JPH0549884A - Polyphenylene sulfide sulfone hollow fiber membrane and its production - Google Patents

Polyphenylene sulfide sulfone hollow fiber membrane and its production

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JPH0549884A
JPH0549884A JP20958991A JP20958991A JPH0549884A JP H0549884 A JPH0549884 A JP H0549884A JP 20958991 A JP20958991 A JP 20958991A JP 20958991 A JP20958991 A JP 20958991A JP H0549884 A JPH0549884 A JP H0549884A
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polyphenylene sulfide
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Abstract

PURPOSE:To provide a porous hollow fiber membrane having smooth inner surface and excellent heat resistance, chemical resistance and org. solvent resis tance. CONSTITUTION:This porous hollow fiber membrane is obtd. by spinning a polymer comprising polyphenylene sulfide sulfone essentially containing a recurring structural unit expressed by formula (Ar-S-Ar-SO2)n(wherein Ar is a phenylene group). During spinning, it is specified that the line speed ratio of a liquid injected from the center of an annular nozzle to the polymer above described is 0.85 to 2.0 and the draft ratio of 0.7-1.1.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、多孔性中空糸膜、さら
に詳しくは限外濾過膜あるいは限外濾過膜と同等の孔径
レベルの複合膜支持膜として有用な多孔性中空糸膜に関
するものである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a porous hollow fiber membrane, and more particularly to a porous hollow fiber membrane useful as an ultrafiltration membrane or a composite membrane supporting membrane having a pore size level equivalent to that of the ultrafiltration membrane. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、限外濾過膜は電子工業用純水を製
造、電着塗料の回収、製糸・パルプ工場の汚水処理、含
油排水の処理、ビル排水の処理、果汁の清澄化、生酒の
製造、チ−ズホエ−の濃縮・脱塩、濃縮乳の製造、卵白
の濃縮、大豆蛋白質の処理、酵素の濃縮・回収、バイオ
リアクタ−への利用、バイプロダクツの濃縮・分離、気
体中の微粒子除去、有機液体中の微粒子除去、原子力発
電所の水処理、等々様々な分野への応用が検討され、実
用化されている。さらに、このような用途に利用される
限外濾過膜と同等の孔径レベルの多孔性膜は、逆浸透複
合膜や気体分離膜の分野の複合膜の支持膜としても利用
されている。この様な応用分野においては、熱水洗浄や
蒸気殺菌あるいは蒸気滅菌に耐える耐熱性、薬液洗浄・
殺菌および酸性または塩基性の使用条件、あるいは有機
溶媒・薬品に耐える耐薬品性、および耐汚染性(耐ファ
ウリング性)等の特性が要求されている。しかし、この
様な要求特性をすべて満足する多孔性膜はいまだ開発さ
れておらず、耐久性の優れた多孔性膜なかんずく多孔性
中空糸膜の開発が強く要望されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, ultrafiltration membranes produce pure water for the electronic industry, collect electrodeposition paints, treat sewage in yarn mills and pulp mills, treat oil-containing wastewater, treat wastewater from buildings, clarify juice, and drink sake. Production, concentration and desalting of tea whey, production of concentrated milk, concentration of egg white, treatment of soybean protein, concentration and recovery of enzyme, utilization for bioreactor, concentration and separation of biproducts, concentration in gas The application to various fields such as removal of fine particles, removal of fine particles in organic liquid, water treatment of nuclear power plant, etc. has been studied and put into practical use. Further, a porous membrane having a pore size level equivalent to that of the ultrafiltration membrane used for such an application is also used as a support membrane for a composite membrane in the fields of reverse osmosis composite membrane and gas separation membrane. In such application fields, heat resistance that can withstand hot water cleaning, steam sterilization, or steam sterilization, chemical cleaning,
Characteristics such as sterilization and acidic or basic use conditions, chemical resistance to withstand organic solvents and chemicals, and stain resistance (fouling resistance) are required. However, a porous membrane satisfying all such required characteristics has not yet been developed, and there is a strong demand for the development of a porous hollow fiber membrane having excellent durability, especially a porous membrane.

【0003】多孔性膜の例をあげれば、例えば、酢酸セ
ルロ−スは加工性がよく性能的にも優れた膜素材である
が、耐熱性、耐薬品性において満足できるものでない。
ポリアクリロニトリル、ポリフッ化ビニリデン等は耐溶
剤性および耐熱性で酢酸セルロ−スよりも優れた素材で
あり、実用的な多孔性膜が提供されるようになっている
が、まだ十分に満足できる特性の膜素材であるというこ
とは出来ない。ポリスルホンは耐熱性に優れており、加
工性も良いので各種の分画特性の中空糸膜を含めた限外
濾過膜が開発され実用に供されているが、耐溶剤性およ
び耐ファウリング性において問題を残している。耐薬品
性・耐有機溶剤性が優れていれば、洗浄によって膜性能
を回復させることが可能であり、耐久性において一つの
解決方法となり得る。ポリイミド膜は耐溶剤性・耐熱性
において非常に優れたものであり、実用レベルの中空糸
膜も開発されているが、耐アルカリ性に乏しいという欠
点がある。
As an example of the porous film, for example, cellulose acetate is a film material having good workability and excellent performance, but it is not satisfactory in heat resistance and chemical resistance.
Polyacrylonitrile, polyvinylidene fluoride, etc. are materials superior in solvent resistance and heat resistance to cellulose acetate, and practical porous membranes have come to be provided, but they are still sufficiently satisfactory properties. It cannot be said that it is a membrane material. Since polysulfone has excellent heat resistance and good processability, ultrafiltration membranes including hollow fiber membranes with various fractionation characteristics have been developed and put into practical use, but in terms of solvent resistance and fouling resistance. I have a problem. If the chemical resistance and the organic solvent resistance are excellent, it is possible to recover the membrane performance by washing, and this can be a solution to the durability. The polyimide membrane is very excellent in solvent resistance and heat resistance, and a hollow fiber membrane of a practical level has been developed, but it has a drawback of poor alkali resistance.

【0004】耐熱性、耐薬品性、耐溶剤性で非常に優れ
た膜として、ポリフェニレンスルフィド(PPS)膜が
提案されており(特開昭58-67733号公報、特開昭60-202
659号公報)、中空糸膜の製造方法も検討されている
(特開昭59-59917号公報、特開昭60-44404号公報、開昭
60-248202 号公報)。しかし、本質的に加工性に問題が
あり、膜の孔径を制御することが困難である。延伸法に
よる場合には精密濾過膜のレベルの微多孔膜となり、特
殊な溶媒に過酷な条件化で溶解して、溶液法で製膜して
も、限外濾過膜として高い透過性を発現する膜構造を実
現し難いと考えられる。勿論、支持膜用多孔性膜として
も孔形状および内外表面構造に問題があり、実用に供し
がたいということができる。PPS多孔質体を酸化処理
して、スルフィド結合をスルフォン結合に変換すること
により、さらに耐熱性、耐薬品性を向上させる方法が提
案されている(特開昭63-225636 号公報)が、PPS多
孔質体そのものは前述の種々の方法で加工した後スルフ
ィド結合を選択的に酸化する方法に関するものなので、
分画性能および透過性の制御において問題を残してい
る。
As a film having excellent heat resistance, chemical resistance and solvent resistance, a polyphenylene sulfide (PPS) film has been proposed (JP-A-58-67733 and JP-A-60-202).
659), a method for producing a hollow fiber membrane has also been studied (JP-A-59-59917, JP-A-60-44404, Kaikai).
60-248202 publication). However, there is an inherent problem with workability, and it is difficult to control the pore size of the membrane. When the stretching method is used, it becomes a microporous membrane at the level of a microfiltration membrane, and it dissolves in a special solvent under severe conditions, and even if it is formed by the solution method, it exhibits high permeability as an ultrafiltration membrane. It is considered difficult to realize a film structure. Of course, it can be said that it is difficult to put it into practical use as a porous film for a supporting film, because it has problems with the pore shape and the inner and outer surface structures. There has been proposed a method of further improving heat resistance and chemical resistance by oxidizing a PPS porous body to convert a sulfide bond into a sulfone bond (JP-A-63-225636). Since the porous body itself relates to a method of selectively oxidizing sulfide bonds after processing by the various methods described above,
Problems remain in the control of fractionation performance and permeability.

【0005】この他、ポリエ−テルエ−テルケトン等の
耐熱性・耐薬品性のエンジニアリングプラスチックスか
ら限外濾過膜を製膜する検討も研究されているが、実用
レベルの膜は開発されていない。
In addition to the above, studies have been conducted on forming an ultrafiltration membrane from heat-resistant and chemical-resistant engineering plastics such as polyetheretherketone, but no membrane of practical level has been developed.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】これらのポリマーの中
で、ポリフェニレンスルフィドスルフォンは耐熱性、耐
薬品性、耐有機溶剤性が極めて優れており、多孔性中空
糸膜への応用が期待される物性を有するが、高粘度に調
整することが難しく、よって紡糸することが極めて困難
であることが知られている。また、ポリエチレングリコ
ールやポリビニルピロリドンを添加して粘度を高める方
法も考えられるが、このような添加物により、ポリフェ
ニレンスルフィドスルフォン本来の優れた耐熱性、耐薬
品性、耐有機溶剤性等の特性が低下する恐れがある。
Among these polymers, polyphenylene sulfide sulfone is extremely excellent in heat resistance, chemical resistance and organic solvent resistance, and is expected to be applied to porous hollow fiber membranes. However, it is known that it is difficult to adjust the viscosity to a high viscosity, and thus spinning is extremely difficult. It is also possible to add polyethylene glycol or polyvinylpyrrolidone to increase the viscosity, but such additives reduce the excellent heat resistance, chemical resistance, organic solvent resistance, etc. inherent to polyphenylene sulfide sulfone. There is a risk of

【0007】そこで、本発明は、この様な問題点を解決
して、耐熱性、耐薬品性、耐有機溶剤性の極めて優れた
多孔性中空糸膜とその製造方法とを提供することを目的
とするものである。
Therefore, the object of the present invention is to provide a porous hollow fiber membrane having excellent heat resistance, chemical resistance and organic solvent resistance, and a method for producing the same, by solving such problems. It is what

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、以下の構成をなすものである。(1)一般
式 −(Ar−S−Ar−SO−(ここでArは
フェニレン基を表す)で示される繰り返し構成単位を主
として含むポリフェニレンスルフィドスルフォンからな
る、内表面が平滑かつマクロボイドによる欠点のない多
孔性中空糸膜。
In order to achieve the above object, the present invention has the following constitution. (1) General formula - (Ar-S-Ar- SO 2) n - ( wherein Ar represents a phenylene group) consisting mainly comprising polyphenylene sulfide sulfone repeating structural unit represented by the inner surface smooth and macrovoids Porous hollow fiber membrane without defects.

【0009】(2)一般式 −(Ar−S−Ar−SO
− (ここでArはフェニレン基を表す)で示さ
れる繰り返し構成単位を主として含むポリフェニレンス
ルフィドスルフォンの紡糸において、環状口金の中心パ
イプから吐出される注入液体の線速度と環状オリフィス
から吐出される該ポリフェニレンスルフィドスルフォン
溶液の線速度との比が0.85から2.0の範囲にあ
り、かつ、凝固浴における中空糸の引取り速度と環状オ
リフィスから吐出される該溶液の線速度との比即ちドラ
フト比が0.7から1.1の範囲にあることを特徴とす
る多孔性中空糸膜の製造方法。
(2) General formula- (Ar-S-Ar-SO
2 ) In the spinning of polyphenylene sulfide sulfone mainly containing a repeating constitutional unit represented by n − (where Ar represents a phenylene group), the linear velocity of the injected liquid discharged from the central pipe of the annular die and the annular orifice The ratio of the linear velocity of the polyphenylene sulfide sulfone solution to the range of 0.85 to 2.0, and the take-up speed of the hollow fiber in the coagulation bath and the linear speed of the solution discharged from the annular orifice. The method for producing a porous hollow fiber membrane, wherein the ratio, that is, the draft ratio, is in the range of 0.7 to 1.1.

【0010】(3)一般式 −(Ar−S−Ar−SO
− (ここでArはフェニレン基を表す)で示さ
れる繰り返し構成単位を主として含むポリフェニレンス
ルフィドスルフォンがトリエチレングリコ−ルを添加し
たn−メチルピロリドン溶液であることを特徴とする、
請求項2記載の多孔性中空糸膜の製造方法。
(3) General formula- (Ar-S-Ar-SO
2 ) n- (wherein Ar represents a phenylene group), wherein polyphenylene sulfide sulfone mainly containing a repeating constitutional unit is an n-methylpyrrolidone solution to which triethylene glycol is added,
The method for producing a porous hollow fiber membrane according to claim 2.

【0011】本発明の多孔性中空糸膜は、繰り返し蒸気
殺菌を行ってもほとんど透過性能および分画性能が変化
せず、多くの有機溶媒に対して耐性があり、次亜塩素酸
ナトリウム殺菌を繰り返し行っても特性が変わることが
無い。また、広い範囲のpH領域で使用可能な限外濾過
用の多孔性膜として有用であり、複合膜の支持膜として
も優れた性質を有している。さらに、本発明は広い範囲
の寸法の中空糸膜を安定に紡糸することができ、内外表
面、特に凹凸状のしわが発生しやすい内表面の平滑な中
空糸膜を経済的に提供することができる。
The porous hollow fiber membrane of the present invention shows almost no change in permeation performance and fractionation performance even after repeated steam sterilization, is resistant to many organic solvents, and is sterilized by sodium hypochlorite sterilization. The characteristics do not change even if repeated. It is also useful as a porous membrane for ultrafiltration that can be used in a wide pH range, and has excellent properties as a support membrane for composite membranes. Further, the present invention can stably spin a wide range of hollow fiber membranes, and can economically provide a hollow fiber membrane having a smooth inner and outer surface, particularly an inner surface where irregular wrinkles are likely to occur. it can.

【0012】本発明におけるポリフェニレンスルフィド
スルフォンからなる多孔性中空糸膜は、一般式 −(A
r−S−Ar−SO− (ここでArはフェニレ
ン基を表す)で示される繰り返し構成単位を主として含
むポリフェニレンスルフィドスルフォンからなる、内表
面の平滑な多孔性中空糸膜である。
The porous hollow fiber membrane composed of polyphenylene sulfide sulfone according to the present invention has the general formula-(A
r-S-Ar-SO 2 ) n - ( wherein Ar consists of polyphenylene sulfide sulfone containing mainly a repeating structural unit represented by a phenylene group), a smooth porous hollow fiber membrane of the inner surface.

【0013】ここで、フェニレン基(Ar)は、通常好
ましい態様はパラフェニレン基であるが、メタフェニレ
ン基またはオルトフェニレン基であってもよく、これら
の基を共存していても良い。さらに、このフェニレン基
は水酸基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシメチル基、
スルホン酸基、カルボン酸基などに置換されていても良
いが、膜の特性を考慮すると無置換のフェニレン基が好
ましい。この繰り返し構成単位を主として含むポリフェ
ニレンスルフィドスルフォンからなるポリマの全体に占
めるポリフェニレンスルフィドスルフォン繰り返し構成
単位の割合は、約70モル%以上である必要がある。該
繰り返し構成単位以外の構造の割合が30%より多い
と、耐熱性または耐薬品性もしくは耐溶剤性において特
性が低下することがある。
The phenylene group (Ar) is usually a paraphenylene group in a preferred embodiment, but may be a metaphenylene group or an orthophenylene group, or these groups may coexist. Furthermore, this phenylene group is a hydroxyl group, a hydroxyethyl group, a hydroxymethyl group,
Although it may be substituted with a sulfonic acid group, a carboxylic acid group, or the like, an unsubstituted phenylene group is preferable in consideration of the characteristics of the film. The proportion of the polyphenylene sulfide sulfone repeating constitutional unit in the whole polymer composed of polyphenylene sulfide sulfone mainly containing this repeating constitutional unit needs to be about 70 mol% or more. When the proportion of the structure other than the repeating constitutional unit is more than 30%, the properties may be deteriorated in heat resistance, chemical resistance or solvent resistance.

【0014】重合度を示すnの範囲を厳密に特定するこ
とは多くの要因が関係するので困難であるが、おおよそ
の範囲を示すと約80〜400、重量平均分子量で11
600〜93000の範囲のポリマが好ましく使用する
ことができる。分子量分布も重要な因子であるが、通常
の方法で得られるポリマの範囲、すなわち、重量平均分
子量/数平均分子量の値で1.2〜3.5,加工性から
いえば2.0〜3.0の範囲のポリマが好ましい。3.
5以上であると、紡糸性において安定性に欠けることが
ある。ポリマの分子量または重合度を直接測定すること
は手間がかかるので、通常は稀薄溶液粘度で評価してい
る。n−メチルピロリドン(以下NMPと略称する)を
溶媒として25℃で測定した極限粘度数でその好適な範
囲を示すと、0.1〜1.0dl/g、特に好ましい範
囲は0.3〜0.6dl/gである。また、さらに簡便
な重合度の評価方法として溶融粘度による評価がある。
これはメルトフロ−の測定装置を用いて、以下の条件で
10分間に吐出されたポリマのグラム数で表す。すなわ
ち、直径0.0825±0.002インチ、長さ0.3
15±0.001インチのオリフィスを装着して343
℃で5kgの加重をかけて測定する。この値をMF値と
する。溶融粘度に及ぼす因子には分子量以外の因子があ
り、溶融粘度の測定値だけで特定するのは一般的に言え
ば難しいが、おおよその好適な範囲を示すことができる
ことは経験的に知られている。したがって、MF値で示
せば2〜1500の範囲,好ましくは5〜40の範囲,
より好ましくは5〜30の範囲のポリマが本発明を実施
する上で好ましい。
It is difficult to strictly specify the range of n indicating the degree of polymerization because many factors are involved, but the approximate range is about 80 to 400, and the weight average molecular weight is 11
Polymers in the range 600 to 93000 can be preferably used. The molecular weight distribution is also an important factor, but the range of polymers obtained by a usual method, that is, the weight average molecular weight / number average molecular weight value of 1.2 to 3.5, and the workability of 2.0 to 3 Polymers in the range of 0.0 are preferred. 3.
When it is 5 or more, the spinnability may lack stability. Since it is time-consuming to directly measure the molecular weight or the degree of polymerization of a polymer, it is usually evaluated by the diluted solution viscosity. The preferred range of the intrinsic viscosity number measured at 25 ° C. with n-methylpyrrolidone (hereinafter abbreviated as NMP) as a solvent is 0.1 to 1.0 dl / g, and a particularly preferred range is 0.3 to 0. It is 0.6 dl / g. Further, as a simpler method for evaluating the degree of polymerization, there is evaluation by melt viscosity.
This is represented by the number of grams of polymer discharged in 10 minutes under the following conditions using a melt flow measuring device. That is, diameter 0.0825 ± 0.002 inches, length 0.3
343 with 15 ± 0.001 inch orifice installed
It is measured by applying a load of 5 kg at ° C. This value is the MF value. There are factors other than molecular weight as factors that affect the melt viscosity, and it is generally difficult to specify the measured value of the melt viscosity, but it is empirically known that an approximate suitable range can be shown. There is. Therefore, in terms of MF value, a range of 2 to 1500, preferably a range of 5 to 40,
More preferably, a polymer in the range of 5 to 30 is preferable for carrying out the present invention.

【0015】前記範囲より低粘度では、紡糸することが
困難であり、高粘度では、そのような高粘度のポリフェ
ニレンスルフィドスルフォンは得ることは不可能である
か、極めて困難であるであり、実用的でない。
When the viscosity is lower than the above range, it is difficult to spin, and when the viscosity is high, it is impossible or extremely difficult to obtain such a highly viscous polyphenylene sulfide sulfone, and it is practical. Not.

【0016】このよううなポリマの製造方法は公知の方
法、例えば特開昭63-270736 号公報等に従って製造する
ことができる。
Such a polymer can be produced by a known method, for example, according to Japanese Patent Laid-Open No. 63-270736.

【0017】本発明の多孔性中空糸膜は内表面が平滑
で、断面形状が真円の中空糸からなる多孔性膜である。
ここで、内表面が平滑な中空糸とは光学顕微鏡および走
査形電子顕微鏡で500倍の倍率で観察されるレベルで
内表面に皺状の変形またわ凹凸が認められない状態を言
う。内表面が平滑であると、中空糸内側に処理すべき流
体を流し入れたとき、膜表面への異物等の沈着を抑制す
ることができ、外側から圧力を加えたときに応力集中に
よる中空糸の変形または座屈を防ぐうえで有利である。
真円の中空糸とは、中空糸の繊維軸に鉛直な断面の中空
糸外周および内周の円の変形度を楕円状と見なして、そ
れぞれ長径をa、a、短径をb、bとしたと
き、b/aおよびb/aが0.9以上好ましく
は0.95以上の肉眼的に真円と見なせる形態の中空糸
を言う。また、中空糸の外周の中心と内周の中心とがず
れている場合には、中空糸の最大の膜厚WTmaxと最
小の膜厚WTminとの比WTmin/WTmax
0.8以上、好ましくは0.9以上である中空糸であ
る。このような中空糸膜は外側から圧力を加えたときの
応力集中による中空糸の変形・座屈が起きにくい。
The porous hollow fiber membrane of the present invention is a porous membrane having a smooth inner surface and a hollow fiber having a circular cross section.
Here, the hollow fiber having a smooth inner surface refers to a state in which wrinkle-like deformation or unevenness is not observed on the inner surface at a level observed with an optical microscope and a scanning electron microscope at a magnification of 500 times. When the inner surface is smooth, when a fluid to be treated is poured into the inside of the hollow fiber, it is possible to suppress the deposition of foreign matters on the membrane surface, and when pressure is applied from the outside, the hollow fiber may not be concentrated due to stress concentration. It is advantageous in preventing deformation or buckling.
A true circular hollow fiber means that the degree of deformation of the circles of the outer circumference and the inner circumference of the hollow fiber having a cross section perpendicular to the fiber axis of the hollow fiber is considered to be elliptical, and the major axis is a o , a i , and the minor axis is bo. , B i , the hollow fibers are such that b o / a o and b i / a i are 0.9 or more, preferably 0.95 or more and can be visually regarded as a perfect circle. When the center of the outer circumference and the center of the inner circumference of the hollow fiber are deviated, the ratio WT min / WT max between the maximum film thickness WT max and the minimum film thickness WT min of the hollow fiber is 0.8. As described above, the hollow fiber is preferably 0.9 or more. In such a hollow fiber membrane, deformation and buckling of the hollow fiber due to stress concentration when pressure is applied from the outside is unlikely to occur.

【0018】多孔性膜とは膜の体積空孔率が20%以上
80%以下、純水の限外濾過速度係数が1.0〜300
mlm−2−1mmHg−1の範囲の多孔性の膜を言
う。細孔の平均孔径は1〜30nmの範囲にある。この
様な多孔性膜の内・外表面を走査形電子顕微鏡で5万倍
〜10万倍で観察したとき、1nm以上の細孔の開孔部
様の構造がみとめられる。このような膜は、透水速度と
分画分子量の各特性の組み合わせによって、限外濾過膜
または逆浸透用複合膜、気体分離用複合膜、および他の
機能性複合膜の支持膜として有用である。
The porous membrane has a volume porosity of 20% to 80% and an ultrafiltration rate coefficient of pure water of 1.0 to 300.
It refers to a porous membrane in the range of mlm −2 h −1 mmHg −1 . The average pore diameter of the pores is in the range of 1 to 30 nm. When the inner and outer surfaces of such a porous film are observed with a scanning electron microscope at a magnification of 50,000 to 100,000, an open-portion-like structure of pores of 1 nm or more is found. Such a membrane is useful as a supporting membrane for ultrafiltration membranes or composite membranes for reverse osmosis, composite membranes for gas separation, and other functional composite membranes, depending on the combination of properties of water permeability and molecular weight cutoff. ..

【0019】中空糸の繊維軸に鉛直な断面の膜構造は少
なくとも外表面側に緻密層を有する構造である。内表面
側に緻密層を有していてもよい。外表面層の構造は表面
のミクロボイドの存在しない緻密層と、その層を支持す
る円周に対して接線方向に発達したミクロボイドの配列
した多孔層とからなる。ミクロボイドの多孔層はさらに
円周に対して接線方向に発達したマクロボイドの多孔層
に支持された構造となる。内表面側の構造は外表面側の
構造と同様の構造であってもよいが、ミクロボイドの存
在しない緻密層がマクロボイドの多孔層に支持された構
造であってもよい。内表面層と外表面層との間にマクロ
ボイドの存在しないミクロボイドからなる中間層があっ
てもよい。その場合、中間層のミクロボイドの形状は細
胞状の構造をし、ミクロボイド間の壁は細孔で連通され
ている必要がある。このような構造は緻密層で分画特性
が決まり、多孔層が透過速度の抵抗になることを極力避
ける構造であり、中空糸膜の使用時に受ける外力に対す
る耐久構造でもある。
The membrane structure having a cross section perpendicular to the fiber axis of the hollow fiber has a dense layer at least on the outer surface side. It may have a dense layer on the inner surface side. The structure of the outer surface layer is composed of a dense layer having no surface microvoids, and a porous layer in which microvoids are arranged tangentially to the circumference supporting the layer. The microvoid porous layer is further supported by the macrovoid porous layer which is developed tangentially to the circumference. The structure on the inner surface side may be the same as the structure on the outer surface side, or may be a structure in which a dense layer having no microvoids is supported by a macrovoid porous layer. Between the inner surface layer and the outer surface layer, there may be an intermediate layer made of microvoids without macrovoids. In that case, the shape of the microvoids in the intermediate layer must have a cellular structure, and the walls between the microvoids must be connected by pores. Such a structure is a structure that avoids the permeation rate resistance of the porous layer as much as possible because the fractionation characteristics are determined by the dense layer, and is also a durable structure against external force that is applied when the hollow fiber membrane is used.

【0020】ただし、ボイドの直径が中空糸膜の膜厚の
8割りに達するような、または、中空糸膜の外表面もし
くは内表面に開口部を有するような巨大なマクロボイド
は、中空糸膜のリークを起こしたり、外側から圧力を加
えたときに応力集中による中空糸膜の変形または座屈し
たりしやすくなるなど、マクロボイドによる欠点の原因
となり、好ましくない。
However, a huge macrovoid having a void diameter reaching 80% of the film thickness of the hollow fiber membrane or having an opening on the outer or inner surface of the hollow fiber membrane is a hollow fiber membrane. And the hollow fiber membrane is likely to be deformed or buckled due to stress concentration when pressure is applied from the outside.

【0021】上述のような一般式 −(Ar−S−Ar
−SO−で示される繰り返し構成単位を主として
含むポリフェニレンスルフィドスルフォンからなる内表
面の平滑な多孔性中空糸膜を製造する好ましい態様は、
環状口金の中心パイプから吐出される注入液体の線速度
と環状オリフィスから吐出される高分子溶液の線速度と
の比が0.85から2.0の範囲にあり、かつ、凝固浴
における中空糸の引取り速度と環状オリフィスから吐出
される高分子溶液の線速度との比、即ちドラフト比が
0.7から3.0の範囲にあることである。
The above general formula-(Ar--S--Ar)
A preferred embodiment for producing a porous hollow fiber membrane having a smooth inner surface, which is composed of polyphenylene sulfide sulfone mainly containing a repeating structural unit represented by —SO 2 ) n- ,
The ratio of the linear velocity of the injected liquid discharged from the central pipe of the annular die to the linear velocity of the polymer solution discharged from the annular orifice is in the range of 0.85 to 2.0, and the hollow fiber in the coagulation bath. That is, the ratio of the take-up speed to the linear velocity of the polymer solution discharged from the annular orifice, that is, the draft ratio is in the range of 0.7 to 3.0.

【0022】ポリマ溶液から中空糸膜を製造する通常公
知の方法は、ポリマを所定の溶媒に溶かした紡糸原液を
環状オリフィスの中央に中心パイプを備えた口金を使用
して、湿式法または乾湿式法で凝固浴中に導入し、凝固
・水洗・後処理工程を経て、製糸する。紡糸原液は環状
オリフィスから吐出し、中心パイプから気体または液体
の所定量を導入する。溶液紡糸法では気体を注入するこ
とが困難な場合が多く、通常の場合液体を、さらに一般
的には凝固力のある液体を使用する。紡糸溶液の粘度が
十分に高ければ非凝固性の液体を使用することができ
る。しかし、ポリフェニレンスルフィドスルフォンの場
合のように、紡糸溶液の粘度が低い場合には凝固性の液
体を使用して、中空糸の内表面に凝固で形成するゲル層
によって発現する曳糸性を得て中空糸を形成させる必要
がある。この場合、注入液体には紡糸溶液に使用する溶
媒の溶液を濃度を調節して使用するのが一般的である。
実用上は凝固浴に水溶液を使用することが有利であるの
で、注入液にも水溶液を使用することが多い。多孔性中
空糸膜の透水性と分画特性を幅広く調節して各種の用途
に適した中空糸膜を製造するためには、紡糸原液のポリ
マ濃度と凝固条件を変更して製造する。したがって、目
的とする中空糸膜の特性によっては、紡糸原液の粘度が
低く曳糸性が不十分であることもあり、さらには注入液
体の凝固力が低い条件や凝固浴中で変形を起こしやすい
条件となることもある。しかも、凝固性の注入液体を使
用すると、中空糸の内径と外径によっては内表面に皺状
の凹凸が発生し、中空糸膜の使用時に処理液体中の微粒
子や異物が沈着して膜モジュ−ルの性能を低下させる原
因になる。また、膜モジュ−ルの使用時に印加される外
力の応力集中の原因となり、中空糸膜の座屈もしくは破
裂等の原因となる。したがって、内表面も可能なかぎり
平滑であることが要求されている。外表面は比較的平滑
になりやすいが、内表面は皺状の変形が起こりやすい。
さらに、一般的製糸技術として糸条の太さの調節は、凝
固浴における中空糸の引取り速度と環状オリフィスから
吐出される高分子溶液の線速度との比、即ちドラフト比
を調節することにより行う。しかし、ポリフェニレンス
ルフィドスルフォンの場合のように、低粘度の曳糸性の
低い紡糸原液から中空糸膜を製糸する場合にはドラフト
比で調節することは一般に難しい。
A generally known method for producing a hollow fiber membrane from a polymer solution is a wet method or a dry-wet method in which a spinning solution prepared by dissolving a polymer in a predetermined solvent is used with a spinneret having a central pipe in the center of an annular orifice. It is introduced into the coagulation bath by the method, and is subjected to coagulation, washing with water, and post-treatment steps to make yarn. The spinning solution is discharged from the annular orifice, and a predetermined amount of gas or liquid is introduced from the central pipe. It is often difficult to inject a gas in the solution spinning method, and a liquid is usually used, and more generally, a liquid having a coagulating power is used. Non-coagulating liquids can be used provided that the spinning solution has a sufficiently high viscosity. However, as in the case of polyphenylene sulfide sulfone, when the viscosity of the spinning solution is low, a coagulating liquid is used to obtain spinnability expressed by the gel layer formed by coagulation on the inner surface of the hollow fiber. Hollow fibers need to be formed. In this case, a solution of a solvent used for the spinning solution is generally used as the injection liquid after adjusting the concentration.
Since it is practically advantageous to use an aqueous solution for the coagulation bath, an aqueous solution is often used for the injection solution. In order to produce a hollow fiber membrane suitable for various purposes by widely controlling the water permeability and the fractionation characteristics of the porous hollow fiber membrane, the polymer concentration and coagulation conditions of the spinning dope are changed. Therefore, depending on the characteristics of the target hollow fiber membrane, the viscosity of the spinning dope may be low and the spinnability may be insufficient. Furthermore, the coagulation force of the injected liquid may be low or the liquid may be easily deformed in the coagulation bath. It may be a condition. Moreover, when a coagulable injection liquid is used, wrinkle-shaped irregularities are generated on the inner surface depending on the inner diameter and outer diameter of the hollow fiber, and when the hollow fiber membrane is used, fine particles and foreign substances in the treatment liquid are deposited and the membrane module is -This will cause the performance of the cable to deteriorate. Also, it causes stress concentration of external force applied when the membrane module is used, and causes buckling or rupture of the hollow fiber membrane. Therefore, the inner surface is required to be as smooth as possible. The outer surface tends to be relatively smooth, but the inner surface tends to be wrinkled.
Further, as a general spinning technique, the thickness of the yarn is adjusted by adjusting the ratio of the drawing speed of the hollow fiber in the coagulation bath to the linear velocity of the polymer solution discharged from the annular orifice, that is, the draft ratio. To do. However, as in the case of polyphenylene sulfide sulfone, it is generally difficult to adjust the draft ratio when a hollow fiber membrane is produced from a spinning stock solution having low viscosity and low spinnability.

【0023】本願発明の 一般式 −(Ar−S−Ar
−SO−で示される繰り返し構成単位を主として
含むポリフェニレンスルフィドスルフォンの溶液から中
空糸膜を製造する場合には、上述の低粘度、低曳糸性、
内表面の皺状変形、低凝固性の各種の原因で通常の限外
濾過用の多孔性膜に要求される範囲の透水性および分画
分子量特性を有する内表面の平滑な多孔性中空糸膜を製
糸することが非常に困難であった。しかし、本発明者ら
は前述の範囲の条件になるように、目的とする寸法特性
の中空糸に対して環状口金を設計製作して使用すると、
内表面の平滑な多孔性中空糸膜を良好な状態で製造する
ことを見出だしたのである。
The general formula of the present invention-(Ar-S-Ar
In the case of producing a hollow fiber membrane from a solution of polyphenylene sulfide sulfone mainly containing a repeating structural unit represented by —SO 2 ) n −, the above-mentioned low viscosity, low spinnability,
A smooth porous hollow fiber membrane with an inner surface that has water permeability and molecular weight cut-off characteristics within the range required for ordinary porous membranes for ultrafiltration due to various causes such as wrinkle-like deformation and low coagulation of the inner surface. Was very difficult to make. However, when the present inventors design and manufacture an annular spinneret for a hollow fiber having desired dimensional characteristics so as to satisfy the conditions in the above range,
It has been found that a porous hollow fiber membrane having a smooth inner surface can be produced in a good state.

【0024】数十ポイズ以上の溶液粘度の紡糸原液の場
合には、環状オリフィスから吐出されるポリマ溶液と中
心パイプから吐出される注入液との速度差はあまり問題
にされていない。しかし、数十ポイズ以下の溶液粘度の
紡糸原液の場合には、中空糸内側の表面形状を著しく損
ね、ある場合には注入液体をポリマ溶液中に巻き込み、
中空糸の膜壁中にマクロボイドを形成することを、本発
明者らは見出だした。この現象は、注入液の凝固性を下
げると内表面の形状を改善することがある程度可能であ
るが、膜壁中へのマクロボイドの巻き込みが増加して中
空糸膜のリ−クの原因となる。凝固性を上げれば内表面
の形状が悪化し、しかもマクロボイドの巻き込みは完全
に防止することが出来ず、十数ポイズ以下の溶液粘度か
ら前記のような欠点のない中空糸膜を幅広い紡糸条件下
で製糸することが極めて困難であった。
In the case of a spinning dope having a solution viscosity of several tens of poise or more, the difference in speed between the polymer solution discharged from the annular orifice and the injection liquid discharged from the central pipe is not a serious problem. However, in the case of a spinning dope having a solution viscosity of several tens poise or less, the surface shape inside the hollow fiber is significantly impaired, and in some cases, the injected liquid is entrained in the polymer solution,
The inventors have found that macrovoids are formed in the membrane wall of hollow fibers. This phenomenon can improve the shape of the inner surface to some extent by lowering the coagulability of the injecting liquid, but it causes the increase in the inclusion of macrovoids in the membrane wall and causes the leakage of the hollow fiber membrane. Become. Increasing the coagulability deteriorates the shape of the inner surface, and it is not possible to completely prevent the inclusion of macrovoids.Soluble viscosities of a dozen or less poise make it possible to produce hollow fiber membranes free from the above defects under a wide range of spinning conditions. It was extremely difficult to make the yarn below.

【0025】しかるに、環状口金の中心パイプから吐出
される注入液体の線速度と環状オリフィスから吐出され
る高分子溶液の線速度との比が0.85から2.0の範
囲にあり、かつ、凝固浴における中空糸の引取り速度と
環状オリフィスから吐出される高分子溶液の線速度との
比、即ちドラフト比が0.7から1.1の範囲にあるよ
うに口金寸法を設計し、紡糸条件を調整すれば、中空糸
内表面が平滑でマクロボイドを膜壁中に巻き込むこと無
く、良好な状態の中空糸を幅広い紡糸条件下で製糸する
ことができることを見出だしたのである。注入液体の線
速度と環状オリフィスから吐出される高分子溶液の線速
度との比が0.85以下であると中空糸膜を所定の太さ
に調節することが困難となり、また内表面に皺上のすじ
もしくは変形が起きやすい。2.0以上であるとマクロ
ボイドを巻き込みやすく、断面の真円度が変化して膜厚
の繊維軸方向での変動が増加する。より好ましくは0.
9以上1.5以下の範囲で紡糸できるように口金寸法を
設計すると良い。ドラフト比の下限は紡糸原液の粘度に
よっても規制されるので、一概に特定化することが難し
いが、十数ポイズ以下1.5ポイズ以上の粘度の原液に
対する下限を経験的に示せば、0.7以上の範囲にする
のが良く、0.8以上がさらに好ましい。ドラフト比の
上限はポリマ溶液の曳糸性でも規制され、曳糸性は粘性
のほかに注入液の凝固力や乾式部の雰囲気の条件にも影
響されるので、厳密に特定化しにくいがおおよそ3.0
であり、内表面が平滑で真円度の0.8以上の無欠点の
中空糸を良好な製糸性を保って紡糸するためには1.5
以下であることがさらに好ましい条件である。
However, the ratio of the linear velocity of the injection liquid discharged from the central pipe of the annular die to the linear velocity of the polymer solution discharged from the annular orifice is in the range of 0.85 to 2.0, and The spinneret size is designed so that the ratio of the drawing speed of the hollow fiber in the coagulation bath to the linear speed of the polymer solution discharged from the annular orifice, that is, the draft ratio is in the range of 0.7 to 1.1, and spinning is performed. It was found that by adjusting the conditions, a hollow fiber in a good condition can be produced under a wide range of spinning conditions without causing the inner surface of the hollow fiber to be smooth and the macrovoids to be caught in the membrane wall. When the ratio of the linear velocity of the injected liquid and the linear velocity of the polymer solution discharged from the annular orifice is 0.85 or less, it becomes difficult to adjust the hollow fiber membrane to a predetermined thickness, and wrinkles are formed on the inner surface. Upper streak or deformation is likely to occur. When it is 2.0 or more, the macro voids are likely to be involved, the circularity of the cross section is changed, and the variation of the film thickness in the fiber axis direction is increased. More preferably 0.
It is advisable to design the spinneret size so that spinning can be performed in the range of 9 or more and 1.5 or less. The lower limit of the draft ratio is also regulated by the viscosity of the spinning dope, so it is difficult to specify it in a straightforward manner. The range is preferably 7 or more, more preferably 0.8 or more. The upper limit of the draft ratio is regulated by the spinnability of the polymer solution, and the spinnability is influenced by not only the viscosity but also the coagulation force of the injection liquid and the conditions of the dry part atmosphere, so it is difficult to specify exactly, but it is approximately 3 .0
In order to spin a defect-free hollow fiber having a smooth inner surface and a roundness of 0.8 or more with good spinnability, 1.5 is required.
The following is a more preferable condition.

【0026】本願発明のポリフェニレンスルフィドスル
フォン系ポリマから無欠点の中空糸膜を製造するための
さらに好適な態様は、紡糸原液を調製するにあたり、ト
リエチレングリコ−ル(以下TEGと略称する)を添加
したNMP溶液から乾湿式法により紡糸することであ
る。溶液紡糸法で中空糸膜を製造する場合に、従来から
しばしば添加剤が奨用されている。添加剤は開孔剤とし
て、あるいは紡糸性の改善の目的で使用されるが、低分
子の有機化合物の場合は相分離機能を利用するため、十
数%以上の大部を加えることが必要である。高分子の化
合物の場合には凝固以降の工程で洗い出して、残された
空孔を利用するものであり、低分子の有機化合物の場合
と同様に十数%以上の割合で紡糸原液に添加する必要が
ある。多くの場合に相分離の機能も兼ねることがある。
口金寸法と構造を従来のままにして、紡糸性を改善する
目的でも高分子化合物を添加する。この場合には紡糸原
液の粘度を上げる効果が狙いであり、比較的少量でも効
果が期待できるが、添加剤の分子量が高いことが必要で
ある。本願発明のTEGの添加の目的はこれらのいずれ
でもなく、口金近傍のポリマ溶液の流れの状態を改善す
る整流効果が狙いであり、したがって、低分子量でしか
も添加量が少なくて粘度上昇の効果が期待されない条件
でも、内表面の平滑化とマクロボイドの防止、紡糸性の
向上に効果を発揮するものである。この様な効果がどの
ような理由で現れるのかは明らかでないが、TEGを紡
糸原液に2.5重量%以上10重量%以下の範囲で、さ
らに好ましくは3.5重量%以上7.5重量%以下の範
囲で添加すると、前記の紡糸溶液の線速度比とドラフト
比の最適条件の範囲においても、さらに紡糸性の向上に
効果を発揮するのである。2.5重量%以下であると効
果が小さく、10重量%以上にすると本願発明のポリフ
ェニレンスルフィドスルフォン系ポリマのNMP溶液の
安定性が失われてゲル化ないしは固化しやすくなって紡
糸が困難となる。TEG以外の物質としてはエチレング
リコ−ル、グリセリン、ジエチレングリコ−ル、テトラ
エチレングリコ−ル、およびこれらのモノエステルまた
はジエステル類もTEGと同様の効果があり、低分子の
多価アルコ−ルとこれらのモノまたはジエステル類が挙
げられる。それぞれゲル化ないしは固化する範囲、とく
に上限が異なり、紡糸しやすいのはTEGである。
A more preferred embodiment for producing a defect-free hollow fiber membrane from the polyphenylene sulfide sulfone polymer of the present invention is to add triethylene glycol (hereinafter abbreviated as TEG) in preparing a spinning dope. Spinning from the NMP solution described above by a dry-wet method. When manufacturing a hollow fiber membrane by a solution spinning method, an additive is often recommended conventionally. The additive is used as a pore-opening agent or for the purpose of improving spinnability, but in the case of a low-molecular organic compound, the phase separation function is used, so it is necessary to add a large proportion of 10% or more. is there. In the case of a high molecular compound, it is washed out in the step after coagulation and the remaining pores are utilized. As with the case of a low molecular organic compound, it is added to the spinning dope in a proportion of 10% or more. There is a need. In many cases, it may also have the function of phase separation.
A polymer compound is added for the purpose of improving spinnability while keeping the die size and structure unchanged. In this case, the effect is to increase the viscosity of the spinning dope, and the effect can be expected with a relatively small amount, but it is necessary that the additive has a high molecular weight. The purpose of the addition of TEG of the present invention is not any of these, but the aim is to have a rectifying effect to improve the flow state of the polymer solution in the vicinity of the die. Even under unexpected conditions, it is effective in smoothing the inner surface, preventing macrovoids, and improving spinnability. It is not clear for what reason such an effect appears, but TEG is added to the spinning solution in a range of 2.5% by weight to 10% by weight, more preferably 3.5% by weight to 7.5% by weight. When added in the following range, the effect of further improving the spinnability is exhibited even in the range of the optimum conditions of the linear velocity ratio and draft ratio of the spinning solution. If the amount is 2.5% by weight or less, the effect is small, and if the amount is 10% by weight or more, the stability of the NMP solution of the polyphenylene sulfide sulfone polymer of the present invention is lost and gelation or solidification is likely to occur, which makes spinning difficult. .. As substances other than TEG, ethylene glycol, glycerin, diethylene glycol, tetraethylene glycol, and their monoesters or diesters have the same effect as TEG, and low molecular weight polyhydric alcohols and these And monoesters or diesters thereof. It is TEG that is easy to spin because the range of gelling or solidification, especially the upper limit, is different.

【0027】紡糸原液は攪拌装置のついた溶解槽に乾燥
したポリマを所定量とり、計量したNMPを加え、攪拌
・溶解しながら150℃に昇温し、150℃で1時間以
上溶解した後、さらに180℃以上に昇温して1時間以
上溶解する。溶解後、脱泡して紡糸原液を調製する。つ
いで、通常公知の中空糸紡糸装置の原液槽に移液し、製
糸する。TEG等の添加剤を加える場合は180℃で溶
解した後、150℃以下120℃以上になってから所定
量の添加剤を加えてさらに攪拌して均一に混合する。
The spinning stock solution was placed in a dissolution tank equipped with a stirrer, and a predetermined amount of dried polymer was added to the solution. Then, NMP was weighed and heated to 150 ° C. while stirring and dissolving, and after dissolving at 150 ° C. for 1 hour or more, Further, the temperature is raised to 180 ° C. or higher to dissolve for 1 hour or longer. After dissolution, defoaming is performed to prepare a spinning dope. Then, the liquid is transferred to a stock solution tank of a generally known hollow fiber spinning device, and the yarn is produced. When an additive such as TEG is added, it is melted at 180 ° C., and after reaching 150 ° C. or lower and 120 ° C. or higher, a predetermined amount of the additive is added and further stirred to uniformly mix.

【0028】このようにして調製した紡糸原液の粘度は
50℃で十数ポイズ以下であっても、紡糸口金と紡糸ド
ラフトの条件を上述の好適な範囲で選べば、通常公知の
方法と紡糸条件で良好な状態の中空糸膜を紡糸すること
ができる。すなわち、紡糸時の口金周辺の温度は20〜
100℃、さらに好ましくは30〜60℃の範囲で調節
する。紡糸温度が高い場合には、粘度が低下して紡糸が
難しくなる。紡糸温度が低すぎると、原液が固化しやす
くなり連続的に安定な紡糸が困難となる。
Even if the viscosity of the spinning dope thus prepared is 50 poise or less at 50 ° C., if the conditions of the spinneret and the spinning draft are selected within the above-mentioned preferred ranges, the methods and spinning conditions are generally known. The hollow fiber membrane in good condition can be spun. That is, the temperature around the spinneret during spinning is 20 to
The temperature is adjusted to 100 ° C, more preferably 30 to 60 ° C. When the spinning temperature is high, the viscosity is lowered and spinning becomes difficult. If the spinning temperature is too low, the undiluted solution is likely to solidify and continuous stable spinning becomes difficult.

【0029】中空糸膜の中空部に注入する流体は、本発
明のポリフェニレンスルフィドスルホンの場合には凝固
性の液体が好ましい。これは該ポリマの溶液の粘度が非
常に低く曵糸性に劣るので、凝固浴に導入されるまでの
乾式部である程度の糸状形成を進める必要があるためで
ある。この注入液体は紡糸原液に使用する溶媒の水溶液
が好ましく、30〜90重量%、特に好ましくは50〜
70重量%の濃度の溶液がよい。濃度が高いと凝固性が
低く、糸状形成が遅れ曵糸性が不十分となり、口金直下
で切れ易く、ひどい状態では液滴状になって紡糸不能と
なる。濃度が低すぎると凝固性が強すぎて、内表面に皺
または筋が形成され平滑な内表面ので真円形状の中空糸
膜を紡糸することが難しくなる。
The fluid to be injected into the hollow portion of the hollow fiber membrane is preferably a coagulating liquid in the case of the polyphenylene sulfide sulfone of the present invention. This is because the solution of the polymer has a very low viscosity and is inferior in spinnability, so that it is necessary to promote some filamentous formation in the dry section until it is introduced into the coagulation bath. The injection liquid is preferably an aqueous solution of the solvent used for the spinning dope, 30 to 90% by weight, particularly preferably 50 to
A solution with a concentration of 70% by weight is preferred. When the concentration is high, the coagulability is low, the filament formation is delayed, the spinnability is insufficient, the filament is easily cut right under the spinneret, and in a severe state, it becomes a droplet and cannot be spun. If the concentration is too low, the coagulability is too strong, and wrinkles or streaks are formed on the inner surface and the inner surface is smooth, making it difficult to spin a perfect circular hollow fiber membrane.

【0030】凝固浴の濃度は、0〜40重量%の範囲の
濃度の紡糸原液に使用した溶媒の水溶液を使用するのが
有利である。溶媒を回収する点からは高い濃度が経済性
に優れるが、本発明のポリフェニレンスルフィドスルホ
ンの場合には凝固が比較的遅い系なので、低濃度の方が
好ましい。温度は0〜70℃、さらに好ましい範囲は2
0〜60℃である。凝固性と中空糸膜の性能特性との兼
ね合いで凝固条件を選定する。
The concentration of the coagulation bath is preferably an aqueous solution of the solvent used in the spinning dope with a concentration in the range from 0 to 40% by weight. From the viewpoint of recovering the solvent, a high concentration is economically advantageous, but in the case of the polyphenylene sulfide sulfone of the present invention, the coagulation is relatively slow, so a low concentration is preferable. The temperature is 0 to 70 ° C., more preferably 2
It is 0 to 60 ° C. The coagulation conditions are selected in consideration of the coagulability and the performance characteristics of the hollow fiber membrane.

【0031】水洗工程は通常の乾湿式系の紡糸法と同様
にして行うことができる。水洗後の後処理としては、熱
処理をすることが好ましい。通常、50〜95℃の好ま
しくは70〜95℃の熱水で、水洗工程に引き続いて1
0〜60秒間連続的に処理することで中空糸膜の性能お
よび寸法を安定化することができる。勿論、バッチ処理
で1分以上行っても特に支障となることは無い。熱処理
後の中空糸膜は、膜モジュ−ルに加工した後、使用時に
容易に水に置換されるように界面活性剤を適当量付着含
浸して乾燥してもよい。
The water washing step can be carried out in the same manner as a normal dry-wet spinning method. As a post-treatment after washing with water, heat treatment is preferable. Usually, hot water at 50 to 95 ° C., preferably 70 to 95 ° C., is used for 1 after the washing step.
By continuously treating for 0 to 60 seconds, the performance and dimensions of the hollow fiber membrane can be stabilized. Of course, there is no particular problem even if the batch processing is performed for 1 minute or more. After the heat treatment, the hollow fiber membrane may be processed into a membrane module, and may be impregnated and dried with an appropriate amount of a surfactant so that water can be easily replaced during use.

【0032】以下に実施例で本願発明を具体的に説明す
るが、本願発明が以下の実施例に限定されるものでない
ことはいうまでもない。
The present invention will be specifically described below with reference to examples, but it goes without saying that the present invention is not limited to the following examples.

【0033】本発明の特性値の評価・測定方法は次の方
法による。
The characteristic value evaluation / measurement method of the present invention is as follows.

【0034】(1)紡糸原液の粘度の測定は、東京計器
製B型粘度計を使用して50℃および70℃の粘度をN
o.2のロ−タを用いて30rpmまたは60rpmで
測定した。
(1) The viscosity of the spinning dope was measured by using a B-type viscometer manufactured by Tokyo Keiki Co., Ltd.
o. It measured at 30 rpm or 60 rpm using the rotor of 2.

【0035】(2)中空糸の形態と寸法(内径(I
D)、外径(OD)、真円度、内面の平滑性)の計測・
測定は、日本光学製金属顕微鏡ニコンVMS型を使用し
て、観察および計測した。
(2) Form and size of hollow fiber (inner diameter (I
D), outer diameter (OD), roundness, inner surface smoothness)
The measurement was performed using a Nihon Kogyo metal microscope Nikon VMS type.

【0036】なお、真円度は下記の式により産出した。The roundness was calculated by the following formula.

【0037】真円度=外径の短径(a)/外径の長径
(b)×100 また、内面の平滑性は、前述の光学顕微鏡または走査形
電子顕微鏡で、倍率約500倍で観察し、下記の要領で
評価した。
Roundness = minor axis of outer diameter (a o ) / major axis of outer diameter (b o ) × 100 Further, the smoothness of the inner surface is about 500 times with the above-mentioned optical microscope or scanning electron microscope. And observed according to the following procedure.

【0038】 内面の平滑性良好 ○ しわ、すじ少ない △ しわ、すじ多い × (3)中空糸の体積空孔率は、中空糸の寸法から体積を
算出し、ポリマ絶乾重量と中空糸体積とから計算して求
めた。
Good smoothness of inner surface ○ Wrinkle, few streaks △ Wrinkle, many streaks × (3) Volume of hollow fiber The porosity is calculated from the dimensions of the hollow fiber, and the polymer absolute dry weight and the hollow fiber volume are calculated. Calculated from

【0039】(4)中空糸の耐圧性は、約25cmの長
さのガラスのミニモジュ−ルを作成してリークを観察し
た。中空糸の本数は約10本から20本とし、中空糸の
有効長が20cmとなるようにガラスに挿入し、両端部
を接着剤でシ−ルした。接着剤でシ−ルした中空糸の一
端をふさぎ、他端にゴム管を接続し、窒素ガスにより、
約100mmHgの圧力を中空糸の内側からかけた。モ
ジュール内に水を満たしておき、該中空糸からの気泡を
観察し、下記の要領で評価した。
(4) Regarding the pressure resistance of the hollow fiber, a leak was observed by making a glass mini-module having a length of about 25 cm. The number of hollow fibers was about 10 to 20, the hollow fibers were inserted into glass so that the effective length was 20 cm, and both ends were sealed with an adhesive. Close one end of the hollow fiber sealed with an adhesive, connect a rubber tube to the other end, and with nitrogen gas,
A pressure of about 100 mmHg was applied from the inside of the hollow fiber. The module was filled with water, air bubbles from the hollow fiber were observed, and evaluated according to the following procedure.

【0040】 気泡の発生がまったくない ○ 気泡の発生箇所が0〜1個/m △ 気泡の発生箇所が1個/m以上 × (5)中空糸の透水性は、約25cmの長さのガラスの
ミニモジュ−ルを作成して、精製水を使って限外濾過速
度を測定して求めた。中空糸の本数は約10本から20
本とし、中空糸の有効長が20cmとなるようにガラス
に挿入し、両端部を接着剤でシ−ルした。濾過水はガラ
ス管に取り付けた枝管のノズルから集め、一定時間に濾
過された水の重量を測定した。精製水は中空糸タイプの
限外濾過膜で濾過をしながら供給し、25℃で測定し
た。透水性UFRSは、次式で計算した。
No air bubbles are generated. 0-1 air bubbles are generated / m △ Air bubbles are generated at least 1 air / m × (5) The water permeability of the hollow fiber is about 25 cm long glass. Was prepared by measuring the ultrafiltration rate using purified water. The number of hollow fibers is about 10 to 20
A book was inserted into glass so that the effective length of the hollow fiber was 20 cm, and both ends were sealed with an adhesive. The filtered water was collected from a nozzle of a branch pipe attached to a glass tube, and the weight of the filtered water was measured at a certain time. Purified water was supplied while filtering with a hollow fiber type ultrafiltration membrane, and measured at 25 ° C. The water permeability UFRS was calculated by the following formula.

【0041】 UFRS= Wd-1-1-1-1 (mlm−2−1mmHg−1) ここで、W:濾過水の重量 d:25℃の水の密度(g/ml) A:中空糸膜の有効膜面積(m) t:濾過水を集めた時間(h) P:印加した圧力(mmHg) (6)環状口金の中心パイプから吐出される注入液体の
線速度と環状オリフィスから吐出される高分子溶液の線
速度との比は、高分子溶液の比重を約1.15、注入液
体の比重を約1.00として、単位時間当たりの吐出重
量(g/min)とオリフィスの吐出面積より算出し
た。
UFRS = Wd −1 A −1 t −1 P −1 (mlm −2 h −1 mmHg −1 ) where W: weight of filtered water d: density of water at 25 ° C. (g / ml) A: Effective membrane area of hollow fiber membrane (m 2 ) t: Time of collecting filtered water (h) P: Applied pressure (mmHg) (6) Linear velocity of injection liquid discharged from the central pipe of the annular die The ratio of the linear velocity of the polymer solution discharged from the annular orifice to the specific gravity of the polymer solution is about 1.15, and the specific gravity of the injected liquid is about 1.00. The discharge weight per unit time (g / min) And the discharge area of the orifice.

【0042】[0042]

【実施例】本発明を実施例で説明する。EXAMPLES The present invention will be described with reference to examples.

【0043】実施例1〜7、比較例1〜15 東レ・フィリップスペトロ−リアム株式会社から入手し
た、ポリパラフェニレンスルフィドスルホン(PPS
S)を用いて、中空糸膜の紡糸テストを行った。MF値
28のPPSSポリマを320重量部、TEG80重量
部、n−メチルピロリドン(NMP)1200重量部を
容積2lのセパラブルフラスコに秤り取り、室温から昇
温して、130℃で1時間、引き続いて180℃で6時
間、攪拌して溶解した。粘度は50℃で2.98ポイ
ズ、70℃で1.60ポイズであった。このポリマ溶液
を400メッシュのステンレスメッシュで濾過して紡糸
テストに供試した。口金寸法とポリマ吐出量とを変更し
てテストし、結果を表1に示した。なお、紡糸時の口金
部分の温度は55℃、注入液には60%のNMP水溶液
を用い、凝固浴には40℃の水を使用した。水洗は30
℃でトレ−式の水洗浴で行った。
Examples 1 to 7, Comparative Examples 1 to 15 Polyparaphenylene sulfide sulfone (PPS) obtained from Toray Phillips Petroleum Co., Ltd.
Using S), a hollow fiber membrane spinning test was performed. 320 parts by weight of PPSS polymer having an MF value of 28, 80 parts by weight of TEG, and 1200 parts by weight of n-methylpyrrolidone (NMP) are weighed in a separable flask having a volume of 2 l, heated from room temperature, and heated at 130 ° C. for 1 hour. Subsequently, it was dissolved by stirring at 180 ° C. for 6 hours. The viscosity was 2.98 poise at 50 ° C. and 1.60 poise at 70 ° C. This polymer solution was filtered through a 400-mesh stainless mesh and subjected to a spinning test. Tests were conducted by changing the die size and the polymer discharge amount, and the results are shown in Table 1. The temperature of the spinneret during spinning was 55 ° C, 60% NMP aqueous solution was used as the injection liquid, and 40 ° C water was used as the coagulation bath. Wash with water 30
It was performed in a tray-type washing bath at ℃.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】表1から明らかに読み取れるように、環状
オリフィスの中心パイプから吐出される注入液の線速度
と環状オリフィスから吐出される紡糸原液の線速度との
比が0.85〜2.0の範囲にあり、紡糸ドラフト比が
0.7〜1.1の範囲の場合には中空糸の内面が平滑で
あり、中空糸の膜壁中のマクロボイドによるリ−クもな
く良好な状態の中空糸膜が紡糸できる。
As can be clearly seen from Table 1, the ratio of the linear velocity of the injection liquid discharged from the central pipe of the annular orifice to the linear velocity of the spinning dope discharged from the annular orifice is 0.85 to 2.0. When the spinning draft ratio is in the range of 0.7 to 1.1, the inner surface of the hollow fiber is smooth, and there is no leak due to macrovoids in the membrane wall of the hollow fiber. A yarn film can be spun.

【0046】良好な状態の中空糸膜について、断面の真
円度、透水性、体積空孔率、およびパンク圧の評価結果
を表2に示す。
Table 2 shows the evaluation results of the circularity of the cross section, the water permeability, the volume porosity, and the puncture pressure of the hollow fiber membrane in a good state.

【0047】[0047]

【表2】 [Table 2]

【0048】実施例8〜12 東レ・フィリップスペトロ−リアム株式会社から入手し
た、MF値40のPPSSを用いて、実施例1と同様に
して紡糸原液を調製した。ただし、TEGの添加量は
2.5、および5.0重量%の2種類とした。TEG0
%の紡糸原液の粘度は50℃で2.0ポイズ、70℃で
1.2ポイズであった。TEG2.5%を添加した原液
はTEG0%の場合より僅かに高く、TEG5.0%を
添加した原液の粘度は、それぞれ50℃で2.2ポイ
ズ、70℃で1.3ポイズであった。しかし、紡糸性の
向上が期待される程の粘度増加でないと判断される。使
用した口金の寸法は、スリット外径 1.4、スリット
内径 1.1、注入管内径 0.7(mm)で、紡糸ド
ラフト0.83、吐出線速度比1.36、紡糸温度30
〜50℃、乾式長10〜50mm,注入液濃度を60
%、注入液温度25℃、凝固浴濃度10%、凝固浴温度
20℃、水洗浴温度30℃、熱処理浴95℃の条件で、
紡糸温度と乾式長の範囲を変更して紡糸した。検討した
紡糸条件と結果を表3に示した。
Examples 8 to 12 A spinning dope was prepared in the same manner as in Example 1 using PPSS having an MF value of 40 obtained from Toray Phillips Petroleum Co., Ltd. However, the amounts of TEG added were 2.5 and 5.0% by weight. TEG0
The viscosity of the spinning dope of 10% was 2.0 poise at 50 ° C and 1.2 poise at 70 ° C. The stock solution with TEG 2.5% was slightly higher than that with TEG 0%, and the viscosity of the stock solution with TEG 5.0% was 2.2 poise at 50 ° C. and 1.3 poise at 70 ° C., respectively. However, it is judged that the viscosity does not increase to the extent that improvement in spinnability is expected. The dimensions of the spinneret used were: slit outer diameter 1.4, slit inner diameter 1.1, injection pipe inner diameter 0.7 (mm), spinning draft 0.83, discharge linear velocity ratio 1.36, spinning temperature 30.
~ 50 ° C, dry length 10 ~ 50mm, injection liquid concentration 60
%, Injection liquid temperature 25 ° C., coagulation bath concentration 10%, coagulation bath temperature 20 ° C., washing bath temperature 30 ° C., heat treatment bath 95 ° C.,
Spinning was performed while changing the spinning temperature and the range of dry length. Table 3 shows the examined spinning conditions and the results.

【0049】[0049]

【表3】 [Table 3]

【0050】TEGの添加により低粘度の紡糸原液から
安定して紡糸できることが示されている。
It has been shown that the addition of TEG enables stable spinning from a low-viscosity spinning dope.

【0051】実施例13〜16 東レ・フィリップスペトロ−リアム株式会社から入手し
た、MF値33のPPSSを用いて、実施例1と同様に
してTEG5%を添加して紡糸原液を調製した。該ポリ
マの30℃でNMPを溶媒にして測定した極限粘度数は
約0.35dl/gで、重量平均分子量は約3万であっ
た。紡糸原液の粘度は50℃で2.1ポイズ、70℃で
1.4ポイズであった。使用した口金の寸法は、スリッ
ト外径1.4、スリット内径 1.1、注入管内径
0.7(mm)で、紡糸ドラフト0.79、吐出線速度
比0.88、紡糸温度50℃、乾式長30mm,注入液
濃度を40〜80%、注入液温度50℃、凝固浴濃度0
%、凝固浴温度30℃、水洗浴温度30℃、熱処理浴9
0℃の条件で、注入液濃度の範囲を変更して紡糸した。
結果を表4に示した。
Examples 13 to 16 Using PPSS obtained from Toray Phillips Petroleum Co., Ltd. and having an MF value of 33, 5% of TEG was added in the same manner as in Example 1 to prepare spinning dope. The intrinsic viscosity of the polymer measured with NMP as a solvent at 30 ° C. was about 0.35 dl / g, and the weight average molecular weight was about 30,000. The viscosity of the spinning dope was 2.1 poise at 50 ° C and 1.4 poise at 70 ° C. The dimensions of the die used are: slit outside diameter 1.4, slit inside diameter 1.1, injection pipe inside diameter
At 0.7 (mm), spinning draft 0.79, discharge linear velocity ratio 0.88, spinning temperature 50 ° C, dry length 30 mm, injection liquid concentration 40 to 80%, injection liquid temperature 50 ° C, coagulation bath concentration 0
%, Coagulation bath temperature 30 ° C., washing bath temperature 30 ° C., heat treatment bath 9
The spinning was performed under the condition of 0 ° C. while changing the concentration range of the injection liquid.
The results are shown in Table 4.

【0052】[0052]

【表4】 [Table 4]

【0053】通常製作できる寸法精度の紡糸口金では、
注入液の濃度は40〜65%の範囲が好適であり、口金
の寸法を選べば、80%程度まで紡糸可能と判断され
た。
In the spinneret with dimensional accuracy that can be usually manufactured,
The concentration of the injection liquid is preferably in the range of 40 to 65%, and it was determined that spinning can be performed up to about 80% by selecting the size of the die.

【0054】実施例17〜27 東レ・フィリップスペトロ−リアム株式会社から入手し
た、MF値8のPPSSを用いて、実施例1と同様にし
てTEG5%を添加して紡糸原液を調製した。紡糸原液
の粘度は50℃で4.1ポイズ、70℃で2.7ポイズ
であった。使用した口金の寸法は、スリット外径 1.
4、スリット内径 1.1、注入管内径0.7(mm)
で、紡糸ドラフト0.83、吐出線速度比1.36、紡
糸温度60℃、乾式長50mm,注入液濃度を60%、
注入液温度55℃、凝固浴濃度0〜40%、凝固浴温度
10〜50℃、水洗浴温度30℃、熱処理浴95℃の条
件で、凝固浴濃度と凝固浴温度の範囲を変更して紡糸し
た。結果を表5に示した。
Examples 17 to 27 Using PPSS having a MF value of 8 obtained from Toray Philippe Petroleum Co., Ltd., TEG 5% was added in the same manner as in Example 1 to prepare spinning dope. The viscosity of the spinning dope was 4.1 poise at 50 ° C and 2.7 poise at 70 ° C. The dimensions of the die used are the outer diameter of the slit 1.
4, slit inner diameter 1.1, injection pipe inner diameter 0.7 (mm)
Then, spinning draft 0.83, discharge linear velocity ratio 1.36, spinning temperature 60 ° C., dry length 50 mm, injection liquid concentration 60%,
The spinning temperature is changed to 55 ° C, the coagulation bath concentration is 0 to 40%, the coagulation bath temperature is 10 to 50 ° C, the washing bath temperature is 30 ° C, and the heat treatment bath is 95 ° C. did. The results are shown in Table 5.

【0055】[0055]

【表5】 [Table 5]

【0056】凝固浴濃度を高くすると、水の透過速度が
低下する傾向があり、60%以下とすると、特に好まし
い内面平滑性が得られた。
When the concentration of the coagulating bath is increased, the water permeation rate tends to decrease, and when it is 60% or less, particularly preferable inner surface smoothness is obtained.

【0057】凝固浴温度が高いと水の透過速度が高くな
る傾向があり、50℃以下とすると、リークのない、特
に好ましい特性が得られた。
When the temperature of the coagulation bath is high, the water permeation rate tends to be high, and when it is 50 ° C. or lower, leak-free and particularly preferable characteristics are obtained.

【0058】実施例28〜36 東レ・フィリップスペトロ−リアム株式会社から入手し
た、MF値7のPPSSを用いて、実施例1と同様にし
てTEGを添加しないで紡糸原液を調製した。該ポリマ
の重量平均分子量は約3万であった。紡糸原液の粘度は
50℃で80ポイズ、70℃で49ポイズであった。使
用した口金の寸法は、スリット外径 1.5、スリット
内径 1.1、注入管内径 0.7(mm)で、紡糸ド
ラフト1.04、吐出線速度比1.82、紡糸温度70
〜100℃、乾式長50〜450mm,注入液濃度を6
0%、注入液温度65〜85℃、凝固浴濃度0%、凝固
浴温度30℃、水洗浴温度30℃、熱処理浴95℃の条
件で、凝固浴濃度と凝固浴温度の範囲を変更して紡糸し
た。結果を表6に示した。
Examples 28 to 36 Using PPSS having an MF value of 7 obtained from Toray Phillips Petroleum Co., Ltd., a spinning dope was prepared in the same manner as in Example 1 without adding TEG. The weight average molecular weight of the polymer was about 30,000. The viscosity of the spinning dope was 80 poise at 50 ° C and 49 poise at 70 ° C. The dimensions of the die used were: slit outside diameter 1.5, slit inside diameter 1.1, injection pipe inside diameter 0.7 (mm), spinning draft 1.04, discharge linear velocity ratio 1.82, spinning temperature 70.
~ 100 ℃, dry length 50 ~ 450 mm, injection liquid concentration 6
Changing the coagulation bath concentration and coagulation bath temperature range under the conditions of 0%, injection liquid temperature 65 to 85 ° C, coagulation bath concentration 0%, coagulation bath temperature 30 ° C, washing bath temperature 30 ° C, and heat treatment bath 95 ° C. Spun The results are shown in Table 6.

【0059】[0059]

【表6】 [Table 6]

【0060】分子量が高く、粘度の高い紡糸原液の場合
には、比較的高い温度で紡糸ができ、乾式長を長くとる
ことが可能あることが分かる。
It is understood that in the case of a spinning dope having a high molecular weight and a high viscosity, spinning can be carried out at a relatively high temperature and a long dry length can be obtained.

【0061】実施例37 東レ・フィリップスペトロ−リアム株式会社から入手し
た、MF値31のPPSSを用いて、実施例1と同様に
してTEG5%を添加して紡糸原液のポリマ濃度22%
の紡糸原液を調製した。紡糸原液の粘度は50℃で7.
8 ポイズ、70℃で3.7ポイズであった。使用した
口金の寸法は、スリット外径 1.4、スリット内径
1.1、注入管内径 0.7(mm)で、紡糸ドラフト
0.75、吐出線速度比1.20、紡糸温度80℃、乾
式長50mm,注入液濃度を60%、注入液温度65
℃、凝固浴濃度0%、凝固浴温度30℃、水洗浴温度3
0℃、熱処理浴95℃の条件で紡糸した。紡糸ドラフト
と吐出線速度比を好適な範囲に設定すると、リ−クのな
い、内表面の平滑な、UFRS=55の中空糸膜が紡糸
できた。
Example 37 Using PPSS having an MF value of 31 obtained from Toray Philippe Petroleum Co., Ltd., 5% of TEG was added in the same manner as in Example 1, and the polymer concentration of the spinning solution was 22%.
A spinning dope of was prepared. Viscosity of spinning dope at 50 ° C 7.
It was 8 poise and 3.7 poise at 70 ° C. The dimensions of the die used are: slit outside diameter 1.4, slit inside diameter
1.1, injection pipe inner diameter 0.7 (mm), spinning draft 0.75, discharge linear velocity ratio 1.20, spinning temperature 80 ° C., dry length 50 mm, injection liquid concentration 60%, injection liquid temperature 65
℃, coagulation bath concentration 0%, coagulation bath temperature 30 ℃, washing bath temperature 3
Spinning was performed under the conditions of 0 ° C. and a heat treatment bath of 95 ° C. When the spinning draft and the discharge linear velocity ratio were set within a suitable range, a hollow fiber membrane with no leak and a smooth inner surface and UFRS = 55 could be spun.

【0062】実施例38 東レ・フィリップスペトロ−リアム株式会社から入手し
た、MF値31のPPSSを用いて、実施例1と同様に
してTEG5%を添加して紡糸原液のポリマ濃度18%
の紡糸原液を調製した。紡糸原液の粘度は50℃で2.
1ポイズ、70℃で1.2ポイズであった。使用した口
金の寸法は、スリット外径 1.4、スリット内径
1.1、注入管内径 0.7(mm)で、紡糸ドラフト
0.79、吐出線速度比0.88、紡糸温度30℃、乾
式長10mm,注入液濃度を60%、注入液温度20
℃、凝固浴濃度0%、凝固浴温度30℃、水洗浴温度3
0℃、熱処理浴95℃の条件で紡糸した。紡糸ドラフト
と吐出線速度比を好適な範囲に設定すると、低粘度の原
液であるにもかかわらず、リ−クのない、内表面の平滑
な、UFRS=156の中空糸膜が紡糸できた。
Example 38 Using PPSS having an MF value of 31 obtained from Toray Philippe Petroleum Co., Ltd., 5% of TEG was added in the same manner as in Example 1 to prepare a spinning solution having a polymer concentration of 18%.
A spinning dope of was prepared. The viscosity of the spinning dope is 50 ° C. 2.
It was 1 poise and 1.2 poise at 70 ° C. The dimensions of the die used are: slit outside diameter 1.4, slit inside diameter
1.1, injection pipe inner diameter 0.7 (mm), spinning draft 0.79, discharge linear velocity ratio 0.88, spinning temperature 30 ° C., dry length 10 mm, injection liquid concentration 60%, injection liquid temperature 20
℃, coagulation bath concentration 0%, coagulation bath temperature 30 ℃, washing bath temperature 3
Spinning was performed under the conditions of 0 ° C. and a heat treatment bath of 95 ° C. When the spinning draft and the discharge linear velocity ratio were set in a suitable range, a hollow fiber membrane of UFRS = 156, which had no leak and had a smooth inner surface, could be spun although it was a low-viscosity stock solution.

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明に従えば、耐熱性および耐溶剤性
のすぐれた、かつ内表面が平滑でマクロボイドのような
欠点のない中空糸膜を、安定した技術のもとに経済的に
有利な方法で提供することができる。かかる耐熱性およ
び耐溶剤性のすぐれた中空糸膜の各種分離・精製プロセ
スへの適用は、資源・エネルギ−の節減に寄与すると共
に、高品質の製品を経済的に製造し、社会に提供するこ
とに資する。
INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, a hollow fiber membrane having excellent heat resistance and solvent resistance, a smooth inner surface and no defects such as macrovoids can be economically produced by a stable technique. It can be provided in an advantageous way. Application of such a hollow fiber membrane having excellent heat resistance and solvent resistance to various separation / purification processes contributes to resource and energy saving, and economically manufactures high-quality products to provide to society. Contribute to that.

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【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年6月5日[Submission date] June 5, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0021[Correction target item name] 0021

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0021】上述のような一般式 −(Ar−S−Ar
−SO−で示される繰り返し構成単位を主として
含むポリフェニレンスルフィドスルフォンからなる内表
面の平滑な多孔性中空糸膜を製造する好ましい態様は、
環状口金の中心パイプから吐出される注入液体の線速度
と環状オリフィスから吐出される高分子溶液の線速度と
の比が0.85から2.0の範囲にあり、かつ、凝固浴
における中空糸の引取り速度と環状オリフィスから吐出
される高分子溶液の線速度との比、即ちドラフト比が
0.7から1.1の範囲にあることである。
The above general formula-(Ar--S--Ar)
A preferred embodiment for producing a porous hollow fiber membrane having a smooth inner surface, which is composed of polyphenylene sulfide sulfone mainly containing a repeating structural unit represented by —SO 2 ) n- ,
The ratio of the linear velocity of the injected liquid discharged from the central pipe of the annular die to the linear velocity of the polymer solution discharged from the annular orifice is in the range of 0.85 to 2.0, and the hollow fiber in the coagulation bath. The ratio of the take-up speed to the linear velocity of the polymer solution discharged from the annular orifice, that is, the draft ratio is in the range of 0.7 to 1.1.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0025[Name of item to be corrected] 0025

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0025】しかるに、環状口金の中心パイプから吐出
される注入液体の線速度と環状オリフィスから吐出され
る高分子溶液の線速度との比が0.85から2.0の範
囲にあり、かつ、凝固浴における中空糸の引取り速度と
環状オリフィスから吐出される高分子溶液の線速度との
比、即ちドラフト比が0.7から1.1の範囲にあるよ
うに口金寸法を設計し、紡糸条件を調整すれば、中空糸
内表面が平滑でマクロボイドを膜壁中に巻き込むこと無
く、良好な状態の中空糸を幅広い紡糸条件下で製糸する
ことができることを見出だしたのである。注入液体の線
速度と環状オリフィスから吐出される高分子溶液の線速
度との比が0.85以下であると中空糸膜を所定の太さ
に調節することが困難となり、また内表面に皺上のすじ
もしくは変形が起きやすい。2.0以上であるとマクロ
ボイドを巻き込みやすく、断面の真円度が変化して膜厚
の繊維軸方向での変動が増加する。より好ましくは0.
9以上1.5以下の範囲で紡糸できるように口金寸法を
設計すると良い。ドラフト比の下限は紡糸原液の粘度に
よっても規制されるので、一概に特定化することが難し
いが、十数ポイズ以下1.5ポイズ以上の粘度の原液に
対する下限を経験的に示せば、0.7以上の範囲にする
のが良く、0.8以上がさらに好ましい。ドラフト比の
上限はポリマ溶液の曳糸性でも規制され、曳糸性は粘性
のほかに注入液の凝固力や乾式部の雰囲気の条件にも影
響されるので、厳密に特定化しにくいがおおよそ1.1
であり、内表面が平滑で真円度の0.8以上の無欠点の
中空糸を良好な製糸性を保って紡糸するためには1.0
以下であることがさらに好ましい条件である。
However, the ratio of the linear velocity of the injection liquid discharged from the central pipe of the annular die to the linear velocity of the polymer solution discharged from the annular orifice is in the range of 0.85 to 2.0, and The spinneret size is designed so that the ratio of the drawing speed of the hollow fiber in the coagulation bath to the linear speed of the polymer solution discharged from the annular orifice, that is, the draft ratio is in the range of 0.7 to 1.1, and spinning is performed. It was found that by adjusting the conditions, a hollow fiber in a good condition can be produced under a wide range of spinning conditions without causing the inner surface of the hollow fiber to be smooth and the macrovoids to be caught in the membrane wall. When the ratio of the linear velocity of the injected liquid and the linear velocity of the polymer solution discharged from the annular orifice is 0.85 or less, it becomes difficult to adjust the hollow fiber membrane to a predetermined thickness, and wrinkles are formed on the inner surface. Upper streak or deformation is likely to occur. When it is 2.0 or more, the macro voids are likely to be involved, the circularity of the cross section is changed, and the variation of the film thickness in the fiber axis direction is increased. More preferably 0.
It is advisable to design the spinneret size so that spinning can be performed in the range of 9 or more and 1.5 or less. The lower limit of the draft ratio is also regulated by the viscosity of the spinning dope, so it is difficult to specify it in a straightforward manner. The range is preferably 7 or more, more preferably 0.8 or more. The upper limit of the draft ratio is regulated by the spinnability of the polymer solution, and the spinnability is influenced by not only the viscosity but also the coagulation force of the injection liquid and the conditions of the dry part atmosphere, so it is difficult to specify exactly, but it is approximately 1 .1
In order to spin a defect-free hollow fiber having a smooth inner surface and a roundness of 0.8 or more with good spinnability, 1.0 is required.
The following is a more preferable condition.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一般式 −(Ar−S−Ar−SO
− (ここでArはフェニレン基を表す)で示される繰
り返し構成単位を主として含むポリフェニレンスルフィ
ドスルフォンからなる、内表面が平滑かつマクロボイド
による欠点のない多孔性中空糸膜。
1. A general formula - (Ar-S-Ar- SO 2) n
A porous hollow fiber membrane composed of a polyphenylene sulfide sulfone mainly containing a repeating structural unit represented by (wherein Ar represents a phenylene group) and having a smooth inner surface and no defects due to macrovoids.
【請求項2】 一般式 −(Ar−S−Ar−SO
− (ここでArはフェニレン基を表す)で示される
繰り返し構成単位を主として含むポリフェニレンスルフ
ィドスルフォンの紡糸において、環状口金の中心パイプ
から吐出される注入液体の線速度と環状オリフィスから
吐出される該ポリフェニレンスルフィドスルフォン溶液
の線速度との比が0.85から2.0の範囲にあり、か
つ、凝固浴における中空糸の引取り速度と環状オリフィ
スから吐出される該溶液の線速度との比即ちドラフト比
が0.7から1.1の範囲にあることを特徴とする多孔
性中空糸膜の製造方法。
2. A general formula - (Ar-S-Ar- SO 2)
In the spinning of polyphenylene sulfide sulfone mainly containing a repeating constitutional unit represented by n − (where Ar represents a phenylene group), the linear velocity of the injected liquid discharged from the central pipe of the annular die and the annular orifice The ratio with the linear velocity of the polyphenylene sulfide sulfone solution is in the range of 0.85 to 2.0, and the ratio of the take-up velocity of the hollow fiber in the coagulation bath to the linear velocity of the solution discharged from the annular orifice, that is, A method for producing a porous hollow fiber membrane, characterized in that the draft ratio is in the range of 0.7 to 1.1.
【請求項3】 一般式 −(Ar−S−Ar−S
− (ここでArはフェニレン基を表す)で示
される繰り返し構成単位を主として含むポリフェニレン
スルフィドスルフォンがトリエチレングリコ−ルを添加
したn−メチルピロリドン溶液であることを特徴とす
る、請求項2記載の多孔性中空糸膜の製造方法。
3. The general formula:-(Ar-S-Ar-S
O 2 ) n − (where Ar represents a phenylene group), wherein the polyphenylene sulfide sulfone mainly containing a repeating constitutional unit is an n-methylpyrrolidone solution to which triethylene glycol is added. Item 3. A method for producing a porous hollow fiber membrane according to item 2.
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