JPH0534043B2 - - Google Patents

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JPH0534043B2
JPH0534043B2 JP59153931A JP15393184A JPH0534043B2 JP H0534043 B2 JPH0534043 B2 JP H0534043B2 JP 59153931 A JP59153931 A JP 59153931A JP 15393184 A JP15393184 A JP 15393184A JP H0534043 B2 JPH0534043 B2 JP H0534043B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は過膜に係る。
本出願人は既に1982年４月28日付仏国特許出願
第2525912号で過膜を提案したことがある。こ
の過膜は10ミクロンのオーダーの直径をもつ焼
結された無機物粒子からなる多孔質支持層と、該
支持層より小さい細孔直径をもつ焼結無機物粒子
からなる多孔質過層とを有するものであつた。
しかし乍らこのような膜は過効果もしくは単
位面積当り流量が不十分な場合が多いこと、又は
過層を厚くしない限り所望の過効果が得られ
ないことが判明した。このように過層を厚くす
ると厚過ぎる膜を通る場合の過流体圧力損失が
生じる。
本発明の目的は過層が或る程度の厚みを有し
且つ低い圧力損失を伴う状態で十分な効果を示す
と共に十分な単位面積当り過流体流量を保証す
る過膜を提供することにある。
本発明によれば、前記目的は、焼結無機物粒子
から構成され、細孔を有する支持層と、支持層に
密着し、支持層の細孔直径より小さい直径を有す
る細孔を形成する焼結無機物粒子から構成される
多孔質中間層と、支持層と反対側において中間層
に密着し、中間層の粒子直径より小さい直径を有
する細孔を形成する焼結無機物粒子から構成され
る過層とを備える過膜であつて、Ｎを最低４
に等しい整数、Ｍを最高50に等しい整数とした場
合、中間層の粒子の直径が支持層の粒子の直径の
１／Ｎより小さくて１／Ｍより大きく且つ中間層
の厚みの１／Ｎより小さくて１／Ｍより大きく、
過層の粒子の直径が中間層の粒子の直径の１／
Ｎより小さくて１／Ｍより大きくなつており、支
持層の粒子の直径が10ミクロンから40ミクロンで
あり、過層の厚みが５ミクロンから25ミクロン
であり、過層の粒子の直径が0.1ミクロンから
2.4ミクロンである過膜によつて達成される。
本発明の過膜によれば、中間層の粒子の直径
を、支持層の粒子の直径の１／Ｎより小さくて
１／Ｍより大きく且つ中間層の厚みの１／Ｎより
小さくて１／Ｍより大きく規定することにより、
粒子の直径が小さすぎて支持層への粒子の浸透に
より支持層上への中間層の形成が困難になるこ
と、及び中間層の細孔直径が小さくなつて中間層
での圧力損失が増加すること並びに粒子の直径が
大きすぎて中間層の細孔直径が大きくなり中間層
の強度が低下することを防止でき、支持層の粒子
の直径を10ミクロンから40ミクロンに規定するこ
とにより、粒子の直径が小さすぎて支持層の細孔
直径が小さくなつて支持層での圧力損失が増加す
ること並びに粒子の直径が大きすぎて支持層の細
孔直径が大きくなり支持層の強度が低下すること
及び支持層への中間層の粒子の浸透により中間層
の形成を困難にすることを防止でき、過層の厚
みを５ミクロンから25ミクロンに規定し、過層
の粒子の直径を0.1ミクロンから2.4ミクロンに規
定することにより、厚さが厚すぎ、または粒子の
直径が小さくて細孔直径が小さくなりすぎて過
層での圧力損失が増加すること、及び厚さが薄す
ぎ、または粒子の直径が大きくて細孔直径が大き
くなりすぎて過層の強度が低下すること及び部
分的な過層の欠陥が生じること並びに粒子の直
径が小さすぎて中間層への粒子の浸透により中間
層上への過層の形成が困難になることを防止で
き、その結果過層が或る程度の厚みを有し且つ
低い圧力損失を伴う状態で十分な効果を示すと共
に十分な単位面積当り過流体流量を保証する
過膜を提供し得る。
本発明の過膜の過層の細孔直径としては、
過層の粒子の直径の約1/2でもよい。
本発明の過膜の過層の厚みとしては、過
層の細孔直径の８倍から100部であつてもよい。
本発明の過膜の過層の粒子の少なくとも90
重量％が過層の粒子の平均直径の２倍より小さ
い直径を有し且つ過層の粒子の少なくとも90重
量％が過層の粒子の平均直径の1/2より大きい
直径を有してもよい。
本発明の過膜の過層の表面に沿う方向で、
過層の粒子の平均直径の少なくとも５倍に等し
い距離に亘る過層の表面の平均粗度としては、
過層の粒子の平均直径の0.2倍より小さくても
よい。
本発明の過膜の支持層、中間層及び過層と
しては、セラミツク酸化物、炭化ケイ素、オキシ
窒化アルミニウム、オキシ窒化ケイ素、ホウ化物
及びガラスのうちより選択された少なくとも一種
の材料で形成されてもよい。
本発明の過膜の支持層、中間層及び過層と
しては、少なくとも99.9％の純度のアルミナで形
成されてもよい。
以下、本発明の過膜の実施例の非限定的製法
のひとつを説明する。
先ず下記の材料を混合して生地を造る。
−粒子の平均直径が37ミクロンの電気溶融アルミ
ナ…35％、 −粒子の平均直径が23ミクロンの電気溶融アルミ
ナ…35％、 −粒子の平均直径が2.5ミクロンのアルミナ…30
％、 −工業用ワセリン…９％、 −1.5％のメチル−ヒドロキシプロピルセルロー
スと14.5％の水とからなる水性ゲル…16％ これら材料の量は乾燥アルミナに対する重量％
で示されている。
このようにして製造された生地を120バールの
圧力下で押出し成形にかけ、直径20mm、厚み２mm
の管を形成する。
次にこれらの管を乾燥処理して有機結合剤を除
去し、その後還元雰囲気中1800℃で焼成すると下
記の特性を有する支持層としての多孔質管が得ら
れる。
−外径…19mm、 −厚み…２mm、 −多孔率…約35容量％、 −平均細孔直径…15ミクロン 次いで該管の内側表面に平均粒子直径２ミクロ
ンの中間層をデポジツトさせるべく下記の操作を
行う。
次の組成をもつ泥漿を製造する。
−平均粒子直径が２ミクロン（該泥漿粉砕後の測
定値）のアルミナ…８質量％、 −５ポアズの粘性率が得られるよう水にポリエチ
レングリコールを加えたもの（Union Carbide
のCarbowax 4000 Ｃ）…91.8％、 −Polyplastic社の界面活性剤「Darran Ｃ」…
0.2％。
前記泥漿７を直径10mmのアルミナ球25Kgと共
に25入りボールミル内に導入して24時間粉砕処
理する。
この処理の本質的目的は粒体の集塊を破砕して
粒子を分散させることにある。
前述の多孔質管にこの泥漿を充填し、次いで重
力により該泥漿を除去する。その結果該管の内側
表面に前記泥漿の膜が残る。この膜を乾燥させ、
1550℃で酸化焼成にかけると0.8ミクロンの平均
細孔直径をもつ厚み約25ミクロンの中間層が得ら
れる。
次いでこれと同様の方法により過層をデポジ
ツトさせる。但し使用する泥漿の組成は次の通り
である。
−平均粒子直径が0.2ミクロンの二酸化チタン
（ルチル形態）…2.5質量％、 −５ポアズの粘性率が得られるよう水にポリエチ
レングリコールを加えたもの（Union Carbide
のCarbowax 4000 Ｃ）…97.3％、 −Polyplastic社の界面活性剤「DARVAN Ｃ」
…0.2％、 尚、焼成温度も1000℃に下げる。
このようにして得られた過管は下記の特性を
有する。
−支持層の平均粒子直径…30ミクロン、 −支持層の平均細孔直径…15ミクロン、 −中間層の厚み…約25ミクロン、 −過層の厚み…約５ミクロン、 −中間層の平均粒子直径…２ミクロン、 −中間層の平均細孔直径…0.8ミクロン、 −過層の平均粒子直径…0.2ミクロン、 −過層の平均細孔直径…0.1ミクロン、 −中間層及び過層の多孔率…約30％ 中間層の平均粒子直径対支持層の平均粒子直径
の比は１／15である。中間層の平均粒子直径対該
層の厚みの比は１／12.5である。また、過層の
平均粒子直径対中間層の平均粒子直径の比は１／
10であり、過層の平均粒子直径対該層の厚みの
比は１／25である。
本発明の過膜は特に液体の「正接的」過
（過すべき液体を過面と平行に流す）に使用
され、より特定的には細菌除去による飲料水の滅
菌処理、工業的ミクロフイルタ処理、及びガスの
除塵処理に使用し得る。
本発明は以上説明してきた実施例に限定はされ
ず、同様の基本的構造をもつ種々の過膜をその
範囲内に含む。特に、本発明の過膜は複数の中
間層を有し得、その場合も種々の層間の粒子直径
比は単一中間層をもつ前述の如き過膜と同様に
決定される。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 焼結無機物粒子から構成され、細孔を有する
    支持層と、前記支持層に密着し、前記支持層の細
    孔直径より小さい直径を有する細孔を形成する焼
    結無機物粒子から構成される多孔質中間層と、前
    記支持層と反対側において前記中間層に密着し、
    前記中間層の粒子直径より小さい直径を有する細
    孔を形成する焼結無機物粒子から構成される過
    層とを備える過膜であつて、Ｎを最低４に等し
    い整数、Ｍを最高50に等しい整数とした場合、前
    記中間層の粒子の直径が前記支持層の粒子の直径
    の１／Ｎより小さくて１／Ｍより大きく且つ前記
    中間層の厚みの１／Ｎより小さくて１／Ｍより大
    きく、前記過層の粒子の直径が前記中間層の粒
    子の直径の１／Ｎより小さくて１／Ｍより大きく
    なつており、前記支持層の粒子の直径が10ミクロ
    ンから40ミクロンであり、前記過層の厚みが５
    ミクロンから25ミクロンであり、前記過層の粒
    子の直径が0.1ミクロンから2.4ミクロンである
    過膜。 ２ 前記過層の細孔直径が前記過層の粒子の
    直径の約1/2である特許請求の範囲第１項に記載
    の過膜。 ３ 前記過層の厚みが前記過層の細孔直径の
    ８倍から100倍である特許請求の範囲第１項また
    は第２項に記載の過膜。 ４ 前記過層の粒子の少なくとも90重量％が前
    記過層の粒子の平均直径の２倍より小さい直径
    を有し且つ前記過層の粒子の少なくとも90重量
    ％が前記過層の粒子の平均直径の1/2より大き
    い直径を有する特許請求の範囲第１項から第３項
    のいずれか一項に記載の過膜。 ５ 前記過層の表面に沿う方向で、前記過層
    の粒子の平均直径の少なくとも５倍に等しい距離
    に亘る前記過層の表面の平均粗度が、前記過
    層の粒子の平均直径の0.2倍より小さい特許請求
    の範囲第１項から第４項のいずれか一項に記載の
    過膜。 ６ 前記支持層、前記中間層及び前記過層がセ
    ラミツク酸化物、炭化ケイ素、オキシ窒化アルミ
    ニウム、オキシ窒化ケイ素、ホウ化物及びガラス
    のうちより選択された少なくとも一種の材料で形
    成された特許請求の範囲第１項から第５項のいず
    れか一項に記載の過膜。 ７ 前記支持層、前記中間層及び前記過層が少
    なくとも99.9％の純度のアルミナで形成された特
    許請求の範囲第１項から第５項のいずれか一項に
    記載の過膜。
JP59153931A 1983-07-29 1984-07-24 濾過膜 Granted JPS6051518A (ja)

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FR8312550 1983-07-29
FR8312550A FR2549736B1 (fr) 1983-07-29 1983-07-29 Membrane de filtration

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JPS6051518A JPS6051518A (ja) 1985-03-23
JPH0534043B2 true JPH0534043B2 (ja) 1993-05-21

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