JPH0712417B2 - 中空糸のコ−テイング方法 - Google Patents
中空糸のコ−テイング方法Info
- Publication number
- JPH0712417B2 JPH0712417B2 JP62036662A JP3666287A JPH0712417B2 JP H0712417 B2 JPH0712417 B2 JP H0712417B2 JP 62036662 A JP62036662 A JP 62036662A JP 3666287 A JP3666287 A JP 3666287A JP H0712417 B2 JPH0712417 B2 JP H0712417B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hollow fiber
- coating
- coating solution
- elastic body
- present
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/08—Hollow fibre membranes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 ガス分離、海水淡水化等のように、特定の成分を有効に
分離、濃縮を行う際に選択透過性をもつ中空糸複合膜を
用いる方法は対象とする物質の相変化を伴なわず効率よ
く行われるためエネルギー的に有利な方法であり、近年
盛んに実施されつつある。本発明は、中空糸支持体の表
面上に、コーティング手法により分離活性層を形成させ
て、中空糸複合膜を製造する方法に関するものである。
分離、濃縮を行う際に選択透過性をもつ中空糸複合膜を
用いる方法は対象とする物質の相変化を伴なわず効率よ
く行われるためエネルギー的に有利な方法であり、近年
盛んに実施されつつある。本発明は、中空糸支持体の表
面上に、コーティング手法により分離活性層を形成させ
て、中空糸複合膜を製造する方法に関するものである。
従来、中空糸複合膜の製造方法には、（ａ）中空糸の表
面上にポリマー溶液を塗布する方法、（ｂ）中空糸表面
上でモノマーを重合させる方法、（ｃ）多重管ノズルを
用いて、紡糸時に複合膜とする方法があるが、（ａ）法
の場合では薄膜化が困難であり、（ｂ）法の場合では、
極薄かつ均質のピンホールフリーの薄膜を形成すること
は困難であった。また、（ｃ）法では、製造法が非常に
複雑で実際上実施が困難であった。
面上にポリマー溶液を塗布する方法、（ｂ）中空糸表面
上でモノマーを重合させる方法、（ｃ）多重管ノズルを
用いて、紡糸時に複合膜とする方法があるが、（ａ）法
の場合では薄膜化が困難であり、（ｂ）法の場合では、
極薄かつ均質のピンホールフリーの薄膜を形成すること
は困難であった。また、（ｃ）法では、製造法が非常に
複雑で実際上実施が困難であった。
本発明は上記欠点をかんがみて、特に中空糸複合膜をコ
ーティング溶液塗布法によって製造する場合に、分離能
を有する薄膜を中空糸表面上に生産効率よく均一に形成
させようとするものである。
ーティング溶液塗布法によって製造する場合に、分離能
を有する薄膜を中空糸表面上に生産効率よく均一に形成
させようとするものである。
中空糸外表面上にコーティングする最も簡単な方法とし
ては、中空糸支持体を薄膜の素材である高分子物質を溶
解したコーティング液に浸漬した後、引き上げて乾燥す
ることである。この場合、薄膜を形成させるためには、
コーティング速度や、溶液濃度および粘度等の制御が必
要である。濃度をあまり低くすると粘度が低くなりコー
ティング溶液が中空糸支持体内に必要以上に入りこみ、
また逆に濃度が高いと過剰のコーティング溶液が中空糸
表面に付着するといった問題がある。また、特願昭61-4
356に記載してあるコーティング方法は、中空糸をコー
ティング溶液内に浸漬する前に、弾性体を通過させるた
めに、中空糸支持膜に付着した過剰のコーティング溶液
を払うことができないという欠点を有している。
ては、中空糸支持体を薄膜の素材である高分子物質を溶
解したコーティング液に浸漬した後、引き上げて乾燥す
ることである。この場合、薄膜を形成させるためには、
コーティング速度や、溶液濃度および粘度等の制御が必
要である。濃度をあまり低くすると粘度が低くなりコー
ティング溶液が中空糸支持体内に必要以上に入りこみ、
また逆に濃度が高いと過剰のコーティング溶液が中空糸
表面に付着するといった問題がある。また、特願昭61-4
356に記載してあるコーティング方法は、中空糸をコー
ティング溶液内に浸漬する前に、弾性体を通過させるた
めに、中空糸支持膜に付着した過剰のコーティング溶液
を払うことができないという欠点を有している。
本発明者等は、上述の問題点を解決すべく鋭意研究を重
ねた結果、中空糸外表面上に均一に薄膜を形成させる本
発明を見出した。即ち、中空糸外表面に、コーティング
溶液を塗布するに際し、中空糸をコーティング溶液内に
浸漬する前後または後に、弾性体のピンホールを通過さ
せることにより、中空糸外表面上にコーティング溶液を
均一に塗布することを特徴とする中空糸のコーティング
方法に関するものである。
ねた結果、中空糸外表面上に均一に薄膜を形成させる本
発明を見出した。即ち、中空糸外表面に、コーティング
溶液を塗布するに際し、中空糸をコーティング溶液内に
浸漬する前後または後に、弾性体のピンホールを通過さ
せることにより、中空糸外表面上にコーティング溶液を
均一に塗布することを特徴とする中空糸のコーティング
方法に関するものである。
本発明において使用する中空糸支持体は、ポリエチレ
ン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリプロ
ピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリレートエステル、
ポリメタクリレートエステル、ポリアクリロニトリル、
ポリ塩化ビニリデン、ポリ弗化ビニリデン、セルロー
ス、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン等及びこれら
の誘導体やブレンド物を用いて製造される。中空糸支持
体の製造方法には溶融紡糸、湿式紡糸、乾式紡糸、乾湿
式紡糸等があり、中空糸の材質及び、目的とする特性に
応じて適用する。また、本発明に用いる中空糸支持体と
しては、その外表面上の微孔の平均径が、0.5μｍ以下
がよく、望ましくは0.1μｍ以下がよい。平均孔径が１
μｍより大きい場合、中空糸表面上に塗布したコーティ
ング溶液が中空糸支持体内に浸入することが多くなり、
均一かつ極薄のコーティング層を形成させることが難し
くなる。また、コーティングに用いる高分子重合体も前
記の物質を、溶剤に溶かして使用することができる。コ
ーティング溶液の濃度は、その粘度、コーティング層厚
み等によって任意に選ぶことができるが、通常は20重量
％以下がよく、好ましくは10重量％以下である。また、
本発明に用いる弾性体は中空糸支持体の表面を傷つけな
いものであればなんでもよいが、弾性に富むスポンジ状
の物質が特に好ましい。弾性体のピンホール径は、均一
に塗布するためには中空糸支持体の外径の1.5倍以下が
よく、好ましくは中空糸支持体の外径以下である。ま
た、弾性体の厚みは、必要とするコーティング層の厚さ
に応じて任意に選ぶことができ、必要数だけ重ねること
もできる。
ン、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポリプロ
ピレン、ポリ塩化ビニル、ポリアクリレートエステル、
ポリメタクリレートエステル、ポリアクリロニトリル、
ポリ塩化ビニリデン、ポリ弗化ビニリデン、セルロー
ス、ポリエーテルスルホン、ポリスルホン等及びこれら
の誘導体やブレンド物を用いて製造される。中空糸支持
体の製造方法には溶融紡糸、湿式紡糸、乾式紡糸、乾湿
式紡糸等があり、中空糸の材質及び、目的とする特性に
応じて適用する。また、本発明に用いる中空糸支持体と
しては、その外表面上の微孔の平均径が、0.5μｍ以下
がよく、望ましくは0.1μｍ以下がよい。平均孔径が１
μｍより大きい場合、中空糸表面上に塗布したコーティ
ング溶液が中空糸支持体内に浸入することが多くなり、
均一かつ極薄のコーティング層を形成させることが難し
くなる。また、コーティングに用いる高分子重合体も前
記の物質を、溶剤に溶かして使用することができる。コ
ーティング溶液の濃度は、その粘度、コーティング層厚
み等によって任意に選ぶことができるが、通常は20重量
％以下がよく、好ましくは10重量％以下である。また、
本発明に用いる弾性体は中空糸支持体の表面を傷つけな
いものであればなんでもよいが、弾性に富むスポンジ状
の物質が特に好ましい。弾性体のピンホール径は、均一
に塗布するためには中空糸支持体の外径の1.5倍以下が
よく、好ましくは中空糸支持体の外径以下である。ま
た、弾性体の厚みは、必要とするコーティング層の厚さ
に応じて任意に選ぶことができ、必要数だけ重ねること
もできる。
本発明によるコーティング方法によれば、中空糸支持体
がコーティング溶液内を通過した直後にスポンジ等の弾
性体のピンホールによって過剰のコーティング溶液を拭
い取ることができるので、粘度の高い濃い溶液でも薄く
塗ることができる。この場合コーティング層の厚さは、
主に溶液濃度と弾性体の厚み及びピンホール径で規制す
ることができる。また製造上、中空糸支持体表面に水滴
その他の液が付着していて、後のコーティング工程に悪
影響を与える場合でも、コーティング溶液に浸漬する前
に、必要とする回数もしくは距離に渡って別の弾性体の
穴を通過させることによって表面上の液滴を除去するこ
とができる。また、紡糸工程の一部として、本発明のコ
ーティング装置を設置すれば、紡糸〜コーティングの連
続化も容易に達成できる。さらに、このコーティングー
装置を中空糸の長さ方向に多段に配置することによって
コーティング層を多層にすることも可能である。
がコーティング溶液内を通過した直後にスポンジ等の弾
性体のピンホールによって過剰のコーティング溶液を拭
い取ることができるので、粘度の高い濃い溶液でも薄く
塗ることができる。この場合コーティング層の厚さは、
主に溶液濃度と弾性体の厚み及びピンホール径で規制す
ることができる。また製造上、中空糸支持体表面に水滴
その他の液が付着していて、後のコーティング工程に悪
影響を与える場合でも、コーティング溶液に浸漬する前
に、必要とする回数もしくは距離に渡って別の弾性体の
穴を通過させることによって表面上の液滴を除去するこ
とができる。また、紡糸工程の一部として、本発明のコ
ーティング装置を設置すれば、紡糸〜コーティングの連
続化も容易に達成できる。さらに、このコーティングー
装置を中空糸の長さ方向に多段に配置することによって
コーティング層を多層にすることも可能である。
以下に、実施例により本発明をさらに詳しく説明する。
実施例１ 材質にポリエーテルスルホンを選定し、湿式紡糸法によ
り内径440μｍ、外径810μｍの中空糸支持体を得た。こ
の支持体を用いて、第１図に示す装置にて、コーティン
グを行った。使用した弾性体は、ピンホール径が800μ
ｍ、厚みが約3mmであった。コーティング溶液中の溶質
としては、セルロースジアセテートを6.5wt％とし、ま
た溶剤としては、酢酸エチル／エタノール＝95/5（by w
eight）の混合溶剤を使用した。溶液温度は25℃、粘度
は18cpであった。またコーティング溶液の凝固液として
は水を用いた。この、中空糸複合膜のコーティング層表
面は、第５図に示す電子顕微鏡写真より、径0.1μｍ以
下の孔が均一に分布している緻密層であることがわかっ
た。
り内径440μｍ、外径810μｍの中空糸支持体を得た。こ
の支持体を用いて、第１図に示す装置にて、コーティン
グを行った。使用した弾性体は、ピンホール径が800μ
ｍ、厚みが約3mmであった。コーティング溶液中の溶質
としては、セルロースジアセテートを6.5wt％とし、ま
た溶剤としては、酢酸エチル／エタノール＝95/5（by w
eight）の混合溶剤を使用した。溶液温度は25℃、粘度
は18cpであった。またコーティング溶液の凝固液として
は水を用いた。この、中空糸複合膜のコーティング層表
面は、第５図に示す電子顕微鏡写真より、径0.1μｍ以
下の孔が均一に分布している緻密層であることがわかっ
た。
実施例２ 前記実施例１に記載の中空糸支持体と第２図に示す装置
を用い赤外線ランプ（約40℃）にて乾燥することによ
り、中空糸複合膜を製造した。使用した弾性体のピンホ
ール径は800μｍ、厚みは約3mmであった。コーティング
溶液中の溶質としてはセルロースジアセテート3wt％、
溶剤としてはアセトン97wt％を使用した。第６図に示す
電子顕微鏡写真から、コーティング層表面は径0.1μｍ
以下の孔が均一に分布している緻密層であることがわか
った。
を用い赤外線ランプ（約40℃）にて乾燥することによ
り、中空糸複合膜を製造した。使用した弾性体のピンホ
ール径は800μｍ、厚みは約3mmであった。コーティング
溶液中の溶質としてはセルロースジアセテート3wt％、
溶剤としてはアセトン97wt％を使用した。第６図に示す
電子顕微鏡写真から、コーティング層表面は径0.1μｍ
以下の孔が均一に分布している緻密層であることがわか
った。
比較例１ 前記実施例１に記載の中空糸支持体と第３図に示す装置
を用い熱風（66℃，風速５〜6m/min）にて乾燥すること
により、中空糸複合膜を製造した。コーティング溶液中
の溶質としてはセルロースジアセテート3wt％、溶剤と
しては酢酸エチル／エタノール＝95/5（by weight）の
混合溶液を使用した。コーティング後に膜のN2透過係数
を測定したところ0.29ml/cm2・sec・atmとなり、未コー
ティングの状態での数値にほぼ等しくなった。この中空
糸複合膜は、コーティング層の大部分が欠落しているも
のと思われる。
を用い熱風（66℃，風速５〜6m/min）にて乾燥すること
により、中空糸複合膜を製造した。コーティング溶液中
の溶質としてはセルロースジアセテート3wt％、溶剤と
しては酢酸エチル／エタノール＝95/5（by weight）の
混合溶液を使用した。コーティング後に膜のN2透過係数
を測定したところ0.29ml/cm2・sec・atmとなり、未コー
ティングの状態での数値にほぼ等しくなった。この中空
糸複合膜は、コーティング層の大部分が欠落しているも
のと思われる。
比較例２ 前記実施例１に記載の中空糸支持体と第４図に示す装置
を用い赤外線ランプ（約40℃）にて乾燥することにより
中空糸複合膜を製造した。コーティング溶液としてはセ
ルロースジアセテート3wt％、アセトン97wt％を使用し
た。第７図に示した電子顕微鏡写真から、コーティング
層表面は、径0.1μｍ以下の孔が分布している部分と径
１μｍ前後の孔が分布している部分が共存していること
がわかった。
を用い赤外線ランプ（約40℃）にて乾燥することにより
中空糸複合膜を製造した。コーティング溶液としてはセ
ルロースジアセテート3wt％、アセトン97wt％を使用し
た。第７図に示した電子顕微鏡写真から、コーティング
層表面は、径0.1μｍ以下の孔が分布している部分と径
１μｍ前後の孔が分布している部分が共存していること
がわかった。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明中、実施例１において使用したコーテ
ィング装置の概略図である。第２図は、本発明中、実施
例２において使用したコーティング装置の概略図であ
る。第３図は、本発明中、比較例１において使用したコ
ーティング装置の概略図である。第４図は、本発明中、
比較例２において使用したコーティング装置の概略図で
ある。第５図は、本発明中、実施例１で製造した中空糸
複合膜のコーティング層表面の構造を表わす図面に代る
電子顕微鏡写真（倍率１万倍）である。第６図は、本発
明中、実施例２で製造した中空糸複合膜のコーティング
層表面の構造を表わす図面に代る電子顕微鏡写真（倍率
１万倍）である。第７図は、本発明中、比較例２で製造
した中空糸複合膜のコーティング層表面の構造を表わす
図面に代る電子顕微鏡写真（倍率１万倍）である。 １……中空糸送り出し用ボビン、２……水、３……中空
糸、４……コーティング溶液、５……スポンジ（ピンホ
ール１箇所）、６……スポンジ（ピンホール２箇所）、
７……中空糸巻き取りボビン、８……赤外線ランプ、９
……攪はん子、10……ドライヤー、
ィング装置の概略図である。第２図は、本発明中、実施
例２において使用したコーティング装置の概略図であ
る。第３図は、本発明中、比較例１において使用したコ
ーティング装置の概略図である。第４図は、本発明中、
比較例２において使用したコーティング装置の概略図で
ある。第５図は、本発明中、実施例１で製造した中空糸
複合膜のコーティング層表面の構造を表わす図面に代る
電子顕微鏡写真（倍率１万倍）である。第６図は、本発
明中、実施例２で製造した中空糸複合膜のコーティング
層表面の構造を表わす図面に代る電子顕微鏡写真（倍率
１万倍）である。第７図は、本発明中、比較例２で製造
した中空糸複合膜のコーティング層表面の構造を表わす
図面に代る電子顕微鏡写真（倍率１万倍）である。 １……中空糸送り出し用ボビン、２……水、３……中空
糸、４……コーティング溶液、５……スポンジ（ピンホ
ール１箇所）、６……スポンジ（ピンホール２箇所）、
７……中空糸巻き取りボビン、８……赤外線ランプ、９
……攪はん子、10……ドライヤー、
Claims (3)
- 【請求項１】中空糸外表面に、コーティング溶液を塗布
するに際し、中空糸をコーティング溶液内に浸漬する前
後又は後に、弾性体のピンホールを通過させることによ
り、中空糸表面上にコーティング溶液を均一に塗布する
ことを特徴とする中空糸のコーティング方法。 - 【請求項２】弾性体が、スポンジ状物質であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の中空糸のコーティ
ング方法。 - 【請求項３】弾性体のピンホール径が、コーティング処
理を施す中空糸径の1.5倍以下であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項又は第２項記載の中空糸のコーテ
ィング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62036662A JPH0712417B2 (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | 中空糸のコ−テイング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62036662A JPH0712417B2 (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | 中空糸のコ−テイング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63205108A JPS63205108A (ja) | 1988-08-24 |
| JPH0712417B2 true JPH0712417B2 (ja) | 1995-02-15 |
Family
ID=12476068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62036662A Expired - Lifetime JPH0712417B2 (ja) | 1987-02-19 | 1987-02-19 | 中空糸のコ−テイング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0712417B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006150271A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Daicel Chem Ind Ltd | 中空糸状半透膜の製造方法 |
| EP3184163B1 (en) | 2014-08-21 | 2022-07-06 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Manufacturing method for a composite hollow fibre membrane |
| KR102688844B1 (ko) * | 2019-03-15 | 2024-07-29 | 엔테그리스, 아이엔씨. | 복합 중공형 섬유 및 관련 방법 및 제품 |
-
1987
- 1987-02-19 JP JP62036662A patent/JPH0712417B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63205108A (ja) | 1988-08-24 |
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