JPS60193581A - 有機溶液の処理方法 - 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】 本発明は、有機溶剤に高分子物を溶解した溶液や懸濁状
物を分散した有機溶液をミクロ１過または限外１過によ
り、重合体、懸濁状物等の分離、濃縮、および／または
有機溶剤を回収することを目的とした有機溶液の処理方
法に関するものである。

自動車、電気製品、建造物等の塗料、各種接着剤、繊維
紡糸液、あるいは紙、フィルム、皮革、繊維などの表面
処理剤、コーティング剤などは、高分子物を有機溶剤に
溶解した有機溶液とし、あるいはさらに各種の有機、無
機充填剤、添加剤を加えて用いられている。これらの有
機溶液を用いる場合、ゴミの存在によって、それらの物
が期待通りに機能し得ないことが多い。たとえば、塗装
剤の場合、ピンホールやはじきなどの生成原因となった
り、電子材料レジストの場合、解像度の低下をきたす原
因となるなどである。また、廃棄物としてのこれらの有
機溶液からの溶剤の回収、あるいは濃縮などが、廃水の
処理、汚染の防止あるいは省資源の目的で今後ますます
望まれるところである。

このような有機溶液の処理に、従来から水処理を対象と
して開発が進められて来た分離膜を適用しよう・とする
努力がなされている。そのためには種々の有機溶剤に対
して物理的・化学的に安定で、かつ分離性能や透過流速
の高い膜が要求されるが、まだ実用化に至っておらず、
わずかに耐溶剤性の芳香族ポリイミド、ポリイミド、ポ
リ弗化ビニリデンなどを利用することによシ、有機溶剤
処理用の限外濾過膜が実用化されつつあるのが現状であ
る。しかるに、とれらのｔ過膜もジメチルホルムアミド
、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメ
チルスルホキシドなどの特殊極性溶媒や、一部のフェノ
ール類では膨潤作用ヲ受け、分画性の安定性に欠けるな
どの問題を有する。

本発明者らはかかる背景より、有機溶液を処理する方法
につき鋭意検討した結果、次のような方法によって目的
を達成しうること全見出した。

すなわち、本発明の要旨とするところは％貫通した微多
孔を有するポリフェニレンスルフィドを主成分とする膜
の片面から有機溶液を通過せしめて、該有機溶液からの
溶質、懸濁状物等の分離または濃縮、および／または有
機溶剤の回収を行なう点にある。

本発明に使用する微多孔を有しポリフェニレンスルフィ
ドを主成分とする膜は、特開昭５８−６７７３　！１号
に記載され次男法、または特願昭５７−１６８４４６号
に記載された方法によル、フィルム状あるいは中空繊維
状処して製造することができる。

本発明のポリフェニレンスルフィドとは、ポリマーの主
構成単位としてフェニレンスルフィドを９０モル％以上
に含有したポリマーをいう。他に１０モル％未満で含有
できる構成単位としては、例えば、６官能フエニルスル
フイドケトンスルフイド、ジフェニルスルホンスルフィ
ド、ビフ（Ｒ：フルキル、フェニル、アルコキシ、ニト
ロ、ハロゲン基のいづれか）等を例示できる。

ポリフェニレンスルフィドにブレンドできる他のポリマ
ーの量は３５％未満である。他のポリマーが３５％以上
を占めると、微多孔の形成、耐熱性、耐薬品性、力学的
特性等のいづれかに欠点が生じてポリフェニレンスルフ
ィドの特質が消えてくる。ブレンドできる他のポリマー
としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレン
テレフタレート、ナイロン−６、ナイロン−６６、ポリ
カーボネート、ポリオキシメチレン、ポリフェニレンオ
キシド、ポリ−４＝メチルペンテン−１、ポリプロピレ
ン、ポリテトラ７０ロエチレン、ポリエーテル、エーテ
ルケトン等の結晶性ポリマーや、ポリサルホン、ポリエ
ーテルサルホン等の非晶性ポリマーを例示できる。また
、この様な原料樹脂は、酸化防止剤、帯電防止剤、抗菌
剤、滑剤、表面活性剤等の添加剤を必要に応じて適量含
有することができる。

本発明の微多孔膜の平均孔径は０．００３〜５μｍであ
ることが好ましいが、使用目的に合わせて孔径を変える
ことができる。たとえばゴミ、充填剤などの懸濁状物を
分離することを目的とする場合は平均孔径０．１〜５μ
ｍとすることが好ましく、重合体の分離・濃縮、有機溶
剤の回収を目的とする場合は平均孔径０．００３〜１μ
ｍとすることが好ましい。なお、平均孔径は電子顕微鏡
観察から次式によりめることができる。

但しｎ＝２０〜１００ また、本発明の微多孔膜の空孔率は１０〜８５％であ）
、膜厚は５〜２００μｍであることが好ましい。空孔率
１０％未満、膜厚２００μｍ以上では液透過速度が遅く
実用的ではない。また空孔率８５％以上、膜厚５μｍ以
下の場合、沢過操作中に膜が破壊されるなどのため分画
性の安定性に欠けたものとなる。なお空孔率は、電子顕
微鏡写真から１００個の孔が占める外表面の面積を測定
し、それに基き外表面１２当りの微多孔の個数を計算し
、空孔率＝（外表面１０Ｌ！当シの微多孔の個数）×（
平均孔径（ｃＩＬ）×Ｔ）！×３．１４×１００を計算
してめることができる。

本発明の微多孔膜は特願昭５７−１６８４４＜Ｓ号に記
載された方法等により製造された中空繊維膜であること
がよシ好ましい。

このような中空繊維を用いることによ虱単位体積めたシ
のｆ過面積を著しく大きくすることが可能となシ、単位
ｒ過面積あた〕の１過残査の負荷量を著しく小さくする
ことが出来、目詰シが起りにくいという利点を有する。

かかる中空繊維の中空率は８〜８５％、外径３０μｒｒ
Ｌ〜５ａ＋ｍであることが好ましい。中空率８％以下、
外径５朋以上では、濾過面積増大の効果がなく実用的で
ない。また中空率８５％以上では中空繊維の強度が劣り
、濾過操作中に膜が破壊されたりするため実用に供し得
ない。なお、中空率は顕微鏡により統計的に測定した平
均外径百〇と平均内径りから中空率＝　（Ｄ％ｎｏ　）
２ｘ　１ｏ　ｏ　（％）として計算してめられる。

本発明が対象とする有機溶液は、特に限定されないが。

有機溶剤に高分子物を溶解した溶液あるいは有機溶剤に
有機、無機の懸濁状物を分散したコロイド分散液などを
相称する。有機溶剤としては公知慣用のメタトル、エタ
ノール、グロパノール、ブタノール、エチレングリコー
ル等のアルコール、ジメチルホルムアミド、ジメチルア
セトアミド、Ｎメチルピロリドン、テトラメチル尿素、
ジメチルスルホキシド等の極性溶媒、クロロホルム、四
塩化炭素、トリクレン、テトラクロルエチレン、ジクロ
ルエタン、テトラフルオロエチレン等のハロゲン化炭化
水素、テトラヒドロフラン、メチルエーテル、エチルエ
ーテル等のエーテル類、酢酸メチル、酢酸エチル、メチ
ルセロソルブアセテート等のエステル類、ベンゼン、ト
ルエン、キシレン等の芳香族炭化水素、アセトン、メチ
ルエチルケトン等のケトン類。

石炭酸、蟻酸、酢酸等の有機酸、アクリル酸、メタクリ
ル酸、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチ
ルアクリレート、２エチル−ヘキシルアクリレート、メ
チルメタクリレート、酢酸ビニル、スチレン、アクリロ
ニトリル等の不飽和化合物などおよびこれらの混合物で
ある。また溶液中に含有する高分子物としては特に限定
するものではないが、ポリアクリロニトリル、ポリスチ
レン、ポリメチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポ
リスルホン、アセテート、ポリメタクリルアミド、ポリ
グリシジルメタクリレート、ポリブテン１スルホン、ポ
リ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレ
ン−ブタジェン共重合体などの重合体類のほか、各種の
ポリエステル類、ポリウレタン類、フェノール樹脂、エ
ポキシ樹脂、ポリシロキサンなどの重縮合体類等である
。また溶液中に含有される懸濁状物としては特に限定さ
れないが、酸化チタン、クレー、アルミナ粉、マイカ粉
、金属粉、シリカ粉、ガラス粉、カ１−ポンプラック、
フタロシアニン、デンプン類、蛋白質類などの無機、有
機の充填剤、顔料などである。

本発明の有機溶液の処理の目的とするところは、該有機
溶液の溶質、懸濁状物等の分離または濃縮および／また
は有機溶剤の回収を行なうことにある。

本発明では、このような処理に１従来の水処理で公知慣
用のミクロ濾過法おるいは限外１過法、さらには逆浸透
法を適用しようとするものであるが、この際に分離膜と
して耐溶剤性の著しく優れたポリ（Ｐ−フェニレンスル
フィド）を主成分とする微多孔膜を用いる吃のである。

したがって、本発明の有機溶液の処理方法によれば１分
画性の安定した１過が長時間繰り返して行なうことが出
来、また、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミ
ド、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルスルホキシドなど
の特殊極性溶媒を含む有機溶液の処理も可能となゐ。

本発明の有機溶液の処理方法は、染料・塗料・塗装工業
。

ゴム、プラスチック工業、石油、石油化学、樹脂合成、
樹脂加工等の有機化学工業、薬品、農薬工業、香料、食
品工業などの各種工業における有機溶液処理プロセス、
廃液処理プロセス％あるいは溶剤回収プロセス等に適用
することができる。

以下に本発明について実施例を示すが２本発明はこれに
よって制約されるものではない。

実施例１ 平均分子量１０万のポリ酢酸ビニルの５％ジメチルホル
ムアミド溶液を、平均孔径０．０５μｍ１空孔率４ｏ％
、膜厚７５μｍ１中空率４９％、外径５００μｍのポリ
フェニレンスルフィドの微多孔中空繊維モジュール（有
効膜面積１、６　ｍ”　）を用い、中空繊維の内側から
外側に向けて、圧力３ゆＺ−で限外ｒ遇した。

運転５時間の透過液量は２５１７ｍ”・ｈｒであシ、透
過液中には酢酸ビニルポリマーは検出されなかった。

さらに運転を続けたところ、２００時間の透過液量は２
０／／ｍ”・ｈｒであシ、透過液中に酢酸ビニルポリマ
ーは検出されず、安定なｅ過操作を続けることが出来た
。

実施例２ 平均分子！１８，０００のポリアクリル酸ブチル５％、
平均粒径５μｍの炭酸カルシウム２％平均粒径１ｏμｍ
のルチル型酸化チタン０１％を含む酢酸エチル／トルエ
ン＝５０１５０の懸濁溶液を、平均孔径１．０μｍ１空
孔率３５％、膜厚１００μｍ、中空率２５％、外径４０
０／Ａｍのポリフェニレンスルフィドの微多孔中空繊維
モジュール（有効膜面積１．２ｍりを用い、中空繊維の
内側から外側に向けて圧力５　＃／ｃｒｌで限外濾過し
だ。運転５時間後の透過流量は３５１　／　ｍ”・ｈｒ
であジ、透過液はポリアクリル酸ブチルを５％含む酢酸
エチル／トルエン＝５０７５０の透明溶液であった。

さらに運転を続けたところ、１００時間後の透過液量は
酢酸エチル／トルエンの透明溶液であシ、安定なｆ過操
作・・　１を続けることができた。

代理人　弁理士　高橋勝利

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　貫通した微多孔を有し、ポリフェニレンスルフィド
   を主成分とする膜の片面から有機溶液を通過せしめて、
   該有機溶液の溶質、懸濁状物等の分離または濃縮、およ
   び／または有機溶剤の回収を行なうことを特徴とする有
   機溶液の処理方法。 ２、膜が平均孔径０．００３〜５μ翼で空孔率１０〜８
   ５％の貫通した微多孔を有し、膜厚５〜２００μｍであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の処理方
   法。 ３、膜が中空率８〜８５％で、外径３０μＷＬ〜５μｍ
   の中空繊維であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項または第２項記載の処理方法。 ４、膜が６５重量％以上のポリフェニレンスルフィドか
   らなることを特徴とする特許請求の範囲第イたは３項記
   載の処理方法。