JPS6369503A - 高流束密度、低汚れ傾向の透過性膜 - Google Patents
高流束密度、低汚れ傾向の透過性膜Info
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- B01D63/082—Flat membrane modules comprising a stack of flat membranes
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- B01D53/22—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by diffusion
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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、逆浸透、限外濾過、気体分離およびその他の
分離および濾過操作ならびに膜反応系（膜リアクター系
）に有用な新規な通過性の膜系に関する。この膜は、本
発明の新規形態の構成とすることで従来の材料から製作
することができる。
分離および濾過操作ならびに膜反応系（膜リアクター系
）に有用な新規な通過性の膜系に関する。この膜は、本
発明の新規形態の構成とすることで従来の材料から製作
することができる。
（発明の背景）
透過性の膜は、これを適当な構成とすることにより多く
の分離もしくは濾過操作に使用することができる。適当
な構成とした膜モジエールは、逆浸透、限外濾過、気体
分離、液−液分離、および支持体付き液体膜方式に用い
ることができる。
の分離もしくは濾過操作に使用することができる。適当
な構成とした膜モジエールは、逆浸透、限外濾過、気体
分離、液−液分離、および支持体付き液体膜方式に用い
ることができる。
逆浸透は、溶媒を溶質および粒子状物から分離するため
に用いられる圧力推進式の分離操作である。多孔質基体
に緻密な薄膜すなわちバリヤー層を設けた膜が一般に使
用される。ｆ＃製もしくは濃縮する流れの浸透圧に打ち
勝つだけの圧力を使用する。逆浸透の主な用途は、水の
精製および水溶液の濃縮である。
に用いられる圧力推進式の分離操作である。多孔質基体
に緻密な薄膜すなわちバリヤー層を設けた膜が一般に使
用される。ｆ＃製もしくは濃縮する流れの浸透圧に打ち
勝つだけの圧力を使用する。逆浸透の主な用途は、水の
精製および水溶液の濃縮である。
限外濾過は、可溶性および不溶性のいずれの物質にも適
用できる粒子寸法で排除する分離操作である。この操作
に用いる膜は所望直径の細孔を有しており、この膜は、
細孔寸法に応じて、直径１０〜２００人の範囲内の分子
もしくは粒子を通過させ、それより大きな分子もしくは
粒子の通過を阻止する。 ０．０２〜１０−の範囲内の
より大きなものを阻止する膜もしくはフィルターは、−
ｇに精密濾過用のマイクロフィルターと呼ばれる。しか
し、実際には限外濾過と精密濾過の間のこの区別はあい
まいであり、はっきりした境界はない。
用できる粒子寸法で排除する分離操作である。この操作
に用いる膜は所望直径の細孔を有しており、この膜は、
細孔寸法に応じて、直径１０〜２００人の範囲内の分子
もしくは粒子を通過させ、それより大きな分子もしくは
粒子の通過を阻止する。 ０．０２〜１０−の範囲内の
より大きなものを阻止する膜もしくはフィルターは、−
ｇに精密濾過用のマイクロフィルターと呼ばれる。しか
し、実際には限外濾過と精密濾過の間のこの区別はあい
まいであり、はっきりした境界はない。
限外濾過の重要な用途の例をいくつか挙げると、（１）
電着塗装工程における水洗タンクからの塗料の回収、（
２）機械および金属仕上げ操作でよく生成する油水エマ
ルシランの凝離、および（３）食品、薬品および生物学
的製品の分離・濃縮である。限外濾過では、膜の両側で
顕著な浸透圧を生じないので、これに用いる圧力（約１
０〜１００ｐｓｉ＝ ０．７〜７ ｋｇ／ｄ）は逆浸透
の場合より低い、操作圧力が約２５ Ｐｓｉ （１，８
ｋｇ／ｃｊ）までに制限されるが、中空糸方式（管供給
型）が好適である。この操作圧力の制限は、中空糸のフ
ープ強度の限界およびこの中空糸を収容した末端シール
の一体性に起因する。スパイラル巻き方式はより高い圧
力（１００ｐｓｉ ＝１ｋｇ／ａｊ）で使用することが
できるが、供給流流路用のスペーサとなるスクリーンに
より流れが制限されることから、一定の流速を得るのに
より高い圧力降下が必要となるので流束ｆｆｔ（ｆｌｕ
ｘ ｒａｔｅ）がより高くならない（Ｒ，Ｓ、 Ｔｕｔ
ｕｎｊｔａｎ、 ５ｃａｌｅ−ｕｐＣｏｎｓｉｄｅｒ
ａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ Ｍｅｓ＋ｂｒａｎｅ Ｐｒｏｃ
ｅｓｓｅｓ’、 バイオテクノロジー（Ｂｉｏｔｅｃ
ｈｎｏｌｏ ） Ｖｏｌ ３．１９８５年７月、
ｐｐ、６１５−６２６） 。
電着塗装工程における水洗タンクからの塗料の回収、（
２）機械および金属仕上げ操作でよく生成する油水エマ
ルシランの凝離、および（３）食品、薬品および生物学
的製品の分離・濃縮である。限外濾過では、膜の両側で
顕著な浸透圧を生じないので、これに用いる圧力（約１
０〜１００ｐｓｉ＝ ０．７〜７ ｋｇ／ｄ）は逆浸透
の場合より低い、操作圧力が約２５ Ｐｓｉ （１，８
ｋｇ／ｃｊ）までに制限されるが、中空糸方式（管供給
型）が好適である。この操作圧力の制限は、中空糸のフ
ープ強度の限界およびこの中空糸を収容した末端シール
の一体性に起因する。スパイラル巻き方式はより高い圧
力（１００ｐｓｉ ＝１ｋｇ／ａｊ）で使用することが
できるが、供給流流路用のスペーサとなるスクリーンに
より流れが制限されることから、一定の流速を得るのに
より高い圧力降下が必要となるので流束ｆｆｔ（ｆｌｕ
ｘ ｒａｔｅ）がより高くならない（Ｒ，Ｓ、 Ｔｕｔ
ｕｎｊｔａｎ、 ５ｃａｌｅ−ｕｐＣｏｎｓｉｄｅｒ
ａｔｉｏｎｓ ｆｏｒ Ｍｅｓ＋ｂｒａｎｅ Ｐｒｏｃ
ｅｓｓｅｓ’、 バイオテクノロジー（Ｂｉｏｔｅｃ
ｈｎｏｌｏ ） Ｖｏｌ ３．１９８５年７月、
ｐｐ、６１５−６２６） 。
管状膜型および平膜型（耐圧板型もしくは仮−枠型とも
いう）は、滞留容積（ホールドアツプ）が大きく、大き
なスペースが必要となるという顕著な欠点を有している
０本発明の基本概念は、中空糸方式の有利な特性を備え
、しかもそれより高い圧力に耐えられるようにすること
でより高い流束量を確保することである。
いう）は、滞留容積（ホールドアツプ）が大きく、大き
なスペースが必要となるという顕著な欠点を有している
０本発明の基本概念は、中空糸方式の有利な特性を備え
、しかもそれより高い圧力に耐えられるようにすること
でより高い流束量を確保することである。
膜による気体分離は、多成分系のガス流中で、もしくは
このガス流から、ｌもしくは２以上の成分を濃縮するの
に用いられる圧力推進式の分離操作である。各種方法に
使用される膜は、あるガスに対して別のガスより高い透
過性を有する空隙の小さい緻密な皮膜（微多孔性支持体
上に設けた）を有する。気体分離膜の工業的利用は、近
年急速に拡大している。主要な用途としては、アンモニ
ア製造プラントにおける水素の分離、天然ガスおよび埋
立ガス（ｌａｎｄｆｉｌｌ ｇａｓ）における二酸化炭
素の分離、およびｆｉ縮富窒素よび酸素富化空気を製造
するための空気の分離がある。中空糸方式とスパイラル
巻き方式の両方が競い合っており、前者の中空糸方式の
方がスパイラル巻き方式より表面積が約３倍も大きいと
いう利点を有する。しかし、スパイラル巻きユニットは
任意の位置に設置することができ、運転要員によるエレ
メントの交換もより容易であるという報告がある。これ
に対して、中空糸型ユニットは、通常は、糸がかたまっ
てしまうのを防止するために垂直に設置され、また交換
もあまり容易ではない（Ｇ、 Ｐａｒｋｉｎｓｏｎ＋Ｓ
、 Ｌｌｓｈｉｏ ａｎｄ Ｒ，Ｌｅｗａｌｄ、 Ｍ
ｅｍｂｒａｎｅｓ Ｗｉｄｅｎ １（ｏｆｅｓ ｉｎ
Ｇａｓ ５ｅｐａｒａｔｉｏｎｓ”、ケミカル・エンジ
ニアリング（Ｃｈｅ＋ｗｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉ
ｎ ）＋ １９８４年４月１６日。
このガス流から、ｌもしくは２以上の成分を濃縮するの
に用いられる圧力推進式の分離操作である。各種方法に
使用される膜は、あるガスに対して別のガスより高い透
過性を有する空隙の小さい緻密な皮膜（微多孔性支持体
上に設けた）を有する。気体分離膜の工業的利用は、近
年急速に拡大している。主要な用途としては、アンモニ
ア製造プラントにおける水素の分離、天然ガスおよび埋
立ガス（ｌａｎｄｆｉｌｌ ｇａｓ）における二酸化炭
素の分離、およびｆｉ縮富窒素よび酸素富化空気を製造
するための空気の分離がある。中空糸方式とスパイラル
巻き方式の両方が競い合っており、前者の中空糸方式の
方がスパイラル巻き方式より表面積が約３倍も大きいと
いう利点を有する。しかし、スパイラル巻きユニットは
任意の位置に設置することができ、運転要員によるエレ
メントの交換もより容易であるという報告がある。これ
に対して、中空糸型ユニットは、通常は、糸がかたまっ
てしまうのを防止するために垂直に設置され、また交換
もあまり容易ではない（Ｇ、 Ｐａｒｋｉｎｓｏｎ＋Ｓ
、 Ｌｌｓｈｉｏ ａｎｄ Ｒ，Ｌｅｗａｌｄ、 Ｍ
ｅｍｂｒａｎｅｓ Ｗｉｄｅｎ １（ｏｆｅｓ ｉｎ
Ｇａｓ ５ｅｐａｒａｔｉｏｎｓ”、ケミカル・エンジ
ニアリング（Ｃｈｅ＋ｗｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉ
ｎ ）＋ １９８４年４月１６日。
ｐｐ、１４−１９） 。
液体分離（これは逆浸透法である）も、気体分離と同様
に、圧力推進式の分離操作であり、多成分流れにおける
１もしくは２以上の成分の選択的透過性に基づいている
。ｆｆｌ油から軽質炭化水素骨を分離する方法が現在ア
ライド−シグナル社により工業化されつつある。また、
水からのアルコール類の分離といった各種液体の分離に
ついて多くの研究が報告されている。バーベイバレージ
ョン（浸透気化）と呼ばれる液体分離法の変法では、透
過側に減圧を適用して膜の出口側で気相を維持する。そ
の後、透過流を凝縮させて液体とする。
に、圧力推進式の分離操作であり、多成分流れにおける
１もしくは２以上の成分の選択的透過性に基づいている
。ｆｆｌ油から軽質炭化水素骨を分離する方法が現在ア
ライド−シグナル社により工業化されつつある。また、
水からのアルコール類の分離といった各種液体の分離に
ついて多くの研究が報告されている。バーベイバレージ
ョン（浸透気化）と呼ばれる液体分離法の変法では、透
過側に減圧を適用して膜の出口側で気相を維持する。そ
の後、透過流を凝縮させて液体とする。
大部分の大量液体分離がこの方法で達成された。
例として、ベンゼン−シクロヘキサン共沸混合物のよう
な各種共沸混合物の分離およびキシレン異性体のように
非常に類似した化合物間の分離が挙げられる。
な各種共沸混合物の分離およびキシレン異性体のように
非常に類似した化合物間の分離が挙げられる。
支持体付き液体膜力式は、固体膜の微孔中に含浸させた
液体を利用する。この液体は毛管作用によりその場所（
微孔中）に保持される。この固体膜は平膜、スパイラル
巻き、または中空糸型とすることができる、上記液体は
混合物から特定の成分を選択的にｉ３遇させる。液体膜
は一姫にある物質に対するその選択的溶解性により分離
を達成する。上記のように固定化された液体は、一般に
分離すべき物質と錯体を形成する錯化剤を含有しており
、このｆｉｔ化剤が膜を通って該物質を移動させ、次い
でこの物質を放出し、もとに戻って上記操作を反復する
０例えば、ベンド・リサーヂ社（ＢｅｎｄＲｅｓｅａｒ
ｅｈ、 Ｉｎｃ、）が電気メツキ溶液からクロムを回収
する方法およびウラン浸出水を濃縮する方法を開発した
との報告がある〔欠ｌ左土二エヱ乏三アリン冬、 １９
８３年４月１８日、 ｐｐ、９−１０ ） 。
液体を利用する。この液体は毛管作用によりその場所（
微孔中）に保持される。この固体膜は平膜、スパイラル
巻き、または中空糸型とすることができる、上記液体は
混合物から特定の成分を選択的にｉ３遇させる。液体膜
は一姫にある物質に対するその選択的溶解性により分離
を達成する。上記のように固定化された液体は、一般に
分離すべき物質と錯体を形成する錯化剤を含有しており
、このｆｉｔ化剤が膜を通って該物質を移動させ、次い
でこの物質を放出し、もとに戻って上記操作を反復する
０例えば、ベンド・リサーヂ社（ＢｅｎｄＲｅｓｅａｒ
ｅｈ、 Ｉｎｃ、）が電気メツキ溶液からクロムを回収
する方法およびウラン浸出水を濃縮する方法を開発した
との報告がある〔欠ｌ左土二エヱ乏三アリン冬、 １９
８３年４月１８日、 ｐｐ、９−１０ ） 。
膜リアクタ一方式は、特に生物工学において新たに開発
された技術である。「生物工学における膜、技術の現状
（Ｍｅｍｂｒａｎｅｓ Ｉｎ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ＋５ｔａＬｅ ｏｆ ｔｈｅ Ａｒｔ） Ｊと題す
る論文〔＾、５． Ｍｉｃｈａｅｌｓ ａｎｄ Ｓ、Ｌ
、 Ｍａｔｓｏｎ＋デサリネーション（Ｄｅｓａｌ！ｎ
１史泣、婬、 （１９８５） ２３１−２５８）および
この論文で引用された文献に説明されているように、適
当な膜を備えたこの方式は、生体触媒と生成物分離の二
つの機能を果たすことができる。
された技術である。「生物工学における膜、技術の現状
（Ｍｅｍｂｒａｎｅｓ Ｉｎ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏ
ｇｙ＋５ｔａＬｅ ｏｆ ｔｈｅ Ａｒｔ） Ｊと題す
る論文〔＾、５． Ｍｉｃｈａｅｌｓ ａｎｄ Ｓ、Ｌ
、 Ｍａｔｓｏｎ＋デサリネーション（Ｄｅｓａｌ！ｎ
１史泣、婬、 （１９８５） ２３１−２５８）および
この論文で引用された文献に説明されているように、適
当な膜を備えたこの方式は、生体触媒と生成物分離の二
つの機能を果たすことができる。
米国エネルギ一部の要請により欣工学とその応用例に関
する評価が最近行われた（Ｓ、Ａ、 Ｌｅｅｐｅｒ。
する評価が最近行われた（Ｓ、Ａ、 Ｌｅｅｐｅｒ。
Ｄ、Ｉｌ、 ５ｔｅｖｅｎｓｏｎ、 Ｐ、Ｙ、−ＣＣｈ
ｉｕ＋ Ｓｊ、 Ｐｒ１ｅｂｅ、 ＩＩ。
ｉｕ＋ Ｓｊ、 Ｐｒ１ｅｂｅ、 ＩＩ。
Ｆ、 ５ａｎｃｈｅｚ ａｎｄ Ｐ、’Ｍ、 Ｗｉｋｏ
ｆｆ、 ｒｌｌＱ工学と応用例：ある評価（Ｍｅｍｂ
ｒａｎｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉ
ｅａｔｉｏｎｓ： Ａｎ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）Ｊ
、 ＤＯＥ契約！ＡＣＯ７−７６１Ｄ。
ｆｆ、 ｒｌｌＱ工学と応用例：ある評価（Ｍｅｍｂ
ｒａｎｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉ
ｅａｔｉｏｎｓ： Ａｎ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ）Ｊ
、 ＤＯＥ契約！ＡＣＯ７−７６１Ｄ。
１５７０、 ＮＴｌ５ ＩＤＥ８４００９０００．１９
８４年２月〕りこの報告書では多くの分野について検討
しており、膜に使用により著しくエネルギー節減になる
ケースが多数あることを引用している。膜工学の応用例
として、廃水処理およびリサイクル、蒸発に代えて逆浸
透による濃縮、洗浄廃水からの有用物質の回収、水およ
び顕熱のリサイクルが可能な高温廃液流の処理、および
熱に敏感な生成物の濃縮が挙げられている。
８４年２月〕りこの報告書では多くの分野について検討
しており、膜に使用により著しくエネルギー節減になる
ケースが多数あることを引用している。膜工学の応用例
として、廃水処理およびリサイクル、蒸発に代えて逆浸
透による濃縮、洗浄廃水からの有用物質の回収、水およ
び顕熱のリサイクルが可能な高温廃液流の処理、および
熱に敏感な生成物の濃縮が挙げられている。
」二記報告書の評価で検討の対象となった分野には、（
１１食品加工、（２）採鉱、主要金属回収、および金属
製品の製作、（３）繊維および皮革製品の製造、（４）
紙パルプ製品の製造、（５）炭化水素の抽出および精製
、（６）化学プロセス工業、（７）医学および健康管理
、ならびに（８）家庭、自治体および企業での水処理が
ある。
１１食品加工、（２）採鉱、主要金属回収、および金属
製品の製作、（３）繊維および皮革製品の製造、（４）
紙パルプ製品の製造、（５）炭化水素の抽出および精製
、（６）化学プロセス工業、（７）医学および健康管理
、ならびに（８）家庭、自治体および企業での水処理が
ある。
多くの用途において逆浸透方式で最も：調念された限界
は、その汚れの問題である０例えば、食品の濃縮および
食品製造用水流の精製においては、実質的な予備濾過が
可能な海水淡水化もしくは水精製といったよりきれいな
応用例において昔通に処理される流れに比べて「汚ない
」流れに膜システムを露出しなければならない。
は、その汚れの問題である０例えば、食品の濃縮および
食品製造用水流の精製においては、実質的な予備濾過が
可能な海水淡水化もしくは水精製といったよりきれいな
応用例において昔通に処理される流れに比べて「汚ない
」流れに膜システムを露出しなければならない。
現在の高流束密度膜システムでは、予備濾過の必要性や
汚れの問題から、その応用性が制限され、また分離コス
トの実質的な増大を招いている０本発明の主目的は、予
備濾過の必要性を最小限にとどめ、汚れ傾向の低い高流
束密度の膜分離システムを提供することである。その他
の利点は以下の本発明の詳細な説明から明らかとなろう
。
汚れの問題から、その応用性が制限され、また分離コス
トの実質的な増大を招いている０本発明の主目的は、予
備濾過の必要性を最小限にとどめ、汚れ傾向の低い高流
束密度の膜分離システムを提供することである。その他
の利点は以下の本発明の詳細な説明から明らかとなろう
。
（従来の技術と問題点）
バリヤー層を有する透過性膜は、いずれも非対称型の次
の２種類に基本的に分類される。
の２種類に基本的に分類される。
−緻密スキン層形成型、および
−薄膜複合体型。
これらは、次の５種類の基本形態で使用される。
−平膜（ｐｌａｔｅ−ａｎｄ４ｒａｍｅ）、−管状膜（
ｔｕｂｕｌａｒ）、 −スパイラル巻き （ｓｐｉｒａｌ−ｗｏｕｎｄ）、−
中空糸、シェル供給型（ｈｏｌｌｏｗ−ｆｉｂｅｒ、
５ｈｅｌｌ−４ｅｄ）、 一中空糸、管供給型（ｈｏｌｌｏｗ−ｆｉｂｅｒ、 ｊ
ｕｂｅ４ｅｄ）これらの膜および形態については、多く
の文献（例、上で引用したＬｅｅｐｅｒ ｅｔ ａｔ、
の論文）に詳細に説明されているので、ここでは操り返
さない。
ｔｕｂｕｌａｒ）、 −スパイラル巻き （ｓｐｉｒａｌ−ｗｏｕｎｄ）、−
中空糸、シェル供給型（ｈｏｌｌｏｗ−ｆｉｂｅｒ、
５ｈｅｌｌ−４ｅｄ）、 一中空糸、管供給型（ｈｏｌｌｏｗ−ｆｉｂｅｒ、 ｊ
ｕｂｅ４ｅｄ）これらの膜および形態については、多く
の文献（例、上で引用したＬｅｅｐｅｒ ｅｔ ａｔ、
の論文）に詳細に説明されているので、ここでは操り返
さない。
ただし、逆浸透分離に対する各種の膜形態の特徴を次に
概説する。
概説する。
下記の第１表は、各種の市販形態の膜特性を比較したも
のである。管供給型中空糸方式はコンセッ１社（Ｃｏｎ
ｓｅｐ＋ Ｉｎｃ、、 Ｂｅｎｄ Ｒｉｖｅｒ、 Ｏｒ
ｅ、）で製造される予定であったが、この方式の工業化
計画は中断したままである０表示の最初の二つの特性に
ついてはある範囲幅で数値を示してもよかったが、第１
表に示した数値は汽水分離に対する最新技術での代表的
な値である。平膜および管状膜方式のデータは上記のＬ
ｅａｐｅｒ ｅｔ ａｌ、による評価（３５頁）から引
用した。スパイラル巻き方式のデータは、ハイドロノー
ティー／ジス（Ｈｙｄｒｏｎａｕｔｉｃｓ）ユニットに
ついてのデータ（Ａ、Ｍ、 Ｄｅｓａｉ ｒユマ海水淡
水化施設におけるハイドロノーティックス逆浸１３（Ｒ
Ｏ）試験装置の性能、デサリネーシッン、 ２３． （
１９７？）、 ３６７−３８１ ）であり、シェル供給
型中空糸方式のデータは、デュポン社製パーマセソブ（
Ｐｅｒｍａｓｅｐ、登録商標）Ｂ−９分離装置について
のデータ〔８インチ直径Ｂ−９型パーマセップ透過装置
型番０８４０の製品規格：デュポン製品カタログ１２２
５ （１９８３）、および Ｃｈｅｓ＋１ｃａｌ Ｐｒ
ｏｃｅｓｓｉｎｇ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ １ｎＳ
ｅｐａｒａｔｉｏｎｓ／Ｍｅｍｂｒａｎｅｓ”、 リ
ボ−） ｍ８２−３． Ｃｈｅ＋ｓ。
のである。管供給型中空糸方式はコンセッ１社（Ｃｏｎ
ｓｅｐ＋ Ｉｎｃ、、 Ｂｅｎｄ Ｒｉｖｅｒ、 Ｏｒ
ｅ、）で製造される予定であったが、この方式の工業化
計画は中断したままである０表示の最初の二つの特性に
ついてはある範囲幅で数値を示してもよかったが、第１
表に示した数値は汽水分離に対する最新技術での代表的
な値である。平膜および管状膜方式のデータは上記のＬ
ｅａｐｅｒ ｅｔ ａｌ、による評価（３５頁）から引
用した。スパイラル巻き方式のデータは、ハイドロノー
ティー／ジス（Ｈｙｄｒｏｎａｕｔｉｃｓ）ユニットに
ついてのデータ（Ａ、Ｍ、 Ｄｅｓａｉ ｒユマ海水淡
水化施設におけるハイドロノーティックス逆浸１３（Ｒ
Ｏ）試験装置の性能、デサリネーシッン、 ２３． （
１９７？）、 ３６７−３８１ ）であり、シェル供給
型中空糸方式のデータは、デュポン社製パーマセソブ（
Ｐｅｒｍａｓｅｐ、登録商標）Ｂ−９分離装置について
のデータ〔８インチ直径Ｂ−９型パーマセップ透過装置
型番０８４０の製品規格：デュポン製品カタログ１２２
５ （１９８３）、および Ｃｈｅｓ＋１ｃａｌ Ｐｒ
ｏｃｅｓｓｉｎｇ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ １ｎＳ
ｅｐａｒａｔｉｏｎｓ／Ｍｅｍｂｒａｎｅｓ”、 リ
ボ−） ｍ８２−３． Ｃｈｅ＋ｓ。
Ｓｙｓｔｅｍｓ、 Ｉｎｃ、＋米国二ニーヨーク州タリ
ータウン。
ータウン。
１９８３年８月〕りある。管供給型中空糸方式に関する
データは、ベンド・リサーチ社（Ｂｅｎｄ Ｒｅ５ｅａ
ｒｃｈ。
データは、ベンド・リサーチ社（Ｂｅｎｄ Ｒｅ５ｅａ
ｒｃｈ。
Ｉｎｃ、）より報告されたデータを示す（ＬＣ，［１ａ
ｂｃ。
ｂｃ。
ｃｋ、 Ｒ，Ｗ、 Ｂａｋｅｒ、 Ｒ，Ｐ、 Ｂａｒｓ
ｓ、 Ｂ、Ａ、 Ｋｒｕｓｅ−５＠１ｔｈａｎｄ Ｈ，
に、 Ｌｏｎｓｄａｌｅ ｒ複合中空繊維の開発−第三
期（Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｒ Ｃｏｍｐｏｓｉｔ
ｅ Ｉｌｏｌｌｏｗ Ｆｉｂｅｒｓ −Ｐｈａｓｅ Ｉ
ＩＩ）Ｊ 、 ０ＷＲＴ契約１１４−３４−０００１−
０５ｍｍ８対ベンド・リサーチ社、ＮＴｌ５よりリボ−
トロＰＢ８３−１０８０６８として入手可；およびＷ、
Ｃ，Ｂａｂｃｏｃｋ、 Ｕ、に、Ｌ、 Ｌｅｅ、 Ｒ，
Ｊ、 Ｒａｙ ａｎｄ Ｃ，Ａ、 Ｓｐｅｃｋｍａｎ
ｒ甘味料産業におけるエネルギー効率のよい腹骨！（Ｅ
ｎｅｒｇｙ−Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｍｅｓｂｒａｎｅ
５ｅｐａｒａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｗｅｅｔｅ
ｎｅｒＩｎｄｕｓｔｒｙ） Ｊ ＤＯＥ契約１［ＩＥ−
ＡＣ０７−８２１１１１２４２５、ＮＴｌ５よりリポー
トＩｔ ＤＥ８５ｍｍ０６５８６として入手可〕。
ｓ、 Ｂ、Ａ、 Ｋｒｕｓｅ−５＠１ｔｈａｎｄ Ｈ，
に、 Ｌｏｎｓｄａｌｅ ｒ複合中空繊維の開発−第三
期（Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｒ Ｃｏｍｐｏｓｉｔ
ｅ Ｉｌｏｌｌｏｗ Ｆｉｂｅｒｓ −Ｐｈａｓｅ Ｉ
ＩＩ）Ｊ 、 ０ＷＲＴ契約１１４−３４−０００１−
０５ｍｍ８対ベンド・リサーチ社、ＮＴｌ５よりリボ−
トロＰＢ８３−１０８０６８として入手可；およびＷ、
Ｃ，Ｂａｂｃｏｃｋ、 Ｕ、に、Ｌ、 Ｌｅｅ、 Ｒ，
Ｊ、 Ｒａｙ ａｎｄ Ｃ，Ａ、 Ｓｐｅｃｋｍａｎ
ｒ甘味料産業におけるエネルギー効率のよい腹骨！（Ｅ
ｎｅｒｇｙ−Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｍｅｓｂｒａｎｅ
５ｅｐａｒａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ Ｓｗｅｅｔｅ
ｎｅｒＩｎｄｕｓｔｒｙ） Ｊ ＤＯＥ契約１［ＩＥ−
ＡＣ０７−８２１１１１２４２５、ＮＴｌ５よりリポー
トＩｔ ＤＥ８５ｍｍ０６５８６として入手可〕。
率１老
（ｒｔ’／ｒｔつ
透過流束 ２０２０ ２０ ３１０（
ｇａｌ／Ｉｔ’／ｄａｙ） 流束密度 １間 １間 匝 １無 ４（
６）（ｇａｌ／ｆ Ｌ３／ｄａｙ） 変換率／線フィート 低 低
中 高 中（ｆｔ”／ｉｎり 寄住圧力損失 非常に低 非常に低
低 高 中濃度分極 非
常に低 非常に低 中 高
低ｌη れ 非常に低 非常に低
中 高 低予備濾過必要性
小 小 大
大 小モジエールコスト 高 高
低 低 中第１表
に示した各方式の比較は、具体的な用途により結果が違
ってくるであろう、また、操作性や水製造の総コストも
考慮されよう０例えば、平膜および管状膜方式は、モジ
エールが高価であり、滞留容積が大きく、モジュール当
たりの生産性が低いという欠点がある。それでも、汚れ
が少なく、予備濾過の必要性が小さいというその操作上
の利点から、その価格にもかかわらずこれらの方式しか
適当ではないといった用途がいくつかある。スパイラル
巻きおよび中空糸シェル供給型方式は、操作性およびコ
ストの面では互いに非常に類似している。１ガロンの水
の製造に要するコストに基づいて比較した場合、これら
のモジュールのコストは、平膜および管状膜方式よりほ
ぼ１桁も安価になる。これらの方式では予備濾過の必要
性はずっと大きいが、予備濾過のコストは海水淡水化の
場合で水コストの２０〜４０％を占めるに過ぎないので
、やはりはるかに低コストの方式となる。しかしながら
、供給流が懸濁固体を高濃度で含有している食品加工の
分野のように、予備濾過の必要性が小さく、汚れが少な
いことが絶対に必要な多くの応用分野がある。このよう
な応用分野の別の例は、醗酵ブロスならびにその他のプ
ロセス流および廃液流である。コンセフプ社による製造
予定のあった管供給型中空糸方式は、最小限の予備濾過
で「汚ない」供給流を処理できる能力を有することがあ
る程度実証されていた。モジュール基準で比較して、ス
パイラル巻きおよびシェル供給型中空糸方式に比べてよ
り高価であり、流束密度もより低いが、予備濾過の必要
性が小さいことから、コスト的には多くの用途で対抗で
きよう、第１表に示した各特性の詳細を次に説明する。
ｇａｌ／Ｉｔ’／ｄａｙ） 流束密度 １間 １間 匝 １無 ４（
６）（ｇａｌ／ｆ Ｌ３／ｄａｙ） 変換率／線フィート 低 低
中 高 中（ｆｔ”／ｉｎり 寄住圧力損失 非常に低 非常に低
低 高 中濃度分極 非
常に低 非常に低 中 高
低ｌη れ 非常に低 非常に低
中 高 低予備濾過必要性
小 小 大
大 小モジエールコスト 高 高
低 低 中第１表
に示した各方式の比較は、具体的な用途により結果が違
ってくるであろう、また、操作性や水製造の総コストも
考慮されよう０例えば、平膜および管状膜方式は、モジ
エールが高価であり、滞留容積が大きく、モジュール当
たりの生産性が低いという欠点がある。それでも、汚れ
が少なく、予備濾過の必要性が小さいというその操作上
の利点から、その価格にもかかわらずこれらの方式しか
適当ではないといった用途がいくつかある。スパイラル
巻きおよび中空糸シェル供給型方式は、操作性およびコ
ストの面では互いに非常に類似している。１ガロンの水
の製造に要するコストに基づいて比較した場合、これら
のモジュールのコストは、平膜および管状膜方式よりほ
ぼ１桁も安価になる。これらの方式では予備濾過の必要
性はずっと大きいが、予備濾過のコストは海水淡水化の
場合で水コストの２０〜４０％を占めるに過ぎないので
、やはりはるかに低コストの方式となる。しかしながら
、供給流が懸濁固体を高濃度で含有している食品加工の
分野のように、予備濾過の必要性が小さく、汚れが少な
いことが絶対に必要な多くの応用分野がある。このよう
な応用分野の別の例は、醗酵ブロスならびにその他のプ
ロセス流および廃液流である。コンセフプ社による製造
予定のあった管供給型中空糸方式は、最小限の予備濾過
で「汚ない」供給流を処理できる能力を有することがあ
る程度実証されていた。モジュール基準で比較して、ス
パイラル巻きおよびシェル供給型中空糸方式に比べてよ
り高価であり、流束密度もより低いが、予備濾過の必要
性が小さいことから、コスト的には多くの用途で対抗で
きよう、第１表に示した各特性の詳細を次に説明する。
大ＩＬ度−１立方フィート当たりの膜表面積の量で、平
膜型および管状膜型モジュールは最小の充填密度となり
、シェル供給型中空糸方式が最大である。充填密度が増
大すると後述するように別の問題点も生ずるが、スパイ
ラル巻き方式および中空糸方式では膜表面積がはるかに
大きいことから、ｉ３過ａ１１ガロン当たりのコストが
はるかに低くなり、これらの方式が市場で圧倒的なシェ
アを占める理由となっている。
膜型および管状膜型モジュールは最小の充填密度となり
、シェル供給型中空糸方式が最大である。充填密度が増
大すると後述するように別の問題点も生ずるが、スパイ
ラル巻き方式および中空糸方式では膜表面積がはるかに
大きいことから、ｉ３過ａ１１ガロン当たりのコストが
はるかに低くなり、これらの方式が市場で圧倒的なシェ
アを占める理由となっている。
管供給型中空糸方式は最近参入してきた方式であり、充
填密度ではスパイラル巻き方式に匹敵する。しかし、第
１表に示した充填密度は恐らく実現可能最大値である。
填密度ではスパイラル巻き方式に匹敵する。しかし、第
１表に示した充填密度は恐らく実現可能最大値である。
１０ミル（０．２５Ｍ）の内腔直径は、汚れおよび圧力
降下を最小限とするための量大値であるが、糸のフープ
強度の要件により制限される。必要なフープ強度からは
より大きな繊維太さく３０ミル＝０．７６鰭）も示唆さ
れているのである。
降下を最小限とするための量大値であるが、糸のフープ
強度の要件により制限される。必要なフープ強度からは
より大きな繊維太さく３０ミル＝０．７６鰭）も示唆さ
れているのである。
２１汲束−透過流束は、供給溶液の阻止率（分離率）、
圧力および浸透圧に依有する。第１表に示した流束の値
は、阻止率９０〜９５％で４００ ｐｓｉ （２８ｋｇ
／ｃｄ）の汽水を供給液とした場合に典型的な値であ
る。中空糸方式では、平板シートを用いる方式で得られ
る流束値を得ることはできず、それによりその高い充填
密度が相殺されてしまう。
圧力および浸透圧に依有する。第１表に示した流束の値
は、阻止率９０〜９５％で４００ ｐｓｉ （２８ｋｇ
／ｃｄ）の汽水を供給液とした場合に典型的な値であ
る。中空糸方式では、平板シートを用いる方式で得られ
る流束値を得ることはできず、それによりその高い充填
密度が相殺されてしまう。
流束は、後述する濃度分極や汚れによっても低下する。
流束密度−スバイラル巻きおよび中空糸方式は同等の流
束密度を示すのに対し、平膜および管状膜方式は流束密
度がずっと低い。
束密度を示すのに対し、平膜および管状膜方式は流束密
度がずっと低い。
変換１Ｚ舅玉ｇ−＜線フィート）−シェル供給型中空糸
方式が最もよく、長さ４フイートのモジュールで７５％
の変換率を与えることができる。一般にはあまり使われ
ない数値であるが、第１表には表面積／供給流流路容積
のデータを示した。このパラメータは、流束および流量
と組合わせると、１線フイート当たりの供給・流変換率
の予想指標を与える。この指標から、次いで供給流の十
分な変換を得るのに使用しなければならないリサイクル
量もしくはモジュール数の指標が得られる。流束および
供給流量が一定として、表面積／供給流流路容積の数値
が大きいほど変換率も大きくなろう。
方式が最もよく、長さ４フイートのモジュールで７５％
の変換率を与えることができる。一般にはあまり使われ
ない数値であるが、第１表には表面積／供給流流路容積
のデータを示した。このパラメータは、流束および流量
と組合わせると、１線フイート当たりの供給・流変換率
の予想指標を与える。この指標から、次いで供給流の十
分な変換を得るのに使用しなければならないリサイクル
量もしくはモジュール数の指標が得られる。流束および
供給流量が一定として、表面積／供給流流路容積の数値
が大きいほど変換率も大きくなろう。
一定の供給流路容積では、次の関係式が成立することが
示されうる。
示されうる。
変換率−Ｋ （ＦＬ／Ｖ）
Ｋ＝定数、Ｆ＝流束量、Ｌ−モジュール長さ、■−供給
流量、には表面１１／供給流流路容積の値が増大するに
つれて増大する。
流量、には表面１１／供給流流路容積の値が増大するに
つれて増大する。
すなわち、スパイラル巻きユニットで認められた高い流
束景は、中空糸管供給型方式について示された高い表面
積／供給流路容積の値を相殺することになる。
束景は、中空糸管供給型方式について示された高い表面
積／供給流路容積の値を相殺することになる。
Ｎ土圧１１Ｍ人（ｐａｒａｓｉｔｉｃ ｐｒｅｓｓｕｒ
ｅ １ｏｓｓ）−これは、供給流が小さな流路を通って
進む結果として供給流に対しておこる損失であり、流路
が小さく、かつ長くなるほど、圧力損失が大きくなる。
ｅ １ｏｓｓ）−これは、供給流が小さな流路を通って
進む結果として供給流に対しておこる損失であり、流路
が小さく、かつ長くなるほど、圧力損失が大きくなる。
シェル供給型中空糸方式では、流れが半径方向に設計さ
れ、流路距離が非常に短い（インチ単位）ので、このデ
ータはあまり重要ではない。
れ、流路距離が非常に短い（インチ単位）ので、このデ
ータはあまり重要ではない。
しかし、他の形態の方式ではこのデータは重要である。
管供給型中空糸方式では、この圧力損失は純水でほぼ１
０ ｐｓｉ／ｆｔになる。スパイラル巻きユニットでは
、この圧力損失の数値は一般に１〜２１１１ｓｉ／ｆＬ
に過ぎない。圧力降下は、供給流の粘度によっても増大
しよう。必要な変換率を達成するのに多数のモジュール
が必要となる場合には、再加圧が必要となることもあろ
う。流路寸法に対する線長さ１フイート当たりの圧力損
失の関係は次式で示される。
０ ｐｓｉ／ｆｔになる。スパイラル巻きユニットでは
、この圧力損失の数値は一般に１〜２１１１ｓｉ／ｆＬ
に過ぎない。圧力降下は、供給流の粘度によっても増大
しよう。必要な変換率を達成するのに多数のモジュール
が必要となる場合には、再加圧が必要となることもあろ
う。流路寸法に対する線長さ１フイート当たりの圧力損
失の関係は次式で示される。
Δｐ＝ｖ”ρｆ／Ｄ
ΔＰ−１ｋｌフィート当たりの圧力損失、■＝供給流量
、ρ＝重密度Ｄ＝供給流路直径、ｆ＝ファンニング（Ｆ
ａｎｎｉｎｇ）因子（レイノルズ数に依存）。
、ρ＝重密度Ｄ＝供給流路直径、ｆ＝ファンニング（Ｆ
ａｎｎｉｎｇ）因子（レイノルズ数に依存）。
スパイラル巻きおよび中空糸方式で一般に使用されてい
る供給流量では、ｆは粘度に比例し、流れ直径および密
度に逆比例する。したがって、次に示すように、圧力損
失は、流れ（供給流１りと粘度（η）に正比例し、管直
径の二乗に逆比例することになる〔ΔＰ ｖη／Ｄ”）
、管供給型中空糸方式は濃度分極を抑えるためには１．
５ ｆｔ／ｓｅｅより高いところで運転するので、より
大きな管（チューブ）が使用できる方が明らかに有利で
あろう。
る供給流量では、ｆは粘度に比例し、流れ直径および密
度に逆比例する。したがって、次に示すように、圧力損
失は、流れ（供給流１りと粘度（η）に正比例し、管直
径の二乗に逆比例することになる〔ΔＰ ｖη／Ｄ”）
、管供給型中空糸方式は濃度分極を抑えるためには１．
５ ｆｔ／ｓｅｅより高いところで運転するので、より
大きな管（チューブ）が使用できる方が明らかに有利で
あろう。
盪皮立穫（Ｃｗ／Ｃｂ）−これは、膜表面での溶質濃度
勾配として定義され、溶液本体への溶質の逆拡散より溶
媒の流束がずっと大きいことの結果として生ずる。シェ
ル供給型中空糸方式では多数の小流路および死点（デッ
ドスポット）があるために分極が最もひどい、スパイラ
ル巻き方式で供給流路が大きいが、スペーサにより多数
のデッドスポットが生ずる。平膜、管状膜、および管供
給型中空糸方式のみがデッドスポットを生じないで良好
な積極的流れを与える。
勾配として定義され、溶液本体への溶質の逆拡散より溶
媒の流束がずっと大きいことの結果として生ずる。シェ
ル供給型中空糸方式では多数の小流路および死点（デッ
ドスポット）があるために分極が最もひどい、スパイラ
ル巻き方式で供給流路が大きいが、スペーサにより多数
のデッドスポットが生ずる。平膜、管状膜、および管供
給型中空糸方式のみがデッドスポットを生じないで良好
な積極的流れを与える。
シャーウッドら（Ｔ、に、 Ｓｈｅｒｗｏｏｄ、 Ｐ、
Ｌ、Ｔ、 ａｒｉａｎ、 Ｒ，Ｅ、 Ｆｉｓｈｅｒ
ａｎｄ Ｌ、 ロｒｅｓｎｅｒ、 １．
＆ Ｅ、 Ｃ，Ｆｕｎｄ、、 ４ （１９６５）、
２） ニより下記の関係式カ導カした。
Ｌ、Ｔ、 ａｒｉａｎ、 Ｒ，Ｅ、 Ｆｉｓｈｅｒ
ａｎｄ Ｌ、 ロｒｅｓｎｅｒ、 １．
＆ Ｅ、 Ｃ，Ｆｕｎｄ、、 ４ （１９６５）、
２） ニより下記の関係式カ導カした。
Ｃｗ／Ｃｂ ＝ ｅｘｐ （Ｖ（Ｓｃ）”’／ ｊ ｅ
Ｕｂ）■−溶媒の流束量、Ｓｃ−シュミット数−ｕ ／
Ｄ 。
Ｕｂ）■−溶媒の流束量、Ｓｃ−シュミット数−ｕ ／
Ｄ 。
Ｕ＝動粘度、Ｕｂ”カサ速度（ｂｕｌｋ ｖｅｌｏｃｉ
ｔｙ）、１０Ｍキルトン−コルバーン（Ｃｈｉｌｔｏｎ
−Ｃｏｌｂｕｒｎ）ｊ因子。
ｔｙ）、１０Ｍキルトン−コルバーン（Ｃｈｉｌｔｏｎ
−Ｃｏｌｂｕｒｎ）ｊ因子。
円形チューブ内での乱流（一般的ではないが）について
、ｊ因子は約ｆ／２であり、ここでｆは上記のファンニ
ング摩擦因子である。これらの式から、濃度分極を激化
させる条件は、流束量が高く、カサ速度が低いことであ
ることが示唆される。
、ｊ因子は約ｆ／２であり、ここでｆは上記のファンニ
ング摩擦因子である。これらの式から、濃度分極を激化
させる条件は、流束量が高く、カサ速度が低いことであ
ることが示唆される。
流路直径が小さい場合、および溶質の分子量が大きい（
食品加工によくある）場合も分極は増大しよう。
食品加工によくある）場合も分極は増大しよう。
丘並−汚れとは、供給流と共に流入しうるゲルおよび微
粒子くずの付着、ならびに過飽和溶質の付着に起因する
膜透過性の低下に対して適用される用語である。第１表
かられかるように、汚れの問題のひどさは、濃度分極の
問題と非常に近似している。スパイラル方式とシェル供
給型中空糸方式では供給流の予備濾過の必要性が大きく
、これらの方式は食品加工で処理するような「汚ない供
給流の分離」への適用は容易ではない、これは、平膜お
よび管状膜方式が、その高コストにもかかわらず未だに
市場に存在し続けている一つの理由である。
粒子くずの付着、ならびに過飽和溶質の付着に起因する
膜透過性の低下に対して適用される用語である。第１表
かられかるように、汚れの問題のひどさは、濃度分極の
問題と非常に近似している。スパイラル方式とシェル供
給型中空糸方式では供給流の予備濾過の必要性が大きく
、これらの方式は食品加工で処理するような「汚ない供
給流の分離」への適用は容易ではない、これは、平膜お
よび管状膜方式が、その高コストにもかかわらず未だに
市場に存在し続けている一つの理由である。
管供給型中空糸方式に対して挙げられている主要な利点
の一つが、積極的流路の阻害がないことにより耐汚れ特
性が得られることである。スパイラル巻きユニットより
汚れが少ないことがいくつかの試験で実証されている。
の一つが、積極的流路の阻害がないことにより耐汚れ特
性が得られることである。スパイラル巻きユニットより
汚れが少ないことがいくつかの試験で実証されている。
工儂滌且−汚れの項の説明かられかるように、平膜、管
状膜、および管供給型中空糸方式では積極的流路が阻害
されないために、「汚ない」分離を取り扱うことができ
、はとんどの用途において汚れの問題を少なくするため
の予備濾過の必要性が小さくてすむ。
状膜、および管供給型中空糸方式では積極的流路が阻害
されないために、「汚ない」分離を取り扱うことができ
、はとんどの用途において汚れの問題を少なくするため
の予備濾過の必要性が小さくてすむ。
モジュールコスト−流束を補正した場合、スパイラル巻
き方式と中空糸方式とはコストが同等であり、平膜方式
および管状膜方式に比べてはるかに安価となる。しかし
、これは水製造の全コストを示すのではない、スパイラ
ル巻き方式およびシェル供給型中空糸方式で必要となる
予備濾過は海水淡水化の全コストの２５〜４０％を占め
るだろうとの報告がある。したがって、管供給型中空糸
方式が、これに付随する予備処理コストが低いので最も
安価となろう。
き方式と中空糸方式とはコストが同等であり、平膜方式
および管状膜方式に比べてはるかに安価となる。しかし
、これは水製造の全コストを示すのではない、スパイラ
ル巻き方式およびシェル供給型中空糸方式で必要となる
予備濾過は海水淡水化の全コストの２５〜４０％を占め
るだろうとの報告がある。したがって、管供給型中空糸
方式が、これに付随する予備処理コストが低いので最も
安価となろう。
米国特許第２．９６０．４６２号には、選択的膜材料の
フィルムからなるＦｉｌＮを、ｉ！ｉ過速度がより大き
な膜材料のより厚いフィルムの上に積層してなるラミネ
ート膜の製造が記載されている。この膜の分離操作への
使用についても説明されている。
フィルムからなるＦｉｌＮを、ｉ！ｉ過速度がより大き
な膜材料のより厚いフィルムの上に積層してなるラミネ
ート膜の製造が記載されている。この膜の分離操作への
使用についても説明されている。
米国特許第３．５８０．８４１号は、微多孔性支持体の
上に超薄膜バリヤー層を有している、逆浸透に使用する
ことができる複合膜を開示している。
上に超薄膜バリヤー層を有している、逆浸透に使用する
ことができる複合膜を開示している。
米国特許第３，４０１．７９８号には、非平面膜表面ど
うしを互いに接触させるか、またはこれらを平面表面と
接触させることにより形成された空間を供給流導管とし
て使用した膜が記載されている。しかし、この非平面性
は膜自体に付随したものではなく、波型多孔質支持体ト
にラミネートを形成した結果である。この米国特許の第
２図、第３図、第５図および第７図に示されたラミネー
トは、波型形状を有し、それにより供給流導管となる空
間２８および３０が形成される （同特許の第２＋ｒＡ
４６〜５２行、第４欄１〜１７行、および第５欄１６〜
４７行）。
うしを互いに接触させるか、またはこれらを平面表面と
接触させることにより形成された空間を供給流導管とし
て使用した膜が記載されている。しかし、この非平面性
は膜自体に付随したものではなく、波型多孔質支持体ト
にラミネートを形成した結果である。この米国特許の第
２図、第３図、第５図および第７図に示されたラミネー
トは、波型形状を有し、それにより供給流導管となる空
間２８および３０が形成される （同特許の第２＋ｒＡ
４６〜５２行、第４欄１〜１７行、および第５欄１６〜
４７行）。
こうして形成された導管は、本発明の好ましい形状のも
のではなく、また支持体に従わせる必要があるために本
発明の好適なミゾ寸法より必然的に大きくなり、さらに
製造もより複雑である。
のではなく、また支持体に従わせる必要があるために本
発明の好適なミゾ寸法より必然的に大きくなり、さらに
製造もより複雑である。
米国特許第４，２０６，０５ｍｍ号は、非平面もしくは
異形膜表面を使用してこれらを互いに接触させ、膜表面
間にこうして形成された空間が供給流４管となることを
開示している。この米国特許は、少なくとも１枚の浸透
選択性（ｐｅｒｍｓｅｌｅｅＬｉｖｃ）膜と、少なくと
も１種の吸収剤を含有する流体吸収性および／もしくは
流体排出性キャリヤーとからなる、血液から代謝産物を
除去するための膜ユニットおよび装置に関するものであ
る（開示技術の要約より）。その第１図に示されたスパ
イラル巻き型の膜ユニットは、異形流体吸収性キャリヤ
ー２の両面を浸透選択性膜１で覆った構成をとる。流体
吸収性キャリヤー、したがって膜全体を異形化した場合
には、スペーサを省略することができる（第５欄４７〜
４９行）。浸透選択性膜１が異形断面をもたない場合に
は、血液が通過できるキャビティを確保するために、例
えば網ネット形状のスペーサを設けなければならない（
第５欄２８〜３２行）。流体吸収性キャリヤーは、規則
的に分布させたコブもしくは波型により形成された異形
断面を有することができ、その上に浸透選択性膜を片側
もしくは両側に積層して、膜自体を異形化する（第４（
資）２７〜３１行）、すなわち、米国特許第３，４０１
，７９８号と同様に、米国特許第４．２０６．０５ｍｍ
号の浸透選択性膜も、本発明のようにそれ自体にミゾを
設けたものではなく、米国特許第３，４０１，７９８号
の膜と同様の欠点を有している。
異形膜表面を使用してこれらを互いに接触させ、膜表面
間にこうして形成された空間が供給流４管となることを
開示している。この米国特許は、少なくとも１枚の浸透
選択性（ｐｅｒｍｓｅｌｅｅＬｉｖｃ）膜と、少なくと
も１種の吸収剤を含有する流体吸収性および／もしくは
流体排出性キャリヤーとからなる、血液から代謝産物を
除去するための膜ユニットおよび装置に関するものであ
る（開示技術の要約より）。その第１図に示されたスパ
イラル巻き型の膜ユニットは、異形流体吸収性キャリヤ
ー２の両面を浸透選択性膜１で覆った構成をとる。流体
吸収性キャリヤー、したがって膜全体を異形化した場合
には、スペーサを省略することができる（第５欄４７〜
４９行）。浸透選択性膜１が異形断面をもたない場合に
は、血液が通過できるキャビティを確保するために、例
えば網ネット形状のスペーサを設けなければならない（
第５欄２８〜３２行）。流体吸収性キャリヤーは、規則
的に分布させたコブもしくは波型により形成された異形
断面を有することができ、その上に浸透選択性膜を片側
もしくは両側に積層して、膜自体を異形化する（第４（
資）２７〜３１行）、すなわち、米国特許第３，４０１
，７９８号と同様に、米国特許第４．２０６．０５ｍｍ
号の浸透選択性膜も、本発明のようにそれ自体にミゾを
設けたものではなく、米国特許第３，４０１，７９８号
の膜と同様の欠点を有している。
米国特許第３，５７８．１７３号は、膜の裏面側に、流
延プレートのラネもしくはミゾ付き表面上に流延するこ
とにより形成されたミゾもしくはラネを有している膜を
開示している。バリヤー層は膜の反対側の面、すなわち
ミゾもしくはラネのない平面表面に設番ノられる。この
膜は非多孔質支持プレートにより支持することができ、
膜内に形成されたミゾは膜の裏面への、もしくは裏面か
らの液体流の流路となり、膜はその表側の平面に加えら
れる供給流の正の液体差圧により支持プレートに保持さ
れる （第１ ＭＡ２２〜３０行）、この膜はミゾに対
して角度をなして折り返してもよく、その場合には支持
プレートは不要となり、（透過）液体に対する自由流路
が形成される。しかし、本発明においては、ラネもしく
はミゾどうしが交差した角度で接触して配置されること
はない（このような配πは、適用しうる圧力を制限しよ
う）。この米国特許の実施例において、５ｍｍ０ ｐｓ
ｉ （３５ｋｇ／ ｃｙｄ）で使用した場合にミゾの変
形を生じている。
延プレートのラネもしくはミゾ付き表面上に流延するこ
とにより形成されたミゾもしくはラネを有している膜を
開示している。バリヤー層は膜の反対側の面、すなわち
ミゾもしくはラネのない平面表面に設番ノられる。この
膜は非多孔質支持プレートにより支持することができ、
膜内に形成されたミゾは膜の裏面への、もしくは裏面か
らの液体流の流路となり、膜はその表側の平面に加えら
れる供給流の正の液体差圧により支持プレートに保持さ
れる （第１ ＭＡ２２〜３０行）、この膜はミゾに対
して角度をなして折り返してもよく、その場合には支持
プレートは不要となり、（透過）液体に対する自由流路
が形成される。しかし、本発明においては、ラネもしく
はミゾどうしが交差した角度で接触して配置されること
はない（このような配πは、適用しうる圧力を制限しよ
う）。この米国特許の実施例において、５ｍｍ０ ｐｓ
ｉ （３５ｋｇ／ ｃｙｄ）で使用した場合にミゾの変
形を生じている。
米国特許第４，４５１．３７０号には、波型基板上に膜
を流延するか、または平膜を加熱・加圧しながら波型パ
ターンでエンボス加工することにより、規則的な波型も
しくは平行な直線ラネを設けた半透膜を製造することが
記載されている。前者の方法を十分に制御された状態で
行うことは相当に困難であり、一般に後者の方法は膜透
過性の著しい変化を伴わずに実施することが非常に難し
い。この米国特許には一対の波型半透膜からなる膜分離
エレメントが記載されている。この２枚の膜は、一方の
膜により形成された平行な流体流路が、もう一方の膜に
より形成された平行流体流路と交差するように互いに重
ね合わせる （第１欄５ｍｍ〜５３行）。
を流延するか、または平膜を加熱・加圧しながら波型パ
ターンでエンボス加工することにより、規則的な波型も
しくは平行な直線ラネを設けた半透膜を製造することが
記載されている。前者の方法を十分に制御された状態で
行うことは相当に困難であり、一般に後者の方法は膜透
過性の著しい変化を伴わずに実施することが非常に難し
い。この米国特許には一対の波型半透膜からなる膜分離
エレメントが記載されている。この２枚の膜は、一方の
膜により形成された平行な流体流路が、もう一方の膜に
より形成された平行流体流路と交差するように互いに重
ね合わせる （第１欄５ｍｍ〜５３行）。
一方の膜上の被処理流体流路と、他方の膜上の同流路と
は、互いに約３０〜９０°、より好ましくは４５〜９０
”の角度で交差するようにできる（第２欄４１〜４４行
）、この米国特許に記載されている主な利点は、上記の
構成により、被処理流体が２枚の膜間の互いに交差して
いる流路中を流れる間に、この流体の分流と合流とを反
復して受けることになる点である（第２欄７〜９行）。
は、互いに約３０〜９０°、より好ましくは４５〜９０
”の角度で交差するようにできる（第２欄４１〜４４行
）、この米国特許に記載されている主な利点は、上記の
構成により、被処理流体が２枚の膜間の互いに交差して
いる流路中を流れる間に、この流体の分流と合流とを反
復して受けることになる点である（第２欄７〜９行）。
互いに交差した流路が存在しなければ、例えば米国特許
第３．４０１゜７９８号に開示されているように、各流
路に入ってきた流体はその装置から出るまでその同じ流
路内に閉じ込められたままとなり、その結果、流体流路
の形状、寸法および正確さが流体の流れに決定的な関係
をもつことになると説明されている（第４欄３〜１０行
）。
第３．４０１゜７９８号に開示されているように、各流
路に入ってきた流体はその装置から出るまでその同じ流
路内に閉じ込められたままとなり、その結果、流体流路
の形状、寸法および正確さが流体の流れに決定的な関係
をもつことになると説明されている（第４欄３〜１０行
）。
これとは正反対に、本発明にあっては、渦部と停滞部も
しくはデッドスポットを生ずることになる交差流路は全
く形成されない、このような渦部と停滞部は、ウェブス
ペーサを使用したスパイラル巻きユニットで一般に認め
られるように、濃度分極と汚れの増大を招く、さらに、
交差混合は、使用流路の寸法の割りに大きな背圧も生じ
させる。
しくはデッドスポットを生ずることになる交差流路は全
く形成されない、このような渦部と停滞部は、ウェブス
ペーサを使用したスパイラル巻きユニットで一般に認め
られるように、濃度分極と汚れの増大を招く、さらに、
交差混合は、使用流路の寸法の割りに大きな背圧も生じ
させる。
本発明では、流体流路の形状、寸法および正確さは十分
に制御される。
に制御される。
（問題点を解決するための手段）
Ｆｌに述べると、本発明は、少なくとも２枚のシートか
らなり、この２枚のシートの少なくとも１枚は透過性の
膜であり、またその少なくとも１枚が少なくとも片面に
規則的間隔で設けたミゾを有しており、これらのシート
を１枚のシートの表面に設けたミゾがこれを覆うカバー
シートの表面と共に供給流流路を形成するように配置し
た構成をとる。好適形態にあっては、どちらのシートも
透過性の膜とする。この２枚組の対をいくつか含有する
積層構造体においては、各対の間に慣用のキャリヤー布
を介在させて、膜表面から透過流が出ていく輸送路とし
てもよい。シートに設けたミゾの好ましい幅および深さ
は、逆浸透膜用の場合には約０．５〜１００ ミル（０
．０１〜２．５ ｆｉ） 、より好ましくは約５〜３５
ミル（０．１〜０．９０ｉ負）、限外濾過膜用では約１
５〜７５ミル（０．３８〜１．９層■）、また気体分離
膜として用いる場合には約０．５〜２０ミル（０、Ｏ１
〜０．５ｍ）である。本発明の膜系の１形態において、
ミゾ付きシートどうしを、１枚のシートのミゾが隣接す
る別のシートのミゾと整合するように配置する。この配
置により、一方のシートのミゾが供給流流路の一部を構
成し、もう一方のシートの整合した対応するミゾがその
供給流流路の残りの部分を構成することになる。あるい
は、ミゾ付きシートを平面シートと交互に重ねて、ミゾ
付きシートのミゾが平面シートの隣接表面と共に供給流
流路を構成するようにしてもよい。シートの別の配置形
態として、ミゾ付きシートのミゾを別のシートの平面表
面で覆うことにより供給流流路を構成し、この別のシー
トの平面表面とは反対側の表面に、透過流流路となるミ
ゾを、先のシートの供給流流路のミゾと平行もしくは垂
直方向に設けた構成としてもよい、さらに別の形態とし
て、少なくとも１枚のシートを、この膜の片面に供給流
流路となるミゾを設け、この同じ膜の反対面に透過流流
路となるミゾを前記のミゾと平行もしくは垂直方向に設
けた形態とすることもできる。この最後の２種類の形態
の場合、透過流のためのキャリヤー布は省略してもよい
。ミゾ付き膜シートは、慣用の従来の製膜材料を使用し
て形成することができる。このミゾ付きシートは、シー
トに形成しようとするミゾに対応したラネを有する基体
上に溶液から流延することで、あるいは適当な形状のグ
イから押出すことで形成することができる。
らなり、この２枚のシートの少なくとも１枚は透過性の
膜であり、またその少なくとも１枚が少なくとも片面に
規則的間隔で設けたミゾを有しており、これらのシート
を１枚のシートの表面に設けたミゾがこれを覆うカバー
シートの表面と共に供給流流路を形成するように配置し
た構成をとる。好適形態にあっては、どちらのシートも
透過性の膜とする。この２枚組の対をいくつか含有する
積層構造体においては、各対の間に慣用のキャリヤー布
を介在させて、膜表面から透過流が出ていく輸送路とし
てもよい。シートに設けたミゾの好ましい幅および深さ
は、逆浸透膜用の場合には約０．５〜１００ ミル（０
．０１〜２．５ ｆｉ） 、より好ましくは約５〜３５
ミル（０．１〜０．９０ｉ負）、限外濾過膜用では約１
５〜７５ミル（０．３８〜１．９層■）、また気体分離
膜として用いる場合には約０．５〜２０ミル（０、Ｏ１
〜０．５ｍ）である。本発明の膜系の１形態において、
ミゾ付きシートどうしを、１枚のシートのミゾが隣接す
る別のシートのミゾと整合するように配置する。この配
置により、一方のシートのミゾが供給流流路の一部を構
成し、もう一方のシートの整合した対応するミゾがその
供給流流路の残りの部分を構成することになる。あるい
は、ミゾ付きシートを平面シートと交互に重ねて、ミゾ
付きシートのミゾが平面シートの隣接表面と共に供給流
流路を構成するようにしてもよい。シートの別の配置形
態として、ミゾ付きシートのミゾを別のシートの平面表
面で覆うことにより供給流流路を構成し、この別のシー
トの平面表面とは反対側の表面に、透過流流路となるミ
ゾを、先のシートの供給流流路のミゾと平行もしくは垂
直方向に設けた構成としてもよい、さらに別の形態とし
て、少なくとも１枚のシートを、この膜の片面に供給流
流路となるミゾを設け、この同じ膜の反対面に透過流流
路となるミゾを前記のミゾと平行もしくは垂直方向に設
けた形態とすることもできる。この最後の２種類の形態
の場合、透過流のためのキャリヤー布は省略してもよい
。ミゾ付き膜シートは、慣用の従来の製膜材料を使用し
て形成することができる。このミゾ付きシートは、シー
トに形成しようとするミゾに対応したラネを有する基体
上に溶液から流延することで、あるいは適当な形状のグ
イから押出すことで形成することができる。
本発明の膜系がバリヤー層を必要とする場合、供給流流
路となるミゾが形成された表面上に一体構造のバリヤー
層が形成されるように流延を実施することができる。あ
るいは、透過性膜シートの供給流流路用のミゾを設けた
表面上にバリヤー層の被膜を別個に被覆してもよい。バ
リヤー層を必要とする膜系においては、隣接する膜シー
トの供給流流路を完成させる側の表面にも、一体構造も
しくは別個に被覆されたバリヤー層を設ける。
路となるミゾが形成された表面上に一体構造のバリヤー
層が形成されるように流延を実施することができる。あ
るいは、透過性膜シートの供給流流路用のミゾを設けた
表面上にバリヤー層の被膜を別個に被覆してもよい。バ
リヤー層を必要とする膜系においては、隣接する膜シー
トの供給流流路を完成させる側の表面にも、一体構造も
しくは別個に被覆されたバリヤー層を設ける。
本発明のｉ３過性の膜系は、平膜型もしくはスパイラル
巻き型の構成とすることが好ましい。逆浸透および液−
液分離に対しては、本発明の新規な膜系は、従来の管状
膜形態の利点とスパイラル巻き形態の利点を兼ね備え、
しかもそのいずれの欠点をも存しない、流束密度は従来
の最善の系と同等ないしそれより高くなろう。予備濾過
の必要性は小さく、汚れの傾向も低い。さらに、逆浸透
法において、水の製造量当たりのモジュールコストは、
従来のスパイラル巻きもしくは中空糸ユニットより低く
なる。
巻き型の構成とすることが好ましい。逆浸透および液−
液分離に対しては、本発明の新規な膜系は、従来の管状
膜形態の利点とスパイラル巻き形態の利点を兼ね備え、
しかもそのいずれの欠点をも存しない、流束密度は従来
の最善の系と同等ないしそれより高くなろう。予備濾過
の必要性は小さく、汚れの傾向も低い。さらに、逆浸透
法において、水の製造量当たりのモジュールコストは、
従来のスパイラル巻きもしくは中空糸ユニットより低く
なる。
本発明の新規な収光は、予想外の特性および利点を有し
、過酷な使用条件下でも有用である。
、過酷な使用条件下でも有用である。
本発明のさらに別の目的は、管状）漠および平膜方式で
問題゛であった滞留容積が大きく、広いスペースを必要
とするという著しい難点を有しない新規な収光を提供す
ることである。本発明のさらに別の目的は、管供給型中
空糸方式の特性を備え、しかもより高い流束密度を得る
ことができる収光を提供することである０本発明の上記
およびその他の目的および利点は、以下の本発明の詳細
な説明から明らかとなろう。
問題゛であった滞留容積が大きく、広いスペースを必要
とするという著しい難点を有しない新規な収光を提供す
ることである。本発明のさらに別の目的は、管供給型中
空糸方式の特性を備え、しかもより高い流束密度を得る
ことができる収光を提供することである０本発明の上記
およびその他の目的および利点は、以下の本発明の詳細
な説明から明らかとなろう。
本発明の膜は、前記の発明の背景の欄において説明した
各種の分離および濾過操作のすべてに用いることができ
るが、好ましい用途は逆浸透膜としての利用である。逆
浸透膜の場合、その主な目標は、適度に高い表面積を持
ち、濃度分極および汚れの抑制の面で本来的に優れてい
る収光を構成することである。これは、供給溶液が十分
に大きな流路内を積極的に流れるようにし、かつデッド
スポットをなくすことにより達成される。積極的流れの
系においては、化学的もしくは物理的方法による清浄化
もより容易に達成することができる。
各種の分離および濾過操作のすべてに用いることができ
るが、好ましい用途は逆浸透膜としての利用である。逆
浸透膜の場合、その主な目標は、適度に高い表面積を持
ち、濃度分極および汚れの抑制の面で本来的に優れてい
る収光を構成することである。これは、供給溶液が十分
に大きな流路内を積極的に流れるようにし、かつデッド
スポットをなくすことにより達成される。積極的流れの
系においては、化学的もしくは物理的方法による清浄化
もより容易に達成することができる。
モジュール設計の目標は次の通りである。
−供給流流路を妨害のない積極的流れとする、−供給流
流路を汚れの抑制のために十分大きくする、 一部ない膜材ギ４の使用で膜表面積をなるべく大きくす
る、および 一管供給型中空糸方式に比べて製造および使用が容易に
実行可能な形態とする。
流路を汚れの抑制のために十分大きくする、 一部ない膜材ギ４の使用で膜表面積をなるべく大きくす
る、および 一管供給型中空糸方式に比べて製造および使用が容易に
実行可能な形態とする。
本発明は、規則的間隔で設けたミゾを有している微多孔
性膜シートを利用してモジュールを構成することにより
これらの目標を達成するものである。この規則的間隔で
設けたミゾの好ましい幅および深さは、逆浸透分離用の
場合には約０．５〜ｌ。
性膜シートを利用してモジュールを構成することにより
これらの目標を達成するものである。この規則的間隔で
設けたミゾの好ましい幅および深さは、逆浸透分離用の
場合には約０．５〜ｌ。
Ｏミル（０．０１〜２．５龍）、より好ましくは約５〜
３５ミル（０．１〜０．９０ｍ厘）、限外濾過用では約
１５〜７５ミル（０．３８〜１．９鶴）、また気体分離
用の場合には約０．５〜２０ミル（０．０１〜０．５麿
麿）である。モジュールは、平膜型もしくはスパイラル
巻き型ノ設計のものが好ましい、このミゾは、これを別
の膜シートで覆うと、供給流流路として機能し、スパイ
ラル巻き型および平膜型モジュールで一般に使用されて
いる供給流流路形成用スペーサの必要性がなくなる。
３５ミル（０．１〜０．９０ｍ厘）、限外濾過用では約
１５〜７５ミル（０．３８〜１．９鶴）、また気体分離
用の場合には約０．５〜２０ミル（０．０１〜０．５麿
麿）である。モジュールは、平膜型もしくはスパイラル
巻き型ノ設計のものが好ましい、このミゾは、これを別
の膜シートで覆うと、供給流流路として機能し、スパイ
ラル巻き型および平膜型モジュールで一般に使用されて
いる供給流流路形成用スペーサの必要性がなくなる。
節単に述べると、本発明は、少なくとも２枚のシートか
らなり、この２枚のシートの少なくとも１枚は透過性の
膜であり、またその少なくとも１枚が少なくとも片面に
規則的間隔で設けたミゾを有しており、これらのシート
を、１枚のシートの表面上のミゾがこれを覆うカバーシ
ートの表面と共に供給流流路を形成する形態に配置して
なる、新規な透過性膜系からなる。好適形態にあっては
、いずれのシートも透過性膜とする。
らなり、この２枚のシートの少なくとも１枚は透過性の
膜であり、またその少なくとも１枚が少なくとも片面に
規則的間隔で設けたミゾを有しており、これらのシート
を、１枚のシートの表面上のミゾがこれを覆うカバーシ
ートの表面と共に供給流流路を形成する形態に配置して
なる、新規な透過性膜系からなる。好適形態にあっては
、いずれのシートも透過性膜とする。
前記のミゾ付きシートの厚みは、好ましくはミゾの深さ
より約１〜１０ミル（０．０２５〜０．２５■ａ）、よ
り好ましくは約２〜５ミル（０．０５〜０．１３ｍ）だ
け大きい厚みとする。ミゾのない平面シートの厚みは、
好ましくは約１〜ＩＯミル（０．０２５〜０．２５１１
）、より好ましくは約２〜５ミル（０．０５〜０．１３
ｍ５）の範囲内とする。これらのシートは、ポリエステ
ル帆布織物もしくはポリプロピレン不織布のような支持
布帛層を有していてもよい。この布帛層は、従来の多数
の膜シートにおいて構造一体性を増すために使用されて
いる。
より約１〜１０ミル（０．０２５〜０．２５■ａ）、よ
り好ましくは約２〜５ミル（０．０５〜０．１３ｍ）だ
け大きい厚みとする。ミゾのない平面シートの厚みは、
好ましくは約１〜ＩＯミル（０．０２５〜０．２５１１
）、より好ましくは約２〜５ミル（０．０５〜０．１３
ｍ５）の範囲内とする。これらのシートは、ポリエステ
ル帆布織物もしくはポリプロピレン不織布のような支持
布帛層を有していてもよい。この布帛層は、従来の多数
の膜シートにおいて構造一体性を増すために使用されて
いる。
本発明の新規透過性膜系の１態様において、ミゾ付きシ
ートを、一方のシートのミゾが隣接する別のシートのミ
ゾと整合するように配置してもよい。この配置により、
一方のシートのミゾが供給流流路の一部を構成し、もう
一方のシートの対応する整合ミゾがその供給流流路の残
りの部分を構成することになる。
ートを、一方のシートのミゾが隣接する別のシートのミ
ゾと整合するように配置してもよい。この配置により、
一方のシートのミゾが供給流流路の一部を構成し、もう
一方のシートの対応する整合ミゾがその供給流流路の残
りの部分を構成することになる。
第１図は、本発明のこのような膜構成１０の断面を示し
、図中、ｖ、１１はどれも片面に規則的間隔で設けられ
たミゾ１２を有しており、供給流と接触することになる
膜の同じ側の面にバリヤー層１３が設けられている。こ
の収光の使用時に供給流が流れる供給流流路は、膜１１
の隣接した２組のミゾ１２の近接整合により形成される
。積み重ねた膜の他方のミゾ無し面１４は、その間に介
在させた透過性キャリヤー布１５により互いに離間して
おり、この布１５により、透過流がこの構成の積み重ね
た膜１１から流出することが可能となる。この構成１０
の変更例として、ミゾを形成する各対の膜１１の一方を
不透過性ミゾ付きシートに交換することもできるが、あ
まり好ましくはない。
、図中、ｖ、１１はどれも片面に規則的間隔で設けられ
たミゾ１２を有しており、供給流と接触することになる
膜の同じ側の面にバリヤー層１３が設けられている。こ
の収光の使用時に供給流が流れる供給流流路は、膜１１
の隣接した２組のミゾ１２の近接整合により形成される
。積み重ねた膜の他方のミゾ無し面１４は、その間に介
在させた透過性キャリヤー布１５により互いに離間して
おり、この布１５により、透過流がこの構成の積み重ね
た膜１１から流出することが可能となる。この構成１０
の変更例として、ミゾを形成する各対の膜１１の一方を
不透過性ミゾ付きシートに交換することもできるが、あ
まり好ましくはない。
この構成は、２枚の膜シートを向かい合わせに配置する
点では従来と同様であるが、供給流流路スペーサが不要
であり、省略されている。この組立て構成は、適当なマ
ニホールドを組み込むことにより平膜型フィルターとす
ることも、また透過流流路の終縁部に適当なシーラー（
封止部）を適用することによりスパイラル巻きモジュー
ルとすることもできる。
点では従来と同様であるが、供給流流路スペーサが不要
であり、省略されている。この組立て構成は、適当なマ
ニホールドを組み込むことにより平膜型フィルターとす
ることも、また透過流流路の終縁部に適当なシーラー（
封止部）を適用することによりスパイラル巻きモジュー
ルとすることもできる。
別の態様において、供給：ｔＩＬ流路のミゾを一方のシ
ートに設け、これと接触させて別の平面（ミゾ無し）シ
ートを重ねることにより供給流流路を形成することがで
きる。これは、モジュール組立て時に対向シート間のミ
ゾの整合が必要ないという明らかな利点がある。膜にバ
リヤー層を設ける必要のある分離に対しては、薄膜バリ
ヤー層を、平面膜の片面のみと、他方のミゾ付き膜の前
面、すなわちミゾ付き側の面とに設けることになる。あ
るいは、モジュール組立て後に、供給流流路を被覆して
バリヤー層を形成してもよい。
ートに設け、これと接触させて別の平面（ミゾ無し）シ
ートを重ねることにより供給流流路を形成することがで
きる。これは、モジュール組立て時に対向シート間のミ
ゾの整合が必要ないという明らかな利点がある。膜にバ
リヤー層を設ける必要のある分離に対しては、薄膜バリ
ヤー層を、平面膜の片面のみと、他方のミゾ付き膜の前
面、すなわちミゾ付き側の面とに設けることになる。あ
るいは、モジュール組立て後に、供給流流路を被覆して
バリヤー層を形成してもよい。
第２図は、本発明のこのような膜構成２０の断面を示し
、図中、膜２１はそれぞれ片面に規則的間隔で設けられ
たミゾ２２を有しており、供給流と接触することになる
この膜の同じ側の面にバリヤー層２３が設けられている
。各膜２１のミゾ付き側の面は平面膜シート２４により
覆われている。この平面膜シート２４は、その膜２１と
接する側の面にバリヤー層２５を有している。この収光
の使用時に供給流が流れる供給流流路は、膜２１に設け
たミゾ２２が平面膜シート２４で覆われて「トンネル」
状になることにより形成される。積み重ねたミゾ付き膜
および平面膜の他方の面２８および２６は、その間に介
在した透過性キャリヤー布２７により離間しており、こ
の布によりこの構成の積み重ねた膜から透過流が流出す
ることができる。この構成２０の変更例として、膜２１
もしくは膜２４のいずれかを、同じ形状の不透過性シー
トに交換することもできるが、あまり好ましくはない。
、図中、膜２１はそれぞれ片面に規則的間隔で設けられ
たミゾ２２を有しており、供給流と接触することになる
この膜の同じ側の面にバリヤー層２３が設けられている
。各膜２１のミゾ付き側の面は平面膜シート２４により
覆われている。この平面膜シート２４は、その膜２１と
接する側の面にバリヤー層２５を有している。この収光
の使用時に供給流が流れる供給流流路は、膜２１に設け
たミゾ２２が平面膜シート２４で覆われて「トンネル」
状になることにより形成される。積み重ねたミゾ付き膜
および平面膜の他方の面２８および２６は、その間に介
在した透過性キャリヤー布２７により離間しており、こ
の布によりこの構成の積み重ねた膜から透過流が流出す
ることができる。この構成２０の変更例として、膜２１
もしくは膜２４のいずれかを、同じ形状の不透過性シー
トに交換することもできるが、あまり好ましくはない。
その場合、流束密度は著しく低減するであろうが、その
他の利点はなお得られよう。
他の利点はなお得られよう。
図に示した２４．２１．２７という膜要素の積層順序は
、２１．２４．２７という積層順序に変更することもで
きるが、ただし膜２１のミゾ付き面が供給流流路を構成
するように常に平面膜２４と対向する（向き合う）こと
が必要である。
、２１．２４．２７という積層順序に変更することもで
きるが、ただし膜２１のミゾ付き面が供給流流路を構成
するように常に平面膜２４と対向する（向き合う）こと
が必要である。
さらに別の態様において、供給流流路となるミゾを別の
シートの平面表面で覆い、この別のシートの反対側の面
には、透過流流路となるミゾを先のシートの供給流流路
となるミゾと平行もしくは垂直方向に設けた構成でシー
トを配置してもよい。
シートの平面表面で覆い、この別のシートの反対側の面
には、透過流流路となるミゾを先のシートの供給流流路
となるミゾと平行もしくは垂直方向に設けた構成でシー
トを配置してもよい。
第３ａ図および第３ｂ図は、本発明のこのような膜構成
３０および３０’ の断面を示す。
３０および３０’ の断面を示す。
第３ａ図において、膜３１は片面に規則的間隔で設けら
れたミゾ３２を有しており、供給流と接触することにな
る膜の同じ側の面にバリヤー層３３が設けられている。
れたミゾ３２を有しており、供給流と接触することにな
る膜の同じ側の面にバリヤー層３３が設けられている。
各１り３１のミゾ付き側の面は別の膜シート３４により
覆われている。この別の膜シート３４は、そのｌｌ１３
１と接する平面側表面にバリヤー層３５を有している。
覆われている。この別の膜シート３４は、そのｌｌ１３
１と接する平面側表面にバリヤー層３５を有している。
この収光の使用時に供給流が流れる供給流流路は、膜３
１に設けたミゾ３２が膜シート３４の平面側表面で覆わ
れて「トンネル」状になることにより形成される。一方
、膜シート３４の反対側の非平面側には、透過流用のミ
ゾ３６が設けられ、それによりこの構成で積み重ねた膜
から透過流が流出可能となる。図示の態様では、ミゾ３
６はミゾ３２と平行方向に配列されている。この収光の
使用時に透過流が流れる透過流流路は、１１り３４に設
けたミゾ３６が膜シート３１で覆われて「トンネル」状
になることにより形成される。
１に設けたミゾ３２が膜シート３４の平面側表面で覆わ
れて「トンネル」状になることにより形成される。一方
、膜シート３４の反対側の非平面側には、透過流用のミ
ゾ３６が設けられ、それによりこの構成で積み重ねた膜
から透過流が流出可能となる。図示の態様では、ミゾ３
６はミゾ３２と平行方向に配列されている。この収光の
使用時に透過流が流れる透過流流路は、１１り３４に設
けたミゾ３６が膜シート３１で覆われて「トンネル」状
になることにより形成される。
第３ｂ図も、膜３１が片面に規則的間隔で設けられたミ
ゾ３２を有しており、供給流と接触することになるこの
膜の同じ側の面にバリヤー層３３が設けられている構成
の収光の断面立体を示す。各膜３１のミゾ付き側の面は
別の膜シート３４°により覆われている。この別の膜シ
ー１〜３４゛ は、そのｍｌ ３１と接する平面側表面
にバリＡ・一層３５゛を有している。
ゾ３２を有しており、供給流と接触することになるこの
膜の同じ側の面にバリヤー層３３が設けられている構成
の収光の断面立体を示す。各膜３１のミゾ付き側の面は
別の膜シート３４°により覆われている。この別の膜シ
ー１〜３４゛ は、そのｍｌ ３１と接する平面側表面
にバリＡ・一層３５゛を有している。
この収光の使用時に供給流が流れる供給流流路は、膜３
１に設けたミゾ３２が膜シート３４”の平面側表面で覆
われて「トンネル」状になることにより形成される。一
方、膜シート３４′ の反対側の非平面側には、透過流
用のミゾ３６゛ が設けられ、それによりこの構成で積
み重ねた膜から透過流が流出可能となる０図示の態様で
は、ミゾ３６゛ はミゾ３２と垂直方向に配列されてい
る。この収光の使用時に透過流が流れる透過流流路は、
膜３４゛ に設けたミゾ３６゛ が膜シート３１で覆わ
れて「トンネル」状になることにより形成される。
１に設けたミゾ３２が膜シート３４”の平面側表面で覆
われて「トンネル」状になることにより形成される。一
方、膜シート３４′ の反対側の非平面側には、透過流
用のミゾ３６゛ が設けられ、それによりこの構成で積
み重ねた膜から透過流が流出可能となる０図示の態様で
は、ミゾ３６゛ はミゾ３２と垂直方向に配列されてい
る。この収光の使用時に透過流が流れる透過流流路は、
膜３４゛ に設けたミゾ３６゛ が膜シート３１で覆わ
れて「トンネル」状になることにより形成される。
第３ａ図および第３ｂ図の構成は、２種類のミゾ付き膜
の使用を必要とする。すなわち、一方の膜３４および３
４゛ は透過流流路となるミゾを有し、他方の膜３１は
供給流流路となるミゾを有している。溶質を阻止するバ
リヤー層は、膜３４および３４°の平面側（背面）と膜
３１のミゾ付き面（前面）のみに被覆されよう。
の使用を必要とする。すなわち、一方の膜３４および３
４゛ は透過流流路となるミゾを有し、他方の膜３１は
供給流流路となるミゾを有している。溶質を阻止するバ
リヤー層は、膜３４および３４°の平面側（背面）と膜
３１のミゾ付き面（前面）のみに被覆されよう。
透過流流路のミゾが供給流流路のミゾと垂直方向に配列
された第３ｂ図に示した構成の方が好ましい、構成３０
および３０′ の変更例として、膜３１もしくは膜３４
のいずれか、または膜３１もしくは膜３４゛のいずれか
を、同じ形状の不透過性膜シートに交換することもでき
るが、あまり好ましくはない。
された第３ｂ図に示した構成の方が好ましい、構成３０
および３０′ の変更例として、膜３１もしくは膜３４
のいずれか、または膜３１もしくは膜３４゛のいずれか
を、同じ形状の不透過性膜シートに交換することもでき
るが、あまり好ましくはない。
その場合、流束密度は低減するであろうが、この収光の
非汚れ性の特性はなお保持されよう。
非汚れ性の特性はなお保持されよう。
さらに別の態様において、各膜シートが、片面に供給流
流路用のミゾを、反対側の面に前記ミゾと平行もしくは
垂直方向に透過流流路用のミゾを有した構成とすること
ができる。
流路用のミゾを、反対側の面に前記ミゾと平行もしくは
垂直方向に透過流流路用のミゾを有した構成とすること
ができる。
第４図は、平行ミゾを設けた本発明のこのような構成４
０の断面を示す。図中、膜４１は片面に規則的間隔で設
けられたミゾ４２を、反対側の面にも規則的間隔の平行
ミゾ４６を有している。供給流と接触することになるこ
の膜のミゾ４２を設けた側の表面にはバリヤー層４３が
設けられている。２枚の膜シートを向かい合わせに重ね
てサンドインチ積層体を形成する。この収光の使用時に
供給流が流れる供給流流路は、膜４１の隣接した２紺の
ミゾ４２の近接整合により形成される。膜シート４１の
反対側の面には透過流用のミゾ４６が設けてあり、それ
によりこの構成で積み重ねた膜から透過流が流出するこ
とが可能となる。この２枚の膜からなる積層体どうしの
禎み重ねは、ミゾ４Ｇが整合するように行う。こうして
形成された収光の使用時に透過流が流れる透過流流路は
、膜４１の隣接した２組のミゾ４６の近接整合により形
成される。
０の断面を示す。図中、膜４１は片面に規則的間隔で設
けられたミゾ４２を、反対側の面にも規則的間隔の平行
ミゾ４６を有している。供給流と接触することになるこ
の膜のミゾ４２を設けた側の表面にはバリヤー層４３が
設けられている。２枚の膜シートを向かい合わせに重ね
てサンドインチ積層体を形成する。この収光の使用時に
供給流が流れる供給流流路は、膜４１の隣接した２紺の
ミゾ４２の近接整合により形成される。膜シート４１の
反対側の面には透過流用のミゾ４６が設けてあり、それ
によりこの構成で積み重ねた膜から透過流が流出するこ
とが可能となる。この２枚の膜からなる積層体どうしの
禎み重ねは、ミゾ４Ｇが整合するように行う。こうして
形成された収光の使用時に透過流が流れる透過流流路は
、膜４１の隣接した２組のミゾ４６の近接整合により形
成される。
第３ｂ図と同様に、第４図に示した供給流流路と平行な
透過流流路は、供給流流路と垂直方向に配置することも
でき、その方が恐らく好ましいであろう。両面にミゾを
設けた膜の製造は複雑さが増す。また、供給流流路を形
成する方の側の膜片面のみに溶質を阻止するバリヤー層
を被覆することになる。他の構成の場合と同様に、構成
４０の変更例として、２枚の透過性膜シートの一方を不
１３過性シートに交換することもできるが、あまり好ま
しくはない。
透過流流路は、供給流流路と垂直方向に配置することも
でき、その方が恐らく好ましいであろう。両面にミゾを
設けた膜の製造は複雑さが増す。また、供給流流路を形
成する方の側の膜片面のみに溶質を阻止するバリヤー層
を被覆することになる。他の構成の場合と同様に、構成
４０の変更例として、２枚の透過性膜シートの一方を不
１３過性シートに交換することもできるが、あまり好ま
しくはない。
本発明によるスパイラル巻きモジエールを例示する第６
図との比較のために、第５図に従来のスパイラル巻き用
膜構成５ｍｍの断面を示す。第５図において、膜５１は
供給流と接触することになる側の膜表面にバリヤー層５
３を有しており、供給流は２枚の対向する膜５１のバリ
ヤー層５３の間を流れる。
図との比較のために、第５図に従来のスパイラル巻き用
膜構成５ｍｍの断面を示す。第５図において、膜５１は
供給流と接触することになる側の膜表面にバリヤー層５
３を有しており、供給流は２枚の対向する膜５１のバリ
ヤー層５３の間を流れる。
供給流流路は、供給流流路スペーサ５２により形成され
、このスペーサは両側の２枚の膜を均−間隔で離間保持
する。積み重ねた膜の反対側の表面５４は、その間に介
在させた透過流キャリヤー布５５により離間保持され、
それにより透過流がこの構成で積み重ねた収光から流出
可能となる。
、このスペーサは両側の２枚の膜を均−間隔で離間保持
する。積み重ねた膜の反対側の表面５４は、その間に介
在させた透過流キャリヤー布５５により離間保持され、
それにより透過流がこの構成で積み重ねた収光から流出
可能となる。
第１図〜第４図に示した種類の収光は、スパイラル巻き
構成に容易に転換することができる。その場合、第３図
の構成においては、第３ｂ図の変更例の方が透過流流路
ミゾと供給流流路ミゾが垂直配列になっているために好
ましいであろう。同様に、第４図の構成についても、前
述した透過流流路ミゾと供給流流路ミゾが垂直配列にな
っている変更例の方が好ましいであろう。
構成に容易に転換することができる。その場合、第３図
の構成においては、第３ｂ図の変更例の方が透過流流路
ミゾと供給流流路ミゾが垂直配列になっているために好
ましいであろう。同様に、第４図の構成についても、前
述した透過流流路ミゾと供給流流路ミゾが垂直配列にな
っている変更例の方が好ましいであろう。
第６図は、第３ｂ図に示した断面を有する構成の収光か
ら製造したスパイラル巻きモジュール６０を示す１図中
、膜３１は片面に規則的間隔で設けられたミゾ３２を有
しており、この膜の同じ側（供給流と接触させることに
なる側）の面にバリヤー層３３が設けられている。各膜
３１のミゾ付き側の面は別の膜シート３４°により覆わ
れている。この別の膜シート３４゛ の１１１３１と接
する平面側表面にはバリヤー［３５′が設けられている
。この収光の使用時に供給流が流れる供給流流路は、膜
３１に設けたミゾ３２が膜シート３４′ の平面側表面
で覆われて「トンネル」状になることにより形成される
。一方、膜シート３４°の反対側の非平面側には、透過
流用のミゾ３６゛ が設けられ、それによりこの構成で
積み重ねた膜から透過流が流出可能となる０図示の態様
では、ミゾ３６゛ はミゾ３２と垂直方向に配列されて
いる。この収光の使用時に透過流が流れる透過流流路は
、膜３４′ に設けたミゾ３６°が１ｌｆｉシート３１
で覆われて「トンネル」状になることにより形成される
。
ら製造したスパイラル巻きモジュール６０を示す１図中
、膜３１は片面に規則的間隔で設けられたミゾ３２を有
しており、この膜の同じ側（供給流と接触させることに
なる側）の面にバリヤー層３３が設けられている。各膜
３１のミゾ付き側の面は別の膜シート３４°により覆わ
れている。この別の膜シート３４゛ の１１１３１と接
する平面側表面にはバリヤー［３５′が設けられている
。この収光の使用時に供給流が流れる供給流流路は、膜
３１に設けたミゾ３２が膜シート３４′ の平面側表面
で覆われて「トンネル」状になることにより形成される
。一方、膜シート３４°の反対側の非平面側には、透過
流用のミゾ３６゛ が設けられ、それによりこの構成で
積み重ねた膜から透過流が流出可能となる０図示の態様
では、ミゾ３６゛ はミゾ３２と垂直方向に配列されて
いる。この収光の使用時に透過流が流れる透過流流路は
、膜３４′ に設けたミゾ３６°が１ｌｆｉシート３１
で覆われて「トンネル」状になることにより形成される
。
膜リーフ（ｌｅａｆ）の作成は、膜３１の上に膜３４゛
を重ねることで行われる。それにより供給流流路３２は
覆われてしまうが、ミゾ３６“は矢印方向に巻いていく
ことにより膜３１の平面状の底面で覆われるまでは露出
している。接着剤を、膜リーフの巻出し端面と巻終わり
端面（図示しないが、これらは透過流排出管６１と平行
方向の膜末端の辺における比較的幅の狭い面である）に
おける膜３１と膜３４′の間に、および膜３４′の上面
外周６２（四辺全部、ただし図には長さ方向の二辺のみ
示す。残りの二辺は透過流排出管６１と平行方向の辺で
ある）に沿って配置し、このリーフを透過流排出管６１
を芯にしてロール巻きした場合に、透過流排出管６１に
対する膜３４°の巻出し面に沿うてと、膜３４゛ のミ
ゾ付き面側と膜３１の平面側との間に外周縁部において
、シールが形成されるようにする。これらのシール部に
より、供給溶液が透過流流路と直接接触することが完全
に防止される。透過流流路には、バリヤー層および膜を
通過して流れてきた透過流のみしか侵入できない、透過
流排出管を芯にした膜リーフの巻上げは、−巻き目の膜
３４”の開放ミゾ３６°が透過流排出管と接触するよう
に行う。透過流排出管には孔もしくはスリット （図示
せず）が設けてあり、この−巻き目のある点でこれらの
ミゾのすべてに対する排出口となる。従来の製作法と同
様に、２枚以上の膜リーフを使用してもよく、それによ
り透過流流路の長さが短くなるという利点が得られる。
を重ねることで行われる。それにより供給流流路３２は
覆われてしまうが、ミゾ３６“は矢印方向に巻いていく
ことにより膜３１の平面状の底面で覆われるまでは露出
している。接着剤を、膜リーフの巻出し端面と巻終わり
端面（図示しないが、これらは透過流排出管６１と平行
方向の膜末端の辺における比較的幅の狭い面である）に
おける膜３１と膜３４′の間に、および膜３４′の上面
外周６２（四辺全部、ただし図には長さ方向の二辺のみ
示す。残りの二辺は透過流排出管６１と平行方向の辺で
ある）に沿って配置し、このリーフを透過流排出管６１
を芯にしてロール巻きした場合に、透過流排出管６１に
対する膜３４°の巻出し面に沿うてと、膜３４゛ のミ
ゾ付き面側と膜３１の平面側との間に外周縁部において
、シールが形成されるようにする。これらのシール部に
より、供給溶液が透過流流路と直接接触することが完全
に防止される。透過流流路には、バリヤー層および膜を
通過して流れてきた透過流のみしか侵入できない、透過
流排出管を芯にした膜リーフの巻上げは、−巻き目の膜
３４”の開放ミゾ３６°が透過流排出管と接触するよう
に行う。透過流排出管には孔もしくはスリット （図示
せず）が設けてあり、この−巻き目のある点でこれらの
ミゾのすべてに対する排出口となる。従来の製作法と同
様に、２枚以上の膜リーフを使用してもよく、それによ
り透過流流路の長さが短くなるという利点が得られる。
リーフを上記のように接着し、透過流排出管の上に巻い
た後、モジュール構造物はその外周をプラスチックテー
プで包むことにより完成する。
た後、モジュール構造物はその外周をプラスチックテー
プで包むことにより完成する。
第１図もしくは第２図に示したような断面を有するスパ
イラル巻きモジュールは、供給流流路を形成する膜表面
の間に供給流用スペーサを設ける必要がない（あるいは
使用しない）点を除いて、米国特許第３，４１７．８７
０号（口、Ｔ、 Ｂｒａｙ、 １９６８年１２月２４日
発行）に記載のように組立てることができる。
イラル巻きモジュールは、供給流流路を形成する膜表面
の間に供給流用スペーサを設ける必要がない（あるいは
使用しない）点を除いて、米国特許第３，４１７．８７
０号（口、Ｔ、 Ｂｒａｙ、 １９６８年１２月２４日
発行）に記載のように組立てることができる。
実際の使用時には、スパイラル巻きエレメントを管状圧
力容器内に装入する。この圧力容器には、シール（装入
エレメントと容器間の）と、供給流および生成物流に接
続した末端キャップが設けられている。供給流は、加圧
下に管状容器の一端から流入し、エレメントの供給流流
路内を透過流排出管と平行方向に活性膜表面を横断する
ように流れ、シールがあるため膜エレメントを迂回通過
することは阻止される。？ａｍされた流れは、容器の他
端の末端キャップに到達して供給流流路から出る。膜を
通過した透過流は、透過流流路（もしくは透過流キャリ
ヤー布）内を垂直方向に、円筒状エレメントの外周側か
ら中心の有孔透過流排出管の方に向かって流れる。透過
流はその後、少なくとも片方の末端キャップを貫通して
突出している透過流排出管から出る。
力容器内に装入する。この圧力容器には、シール（装入
エレメントと容器間の）と、供給流および生成物流に接
続した末端キャップが設けられている。供給流は、加圧
下に管状容器の一端から流入し、エレメントの供給流流
路内を透過流排出管と平行方向に活性膜表面を横断する
ように流れ、シールがあるため膜エレメントを迂回通過
することは阻止される。？ａｍされた流れは、容器の他
端の末端キャップに到達して供給流流路から出る。膜を
通過した透過流は、透過流流路（もしくは透過流キャリ
ヤー布）内を垂直方向に、円筒状エレメントの外周側か
ら中心の有孔透過流排出管の方に向かって流れる。透過
流はその後、少なくとも片方の末端キャップを貫通して
突出している透過流排出管から出る。
この膜シートの製造は、膜シートに形成したいミゾの形
状および寸法に対応するラネ状突起を有する表面への流
延、押出もしくは重合により行うことができる。
状および寸法に対応するラネ状突起を有する表面への流
延、押出もしくは重合により行うことができる。
流延は、供給流流路用のミゾを有する側の表面に一体バ
リヤー層を形成するよ・うに実施することもできる。あ
るいは、透過性膜シートの供給流流路用のミゾを有する
側の表面に、バリヤー層を別個に被覆した被膜として設
けることもできる。後者の膜は一般に複合膜と呼ばれる
。
リヤー層を形成するよ・うに実施することもできる。あ
るいは、透過性膜シートの供給流流路用のミゾを有する
側の表面に、バリヤー層を別個に被覆した被膜として設
けることもできる。後者の膜は一般に複合膜と呼ばれる
。
流延による製膜法の１例は、ケスティングにより概説さ
れている相転換法を利用した湿式流延法である（Ｒｏｂ
ｅｒｔε、 Ｋｅｓｔｉｎｇ＋ ｒ合成高分子膜（Ｓｙ
ｎｔｈｅｔｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｍｅｓ＋ｂｒａ
ｎｅｓ）Ｊ 、 Ｊｏｂｎ Ｗｉｌｅｙ ５ｏｎｓ、
Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ＋ （１９８５）＋ ｐ９．２５１−
２６０）。
れている相転換法を利用した湿式流延法である（Ｒｏｂ
ｅｒｔε、 Ｋｅｓｔｉｎｇ＋ ｒ合成高分子膜（Ｓｙ
ｎｔｈｅｔｉｃ Ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ Ｍｅｓ＋ｂｒａ
ｎｅｓ）Ｊ 、 Ｊｏｂｎ Ｗｉｌｅｙ ５ｏｎｓ、
Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ＋ （１９８５）＋ ｐ９．２５１−
２６０）。
膜に細孔を形成するために細孔形成材料を混入すること
は周知である０例えば、下記の文献が参照できる：
Ｅ、に、Ｌ、 Ｌｅｅ、 Ｗ、Ｃ，Ｂａｂｅｏｃｋ、
Ｒ，Ｐ、 Ｂａｒｓｓ、 Ｐ、Ａ、 Ｂｒｅｓｎａｈａ
ｎ ａｎｄ Ｍ、Ｓ、 Ｃｈｉｄｌａｗ ｒ新規複合膜
（Ｎｏｖｅｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｍｅｍｂｒａｎｅ
ｓ）Ｊ ＋ （ＶＲＴ契約１０１−１４−３４−０００
１−１４４９（対Ｂｅｎｄ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ、 Ｉｎ
ｃ、）＋ＮＴｌ５よりリポート鱒ＰＢ８３−２４３１７
０として入手可；Ｌ。
は周知である０例えば、下記の文献が参照できる：
Ｅ、に、Ｌ、 Ｌｅｅ、 Ｗ、Ｃ，Ｂａｂｅｏｃｋ、
Ｒ，Ｐ、 Ｂａｒｓｓ、 Ｐ、Ａ、 Ｂｒｅｓｎａｈａ
ｎ ａｎｄ Ｍ、Ｓ、 Ｃｈｉｄｌａｗ ｒ新規複合膜
（Ｎｏｖｅｌ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｍｅｍｂｒａｎｅ
ｓ）Ｊ ＋ （ＶＲＴ契約１０１−１４−３４−０００
１−１４４９（対Ｂｅｎｄ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ、 Ｉｎ
ｃ、）＋ＮＴｌ５よりリポート鱒ＰＢ８３−２４３１７
０として入手可；Ｌ。
Ｔ、 Ｒｏｚｅｌｌｅ、 Ｊ、Ｅ、 Ｃａｄｏｔｔｅ、
Ｒ，Ｄ、 Ｃｏｒｎｅｌｉｕｓｓｅｎａｎｄ Ｅ、Ｅ
、 Ｅｒ１ｃｋｓｏｎ、 ｒ海水淡水化用新規逆浸透膜
の開発（Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｎｅｗ Ｒｅ
ｖｅｒｓｅ ＯｓｍｏｓｉｓＭｅｍｂｒａｎｅｓ ｆｏ
ｒ ＤｅｓａｌｉｎａＬｉｏｎ） Ｊ ＋ ０ＷＲＴ契
約ＩＤｌ−１４−０１−０００１−１１４３（対Ｎｏｒ
ｔｈ ５ｔａｒ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ ａｎｄＤｅｖｅｌ
ｏｐｍｅｎｔ Ｉｎ５ｔ、）、 ＮＴｌ５よりリポート
１Ｂ−２０３−３２９として入手可；ならびにＲ，Ｌ、
Ｒｊｌｅｙ、 Ｇ、Ｒ，，１１ｉｇｈｔｏｗｅｒ、
Ｃ，Ｒ，Ｌｙｏｎｓ、 Ｃ，Ｅ、 Ｍｉｌｓｔｅａｄ
ａｎｄ Ｍ、Ｗ。
Ｒ，Ｄ、 Ｃｏｒｎｅｌｉｕｓｓｅｎａｎｄ Ｅ、Ｅ
、 Ｅｒ１ｃｋｓｏｎ、 ｒ海水淡水化用新規逆浸透膜
の開発（Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ Ｎｅｗ Ｒｅ
ｖｅｒｓｅ ＯｓｍｏｓｉｓＭｅｍｂｒａｎｅｓ ｆｏ
ｒ ＤｅｓａｌｉｎａＬｉｏｎ） Ｊ ＋ ０ＷＲＴ契
約ＩＤｌ−１４−０１−０００１−１１４３（対Ｎｏｒ
ｔｈ ５ｔａｒ Ｒｅ５ｅａｒｃｈ ａｎｄＤｅｖｅｌ
ｏｐｍｅｎｔ Ｉｎ５ｔ、）、 ＮＴｌ５よりリポート
１Ｂ−２０３−３２９として入手可；ならびにＲ，Ｌ、
Ｒｊｌｅｙ、 Ｇ、Ｒ，，１１ｉｇｈｔｏｗｅｒ、
Ｃ，Ｒ，Ｌｙｏｎｓ、 Ｃ，Ｅ、 Ｍｉｌｓｔｅａｄ
ａｎｄ Ｍ、Ｗ。
Ｍｉｌｒｏｙ ｒ １段式海水淡水化用スパイラル巻
きシステムの研究および開発（Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎ
ｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｗｅｎｔ ｏｎ ａ ５ｐｊｒａｌ
−Ｗｏｕｎｄ Ｍｃｖｂｒａｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏ
ｒ Ｓｉｎｇｌｅ−５ｔａｇｅ Ｓｅａｗａｔｅｒ Ｄ
ｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ）Ｊ 、 （ＶＲＴ契約鯵ＤＩ
−１４−３０−３１９１（対ＵＯＰ、 Ｉｎｃ、、 Ｆ
ｌｕｉｄ ＳｙｓｔｅｍＤｉｖｉｓｉｏｎ）、ＮＴｌ５
よりリポートＩＰＢ８１−１５１９５３として入手可。
きシステムの研究および開発（Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎ
ｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｗｅｎｔ ｏｎ ａ ５ｐｊｒａｌ
−Ｗｏｕｎｄ Ｍｃｖｂｒａｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏ
ｒ Ｓｉｎｇｌｅ−５ｔａｇｅ Ｓｅａｗａｔｅｒ Ｄ
ｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ）Ｊ 、 （ＶＲＴ契約鯵ＤＩ
−１４−３０−３１９１（対ＵＯＰ、 Ｉｎｃ、、 Ｆ
ｌｕｉｄ ＳｙｓｔｅｍＤｉｖｉｓｉｏｎ）、ＮＴｌ５
よりリポートＩＰＢ８１−１５１９５３として入手可。
ただし、マクロボイド（巨大孔）、特に膜の下面側に突
出したものが多量に生成するような条件を避けるように
留意すべきである。
出したものが多量に生成するような条件を避けるように
留意すべきである。
ある種のポリマーの添加により、ケスティングが上記文
献（ｐ、 ２６４）においてポリマー促進相転換法と呼
んだ細孔形成法を達成することもできる。
献（ｐ、 ２６４）においてポリマー促進相転換法と呼
んだ細孔形成法を達成することもできる。
好ましいポリマーはポリスルホンである。ユニオン・カ
ーバイド社から市販のＵｄｅｌ（登録商標）ポリスルホ
ン樹脂およびＩＣＩアメリカ社より市販のν１ｅｔｒｅ
ｘ （登録商標）ポリエーテルスルホン樹脂がポリマー
の好通例であり、従来からこの目的に多くの者により利
用されてきた。その他の好適なポリマーとしては、セル
ロースエステル類、ポリスチレン、ポリビニルブチラー
ル、塩素化ポリ塩化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、ジフ
ェニロールプロパンポリカーボネート、ポリメチルメタ
クリレート、またはポリ（ｍ−フェニレンイソフタルア
ミド）などが挙げられる。布帛支持体を組み込むことも
できる。
ーバイド社から市販のＵｄｅｌ（登録商標）ポリスルホ
ン樹脂およびＩＣＩアメリカ社より市販のν１ｅｔｒｅ
ｘ （登録商標）ポリエーテルスルホン樹脂がポリマー
の好通例であり、従来からこの目的に多くの者により利
用されてきた。その他の好適なポリマーとしては、セル
ロースエステル類、ポリスチレン、ポリビニルブチラー
ル、塩素化ポリ塩化ビニル、ポリ弗化ビニリデン、ジフ
ェニロールプロパンポリカーボネート、ポリメチルメタ
クリレート、またはポリ（ｍ−フェニレンイソフタルア
ミド）などが挙げられる。布帛支持体を組み込むことも
できる。
別の方法は、米国特許第４，２４７，４９８号（Ａ、Ｊ
、 Ｃａ５ｔｒｏ、 １９８１年１月２７日発行）に記
載の最近開発された熱相転換法を利用する方法である。
、 Ｃａ５ｔｒｏ、 １９８１年１月２７日発行）に記
載の最近開発された熱相転換法を利用する方法である。
この方法は、流延基板側、すなわち生成膜のミゾ付き面
側に緻密スキン層が生成しうるので、一体バリヤー相を
備えた膜シートの製膜には好ましい方法である。 （上
記の湿式流延法ではこのようにはならない。緻密スキン
層は、生成する場合でも、流延基板とは反対側の面に生
成するからである。）この熱相転換法は、高温では溶媒
であるが、低温では非溶媒となるＷｉ溶媒（潜伏性溶媒
）を利用する。この方法は、多くのポリマーに応用でき
るが、特に溶解度が低いために湿式流延法には向かない
ポリマーに好適である。このようなポリマーの例はポリ
オレフィン類である。好適なポリマーとそれに適した溶
媒の組合わせの例は、米国特許第４，２４７，４９８号
に記載されており、例えば、ポリプロピレンとＮ、Ｎ−
ビス（２−ヒドロキシエチル）タロウアミン、低密度ポ
リエチレンと１−オクタツール、ポリメチルメタクリレ
ートと１．４−ブタンジオールなどが例示される。この
方法について、ポリメチルメタクリレートとジオキソラ
ン７容媒を使用する方法が、最近発行された下記の文献
に説明されている： ６．Ｔ、 Ｃａｎｅｂａ ａｎｄ
Ｄ、Ｓ、 Ｓｏｏｎｇ。
側に緻密スキン層が生成しうるので、一体バリヤー相を
備えた膜シートの製膜には好ましい方法である。 （上
記の湿式流延法ではこのようにはならない。緻密スキン
層は、生成する場合でも、流延基板とは反対側の面に生
成するからである。）この熱相転換法は、高温では溶媒
であるが、低温では非溶媒となるＷｉ溶媒（潜伏性溶媒
）を利用する。この方法は、多くのポリマーに応用でき
るが、特に溶解度が低いために湿式流延法には向かない
ポリマーに好適である。このようなポリマーの例はポリ
オレフィン類である。好適なポリマーとそれに適した溶
媒の組合わせの例は、米国特許第４，２４７，４９８号
に記載されており、例えば、ポリプロピレンとＮ、Ｎ−
ビス（２−ヒドロキシエチル）タロウアミン、低密度ポ
リエチレンと１−オクタツール、ポリメチルメタクリレ
ートと１．４−ブタンジオールなどが例示される。この
方法について、ポリメチルメタクリレートとジオキソラ
ン７容媒を使用する方法が、最近発行された下記の文献
に説明されている： ６．Ｔ、 Ｃａｎｅｂａ ａｎｄ
Ｄ、Ｓ、 Ｓｏｏｎｇ。
Ｐｏ１ｙ＋ａｅｒ Ｍｅ＋ｍｂｒａｎｅ ＦｏｒＩＩａ
ｔｉｏｎ −Ｔｈｅｒｍａｌ−１ｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｐ
ｒｏｃｅｓｓ、 １． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ
５Ｌｕｄｙ ｏｆ Ｍｅｍｂｒａｎｅ ５ｔｒｕｃｔｕ
ｒｅ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ’、マクロモレキュールズ（
Ｍａｃｒｏｍｏｌ、） 、 １Ｂ、 （１９８５）
、 ２５３８ ；およびＧ、Ｔ。
ｔｉｏｎ −Ｔｈｅｒｍａｌ−１ｎｖｅｒｓｉｏｎ Ｐ
ｒｏｃｅｓｓ、 １． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ
５Ｌｕｄｙ ｏｆ Ｍｅｍｂｒａｎｅ ５ｔｒｕｃｔｕ
ｒｅ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ’、マクロモレキュールズ（
Ｍａｃｒｏｍｏｌ、） 、 １Ｂ、 （１９８５）
、 ２５３８ ；およびＧ、Ｔ。
Ｃａｎｅｂａ ａｎｄ Ｄ、Ｓ、Ｓｏｏｎｇ＋ Ｐ
ｏｌｙｍｅｒ Ｍｅ＋ｍｂｒａｎｅ Ｆ。
ｏｌｙｍｅｒ Ｍｅ＋ｍｂｒａｎｅ Ｆ。
ｒｍａｔｉｏｎ −Ｔｈｅｒｍａｌ−Ｉｎｖｅｒｓｉｏ
ｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ、 Ｔ１． Ｍａｔｈｅｍａｔｉ
ｃａｌ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ Ｍｅｍｂｒａｎ
ｅ ５ｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｆ。
ｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ、 Ｔ１． Ｍａｔｈｅｍａｔｉ
ｃａｌ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ Ｍｅｍｂｒａｎ
ｅ ５ｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｆ。
ｒ麟ａｎｉｏｎ”、貝よ、 ２５４５゜本発明の膜シー
トを形成するために別の方法は、抽出性の塩を含有する
シートにミゾを熱的に形成する方法である１例えば、ポ
リ塩化ビニルと超微粉塩化ナトリウムとの混合物の溶融
押出をこの目的に使用することができる（Ｂ、 Ｂａｕ
ｍ、 Ｒ，Ａ、 Ｗｈｉｔｅ ａｎｄ Ｊ、 Ｌａｂｉ
ｓ ｒ海水淡水化用の多孔質ポリ塩化ビニル被覆小チュ
ーブの開発（Ｄｅｖｅｌｏｐａ＋ｅｎｔ ｏｆ Ｐｏｒ
ｏｕｓ Ｐｏ１ｙｖｉｎｙｌ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ Ｃｏ
ａｔｅｄ Ｔｕｂｕｌｅｔｓ ｆｏｒＳｅａｗａｔｅｒ
Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ） Ｊ 、 ｉＲＴ契約１
１［１１−１４−３０−３２５ｍｍ（対ＤｅＢｅｌｌ
ａｎｄ Ｒ４ｃｈａｒｄｓｏｎ、 Ｉｎｃ、）、 ＮＴ
ｌ５よりリポート１Ｂ−２４３２７８／９として入手可
）。
トを形成するために別の方法は、抽出性の塩を含有する
シートにミゾを熱的に形成する方法である１例えば、ポ
リ塩化ビニルと超微粉塩化ナトリウムとの混合物の溶融
押出をこの目的に使用することができる（Ｂ、 Ｂａｕ
ｍ、 Ｒ，Ａ、 Ｗｈｉｔｅ ａｎｄ Ｊ、 Ｌａｂｉ
ｓ ｒ海水淡水化用の多孔質ポリ塩化ビニル被覆小チュ
ーブの開発（Ｄｅｖｅｌｏｐａ＋ｅｎｔ ｏｆ Ｐｏｒ
ｏｕｓ Ｐｏ１ｙｖｉｎｙｌ Ｃｈｌｏｒｉｄｅ Ｃｏ
ａｔｅｄ Ｔｕｂｕｌｅｔｓ ｆｏｒＳｅａｗａｔｅｒ
Ｄｅｓａｌｉｎａｔｉｏｎ） Ｊ 、 ｉＲＴ契約１
１［１１−１４−３０−３２５ｍｍ（対ＤｅＢｅｌｌ
ａｎｄ Ｒ４ｃｈａｒｄｓｏｎ、 Ｉｎｃ、）、 ＮＴ
ｌ５よりリポート１Ｂ−２４３２７８／９として入手可
）。
別の本発明の膜の任意の製膜法法は、非反応性溶媒の存
在下にモノマー溶液を重合および架橋させて微多孔構造
を得ることであろう、この方法の例は、Ｇｅｌｍａｎ
５ｃｉｅｎｃｅｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ、に
譲渡された「微多孔性膜の製法］と題する最近の米国特
許に説明されているＣＧ、Ｂ、 Ｔａｎｎｙ、米国特許
第４．４４６，９３１号、１９８２年８月５日発行〕。
在下にモノマー溶液を重合および架橋させて微多孔構造
を得ることであろう、この方法の例は、Ｇｅｌｍａｎ
５ｃｉｅｎｃｅｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｌｔｄ、に
譲渡された「微多孔性膜の製法］と題する最近の米国特
許に説明されているＣＧ、Ｂ、 Ｔａｎｎｙ、米国特許
第４．４４６，９３１号、１９８２年８月５日発行〕。
逆浸透、気体分離、および液−液分離用の膜の場合、供
給流流路を構成する側の表面には一般にバリヤー層を設
ける必要がある。この目的には公知方法の大部分が使用
できる。公知方法としては、ケスティングが上記文献の
２７７頁に説明しているように、次の方法がある：多孔
性支持体上に予め形成したポリマーもしくはプレポリマ
ーの溶液を直接被覆した後、乾燥および硬化させる方法
；膜表面での反応性モノマーとの界面重縮合による方法
；別個に流延した超薄膜皮膜を積層する方法：および膜
表面に適当なモノマーをプラズマ重合する方法、ただし
、これまでのところ、実用的意義は最初の２つの方法に
ついてしか認められていない。
給流流路を構成する側の表面には一般にバリヤー層を設
ける必要がある。この目的には公知方法の大部分が使用
できる。公知方法としては、ケスティングが上記文献の
２７７頁に説明しているように、次の方法がある：多孔
性支持体上に予め形成したポリマーもしくはプレポリマ
ーの溶液を直接被覆した後、乾燥および硬化させる方法
；膜表面での反応性モノマーとの界面重縮合による方法
；別個に流延した超薄膜皮膜を積層する方法：および膜
表面に適当なモノマーをプラズマ重合する方法、ただし
、これまでのところ、実用的意義は最初の２つの方法に
ついてしか認められていない。
最初の方法の例は、膜の表面にポリエチレンイミンプレ
ポリマーを希薄水溶液として被覆し、その後ヘキサン溶
液状のトルエンジイソシアネートと反応させて、架橋ポ
リ尿素を生成させ、最後に熱硬化させて、ＭＳ−１００
Ｍ４と呼ばれるバリヤー層付きの膜を得る方法である（
Ｊ、Ｅ、 ＣａｄｏｔＬｅの「逆浸透膜」と題する１９
７７年８月２日発行の米国特許第４．０３９，４４０号
、およびり、Ｖ、Ｒｏｚｅｌｌｅ、 Ｊ、Ｅ、 Ｃａｄ
ｏＬＬｅ、に、Ｅ、 Ｃｏｂｉａｎ ａｎｄ Ｃ，Ｖ、
に０ｐｌ）＋ ｒ逆浸透用非多糖膜： ＭＳ−１００膜
（Ｎｏｎｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ Ｍｅｍｂｒａ
ｎｅｓｆｏｒ Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ： Ｎ
Ｓ−１００Ｍｅｍｂｒａｎｅｓ）Ｊ ＋ Ｓ。
ポリマーを希薄水溶液として被覆し、その後ヘキサン溶
液状のトルエンジイソシアネートと反応させて、架橋ポ
リ尿素を生成させ、最後に熱硬化させて、ＭＳ−１００
Ｍ４と呼ばれるバリヤー層付きの膜を得る方法である（
Ｊ、Ｅ、 ＣａｄｏｔＬｅの「逆浸透膜」と題する１９
７７年８月２日発行の米国特許第４．０３９，４４０号
、およびり、Ｖ、Ｒｏｚｅｌｌｅ、 Ｊ、Ｅ、 Ｃａｄ
ｏＬＬｅ、に、Ｅ、 Ｃｏｂｉａｎ ａｎｄ Ｃ，Ｖ、
に０ｐｌ）＋ ｒ逆浸透用非多糖膜： ＭＳ−１００膜
（Ｎｏｎｐｏｌｙｓａｃｃｈａｒｉｄｅ Ｍｅｍｂｒａ
ｎｅｓｆｏｒ Ｒｅｖｅｒｓｅ Ｏｓｍｏｓｉｓ： Ｎ
Ｓ−１００Ｍｅｍｂｒａｎｅｓ）Ｊ ＋ Ｓ。
５ｏｕｒｉｒａｊａｎ編、 Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｒｅ５
ｅａｒｃｈ Ｃｏｕｎｃｉｌ Ｃａｎａｄａ 、カナダ
、オタワ（１９７７）、 ２４９−２６１３゜２番目の
方法の例は、膜表面にｍ−フェニレン界面重合ポリマー
を生成させる方法である。軽度に架橋した芳香族ポリア
ミド皮膜が生成し、それによりＪ、Ｃａｄｏｔｔｅの米
国特許第４．２７７．３４４号に記載されている、ＦＴ
−３０膜 と呼ばれるバリヤー付き膜が得られる。
ｅａｒｃｈ Ｃｏｕｎｃｉｌ Ｃａｎａｄａ 、カナダ
、オタワ（１９７７）、 ２４９−２６１３゜２番目の
方法の例は、膜表面にｍ−フェニレン界面重合ポリマー
を生成させる方法である。軽度に架橋した芳香族ポリア
ミド皮膜が生成し、それによりＪ、Ｃａｄｏｔｔｅの米
国特許第４．２７７．３４４号に記載されている、ＦＴ
−３０膜 と呼ばれるバリヤー付き膜が得られる。
バリヤー層の形成時期に関してもいくつかの方法がある
。まず、バリヤー層を膜エレメントの組立ての前に適当
な膜表面に適用することができる。
。まず、バリヤー層を膜エレメントの組立ての前に適当
な膜表面に適用することができる。
第二に、皮膜の形成は、モジュール組立て後に中空糸内
部に被覆するためにベンド・リサーチ社の研究者が採用
した方法と同様に、エレメントの組立て後に供給流流路
にバリヤー層の皮膜を被覆してもよい。有用な変更例と
して、モジュール組立て前にプレポリマーもしくは反応
性モノマーのいずれかを被覆し、モジュール組立て後に
重合もしくは硬化を行うこともできる。逆の順序として
、ケスティングの上記参考文献の２３１頁に記載の別の
方法では、微多孔性支持体を形成する前にバリヤー層の
薄膜を形成しておく。次の２種類の方法が説明されてい
る：第一の方法は、膜支持体を流延する前に、流延基板
上に薄膜を形成しておく方法であり、第二の方法は、薄
膜を微多孔性膜前駆体の上に形成し、薄膜の被覆後に、
この膜支持体の流延時に存在させたおいたある種の成分
の抽出もしくは浸出除去により微多孔性膜支持体を最終
的に生成させる方法である。
部に被覆するためにベンド・リサーチ社の研究者が採用
した方法と同様に、エレメントの組立て後に供給流流路
にバリヤー層の皮膜を被覆してもよい。有用な変更例と
して、モジュール組立て前にプレポリマーもしくは反応
性モノマーのいずれかを被覆し、モジュール組立て後に
重合もしくは硬化を行うこともできる。逆の順序として
、ケスティングの上記参考文献の２３１頁に記載の別の
方法では、微多孔性支持体を形成する前にバリヤー層の
薄膜を形成しておく。次の２種類の方法が説明されてい
る：第一の方法は、膜支持体を流延する前に、流延基板
上に薄膜を形成しておく方法であり、第二の方法は、薄
膜を微多孔性膜前駆体の上に形成し、薄膜の被覆後に、
この膜支持体の流延時に存在させたおいたある種の成分
の抽出もしくは浸出除去により微多孔性膜支持体を最終
的に生成させる方法である。
ミゾの配列間隔、その寸法および形状に関しても多くの
変更が可能である。考慮すべき条件は、膜表面積の増大
、濃度分極と汚れの低減、圧力降下の低減、構造一体性
の保持、および製造の単純化であろう。
変更が可能である。考慮すべき条件は、膜表面積の増大
、濃度分極と汚れの低減、圧力降下の低減、構造一体性
の保持、および製造の単純化であろう。
流路の断面形状は、膜の組立て方式の種類によっても部
分的に制限されよう。例えば、円形断面の流路は、第１
図に示した種類のものでは可能であるが、その他の種類
では非常に困難であろう。
分的に制限されよう。例えば、円形断面の流路は、第１
図に示した種類のものでは可能であるが、その他の種類
では非常に困難であろう。
円形断面が理想的であり、円形断面にできるだけ近い方
がよいことが推量される。
がよいことが推量される。
供給流流路断面の寸法は、膜の厚みに依有し、流れ要件
、すなわち流速と最小圧力損失に対して最適となるよう
に考慮される。ある膜シートについて、供給流流路によ
り与えられる膜の実際の表面積は、供給流流路の間隔を
断面幅もしくは直径の関数とする限り、断面寸法には無
関係となる。
、すなわち流速と最小圧力損失に対して最適となるよう
に考慮される。ある膜シートについて、供給流流路によ
り与えられる膜の実際の表面積は、供給流流路の間隔を
断面幅もしくは直径の関数とする限り、断面寸法には無
関係となる。
例えば、断面正方形の場合、供給流流路の膜表面積は次
式で示される： 表面積−４ＷＬ／Ｆ 式中、Ｗ＝ミゾ部分の幅、Ｌ＝膜の長さ、およびＦ＝間
隔因子（流路間隔が断面幅の２倍である場合にはＦ＝２
９間隔が断面幅の３７２である場合にはＦ＝３／２）。
式で示される： 表面積−４ＷＬ／Ｆ 式中、Ｗ＝ミゾ部分の幅、Ｌ＝膜の長さ、およびＦ＝間
隔因子（流路間隔が断面幅の２倍である場合にはＦ＝２
９間隔が断面幅の３７２である場合にはＦ＝３／２）。
円形断面の流路の場合、式は次のようになる膜表面積＝
πＷＬ／Ｆ 式中、Ｗ、ＬおよびＦは上と同じ意味である。他の断面
形状の場合にも同様の式を導くことができる。
πＷＬ／Ｆ 式中、Ｗ、ＬおよびＦは上と同じ意味である。他の断面
形状の場合にも同様の式を導くことができる。
すなわち、あるモジュールにおける供給流流路表面積を
決める決定因子は、供給流流路と透過流流路を含む１層
分を構成する膜および透過流キャリヤー布（これを使用
する場合のみ）の合ａ］厚みと、供給流流路間の間隔と
なる。したがっ′ζ、モジュール１立方フイート当たり
の供給流流路の膜表面積（充填密度）は、次式で示され
る：１ ｆｔ’当たりの表面積＝ （ｓ ／ Ｆ）（１
２，０００／Ｔ）式中、Ｓ−形状因子（円形−π、正方
形−４）、Ｆ＝間隔因子、Ｔ＝供給流流路と透過流流路
を含む１層分の膜（および布）の厚み（ミル）。
決める決定因子は、供給流流路と透過流流路を含む１層
分を構成する膜および透過流キャリヤー布（これを使用
する場合のみ）の合ａ］厚みと、供給流流路間の間隔と
なる。したがっ′ζ、モジュール１立方フイート当たり
の供給流流路の膜表面積（充填密度）は、次式で示され
る：１ ｆｔ’当たりの表面積＝ （ｓ ／ Ｆ）（１
２，０００／Ｔ）式中、Ｓ−形状因子（円形−π、正方
形−４）、Ｆ＝間隔因子、Ｔ＝供給流流路と透過流流路
を含む１層分の膜（および布）の厚み（ミル）。
逆浸透に最も（ｒ利な条件は、１．５〜２の間隔因子で
約２０ミル（０．５ｍｍ）のミゾを使用することであろ
う。これは５ｍｍ０〜１０００ ｆｔ２／ｆｔ’の充填
密度を与える。気体分離に適しているようなより小さい
流路は、当然はるかに大きな充填密度を与えることがで
きる。
約２０ミル（０．５ｍｍ）のミゾを使用することであろ
う。これは５ｍｍ０〜１０００ ｆｔ２／ｆｔ’の充填
密度を与える。気体分離に適しているようなより小さい
流路は、当然はるかに大きな充填密度を与えることがで
きる。
従来の収光では容易に得られない本発明の設計のさらに
別の特徴は、テーバ付きのミゾを使用できることである
。モジュールの上流側末端では流れの流速が低下するた
めに、汚れと濃度分極が増大する傾向がある。これは、
供給流から透過流へ変換率が高い（３０〜７５％）実情
においては容易に理解されよう。限外濾過についてＡ、
Ｍｉｃｈａｅｌｓは次のように述べている：「恐らく
最も重大な限界は、」二流側膜表面での溶質分極による
透過流束の低減という避けられない問題である。この現
象は、測定された純水透過速度に対して膜水圧透過性が
１０倍以上減少したり、上流部において透過率が残留溶
質濃度に著しく負に依有するといった結果を生ずる。Ｊ
（Ａ、 Ｍｉｃｈａｅｌｓ、 旧ｔｒａｆｉｌＬ
ｒａｔｉｏｎ： Ａｎ Ａｄｏｌｅｓｃｅｎｔ Ｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙ”、 ／ｙ−ムチツク（Ｃｈｅｍｔｅ
ｅｉ）、 １９８１年１月、 ３６−４３ ）。出［」
側に向かって先細のテーパをミゾに付けることにより、
一定の変換率について流速が一定となるよう調整するこ
とができよう。例えば、正方形に切ったミゾで、第２表
に示した変化は表示の変換率で一定流速を与えるであろ
う。
別の特徴は、テーバ付きのミゾを使用できることである
。モジュールの上流側末端では流れの流速が低下するた
めに、汚れと濃度分極が増大する傾向がある。これは、
供給流から透過流へ変換率が高い（３０〜７５％）実情
においては容易に理解されよう。限外濾過についてＡ、
Ｍｉｃｈａｅｌｓは次のように述べている：「恐らく
最も重大な限界は、」二流側膜表面での溶質分極による
透過流束の低減という避けられない問題である。この現
象は、測定された純水透過速度に対して膜水圧透過性が
１０倍以上減少したり、上流部において透過率が残留溶
質濃度に著しく負に依有するといった結果を生ずる。Ｊ
（Ａ、 Ｍｉｃｈａｅｌｓ、 旧ｔｒａｆｉｌＬ
ｒａｔｉｏｎ： Ａｎ Ａｄｏｌｅｓｃｅｎｔ Ｔｅｃ
ｈｎｏｌｏｇｙ”、 ／ｙ−ムチツク（Ｃｈｅｍｔｅ
ｅｉ）、 １９８１年１月、 ３６−４３ ）。出［」
側に向かって先細のテーパをミゾに付けることにより、
一定の変換率について流速が一定となるよう調整するこ
とができよう。例えば、正方形に切ったミゾで、第２表
に示した変化は表示の変換率で一定流速を与えるであろ
う。
工又人
洛」Ｕｄ桑率に対する厖友形耕斯９ミゾのだイざ：変換
率 Ｚ良ユｌ火） 厘ＪＬＬ虜−化Ｄ（％） 入
量 ■旦 入量 翻 ３０ １０ ８．４ １００ ７０３０
２０ １６．８ ４００ ２８０５ｍｍ
１０ ７．１ １００ ５ｍｍ５ｍｍ ２
０ １４．１ ４００ ２００７０ １０
５．５ １００ ３０７０ ２０ １１．０
４００ １２０本発明の収光は、本明細書で説明
した各種分離方法に使用することができる。
率 Ｚ良ユｌ火） 厘ＪＬＬ虜−化Ｄ（％） 入
量 ■旦 入量 翻 ３０ １０ ８．４ １００ ７０３０
２０ １６．８ ４００ ２８０５ｍｍ
１０ ７．１ １００ ５ｍｍ５ｍｍ ２
０ １４．１ ４００ ２００７０ １０
５．５ １００ ３０７０ ２０ １１．０
４００ １２０本発明の収光は、本明細書で説明
した各種分離方法に使用することができる。
−ａに、本発明は、少なくとも２成分からなる混合物に
圧力を加えて１成分を透過性膜系を通過させることによ
り、ｌ成分が富化された溶媒富化透過液流と最初の混合
物の残りの成分が富化された残留流とを得ることからな
る、前記混合物から１成分を分離する方法であって、前
記透過性膜系が、少なくとも２枚の透過性膜シートから
なり、その少なくとも１枚は少なくとも片面に規則的間
隔で設けたミゾを有し、これらのシートを、１枚のシー
トの表面に設けたミゾがこれを覆うカバーシートの表面
と共に供給流流路を形成するように配置してなるもので
あることを特徴とする方法を提供する。
圧力を加えて１成分を透過性膜系を通過させることによ
り、ｌ成分が富化された溶媒富化透過液流と最初の混合
物の残りの成分が富化された残留流とを得ることからな
る、前記混合物から１成分を分離する方法であって、前
記透過性膜系が、少なくとも２枚の透過性膜シートから
なり、その少なくとも１枚は少なくとも片面に規則的間
隔で設けたミゾを有し、これらのシートを、１枚のシー
トの表面に設けたミゾがこれを覆うカバーシートの表面
と共に供給流流路を形成するように配置してなるもので
あることを特徴とする方法を提供する。
好ましくは、この方法は本明細書に記載の好適態様の収
光を利用する。
光を利用する。
より具体的には、本発明は、溶媒と溶質からなる溶液に
この溶液の浸透圧に打ち勝つ圧力を加えて前記溶媒を透
過性膜系を通過させることにより、溶媒富化透過液流と
溶質富化残留液流とを得ることからなる、前記溶液から
溶媒を逆浸透分離する方法であって、前記透過性膜系が
、少なくとも２枚の透過性膜シートからなり、その少な
くとも１枚は少なくとも片面に規則的間隔で設けたミゾ
を有し、これらのシートを、１枚のシートの表面に設け
たミゾがこれを覆うカバーシートの表面と共に供給流流
路を形成するように配置してなるものであることを特徴
とする逆浸透分離方法を提供する。
この溶液の浸透圧に打ち勝つ圧力を加えて前記溶媒を透
過性膜系を通過させることにより、溶媒富化透過液流と
溶質富化残留液流とを得ることからなる、前記溶液から
溶媒を逆浸透分離する方法であって、前記透過性膜系が
、少なくとも２枚の透過性膜シートからなり、その少な
くとも１枚は少なくとも片面に規則的間隔で設けたミゾ
を有し、これらのシートを、１枚のシートの表面に設け
たミゾがこれを覆うカバーシートの表面と共に供給流流
路を形成するように配置してなるものであることを特徴
とする逆浸透分離方法を提供する。
本発明によりいくつかの利点が得られる。次の第３表に
、逆浸透における本発明の収光のモジュール特性を、前
出の第１表に表示した高流束密度モジュールの特性よ一
緒に示したが、この表から上述の利点が明らかとなろう
。
、逆浸透における本発明の収光のモジュール特性を、前
出の第１表に表示した高流束密度モジュールの特性よ一
緒に示したが、この表から上述の利点が明らかとなろう
。
箪ｌ青
（ｆ Ｌ”／ｒ ｔつ
透過流束 ２０ ３ １０
２０（ｇａｌ／ｆ Ｌ”／ｄａｙ） 流束密度 ６０００ １２０００ ４０
００ １００００−２００００（ｐｉ／ｆｔ’／ｄａｙ
） 変換率／線フィート 中 高
中 中（ｆｔ”／ｉｎ’） 寄生圧力損失 低 高
中 低濃度分極 中
高 低 低ｌη
れ 中 高
低 低予備庄過必要性 大
大 小 小モジユ
ールコスト 低 低
中 低下記組合せの特性を備えた場合、本
発明の収光は、大部分の分離、特に著しい濃度の懸濁物
を含有する供給流の分離に有利な構成となろう。
２０（ｇａｌ／ｆ Ｌ”／ｄａｙ） 流束密度 ６０００ １２０００ ４０
００ １００００−２００００（ｐｉ／ｆｔ’／ｄａｙ
） 変換率／線フィート 中 高
中 中（ｆｔ”／ｉｎ’） 寄生圧力損失 低 高
中 低濃度分極 中
高 低 低ｌη
れ 中 高
低 低予備庄過必要性 大
大 小 小モジユ
ールコスト 低 低
中 低下記組合せの特性を備えた場合、本
発明の収光は、大部分の分離、特に著しい濃度の懸濁物
を含有する供給流の分離に有利な構成となろう。
−流束密度がシェル供給型中空糸モジュールと同等もし
くはそれ以上。
くはそれ以上。
−汚れ傾向が汚れやすい従来のスパイラル巻きおよび中
空糸モジュールに比べて小さく、また恐らく管供給型中
空糸モジュールよりも良好である。
空糸モジュールに比べて小さく、また恐らく管供給型中
空糸モジュールよりも良好である。
一子備濾過の必要性が最小限。
一水製造量当たりのモジュールコストが従来の他のモジ
ュールのいずれよりも低い。
ュールのいずれよりも低い。
逆浸透用途における各特性について以下により詳しく説
明する。
明する。
本発明の収光の充填密度は、主として供給流流路の膜厚
およびミゾ間隔により決まる。ただし、充填密度は従来
のスパイラル巻きおよび管供給型中空糸モジュールの充
填密度を容易に超えるであろうが、シェル供給型中空糸
モジュールの充填１Ｍ度を達成することはないと予測さ
れる。例えば、供給流流路膜厚２５ミル（０．６４ｍｍ
） 、透過流流路膜［１５ミル（０．３８ｍ１） 、ミ
ゾ幅２０ミル（０．５１＠ｍ）、および間隔因子Ｓ＝２
の条件において、充填密度は６００となる。間隔因子を
３＝３／２に変化させると、充ｉｌ！を密度は８００に
なる。これらの数値は、透過流排出管の容積によりいく
らか減少しよう （約７％）。
およびミゾ間隔により決まる。ただし、充填密度は従来
のスパイラル巻きおよび管供給型中空糸モジュールの充
填密度を容易に超えるであろうが、シェル供給型中空糸
モジュールの充填１Ｍ度を達成することはないと予測さ
れる。例えば、供給流流路膜厚２５ミル（０．６４ｍｍ
） 、透過流流路膜［１５ミル（０．３８ｍ１） 、ミ
ゾ幅２０ミル（０．５１＠ｍ）、および間隔因子Ｓ＝２
の条件において、充填密度は６００となる。間隔因子を
３＝３／２に変化させると、充ｉｌ！を密度は８００に
なる。これらの数値は、透過流排出管の容積によりいく
らか減少しよう （約７％）。
流束については、これは達成可能な最大値に近づき、平
膜ンートで得られる値と容易に同等になり、スパイラル
巻きモジュールで認められる流束を超えることができる
。 ２０ ｇｆｄの数値を使用する場合、これは４ＱＯ
ｐｓｉ （２８ｋｇ／ａｊ）で複合膜により容易に得ら
れ、第１表に使用した数値七一致する。テーパ付き流路
を使用すると、高い変換率における流束を、他のいずれ
の方式について得られたものよりも高くすることができ
る。
膜ンートで得られる値と容易に同等になり、スパイラル
巻きモジュールで認められる流束を超えることができる
。 ２０ ｇｆｄの数値を使用する場合、これは４ＱＯ
ｐｓｉ （２８ｋｇ／ａｊ）で複合膜により容易に得ら
れ、第１表に使用した数値七一致する。テーパ付き流路
を使用すると、高い変換率における流束を、他のいずれ
の方式について得られたものよりも高くすることができ
る。
流束密度は他のすべての方式を超えることができる。
ミゾ幅２０ミル（０．５１ｍｍ）での表面積／供給流流
路容積の比は、スパイラル巻き方式より明らかに高いが
、管供給型中空糸方式はどまったく良いわけではない、
しかし、１線フイート当たりの変換率でみると、より高
い流束で同等の変換率を生ずる。
路容積の比は、スパイラル巻き方式より明らかに高いが
、管供給型中空糸方式はどまったく良いわけではない、
しかし、１線フイート当たりの変換率でみると、より高
い流束で同等の変換率を生ずる。
寄生圧力１員失は、いずれの中空糸型に比べても低く、
また恐らく他のスパイラル巻き構成と同水準であろう。
また恐らく他のスパイラル巻き構成と同水準であろう。
濃度分極はこれ以外の高密度系より小さくなる。
これは、供給流流路に突起により生ずるデッドスポット
がないことと、流路の大きさが比較的大きいことの２つ
の因子に起因する。
がないことと、流路の大きさが比較的大きいことの２つ
の因子に起因する。
汚れも、上に述べたのと同じ理由で他の高密度系のいず
れよりも少なくなることが予想される。
れよりも少なくなることが予想される。
これが本当であることの証拠は、管供給型中空糸モジエ
ールによる逆浸透についてベンド・リサーチ社が実施し
た研究にある。この研究で使用したモジュールは、内腔
直径約ＩＯミル（０．２５■諺）の中空糸から構成され
、これが従来のスパイラル巻きモジュールに比べて優れ
た挙動を示すことが認められた。しかし、このモジュー
ルの内腔寸法は、フープ強度の要件により制限される０
本発明では、中空糸を使用しμいので、フープ強度は要
件とはならない。幅約２０ミル（０．５１１１）のミゾ
は、上記の管供給型中空系方式より耐汚れ性の点で優れ
ていることが予想される。耐汚れ性に関する本発明の収
光切性能は、平膜および管状膜方式に近く、「１′ηな
い」供給流の分離も処理することができる。
ールによる逆浸透についてベンド・リサーチ社が実施し
た研究にある。この研究で使用したモジュールは、内腔
直径約ＩＯミル（０．２５■諺）の中空糸から構成され
、これが従来のスパイラル巻きモジュールに比べて優れ
た挙動を示すことが認められた。しかし、このモジュー
ルの内腔寸法は、フープ強度の要件により制限される０
本発明では、中空糸を使用しμいので、フープ強度は要
件とはならない。幅約２０ミル（０．５１１１）のミゾ
は、上記の管供給型中空系方式より耐汚れ性の点で優れ
ていることが予想される。耐汚れ性に関する本発明の収
光切性能は、平膜および管状膜方式に近く、「１′ηな
い」供給流の分離も処理することができる。
供給流の積極的流れにより清浄化処理も容易かつ効果的
に実施できる。
に実施できる。
予（ＪＮａ過の必要性に関しては、管状膜モジュールが
その必要性が最少であり、これが決定的因子となってこ
のモジュールが「汚ない」分離に利用されてきた。スパ
イラル巻きユニットは、急速な汚れを防止するために予
備濾過の必要性が大きく、またシェル供給型中空糸モジ
ュールは汚れに関しては最悪である。上述したように、
ベント・リサーチ社で開発が進められてきた内腔の大き
な管供給型中空糸モジュールは予備濾過の必要性が小さ
いようであり、本発明の収光についてもそのことが言え
る。
その必要性が最少であり、これが決定的因子となってこ
のモジュールが「汚ない」分離に利用されてきた。スパ
イラル巻きユニットは、急速な汚れを防止するために予
備濾過の必要性が大きく、またシェル供給型中空糸モジ
ュールは汚れに関しては最悪である。上述したように、
ベント・リサーチ社で開発が進められてきた内腔の大き
な管供給型中空糸モジュールは予備濾過の必要性が小さ
いようであり、本発明の収光についてもそのことが言え
る。
本発明の収光の活性膜表面積１平方フイートを基準にし
た製造コストはスパイラル巻き膜より低くなることが予
想される。概算で膜材料１平方フイート当たりのコスト
自体は５ｍｍ％高と推定される。
た製造コストはスパイラル巻き膜より低くなることが予
想される。概算で膜材料１平方フイート当たりのコスト
自体は５ｍｍ％高と推定される。
しかし、材料１平方フイート当たりの表面積が少なくと
も２倍以上になるので、活性膜表面積を基準にしたコス
トは少なくとも２５％は低くなるだろう。
も２倍以上になるので、活性膜表面積を基準にしたコス
トは少なくとも２５％は低くなるだろう。
他の「低コスト」方式に比べて、予備処理コストがさら
に節減されることは、本発明の別の明らかな利点である
。
に節減されることは、本発明の別の明らかな利点である
。
本発明はまた、液体と大分子量溶質もしくは！４濁粒子
のいずれかもしくはその両者とからなる混合物に圧力を
加えて前記液体を透過性膜系を通過させるこ上により、
前記液体が富化された通過液流と前記混合物の残りの成
分が富化された残留液流とを得ることからなる、前記混
合物から液体を限外濾過する方法であって、前記透過性
膜系が、少なくとも２枚の透過性膜シートからなり、そ
の少なくとも１枚は少なくとも片面に規則的間隔で設け
たミゾを有し、これらのシートを、１枚のシートの表面
に設けたミゾがこれを覆うカバーシートの表面と共に供
給流流路を形成するように配置してなるものであること
を特徴とする限外濾過方法を提供する。
のいずれかもしくはその両者とからなる混合物に圧力を
加えて前記液体を透過性膜系を通過させるこ上により、
前記液体が富化された通過液流と前記混合物の残りの成
分が富化された残留液流とを得ることからなる、前記混
合物から液体を限外濾過する方法であって、前記透過性
膜系が、少なくとも２枚の透過性膜シートからなり、そ
の少なくとも１枚は少なくとも片面に規則的間隔で設け
たミゾを有し、これらのシートを、１枚のシートの表面
に設けたミゾがこれを覆うカバーシートの表面と共に供
給流流路を形成するように配置してなるものであること
を特徴とする限外濾過方法を提供する。
さらに、本発明は、少なくとも２種類のガスからなる気
体混合物に圧力を加えて少なくとも１種類のガスを測定
可能な流束で透過性膜系を通過させることより、１種類
のガスが富化された透過流と前記混合物の残りのガスが
富化された残留流とを得ることからなる、前記気体混合
物から１種類のガスを分離する気体分離方法であって、
前記透過性膜系が、少なくとも２枚の透過性膜シートか
らなり、その少なくとも１枚は少なくとも片面に規則的
間隔で設けたミゾを有し、これらのシートを、１枚のシ
ートの表面に設けたミゾがこれを覆うカバーシートの表
面と共に供給流流路を形成するように配置してなるもの
であることを特徴とする気体分離方法を提供する。
体混合物に圧力を加えて少なくとも１種類のガスを測定
可能な流束で透過性膜系を通過させることより、１種類
のガスが富化された透過流と前記混合物の残りのガスが
富化された残留流とを得ることからなる、前記気体混合
物から１種類のガスを分離する気体分離方法であって、
前記透過性膜系が、少なくとも２枚の透過性膜シートか
らなり、その少なくとも１枚は少なくとも片面に規則的
間隔で設けたミゾを有し、これらのシートを、１枚のシ
ートの表面に設けたミゾがこれを覆うカバーシートの表
面と共に供給流流路を形成するように配置してなるもの
であることを特徴とする気体分離方法を提供する。
さらにまた、本発明は、（ａ）液体と、ｆｂｌ液体もし
くはガスのいずれかの流体、との混合物である溶液に、
この溶液の浸透圧に打ち勝つ圧力を加えて、前記流体を
透過性膜系をｉ１１過させることより、流体（ｂｌが富
化された透過流と液体（ａｌが富化された残留流とを得
ることからなる、前記混合物からの前記流体の液体一流
体分離方法であって、前記透過性膜系が、少なくとも２
枚の透過性膜シートからなり、その少なくとも１枚は少
なくとも片面に規則的間隔で設けたミゾを有し、これら
のシートを、１枚のシートの表面に設けたミゾがこれを
覆うカバーシートの表面と共に供給流流路を形成するよ
うに配置してなるものであることを特徴とする方法を提
供する。
くはガスのいずれかの流体、との混合物である溶液に、
この溶液の浸透圧に打ち勝つ圧力を加えて、前記流体を
透過性膜系をｉ１１過させることより、流体（ｂｌが富
化された透過流と液体（ａｌが富化された残留流とを得
ることからなる、前記混合物からの前記流体の液体一流
体分離方法であって、前記透過性膜系が、少なくとも２
枚の透過性膜シートからなり、その少なくとも１枚は少
なくとも片面に規則的間隔で設けたミゾを有し、これら
のシートを、１枚のシートの表面に設けたミゾがこれを
覆うカバーシートの表面と共に供給流流路を形成するよ
うに配置してなるものであることを特徴とする方法を提
供する。
さらにまた、本発明は、触媒が透過性膜もしくは隣接表
面に結合ないし固定化されているか、または反応成分と
共に透過性膜の表面を通って再循環される反応系におい
て、生成物が別の透過性膜系を選択的に通過する能力を
利用して、流体反応成分および触媒から生成物を連続的
に分離する方法であって、前記生成物分離用の透過性膜
系が、少なくとも２枚の透過性膜シートからなり、その
少なくとも１枚は少なくとも片面に規則的間隔で設けた
ミゾを有し、これらのシートを、１枚のシートの表面に
設けたミゾがこれを覆うカバーシートの表面と共に供給
流流路を形成するように配置してなるものであることを
特徴とし、前記の分離により、生成物が富化された透過
流と反応成分が富化された残留流とを生しさせ、この残
留流は追加の反応成分と共に反応系に再循環させること
からなる方法、すなわち膜リアクター系における生成物
の分離方法を提供する。
面に結合ないし固定化されているか、または反応成分と
共に透過性膜の表面を通って再循環される反応系におい
て、生成物が別の透過性膜系を選択的に通過する能力を
利用して、流体反応成分および触媒から生成物を連続的
に分離する方法であって、前記生成物分離用の透過性膜
系が、少なくとも２枚の透過性膜シートからなり、その
少なくとも１枚は少なくとも片面に規則的間隔で設けた
ミゾを有し、これらのシートを、１枚のシートの表面に
設けたミゾがこれを覆うカバーシートの表面と共に供給
流流路を形成するように配置してなるものであることを
特徴とし、前記の分離により、生成物が富化された透過
流と反応成分が富化された残留流とを生しさせ、この残
留流は追加の反応成分と共に反応系に再循環させること
からなる方法、すなわち膜リアクター系における生成物
の分離方法を提供する。
以下の実施例により、本発明の成果の製造および使用方
法について具体的に説明する。ただし、本発明はこれら
の実施例に制限されるものではなく、各種の変更を本発
明の範囲内で実施することができる。
法について具体的に説明する。ただし、本発明はこれら
の実施例に制限されるものではなく、各種の変更を本発
明の範囲内で実施することができる。
（以下余白）
実１■建１
微多孔性膜の製造
Ｖｉｃｔｒｅｘ （登録商標）ポリエーテルスルホン（
グレー １’４８００Ｐ、 ＩＣｌ７／ ＩＪ 力社！
！Ｉｍｍ） ２０！（ｗ／ｗ）、２−メトキシエタノー
ル（慣用名：メチルセロソルブ）（アルドリッチ・ケミ
カル社製）１６χ（Ｗ／Ｗ）、および２．４−ジアミノ
−６−フェニル−ｓ−トリアジン（イーストマン・コダ
ック社製）１χ（ｗ／ｗ）を、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセト
アミド（ＤＭＡｃ） （Ｊ、Ｔ、 ＢａｋｅｒＣｈｅ＋
１ｉｃａｌ Ｃｏ、製）６３χ（ｗ／ｗ）と共に、温和
な加熱下に溶解するまで撹拌混合して、流延溶液を調製
する。得られた溶液は濾過した後、密閉容器内に入れて
室温で１晩放置し、溶液中の気泡を脱気する。
グレー １’４８００Ｐ、 ＩＣｌ７／ ＩＪ 力社！
！Ｉｍｍ） ２０！（ｗ／ｗ）、２−メトキシエタノー
ル（慣用名：メチルセロソルブ）（アルドリッチ・ケミ
カル社製）１６χ（Ｗ／Ｗ）、および２．４−ジアミノ
−６−フェニル−ｓ−トリアジン（イーストマン・コダ
ック社製）１χ（ｗ／ｗ）を、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセト
アミド（ＤＭＡｃ） （Ｊ、Ｔ、 ＢａｋｅｒＣｈｅ＋
１ｉｃａｌ Ｃｏ、製）６３χ（ｗ／ｗ）と共に、温和
な加熱下に溶解するまで撹拌混合して、流延溶液を調製
する。得られた溶液は濾過した後、密閉容器内に入れて
室温で１晩放置し、溶液中の気泡を脱気する。
このポリエーテルスルホン溶液を、ナイフェツジとロー
ル面間の間隙（クリアランス）を１０ミル（０．２５１
１）にセットしたドクターナイフを使用して、ミゾ付き
ロール上に流延することにより、長尺ミゾ付き膜シート
を形成する。使用したミゾ付きロールは、直径１２イン
チ（３Ｑ、５ｃｎ） 、長さ４８イフチ（１２２（Ｊ）
で、ロール表面に輻２０ミル（０．５１關）、深さ２０
ミルの円周方向のミゾが２０ミルの間隔で彫り込まれて
いる。このミゾ付きロールを、５ｍｍ１５ｍｍ （ｗ／
ｗ）のＤＭΔｃ／ＨｇＯからなるポリエーテルスルホン
用凝固浴に室温で不完全に浸漬する（ロールの＋／２）
、 ミゾ付きロールは約４インチ７ｕｒｎ （１０．
２ｃｍ／ａ＋ｉｎ）の周速度で回転するので、浸漬時間
すなわち凝固時間は約５分となる。凝固処理した湿った
ミゾ付きフィルムをロールおよび凝固浴から連続的に取
出し、２５／７５および１０／９０のＤＭＡｃ／１１ｚ
Ｏからなる一連の別の浴を通過させ、次いで最終洗浄用
に水１００％の浴に通して残留する８ＭＡｃ溶剤を除去
した後、乾燥室で連続的に乾燥して、水分を除去する。
ル面間の間隙（クリアランス）を１０ミル（０．２５１
１）にセットしたドクターナイフを使用して、ミゾ付き
ロール上に流延することにより、長尺ミゾ付き膜シート
を形成する。使用したミゾ付きロールは、直径１２イン
チ（３Ｑ、５ｃｎ） 、長さ４８イフチ（１２２（Ｊ）
で、ロール表面に輻２０ミル（０．５１關）、深さ２０
ミルの円周方向のミゾが２０ミルの間隔で彫り込まれて
いる。このミゾ付きロールを、５ｍｍ１５ｍｍ （ｗ／
ｗ）のＤＭΔｃ／ＨｇＯからなるポリエーテルスルホン
用凝固浴に室温で不完全に浸漬する（ロールの＋／２）
、 ミゾ付きロールは約４インチ７ｕｒｎ （１０．
２ｃｍ／ａ＋ｉｎ）の周速度で回転するので、浸漬時間
すなわち凝固時間は約５分となる。凝固処理した湿った
ミゾ付きフィルムをロールおよび凝固浴から連続的に取
出し、２５／７５および１０／９０のＤＭＡｃ／１１ｚ
Ｏからなる一連の別の浴を通過させ、次いで最終洗浄用
に水１００％の浴に通して残留する８ＭＡｃ溶剤を除去
した後、乾燥室で連続的に乾燥して、水分を除去する。
同様の方法で、ミゾ付きロールの代わりに平滑ロールを
使用して、平面膜シートも形成する。得られたミゾ付き
シートおよび平面シートの全膜厚は、それぞれ約２５ミ
ル（０．６４ｍ）および５ミル（０．１３１）である。
使用して、平面膜シートも形成する。得られたミゾ付き
シートおよび平面シートの全膜厚は、それぞれ約２５ミ
ル（０．６４ｍ）および５ミル（０．１３１）である。
害盗災朶
逆浸透膜の作成
実施例１で得られた乾燥膜のミゾ側の面に、ポリエチレ
ンイミン（Ｅｐｏｓ＋ｉｎ （Ｑ録画４５ｉ＞ Ｐｌｏ
ｏＯ）（Ａｃｅｔｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ、製）０
．３％およびポリオキシエヂレングリコール（Ｃａｒｂ
ｏｗａｘ （登録商標） ＰＥＧ−６０００） １０％
の水溶液を塗布する。次いで、その上にトルエン−２，
４−ジイソシアネート（アルドリフチ・ケミカル社製）
の０．１５％ヘキサン溶液を塗布する。こうして界面重
合させた被膜を、１１５℃で１５分間硬化させる。この
方法は理想的には連続的に実施することができるが、本
実施例では適当な寸法に切ったシートを使用してバッチ
式で実施する。この被覆した長尺膜シートから、幅２０
インチ（５１０１１） 、長さ４８インチ（１２２ａａ
）のシートを、ミゾの方向が得られたシートの長さ方向
と垂直になるように切り取る。同様にして、実施例１で
製造した平面膜も被覆する。
ンイミン（Ｅｐｏｓ＋ｉｎ （Ｑ録画４５ｉ＞ Ｐｌｏ
ｏＯ）（Ａｃｅｔｏ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏ、製）０
．３％およびポリオキシエヂレングリコール（Ｃａｒｂ
ｏｗａｘ （登録商標） ＰＥＧ−６０００） １０％
の水溶液を塗布する。次いで、その上にトルエン−２，
４−ジイソシアネート（アルドリフチ・ケミカル社製）
の０．１５％ヘキサン溶液を塗布する。こうして界面重
合させた被膜を、１１５℃で１５分間硬化させる。この
方法は理想的には連続的に実施することができるが、本
実施例では適当な寸法に切ったシートを使用してバッチ
式で実施する。この被覆した長尺膜シートから、幅２０
インチ（５１０１１） 、長さ４８インチ（１２２ａａ
）のシートを、ミゾの方向が得られたシートの長さ方向
と垂直になるように切り取る。同様にして、実施例１で
製造した平面膜も被覆する。
ス遣潰１
逆浸透スパイラル巻きモジュール
実施例２で作成した薄膜被覆膜シートを次のようして逆
浸透エレメントに製作する。透過流キャリヤー布（透過
流移動布）と一般に呼ばれる多孔質樹脂含浸トリコント
製品の流路材料（ＲｅｓｏｕｒｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ、 Ｉｎｃ、）を、まず接着材により有孔中空マンド
レル管に取りつける。本実施例では、４２×２０インチ
（１０２Ｘ５１Ｃ１１）のミゾ付き膜のシートと同し寸
法の平滑膜のシートとを、この両シートの被覆面、すな
わち活性膜面が互いに対向するように重ねてなるサント
イフチ膜を、ミゾがマンドレルに平行になるように上記
トリコット上に重ねておいた。巻出し側の短辺端部にお
ける両膜間と、両側の長辺側端部および短辺側の巻終わ
り端部に沿った両膜の裏側（非活性面側）とに、ポリウ
レタン系接着剤（ＬＩＲ２１６６、Ｈ，Ｂ、 Ｆｕｌｌ
ｅｒ Ｃｏ、 袈）を塗布する。このエレメントを次い
で、マンドレルを回転させることにより巻き上げて、ト
リコットの層とジンドイソチ膜の層とが交互に重なった
スパイラル巻きエレメントを形成する。その後、このエ
レメントの外面を膜表面全面を覆うようにプラスチック
テープの層で包む。接着剤が硬化すれば（室温で１晩）
、このエレメントは逆浸透に対して使用および試験する
ことができる。このスパイラル巻きエレメントの両端を
マンドレル表面に対してトリミングし、供給流流路の端
部と生成流流路の密封端部とを露出させる。こうするこ
とで、膜サンドインチの密封封入体により、生成物流が
ミゾ流路の露出末端から流入する供給流と接触すること
なくマンドレル管に流れていくことが可能となる。この
ユニットは、合計約１０平方フイートの膜表面積を有し
ている。
浸透エレメントに製作する。透過流キャリヤー布（透過
流移動布）と一般に呼ばれる多孔質樹脂含浸トリコント
製品の流路材料（ＲｅｓｏｕｒｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇ
ｙ、 Ｉｎｃ、）を、まず接着材により有孔中空マンド
レル管に取りつける。本実施例では、４２×２０インチ
（１０２Ｘ５１Ｃ１１）のミゾ付き膜のシートと同し寸
法の平滑膜のシートとを、この両シートの被覆面、すな
わち活性膜面が互いに対向するように重ねてなるサント
イフチ膜を、ミゾがマンドレルに平行になるように上記
トリコット上に重ねておいた。巻出し側の短辺端部にお
ける両膜間と、両側の長辺側端部および短辺側の巻終わ
り端部に沿った両膜の裏側（非活性面側）とに、ポリウ
レタン系接着剤（ＬＩＲ２１６６、Ｈ，Ｂ、 Ｆｕｌｌ
ｅｒ Ｃｏ、 袈）を塗布する。このエレメントを次い
で、マンドレルを回転させることにより巻き上げて、ト
リコットの層とジンドイソチ膜の層とが交互に重なった
スパイラル巻きエレメントを形成する。その後、このエ
レメントの外面を膜表面全面を覆うようにプラスチック
テープの層で包む。接着剤が硬化すれば（室温で１晩）
、このエレメントは逆浸透に対して使用および試験する
ことができる。このスパイラル巻きエレメントの両端を
マンドレル表面に対してトリミングし、供給流流路の端
部と生成流流路の密封端部とを露出させる。こうするこ
とで、膜サンドインチの密封封入体により、生成物流が
ミゾ流路の露出末端から流入する供給流と接触すること
なくマンドレル管に流れていくことが可能となる。この
ユニットは、合計約１０平方フイートの膜表面積を有し
ている。
従来の収光を形成するために、同じく膜表面積１０平方
フイートのスパイラル巻きエレメントを、２枚の平面状
膜シートから同様の方法で製作する。
フイートのスパイラル巻きエレメントを、２枚の平面状
膜シートから同様の方法で製作する。
ただし、この場合のサンドイッチ膜は、プラスチックネ
ット（Ｖｅｘａｒ（登録商標）〕を、このネ・７トが２
枚の膜シートの活性層の間にくるように膜の間に挟んだ
構成とする。この構成により、上記ネットは）漠の活性
表面を横断して流れる供給／Ａ流路として機能する。
ット（Ｖｅｘａｒ（登録商標）〕を、このネ・７トが２
枚の膜シートの活性層の間にくるように膜の間に挟んだ
構成とする。この構成により、上記ネットは）漠の活性
表面を横断して流れる供給／Ａ流路として機能する。
去１匹工
逆浸透モジュールの実験
前記実施例で製作した２種類のスパイラル巻きエレメン
トを、マンドレルシールおよび末端キャンプ、ならびに
供給流と生成流の各接続部を備えた別個の管状圧力容器
に装入する。
トを、マンドレルシールおよび末端キャンプ、ならびに
供給流と生成流の各接続部を備えた別個の管状圧力容器
に装入する。
このミゾ付き型および平面型スパイラル巻きエレメント
を、それぞれこれらのスパイラル巻きエレメントが入っ
ている２個の圧力容器を、一つの加圧流試験装置内に並
流配置に配列することにより、耐汚れ性について同時に
試験する。これらのユニットの試験は、懸濁カオリン粘
土３０００ ｐｐ＋ｗを含有する０、５χ（−／す塩化
ナトリウム水溶液を使用して行う。供給流の流量は、供
給流路間隔の値に基づいて、各モジュールに０．５ ｔ
ｓ／ｓｅｃ （１，５ｆｔ／５ｅｃ）の直線流速を与え
るように調整する。
を、それぞれこれらのスパイラル巻きエレメントが入っ
ている２個の圧力容器を、一つの加圧流試験装置内に並
流配置に配列することにより、耐汚れ性について同時に
試験する。これらのユニットの試験は、懸濁カオリン粘
土３０００ ｐｐ＋ｗを含有する０、５χ（−／す塩化
ナトリウム水溶液を使用して行う。供給流の流量は、供
給流路間隔の値に基づいて、各モジュールに０．５ ｔ
ｓ／ｓｅｃ （１，５ｆｔ／５ｅｃ）の直線流速を与え
るように調整する。
４００ ｐｓｉ （２８ｋｇ／ｅｔ＆）での最初の測定
では、どちらのモジュールでも約１５ ｇｆｄ（ｇａｌ
／ｆｔ”／ｄａｙ）の透過流束、すなわち生成流流量と
、９５％の阻止率とが得られる。しかし、２４時間の試
験により、従来の平面膜型スパイラル巻きモジュールは
、流束と阻止率の著しい低下が起こり、これは汚れの傾
向を示す、これに対して、本発明のミゾ付き脱型スパイ
ラル巻きモジュールは、本質的に性能の変化は示さない
、すなわち、ミゾ付き膜が汚れに耐えることが実証され
た。
では、どちらのモジュールでも約１５ ｇｆｄ（ｇａｌ
／ｆｔ”／ｄａｙ）の透過流束、すなわち生成流流量と
、９５％の阻止率とが得られる。しかし、２４時間の試
験により、従来の平面膜型スパイラル巻きモジュールは
、流束と阻止率の著しい低下が起こり、これは汚れの傾
向を示す、これに対して、本発明のミゾ付き脱型スパイ
ラル巻きモジュールは、本質的に性能の変化は示さない
、すなわち、ミゾ付き膜が汚れに耐えることが実証され
た。
１施ｆｌ
限外濾過モジュールと実験
実施例３と同様の方法によりスパイラル巻きエレメント
を作成するが、ただし実施例１で得た未被覆の微多孔性
膜シートを使用する。このエレメントを、マンドレルシ
ールおよび末端キャップ、ならびに供給流と生成流の各
接続部を備えた管状圧力容器に装入する。
を作成するが、ただし実施例１で得た未被覆の微多孔性
膜シートを使用する。このエレメントを、マンドレルシ
ールおよび末端キャップ、ならびに供給流と生成流の各
接続部を備えた管状圧力容器に装入する。
このユニットを、塩化ナトリウム１０００ ｐｐｍおよ
び分子量６０００のポリオキシエチレングリコール２０
０ ｐｐｍを含有する水溶液を使用して、５ｍｍ ｐｓ
ｉ（３，５ｋｇ／ｃシ）で試験する。約７５ ｇａｌ／
ｈｒ （２８４１／ｈｒ’）の供給流量で、初期透過流
束は約６００ ｇａｌ／ｄａｙ （２２７０ｊ！／ｄａ
ｙ） （６０ｇａｌ＃ｔ”／ｄａｙ）である。
び分子量６０００のポリオキシエチレングリコール２０
０ ｐｐｍを含有する水溶液を使用して、５ｍｍ ｐｓ
ｉ（３，５ｋｇ／ｃシ）で試験する。約７５ ｇａｌ／
ｈｒ （２８４１／ｈｒ’）の供給流量で、初期透過流
束は約６００ ｇａｌ／ｄａｙ （２２７０ｊ！／ｄａ
ｙ） （６０ｇａｌ＃ｔ”／ｄａｙ）である。
塩化ナトリウムの阻止率は約Ｏ％で、ポリオキシエチレ
ングリコールの阻止率は約８０％である。
ングリコールの阻止率は約８０％である。
スｍ
酸素富化用気体分離膜
実施例１に記載のように長尺ミゾ付きポリエーテルスル
ホン膜シートと平面膜シートとを製造する。ただし、使
用したミゾ付きロールは、幅５ミル（０．１３１膳）、
深さ５ミルの円周方向ミゾを５ミル間隔で設けたもので
あり、ドクターナイフはナイフェツジとロール面との間
隙が５ミルとなるようにセットする。
ホン膜シートと平面膜シートとを製造する。ただし、使
用したミゾ付きロールは、幅５ミル（０．１３１膳）、
深さ５ミルの円周方向ミゾを５ミル間隔で設けたもので
あり、ドクターナイフはナイフェツジとロール面との間
隙が５ミルとなるようにセットする。
乾燥後の平面膜シートの片面と乾燥後のミゾ付き膜シー
トのミゾ側の面（この両面で供給流流路を構成する）と
を、トリフルオロトリクロロエタン溶剤にジメチルシリ
コーン１．５重量％とジブチルスズジラウレートからな
る架橋剤０．１５重世％とを含有させた溶液中に通す。
トのミゾ側の面（この両面で供給流流路を構成する）と
を、トリフルオロトリクロロエタン溶剤にジメチルシリ
コーン１．５重量％とジブチルスズジラウレートからな
る架橋剤０．１５重世％とを含有させた溶液中に通す。
この操作は、米国特許第４．２４３，７０１号に説明さ
れている。上記２種類の膜は、４（Ｊ／ｓｅｃの速度で
この溶液に室温および大気圧で通され、引き取られる。
れている。上記２種類の膜は、４（Ｊ／ｓｅｃの速度で
この溶液に室温および大気圧で通され、引き取られる。
その後、１２０℃の温度で０．２５時間熱処理してジメ
チルシリコーンを架橋させると、支持体膜に一体結合し
た高分子薄膜（バリヤー層）が形成される。この高分子
薄膜の厚みは約５ｍｍ００人である。
チルシリコーンを架橋させると、支持体膜に一体結合し
た高分子薄膜（バリヤー層）が形成される。この高分子
薄膜の厚みは約５ｍｍ００人である。
２施■１
気体分離モジュールと実験
実施例６で作成した２種類の膜シートを使用して、実施
例３に記載したのと同様の方法によりスパイラル巻きモ
ジュールを製作する。次いで、得られたエレメントを１
段式気体分離法に使用する。
例３に記載したのと同様の方法によりスパイラル巻きモ
ジュールを製作する。次いで、得られたエレメントを１
段式気体分離法に使用する。
空気からなる供給流を、２５℃で１５ｍｍ ｐｓｉ （
１０．５ｋｇ／ｃｄ）の圧力下にこの膜の表面上に送る
。この膜は窒素より酸素に対してより高い透過性を示す
ので、膜を通過した透過流は酸素が富化され、透過しな
かった残りの流れからなる残留流は窒素が富化される。
１０．５ｋｇ／ｃｄ）の圧力下にこの膜の表面上に送る
。この膜は窒素より酸素に対してより高い透過性を示す
ので、膜を通過した透過流は酸素が富化され、透過しな
かった残りの流れからなる残留流は窒素が富化される。
３５％程度の高さまで透過流の酸素富化を達成すること
が可能である。
が可能である。
第１図は、本発明の収光の１態様における構成を示す模
式的断面図、 第２図は、本発明の収光の別の態様における構成を示す
模式的断面図、 第３ａ図および第３ｂ図は、本発明の収光の別の態様に
おける２種類の変更例の構成を示す模式的断面図、 第４図は、本発明の収光のさらに別の態様におりる構成
を示す模式的断面図、 第５図は、従来のスパイラル巻き型逆浸透七ジ１−ルの
模式的断面図、および 第６図は、第３ｂ図に示した断面を有する構成の収光か
ら製造したスパイラル巻きモジュールの模式的説明図で
ある。 １０、２０．３０．３０°、 ４０．５ｍｍ．６０
： 収光１１、２１．３＋、 ３４．３４’、 ４１
．５１ ： 透過性膜１２．２２，３２，４２
： ミゾ（供給流流路）＋３．２３．３３．４３
．５３ ： バリヤー層１５、２７．５５
： キャリヤー布３６、３６’、 ４６
： ミゾ（透過流流路）５２： スペーサ ６１： 透過流排出管 ＦＩＧ、１ 」 ＦＩＧ、２ 凹 ＦＩＧ、３ａ 皿゛ ＦＩＧ、３ｂ 憇 ＦＩＧ、４ 和 ＦＩＧ、５
式的断面図、 第２図は、本発明の収光の別の態様における構成を示す
模式的断面図、 第３ａ図および第３ｂ図は、本発明の収光の別の態様に
おける２種類の変更例の構成を示す模式的断面図、 第４図は、本発明の収光のさらに別の態様におりる構成
を示す模式的断面図、 第５図は、従来のスパイラル巻き型逆浸透七ジ１−ルの
模式的断面図、および 第６図は、第３ｂ図に示した断面を有する構成の収光か
ら製造したスパイラル巻きモジュールの模式的説明図で
ある。 １０、２０．３０．３０°、 ４０．５ｍｍ．６０
： 収光１１、２１．３＋、 ３４．３４’、 ４１
．５１ ： 透過性膜１２．２２，３２，４２
： ミゾ（供給流流路）＋３．２３．３３．４３
．５３ ： バリヤー層１５、２７．５５
： キャリヤー布３６、３６’、 ４６
： ミゾ（透過流流路）５２： スペーサ ６１： 透過流排出管 ＦＩＧ、１ 」 ＦＩＧ、２ 凹 ＦＩＧ、３ａ 皿゛ ＦＩＧ、３ｂ 憇 ＦＩＧ、４ 和 ＦＩＧ、５
Claims (44)
- （１）少なくとも２枚のシートからなり、その少なくと
も１枚は、少なくとも片面に規則的間隔でミゾを設けた
ミゾ付き透過性膜であり、このミゾ付き透過性膜は本質
的にバリヤー層を有しないか、または片側のミゾ付き表
面上にバリヤー層を有するものであり、これらのシート
を、前記ミゾ付き透過性膜シートの表面上のミゾがこれ
を覆うカバーシートの表面と共に供給流流路を形成する
ように配置してなる、透過性の膜系。 - （２）前記のミゾの幅および深さが約０．５〜１００ミ
ル（０．０１〜２．５ｍｍ）である、特許請求の範囲第
１項記載の透過性膜系。 - （３）前記のミゾの幅および深さが約０．５〜２０ミル
（０．０１〜０．５ｍｍ）である、特許請求の範囲第１
項記載の透過性膜系。 - （４）前記のミゾの幅および深さが約５〜３５ミル（０
．１３〜０．９０ｍｍ）である、特許請求の範囲第１項
記載の透過性膜系。 - （５）前記のミゾの幅および深さが約１５〜７５ミル（
０．３８〜１．９ｍｍ）である、特許請求の範囲第１項
記載の透過性膜系。 - （６）前記のミゾが出口側に向かって先細のテーパを付
けたものである、特許請求の範囲第１項記載の透過性膜
系。 - （７）前記ミゾ付き膜シートを、一方のシートのミゾが
隣接する別のシートに設けたミゾと整合するように配置
し、それにより、一方のシートのミゾが供給流流路の一
部を構成し、もう一方のシートの整合した対応するミゾ
がその供給流流路の残りの部分を構成するようにした、
特許請求の範囲第１項記載の透過性膜系。 - （８）前記ミゾ付き膜シートを平面シートと交互に重ね
て、このミゾ付き膜シートのミゾが隣接平面シート表面
と共に供給流流路を構成するようにした、特許請求の範
囲第１項記載の透過性膜系。 - （９）前記ミゾ付き透過性膜シートを別の膜の平面表面
で覆って供給流流路を構成し、後者の平面表面を有する
膜の反対側表面には、前記供給流流路となる膜のミゾと
平行方向に透過流流路となるミゾが設けてある、特許請
求の範囲第１項記載の透過性膜系。 - （１０）前記ミゾ付き透過性膜シートを別の膜の平面表
面で覆って供給流流路を構成し、後者の平面表面を有す
る膜の反対側表面には、前記供給流流路となる膜のミゾ
と垂直方向に透過流流路となるミゾが設けてある、特許
請求の範囲第１項記載の透過性膜系。 - （１１）少なくとも１枚の透過性膜シートがこの膜の片
面に供給流流路となるミゾを有し、この膜の反対面には
透過流流路となるミゾが前記のミゾと平行方向に設けて
ある、特許請求の範囲第１項記載の透過性膜系。 - （１２）少なくとも１枚の透過性膜シートがこの膜の片
面に供給流流路となるミゾを有し、この膜の反対面には
透過流流路となるミゾが前記のミゾと垂直方向に設けて
ある、特許請求の範囲第１項記載の透過性膜系。 - （１３）少なくとも２枚の透過性膜シートを備え、各膜
シートの対が透過流輸送用キャリヤー布の介在により他
の膜シートから隔離されている、特許請求の範囲第１項
記載の透過性膜系。 - （１４）平膜型に構成した、特許請求の範囲第１項記載
の透過性膜系。 - （１５）スパイラル巻き型に構成した、特許請求の範囲
第１項記載の透過性膜系。 - （１６）少なくとも２枚のシートからなり、その少なく
とも１枚は、少なくとも片面に規則的間隔でミゾを設け
たミゾ付き透過性膜であり、このミゾ付き表面上にバリ
ヤー層を備え、これらのシートを、前記ミゾ付き透過性
膜シートの表面上のミゾがこれを覆うカバーシートの表
面と共に供給流流路を形成するように配置してなる、特
許請求の範囲第１項記載の透過性膜系。 - （１７）前記少なくとも１枚の透過性膜シートが、供給
流流路となるミゾのある表面上に一体構造のバリヤー層
を有している流延もしくは押出により形成された膜であ
る、特許請求の範囲第１項記載の透過性膜系。 - （１８）前記少なくとも１枚の透過性膜シートが、供給
流流路となるミゾのある表面上にバリヤー層の被膜を有
している流延もしくは押出により形成された膜である、
特許請求の範囲第１項記載の透過性膜系。 - （１９）前記膜が、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ン、セルロースエステル、ポリスチレン、ポリビニルブ
チラール、または塩素化ポリ塩化ビニル、ポリ弗化ビニ
リデン、ジフェニロールプロパンポリカーボネート、ポ
リ（メチルメタクリレート）もしくはポリ（ｍ−フェニ
レンイソフタルアミド）から形成されたものである、特
許請求の範囲第１項記載の透過性膜系。 - （２０）前記膜がバリヤー層として架橋ポリ尿素もしく
は芳香族ポリアミドの被膜を有する、特許請求の範囲第
１項記載の透過性膜系。 - （２１）少なくとも２成分からなる混合物に圧力を加え
て１成分を透過性膜系を通過させることにより、１成分
が富化された溶媒富化透過流と、最初の混合物の残りの
成分が富化された残留流とを得ることからなる、前記混
合物から１成分を分離する方法であって、前記透過性膜
系が、少なくとも２枚の透過性膜シートからなり、その
少なくとも１枚は少なくとも片面に規則的間隔で設けた
ミゾを有し、これらのシートを、１枚のシートの表面に
設けたミゾがこれを覆うカバーシートの表面と共に供給
流流路を形成するように配置してなるものであることを
特徴とする、上記分離方法。 - （２２）前記ミゾの幅および深さが約０．５〜１００ミ
ル（０．０１〜２．５ｍｍ）である、特許請求の範囲第
２１項記載の方法。 - （２３）前記のミゾが出口側に向かって先細のテーパを
付けたものである、特許請求の範囲第２１項記載の方法
。 - （２４）前記ミゾ付き膜シートを、一方のシートのミゾ
が隣接する別のシートに設けたミゾと整合するように配
置し、それにより、一方のシートのミゾが供給流流路の
一部を構成し、もう一方のシートの整合した対応するミ
ゾがその供給流流路の残りの部分を構成するようにした
透過性膜系を使用する、特許請求の範囲第２１項記載の
方法。 - （２５）前記ミゾ付き膜シートを平面シートと交互に重
ねて、このミゾ付き膜シートのミゾが隣接平面シート表
面と共に供給流流路を構成するようにした透過性膜系を
使用する、特許請求の範囲第２１項記載の方法。 - （２６）前記ミゾ付き透過性膜シートを別の膜の平面表
面で覆って供給流流路を構成し、後者の平面表面を有す
る膜の反対側の表面には、前記供給流流路となる膜のミ
ゾと平行方向に透過流流路となるミゾが設けてある構成
の透過性膜系を使用する、特許請求の範囲第２１項記載
の方法。 - （２７）前記ミゾ付き透過性膜シートを別の膜の平面表
面で覆って供給流流路を構成し、後者の平面表面を有す
る膜の反対側の表面には、前記供給流流路となる膜のミ
ゾと垂直方向に透過流流路となるミゾが設けてある構成
の透過性膜系を使用する、特許請求の範囲第２１項記載
の方法。 - （２８）少なくとも１枚の透過性膜シートがこの膜の片
面に供給流流路となるミゾを有し、この膜の反対面には
透過流流路となるミゾが前記のミゾと平行方向に設けて
ある構成の透過性膜系を使用する、特許請求の範囲第２
１項記載の方法。 - （２９）少なくとも１枚の透過性膜シートがこの膜の片
面に供給流流路となるミゾを有し、この膜の反対面には
透過流流路となるミゾが前記のミゾと垂直方向に設けて
ある構成の透過性膜系を使用する、特許請求の範囲第２
１項記載の方法。 - （３０）少なくとも２枚の透過性膜シートを備え、各膜
シートの対が、透過流輸送用キャリヤー布の介在により
他の膜シートから隔離されている構成の透過性膜系を使
用する、特許請求の範囲第２１項記載の方法。 - （３１）前記膜が、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ン、セルロースエステル、ポリスチレン、ポリビニルブ
チラール、または塩素化ポリ塩化ビニル、ポリ弗化ビニ
リデン、ジフェニロールプロパンポリカーボネート、ポ
リ（メチルメタクリレート）もしくはポリ（ｍ−フェニ
レンイソフタルアミド）から形成されたものである、特
許請求の範囲第２１項記載の方法。 - （３２）前記膜がバリヤー層として架橋ポリ尿素もしく
は芳香族ポリアミドの被膜を有する、特許請求の範囲第
２１項記載の方法。 - （３３）平膜型に構成した透過性膜系を使用する、特許
請求の範囲第２１項記載の方法。 - （３４）スパイラル巻き型に構成した透過性膜系を使用
する、特許請求の範囲第２１項記載の方法。 - （３５）溶媒と溶質からなる溶液にこの溶液の浸透圧に
打ち勝つ圧力を加えて前記溶媒を透過性膜系を通過させ
ることにより、溶媒富化透過液流と溶質富化残留液流と
を得ることからなる、前記溶液から溶媒を逆浸透分離す
る方法であって、前記透過性膜系が、少なくとも２枚の
透過性膜シートからなり、その少なくとも１枚は少なく
とも片面に規則的間隔で設けたミゾを有し、これらのシ
ートを、１枚のシートの表面に設けたミゾがこれを覆う
カバーシートの表面と共に供給流流路を形成するように
配置してなるものであることを特徴とする方法。 - （３６）前記ミゾの幅および深さが約５〜３５ミル（０
．１３〜０．９０ｍｍ）である、特許請求の範囲第３５
項記載の方法。 - （３７）前記透過性膜シートの少なくとも１枚が、供給
流流路となるミゾのある表面上に一体構造のバリヤー層
を有している流延もしくは押出により形成された膜であ
る、特許請求の範囲第３５項記載の方法。 - （３８）前記透過性膜シートの少なくとも１枚が、供給
流流路となるミゾのある表面上にバリヤー層の被膜を有
している流延もしくは押出により形成された膜である、
特許請求の範囲第３５項記載の方法。 - （３９）液体と大分子量溶質もしくは懸濁粒子のいずれ
かもしくはその両者とからなる混合物に圧力を加えて前
記液体を透過性膜系を通過させることにより、液体が富
化された透過液流と前記混合物の残りの成分が富化され
た残留液流とを得ることからなる、前記混合物から前記
液体を限外濾過する方法であって、前記透過性膜系が、
少なくとも２枚の透過性膜シートからなり、その少なく
とも１枚は少なくとも片面に規則的間隔で設けたミゾを
有し、これらのシートを、１枚のシートの表面に設けた
ミゾがこれを覆うカバーシートの表面と共に供給流流路
を形成するように配置してなるものであることを特徴と
する方法。 - （４０）前記ミゾの幅および深さが約１５〜７５ミル（
０．３８〜１．９ｍｍ）である、特許請求の範囲第３９
項記載の方法。 - （４１）少なくとも２種類のガスからなる気体混合物に
圧力を加えて少なくとも１種類のガスを測定可能な流束
で透過性膜系を通過させることより、１種類のガスが富
化された透過流と前記混合物の残りのガスが富化された
残留流とを得ることからなる、前記気体混合物から１種
類のガスを分離する方法であって、前記透過性膜系が、
少なくとも２枚の透過性膜シートからなり、その少なく
とも１枚は少なくとも片面に規則的間隔で設けたミゾを
有し、これらのシートを、１枚のシートの表面に設けた
ミゾがこれを覆うカバーシートの表面と共に供給流流路
を形成するように配置してなるものであることを特徴と
する方法。 - （４２）前記ミゾの幅および深さが約０．５〜２０ミル
（０．０１〜０．５ｍｍ）である、特許請求の範囲第４
１項記載の方法。 - （４３）（ａ）液体と、（ｂ）液体もしくはガスのいず
れかの流体、との混合物である溶液に、この溶液の浸透
圧に打ち勝つ圧力を加えて、前記流体を透過性膜系を通
過させることより、流体（ｂ）が富化された透過流と液
体（ａ）が富化された残留流とを得ることからなる、前
記混合物からの前記流体の液体一流体分離方法であって
、前記透過性膜系が、少なくとも２枚の透過性膜シート
からなり、その少なくとも１枚は少なくとも片面に規則
的間隔で設けたミゾを有し、これらのシートを、１枚の
シートの表面に設けたミゾがこれを覆うカバーシートの
表面と共に供給流流路を形成するように配置してなるも
のであることを特徴とする方法。 - （４４）触媒が透過性膜もしくは隣接表面に結合ないし
固定化されているか、または反応成分と共に透過性膜の
表面を通って再循環される反応系において、生成物が別
の透過性膜系を選択的に通過する能力を利用して、流体
反応成分および触媒から生成物を連続的に分離する方法
であって、前記透過性膜系が、少なくとも２枚の透過性
膜シートからなり、その少なくとも１枚は少なくとも片
面に規則的間隔で設けたミゾを有し、これらのシートを
、１枚のシートの表面に設けたミゾがこれを覆うカバー
シートの表面と共に供給流流路を形成するように配置し
てなるものであることを特徴とし、前記の分離により、
生成物が富化された透過流と反応成分が富化された残留
流とを生じさせ、この残留流が追加の反応成分と共に反
応系に再循環される上記分離方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US901827 | 1986-08-29 | ||
| US06/901,827 US4756835A (en) | 1986-08-29 | 1986-08-29 | Permeable membranes having high flux-density and low fouling-propensity |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6369503A true JPS6369503A (ja) | 1988-03-29 |
Family
ID=25414880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62214951A Pending JPS6369503A (ja) | 1986-08-29 | 1987-08-28 | 高流束密度、低汚れ傾向の透過性膜 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4756835A (ja) |
| EP (1) | EP0259109A3 (ja) |
| JP (1) | JPS6369503A (ja) |
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