JPH05177121A - パーベーパレーション用分離膜の製造方法 - Google Patents
パーベーパレーション用分離膜の製造方法Info
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- JPH05177121A JPH05177121A JP34622591A JP34622591A JPH05177121A JP H05177121 A JPH05177121 A JP H05177121A JP 34622591 A JP34622591 A JP 34622591A JP 34622591 A JP34622591 A JP 34622591A JP H05177121 A JPH05177121 A JP H05177121A
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- separation
- hollow fiber
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 パーベーパレーション法に用いる透過流束お
よび分離係数が改良された分離膜の製造方法に関する。 【構成】 ポリエーテルイミドの溶液を用いて、内側の
みが緻密槽で指状構造を有する中空糸膜を得た後、さら
に指状構造を有する中空糸膜を得た後、さらに１００〜
２００℃の温度で加熱処理して改良されたパーベーパレ
ーション用分離膜の製造方法。
よび分離係数が改良された分離膜の製造方法に関する。 【構成】 ポリエーテルイミドの溶液を用いて、内側の
みが緻密槽で指状構造を有する中空糸膜を得た後、さら
に指状構造を有する中空糸膜を得た後、さらに１００〜
２００℃の温度で加熱処理して改良されたパーベーパレ
ーション用分離膜の製造方法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、パーベーパレーション
法に用いる改良された分離膜（以下、単にパーベーパレ
ーション用分離膜ともいう）の製造方法に関する。さら
に詳しくは、ポリエーテルイミドからなり、かつ一方の
表面に緻密層を有する、パーベーパレーション用分離膜
の選択透過性能を改善する方法に関する。
法に用いる改良された分離膜（以下、単にパーベーパレ
ーション用分離膜ともいう）の製造方法に関する。さら
に詳しくは、ポリエーテルイミドからなり、かつ一方の
表面に緻密層を有する、パーベーパレーション用分離膜
の選択透過性能を改善する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその問題点】一般に水と有機液体との
混合物（以下、単に含水有機液体ともいう）から水を選
択的に分離するための有効な方法として、パーベーパレ
ーション法（浸透気化法）が知られている。即ち、パー
ベーパレーション法とは、分離膜によって区画された一
方の処理室に液体混合物を供給し、他方の透過蒸気室を
減圧にして、該液体混合物から水を蒸気として選択的に
取り出す方法である。
混合物（以下、単に含水有機液体ともいう）から水を選
択的に分離するための有効な方法として、パーベーパレ
ーション法（浸透気化法）が知られている。即ち、パー
ベーパレーション法とは、分離膜によって区画された一
方の処理室に液体混合物を供給し、他方の透過蒸気室を
減圧にして、該液体混合物から水を蒸気として選択的に
取り出す方法である。
【０００３】このようなパーベーパレーション法に用い
る分離膜には、分離処理する含水有機液体中の有機液体
に対する優れた水選択透過性（以下、分離係数という）
と単位膜面積、単位時間当りの透過量（以下、透過流束
という）が大きいことの二つの特性が要求される。これ
らの二つの特性は、どのような作用機構によって得られ
るのか必ずしも明らかではないが、分離処理する液体混
合物における組成成分の極性の相違、分子量あるいは分
子構造、分離膜に存在する極性の強弱、荷電の相違、分
布あるいはミクロに存在する孔径や孔程などにより定ま
るものと思われている。
る分離膜には、分離処理する含水有機液体中の有機液体
に対する優れた水選択透過性（以下、分離係数という）
と単位膜面積、単位時間当りの透過量（以下、透過流束
という）が大きいことの二つの特性が要求される。これ
らの二つの特性は、どのような作用機構によって得られ
るのか必ずしも明らかではないが、分離処理する液体混
合物における組成成分の極性の相違、分子量あるいは分
子構造、分離膜に存在する極性の強弱、荷電の相違、分
布あるいはミクロに存在する孔径や孔程などにより定ま
るものと思われている。
【０００４】従来、このパーベーパレーション法に用い
る分離膜としては、例えばセルロース系、特に水−有機
液体混合物の分離に関しては、以下のような報告があ
る。例えば、J.Polym., Sic., Symposium.Ｎｏ．４１，
１４５（１９７３）には水−メタノール混合液をセロフ
ァン膜を用いて分離した例、J.Appl. polym., Sic., Vo
l.２６，３２２３（１９８１）にはグラフト化ポリビニ
ルアルコール膜を用いて水−メタノール混合液を分離し
た例などが開示されている。また最近では、天然物カチ
オン性ポリマーであるキトサンを水−アルコール混合液
の分離膜に利用したものとして、キトサン−ビニルモノ
マー重合体膜を用いて分離した例（特開昭６２−４４０
７公報）が報告されている。
る分離膜としては、例えばセルロース系、特に水−有機
液体混合物の分離に関しては、以下のような報告があ
る。例えば、J.Polym., Sic., Symposium.Ｎｏ．４１，
１４５（１９７３）には水−メタノール混合液をセロフ
ァン膜を用いて分離した例、J.Appl. polym., Sic., Vo
l.２６，３２２３（１９８１）にはグラフト化ポリビニ
ルアルコール膜を用いて水−メタノール混合液を分離し
た例などが開示されている。また最近では、天然物カチ
オン性ポリマーであるキトサンを水−アルコール混合液
の分離膜に利用したものとして、キトサン−ビニルモノ
マー重合体膜を用いて分離した例（特開昭６２−４４０
７公報）が報告されている。
【０００５】他方、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリスチ
レン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエ
ーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、
ポリテトラフルオロエチレン、あるいはこれらに類似の
共重合体などからなる高分子の膜が知られている。しか
しながら、これらの高分子膜は、パーベーパレーション
用分離膜として一般に分離係数および透過流束が小さ
く、また透過流束を実用的に大きくしようとすれば、膜
厚を極端に薄くしなければならないため、膜の強度、耐
久性に問題を生じる。
リアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリスチ
レン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリエ
ーテルイミド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、
ポリテトラフルオロエチレン、あるいはこれらに類似の
共重合体などからなる高分子の膜が知られている。しか
しながら、これらの高分子膜は、パーベーパレーション
用分離膜として一般に分離係数および透過流束が小さ
く、また透過流束を実用的に大きくしようとすれば、膜
厚を極端に薄くしなければならないため、膜の強度、耐
久性に問題を生じる。
【０００６】そのため、さらに高分子膜を電子線などで
表面処理した膜、あるいは芳香環を有する高分子鎖にス
ルホン酸基、カルボン酸、第４級アンモニウム塩基など
のイオン交換基を導入した膜など改良されたパーベーパ
レーション用分離膜が提案されている。例えば特公昭５
９−４９０４１公報には、高分子基体に−ＳＯ3 Ｈ、−
ＮＲn Ｈ2-n 、−ＮＲn+1 Ｈ2-n Ｘ（式中、Ｒはアルキ
ル基、Ｘはハロゲン原子、ＳＯ3 Ｈ、ＲＣＯＯ）などを
結合させた高分子膜；特公平２−９０９２９、同２−９
９１２１−９９１２５公報には、特定された芳香族ポリ
イミドよりなる高分子膜が開示されている。また本出願
人も、第四級アンモニウム塩基を結合した芳香族エーテ
ルイミド重合体よりなる中空糸膜（特開昭６３−１８５
４０５公報）、芳香族イミド重合体の膜をさらに溶媒に
収縮処理した選択透過性膜（特開平２−３５９２０公
報）、芳香族縮合系重合体とビニル重合体とが第四級ア
ンモニウム塩基を介して結合された選択透過性膜（特開
平２−３５９２３公報）などを既に提供している。
表面処理した膜、あるいは芳香環を有する高分子鎖にス
ルホン酸基、カルボン酸、第４級アンモニウム塩基など
のイオン交換基を導入した膜など改良されたパーベーパ
レーション用分離膜が提案されている。例えば特公昭５
９−４９０４１公報には、高分子基体に−ＳＯ3 Ｈ、−
ＮＲn Ｈ2-n 、−ＮＲn+1 Ｈ2-n Ｘ（式中、Ｒはアルキ
ル基、Ｘはハロゲン原子、ＳＯ3 Ｈ、ＲＣＯＯ）などを
結合させた高分子膜；特公平２−９０９２９、同２−９
９１２１−９９１２５公報には、特定された芳香族ポリ
イミドよりなる高分子膜が開示されている。また本出願
人も、第四級アンモニウム塩基を結合した芳香族エーテ
ルイミド重合体よりなる中空糸膜（特開昭６３−１８５
４０５公報）、芳香族イミド重合体の膜をさらに溶媒に
収縮処理した選択透過性膜（特開平２−３５９２０公
報）、芳香族縮合系重合体とビニル重合体とが第四級ア
ンモニウム塩基を介して結合された選択透過性膜（特開
平２−３５９２３公報）などを既に提供している。
【０００７】しかしながら、上記したような高分子膜
は、工業的な製膜時あるいは製膜後にそれぞれ煩雑な処
理を要するとともに、パーベーパレーション用分離膜と
して分離係数に対して透過流束が未だ充分ではない。
は、工業的な製膜時あるいは製膜後にそれぞれ煩雑な処
理を要するとともに、パーベーパレーション用分離膜と
して分離係数に対して透過流束が未だ充分ではない。
【０００８】したがって、本発明の目的は、パーベーパ
レーション用分離膜として分離係数に相応して高い透過
流束を有する高分子膜を簡便に得ることにある。
レーション用分離膜として分離係数に相応して高い透過
流束を有する高分子膜を簡便に得ることにある。
【０００９】
【問題を解決するための手段】本発明者らは、上記した
目的を達成するために鋭意研究した。その結果、本発明
によれば、ポリエーテルイミドの溶液を用いて相分離形
成が異なる形態で進行する紡糸方法により内側のみが緻
密層で指状構造を有する中空糸膜を得た後、該中空糸膜
を１００〜２００℃の温度で加熱処理することを特徴と
するパーベーパレーション用分離膜の製造方法が提供さ
れる。
目的を達成するために鋭意研究した。その結果、本発明
によれば、ポリエーテルイミドの溶液を用いて相分離形
成が異なる形態で進行する紡糸方法により内側のみが緻
密層で指状構造を有する中空糸膜を得た後、該中空糸膜
を１００〜２００℃の温度で加熱処理することを特徴と
するパーベーパレーション用分離膜の製造方法が提供さ
れる。
【００１０】本発明に用いるポリエーテルイミドは、繰
り返し単位の一般式が
り返し単位の一般式が
【００１１】
【化１】
【００１２】で表される重合体からなり、製膜性、耐熱
性の点から重合体としての熱変形温度は１８．６Ｋｇ／
ｃｍ2 荷重で１５０℃を越えるのに必要な重合度があれ
ば特に限定されるものではないが、特に重量平均重合度
２００００以上が好適である。本発明の製造方法におい
ては、ポリエーテルイミドを適当な有機溶媒に溶解して
調製した製膜用の溶液（ドープという）を用いる。この
ようなポリエーテルイミドを溶解する有機溶媒として
は、後述する凝固液と相溶性を有するものが好ましく採
用され、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、ジメチル
ホルムアミド、ジメチルアセトアミド、テトラクロルエ
タンなどが挙げられる。また、ドープ液は膜状物への成
形性を容易にするために、ポリエーテルイミドの濃度を
一般的に１０〜３０重量％、特に１５〜２５重量％に調
整することが望ましい。さらに必要に応じて、得られる
中空糸膜の緻密層を調整するために、例えばポリビニル
ピロリドン、塩化リチウム、硝酸カリウムなどを添加し
てドープを調製することもできる。
性の点から重合体としての熱変形温度は１８．６Ｋｇ／
ｃｍ2 荷重で１５０℃を越えるのに必要な重合度があれ
ば特に限定されるものではないが、特に重量平均重合度
２００００以上が好適である。本発明の製造方法におい
ては、ポリエーテルイミドを適当な有機溶媒に溶解して
調製した製膜用の溶液（ドープという）を用いる。この
ようなポリエーテルイミドを溶解する有機溶媒として
は、後述する凝固液と相溶性を有するものが好ましく採
用され、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン、ジメチル
ホルムアミド、ジメチルアセトアミド、テトラクロルエ
タンなどが挙げられる。また、ドープ液は膜状物への成
形性を容易にするために、ポリエーテルイミドの濃度を
一般的に１０〜３０重量％、特に１５〜２５重量％に調
整することが望ましい。さらに必要に応じて、得られる
中空糸膜の緻密層を調整するために、例えばポリビニル
ピロリドン、塩化リチウム、硝酸カリウムなどを添加し
てドープを調製することもできる。
【００１３】本発明の製造方法においては、先ず上記の
ドープ液を用いて、相分離形成を異にする相転換法によ
り中空糸状の膜状物を得る。一般に中空糸膜を得る場合
には、製膜用環状紡糸ノズルよりドープを凝固液中に押
し出して成形する公知手段が採用される。例えば、上方
に設置したチューブ・イン・オリフィス型の二重管ノズ
ルを用いて、該オリフィスの開口内周面とチューブの外
周面とにおける環状の空隙部からドープを下方に押し出
し、同時にチューブの内孔から芯液を供給して、中空糸
を形成する方法である。この芯液としては、ドープ液を
中空糸の内部から凝固させ、ドープ液のポリエーテルイ
ミドを溶解することがない液であればよく、一般に水が
用いられる。次に、このように形成された未硬化の中空
糸は、所定の凝固液に浸漬して、中空糸外部から凝固さ
せることにより、固化した中空糸を得ることができる。
また、凝固液としては、ポリエーテルイミドを溶解せ
ず、かつドープの溶媒と相溶性を有する水または有機溶
媒であればよく、該有機溶媒として例えばメタノール、
エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール
類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、テ
トラヒドロフタン、ジオキサンなどのエーテル類、エチ
レングリコールなどのグリコール類などが挙げられ、特
に水（純水）、メタノール溶液、イソプロピルアルコー
ル水溶液などが好ましく、これら２種以上の混合液も用
いることができる。
ドープ液を用いて、相分離形成を異にする相転換法によ
り中空糸状の膜状物を得る。一般に中空糸膜を得る場合
には、製膜用環状紡糸ノズルよりドープを凝固液中に押
し出して成形する公知手段が採用される。例えば、上方
に設置したチューブ・イン・オリフィス型の二重管ノズ
ルを用いて、該オリフィスの開口内周面とチューブの外
周面とにおける環状の空隙部からドープを下方に押し出
し、同時にチューブの内孔から芯液を供給して、中空糸
を形成する方法である。この芯液としては、ドープ液を
中空糸の内部から凝固させ、ドープ液のポリエーテルイ
ミドを溶解することがない液であればよく、一般に水が
用いられる。次に、このように形成された未硬化の中空
糸は、所定の凝固液に浸漬して、中空糸外部から凝固さ
せることにより、固化した中空糸を得ることができる。
また、凝固液としては、ポリエーテルイミドを溶解せ
ず、かつドープの溶媒と相溶性を有する水または有機溶
媒であればよく、該有機溶媒として例えばメタノール、
エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール
類、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン類、テ
トラヒドロフタン、ジオキサンなどのエーテル類、エチ
レングリコールなどのグリコール類などが挙げられ、特
に水（純水）、メタノール溶液、イソプロピルアルコー
ル水溶液などが好ましく、これら２種以上の混合液も用
いることができる。
【００１４】本発明は、上記の中空糸膜の製造におい
て、相分離形成が異なる形態で進行する紡糸方法によ
り、該中空糸膜の内側のみに緻密層を構成することが、
透過流束の大きな浸透気化膜を得るために極めて重要で
ある。このような相分離形成が異なる形態で進行する紡
糸方法としては、例えば上記したようなポリエーテルイ
ミドのドープ液を上方から空気中を介して下方の凝固液
中に押し出し中空糸膜に成形するに際して、ノズルのド
ープ押し出し口から凝固液面までの距離（エアーギャッ
プ）が２０ｃｍ以上、好ましくは３０ｃｍ以上２００ｃ
ｍ未満で実施する方法が好ましく、内側のみスキン層で
指状構造を有する中空糸膜を良好に得ることができる。
即ち、このような紡糸法では、空気中に押出されたドー
プ液が凝固液面に達するまでの間、凝固液である芯液を
接触するために、内側に相転換が起こるが、空気と接触
する外側には相転換が起こらない。したがって、まず内
側表面に緻密層が形成され、除々に内側から凝固液であ
る芯液が侵入し、ドープ液中の溶媒が脱溶媒することに
より、内側から外側に向かって相転換が進み、内側のみ
緻密層で指状構造を有する中空糸膜が得られる。なお、
上記のエアーギャップが短いと、ドープ液の外側まで相
転換が進まない状態で凝固液と接触することになり外側
にも緻密層が形成されるため、透過流束の十分に大きい
中空糸膜が得られない。また、エアーギャップが長すぎ
ると外側表面の多孔化が進み過ぎるため、得られる中空
糸膜の機械的強度が低下して好ましくない。
て、相分離形成が異なる形態で進行する紡糸方法によ
り、該中空糸膜の内側のみに緻密層を構成することが、
透過流束の大きな浸透気化膜を得るために極めて重要で
ある。このような相分離形成が異なる形態で進行する紡
糸方法としては、例えば上記したようなポリエーテルイ
ミドのドープ液を上方から空気中を介して下方の凝固液
中に押し出し中空糸膜に成形するに際して、ノズルのド
ープ押し出し口から凝固液面までの距離（エアーギャッ
プ）が２０ｃｍ以上、好ましくは３０ｃｍ以上２００ｃ
ｍ未満で実施する方法が好ましく、内側のみスキン層で
指状構造を有する中空糸膜を良好に得ることができる。
即ち、このような紡糸法では、空気中に押出されたドー
プ液が凝固液面に達するまでの間、凝固液である芯液を
接触するために、内側に相転換が起こるが、空気と接触
する外側には相転換が起こらない。したがって、まず内
側表面に緻密層が形成され、除々に内側から凝固液であ
る芯液が侵入し、ドープ液中の溶媒が脱溶媒することに
より、内側から外側に向かって相転換が進み、内側のみ
緻密層で指状構造を有する中空糸膜が得られる。なお、
上記のエアーギャップが短いと、ドープ液の外側まで相
転換が進まない状態で凝固液と接触することになり外側
にも緻密層が形成されるため、透過流束の十分に大きい
中空糸膜が得られない。また、エアーギャップが長すぎ
ると外側表面の多孔化が進み過ぎるため、得られる中空
糸膜の機械的強度が低下して好ましくない。
【００１５】本発明において、内側のみが緻密層で指状
構造を有する中空糸膜の製法は、上記した紡糸方法に限
らず、外側よりも内側に相転換が速かに進行するような
方法であれば特に制限されない。例えば、前記した芯液
と凝固液との種類を適宜選択することにより、紡糸され
る中空糸膜の内側で相分離が急激に進行するように調節
して、内側のみが緻密層で指状構造を有する中空糸膜を
得ることもできる。さらに、塩類を添加した芯液を用い
て、ドープの溶媒との置換速度を遅くして、得られる中
空糸膜の緻密層をより緻密化することもできる。
構造を有する中空糸膜の製法は、上記した紡糸方法に限
らず、外側よりも内側に相転換が速かに進行するような
方法であれば特に制限されない。例えば、前記した芯液
と凝固液との種類を適宜選択することにより、紡糸され
る中空糸膜の内側で相分離が急激に進行するように調節
して、内側のみが緻密層で指状構造を有する中空糸膜を
得ることもできる。さらに、塩類を添加した芯液を用い
て、ドープの溶媒との置換速度を遅くして、得られる中
空糸膜の緻密層をより緻密化することもできる。
【００１６】本発明における最大の特徴は、上記の製膜
したポリエーテルイミド中空糸膜を１００℃〜２００℃
で加熱処理することにあり、分離性能が高くかつ透過流
束の大きなパーベーパレーション用分離膜を得ることが
できる。即ち、上記の製膜して得られた内側のみが緻密
層で指状構造を有する中空糸膜は、大きな透過流束を有
するが、分離性能が低いために、該中空糸膜を加熱処理
することが極めて重要である。この加熱処理の温度は１
００〜２００℃の範囲が好適であり、加熱温度が１００
℃未満のときはその効果が得られず、逆に２００℃を越
えると膜のガラス転移点に近ずくことになり、かえって
膜を劣化させるために好ましくない。また、加熱温度を
高くすれば、得られる膜の分離性能は向上するが、透過
流束は低下するという傾向を示すため、パーベーパレー
ション用分離膜として目的に応じた分離性能性と透過流
束が得られるように加熱温度を決定すればよい。加熱時
間は、１０分間以上、好ましくは３０分間以上であれば
よい。加熱時間が、１０分間未満のときは熱処理の効果
が不充分で、満足した膜の分離性能が得られない。
したポリエーテルイミド中空糸膜を１００℃〜２００℃
で加熱処理することにあり、分離性能が高くかつ透過流
束の大きなパーベーパレーション用分離膜を得ることが
できる。即ち、上記の製膜して得られた内側のみが緻密
層で指状構造を有する中空糸膜は、大きな透過流束を有
するが、分離性能が低いために、該中空糸膜を加熱処理
することが極めて重要である。この加熱処理の温度は１
００〜２００℃の範囲が好適であり、加熱温度が１００
℃未満のときはその効果が得られず、逆に２００℃を越
えると膜のガラス転移点に近ずくことになり、かえって
膜を劣化させるために好ましくない。また、加熱温度を
高くすれば、得られる膜の分離性能は向上するが、透過
流束は低下するという傾向を示すため、パーベーパレー
ション用分離膜として目的に応じた分離性能性と透過流
束が得られるように加熱温度を決定すればよい。加熱時
間は、１０分間以上、好ましくは３０分間以上であれば
よい。加熱時間が、１０分間未満のときは熱処理の効果
が不充分で、満足した膜の分離性能が得られない。
【００１７】
【発明の作用、効果】本発明により得られる中空糸膜
は、内側が緻密層、外側が多孔層の指状構造であるため
透過流束が大きい。本発明は、このような内側のみが緻
密層で指状構造を有する中空糸膜を１００〜２００℃で
加熱処理する簡便な方法であり、該中空糸膜にパーベー
パレーション用分離膜としての分離性能を具備させるこ
とができる他、所定の処理温度を種々に変化させること
により分離性能を所望の範囲に制御できる。
は、内側が緻密層、外側が多孔層の指状構造であるため
透過流束が大きい。本発明は、このような内側のみが緻
密層で指状構造を有する中空糸膜を１００〜２００℃で
加熱処理する簡便な方法であり、該中空糸膜にパーベー
パレーション用分離膜としての分離性能を具備させるこ
とができる他、所定の処理温度を種々に変化させること
により分離性能を所望の範囲に制御できる。
【００１８】したがって、本発明のより得られるパーベ
ーパレーション用分離膜は、長期間の使用において安定
した分離性能を示し、工業的生産が可能であることか
ら、産業上の有用性が極めて大きい。
ーパレーション用分離膜は、長期間の使用において安定
した分離性能を示し、工業的生産が可能であることか
ら、産業上の有用性が極めて大きい。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の内容を具体的に実施例によっ
て説明するが、本発明はこれら実施例によって拘束され
るものではない。
て説明するが、本発明はこれら実施例によって拘束され
るものではない。
【００２０】実施例１ 下記式で表わされる繰り返し単位
【００２１】
【化２】
【００２２】を有するポリエーテルイミド（ゼネラル・
エレクトリック社製、商品名 ウルテム１０００）１０
０重量部を良溶媒であるＮ−メチル−２−ピロリドン４
００重量部に混合溶解後、ろ過、脱泡して紡糸原液（ド
ープ液）を得た。この原液を二重環ノズル口金の外管よ
り空気中へ吐出し、内管の芯部に水を供給して、内部よ
り相変化させることにより指状構造の中空糸膜を形成さ
せ後、５℃の凝固水浴中を通過させながら、完全に相変
化せしめた。ついで、表１に示す各種のエアーギャップ
（ノズルのドープ押出し口から凝固液面までの距離）を
介して室温の水浴洗浄槽に２４時間浸漬して内部の溶媒
を完全に除去した後、５０℃で乾燥させた。得られたポ
リエーテルイミドの中空糸膜について走査電子顕微鏡で
観察し、外径、内径および膜厚を測定した。
エレクトリック社製、商品名 ウルテム１０００）１０
０重量部を良溶媒であるＮ−メチル−２−ピロリドン４
００重量部に混合溶解後、ろ過、脱泡して紡糸原液（ド
ープ液）を得た。この原液を二重環ノズル口金の外管よ
り空気中へ吐出し、内管の芯部に水を供給して、内部よ
り相変化させることにより指状構造の中空糸膜を形成さ
せ後、５℃の凝固水浴中を通過させながら、完全に相変
化せしめた。ついで、表１に示す各種のエアーギャップ
（ノズルのドープ押出し口から凝固液面までの距離）を
介して室温の水浴洗浄槽に２４時間浸漬して内部の溶媒
を完全に除去した後、５０℃で乾燥させた。得られたポ
リエーテルイミドの中空糸膜について走査電子顕微鏡で
観察し、外径、内径および膜厚を測定した。
【００２３】それらの結果を表１に示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】次いで、これらのポリエーテル中空糸膜を
乾燥器内において１５０℃で６０分間処理した。上記の
中空糸膜をそれぞれ１５ｃｍに切断して、それらの１０
本を束ねてガラス管に挿入し、両端を樹脂による端末処
理を行いモジュール化した。このモジュールを装着した
パーベーパレーション装置を用いて、供給液を中空糸膜
の内部に１０ｃｍ／ｓｅｃの線速で通液し、中空糸膜の
外部を２Ｔｏｒｒにして、水／イソプロピルアルコール
＝１０／９０（ｗｔ％比）の混合液を供給液として６０
℃において浸透気化分離を実施して、透過流束（ｇ／ｈ
ｒ・ｍ2 ）、分離係数について測定を行った。
乾燥器内において１５０℃で６０分間処理した。上記の
中空糸膜をそれぞれ１５ｃｍに切断して、それらの１０
本を束ねてガラス管に挿入し、両端を樹脂による端末処
理を行いモジュール化した。このモジュールを装着した
パーベーパレーション装置を用いて、供給液を中空糸膜
の内部に１０ｃｍ／ｓｅｃの線速で通液し、中空糸膜の
外部を２Ｔｏｒｒにして、水／イソプロピルアルコール
＝１０／９０（ｗｔ％比）の混合液を供給液として６０
℃において浸透気化分離を実施して、透過流束（ｇ／ｈ
ｒ・ｍ2 ）、分離係数について測定を行った。
【００２６】なお、透過流束は透過側ガスをドライアイ
ス−メタノールトラップで補集し、単位膜面積および単
位時間当りの透過液の重量で表したものである。また、
分離係数（α）は、水−アルコールの混合液においては
ス−メタノールトラップで補集し、単位膜面積および単
位時間当りの透過液の重量で表したものである。また、
分離係数（α）は、水−アルコールの混合液においては
【００２７】
【数１】
【００２８】で定義されるものである。式中のＦ（Ｈ2
Ｏ）とＦ（ＲＯＨ）は、それぞれ供給液の水の重量分率
とアルコールの重量分率を、またＰ（Ｈ2 Ｏ）とＰ（Ｒ
ＯＨ）は、それぞれ透過液の水の重量分率をアルコール
の重量分率をそれぞれ示すものであり、ガスクロマトグ
ラフでそれぞれ定量した。
Ｏ）とＦ（ＲＯＨ）は、それぞれ供給液の水の重量分率
とアルコールの重量分率を、またＰ（Ｈ2 Ｏ）とＰ（Ｒ
ＯＨ）は、それぞれ透過液の水の重量分率をアルコール
の重量分率をそれぞれ示すものであり、ガスクロマトグ
ラフでそれぞれ定量した。
【００２９】それらの結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】
【００３１】実施例２ 実施例１のＮｏ．３の方法で紡糸された中空糸膜を実施
例１と同様の方法により表３に示す温度で６０分間処理
した後、各中空糸膜について分離係数（α）、透過流束
（Ｑ）を測定し、それらの結果を表３に示した。
例１と同様の方法により表３に示す温度で６０分間処理
した後、各中空糸膜について分離係数（α）、透過流束
（Ｑ）を測定し、それらの結果を表３に示した。
【００３２】
【表３】
【００３３】実施例３ 実施例１のＮｏ．３の方法で紡糸された中空糸膜を実施
例１と同様の方法により、乾燥器内において、１５０℃
で処理時間を変えて処理した後、各中空糸膜について分
離係数（α）、透過流束（Ｑ）を測定し、それらの結果
を表４に示した。
例１と同様の方法により、乾燥器内において、１５０℃
で処理時間を変えて処理した後、各中空糸膜について分
離係数（α）、透過流束（Ｑ）を測定し、それらの結果
を表４に示した。
【００３４】
【表４】
【００３５】比較例 実施例１と同様の方法で紡糸された中空糸膜を熱処理を
施さずに分離係数（α）および透過流束（Ｑ）を測定し
た。それらの結果を表５に示した。
施さずに分離係数（α）および透過流束（Ｑ）を測定し
た。それらの結果を表５に示した。
【００３６】
【表５】
【００３７】いずれにおいても分離係数は低く、実用上
使用不可能である。
使用不可能である。
Claims (1)
- 【請求項１】 ポリエーテルイミドの溶液を用いて相分
離形成が異なる形態で進行する紡糸方法により内側のみ
が緻密層で指状構造を有する中空糸膜を得た後、該中空
糸膜を１００〜２００℃の温度で加熱処理することを特
徴とするパーベーパレーション用分離膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34622591A JPH05177121A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | パーベーパレーション用分離膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34622591A JPH05177121A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | パーベーパレーション用分離膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05177121A true JPH05177121A (ja) | 1993-07-20 |
Family
ID=18381961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34622591A Pending JPH05177121A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | パーベーパレーション用分離膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05177121A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103127846A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-05 | 中国石油大学(华东) | 一种用于分离甲基环戊二烯与环戊二烯的非对称聚酰亚胺膜 |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP34622591A patent/JPH05177121A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103127846A (zh) * | 2013-03-15 | 2013-06-05 | 中国石油大学(华东) | 一种用于分离甲基环戊二烯与环戊二烯的非对称聚酰亚胺膜 |
| CN103127846B (zh) * | 2013-03-15 | 2016-05-18 | 中国石油大学(华东) | 一种用于分离甲基环戊二烯与环戊二烯的非对称聚酰亚胺膜 |
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