JPWO2013018900A1 - 多孔質膜の製造方法および製造装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、2011年08月03日に、日本に出願された特願2011−170064号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
そこで、例えば、特許文献1には、次亜塩素酸塩などの酸化剤を含む低温の薬液に製膜工程後の中空糸膜前駆体を浸漬し、中空糸膜前駆体に薬液を低温で保持させた後、薬液を保持した中空糸膜前駆体を気相中で加熱し、中空糸膜前駆体中に残存する親水性ポリマーを分解することが記載されている。気相での加熱後には、親水性ポリマーおよびその分解物を洗浄する洗浄工程を行う。
このように従来、中空糸膜前駆体などの多孔質膜前駆体に残存する親水性ポリマーを短時間で分解できる技術は見出されていなかった。
[2]前記薬液を接触させる前記多孔質膜前駆体を予め加熱する、[1]に記載の多孔質膜の製造方法。
[3]前記分解工程では、前記分解容器内で、前記薬液の前記多孔質膜前駆体への接触と、前記薬液が接触した後の前記多孔質膜前駆体の保温とをそれぞれ複数回行う、[1]または[2]に記載の多孔質膜の製造方法。
[4]前記薬液は前記酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを含む水溶液であり、前記薬液を前記多孔質膜前駆体へ複数回接触させる際に、1回目に使用される前記薬液中の前記次亜塩素酸ナトリウムの濃度は、2000〜120000mg/Lである、[3]に記載の多孔質膜の製造方法。
[5]前記分解容器内は、温度が60℃以上、相対湿度が90%以上である、[1]〜[4]のいずれか1つに記載の多孔質膜の製造方法。
[6]前記分解容器には、水蒸気が供給される、[1]〜[5]のいずれか1つに記載の多孔質膜の製造方法。
[7]前記多孔質膜前駆体を前記薬液中に導入することにより、前記薬液を前記多孔質膜前駆体に接触させる、[1]〜[6]のいずれか1つに記載の多孔質膜の製造方法。
[8]前記多孔質膜前駆体に前記薬液をスプレーすることにより、前記薬液を前記多孔質膜前駆体に接触させる、[1]〜[7]のいずれか1つに記載の多孔質膜の製造方法。
前記分解装置は、前記多孔質膜前駆体に酸化剤を含む加熱した薬液を接触させ、前記薬液が接触した前記多孔質膜前駆体を保温し、前記酸化剤により前記多孔質膜前駆体中に残存する前記親水性ポリマーを分解する分解容器を有する、多孔質膜の製造装置。
[10]前記分解装置は、
前記分解容器内を加熱する加熱手段と、
前記多孔質膜前駆体を前記分解容器内で走行させる走行手段と、
前記分解容器内を走行する前記多孔質膜前駆体に、前記薬液を接触させる薬液接触手段と、をさらに有する、[9]に記載の多孔質膜の製造装置。
[11]前記薬液接触手段は、前記分解容器内の複数箇所に設けられている、[10]に記載の多孔質膜の製造装置。
[12]前記加熱手段は、前記分解容器内に水蒸気を供給する水蒸気供給手段である、[10]または[11]に記載の多孔質膜の製造装置。
[13]前記薬液接触手段は、前記薬液が投入され、該薬液中を前記多孔質膜前駆体が走行する薬液槽を備える、[10]〜[12]のいずれか1つに記載の多孔質膜の製造装置。
[14]前記薬液槽は、槽内が複数のゾーンに分割され、上流側のゾーンからオーバーフローした薬液が、下流側のゾーンへと順次供給されるカスケード式である[13]に記載の多孔質膜の製造装置。
[15]前記薬液接触手段は、前記多孔質膜前駆体に前記薬液をスプレーするスプレー手段を備える、[10]〜[14]のいずれか1つに記載の多孔質膜の製造装置。
[16]前記分解容器内に、前記薬液と前記分解容器内の気体との熱交換により前記薬液が加熱される熱交換部を有する、[10]〜[15]のいずれか1つに記載の多孔質膜の製造装置。
[17]前記走行手段は、複数の走行ロールを備え、該走行ロールのうちの一部が駆動ロールである、[10]〜[16]のいずれか1つに記載の多孔質膜の製造装置。
[18]前記走行手段は、複数の走行ロールを備え、該走行ロールのうちの少なくとも1つには、前記多孔質膜前駆体が前記走行ロールから外れることを防止するガイドバーが取り付けられている、[10]〜[17]のいずれか一項に記載の多孔質膜の製造装置。
[19]前記走行手段は、複数の走行ロールを備え、該走行ロールのうちの少なくとも1つには、前記多孔質膜前駆体の走行を規制する規制溝が表面に形成されている、[10]〜[18]のいずれか一項に記載の多孔質膜の製造装置。
[20]前記分解容器には、前記多孔質膜前駆体が前記分解容器に導入される入口と、前記分解容器から導出される出口とが形成され、
前記入口と前記出口には、前記分解容器内を外気と遮断しつつ、前記多孔質膜前駆体の導入と導出とが可能な水封部がそれぞれ設けられている、[9]〜[19]のいずれか1つに記載の多孔質膜の製造装置。
[21]前記水封部は、該水封部内の液体を置換する液体置換手段を有する、[20]に記載の多孔質膜の製造装置。
[22]前記分解容器は、側壁部と該側壁部の上端を閉塞する天部とを有して形成され、
前記天部は、頂部と該頂部から下方に傾斜する傾斜部とを有する、[9]〜[21]のいずれか1つに記載の多孔質膜の製造装置。
以下、多孔質膜の一例として中空糸膜を挙げて、本発明を詳細に説明する。なお、本明細書では、分解工程後の洗浄工程が終了したものを中空糸膜(多孔質膜)と言い、洗浄工程が終了する前の段階のものを中空糸膜前駆体(多孔質膜前駆体)と言う。
製膜工程では、まず、疎水性ポリマーと親水性ポリマーとを含む製膜原液を調製する。ついで、この製膜原液を環状の吐出口が形成されたノズルから凝固液中に吐出し、凝固液中で凝固させる製膜工程により、中空糸膜前駆体を形成する。
製膜工程は、製膜原液が空気と接触する空走部を経て、凝固液中へ導入される乾湿式紡糸法でも、直接凝固液に導かれる湿式紡糸法のいずれにより行ってもよい。また、ここで製造する中空糸膜前駆体の構成には特に制限はなく、例えば多孔質基材を備えたものでも、多層構造であって、取扱時の擦れ等に対して耐久性のあるものでもよい。
また、親水性ポリマーには、2種以上の樹脂を混合して使用することもできる。例えば親水性ポリマーとして、より高分子量のものを用いると、膜構造の良好な中空糸膜を形成しやすい傾向がある。一方、低分子量の親水性ポリマーは、後述の親水性ポリマー除去工程において中空糸膜前駆体からより除去されやすい点で好適である。よって、目的に応じて、分子量が異なる同種の親水性ポリマーを適宜ブレンドして用いてもよい。
一方、親水性ポリマーの濃度の下限は、中空糸膜前駆体をより形成しやすいものとするために1質量%が好ましく、5質量%がより好ましい。親水性ポリマーの濃度の上限は、製膜原液の取扱性の点から20質量%が好ましく、12質量%がより好ましい。
分解工程では、製膜工程で形成された中空糸膜前駆体に、酸化剤を含む薬液を接触させ、中空糸膜前駆体中に残存する親水性ポリマーを酸化剤の作用で分解する。分解工程は、気密性を備えた1つの分解容器内で行う。
ここでは、加熱した薬液を中空糸膜前駆体に接触させる。好ましくは30℃以上120℃以下に加熱した薬液を中空糸膜前駆体に接触させることにより、薬液が中空糸膜前駆体へ速やかに浸透し、また、浸透した薬液中の酸化剤が直ちに中空糸膜前駆体中の親水性ポリマーに作用する。すなわち、中空糸膜前駆体への薬液の浸透と、薬液に含まれる酸化剤による親水性ポリマーの分解とをほぼ同時に進行させることができ、その結果、短時間で親水性ポリマーを分解することができる。より好ましくは、分解容器に、例えば常圧(1気圧)における飽和水蒸気などの高温の水蒸気を供給し、これにより、分解容器内の薬液を60℃以上100℃以下の範囲に加熱する。
また、その場合には、中空糸膜前駆体を予め加熱した際に中空糸膜前駆体の表面に生成した凝縮水を、薬液に接触させる前に該表面から除去しておくことが好ましい。これにより、該凝縮水による薬液の希釈や膜への薬液浸透阻害を抑制できる。
また、特に保温時には、分解容器内の温度を好ましくは60℃以上とするとともに、水蒸気の供給により相対湿度を90%以上に維持することが好ましい。これにより、中空糸膜前駆体に浸透した薬液中の水分の蒸発が抑制される。水分が蒸発すると、中空糸膜前駆体の温度が低下し、中空糸膜前駆体中に残存する親水性ポリマーの分解速度が遅くなる。よって、上述のように相対湿度を維持すると、中空糸膜前駆体中に残存する親水性ポリマーの分解速度の低下を抑制できる。
なお、後述のように、薬液を中空糸膜前駆体へ複数回接触させる場合には、少なくとも1回目の接触に使用される薬剤は、次亜塩素酸ナトリウムの濃度が2000〜120000mg/Lであることが好ましい。
図1の分解装置10は、1つの分解容器11と、分解容器11内を加熱する加熱手段として、高温の常圧の飽和水蒸気を分解容器11内に供給する水蒸気供給手段12と、中空糸膜前駆体30を分解容器11内で走行させる走行手段として、1本の導入ロール13および8本の走行ロール14a〜14hと、分解容器11内を走行する中空糸膜前駆体30に対して薬液を接触させる薬液接触手段15とを有する。
分解容器11において、中空糸膜前駆体30が分解容器11に導入される入口と、中空糸膜前駆体30が分解容器11から導出される出口には、分解容器11内を外気から遮断しつつ、中空糸膜前駆体30の導入と導出とを可能とした水封部16,17がそれぞれ設けられ、分解容器11内は気密性を有している。
なお、液体置換手段により水封部16,17に導入される新しい液体とは、使用履歴のない新しい水が好ましいが、例えば、水封部16,17から抜き出された液体を新しい水で希釈したものなどであってもよい。また、水封部16,17には、液体を新しい水で希釈しつつ循環供給してもよい。
このように走行ロール14a〜14hのうちの一部が駆動ロールであると、中空糸膜前駆体30の膜の潰れを抑制できる。
すなわち、全ての走行ロールが仮にフリーロールであると、フリーロールの回転抵抗が、フリーロールの数だけ中空糸膜前駆体に付与されて、中空糸膜前駆体の膜張力の増加につながる。一方、一部が駆動ロールであると、該駆動ロールにおいて、それよりも上流側のフリーロールの回転抵抗により中空糸膜前駆体に付与された膜張力を解消でき、それにより、膜張力に起因する中空糸膜前駆体の膜の潰れを抑制できる。
なお、図2においては、配管12aやその分岐部12bと、導入ロール13および走行ロール14a〜14hと、薬液槽15a,15bとの位置関係を理解しやすくするために、これら以外の図示を略している。
薬液槽15a,15bからの排出液は、分解容器11の底部を流れ、飽和水蒸気の凝縮水とともにドレイン18a,18bから排出される。
より上流側のゾーンでは、親水性ポリマーがより多く残存している中空糸膜前駆体30が薬液に接触し、その際、中空糸膜前駆体30からは、親水性ポリマーの一部が該ゾーン内の薬液中に移行し、移行した親水性ポリマーの分解が該ゾーンの薬液中で進行する。その結果、該ゾーン中の薬液の酸化剤は、移行してきた親水性ポリマーの分解に消費され、その濃度は低下する。そして、カスケード式である第1薬液槽では、このように酸化剤の濃度が低下した薬液がそれもより下流側のゾーンに供給される。
このように第1薬液槽においては、中空糸膜前駆体30に薬液をk1回接触させる際において、1回目の接触時からk1回目の接触時にかけて、使用する薬液中の酸化剤の濃度が徐々に低下するようになっている。
下流側のゾーンの薬液と接触する中空糸膜前駆体30は、上流側において親水性ポリマーの一部がすでに分解されたものであるため、親水性ポリマーの残存量が低く、高濃度で酸化剤を含む薬液を使用する必要はない。
よって、このようにカスケード式の第1の薬液槽を採用し、1回目の接触時からk1回目の接触時にかけて、使用する薬液中の酸化剤の濃度を低下させることによって、酸化剤を無駄なく使用でき、その使用量を削減できる。
また、第1薬液槽におけるゾーンの数は、この例では、中空糸膜前駆体30が第1薬液槽内の薬液に接触する回数と同じk1とされ、1つのゾーンにおいて1回ずつ接触が行われる態様となっているが、第1薬液槽におけるゾーンの数をk1未満として、1つのゾーンの薬液に中空糸膜前駆体30が複数回接触する態様であってもよい。
また、このように酸化剤の濃度を低下させる形態として、ここではカスケード式の薬液槽を例示して説明したが、酸化剤の濃度を低下させ得る限り、カスケード式の薬液槽を採用する形態に限定されない。
なお、図4では、ガイドバー40,40を走行ロール14aに取り付ける形態を例示したが、必要に応じて、走行ロール14a〜14hのうちの少なくとも1つに設けることができる。また、規制溝も、必要に応じて、走行ロール14a〜14hのうちの少なくとも1つに設けることができる。ガイドバーと規制溝は、1つの走行ロールに対して併用してもよい。
また、薬液槽15a,15b内が立板により複数のゾーンに区切られている場合、薬液槽15a,15bに対応して設置された走行ロール14a,14eの表面には、該表面と立板とが接触しないように、立板に対応する位置に溝を形成することが好ましい。また、走行ロール14a,14eそれぞれを、薬液槽15a,15bのゾーン毎に対応する独立したロールにより構成することがさらに好ましい。
ここで第3対ロールの下ロール14eには、図3では図示略の第2薬液槽が配置されているため、中空糸膜前駆体30が第3対ロールの下ロール14eを通過する毎に、中空糸膜前駆体30には飽和水蒸気により加熱された薬液が接触し、中空糸膜前駆体30中に浸透する。そして、第2薬液槽も、中空糸膜前駆体30が下ロール14eに巻きついて第2薬液槽中の薬液に接触する回数と同じk2のゾーンに図示略の立板で分割されているとともに、酸化剤の濃度が低下した薬液が、槽内の上流側のゾーンから下流側のゾーンに順次供給されるカスケード式である。そして、中空糸膜前駆体30は、第3対ロールの下ロール14eを1回目に通過する際には、第2薬液槽のゾーンのうち、最も上流側のゾーンの薬液に接触し、2回目に通過する際には、第2薬液槽のゾーンのうち、2番目に上流側のゾーンの薬液に接触する。このように第2薬液槽においても、中空糸膜前駆体30は、下ロール14eを通過する毎に、より下流側のゾーンの薬液に接触していく。
よって、第2薬液槽においても、中空糸膜前駆体30に薬液をk2回接触させる際において、1回目の接触時からk2回目の接触時にかけて、使用する薬液中の酸化剤の濃度は徐々に低下するようになっている。
また、第1薬液槽と第2薬液槽とのそれぞれにおいて、薬液中の酸化剤の濃度が上流側から下流側に向けて低下している場合、第1薬液槽におけるk1回目の接触時の薬液よりも、第2薬液槽における1回目の接触時の薬液の方が、酸化剤の濃度が低くなるように設定されていてもよいし、設定されていなくてもよい。すなわち、薬液への全k(=k1+k2)回の接触において、1回目の接触時からk回目の接触時にかけて、使用する薬液中の酸化剤の濃度が必ずしも徐々に低下していなくてもよい。
第1対ロールにおいては、このような薬液の接触、浸透と、親水性ポリマーの分解とが複数回交互に繰り返される。第2対ロールでは、中空糸膜前駆体30が保温され、親水性ポリマーの分解が進行する。ついで、第3対ロールにおいては、第1対ロールの場合と同様に、薬液の接触、浸透と、親水性ポリマーの分解とが複数回交互に繰り返され、第4対ロールでは、中空糸膜前駆体30が保温され、親水性ポリマーの分解が進行する。
また、カスケード式である第1薬液槽15aおよび第2薬液槽15b内での酸化剤の濃度勾配や流量は特に制限されず、中空糸膜前駆体30中の親水性ポリマーの残存状態や、酸化剤の使用効率の観点から適宜設定すればよい。
また、この分解装置10では、1つの分解容器11内で、薬液を加熱するだけでなく、薬液の接触前の中空糸膜前駆体30を予め加熱し、かつ、薬液が接触した後の中空糸膜前駆体30を高温に保温することもできるため、中空糸膜前駆体30への薬液の浸透速度をより向上させ、かつ、中空糸膜前駆体30に残存する親水性ポリマーの分解速度をより高めることができる。仮に、薬液の接触、中空糸膜前駆体の保温をそれぞれ別々の容器で行うと、各容器間で中空糸膜前駆体が冷却され、親水性ポリマーの分解速度が低くなるおそれがある。
また、このように噴霧部を備えたスプレー手段などの薬液接触手段と薬液供給源15c,15dとを接続する配管のうち、分解容器11内に導入されている部分の少なくとも一部に、薬液と分解容器11内の気体との熱交換により薬液が加熱される図示略の熱交換部を設けてもよい。具体的には、例えばポリテトラフルオロエチレンなどからなる表面積(伝熱面積)の大きなコイルチューブ配管などで熱交換部を構成することが好適である。これにより、薬液供給源15c,15dからの薬液が中空糸膜前駆体30に噴霧される前に、表面積の大きなコイルチューブ配管内を流れることで効率的に加熱される。なお、熱交換部は、コイルチューブから構成されるコイルチューブ式の他、プレート式、多管式などでもよい。
なお、薬液接触手段としては、異なる形態の手段を併用して、分解容器内のある箇所ではスプレー手段を採用し、他の箇所では薬液槽を採用した形態などであってもよい。
スプレー手段の設置箇所には特に制限はないが、上ロール14b上を通過する中空糸膜前駆体30に薬液が噴霧されるような位置への設置が好ましい。これにより、噴霧された薬液の大部分が中空糸膜前駆体30に接触し、薬液を無駄にすることなく効率的な接触を行える。
また、より効率的に薬液を中空糸膜前駆体30に接触させるために、薬液を中空糸膜前駆体30上に滴下する方法を採用することもできる。
また、薬液接触手段には、中空糸膜前駆体が通過する通過路と、中空糸膜前駆体の通過方向と交差する角度(例えば90度。)で設けられた薬液供給路とを備えたガイド型の薬液付与手段を用い、通過路を通過する中空糸膜前駆体の周面側に薬液を付着させる形態も採用できる。このような薬液付与手段としては、例えば、市販されているオイリングガイド(湯浅糸道工業(株)製)などを転用することもできる。
分解工程後には、中空糸膜前駆体を洗浄液に浸漬して洗浄する洗浄工程を行うことが好ましい。洗浄工程で使用する洗浄液としては、清澄で、親水性ポリマーの分解物が分散または溶解する液体であれば特に限定されるものではないが、洗浄効果が高いことから水が好ましい。使用する水としては、水道水、工業用水、河川水、井戸水等が挙げられ、これらにアルコール、無機塩類、酸化剤、界面活性剤等を混合して使用してもよい。また、洗浄液としては、疎水性ポリマーの良溶媒と水との混合液を用いることもできる。
洗浄温度は、親水性ポリマーの溶液の粘度を低く抑えて、拡散移動速度の低下を防ぐため、高い方が好適であり、50℃以上が好ましく、より好ましくは80℃以上である。さらに、洗浄液を沸騰させながら洗浄を行うと、沸騰によるバブリングによって中空糸膜前駆体の外表面に付着した親水性ポリマーや汚れを掻き取ることもできるため、効率のよい洗浄が可能となる。このような洗浄工程により、中空糸膜が得られる。
洗浄工程後には、中空糸膜を乾燥する乾燥工程を行う。乾燥工程の方法としては特に制限はなく、中空糸膜を熱風乾燥機などの乾燥装置に導入する方法で行えばよい。
製膜工程と分解工程との間には、製膜工程で得られた中空糸膜前駆体を洗浄液に浸漬して洗浄する予備洗浄工程を行ってもよい。洗浄液としては、洗浄工程で例示したもののなかから選択できる。
また、以上の説明においては、多孔質膜として中空糸膜を例示して、その製造方法および製造装置を説明したが、多孔質膜は中空糸膜に限定されず、例えば、平膜、管型膜なども例示することができる。
<実施例>
[製膜工程]
表1に示す質量比となるように、ポリフッ化ビニリデンA(アトフィナジャパン製、商品名カイナー301F)、ポリフッ化ビニリデンB(アトフィナジャパン製、商品名カイナー9000LD)、ポリビニルピロリドン(ISP社製、商品名K−90)、N,N−ジメチルアセトアミドをそれぞれ混合して、製膜原液(1)および製膜原液(2)を調製した。以下、ポリフッ化ビニリデンをPVDF、ポリビニルピロリドンをPVPという場合がある。
ついで、中心に中空部が形成され、その外側に、2種の液を順次塗布できるように環状の吐出口が二重に順次形成されたノズル(特開2005−42074号公報の図1参照。)を用意し、これを30℃に保温した状態で、中空部には多孔質基材としてポリエステル製マルチフィラメント単繊組紐(マルチフィラメント;420T/180F)を導入するとともに、その外周に製膜原液(2)、製膜原液(1)を内側から順次塗布し、80℃に保温した凝固液(N,N−ジメチルアセトアミド5質量部と水95質量部との混合液)中で凝固させた。このようにして、外表面近傍に分画層を1層有し、内部に向かって孔径が増大する傾斜構造の多孔質層が組紐にコーティングされた中空糸膜前駆体を得た。なお、塗布された製膜原液(1)および(2)のうち、中空糸膜の膜構造を形成する主原液は、外側に塗布された製膜原液(1)である。
さらに、この中空糸膜前駆体の外径よりも大きい内径の中空部が中心に形成され、その外側に、2種の液を順次塗布できるように環状の吐出口が二重に順次形成されたノズル(特開2005−42074号公報の図1参照。)を用意し、これを30℃に保温した状態で、中空部には上述のようにして得られた中空糸膜前駆体を導入するとともに、その外周にグリセリン(和光純薬工業製一級)、製膜原液(1)を内側から順次塗布し、先に使用したものと同じ80℃に保温された凝固液中で凝固させた。このようにしてさらに多孔質層がコーティングされた2層構造で組紐支持体を有する中空糸膜前駆体を得た。
さらに、該中空糸膜前駆体を100℃の水で5分間予備洗浄した。
このときの紡糸速度(中空糸膜前駆体の走行速度)は20m/minとした。
図1に示す分解装置10に、こうして得られた中空糸膜前駆体30を連続的に導入して、常圧の飽和水蒸気による加熱下で分解工程を行った。分解工程の条件は以下の通りである。
中空糸膜前駆体30の分解容器11における走行速度は20m/minであり、第1対ロール、第2対ロール、第3対ロール、第4対ロールの各対ロール上を中空糸膜前駆体30が通過するのには、それぞれ66秒間を要した。また、第1薬液槽15aおよび第2薬液槽15bそれぞれにおいて、中空糸膜前駆体30は次亜塩素酸ナトリウム(酸化剤)水溶液を10回ピックアップする条件とした。
第1薬液槽15aおよび第2薬液槽15bそれぞれに供給する次亜塩素酸ナトリウム水溶液は、濃度:120000mg/L、供給量:50ml/minとし、各槽15a、15bに供給された次亜塩素酸ナトリウム水溶液は、直ちに100℃に加熱された。
特開2008−161755号公報の実施例4に記載された減圧工程−洗浄液供給工程−減圧工程により構成された洗浄工程により、中空糸膜前駆体30の中に残存している洗浄可能な親水性ポリマーを洗浄除去し、中空糸膜を得た。
ついで、中空糸膜を熱風乾燥機に導入して乾燥した。
また、本実施例により得られた中空糸膜について、親水性ポリマーであるPVPの濃度を測定したところ、1.2%であり、中空糸膜が充分な膜通水能を発揮するとされる、PVP濃度2%以下という条件を満たしていた。
なお、中空糸膜に残存している親水性ポリマーの量は、赤外分光光度計により中空糸膜の吸光度スペクトルを得て、この吸収スペクトルにおける疎水性ポリマーの吸収強度と親水性ポリマーの吸収強度とを比較することにより把握できる。疎水性ポリマーとしてPVDF、親水性ポリマーとしてPVPを使用して中空糸膜を製造した場合には、PVPのカルボニル基伸縮振動(1700cm−1)による吸収強度と、PVDFのC−H伸縮振動(1400cm−1)による吸収強度を求める。そして、PVDFのC−H伸縮振動による吸収強度を100%とした際に、PVPのカルボニル基伸縮振動の吸収強度が何%に相当するかをこれら吸収強度の比から求め、この値(%)を残存している親水性ポリマーの量とする。
実施例と同様の製膜工程により、中空糸膜前駆体を形成した。
ついで、中空糸膜前駆体を実施例と同じ次亜塩素酸ナトリウム濃度の30℃(非加熱)の薬液が投入された浸漬槽に80秒間浸漬して中空糸膜前駆体に薬液を接触させ、保持させた。ついで、薬液を保持した中空糸膜前駆体を分解容器に導入し、常圧の水蒸気雰囲気にて80秒間保持した。その後、実施例1と同様の洗浄工程を行った。
さらに、前記と同様に中空糸膜前駆体を浸漬槽に80秒間浸漬して、分解容器に80秒間保持した。さらに、実施例1と同様の洗浄工程を行って中空糸膜を得た。薬液への浸漬時間と分解容器での保持時間は、合わせて320秒間であった。
ついで、中空糸膜を熱風乾燥機に導入して乾燥した。
このようにして得られた中空糸膜について、実施例と同様にPVPの濃度を測定したところ、2.5%であって、中空糸膜が充分な膜通水能を発揮するとされる2%以下の条件を満たしていなかった。この結果から、比較例の方法では、実施例より長時間を要しても、製膜工程後の中空糸膜前駆体に残存する親水性ポリマーを充分には分解できないことが明らかとなった。また、中空糸膜前駆体に薬液を保持させる浸漬槽と、中空糸膜前駆体を高温に保持する分解容器とは、それぞれ独立した槽であるため、これらの設置には大きなスペースを要した。
11 分解容器
12 水蒸気供給手段
15 薬液接触手段
30 中空糸膜前駆体
Claims (22)
- 親水性ポリマーと疎水性ポリマーとを含む製膜原液の凝固により形成された多孔質膜前駆体を分解容器に導入し、該分解容器内で、前記多孔質膜前駆体に酸化剤を含む加熱した薬液を接触させ、前記薬液が接触した前記多孔質膜前駆体を保温し、前記酸化剤により前記多孔質膜前駆体中に残存する前記親水性ポリマーを分解する分解工程を有する、多孔質膜の製造方法。
- 前記薬液を接触させる前記多孔質膜前駆体を予め加熱する、請求項1に記載の多孔質膜の製造方法。
- 前記分解工程では、前記分解容器内で、前記薬液の前記多孔質膜前駆体への接触と、前記薬液が接触した後の前記多孔質膜前駆体の保温とをそれぞれ複数回行う、請求項1または2に記載の多孔質膜の製造方法。
- 前記薬液は前記酸化剤として次亜塩素酸ナトリウムを含む水溶液であり、前記薬液を前記多孔質膜前駆体へ複数回接触させる際に、1回目に使用される前記薬液中の前記次亜塩素酸ナトリウムの濃度は、2000〜120000mg/Lである、請求項3に記載の多孔質膜の製造方法。
- 前記分解容器内は、温度が60℃以上、相対湿度が90%以上である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の多孔質膜の製造方法。
- 前記分解容器には、水蒸気が供給される、請求項1〜5のいずれか一項に記載の多孔質膜の製造方法。
- 前記多孔質膜前駆体を前記薬液中に導入することにより、前記薬液を前記多孔質膜前駆体に接触させる、請求項1〜6のいずれか一項に記載の多孔質膜の製造方法。
- 前記多孔質膜前駆体に前記薬液をスプレーすることにより、前記薬液を前記多孔質膜前駆体に接触させる、請求項1〜7のいずれか一項に記載の多孔質膜の製造方法。
- 親水性ポリマーと疎水性ポリマーとを含む製膜原液の凝固により形成された多孔質膜前駆体に残存する前記親水性ポリマーを分解する分解装置を有する多孔質膜の製造装置であって、
前記分解装置は、前記多孔質膜前駆体に酸化剤を含む加熱した薬液を接触させ、前記薬液が接触した前記多孔質膜前駆体を保温し、前記酸化剤により前記多孔質膜前駆体中に残存する前記親水性ポリマーを分解する分解容器を有する、多孔質膜の製造装置。 - 前記分解装置は、
前記分解容器内を加熱する加熱手段と、
前記多孔質膜前駆体を前記分解容器内で走行させる走行手段と、
前記分解容器内を走行する前記多孔質膜前駆体に、前記薬液を接触させる薬液接触手段と、をさらに有する、請求項9に記載の多孔質膜の製造装置。 - 前記薬液接触手段は、前記分解容器内の複数箇所に設けられている、請求項10に記載の多孔質膜の製造装置。
- 前記加熱手段は、前記分解容器内に水蒸気を供給する水蒸気供給手段である、請求項10または11に記載の多孔質膜の製造装置。
- 前記薬液接触手段は、前記薬液が投入され、該薬液中を前記多孔質膜前駆体が走行する薬液槽を備える、請求項10〜12のいずれか一項に記載の多孔質膜の製造装置。
- 前記薬液槽は、槽内が複数のゾーンに分割され、上流側のゾーンからオーバーフローした薬液が、下流側のゾーンへと順次供給されるカスケード式である請求項13に記載の多孔質膜の製造装置。
- 前記薬液接触手段は、前記多孔質膜前駆体に前記薬液をスプレーするスプレー手段を備える、請求項10〜14のいずれか一項に記載の多孔質膜の製造装置。
- 前記分解容器内に、前記薬液と前記分解容器内の気体との熱交換により前記薬液が加熱される熱交換部を有する、請求項10〜15のいずれか一項に記載の多孔質膜の製造装置。
- 前記走行手段は、複数の走行ロールを備え、該走行ロールのうちの一部が駆動ロールである、請求項10〜16のいずれか一項に記載の多孔質膜の製造装置。
- 前記走行手段は、複数の走行ロールを備え、該走行ロールのうちの少なくとも1つには、前記多孔質膜前駆体が前記走行ロールから外れることを防止するガイドバーが取り付けられている、請求項10〜17のいずれか一項に記載の多孔質膜の製造装置。
- 前記走行手段は、複数の走行ロールを備え、該走行ロールのうちの少なくとも1つには、前記多孔質膜前駆体の走行を規制する規制溝が表面に形成されている、請求項10〜18のいずれか一項に記載の多孔質膜の製造装置。
- 前記分解容器には、前記多孔質膜前駆体が前記分解容器に導入される入口と、前記分解容器から導出される出口とが形成され、
前記入口と前記出口には、前記分解容器内を外気と遮断しつつ、前記多孔質膜前駆体の導入と導出とが可能な水封部がそれぞれ設けられている、請求項9〜19のいずれか一項に記載の多孔質膜の製造装置。 - 前記水封部は、該水封部内の液体を置換する液体置換手段を有する、請求項20に記載の多孔質膜の製造装置。
- 前記分解容器は、側壁部と該側壁部の上端を閉塞する天部とを有して形成され、
前記天部は、頂部と該頂部から下方に傾斜する傾斜部とを有する、請求項9〜21のいずれか一項に記載の多孔質膜の製造装置。
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DE3834039A1 (de) * | 1988-10-06 | 1990-04-12 | Rieter Ag Maschf | Querbandanordnung am ausgang einer karde |
NL8901090A (nl) * | 1989-04-28 | 1990-11-16 | X Flow Bv | Werkwijze voor het vervaardigen van een microporeus membraan en een dergelijk membraan. |
US6126826A (en) * | 1992-05-06 | 2000-10-03 | Whatman Inc. | PVDF microporous membrane and method |
SE503491C2 (sv) * | 1994-10-12 | 1996-06-24 | Tetra Laval Holdings & Finance | Metod och anordning för att styra en tunn materialbana vid formning av materialbanan |
AU4342496A (en) | 1994-12-15 | 1996-07-03 | Akzo Nobel N.V. | Process for producing cellulosic moldings |
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US5772935A (en) * | 1996-08-14 | 1998-06-30 | Zhadanovsky; Igor | Method of continuous extraction of plasticizer from battery separator membranes and the like during their manufacture, and extractor apparatus therefor |
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