JPH0734854B2 - Method for producing porous polytetrafluoroethylene resin membrane and method for producing a membrane separation apparatus using the membrane - Google Patents

Method for producing porous polytetrafluoroethylene resin membrane and method for producing a membrane separation apparatus using the membrane

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JPH0734854B2
JPH0734854B2 JP1108148A JP10814889A JPH0734854B2 JP H0734854 B2 JPH0734854 B2 JP H0734854B2 JP 1108148 A JP1108148 A JP 1108148A JP 10814889 A JP10814889 A JP 10814889A JP H0734854 B2 JPH0734854 B2 JP H0734854B2
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membrane
resin
polytetrafluoroethylene
fiber
based resin
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孝 河合
国忠 深田
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Toray Industries Inc
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は逆浸透、限外ろ過、精密ろ過など濃縮、物質分
離に適する新規なポリテトラフルオロエチレン系樹脂多
孔膜の製法及びその膜を用いた膜分離装置の製法に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial field of application) The present invention uses a method for producing a novel polytetrafluoroethylene-based resin porous membrane suitable for concentration such as reverse osmosis, ultrafiltration and microfiltration, and substance separation, and the membrane. The present invention relates to a method of manufacturing a membrane separation device.

(従来の技術) 従来より、逆浸透、限外ろ過、精密ろ過などに、セルロ
ースアセテート系、ポリエチレン、ポリプロピレン系、
ポリメチルメタクリレート系、ポリアクリロニトリル
系、ポリスルホン系などの多孔膜が用いられてきたが、
透過性能、機械的強度、耐熱性、耐アルカリ性、耐酸
性、耐溶媒性、耐薬品性などに欠点を有していた。
(Conventional technology) Conventionally, for reverse osmosis, ultrafiltration, microfiltration, etc., cellulose acetate type, polyethylene, polypropylene type,
Porous membranes such as polymethylmethacrylate type, polyacrylonitrile type, and polysulfone type have been used.
It has drawbacks such as permeability, mechanical strength, heat resistance, alkali resistance, acid resistance, solvent resistance, and chemical resistance.

かかる観点から、機械的強度、耐熱性、耐アルカリ性、
耐酸性、耐溶媒性、耐薬品性などに優れた特性を有する
ポリテトラフルオロエチレン系樹脂が注目され、多孔膜
化が検討されてきた。例えば、特公昭42−13560号、特
開昭46−7284号、特開昭50−71759号にあるような、液
体状潤滑剤を含む未焼結ポリテトラフルオロエチレン樹
脂混和物、あるいは固体状造孔剤と樹脂分散液との凝集
混合物からの成形物を、未焼結状態で少なくとも一方向
に延伸した状態で約327℃以上に加熱することを特徴と
した方法で得た例がこれまでにあるが、間の多孔構造の
制御が不十分で性能が低いものであるか、製膜性が悪
く、膜厚の厚いものしかできず、かつ親水化の効果が十
分でないため通水時の水圧負担が大きいという問題があ
った。
From this point of view, mechanical strength, heat resistance, alkali resistance,
Polytetrafluoroethylene-based resins, which have excellent properties such as acid resistance, solvent resistance, and chemical resistance, have attracted attention and the formation of porous films has been studied. For example, an unsintered polytetrafluoroethylene resin mixture containing a liquid lubricant, as described in Japanese Patent Publication No. 42-13560, Japanese Patent Application Laid-Open No. 46-7284, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-71759, or a solid A molded article from an agglomerated mixture of a pore-forming agent and a resin dispersion, an example obtained by a method characterized in that it is heated to about 327 ° C. or higher in a state of being stretched in at least one direction in a non-sintered state has been obtained so far. However, the control of the porous structure between them is insufficient and the performance is low, or the film forming property is poor and only a thick film can be made, and the effect of hydrophilization is not sufficient, so the water pressure during water passage is There was a problem that the burden was heavy.

(発明が解決しようとする課題) 本発明者らは上記欠点のないポリテトラフルオロエチレ
ン系樹脂多孔膜及びそれを用いた膜分離装置について鋭
意検討した結果、本発明に到達した。
(Problems to be Solved by the Invention) The present inventors have arrived at the present invention as a result of extensive studies on a polytetrafluoroethylene-based resin porous membrane that does not have the above-mentioned drawbacks and a membrane separation apparatus using the same.

(課題を解決するための手段) 本発明は次の構成を有する。(Means for Solving the Problems) The present invention has the following configurations.

(1) ポリテトラフルオロエチレン系樹脂分散液と繊
維形成性重合体を混合して得た均一混合物を成形し、得
られた成形物を樹脂の融点以上の温度で熱処理して、樹
脂粒子が融着した構造を形成させた後、繊維形成性重合
体を除去し、次いで0.1重量%水溶液の表面張力が30dyn
es/cm(25℃)以下のフッ素系界面活性剤を付着させ、
かつ、乾燥させることを特徴とするポリテトラフルオロ
エチレン系樹脂多孔膜の製法。
(1) A uniform mixture obtained by mixing a polytetrafluoroethylene-based resin dispersion and a fiber-forming polymer is molded, and the obtained molded product is heat-treated at a temperature equal to or higher than the melting point of the resin to melt the resin particles. After forming the deposited structure, the fiber-forming polymer was removed, and then the surface tension of the 0.1 wt% aqueous solution was 30 dyn.
Fluorine-based surfactant below es / cm (25 ℃) is attached,
A method for producing a polytetrafluoroethylene-based resin porous membrane, which is characterized by being dried.

(2) ポリテトラフルオロエチレン系樹脂分散液と繊
維形成性重合体を混合して得た均一混合物を成形し、得
られた成形物を樹脂の融点以上の温度で熱処理して、樹
脂粒子が融着した構造を形成させた後、繊維形成性重合
体を除去し、次いで下記工程の組合わせ処理を行うこと
を特徴とする膜分離装置の製法。
(2) A uniform mixture obtained by mixing the polytetrafluoroethylene-based resin dispersion and the fiber-forming polymer is molded, and the obtained molded product is heat-treated at a temperature higher than the melting point of the resin to melt the resin particles. A method for producing a membrane separation device, which comprises forming a deposited structure, removing a fiber-forming polymer, and then performing a combination treatment in the following steps.

0.1wt%水溶液の表面張力が30dynes/cm(25℃)以下
である界面活性剤を付着させる工程。
A step of attaching a surfactant whose surface tension of a 0.1 wt% aqueous solution is 30 dynes / cm (25 ° C) or less.

ポリテトラフルオロエチレン系樹脂多孔膜をケース内
に収納し、該膜を介して流路を形成し、該膜及び該ケー
スの端部を樹脂でシール固定する工程。
A step of housing a polytetrafluoroethylene-based resin porous membrane in a case, forming a flow path through the membrane, and sealingly fixing the membrane and the end of the case with a resin.

以下本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

本発明で用いる界面活性剤水溶液の表面張力が30dynes/
cm(25℃)よりも高いと目的とする親水化の効果が十分
でない。したがって、0.1wt%水溶液の表面張力が30dyn
es/cm(25℃)以下であることが必須であり、膜の素材
によっては25dynes/cm(25℃)以下が好ましく、さらに
は20dynes/cm(25℃)以下がより好ましい。とりわけ耐
熱性、耐薬品性が必要な条件を勘案すると炭化水素系界
面活性剤の疎水基の水素原子をフッ素原子で全部あるい
は一部置換したフッ化炭素系化合物であるフッ素系界面
活性剤である必要がある。
The surface tension of the aqueous surfactant solution used in the present invention is 30 dynes /
If it is higher than cm (25 ° C), the desired effect of hydrophilization is not sufficient. Therefore, the surface tension of a 0.1 wt% aqueous solution is 30 dyn.
It is indispensable to be es / cm (25 ° C) or less, preferably 25 dynes / cm (25 ° C) or less, and more preferably 20 dynes / cm (25 ° C) or less depending on the material of the membrane. Especially considering the conditions that require heat resistance and chemical resistance, it is a fluorocarbon surfactant that is a fluorocarbon compound in which all or part of the hydrogen atoms of the hydrophobic group of the hydrocarbon surfactant are replaced with fluorine atoms. There is a need.

本発明では、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂多孔膜
に0.1wt%水溶液の表面張力が30dynes/cm(25℃)以下
の界面活性剤が付着していることに特徴があるが、加圧
しただけで通水するためには膜の表面だけではなく膜内
部の多孔構造組織にも該界面活性剤が付着しているのが
好ましい。
The present invention is characterized in that a surfactant having a surface tension of a 0.1 wt% aqueous solution of 30 dynes / cm (25 ° C.) or less is attached to the polytetrafluoroethylene-based resin porous membrane, but only by applying pressure. In order to pass water, it is preferable that the surfactant is attached not only to the surface of the membrane but also to the porous structure inside the membrane.

したがって、付着させる方法としては、該界面活性剤の
溶液を膜内部の多孔構造組織まで注入することが好まし
い。具体的には、膜あるいはモジュールを該界面活性剤
溶液に浸漬して減圧するかあるいはモジュールで加圧し
て膜内部に該界面活性剤溶液を通液した後、乾燥する方
法が必要とされる。
Therefore, as a method of attachment, it is preferable to inject the solution of the surfactant into the porous structure inside the membrane. Specifically, a method is required in which the membrane or module is immersed in the surfactant solution to reduce the pressure, or the module is pressurized to pass the surfactant solution inside the membrane and then dried.

本発明で用いる界面活性剤の付着量は、用いたポリテト
ラフルオロエチレン系樹脂および界面活性剤の種類によ
って異なるので一概にはいえないが、膜の重量に対して
0.001wt%以上でないと効果がなく、好ましくは0.01wt
%以上がよく、さらには0.05wt%以上がより好ましい。
The adhesion amount of the surfactant used in the present invention varies depending on the type of the polytetrafluoroethylene-based resin and the surfactant used, and therefore cannot be generally stated.
No effect unless 0.001 wt% or more, preferably 0.01 wt
% Or more, more preferably 0.05 wt% or more.

一方、付着量が多くなると膜にべとつきがみられたり、
膜の表面に粉が浮いたりするので100wt%以下がよく、
好ましくは50wt%以下がよく、さらには10wt%以下がよ
り好ましい。
On the other hand, when the amount of adhesion is large, the film becomes sticky,
Since powder may float on the surface of the film, 100 wt% or less is good,
It is preferably 50 wt% or less, and more preferably 10 wt% or less.

本発明におけるポリテトラフルオロエチレン系樹脂多孔
膜は、分離孔径が0.01〜2μであるものならばすべてよ
いが、単位体積当りの有効面積を大きくとって、装置の
小型化およびコストダウンができて経済的であるという
点から中空糸膜が好ましいが、中空糸膜において中空部
の圧力損失をおさえるためには中空率(膜部と中空部を
合せた全体の端面積に対する中空部の断面積の割合い)
が高いほどよく、30%以上、好ましくは35%以上がよ
く、さらには40%以上がより好ましい。
The polytetrafluoroethylene-based resin porous membrane of the present invention may be any as long as it has a separation pore diameter of 0.01 to 2 μ, but a large effective area per unit volume can be taken to reduce the size of the device and reduce the cost, which is economical. The hollow fiber membrane is preferable from the viewpoint that it is effective, but in order to suppress the pressure loss of the hollow portion in the hollow fiber membrane, the hollow ratio (the ratio of the cross-sectional area of the hollow portion to the total end area of the membrane portion and the hollow portion is I)
The higher the value, the better, 30% or more, preferably 35% or more, and more preferably 40% or more.

本発明におけるポリテトラフルオロエチレン系樹脂は、
テトラフルオロエチレンホモポリマー、テロラフルオロ
エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合
体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレ
ン共重合体、テトラフルフルオロエチレン−エチレン共
重合体などのテトラフルオロエチレンを主体とした共重
合体単独あるいはそれらの混合物である。
The polytetrafluoroethylene-based resin in the present invention is
Tetrafluoroethylene-based copolymers such as tetrafluoroethylene homopolymer, terrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer, and tetraflufluoroethylene-ethylene copolymer Either alone or as a mixture thereof.

本発明におけるポリテトラフルオロエチレン系樹脂は、
水系または有機系分散液として使用されるが、界面活性
剤を含む水系媒体中で乳化重合によって得られる水系分
散液あるいはその濃縮液などが特に好ましく、さらにく
わしくは、粒子径1μ以下、より好ましくは0.8μ以下
のポリテトラフルオロエチレン系樹脂粒子の均一分散液
が好ましい。
The polytetrafluoroethylene-based resin in the present invention is
It is used as an aqueous or organic dispersion liquid, but an aqueous dispersion liquid obtained by emulsion polymerization in an aqueous medium containing a surfactant or a concentrated liquid thereof is particularly preferable, and more specifically, a particle diameter of 1 μm or less, more preferably A uniform dispersion of polytetrafluoroethylene-based resin particles having a particle size of 0.8 μm or less is preferable.

本発明における繊維形成性重合体とは、繊維化可能でし
かもポリテトラフルオロエチレン系樹脂分散液と混合し
て成形可能な均一混合物をつくる重合体であればすべて
よいが、水系分散液の場合にはビスコース(セルロース
キサントゲン酸ナトリウム系)、ポリビニルアルコール
系、アルギン酸ソーダ系の重合体単独あるいはそれらの
混合物が好ましい。
The fiber-forming polymer in the present invention may be any polymer as long as it is a polymer that can be formed into a fiber and is capable of being mixed with a polytetrafluoroethylene-based resin dispersion to form a uniform mixture, but in the case of an aqueous dispersion. Is preferably a viscose (sodium cellulose xanthate type), polyvinyl alcohol type, sodium alginate type polymer alone or a mixture thereof.

本発明における繊維形成性重合体のポリテトラフルオロ
エチレン系樹脂に対する混合割合は、用いた繊維形成性
重合体の種類によって異なるが、好ましくは10〜300wt
%、さらに好ましくは30〜200wt%がよい。繊維形成性
重合体の混合割合が10wt%より少ないと、平均孔径が0.
01μ以上の多孔膜が得られず、300wt%より多いと膜の
機械的強度が低く実用的でない。
The mixing ratio of the fiber-forming polymer to the polytetrafluoroethylene-based resin in the present invention varies depending on the type of the fiber-forming polymer used, but is preferably 10 to 300 wt.
%, And more preferably 30 to 200 wt%. If the mixing ratio of the fiber-forming polymer is less than 10 wt%, the average pore size will be 0.
A porous film of 01 μ or more cannot be obtained, and if it exceeds 300 wt%, the mechanical strength of the film is low and it is not practical.

本発明において、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂分
散液と繊維形成性重合体を混合する時、添加剤を混合し
てもよい。
In the present invention, an additive may be mixed when the polytetrafluoroethylene resin dispersion and the fiber-forming polymer are mixed.

添加剤としては、加熱分解、抽出、溶解、放射線分解な
どにより除去することができるものであればすべてよい
が、例えば、珪酸カルシウム、珪酸アルミニウムなどの
珪酸塩類、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウムなどの炭
酸塩類、リン酸ナトリウム、リン酸カルシウムなどのリ
ン酸塩類、酢酸塩類、シュウ酸塩類、塩化アンモニウ
ム、塩化ナトリウムなどの塩酸塩類、硫酸ナトリウム、
硫酸バリウムなどの硫酸塩類、硝酸塩類、過塩素酸塩類
などの弱酸・強酸塩類、鉄粉などの金属粉、アルミナ、
ジルコニア、酸化マグネシウムなどの金属酸化物類、微
粉珪酸、カオリンクレー、珪藻土などの無機微粉体、ポ
リアミド系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ポリ
スルホン系、ポリ塩化ビニル系、ポリフッ化ビニリデン
系、ポリフッ化ビニル系、などの樹脂微粉体、シリコン
オイル、ヘキサフルオロプロピレノキサイドオリゴマ
ー、クロロトリフルオロエチレノリゴマー、フタル酸エ
ステル類、トリメリット酸エスエル類、セバチン酸エス
テル類、アジピン酸エステル類、アゼライン酸エステル
類、リン酸エステル類などの耐熱性有機物などから選択
して、単独または混合して使用することができる。
Any additive can be used as long as it can be removed by thermal decomposition, extraction, dissolution, radiolysis, etc., for example, silicates such as calcium silicate and aluminum silicate, carbonates such as calcium carbonate and magnesium carbonate. , Phosphates such as sodium phosphate, calcium phosphate, acetates, oxalates, ammonium chloride, hydrochlorides such as sodium chloride, sodium sulfate,
Sulfates such as barium sulfate, nitrates, weak acids and strong salts such as perchlorates, metal powder such as iron powder, alumina,
Metal oxides such as zirconia and magnesium oxide, fine powder silicic acid, kaolin clay, inorganic fine powder such as diatomaceous earth, polyamide series, polyester series, polyolefin series, polysulfone series, polyvinyl chloride series, polyvinylidene fluoride series, polyvinyl fluoride series , Resin fine powder such as, silicone oil, hexafluoropropylenoxide oligomer, chlorotrifluoroethylenoligomer, phthalic acid ester, trimellitic acid ester, sebacic acid ester, adipic acid ester, azelaic acid ester , Heat-resistant organic substances such as phosphoric acid esters, etc., and can be used alone or in combination.

本発明における添加剤の全量は、用いた添加剤、ポリテ
トラフルオロエチレン系樹脂および繊維形成性重合体の
種類によって異なるので一概にはいえないが、ポリテト
ラフルオロエチレン系樹脂に対して1000wt%以下がよ
く、1000wt%より多いと膜の機械的強度が低く実用的で
ない。一方、添加剤は加えることによって多孔構造を一
層増加調整することができるので好ましいが、10wt%以
上でないと添加効果がみられない。30〜700wt%の範囲
がより好ましく、さらに好ましくは50〜500wt%の範囲
がよい。
The total amount of additives in the present invention, since it depends on the type of additives used, polytetrafluoroethylene-based resin and fiber-forming polymer can not be unequivocally stated, but 1000 wt% or less with respect to the polytetrafluoroethylene-based resin If it is more than 1000 wt%, the mechanical strength of the film is low and it is not practical. On the other hand, the addition of an additive is preferable because the porous structure can be further increased and adjusted, but the addition effect cannot be seen unless it is 10 wt% or more. The range of 30 to 700 wt% is more preferable, and the range of 50 to 500 wt% is more preferable.

本発明ではさらに分散剤を混合してもよい。添加剤単独
ではその凝集がみられ、フィルターづまりをおこしてト
ラブルの原因になったり、成形物が不均一になったり、
成形物に欠陥ができたりして問題となる場合に分散剤を
混合使用するのが好ましい。
In the present invention, a dispersant may be further mixed. When the additive alone is used, its agglomeration can be seen, causing filter clogging and causing troubles, and non-uniform moldings.
It is preferable to mix and use a dispersant in the case where a molded product has a defect or becomes a problem.

分散剤としては、添加剤の凝集をおさえる効果があるも
のならばすべてよく、市販の各種の界面活性剤や解こう
剤などの中から選択できる。
As the dispersant, any dispersant can be used as long as it has an effect of suppressing the aggregation of the additive, and it can be selected from various commercially available surfactants and peptizers.

界面活性剤としては、例えば陰イオン系、陽イオン系、
両性系、非イオン性系の中から最適のHLBを界面活性剤
を選択することができ、フッ素系界面活性剤も好まし
い。
As the surfactant, for example, anionic, cationic,
The optimum HLB surfactant can be selected from the amphoteric system and the nonionic system, and the fluorine-based surfactant is also preferable.

解こう剤としては、例えばアクリル酸オリゴマー、アク
リル酸共重合体オリゴマー、メタクリル酸オリゴマー、
メタクリル酸共重合体オリゴマーなどのフリー酸型ある
いは塩型などの中から適宜選択することができる。
Examples of the deflocculant include acrylic acid oligomer, acrylic acid copolymer oligomer, methacrylic acid oligomer,
It can be appropriately selected from free acid type such as methacrylic acid copolymer oligomer or salt type.

本発明における分散剤の添加量は、用いた添加剤によっ
て異なるので一概にはいえないが、添加剤に対して0.01
wt%以上でないと添加効果がみられない。0.1〜100wt%
の範囲がより好ましく、さらに好ましくは1〜50wt%の
範囲がよい。
The amount of the dispersant added in the present invention cannot be generally determined because it depends on the additive used, but it is 0.01% with respect to the additive.
If it is not more than wt%, the addition effect cannot be seen. 0.1-100 wt%
Is more preferable, and the range of 1 to 50 wt% is more preferable.

本発明ではポリテトラフルオロエチレン系樹脂分散液と
繊維形成性重合体を100℃以下の温度で混合することが
好ましく、この100℃より高温で混合すると分散液中の
樹脂粒子や添加剤が凝集して、成形時にフィルタづまり
をおこしてトラブルの原因になったり、成形物が不均一
になったり、成形物に欠陥ができたりして問題となる場
合がある。さらには80℃以下、60℃以下と温度が低い方
が好ましく、より好ましくは40℃以下がよい。
In the present invention, it is preferable to mix the polytetrafluoroethylene-based resin dispersion and the fiber-forming polymer at a temperature of 100 ° C. or lower, and when mixed at a temperature higher than 100 ° C., the resin particles and additives in the dispersion are aggregated. As a result, a filter may become clogged during molding to cause a trouble, the molded product may become uneven, or the molded product may be defective, which may cause a problem. Further, it is preferable that the temperature is as low as 80 ° C or lower and 60 ° C or lower, and more preferably 40 ° C or lower.

本発明における均一混合物とは、成形物が得られるもの
ならばすべてよいが、成形温度で粘度が10〜10000ポイ
ズの液体が好ましく用いられ、さらに好ましくは100〜5
000ポイズの液体がよい。
The homogeneous mixture in the present invention may be any as long as a molded product can be obtained, but a liquid having a viscosity of 10 to 10000 poise at the molding temperature is preferably used, and more preferably 100 to 5
A liquid of 000 poise is good.

本発明における均一混合物中のポリテトラフルオロエチ
レン系樹脂の濃度は、用いた繊維形成性重合体や添加剤
の種類、成形方法などによって異なるが、通常1〜50wt
%、好ましくは5〜30wt%の範囲である。
The concentration of the polytetrafluoroethylene-based resin in the homogeneous mixture in the present invention varies depending on the type of the fiber-forming polymer and the additive used, the molding method, etc., but is usually 1 to 50 wt.
%, Preferably 5 to 30 wt%.

本発明における成形物は、圧延成形、押出し成形あるい
は両者を組合わせた成形方法で得られる物であり、目的
とする成形物の形状にあわせてシート状物の製造あるい
は中空糸などの紡糸が選ばれるが、種々の成形条件がと
れて成形物の構造が制御しやすいという点から中空糸の
紡糸が好ましい。
The molded product according to the present invention is a product obtained by a rolling process, an extrusion process, or a molding method in which both are combined, and the production of a sheet-like product or the spinning such as a hollow fiber is selected according to the shape of the desired molded product. However, the hollow fiber spinning is preferable because various molding conditions can be taken and the structure of the molded article can be easily controlled.

例えば、成形用混合物をガラス板、金属板などの平板あ
るいは連続したベルトなどに流延した後、凝固液に浸漬
して凝固させるか、成形用混合物を平膜用スリット口金
から押出して、直接あるいはいったん空気中を通して凝
固液に導いて凝固させるか、または中空糸用口金から、
成形用混合物と同時に芯に非凝固性あるいは凝固性の流
体を押出して、直接あるいはいったん空気中を通って凝
固液中に導くか、あるいは、成形用混合物と同時に芯に
凝固液を押出して、直接あるいはいったん空気中を通っ
て非凝固性の流体中に導いて凝固させる方法で成形でき
る。ここでいう非凝固性流体とは、凝固作用のないもの
ならばすべてよいが、用いた繊維形成性重合体の種類に
よって異なるため一概にはいえないが、例えば、水、グ
リセリン、エチレングリコール、ポリエチレングリコー
ル、流動パラフィン、イソプルピルミリステート、フレ
オンなどや、それらの混合液体、空気、窒素、不活性ガ
スなどの気体などから適宜選んで用いられる。
For example, after casting the molding mixture on a flat plate such as a glass plate or a metal plate or a continuous belt, it is immersed in a coagulating liquid to coagulate, or the molding mixture is extruded from a flat film slit mouthpiece, directly or Once introduced into the coagulating liquid through air to coagulate, or from the hollow fiber spinneret,
A non-coagulating or coagulating fluid is extruded onto the core at the same time as the molding mixture and is introduced directly or once into the coagulation liquid into the air, or the coagulation liquid is extruded onto the core at the same time as the molding mixture and directly. Alternatively, it can be molded by a method in which it is once passed through air and introduced into a non-solidifying fluid to solidify. The term "non-coagulable fluid" as used herein may be any as long as it does not have a coagulating action, but it cannot be unequivocally stated because it varies depending on the type of the fiber-forming polymer used.For example, water, glycerin, ethylene glycol, polyethylene Glycol, liquid paraffin, isopropyl alcohol, freon, and the like, a mixed liquid thereof, air, nitrogen, a gas such as an inert gas, and the like are appropriately selected and used.

口金温度は、原液の粘度との関係から製糸性に大きく影
響するため特定することはできないが、通常120℃以下
の温度が良い。さらには凝固液温度より20℃低い温度以
上であることが好ましく、口金面と凝固液面の間の距離
が短い時に顕著になる口金面への蒸気の凝結による製糸
性の悪化を防ぐことができる。
The spinneret temperature cannot be specified because it has a great influence on the spinnability in relation to the viscosity of the stock solution, but a temperature of 120 ° C. or lower is usually good. Furthermore, it is preferable that the temperature is lower than the coagulating liquid temperature by 20 ° C. or more, and it is possible to prevent the deterioration of the spinnability due to the condensation of steam on the die surface which becomes remarkable when the distance between the die surface and the coagulating liquid surface is short. .

押出した成形用混合物が一旦空気中を通って凝固液中に
導く場合の空気走行中の条件は、成形物の寸法、成形速
度などによってかわるものであり、一般的に規定するこ
とはできないが、口金面から凝固液に導入されるまでの
距離は、通常0.2〜200cmの範囲が成形の安定性の点から
好ましい。雰囲気温度は、通常、大気温度もしくは室内
温度であるが、場合によっては、冷却して行うこともで
きる。
The conditions during air traveling when the extruded molding mixture is once guided through the air into the coagulating liquid are those that vary depending on the size of the molded product, the molding speed, etc., but cannot be generally specified. The distance from the surface of the die to the introduction into the coagulation liquid is usually preferably in the range of 0.2 to 200 cm from the viewpoint of molding stability. The ambient temperature is usually atmospheric temperature or room temperature, but in some cases, cooling may be performed.

凝固液としては、本発明の繊維形成性重合体の非溶媒で
あってかつ成形用混合物の溶媒と親和性があって相溶し
うるものならばすべてよいが、用いた繊維形成性重合体
の種類によって異なり、例えば、硫酸ナトリウム、硫酸
アンモニウム、硫酸亜鉛、硫酸カリウム、硫酸亜鉛、硫
酸銅、硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、塩化カル
シウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛などの無機塩水溶
液、硫酸、塩酸、硝酸、酢酸、しゅう酸、ほう酸などの
酸、あるいはこれらの混合物などから適宜選んで用いら
れる。また、凝固液の温度は、成形性に大きな影響を与
えるが、通常、0〜98℃付近で実施される。
The coagulating liquid may be any non-solvent of the fiber-forming polymer of the present invention, as long as it is compatible with and compatible with the solvent of the molding mixture, but of the fiber-forming polymer used. Depending on the type, for example, sodium sulfate, ammonium sulfate, zinc sulfate, potassium sulfate, zinc sulfate, copper sulfate, magnesium sulfate, aluminum sulfate, calcium chloride, magnesium chloride, zinc chloride and other inorganic salt aqueous solution, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, acetic acid , An acid such as oxalic acid, boric acid, or a mixture thereof, and the like are used as appropriate. The temperature of the coagulating liquid has a great influence on the moldability, but it is usually carried out at around 0 to 98 ° C.

本発明における熱処理は、ポリテトラフルオロエチレン
系樹脂粒子を互いに融着させることができる条件であれ
ばすべてよく、真空中、空気中、窒素中、酸素中、硫黄
ガス中、ヘリウムガス中、シリコンオイル中などの種々
の雰囲気下、ポリテトラフルオロエチレン系樹脂の融点
以上の温度で実施できる。また成形物を張力下または無
張力下で熱処理を行なうことができ、さらにバッチ処理
あるいは連続処理の選択もできる。さらにくわしくは固
定しないで自由の状態で処理する方法、熱処理前に延伸
して処理枠に固定するか、定長あるいは収縮率をきめた
条件で処理枠に固定して処理する方法、あるいは延伸、
定長、収縮のいずれかまたはそれらの組合わせの条件で
連続的に処理する方法も適宜採用できる。
The heat treatment in the present invention may be performed under any conditions that allow the polytetrafluoroethylene-based resin particles to be fused to each other, such as vacuum, air, nitrogen, oxygen, sulfur gas, helium gas, and silicone oil. It can be carried out under various atmospheres such as inside at a temperature not lower than the melting point of the polytetrafluoroethylene-based resin. The molded product can be heat-treated under tension or without tension, and batch treatment or continuous treatment can be selected. In more detail, a method of processing in a free state without fixing, a method of stretching before heat treatment and fixing in a treatment frame, or a method of fixing treatment in a treatment frame under a condition with a fixed length or shrinkage ratio, or stretching,
A method of continuous treatment under the condition of either constant length or shrinkage or a combination thereof can also be appropriately adopted.

また、延伸は熱処理の前、後、熱処理中に行なうことが
でき、また組合わせて行なうこともできるが、あまり延
伸倍率が高すぎると膜面に平行な面でみた孔の形状に実
質的な配向のない膜が得られないか、孔径の制御が不可
能で透過性能の信頼性の低い膜しか得られない。
Further, the stretching can be performed before, after, and during the heat treatment, or can be performed in combination, but if the stretching ratio is too high, the shape of the pores seen in the plane parallel to the film surface is substantially increased. It is not possible to obtain a film with no orientation, or it is not possible to control the pore size, and only a film with low reliability of permeation performance can be obtained.

通常延伸倍率は1.1〜3倍、延伸温度は室温から熱処理
温度の範囲で適宜選択でき、また延伸を2方向に行なう
こともできる。
Usually, the stretching ratio is 1.1 to 3 times, the stretching temperature can be appropriately selected within the range of room temperature to the heat treatment temperature, and the stretching can be carried out in two directions.

本発明では、熱処理後の成形物から繊維形成性重合体を
除去することにより多孔膜を形成するが、ここでいう繊
維形成性重合体は熱処理によって当初のものとは異なっ
ていることもある。
In the present invention, the porous film is formed by removing the fiber-forming polymer from the molded product after the heat treatment, but the fiber-forming polymer here may be different from the original one by the heat treatment.

本発明における熱処理後の成形物から繊維形成性重合体
および必要に応じて添加した添加剤を除去する方法は液
体、ガス、熱、放射線などを使って行なうような、溶解
法、分解法、あるいはこれらを組合わせた方法が採用で
き、バッチ式、連続的に実施できる。また成形物をモジ
ュールあるいはエレメントに組込んでから実施すること
もできる。
The method for removing the fiber-forming polymer and the additives optionally added from the molded product after the heat treatment in the present invention is a dissolution method, a decomposition method, or a method using liquid, gas, heat, radiation, or the like. A method in which these are combined can be adopted and can be carried out batchwise or continuously. It is also possible to incorporate the molded product into a module or an element before carrying out.

用いた繊維形成性重合体および添加剤の種類によって異
なるので一概にはいえないが、通常、硫酸、硝酸、塩
酸、過塩素酸フッ酸などの酸の単独もしくは混合物、あ
るいは水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカ
リの単独もしくは混合物を主成分とした液体を室温から
200℃の範囲の温度に加熱した中に熱処理後の成形物を
浸漬する方法,あるいはモジュールあるいはエレメント
にしてからこの液体に浸漬あるいはこの液体を循環させ
る方法が簡便に用いられる。
Since it depends on the type of the fiber-forming polymer and the type of the additive used, it cannot be generally stated, but usually, a single acid or a mixture of acids such as sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid, perchloric acid and hydrofluoric acid, sodium hydroxide, or hydroxide. From a room temperature liquid containing a single or a mixture of alkalis such as potassium
A method of immersing the molded product after heat treatment while heating to a temperature in the range of 200 ° C, or a method of immersing in a liquid or circulating this liquid after forming a module or element is conveniently used.

モジュールあるいはエレメントにしてから繊維形成性重
合体を除去する場合には、成形物のシール部の繊維形成
性重合体が除去しにくく微量ではあるが残るため、特に
溶出物が問題になる場合には、シールする前に熱処理成
形物の端部のみ繊維形成性重合体を除去しておくことが
好ましい。
When the fiber-forming polymer is removed after forming the module or element, the fiber-forming polymer in the seal portion of the molded product is difficult to remove but remains in a small amount. Prior to sealing, it is preferable to remove the fiber-forming polymer only from the end of the heat-treated molded product.

また、このようにして製膜した膜にさらに延伸処理を行
なって、膜の透過性能や機械的強度、寸法安定性などを
変えることもできる。延伸倍率は1.1〜3倍程度で、温
度は通常室温からポリテトラフルオロエチレン系樹脂の
融点の範囲であるが、延伸後の温度をかけて熱固定する
こともできる。
Further, the membrane thus formed can be further stretched to change the permeation performance, mechanical strength, dimensional stability, etc. of the membrane. The stretching ratio is about 1.1 to 3 times, and the temperature is usually in the range of room temperature to the melting point of the polytetrafluoroethylene-based resin, but the temperature after stretching can be applied to heat-set.

この様にして得たポリテトラフルオロエチレン系樹脂多
孔膜を用いて膜分離装置を作成する場合、下記工程の組
合わせ処理を行うが、いずれが前後になっても良い。
When a membrane separation device is produced using the polytetrafluoroethylene-based resin porous membrane obtained in this manner, a combination treatment of the following steps is performed, but either may be performed before or after.

0.1wt%水溶液の表面張力が30dynes/cm(25℃)以下
である界面活性剤を付着させる工程。
A step of attaching a surfactant whose surface tension of a 0.1 wt% aqueous solution is 30 dynes / cm (25 ° C) or less.

ポリテトラフルオロエチレン系樹脂多孔膜をケース内
に収納し、該膜を介して流路を形成し、該膜及び該ケー
スの端部を樹脂でシール固定する工程。
A step of housing a polytetrafluoroethylene-based resin porous membrane in a case, forming a flow path through the membrane, and sealingly fixing the membrane and the end of the case with a resin.

上記した膜及びケースの端部をシール固定するために用
いる樹脂は、膜素材の融点の違いを利用して融着固定す
るかあるいは例えば架橋反応のような化学反応によって
硬化固定できるものならばすべてよく、フッ素系樹脂、
オレフィン系樹脂、イミド系樹脂、アミド系樹脂、エス
テル系樹脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリ
ロニトリル系樹脂などが好ましい。
The resin used to seal and fix the edges of the membrane and case described above can be any material that can be fused and fixed by utilizing the difference in the melting points of membrane materials, or can be cured and fixed by a chemical reaction such as a crosslinking reaction. Well, fluorinated resin,
Olefin resin, imide resin, amide resin, ester resin, urethane resin, epoxy resin, acrylonitrile resin, etc. are preferable.

特に、溶出物が極めて少なく、耐熱性、耐薬品性が要求
される場合には、PTFE系樹脂(融点約327℃)の他、実
際に上市されている材料の例をあげれば、テトラフルオ
ロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重
合体系樹脂(融点約306℃)、テトラフルオロエチレン
−ヘキサフルオロプロピレン共重合体系樹脂(融点約27
0℃)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体系
樹脂(融点約260℃)、ビニリデンフルオライド重合体
系樹脂(融点約174℃)、クロロトリフルオロエチレン
重合体系樹脂(融点約211℃)などのフッ素系樹脂が好
ましく、さらに好ましくは、PTFE系樹脂(融点約327
℃)の膜と同樹脂、テトラフルオロエチレン−パーフル
オロアルキルビニルエーテル共重合体系樹脂(融点約30
6℃)あるいはテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオ
ロプロピレン共重合体系樹脂(融点約270℃)の組合わ
せ、テロラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビ
ニルエーテル共重合体系樹脂(融点約306℃)の膜とテ
トラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重
合体系樹脂(融点約270℃)の組合わせがよい。
In particular, when the amount of eluate is extremely small and heat resistance and chemical resistance are required, in addition to PTFE resin (melting point about 327 ° C), examples of commercially available materials include tetrafluoroethylene. -Perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (melting point approx. 306 ° C), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer resin (melting point approx. 27
Fluorine-based resin such as tetrafluoroethylene-ethylene copolymer resin (melting point about 260 ℃), vinylidene fluoride polymer resin (melting point about 174 ℃), chlorotrifluoroethylene polymer resin (melting point about 211 ℃) Resins are preferred, and more preferably PTFE-based resins (melting point about 327).
(° C) film and the same resin, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (melting point approx. 30
6 ° C) or a combination of tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer resin (melting point approx. 270 ° C), a film of terrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (melting point approx. 306 ° C) and tetrafluoroethylene- A combination of hexafluoropropylene copolymer resin (melting point about 270 ° C) is preferable.

該膜及び該ケースの端部の固定用樹脂の使用形態は、ペ
レット、パウダー、シート、ディスパージョン、液状な
どのいずれでもよい。
The use form of the resin for fixing the film and the end of the case may be any of pellet, powder, sheet, dispersion, liquid, and the like.

本発明における該膜及び該ケースの端部のシール固定の
方法には特に制限はなく、熱融着固定あるいは例えば架
橋反応のような化学反応硬化固定などいずれの方法でも
よく、具体的には、加熱こて、各種ヒータ、オーブン、
超音波接着器などを使った部分あるいは全体の加熱、加
圧、減圧、静置、振動あるいは遠心力をかけるなどの手
段を単独あるいは組合わせて実施することができる。
There is no particular limitation on the method for sealing and fixing the membrane and the end portion of the case in the present invention, and any method such as heat fusion fixing or chemical reaction curing fixing such as crosslinking reaction may be used. Heating iron, various heaters, oven,
Means such as heating, pressurizing, depressurizing, leaving, applying vibration or centrifugal force to a part or the whole using an ultrasonic bonder or the like can be carried out individually or in combination.

モジュールあるいはエレメントの形状には制限はなく、
中空糸膜モジュールあるいはエレメントの場合には糸束
がストレートに配置され、その両端がシール固定された
形状のものあるいは糸がU字形に曲げて束ねられた糸束
の端部がシール固定された形状のものが使い易さの点か
ら好ましい。
There is no limit to the shape of the module or element,
In the case of a hollow fiber membrane module or element, the yarn bundle is straightly arranged and its both ends are sealed and fixed, or the ends of the yarn bundle formed by bending the yarn into a U shape are fixed and sealed. The thing of the thing is preferable from a point of the ease of use.

第1図は本発明の一例である中空糸膜分離装置のエレメ
ントの一例を示した外観図、第2図は第1図のエレメン
トの断面図である。
FIG. 1 is an external view showing an example of an element of a hollow fiber membrane separation device which is an example of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the element of FIG.

本発明によって得られる膜の分離装置は、ケース保護カ
バー2で被覆された膜(中空糸膜)1の複数本が束状で
配置され、膜1の端部はハウジングシール用部材3と固
定樹脂4によってシール固定されている。
In the membrane separating device obtained by the present invention, a plurality of membranes (hollow fiber membranes) 1 covered with a case protection cover 2 are arranged in a bundle, and the end portion of the membrane 1 has a housing sealing member 3 and a fixed resin. The seal is fixed by 4.

本発明により得られるポリテトラフルオロエチレン系樹
脂多孔性膜は、モジュールあるいはエレメントなどの分
離装置として、海水の淡水化、脱塩、工業排水中の塩
基、酸などの除去、電子工業用などの超純水、高純度薬
品の製造、脱脂実液、電着塗装液などの回収、紙パルプ
廃液処理、油水分離、油エマルジョン分離などの工業排
水処理、醗酵生産物の分離精製、果汁、野菜ジュースの
濃縮、大豆処理、製糖工業などの食品工業における濃
縮、分離、精製、人工腎臓、血液成分の分離、菌分離用
ミクロフィィルター、医薬品の分離、精製などの医療用
途、バイオリアクターなどのバイオテクロノジー分野な
どに広く用いられる。
The polytetrafluoroethylene-based resin porous membrane obtained by the present invention is used as a separation device for modules or elements, for desalination of seawater, desalination, removal of bases, acids, etc. in industrial wastewater, and for the electronic industry. Production of pure water, high-purity chemicals, degreasing actual liquid, recovery of electrodeposition coating liquid, paper pulp waste liquid treatment, oil water separation, industrial wastewater treatment such as oil emulsion separation, separation and purification of fermentation products, fruit juice, vegetable juice Concentration, soybean treatment, concentration in the food industry such as sugar industry, separation, purification, artificial kidney, blood component separation, microfilter for bacterial separation, medical use such as pharmaceutical separation and purification, bioreactor and other biotechnology Widely used in fields.

以下に実施例を示すが、これに限定されるものではな
い。
Examples will be shown below, but the invention is not limited thereto.

(1)膜の寸法 光学顕微鏡を使用して測定した。(1) Film dimensions It was measured using an optical microscope.

(2)中空率 (1)の方法で測定した中空糸膜の寸法を使って、膜部
と中空部を合せた全体の断面積に対する中空部の断面積
の割合いを百分率(%)で算出した。
(2) Hollow ratio Using the dimension of the hollow fiber membrane measured by the method of (1), the ratio of the cross-sectional area of the hollow part to the total cross-sectional area of the membrane part and the hollow part is calculated as a percentage (%). did.

(3)空孔率 エタノール置換法を使って空孔に純水を充填した膜の重
量(W)と絶乾重量(Wo)およびその体積(V)を測定
し、次式を使って算出した。
(3) Porosity The weight (W), absolute dry weight (Wo) and its volume (V) of the membrane in which the pores were filled with pure water were measured using the ethanol substitution method, and calculated using the following formula. .

(W−Wo)×100/V (%) (4)透水性 平膜は市販のカートリッジに組込んで37℃に保ちながら
水圧をかけ、一定時間に膜を透過する水の量と有効膜面
積および膜間圧力差から透水性を算出した。
(W-Wo) x 100 / V (%) (4) Water permeability A flat membrane is installed in a commercially available cartridge and water pressure is applied while maintaining it at 37 ° C, and the amount of water that permeates the membrane in a certain time and the effective membrane area. And the water permeability was calculated from the transmembrane pressure difference.

中空糸膜を小型モジュールにして37℃に保ちながら中空
糸内側に水圧をかけ、一定時間に膜を透過する水の量と
有効膜面積および膜間圧力差から透水性を算出した。
Water pressure was applied to the inside of the hollow fiber while maintaining the hollow fiber membrane as a small module at 37 ° C, and the water permeability was calculated from the amount of water permeating through the membrane, the effective membrane area and the transmembrane pressure difference.

(5)200ppm−ポリスチレンラテックス粒子分散液の濾
過性能 市販のポリスチレンラテックス粒子分散液を使って、前
記(4)の方法で透水性を測定した。
(5) Filtration performance of 200 ppm-polystyrene latex particle dispersion liquid The water permeability was measured by the method (4) using a commercially available polystyrene latex particle dispersion liquid.

粒子阻止率は、原液濃度Coと透過液濃度Cを測定して次
式で算出した。
The particle rejection rate was calculated by the following equation by measuring the stock solution concentration Co and the permeate concentration C.

(Co−C)×100/Co (%) (実施例) 実施例1 アルギン酸ソーダ(半井化学社製、300cps)50部、硫酸
バリウム(X線増影剤バリトップ、堺化学工業社製)60
0部、シリコーンオイル(トーレ・シリコーン社製SH−2
00)30部、フッ素系界面活性剤(住友スリーエム社製FC
−129)60部を精製水800部に10℃で溶解混合して均一な
原液を得た。この原液にポリテトラフルオロエチレンの
水系分散液(ダイキン社製D−2、固形分61重量%、界
面活性剤5.7重量%)500部を添加し、10℃で攪拌して均
一な原液を得た。この原液の粘度は10℃で約2000ポイズ
であった。この原液を中空糸用口金から口金温度10℃
で、約10重量%塩化カルシウム水溶液の芯液とともに押
出し、空気中を5cm走行させた後、約40重量%塩化カル
シウム水溶液からなる約40℃の凝固液に導いて凝固させ
た後、水洗して、20m/minで中空糸を巻きとった。口金
フィルターとして10μカットフィルターを使ったが、フ
ィルターづまりもなく安定に紡糸できた。この中空糸膜
を熱風乾燥器にいれて昇温し、340℃で30分間熱処理し
た後、濃硫酸に浸漬放置してアルギン酸ソーダおよびシ
リコーンオイルあるいはそれらの変性物ならびに硫酸バ
リウムを除去した。
(Co-C) x 100 / Co (%) (Example) Example 1 Sodium alginate (manufactured by Hanai Chemical Co., Ltd., 300 cps) 50 parts, barium sulfate (X-ray shadow enhancer Varitop, manufactured by Sakai Chemical Industry Co., Ltd.) 60
0 parts, silicone oil (Toray Silicone SH-2
00) 30 parts, fluorinated surfactant (Sumitomo 3M FC
-129) 60 parts was dissolved and mixed in 800 parts of purified water at 10 ° C to obtain a uniform stock solution. To this stock solution was added 500 parts of an aqueous dispersion of polytetrafluoroethylene (D-2 manufactured by Daikin Co., solid content 61% by weight, surfactant 5.7% by weight) and stirred at 10 ° C. to obtain a uniform stock solution. . The viscosity of this stock solution was about 2000 poise at 10 ° C. This stock solution is heated from the hollow fiber die to the die temperature of 10 ℃.
Then, it was extruded with a core liquid of about 10 wt% calcium chloride aqueous solution, run in air for 5 cm, then led to a coagulating liquid of about 40 wt% calcium chloride aqueous solution at about 40 ° C. to coagulate and then washed with water. The hollow fiber was wound at 20 m / min. A 10μ-cut filter was used as the spinneret filter, but spinning was stable without filter clogging. This hollow fiber membrane was placed in a hot air drier and heated to heat at 340 ° C. for 30 minutes, and then immersed in concentrated sulfuric acid and left to stand to remove sodium alginate and silicone oil or their modified products and barium sulfate.

この中空糸膜の空孔率は約60%で、得られた湿潤中空糸
膜の寸法は内径:約500μ膜厚:約110μ、中空率は約48
%であった。次にフッ素系界面活性剤(住友スリーエム
社製FC−129、0.1wt%水溶液の表面張力(25℃):17dyn
es/cm)の0.1wt%水溶液に中空糸束を浸漬し、膜の空孔
も十分に置換した後、液を切ってから熱風乾燥器で糸束
を乾燥した。フッ素系界面活性剤の付着量は約0.08wt%
対ポリマ重量であった。この乾燥糸は水に浸漬しただけ
で透明となり、加圧するとすぐに膜を通して通水が確認
できた。通過性能は純水で透水性:2400ml/m2・hr・mmH
g、200ppmポリスチレンラテックス粒子分散液の濾過評
価では、粒子径0.212μのラテックスで透水性:940ml/m2
・hr・mmHg、阻止率:100%であった。
The porosity of this hollow fiber membrane is about 60%, and the dimensions of the obtained wet hollow fiber membrane are: inner diameter: about 500μ, film thickness: about 110μ, hollowness: about 48
%Met. Fluorine-based surfactant (Sumitomo 3M FC-129, 0.1 wt% aqueous solution surface tension (25 ℃): 17dyn
The hollow fiber bundle was immersed in a 0.1 wt% aqueous solution (es / cm) to sufficiently replace the pores in the membrane, the liquid was cut off, and the yarn bundle was dried with a hot air dryer. Fluorine-based surfactant adhesion is about 0.08wt%
It was the weight of the polymer. This dried thread became transparent just by immersing it in water, and water was confirmed to pass through the membrane immediately after pressurization. Permeability is pure water and water permeability: 2400 ml / m 2 · hr · mmH
In the filtration evaluation of g, 200ppm polystyrene latex particle dispersion liquid, latex with a particle diameter of 0.212μ has a water permeability of 940 ml / m 2.
・ Hr ・ mmHg, rejection rate: 100%.

比較例1 実施例1と同様にして得た、フッ素系界面活性剤(住友
スリーエム社製FC−129、0.1%水溶液の表面張力(25
℃):17dynes/cm)を付着する前の乾燥糸を水に浸漬し
たが、糸は白色のままであった。透水性の測定で1kg/cm
2まで加圧しても膜を通しての通水は見られなかった。
Comparative Example 1 Fluorine-based surfactant obtained in the same manner as in Example 1 (FC-129 manufactured by Sumitomo 3M Limited, surface tension of a 0.1% aqueous solution (25
(° C): 17 dynes / cm) The dry yarn before being deposited was immersed in water, but the yarn remained white. 1kg / cm for water permeability measurement
No water flow through the membrane was observed even when pressure was increased to 2 .

比較例2 比較例1の乾燥糸をフッ素系界面活性剤(住友スリーエ
ム社製FC−98、0.1wt%水溶液の表面張力(25℃):40dy
nes/cm)の0.1wt%水溶液に減圧下で浸漬したが、膜の
空孔を十分に置換することができず、液を切ってから熱
風乾燥器で糸束を乾燥し、フッ素系界面活性剤の付着量
を測定したところ0.001wt%対ポリマ重量にも満たなか
った。この乾燥糸は水に浸漬したが、糸は白色のままで
あった。また透水性の測定で1kg/cm2まで加圧しても膜
を通しての通水はみられなかった。
Comparative Example 2 The dried yarn of Comparative Example 1 was treated with a fluorosurfactant (Sumitomo 3M FC-98, surface tension of a 0.1 wt% aqueous solution (25 ° C.): 40 dy.
(nes / cm) was immersed in a 0.1 wt% aqueous solution under reduced pressure, but the pores of the membrane could not be replaced sufficiently, and after cutting the solution, the yarn bundle was dried with a hot air dryer to give a fluorine-based surface active agent. When the amount of the attached agent was measured, it was less than 0.001 wt% based on the weight of the polymer. The dry yarn was immersed in water, but the yarn remained white. In addition, water permeability was not observed through the membrane even when pressure was increased to 1 kg / cm 2 .

比較例3 熱処理温度を310℃にしたことを除いて、その他は実施
例1と同様にして中空糸膜を作ったところ、濃硫酸に一
晩浸漬放置してアルギン酸ソーダおよびシリコーンオイ
ルあるいはそれらの変性物ならびに硫酸バリウムを除去
すると、くずれて中空糸膜を形態を保持出来なかった。
Comparative Example 3 A hollow fiber membrane was prepared in the same manner as in Example 1 except that the heat treatment temperature was set to 310 ° C., and the hollow fiber membrane was immersed in concentrated sulfuric acid overnight and left to stand, soda alginate and silicone oil or their modification. When the substances and barium sulfate were removed, the hollow fiber membranes collapsed and the shape of the hollow fiber membrane could not be maintained.

実施例2 実施例1で得た酸洗浄、水洗後の多孔性中空糸400本を
U字型に束ねた糸束の先端部50mmを静かにテトラフルオ
ロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(融点
270℃)の水系ディスパージョン(固形分50wt%、粘度2
0cp、比重1.4)中に15秒間浸漬した後室温にて乾燥さ
せ、中空糸表面に樹脂の薄膜を形成させ、引き続きこの
浸漬乾燥手順を5回静かに繰返すことにより、中空糸表
面にむらなく樹脂の被膜を形成させた。次に、糸束の被
膜部周辺をテトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプ
ロピレン共重合体(融点270℃)のフィルムおよびステ
ンレス製の固定治具で締付け、電気炉中で328℃に加熱
して樹脂を溶融し中空糸を連続気泡の混入無く接着させ
た。次に固定治具をはずし、該中空糸接着部にPTFE製の
ハウジングシール部材をはめこみ、テトラフルオロエチ
レン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(融点270
℃)ペレットを充填し真空雰囲気中で328℃に加熱して
中空糸束にシール部材を固定した。次に、中空糸束シー
ル部片端をスライスして中空部が開孔したエレメントし
た。このエレメントをフッ素系界面活性剤(住友スリー
エム社製FC−129、0.1wt%水溶液の表面張力(25℃):1
7dynes/cm)の0.1wt%水溶液に浸漬し、膜の空孔も十分
に置換した後、液を切ってから熱風乾燥器でエレメント
を乾燥した。フッ素系界面活性剤の中空糸への付着量は
約0.7wt%対ポリマ重量であった。このエレメントの中
空糸は水に浸漬しただけで透明となり、加圧するとすぐ
に膜を通して通水が確認できた。また含水状態でエアー
リークテストを行なったが、シール洩れはみられなかっ
た。
Example 2 The tip portion 50 mm of a yarn bundle obtained by bundling 400 porous hollow fibers after acid washing and water washing obtained in Example 1 in a U-shape was gently mixed with a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (melting point).
270 ℃) water-based dispersion (solid content 50wt%, viscosity 2
It is dipped in 0 cp, specific gravity 1.4) for 15 seconds and then dried at room temperature to form a thin film of resin on the hollow fiber surface. Then, this immersion drying procedure is gently repeated 5 times to make the resin evenly on the hollow fiber surface. Was formed. Next, tighten the area around the coating of the yarn bundle with a film of tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (melting point 270 ° C) and a stainless steel fixing jig, and heat to 328 ° C in an electric furnace to melt the resin. Then, the hollow fibers were bonded without the inclusion of open cells. Next, the fixing jig is removed, and a PTFE housing seal member is fitted into the hollow fiber adhesive portion, and a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (melting point 270
C.) pellets were filled and heated to 328.degree. C. in a vacuum atmosphere to fix the seal member to the hollow fiber bundle. Next, one end of the hollow fiber bundle seal portion was sliced to form an element having an open hollow portion. Fluorine-based surfactant (Sumitomo 3M FC-129, surface tension of 0.1 wt% aqueous solution (25 ° C): 1
(7 dynes / cm) was soaked in a 0.1 wt% aqueous solution to sufficiently replace the pores in the membrane, the solution was cut off, and then the element was dried with a hot air dryer. The amount of the fluorosurfactant attached to the hollow fiber was about 0.7 wt% based on the weight of the polymer. The hollow fiber of this element became transparent just by immersing it in water, and it was possible to confirm water passage through the membrane immediately after pressurization. An air leak test was conducted in a water-containing state, but no seal leak was observed.

比較例4 実施例2と同様にして得た、フッ素系界面活性剤(住友
スリーエム社製FC−129、0.1wt%水溶液(表面張力(25
℃):17dynes/cm)を中空糸に付着する前のエレメント
を水に浸漬したが、糸は白色のままであった。また1kg/
cm2まで水圧をかけても膜を通しての通水は見られなか
った。
Comparative Example 4 Fluorine-based surfactant (FC-129 manufactured by Sumitomo 3M, 0.1 wt% aqueous solution, obtained in the same manner as in Example 2 (surface tension (25
(° C): 17 dynes / cm) was immersed in water before attaching the element to the hollow fiber, but the thread remained white. 1kg /
Water was not passed through the membrane even when water pressure was applied to cm 2 .

比較例5 比較例4のエレメントをフッ素系界面活性剤(住友スリ
ーエム社製FC−98、0.1wt%水溶液の表面張力(25℃):
40dynes/cm)の0.1wt%水溶液に減圧下で浸漬したが、
膜の空孔を十分に置換することができず、液を切ってか
ら熱風乾燥器でエレメントを乾燥し、フッ素系界面活性
剤の中空糸への付着量を測定したところ0.001wt%対ポ
リマ重量にもみたなかった。このエレメントの中空糸は
水に浸漬しても白色のままであった。また1kg/cm2まで
水圧をかけても膜を通しての通水は見られなかった。
Comparative Example 5 The element of Comparative Example 4 was used as a fluorine-based surfactant (FC-98 manufactured by Sumitomo 3M Limited, surface tension of a 0.1 wt% aqueous solution (25 ° C.):
40 dynes / cm) was dipped in a 0.1 wt% aqueous solution under reduced pressure.
The pores of the membrane could not be replaced sufficiently, the liquid was cut off, the element was dried with a hot air dryer, and the amount of fluorine surfactant adhering to the hollow fiber was measured to be 0.001 wt% vs. polymer weight. I never saw it. The hollow fibers of this element remained white upon immersion in water. In addition, no water flow through the membrane was observed even when water pressure was applied to 1 kg / cm 2 .

(発明の効果) 本発明のポリテトラフルオロエチレン系樹脂多孔膜は、
界面活性剤が付着しているため親水化の効果が大きく、
わずかの水圧をかけるだけで膜を通して通水でき、通水
時の水圧負担がないので分離効果に優れる。
(Effect of the invention) The polytetrafluoroethylene-based resin porous membrane of the present invention is
Since the surfactant is attached, the effect of hydrophilization is great,
Water can be passed through the membrane by applying a small amount of water pressure, and there is no water pressure burden when passing water, so it has an excellent separation effect.

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

第1図は本発明に係る膜分離装置のエレメントの一例で
ある中空糸膜モジュールのエレメントの一例を示した外
観図、第2図は第1図のエレメントの断面図である。 1:膜(中空糸膜) 2:ケース保護カバー 3:ハウジングシール用部材 4:固定樹脂
FIG. 1 is an external view showing an example of an element of a hollow fiber membrane module which is an example of an element of a membrane separation device according to the present invention, and FIG. 2 is a sectional view of the element of FIG. 1: Membrane (hollow fiber membrane) 2: Case protective cover 3: Housing sealing member 4: Fixed resin

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 D01F 6/32 7199−3B (56)参考文献 特開 平1−34407(JP,A)─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display part D01F 6/32 7199-3B (56) Reference JP-A-1-34407 (JP, A)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ポリテトラフルオロエチレン系樹脂分散液
と繊維形成性重合体を混合して得た均一混合物を成形
し、得られた成形物を樹脂の融点以上の温度で熱処理し
て、樹脂粒子が融着した構造を形成させた後、繊維形成
性重合体を除去し、次いで0.1重量%水溶液の表面張力
が30dynes/cm(25℃)以下のフッ素系界面活性剤を付着
させ、かつ、乾燥させることを特徴とするポリテトラフ
ルオロエチレン系樹脂多孔膜の製法。
1. A uniform mixture obtained by mixing a polytetrafluoroethylene-based resin dispersion and a fiber-forming polymer is molded, and the obtained molded product is heat-treated at a temperature not lower than the melting point of the resin to form resin particles. After forming a fused structure, the fiber-forming polymer was removed, and then a fluorosurfactant having a surface tension of 0.1 wt% aqueous solution of 30 dynes / cm (25 ° C) or less was attached and dried. A method for producing a polytetrafluoroethylene-based resin porous membrane, which comprises:
【請求項2】ポリテトラフルオロエチレン系樹脂分散液
と繊維形成性重合体を混合して得た均一混合物を成形
し、得られた成形物を樹脂の融点以上の温度で熱処理し
て、樹脂粒子が融着した構造を形成させた後、繊維形成
性重合体を除去し、次いで下記工程の組合わせ処理を行
うことを特徴とする膜分離装置の製法。 0.1重量%水溶液の表面張力が30dynes/cm(25℃)以
下である界面活性剤を付着させる工程。 ポリテトラフルオロエチレン系樹脂多孔膜をケース内
に収納し、該膜を介して流路を形成し、該膜及び該ケー
スの端部を樹脂でシール固定する工程。
2. A uniform mixture obtained by mixing a polytetrafluoroethylene-based resin dispersion and a fiber-forming polymer is molded, and the molded product is heat-treated at a temperature not lower than the melting point of the resin to form resin particles. After forming the fused structure, the fiber-forming polymer is removed, and then a combination treatment of the following steps is carried out. A step of attaching a surfactant whose surface tension of a 0.1 wt% aqueous solution is 30 dynes / cm (25 ° C) or less. A step of housing a polytetrafluoroethylene-based resin porous membrane in a case, forming a flow path through the membrane, and sealingly fixing the membrane and the end of the case with a resin.
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