JPH07155574A - Membrane for humidification and its production - Google Patents

Membrane for humidification and its production

Info

Publication number
JPH07155574A
JPH07155574A JP5303054A JP30305493A JPH07155574A JP H07155574 A JPH07155574 A JP H07155574A JP 5303054 A JP5303054 A JP 5303054A JP 30305493 A JP30305493 A JP 30305493A JP H07155574 A JPH07155574 A JP H07155574A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
membrane
humidifying
polymer
film
water
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.)
Pending
Application number
JP5303054A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hajime Otani
肇 大谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Denko Corp filed Critical Nitto Denko Corp
Priority to JP5303054A priority Critical patent/JPH07155574A/en
Publication of JPH07155574A publication Critical patent/JPH07155574A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Air Humidification (AREA)

Abstract

PURPOSE:To prepare a low-cost membrane for humidification not causing a water leak even after use over a long period of time and excellent in steam permeability by forming a polymer film by graft-polymerizing a monomer having a cation exchange group on a polymer base. CONSTITUTION:When a membrane for humidification made of a steam permeable polymer film is produced, the polymer film is formed by graft-polymerizing a monomer having a cation exchange group such as a carboxylate group, e.g. methacrylic acid on a polymer base such as polymethyl methacrylate. The objective low-cost membrane for humidification not causing a water leak even after use over a long period of time and excellent in steam permeability is obtd.

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、自然蒸発式加湿器に使
用される加湿用膜およびその製法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a humidifying membrane used in a natural evaporation humidifier and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】水蒸気透過性の高分子膜からなる加湿用
膜を用いて空気を加湿する方式は、機構が単純で加湿効
率も高いため、自然蒸発式加湿器において多く採用され
ている。上記加湿用膜としては、ポリエチレン,ポリプ
ロピレン等の素材からなる疎水性多孔質高分子膜が一般
に使用されている。
2. Description of the Related Art A method of humidifying air by using a humidifying film made of a water vapor permeable polymer film is widely used in a natural evaporation type humidifier because of its simple mechanism and high humidification efficiency. As the humidifying film, a hydrophobic porous polymer film made of a material such as polyethylene or polypropylene is generally used.

【0003】この加湿用膜を用いた加湿の原理を図1に
基づいて説明すると、加湿用膜1を隔て、1次側に加湿
用の水2が貯留され、2次側に空気3が一定方向に移動
しており、加湿用の水2から発生する水蒸気2aが加湿
用膜1を透過して空気側へ移行する。これにより、乾燥
空気3aが一定方向に移動するに従い加湿されて湿潤空
気3bとなる。つぎに、この原理を用いた加湿器の具体
的な構成としては、例えば、図2に示すように、送風管
4内に、加湿用膜からなるスパイラル状チューブ5が配
置され、この中に、加湿用の水が貯留されているものが
あげられる。このようにすることにより、空気3と水2
との接触面積を著しく大きくすることが可能となり、そ
の結果、大量の水蒸気2aが乾燥空気3aに供給されて
湿潤空気3bを効率的に発生させることが可能となる。
The principle of humidification using this humidifying membrane will be described with reference to FIG. 1. The humidifying membrane 1 is separated from the humidifying water 2, and the humidifying water 2 is stored on the primary side and the air 3 is kept constant on the secondary side. The water vapor 2a generated from the humidifying water 2 permeates the humidifying film 1 and moves to the air side. As a result, the dry air 3a is humidified as it moves in a certain direction to become wet air 3b. Next, as a specific configuration of a humidifier using this principle, for example, as shown in FIG. 2, a spiral tube 5 made of a humidifying film is arranged in a blower pipe 4, and in this, One example is that water for humidification is stored. By doing this, air 3 and water 2
It is possible to remarkably increase the contact area with, and as a result, a large amount of water vapor 2a can be supplied to the dry air 3a to efficiently generate the wet air 3b.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】このように、加湿用膜
を使用した加湿器は、構造上および加湿効率上等の利点
を有するが、一方で長期間使用すると加湿用膜を用いて
隔てられている水が空気側へ漏出するという問題を有す
る。これは、上記の疎水性多孔質高分子膜に起因する問
題である。すなわち、この膜は、多数の小孔を有し、こ
の小孔から水蒸気を拡散させるものである。そして、疎
水性であるため水は小孔を透過せず、通常、水漏れは発
生しない。しかしながら、一般に加湿用の水としては、
水道水や井戸水が使用されている。この水道水等を用い
て加湿器を長期間使用すると、水道水等に含まれるイオ
ン等の不純成分が濃縮され、これが疎水性多孔質高分子
膜に付着して膜の疎水性が喪失してしまう。その結果、
疎水性多孔質高分子膜から加湿用の水が漏出するように
なる。
As described above, the humidifier using the humidifying membrane has advantages in structure and humidifying efficiency, but on the other hand, when it is used for a long period of time, it is separated by the humidifying membrane. There is a problem that the existing water leaks to the air side. This is a problem caused by the above-mentioned hydrophobic porous polymer membrane. That is, this membrane has a large number of small holes, and water vapor is diffused from the small holes. Further, since it is hydrophobic, water does not pass through the small holes, and normally water leakage does not occur. However, generally, as water for humidification,
Tap water and well water are used. When the humidifier is used for a long period of time using this tap water, etc., impurities such as ions contained in tap water are concentrated, and this adheres to the hydrophobic porous polymer membrane and loses the hydrophobicity of the membrane. I will end up. as a result,
Water for humidification comes to leak from the hydrophobic porous polymer membrane.

【0005】この問題を解決する手段として、疎水性多
孔質高分子膜に代えて、ポリビニルアルコール,ポリエ
ーテルウレタン,酢酸セルロース等の素材からなる親水
性高分子膜を使用する方法があげられる。この親水性高
分子膜は、水の透過を防止し、かつ水蒸気を透過させる
という機構が、疎水性多孔質高分子膜と異なるため、上
記のような長期間使用による水の漏出が発生しない膜で
ある。しかし、この親水性高分子膜は、水蒸気透過性が
小さく加湿能力が低いという欠点を有する。したがっ
て、この加湿用膜を使用する場合は、蒸発面積を大きく
する必要があるため、加湿器が大型化してしまうという
別個の問題が発生する。
As a means for solving this problem, there is a method of using a hydrophilic polymer film made of a material such as polyvinyl alcohol, polyether urethane, or cellulose acetate, instead of the hydrophobic porous polymer film. This hydrophilic polymer membrane has a mechanism of preventing water permeation and water vapor permeation, which is different from that of the hydrophobic porous polymer membrane, so that water leakage does not occur due to long-term use as described above. Is. However, this hydrophilic polymer membrane has a drawback that it has a low water vapor permeability and a low humidifying ability. Therefore, when this humidifying film is used, it is necessary to increase the evaporation area, which causes another problem that the humidifier becomes large.

【0006】一方、親水性高分子膜の他に、加湿用膜と
しての機能を有する膜として、フッ素系のイオン交換膜
がある。この膜は、水蒸気透過性に優れ、かつ長期間使
用による水漏れ等の問題が発生しない膜である。しかし
ながら、このイオン交換膜は、上記2種類の加湿用膜と
比較してコストが高いため、実際には適用できないのが
実情である。
On the other hand, in addition to the hydrophilic polymer membrane, there is a fluorine-based ion exchange membrane as a membrane having a function as a humidifying membrane. This membrane has excellent water vapor permeability and does not cause problems such as water leakage due to long-term use. However, this ion exchange membrane is higher in cost than the above-mentioned two types of humidifying membranes, and thus cannot be actually applied.

【0007】このように従来の加湿用膜は、長期間使用
による水漏れの問題、水蒸気透過性の問題、コストの問
題があり、加湿用膜を使用した加湿器の利点を充分に生
かせ得るものではなかった。
As described above, the conventional humidifying membrane has a problem of water leakage due to long-term use, a problem of water vapor permeability, and a problem of cost, and the advantages of the humidifier using the humidifying membrane can be fully utilized. Was not.

【0008】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、長期間使用しても水漏れが発生することがな
く、水蒸気透過性に優れた低コストの加湿用膜およびそ
の製法の提供をその目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a low-cost humidifying membrane excellent in water vapor permeability, which does not cause water leakage even after long-term use, and a method for producing the same. Is its purpose.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、水蒸気透過性の高分子膜からなる加湿用
膜であって、上記高分子膜が、分子中にカチオン交換基
を有する加湿用膜を第1の要旨とし、水蒸気透過性の高
分子膜からなる加湿用膜の製法であって、高分子基材
に、カチオン交換基を有する単量体をグラフト重合して
上記高分子膜を形成する加湿用膜の製法を第2の要旨と
する。
In order to achieve the above object, the present invention is a humidifying membrane comprising a water vapor permeable polymer membrane, wherein the polymer membrane has a cation exchange group in the molecule. A method for producing a moisturizing membrane comprising a water vapor permeable polymer membrane, wherein the moisturizing membrane having the first aspect is a method for producing a moisturizing membrane having a cation exchange group on a polymer base material. A method of manufacturing a moisturizing film for forming a molecular film is a second gist.

【0010】[0010]

【作用】すなわち、この発明者は、上記課題を解決する
ために、フッ素系以外のイオン交換膜の適用を中心に一
連の研究を重ねた。その結果、分子中にカチオン交換基
を有する水蒸気透過性の高分子膜を用いて加湿用膜とす
ると、フッ素系のイオン交換膜と同様に優れた水蒸気透
過性を有し、かつ水道水等を長期間使用しても水漏れが
発生しないことを突き止めた。そして、このカチオン交
換基を分子中に有する高分子膜は、フッ素系のイオン交
換膜と比較して低コストであり、実用化が可能であるこ
とを見出し本発明に到達した。さらに、本発明の加湿用
膜の作製に、通常のグラフト重合法を適用すれば、加湿
用膜の一層の低コスト化を図ることが可能である。
In other words, the present inventor has conducted a series of studies centering on the application of ion exchange membranes other than fluorine in order to solve the above problems. As a result, when using a water vapor permeable polymer membrane having a cation exchange group in the molecule as a moisturizing membrane, it has excellent water vapor permeability as well as a fluorine-based ion exchange membrane, and tap water etc. We have found that water leakage does not occur even after long-term use. The present inventors have found that the polymer membrane having this cation exchange group in the molecule has a lower cost than that of a fluorine-based ion exchange membrane and can be put to practical use, and has reached the present invention. Furthermore, by applying an ordinary graft polymerization method to the production of the humidifying film of the present invention, it is possible to further reduce the cost of the humidifying film.

【0011】つぎに、本発明を詳しく説明する。Next, the present invention will be described in detail.

【0012】本発明の加湿用膜は、例えば、分子中にカ
チオン交換基を有する単量体を高分子基材にグラフト重
合することにより作製することができる。
The humidifying membrane of the present invention can be produced, for example, by graft-polymerizing a monomer having a cation exchange group in the molecule onto a polymer base material.

【0013】上記高分子基材としては、ポリアクリル酸
メチル,ポリアクリル酸エチル,ポリアクリル酸ブチ
ル,ポリメタクリル酸メチル,ポリメタクリル酸ブチ
ル,ポリアクリロニトリル,ポリエチレン,ポリプロピ
レン,ポリイソブチレン,ポリテトラフルオロエチレ
ン,ポリ塩化ビニル,ポリビニルアルコール,ポリビニ
ルピロリドン,セルロース,ポリジメチルシロキサン,
ポリアミド等をあげることができる。このなかでも、安
価で成型加工性に優れたポリエチレンを使用することが
好ましい。なお、これらの高分子基材は、電子線照射,
架橋剤の添加等により架橋されたものであってもよい。
Examples of the polymer base material include polymethyl acrylate, polyethyl acrylate, polybutyl acrylate, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyacrylonitrile, polyethylene, polypropylene, polyisobutylene, polytetrafluoroethylene. , Polyvinyl chloride, polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, cellulose, polydimethylsiloxane,
Polyamide etc. can be mentioned. Among these, it is preferable to use polyethylene which is inexpensive and has excellent moldability. In addition, these polymer base materials are
It may be crosslinked by addition of a crosslinking agent or the like.

【0014】また、上記カチオン交換基の型としては、
例えば、スルホン酸とスルホン酸塩基,カルボン酸とカ
ルボン酸塩基,リン酸とリン酸塩基,酸性水酸基と酸性
水酸基塩基があげられる。このなかでも、水蒸気透過
性,吸水性,放湿性等の観点から、下記の一般式で表さ
れるカルボン酸塩基が好ましい。
The type of the cation exchange group is as follows:
Examples thereof include sulfonic acid and sulfonate group, carboxylic acid and carboxylate group, phosphoric acid and phosphate group, and acidic hydroxyl group and acidic hydroxyl group. Among these, the carboxylate groups represented by the following general formulas are preferable from the viewpoint of water vapor permeability, water absorption, moisture release and the like.

【0015】−COOM-COOM

【0016】上記式において、Mはアルカリ金属類であ
る。そして、カルボン酸塩基のなかでも、アルカリ金属
類が、Na+ あるいはK+ のものが特に好ましい。
In the above formula, M is an alkali metal. Among the carboxylate groups, the alkali metal is particularly preferably Na + or K + .

【0017】そして、カチオン交換基を高分子基材に導
入するのに、カチオン交換基を有する単量体が用いられ
る。例えば、上記カルボン酸塩基を高分子基材に導入す
るのに、カルボキシル基を有するビニル単量体が用いら
れる。そして、このビニル単量体を高分子基材にグラフ
ト重合した後に、アルカリ金属水酸化物の水溶液で中和
することにより、カルボキシル基がカルボン酸塩基とな
る。このビニル単量体としては、メタクリル酸を用いる
ことが好ましい。また、アルカリ金属水酸化物として
は、水酸化ナトリウム,水酸化カリウム,塩化カリウム
等があげられる。
A monomer having a cation exchange group is used to introduce the cation exchange group into the polymer base material. For example, a vinyl monomer having a carboxyl group is used to introduce the carboxylate group into the polymer base material. Then, after the vinyl monomer is graft-polymerized on the polymer base material and neutralized with an aqueous solution of an alkali metal hydroxide, the carboxyl group becomes a carboxylate group. Methacrylic acid is preferably used as the vinyl monomer. Examples of alkali metal hydroxides include sodium hydroxide, potassium hydroxide, potassium chloride and the like.

【0018】つぎに、上記カチオン交換基を有する単量
体および高分子基材を用いてのグラフト重合は、例え
ば、つぎのようにして行われる。すなわち、まず、熱プ
レス等で上記高分子基材をフィルム状に成形する。そし
て、このフィルム状高分子基材に、電子加速器を用いて
電子線を0.1〜50メガラド、好ましくは2〜10メ
ガラドの条件で照射する。この照射によって、高分子基
材中にラジカルが発生する。
Next, the graft polymerization using the monomer having a cation exchange group and the polymer base material is carried out, for example, as follows. That is, first, the polymer base material is formed into a film by hot pressing or the like. Then, the film-shaped polymer base material is irradiated with an electron beam using an electron accelerator under the conditions of 0.1 to 50 megarads, preferably 2 to 10 megarads. By this irradiation, radicals are generated in the polymer base material.

【0019】一方、上記カチオン交換基を有する単量体
を、水,メタノール等の溶媒に溶解して溶液を調製す
る。この時の濃度は、単量体の種類等によって適宜決定
されるものであるが、通常、10〜80重量%、好まし
くは20〜40重量%の範囲である。また、単独重合防
止の目的で硫酸第一鉄,塩化第一鉄等を添加することが
できる。
On the other hand, the above-mentioned monomer having a cation exchange group is dissolved in a solvent such as water or methanol to prepare a solution. The concentration at this time is appropriately determined depending on the kind of the monomer and the like, but is usually 10 to 80% by weight, preferably 20 to 40% by weight. Further, ferrous sulfate, ferrous chloride and the like can be added for the purpose of preventing homopolymerization.

【0020】そして、上記溶液に、電子線を照射した高
分子基材を浸漬する。この浸漬によりカチオン交換基を
有する単量体が高分子基材にグラフト重合する。つい
で、生成したグラフト重合体を水、好ましくは蒸留水で
水洗した後、風乾する。この時の水の温度は15〜90
℃、好ましくは25〜70℃の範囲である。そして、ア
ルカリ金属水酸化物の水溶液を用いて中和する。このよ
うにすることにより、分子内にカチオン交換基を有する
加湿用膜を得ることができる。
Then, the polymer substrate irradiated with the electron beam is dipped in the above solution. By this immersion, the monomer having a cation exchange group is graft-polymerized on the polymer base material. Then, the produced graft polymer is washed with water, preferably distilled water, and then dried in air. The temperature of the water at this time is 15 ~ 90
C., preferably in the range of 25 to 70.degree. And it neutralizes using the aqueous solution of an alkali metal hydroxide. By doing so, a humidifying membrane having a cation exchange group in the molecule can be obtained.

【0021】上記加湿用膜において、グラフト重合によ
り導入される単量体の割合(グラフト率)は、10〜1
00%の範囲が好ましく、特に好ましくは20〜80%
の範囲である。すなわち、10%未満であると、水蒸気
透過性が低下する傾向がみられ、逆に100%を超える
と吸湿した際に膜強度が低下する傾向がみられるからで
ある。このグラフト重合率は、下記の式(1)で算出さ
れるものである。このグラフト率は、反応時間を変化さ
せることにより調節することができる。
In the humidifying membrane, the ratio of the monomers introduced by graft polymerization (grafting rate) is 10 to 1
The range of 00% is preferable, and the range of 20 to 80% is particularly preferable.
Is the range. That is, if it is less than 10%, the water vapor permeability tends to decrease, and conversely, if it exceeds 100%, the film strength tends to decrease when moisture is absorbed. This graft polymerization rate is calculated by the following formula (1). This graft ratio can be adjusted by changing the reaction time.

【0022】[0022]

【数1】 [Equation 1]

【0023】このように、カチオン交換基を分子内に有
する高分子膜からなる加湿用膜は、グラフト重合法によ
り、特殊な設備や装置を用いることなく低コストで作製
することができる。これが、本発明の特徴の一つであ
る。
As described above, the humidifying membrane composed of a polymer membrane having a cation exchange group in the molecule can be produced at a low cost by the graft polymerization method without using special equipment or equipment. This is one of the features of the present invention.

【0024】このようにして得られた加湿用膜の膜厚
は、通常0.1〜500μm、好ましくは0.5〜30
0μmの範囲に設定される。そして、下記の式(2)で
算出される含水率(%)は、通常10〜250%、好ま
しくは20〜160%の範囲である。
The thickness of the moisturizing film thus obtained is usually 0.1 to 500 μm, preferably 0.5 to 30.
It is set in the range of 0 μm. The water content (%) calculated by the following equation (2) is usually 10 to 250%, preferably 20 to 160%.

【0025】[0025]

【数2】 [Equation 2]

【0026】そして、本発明の加湿用膜は、その水蒸気
透過係数が、少なくとも5〜200g/m2 ・hr・m
mHgの範囲、通常10〜180g/m2 ・hr・mm
Hgの範囲のものである。この水蒸気透過係数の範囲
は、加湿用膜として使用するのに充分な範囲である。な
お、この水蒸気透過係数は、純水を用い、かつ一定の線
速で調湿空気を送風した時の膜の水蒸気透過量を、単位
膜面積,単位時間,単位蒸気圧で換算した値である。具
体的には、図1に示すように、加湿用膜を隔て、1次側
に20℃の純水を供給し、2次側に調湿空気(20℃×
10%RH)を線速5m/sで送風して、1次側の純水
の減少量の測定により算出できる。
The humidifying membrane of the present invention has a water vapor permeability coefficient of at least 5 to 200 g / m 2 · hr · m.
Range of mHg, usually 10-180g / m 2 · hr · mm
It is in the range of Hg. This range of water vapor permeability coefficient is a range sufficient for use as a humidifying membrane. The water vapor transmission coefficient is a value obtained by converting the amount of water vapor permeation of a membrane when pure water is used and a conditioned air is blown at a constant linear velocity into a unit membrane area, a unit time, and a unit vapor pressure. . Specifically, as shown in FIG. 1, pure water of 20 ° C. is supplied to the primary side and humidified air (20 ° C. x
10% RH) is blown at a linear velocity of 5 m / s, and it can be calculated by measuring the reduction amount of pure water on the primary side.

【0027】なお、分子中にカチオン交換基を有する高
分子膜の製法として、グラフト重合法を例にとり説明し
たが、これに限定するものではなく、以下に示す〜
の製法も本発明の加湿用膜の製法に適用することができ
る。しかし、グラフト重合法を適用することが、コスト
的見地から好ましい。 高分子基材にカチオン交換基を有する物質を含浸さ
せる含浸法。 可溶性線状高分子電界質と結合剤を溶剤に溶解した
後、溶剤を蒸発除去させる溶解法。 カチオン交換基を導入するためのビニル単量体,架
橋剤,可塑剤等を混合し、これを高分子基材に含浸させ
てペースト状とし、ついで加熱して重合させる重合法。 ビニル重合体とカチオン交換基を有する単量体を重
合させる方法。
Although the graft polymerization method has been described as an example of the method for producing the polymer membrane having a cation exchange group in the molecule, the method is not limited to this but is shown below.
The manufacturing method of can also be applied to the manufacturing method of the humidifying membrane of the present invention. However, it is preferable to apply the graft polymerization method from the viewpoint of cost. An impregnation method in which a polymer substrate is impregnated with a substance having a cation exchange group. Soluble linear polymer electrolytes and binders are dissolved in a solvent and then the solvent is removed by evaporation. A polymerization method in which a vinyl monomer for introducing a cation exchange group, a cross-linking agent, a plasticizer, etc. are mixed and impregnated into a polymer base material to form a paste, which is then heated for polymerization. A method for polymerizing a vinyl polymer and a monomer having a cation exchange group.

【0028】また、本発明の加湿用膜を加湿器に使用す
る際には、加湿器の構造等に応じて様々な形状の膜モジ
ュールとして使用される。例えば、前述のようにスパイ
ラル状に形成したスパイラルモジュール,平膜モジュー
ル,中空糸モジュール,管状モジュール,プレート型モ
ジュールがあげられる。
When the humidifying membrane of the present invention is used in a humidifier, it is used as a membrane module having various shapes depending on the structure of the humidifier. For example, the spiral module, the flat membrane module, the hollow fiber module, the tubular module, and the plate type module which are formed in a spiral shape as described above can be mentioned.

【0029】つぎに、本発明の加湿用膜は、上記カチオ
ン交換基を有する高分子膜に疎水性多孔質高分子膜を貼
着して複合膜として使用することも可能である。この疎
水性多孔質高分子膜としては、例えば、ポリエチレン,
ポリプロピレン,ポリスチレン,ポリ塩化ビニル,ポリ
塩化ビニリデン,ポリカーボネート,ポリエステル,フ
ッ素樹脂の素材からなる膜があげられる。
Next, the humidifying membrane of the present invention can be used as a composite membrane by sticking a hydrophobic porous polymer membrane to the polymer membrane having the above cation exchange group. Examples of the hydrophobic porous polymer film include polyethylene,
Membranes made of polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polycarbonate, polyester, and fluororesin materials can be mentioned.

【0030】このときの貼着方法としては、上記疎水性
多孔質高分子膜を加熱溶融して融着する方法や、接着剤
を使用する方法等があげられる。そして、水蒸気透過性
の観点から完全に貼着して一体化するのではなく、例え
ば、5〜10mm間隔で部分的に結合する点結合が好ま
しい。
Examples of the attaching method at this time include a method of heating and melting the above-mentioned hydrophobic porous polymer film to fuse and a method of using an adhesive. From the viewpoint of water vapor permeability, it is preferable to use point bonding, which is not completely adhered and integrated, but is partially bonded at intervals of 5 to 10 mm.

【0031】さらに、上記複合膜と、水や水蒸気を自由
に透過させる素材とを複合化して使用してもよい。この
ような素材としては、例えば、植物繊維,化学繊維,金
属繊維等からなる織布あるいは不織布があげられる。こ
の複合化も融着や接着等の方法があげられる。また、貼
着も上記と同様に完全に貼着して一体化するのではな
く、例えば、5〜10mm間隔で部分的に結合する点結
合が好ましい。このような複合膜とすることにより、加
湿用膜の構造強度が向上するようになり、耐久性が優れ
長寿命となる。また、この複合膜も、前記のような様々
な形状の膜モジュールに成形して使用することが可能で
ある。
Furthermore, the composite membrane and a material that allows water or water vapor to freely pass therethrough may be used in combination. Examples of such a material include woven fabrics and non-woven fabrics made of plant fibers, chemical fibers, metal fibers and the like. This compounding also includes methods such as fusion bonding and adhesion. In addition, as in the case of the sticking, as in the case of the above, the sticking is not complete sticking and integration, but point bonding, which partially joins at intervals of 5 to 10 mm, is preferable. By using such a composite film, the structural strength of the humidifying film is improved, the durability is excellent, and the life is long. Further, this composite membrane can also be used by molding it into the membrane module having various shapes as described above.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上のように、本発明の加湿用膜は、分
子中にカチオン交換基を有する水蒸気透過性の高分子膜
からなる加湿用膜である。したがって、フッ素系のイオ
ン交換膜より低コストの膜であり、かつフッ素系のイオ
ン交換膜と同様に水蒸気透過性が優れた膜である。した
がって、これを組み込んだ加湿器は、低コスト化を図る
ことができるようになると同時に、加湿能力も優れるよ
うになる。また、水道水等を用いて加湿器を長期間運転
しても、水漏れが発生することがないため、加湿器の寿
命が長くなる。また、本発明の加湿用膜の製造に、工程
が簡単で特殊な装置等を必要としないグラフト重合法を
適用することができる。したがって、この製法で作製し
た加湿用膜を使用することにより加湿器の一層の低コス
ト化を図ることが可能となる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the humidifying membrane of the present invention is a humidifying membrane composed of a water vapor permeable polymer membrane having a cation exchange group in the molecule. Therefore, the cost of the membrane is lower than that of the fluorine-based ion exchange membrane, and the membrane has excellent water vapor permeability like the fluorine-based ion exchange membrane. Therefore, the humidifier in which this is incorporated can be reduced in cost, and at the same time, the humidifying ability can be improved. Further, even if the humidifier is operated for a long period of time using tap water or the like, water leakage does not occur, so that the life of the humidifier is extended. In addition, the graft polymerization method, which has a simple process and does not require a special device, can be applied to the production of the humidifying film of the present invention. Therefore, it is possible to further reduce the cost of the humidifier by using the humidifying film manufactured by this manufacturing method.

【0033】つぎに、実施例について説明する。Next, examples will be described.

【0034】[0034]

【実施例1,2】厚み25μmのポリエチレンフィルム
を準備し、これに電子加速器を用いて10メガラドの電
子線を照射した。一方、メタクリル酸120重量部(以
下「部」と略す)、硫酸第一鉄0.12部をメタノール
160部に溶解した。そして、この溶液を73℃に加熱
し、この加熱溶液中に、電子線を照射したポリエチレン
フィルムを15分間浸漬してグラフト重合を行った。つ
いで、このポリエチレンフィルムを70℃の蒸留水で水
洗した後、風乾した。この時のグラフト率は40%であ
った。そして、このフィルムを2分割して、実施例1
は、水酸化カリウム溶液(濃度:30重量%)、実施例
2は水酸化ナトリウム溶液(濃度:30重量%)に、そ
れぞれ24時間以上浸漬して、加湿用膜を作製した。
[Examples 1 and 2] A polyethylene film having a thickness of 25 µm was prepared and irradiated with an electron beam of 10 megarads using an electron accelerator. On the other hand, 120 parts by weight of methacrylic acid (hereinafter abbreviated as "part") and 0.12 part of ferrous sulfate were dissolved in 160 parts of methanol. Then, this solution was heated to 73 ° C., and a polyethylene film irradiated with an electron beam was immersed in this heated solution for 15 minutes to perform graft polymerization. Then, this polyethylene film was washed with distilled water at 70 ° C. and then air-dried. The graft ratio at this time was 40%. Then, this film is divided into two, and Example 1 is used.
Was immersed in a potassium hydroxide solution (concentration: 30% by weight) and in Example 2 in a sodium hydroxide solution (concentration: 30% by weight) for 24 hours or more, respectively, to prepare a humidifying film.

【0035】[0035]

【実施例3】実施例1と同様にして、加湿用膜を作製し
た。この膜に、厚み15μmのポリテトラフルオロエチ
レン(平均孔径:5μm)を2mm間隔で融着して複合
膜を作製した。
Example 3 A moisturizing film was prepared in the same manner as in Example 1. A 15 μm-thick polytetrafluoroethylene (average pore size: 5 μm) was fused to this film at 2 mm intervals to prepare a composite film.

【0036】[0036]

【実施例4】実施例3と同様にして複合膜を作製した。
これに、厚み200μmのナイロンメッシュ(間隔1m
m)を2mm間隔で融着して複合膜を作製した。
Example 4 A composite film was prepared in the same manner as in Example 3.
In addition to this, nylon mesh with a thickness of 200 μm (interval 1 m
m) was fused at 2 mm intervals to produce a composite film.

【0037】このようにして得られた実施例品1〜4の
加湿用膜について、その水蒸気透過係数を測定した。す
なわち、図1に示すように上記加湿用膜を隔て、1次側
には加湿用の水(20℃の蒸留水)を供給し、2次側に
は、調湿空気(20℃×10%RH)を送風した。そし
て、調湿空気の線速が5m/sおよび15m/sの時の
水蒸気透過係数を前述の方法により測定した。この結果
を、下記の表1に示す。
The moisture vapor transmission coefficients of the thus obtained humidifying membranes of Examples 1 to 4 were measured. That is, as shown in FIG. 1, humidifying water (distilled water at 20 ° C.) is supplied to the primary side, and humidified air (20 ° C. × 10%) is supplied to the secondary side across the humidifying membrane. RH) was blown. Then, the water vapor transmission coefficient when the linear velocity of the conditioned air was 5 m / s and 15 m / s was measured by the above-mentioned method. The results are shown in Table 1 below.

【0038】[0038]

【表1】 [Table 1]

【0039】上記表1から、実施例品1〜4の加湿用膜
は、水蒸気透過係数が高いことがわかる。このことよ
り、本発明の加湿用膜は、優れた水蒸気透過性能を備え
ていることが明らかである。
From Table 1 above, it can be seen that the humidifying membranes of Examples 1 to 4 have a high water vapor transmission coefficient. From this, it is clear that the humidifying membrane of the present invention has excellent water vapor permeability.

【0040】[0040]

【実施例5】実施例1の加湿用膜を用い、また加湿用の
水として水道水を用いて、上記方法と同様にして、線速
5m/sの調湿空気に水蒸気を1000時間の長時間供
給した。その結果、加湿用膜の2次側に不純物の付着は
確認できず、水漏れ等の事故も発生しなかった。
[Embodiment 5] Using the humidifying membrane of Example 1 and tap water as the water for humidification, water vapor was added to the conditioned air at a linear velocity of 5 m / s for 1000 hours in the same manner as the above method. Supplied for hours. As a result, no adhesion of impurities was confirmed on the secondary side of the humidifying film, and no accident such as water leakage occurred.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】加湿用膜を使用した加湿器の加湿原理を示す説
明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing a humidification principle of a humidifier using a humidifying film.

【図2】加湿用膜を使用した加湿器の一例を示す説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of a humidifier using a humidifying film.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 水蒸気透過性の高分子膜からなる加湿用
膜であって、上記高分子膜が、分子中にカチオン交換基
を有することを特徴とする加湿用膜。
1. A humidifying film comprising a water vapor permeable polymer film, wherein the polymer film has a cation exchange group in the molecule.
【請求項2】 高分子膜が、カチオン交換基を有する単
量体と高分子基材とのグラフト重合体から形成された高
分子膜である請求項1記載の加湿用膜。
2. The humidifying membrane according to claim 1, wherein the polymer membrane is a polymer membrane formed from a graft polymer of a monomer having a cation exchange group and a polymer base material.
【請求項3】 高分子膜が、分子中にカチオン交換基を
有する高分子膜と疎水性多孔質高分子膜とが貼着された
高分子膜である請求項1または2記載の加湿用膜。
3. The humidifying membrane according to claim 1, wherein the polymer membrane is a polymer membrane in which a polymer membrane having a cation exchange group in the molecule and a hydrophobic porous polymer membrane are adhered to each other. .
【請求項4】 水蒸気透過性の高分子膜からなる加湿用
膜の製法であって、高分子基材に、カチオン交換基を有
する単量体をグラフト重合して上記高分子膜を形成する
ことを特徴とする加湿用膜の製法。
4. A method for producing a humidifying membrane comprising a water vapor permeable polymer membrane, wherein the polymer membrane is formed by graft polymerizing a monomer having a cation exchange group onto a polymer substrate. A method for producing a humidifying membrane, characterized by:
JP5303054A 1993-12-02 1993-12-02 Membrane for humidification and its production Pending JPH07155574A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5303054A JPH07155574A (en) 1993-12-02 1993-12-02 Membrane for humidification and its production

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5303054A JPH07155574A (en) 1993-12-02 1993-12-02 Membrane for humidification and its production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07155574A true JPH07155574A (en) 1995-06-20

Family

ID=17916362

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5303054A Pending JPH07155574A (en) 1993-12-02 1993-12-02 Membrane for humidification and its production

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07155574A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001048849A1 (en) * 1999-12-28 2001-07-05 Daikin Industries, Ltd. Humidifying device for fuel cell
JP2014113522A (en) * 2012-12-06 2014-06-26 Molecular Gate Membrane Module Technology Research Association Gas separation membrane

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001048849A1 (en) * 1999-12-28 2001-07-05 Daikin Industries, Ltd. Humidifying device for fuel cell
JP2001185194A (en) * 1999-12-28 2001-07-06 Daikin Ind Ltd Moisturizing apparatus for fuel cell
US6787256B2 (en) 1999-12-28 2004-09-07 Daikin Industries Ltd Humidification apparatus for fuel cells
JP2014113522A (en) * 2012-12-06 2014-06-26 Molecular Gate Membrane Module Technology Research Association Gas separation membrane

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5629084A (en) Porous composite membrane and process
JPH07133994A (en) Heat exchanging film
US5620500A (en) Dehumidifying method
CA1104008A (en) Hydrophilic porous structures and process for production thereof
CN101822950A (en) Drying substances, preparation and use thereof
JPH05301033A (en) Composite membrane containing separation membrane
CN101822948A (en) Drying substances, preparation and use thereof
EP1011158A1 (en) Battery separator
WO1991010498A1 (en) Strongly acidic microporous membranes for cationic exchange
US5352511A (en) Hydrophilic compositions with increased thermal resistance
US5814372A (en) Process for forming porous composite membrane
CN105727771A (en) Heparinoid-modified polyvinyl alcohol hydrogel thin nano-compound hematodialysis film and preparation method thereof
JP4100215B2 (en) Manufacturing method of water vapor permeable membrane
JPH07174373A (en) Humidifier and polymerized composite film employed for humidifier
JPH07155574A (en) Membrane for humidification and its production
KR20010078245A (en) Hollow fiber membrane and process for producing the same
JPH06218251A (en) Humidifying membrane
JP2006073495A (en) Solid polymer electrolyte complex film formed by impregnating polyacrylonitrile porous film with phosphate-group-containing unsaturated monomer (composition) and (co)polymerizing it, and usage of the same
JPH0768141A (en) Hollow fiber membrane and humidifying method using the same membrane
JP4230587B2 (en) Hydrophilic polyolefin microporous membrane and method for producing the same
JPH07158915A (en) Humidifier
JPH0259030A (en) Heat-resistant hydrophilicity imparted porous membrane and preparation thereof
JP2002100384A (en) Fuel cell and water vapor permeable membrane used therein
JPH082414B2 (en) Water vapor selective permeable membrane
JP3040129B2 (en) Composite membrane