JPS61502902A - Hollow fibers, their production and their application especially in the field of membrane-type separations - Google Patents

Hollow fibers, their production and their application especially in the field of membrane-type separations

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JPS61502902A
JPS61502902A JP60502604A JP50260485A JPS61502902A JP S61502902 A JPS61502902 A JP S61502902A JP 60502604 A JP60502604 A JP 60502604A JP 50260485 A JP50260485 A JP 50260485A JP S61502902 A JPS61502902 A JP S61502902A
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fibers
cartridge
hollow fiber
epidermis
fiber
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JP60502604A
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Japanese (ja)
Inventor
アプテル フイリツプ
エスペナン ジヤン‐ミシエル
Original Assignee
エンスチチユ ナシヨナル ド リシエルシユ シミク アプリケ
サントル ナシヨナル ド ラ リシエルシユ シヤン チフイク
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A23FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23CDAIRY PRODUCTS, e.g. MILK, BUTTER OR CHEESE; MILK OR CHEESE SUBSTITUTES; MAKING THEREOF
    • A23C9/00Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations
    • A23C9/14Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment
    • A23C9/142Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by dialysis, reverse osmosis or ultrafiltration
    • A23C9/1422Milk preparations; Milk powder or milk powder preparations in which the chemical composition of the milk is modified by non-chemical treatment by dialysis, reverse osmosis or ultrafiltration by ultrafiltration, microfiltration or diafiltration of milk, e.g. for separating protein and lactose; Treatment of the UF permeate

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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 中空繊維、その製造法および特に 模型分離の分野でのその応用 本発明は繊維状(fibrogenj、c )重合体物質を基にした新規な中空 繊維に関する。[Detailed description of the invention] Hollow fibers, their production and especially Its application in the field of model separation The present invention provides novel hollow fibers based on fibrous polymeric materials. Regarding fibers.

不整構造を有する繊維状重合体物質を基にしたかなりの数の中空繊維は既に知ら れている。かかる不整構造は一般に下記の群の一つに属する: (1)(繊維の内側から外側へと)増大する多孔度を大きな特長として有する繊 維の内部流路の周囲に「表皮」と以下称する比較的密な層が存在し、かかる内部 表皮と繊維の外周の間にマクロ空隙が存在する構造の群。かかる繊維を添付図面 の第1図(繊維縦中心線に対し直角の面による断面図)に示す。かかる図面を参 照すると、Aで内部表皮の一部を、Bでマクロ空隙を略示し、Cは繊維の外周を 示し、矢印Fは繊維の内側から外側へと増大する多孔度を表示した。かかる構造 を有する繊維は米国特許第3526588号、第3615024号、第3423 491号に例えば記載されている。A considerable number of hollow fibers based on fibrous polymeric materials with asymmetric structure are already known. It is. Such irregular structures generally belong to one of the following groups: (1) A fiber whose major feature is increasing porosity (from the inside to the outside of the fiber) A relatively dense layer, hereinafter referred to as the "epidermis", exists around the internal channels of the fibers, and this internal A group of structures in which a macrovoid exists between the epidermis and the outer periphery of the fibers. Attached drawings of such fibers 1 (a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the longitudinal center line of the fibers). Please refer to such drawings. A shows part of the inner epidermis, B shows the macro void, and C shows the outer periphery of the fiber. The arrow F indicated the increasing porosity from the inside to the outside of the fiber. Such a structure Fibers having the following properties are disclosed in US Pat. No. 491, for example.

(2)上記群に於ける如く、内部表皮、繊維の内側から外側へと増大する多孔度 が存在するが、マクロ空隙の存在しない構造のの群。第2図にこの群の繊維を略 示する、Aは内部表皮を示し、Dはかかる表皮と周囲Cの間の区分を示す、この 中にはマクロ空隙が存在しないことを知ることができる、矢印Fは繊維の内側か ら外側へと増大する多孔度を表示している。かかる繊維は例えば米国特許第40 51300号に記載されている。(2) As in the above group, the inner skin, the porosity increasing from the inside to the outside of the fiber. A group of structures in which there are but no macro voids. Figure 2 shows the fibers of this group. A indicates the inner epidermis and D indicates the division between such epidermis and the periphery C, of which It can be seen that there are no macro voids inside, arrow F indicates the inside of the fiber. The porosity increases from the outside to the outside. Such fibers are described, for example, in U.S. Pat. No. 51300.

(3)内部表皮友よび外部表皮が存在し、両表皮は繊維の区分の両側にあり、多 量のマクロ空隙が存在する。かかる繊維を第3図に示す。この図においてAは内 部表皮を、Eは外部表皮を、それらの間でマクロ空隙Bを示している。この種の 繊維における多孔度も増大しているが、矢印F1およびF2の両方向で増大して いる。この種の繊維は例えばフランス特許第77 34031号に記載されてい る。(3) There is an inner epidermis and an outer epidermis, both of which lie on either side of the fibrous section and are multi-layered. There are large amounts of macro voids. Such a fiber is shown in FIG. In this diagram, A is inside E shows the outer epidermis, E shows the outer epidermis, and B shows the macrovoid between them. this kind of The porosity in the fibers also increases, but in both directions of arrows F1 and F2. There is. Fibers of this type are described, for example, in French patent no. 77 34031. Ru.

(4)上述した各群とは反対に、内部表皮は有しないが、しかし外部表皮のみを 有する構造の群。かかる繊維は、繊維の外側と内側の間に何らマクロ空隙を含有 しない。その多孔度は外側から内側へと増大している。第4図はかかる繊維を示 す。図においてEで外部表皮を、Dで多孔層を示す、この群の多孔度は矢印F3 の方向で増大している。かかる繊維は例えばフランス特許第80 06858号 に記載されている。(4) Contrary to the above groups, it does not have an internal epidermis, but only an external epidermis. A group of structures with Such fibers do not contain any macro voids between the outside and inside of the fiber. do not. Its porosity increases from outside to inside. Figure 4 shows such fibers. vinegar. In the figure, E indicates the outer skin and D indicates the porous layer.The porosity of this group is indicated by the arrow F3. is increasing in the direction of Such fibers are described, for example, in French Patent No. 80 06858. It is described in.

(5)第3図に示した繊維lこおける如く、内部表皮と外部表皮が存在するが、 これらの両表皮の間にマクロ空隙が存在する構造の群。かかる繊維を第5図に示 す。AおよびEはそれぞれ内部表皮および外部表皮を表わし、マクロ空隙および ミクロ空隙(BおよびD)が一定の割合で存在する。(5) As shown in Figure 3, there is an inner epidermis and an outer epidermis, A group of structures in which a macro void exists between both epidermis. Such fibers are shown in Figure 5. vinegar. A and E represent the inner and outer epidermis, respectively, with macrovoids and Microvoids (B and D) are present in a constant proportion.

この場合の多孔度はF4およびF、の両方向で増大してしする。The porosity in this case increases in both F4 and F directions.

かかる繊維は例えばフランス特許第79 11031号1こ記載されている。Such fibers are described, for example, in French Patent No. 79 11 031.

(6)最後に、第6図に示す如く何ら表皮力ぞ存在しない構造の群。この場合内 側周囲Gと外側周囲Cの間の多孔構造はそれぞれマクロ空隙りおよびミクロ空隙 Bを含有する。この種の繊維例えばフランス特許第73 15427号fこ記載 されている。(6) Finally, as shown in Figure 6, there is a group of structures in which no skin force exists. In this case The porous structure between the side circumference G and the outer circumference C consists of macro voids and micro voids, respectively. Contains B. This type of fiber is described, for example, in French Patent No. 73 15427. has been done.

一方本発明は、その内面の方向で増大する多孔度を有する構造に結合しているそ れらの外周で非常に薄い厚さく1μm未満、好ましくはO】μm未満)の比較的 密な層(表皮)が存在することで、上述した各構造とは異なる不整構造の中空繊 維を特徴とする 特別の方法で: 上記表皮の下にある構造は、上記密な表皮と直接接触した形でマクロ多孔層から 有利にはなるいわゆる「開放」構造であり、繊維の内面側で開放しているが外面 側では開放していない放射方向で均質多孔性の、壁と規則的に間隔を置き実質的 に筒状の放射方向のマクロ空隙を提供するマクロ多孔層が存在し、かかるマクロ 空隙は2 tlmより大なる主たる大きさで、かかるマクロ空隙の割合は壁の容 積の少なくとも10%を占めることを特徴としている。On the other hand, the present invention provides that the relatively thin (less than 1 μm, preferably less than O] μm) at their outer periphery. Due to the presence of a dense layer (skin), hollow fibers with an irregular structure differ from each structure described above. characterized by In a special way: The structure underlying the epidermis is formed by a macroporous layer in direct contact with the dense epidermis. The advantage is the so-called "open" structure, which is open on the inner side of the fiber but not on the outer side. radially homogeneous porous, not open on the sides, regularly spaced with walls and substantially There is a macroporous layer providing cylindrical radial macrovoids in the The voids have a main size greater than 2 tlm, and the proportion of such macro voids is the wall volume. It is characterized by occupying at least 10% of the product.

他の特徴によれば: (1)上記外部表皮は01μm未満の非常に小さい厚さを有し、1000^より 大なる直径を有する孔の実質的な不存在で、水に対し透過性である; (2)マクロ空隙の割合は壁容積の少なくとも20%を占め;(3)実質的に筒 状のマクロ空隙は、全壁の厚さの10分の9より犬に達しうる長さのものであり ; (4)マクロ空隙の円形断面の直径は一般に5μmより大であり;(5)本発明 による中空繊維は溶媒に可溶性で非溶媒中で凝固する繊維状重合体を基にしてい る。According to other features: (1) The external epidermis has a very small thickness of less than 01 μm and less than 1000 μm. permeable to water with substantial absence of pores with large diameter; (2) the proportion of macrovoids accounts for at least 20% of the wall volume; (3) the proportion of macrovoids is substantially The macro-void has a length that can reach more than nine-tenths of the total wall thickness. ; (4) the diameter of the circular cross section of the macro void is generally greater than 5 μm; (5) the present invention hollow fibers are based on fibrous polymers that are soluble in solvents and coagulate in non-solvents. Ru.

本発明による繊維を形成できる重合体の例の中には、ビニリデンポリフルオライ ド、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、セルロースおよびセルロースエステ ル、ポリ(ビニルクロライド)、ポリ(ビニルアセテート)、ポリアミド、ポリ イミド、ポリカーボネート、ポリ(フェニレンオキサイド)、ポリスチレンおよ び更に一般にはポリエーテル、ポリエーテノベポリ(アリーレンオキサイド)、 ポリサルファイド、ポリビニル重合体、ポリアリル重合体、ポリアゾールおよび ポリイミダゾール、ポリホスファジン、ポリヒドラジドを挙げることができ、或 いはかかる繊維状重合体は上述した重合体の少なくとも1種から構成した共重合 体または重合体混合物の中から選択できる。Among the examples of polymers that can form fibers according to the invention are vinylidene polyfluoride, polysulfone, polyacrylonitrile, cellulose and cellulose ester poly(vinyl chloride), poly(vinyl acetate), polyamide, poly imide, polycarbonate, poly(phenylene oxide), polystyrene and Furthermore, polyethers, polyetherenobepoly(arylene oxide), polysulfide, polyvinyl polymer, polyallyl polymer, polyazole and Mention may be made of polyimidazole, polyphosphazine, polyhydrazide, or Alternatively, such a fibrous polymer is a copolymer composed of at least one of the above-mentioned polymers. or polymer mixtures.

上述した繊維は任意の既知の方法、特に「乾−混法」と称される紡績法を用いて 得ることができる。The above-mentioned fibers can be produced using any known method, especially the spinning method called "dry-blending". Obtainable.

かかる方法によれば、溶媒中の重合体の溶液を、押出孔を通してガス、蒸気また は液体の射出と共に有利には環型の紡糸ノズルで押し出し、次いで形成された中 空繊維を凝固浴中に通す。According to this method, a solution of a polymer in a solvent is passed through an extrusion hole by passing gas, vapor or is extruded with a preferably annular spinning nozzle together with the injection of liquid and then the formed medium is The empty fibers are passed through a coagulation bath.

この方法で上述した如き本発明の中空繊維を得るため、(1)溶媒中の重合体溶 液に少なくとも1種の特別の添加剤を加え、 (2)押出孔を通して流体を射出する 用意をする。In order to obtain the hollow fibers of the present invention as described above by this method, (1) the polymer solution in the solvent is adding at least one special additive to the liquid; (2) Inject fluid through the extrusion hole Get ready.

特別の添加剤は、溶媒重合体組合せと巨視的に均質溶液を得ることを可能にし、 一方で繊維の凝固したときまたは適切な後処理によって繊維から抽出できる分子 の中から選択する。上述した定義に応答する添加剤の分子の例としては、少なく とも1種の疎水性単位および少なくとも1種の親水性単位(イオン性もしくは非 イオン性)の両方を分子中に含有する(疎水性単位はこのときポリオキシエチレ ン系であることができる)イオン性または非イオン性の界面活性剤、またはポリ ビニルピロリドン、ポリビニルピリジン、ポリビニルアルコール、ポリエチレン グリコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸を含む種類の500より大な る分子量のマクロ分子を挙げることができる。Special additives make it possible to obtain macroscopically homogeneous solutions with solvent-polymer combinations, On the one hand, molecules that can be extracted from the fiber when it coagulates or by suitable post-treatments. Choose from. Examples of additive molecules that respond to the above definition include: one hydrophobic unit and at least one hydrophilic unit (ionic or non-ionic) ionic) in the molecule (hydrophobic units are polyoxyethylene ionic or non-ionic surfactants (which can be based on Vinylpyrrolidone, polyvinylpyridine, polyvinyl alcohol, polyethylene More than 500 types including glycols, polyacrylamides, polyacrylic acids Macromolecules with a molecular weight of

内部射出の特定流体は液体または気体であることができ、それは繊維状重合体を 含有する溶液を凝固させることを防ぐに充分な量の繊維状重合体用の少なくとも 1種の溶媒を含有する。The specific fluid for internal injection can be a liquid or a gas, and it at least a sufficient amount of the fibrous polymer to prevent coagulation of the containing solution. Contains one type of solvent.

本発明の範囲および関心は添付図面を参照してなされる以下の説明から更に明ら かになるであろう。The scope and interest of the invention will be further apparent from the following description, taken in conjunction with the accompanying drawings. It will be something like that.

既に述べた第1図〜第6図は既知の繊維の種々の種類を示す: 第7図は本発明による繊維の断面を示す第1図〜第6図と同様に画いた略図であ る; 第8図、第9図、第10図および第11図は本発明(こよる繊維の電子顕微鏡に よる各々の写真である;第12図は本発明による繊維を得るため使用する方法の 説明工程図である; 第13図は縦方向外部循環(CEL )を有する繊維束を利用したカートリッジ の可能な具体例を示す;第14図は放射外部循環(CER)を有する繊維束を利 用したカートリッジの別の可能な具体例を示す;第15図は内部循環(c工)を 有する繊維束を利用した第3の可能な具体例を示す。Figures 1 to 6, already mentioned, show the different types of known fibers: FIG. 7 is a schematic drawing similar to FIGS. 1 to 6 showing a cross section of a fiber according to the invention. Ru; Figures 8, 9, 10, and 11 show the present invention (which is applicable to fiber electron microscopy). Figure 12 shows the method used to obtain the fibers according to the invention. It is an explanatory process diagram; Figure 13 shows a cartridge using fiber bundles with longitudinal external circulation (CEL). Figure 14 shows a possible embodiment of a fiber bundle with radial external circulation (CER) Another possible embodiment of the cartridge used is shown in Figure 15; A third possible embodiment using fiber bundles having the following structure is shown below.

これらの図面を参照すると、第7図の略図上にHで示した外側表皮を写真拡大図 第8図および第9図(軸断面)から特に知ることができる;多孔性構造は、写真 拡大図第10図でより正確に見ることができるようIこ、細長い内方に向った開 放フィンガーの形のマクロ空隙工を含有する。かかる写真拡大図は実際に繊維の 内側からとつって見たものに相当する。その中で区別できる実質的に円形のクレ ータ−はかかるフィンガーの端に相当する。この拡大図で、マクロ空隙Jも観察 できる。外部表皮Hについては、写真拡大図第11図で見られる、この場合明瞭 に見える空隙がないかかる表皮の密度を示している。この構造を見ると、繊維多 孔度は外側から内側へと増大している。Referring to these drawings, the outer epidermis indicated by H on the schematic diagram in FIG. Particularly visible from Figures 8 and 9 (axial section); the porous structure is The elongated inward opening can be seen more accurately in the enlarged view Figure 10. Contains macro-voids in the form of open fingers. Such photographic enlargements actually show the fibers. It corresponds to what is seen from the inside. a substantially circular crease distinguishable within it. The data corresponds to the end of such a finger. Macro void J can also be observed in this enlarged view. can. The external epidermis H can be clearly seen in the enlarged photo in Figure 11. There are no visible voids, indicating such epidermal density. Looking at this structure, we can see that there are many fibers. Porosity increases from outside to inside.

より精密には、写真拡大図第8図では1ctnが50μmに等しく、拡大図第9 図では1.5備が25 ttmに等しく、拡大図第10図では1crnが5μm に等しく、拡大図第11図ではl例示した中空繊維を得るため、好ましくは「乾 −混法」と称される紡績法を使用する。かかる方法を第12図に略示する。More precisely, 1 ctn is equal to 50 μm in the enlarged photographic diagram (Fig. 8), and in the enlarged photographic diagram (Fig. 9). In the figure, 1.5 ttm is equal to 25 ttm, and in the enlarged view Figure 10, 1 crn is 5 μm. In order to obtain the hollow fiber shown in the enlarged view of FIG. - using a spinning method called "mixed method". Such a method is schematically illustrated in FIG.

有利にはフィルター3aを設けた重合体溶液容器1は、ガス瓶2から供給される 例えば窒素の如き不活性ガスを導入することによる圧力の下(かかる圧力の制御 はマノメータ3で行なう)拡大して示した紡糸ノズル6中にこの溶液を流入させ る。A polymer solution container 1, advantageously provided with a filter 3a, is fed from a gas bottle 2. under pressure (control of such pressure), for example by introducing an inert gas such as nitrogen. This solution is flowed into the spinning nozzle 6 shown in the enlarged view. Ru.

容器1から流れる重合体溶液は前述した如き少なくとも1種の添加剤、即ちイオ ン性もしくは非イオン性(親水性。The polymer solution flowing from vessel 1 contains at least one additive as described above, i.e. ionic or non-ionic (hydrophilic).

疎水性)の界面活性剤または500より犬なる分子量を有するマクロ分子、およ びかかる重合体のための溶媒を含有する。(hydrophobic) surfactants or macromolecules with a molecular weight of more than 500, and Contains a solvent for the polymer.

附随的に、かかる紡糸ノズル6の環状オリフィス中に上述した如き溶媒を含有す る流体も導入する。明らかに流体は容器4から流れ、紡糸ノズル6中へのその供 給は流速を制御する流量計5および所望流速の作用として制御されるバルブ8I こよって行なわれる。凝固溶液を含有する凝固バット7の下流にある、繊維10 を巻き上げるモーター9は繊維延伸張力およびその貯蔵を調整可能lこする。Incidentally, the annular orifice of the spinning nozzle 6 may contain a solvent as described above. Also introduce the fluid that Apparently the fluid flows from the container 4 and its delivery into the spinning nozzle 6. The supply is controlled by a flow meter 5 that controls the flow rate and a valve 8I that is controlled as a function of the desired flow rate. This is how it is done. A fiber 10 downstream of a coagulation vat 7 containing a coagulation solution. The motor 9 that winds up the fiber drawing tension and its storage can be adjusted l.

凝固溶液はあらゆる適切な非溶媒の中から選択することができる。これは水が好 ましい。The coagulation solution can be selected from any suitable non-solvent. Water is preferred for this. Delicious.

この方法を行なうこと(こよって、本発明による中空繊維の不整は押出物の両面 での異なる凝固によって得られる。By carrying out this method (thus, the irregularities of the hollow fibers according to the invention are eliminated on both sides of the extrudate). obtained by different coagulation at .

繊維の外面は重合体の非溶媒との接触によって急速に凝固する、一方向層は紡糸 ノズル6の環状オリフィスの中央部分で放出される流体中に含有される溶媒と接 触するのであるから、内面の、非常に遅い凝固が生ずる。The outer surface of the fiber is rapidly solidified by contact with the polymer non-solvent; the unidirectional layer is spun Contact with the solvent contained in the fluid discharged at the central part of the annular orifice of the nozzle 6 Because of the contact, very slow coagulation of the inner surface occurs.

有利にはこの種の充填は、紡糸温度で約5パスカル/秒〜1000パスカル/秒 またはそれ以上の粘度を有するπ体プリカーサーを形成できる押し出しできる溶 液を利用して得られる。Advantageously, this type of loading is approximately 5 Pascals/sec to 1000 Pascals/sec at the spinning temperature. An extrudable solution that can form a π-form precursor with a viscosity of Obtained using liquid.

更に非溶媒および溶媒は好ましくは如何なる割合でも混和できなければならない 、添加剤は、重合体に対しては勿論非溶媒でなければならず、添加剤のための溶 媒で簡単に洗うことによって有利に繊維から除去できる。Furthermore, the nonsolvent and solvent should preferably be miscible in any proportion. , the additive must of course be a non-solvent for the polymer, and a solvent for the additive must be provided. It can be advantageously removed from the fibers by simple washing with a solvent.

重合体のための非溶媒が強力であればある程、不整度は更に著しくなり、洗浄お よび貯蔵前の全凝固時間は短くなることは明らかである。The stronger the nonsolvent for the polymer, the more severe the degree of irregularity, and the more difficult it is to wash and It is clear that the total clotting time before storage is reduced.

下記実施例において、多孔度の特性化は電子走査顕微鏡によって得たネガの観察 によって達成する。この方法が、表皮が約xooo′A(o、1μm)より大な る大きさの孔を含有しないことを確実にするときには、より小さい寸法の孔を確 実に容易に検出することはできない。より小さい孔の存在の検査は水に対する透 過性を使用した。水に対する透過性を測定するための方法は、数本の中空繊維の ループを形成することからなる。中空繊維の開放端をチューブシート中に挿入す る。次にこのループを筒状ハウジング中に置く。加圧した水をハウジング中に導 入し、繊維壁を通過した水をループの開放端から集める。In the examples below, the porosity was characterized by observation of negatives obtained by electron scanning microscopy. achieved by. This method is suitable for cases where the epidermis is larger than approximately When ensuring that it does not contain pores of a smaller size, It really can't be detected easily. Testing for the presence of smaller pores is permeable to water. I used superfluous. A method for measuring the permeability to water is the use of several hollow fibers. It consists of forming a loop. Insert the open end of the hollow fiber into the tubesheet. Ru. This loop is then placed into a cylindrical housing. Directs pressurized water into the housing. The water that has passed through the fiber wall is collected from the open end of the loop.

繊維壁の両側で付与された圧力差(パスカルPaで表わす)に対する集められた 水の量(面積1/についての―で表わす)の比を、透過性の指標として使用する 。L、で表わされるかかる比は「水圧透過係数」と称する。その単位は、−/イ ・s、paまたはm/ s ’p aである。全ての透過度は25℃の温度で測 定する。Collected for the pressure difference (expressed in Pascals Pa) applied on both sides of the fiber wall The ratio of the amount of water (expressed as - to area 1/) is used as an indicator of permeability. . Such a ratio, denoted L, is referred to as the "hydraulic permeability coefficient." Its unit is -/i ・s, pa or m/s'pa. All permeabilities were measured at a temperature of 25°C. Set.

実施例 1 重量%で29%のポリスルホン〔ラブル(Uael)3500)22%のトリト ン(Toriton ) x 100および49%のN。Example 1 29% polysulfone (Uael 3500) 22% Torito by weight Toriton x 100 and 49% N.

N−ジメチルボルムアミドからなる溶液から、上述した方法で、凝固剤として水 、内部射出流体としてN、N−ジメチルホルムアミドを用いて中空繊維を押し出 した。From a solution consisting of N-dimethylbormamide, water is added as a coagulant by the method described above. , extruding the hollow fibers using N,N-dimethylformamide as the internal injection fluid. did.

その外径は580μmであり、その内径は440μmである。Its outer diameter is 580 μm and its inner diameter is 440 μm.

中空繊維は、(1)その外面上に1000^より大なる直径の孔はない表皮を見 出され、(2)外側表皮の下にある開放構造は最大の大きさが約1.5μmであ る孔が存在する厚さ30μmのミクロ多孔層および約40μmの長さと、約14 μmのその内面上の直径を有する内面上に放射方向に開いた筒状のマクロ空隙が 存在するマクロ多孔層からなっている本発明による構造を示す。かかるマクロ空 隙は壁容積の少なくとも20%を占める。Hollow fibers (1) have a skin with no pores of diameter greater than 1000 on its outer surface; (2) The open structures beneath the outer epidermis have a maximum size of approximately 1.5 μm. A microporous layer with a thickness of 30 μm in which pores are present and a length of about 40 μm and a length of about 14 μm. A radially open cylindrical macro-void on its inner surface with a diameter on its inner surface of μm 1 shows a structure according to the invention consisting of a macroporous layer present; macro empty The gap occupies at least 20% of the wall volume.

表皮中の1000^より小さい直径の孔の存在は水に対する透過性によって明ら かにした: Lp25℃” 6.9 X 10−” rri/nl−5−PB実施例 2 内部射出流体としてN、N″′′ジメチルアセタミドび凝固剤として水を用い、 28%のビニリデンポリサルファイド(PCUK 1000 )、18%のトリ l−:zxlOOkよび54%のN、N−ジメチルホルムアミド(重量%)から なる溶液から中空繊維を紡糸した。その外径は580μmであり、その内径は4 40μmである。The presence of pores with a diameter smaller than 1000^ in the epidermis is revealed by the permeability to water. I made it: Lp25℃" 6.9 X 10-" rri/nl-5-PB Example 2 Using N, N'''' dimethylacetamide as the internal injection fluid and water as the coagulant, 28% Vinylidene Polysulfide (PCUK 1000), 18% Tori l-:zxlOOk and 54% N,N-dimethylformamide (wt%) Hollow fibers were spun from the solution. Its outer diameter is 580 μm, and its inner diameter is 4 It is 40 μm.

中空繊維は、(1)その外面上lこxoooXより犬なる直径の孔はない表皮が あり、(2)外部表皮の下にある開放構造は、最大の大きさが約0.5μmの孔 が存在する厚さ4μmのミクロ多孔層、および長さ約121 ttm、直径15 μmを有する内面上に開き放射状に配した筒状の形のマクロ空隙を呈するマクロ 多孔層からなる本発明による構造を提供する。マクロ空隙は壁容積の約40%を 占める。A hollow fiber has (1) an epidermis on its outer surface that has no pores with a diameter larger than (2) open structures beneath the external epidermis contain pores with a maximum size of approximately 0.5 μm; 4 μm thick microporous layer with a length of about 121 ttm and a diameter of 15 A macro that exhibits a cylindrical macro void that opens and radially arranges on the inner surface with a diameter of μm. A structure according to the invention is provided consisting of a porous layer. Macro voids account for approximately 40% of the wall volume. occupy

外部表皮中での100OAより小さい直径の孔の存在は水に対する透過度によっ て明らかにする。The presence of pores with a diameter smaller than 100 OA in the external epidermis depends on the permeability to water. to clarify.

Lp25℃= 2.6 X 10−IO?rIl/m’5−Pa実施例 3 射出流体としてN、N−ジメチルホルムアミドおよび凝固剤として水を用い、重 量%で18%のポリスルホン(Udel 3500)、18%のポリビニルピロ リドン(K15)および64%のN、N−ジメチルホルムアミドからなル溶液か ら中空繊維を紡糸した。その外径は430 pmであり、内径は150μmであ る。Lp25℃=2.6×10-IO? rIl/m'5-Pa Example 3 Using N,N-dimethylformamide as the injection fluid and water as the coagulant, heavy 18% polysulfone (Udel 3500), 18% polyvinylpyro A solution of lydone (K15) and 64% N,N-dimethylformamide hollow fibers were spun. Its outer diameter is 430 pm, and its inner diameter is 150 μm. Ru.

本発明による構造を示す中空繊維は、(1)その外面上に100OAより大なる 直径の孔のない表皮を見出し、(2)外部表皮の下にある開放構造は、最大寸法 が約1μmである孔が存在する厚さ20μ78のミクロ多孔層、および長さ約1 20μmおよび直径10 pmをその内面に有する内面上に開き、放射状に開い た筒状の形のマクロ空隙が存在するマクロ多孔性層からなる。マクロ空隙は壁容 積の約60%をに対する透過度によって明らかにする。A hollow fiber exhibiting a structure according to the present invention (1) has a diameter of greater than 100 OA on its outer surface. (2) The open structure underlying the external epidermis is the largest dimension a microporous layer with a thickness of 20μ78 in which there are pores with a diameter of about 1μm, and a length of about 1μm. 20 μm and a diameter of 10 pm on its inner surface and radially open on its inner surface. It consists of a macroporous layer in which cylindrical macropores exist. Macro void is wall volume Approximately 60% of the product is revealed by the transmittance.

Lp25℃= 0.4 x ] ]W101TVrr?−8−pa添加を加えな い紡糸。Lp25℃= 0.4 x ] W101TVrr? -8-pa addition should not be added. Spinning yarn.

これは29%のポリスルホン(Udel 3500)および71%のN、N−ジ メチルホルムアミドの溶液で得る。It contains 29% polysulfone (Udel 3500) and 71% N,N-di Obtained in solution in methylformamide.

この溶液を内部射出流体としてN、N−ジメチルホルムアミド 験したとき、それは外部表皮および内面に向って開いた少しのマクロ空隙の存在 した開放下側構造を含有することが見られる。しかしながら添加剤なして紡糸し たかかる繊維の一つの特長はその水に対する透過度が非常に小さい、これによっ て表皮が非常に少ない孔を有することを示してしする。N,N-dimethylformamide was used as the internal injection fluid. It is the presence of a small amount of macro voids opening towards the outer epidermis and the inner surface. It can be seen that it contains an open lower structure. However, spinning without additives One of the characteristics of Takaru fibers is that their permeability to water is extremely low. This shows that the epidermis has very few pores.

内部射出流体中に水を存在さた紡糸。Spinning with water present in the internal injection fluid.

実施例1の溶液と同じ溶液を作る。かかる溶液を、内部射出流体として下記の種 類の溶液を用いて上述した方法で紡糸する。Make the same solution as in Example 1. Such a solution can be used as an internal injection fluid in the following species. Spinning is performed using the above-mentioned method using a similar solution.

N,N−ジメチルホルムアミド90重量%、水10重量%。90% by weight N,N-dimethylformamide, 10% by weight water.

中空繊維が得られる。その外径は350μmで、内径は110μmである。Hollow fibers are obtained. Its outer diameter is 350 μm and its inner diameter is 110 μm.

本発明による構造を有する中空繊維は、(1)外面上に、iooo′Aより大な る直径の孔のない表皮が見られ、(2)外部表皮の下にある開放構造は、最大寸 法的1.5μmである孔が存在する厚さ7μmのマクロ多孔層、および長さ約1 07μmを有し、放射状に配向した筒状のマクロ空隙の存在するマクロ多孔層か らなる。マクロ空隙は壁容積の約40%を占める。The hollow fiber having the structure according to the present invention has (1) a larger diameter than iooo′A on the outer surface; (2) open structures beneath the external epidermis are found with diameters of A macroporous layer 7 μm thick with pores that are legally 1.5 μm, and a length of about 1 A macroporous layer having a diameter of 0.7 μm and containing radially oriented cylindrical macro voids. It will be. Macro voids occupy approximately 40% of the wall volume.

内部射出流体中に10%の水を存在させて紡糸したこれらの繊維の一つの特性は 、壁中で約6μmの直径を有するマクロ空隙が狭くなり、従ってそれらが内面に 開くとき2μmの直径のみを有することである。One property of these fibers spun with 10% water in the internal injection fluid is , the macro-voids with a diameter of about 6 μm become narrower in the wall, and therefore they become closer to the inner surface. It has a diameter of only 2 μm when opened.

外部表皮中の1oaoXより小さい直径の孔の存在は水に対する透過度(こより 明らかにする。The presence of pores in the external epidermis with a diameter smaller than 1 oao reveal.

Lp25℃= 0.4 6 x 1 0−10tri/+/−s−pa本発明に より得られる中空繊維は、各種の分野で興味ある用途が見出される、特にそれら は透析分野、逆浸透分野、ガス透過もしくは過蒸発分野における超−過もしくは ミクロ沖過に或いは液体膜キャリヤーとして直接使用できる。Lp25℃=0.4 6 x 1 0-10tri/+/-s-pa In the present invention Hollow fibers obtained from is an excess or It can be used directly in microfiltration or as a liquid film carrier.

本発明による繊維の構造中に外部表皮の存在することが、処理される流体を繊維 の外側で有利に循環させる様な装置における超沖過もしくはミタロ沖過に使用で きるようにし、これによって以下の例に示す如くかかる装置をコンパクトにし、 性能良くする。The presence of an external skin in the structure of the fibers according to the invention allows the fluid to be treated to flow through the fibers. Can be used for super offshore or mithal offshore in devices that circulate advantageously outside the , thereby making such a device compact as shown in the example below, Improve performance.

第13図を参照するに、Cで示したカートリッジは、相互に平行に配置された多 数の中空繊維の束12を含有するシリンダー]1からなっている。かかる繊維の 端は好適な樹脂のブロック13〜13a中に埋め込まれ、かかるブロックに接着 されて、これによって加圧下にオリフィスAに入り超涛過される液体間の密封を 確実にしてかかる液体を繊維中心線に実質的に平行にそしてその外の方へと(A −Dの方向)と循環させる。各繊維の内部チャンネル中に集められた透過液は轍 維端の両方もしくは一つでカートリッジから流れ出る(矢印B − E′)。Referring to FIG. 13, the cartridges designated C are arranged parallel to each other. A cylinder containing several bundles 12 of hollow fibers] 1. of such fibers The ends are embedded in blocks 13-13a of suitable resin and glued to such blocks. This creates a seal between the liquid that enters orifice A under pressure and is overflowed. ensuring that such liquid is directed substantially parallel to and outward from the fiber centerline (A -D direction). The permeate collected in the internal channels of each fiber is rutted. It flows out of the cartridge at both or one of the fiber ends (arrows B-E').

第14図に示したカートリッジも、シリンダー11、中空繊維の束12によって 構成され、束の端は前述した如く樹脂ブロック13〜13a中に埋め込まれ、接 着されている。処理される液体Aは、多重オリフィスJ5で形成されたチューブ 14iこよって繊維束の中心に入れられ、かかるチューブ14は繊維中心線に対 して平行に配置しである。The cartridge shown in FIG. 14 also has a cylinder 11 and a bundle of hollow fibers 12. The ends of the bundle are embedded in the resin blocks 13 to 13a as described above, and the ends are connected. It is worn. The liquid A to be treated is passed through a tube formed with multiple orifices J5. 14i is thus placed in the center of the fiber bundle, and such tube 14 is aligned with the fiber centerline. and placed in parallel.

それは取りはずし可能なストッパー161こより液体Aの入口端から離れた端で 閉塞しである。液体Aの循環は加圧下)コ生シ、ストッパー16の存在により、 かかる循環はオリフィス15の存在によって繊維中心線に対し実質的に直角に行 なわれる。透過液は繊維の内部チャンネル中で集められ、それは繊維の両端の倒 れか一つによってカートリッジから流れ出る(矢印B − B’ )。溶液は、 繊維束12およびシリンダー11の壁の間の所望の循環空間を与える適当な材料 17のグリッドで矢印fに従ってA′で流れ出る。It is located at the end remote from the inlet end of liquid A from the removable stopper 161. It's blocked. Due to the presence of the stopper 16, the liquid A is circulated under pressure. Such circulation is carried out substantially at right angles to the fiber centerline due to the presence of the orifice 15. be called. The permeate is collected in the internal channels of the fiber, and it is It flows out of the cartridge by one of them (arrow B-B'). The solution is Any suitable material that provides the desired circulation space between the fiber bundle 12 and the wall of the cylinder 11 17, it flows out at A' according to the arrow f.

一方、第15図を参照すると、これ(こは前述した如く繊維束12をシリンダー 11の中に配置し、繊維の端はブロック13〜13a中に埋め込まれ、処理され る液体Aが矢印Fで示される如く繊維の内部チャンネル内で方向A−Dで加圧下 に循環する。透過液は繊維の束の外側で集められ、シリンダー11の周囲上で形 成されたBで・一つ以上のオリフィスを介してカートリッジを出て循環する。On the other hand, referring to FIG. 11 and the ends of the fibers are embedded in blocks 13-13a and treated. Liquid A is pumped under pressure in the direction A-D within the internal channels of the fibers as shown by arrow F. circulates. The permeate is collected on the outside of the fiber bundle and shaped around the cylinder 11. Once completed, B exits the cartridge through one or more orifices and circulates.

カートリッジと同じ容積の内部中空繊維を含有するカートリッジ(この場合処理 する媒体の循環は第15図に示した如くして作ったカー) IJツジを用い中空 繊維内で生ずる)で得た性能を比較することを目的とする。Cartridges containing internal hollow fibers of the same volume as the cartridge (in this case The circulation of the medium is carried out using a car made as shown in Figure 15). The purpose is to compare the performance obtained with (occurring within the fiber).

第13図および第14図に示した如きカートリッジ(CELおよびCER )に 備えた繊維は前述した方法で得た。For cartridges (CEL and CER) as shown in Figures 13 and 14. The provided fibers were obtained as described above.

それは重量%で29%のポリスルホン( Udel 5 0 0 )、22%の トリトン×100および49%のN,N−ジメチルホルムアミドからなる溶液の 紡糸によって作った、内部射出流体はN,N−ジメチルホルムアミドとし、中空 繊維の外面の凝固のために水を使用した。これらの繊維は、それらの構造lこつ いて見たとき、100OAより犬なる直径の孔のない表皮をその外面に有し、外 部表皮の下にある開放構造は最大の大きさが1.5μmを越えない孔が存在する ミクロ多孔層および内面に開放し、放射状に向いたシリンダー状のマクロ空隙の 存在するマクロ多孔層からなり、これらのマクロ空隙は約15μmの直径のもの であることを特徴としている。It is 29% polysulfone (Udel 5000), 22% by weight of a solution consisting of Triton x 100 and 49% N,N-dimethylformamide. The internal injection fluid made by spinning is N,N-dimethylformamide, and the hollow Water was used for coagulation of the outer surface of the fibers. These fibers have their structure It has a nonporous epidermis on its outer surface with a diameter of more than 100 OA when viewed from the outside. The open structure beneath the epidermis contains pores whose largest size does not exceed 1.5 μm. Microporous layer and radially oriented cylindrical macro voids open to the inner surface. It consists of a macroporous layer, and these macropores are approximately 15 μm in diameter. It is characterized by being

カートリッジCI(第15図)に嵌合した繊維はCompteRendu 1’ Aaademie dss 5ciences Paris、第293巻、第■ 号、第681頁〜第686頁(1981年11月9日)の「Hollow fi bres of polysulfone、 Preparation and properties of transfer to ultrafiltr ation Jに記載された方法で得た。それらは18%のポリスルホン(ud e13300)、18%のポリビニルピロリドンK 15 (Fluka)およ び64%のN、N−ジメチルアセタミドからなる溶液の紡糸によって得る。内部 凝固流体として水を使用する。The fiber fitted in the cartridge CI (Fig. 15) is CompteRendu 1' Aaademie dss 5 sciences Paris, Volume 293, No.■ No., pp. 681-686 (November 9, 1981), “Hollow fi breath of polysulfone, preparation and properties of transfer to ultrafiltr It was obtained by the method described in ation J. They are 18% polysulfone (ud e13300), 18% polyvinylpyrrolidone K 15 (Fluka) and and 64% N,N-dimethylacetamide by spinning. internal Using water as the solidifying fluid.

それらは内部相に100OAより大なる直径の孔のない表皮が存在し、外面に開 放していないマクロ空隙を含有するミクロ多孔層が存在することを特徴としてい る。They have a nonporous epidermis with a diameter greater than 100 OA in the internal phase and an open skin on the external surface. It is characterized by the presence of a microporous layer containing free macropores. Ru.

以下に示す実施例に示したカー) IJツジの特性を表1に集約する。Table 1 summarizes the characteristics of IJ Tsuji shown in the examples below.

5 K)/lのNaC1水溶液を25℃でカートリッジCL(第13図)によっ て超濾過する。カー) IJツジの入口での循環流速は4.6 x 10−’d / Sである。入口での圧力はl l 5 kPaであり、カートリッジからの 出口で1 ’OQ kPaである、即ちl 5 kPaの仕込圧力損失である。5 K)/l NaCl aqueous solution at 25°C using cartridge CL (Fig. 13). Ultra-filter. Kerr) The circulation flow velocity at the inlet of IJ Tsuji is 4.6 x 10-’d / It is S. The pressure at the inlet is 5 kPa, and the pressure from the cartridge is At the outlet, the feed pressure loss is 1'OQ kPa, ie 15 kPa.

処理溶液および透過液の導電率を測定し、それらは同じであることを知る、これ によって繊維は食塩溶液を自由に通過させることを証明している。Measure the conductivity of the treatment solution and permeate and know that they are the same, this demonstrated that the fibers freely pass saline solutions.

次いでカートリッジCEL (第13図)によって、平均分子量Mv= 400 00のデキストランT70の109//溶液を超濾過する。処理した溶液の濃度 は超濾過液を循環させて一定に保つ。示差屈折計での超濾過液および処理溶液を 分析して、超濾過液はデキストランT70を含有しないこと、従って繊維がかか る巨大分子を全部保持することを証明していることが見られる。Then, using cartridge CEL (Figure 13), the average molecular weight Mv = 400 00 Dextran T70 109// solution is ultrafiltered. Concentration of treated solution is kept constant by circulating the ultrafiltrate. Ultrafiltrate and processing solution in differential refractometer Analysis showed that the ultrafiltrate did not contain dextran T70 and therefore the fibers were This shows that it retains all the macromolecules.

カートリッジへの入口での循環流速(繊維外)は4.6×10−’tr?/Sで ある。入口圧力は118 kPaであり、出口圧力は100 kPaである、即 ち18 kPaの仕込圧力損失である。The circulation flow rate (outside the fiber) at the inlet to the cartridge is 4.6 x 10-'tr? /S in be. The inlet pressure is 118 kPa and the outlet pressure is 100 kPa, immediately This is a charging pressure loss of 18 kPa.

超濾過液流速は2.3 x 10−’yr+’/Sである。The ultrafiltrate flow rate is 2.3 x 10-'yr+'/S.

同様のカートリッジCI (第15図)との比較上記と同じ溶液を超濾過に使用 したとき、内部表皮を有する中空繊維を含有するカー) IJツジCIは、4. 6 x 10”φ′Sの循環流速、デキストランT70を全部保有する、入口圧 力は125 kPaであり、出口圧力はl Q Q kPaである、即ち仕込圧 力損失は25 kPaである。Comparison with similar cartridge CI (Figure 15) Same solution as above used for ultrafiltration When 4. Circulating flow rate of 6 x 10”φ′S, holding all Dextran T70, inlet pressure The force is 125 kPa and the outlet pressure is l Q Q kPa, i.e. the charging pressure The force loss is 25 kPa.

超濾過液流速は0.51 X 10−’−である。The ultrafiltrate flow rate is 0.51 x 10-'-.

カー) IJッジ中で流体を循環させるのに要する電力は循環流速と仕込圧力損 失の積に等しい、即ちカートリッジCELについて083ワツトカートリツジC Iについて1.2ワツトである。car) The power required to circulate the fluid in the IJ is determined by the circulation flow rate and the charging pressure drop. equal to the product of losses, i.e. 083 Watts for cartridge CEL It is 1.2 watts for I.

超沖過液単位容量について消費されるエネルギーは超濾過液流速で割った循環に 要する電力に等しい、即ちカートリッジCELについて0.10KWh/d(3 x6xlOジユール/7d)カートリッジCIについて0.65xwh、zQ2 3x5xlOジュール/−)である。The energy consumed per unit volume of ultrafiltrate is calculated by the circulation divided by the ultrafiltrate flow rate. equal to the power required, i.e. 0.10 KWh/d (3 x6xlOdule/7d) 0.65xwh for cartridge CI, zQ2 3x5xlO joules/-).

カートリッジCIよりもカートリッジCFtLについて超沖過液単位容量につい て超濾過液流速が大で、エネルギー消費が小さいことを知る。Regarding cartridge CFtL than cartridge CI, the permeate unit capacity is It is known that the ultra-filtrate flow rate is high and the energy consumption is low.

実施例6における如く、ここで使用するカートリッジCERの繊維(第2図)は 59/lのNaC1水溶液を自由に通過させることが証明される。As in Example 6, the fibers of the cartridge CER used here (Fig. 2) were It is demonstrated that 59/l aqueous NaCl solution passes freely.

平均分子量Mm=36000のポリビニルピロリドン(pvp)K2Oの109 /l溶液を25℃でカートリッジCERで超濾過する。実施例11こおける如く 処理された溶液の濃度は一定に保たれ、繊維がpvp y、 90を全部保有す ることを証明している。カートリッジの入口での循環流速(繊維外)は4.6  X 1. O−’ dである。入口圧力は123kPa、出口圧力は100kP a、即ち仕込圧力損失は23 kPaである。109 of polyvinylpyrrolidone (pvp) K2O with average molecular weight Mm=36000 /l solution is ultrafiltered on a cartridge CER at 25°C. Example 11 The concentration of the treated solution is kept constant and the fiber retains all pvp y, 90. It proves that. The circulation flow rate (outside the fiber) at the inlet of the cartridge is 4.6 X1. It is O-'d. Inlet pressure is 123kPa, outlet pressure is 100kP a, that is, the charging pressure loss is 23 kPa.

超濾過液流速は0.86 x 10−’y++”である。The ultrafiltrate flow rate is 0.86 x 10-'y++''.

同様のカートリッジCIとの比較 上述したのと同じ溶液を超濾過のため使用する、カートリッジCIは内部表皮繊 維を含有し、これはポリビニルピロリドンに90を全部保有する。カートリッジ への入口での循環流速(繊維内)は4.6 X 10−’ty+’/Sである。Comparison with similar cartridge CI Cartridge CI uses the same solution as described above for ultrafiltration. It contains 90% polyvinylpyrrolidone fibers. cartridge The circulation flow rate (within the fiber) at the inlet to is 4.6 x 10-'ty+'/S.

入口圧力は175 kPaであり、出口圧力は100 kPaであり、即ち仕込 圧力損失は75 kPaである。The inlet pressure is 175 kPa and the outlet pressure is 100 kPa, i.e. The pressure loss is 75 kPa.

超濾過液流速は0.66 X 10−’td/Sである。The ultrafiltrate flow rate is 0.66 x 10-'td/S.

カートリッジ中での処理された溶液の循環のために要する電力および超沖過液単 位容量によって消費されたエネルギーを実施例1における如く計算する。The power required for circulation of the treated solution in the cartridge and the The energy dissipated by the capacity is calculated as in Example 1.

電カニ カートリッジCERlこついて1.IWカートリッジcrについて3,4W エネルギー: カートリッジCEHについて0.36 kW暖苛(128刈06ジユール/−) カートリッジCIについて1.43 kwh/d(5,15xlゲジユール/イ )カートリッジCIよりもカートリッジCEHについてより犬なる超濾過液流速 およびより小なる超沖過液単位容量についてのエネルギー消費が判る。electric crab Cartridge CERl stuck 1. About IW cartridge cr 3,4W energy: About cartridge CEH 0.36 kW heating (128 mowing 06 joules/-) About Cartridge CI 1.43 kwh/d (5,15xl G/I) ) Higher ultrafiltrate flow rate for cartridge CEH than for cartridge CI. and the energy consumption for smaller overflow unit volumes are found.

実施例 8 杭孔血清(lactoserum )の蛋白質の6971溶液を25℃の温度で カー) IJツジCER(第2図)Iこよって超濾過する。Example 8 A 6971 solution of lactoserum protein was added at a temperature of 25°C. Kerr) IJ Tsuji CER (Fig. 2) I is thus ultrafiltered.

超濾過液の分析は蛋白質が全部繊維中に保有されることを示す。Analysis of the ultrafiltrate shows that all of the protein is retained in the fibers.

6 g/lのこの溶液は309/lに濃縮され、これによって11の初期容量か ら0.2Iの最終容量に通過する。カ−トリツジへの人口での循環流速(繊維外 )は3 X 10−’1である。入口圧力は108 kPaであり、出口圧力は 100kPaであり、仕込圧力損失は8kPaである。This solution of 6 g/l is concentrated to 309 g/l, which gives an initial volume of 11 to a final volume of 0.2I. Circulating flow rate into the cartridge (outside the fibers) ) is 3×10-'1. The inlet pressure is 108 kPa, and the outlet pressure is 100 kPa, and the charging pressure loss is 8 kPa.

超沖過液流速は開始時の1.06 X 10−’i/Sから濃縮の終りでの0. 33 x 10”’イ/Sへと変化する。これは0.53x 10”i/Sの平 均超沖過液流速を与える。循環に要する電力および超沖過液単位容量について消 費されるエネルギーを実施例1の如く計算する。The super-filtrate flow rate ranged from 1.06 x 10-'i/S at the beginning to 0. 33 x 10”’i/S. This is the average of 0.53 x 10”i/S. Give the average offshore liquid flow velocity. Regarding the power required for circulation and the unit capacity of ultra-overflow liquid, Calculate the energy expended as in Example 1.

Q、 l、 3 kWh/讐(0,45X106ジユール/イ)表2の方法に従 ってカートリッジを洗浄後、カートリッジの初期液圧透過度が再現される。Q, l, 3 kWh/h (0.45 x 106 joule/l) according to the method in Table 2. After cleaning the cartridge, the initial hydraulic permeability of the cartridge is recreated.

実施例 9 50℃の温度でカートリッジCEiRlによってスフリームした牛乳を超沖過す る。Example 9 Super-filtering the skimmed milk by cartridge CEiRl at a temperature of 50°C Ru.

超沖過液の分析は蛋白質が繊維によって全て保持されたことを示す。Analysis of superfiltrate shows that the protein was all retained by the fibers.

このミルクは3倍濃縮され、これによって019jの初期容量から0.31の最 終容量へと通過する。カートリッジの入口での循環流速(繊維外)は2 X 1 0−’d/Sであり、入口圧力は110kPa、出口圧力はl Q Q kPa であり、即ち仕込圧力損失は10 kPaである。This milk is concentrated three times, thereby reducing the initial volume of 0.31 to a maximum of 0.31. Pass to final volume. The circulation flow rate (outside the fiber) at the inlet of the cartridge is 2×1 0-’d/S, the inlet pressure is 110 kPa, and the outlet pressure is l Q Q kPa. That is, the charging pressure loss is 10 kPa.

超沖過液流速は濃縮の始めでの1.5 x 10”y&/Sから、濃縮の終りで の0.12 x 10”d/Sへと変化する、即ち平均超沖過液速度0.31  x 10−’靜/Sである。The super-offshore liquid flow rate changes from 1.5 x 10”y&/S at the beginning of concentration to of 0.12 x 10”d/S, that is, the average super-offshore liquid velocity is 0.31. x 10-'silence/S.

循環のため要する電力および超沖過液単位容量について消費されるエネルギーを 実施例6(こおける如く計算する。The power required for circulation and the energy consumed for the unit capacity of super offshore liquid are Example 6 (Calculate like this.

電カニ0.2W エネルギー: 0.18 kWh/讐(0,64X 10’ジュール/−)。Electric crab 0.2W Energy: 0.18 kWh/enemy (0.64 x 10' Joule/-).

表2の方法Fこよりカートリッジを洗浄した後、カートリッジの初期液圧透過度 が再現される。After cleaning the cartridge from Method F in Table 2, the initial hydraulic permeability of the cartridge is reproduced.

表2.ミルク製品超沖過後の洗浄工程頑序(A)=常温 本発明を純粋に説明のためにのみ記載し、限定のためでないこと、有効な改変が 本発明範囲を逸脱せずになしつることを理解すべきである。Table 2. Washing process for milk products after washing (A) = room temperature The invention has been described purely by way of illustration and not by way of limitation, and it is understood that useful modifications may be made. It is to be understood that what may be done without departing from the scope of the invention.

FIG、I FIG、2 FIG、3 FIG、4 F旧、5 FIG、6 FiG、12 手続補正書(方N) 3.補正をする者 事件との関係 特’?f RIL 甚[株]の特軒払題にの尺 明、細五区ひ゛1訂の紀目の名月き〆炙の釆各3)明、ぞ’te玉、n伯1乱1 .Cオ石し忘しのフ )濃4)言五寸(゛の)芭匹トD4殉4#eL(律壱し辷 じの) ?J−l−−−^#k PCT/FR85100147ANNEX T o TF、E 1NTER,NAτl0i4AL 5EARCHREPORτO NFIG, I FIG, 2 FIG, 3 FIG, 4 F old, 5 FIG, 6 Fig.12 Procedural amendment (method N) 3. person who makes corrections Special relation to the incident? f RIL The length of Jin [Co., Ltd.]'s tokuken payday Ming Dynasty, Hosogoku, 1st Edition, Meizuki Kiyome no Kettle, 3) Ming Dynasty, Zo'te Yu, N Bo 1 Ran 1 .. C O stone forgotten f ) Thick 4) Words five inches (゛) Bashirito D4 Martyr 4 #eL (Ritsichi Shishi) Jino)? J-l---^#k PCT/FR85100147ANNEX T o TF, E 1NTER, NAτl0i4AL 5EARCHREPORτO N

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.外周に非常に小さい厚さ(1μmより小)の比較的密な層(表皮)が存在し 、それは内面の方向で増大する多孔度を開放構造に結合しており、上記表皮の下 にある上記開放構造は上記表皮と直接接した状態でのマクロ多孔層からなる不整 である構造の重合体繊維状物質を基にした中空繊維であつて、0.1μmより大 で2μmより小さい寸法の孔が存在し、実質的に筒状の放射方向に配向し規則的 に間隔を置いたマクロ空隙をその中に存在させたマクロ多孔層が存在し、繊維の 内面側で開き、外面側で開いていない放射方向での均質多孔壁を有し、かかるマ クロ空隙は2μmより大なる主寸法を有し、かかるマクロ空隙の割合は壁容積の 少なくとも10%を占めることを特徴とする中空繊維。1. There is a relatively dense layer (epidermis) with a very small thickness (less than 1 μm) around the outer periphery. , it combines an open structure with increasing porosity in the direction of the inner surface and below the epidermis above. The open structure is an irregular structure consisting of a macroporous layer in direct contact with the epidermis. A hollow fiber based on a polymeric fibrous material having a structure of pores with dimensions smaller than 2 μm are present in a substantially cylindrical radially oriented and regular A macroporous layer exists within which macro voids are spaced apart, and the fiber Such a matrix has a radially homogeneous porous wall that is open on the inner side and not open on the outer side. Macro-voids have major dimensions greater than 2 μm, and the proportion of such macro-voids is equal to the wall volume. Hollow fibers, characterized in that they account for at least 10%. 2.上記外部表皮が0.1μmより小さい厚さを有し、1000Åより大なる直 径の孔が存在せず水に対し透過性である請求の範囲第1項記載の中空繊維。2. The outer skin has a thickness of less than 0.1 μm and a direct thickness of more than 1000 Å. The hollow fiber according to claim 1, which has no pores of any size and is permeable to water. 3.マクロ空隙の割合が壁容積の少なくとも20%を占める請求の範囲第1項ま たは第2項記載の中空繊維。3. Claims 1 or 2, wherein the proportion of macro voids is at least 20% of the wall volume. or the hollow fiber according to item 2. 4.実質的に筒状のマクロ空隙が繊維の壁全体の厚さの10分の9以上に達する 長さであることができる請求の範囲第1項〜第3項の何れか一つに記載の中空繊 維。4. Substantially cylindrical macrovoids extend over nine-tenths of the total fiber wall thickness The hollow fiber according to any one of claims 1 to 3, which can have a length Wisdom. 5.マクロ空隙の円形断面の直径が5μmより一般に大である請求の範囲第1項 〜第4項の何れか一つに記載の中空繊維。5. Claim 1, wherein the diameter of the circular cross-section of the macrovoid is generally greater than 5 μm. - The hollow fiber according to any one of Item 4. 6.中空繊維が、溶媒に溶解し、非溶媒中で凝固する繊維状重合体を基にしてい る請求の範囲第1項〜第5項の何れか一つに記載の中空繊維。6. Hollow fibers are based on fibrous polymers that dissolve in solvents and coagulate in non-solvents. The hollow fiber according to any one of claims 1 to 5. 7.繊維状重合体を、ビニリデンポリフルオライド、ポリスルホン、ポリアクリ ロニトリル、セルロースおよびセルロースエステル、ポリ(ビニルクロライド) 、ポリ(ビニルアセテート)、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポ リ(フエニレンオキサイド)、ポリスチレンおよびより一般にはポリエーテル、 ポリエステル、ポリ(アリーレンオキサイド)、ポリサルフアイド、ポリビニル 重合体、ポリアリル重合体、ポリアゾールおよびポリイミダゾール、ポリホスフ アジン、ポリヒドラジドの中から選択し;かかる繊維状重合体を上述した重合体 の少なくとも1種から構成した共重合体または共重合体の混合物の中から選択で きる請求の範囲第6項記載の中空繊維。7. The fibrous polymer is made of vinylidene polyfluoride, polysulfone, polyacrylic Lonitrile, cellulose and cellulose esters, poly(vinyl chloride) , poly(vinyl acetate), polyamide, polyimide, polycarbonate, polycarbonate poly(phenylene oxide), polystyrene and more generally polyether, Polyester, poly(arylene oxide), polysulfide, polyvinyl Polymers, polyallyl polymers, polyazole and polyimidazole, polyphosph selected from azine, polyhydrazide; such fibrous polymer is selected from the polymers mentioned above; Selectable from copolymers or mixtures of copolymers composed of at least one of The hollow fiber according to claim 6. 8.紡糸するのに好適な濃度で溶媒中に繊維状重合を溶解し、500より大なる 分子量の巨大分子の中またはイオン性もしくは非イオン性の界面活性剤の中から 選択した少なくとも1種の添加剤を加え、重合体、溶媒および添加剤を含有する 溶液を有利には環状型の紡糸ノズル中に通し、同時に押出孔中に流体を射出し、 かかる流体が液体または気体であり、繊維状重合体を含有する溶液を凝固させる ことからかかる流体を防止するため繊維状重合体のための少なくとも1種の溶媒 の充分量を含有し、上記流体をとりまく上記溶液によつて構成されたフイラメン トをフイラメントの外面を急速に沈澱させるよう選択した繊維状重合体に対する 少なくとも1種の非溶媒を含有する凝固浴中に通すことを特徴とする請求の範囲 第1項〜第7項の何れか一つに記載の中空繊維の製造方法。8. Dissolve the fibrous polymer in a solvent at a concentration suitable for spinning, with a Among macromolecules of molecular weight or among ionic or nonionic surfactants. containing a polymer, a solvent and an additive, with the addition of at least one selected additive; passing the solution through a spinning nozzle, advantageously of annular type, and simultaneously injecting the fluid into an extrusion hole; The fluid is a liquid or a gas and solidifies the solution containing the fibrous polymer. At least one solvent for the fibrous polymer to prevent such fluids. a filament composed of the above solution containing a sufficient amount of the above fluid and surrounding the above fluid; to a fibrous polymer selected to rapidly settle the outer surface of the filament. Claims characterized in that passing through a coagulation bath containing at least one non-solvent A method for producing a hollow fiber according to any one of Items 1 to 7. 9.500より大なる分子量の巨大分子が、ポリビニルピロリドン、ポリビニル ピリジン、ポリエチレングリコール、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸、ポ リビニルアルコールの群に属する請求の範囲第8項記載の方法。9. Macromolecules with a molecular weight greater than 500 include polyvinylpyrrolidone, polyvinylpyrrolidone, Pyridine, polyethylene glycol, polyacrylamide, polyacrylic acid, polymer The method according to claim 8, which belongs to the group of ribinyl alcohols. 10.界面活性剤をポリオキシエチレン鎖を含有する疎水性単位を有するもの中 から選択する請求の範囲第8項記載の方法。10. Surfactants with hydrophobic units containing polyoxyethylene chains 9. The method according to claim 8, wherein the method is selected from: 11.押出孔中に射出される流体が繊維状重合体を溶解するため使用する溶媒に よつて構成される請求の範囲第8項〜第10項の何れか一つに記載の方法。11. The fluid injected into the extrusion hole is the solvent used to dissolve the fibrous polymer. 11. A method as claimed in any one of claims 8 to 10. 12.繊維状重合体の溶液に加える添加剤が凝固浴に可溶性である請求の範囲第 8項〜第11項の何れか一つに記載の方法。12. Claim No. 1, wherein the additive added to the solution of the fibrous polymer is soluble in the coagulation bath. The method according to any one of Items 8 to 11. 13.膜分離方法の分野への請求の範囲第1項〜第7項の何れか一つに記載の中 空繊維の応用。13. In any one of claims 1 to 7 in the field of membrane separation method Application of hollow fibers. 14.中空繊維から作られ、処理される液体の循環を加圧下かかる繊の外側で行 ない、繊維の壁を通過したろ液を繊維の中心チヤンネル内で循環させるカートリ ツジを用いて超ろ過またはミクロ済過の分野への請求の範囲第13項記載の応用 。14. Made from hollow fibers, the circulation of the liquid to be treated is carried out under pressure on the outside of the fibers. A cartridge that circulates the filtrate that has passed through the fiber walls within the fiber's central channel. Application of claim 13 to the field of ultrafiltration or microfiltration using Azalea . 15.カートリツジを構成する中空繊維が少なくとも0.1mmに等しい外径の ものである請求の範囲第14項記載の応用。15. The hollow fibers constituting the cartridge have an outer diameter of at least equal to 0.1 mm. 15. The application according to claim 14. 16.カートリツジが少なくとも1000m2/m3の容量を有する請求の範囲 第1項記載の応用。16. Claims in which the cartridge has a capacity of at least 1000 m2/m3 Application as described in Section 1. 17.中空繊維の壁の両側で保持される圧力差が106Paより小で、104P aより大である請求の範囲第16項記載の応用。17. The pressure difference maintained on both sides of the wall of the hollow fiber is less than 106Pa, 104P The application according to claim 16, wherein the application is greater than a.
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