JPS6115704A - メンブレンフイルタ− - Google Patents
メンブレンフイルタ−Info
- Publication number
- JPS6115704A JPS6115704A JP59135696A JP13569684A JPS6115704A JP S6115704 A JPS6115704 A JP S6115704A JP 59135696 A JP59135696 A JP 59135696A JP 13569684 A JP13569684 A JP 13569684A JP S6115704 A JPS6115704 A JP S6115704A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fiber
- island
- membrane
- parts
- sea
- 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
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0002—Organic membrane manufacture
- B01D67/0023—Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes
- B01D67/003—Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes by selective elimination of components, e.g. by leaching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (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】
中空センイ等をバインダー等で集結し所望の形状の集束
センイ素材として，これを適宜の方法でセンイ軸に対し
垂直方向でスライスしてなる多孔膜の製法に就ては，本
発明者により特願昭５８−２０５４９６号として出願さ
れている。
センイ素材として，これを適宜の方法でセンイ軸に対し
垂直方向でスライスしてなる多孔膜の製法に就ては，本
発明者により特願昭５８−２０５４９６号として出願さ
れている。
本発明は，高度の海島型マルチセンイを単センイとして
新たにバインダー物質を用いることなくセンイ軸方向に
平行した状態で一体的に集結し，これを加熱融着して所
望の形状とした素材をつくり，これを適宜な方法でセン
イ軸に対し垂直な方向で薄く剥ぎ膜状とし，次いで島成
分をエツチング処理で除去し，貫通した微細孔を有する
主としてポリプロピレン，弗素樹脂等の単一樹脂からな
る孔径５ミクロン以下のメンブレンフイルターを作るこ
とに関する。
新たにバインダー物質を用いることなくセンイ軸方向に
平行した状態で一体的に集結し，これを加熱融着して所
望の形状とした素材をつくり，これを適宜な方法でセン
イ軸に対し垂直な方向で薄く剥ぎ膜状とし，次いで島成
分をエツチング処理で除去し，貫通した微細孔を有する
主としてポリプロピレン，弗素樹脂等の単一樹脂からな
る孔径５ミクロン以下のメンブレンフイルターを作るこ
とに関する。
一般に，メンブレンフイルターには，ａ），プラスチツ
ク薄膜を放射線によりせん孔し，この孔をエツチングに
より所望の孔径の膜とする方法，ｂ），高分子のゾルを
平扱に塗布し，これより溶剤を揮発させ多孔膜とする方
法。ｃ），主として四弗化エチレンの膜を二軸延伸して
発生する裂日を利用する方法，等に代表される。
ク薄膜を放射線によりせん孔し，この孔をエツチングに
より所望の孔径の膜とする方法，ｂ），高分子のゾルを
平扱に塗布し，これより溶剤を揮発させ多孔膜とする方
法。ｃ），主として四弗化エチレンの膜を二軸延伸して
発生する裂日を利用する方法，等に代表される。
然し，何れの方法でも孔径のバラつきが大きく最大と最
小孔径の比は，ａ）２．８：１，ｂ）３．８：１，ｃ）
４．５：１ とも言われる。又，膜の材質に就てもそれ
ぞれ大きな制約がある。
小孔径の比は，ａ）２．８：１，ｂ）３．８：１，ｃ）
４．５：１ とも言われる。又，膜の材質に就てもそれ
ぞれ大きな制約がある。
本発明は，これらのメンブレンフイルターに比べ違かに
孔径精度に優れ，上記の孔径比は，１．５：１以内とす
ることができ，材質の選択性に就ても熱可塑性物質であ
れば何でも用いることができる。この大きな特長は，従
来の方法ではその何れも既に膜状物である素材を出発点
とし，それぞれの方法で膜に孔を生成せしめる方法であ
り，従つて孔の配列分布はランダムであるのに反し，本
発明では，最終的に孔となる要素，即ち，所望の正確な
る断面形状を有する島センイを含むマルチセンイを集結
したものが素材であるから整然とした配列分布が行われ
る■ことによる。
孔径精度に優れ，上記の孔径比は，１．５：１以内とす
ることができ，材質の選択性に就ても熱可塑性物質であ
れば何でも用いることができる。この大きな特長は，従
来の方法ではその何れも既に膜状物である素材を出発点
とし，それぞれの方法で膜に孔を生成せしめる方法であ
り，従つて孔の配列分布はランダムであるのに反し，本
発明では，最終的に孔となる要素，即ち，所望の正確な
る断面形状を有する島センイを含むマルチセンイを集結
したものが素材であるから整然とした配列分布が行われ
る■ことによる。
それ故，今迄は望むことが出来なかつた驚くべき高精度
のメングレンフイルターが可能となつた。これは，あた
かも生物の或る一つの組織が同一の細胞多数が集つて規
則正しく構成されるメカニズムと同■考へれば理解され
易いであろう。
のメングレンフイルターが可能となつた。これは，あた
かも生物の或る一つの組織が同一の細胞多数が集つて規
則正しく構成されるメカニズムと同■考へれば理解され
易いであろう。
本発明を実施するには先ず最終的に孔となるべき要素べ
ある島センイ多数を含む海島型センイ，例えば特公昭４
４−１８３６９号に示されるようなマルチセンイ（但し
これに限度されない）を作ることから始末る。之は二種
類のセンイ性高分子が，高度に相互配列した複合センイ
であるが，本発明は使用目的がセンイとしてゞはなく，
多孔膜として用いる材料であるので，島部に関しては溶
出され易い物質であれば良く従つてセンイ強度は不要で
ある。すなわち，紡糸時溶ゆうし液体であり，后記焼結
工程で海部より高粘度，又は，固体であり，これに相容
性又，化学的に変化させる要素を持たない物質であれば
何でも使用できる。それ故，海部のみが紡糸性を有して
おれば良く又，ドラフト比を大きくし，延伸，熱セツト
は不要である。すなわち前記するように，センイとして
軸方向の強度を必要とするのでないから，強度の配向は
，本発明の膜とした場合大きな損害となり裂け易さを助
長する，何となれば。本発明の膜は構成するセンイが膜
の厚さ方向に整列したマトリツクスと考へられるからで
ある。
ある島センイ多数を含む海島型センイ，例えば特公昭４
４−１８３６９号に示されるようなマルチセンイ（但し
これに限度されない）を作ることから始末る。之は二種
類のセンイ性高分子が，高度に相互配列した複合センイ
であるが，本発明は使用目的がセンイとしてゞはなく，
多孔膜として用いる材料であるので，島部に関しては溶
出され易い物質であれば良く従つてセンイ強度は不要で
ある。すなわち，紡糸時溶ゆうし液体であり，后記焼結
工程で海部より高粘度，又は，固体であり，これに相容
性又，化学的に変化させる要素を持たない物質であれば
何でも使用できる。それ故，海部のみが紡糸性を有して
おれば良く又，ドラフト比を大きくし，延伸，熱セツト
は不要である。すなわち前記するように，センイとして
軸方向の強度を必要とするのでないから，強度の配向は
，本発明の膜とした場合大きな損害となり裂け易さを助
長する，何となれば。本発明の膜は構成するセンイが膜
の厚さ方向に整列したマトリツクスと考へられるからで
ある。
次に実施例に基き本発明を詳述する。
先ず原材であるマルチセンイを特公昭４４−１８３６９
号の第一図の紡糸口金で紡糸した，この断面が第一図で
，１）は海部のポリプロピレン，２）は島部のポリエチ
レンテレフタレートで構成されている。このマルチセン
イの太さは一辺が約２００ミクロンのほゞ正方形断面で
，巾１０ミクロン厚さ約１ミクロンの長円形断面の島セ
ンイ１００本を含んでいる。このセンイを第二図の横断
面に示す外径（胴部）１００粍，肉厚２．５粍，フラン
ジ外径１４０粍，有効長２００粍の片側に一体フランジ
を持フボビン３）にセンイ間に隙間のないようにフラン
ジの外径近■く巻取つた。猶，胴の他端にはスライド可
能なフランジ４）がかん合され５）のネジで固定してあ
る。これらのボビンの材質は海部と同質のポリプロピレ
ンである。
号の第一図の紡糸口金で紡糸した，この断面が第一図で
，１）は海部のポリプロピレン，２）は島部のポリエチ
レンテレフタレートで構成されている。このマルチセン
イの太さは一辺が約２００ミクロンのほゞ正方形断面で
，巾１０ミクロン厚さ約１ミクロンの長円形断面の島セ
ンイ１００本を含んでいる。このセンイを第二図の横断
面に示す外径（胴部）１００粍，肉厚２．５粍，フラン
ジ外径１４０粍，有効長２００粍の片側に一体フランジ
を持フボビン３）にセンイ間に隙間のないようにフラン
ジの外径近■く巻取つた。猶，胴の他端にはスライド可
能なフランジ４）がかん合され５）のネジで固定してあ
る。これらのボビンの材質は海部と同質のポリプロピレ
ンである。
次に巻取つたセンイ筒に，０．０３粍厚さのポリプロピ
レンの收縮チユーブ６）をかぶせ，加熱收縮させ，セン
イ筒の外周を固定し，更に７）の肉厚２．５粍のポリプ
ロピレン外筒をかぶせた。ういて３）のボビンの胴及び
フランジと共にセンイ筒を軸方向に切口が■着しないよ
う又７）筒の一部に及先が少しかヽるように注意しつ，
完全に切断した。これは后記の脱気が完全に行われるた
めの通気路を形成するためである。
レンの收縮チユーブ６）をかぶせ，加熱收縮させ，セン
イ筒の外周を固定し，更に７）の肉厚２．５粍のポリプ
ロピレン外筒をかぶせた。ういて３）のボビンの胴及び
フランジと共にセンイ筒を軸方向に切口が■着しないよ
う又７）筒の一部に及先が少しかヽるように注意しつ，
完全に切断した。これは后記の脱気が完全に行われるた
めの通気路を形成するためである。
次にこれを第三図の縦断面図に示す焼結炉８）の内室９
）に收容した。猶，この９）室とセンイ筒との間は実質
的に隙間のないようになされている。８）には１０）の
加熱ヒーター及び１１）の冷却用パイプが巻かれ，下部
よりそれぞれ独立して温度調節出来るように，三つのゾ
ーンに分けてあり，上部には円筒状の加圧筒１２）が装
置されており又，これの内部には脱気用通路１３）が貫
通し外部の真空ポンプに連結されている。
）に收容した。猶，この９）室とセンイ筒との間は実質
的に隙間のないようになされている。８）には１０）の
加熱ヒーター及び１１）の冷却用パイプが巻かれ，下部
よりそれぞれ独立して温度調節出来るように，三つのゾ
ーンに分けてあり，上部には円筒状の加圧筒１２）が装
置されており又，これの内部には脱気用通路１３）が貫
通し外部の真空ポンプに連結されている。
猶，加圧機構，真空装置，気密パツキング及びシール，
抜きテーパー等の諸要因は常法によつた。次に焼結炉を
加熱し，センイ筒の温度が１２０℃（推定）に上昇した
時，真空ポンプにより炉内を水銀柱３粍に減圧した。こ
の時センイ間の空気は前記切断面を経て１３）の脱気孔
より排出された。若しこの切断溝がないとすれば，セン
イ間の空気は連続した微細な線条で場合により何■メー
トルにもなり脱気は極めて困難であるが，このように巻
取つた円周の一ケ所で切断すれば，線状空気は円周の長
さに分断されるので脱気は極めて容昜である。猶，セン
イ間に隙間が存在するようなトラバースしつヽ巻取る場
合，この切断は不要であるが，センイがクロスして重な
り合う個所が下記溶融加圧時島センイが変形を起し易い
ので好ましくない。
抜きテーパー等の諸要因は常法によつた。次に焼結炉を
加熱し，センイ筒の温度が１２０℃（推定）に上昇した
時，真空ポンプにより炉内を水銀柱３粍に減圧した。こ
の時センイ間の空気は前記切断面を経て１３）の脱気孔
より排出された。若しこの切断溝がないとすれば，セン
イ間の空気は連続した微細な線条で場合により何■メー
トルにもなり脱気は極めて困難であるが，このように巻
取つた円周の一ケ所で切断すれば，線状空気は円周の長
さに分断されるので脱気は極めて容昜である。猶，セン
イ間に隙間が存在するようなトラバースしつヽ巻取る場
合，この切断は不要であるが，センイがクロスして重な
り合う個所が下記溶融加圧時島センイが変形を起し易い
ので好ましくない。
次に減圧を保ちつヽ下部のゾーンより加熱を続け，１８
０℃でセンイ筒を溶融しつヽ，４０．０ｋｇ／ｃｍ２の
圧力を加えながら更に中間及び上部のゾーンを溶融し，
最終的にセンイ筒が完全に溶融した２００℃で７５．０
ｋｇ／ｃｍ２に加圧し，圧力を保持しつヽ１１）の冷却
パイプに通水しつヽ全体を１７０℃近急冷し，次いで下
部のゾーンより徐冷し，センイ筒が１２０℃に冷却した
時，炉より取出し，前記フランジ部のセンイを含まない
周囲の一体化した部分の一部をトリミングし，前記切断
面を含み円筒を軸方向に四分割し，扇形の素材とし，更
に平板プレスで第四図に示す厚板素材とした。次に素材
の上下面よりナイフ１４■により素材の一端を残しつヽ
交互に刻み，０．０３粍の厚さのプリーツ状の薄膜とし
た。
０℃でセンイ筒を溶融しつヽ，４０．０ｋｇ／ｃｍ２の
圧力を加えながら更に中間及び上部のゾーンを溶融し，
最終的にセンイ筒が完全に溶融した２００℃で７５．０
ｋｇ／ｃｍ２に加圧し，圧力を保持しつヽ１１）の冷却
パイプに通水しつヽ全体を１７０℃近急冷し，次いで下
部のゾーンより徐冷し，センイ筒が１２０℃に冷却した
時，炉より取出し，前記フランジ部のセンイを含まない
周囲の一体化した部分の一部をトリミングし，前記切断
面を含み円筒を軸方向に四分割し，扇形の素材とし，更
に平板プレスで第四図に示す厚板素材とした。次に素材
の上下面よりナイフ１４■により素材の一端を残しつヽ
交互に刻み，０．０３粍の厚さのプリーツ状の薄膜とし
た。
次いでこれを加熱アルカリ（ＮａＯＨ）水溶液に浸し，
島部のポリエチレンテレフタレートを溶解除去し，第一
図の２）の島部が拔取られ１μ×１０μの長円形孔にな
つた多孔膜を得ることができた。この孔は紡糸時の形を
変えることなく正確に形状を保つていた。猶，最終的に
膜強度を上げるためのアニールを行う方が望ましいが，
十分な膜強度を認めたので之は行わなかつた。以上実施
例に就き述べたが，更に，昌歌に述べた，ａ），ｂ），
ｃ），のメンブレンフイルターより，プリーツ状のカー
トリツジを作る場合，膜が平であるのでえを折りたヽみ
プリーツを形成するが，この時山の部分は膜が伸び孔が
拡大し谷部は縮径し，孔径の不均一さを助長するが本発
明ではこの■なことは絶対に起ろない。又，周囲の額線
状の孔を含まない部分は，エンドシール等か容易に行わ
れる大きな特長を有する。
島部のポリエチレンテレフタレートを溶解除去し，第一
図の２）の島部が拔取られ１μ×１０μの長円形孔にな
つた多孔膜を得ることができた。この孔は紡糸時の形を
変えることなく正確に形状を保つていた。猶，最終的に
膜強度を上げるためのアニールを行う方が望ましいが，
十分な膜強度を認めたので之は行わなかつた。以上実施
例に就き述べたが，更に，昌歌に述べた，ａ），ｂ），
ｃ），のメンブレンフイルターより，プリーツ状のカー
トリツジを作る場合，膜が平であるのでえを折りたヽみ
プリーツを形成するが，この時山の部分は膜が伸び孔が
拡大し谷部は縮径し，孔径の不均一さを助長するが本発
明ではこの■なことは絶対に起ろない。又，周囲の額線
状の孔を含まない部分は，エンドシール等か容易に行わ
れる大きな特長を有する。
更に，海島型のマルチセンイの場合，本例のように島の
溶融点が焼結加工温度より高い場合，又，溶融粘度が高
い場合，孔の形状は保たれるが，溶融温度が接近してい
る場合でも，原マルチセンイの巻取りがセンイ間に空隙
のないように密である時，加圧溶融に隙し，センイ間の
ズレ，移動が少ないので大きく変形しないと思われるが
望ましくはない。
溶融点が焼結加工温度より高い場合，又，溶融粘度が高
い場合，孔の形状は保たれるが，溶融温度が接近してい
る場合でも，原マルチセンイの巻取りがセンイ間に空隙
のないように密である時，加圧溶融に隙し，センイ間の
ズレ，移動が少ないので大きく変形しないと思われるが
望ましくはない。
又，島センイの形状，即ち孔の形状は，本例で示すよう
に真円よりも長円が望ましい。これは，実質的に捕捉す
る粒子径は同じで断面積を極めて大きくすることができ
るからであり，透過圧力を下げ，フイルターの寿命を延
ばし，開口率を上げ透過効率を大巾に上げることができ
ることは論をまたないであろう。孔の形状はえに限定さ
れず，Ｔ，Ｙ，Ｘ等■良く又，その配列も，レンが積み
状等自由である。然し，口金の製作上からは，やはり長
円が得■のようである。
に真円よりも長円が望ましい。これは，実質的に捕捉す
る粒子径は同じで断面積を極めて大きくすることができ
るからであり，透過圧力を下げ，フイルターの寿命を延
ばし，開口率を上げ透過効率を大巾に上げることができ
ることは論をまたないであろう。孔の形状はえに限定さ
れず，Ｔ，Ｙ，Ｘ等■良く又，その配列も，レンが積み
状等自由である。然し，口金の製作上からは，やはり長
円が得■のようである。
終りに，本実施例の ２００μ×２００μのマルチセン
イに含まれる１μ×１０μ孔 １００ケは，１ｃｍ２に
２５０，０００ケの孔数である。之は直径１μの円孔に
直すと２，５００，０００ケに相当する。そして実質的
には更に島数は１０〜１００倍も集積率を上げることは
易く，超微細センイとして０．１μ径の糸も製造されて
いる。それ故，本発明にこれを利用すれば前述のように
，極めて孔径分布の優れた高精度のメンブレンフイルタ
ーを作ることが出来る。又，本例の他に，島センイを金
属又は導電性センイとし，之を拔取らず一方向のみ導電
性を有するプラスチツク，又は，ガラス扱を製造するこ
とが出来，これらも本発明に包含されるものである。
イに含まれる１μ×１０μ孔 １００ケは，１ｃｍ２に
２５０，０００ケの孔数である。之は直径１μの円孔に
直すと２，５００，０００ケに相当する。そして実質的
には更に島数は１０〜１００倍も集積率を上げることは
易く，超微細センイとして０．１μ径の糸も製造されて
いる。それ故，本発明にこれを利用すれば前述のように
，極めて孔径分布の優れた高精度のメンブレンフイルタ
ーを作ることが出来る。又，本例の他に，島センイを金
属又は導電性センイとし，之を拔取らず一方向のみ導電
性を有するプラスチツク，又は，ガラス扱を製造するこ
とが出来，これらも本発明に包含されるものである。
第一図は，素材の構成単位のマルチセンイの横断面図。
第二図は，第一図のセンイを巻取つた所の横断面図。
第三図は，焼結炉の縦断面図。
第四図は，素材をプリーツ状に刻む説明図。
Claims (1)
- 高度の海島型複合センイを単センイとして、センイ軸に
平行した状態で一体的に焼結固化し、所望の形状の集束
センイ素材を作り、これをセンイ軸に対し垂直な方向で
薄く剥ぎ、ついで島センイをエッチング処理により除去
し、膜を貫通した微細孔をつくるようにしてなることを
特長とするメンブレンフィルター。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59135696A JPS6115704A (ja) | 1984-06-30 | 1984-06-30 | メンブレンフイルタ− |
| EP85107872A EP0167094A1 (en) | 1984-06-30 | 1985-06-25 | Porous membrane filter and its manufacturing process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59135696A JPS6115704A (ja) | 1984-06-30 | 1984-06-30 | メンブレンフイルタ− |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6115704A true JPS6115704A (ja) | 1986-01-23 |
Family
ID=15157767
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59135696A Pending JPS6115704A (ja) | 1984-06-30 | 1984-06-30 | メンブレンフイルタ− |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0167094A1 (ja) |
| JP (1) | JPS6115704A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009057678A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-03-19 | E I Du Pont De Nemours & Co | ファイバー・オン・エンド材料の製造方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110203720A1 (en) * | 2006-07-28 | 2011-08-25 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Process for making fiber-on-end materials |
| US7964049B2 (en) | 2006-07-28 | 2011-06-21 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Processes for making fiber-on-end materials |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1204201B (de) * | 1961-09-25 | 1965-11-04 | Joachim Dietzsch | Filtersieb |
| DE2750897B2 (de) * | 1977-11-14 | 1980-05-08 | Reiner Dr.-Phys. 1000 Berlin Stemme | Verfahren zur Herstellung von Membranen für die Membran-Filtration |
| DE2915524A1 (de) * | 1979-04-18 | 1980-10-30 | Akzo Gmbh | Filterelement |
-
1984
- 1984-06-30 JP JP59135696A patent/JPS6115704A/ja active Pending
-
1985
- 1985-06-25 EP EP85107872A patent/EP0167094A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009057678A (ja) * | 2007-07-26 | 2009-03-19 | E I Du Pont De Nemours & Co | ファイバー・オン・エンド材料の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0167094A1 (en) | 1986-01-08 |
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