JPH0739733A - セルローストリアセテート中空糸膜の製造方法 - Google Patents
セルローストリアセテート中空糸膜の製造方法Info
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- JPH0739733A JPH0739733A JP19118793A JP19118793A JPH0739733A JP H0739733 A JPH0739733 A JP H0739733A JP 19118793 A JP19118793 A JP 19118793A JP 19118793 A JP19118793 A JP 19118793A JP H0739733 A JPH0739733 A JP H0739733A
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- Japan
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- cellulose triacetate
- fiber membrane
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 中分子量物質の透過速度が大きく、かつ分子
量分画特性に優れたセルローストリアセテート中空糸膜
を製造する方法を提供する。 【構成】 セルローストリアセテートの溶剤として１，
３―ジメチル―２―イミダゾリジノンを用い、紡糸原液
中のセルローストリアセテート濃度が１０〜２５重量
％、相分離剤濃度が５０〜１０重量％として二重管ノズ
ルから芯剤と共に押出し、気体雰囲気中を走行させた
後、凝固浴中に導入してトリアセテート中空糸膜を製造
する。
量分画特性に優れたセルローストリアセテート中空糸膜
を製造する方法を提供する。 【構成】 セルローストリアセテートの溶剤として１，
３―ジメチル―２―イミダゾリジノンを用い、紡糸原液
中のセルローストリアセテート濃度が１０〜２５重量
％、相分離剤濃度が５０〜１０重量％として二重管ノズ
ルから芯剤と共に押出し、気体雰囲気中を走行させた
後、凝固浴中に導入してトリアセテート中空糸膜を製造
する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は限外濾過法、透析法等に
よる液体の分離に利用することができるセルローストリ
アセテート中空糸膜を製造する方法に関するものであ
る。
よる液体の分離に利用することができるセルローストリ
アセテート中空糸膜を製造する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、限外濾過法、透析法等による液体
の分離に利用される中空糸膜に要求される性質として、
物質の透過速度が大きいこと及び物質の選択透過性が高
いことが要求されている。近年、特に、中分子量物質
（分子量１万〜数万）の透過速度が大きくかつ分子量分
画特性が優れていることが要求されている。
の分離に利用される中空糸膜に要求される性質として、
物質の透過速度が大きいこと及び物質の選択透過性が高
いことが要求されている。近年、特に、中分子量物質
（分子量１万〜数万）の透過速度が大きくかつ分子量分
画特性が優れていることが要求されている。
【０００３】中分子量物質の透過速度が大きくかつ分子
量分画特性の優れた膜を得るためには、均一な孔径を有
する中空糸膜としなければならない。なぜなら、孔径の
不均一性が大きいほど、物質の透過速度を大きくした場
合に、分子量分画特性が低下してしまうからである。
量分画特性の優れた膜を得るためには、均一な孔径を有
する中空糸膜としなければならない。なぜなら、孔径の
不均一性が大きいほど、物質の透過速度を大きくした場
合に、分子量分画特性が低下してしまうからである。
【０００４】従来、かかる中空糸膜としてセルロースト
リアセテートの中空糸膜が知られており、中空糸膜製造
に用いるセルローストリアセテートの溶剤として、メチ
レンクロライドなどの低級炭化水素の塩化物又はそれを
主成分とする混合物が一般的に知られている。しかし、
これらは、溶解性や低沸点による取り扱い性の面で難点
があった。
リアセテートの中空糸膜が知られており、中空糸膜製造
に用いるセルローストリアセテートの溶剤として、メチ
レンクロライドなどの低級炭化水素の塩化物又はそれを
主成分とする混合物が一般的に知られている。しかし、
これらは、溶解性や低沸点による取り扱い性の面で難点
があった。
【０００５】また、１００℃以上の高沸点を有し、高温
でセルローストリアセテートの溶解性の良い溶剤とし
て、例えば、ジメチルアセトアミドを用いる方法（特開
昭５６―２６００４号公報）やＮ―メチルピロリドンを
用いる方法（特開昭５４―８８８８１号公報）なども知
られている。しかしながら、いずれの方法によっても、
いまだ十分な物質の透過速度及び優れた分子量分画特性
を併有する中空糸膜が得られているとは言い難い。ま
た、これらの溶剤は、高温でセルローストリアセテート
を溶解させるため、溶剤の熱分解が生じるといった問題
もある。
でセルローストリアセテートの溶解性の良い溶剤とし
て、例えば、ジメチルアセトアミドを用いる方法（特開
昭５６―２６００４号公報）やＮ―メチルピロリドンを
用いる方法（特開昭５４―８８８８１号公報）なども知
られている。しかしながら、いずれの方法によっても、
いまだ十分な物質の透過速度及び優れた分子量分画特性
を併有する中空糸膜が得られているとは言い難い。ま
た、これらの溶剤は、高温でセルローストリアセテート
を溶解させるため、溶剤の熱分解が生じるといった問題
もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これらの従
来技術の問題点に鑑み、中分子量物質の透過速度が大き
くかつ分子量分画特性に優れた中空糸膜の製造方法を提
供することを目的とするものである。
来技術の問題点に鑑み、中分子量物質の透過速度が大き
くかつ分子量分画特性に優れた中空糸膜の製造方法を提
供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かくして、本発明者ら
は、紡糸原液（ドープ）を調製するに当り、セルロース
トリアセテートの溶解性の高い溶剤を用いることによ
り、ポリマー、相分離剤が均一に溶解・分布し、それに
より、均一な孔径を有する中空糸膜が得られ、その結
果、物質の透過速度が大きくかつ分子量分画特性の優れ
た中空糸膜を製造することができるという技術思想に立
脚し、さらに研究を重ねた結果、セルローストリアセテ
ートの溶剤として１，３―ジメチル―２―イミダゾリジ
ノンを用いることによって、中分子量物質の透過速度が
大きく、しかも分子量分画特性が優れた中空糸膜が得ら
れることを見いだし、本発明に到達した。
は、紡糸原液（ドープ）を調製するに当り、セルロース
トリアセテートの溶解性の高い溶剤を用いることによ
り、ポリマー、相分離剤が均一に溶解・分布し、それに
より、均一な孔径を有する中空糸膜が得られ、その結
果、物質の透過速度が大きくかつ分子量分画特性の優れ
た中空糸膜を製造することができるという技術思想に立
脚し、さらに研究を重ねた結果、セルローストリアセテ
ートの溶剤として１，３―ジメチル―２―イミダゾリジ
ノンを用いることによって、中分子量物質の透過速度が
大きく、しかも分子量分画特性が優れた中空糸膜が得ら
れることを見いだし、本発明に到達した。
【０００８】すなわち、本発明は、セルローストリアセ
テートの溶剤として１３―ジメチル―２―イミダゾリジ
ノンを用い、セルローストリアセテート及び上記溶剤に
可溶でかつセルローストリアセテートの相分離を誘発で
きる相分離剤を、セルローストリアセテート濃度が１０
〜２５重量％、相分離剤濃度が５０〜１０重量％となる
ように均一溶解した紡糸原液を、二重管構造を有する紡
糸ノズルの外管スリットより押し出すと同時に、該紡糸
ノズルの内管より芯剤を押し出し、この糸状吐出物を気
体雰囲気中を走行させた後、凝固浴中に導入して凝固さ
せることを特徴とする中空糸膜の製造方法に関するもの
である。
テートの溶剤として１３―ジメチル―２―イミダゾリジ
ノンを用い、セルローストリアセテート及び上記溶剤に
可溶でかつセルローストリアセテートの相分離を誘発で
きる相分離剤を、セルローストリアセテート濃度が１０
〜２５重量％、相分離剤濃度が５０〜１０重量％となる
ように均一溶解した紡糸原液を、二重管構造を有する紡
糸ノズルの外管スリットより押し出すと同時に、該紡糸
ノズルの内管より芯剤を押し出し、この糸状吐出物を気
体雰囲気中を走行させた後、凝固浴中に導入して凝固さ
せることを特徴とする中空糸膜の製造方法に関するもの
である。
【０００９】本発明において、中分子量物質の透過速度
が大きく、かつ分子量分画特性に優れた中空糸膜を製造
するためには、セルローストリアセテートの溶剤とし
て、１，３―ジメチル―２―イミダゾリジノンを用いる
ことが重要である。
が大きく、かつ分子量分画特性に優れた中空糸膜を製造
するためには、セルローストリアセテートの溶剤とし
て、１，３―ジメチル―２―イミダゾリジノンを用いる
ことが重要である。
【００１０】本発明において、セルローストリアセテー
トの溶剤として、１，３―ジメチル―２―イミダゾリジ
ノン以外の溶剤を用いた場合、例えば、Ｎ―メチルピロ
リドンを用いた場合、中分子量物質の透過速度が大きく
かつ分子量分画特性に優れた中空糸膜を得ることは困難
である。また、紡糸原液の粘度が高くなってしまい、粘
度を低下させるために溶解温度を高くすると、Ｎ―メチ
ルピロリドンの熱分解が促進されてしまう。
トの溶剤として、１，３―ジメチル―２―イミダゾリジ
ノン以外の溶剤を用いた場合、例えば、Ｎ―メチルピロ
リドンを用いた場合、中分子量物質の透過速度が大きく
かつ分子量分画特性に優れた中空糸膜を得ることは困難
である。また、紡糸原液の粘度が高くなってしまい、粘
度を低下させるために溶解温度を高くすると、Ｎ―メチ
ルピロリドンの熱分解が促進されてしまう。
【００１１】本発明において、中分子量物質の透過速度
が大きくかつ分子量分画特性に優れた中空糸膜を製造す
るには、紡糸原液中のセルローストリアセテート濃度
は、１０〜２５重量％、好ましくは１５〜２３重量％と
することが必要である。セルローストリアセテート濃度
が２５重量％を超えると、中分子量物質の透過性の大き
い中空糸膜を得るのは困難となり、一方、１０重量％未
満では、紡糸が不安定となるため、均質な中空糸膜を得
ることが困難となり、また、中空糸の強度が低下し、糸
リークが発生しやすくなるため好ましくない。
が大きくかつ分子量分画特性に優れた中空糸膜を製造す
るには、紡糸原液中のセルローストリアセテート濃度
は、１０〜２５重量％、好ましくは１５〜２３重量％と
することが必要である。セルローストリアセテート濃度
が２５重量％を超えると、中分子量物質の透過性の大き
い中空糸膜を得るのは困難となり、一方、１０重量％未
満では、紡糸が不安定となるため、均質な中空糸膜を得
ることが困難となり、また、中空糸の強度が低下し、糸
リークが発生しやすくなるため好ましくない。
【００１２】また、本発明において用いられる相分離剤
としては、セルローストリアセテートの上記溶液の相分
離を誘発できる水溶性ものが使用できる。具体例として
は、ポリエチレングリコール類、ポリプロピレングリコ
ール類、グリセリン、ヒドロキシカルボン酸等がある。
この相分離剤の紡糸原液中の濃度は、５０〜１０重量
％、好ましくは４０〜２０重量％とすることが必要であ
る。相分離剤の濃度が１０重量％未満では、中分子量体
の透過性が低下し、相分離剤の濃度が５０重量％を超え
ると、紡糸原液の均一溶解が困難となり、その結果、紡
糸性が悪化し、均質な中空糸膜を製造することが困難と
なる。
としては、セルローストリアセテートの上記溶液の相分
離を誘発できる水溶性ものが使用できる。具体例として
は、ポリエチレングリコール類、ポリプロピレングリコ
ール類、グリセリン、ヒドロキシカルボン酸等がある。
この相分離剤の紡糸原液中の濃度は、５０〜１０重量
％、好ましくは４０〜２０重量％とすることが必要であ
る。相分離剤の濃度が１０重量％未満では、中分子量体
の透過性が低下し、相分離剤の濃度が５０重量％を超え
ると、紡糸原液の均一溶解が困難となり、その結果、紡
糸性が悪化し、均質な中空糸膜を製造することが困難と
なる。
【００１３】本発明において用いられる芯剤としては、
例えば、流動パラフィン、イソプロピルミリステート、
ポリエチレングリコール等の公知の芯剤を使用すること
が可能であるが、紡糸過程での中空糸の形態保持性や中
空糸内面の平滑性の点から、特に流動パラフィンが好ま
しい。
例えば、流動パラフィン、イソプロピルミリステート、
ポリエチレングリコール等の公知の芯剤を使用すること
が可能であるが、紡糸過程での中空糸の形態保持性や中
空糸内面の平滑性の点から、特に流動パラフィンが好ま
しい。
【００１４】本発明における凝固浴温度は１０〜５０℃
が好ましい。凝固浴温度が１０℃未満では、透水性及び
中分子量体の透過性の大きい中空糸膜を得るのが困難に
なりやすく、一方、凝固浴温度が５０℃を超えると、物
質の透過性が大きいものの、分子量分画特性が低下する
ため、透水速度が大きくかつ分子量分画特性に優れた中
空糸膜を得ることが難しくなる。また、凝固浴として
は、溶剤、相分離剤が可溶な液体であれば使用できる
が、コストや製造管理の面で水を主成分としたものが好
ましい。また、中空糸膜の品質管理の面から、凝固浴と
しては水、溶媒、相分離剤からなり、溶剤と相分離剤と
の比が紡糸原液中のそれと同一比である液体が特に好ま
しい。凝固浴組成は、紡糸原液の組成、温度、紡糸口金
と凝固浴面の距離すなわちエアギャップ長により異なる
ので一義的に規定することはできないが、水の濃度が４
０〜９０重量％であることが好ましい。
が好ましい。凝固浴温度が１０℃未満では、透水性及び
中分子量体の透過性の大きい中空糸膜を得るのが困難に
なりやすく、一方、凝固浴温度が５０℃を超えると、物
質の透過性が大きいものの、分子量分画特性が低下する
ため、透水速度が大きくかつ分子量分画特性に優れた中
空糸膜を得ることが難しくなる。また、凝固浴として
は、溶剤、相分離剤が可溶な液体であれば使用できる
が、コストや製造管理の面で水を主成分としたものが好
ましい。また、中空糸膜の品質管理の面から、凝固浴と
しては水、溶媒、相分離剤からなり、溶剤と相分離剤と
の比が紡糸原液中のそれと同一比である液体が特に好ま
しい。凝固浴組成は、紡糸原液の組成、温度、紡糸口金
と凝固浴面の距離すなわちエアギャップ長により異なる
ので一義的に規定することはできないが、水の濃度が４
０〜９０重量％であることが好ましい。
【００１５】
【発明の効果】以上の如き本発明によれば、中分子量物
質の透過速度が大きくかつ分子量分画特性に優れた中空
糸膜を容易に製造することができる。
質の透過速度が大きくかつ分子量分画特性に優れた中空
糸膜を容易に製造することができる。
【００１６】
【実施例】以下に、実施例及び比較例により本発明を具
体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例等に
よって限定されるものではない。
体的に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例等に
よって限定されるものではない。
【００１７】
【実施例１】セルローストリアセテート２０重量部、
１，３―ジメチル―２―イミダゾリジノン（ＤＭＩ）を
６２重量部、プロピレングリコール１８重量部を混合し
て均一溶解し、これを紡糸原液として、環状オリフィス
ノズルを用い紡糸を行った。外管部より９５℃の紡糸原
液を供給し、一方、芯剤として流動パラフィンを内管部
より吐出した。環状オリフィスを出た中空糸状の原液を
１５ｃｍ空気中に走行させ、その後、水洗浴で水洗し、
４０ｍ／ｍｉｎ．の速度で巻き取った。
１，３―ジメチル―２―イミダゾリジノン（ＤＭＩ）を
６２重量部、プロピレングリコール１８重量部を混合し
て均一溶解し、これを紡糸原液として、環状オリフィス
ノズルを用い紡糸を行った。外管部より９５℃の紡糸原
液を供給し、一方、芯剤として流動パラフィンを内管部
より吐出した。環状オリフィスを出た中空糸状の原液を
１５ｃｍ空気中に走行させ、その後、水洗浴で水洗し、
４０ｍ／ｍｉｎ．の速度で巻き取った。
【００１８】得られたセルローストリアセテート中空糸
膜の断面形状は真円であり、かつ、中空糸の内面は平滑
であり、内径１９９μｍ、膜厚１７μｍで形状のバラツ
キはほとんどなかった。また、得られたセルローストリ
アセテート中空糸膜の分子量１００００のデキストラン
透過性は、５４ｍｌ／ｍｉｎ．・１．５ｍ2 と大きく、
分子量７００００のデキストランのふるい係数（ＳＣ）
は０．０７と極めて小さい中空糸膜であった。すなわ
ち、中分子量体の透過速度が大きく、かつ分子量分画特
性に優れたセルローストリアセテート中空糸膜が得られ
た。なお、本発明に用いる分子量７００００のデキスト
ランのふるい係数（ＳＣ）は、以下の式で定義されたも
のである。
膜の断面形状は真円であり、かつ、中空糸の内面は平滑
であり、内径１９９μｍ、膜厚１７μｍで形状のバラツ
キはほとんどなかった。また、得られたセルローストリ
アセテート中空糸膜の分子量１００００のデキストラン
透過性は、５４ｍｌ／ｍｉｎ．・１．５ｍ2 と大きく、
分子量７００００のデキストランのふるい係数（ＳＣ）
は０．０７と極めて小さい中空糸膜であった。すなわ
ち、中分子量体の透過速度が大きく、かつ分子量分画特
性に優れたセルローストリアセテート中空糸膜が得られ
た。なお、本発明に用いる分子量７００００のデキスト
ランのふるい係数（ＳＣ）は、以下の式で定義されたも
のである。
【００１９】
【数１】ＳＣ＝Ｃ2 ÷Ｃ1 ［式中、Ｃ1 は、原液中の分子量７００００のデキスト
ラン濃度を表し、Ｃ2 は、透過液中の分子量７００００
のデキストラン濃度を表す。］
ラン濃度を表し、Ｃ2 は、透過液中の分子量７００００
のデキストラン濃度を表す。］
【００２０】
【比較例１】１，３―ジメチル―２―イミダゾリジノン
（ＤＭＩ）の代わりにＮ―メチルピロリドン（ＮＭＰ）
を用い、凝固浴を３０％ＮＭＰ水溶液とした以外は実施
例１と同様にして、セルローストリアセテート中空糸膜
を得た。得られたセルローストリアセテート中空糸膜の
分子量１００００のデキストラン透過性は、４３ｍｌ／
ｍｉｎ．・１．５ｍ2 、分子量７００００のデキストラ
ンふるい係数（ＳＣ）は０．０７であった。
（ＤＭＩ）の代わりにＮ―メチルピロリドン（ＮＭＰ）
を用い、凝固浴を３０％ＮＭＰ水溶液とした以外は実施
例１と同様にして、セルローストリアセテート中空糸膜
を得た。得られたセルローストリアセテート中空糸膜の
分子量１００００のデキストラン透過性は、４３ｍｌ／
ｍｉｎ．・１．５ｍ2 、分子量７００００のデキストラ
ンふるい係数（ＳＣ）は０．０７であった。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川口 武行 山口県岩国市日の出町２番１号 帝人株式 会社岩国研究センター内
Claims (2)
- 【請求項１】 セルローストリアセテートを、溶剤とし
て１，３―ジメチル―２―イミダゾリジノンを用いてセ
ルローストリアセテート濃度が１０〜２５重量％となる
よう溶解すると共に、上記溶剤に可溶でかつセルロース
トリアセテートの相分離を誘発できる相分離剤をその濃
度が５０〜１０重量％となるように均一溶解した紡糸原
液を、二重管構造を有する紡糸ノズルの外管スリットよ
り押し出すと同時に、該紡糸ノズルの内管より芯剤を押
し出し、この糸状吐出物を気体雰囲気中を走行させた
後、凝固浴中に導入して凝固させることを特徴とするセ
ルローストリアセテート中空糸膜の製造方法。 - 【請求項２】 芯剤として流動パラフィンを使用するこ
とを特徴とする請求項１記載の中空糸膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19118793A JPH0739733A (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | セルローストリアセテート中空糸膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19118793A JPH0739733A (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | セルローストリアセテート中空糸膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0739733A true JPH0739733A (ja) | 1995-02-10 |
Family
ID=16270353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19118793A Pending JPH0739733A (ja) | 1993-08-02 | 1993-08-02 | セルローストリアセテート中空糸膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0739733A (ja) |
-
1993
- 1993-08-02 JP JP19118793A patent/JPH0739733A/ja active Pending
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