JPS60156509A - チユ−ブ状半透膜の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明にポリサルホン膜のチューブ状半透膜の製造方法
に関する。

さらに詳しくはポリサルホン製チューブ状半透膜を製膜
後、半透膜内に溶剤および膨潤剤を含有させた状態、即
ち半透膜が充分な可塑性を有している状態で圧力支持管
内に装着【７た後加圧熱処理する方法に関する。

逆浸透法、限外濾過法などの半透膜を利用１．た分離・
精製・濃縮技術に各種の分野で実用化されているが、使
用する膜の種類、モジエールの型式などは用途によシ異
なっている。

膜のｆｆｆｌ類についてに逆浸透法でに酢酸セルロース
、ポリアミドおよびいくつかの複合膜が、限外濾過法で
に変性ポリアクリロニドＩＪル、ポリスルホン膜などが
、またモジニール型式についてにチ　□−−プ型、プリ
ーツ型、のシ巻き型、中空繊維型、積層板型などが使用
されている。

これらのうちでポリサルホン膜を使用したチューブ型モ
ジエールに耐熱性を有し、且つ他の型式のモジュールで
に処理′することが不可能な懸濁物の多い処理対象ｆｉ
ｎ処理することができるという特徴を有しているので、
特に食品関係、下水処理用などに適していることが知ら
れてイル。

しかしながらこのポリサルホン半透膜に素材であるポリ
サルホン樹脂がエンジニアリングプラスチックであり、
強度が大であるように考えられるが、多孔質構造の半透
膜に加工した部会、とのような製造法を適用しても膜の
強度、伸度は比較的低く、製膜後の組立加工の際および
加圧運転時に微細なヒビ割れなどが生じることがある。

特にこのチューブ型牛透膜モジエールに他の型式のモジ
エールで処理することができない懸濁物の多い液を処理
することができるとはいえ、そのためには定期的にチェ
ープ膜の内径よシもやや大きなスポンジボールによる擦
洗を行なう必要がある。このスポンジボールによる擦洗
時ｔｔｃ酌述のヒビ割れ部分が拡大されること゛が予測
され、スポンジボール擦洗後に性能が低下することが多
かった。

チューブ膜の中でもリボン状の織布またに不織布ヲトラ
ンペットノ、ズルに通して超音波融着法ニよシ円筒状に
成形した後に膜形成液全流延（この円筒状の織布または
不織布に膜を流延してバイブに装着する帥のものをスリ
ーブ膜と称する）し、水中でゲル化させた後金属製ｔｆ
ｃ＃−ｊプラスチック製の有孔パイプまたに多孔性ＦＲ
Ｐプレートノくイブなどに装着して両端部をシールする
方式上製造されたものはパイプに装着する時点で円筒状
のスリーブ膜の断面が楕円形または重ね合わせ部を頂点
とした涙滴状などに変形する場合が多く、この涙滴状な
どに変形したスリーブ膜をパイプに装着して加圧運転す
ると織布または不織布を重ね合わせ段差部分の膜に曲げ
の力がかがシ、膜に前述のような微ｍなヒビ割れが生ず
るものと考えられる。

このヒビ割れが生ずる直接の原因としては変形による曲
げの力であるが、本質的ＩＩＣｒｃ膜素材の強度。

伸度が低いことが影響しているのに言うまでもない。

しかしながら半透膜としての各種の特性を維持するため
にに強伸度などの機械的特性をある程度犠牲にせざるを
得ないのが実情である。

そこで本発明者らは鋭意検討した結果半透膜としての各
種の特性を維持【７ながら簡単に前述のヒビ割れの発生
を防ぐ方法を見出し本発明に到達した０ 以下に本発明の構成を詳しく説明するり一般に逆浸透法
や限外濾過法に用いる半透膜に湿潤状態で取シ扱われる
ため一見したところかなシの柔軟性を有しているように
考えられて込るが、半透膜としての特性全付与するため
に素材に含水状の多孔質構造に加工されておシ、この多
孔質構造が膜の強・伸度を低下させる原因となっている
。

本発明は膜の本質的゛・な強イ申度を改善する方法では
ないが、加工時に一時的に強伸度を改善して前述のヒビ
割れの発生を防止することにある。

即ち膜にヒビ割れが発生する原因に加工時の膜に可壓性
が々いためであることが考えられるので、一時的に可塑
性を付与しておいて加工する方法である。

膜に可塑性を付与するにに前述のようにスリーブ膜を一
定時間水中に浸漬してゲル化させる工程でゲル化が終了
し膜形成１ｆ！ｉ、を調整するのに用すた溶剤および膨
潤剤がまだ膜から抜は切らない時点でゲル化浴から引き
上げるか、脱溶剤後のスＩＪ　−プ膜を一足濃度の溶剤
嗜膨潤剤の水溶液に浸漬して溶剤・膨潤剤ケ浸み込ませ
る方法を適用すればよい。

この時膜内に含有させる溶剤・膨潤剤の濃度は０．０１
〜１０１好ましくは１〜２５６である。使用する溶剤−
膨潤剤の種類はいろいろあるが、膜形成液を作成する際
に用いるものが最も適しているのは言うまでもない。

このように膜が充分な可塑性を有している状態で金属性
の有孔バイブなどに装着して両端をシールした後ｌ〜２
Ｋｇ／ｃｓ＋２　の圧力を加えながら８０〜９０℃の温
水ｔ−５〜３０分間通水すれば加温にょル可塑性が増加
【また状態で断面が変形しているスリーブ膜の歪がとル
除かれてバイブの内側に密着して真円状にセッ°トされ
、ヒビ割れが生じることにない。

このように一度真円状にセットされれば温度を下けても
、圧力を抜いても変形することになく、また熱処理前に
膜に含有させていた溶剤・膨潤剤に痕跡程度にまで減少
しているので問題はない。

次［実施例を用いて本発明の効果を駅明する・実施例 イ）ポリエーテルサルホンＣｌＣｌ社裂ＶＩＣＴＲＥＸ
３００Ｐ）２０重量％溶剤としてＮ−メチル−２ピロリ
ドン７５重量％、膨潤剤として乳酸５重量％を混合、溶
解して膜形成液を作成し２４時間放置して脱泡した。

口）ポリエステル製不織布（バイリーン社製ＭＦ−’９
０Ｋ）ｔ−巾４６．３■にスリットしたリボンをトラン
ペットノズルに通して円筒状にして、重ね合わせ部を超
音波融着法により融着して円筒形に加工したものの内面
にイ）の膜形ｔｃ液を流延した。この円筒状スリーブ膜
の内径に約１４■φである。

ハ）流延した円筒状のスリ−ブ膜中空気中に５秒放置し
友後ｌＯ℃の水中に６０分間浸漬してゲル化させた後水
中から引き上ける。この時の膜中の残留溶剤・膨潤剤の
含有量ｒｒ　ｉ、　Ｏ＊であった（含水層重量に対して
）。このスリーブ膜全約４．８ｍ毎に切断して５０本作
成Ｉ、た。

二）この長さ約４．８ｍのスリーブ膜を長さ４．５ｍ、
内！１１４．５φのステンレスパイプに装着してトリミ
ングカットして両・端部をかしめ方式にニジシールした
。装着したステンレスパイプは長さ方向に５０１ｍピッ
チで１．　Ｏｗφの／Ｊ１孔が９０個１たれているもの
で、膜を透過した液はこの小孔から流出して外部で集め
られる。

ホ）このステンレスパイプに装着したチューブ膜４Ｃ９
０℃の温水ｔ２Ｋｇ贋に加圧しながら１５分間通液した
。

へ）この加圧熱処理したチューブ膜５０Ｘ’ｉ２５本ず
つ２系列に分けて接続して自動逆流機構を有するテスト
装置にとシつけて入口側送液量１．５−４で送液しなが
ら直径１８φの天然ゴムスポンジボールを１回１５分の
割合で流してチューブ膜内部を擦洗した。なお、スポン
ジボールに８時間毎に新しいものにとシ替えた。擦洗回
数０回、１０００回、５０００回、１００００回毎のモ
レ本数を表−１に記載した。

なお使用した液は特願昭５７−１２７７８３の実施例５
に示されているＰＶＡと反応性染料からなる漏洩検査用
物質の１０００２ｍ水溶液で、洩れの基準は透過水側に
１０ｐｐｍ以上透過しているものとしたＯ 表−１ 比較例 実施例のハ）におけるゲル化浴浸漬時間ｔ−２４時間に
し、ホ）を実尻しない以外は実施例と同様に行ない、結
果を表−１に併せて記載した。

なお本比較例でゲル化浴からとシ出したスリーブ膜中に
含有している溶剤・膨潤剤の濃度ニ８５ｐｐｍであった
り 表−１において本発明による実施例でｔ！　１００００
回のスポンジボール擦洗後も洩れの発生したチューブ膜
に皆無であったが、従来法である比較例においてＨ１０
０００回のスポンジボール擦洗後約６割のチューブ膜に
洩れが発生していることから考えて本発明の方法が非常
に有効であることが示された。

Ｑ出願人　ダイセル化学工業株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ポリサルホン製半透膜’ｘＭ膜後、膜内に溶剤お
   よび膨潤剤を含有させた状態で加圧熱処理すること全特
   徴とするチューブ状半透膜の製造方法。
2. （２）熱処理時の残留溶剤が膜材料に対して１０〜０．
   ０１チである特許請求の範囲第（１）項記載の半透膜の
   製造方法。