JPS62191007A - 多孔質濾過部材の製造方法 - Google Patents
多孔質濾過部材の製造方法Info
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Landscapes
- 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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、精密濾過、限外濾過、または逆浸透等の膜分
離処理に有用な多孔質濾過部材の製造方法に関する。
離処理に有用な多孔質濾過部材の製造方法に関する。
精密濾過、限外濾過、または逆浸透の膜分離処理に使用
される分離膜の透過性を高めるためには、その膜厚を可
能な限り薄くすることが必要であるが、分離膜単層構造
では、強度等の点からあまり薄くすることができない。
される分離膜の透過性を高めるためには、その膜厚を可
能な限り薄くすることが必要であるが、分離膜単層構造
では、強度等の点からあまり薄くすることができない。
このような場合には、比較的孔径の大きい孔を有する透
過性の高い多孔質体を基板とし、該基板上に分＃膜を積
層形成することが必要である。
過性の高い多孔質体を基板とし、該基板上に分＃膜を積
層形成することが必要である。
このような多層構造を有する濾過部材は、分離膜構成粒
子として基板の孔より粒径の小さい粒子（鉱物粒子等）
を均一に懸濁した泥しように基板を浸漬し、基板上に該
粒子を所要の層厚に付着させ、ついでその付着層を乾燥
し、焼成することにより製造される。但し、その場合に
、基板をそのまま分離膜構成粒子を含む泥しように浸漬
すると、該粒子が基板の孔の中に侵入するため、基板の
透過性が悪くなるだけでな（、所望の孔径を有する分離
膜を形成することができない。この対策として、基板に
分離膜を形成する前に、基板を、その孔より粒径の大き
い粗粒鉱物粒子を含む泥しように浸漬して、該粗粒鉱物
粒子の付着層（第１層）を形成し、しかるのちその層の
上に第２層として分離膜を積層形成して多層構造とする
ことが提案されている（特公昭５９−４８４６４号）。
子として基板の孔より粒径の小さい粒子（鉱物粒子等）
を均一に懸濁した泥しように基板を浸漬し、基板上に該
粒子を所要の層厚に付着させ、ついでその付着層を乾燥
し、焼成することにより製造される。但し、その場合に
、基板をそのまま分離膜構成粒子を含む泥しように浸漬
すると、該粒子が基板の孔の中に侵入するため、基板の
透過性が悪くなるだけでな（、所望の孔径を有する分離
膜を形成することができない。この対策として、基板に
分離膜を形成する前に、基板を、その孔より粒径の大き
い粗粒鉱物粒子を含む泥しように浸漬して、該粗粒鉱物
粒子の付着層（第１層）を形成し、しかるのちその層の
上に第２層として分離膜を積層形成して多層構造とする
ことが提案されている（特公昭５９−４８４６４号）。
しかし、基板上に、第１Ｎの鉱物粒子層を設け、該層を
中間層とし、その上に分離膜を形成した多層構造では、
第１層が介在している分だけ濾過部材の膜厚が厚く、透
過性が悪くなる。また、第１層と分離膜である第２層と
についてそれぞれの乾燥と焼成とを繰り返さねばならな
いため、製造工程が煩瑣であり、かつ余分のコスト負担
を余儀なくされることになる。
中間層とし、その上に分離膜を形成した多層構造では、
第１層が介在している分だけ濾過部材の膜厚が厚く、透
過性が悪くなる。また、第１層と分離膜である第２層と
についてそれぞれの乾燥と焼成とを繰り返さねばならな
いため、製造工程が煩瑣であり、かつ余分のコスト負担
を余儀なくされることになる。
本発明は上記問題を解決するための改良された多孔質濾
過部材の製造方法を提供しようとするものである。
過部材の製造方法を提供しようとするものである。
本発明の多孔質濾過部材の製造方法は、多孔質基板の孔
に、線孔より小径の炭素質粒子を含浸させる工程、炭素
質粒子を含浸させた多孔質基板上に、基板の孔より小径
の粒子からなる分離膜を積層形成する工程、分離膜が積
層形成された基板の炭素質粒子を焼失させると共に、分
離膜構成粒子を焼結させる加熱処理工程とからなる。基
板への炭素質粒子の含浸、および分離膜の積層形成は泥
しよう浸漬法により行うことができる。
に、線孔より小径の炭素質粒子を含浸させる工程、炭素
質粒子を含浸させた多孔質基板上に、基板の孔より小径
の粒子からなる分離膜を積層形成する工程、分離膜が積
層形成された基板の炭素質粒子を焼失させると共に、分
離膜構成粒子を焼結させる加熱処理工程とからなる。基
板への炭素質粒子の含浸、および分離膜の積層形成は泥
しよう浸漬法により行うことができる。
本発明方法によれば、まず第１の泥しようとして、多孔
質基板の孔より小径の炭素質粒子を懸濁した泥しようを
用意し、これに多孔質基板を浸漬して該基板の孔内に炭
素質粒子を含浸させる。この炭素質粒子含浸処理により
、基板の孔径を分離膜構成粒子の粒径よりも小さくする
。炭素質粒子を含浸させるための泥しようへの浸漬およ
び乾燥は、必要に応じて複数回繰り返して行われる。
質基板の孔より小径の炭素質粒子を懸濁した泥しようを
用意し、これに多孔質基板を浸漬して該基板の孔内に炭
素質粒子を含浸させる。この炭素質粒子含浸処理により
、基板の孔径を分離膜構成粒子の粒径よりも小さくする
。炭素質粒子を含浸させるための泥しようへの浸漬およ
び乾燥は、必要に応じて複数回繰り返して行われる。
炭素質粒子を含浸した基板は４、第２の泥しようとして
、基板の孔より小径の分離膜構成粒子を含む泥しように
浸漬される。基板を第２の泥しように浸漬するに際し、
基板の表面に余分の黒鉛粒子が付着していると、基板表
面と分離膜構成粒子との直接接触が妨げられるので、そ
れを除去したうえで浸漬する。
、基板の孔より小径の分離膜構成粒子を含む泥しように
浸漬される。基板を第２の泥しように浸漬するに際し、
基板の表面に余分の黒鉛粒子が付着していると、基板表
面と分離膜構成粒子との直接接触が妨げられるので、そ
れを除去したうえで浸漬する。
基板を第２の泥しように浸漬し、その表面に分離膜構成
粒子を所要の厚さに付着させることにより、望む厚さの
分離膜が形成される。
粒子を所要の厚さに付着させることにより、望む厚さの
分離膜が形成される。
基板の表面に分離膜を積層形成したのち、乾燥し、つい
で加熱処理に付して、炭素質粒子を酸化焼失させると共
に、分離膜構成粒子を焼結させることにより、多孔質基
板と、その片面に直接積層された所望の孔径を有する分
離膜とからなる多孔質濾過部材が得られる。
で加熱処理に付して、炭素質粒子を酸化焼失させると共
に、分離膜構成粒子を焼結させることにより、多孔質基
板と、その片面に直接積層された所望の孔径を有する分
離膜とからなる多孔質濾過部材が得られる。
基板として使用される多孔質体は、セラミック（例えば
、アルミナなどの酸化物系、窒化けい素等の非酸化物系
）焼結晶、ガラス質焼結品、あるいは金属粉末（例えば
、ニッケル合金粉末）焼結晶などである。その孔径、気
孔率等は任意であり、例えば孔径：５〜３０μｍ、気孔
率：２０〜６０％である。基板の形状は、目的とする濾
過部材の用途・使用条件により、例えば平板、または管
体などである。
、アルミナなどの酸化物系、窒化けい素等の非酸化物系
）焼結晶、ガラス質焼結品、あるいは金属粉末（例えば
、ニッケル合金粉末）焼結晶などである。その孔径、気
孔率等は任意であり、例えば孔径：５〜３０μｍ、気孔
率：２０〜６０％である。基板の形状は、目的とする濾
過部材の用途・使用条件により、例えば平板、または管
体などである。
炭素質粒子としては、黒鉛粒子、カーボンブラック粒子
、あるいは高分子物質の粒子などが用いられる。その粒
径は、基板の孔の大きさに応じて適宜法められるが、例
えば、基板の孔径が１０〜２０μｍである場合、０．５
〜３μｍ程度のものが好ましく用いられる。炭素質粒子
を含む泥しようは、基板の材質および炭素質粒子の種類
に応じて選ばれる無機または有機溶媒に炭素質粒子を均
一に懸濁することにより調製される。その泥しようの調
製において、必要に応じ、解膠剤、その他の添加剤が適
宜添加される。泥しよう中の炭素質粒子の濃度は、例え
ば２０〜４０重量％である。
、あるいは高分子物質の粒子などが用いられる。その粒
径は、基板の孔の大きさに応じて適宜法められるが、例
えば、基板の孔径が１０〜２０μｍである場合、０．５
〜３μｍ程度のものが好ましく用いられる。炭素質粒子
を含む泥しようは、基板の材質および炭素質粒子の種類
に応じて選ばれる無機または有機溶媒に炭素質粒子を均
一に懸濁することにより調製される。その泥しようの調
製において、必要に応じ、解膠剤、その他の添加剤が適
宜添加される。泥しよう中の炭素質粒子の濃度は、例え
ば２０〜４０重量％である。
分離膜構成粒子としては、鉱物粒子、例えばアルミナ等
の酸化物系セラミック粒子、窒化けい素等の非酸化物系
セラミック粒子、あるいは金属、例えばニッケル合金粉
末などが用いられる。分離膜を形成するための泥しよう
は、分離膜構成粒子を、該粒子の種類や基板材質に応じ
て選ばれる無機または有機溶媒中に、適当な濃度、例え
ば１０〜２５重景％となるように添加し、必要に応じて
、これに解膠剤、または分離膜構成粒子の基板表面に対
する付着性を高めると共に、乾燥工程でのクラツク発仕
を防止するための適宜の有機バインダ、その他の添加剤
を配合し、均一に攪拌することにより調製される。分離
膜構成粒子の粒径、および基板表面に付着形成される分
離膜の膜厚は、目的とする濾過部材の用途・要求性能に
もよるが、例えば、粒径は： ０．０２〜３μｍであり
、膜厚は５〜５０μｍである。
の酸化物系セラミック粒子、窒化けい素等の非酸化物系
セラミック粒子、あるいは金属、例えばニッケル合金粉
末などが用いられる。分離膜を形成するための泥しよう
は、分離膜構成粒子を、該粒子の種類や基板材質に応じ
て選ばれる無機または有機溶媒中に、適当な濃度、例え
ば１０〜２５重景％となるように添加し、必要に応じて
、これに解膠剤、または分離膜構成粒子の基板表面に対
する付着性を高めると共に、乾燥工程でのクラツク発仕
を防止するための適宜の有機バインダ、その他の添加剤
を配合し、均一に攪拌することにより調製される。分離
膜構成粒子の粒径、および基板表面に付着形成される分
離膜の膜厚は、目的とする濾過部材の用途・要求性能に
もよるが、例えば、粒径は： ０．０２〜３μｍであり
、膜厚は５〜５０μｍである。
分離膜が積層形成された基板は、酸化雰囲気下に加熱（
約８００°Ｃまでの温度が適当である）されることによ
り、炭素質粒子がガス化消失する。また、基板および分
離膜の材質粒径等に応じた焼成条件下に、分離膜に所望
の孔径・透過性、および強度をもたせるための焼成が行
われる。その加熱処理は、基板および分離膜の材質に応
じて、黒鉛粒子を焼失させる処理と、分離膜を焼成する
処理との２段階に分けて行ってもよい。
約８００°Ｃまでの温度が適当である）されることによ
り、炭素質粒子がガス化消失する。また、基板および分
離膜の材質粒径等に応じた焼成条件下に、分離膜に所望
の孔径・透過性、および強度をもたせるための焼成が行
われる。その加熱処理は、基板および分離膜の材質に応
じて、黒鉛粒子を焼失させる処理と、分離膜を焼成する
処理との２段階に分けて行ってもよい。
本発明方法によれば、多孔質基板上に分離膜を形成する
に先立って、該基板の孔内に微細な炭素質粒子を含浸さ
せることにより、その孔径を分離膜構成粒子の粒径より
も小さくしているので、基板表面に分離膜を付着形成す
る工程において、その構成粒子が基板の孔内に侵入し目
詰めすすることばない。従って、従来のように中間層と
して基板の孔より粒径の大きい粗粒の鉱物粒子等からな
る層を形成することなく、直接基板の表面に微細な粒子
からなる分離膜を形成することができる。
に先立って、該基板の孔内に微細な炭素質粒子を含浸さ
せることにより、その孔径を分離膜構成粒子の粒径より
も小さくしているので、基板表面に分離膜を付着形成す
る工程において、その構成粒子が基板の孔内に侵入し目
詰めすすることばない。従って、従来のように中間層と
して基板の孔より粒径の大きい粗粒の鉱物粒子等からな
る層を形成することなく、直接基板の表面に微細な粒子
からなる分離膜を形成することができる。
しかも、最初に基板の孔内に含浸させた炭素質粒子は、
分離膜形成後、消失されるので、濾過部材の濾過性能が
損なわれることもない。また、炭素質粒子は基板の孔内
に含浸させることとし、基板表面には付着させないので
、分離膜と基板表面との接着性が妨げられることがなく
、基板と分離膜とは良好な密着接合関係を形成する。
分離膜形成後、消失されるので、濾過部材の濾過性能が
損なわれることもない。また、炭素質粒子は基板の孔内
に含浸させることとし、基板表面には付着させないので
、分離膜と基板表面との接着性が妨げられることがなく
、基板と分離膜とは良好な密着接合関係を形成する。
（１）基板
中空円筒状アルミナセラミック焼結晶、外径１０鶴×肉
厚１ｕＸ胴長５００ ｍ。平均気孔径１０μｍ。
厚１ｕＸ胴長５００ ｍ。平均気孔径１０μｍ。
（ＩＩ）炭素質粒子懸濁泥しよう（泥しよう■）黒鉛粒
子径（平均粒径：１μｍ）：２７重量部解膠剤（花王石
鹸■製「デモールＮＬＪ）：３重量部 水ニア０重量部 〔■〕分離膜構成粒子懸濁泥しよう（泥しよう■）純ア
ルミナ（平均粒径：０．６μｍ〉：１００ｇ解膠剤（花
王石鹸側製ｒＰｏ Ｔ ２５２０ Ｊ ）：５ｅＣバイ
ンダ（ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）５％水溶液）：
２０ｃｃ 可塑剤（プロピレングリコール）：５ｃｃ水：８０ｃｃ （ＩＶ）二層多孔質濾過部材の製造 基板を泥しょう（１）に浸漬したのち、１００℃で２時
間乾燥する。その基板表面の付着黒鉛粒子を除去したの
ち、円筒状基板の内面（中空孔内）に泥しよう（ＩＩ）
を注入し、しかるのち中空孔内から泥しよう（Ｉｔ）を
排出し、２０℃で１２時間乾燥した。ついでその基板を
８００℃で１時間加熱して黒鉛粒子を焼失さ一ヒ、更に
１４００℃で１時間加熱することにより、分離膜の焼成
を完了した。
子径（平均粒径：１μｍ）：２７重量部解膠剤（花王石
鹸■製「デモールＮＬＪ）：３重量部 水ニア０重量部 〔■〕分離膜構成粒子懸濁泥しよう（泥しよう■）純ア
ルミナ（平均粒径：０．６μｍ〉：１００ｇ解膠剤（花
王石鹸側製ｒＰｏ Ｔ ２５２０ Ｊ ）：５ｅＣバイ
ンダ（ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）５％水溶液）：
２０ｃｃ 可塑剤（プロピレングリコール）：５ｃｃ水：８０ｃｃ （ＩＶ）二層多孔質濾過部材の製造 基板を泥しょう（１）に浸漬したのち、１００℃で２時
間乾燥する。その基板表面の付着黒鉛粒子を除去したの
ち、円筒状基板の内面（中空孔内）に泥しよう（ＩＩ）
を注入し、しかるのち中空孔内から泥しよう（Ｉｔ）を
排出し、２０℃で１２時間乾燥した。ついでその基板を
８００℃で１時間加熱して黒鉛粒子を焼失さ一ヒ、更に
１４００℃で１時間加熱することにより、分離膜の焼成
を完了した。
上記処理工程を経ることにより、中空筒状基板（平均孔
径：１０μｍ）の内側表面に厚さ２０μｍの分離膜が密
着した二層構造の濾過部材を得た。分離膜の平均孔径は
０．５μｍ、気孔率は６５％である。
径：１０μｍ）の内側表面に厚さ２０μｍの分離膜が密
着した二層構造の濾過部材を得た。分離膜の平均孔径は
０．５μｍ、気孔率は６５％である。
本発明方法によれば、所望の気孔径を有する分離膜が、
中間層を介在させずに、直接多孔質基板の表面に付着形
成された二層構造の多孔質濾過部材を製造することがで
きる。
中間層を介在させずに、直接多孔質基板の表面に付着形
成された二層構造の多孔質濾過部材を製造することがで
きる。
すなわち、従来のように基板に第１層（中間層）を設け
て第２層として分離膜を積層形成する多層構造の濾過部
材と異なって、二層の焼成処理を繰り返す必要がなく、
製造工程の簡略化・コスト低減の効果が得られ、また中
間層が介在しないので、それだけ膜厚が薄＜、透過性が
高められる。
て第２層として分離膜を積層形成する多層構造の濾過部
材と異なって、二層の焼成処理を繰り返す必要がなく、
製造工程の簡略化・コスト低減の効果が得られ、また中
間層が介在しないので、それだけ膜厚が薄＜、透過性が
高められる。
従って、本発明は、精密濾過膜、限外濾過膜、逆浸透膜
等の製造方法として有用である。
等の製造方法として有用である。
Claims (1)
- （１）多孔質基板と、該基板の孔より小径の孔を有する
分離膜とからなる多孔質濾過部材の製造方法であって、 基板に、その孔より小径の炭素質粒子を含浸させたのち
、その基板上に、基板の孔より小径の分離膜構成粒子を
所要の層厚に付着させ、ついで加熱処理することにより
、炭素質粒子を焼失させると共に、分離膜構成粒子を焼
結することを特徴とする多孔質濾過部材の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3150886A JPS62191007A (ja) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | 多孔質濾過部材の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3150886A JPS62191007A (ja) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | 多孔質濾過部材の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62191007A true JPS62191007A (ja) | 1987-08-21 |
Family
ID=12333157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3150886A Pending JPS62191007A (ja) | 1986-02-14 | 1986-02-14 | 多孔質濾過部材の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62191007A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000000662A1 (en) * | 1998-06-30 | 2000-01-06 | Imperial College Of Science, Technology And Medicine | Material deposition |
-
1986
- 1986-02-14 JP JP3150886A patent/JPS62191007A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000000662A1 (en) * | 1998-06-30 | 2000-01-06 | Imperial College Of Science, Technology And Medicine | Material deposition |
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