JPS6051518A - 濾過膜 - Google Patents
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-
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-
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- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
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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】
本出願人は既に1982年4月28日付仏国特許出願第
2525912号で濾過層を提案したことがある。この
濾過層は10ミクロンのオーダーの直径をもつ焼結され
た無機物粒子からなる多孔質支持層と、該支持層よ)小
さい細孔直径をもつ焼結無機物粒子からなる多孔質濾過
層とを有するものであった。
2525912号で濾過層を提案したことがある。この
濾過層は10ミクロンのオーダーの直径をもつ焼結され
た無機物粒子からなる多孔質支持層と、該支持層よ)小
さい細孔直径をもつ焼結無機物粒子からなる多孔質濾過
層とを有するものであった。
しかし乍らこのような膜は濾過効果もしくは単位面積当
シ流量が不十分な場合が多いこと、又は濾過層を厚くし
ない限υ所望の濾過効果が得られないことが判明した。
シ流量が不十分な場合が多いこと、又は濾過層を厚くし
ない限υ所望の濾過効果が得られないことが判明した。
このように濾過層を厚くすると厚過ぎる膜を通る場合の
濾過流体圧力損失が生じる。
濾過流体圧力損失が生じる。
本発明の目的は濾過層が成る程度の厚みを有し且つ薄膜
を通る場合の濾過流体圧力損失を伴う状態で十分な効果
を示すと共に十分な単位面積当シ濾過流体流量を保証す
る濾過層を提供することにある。
を通る場合の濾過流体圧力損失を伴う状態で十分な効果
を示すと共に十分な単位面積当シ濾過流体流量を保証す
る濾過層を提供することにある。
本発明の濾過層は、10ミク四ンのオーダーの直径をも
つ焼結無機物粒子からなる支持層と焼結粒子からなる多
孔質濾過層との間に、前記支持層より小さく且つ前記濾
過層よシ大きい細孔直径をもちやはり焼結無機物粒子で
構成された中間多孔質層を有し、Nを最低4に等しい整
数、Mを最高50に等しい整数とした場合、該中間層の
粒子直径が支持層の粒子直径のKよシ小さくて「より大
きく且つ該中間層の厚みのに5小さくて■ M、]ニジ大きく、濾過層の粒子直径が中間層の粒子直
径のに、!ニジ小さくてMよシ大きく且り該濾過層の厚
みのKよシ小さくて酊よシ大きいととを特徴とする。
つ焼結無機物粒子からなる支持層と焼結粒子からなる多
孔質濾過層との間に、前記支持層より小さく且つ前記濾
過層よシ大きい細孔直径をもちやはり焼結無機物粒子で
構成された中間多孔質層を有し、Nを最低4に等しい整
数、Mを最高50に等しい整数とした場合、該中間層の
粒子直径が支持層の粒子直径のKよシ小さくて「より大
きく且つ該中間層の厚みのに5小さくて■ M、]ニジ大きく、濾過層の粒子直径が中間層の粒子直
径のに、!ニジ小さくてMよシ大きく且り該濾過層の厚
みのKよシ小さくて酊よシ大きいととを特徴とする。
本発明のvs’amは更に下記の特徴のうち少なくとも
1つを有しているのが好ましい。
1つを有しているのが好ましい。
−支持層の粒子直径が10乃至40ミクロンである。
一濾過暦の厚みが5乃至25ミクロンである。
−濾過層の粒子直径が0.1乃至2.4ミクロンである
。
。
一濾過層の細孔直径が該層の粒子直径の約1である。
一濾過層の厚みが該層の粒子直径の8乃至100倍であ
る。
る。
一濾過層の粒子の少なくとも90ffii%がこれら粒
子の平均直径の2倍よシ小さい直径を有し、且つ90重
t%がこれら粒子の平均す径の上よシ大きい直径を有す
る。
子の平均直径の2倍よシ小さい直径を有し、且つ90重
t%がこれら粒子の平均す径の上よシ大きい直径を有す
る。
一粒子の平均直径の少なくとも5倍に等しい距離に亘る
濾過層表面の平均粗度が当該区域内の粒子の平均直径の
0,20倍よシ小さい。
濾過層表面の平均粗度が当該区域内の粒子の平均直径の
0,20倍よシ小さい。
−これら多孔質層が、セラミック酸化物、炭化ケイ素、
オキ7窒化アルミニウム、オキシ窒化ケイ素、ホウ化物
及びガラスのうちょル選択された−睡の材料又は複数の
材料を組合わせたものからなる。
オキ7窒化アルミニウム、オキシ窒化ケイ素、ホウ化物
及びガラスのうちょル選択された−睡の材料又は複数の
材料を組合わせたものからなる。
−これら多孔質層が少なくとも99.9%に等しい純度
をもつアルミナからなる。
をもつアルミナからなる。
以下、本発明の濾過膜の非限定的製法のひとつを説明す
る。
る。
先ず下記の材料を混合して生地を造る。
−粒子の平均直径が37ミクロンの電気溶融アルミナ・
・・35%、 一粒子の平均直径が23ミクロンの電気溶融アルミナ・
・・35%。
・・35%、 一粒子の平均直径が23ミクロンの電気溶融アルミナ・
・・35%。
一粒子の平均直径が2.5ミクロンのアルミナ・・・3
0%、 一工粟用ワセリン・・・9%、 −1,5%のメチルーヒl−″ロキシプ四ピルセルロー
スと14.5%の水とからなる水性ゲル・・・16チ これら材料の量は乾燥アルミナに対する重量饅で示され
ている。
0%、 一工粟用ワセリン・・・9%、 −1,5%のメチルーヒl−″ロキシプ四ピルセルロー
スと14.5%の水とからなる水性ゲル・・・16チ これら材料の量は乾燥アルミナに対する重量饅で示され
ている。
このようにして製造した生地を120バールの圧力下で
押出し成形にかけ、直径2o順、厚み2闘の管を形成す
る。
押出し成形にかけ、直径2o順、厚み2闘の管を形成す
る。
次にこれらの管を乾燥処理して有様結合剤を除去し、そ
の後還元雰囲気中18oo℃で焼成すると下記の特性を
有する多孔質管が得られる。
の後還元雰囲気中18oo℃で焼成すると下記の特性を
有する多孔質管が得られる。
−外径・・・19皿、
−厚み・・・2間、
一多孔率・・・約35容量チ、
一平均細孔直径・・・15ミクロン
次いで肢管の内側表面に平均粒子直径2ミクロンの中間
層をデポジットさせるべく下記の操作を行う。
層をデポジットさせるべく下記の操作を行う。
次の組成をもつ泥漿を製造する。
一平均粒子直径が2ミクロン(該泥漿粉砕後の測定値)
のアルミナ・・・8 gjfi−%、−5ポアズの粘性
率が得られるよう水にポリエチレングリコールを加えた
もの(Union CarbideのCarbowax
4000 C) =・91.8 %、−Polypl
astic社の界面活性剤r Darran CJ・・
・0.2チ。
のアルミナ・・・8 gjfi−%、−5ポアズの粘性
率が得られるよう水にポリエチレングリコールを加えた
もの(Union CarbideのCarbowax
4000 C) =・91.8 %、−Polypl
astic社の界面活性剤r Darran CJ・・
・0.2チ。
前記泥漿7ノを直径10Mのアルミナ球25k17と共
に25ノ人シボールミル内に漕・大して24時間粉砕処
理する。
に25ノ人シボールミル内に漕・大して24時間粉砕処
理する。
この処理の本質的目的は粒体の集塊を破砕して粒子を分
散させることにある。
散させることにある。
前述の管にとの泥漿を充填し、次いで重力により該泥漿
を除去する。その結果肢管の内側表面に前記泥漿の膜が
残る。この膜を乾燥させ、1550Cで酸化焼成にかけ
ると0.8ミクロンの平均細孔直径をもつ厚み約25ミ
クロンの層が得られる。
を除去する。その結果肢管の内側表面に前記泥漿の膜が
残る。この膜を乾燥させ、1550Cで酸化焼成にかけ
ると0.8ミクロンの平均細孔直径をもつ厚み約25ミ
クロンの層が得られる。
次いでこれと同様の方法にょl)濾過層をデポジットさ
せる。但し使用する泥漿の組成は次の通シである。
せる。但し使用する泥漿の組成は次の通シである。
〜平均粒子直径0.2ミクロンの二酸化チタン(ルチル
形態)・・・2.5質量係、 −5ポアズの粘性率が得られるよう水にポリエチレング
リコールを加えたもの(Union Carl+ide
のCarbowthx 4000 C) ”・97.3
%、−Polyplntstic社の界面活性剤rDA
RVAN CJ・・・0.2%、 尚、焼成jloS度も1000 Gに下ける。
形態)・・・2.5質量係、 −5ポアズの粘性率が得られるよう水にポリエチレング
リコールを加えたもの(Union Carl+ide
のCarbowthx 4000 C) ”・97.3
%、−Polyplntstic社の界面活性剤rDA
RVAN CJ・・・0.2%、 尚、焼成jloS度も1000 Gに下ける。
このようにして得られた炉管は下記の特性を有する。
一支持層の平均粒子直径・・・30ミクロン、−支持層
の平均細孔直径・・・15ミクロン、−中間層の厚み・
・・用約25ミクロンー濾過層の厚み・・・用約5ミク
ロン、−中間層の平均粒子直径・・・2ミクロン、−9
間層の平均細孔直径・・・0.8ミクロン、−濾過層の
平均粒子直径・・・0.2ミクロン、−濾過膜の平均細
孔直径・・・0.1ミクロン、−中間層及びい渦層の多
孔率・・・約30%中間層の平均粒子直径対支持層の平
均粒子直径の比は1/15である。中間層の平均粒子直
径対該層の厚みの比は1 / 12.5である。また、
濾過層の平均粒子直径対中間層の平均粒子直径の此は1
/10であシ、濾過膜の平均粒子直径対該層の厚みの比
は1/25である2 本発明の濾過膜は特に液体の「正接的」ヂ過(濾過すべ
き液体を濾過面と平行に流す)に使用され、よシ特定的
には細菌除去による飲料水の滅菌処理、1朶的ミクロフ
ィルタ処理、及びガスの除塵処理に使用し得る。
の平均細孔直径・・・15ミクロン、−中間層の厚み・
・・用約25ミクロンー濾過層の厚み・・・用約5ミク
ロン、−中間層の平均粒子直径・・・2ミクロン、−9
間層の平均細孔直径・・・0.8ミクロン、−濾過層の
平均粒子直径・・・0.2ミクロン、−濾過膜の平均細
孔直径・・・0.1ミクロン、−中間層及びい渦層の多
孔率・・・約30%中間層の平均粒子直径対支持層の平
均粒子直径の比は1/15である。中間層の平均粒子直
径対該層の厚みの比は1 / 12.5である。また、
濾過層の平均粒子直径対中間層の平均粒子直径の此は1
/10であシ、濾過膜の平均粒子直径対該層の厚みの比
は1/25である2 本発明の濾過膜は特に液体の「正接的」ヂ過(濾過すべ
き液体を濾過面と平行に流す)に使用され、よシ特定的
には細菌除去による飲料水の滅菌処理、1朶的ミクロフ
ィルタ処理、及びガスの除塵処理に使用し得る。
本発明は以上説明してきた実施例に限定はされず、同様
の基本的信造をもつ種々の濾過膜をその範囲内に含む6
特に、本発明のPM膜は複数の中fi1層を有し得、そ
の場合も種々の眉間の粒子直径比は単一中間層をもつ前
述の如き濾過膜と同様に決定される。
の基本的信造をもつ種々の濾過膜をその範囲内に含む6
特に、本発明のPM膜は複数の中fi1層を有し得、そ
の場合も種々の眉間の粒子直径比は単一中間層をもつ前
述の如き濾過膜と同様に決定される。
代理人弁理士今 村 フC
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 11110ミクロンのオーダーの直径をもつ焼結無機物
粒子からなる支持層と、該支持層よシ小さい細孔直径を
もつ焼結無機物粒子からなる多孔質中間層と、該中間層
よシ小さい細孔直径をもつ焼結無機物粒子からなる濾過
層とで形成された濾過膜であって、Ntl−最低4に等
しい整数、Mを最高50に等しい整数とした場合、中間
層の粒子直径が支持層の粒子直径の−より小さくてMよ
シ大きく且つ該中間層の厚みの−よシ小さくて「よシ大
きく、濾過層の粒子直径が中間層の粒子直径の−よシ小
さくてMより大きく且つ該層過層の厚みの−よシ小さく
てMより太きいことを特徴とする濾過膜。 (2)支持層の粒子直径が10乃至40ミクロンである
ことを’I’f徴とする特許請求の範囲第1項に記載の
濾過層。 (3)濾過層の厚みが5乃至25ミクロンであることを
特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に記載の濾
過膜。 (4)・濾過層の粒子直径が0.1乃至2.4ミクロン
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第3
項のいずれかに記載の濾過層。 (5)濾過層の細孔直径が該層の粒子直径の約7である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第4項のい
ずれかに記載の濾過層。 (G) P3Ii4層の厚みが該層の細孔直径の8乃至
100倍であることを特徴とする特許請求の範囲第1項
乃至第5項のいずれかに記載の濾過層。 (力 濾過層の粒子の少なくとも90重量%がこれら粒
子の平均直径の2倍よシ小さい直径を有し且つ少なくと
も90重量%がこれら粒子の平均直径のiよ)大きい直
径を有することを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至
第6項のいずれかに記載のt濾過膜。 (8)粒子の平均直径の少なくとも5倍に等しい距離に
亘る濾過層表面での平均粗度が該区域内の粒子の平均直
径の0.2倍よシ小さいことを特徴とする特許請求の範
朋第り項乃至第7項のいずれかに記載の濾過膜。 (9)前記の種々の多孔質層がセラミック酸化物、炭化
ケイ素、オキシ窒化アルミニウム、オキシ窒化ケイ素、
ホウ化物及びガラスのうちより選択された一種の材料又
は複数の材料を組合わせたもので形成されることを特徴
とする特許請求の範囲第1項乃至第8項のいずれかに記
載の濾過膜。 (11前記の種々の多孔質層が少なくとも99.9 %
に等しい純度をもつアルミナで形成されることを特徴と
する特許請求の範囲第1項乃至第8項のいずれかに記載
の濾過層。
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