JPS59206008A - 新規な濾過材及びその製造方法 - Google Patents
新規な濾過材及びその製造方法Info
- Publication number
- JPS59206008A JPS59206008A JP8156283A JP8156283A JPS59206008A JP S59206008 A JPS59206008 A JP S59206008A JP 8156283 A JP8156283 A JP 8156283A JP 8156283 A JP8156283 A JP 8156283A JP S59206008 A JPS59206008 A JP S59206008A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semipermeable membrane
- thickness
- semipermeable
- porous
- organic polymer
- 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
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
不発明は、逆浸透用、限外濾過用として好適な新規濾過
材とその製造方法に関するものである。
材とその製造方法に関するものである。
さらに詳しくいえば、不発明は多孔質セラミックス層の
表面に、半透性有機高分子化合物層を積層した構造を有
する新規濾過材及びそれを工業的に製造するための方法
に関するものである。
表面に、半透性有機高分子化合物層を積層した構造を有
する新規濾過材及びそれを工業的に製造するための方法
に関するものである。
これまで、逆浸透用や限外漣適用の濾過材としては、素
焼板のような無機濾過材、酢酸セルロース、ポリアクリ
ロニトリル、ポリベンズイミダゾール、ポリ了ミドのよ
うな有機濾過材が知られている。しかしながら、無機濾
過材は、オングストロームオーダーの微細孔をもつもの
を薄膜状に形成させることが困難なため、その用途が制
限されるのを免れないし、また有機濾過材は圧密化を起
しやすく、また高圧に耐えろために膜の厚さを厚くしな
くてはならない。このため透過流束が出ないなどの欠点
を有している。
焼板のような無機濾過材、酢酸セルロース、ポリアクリ
ロニトリル、ポリベンズイミダゾール、ポリ了ミドのよ
うな有機濾過材が知られている。しかしながら、無機濾
過材は、オングストロームオーダーの微細孔をもつもの
を薄膜状に形成させることが困難なため、その用途が制
限されるのを免れないし、また有機濾過材は圧密化を起
しやすく、また高圧に耐えろために膜の厚さを厚くしな
くてはならない。このため透過流束が出ないなどの欠点
を有している。
他方、平均細孔径０．１μｍ程度の多孔質セラミツクス
の板体又は管体の表面に、Ｚｒ０１４． Ｚｒ０Ｃ！１
２ 。
の板体又は管体の表面に、Ｚｒ０１４． Ｚｒ０Ｃ！１
２ 。
ＴｈＣ１４、ＦｅＣｌ２． Ｐｂ０ＨＯ１２、ＵＯ２０
ＨＯ１，Ａ１０１３のような無機化合物や、フミン酸、
ポリビニルピリジン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル
酸、ポリメタクリル酸、ポリスチレンスルホン酸のよう
な有機高分子化合物のコロイド状膜を施した、いわゆる
ダイナミック膜が、かん水の淡水化用、工業廃水の浄化
用の濾過材として好適であることが知られている。しか
しながら、このダイナミック膜は、その支持体である多
孔質セラミックスとその表面に施されたコロイド状膜と
の結合が十分でなく、耐用性に問題がある上に、安定な
ｐＨ範囲が４〜１０と狭いため強酸性、強アルカリ性条
件下では・使用できないという欠点がある。
ＨＯ１，Ａ１０１３のような無機化合物や、フミン酸、
ポリビニルピリジン、ポリグルタミン酸、ポリアクリル
酸、ポリメタクリル酸、ポリスチレンスルホン酸のよう
な有機高分子化合物のコロイド状膜を施した、いわゆる
ダイナミック膜が、かん水の淡水化用、工業廃水の浄化
用の濾過材として好適であることが知られている。しか
しながら、このダイナミック膜は、その支持体である多
孔質セラミックスとその表面に施されたコロイド状膜と
の結合が十分でなく、耐用性に問題がある上に、安定な
ｐＨ範囲が４〜１０と狭いため強酸性、強アルカリ性条
件下では・使用できないという欠点がある。
不発明者らは、このような従来の濾過材がもつ欠点を克
服し、どのようなｐＨ範囲、温度範囲においても安定に
使用することができ、しかも優れた濾過性能をもつ濾過
用材料を開発するために鋭意研究を重ねた結果、多孔質
セラミックス層の表面に半透性有機高分子化合物層を１
μｍ以下の厚さで積層させろことによりその目的を達成
しうろことを見出し、この知見に基づいて不発明をなす
に至った。
服し、どのようなｐＨ範囲、温度範囲においても安定に
使用することができ、しかも優れた濾過性能をもつ濾過
用材料を開発するために鋭意研究を重ねた結果、多孔質
セラミックス層の表面に半透性有機高分子化合物層を１
μｍ以下の厚さで積層させろことによりその目的を達成
しうろことを見出し、この知見に基づいて不発明をなす
に至った。
すなわち、不発明は、平均細孔径０．１μｍ以上の多孔
質セラミックスの表面に、平均粒径し１〜１０μｍの微
粒子酸化物粉を５〜１００μｍの厚さで持つ多孔質支持
体の微粒子層上に、半透性有機高分子化合物層を１〜０
．００５μｍの厚さで積層して成ろ濾過材を提供するも
のである。
質セラミックスの表面に、平均粒径し１〜１０μｍの微
粒子酸化物粉を５〜１００μｍの厚さで持つ多孔質支持
体の微粒子層上に、半透性有機高分子化合物層を１〜０
．００５μｍの厚さで積層して成ろ濾過材を提供するも
のである。
不発明の濾過材において、支持体として用いられろ多孔
質セラミックスは、従来のダイナミック膜の支持体とし
て用いられている多孔質セラミックスの中から任意に選
ぶことができろ。このようなものとしては、例えばアル
ミナ、酸化鉄、酸化チタン、酸化マグネシウム、シリカ
などを主成分とする焼結体を挙げることができる。通常
、この支持体は、平均細孔径０．１〜１０μｍのもので
その表面に平均粒径０．５μ程度の酸化物微粒子例えば
アルミナ微粒子を３０μｍ程度を、 １〜１０叫の厚さ
の板状又は管状として使用されろ。
質セラミックスは、従来のダイナミック膜の支持体とし
て用いられている多孔質セラミックスの中から任意に選
ぶことができろ。このようなものとしては、例えばアル
ミナ、酸化鉄、酸化チタン、酸化マグネシウム、シリカ
などを主成分とする焼結体を挙げることができる。通常
、この支持体は、平均細孔径０．１〜１０μｍのもので
その表面に平均粒径０．５μ程度の酸化物微粒子例えば
アルミナ微粒子を３０μｍ程度を、 １〜１０叫の厚さ
の板状又は管状として使用されろ。
この支持体上に、半透性有機化合物層を積層する場合、
通常の被覆形成方法に従って、有機化合物の溶液をその
表面に塗布し、乾燥させて膜を形成させようとしても、
溶液がセラミックスの細孔内に浸入し、均一な厚さの膜
が得られない。
通常の被覆形成方法に従って、有機化合物の溶液をその
表面に塗布し、乾燥させて膜を形成させようとしても、
溶液がセラミックスの細孔内に浸入し、均一な厚さの膜
が得られない。
このため、不発明の一つの実施態様においては、あらか
じめ半透膜形成可能な有機高分子化合物の粘ちょうな溶
液を調製し、これをセラミックス表面に塗布し、乾燥さ
せろ方法が採られる。この際の溶液の粘度は、セラミッ
クスの細孔内へ溶液が浸入ｆ７１）ことがない程度に十
分に大きくすることが必要であるが、粘度が高すぎて膜
が厚くなりすぎないように注意しなくてはならない。こ
れは、通常、２５℃において３〜１００ポイズの範囲内
が適当である。
じめ半透膜形成可能な有機高分子化合物の粘ちょうな溶
液を調製し、これをセラミックス表面に塗布し、乾燥さ
せろ方法が採られる。この際の溶液の粘度は、セラミッ
クスの細孔内へ溶液が浸入ｆ７１）ことがない程度に十
分に大きくすることが必要であるが、粘度が高すぎて膜
が厚くなりすぎないように注意しなくてはならない。こ
れは、通常、２５℃において３〜１００ポイズの範囲内
が適当である。
また、他の実施態様においては、セラミックスの細孔内
に可溶性物質を光てんし、もはや有機高分子化合物Ｓ溶
液の浸入する余地をなくしておき、次いでその上に半透
膜形成可能な有機高分子化合物の浴液を塗布し、乾燥す
ることによって半透膜が形成される。その後で水その他
の適当な溶媒により、細孔内の可溶性物質を溶出すれば
、所望の濾過材が得られろ。
に可溶性物質を光てんし、もはや有機高分子化合物Ｓ溶
液の浸入する余地をなくしておき、次いでその上に半透
膜形成可能な有機高分子化合物の浴液を塗布し、乾燥す
ることによって半透膜が形成される。その後で水その他
の適当な溶媒により、細孔内の可溶性物質を溶出すれば
、所望の濾過材が得られろ。
このようにして得られる半透膜は、そのままでは脱塩率
が低いため、通常は架橋剤例えばエチレングリコル、エ
チレンジアミンのような二官能性化合物の存在下で加熱
処理するか、あるいは活性線例えば電子線、紫外線など
で照射処理するのが有利である。
が低いため、通常は架橋剤例えばエチレングリコル、エ
チレンジアミンのような二官能性化合物の存在下で加熱
処理するか、あるいは活性線例えば電子線、紫外線など
で照射処理するのが有利である。
本発明において半透膜を形成するために用いられる有機
高分子化合物としては、例えば酢酸セルロース、デンプ
ン、各種ゴム類のような天然高分子化合物やポリビニル
アルコール、ポリベンズイミダゾール、ポリアクリルア
ミド、２−ヒドロキシエチルアクリレート、ポリビニル
ピロリドンなどの合成高分子化合物を挙げろことができ
ろ。これらは、水、アルコール類、ケトン類、ジアルキ
ル了ミド類、ジアルキルスルホキシド類のような適当な
溶媒中に溶かして使用される。
高分子化合物としては、例えば酢酸セルロース、デンプ
ン、各種ゴム類のような天然高分子化合物やポリビニル
アルコール、ポリベンズイミダゾール、ポリアクリルア
ミド、２−ヒドロキシエチルアクリレート、ポリビニル
ピロリドンなどの合成高分子化合物を挙げろことができ
ろ。これらは、水、アルコール類、ケトン類、ジアルキ
ル了ミド類、ジアルキルスルホキシド類のような適当な
溶媒中に溶かして使用される。
また、多孔質セラミックスの側孔内に光てんする可溶性
物質としては、一時点に細孔内に滞留さぜろことかでき
、半透膜形成後に容易に溶解除去しうろものであれば、
どのようなものでもよ（、その形態は粉末状、ゲル状、
ペースト状、粘ちょう液状のいずれでもよい。このよう
なものの例としては、炭酸マグネシウム粉末、塩化ナト
リウム粉末、塩化カルシウム粉末、可溶性デンプン、デ
ンプンのり、ポリビニルアルコール水性ゲル、可溶性プ
ラスチック粉末又はそのペーストなどを挙げろことがで
きろ。この場合、ポリビニルアルコールのように、それ
自体は可溶性であるが、架橋化処理により不ｍ化するも
のを光てん用物質としてセラミックスの細孔内に光てん
し、表面のみを選択物に架橋化処理して半透膜を形成さ
せたのち、内部の未架橋部分を溶解除去することもでき
ろ。
物質としては、一時点に細孔内に滞留さぜろことかでき
、半透膜形成後に容易に溶解除去しうろものであれば、
どのようなものでもよ（、その形態は粉末状、ゲル状、
ペースト状、粘ちょう液状のいずれでもよい。このよう
なものの例としては、炭酸マグネシウム粉末、塩化ナト
リウム粉末、塩化カルシウム粉末、可溶性デンプン、デ
ンプンのり、ポリビニルアルコール水性ゲル、可溶性プ
ラスチック粉末又はそのペーストなどを挙げろことがで
きろ。この場合、ポリビニルアルコールのように、それ
自体は可溶性であるが、架橋化処理により不ｍ化するも
のを光てん用物質としてセラミックスの細孔内に光てん
し、表面のみを選択物に架橋化処理して半透膜を形成さ
せたのち、内部の未架橋部分を溶解除去することもでき
ろ。
このようにして、支持体表面に０．０５〜１μｍの厚さ
の半透膜が形成されろが、このものは支持体の多孔質セ
ラミックス層と強固な結合をしているので、長期間にわ
たって使用しても、剥離することはない。
の半透膜が形成されろが、このものは支持体の多孔質セ
ラミックス層と強固な結合をしているので、長期間にわ
たって使用しても、剥離することはない。
不発明の濾過材は、多孔質セラミックス層の片面のみに
半透膜な設げろだげで十分な機能を発揮するが、所望な
らば両面に半透膜を設けることもできろ。
半透膜な設げろだげで十分な機能を発揮するが、所望な
らば両面に半透膜を設けることもできろ。
不発明の濾過材は、逆浸透用、限外濾過用として特に好
適である。
適である。
次に実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１
ポリベンズイミダゾール２３ｇと塩化リチウム１．５Ｉ
とをジメチルアセト了ミドに溶解し、粘度５ポイズの粘
ちょうなドープ液を調製する。
とをジメチルアセト了ミドに溶解し、粘度５ポイズの粘
ちょうなドープ液を調製する。
次に平均細孔径０．５μｍの多孔質アルミナ焼結体の片
面に平均粒径０．５μｍのアルミナ微粒子層をもつ円板
（厚さ２閣、径３０闘）のアルミナ粒子層上に上記のド
ープ液を５堀の厚さに塗布し、室温で約３分間乾燥後、
氷水中に約２０分間浸せきしたのち、イオン交換水中で
約２０分間洗浄することにより膜を形成する。
面に平均粒径０．５μｍのアルミナ微粒子層をもつ円板
（厚さ２閣、径３０闘）のアルミナ粒子層上に上記のド
ープ液を５堀の厚さに塗布し、室温で約３分間乾燥後、
氷水中に約２０分間浸せきしたのち、イオン交換水中で
約２０分間洗浄することにより膜を形成する。
次いで、この膜中の水をエチレングリコールで徐々に置
換したのち、１８０ ”Ｃにおいて１ｏ分間熱処理ｆｂ
。その後再びエチレングリコールを水と置換したところ
多孔質セラミックス支持体の表面上に厚さ０．５μｍの
半透膜が積層された濾過材が得られた。
換したのち、１８０ ”Ｃにおいて１ｏ分間熱処理ｆｂ
。その後再びエチレングリコールを水と置換したところ
多孔質セラミックス支持体の表面上に厚さ０．５μｍの
半透膜が積層された濾過材が得られた。
このものは、ＵＦ膜として好適な物性を示した。
実施例２
ポリビニルアルコール（重合度５００．けん化度９８．
５ ％ｍｏｌｅ ） ２０ ｇ？氷水００ｎｄ２中に溶
解し濃厚溶液を調製した。この中へ実施例１で用いたの
と同じ多孔質セラミックス板を浸し、その細孔内に十分
に溶液を光てんさせたのち、取り出し、一方の面に電子
線を２０分間照射した。
５ ％ｍｏｌｅ ） ２０ ｇ？氷水００ｎｄ２中に溶
解し濃厚溶液を調製した。この中へ実施例１で用いたの
と同じ多孔質セラミックス板を浸し、その細孔内に十分
に溶液を光てんさせたのち、取り出し、一方の面に電子
線を２０分間照射した。
次いで、このセラミックス板を流水中で約２０分間洗浄
し、乾燥したところ、その片面に厚さ約０．５μｍの半
透膜を有する多孔質セラミックス板が得られた。
し、乾燥したところ、その片面に厚さ約０．５μｍの半
透膜を有する多孔質セラミックス板が得られた。
このものは、ＵＦ膜として好適な物性を示した。
特計出願人 ティーディーケイ株式会社代理人 阿
形 明 ＝９− −６１
形 明 ＝９− −６１
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 平均細孔径０．１μｍ以上の多孔質セラミックスの
表面に、平均粒径０．１〜１０μｍの微粒子酸化物粉を
５〜１００μｍの厚さで持つ多孔質支持体の微粒子層上
に、半透性有機高分子化合物層ｙ１〜０．０５μｍの厚
さで積層して成る濾過材。 ２ 平均細孔径０．１μｍ以上の多孔質セラミックスの
表面に、平均粒径０．１−１０μｍの微粒子酸化物粉を
５〜Ｚｏｏμｍの厚さで持つ多孔質支持体の表面に、半
透膜形成可能な有機高分子化合物の粘ちょうな溶液を塗
布し、乾燥後不溶化処理することにより超薄膜を形成す
ることを特徴とする濾過材の製造方法。 ６ 平均細孔径０．１〜１０μｍの多孔質セラミックス
の細孔内に可溶性物質を充てんしたのち、表面に半透膜
形成可能な有機高分子化合物の溶液を塗布し、乾燥し、
さらに不溶化処理したのち、前記可溶性物質を溶媒によ
り溶解除去することを特徴とする濾過材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8156283A JPS59206008A (ja) | 1983-05-10 | 1983-05-10 | 新規な濾過材及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8156283A JPS59206008A (ja) | 1983-05-10 | 1983-05-10 | 新規な濾過材及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59206008A true JPS59206008A (ja) | 1984-11-21 |
Family
ID=13749727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8156283A Pending JPS59206008A (ja) | 1983-05-10 | 1983-05-10 | 新規な濾過材及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59206008A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2600264A1 (fr) * | 1986-06-20 | 1987-12-24 | Commissariat Energie Atomique | Element d'ultrafiltration, d'hyperfiltration ou de demineralisation son procede de fabrication et son utilisation pour le traitement d'effluents liquides radioactifs |
| WO1988010146A1 (en) * | 1987-06-25 | 1988-12-29 | Scientific Glass Engineering Pty. Ltd. | Filter element for liquid chromatography |
| EP0288380B1 (fr) * | 1987-04-23 | 1994-02-23 | Commissariat A L'energie Atomique | Membrane semi-perméable organominérale et procédés pour sa fabrication |
| JP2011110469A (ja) * | 2009-11-25 | 2011-06-09 | Japan Organo Co Ltd | 分離膜の製造方法、分離膜およびイオン排除性能を有する分離膜モジュール |
-
1983
- 1983-05-10 JP JP8156283A patent/JPS59206008A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2600264A1 (fr) * | 1986-06-20 | 1987-12-24 | Commissariat Energie Atomique | Element d'ultrafiltration, d'hyperfiltration ou de demineralisation son procede de fabrication et son utilisation pour le traitement d'effluents liquides radioactifs |
| US4925566A (en) * | 1986-06-20 | 1990-05-15 | Commissariat A L'energie Atomique | Ultrafiltration, hyperfiltration or demineralization element, its production process and its use for the treatment of liquid radioactive effluents |
| EP0288380B1 (fr) * | 1987-04-23 | 1994-02-23 | Commissariat A L'energie Atomique | Membrane semi-perméable organominérale et procédés pour sa fabrication |
| WO1988010146A1 (en) * | 1987-06-25 | 1988-12-29 | Scientific Glass Engineering Pty. Ltd. | Filter element for liquid chromatography |
| JP2011110469A (ja) * | 2009-11-25 | 2011-06-09 | Japan Organo Co Ltd | 分離膜の製造方法、分離膜およびイオン排除性能を有する分離膜モジュール |
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