JPS6253414A - Production of aromatic polysulfone hollow fiber membrane - Google Patents

Production of aromatic polysulfone hollow fiber membrane

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JPS6253414A
JPS6253414A JP19102385A JP19102385A JPS6253414A JP S6253414 A JPS6253414 A JP S6253414A JP 19102385 A JP19102385 A JP 19102385A JP 19102385 A JP19102385 A JP 19102385A JP S6253414 A JPS6253414 A JP S6253414A
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JP
Japan
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membrane
hollow fiber
aromatic polysulfone
solvent
fiber membrane
Prior art date
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Pending
Application number
JP19102385A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsukasa Ochiumi
落海 司
Kazuro Nakao
中尾 和朗
Hisashi Ikehata
池端 永
Akio Iwama
昭男 岩間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nitto Electric Industrial Co Ltd filed Critical Nitto Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JPS6253414A publication Critical patent/JPS6253414A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain the titled fiber membrane having excellent water- permeability and mechanical strength, by forming a hollow fiber membrane from a film-forming solution containing an aromatic polysulfone, applying a polyhydric alcohol to the membrane and heat-treating the alcohol-containing membrane. CONSTITUTION:An aromatic polysulfone is dissolved in a mixture or a polar organic solvent of the polysulfone and a non-solvent of the polysulfone (the ratio of the non-solvent is 5-50wt%), and the obtained film-forming solution is formed to obtain a hollow fiber membrane. The solvent is removed from the inner and outer surfaces of the membrane. A polyhydric alcohol is impregnat ed in the obtained membrane to obtain a membrane containing >=10wt% polyhydric alcohol based on the aromatic polysulfone, and the membrane is heat-treated at >=100 deg.C and <=Tg-10 deg.C (Tg is glass transition temperature of the aromatic polysulfone).

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、透水性と機械的強度のいずれにもすぐれた芳
香族ポリスルホン中空糸状半透膜の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a method for producing an aromatic polysulfone hollow fiber semipermeable membrane having excellent water permeability and mechanical strength.

(従来の技術) 芳香族ポリスルホンは、耐熱性及び耐薬品性にすぐれて
いるため、従来よりこれを素材とする中空糸状半透膜が
種々提案されている。しかし、従来より知られている方
法によれば、特に、高温時の機械的強度が高く、且つ、
透水性にすぐれた中空糸状膜を得ることができない。
(Prior Art) Since aromatic polysulfone has excellent heat resistance and chemical resistance, various hollow fiber semipermeable membranes made from aromatic polysulfone have been proposed. However, according to conventionally known methods, mechanical strength is particularly high at high temperatures, and
A hollow fiber membrane with excellent water permeability cannot be obtained.

例えば、特開昭49−23183号公報には、内表面に
緻密な層を有し、外表面には重合体が欠落した径108
m以上の空洞が開口している中空糸状半透膜が提案され
ているが、かかる構造によれば特に機械的強度が小さい
。このため、特開昭54−145379号公報には、内
表面及び外表面に共に緻密な層を有し、この緻密層から
連続する多孔質重合体層が膜表面から孔径が連続的に・
大きくなるような構造の芳香族ポリスルホン中空糸状半
透膜が提案されている。しかし、この膜は、透水性の膜
厚依存性が大きく、特に、膜厚が200μmを越えると
き、透水性が著しく悪くなる。
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-23183 discloses a film with a diameter of 108 mm with a dense layer on the inner surface and no polymer on the outer surface.
A hollow fiber-like semipermeable membrane having a cavity of m or more in size has been proposed, but such a structure has particularly low mechanical strength. For this reason, JP-A-54-145379 discloses that a porous polymer layer having a dense layer on both the inner and outer surfaces, and a porous polymer layer continuous from this dense layer, has a continuous pore size from the membrane surface.
An aromatic polysulfone hollow fiber semipermeable membrane with a structure that increases in size has been proposed. However, the water permeability of this membrane is highly dependent on the film thickness, and in particular, when the film thickness exceeds 200 μm, the water permeability becomes significantly poor.

また、特開昭56−86941号公報には、異なる化学
構造を有する2種の芳香族ポリスルホンを有機溶剤に溶
解してなる製膜溶液を用いることによって、機械的強度
と透水性にすぐれた中空糸状膜を製造する方法が提案さ
れている。しかし、この中空糸状膜も、膜素材が異なる
化学構造を存するポリスルホンからなるため、高温での
機械的強度に著しく劣る。更に、特開昭56−3435
2号公報には、芳香族ポリスルホンをN−メチルピロリ
ドンのような単一の極性有機溶剤に溶解させて製膜溶液
とし、これを湿式製膜法にて中空糸状膜に成形した後、
グリセリン中で加熱して強度及び透水性の改善された中
空糸状膜を製造する方法が提案されている。しかし、こ
の方法による場合は、得られる中空糸状膜の高温時の機
械的特性、特に破裂強度が両手さい。
In addition, JP-A-56-86941 discloses that by using a membrane-forming solution prepared by dissolving two types of aromatic polysulfones having different chemical structures in an organic solvent, a hollow film with excellent mechanical strength and water permeability is formed. Methods have been proposed for producing filamentous membranes. However, since the membrane material of this hollow fiber membrane is made of polysulfone having a different chemical structure, its mechanical strength at high temperatures is significantly inferior. Furthermore, JP-A-56-3435
Publication No. 2 discloses that aromatic polysulfone is dissolved in a single polar organic solvent such as N-methylpyrrolidone to form a membrane forming solution, which is formed into a hollow fiber membrane by a wet membrane forming method, and then
A method has been proposed for producing hollow fiber membranes with improved strength and water permeability by heating in glycerin. However, when using this method, the mechanical properties at high temperatures of the hollow fiber membrane obtained, especially the bursting strength, are poor.

(発明の目的) 本発明は、従来の芳香族ポリスルホンからなる中空糸状
膜における上記した問題を解決するためになされたもの
であって、高温時の機械的強度、特に破裂強度にすぐれ
ると共に、高い透水性を有する芳香族ポリスルホン中空
糸状半透膜を製造する方法を提供することを目的とする
(Object of the Invention) The present invention was made to solve the above-mentioned problems in conventional hollow fiber membranes made of aromatic polysulfone, and has excellent mechanical strength, especially bursting strength, at high temperatures. The object of the present invention is to provide a method for manufacturing an aromatic polysulfone hollow fiber semipermeable membrane having high water permeability.

(発明の構成) 本発明による芳香族ポリスルホン中空糸状半透膜の製造
方法は、芳香族ポリスルホンを溶解する極性有機溶剤と
、この溶剤と混和するが、芳香族ポリスルホンを溶解し
ない溶剤5〜50重景%との混合溶剤に芳香族ポリスル
ホンを溶解して製膜溶液とし、二重管型ノズルの内管か
ら凝固液を流出させつつ、上記製膜溶液を二重管型ノズ
ルの外管から外側凝固液中に押出し、その内表面及び外
表面に凝固液を接触させて脱溶剤し、次いで、多価アル
コールを含浸させて、芳香族ポリスルホン重量に対して
上記多価アルコールを10重量%以上保持させた後、1
00℃以上の温度に加熱処理することを特徴とする。
(Structure of the Invention) The method for producing an aromatic polysulfone hollow fiber semipermeable membrane according to the present invention comprises: a polar organic solvent that dissolves aromatic polysulfone; Aromatic polysulfone is dissolved in a mixed solvent with 100% carbon dioxide to form a membrane forming solution, and while the coagulating liquid is flowing out from the inner tube of the double tube type nozzle, the above membrane forming solution is applied to the outside from the outer tube of the double tube type nozzle. It is extruded into a coagulating liquid, the inner and outer surfaces are brought into contact with the coagulating liquid to remove the solvent, and then impregnated with a polyhydric alcohol to maintain the polyhydric alcohol in an amount of 10% by weight or more based on the weight of the aromatic polysulfone. After that, 1
It is characterized by heat treatment at a temperature of 00°C or higher.

本発明において、芳香族ポリスルホンは代表的には次の
ような繰返しを有する。
In the present invention, the aromatic polysulfone typically has the following repeats.

但し、X1〜X6はメチル基、エチル基等のアルキル基
、塩素、臭素等のハロゲンに例示される非解離性の置換
基を示し、、m、n、o、p及びqはO〜4の整数を示
す。一般的には、、m、n、o、p及びqのすべてが0
であるポリスルホンが入手しやすく、本発明においても
好ましく用いられる。しかし、本発明で用いるポリスル
ホンは上記に限定されるものではない。
However, X1 to X6 represent non-dissociable substituents such as alkyl groups such as methyl group and ethyl group, and halogens such as chlorine and bromine, and m, n, o, p and q represent O to 4. Indicates an integer. Generally, m, n, o, p and q are all 0
Polysulfone is easily available and is preferably used in the present invention. However, the polysulfone used in the present invention is not limited to the above.

本発明の方法において、芳香族ポリスルホンを含む製膜
溶液1よ、芳香族ポリスルホンをこれを溶解する極性有
機溶剤と、これを溶解しない非溶剤との混合溶剤に溶解
させて調製される。上記極性有機溶剤としては、N−メ
チル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチ
ルアセトアミド等が好ましく用いられ、また、非溶剤と
しては、グリセリン、エチレングリコール、プロピレン
グリコール等のような脂肪族多価アルコール、ジエチレ
ングリコール、ポリエチレングリコール等のポリアルキ
レングリコーノC、メタノール、エタノール、イソプロ
ピルアルコール等の低級脂肪族アルコール、ジオキサン
、テトラヒドロフラン等の環状エーテル、アセトン、メ
チルエチルケトン等の低級脂肪族ケトン等が好ましく用
いられる。
In the method of the present invention, the membrane forming solution 1 containing aromatic polysulfone is prepared by dissolving the aromatic polysulfone in a mixed solvent of a polar organic solvent that dissolves the aromatic polysulfone and a non-solvent that does not dissolve the aromatic polysulfone. As the polar organic solvent, N-methyl-2-pyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, etc. are preferably used, and as the non-solvent, aliphatic polyhydric alcohols such as glycerin, ethylene glycol, propylene glycol, etc. Preferably used are polyalkylene glycono C such as diethylene glycol and polyethylene glycol, lower aliphatic alcohols such as methanol, ethanol, and isopropyl alcohol, cyclic ethers such as dioxane and tetrahydrofuran, and lower aliphatic ketones such as acetone and methyl ethyl ketone.

本発明の方法においては、製膜溶液における非溶剤は、
得られる芳香族ポリスルホン中空糸状膜の透水性を高め
るために用いられる。かかる非溶剤と極性有機溶剤との
混合溶剤中の非溶剤の含有量は、得られる混合溶剤が均
一である限りは特に制限されないが、通常、5〜50重
量%の範囲である。通常、混合溶剤中の非溶剤の割合を
高める程、得られる中空糸状半透膜の透水性が高まる。
In the method of the present invention, the non-solvent in the membrane forming solution is
It is used to increase the water permeability of the resulting aromatic polysulfone hollow fiber membrane. The content of the non-solvent in the mixed solvent of the non-solvent and the polar organic solvent is not particularly limited as long as the mixed solvent obtained is uniform, but is usually in the range of 5 to 50% by weight. Generally, the higher the proportion of the non-solvent in the mixed solvent, the higher the water permeability of the resulting hollow fiber semipermeable membrane.

反対に、製膜溶液に非溶剤を用いない場合は、得られる
膜の透水性は、製膜溶液の成分として非溶剤を用いて得
られる膜の1/2乃至1/10程度である。しかし、混
合溶剤において、非溶剤の割合を余りに多くすることは
、混合溶剤へのポリスルホンの溶解を困難とすると共に
、得られる中空糸状膜にピンホール等の膜欠陥を形成さ
せることがあるので、好ましくない。
On the other hand, when a non-solvent is not used in the membrane-forming solution, the water permeability of the resulting membrane is about 1/2 to 1/10 that of a membrane obtained using a non-solvent as a component of the membrane-forming solution. However, increasing the proportion of non-solvent in the mixed solvent too much makes it difficult to dissolve polysulfone in the mixed solvent and may cause membrane defects such as pinholes to be formed in the resulting hollow fiber membrane. Undesirable.

製膜溶液中の芳香族ポリスルホンの濃度は、通常、5〜
35重量%、好ましくは10〜30重量%である。35
重量%を越えるときは、得られる半透膜の透水性が実用
的には小さすぎるからであり、一方、5重量%より少な
いときは、得られる膜が機械的強度に劣るようになるか
らである。
The concentration of aromatic polysulfone in the membrane forming solution is usually 5 to 5.
35% by weight, preferably 10-30% by weight. 35
If it exceeds 5% by weight, the water permeability of the resulting semipermeable membrane will be too low for practical use, while if it is less than 5% by weight, the resulting membrane will have poor mechanical strength. be.

本発明の方法においては、二重管型ノズルの内管から凝
固液を流出させつつ、上記の製膜溶液を二重管型ノズル
の外管から凝固液中に押し出すことによって、芳香族ポ
リスルホンを脱溶剤し、凝固させて、中空糸状膜に湿式
製膜する。ここに、凝固液としては、一般的には水が用
いられるが、前記したように、芳香族ポリスルホンを溶
解しないが、前記極性有機溶剤と混和する溶剤であれば
任意に用いることができ、例えば、前記した非溶剤又は
これと水との混合溶剤であってもよい。更に、芳香族ポ
リスルホンを単独では溶解する溶剤であっても、他の溶
剤と混合することにより、ポリスルホンを溶解しない範
囲であれば、凝固液として用いることができる。このよ
うにして得られた中空糸状膜は、この後、必要に応じて
、更に水洗し、完全に脱溶剤される。
In the method of the present invention, the aromatic polysulfone is removed by extruding the above membrane forming solution into the coagulating liquid from the outer tube of the double tube nozzle while the coagulating liquid flows out from the inner tube of the double tube nozzle. The solvent is removed, solidified, and wet-formed into a hollow fiber membrane. Here, water is generally used as the coagulating liquid, but as described above, any solvent can be used as long as it does not dissolve the aromatic polysulfone but is miscible with the polar organic solvent. For example, , the above-mentioned non-solvent or a mixed solvent of this and water may be used. Further, even a solvent that dissolves aromatic polysulfone alone can be used as a coagulating liquid by mixing it with another solvent, as long as it does not dissolve polysulfone. Thereafter, the hollow fiber membrane thus obtained is further washed with water, if necessary, to completely remove the solvent.

次いで、本発明の方法によれば、このようにして得られ
た中空糸状膜を多価アルコール中に浸漬して、膜に多価
アルコールを含浸させた後、予備乾燥し、又は予備乾燥
せずして、所定量の多価アルコールを保持させた後、所
定の温度にて加熱処理する。
Next, according to the method of the present invention, the hollow fiber membrane thus obtained is immersed in polyhydric alcohol to impregnate the membrane with polyhydric alcohol, and then pre-dried or not pre-dried. After holding a predetermined amount of polyhydric alcohol, heat treatment is performed at a predetermined temperature.

中空糸状膜の多価アルコールへの浸漬に際して、この多
価アルコールは、そのままにて、又は水溶液として用い
られる。後者の場合、その濃度は、好ましくは2〜50
重量%、好ましくは5〜40重量%である。かかる多価
アルコールとしては、用いる芳香族ポリスルホンを溶解
又は膨潤させず、且つ、後述する熱処理によって揮散し
難いことが必要であり、従って、本発明の方法において
は、例えば、グリセリン、エチレングリコール、プロピ
レングリコール、ブタンジオール等の脂肪族低級多価ア
ルコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコ
ール、ジプロピレングリコール等のポリアルキレングリ
コール等が用いられるが、特に、グリセリン及びジエチ
レングリコールが好ましく用いられる。
When the hollow fiber membrane is immersed in the polyhydric alcohol, the polyhydric alcohol is used as it is or as an aqueous solution. In the latter case, the concentration is preferably between 2 and 50
% by weight, preferably from 5 to 40% by weight. Such a polyhydric alcohol must not dissolve or swell the aromatic polysulfone used and must not easily volatilize during the heat treatment described below. Therefore, in the method of the present invention, for example, glycerin, ethylene glycol, propylene, etc. Glycol, aliphatic lower polyhydric alcohol such as butanediol, polyalkylene glycol such as diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, etc. are used, and glycerin and diethylene glycol are particularly preferably used.

本発明の方法においては、加熱処理に際して、中空糸状
膜に芳香族ポリスルホンの重量に対して多価アルコール
を10重量%以上保持させることが必要である。中空糸
状膜の多価アルコールの保持量が芳香族ポリスルホンに
対して10重量%よりも少ないときは、この後の加熱処
理によって得られる中空糸状膜の透水性が著しく低いか
らである。このように中空糸状膜に所定量の多価アルコ
ールを保持させるために、中空糸状膜に多価アルコール
を含浸させた後、必要に応じて、中空糸状膜を予備乾燥
する。この予備乾燥のための温度は、5〜50℃程度で
あるが、通常、室温でよい。
In the method of the present invention, it is necessary that the hollow fiber membrane retains 10% by weight or more of the polyhydric alcohol based on the weight of the aromatic polysulfone during the heat treatment. This is because when the amount of polyhydric alcohol held in the hollow fiber membrane is less than 10% by weight based on the aromatic polysulfone, the water permeability of the hollow fiber membrane obtained by the subsequent heat treatment is extremely low. In order to make the hollow fiber membrane hold a predetermined amount of polyhydric alcohol in this way, after the hollow fiber membrane is impregnated with the polyhydric alcohol, the hollow fiber membrane is pre-dried if necessary. The temperature for this preliminary drying is about 5 to 50°C, but usually room temperature is sufficient.

多価アルコールを保持させた中空糸状膜の加熱処理の温
度は、100℃以上であって、且つ、用いる芳香族ポリ
スルホンのガラス転移温度よりも10℃低い温度までの
範囲の温度である。加熱処理の温度が100℃よりも低
いときは、機械的強度にすぐれる中空糸状膜を得ること
ができず、他方、余りに高い温度にて加熱処理するとき
は、この加熱処理中に前記多価アルコールが必要以上に
揮散するので、透水性のすぐれた中空糸状膜を得ること
ができない。加熱時間は、特に制限されるものではない
が、通常、1分から10時間程度であり、好ましくは2
時間程度である。
The temperature of the heat treatment of the hollow fiber membrane retaining the polyhydric alcohol is 100° C. or higher, and a temperature that is 10° C. lower than the glass transition temperature of the aromatic polysulfone used. When the heat treatment temperature is lower than 100°C, a hollow fiber membrane with excellent mechanical strength cannot be obtained. On the other hand, when the heat treatment is performed at an excessively high temperature, the polyvalent Since alcohol evaporates more than necessary, a hollow fiber membrane with excellent water permeability cannot be obtained. The heating time is not particularly limited, but is usually about 1 minute to 10 hours, preferably 2 hours.
It takes about an hour.

このようにして、本発明による芳香族ポリスルホン中空
糸状膜は乾燥膜として得られ、かかる乾燥膜として保存
、運搬され、又はモジュールに組立てられる。しかし、
その使用に際しては、中空糸状膜を水と相溶し得る表面
張力の低い有機溶剤、例えば、メタノール、エタノール
、プロピルアルコール等の低級アルコール、又はこれら
の水溶液に浸漬することが望ましい、これによって、膜
中の多価アルコールがこの低級アルコール又はその水溶
液中に拡散し、脱溶剤されると共に、これら低級アルコ
ール又はその水溶液が膜中に含まれることとなるので、
水性液体の膜処理に際しては、これらが水と容易に置換
されるからである。尚、後述する膜特性の評価は、この
ようにして、低級アルコール処理した中空糸状膜につい
て行なったものである。
In this way, the aromatic polysulfone hollow fiber membranes according to the invention are obtained as dry membranes and can be stored, transported or assembled into modules as such dry membranes. but,
When using it, it is desirable to immerse the hollow fiber membrane in an organic solvent with low surface tension that is compatible with water, such as lower alcohols such as methanol, ethanol, and propyl alcohol, or aqueous solutions thereof. The polyhydric alcohol in the film diffuses into the lower alcohol or its aqueous solution and is removed from the solvent, and these lower alcohols or its aqueous solution are included in the film.
This is because they are easily replaced by water during membrane treatment of aqueous liquids. Note that the evaluation of membrane properties described below was performed on the hollow fiber membrane treated with lower alcohol in this manner.

(発明の効果) 本発明の方法によれば、以上のように、芳香族ポリスル
ホンを含む製膜溶液を中空糸状膜に湿式製膜した後、こ
れを多価アルコールに浸漬し、所定量の多価アルコール
を保持させ、これを所定温度にて加熱処理することによ
り、透水性を損なうことなく、高温時の機械的強度、特
に破裂強度にすぐれる中空糸状膜を得ることができる。
(Effects of the Invention) According to the method of the present invention, as described above, after a hollow fiber membrane is wet-formed with a membrane-forming solution containing aromatic polysulfone, the membrane is immersed in polyhydric alcohol, and a predetermined amount of polysulfone is By retaining the alcohol and heat-treating it at a predetermined temperature, it is possible to obtain a hollow fiber membrane that has excellent mechanical strength, particularly burst strength, at high temperatures without impairing water permeability.

(実施例) 以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこ
れら実施例により何ら限定されるものではない。尚、以
下において、中空糸状膜の特性は、次のようにして求め
た。膜に圧力1kg/cd、温度25℃にて純水を透過
させ、15分後の透水速度の測定値を純水透水速度とし
た。また、膜の除去率は、ポリエチレングリコール(平
均分子量20000)の水溶液を平均圧力1kg/cJ
、温度25℃にて供給し、15分後の測定値を除去率と
した。
(Examples) The present invention will be described below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples in any way. In the following, the characteristics of the hollow fiber membrane were determined as follows. Pure water was permeated through the membrane at a pressure of 1 kg/cd and a temperature of 25° C., and the measured value of the water permeation rate after 15 minutes was defined as the pure water permeation rate. In addition, the removal rate of the membrane is as follows: when an aqueous solution of polyethylene glycol (average molecular weight 20,000) is applied at an average pressure of 1 kg/cJ
, at a temperature of 25° C., and the measured value after 15 minutes was taken as the removal rate.

更に、膜の空隙率は、膜の断面積及び単位長さの重量か
ら次式によって算出した。
Further, the porosity of the membrane was calculated from the cross-sectional area of the membrane and the weight per unit length using the following formula.

(1−(膜重量/芳香族ポリスルホン密度/膜断面積)
)X100(%) また、破裂強度は、膜の内側から水圧を加えて、破裂し
たときの圧力とした。
(1-(membrane weight/aromatic polysulfone density/membrane cross-sectional area)
)X100(%) Moreover, the burst strength was defined as the pressure at which water pressure was applied from the inside of the membrane and the membrane burst.

実施例I N−メチル−2−ピロリドン63重量部とジエチレング
リコール19重量部との混合溶剤に、次式(m) で表わされる繰返し単位を有する芳香族ポリスルホン(
ユニオン・カーバイド社製P−1700) 18 重量
部を溶解して製膜溶液を得た。
Example I Aromatic polysulfone having a repeating unit represented by the following formula (m) was added to a mixed solvent of 63 parts by weight of N-methyl-2-pyrrolidone and 19 parts by weight of diethylene glycol.
P-1700 (manufactured by Union Carbide) 18 parts by weight was dissolved to obtain a membrane forming solution.

この製膜溶液を二重管壁ノズルの外管から温度25℃の
水中に押出すと共に、二重管壁ノズルの内管にも温度2
5℃の水を流出させ、ポリスルホンを脱溶剤凝固して、
中空糸状半透膜を得た。
This film-forming solution is extruded from the outer tube of the double-walled nozzle into water at a temperature of 25°C, and the inner tube of the double-walled nozzle is also extruded at a temperature of 25°C.
Water at 5°C is poured out, the polysulfone is removed from the solvent, and solidified.
A hollow fiber semipermeable membrane was obtained.

次いで、この湿潤膜を温度20℃、濃度20重量%のグ
リセリン水溶液に2時間浸漬した後、20℃で予備乾燥
して、ポリスルホン重量に対して45重量%のグリセリ
ンを保持させた。この後、この膜を所定の温度にて1時
間加熱して、本発明による中空糸状膜を得た。その特性
を第1表に示す。本発明による中空糸状膜が加熱処理に
よって、破裂強度が著しく改善されていることが明らか
である。
Next, this wet film was immersed for 2 hours in a glycerin aqueous solution with a concentration of 20% by weight at a temperature of 20°C, and then pre-dried at 20°C to retain 45% by weight of glycerin based on the weight of the polysulfone. Thereafter, this membrane was heated at a predetermined temperature for 1 hour to obtain a hollow fiber membrane according to the present invention. Its characteristics are shown in Table 1. It is clear that the burst strength of the hollow fiber membrane according to the present invention is significantly improved by heat treatment.

また、破裂強度の温度依存性を膜Bについて測定した結
果を第1図に示す。本発明によって得られる中空糸状膜
は、高温においても、高い破裂強度を有している。
Furthermore, the temperature dependence of bursting strength was measured for membrane B, and the results are shown in FIG. The hollow fiber membrane obtained by the present invention has high burst strength even at high temperatures.

比較例1 実施例1において、加熱温度を180℃とした以外は、
実施例1と同様にして、ポリスルホン中空糸状膜Eを得
た。この膜の特性を湿式製膜後の中空糸状膜F自体の特
性と共に第1表に示す。加熱処理温度が高すぎるときは
、得られる膜は破裂強度は高いが、透水性が著しく低い
。他方、多価アルコール処理及び加熱処理をしない膜は
破裂強度が著しく低い。
Comparative Example 1 In Example 1, except that the heating temperature was 180°C,
Polysulfone hollow fiber membrane E was obtained in the same manner as in Example 1. The properties of this membrane are shown in Table 1 together with the properties of the hollow fiber membrane F itself after wet membrane formation. When the heat treatment temperature is too high, the resulting membrane has high burst strength but extremely low water permeability. On the other hand, membranes without polyhydric alcohol treatment and heat treatment have significantly lower burst strength.

実施例2 ジメチルアセトアミド65重量部及びポリエチレングリ
コール(分子量400)16重量部からなる混合溶剤に
次式(IV) で表わされる操返し単位からなる芳香族ポリスルホン(
IC1社製200P) 19重量部を溶解して製膜溶液
とし、実施例1と同様にして、凝固させて中空糸状半透
膜を得た。
Example 2 Aromatic polysulfone (containing a repeating unit represented by the following formula (IV)) was added to a mixed solvent consisting of 65 parts by weight of dimethylacetamide and 16 parts by weight of polyethylene glycol (molecular weight 400).
200P (manufactured by IC1) was dissolved to prepare a membrane forming solution, and coagulated in the same manner as in Example 1 to obtain a hollow fiber semipermeable membrane.

この湿潤膜を温度20℃の所定濃度のジエチレングリコ
ール水溶液に1時間浸漬して、ポリスルホン重量に対し
て15〜98重量%のジエチレングリコールを保持させ
た。この後、この膜を温度110℃にて2時間加熱して
、本発明による中空糸状膜を得た。その特性を第2表に
示す0本発明による中空糸状膜は高い破裂強度を有する
This wet film was immersed in a diethylene glycol aqueous solution of a predetermined concentration at a temperature of 20° C. for 1 hour to retain 15 to 98% by weight of diethylene glycol based on the weight of the polysulfone. Thereafter, this membrane was heated at a temperature of 110° C. for 2 hours to obtain a hollow fiber membrane according to the present invention. The properties are shown in Table 2. The hollow fiber membrane according to the present invention has high burst strength.

比較例2 実施例2において、湿式製膜後の膜り自体の特性を第2
表に示すように、多価アルコール処理及び加熱処理をし
ないときは、得られる膜の破裂強度が低い。
Comparative Example 2 In Example 2, the characteristics of the film itself after wet film formation were
As shown in the table, when polyhydric alcohol treatment and heat treatment are not performed, the bursting strength of the resulting membrane is low.

実施例3 N、N−ジメチルホルムアミド70重量部と、2−プロ
ピレングリコール13重量部との混合溶剤に、前代(I
t/)で表わされる繰返し単位を有する芳香族ポリスル
ホン(ユニオン・カーバイド社製P−3500) 17
重量部を溶解して製膜溶液を得た。
Example 3 In a mixed solvent of 70 parts by weight of N,N-dimethylformamide and 13 parts by weight of 2-propylene glycol,
Aromatic polysulfone having a repeating unit represented by t/) (P-3500 manufactured by Union Carbide) 17
A film-forming solution was obtained by dissolving parts by weight.

凝固液としてN、N−ジメチルホルムアミド30重量%
を含有する水溶液を用いた以外は、実施例1と同様にし
てポリスルホンを脱溶剤凝固し、この後、十分に水洗し
て、中空糸状半透膜を得た。
30% by weight of N,N-dimethylformamide as coagulation liquid
Polysulfone was coagulated by removing the solvent in the same manner as in Example 1, except that an aqueous solution containing .

次いで、この湿潤膜を濃度30重量%のグリセリン水溶
液に20℃で3時間浸漬した後、20℃で2日間予備乾
燥して、ポリスルホン重量に対して100重量%のグリ
セリンを保持させた。
Next, this wet membrane was immersed in an aqueous glycerin solution having a concentration of 30% by weight at 20°C for 3 hours, and then pre-dried at 20°C for 2 days to retain 100% by weight of glycerin based on the weight of the polysulfone.

この中空糸状膜1000本を束にし、ポリスルホン製ケ
ースに入れ、両端をエポキシ樹脂にて注型処理して、中
空糸状膜モジュールを製作した。
A bundle of 1,000 hollow fiber membranes was placed in a polysulfone case, and both ends were cast with epoxy resin to produce a hollow fiber membrane module.

このモジュールを140℃の温度で1時間加熱し、その
後、中空糸状膜にエタノールを循環させ次いで、水を循
環させて、膜内の溶剤を水と置換した。
The module was heated at a temperature of 140° C. for 1 hour, after which ethanol was circulated through the hollow fiber membrane and then water was circulated to replace the solvent in the membrane with water.

このようにして製作した中空糸状膜モジュールの特性は
、純水透水速度42012 / rd・時・kg/cI
+!、0.5重量%ポリエチレングリコール(分子量2
0000)の除去率90%であった。また、このモジュ
ールに中空糸状膜の内側から圧力を加えたところ、25
kg/cn!の圧力にて膜が破壊された。
The characteristics of the hollow fiber membrane module manufactured in this way are as follows: pure water permeation rate: 42012/rd・hour・kg/cI
+! , 0.5% by weight polyethylene glycol (molecular weight 2
0000), the removal rate was 90%. In addition, when pressure was applied to this module from the inside of the hollow fiber membrane, 25
kg/cm! The membrane was destroyed by the pressure.

比較例3 実施例3において、湿式製膜によって得られた中空糸状
膜をそのままポリスルホンケースに組み込んで、モジュ
ールを製作した。このモジュールの特性は、純水透水速
度が440j!/m・時・kg/−10,5重量%ポリ
エチレングリコールの除去率が89%であったが、この
モジュールに中空糸状膜の内側から圧力を加えたところ
、18kg/cdの圧力にて膜が破壊された。
Comparative Example 3 In Example 3, the hollow fiber membrane obtained by wet membrane formation was assembled into a polysulfone case as it was to produce a module. This module has a pure water permeability rate of 440J! /m・hour・kg/-10.5% by weight The removal rate of polyethylene glycol was 89%, but when pressure was applied to this module from the inside of the hollow fiber membrane, the membrane was removed at a pressure of 18 kg/cd. Destroyed.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

図面は、本発明の方法による中空糸状膜及び比較例とし
ての中空糸状膜の破裂強度の温度依存性を示すグラフで
ある。
The drawing is a graph showing the temperature dependence of the burst strength of a hollow fiber membrane according to the method of the present invention and a hollow fiber membrane as a comparative example.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)芳香族ポリスルホンを溶解する極性有機溶剤と、
この溶剤と混和するが、芳香族ポリスルホンを溶解しな
い溶剤5〜50重量%との混合溶剤に芳香族ポリスルホ
ンを溶解して製膜溶液とし、二重管型ノズルの内管から
凝固液を流出させつつ、上記製膜溶液を二重管型ノズル
の外管から外側凝固液中に押出し、その内表面及び外表
面に凝固液を接触させて脱溶剤し、次いで、多価アルコ
ールを含浸させて、芳香族ポリスルホン重量に対して上
記多価アルコールを10重量%以上保持させた後、10
0℃以上の温度に加熱処理することを特徴とする芳香族
ポリスルホン中空糸状膜の製造方法。
(1) a polar organic solvent that dissolves aromatic polysulfone;
Aromatic polysulfone is dissolved in a mixed solvent with 5 to 50% by weight of a solvent that is miscible with this solvent but does not dissolve aromatic polysulfone to form a film forming solution, and the coagulated liquid is flowed out from the inner pipe of a double pipe nozzle. At the same time, the above membrane forming solution is extruded from the outer tube of the double tube type nozzle into the outer coagulating liquid, the inner and outer surfaces are brought into contact with the coagulating liquid to remove the solvent, and then impregnated with polyhydric alcohol, After retaining the polyhydric alcohol at 10% by weight or more based on the weight of the aromatic polysulfone, 10
A method for producing an aromatic polysulfone hollow fiber membrane, the method comprising heating to a temperature of 0° C. or higher.
(2)多価アルコールが炭素数4以下からなる2価アル
コールであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載の芳香族ポリスルホン中空糸状膜の製造方法。
(2) The method for producing an aromatic polysulfone hollow fiber membrane according to claim 1, wherein the polyhydric alcohol is a dihydric alcohol having 4 or less carbon atoms.
(3)2価アルコールがグリセリンであることを特徴と
する特許請求の範囲第2項記載の芳香族ポリスルホン中
空糸状膜の製造方法。
(3) The method for producing an aromatic polysulfone hollow fiber membrane according to claim 2, wherein the dihydric alcohol is glycerin.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006247444A (en) * 2005-03-08 2006-09-21 Daicen Membrane Systems Ltd Hollow fiber membrane module and its production method

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