ
ドウ球菌及び大腸菌に対する抗菌力をAATCC試験法
100−1981に準じて試験した。結果を表1に示
す。生菌の減少率(%)は、
【0024】
【数1】
【0025】に基づいて求めた。また、黒こうじカビに
対する抗菌力をカビ抵抗性試験JIS Z2911繊維製品湿式
法に準じて試験したところ、接種した部分に菌糸の発育
が認められなかつた。
【0026】
【表1】
【0027】比較例1 キトサン溶液にてポリエステル不織布を処理しなかつた
以外は、実施例1と同様にして、ポリエステル不織布を
支持体として、分離膜を得た。実施例1〜3にて得た半
透膜をそれぞれ水中で保存し、半透膜のポリエチレング
リコール阻止率及び純水透過水量の変化を製膜直後から
保存3か月にわたる期間について調べた。
【0028】結果を表2に示すように、本発明の半透膜
によれば、ポリエチレングリコール阻止率及び純水透過
水量は、共に長期間にわたる水中保存によつても実質的
に変化しないが、比較例1による半透膜は、純水透過水
量の減少が著しい。
【0029】
【表2】

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】支持体上に分離活性を有する膜が積層され
    ている液体分離膜において、上記支持体がキトサン又は
    その分解物を抗菌性成分として有することを特徴とする
    抗菌性液体分離膜。
  2. 【請求項2】キトサン又はその分解物が微粒子状又は繊
    維状に支持体中に分散されていることを特徴とする請求
    項1記載の抗菌性液体分離膜。
  3. 【請求項3】キトサン又はその分解物が支持体に塗布乃
    至含浸されていることを特徴とする請求項1記載の抗菌
    性液体分離膜。
  4. 【請求項4】支持体が織布又は不織布であることを特徴
    とする請求項1、2又は3記載の抗菌性液体分離膜。
JP33729591A 1991-12-19 1991-12-19 抗菌性液体分離膜 Pending JPH05168878A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5578073A (en) * 1994-09-16 1996-11-26 Ramot Of Tel Aviv University Thromboresistant surface treatment for biomaterials
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JP2001340734A (ja) * 2000-06-01 2001-12-11 Hour Seishi Kk 分離膜支持体と分離膜に積層して使用されるスペーサー
KR100480986B1 (ko) * 1999-01-22 2005-04-06 주식회사 새 한 역삼투분리막 또는 역삼투분리막 모듈의 건식보존 처리방법
CN108993167A (zh) * 2018-08-13 2018-12-14 北京化工大学常州先进材料研究院 一种抗菌的静电纺丝纳米纤维空气过滤材料的制备及应用

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