JPS61409A - 乾燥半透膜の製造方法 - Google Patents

乾燥半透膜の製造方法

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JPS61409A
JPS61409A JP12033984A JP12033984A JPS61409A JP S61409 A JPS61409 A JP S61409A JP 12033984 A JP12033984 A JP 12033984A JP 12033984 A JP12033984 A JP 12033984A JP S61409 A JPS61409 A JP S61409A
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JP
Japan
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semipermeable membrane
membrane
wet
dry
solvent
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Pending
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JP12033984A
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English (en)
Inventor
Noritaka Kazuse
数瀬 能孝
Akio Iwama
昭男 岩間
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61409A publication Critical patent/JPS61409A/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D67/00Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
    • B01D67/0081After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0095Drying
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D71/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06Organic material
    • B01D71/56Polyamides, e.g. polyester-amides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (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。

Description

【発明の詳細な説明】 (1)発明の目的 本発明は乾燥半透膜の製造方法に関するものであり、詳
しくは湿潤半透膜を乾燥しても当初の湿潤半透膜と実質
的(:同じ分画分子量と透過性能を有する乾燥半透膜の
製造方法を提供することを目的とするものである。
(2)産業上の利用分野 本発明により得られる乾燥半透膜は、選択透過性を有す
るもので、逆浸透、限外濾過、透析、気体分離等の種々
の分野で利用される。
(3)従来技術及びその問題点 選択透過性を有する半透膜は、一般に湿潤半透膜として
製造され、その半透膜について設計された分画分子量や
透過性能を変化させないために、かかる湿潤半透膜を乾
燥することなく、通常水中に浸漬されて湿潤状態で保存
される。
しかしながら、半透膜を水中に浸漬して湿潤状態で保存
すると、微生物が発生しやすく、この微生物が膜面に付
着繁殖し、膜の微孔を閉塞して透過性能を設計値よりも
小さくしたり、また微生物が膜を分解して分画分子量を
変化させるという桓々の不利益が伴う。さらに湿潤半透
膜のままでは気体分離用の支持体としては使用できない
という問題もある。かかる問題の解決手段として、湿潤
半透膜を例えばエタノール等の水混和性有機溶剤で置換
した後乾燥して乾燥半透膜を得る方法が知られているが
、乾燥した際に半透膜が収縮し膜構(造の緻密化が生じ
、分画分子量が変化したり透過性能が大きく低下して、
得られる乾燥膜が当初に設計された膜性能と異なる膜性
能を示すようになるという欠点があった。
本出願人は、かかる問題点を解決するために特開昭58
−156307号公報において、湿潤半透膜を特定の条
茅庵グリセリン等の特定の多価アルコール水溶液で処理
した後乾燥して乾燥半透膜を製造する方法を提案してい
る。しかしながらかかる方法によれば、膜内に多価アル
コールが残存するため、例えば多価アルコール不溶溶液
を分離処理する場合や気体分離用の支持体として用いる
場合には、使用前に多価アルコールを除去しなければな
らないという不都合があった。
(4)問題点の解決手段 本発明者らは上記の問題点を解決するために鋭意研究し
た結果、特定の重合体からなる湿潤半透膜を特定の極性
有機溶剤で処理した後乾燥することによって、膜中に上
記極性有機溶剤が実質的に残存することなく、当初の湿
潤半透膜と実質的に同じ分画分子量と透過性能を有する
乾燥半透膜を得ることができることを見い出し、本発明
に至ったものである。
即ち本発明は、ポリアミド系及びポリイミド系から選ば
れる重合体からなる湿潤半透膜を、水混和性の脂肪族ケ
トン類、脂肪族ニトリル類及び環状エーテル類から選ば
れる極性有機溶剤で処理した後乾燥することを特徴とす
る乾燥半透膜の製造方法に関するものである。
本発明におけるポリアミド°系重合体からなる半透膜と
しては、好ましくは式 で表わされる繰返し単位を有し、特に好ましくはフェニ
レン基のうち+m−フフェニレン基7()モル%以上、
残りがp−フェニレン基である芳香族ポリアミドからな
る半透膜が挙げられ、このような半透膜は、E記芳香族
ポリアミド°と塩化リチウムのような無機塩添加剤をN
、N−ジノチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド°
等の有機溶剤K 溶解して製膜液とし、これをガラス板
その他の適宜の支持糸材に流延伶布後、水中に浸漬、凝
固させることによって湿潤半透膜として得ることがでを
る。
本発明において好ましいポリイミド系重合体力1らなる
半透膜は、一般式 (但し、R゛は2価の有機基を示す。)で表わされる繰
返し単位を有し、好ましくはR’が芳香族基又は−CH
2−、−C(OL)2−1−0−1−5−1(1)↓し
、A1及びにはアルキル基又はシクロアlレキル基を示
す。)等の2価の結合基で結合されている芳香族基であ
るボリイミMからなる半透膜であり、このような半透膜
は、北記ポリイミド°とジエ千レッグリコールのような
添加剤とを含む製膜液から、上記芳香族ポリアミド半透
膜と同様の方法によって製造することができる。特に好
ましいR1炭素数6〜1′2の芳香族炭化水素基や、こ
れらがアルキレン承、酸素、スルホン基、硫黄等で結合
された芳香族基、例えば る。
本発明において処理される湿潤半透膜は、その分画分子
量において特に制限されないが、 100〜20000
0程度の分画分子量を有する半透膜である場合に好適な
結果が得られる。
本発明は、上述の湿潤半透膜を、特定の水混和性の極性
有機溶剤で処理することによって膜中に含まれる水を上
記有機溶剤で置換した後、乾燥するものである。
本発明で用いる極性有機溶剤は、水と混和しかつ半透膜
を構成する前記重合体を膨潤あるいは溶解しないもので
あり、具体例としては、アセトン。
メチルエチルケトン等の脂肪族ケトン類、アセトニトリ
ル等の脂肪族ニトリル類、テトラヒドロフラン等の環状
エーテル類が挙げられる。
かかる特定の極性有機溶剤を用いることにより、湿潤半
透膜を乾燥した際に膜中にF記極性有機溶剤が実質的に
残存することなく、膜の収縮による膜構造の緻密化を防
ぐことができる。
上記以外の有機溶剤を用いると膜構造の緻密化が生じ、
分画分子量が変化すると共に透過性能が低下し、さらに
膜の柔軟性が低下して機械的強度に劣るようになる。
上記水混和性の極性有機溶剤による湿潤半透膜の置換処
理は、静置又は攪拌した溶剤中に半透膜を浸漬したり、
半透膜に溶剤を循環して供給する等の処理を、通常4〜
24時間行々えばよい。
本発明において前述の如く湿潤半透膜を水混和性の極性
有機溶剤で処理した後乾燥する際には。
乾燥の過程で極性有機溶剤の急激な蒸発による半透膜の
緻密化が起こらない程度に穏和な条件を選ぶのがよく、
好ましくは5〜70℃、特に好ましくは15〜40℃の
温度C放置あるいは送風により乾燥するのがよい。乾燥
時間は特に制限さFtないが。
通常lO〜100時間程度であり、膜中の極性有機溶剤
が蒸発して、極性有1幾溶剤が膜中に実質的に残存しな
い程度まで、すなわち膜が恒量に達するまで乾燥すれば
よい。
(5)発明の効果 以ヒのように、所定の膜性能、特に所定の分画分子量と
透過性能を有するように特定の重合体から製造された湿
潤半透膜を、水混和性で、かつ特定の極性有機溶剤で処
理した後乾燥することによって、当初の湿潤半透膜と実
質的に同じ分画分子量と透過性能を有する乾燥半透膜を
得ることができるという利点を有する。さらに、かかる
乾燥半透膜中の極性有機溶剤を可及的に除去できるため
膜を使用する際に従来の如く膜中の残存物を除去する必
要がない。
(6)実施例 以下に実施例を挙げて本発明を説明するが5本発明はこ
れら実施例に何ら制限されるものではない。なお以下に
おいて1部は重量部を意味し、また半透膜の分画分子量
はその膜が排除率90%を示すボリエ千レンゲリコール
(以下、PEGという。)のモ均分子量によって評価し
た。
製造例1 前記式(1)において1m−フェニレン基が70モル%
、p−フェニレン基が30モル%である繰返し単位を有
し、30℃におけるN−メチル−2−ピロリドン溶液の
極限粘度が1.83である芳香族ポリアミド12部と塩
化リチウム7部とをN、N−ジメ千シルアセトアミド1
0部びジメチルスルホキシド71部とからなる混合溶剤
に溶解して製膜液を調製した。この製膜液を室温でガラ
ス板上に塗布し、直ちに2()℃の水中に投入、24時
間浸漬、凝固させて、湿潤半透膜を得た。この膜は41
w/mの圧力下で純エタノール透過速度10−/ tr
f−dayを有し、また4 kf/dの圧力下で種々の
モ均分子端を酢するPEGの0,5%エタノール溶液を
限外濾過したところ、fに示すPEG排除率を有した。
PEGのモ均分子量と排除率のグラフから分画分子量は
約78000と評価された。
PEG平剤分剤分子量 PEG俳除率(%)11) (
10(1098,2 2000040,2 75005、1 実施例1 製造例1で得だ湿潤膜をアセトンに室温で6時間浸漬し
た後、恒量に達するまで25℃で12時間乾燥して乾燥
半透膜を得た。
この乾燥半透膜の膜性能を製造例1と同じ条件で測定し
た結果を第1表に示す。本発明により得られた乾燥半透
膜は、当初の湿潤膜と実質的に等しい分画分子量及び透
過性能併有することが明らかである。
比較例1 (1ゎ4’A11−’II’ ?Sえ、4o1゜p )
 −rv□〜4時間浸漬した後、@量に達するまで25
℃で24時間乾燥して乾燥半透膜を得た。この乾燥半透
膜の膜性能を実施例1と同じ条件で測定した結果を第1
表に示す。
製造例2 あるポリイミド27.1部とジエチレングリコール27
.1部とをN−メチル−2−ピロリドン45.8部に溶
解し、製膜液を調製した。この製膜液を用いて製造例1
と同様にして湿潤半透膜を得た。この膜は4に92Δ′
の圧力下で純エタノール透過速度6rrfAd −da
yを有し、また、圧力41g/ls’下に0.5%のP
EGエタノール溶液を限外濾過したところ、下記の排除
率を有し、分画分子量は約18,000と評価された。
PEG平均分子量  PEG排除率(%)100000
      98.7 20000      93.6 7500      37.2 実施例2−1 製造例2で得た湿潤膜をアセトンに室温で6時間浸漬し
た後、恒量に達するまで25℃で24時間乾燥して乾燥
半透膜を得た。
この乾燥半透膜の膜性能を実施例1と同じ条件で評価し
た結果を第1表に示す0かかる乾燥半透1間は当初の湿
潤膜とほぼ等しい膜性能を有することが明らかである。
捷た、上記乾燥膜を用いて酸素の透過速度(cc(S 
T P ) ・(’n/am” ・sec 0cmHg
)を25℃で高真空法により測定したところ、3.5X
1ff”’でイ・)す、透過性能に優れ例えば気体分離
用の支持膜として有効であることがわかる。
実施例2−2 製造例2で得た湿潤膜をア七トニト1フルに室温で5時
間浸漬した後、恒量に達するまで30℃で24時間乾燥
して乾燥半透膜を得た。
この乾燥半透膜の膜性能を実施例1と同じ条件で評価し
た#11.果ケ41表に示す。かかる乾燥半透11%!
は当初の湿+1)膜とほぼ等しい膜性能を有すZ)こと
が明らかである。
実施例2−3 製造例2で得た湿潤膜をテトラヒドロフランに室温で2
4時間浸漬した後、恒量に達するまで25℃で12時間
乾燥して乾燥半透膜を得た。
この乾燥半透膜の膜性能を実施例1と同じ条件間浸漬し
た後、恒量に達するまで25℃で48時間乾燥して乾燥
半透膜を得た。この乾燥半透膜の膜性能を実施例2−1
と同じ条件下で評価した結果を第1表に示す。
丑た上記乾燥膜を用いて酸素の透過速度(cc(S T
 P ) ・−z””  secmH’7)を実施例2
−1と同じ方法で測定したところ、82X](1”であ
−/乙 O

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ポリアミド系及びポリイミド系から選ばれる重合
    体からなる湿潤半透膜を、水混和性の脂肪族ケトン類、
    脂肪族ニトリル類及び環状エーテル類から選ばれる極性
    有機溶剤で処理した後乾燥することを特徴とする乾燥半
    透膜の製造方法。
  2. (2)ポリアミドが式 ▲数式、化学式、表等があります▼ で表わされる繰返し単位を有し、且つ、フェニレン基の
    うち、m−フェニレン基が70モル%以上、残りがp−
    フェニレン基であることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載の乾燥半透膜の製造方法。
  3. (3)ポリイミドが一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (但し、R^1は2価の有機基を示す。) で表わされる繰返し単位を有することを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の乾燥半透膜の製造方法。
JP12033984A 1984-06-11 1984-06-11 乾燥半透膜の製造方法 Pending JPS61409A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5922203A (en) * 1997-10-07 1999-07-13 Hydranautics Amine monomers and their use in preparing interfacially synthesized membranes for reverse osmosis and nanofiltration
US6464873B1 (en) 1999-06-15 2002-10-15 Hydranautics Interfacially polymerized, bipiperidine-polyamide membranes for reverse osmosis and/or nanofiltration and process for making the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5922203A (en) * 1997-10-07 1999-07-13 Hydranautics Amine monomers and their use in preparing interfacially synthesized membranes for reverse osmosis and nanofiltration
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