KR20130100016A

KR20130100016A - 다공질 중공사막의 세정 장치, 및 다공질 중공사막의 제조 방법

Info

Publication number: KR20130100016A
Application number: KR1020137021370A
Authority: KR
Inventors: 마사키 구라시나; 도시노리 스미; 히로유키 후지키; 야스오 히로모토
Original assignee: 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤
Priority date: 2011-02-07
Filing date: 2012-02-07
Publication date: 2013-09-06
Also published as: CN103459004A; EP2674210A1; WO2012108429A1; US20130307171A1; JPWO2012108429A1; CN103459004B; KR20140047172A; JP5928330B2; EP2674210A4; KR101818802B1; US20150265974A1

Abstract

본 발명은, 다공질 중공사막의 세정 장치로서, 상기 다공질 중공사막이 순차 통과하는 세정액을 수용한 n 개 (단, n 은 2 이상의 정수이다) 의 세정조와, 세정액에 침지된 다공질 중공사막의 외주측의 세정액을 가압 또는 감압하여 세정액을 다공질 중공사막의 막부에 통액시키는 1 개 이상의 압력 부여부를 갖고, 상기 압력 부여부는, 첫 번째 이후 (n-1) 번째까지 중 어느 하나 이상의 세정조에 수용되어 있는 상기 세정 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면, 세정액의 사용량을 억제하면서, 막 유지수 중의 잔존 물질 농도를 저감시킬 수 있고, 또한 친수성 폴리머의 재부착을 방지하는 다공질 중공사막의 제조 방법과, 이 제조 방법에 바람직하게 사용되는 다공질 중공사막의 세정 장치를 제공할 수 있다.

Description

다공질 중공사막의 세정 장치, 및 다공질 중공사막의 제조 방법{WASHING DEVICE FOR POROUS HOLLOW FIBER MEMBRANES, AND POROUS HOLLOW FIBER MEMBRANE PRODUCTION METHOD}

본 발명은, 다공질 중공사막 (中空絲膜) 의 세정 장치, 및 다공질 중공사막의 제조 방법에 관한 것이다.

본원은, 2011년 2월 7일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2011-24028호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

식품 공업, 의료, 또는 전자 공업 등의 분야에 있어서의 유용 성분의 농축, 회수, 불요 성분의 제거, 또는 조수 (造水) 등에는 셀룰로오스아세테이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리술폰, 또는 불소계 수지 등으로 이루어지고, 예를 들어 습식 또는 건습식 방사에 의해 제조된 중공상의 다공질층을 갖는 다공질 중공사막이 정밀 여과막, 한외 여과막, 또는 역침투 여과막 등에 다용되고 있다.

습식 또는 건습식 방사에 의해 다공질 중공사막을 제조하는 경우에는, 먼저, 소수성 폴리머와 친수성 폴리머를 용매로 용해한 제막 (製膜) 원액을 조제한다. 여기서 친수성 폴리머는, 제막 원액의 점도를 다공질 중공사막의 형성에 바람직한 범위로 조정하여 제막 상태의 안정화를 도모하기 위해서 첨가되는 것으로, 폴리에틸렌글리콜이나 폴리비닐피롤리돈 등이 사용되는 경우가 많다. 또, 용매로는, 소수성 폴리머와 친수성 폴리머를 용해할 수 있고, 물에 가용인 것이 사용되며, 예를 들어 N,N-디메틸아세트아미드 (DMAc), 또는 N,N-디메틸포름아미드 (DMF) 등을 들 수 있다.

이어서, 이 제막 원액을 고리형으로 토출하여 응고액 중에서 응고시키는 응고 공정에 의해, 다공질 중공사막이 얻어진다. 또한, 제막 원액은 공기와 접촉하는 중공부 (中空部) 를 거쳐 응고액 중으로 도입되어도 (건습식 방사법) 되고, 직접 응고액에 도입되어도 (습식 방사법) 된다.

그런데, 응고가 끝난 시점의 다공질 중공사막 중에는, 통상적으로 그 다공질부에 용매나 친수성 폴리머가 용액의 상태로 다량으로 잔존하고 있다. 이와 같이 용매가 잔존하고 있으면, 다공질부가 팽윤 상태이기 때문에 기계적 강도가 낮고, 친수성 폴리머가 잔존하고 있으면, 다공질 중공사막에 요구되는 중요한 성능의 하나인 투수 (透水) 성능이 불충분해진다.

그 때문에, 응고 공정 후에는, 이와 같이 잔존하고 있는 용매나 친수성 폴리머를 다공질 중공사막으로부터 제거하는 공정이 필요하다.

그래서, 잔존하고 있는 친수성 폴리머를 다공질 중공사막으로부터 제거하는 방법이 제안되어 있다.

예를 들어 특허문헌 1 에는, 저비용, 또는 단시간에 다공질 중공사막 중에 잔존하는 친수성 폴리머를 제거하는 것이 가능한 다공질 중공사막의 세정 방법으로서, 감압 세정부에서 다공질 중공사막의 외주측을 감압하여 막 중의 친수성 폴리머 수용액을 다공질 중공사막의 외주측으로 배출하고, 그 후단에 형성된 가압 세정부에서 다공질 중공사막의 외주측을 가압하여 세정수를 막표면으로부터 압입하여, 막 중의 친수성 폴리머 수용액을 치환, 및 희석시키면서 막 중공부에 밀어넣고, 그 후단에 형성된 감압 세정부에서 다공질 중공사막의 외주측을 감압하여 친수성 폴리머 수용액을 다공질 중공사막의 외주측으로 배출시키는 방법이 개시되어 있다. 이 방법은, 응고 공정 후의 다공질 중공사막에 조금이라도 통수능이 발현되어 있는 경우, 막 중의 잔존 용매 제거에도 유효하다.

특허문헌 1 에서는, 감압 세정부와 가압 세정부와 감압 세정부가 동일한 세정조 내에 수용되어 있고, 감압 세정부 및 가압 세정부에 대한 세정액의 공급이나 배출 경로에 대해서는 특별히 기재가 없다.

이와 같은 형태의 경우, 세정조 내의 세정액의 수질을 일정하게 유지하는 방법으로는, 예를 들어 이하의 방법이 생각된다.

(1) 감압 세정부, 및 가압 세정부 모두 조 내의 세정액을 펌프 등으로 순환시키고, 세정조 내에는 청정한 세정액을 시간당 일정량 공급하고, 공급된 만큼의 세정조 내의 세정액을 세정조로부터 오버플로우 배출시키는 방법.

(2) 감압 세정부에는 세정조 내의 세정액을 흡인시키면서, 세정 배수를 세정조 외로 배수시키고, 한편, 가압 세정부에는 청정한 세정액을 공급하면서, 세정 배수를 세정조 내로 배출시키고, 또한 감압 세정부로부터 세정조 외로 배출하는 세정액량보다 많은 양의 청정한 세정수를 가압 세정부에 공급하고, 그 차분을 세정조로부터 오버플로우 배출시키는 방법.

(3) 감압 세정부에는 세정조 내의 세정액을 펌프 등으로 순환시키고, 가압 세정부에는 청정한 세정액을 공급하면서, 세정 배수를 세정조 내로 배출시킴과 함께, 가압 세정부에 공급된 청정한 세정액분을 세정조로부터 오버플로우 배출하는 방법.

그런데, 세정 후의 다공질 중공사막은 특별히 탈수를 실시하지 않는 한 세정 전과 동일한 정도의 수분을 유지한다. 막 유지수 중의 잔존 물질 (친수성 폴리머나 그 분해물 등) 의 농도가 높으면, 세정 후의 막 건조 공정에 있어서, 막 유지수 중에 수용액 상태로 잔존하는 물질은, 모세관 현상으로 수분 증발면이 되는 막 표층으로 이동하고, 수분 증발에 의해 농축되어 비휘발성 물질은 거기서 고화되며, 그 고형 성분이 원인이 되어 막 표면 부근의 구조를 손상시키는 경우가 있다.

따라서, 그러한 막 손상을 일으킬 가능성이 있는 막 유지수 중의 잔존 물질 농도는 가능한 한 낮게 하는 것이 필요하다.

일본 공개특허공보 2008-161755호

그러나, 상기 서술한 방법 (1) 의 경우, 감압 세정부나 가압 세정부에 있어서 막 중으로부터 제거된 친수성 폴리머 등은 세정조 내의 세정액에 분산되어 세정액을 오염시킨다. 그 때문에, 막 중으로부터 제거된 친수성 폴리머 (그 분해물을 포함한다) 가 세정액을 통해 다시 막 중에 유입되는 경우가 있어, 막 유지수 중의 잔존 물질 농도가 높아지기 쉬웠다. 또한, 막 표면에도 친수성 폴리머가 재부착되는 경우가 있으며, 이 상태로 건조시키면 막 구조가 손상되는 경우가 있었다. 막 유지수 중의 잔존 물질 농도를 저하시키거나, 친수성 폴리머 등의 재부착을 방지하려면, 항상 세정조에 다량의 청정한 세정액을 공급할 필요가 있었다.

또, 상기 서술한 방법 (2) 또는 (3) 의 경우, 방법 (1) 에 비하면 막 유지수 중의 잔존 물질 농도를 저하시키기 쉽지만, 반드시 만족하는 레벨은 아니었다. 또한, 감압 세정부와 동일한 세정조 내에 설치된 가압 세정부에서의 세정에 필요한 수압을 발생시키기 위해서는, 다량의 청정한 세정액이 필요하였다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 세정액의 사용량을 억제하면서, 막 유지수 중의 잔존 물질 농도를 저감시킬 수 있고, 또한 친수성 폴리머의 재부착을 방지하는 다공질 중공사막의 제조 방법과, 이 제조 방법에 바람직하게 사용되는 다공질 중공사막의 세정 장치의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 하나의 측면은, 소수성 폴리머와 친수성 폴리머를 함유하는 제막 원액을 응고액 중에서 응고시켜 다공질 중공사막을 형성하는 응고 공정과, 상기 다공질 중공사막을 세정하여 다공질 중공사막 중에 잔존하는 친수성 폴리머를 제거하는 친수성 폴리머 제거 공정을 갖는 다공질 중공사막의 제조 방법으로서, 상기 친수성 폴리머 제거 공정은, 세정액을 수용한 n 개 (단, n 은 2 이상이다) 의 세정조 내를 순차 통과하는 다공질 중공사막에 대해, 다공질 중공사막의 외주측을 감압하여 상기 다공질 중공사막의 내주측으로부터 외주측으로 세정액을 통액시키는 감압 세정 공정과, 다공질 중공사막의 외주측을 가압하여 상기 다공질 중공사막의 외주측으로부터 내주측으로 세정액을 공급하는 가압 세정 공정을 갖고, 상기 감압 세정 공정과 가압 세정 공정은 합계로 m₂ 회 (단, m₂ 는 3 이상이다) 실시되고, 적어도 1 회째와 m₂ 회째는 감압 세정 공정이고, 상기 가압 세정 공정은 적어도 1 ∼ (n-1) 번째 중 어느 세정조를 통과하는 다공질 중공사막에 대해 실시되고, 또한 n 번째의 세정조에 세정액을 공급하는 것을 특징으로 한다.

여기서, n 번째의 세정조를 통과하는 다공질 중공사막에 대해서도 가압 세정 공정을 실시하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 다른 측면은, 소수성 폴리머와 친수성 폴리머를 함유하는 제막 원액을 응고액 중에서 응고시켜 얻어진 다공질 중공사막을 세정하여, 다공질 중공사막 중에 잔존하는 친수성 폴리머를 제거하는 다공질 중공사막의 세정 장치로서, 상기 다공질 중공사막이 순차 통과하는 세정액을 수용한 n 개 (단, n 은 2 이상이다) 의 세정조와, 세정액에 침지된 다공질 중공사막의 외주측을 감압하여 상기 다공질 중공사막의 내주측으로부터 외주측으로 세정액을 통액시키는 2 개 이상의 감압 세정부와, 세정액에 침지된 다공질 중공사막의 외주측을 가압하여 상기 다공질 중공사막의 외주측으로부터 내주측으로 세정액을 공급하는 1 개 이상의 가압 세정부와, n 번째의 세정조에 세정액을 공급하는 공급 수단을 갖고, 상기 감압 세정부와 가압 세정부는 직렬로 배열되며, 이 배열의 양단에는 감압 세정부가 위치하고, 또한 상기 감압 세정부와 가압 세정부는, 상기 n 개의 세정조 중 어느 것에 수용되며, 가압 세정부는 적어도 1 ∼ (n-1) 번째의 어느 세정조에 수용되는 것을 특징으로 한다.

여기서, n 번째의 세정조에도 상기 가압 세정부가 수용되는 것이 바람직하다.

즉, 본 발명은 이하에 관한 것이다.

(1) 다공질 중공사막의 세정 장치로서, 상기 다공질 중공사막이 순차 통과하는 세정액을 수용한 n 개 (단, n 은 2 이상의 정수 (整數) 이다) 의 세정조와, 세정액에 침지된 다공질 중공사막의 외주측의 세정액을 가압 또는 감압하여 세정액을 다공질 중공사막의 막부에 통액시키는 1 개 이상의 압력 부여부를 갖고, 상기 압력 부여부는 첫 번째 이후 (n-1) 번째까지 중 어느 하나 이상의 세정조에 수용되어 있는 상기 세정 장치.

(2) 상기 압력 부여부는, 세정액에 침지된 다공질 중공사막의 외주측의 세정액을 감압하여 상기 다공질 중공사막의 내주측으로부터 외주측으로 세정액을 통액시키는 2 개 이상의 감압 세정부와, 세정액에 침지된 다공질 중공사막의 외주측의 세정액을 가압하여 상기 다공질 중공사막의 외주측으로부터 내주측으로 세정액을 공급하는 1 개 이상의 가압 세정부를 갖고, 상기 감압 세정부와 상기 가압 세정부는 직렬로 배열되고, 또한 상기 가압 세정부는 첫 번째 이후 (n-1) 번째까지 중 어느 하나 이상의 상기 세정조에 수용된 (1) 에 기재된 다공질 중공사막의 세정 장치.

(3) 두 번째 이후 n 번째까지 중 어느 하나 이상의 상기 세정조에 상기 세정액을 공급하는 공급 수단을 갖는 (1) 또는 (2) 에 기재된 다공질 중공사막의 세정 장치.

(4) n 번째의 세정조에 추가로 상기 가압 세정부가 수용된 (1) ∼ (3) 중 어느 1 항에 기재된 다공질 중공사막의 세정 장치.

(5) 상기 감압 세정부가 상기 감압 세정부와 가압 세정부로 이루어지는 배열의 양단에 위치하고 있는 (1) ∼ (4) 중 어느 1 항에 기재된 다공질 중공사막의 세정 장치.

(6) 상기 가압 세정부의 압력 범위가 0.01 ㎫ 이상, 1 ㎫ 미만인 (2) ∼ (5) 중 어느 1 항에 기재된 다공질 중공사막의 세정 장치.

(7) 상기 감압 세정부의 압력 범위가 -0.1 ㎫ 이상, 0 ㎫ 미만인 (2) ∼ (6) 중 어느 1 항에 기재된 다공질 중공사막의 세정 장치.

(8) 소수성 폴리머와 친수성 폴리머를 함유하는 제막 원액을 응고액 중에서 응고시켜 다공질 중공사막을 형성하는 응고 공정과, 상기 다공질 중공사막을 세정하여 다공질 중공사막 중에 잔존하는 친수성 폴리머를 제거하는 친수성 폴리머 제거 공정을 갖는 다공질 중공사막의 제조 방법으로서, 상기 친수성 폴리머 제거 공정은, 세정액을 수용한 n 개 (단, n 은 2 이상의 정수이다) 의 세정조 내를 순차 통과하는 다공질 중공사막에 대해, 다공질 중공사막의 외주측의 세정액을 가압 또는 감압하여 세정액이 다공질 중공사막의 막부 (膜部) 를 통액하는 1 개 이상의 압력 세정 공정을 갖고, 상기 압력 세정 공정은 합계로 m₁ 회 (단, m₁ 은 1 이상의 정수이다) 실시되고, 상기 압력 세정 공정은 적어도 첫 번째부터 (n-1) 번째까지 중 어느 하나 이상의 세정조를 통과하는 다공질 중공사막에 대해 실시되는 다공질 중공사막의 제조 방법.

(9) 상기 압력 세정 공정은, 세정액을 수용한 n 개 (단, n 은 2 이상의 정수이다) 의 세정조 내를 순차 통과하는 다공질 중공사막에 대해, 상기 다공질 중공사막의 외주측의 세정액을 감압하여 상기 다공질 중공사막의 내주측으로부터 외주측으로 세정액을 통액시키는 감압 세정 공정과, 상기 다공질 중공사막의 외주측의 세정액을 가압하여 상기 다공질 중공사막의 외주측으로부터 내주측으로 세정액을 공급하는 가압 세정 공정을 갖고, 상기 감압 세정 공정과 가압 세정 공정은 합계로 m₂ 회 (단, m₂ 는 3 이상의 정수이다) 실시되고, 상기 가압 세정 공정은 적어도 첫 번째부터 (n-1) 번째까지 중 어느 하나 이상의 세정조를 통과하는 다공질 중공사막에 대해 실시되는 (8) 에 기재된 다공질 중공사막의 제조 방법.

(10) 두 번째부터 n 번째까지 중 어느 하나 이상의 상기 세정조에 상기 세정액을 공급하는 것을 추가로 포함하는 (8) 또는 (9) 에 기재된 다공질 중공사막의 제조 방법.

(11) n 번째의 세정조를 통과하는 다공질 중공사막에 대해서도 상기 가압 세정 공정을 실시하는 것을 포함하는 (8) ∼ (10) 중 어느 1 항에 기재된 다공질 중공사막의 제조 방법.

(12) 적어도 1 회째와 m₂ 번째는 감압 세정 공정인 (8) ∼ (11) 중 어느 1 항에 기재된 다공질 중공사막의 제조 방법.

(13) 상기 가압 세정 공정이 0.01 ㎫ 이상 1 ㎫ 미만의 압력 범위로 가압하는 것을 포함하는 청구항 (8) ∼ (12) 중 어느 1 항에 기재된 다공질 중공사막의 제조 방법.

(14) 상기 감압 세정 공정이 -0.1 ㎫ 이상 0 ㎫ 미만의 압력 범위로 감압하는 것을 포함하는 (8) ∼ (13) 중 어느 1 항에 기재된 다공질 중공사막의 제조 방법.

본 발명에 의하면, 세정액의 사용량을 억제하면서, 막 유지수 중의 잔존 물질 농도를 저감시킬 수 있고, 또한 친수성 폴리머의 재부착을 방지하는 다공질 중공사막의 제조 방법과, 이 제조 방법에 바람직하게 사용되는 다공질 중공사막의 세정 장치를 제공할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 다공질 중공사막의 세정 장치의 일례를 나타내는 정면 모식도이다.
도 2 는 도 1 의 제 1 감압 세정부에 있어서의 유로 부재의 사시도이다.
도 3 은 본 발명의 다공질 중공사막의 세정 장치의 다른 예를 나타내는 정면 모식도이다.
도 4 는 본 발명의 다공질 중공사막의 세정 장치의 다른 예를 나타내는 정면 모식도이다.
도 5 는 본 발명의 다공질 중공사막의 세정 장치의 다른 예를 나타내는 정면 모식도이다.
도 6 은 본 발명의 다공질 중공사막의 세정 장치의 다른 예를 나타내는 정면 모식도이다.
도 7 은 n 번째의 세정조에 있어서의 세정액 희석률 (V/M) 과 막 잔존 물질 제거율 (1 - (X_n/X₀)) 의 관계를 나타낸 그래프이다.
도 8 은 본 발명의 다공질 중공사막의 세정 장치의 비교예를 나타내는 정면 모식도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

또한, 도 2 ∼ 6 에 있어서, 도 1 에 나타낸 실시형태에 대응하는 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 그 상세한 설명을 생략하는 경우가 있다.

[다공질 중공사막의 세정 장치]

본 발명의 다공질 중공사막의 세정 장치 (이하, 간단히 「세정 장치」라고 한다) 는, 제막 원액을 응고액 중에서 응고시켜 얻어진 다공질 중공사막을 세정하여, 다공질 중공사막 중에 잔존하는 친수성 폴리머를 제거하기 위한 장치이다.

본 발명의 세정 장치는, 다공질 중공사막이 순차 통과하는 세정액을 수용한 n 개 (단, n 은 2 이상의 정수이다) 의 세정조와, 세정액에 침지된 다공질 중공사막의 외주측의 세정액을 가압 또는 감압하여 세정액을 다공질 중공사막의 막부에 통액시키는 1 개 이상의 압력 부여부를 갖는다.

도 1 에 본 발명의 세정 장치의 일례를 나타낸다.

도 1 에 나타내는 세정 장치 (1) 는, 다공질 중공사막 (M) 이 순차 통과하는 세정액 (L) 을 수용한 2 개의 세정조 (10) 와, 다공질 중공사막 (M) 을 세정하는 제 1 감압 세정부 (20) 와 가압 세정부 (30) 와 제 2 감압 세정부 (40) 와, 하류측의 세정조에 청정한 세정액을 공급하는 공급 수단 (50) 과, 다공질 중공사막 (M) 의 주행을 규제하는 규제 수단 (60) 을 구비하여 구성된다.

도시예의 세정 장치 (1) 는, 2 개의 세정조 (10) 를 구비하고 있지만, n 개 (단, n 은 2 이상의 정수이다) 의 세정조 (10) 를 구비하는 경우, 상류측으로부터 첫 번째의 세정조 (11), 두 번째의 세정조 (12) … 로 센다.

또, 본 발명에 있어서, 「상류」 및 「하류」는 다공질 중공사막 (M) 의 주행 방향을 기준으로 하며, 「상류측」이란 세정 장치 (1) 에 다공질 중공사막 (M) 이 공급되는 측이고, 「하류측」이란 세정 장치 (1) 로부터 다공질 중공사막 (M) 이 배출되는 측으로 한다.

제 1 감압 세정부 (20) 와, 가압 세정부 (30) 와, 제 2 감압 세정부 (40) 는 직렬로 배열되고, 이 배열의 양단에는 제 1 감압 세정부 (20) 와 제 2 감압 세정부 (40) 가 위치하고 있다.

또, 첫 번째의 세정조 (11) 에는 제 1 감압 세정부 (20) 와 가압 세정부 (30) 가 수용되고, 두 번째의 세정조 (12) 에는 제 2 감압 세정부 (40) 가 수용되어 있다.

<세정조>

세정조 (10) 는, 세정액 (L) 을 수용한다.

세정조 (10) 의 재질은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리프로필렌, 혹은 폴리아세탈 등의 수지 ; 철, 알루미늄, 구리, 니켈, 혹은 티탄 등의 금속, 혹은 이들 금속을 주된 성분으로 하는 합금류 (예를 들어 니켈 합금, 티탄 합금, 두랄루민 또는 스테인리스 등) : 또는, 이들의 복합 재료 등을 들 수 있다. 특히, 첫 번째의 세정조 (11) 의 재질은 티탄이 바람직하다.

세정조 (10) 의 형상 및 크기에 대해서는, 첫 번째의 세정조 (11) 는 후술하는 유로 부재 (23, 33) 를 침지할 수 있는 것이면 되고, 두 번째의 세정조 (12) 는 후술하는 유로 부재 (43) 를 침지할 수 있는 것이면 된다.

각 세정조 (10) 에는 세정조 (10) 로부터 넘친 만큼의 세정액 (L) 을 배출하는 오버플로우관 (11a, 12a) 이 형성되어 있다. 도 1 의 세정 장치 (1) 의 경우, 두 번째의 세정조 (12) 로부터 오버플로우한 세정액 (L) 은, 두 번째의 세정조 (12) 의 오버플로우관 (12a) 으로부터 첫 번째의 세정조 (11) 에 공급된다. 한편, 첫 번째의 세정조 (11) 로부터 오버플로우한 세정액 (L) 은, 첫 번째의 세정조 (11) 의 오버플로우관 (11a) 으로부터 계 외로 배출된다.

<압력 부여부>

본 발명의 세정 장치의 압력 부여부는, 세정액에 침지된 다공질 중공사막의 외주측의 세정액을 가압 또는 감압하여 세정액을 다공질 중공사막의 막부에 통액한다. 상기 압력 부여부는, 첫 번째 이후 (n-1) 번째까지 중 어느 하나 이상의 세정조에 수용되어 있다. 상기 압력 부여부는 적어도 1 개 있으면 되지만, 상기 압력 부여부는 2 개 이상 있으면 바람직하고, 세정액에 침지된 다공질 중공사막의 외주측의 세정액을 감압하여 상기 다공질 중공사막의 내주측으로부터 외주측으로 세정액을 통액시키는 2 개 이상의 감압 세정부와, 세정액에 침지된 다공질 중공사막의 외주측의 세정액을 가압하여 상기 다공질 중공사막의 외주측으로부터 내주측으로 세정액을 공급하는 1 개 이상의 가압 세정부를 갖는 것이 가장 바람직하다.

압력 부여부가 2 이상 있는 경우, 상기 감압 세정부와 상기 가압 세정부는 직렬로 배열되어 있다. 상기 가압 세정부는 첫 번째 이후 (n-1) 번째까지 중 어느 하나 이상의 세정조에 수용되어 있다.

세정조가 2 이상 있는 경우, 상기 압력 부여부는 반드시 각 세정조에 1 개씩 수용되어 있지 않아도 된다. 예를 들어, 세정조의 개수 n 이 2 이고, 상기 압력 부여부가 첫 번째의 세정조에 1 개만 수용되어 있는 경우에도 본 발명의 범위에 포함된다. 또, 세정조의 개수 n 이 2 이고, 상기 압력 부여부가 첫 번째의 세정조에 3 개 수용되어 있는 경우에도 본 발명의 범위에 포함된다. 즉, 세정조의 개수 n 과 상기 압력 부여부의 개수는 일치하지 않아도 된다.

<제 1 감압 세정부>

제 1 감압 세정부 (20) 는, 세정액 (L) 에 침지된 다공질 중공사막 (M) 의 외주측의 세정액을 감압하여 다공질 중공사막 (M) 의 내측으로부터 외주측으로 세정액 (L) 을 통액시킨다.

도 1 에 나타내는 제 1 감압 세정부 (20) 는, 다공질 중공사막 (M) 을 통과시키는 중공사막 주행 유로 (21) 및 상기 중공사막 주행 유로 (21) 로부터 분기하는 분기 유로 (22) 가, 도 2 에 나타내는 바와 같이 유로 부재 본체 (23a) 의 일벽면을 관통하도록 형성되고, 또한 중공사막 주행 유로 (21) 의 양단의 개구 (21a, 21b) 가 세정액 (L) 중에 배치되어 유로 내가 세정액 (L) 으로 채워지는 유로 부재 (23) 와 ; 상기 유로 부재 (23) 의 중공사막 주행 유로 (21) 내의 세정액 (L) 을 분기 유로 (22) 를 통해 흡인하여, 중공사막 주행 유로 (21) 내의 세정액 (L) 의 압력을 저하시키는 액체 흡인 수단 (24) 을 갖고 있다.

액체 흡인 수단 (24) 은, 세정액 (L) 을 흡인하는 이젝터 (24a) 와, 세정액 (L) 을 작동 유체로서 이젝터 (24a) 에 압송하는 펌프 (24b) 와, 일단이 유로 부재 (23) 의 분기 유로 (22) 와 접속되고, 타단이 첫 번째의 세정조 (11) 에 접속된 제 1 배관 (24c) 과, 일단이 첫 번째의 세정조 (11) 에 접속되고, 타단이 이젝터 (24a) 에 접속된 제 2 배관 (24d) 을 갖고 있다.

유로 부재 (23) 는, 도 1 또는 2 에 나타내는 바와 같이, 다공질 중공사막 (M) 을 통과시키는 중공사막 주행 유로 (21) 와, 중공사막 주행 유로 (21) 로부터 분기하는 분기 유로 (22) 가 내부를 관통하도록 형성되어 있다. 이 예에서는, 유로 부재 (23) 가 첫 번째의 세정조 (11) 에 수용된 세정액 (L) 중에 침지됨으로써, 중공사막 주행 유로 (21) 의 양단의 개구 (21a, 21b) 가 세정액 (L) 중에 배치되고, 그것에 의해 개구 (21a, 21b) 로부터 세정액 (L) 이 유입되어 중공사막 주행 유로 (21) 와 분기 유로 (22) 의 내부가 세정액 (L) 으로 채워진다.

분기 유로 (22) 는, 제 1 배관 (24c) 을 개재하여 액체 흡인 수단 (24) 의 이젝터 (24a) 와 접속되어 있고, 이젝터 (24a) 에 의해, 분기 유로 (22) 를 통해서 중공사막 주행 유로 (21) 내의 세정액 (L) 을 흡인할 수 있게 되어 있다. 이로써, 중공사막 주행 유로 (21) 내에서의 세정액 (L) 의 유동 압력 손실에 의해, 중공사막 주행 유로 (21) 내에서의 세정액 (L) 의 압력을 저하시킬 수 있다.

제 1 감압 세정부 (20) 는, 이와 같이 세정액 (L) 이 채워지고, 또한 감압된 상태의 중공사막 주행 유로 (21) 내를 통과하도록 다공질 중공사막 (M) 을 연속적으로 주행시키게 되어 있다.

이 예의 유로 부재 (23) 는, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 중공사막 주행 유로 (21) 를 형성하는 홈과 분기 유로 (22) 가 형성된 유로 부재 본체 (23a) 의 상부가, 상개부 (上蓋部) (23b) 에 의해 닫혀짐으로써 형성되어 있다.

유로 부재 (23) 는 특별한 기구를 갖고 있지 않아도, 유로 부재 본체 (23a) 에 대해 상개부 (23b) 를 밀착시켜 액체 흡인 수단 (24) 에 의해 분기 유로 (22) 로부터 세정액 (L) 을 흡인함으로써, 중공사막 주행 유로 (21) 및 분기 유로 (22) 내의 세정액 (L) 의 압력이 저하되고, 상기 압력의 저하에 의해 이들 내부가 감압 상태가 되어, 유로 부재 본체 (23a) 에 대해 상개부 (23b) 가 흡착한다. 단, 유로 부재 본체 (23a) 와 상개부 (23b) 에 그것들을 닫기 위한 기구를 형성해도 된다. 구체적으로는, 유로 부재 본체 (23a) 에 대해 상개부 (23b) 를 병행하게 승강시키는 기구를 형성하면, 중공사막 주행 유로 (21) 를 간단하게 개방, 및 폐지 (閉止) 할 수 있어, 중공사막 주행 유로 (21) 에 다공질 중공사막 (M) 을 배치하거나 제거하는 것이 용이해져 바람직하다.

중공사막 주행 유로 (21) 의 단면 (斷面) 형상은, 중공사막 주행 유로 (21) 를 형성하는 홈이 형성된 유로 부재 본체 (23a) 의 상부가 상개부 (23b) 에 의해 닫혀짐으로써 형성되는 경우, 유로의 형성이 용이한 점에서, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 직사각형이 바람직하고, 특히 정방형이 바람직하다. 또, 중공사막 주행 유로 (21) 의 단면 형상이 직사각형이면, 단면 형상이 원형인 경우에 비해, 다공질 중공사막 (M) 이 유로의 벽면과 접촉했다고 해도 그 접촉 면적이 보다 작고, 손상이 잘 생기지 않는 점에서도 유리하다.

또, 유로 부재 본체 (23a) 측과 상개부 (23b) 의 접합면의 양방에 반원형의 유로를 형성하고, 닫음으로써 원형 유로를 형성했을 경우에 비해, 중공사막 주행 유로 (21) 의 단면 형상을 직사각형으로 하고, 그 한 변을 상개부 (23b) 의 저부에 의해 형성하면, 유로의 형성은 유로 부재 본체 (23a) 측만이어도 되고, 상개부 (23b) 의 접합면을 플랫하게 할 수 있다. 이와 같이 하면, 유로 가공이 용이하고, 유로 부재 본체 (23a) 측과 상개부 (23b) 의 정밀한 위치 맞춤은 불필요하며, 유로에 다공질 중공사막 (M) 을 배치했을 때, 다공질 중공사막 (M) 은 유로에 완전하게 묻히기 때문에, 상개부 (23b) 를 닫을 때에 접합면에 다공질 중공사막 (M) 을 끼워 넣을 우려가 없어진다.

중공사막 주행 유로 (21) 의 단면 형상이 삼각형인 경우에도, 그 한 변을 상개부 (23b) 의 저부에 의해 형성하면, 직사각형과 동일한 효과가 얻어진다. 중공사막 주행 유로 (21) 의 단면 형상이 삼각형인 경우, 정삼각형이 바람직하다.

중공사막 주행 유로 (21) 의 단면 형상을 정다각형으로 하면, 중공사막 주행 유로 (21) 내의 다공질 중공사막 (M) 주위를 유동하는 세정액 (L) 의 유동 상태가 다공질 중공사막 (M) 의 중심축에 대해 축 대칭 상태가 되어, 중공사막 주행 유로 (21) 내의 다공질 중공사막 (M) 의 주행 상태가 안정되기 쉬워진다.

단, 중공사막 주행 유로 (21) 의 단면 형상은 직사각형이나 삼각형에는 한정되지 않고, 삼각형 이외의 다각형이나 원형 등이어도 된다.

중공사막 주행 유로 (21) 의 벽면과 다공질 중공사막 (M) 의 최소 간극은 다공질 중공사막 (M) 의 직경의 5 ％ ∼ 40 ％ 가 바람직하고, 10 ％ ∼ 20 ％ 가 보다 바람직하다.

최소 간극이 상기 하한치 이상이면, 다공질 중공사막 (M) 이 중공사막 주행 유로 (21) 의 벽면과 접촉하는 것에 의한 표면 손상이나, 다공질 중공사막 (M) 의 주행 저항이 증대되는 것을 억제하기 쉽다.

따라서, 중공사막 주행 유로 (21) 의 폭 (d₁) 은 다공질 중공사막 (M) 의 직경의 110 ％ ∼ 180 ％ 가 바람직하고, 120 ％ ∼ 140 ％ 가 보다 바람직한 것이 된다. 또, 중공사막 주행 유로 (21) 의 높이 (d₂) 도, 다공질 중공사막 (M) 의 직경의 110 ％ ∼ 180 ％ 가 바람직하고, 120 ％ ∼ 140 ％ 가 보다 바람직한 것이 된다.

한편, 최소 간극이 상기 상한치 이하이면, 다공질 중공사막 (M) 이 중공사막 주행 유로 (21) 내에서 세정액 (L) 의 유동에 의해 진동이나 굴곡을 일으켜, 다공질 중공사막 (M) 의 주행 저항이 증대되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 다공질 중공사막 (M) 이 주행하는 중공사막 주행 유로 (21) 내의 세정액 (L) 의 압력을 소정의 압력으로 저하 또는 상승시키는 데에 필요한 액체 흡인 수단 (24) 에서의 세정액 (L) 의 흡인량도 억제할 수 있다.

중공사막 주행 유로 (21) 의 내벽면은 다공질 중공사막 (M) 이 접촉했을 경우에도 다공질 중공사막 (M) 의 표면이 손상되지 않게, 정밀 연삭 마무리나 연마 마무리에 의해 매끄럽게 마무리하는 것이 바람직하다. 또, 그것에 더하여, 중공사막 주행 유로 (21) 의 내벽면에는, 다공질 중공사막 (M) 과의 마찰 저항을 저감시키는 불소계 코팅이나 다이아몬드 라이크 카본 코팅 등을 실시하는 것이 더욱 바람직하다.

중공사막 주행 유로 (21) 의 길이 (D) 는, 100 ∼ 2000 ㎜ 가 바람직하고, 300 ∼ 1000 ㎜ 가 보다 바람직하다. 중공사막 주행 유로 (21) 의 길이가 상기 하한치 이상이면, 다공질 중공사막 (M) 주위의 감압에 필요한 세정액 (L) 의 흡인량이 적게 해결된다. 중공사막 주행 유로 (21) 의 길이가 상기 상한치 이하이면, 다공질 중공사막 (M) 의 주행 저항이나 세정 장치 (1) 가 과대해지는 것을 억제하기 쉽다.

제 1 감압 세정부 (20) 에서는, 개구 (21b), 또는 개구 (21a) 로부터 분기 유로 (22) 까지의 거리는 각각 동일하고, 개구 (21b), 또는 개구 (21a) 로부터 분기 유로 (22) 까지의 유로의 구조는, 분기 유로 (22) 에 대해 대칭 구조인 것이 바람직하다.

이와 같은 구조로 하면, 세정액 (L) 을 분기 유로 (22) 로부터 액체 흡인 수단 (24) 에 의해 흡인했을 때에, 중공사막 주행 유로 (21) 내에 다공질 중공사막 (M) 을 인입 (引入) 하는 힘 (막 중심축 방향의 압축력) 이 분기 유로 (22) 를 사이에 두고 대칭이 된다.

분기 유로 (22) 의 단면 형상은 특별히 한정되지 않고, 원형이어도 되고 직사각형이어도 된다.

유로 부재 (23) 의 재질로는, 세정액 (L) 으로 부식되거나 세정액 (L) 에 침지되지 않는 소재이며, 세정액 (L) 의 흡인으로 변형이나 파손되지 않는 충분한 강도를 유지할 수 있으면 특별히 제한은 없고, 예를 들어, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 폴리아미드, 폴리프로필렌, 혹은 폴리아세탈 등의 수지 ; 철, 알루미늄, 구리, 니켈, 혹은 티탄 등의 금속 혹은 합금류 ; 또는 이들의 복합 재료 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 티탄이 바람직하다.

액체 흡인 수단 (24) 은, 중공사막 주행 유로 (21) 내의 세정액 (L) 을 분기 유로 (22) 를 통해서 흡인하여 중공사막 주행 유로 (21) 내의 세정액 (L) 의 압력을 저하시킨다. 이 예의 액체 흡인 수단 (40) 은, 세정액 (L) 을 흡인하는 이젝터 (24a) 와, 세정액 (L) 을 작동 유체로서 이젝터 (24a) 에 압송하는 펌프 (24b) 와, 제 1 배관 (24c) 과, 제 2 배관 (24d) 을 갖고 있으며, 이젝터 (24a) 는, 제 1 배관 (24c) 을 개재하여 분기 유로 (22) 및 첫 번째의 세정조 (11) 와 접속되어 있고, 중공사막 주행 유로 (21) 내로부터 분기 유로 (22), 또는 제 1 배관 (24c) 을 통해서 세정액 (L) 을 흡인할 수 있게 되어 있다.

흡인된 세정액 (L) 은, 제 1 배관 (24c) 을 통해서 첫 번째의 세정조 (11) 내로 되돌려지게 되어 있다. 단, 본 발명의 세정 장치 (1) 는 이 형태에는 한정되지 않고, 액체 흡인 수단 (24) 에 의해 흡인한 세정액 (L) 은, 폐기, 또는 다른 공정으로 이송되는 형태여도 된다.

이젝터 (24a) 는, 펌프 (24b) 로부터 압송되는 세정액 (L) 의 운동 에너지를 이용하여, 중공사막 주행 유로 (21) 내의 세정액 (L) 을 분기 유로 (22) 를 통해서 흡인한다. 구체적으로는, 펌프 (24b) 로 세정액 (L) 을 가압하여 노즐 (도시 생략) 로부터 고속 토출시키고, 그 세정액 (L) 의 운동 에너지를 이용하여 세정액 (L) 을 수반 (隨伴) 흡인시킨다.

통상적으로 액체를 고감압도로 흡인하는 경우, 펌프 유로 내나 임펠러 내에서 진공 기포나 감압 비등에 의한 증기 기포가 발생하여, 펌프에 이상 진동이 발생하거나 캐비테이션에 의한 임펠러의 손상이 일어나는 경우가 있다.

이젝터 (24a) 를 사용한 흡인은 이와 같은 현상이나 펌프의 손상을 방지하는 방법으로서 유효하다.

이젝터 (24a) 의 구조는 매우 단순하고, 펌프와 같은 회전부가 없으며, 내부에서 진공 기포나 감압 비등에 의한 증기 기포가 발생하여 진동이 발생해도 이젝터 (24a) 는 잘 파손되지 않는다. 또한, 이물을 흡인해도 파손되거나 막힐 우려도 적다.

또, 예를 들어 제 1 감압 세정부 (20) 내부에서 다공질 중공사막 (M) 이 절단되었을 경우, 그 단부 (端部) 를 분기 유로 (22) 로부터 세정액 (L) 과 함께 흡입하면, 펌프의 회전 부분에 다공질 중공사막 (M) 의 단부가 권부되어, 펌프가 로크되어 정지하거나, 펌프 임펠러나 모터가 파손될 우려가 있다.

이것에 대해, 이젝터 (24a) 의 경우에는, 다공질 중공사막 (M) 의 단부가 권부되는 부분이 없고, 펌프 (24b) 로부터 이젝터 (24a) 로 가압 공급되는 세정액 (L) 과 함께 이젝터 (24a) 의 토출구로부터 배출될 뿐으로, 펌프 (24b) 를 손상시킬 우려는 거의 없다.

펌프 (24b) 로는, 첫 번째의 세정조 (11) 로부터 세정액 (L) 을 흡인하고, 흡인한 세정액 (L) 을 이젝터 (24a) 에 공급할 수 있으며, 필요한 감압도에 도달할 수 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 단단 (單段) 이나 다단 (多段) 의 와권 (渦卷) 펌프, 캐스캐이드 펌프, 스크롤 펌프, 또는 기어 펌프 등을 들 수 있다. 또, 펌프의 구동축과 모터 회전축이 마그넷 커플링에 의해 접속된 시일리스 타입의 펌프는, 펌프 회전축은 외기와 차단되어 있어, 고감압 상태의 세정액 (L) 에 시일부로부터 외기가 누입 (漏入) 되어 감압 팽창에 의해 펌프 효율이 저하될 우려가 없어 특히 바람직하다.

액체 흡인 수단 (24) 은, 인버터 (도시 생략) 에 의해 제어할 수 있게 되어 있는 것이 바람직하다.

또, 일정한 압력으로 유지하고 싶은 부분에 압력 센서 (도시 생략) 를 형성하고, 상기 압력 센서의 출력을 인버터에 피드백하여, 액체 흡인 수단 (24) 의 펌프 (24b) 의 펌프 회전 속도 등을 자동 제어할 수 있도록 하는 것이 보다 바람직하다.

상기 감압 세정부에 의해 감압했을 때의 압력 범위는 -0.1 ㎫ 이상 0 ㎫ 미만이 바람직하고, -0.09 ㎫ 이상 -0.03 ㎫ 미만이 보다 바람직하며, -0.08 ㎫ 이상 -0.04 ㎫ 미만이 더욱 바람직하다.

<가압 세정부>

가압 세정부 (30) 는, 세정액에 침지된 다공질 중공사막 (M) 의 외주측의 세정액을 가압하여 다공질 중공사막 (M) 의 외주측으로부터 내주측으로 세정액 (L) 을 공급시킨다.

가압 세정부 (30) 는, 다공질 중공사막 (M) 을 통과시키는 중공사막 주행 유로 (31) 및 상기 중공사막 주행 유로 (31) 로부터 분기하는 분기 유로 (32) 가 내부를 관통하도록 형성되고, 또한 중공사막 주행 유로 (31) 의 양단의 개구 (31a, 31b) 가 세정액 (L) 중에 배치되어 유로 내가 세정액 (L) 으로 채워지는 유로 부재 (33) 와 ; 상기 유로 부재 (33) 의 중공사막 주행 유로 (31) 내에 분기 유로 (22) 를 통해서 세정액 (L) 을 압입하여, 중공사막 주행 유로 (31) 내의 세정액 (L) 의 압력을 상승시키는 액체 압입 수단 (34) 을 갖고 있다.

액체 압입 수단 (34) 은, 세정액 (L) 을 중공사막 주행 유로 (31) 내로 압송하는 펌프 (34b) 와, 일단이 첫 번째의 세정조 (11) 와 접속되고, 타단이 유로 부재 (33) 의 분기 유로 (32) 에 접속된 제 1 배관 (34c) 을 갖고 있다.

상기 가압 세정부는, 첫 번째 이후 (n-1) 번째까지 중 어느 하나 이상의 상기 세정조에 수용되어 있는 것이 바람직하고, n 번째의 상기 세정조에 추가로 수용되어 있어도 된다.

분기 유로 (32) 는 제 1 배관 (34c) 을 개재하여 액체 압입 수단 (34) 의 펌프 (34b) 와 접속되어 있고, 펌프 (34b) 에 의해, 분기 유로 (32) 를 통해서 중공사막 주행 유로 (31) 내로 세정액 (L) 을 압입할 수 있게 되어 있다. 이로써, 중공사막 주행 유로 (31) 내에서의 세정액 (L) 의 유동 압력 손실에 의해, 중공사막 주행 유로 (31) 내에서의 세정액 (L) 의 압력을 상승시킬 수 있다.

가압 세정부 (30) 는, 이와 같이 세정액 (L) 이 채워치고, 또한 가압된 상태의 중공사막 주행 유로 (31) 내를 통과하도록 다공질 중공사막 (M) 을 연속적으로 주행시키게 되어 있다.

유로 부재 (33) 의 구성은, 제 1 감압 세정부 (20) 의 유로 부재 (23) 와 동일하다. 즉, 도 2 에 나타내는 유로 부재 (23) 와 같이, 중공사막 주행 유로 (21) 를 형성하는 홈과 분기 유로 (22) 가 형성된 유로 부재 본체 (23a) 의 상부가 상개부 (23b) 에 의해 닫혀짐으로써 형성되어 있다.

유로 부재 (33) 로서 도 2 에 나타내는 유로 부재 (23) 를 사용한 경우, 유로 부재 본체 (23a) 에 대해 상개부 (23b) 를 밀착시킨 상태로 세정액 (L) 을 압입하면, 중공사막 주행 유로 (21) 의 내부는 가압 상태가 되어, 상개부 (23b) 를 밀어 올리는 힘이 작용하여 상개부 (23b) 가 유로 부재 본체 (23a) 로부터 들어올려져, 간극이 생겨 가압 상태의 세정액 (L) 이 누설되어 내부의 세정액 (L) 의 압력이 저하되는 경우가 있다. 그 때문에, 상개부 (23b) 에는 항상 상개부 (23b) 를 밀어 올리는 힘보다 큰 폐지 (閉止) 력을 부여하는 것이 바람직하다.

상개부 (23b) 에 대한 폐지력 부여에는, 상개부 (23b) 를 유로 부재 본체 (23a) 에 볼트 등으로 체결하거나, 상개부 (23b) 의 승강과 폐지력 부여를 겸할 수 있는 나사 이송 기구, 유압 실린더, 공압 실린더, 또는 수압 실린더 등의 유체 추진 기구를 사용하는 것이 바람직하다.

또, 중공사막 주행 유로 (31) 및 분기 유로 (32) 의 단면 형상에 대해서도 제 1 감압 세정부 (20) 의 유로 부재 (23) 와 동일하다.

또한, 중공사막 주행 유로 (31) 의 폭이나 높이, 및 중공사막 주행 유로 (31) 의 길이는, 제 1 감압 세정부 (20) 의 유로 부재 (23) 의 폭, 높이 또는 길이와 동일하다.

가압 세정부 (30) 에서는, 개구 (31b), 또는 개구 (31a) 로부터 분기 유로 (32) 까지의 거리는 각각 동일해도 되고, 예를 들어 다공질 중공사막 (M) 이 개구 (31a) 로부터 개구 (31b) 로 향해 이동하는 경우, 분기 유로 (32) 로부터 개구 (31b) 측을 개구 (31a) 측보다 짧게 설정해도 된다.

특히, 분기 유로 (32) 로부터 개구 (31b) 측을 개구 (31a) 측보다 짧게 한 구조로 하면, 세정액 (L) 을 분기 유로 (32) 로부터 액체 압입 수단 (34) 에 의해 압입했을 때, 다공질 중공사막 (M) 에는 중공사막 주행 유로 (31) 내로부터 인출되는 힘 (막 중심축 방향의 장력) 이 분기 유로 (32) 를 사이에 두고 발생하지만, 그 힘은 개구 (31b) 측이 강해져, 다공질 중공사막 (M) 이 개구 (31a) 로부터 개구 (31b) 로 향하여 이동시키는 추력으로 이용할 수 있다.

액체 압입 수단 (34) 은, 첫 번째의 세정조 (11) 내의 세정액 (L) 을 흡인하고, 분기 유로 (32) 를 통해서 압입하여, 중공사막 주행 유로 (31) 내의 세정액 (L) 의 압력을 상승시킨다.

이 예의 액체 압입 수단 (34) 은, 세정액 (L) 을 중공사막 주행 유로 (31) 내로 압송하는 펌프 (34b) 와, 제 1 배관 (34c) 을 갖고 있고, 펌프 (34b) 는 제 1 배관 (34c) 을 개재하여 분기 유로 (32) 및 첫 번째의 세정조 (11) 와 접속되어 있으며, 제 1 배관 (34c) 을 통해서 분기 유로 (32) 를 거쳐 중공사막 주행 유로 (31) 내에 세정액 (L) 을 압입할 수 있게 되어 있다.

액체 압입 수단 (34) 으로는, 중공사막 주행 유로 (31) 내에 세정액 (L) 을 분기 유로 (32) 를 통해서 압입하여 소정의 압력을 발생시킬 수 있는 양정 (揚程), 및 토출량을 갖는 것으로, 세정액 (L) 으로 부식되지 않는 재질, 또는 접액부 코팅이 되어 있는 것이면 된다. 예를 들어, 단단이나 다단의 와권 펌프, 캐스캐이드 펌프, 스크롤 펌프, 또는 기어 펌프 등을 들 수 있다. 또, 펌프의 구동축과 모터 회전축이 마그넷 커플링에 의해 접속된 시일리스 타입의 펌프는, 펌프 회전축은 외기와 차단되어 있어, 고감압 상태의 세정액 (L) 에 시일부로부터 외기가 누입되어 감압 팽창에 의해 펌프 효율이 저하될 우려가 없어 특히 바람직하다.

액체 압입 수단 (34) 은, 인버터 (도시 생략) 에 의해 제어할 수 있게 되어 있는 것이 바람직하다.

또, 일정한 압력으로 유지하고 싶은 부분에 압력 센서 (도시 생략) 를 형성하고, 상기 압력 센서의 출력을 인버터에 피드백하여, 액체 압입 수단 (34) 의 펌프 (34b) 의 펌프 회전 속도 등을 자동 제어할 수 있도록 하는 것이 보다 바람직하다.

상기 가압 세정부에 의해 압력을 부여했을 때의 압력 범위는, 0.01 ㎫ 이상 1 ㎫ 미만이 바람직하고, 0.05 ㎫ 이상 0.5 ㎫ 미만이 보다 바람직하며, 0.1 ㎫ 이상 0.3 ㎫ 미만이 더욱 바람직하다.

<제 2 감압 세정부>

제 2 감압 세정부 (40) 는, 세정액에 침지된 다공질 중공사막 (M) 의 외주측의 세정액을 감압하여 다공질 중공사막 (M) 의 내측으로부터 외주측으로 세정액 (L) 을 통액시킨다.

제 2 감압 세정부 (40) 는, 다공질 중공사막 (M) 을 통과시키는 중공사막 주행 유로 (41) 및 상기 중공사막 주행 유로 (41) 로부터 분기하는 분기 유로 (42) 가 내부를 관통하도록 형성되고, 또한 중공사막 주행 유로 (41) 의 양단의 개구 (41a, 41b) 가 세정액 (L) 중에 배치되어 유로 내가 세정액 (L) 으로 채워지는 유로 부재 (43) 와 ; 상기 유로 부재 (43) 의 중공사막 주행 유로 (41) 내의 세정액 (L) 을 분기 유로 (42) 를 통해서 흡인하여, 중공사막 주행 유로 (41) 내의 세정액 (L) 의 압력을 저하시키는 액체 흡인 수단 (44) 을 갖고 있다.

액체 흡인 수단 (44) 은, 세정액 (L) 을 흡인하는 이젝터 (44a) 와, 세정액 (L) 을 작동 유체로서 이젝터 (44a) 에 압송하는 펌프 (44b) 와, 일단이 유로 부재 (43) 의 분기 유로 (42) 와 접속되고, 타단이 두 번째의 세정조 (12) 에 접속된 제 1 배관 (44c) 과, 일단이 두 번째의 세정조 (12) 에 접속되고, 타단이 이젝터 (44a) 에 접속된 제 2 배관 (44d) 을 갖고 있다.

제 2 감압 세정부 (40) 는, 제 1 감압 세정부 (20) 와 동일한 구성이기 때문에, 각 부재에 대한 설명은 생략한다.

<공급 수단>

공급 수단 (50) 은, 두 번째 이후 n 번째까지 중 어느 하나 이상의 세정조 (도 1 의 세정 장치 (1) 의 경우에는 두 번째의 세정조 (12)) 에 청정한 세정액을 공급한다. 공급 수단 (50) 은, n 번째에 청정한 세정액을 공급하는 것이 바람직하다.

공급 수단 (50) 은, 청정한 세정액을 수용하는 탱크 (51) 와, 청정한 세정액을 두 번째의 세정조 (12) 에 보내는 공급 배관 (52) 을 구비한다.

<규제 수단>

규제 수단 (60) 은, 다공질 중공사막 (M) 의 주행을 규제한다.

도 1 의 규제 수단 (60) 은, 가이드 롤 (61a ∼ 61g) 로 구성되어 있다. 다공질 중공사막 (M) 은, 이들 가이드 롤 (61a ∼ 61g) 에 의해 주행이 규제된다. 구체적으로는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 다공질 중공사막 (M) 은 연속적으로 첫 번째의 세정조 (11) 에 수용된 세정액 (L) 중으로 인입되고, 제 1 감압 세정부 (20) 의 개구 (21a) 로부터 유로 부재 (23) 의 중공사막 주행 유로 (21) 내로 도입되어, 중공사막 주행 유로 (21) 내의 세정액 (L) 중을 통과하여 개구 (21b) 로부터 도출된다. 이어서, 가압 세정부 (30) 의 개구 (31a) 로부터 유로 부재 (33) 의 중공사막 주행 유로 (31) 내로 도입되어, 중공사막 주행 유로 (31) 내의 세정액 (L) 중을 통과하여 개구 (31b) 로부터 도출된 후, 세정액 (L) 의 외부로 인출된다. 계속해서, 다공질 중공사막 (M) 은 두 번째의 세정조 (12) 에 수용된 세정액 (L) 중으로 인입되고, 제 2 감압 세정부 (40) 의 개구 (41a) 로부터 유로 부재 (43) 의 중공사막 주행 유로 (41) 내로 도입되어, 중공사막 주행 유로 (41) 내의 세정액 (L) 중을 통과하여 개구 (41b) 로부터 도출된 후, 세정액 (L) 의 외부로 인출되게 되어 있다.

규제 수단 (60) 에 있어서의 가이드 롤 (61a ∼ 61g) 로는, 다공질 중공사막의 제조에 통상적으로 사용되는 가이드 롤을 사용할 수 있다.

<작용 효과>

본 발명의 세정 장치 (1) 에 있어서는, 첫 번째의 세정조 (11) 에 다공질 중공사막 (M) 이 침지하면, 세정액 (L) 이 다공질 중공사막 (M) 을 통과하여 다공질 중공사막 (M) 의 내주측으로 도입된다. 도입된 세정액 (L) 은, 그 후, 제 1 감압 세정부 (20) 의 작동에 의해, 다시 다공질 중공사막 (M) 을 통과하여 외주측으로 배출된다. 그 결과, 다공질 중공사막 (M) 중에 잔존하는 친수성 폴리머 (그 분해물을 포함한다) 가 세정액 (L) 과 함께 분기 유로 (22) 로부터 제거된다.

또, 가압 세정부 (30) 에 있어서, 다공질 중공사막 (M) 의 외주측으로부터 내주측으로 세정액 (L) 이 공급된다. 그러면, 다공질 중공사막 (M) 중의 친수성 폴리머가 세정액 (L) 에 의해 치환되거나 희석되면서 막 중공부에 밀어넣어진다. 또한, 상류측의 제 1 감압 세정부 (20) 에 있어서, 다공질 중공사막 (M) 의 내주측으로부터 외주측으로 통액하는 세정액량이 늘어나고, 그 결과, 친수성 폴리머의 제거 효과가 커진다.

또한, 두 번째의 세정조 (12) 에 다공질 중공사막 (M) 이 침지하면, 세정액 (L) 이 다공질 중공사막 (M) 을 통과하여 다공질 중공사막 (M) 의 내주측에 도입된다. 도입된 세정액 (L) 은, 그 후, 제 2 감압 세정부 (40) 의 작동에 의해, 다시 다공질 중공사막 (M) 을 통과하여 외주측으로 배출된다. 그 결과, 가압 세정부 (30) 에서 막 중공부로 밀어넣어진 친수성 폴리머가 세정액 (L) 과 함께 제거된다. 또, 다공질 중공사막 (M) 중에 잔존하는 친수성 폴리머 중, 다공질 중공사막 (M) 의 다공질부의 벽면에 부착되어 있는 것 등, 특히 제거되기 어려운 것에 대해서도 높은 제거 효과를 발휘할 수 있다.

본 발명의 세정 장치 (1) 는, 제 2 감압 세정부 (40) 가 제 1 감압 세정부 (20) 및 가압 세정부 (30) 와는 다른 세정조 (10) 에 수용되어 있다. 또, 다공질 중공사막 (M) 중에 잔존하는 친수성 폴리머의 대부분은, 제 1 감압 세정부 (20) 및 가압 세정부 (30) 에 의해 제거된다. 따라서, 두 번째의 세정조 (12) 에는, 친수성 폴리머 등의 잔존물이 적은 다공질 중공사막 (M) 이 통과하기 때문에, 두 번째의 세정조 (12) 중의 세정액 (L) 은, 친수성 폴리머에 의해 잘 오염되지 않는다. 또한, 제 2 감압 세정부 (40) 가 수용되어 있는 두 번째의 세정조 (12) 에는, 청정한 세정액이 공급됨과 함께, 오버플로우관 (12a) 에 의해 넘친 세정액 (L) 은 첫 번째의 세정조 (11) 로 배출된다. 그 때문에, 제 2 감압 세정부 (40) 에 있어서는, 비교적 청정한 세정액으로 다공질 중공사막 (M) 을 세정할 수 있으므로, 과잉인 세정액을 사용하지 않아도, 친수성 폴리머가 다공질 중공사막 (M) 중에 유입되거나, 다공질 중공사막 (M) 표면에 재부착되는 것을 억제할 수 있다.

따라서, 본 발명의 세정 장치 (1) 에 의하면, 세정액의 사용량을 억제하면서, 막 유지수 중의 잔존 물질 농도를 저감시킬 수 있고, 또한 친수성 폴리머의 재부착을 방지할 수 있다. 또한, 두 번째의 세정조 (12) 로부터 배출된 세정액을 첫 번째의 세정조 (11) 에 공급하여, 제 1 감압 세정부 (20) 및 가압 세정부 (30) 에서의 세정에 재이용할 수 있으므로, 세정액의 사용량을 삭감할 수 있다.

<다른 실시형태>

본 발명의 세정 장치는, 도 1 에 나타내는 세정 장치 (1) 에 한정되지 않는다. 예를 들어, 세정 장치 (1) 에서는, 유로 부재 (23, 33, 43) 의 전체가 세정액 (L) 중에 침지되어 있지만, 중공사막 주행 유로 (21, 31, 41) 의 양단의 개구 (21a, 21b, 31a, 31b, 41a, 41b) 가 세정액 (L) 중에 배치되어 각 유로 내가 세정액 (L) 으로 채워지는 것이면, 유로 부재 (23, 33, 43) 의 전체를 세정액 (L) 중에 침지하는 형태에는 한정되지 않는다.

또한, 가압 세정부 (30) 는, 액체 압입 수단 (34) 에 의해 분기 유로 (32) 로부터 압입되는 세정액 (L) 으로 중공사막 주행 유로 (31) 내가 채워지고, 중공사막 주행 유로 (31) 를 거쳐 양단의 개구 (31a, 31b) 로부터 세정액 (L) 이 배출된다.

또, 제 1 감압 세정부 (20) 및 제 2 감압 세정부 (40) 의 액체 흡인 수단 (24, 44) 은, 이젝터 (24a, 44a) 를 사용한 흡인 시스템에 한정되지 않고, 예를 들어 흡인 펌프 등으로 중공사막 주행 유로 (21, 41) 내의 세정액 (L) 을 분기 유로 (22, 42) 를 통해서 흡인해도 된다.

또, 도 1 에 나타내는 세정 장치 (1) 는, 제 1 감압 세정부 (20) 와 가압 세정부 (30) 가 동일한 세정조 (11) 에 수용되어 있지만, 예를 들어 도 3 에 나타내는 바와 같이, 제 1 감압 세정부 (20) 와 가압 세정부 (30) 는 각각의 세정조 (10) 에 수용되어 있어도 된다. 이 예의 세정 장치 (2) 는, 제 1 감압 세정부 (20) 가 첫 번째의 세정조 (11) 에, 가압 세정부 (30) 가 두 번째의 세정조 (12) 에, 제 2 감압 세정부 (40) 가 세 번째의 세정조 (13) 에 각각 수용되어 있고, 세 번째의 세정조 (13) 로부터 오버플로우한 세정액은 두 번째의 세정조 (12) 에 공급되고, 두 번째의 세정조 (12) 로부터 오버플로우한 세정액은 첫 번째의 세정조 (11) 에 공급되며, 첫 번째의 세정조 (11) 로부터 오버플로우한 세정액은 계 외로 배출된다. 도 3 중, 부호 13a 는 오버플로우관이고, 61h ∼ 61j 는 가이드 롤이다.

단, 세정 장치의 소형화의 관점에서는, 제 1 감압 세정부 (20) 와 가압 세정부 (30) 가 동일한 세정조 (10) 에 수용된 도 1 에 나타내는 세정 장치 (1) 쪽이 바람직하다.

이상의 실시형태에서는, 제 1 감압 세정부와 제 2 감압 세정부 사이에 1 개의 가압 세정부가 형성된 세정 장치를 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 가압 세정부는 2 이상 형성되어 있어도 된다.

가압 세정부를 2 이상 형성하는 경우에는, 적어도 n 번째의 세정조에도 가압 세정부를 수용하는 것이 바람직하고, 예를 들어 도 4 또는 5 에 나타내는 바와 같이, 두 번째의 세정조 (12) 에 있어서, 제 2 감압 세정부 (40) 의 상류측에 가압 세정부 (30) 를 형성하는 것이 바람직하다.

또한, 도 4 에 나타내는 세정 장치 (3) 는, 첫 번째의 세정조 (11) 에 1 개의 가압 세정부 (30) 가 제 1 감압 세정부 (20) 의 하류측에 형성된 것이고, 도 5 에 나타내는 세정 장치 (4) 는, 첫 번째의 세정조 (11) 에 3 개의 가압 세정부 (30) 가 제 1 감압 세정부 (20) 의 하류측에 직렬적으로 형성되어 있다.

또, 도 5 에 있어서는, 제 1 감압 세정부 (20), 가압 세정부 (30), 및 제 2 감압 세정부 (40) 는, 액체 흡인 수단, 또는 액체 가압 수단 등의 구성 부재를 생략하였다.

그런데, 도 1 또는 3 에 나타내는 세정 장치 (1 또는 2) 에 다공질 중공사막 (M) 을 제공했을 경우, 다공질 중공사막 (M) 중에 잔존하는 친수성 폴리머의 대부분이 제 1 감압 세정부 (20) 및 가압 세정부 (30) 에서 제거되지만, 이들은 제 1 감압 세정부 (20) 및 가압 세정부 (30) 를 수용한 세정조 (10) 중의 세정액 (L) 중으로 분산되어 세정액 (L) 을 오염시킨다.

또, 상세하게는 후술하지만, 다공질 중공사막 중의 친수성 폴리머를 제거할 때에는, 예비 공정으로서 산화제를 사용한 친수성 폴리머의 저분자량화 공정 및 세정 공정을 실시하는 경우가 있다. 저분자량화 공정에서 사용되는 산화제는 예비 공정의 세정 공정으로 대체로 제거되지만, 산화제가 잔존한 상태로 다공질 중공사막을 세정 장치 (1, 2) 에 제공하면, 제 1 감압 세정부 (20) 및 가압 세정부 (30) 에서 나머지 산화제가 친수성 폴리머 등과 함께 제거되어, 세정액 (L) 중으로 분산되어 세정액을 오염시킨다.

가압 세정부 (30) 에서는, 이 오염된 세정액을 다공질 중공사막 (M) 의 외주측으로부터 내주측으로 공급하므로, 막을 따라 오염된 세정액이 제 2 감압 세정부 (40) 가 수용된 n 번째의 세정조로 역류하는 경우가 있으며, 이 경우, n 번째의 세정조 중의 세정액 (L) 도 오염될 우려가 있다. 이 경향은 세정조의 수가 적을수록 현저하다.

그러나, 도 4, 5 에 나타내는 바와 같이, n 번째 (두 번째) 의 세정조 (12) 에도 가압 세정부 (30) 를 형성하면, n-1 번째 (첫 번째) 의 세정조 (11) 의 가압 세정부 (30) 에서 다공질 중공사막 (M) 의 내주측으로 공급된 세정액이 두 번째의 세정조 (12) 로 역류하는 것을 방지할 수 있고, 그 결과, 두 번째의 세정조 (12) 중의 세정액 (L) 이 오염되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다. 이러한 이유는 이하와 같이 생각된다.

즉, 두 번째의 세정조 (12) 에도 가압 세정부 (30) 를 형성하면, 이 가압 세정부 (30) 에 의해 다공질 중공사막 (M) 의 내주측으로 공급된 세정액에 의해, 첫 번째의 세정조 (11) 의 가압 세정부 (30) 에서 다공질 중공사막 (M) 의 내주측으로 공급된 세정액이 두 번째의 세정조 (12) 에 도달하기 전에 다공질 중공사막 (M) 으로부터 배출되므로, 두 번째의 세정조 (12) 에 대한 역류를 방지할 수 있다고 생각된다.

여기서, 두 번째의 세정조 (12) 에 도달하기 전에 배출된다는 것은, 주로 첫 번째의 세정조 (11) 로부터 도출된 다공질 중공사막 (M) 이 가이드 롤 (61d) 에 도달할 때까지의 동안 (조간 (槽間) 공송 (空送) 부) 에 있어서, 세정액이 다공질 중공사막 (M) 으로부터 배출되는 것이고, 배출된 세정액은 첫 번째의 세정조 (11) 로 되돌려진다.

또, 상기 서술한 바와 같이, 다공질 중공사막 (M) 에 산화제가 부착되어 있는 경우에도, 첫 번째의 세정조 (11) 로부터의 세정액의 역류를 방지할 수 있으므로, 두 번째의 세정조 (12) 나, 이것에 수용된 가압 세정부 (30) 및 제 2 감압 세정부 (40) 를 구성하는 부재가 산화제에 대한 부식성이 낮은 재질 (예를 들어 SUS 등) 이어도 산화제에 의한 부식의 염려가 없다. 단, 첫 번째의 세정조 (11) 의 세정액 (L) 에는, 다공질 중공사막 (M) 으로부터 제거된 산화제가 많이 함유되므로, 첫 번째의 세정조 (11) 나, 이것에 수용된 제 1 감압 세정부 (20) 및 가압 세정부 (30) 를 구성하는 부재는, 내부식성을 갖는 재질 (예를 들어 티탄 등) 로 해 두는 것이 바람직하다.

상기 서술한 세정 장치 (1 ∼ 4) 에서는, 하류측의 세정조가 상류측의 세정조보다 높은 위치가 되도록 각 세정조가 가로 배열로 배열되어 있지만, 각 세정조는 동일한 높이가 되도록 가로 배열로 배열되어도 된다. 단, 세정액을 재이용하는 경우에는, 하류측의 세정조로부터 상류측의 세정조로 세정액을 공급할 수 있도록 한다.

또, 예를 들어 도 6 에 나타내는 바와 같이, 아래에서부터 첫 번째의 세정조 (11), 두 번째의 세정조 (12), 및 세 번째의 세정조 (13) 의 순서가 되도록, 각 세정조가 세로 배열로 배열된 세정 장치 (5) 여도 된다.

도 6 에 나타내는 세정 장치 (5) 와 같이, 각 세정조가 세로 배열로 배열된 장치는, 세정조의 수나 가압 세정부의 수를 늘려도, 각 세정조가 가로 배열로 배열된 장치에 비해 스페이스를 차지하지 않기 때문에, 공간 절약화의 관점에서 바람직하다.

또한 도 6 중, 부호 13a 는 오버플로우관이고, 부호 61h ∼ 61j 는 가이드 롤이다.

또, 도 6 에 있어서는, 제 1 감압 세정부 (20), 가압 세정부 (30), 및 제 2 감압 세정부 (40) 는, 액체 흡인 수단, 또는 액체 가압 수단 등의 구성 부재를 생략하였다.

또한, 상기 서술한 실시형태는, n 번째의 세정조로부터 오버플로우한 세정액을 n-1 번째의 세정조에 공급하고, n-1 번째의 세정조로부터 오버플로우한 세정액을 n-2 번째의 세정조에 다시 공급하는 것처럼, 하류측의 세정조로부터 상류측의 세정조로 차례로 세정액을 공급하여 다공질 중공사막의 세정에 재이용하고 있지만, 본 발명의 세정 장치는 이것에 한정되지 않는다.

예를 들어, n 번째의 세정조로부터 오버플로우한 세정액은, n-1 번째의 세정조에 공급하지 않고, 계 외로 배출해도 된다. 또, n 번째의 세정조로부터 오버플로우한 세정액의 일부를 n-1 번째의 세정조에 공급하고, 나머지 세정액을 계 외로 배출해도 된다. 또한, n-1 번째의 세정조에도 청정한 세정액을 공급해도 된다. n 번째의 세정조보다 상류측의 세정조로부터 오버플로우한 세정액에 대해서도 동일하고, 예를 들어 n-1 번째의 세정조로부터 오버플로우한 세정액을 n-2 번째의 세정조에 공급해도 되고, 공급하지 않아도 된다.

또, 상기 서술한 실시형태는, 감압 세정부와 가압 세정부가 직렬로 배열되고, 이 배열의 양단에 감압 세정부가 위치하고 있지만, 본 발명의 세정 장치는, 적어도 배열의 양단에 감압 세정부가 위치하고 있으면 되고, 배열의 도중에도 감압 세정부가 형성되어 있어도 된다.

또한, 세정조의 개수 (n) 에 대해서는 2 개 이상이면 제한되지 않지만, 세정 장치의 소형화의 관점에서, 2 ∼ 3 개가 바람직하다.

[다공질 중공사막의 제조 방법]

본 발명의 다공질 중공사막의 제조 방법은, 소수성 폴리머와 친수성 폴리머를 함유하는 제막 원액을 응고액 중에서 응고시켜 다공질 중공사막을 형성하는 응고 공정과, 상기 다공질 중공사막을 세정하여 다공질 중공사막 중에 잔존하는 친수성 폴리머를 제거하는 친수성 폴리머 제거 공정을 갖는다. 또, 친수성 폴리머 제거 공정 후에는, 통상적으로 다공질 중공사막을 건조시키는 건조 공정을 갖는다.

이하, 본 발명의 다공질 중공사막의 제조 방법에 대해 상세하게 설명한다.

<응고 공정>

본 실시형태예의 다공질 중공사막의 제조 방법에서는, 먼저, 소수성 폴리머와 친수성 폴리머를 함유하는 제막 원액을 조제한다. 이어서, 이 제막 원액을, 예를 들어 고리형의 토출구가 형성된 노즐로부터 응고액 중에 토출하여, 응고액 중에서 응고시키는 응고 공정에 의해, 다공질 중공사막을 형성한다.

소수성 폴리머는 응고 공정에 의해 다공질 중공사막을 형성할 수 있는 물질이면 되고, 그러한 물질이면 특별히 제한 없이 사용할 수 있지만, 폴리술폰이나 폴리에테르술폰 등의 폴리술폰계 수지, 폴리불화비닐리덴 등의 불소계 수지, 폴리아크릴로니트릴, 셀룰로오스 유도체, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리메타크릴레이트, 또는 폴리아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또, 이들 수지의 공중합체를 사용해도 되고, 이들 수지나 공중합체의 일부에 치환기를 도입한 것도 사용할 수 있다. 또, 분자량 등이 상이한 동종의 폴리머를 블렌드하여 사용해도 되고, 2 종 이상의 상이한 종류의 수지를 혼합하여 사용해도 된다.

이들 중에서 불소계 수지, 그 중에서도 폴리불화비닐리덴이나 불화비닐리덴 단체와 다른 단량체로 이루어지는 공중합체는, 차아염소산 등의 산화제에 대한 내구성이 우수하다.

따라서, 예를 들어 후술하는 친수성 폴리머 제거 공정 등으로 산화제에 의해 처리되는 다공질 중공사막을 제조하는 경우에는, 소수성 폴리머로서 불소계 수지를 선택하는 것이 바람직하다.

친수성 폴리머는 제막 원액의 점도를 다공질 중공사막의 형성에 바람직한 범위로 조정하여 제막 상태의 안정화를 도모하기 위해 첨가되는 것으로, 폴리에틸렌글리콜이나 폴리비닐피롤리돈 등이 바람직하게 사용된다. 이들 중에서도, 다공질 중공사막의 구멍 직경의 제어나 다공질 중공사막의 강도의 점에서, 폴리비닐피롤리돈이나 폴리비닐피롤리돈에 다른 단량체가 공중합한 공중합체가 바람직하다.

또, 친수성 폴리머에는 2 종 이상의 수지를 혼합하여 사용할 수도 있다. 예를 들어 친수성 폴리머로서, 보다 고분자량의 것을 사용하면, 막 구조가 양호한 다공질 중공사막을 형성하기 쉬운 경향이 있다. 한편, 저분자량의 친수성 폴리머는, 후술하는 친수성 폴리머 제거 공정에 있어서 다공질 중공사막으로부터 보다 제거되기 쉬운 점에서 바람직하다. 따라서, 목적에 따라, 분자량이 상이한 동종의 친수성 폴리머를 적절히 블렌드하여 사용해도 된다.

상기 서술한 소수성 폴리머 및 친수성 폴리머를 이들이 가용인 용매 (양 (良) 용매) 에 혼합함으로써, 제막 원액을 조제할 수 있다. 제막 원액에는, 원하는 바에 따라 그 밖의 첨가 성분을 첨가해도 된다.

용매의 종류에는 특별히 제한은 없지만, 건습식 방사로 응고 공정을 실시하는 경우에는, 중공부에 있어서 제막 원액을 흡습시킴으로써 다공질 중공사막의 구멍 직경을 조정하기 때문에, 물과 균일하게 혼합하기 쉬운 용매를 선택하는 것이 바람직하다. 이와 같은 용매로는, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸술폭사이드, N-메틸-2-피롤리돈, 또는 N-메틸모르폴린-N-옥사이드 등을 들 수 있고, 이들을 1 종 이상 사용할 수 있다. 또, 용매에 대한 소수성 폴리머나 친수성 폴리머의 용해성을 저해하지 않는 범위에서, 소수성 폴리머나 친수성 폴리머의 빈 (貧) 용매를 혼합하여 사용해도 된다.

제막 원액의 온도는, 특별히 제한은 없지만 통상은 20 ∼ 40 ℃ 이다.

제막 원액 중에 있어서의 소수성 폴리머의 농도는, 지나치게 연하거나 지나치게 진해도 제막시의 안정성이 저하되어, 바람직한 다공질 중공사막 구조가 잘 형성되지 않게 되는 경향이 있기 때문에, 하한은 10 질량％ 가 바람직하고, 15 질량％ 가 보다 바람직하다. 또, 상한은 30 질량％ 가 바람직하고, 25 질량％ 가 보다 바람직하다.

제막 원액 중에 있어서의 소수성 폴리머의 농도 범위는, 10 ∼ 30 질량％ 가 바람직하고, 15 ∼ 25 질량％ 가 보다 바람직하다.

한편, 친수성 폴리머의 농도의 하한은, 다공질 중공사막을 보다 형성하기 쉬운 것으로 하기 위해서 1 질량％ 가 바람직하고, 5 질량％ 가 보다 바람직하다. 친수성 폴리머의 농도의 상한은, 제막 원액의 취급성의 점에서 20 질량％ 가 바람직하고, 12 질량％ 가 보다 바람직하다.

제막 원액 중에 있어서의 친수성 폴리머의 농도 범위는, 1 ∼ 20 질량％ 가 바람직하고, 5 ∼ 12 질량％ 가 보다 바람직하다.

이렇게 하여 조제된 제막 원액을 고리형의 토출 노즐 등으로 토출하여 응고액에 침지시킴으로써, 소수성 폴리머가 응고되어, 소수성 폴리머와 친수성 폴리머로 구성되는 다공질 중공사막이 얻어진다. 여기서 친수성 폴리머는, 겔 상태로 소수성 폴리머와 삼차원적으로 뒤얽혀 있다고 추찰된다.

토출 후, 응고액을 수용한 응고조에 이를 때까지의 동안에, 공주 구간을 형성해도 (건습식 방사) 되고, 공주 구간을 형성하지 않아도 (습식 방사) 된다.

또, 다공질 중공사막의 강도를 더욱 향상시키고 싶은 경우에는, 다공질 중공사막의 내부에 보강 지지체를 배치할 수 있다. 보강 지지체로는, 각종 섬유로 편조된 중공상의 편뉴 (編紐) 나 조뉴 (組紐), 또는 중공사막 등을 들 수 있고, 각종 소재를 단독 또는 조합하여 사용할 수 있다. 중공 편뉴나 조뉴에 사용되는 섬유로서, 합성 섬유, 반합성 섬유, 재생 섬유, 또는 천연 섬유 등을 들 수 있고, 또 섬유의 형태는, 모노필라멘트, 멀티필라멘트, 또는 방적사 중 어느 것이어도 된다.

응고 공정에서 사용하는 응고액은, 소수성 폴리머의 비용매이고, 친수성 폴리머의 양용매일 필요가 있으며, 물, 에탄올, 또는 메탄올 등이나 이들의 혼합물을 들 수 있지만, 특히 제막 원액에 사용한 용매와 물의 혼합액이 안전성, 또는 운전 관리 면에서 바람직하다.

이와 같이 제막 원액을 응고액에 토출하면, 제막 원액 중에 응고액이 확산됨에 따라, 소수성 폴리머와 친수성 폴리머가 각각 상분리를 일으킨다. 이와 같이 상분리가 진행되면서 응고됨으로써, 소수성 폴리머와 친수성 폴리머가 상호 뒤얽힌 삼차원 그물 구조의 다공질 중공사막이 얻어진다. 상분리가 멈춘 시점에서, 다음 공정인 친수성 폴리머 제거 공정으로 이동한다.

<친수성 폴리머 제거 공정>

상기 서술한 응고 공정에 의해 형성된 다공질 중공사막은, 일반적으로 구멍 직경이 크고 고투수성을 잠재적으로는 갖고 있지만, 다공질 중공사막 중에 용액 상태의 친수성 폴리머가 다량으로 잔존하고 있기 때문에, 이대로는 충분한 고투수성을 발휘하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 또, 친수성 폴리머가 막 중에서 건고되면, 막의 기계적 강도의 저하의 원인으로도 된다. 따라서, 응고 공정 후에는, 다공질 중공사막 중에 잔존하는 친수성 폴리머를 제거하는 친수성 폴리머 제거 공정을 실시한다.

본 발명에 있어서는, 친수성 폴리머 제거 공정으로서 적어도 후술하는 감압 세정 공정과 가압 세정 공정을 실시하는 것이 필요하지만, 그 전에 예비 공정으로서, 이하에 설명하는 (ⅰ) 다공질 중공사막의 세정 공정과, (ⅱ) 산화제를 사용한 친수성 폴리머의 저분자량화 공정과, (ⅲ) 저분자량화된 친수성 폴리머의 세정 공정을 순차 실시해도 된다.

이와 같은 예비 공정을 실시할지 여부는 주로 다공질 중공사막의 구조에 의해 적절히 판단하면 된다. 예를 들어, 다공질 중공사막이 다층 구조인 경우나 구멍 직경이 치밀인 경우 등은 (ⅰ) ∼ (ⅲ) 의 예비 공정을 실시하는 것이 바람직하고, 원하는 바에 따라, 이 예비 공정을 2 회 이상 반복하여 실시하는 것이 나중의 감압 세정 공정 및 가압 세정 공정의 효과를 보다 높이는 데에 있어서 바람직하다.

(예비 공정)

(ⅰ) 다공질 중공사막의 세정 공정

다공질 중공사막의 세정 공정에서 사용하는 세정액으로는, 청징하고 친수성 폴리머가 분산 또는 용해되는 액체이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 세정 효과가 높은 점에서 물이 바람직하다. 사용하는 물로는, 수도물, 공업용수, 하천수, 또는 우물물 등을 들 수 있고, 이들에 알코올, 무기 염류, 산화제, 또는 계면활성제 등을 혼합하여 사용해도 된다. 또, 세정액으로는, 소수성 폴리머의 양용매와 물의 혼합액을 사용할 수도 있다.

다공질 중공사막을 세정액에 의해 세정하는 방법으로는, 예를 들어 세정액 중에 다공질 중공사막을 침지시키는 방법, 또는 세정액이 저장된 세정조 중에 다공질 중공사막을 주행시키는 방법 등을 들 수 있다.

세정 온도는, 친수성 폴리머의 용액의 점도를 낮게 억제하고, 확산 이동 속도의 저하를 방지하기 위해 높은 것이 바람직하고, 50 ℃ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 80 ℃ 이상이다. 또한, 세정액을 비등시키면서 세정을 실시하면, 비등에 의한 버블링에 의해 다공질 중공사막의 외표면을 긁어낼 수도 있기 때문에, 효율이 양호한 세정이 가능해진다.

상기 세정 온도의 범위는, 50 ℃ ∼ 100 ℃ 가 바람직하고, 80 ℃ ∼ 100 ℃ 가 보다 바람직하다.

다공질 중공사막의 세정 공정에 의해, 다공질 중공사막에 잔존하는 친수성 폴리머는 비교적 농도가 낮은 상태가 된다. 이와 같은 저농도의 경우에, 보다 높은 세정 효과를 얻기 위해서는, (ⅱ) 산화제를 사용한 친수성 폴리머의 저분자량화 공정을 실시하는 것이 바람직하다.

또한, 응고 공정에 의해 형성된 다공질 중공사막에는, 친수성 폴리머 외에, 제막 원액에 사용한 용매도 잔존하고 있지만, 다공질 중공사막의 세정 공정에 의해 다공질 중공사막에 잔존하는 용매는 제거된다.

(ⅱ) 산화제를 사용한 친수성 폴리머의 저분자량화 공정

친수성 폴리머의 저분자량화로는, 먼저, 다공질 중공사막에 산화제를 함유하는 약액을 유지시키고, 이어서, 약액을 유지한 다공질 중공사막을 기상 중에서 가열하는 방법이 바람직하다.

산화제로는, 오존, 과산화수소, 과망간산염, 중크롬산염, 또는 과황산염 등을 사용할 수도 있지만, 산화력이 강하고 분해 성능이 우수한 것, 취급성이 우수한 것, 저렴한 것 등의 점에서, 특히 차아염소산염이 바람직하다. 차아염소산염으로는, 차아염소산나트륨, 또는 차아염소산칼슘 등을 들 수 있지만, 특히 차아염소산나트륨이 바람직하다.

이 때, 약액의 온도는 50 ℃ 이하가 바람직하고, 30 ℃ 이하가 보다 바람직하다. 50 ℃ 보다 고온이면, 다공질 중공사막의 침지 중에 산화 분해가 촉진되고, 약액 중에 탈락한 친수성 폴리머가 더욱 산화 분해되어, 산화제의 낭비가 진행되어 버린다. 한편, 과도하게 저온이면, 산화 분해는 억제되지만, 상온에서 실시하는 경우와 비교하여, 저온으로 온도 제어하기 위한 비용 등이 증가하는 경향이 있다. 따라서, 그 점에서 보면, 약액의 온도는 0 ℃ 이상이 바람직하고, 10 ℃ 이상이 보다 바람직하다.

상기 약액의 온도 범위는, 0 ℃ ∼ 50 ℃ 가 바람직하고, 10 ℃ ∼ 30 ℃ 가 보다 바람직하다.

다공질 중공사막에 약액을 유지시킨 후에는, 다공질 중공사막을 기상 중에서 가열함으로써, 친수성 폴리머를 산화 분해한다. 기상 중에서의 가열에 의하면, 다공질 중공사막 중에 유지된 약액이 크게 희석되거나, 약액이 가열 매체 중으로 탈락 용출되는 일이 거의 없고, 약액 중의 산화제가 다공질 중공사막 중에 잔존하는 친수성 폴리머의 분해에 효율적으로 사용되기 때문에 바람직하다.

구체적인 가열 방법으로는, 대기압하에서 가열 유체를 사용하여 다공질 중공사막을 가열하는 것이 바람직하다. 가열 유체로는 상대습도가 높은 유체를 사용하는 것, 즉 습열 조건에서 가열을 실시하는 것이 차아염소산염 등의 산화제의 건조를 방지하여, 효율적인 분해 처리가 가능해지기 때문에 바람직하다. 그 때, 유체의 상대습도로는 80 ％ 이상이 바람직하고, 90 ％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하며, 100 ％ 근방으로 하는 것이 가장 바람직하다.

상기 상대습도의 범위는, 80 ％ ∼ 100 ％ 가 바람직하고, 90 ％ ∼ 100 ％ 가 보다 바람직하다.

가열 온도의 하한은, 연속 처리를 실시하는 경우, 처리 시간을 짧게 할 수 있는 점에서 50 ℃ 로 하는 것이 바람직하고, 80 ℃ 가 보다 바람직하다. 온도의 상한은, 대기압 상태에서는 100 ℃ 로 하는 것이 바람직하다.

대기압 상태에서의 상기 가열 온도의 범위는, 50 ℃ ∼ 100 ℃ 가 바람직하고, 80 ℃ ∼ 100 ℃ 가 보다 바람직하다.

(ⅲ) 저분자량화된 친수성 폴리머의 세정 공정

이와 같이 (ⅱ) 산화제를 사용한 친수성 폴리머의 저분자량화 공정을 실시한 후에는, 상기 서술한 (ⅰ) 다공질 중공사막의 세정 공정과 동일한 조건으로 다시 다공질 중공사막을 세정액에 침지하여 세정하여, 저분자량화된 친수성 폴리머를 어느 정도 제거하는 것이 바람직하다.

(감압 세정 공정 및 가압 세정 공정)

이상과 같이 하여 원하는 바에 따라 예비 공정을 실시한 후, 세정액을 수용한 n 개 (단, n 은 2 이상이다) 의 세정조 내를 순차 통과하는 다공질 중공사막에 대해 감압 세정 공정과 가압 세정 공정을 실시한다.

감압 세정 공정은, 세정액으로 침지된 다공질 중공사막의 외주측의 세정액을 감압하여 상기 다공질 중공사막의 내주측으로부터 외주측으로 세정액을 통액시키는 공정으로서, 다공질 중공사막의 외주측의 압력이 내주측 (중공부) 보다 낮아지도록 하고, 그 때의 압력차에 의해 친수성 폴리머를 다공질 중공사막의 외주측으로 이동시켜 제거하는 공정이다.

한편, 가압 세정 공정은, 세정액으로 침지된 다공질 중공사막의 외주측의 세정액을 가압하여 상기 다공질 중공사막의 외주측으로부터 내주측으로 세정액을 공급하는 공정으로서, 다공질 중공사막 중의 친수성 폴리머를 세정액에 의해 치환하거나 희석시키면서 막 중공부에 밀어넣는 공정이다. 또한, 다공질 중공사막의 외주측의 압력이 내주측보다 높아지게 하여, 상기 서술한 감압 세정 공정에 있어서 내주측으로부터 외주측으로 통액하는 세정액량을 늘리는 공정이다. 이로써, 친수성 폴리머의 제거 효과가 향상된다.

이들 감압 세정 공정과 가압 세정 공정을 실시함으로써, 예비 공정을 실시해도 여전히 잔존하고 있는 친수성 폴리머여도 효과적으로 제거할 수 있다.

감압 세정 공정 및 가압 세정 공정은 합계로 m₂ 회 (단, m₂ 는 3 이상의 정수이다) 실시되고, 적어도 1 회째와 m₂ 회째는 감압 세정 공정이다.

또, 가압 세정 공정은 적어도 1 ∼ (n-1) 번째 중 어느 세정조를 통과하는 다공질 중공사막에 대해 실시된다.

이하, 감압 세정 공정과 가압 세정 공정의 구체적인 방법의 일례로서, 도 1 에 나타내는 본 발명의 세정 장치 (1) 를 사용한 방법에 대해 설명한다.

또한, 본 발명에 있어서는, 예를 들어 감압 세정 공정, 가압 세정 공정, 및 감압 세정 공정의 순서로, 감압 세정 공정과 가압 세정 공정을 합계로 3 회 실시하는 경우, 1 회째에 실시되는 감압 세정 공정을 첫 번째의 감압 세정 공정, 2 회째에 실시되는 가압 세정 공정을 두 번째의 가압 세정 공정, 3 회째에 실시되는 감압 세정 공정을 세 번째의 감압 세정 공정이라고 부른다.

먼저, 첫 번째의 세정조 (11) 에 수용한 세정액 (L) 중에, 제 1 감압 세정부 (20) 의 유로 부재 (23) 와, 가압 세정부 (30) 의 유로 부재 (33) 를 침지시킨다. 한편, 두 번째의 세정조 (12) 에 수용한 세정액 (L) 중에, 제 2 감압 세정부 (40) 의 유로 부재 (43) 를 침지시킨다. 이로써, 유로 부재 (23, 33, 43) 의 개구 (21a, 21b, 31a, 31b, 41a, 41b) 로부터 중공사막 주행 유로 (21, 31, 41) 및 분기 유로 (22, 32, 42) 내로 세정액 (L) 이 유입되어 세정액 (L) 으로 채워진 상태가 된다.

이와 같은 세정액 (L) 으로 채워진 중공사막 주행 유로 (21, 31, 41) 내를 순차 통과하도록 응고 공정 및 원하는 바에 따라 예비 공정을 거친 다공질 중공사막 (M) 을 연속적으로 주행시킨다.

다공질 중공사막 (M) 의 주행 속도는, 10 ∼ 100 m/분이 바람직하고, 20 ∼ 60 m/분이 보다 바람직하다.

첫 번째의 세정조 (11) 에 다공질 중공사막 (M) 이 침지되면, 세정액 (L) 이 다공질 중공사막 (M) 을 통과하여 다공질 중공사막 (M) 의 내주측에 도입된다.

그 후, 제 1 감압 세정부 (20) 에 있어서, 액체 흡인 수단 (24) 에 의해, 중공사막 주행 유로 (21) 내의 세정액 (L) 을 분기 유로 (22) 및 제 1 배관 (24c) 을 통해서 흡인하여, 중공사막 주행 유로 (21) 내의 세정액 (L) 의 압력을 저하시킨다. 중공사막 주행 유로 (21) 내의 세정액 (L) 의 압력은, 적어도 다공질 중공사막 (M) 의 내부의 압력보다 낮아지도록 감압한다. 이로써, 다공질 중공사막 (M) 을 통과하여 다공질 중공사막 (M) 의 내주측으로 도입된 세정액 (L) 이, 다시 다공질 중공사막 (M) 을 통과하여 외주측으로 배출된다 (첫 번째의 감압 세정 공정). 그 결과, 다공질 중공사막 (M) 중에 잔존하는 친수성 폴리머가 세정액 (L) 과 함께 분기 유로 (22) 로부터 제거된다.

계속해서, 가압 세정부 (30) 에 있어서, 액체 압입 수단 (34) 에 의해 첫 번째의 세정조 (11) 내의 세정액 (L) 을 흡인하고, 이 흡인한 세정액 (L) 을 분기 유로 (32) 를 통해서 압입하여, 중공사막 주행 유로 (31) 내의 세정액 (L) 의 압력을 상승시킨다. 중공사막 주행 유로 (31) 내의 세정액 (L) 의 압력은, 적어도 다공질 중공사막 (M) 의 내부의 압력보다 높아지도록 가압한다. 이로써, 다공질 중공사막 (M) 의 외주측으로부터 내주측으로 세정액 (L) 이 공급된다 (두 번째의 가압 세정 공정). 그러면, 다공질 중공사막 (M) 중의 친수성 폴리머가 세정액 (L) 에 의해 치환되거나 희석되면서 막 중공부에 밀어넣어진다. 또한, 상류측의 제 1 감압 세정부 (20) 에 있어서, 다공질 중공사막 (M) 의 내주측으로부터 외주측으로 통액하는 세정액량이 늘어나고, 그 결과, 친수성 폴리머의 제거 효과가 커진다.

제 1 감압 세정부 (20) 및 가압 세정부 (30) 를 통과한 다공질 중공사막 (M) 은, 규제 수단 (60) 에 의해 첫 번째의 세정조 (11) 로부터 도출되고, 계속해서 두 번째의 세정조 (12) 에 도입된다.

두 번째의 세정조 (12) 에 다공질 중공사막 (M) 이 침지되면, 세정액 (L) 이 다공질 중공사막 (M) 을 통과하여 다공질 중공사막 (M) 의 내주측에 도입된다.

그 후, 제 2 감압 세정부 (40) 에 있어서, 액체 흡인 수단 (44) 에 의해, 중공사막 주행 유로 (41) 내의 세정액 (L) 을 분기 유로 (42) 및 제 1 배관 (44c) 을 통해서 흡인하여, 중공사막 주행 유로 (41) 내의 세정액 (L) 의 압력을 저하시킨다. 중공사막 주행 유로 (41) 내의 세정액 (L) 의 압력은, 적어도 다공질 중공사막 (M) 의 내부의 압력보다 낮아지도록 감압한다. 이로써, 다공질 중공사막 (M) 을 통과하여 다공질 중공사막 (M) 의 내주측으로 도입된 세정액 (L) 이, 다시 다공질 중공사막 (M) 을 통과하여 외주측으로 배출된다 (세 번째의 감압 세정 공정). 그 결과, 가압 세정부 (30) 에서 막 중공부에 밀어넣어진 친수성 폴리머가 세정액 (L) 과 함께 제거된다. 또, 다공질 중공사막 (M) 중에 잔존하는 친수성 폴리머 중, 다공질 중공사막 (M) 의 다공질부의 벽면에 부착되어 있는 것 등, 특히 제거되기 어려운 것에 대해서도 높은 제거 효과를 발휘할 수 있다.

감압 세정 공정 및 가압 세정 공정을 실시할 때에는, 청정한 세정액을 공급 수단 (50) 으로부터 두 번째의 세정조 (12) 에 공급한다. 또, 오버플로우관 (12a) 에 의해 두 번째의 세정조 (12) 로부터 넘친 세정액을 첫 번째의 세정조 (11) 에 배출한다. 또한, 오버플로우관 (11a) 에 의해 첫 번째의 세정조 (11) 로부터 넘친 세정액을 계 외로 배출한다.

상기 가압 세정 공정의 압력 범위는, 0.01 ㎫ 이상 1 ㎫ 미만이 바람직하고, 0.05 ㎫ 이상 0.5 ㎫ 미만이 보다 바람직하며, 0.1 ㎫ 이상 0.3 ㎫ 미만이 더욱 바람직하다.

상기 감압 세정 공정의 압력 범위는, -0.1 ㎫ 이상 0 ㎫ 미만이 바람직하고, -0.09 ㎫ 이상 -0.03 ㎫ 미만이 보다 바람직하며, -0.08 ㎫ 이상 -0.04 ㎫ 미만이 더욱 바람직하다.

<건조 공정>

건조 공정에서는 친수성 폴리머의 제거 공정이 실시된 다공질 중공사막을 건조시킨다.

건조 공정의 방법으로는 특별히 제한은 없고, 다공질 중공사막을 열풍 건조기 등의 건조 장치에 도입하는 방법으로 실시하면 된다.

본 발명자들은 예의 검토한 결과, 이하의 (1) ∼ (4) 를 모두 만족하는 경우, 하기 관계식 (A) 가 성립하는 것을 알 수 있었다.

(1) n 개의 세정조가 있고, 모든 세정조에 1 개의 압력 부여부가 있다.

(2) 각 조의 세정액은 유입되어 온 세정액량이 전체량 전단 (상류) 의 수조에 오버플로우한다. n 번째의 세정조에 1 분간에 공급하는 세정액량, 및 첫 번째의 세정조로부터 1 분간에 유출되는 세정액량이 동일하고, 그 양은 1 분간당 V (g) 이다.

(3) 첫 번째의 세정조에 막이 1 분간에 반입되는 수분량, 및 n 번째의 세정조로부터 다공질 중공사막이 1 분간에 반출되는 수분량이 동일하고, 그 양은 1 분간당 M (g) 이다.

(4) 첫 번째의 세정조에 도입되는 다공질 중공사막에 있어서, 다공질 중공사막 중에 함유되는 막 잔존 물질량 농도가 X₀ (％) 이고, 첫 번째의 세정조를 나온 다공질 중공사막 중에 함유되는 막 잔존 물질 농도가 X₁ (％) 이며, 동일하게 n 번째의 수조에 있어서, 다공질 중공사막 중에 함유되는 막 잔존 물질 농도가 X_n _-1 (％) 이고, 또한 n 번째의 세정조를 나온 다공질 중공사막 중에 함유되는 막 잔존 물질 농도가 X_n (％) 이다.

동일하게, (1), (2'), (3), 및 (4) 를 모두 만족하는 경우, 이하의 관계식 (B) 가 성립하는 것을 알 수 있었다.

(2') 각 조에 각각 개별적으로 1 분간당 V (g) 의 세정액을 공급한다.

상기 관계식 (A), 및 (B) 에 대해, 각각 세정조의 개수 n 을 바꾸었을 때의 세정액 희석률 (V/M) 과 막 잔존 물질 제거율 (1 - (X_n/X₀)) 의 관계를 나타낸 그래프를 도 7 에 나타낸다.

도 7 에 있어서, 「n = 2 ((2') 각 조에 세정액을 공급)」 및 「n = 3 ((2') 각 조에 세정액을 공급)」은, 상기 관계식 (B) 의 결과를 나타낸다.

또, 상기 관계식 (B) 의 경우, 각 조에 각각 개별적으로 신선한 세정액을 공급하는 점에서, 전체의 세정액의 공급량은 상기 관계식 (A) 의 공급량의 세정조 개수배가 된다. 즉, 도 7 의 「n = 2 ((2') 각 조에 세정액을 공급)」 및 「n = 3 ((2') 각 조에 세정액을 공급)」에 있어서는, 가로축은 n × V/M 이 된다.

도 7 로부터 분명한 바와 같이, 세정액 희석률에 대한 막 잔존 제거율의 특성을 나타내는 곡선은, 후술하는 실시예 및 비교예의 세정조 개수 및 세정액 희석률을 바꾸었을 때의 세정액 희석률에 대한 막 잔존 제거율의 특성과 거의 일치하는 것을 알 수 있었다.

도 7 로부터 세정조가 1 개인 세정 장치에 비해, 세정조의 수가 2 개 이상 있는 세정 장치 쪽이 막 잔존 물질의 제거 효율이 양호한 것을 알 수 있었다.

세정조의 개수 n 은 2 개 이상이 바람직하고, 3 개 이상이 보다 바람직하다. 세정조의 개수가 많은 쪽이 보다 세정 효과는 높지만, 스페이스 제한이나 투자 효과 등의 이유에서, 세정조의 개수 n 은 10 개 이하가 바람직하고, 8 개 이하가 보다 바람직하며, 6 개 이하가 가장 바람직하다.

세정조의 개수 n 의 범위는, 2 개 이상 10 개 이하가 바람직하고, 3 개 이상 8 개 이하가 보다 바람직하며, 3 개 이상 6 개 이하가 더욱 바람직하다.

세정액 희석률 V/M 은, 세정조의 수가 1 개인 경우에 비해 세정조가 2 개 이상 있는 쪽이 막 잔존 물질의 제거 효율의 차가 현저한 것을 나타낸다. 상기 세정액 희석률 V/M 은, 0.5 ≤ V/M ≤ 100 의 범위가 바람직하고, 1 ≤ V/M < 50 의 범위가 보다 바람직하며, 막 잔존 물질의 제거율이 90 ％ 이상 있는 3 ≤ V/M < 30 의 범위가 더욱 바람직하다.

<작용 효과>

이상 설명한 것과 같은 방법에 의하면, 친수성 폴리머 제거 공정에 있어서 감압 세정 공정, 가압 세정 공정, 및 감압 세정 공정의 순서로, 감압 세정 공정과 가압 세정 공정을 합계 3 회 실시하는 경우, 세 번째의 감압 세정 공정을, 첫 번째의 감압 세정 공정 및 두 번째의 가압 세정 공정과는 다른 세정조를 통과하는 다공질 중공사막에 대해 실시한다. 즉, 첫 번째의 감압 세정 공정 및 두 번째의 가압 세정 공정은, 첫 번째의 세정조를 통과하는 다공질 중공사막에 대해 실시하고, 세 번째의 감압 세정 공정은, 그 후의 두 번째의 세정조를 통과하는 다공질 중공사막에 대해 실시한다. 이 때, 다공질 중공사막에 잔존하는 친수성 폴리머의 대부분은, 첫 번째의 감압 세정 공정 및 두 번째의 가압 세정 공정에 의해 제거된다. 따라서, 두 번째의 세정조에는, 친수성 폴리머 등의 잔존물이 적은 다공질 중공사막이 통과하기 때문에, 두 번째의 세정조 중의 세정액은 친수성 폴리머에 의해 잘 오염되지 않는다. 또한, 두 번째의 세정조에는, 청정한 세정액이 공급됨과 함께, 오버플로우한 세정액을 첫 번째의 세정조로 배출한다. 그 때문에, 세 번째의 감압 세정 공정에서는, 비교적 청정한 세정액으로 다공질 중공사막을 세정할 수 있으므로, 과잉인 세정액을 사용하지 않아도, 친수성 폴리머가 다공질 중공사막 중에 유입되거나, 다공질 중공사막 표면에 재부착되는 것을 억제할 수 있다.

따라서, 본 발명의 다공질 중공사막의 제조 방법에 의하면, 세정액의 사용량을 억제하면서, 막 유지수 중의 잔존 물질 농도를 저감시킬 수 있고, 또한 친수성 폴리머의 재부착을 방지할 수 있다. 또한, 두 번째의 세정조로부터 배출된 세정액을 첫 번째의 세정조에 공급하고, 첫 번째의 감압 세정 공정 및 두 번째의 가압 세정 공정에서의 세정에 재이용할 수 있으므로, 세정액의 사용량을 삭감할 수 있다.

<다른 실시형태>

본 발명의 다공질 중공사막의 제조 방법은, 상기 서술한 방법에 한정되지 않는다.

예를 들어, 친수성 폴리머 제거 공정에 있어서 도 3 에 나타내는 바와 같은 세정 장치 (2) 를 사용하여, 첫 번째의 세정조 (11) 를 통과하는 다공질 중공사막 (M) 에 대해 첫 번째의 감압 세정 공정을 실시하고, 두 번째의 세정조 (12) 를 통과하는 다공질 중공사막 (M) 에 대해 두 번째의 가압 세정 공정을 실시하며, 세 번째의 세정조 (13) 를 통과하는 다공질 중공사막 (M) 에 대해 세 번째의 감압 세정 공정을 실시해도 된다.

또, 친수성 폴리머 제거 공정에 있어서 가압 세정 공정을 2 회 이상 실시해도 된다.

가압 세정 공정을 2 회 이상 실시하는 경우에는, 적어도 n 번째의 세정조를 통과하는 다공질 중공사막에 대해서도 가압 세정 공정을 실시하는 것이 바람직하고, 예를 들어 도 4 ∼ 6 에 나타내는 바와 같이, n 번째의 세정조를 통과하는 다공질 중공사막 (M) 에 대해, 가압 세정 공정을 실시한 후에, 계속해서 감압 세정 공정을 실시하는 것이 바람직하다.

상기 서술한 바와 같이, 1 ∼ (n-1) 번째의 세정조 중의 세정액은, 다공질 중공사막으로부터 제거된 친수성 폴리머나 산화제에 의해 오염되기 쉽다. 가압 세정 공정에서는, 이 오염된 세정액을 다공질 중공사막의 외주측으로부터 내주측으로 공급하므로, 막을 따라 오염된 세정액이 n 번째의 세정조에 역류하는 경우가 있으며, 이 경우, n 번째의 세정조 중에 세정액도 오염될 우려가 있다.

그러나, n 번째의 세정조 (도 4 및 5 의 경우에는 두 번째의 세정조 (12), 도 6 의 경우에는 세 번째의 세정조 (13)) 를 통과하는 다공질 중공사막 (M) 에 대해서도 가압 세정 공정을 실시하면, n-1 번째의 세정조 (도 4 및 5 의 경우에는 첫 번째의 세정조 (11), 도 6 의 경우에는 두 번째의 세정조 (12)) 를 통과하는 다공질 중공사막 (M) 에 대해, 마지막에 실시된 가압 세정 공정에 의해 다공질 중공사막 (M) 의 내주측으로 공급된 세정액이 n 번째의 세정조에 역류하는 것을 방지할 수 있고, 그 결과, n 번째의 세정조 중의 세정액이 오염되는 것을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

또, 감압 세정 공정 및 가압 세정 공정에 앞서 예비 공정을 실시하는 경우에는, 산화제에 의한 세정액의 오염이 염려된다.

그러나, n 번째의 세정조를 통과하는 다공질 중공사막 (M) 에 대해서도 가압 세정 공정을 실시하면, n 번째의 세정조에 세정액이 역류하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, n 번째의 세정조의 세정액이 오염되는 것을 방지함과 함께, n 번째의 세정조나, 이것에 수용된 가압 세정부 및 제 2 감압 세정부를 구성하는 부재가 산화제로 부식되는 것도 방지할 수 있다. 단, 상류측의 세정조 (특히 첫 번째의 세정조) 의 세정액에는, 다공질 중공사막으로부터 제거된 산화제가 많이 함유되므로, 상류측의 세정조나, 이것에 수용된 제 1 감압 세정부 및 가압 세정부를 구성하는 부재는, 내부식성을 갖는 재질 (예를 들어 티탄 등) 로 해 두는 것이 바람직하다.

또한, 상기 서술한 실시형태는, n 번째의 세정조로부터 오버플로우한 세정액을 n-1 번째의 세정조에 공급하고, n-1 번째의 세정조로부터 오버플로우한 세정액을 n-2 번째의 세정조에 다시 공급하는 것처럼, 하류측의 세정조로부터 상류측의 세정조로 차례로 세정액을 공급하여 다공질 중공사막의 세정에 재이용하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.

또, 상기 서술한 실시형태는 감압 세정 공정과 가압 세정 공정을 합계로 m₂ 회 실시할 때에, 1 회째와 m₂ 회째를 감압 세정 공정으로 하고 있지만, 본 발명의 다공질 중공사막의 제조 방법은, 적어도 1 회째와 m₂ 회째가 감압 세정 공정이면 되고, 도중에도 감압 세정 공정을 실시해도 된다.

또한, 감압 세정 공정과 가압 세정 공정의 횟수는 합계로 3 회 이상이 바람직하다.

본 발명의 세정이란, 다공질 중공사막 중에 유지되고 있는 수분의 적어도 일부를 외주측의 세정액과 치환함으로써, 다공질 중공사막을 본질적으로 구성하는 물질 이외의 물질로서, 상기 다공질 중공사막의 제조 공정에서 유래하고, 예를 들어 상기 다공질 중공사막의 제조 공정에서 사용하는 친수성 폴리머 또는 상기 다공질 중공사막의 제조 공정에서 부차적으로 생성되는 물질 등을 제거하는 것이다.

본 발명의 제거란, 상기 다공질 중공사막이 유지하는 상기 다공질 중공사막을 본질적으로 구성하는 물질 이외의 물질로, 다공질부에서 추출 가능한 물질량을 세정 전의 잔존량에 대해 50 ％ 이하까지 감소시키고, 바람직하게는 30 ％ 이하까지 감소시키고, 보다 바람직하게는 10 ％ 이하까지 감소시키는 것이다.

본 발명의 제거란, 상기 다공질 중공사막이 유지하는 상기 다공질막을 본질적으로 구성하는 물질 이외의 물질로, 다공질부에서 추출 가능한 물질량을 세정 전의 잔존량에 대해 50 ％ 이하까지 감소시키고, 바람직하게는 30 ％ 이하까지 감소시키고, 보다 바람직하게는 10 ％ 이하까지 감소시키는 것이다.

이하, 실시예에 의해 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되지 않는다.

[실시예 1]

(응고 공정)

표 1 에 나타내는 질량비가 되도록 폴리불화비닐리덴 A (아토피나 재팬 제조, 상품명 카이나 301F), 폴리불화비닐리덴 B (아토피나 재팬 제조, 상품명 카이나 9000LD), 폴리비닐피롤리돈 (ISP 사 제조, 상품명 K-90), 및 N,N-디메틸아세트아미드를 각각 혼합하여 제막 원액 (1) 및 제막 원액 (2) 을 조제하였다.

이어서, 중심에 중공부가 형성되고, 그 외측에 2 종의 액을 순차 도포할 수 있도록 고리형의 토출구가 이중으로 순차 형성된 노즐 (일본 공개특허공보 2005-42074호의 도 1 참조) 을 준비하고, 이것을 30 ℃ 로 보온한 상태에서, 중공부에는 다공질 기재로서 폴리에스테르제 멀티필라멘트 단섬 조뉴 (멀티필라멘트 ; 830T/96F, 16 타) 를 도입함과 함께, 그 외주에 제막 원액 (2), 및 제막 원액 (1) 을 내측으로부터 순차 도포하고, 80 ℃ 로 보온한 응고액 (N,N-디메틸아세트아미드 5 질량부와 물 95 질량부의 혼합액) 중에서 응고시켰다. 이와 같이 하여, 외표면 근방에 분획층을 1 층 갖고, 내부를 향해 구멍 직경이 증대되는 경사 구조의 다공질층이 조뉴에 코팅된 중공사막을 얻었다. 도포된 제막 원액 (1) 및 (2) 중, 중공사막의 막 구조를 형성하는 주원액은, 외측에 도포된 제막 원액 (1) 이다.

또한, 이 중공사막의 외경보다 큰 내경의 중공부가 중심에 형성되고, 그 외측에 2 종의 액을 순차 도포할 수 있도록 고리형의 토출구가 이중으로 순차 형성된 노즐 (일본 공개특허공보 2005-42074호의 도 1 참조) 을 준비하고, 이것을 30 ℃ 로 보온한 상태에서, 중공부에는 상기 서술한 바와 같이 하여 얻어진 중공사막을 도입함과 함께, 그 외주에 글리세린 (와코우 순약 공업 제조 1 급), 및 제막 원액 (1) 을 내측으로부터 순차 도포하고, 먼저 사용한 것과 동일한 80 ℃ 로 보온된 응고액 중에서 응고시켰다. 이와 같이 하여 추가로 다공질층이 코팅된 2 층 구조로 조뉴 지지체를 갖는 다공질 중공사막을 얻었다.

이 때의 방사 속도 (중공사막의 주행 속도) 는 8.8 m/min 으로 하였다.

(친수성 폴리머 제거 공정)

이렇게 하여 얻어진 다공질 중공사막에 대해, 다음과 같이 하여 친수성 폴리머 제거 공정을 실시하였다.

(1) 예비 공정

예비 공정으로서 이하의 (ⅰ) ∼ (ⅲ) 의 공정을 2 회 반복하여 실시하였다.

(ⅰ) 중공사막의 세정 공정

100 ℃ 의 비등수 (沸騰水) 가 들어간 세정조 중에 다공질 중공사막을 체재 시간 5 분간의 조건으로 침지하여 세정을 실시하였다.

(ⅱ) 산화제를 사용한 친수성 폴리머의 저분자량화 공정

다음으로, 온도 30 ℃, 농도 60000 mg/ℓ 의 차아염소산염의 수용액이 들어간 수조 중에 다공질 중공사막을 체재 시간 1 분간의 조건으로 침지하였다. 그 후, 온도 85 ℃, 상대습도 100 ％ 의 습열 중, 체재 시간 3 분간의 조건으로 가열하여 친수성 폴리머를 저분자량화하였다.

(ⅲ) 저분자량화된 친수성 폴리머의 세정 공정

다음으로, 이 다공질 중공사막을 (ⅰ) 과 동일한 조건으로 다시 세정하였다.

(2) 감압 세정 공정 - 가압 세정 공정 - 감압 세정 공정

도 1 에 나타내는 바와 같이, 세정액으로서 온도 70 ℃ 의 물이 들어간 세정조 (11) 및 세정조 (12) 를 준비하고, 세정조 (11) 중에 2 개의 중공사막 주행 유로 (21 및 31) 를 간격을 두고 직렬로 배치하였다. 또한, 세정조 (12) 에 1 개의 중공사막 주행 유로 (41) 를 배치하였다. 그리고, 이들 중공사막 주행 유로 (21, 31 또는 41) 에 전단측 (상류측) 으로부터 다공질 중공사막 (M) 을 순차 도입함과 함께, 3 개 중 최전단 (가장 상류측) 의 중공사막 주행 유로 (21) 의 분기 유로 (22) 와 최후단 (가장 하류측) 의 중공사막 주행 유로 (41) 의 분기 유로 (42) 에는 감압 수단 (액체 흡인 수단 (24 또는 44)) 을 접속하고, 표 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 감압 세정부의 감압 수단 (액체 흡인 수단 (24)) 의 게이지압이 -0.05 ㎫, 및 제 2 감압 세정부의 감압 수단 (액체 흡인 수단 (44)) 의 게이지압이 -0.05 ㎫ 가 되도록 감압하였다. 또, 3 개 중 중앙의 중공사막 주행 유로 (31) 의 분기 유로 (32) 에 접속된 액체 압입 수단으로부터는 게이지압이 0.3 ㎫ 가 되도록 70 ℃ 의 물을 세정액으로서 공급하였다. 각 중공사막 주행 유로 (21, 31 및 41) 에 있어서의 중공사막 (M) 의 체재 시간은 모두 약 3 초간으로 하였다.

다공질 중공사막 (M) 이 1 분간에 세정조에 반입하는 수분량을 측정한 결과, 211.2 g/min 이었다.

또, 1 분간에 세정조 (11) 에 도입되는 다공질 중공사막 (M) 중에 함유되는 막 잔존 물질량은 6.5 g/min 이었다.

세정조 (12) 의 다공질 중공사막 (M) 의 주행 방향에 대해 하류측의 말단으로부터 1 분간당 4000 g 세정액을 공급하였다. 또한, 세정액은 세정조 (12) 의 다공질 중공사막 (M) 의 주행 방향에 대해 상류측으로부터 세정조 (11) 로 전체량 오버플로우하여 흘러들어, 세정조 (11) 의 다공질 중공사막 (M) 의 주행 방향에 대해 상류측으로부터 1 분간당 4000 g 을 배출하였다.

세정조 (12) 의 세정액 중의 잔존 물질 농도 및 막 중에 함유되는 막 잔존 물질의 제거율을 표 3 에 나타낸다.

(건조 공정)

친수성 폴리머 제거 공정 후에, 95 ℃ × 3 분간의 조건의 건조 공정에 다공질 중공사막 (M) 을 통과시켰다.

이와 같은 응고 공정, 친수성 폴리머 제거 공정, 및 건조 공정에 의해 제조된 2 층 구조로 조뉴 지지체를 갖는 다공질 중공사막은, 외경 2.8 ㎜, 및 내경 1.0 ㎜ 였다.

(잔존하고 있는 막 잔존 물질의 양의 측정)

소정의 길이로 다공질 중공사막을 잘라내고, 이것을 N,N-디메틸아세트아미드에 첨가하여, 상기 다공질 중공사막을 용해시켰다. 이어서, 불용 성분인 다공질 기재를 제거한 후의 용액을 유리판 상에서 증발 건고시켜 두께 20 ㎛ 정도의 필름을 얻었다. 이어서, 이 필름을 샘플로 하여 적외 분광 광도계에 의해 흡광도 스펙트럼을 측정하였다.

그리고, 폴리불화비닐리덴의 C-F 신축 진동에 의한 흡수 강도를 100 ％ 로 했을 때에, 폴리비닐피롤리돈의 카르보닐기 신축 진동의 흡수 강도가 몇 ％ 에 상당하는가를 이들 흡수 강도의 비로부터 구하고, 이 값 (％) 을 잔존하고 있는 막 잔존 물질 (폴리비닐피롤리돈) 의 잔존량으로 하였다.

(막 잔존 물질의 제거율)

세정조에 도입되기 전의 막 잔존 물질 X₀ 과 n 번째의 세정조로부터 나오는 막 잔존 물질 Xn 의 비 X₀/Xn 을 1 로부터 뺀 수치를 막 잔존 물질의 제거율로 정의하였다.

(세정조의 세정액 중 잔존 물질 농도의 측정)

일반적으로 사용되고 있는 증발 건고법에 의해 세정조의 세정액 중의 잔존 물질 농도를 측정하였다.

[비교예 1]

도 8 에 나타내는 바와 같이 세정조 (11) 를 1 개만 사용하고, 그 세정조 중에 제 1 감압 세정부 (20) - 가압 세정부 (30) - 제 2 감압 세정부 (40) 를 배치하며, 세정조 (11) 의 다공질 중공사막 (M) 의 주행 방향에 대해 하류측의 말단으로부터 1 분간당 4000 g 의 세정액을 공급하고, 세정조 (11) 의 다공질 중공사막 (M) 의 주행 방향에 대해 상류측으로부터 1 분간당 4000 g 을 배출한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 다공질 중공사막을 제조하였다.

세정조 (11) 의 세정액 중의 잔존 물질 농도 및 막 중에 함유되는 막 잔존 물질의 제거율을 표 3 에 나타낸다.

또, 얻어진 다공질 중공사막의 외경 및 내경은 실시예 1 과 동일하였다.

[실시예 2]

세정액의 공급량을 1000 g/min 으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 중공사막을 제조하였다.

[실시예 3]

세정액의 공급량을 200 g/min 으로 한 것 이외에는, 실시예 1 과 동일하게 하여 중공사막을 제조하였다.

[비교예 2]

세정액의 공급량을 1000 g/min 으로 한 것 이외에는, 비교예 1 과 동일하게 하여 중공사막을 제조하였다.

[비교예 3]

세정액의 공급량을 200 g/min 으로 한 것 이외에는, 비교예 1 과 동일하게 하여 중공사막을 제조하였다.

표 3 에 나타내는 바와 같이, 친수성 폴리머 제거 공정에 있어서 동일한 세정액 희석률로 했을 경우, 세정조가 1 개인 비교예에 비해, 세정조가 2 개 이상 있는 실시예 쪽이 최종단 조 (최하류측의 세정조) 에 있어서의 세정액 중의 잔존 물질 농도가 낮고, 또한 막 잔존 물질의 제거율이 높았다. 즉, 세정조를 2 개 이상 갖는 세정 장치 쪽이 세정조를 1 개만 갖는 세정 장치에 비해, 세정액의 사용량을 억제하면서, 막 유지수 중의 잔존 물질 농도를 저감시킬 수 있었다.

산업상의 이용가능성

본 발명의 세정 장치 및 다공질 중공사막의 제조 방법은, 세정액의 사용량을 억제하면서, 막 유지수 중의 잔존 물질 농도를 저감시킬 수 있고, 또한 친수성 폴리머의 재부착을 방지할 수 있기 때문에, 산업상의 이용 가능성이 있다.

1, 2, 3, 4, 5 세정 장치
10, 11, 12, 13 세정조
20, 40 감압 세정부
30 가압 세정부
50 공급 수단
M 다공질 중공사막
L 세정액

Claims

다공질 중공사막의 세정 장치로서,
상기 다공질 중공사막이 순차 통과하는 세정액을 수용한 n 개 (단, n 은 2 이상의 정수이다) 의 세정조와,
세정액에 침지된 다공질 중공사막의 외주측의 세정액을 가압 또는 감압하여 세정액을 다공질 중공사막의 막부에 통액시키는 1 개 이상의 압력 부여부를 갖고,
상기 압력 부여부는 첫 번째 이후 (n-1) 번째까지 중 어느 하나 이상의 세정조에 수용되어 있는 상기 세정 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 압력 부여부는,
세정액에 침지된 다공질 중공사막의 외주측의 세정액을 감압하여 상기 다공질 중공사막의 내주측으로부터 외주측으로 세정액을 통액시키는 2 개 이상의 감압 세정부와,
세정액에 침지된 다공질 중공사막의 외주측의 세정액을 가압하여, 상기 다공질 중공사막의 외주측으로부터 내주측으로 세정액을 공급하는 1 개 이상의 가압 세정부를 갖고,
상기 감압 세정부와 상기 가압 세정부는 직렬로 배열되고, 또한
상기 가압 세정부는 첫 번째 이후 (n-1) 번째까지 중 어느 하나 이상의 상기 세정조에 수용된 다공질 중공사막의 세정 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
두 번째 이후 n 번째까지 중 어느 하나 이상의 상기 세정조에 상기 세정액을 공급하는 공급 수단을 갖는 다공질 중공사막의 세정 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
n 번째의 세정조에 추가로 상기 가압 세정부가 수용된 다공질 중공사막의 세정 장치.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감압 세정부가 상기 감압 세정부와 가압 세정부로 이루어지는 배열의 양단에 위치하고 있는 다공질 중공사막의 세정 장치.
제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가압 세정부의 압력 범위가 0.01 ㎫ 이상, 1 ㎫ 미만인 다공질 중공사막의 세정 장치.
제 2 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감압 세정부의 압력 범위가 -0.1 ㎫ 이상, 0 ㎫ 미만인 다공질 중공사막의 세정 장치.
소수성 폴리머와 친수성 폴리머를 함유하는 제막 원액을 응고액 중에서 응고시켜 다공질 중공사막을 형성하는 응고 공정과, 상기 다공질 중공사막을 세정하여 다공질 중공사막 중에 잔존하는 친수성 폴리머를 제거하는 친수성 폴리머 제거 공정을 갖는 다공질 중공사막의 제조 방법으로서,
상기 친수성 폴리머 제거 공정은, 세정액을 수용한 n 개 (단, n 은 2 이상의 정수이다) 의 세정조 내를 순차 통과하는 다공질 중공사막에 대해, 다공질 중공사막의 외주측의 세정액을 가압 또는 감압하여 세정액이 다공질 중공사막의 막부를 통액하는 1 개 이상의 압력 세정 공정을 갖고,
상기 압력 세정 공정은 합계로 m₁ 회 (단, m₁ 은 1 이상의 정수이다) 실시되고,
상기 압력 세정 공정은 적어도 첫 번째부터 (n-1) 번째까지 중 어느 하나 이상의 세정조를 통과하는 다공질 중공사막에 대해 실시되는 다공질 중공사막의 제조 방법.
제 8 항에 있어서,
상기 압력 세정 공정은, 세정액을 수용한 n 개 (단, n 은 2 이상의 정수이다) 의 세정조 내를 순차 통과하는 다공질 중공사막에 대해,
상기 다공질 중공사막의 외주측의 세정액을 감압하여 상기 다공질 중공사막의 내주측으로부터 외주측으로 세정액을 통액시키는 감압 세정 공정과,
상기 다공질 중공사막의 외주측의 세정액을 가압하여 상기 다공질 중공사막의 외주측으로부터 내주측으로 세정액을 공급하는 가압 세정 공정을 갖고,
상기 감압 세정 공정과 가압 세정 공정은 합계로 m₂ 회 (단, m₂ 는 3 이상의 정수이다) 실시되고,
상기 가압 세정 공정은 적어도 첫 번째부터 (n-1) 번째까지 중 어느 하나 이상의 세정조를 통과하는 다공질 중공사막에 대해 실시되는 다공질 중공사막의 제조 방법.
제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
두 번째부터 n 번째까지 중 어느 하나 이상의 상기 세정조에 상기 세정액을 공급하는 것을 추가로 포함하는 다공질 중공사막의 제조 방법.
제 8 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
n 번째의 세정조를 통과하는 다공질 중공사막에 대해서도 상기 가압 세정 공정을 실시하는 것을 포함하는 다공질 중공사막의 제조 방법.
제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 1 회째와 m₂ 번째는 감압 세정 공정인 다공질 중공사막의 제조 방법.
제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가압 세정 공정이 0.01 ㎫ 이상 1 ㎫ 미만의 압력 범위로 가압하는 것을 포함하는 다공질 중공사막의 제조 방법.
제 8 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감압 세정 공정이 -0.1 ㎫ 이상 0 ㎫ 미만의 압력 범위로 감압하는 것을 포함하는 다공질 중공사막의 제조 방법.