KR20140012951A - 세정 장치 및 다공질막의 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제막 원액을 응고시켜 다공질막을 형성하는 응고 공정과, 상기 다공질막을 세정하여 다공질막 중에 잔존하는 물질을 제거하는 세정 공정과, 상기 다공질막 중에 잔존하는 친수성 중합체를 제거하는 제거 공정을 갖는 다공질막의 제조 방법으로서, 상기 세정 공정은 낙하하는 세정액에 접촉하도록 다공질막을 주행시키는 것을 포함하는, 상기 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명은 제막 원액을 응고시켜 얻어진 다공질막을 세정하는 세정 장치로서, 세정액을 낙하시키는 낙하 수단과, 낙하하는 세정액에 접촉하도록 다공질막을 주행시키는 주행 수단을 구비하는 상기 세정 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 대형 설비를 필요로 하지 않고, 단시간 및 저비용으로 효율적으로 다공질막으로부터 용매를 제거할 수 있는 다공질막의 제조 방법과, 상기 제조 방법에 바람직하게 이용되는 세정 장치를 제공할 수 있다.

Description

세정 장치 및 다공질막의 제조 방법 {WASHING APPARATUS, AND PROCESS FOR PRODUCING POROUS MEMBRANE}

본 발명은 다공질막을 세정하는 세정 장치 및 다공질막의 제조 방법에 관한 것이다.

본원은 2010년 10월 29일에 일본에서 출원된 일본 특허 출원 2010-243853호, 2011년 3월 30일에 일본에서 출원된 일본 특허 출원 2011-076244호, 2011년 7월 12일에 일본에서 출원된 일본 특허 출원 2011-153646호, 2011년 8월 4일에 일본에서 출원된 일본 특허 출원 2011-170999호 및 2011년 8월 12일에 일본에서 출원된 일본 특허 출원 2011-176720호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그의 내용을 여기에 원용한다.

최근 환경오염에 대한 관심이 높아지고 규제가 강화됨에 따라, 수처리 방법으로서, 분리의 완전성이나 컴팩트성 등이 우수한 여과막을 이용한 방법이 주목받고 있다.

여과막으로서 사용되는 다공질막의 제조 방법으로는, 고분자 용액을 상분리시켜 다공화하는 비용매 상분리 현상, 또는 용매를 더 첨가하지 않고 고분자 용액을 상분리시켜 다공화하는 상분리 현상을 이용한 비용매 상분리법이 알려져 있다.

비용매 상분리법으로는, 습식 또는 건습식 방사법(이하, 양방사 방법을 합하여 습식 방사라 함)이 알려져 있고, 이 방법에 따르면, 높은 여과 유량과, 양호한 분획층을 가져, 다량의 수처리에 바람직한 다공질막이 얻어지기 쉽다.

이러한 습식 방사에 의해 다공질막을 제조하는 경우에는, 우선 소수성 중합체, 친수성 중합체 및 용매를 포함하는 제막 원액을 제조한다. 이어서, 이 제막 원액을 환상으로 토출하고, 응고액 내에서 응고시키는 응고 공정에 의해 다공질막을 형성한 후, 건조 공정에 의해 다공질막을 건조시킨다. 제막 원액은 공기와 접촉하는 공주부(空走部)를 거쳐, 응고액 내에 도입될 수도 있고(건습식 방사법), 직접 응고액에 도입될 수도(습식 방사법) 있다.

그런데, 이 시점에서 얻어진 다공질막 내에는, 통상 그의 다공질부에 친수성 중합체 및 용매가 잔존하고 있다. 특히 친수성 중합체가 잔존하고 있으면, 다공질막에 요구되는 중요한 성능 중 하나인 투수 성능이 불충분해진다. 이 때문에, 응고 공정과 건조 공정 사이에서, 용매를 세정에 의해 다공질막으로부터 제거하는 공정과, 친수성 중합체를 분해 및 세정 등에 의해 다공질막으로부터 제거하는 공정을 행하는 것이 고투수성 다공질막을 얻는 데에 있어서 필요해진다.

용매를 제거하는 방법으로는, 예를 들면 도 9에 도시한 바와 같은 세정 장치 (120)을 이용하여, 열수 (121)이 저장된 세정조 (122) 중에 다공질막 (123)을 주행시켜 다공질막 (123)을 세정하는 방법이 있다.

그러나, 이 방법으로는 다공질막 중의 용매가 막 내부로부터 막 표면으로 확산 이동될 뿐 아니라, 막 표면으로부터 수욕 중으로 확산 이동함으로써, 다공질막으로부터 제거되기 때문에, 일반적으로 장시간을 요한다. 세정 시간을 단축하기 위해서는 세정액인 열수의 온도를 높여 용매의 확산 속도를 높일 수 있지만, 상압하에서의 통상의 세정에서는 100℃가 한계이며, 그 이상의 온도로 높이기 위해서는 가압하에서 세정하거나, 세정액에 첨가물을 첨가하여 비점을 상승시킬 필요가 있었다.

그런데, 가압하에서의 세정은 세정조를 밀폐할 필요가 있기 때문에, 설비가 대규모가 된다. 한편, 첨가물을 이용하는 방법은 다공질막에 첨가물이 부착되는 경우가 있기 때문에, 세정 후에 첨가물을 제거하는 새로운 공정이 필요해진다.

또한, 다공질막으로부터 용매를 제거하는 경우, 다공질막이 보유하는 용매의 잔존 용매 농도와, 막 표면 근방에서의 세정액의 용출 용매 농도의 관계가 중요해진다. 즉, 잔존 용매 농도보다도 용출 용매 농도가 낮으면, 막 표면으로부터 세정액으로의 용매의 확산은 촉진된다.

그러나, 종래의 방법에서는, 시간의 경과와 더불어 다공질막으로부터 세정액으로의 용매의 확산이 진행되면, 용출 용매 농도가 잔존 용매 농도보다도 높아져, 용매가 세정액으로 확산되기 어려워진다. 이 때문에, 세정 시간을 길게 하거나, 세정조 중의 세정액을 새로운 것으로 교환할 필요가 있었지만, 응고 공정으로부터 건조 공정은 연속하여 행해지기 때문에, 특히 세정액을 교환할 때는 운전을 정지해야만 하였다.

따라서, 경제성이 우수한 용매의 제거 방법으로서, 예를 들면 특허문헌 1에는, 세정액을 흘리는 2 이상의 홈통상의 세정욕을 1 내지 3회 기울여 지그재그상으로 배치하고, 세정욕 중의 세정액의 흐름과 다공질막의 주행 방향이 동일한 방향이 되도록, 또한 다공질막이 세정욕의 경사를 내려가도록 다공질막을 세정욕 중에 주행시켜, 세정욕 중에서 다공질막을 세정하는 방법이 개시되어 있다.

일본 특허 공개 제2008-237987호 공보

그러나, 특허문헌 1에 기재된 세정 방법에 의해 다공질막으로부터 용매를 제거하는 경우, 세정 효율을 높이기 위해서는 세정욕의 수를 늘릴 필요가 있어, 설비가 대규모가 된다.

또한, 세정욕이 1 내지 3회 기울여져 있기 때문에, 세정욕 중을 흐르는 세정액의 속도에는 한계가 있었다. 이 때문에, 반드시 충분한 세정 효율은 얻어지지 않았다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 대형 설비를 필요로 하지 않고, 단시간 및 저비용으로 효율적으로 다공질막으로부터 용매를 제거할 수 있는 다공질막의 제조 방법과, 이 제조 방법에 바람직하게 이용되는 세정 장치의 제공을 목적으로 한다.

본 발명의 세정 장치 중 하나의 측면은, 소수성 중합체와 친수성 중합체와 용매를 포함하는 제막 원액을 응고액에 의해 응고시켜 얻어진 다공질막을 세정하고, 다공질막 중에 잔존하는 용매를 제거하는 세정 장치에 있어서, 세정액을 낙하시키는 낙하 수단과, 낙하하는 세정액에 접촉하도록 다공질막을 주행시키는 주행 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 주행 수단은 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향 및/또는 반대 방향으로 주행시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 주행 수단은 1쌍의 원통상 회전체를 갖고, 1쌍의 원통상 회전체 사이를 왕복시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시키는 것이 바람직하다.

상기 주행 수단은, 연직 방향으로 낙하하는 세정액으로 다공질막이 세정되도록 상기 다공질막을 주행시키는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다공질막의 제조 방법 중 하나의 측면은, 소수성 중합체와 친수성 중합체와 용매를 포함하는 제막 원액을 응고액에 의해 응고시켜 다공질막을 형성하는 응고 공정과, 상기 다공질막을 세정하여 다공질막 중에 잔존하는 용매를 제거하는 세정 공정과, 상기 다공질막 중에 잔존하는 친수성 중합체를 제거하는 제거 공정과, 상기 다공질막을 건조하는 건조 공정을 갖는 다공질막의 제조 방법에 있어서, 상기 세정 공정은 낙하하는 세정액에 접촉하도록 다공질막을 주행시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다공질막의 제조 방법의 별도의 측면은, 상기 세정 공정이 연직 방향으로 낙하하는 세정액으로, 주행하고 있는 다공질막을 세정하는 공정이다.

또한, 상기 세정 공정은 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향 및/또는 반대 방향으로 주행시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 세정 공정은, 1쌍의 원통상 회전체 사이를 왕복시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 세정 장치의 또 다른 측면은, 소수성 중합체와 친수성 중합체와 용매를 포함하는 제막 원액을 응고액에 의해 응고시켜 얻어진 다공질막을 세정하는 세정 장치로서, 세정액을 낙하시키는 낙하 수단과, 낙하하는 세정액에 접촉하도록 다공질막을 주행시키는 주행 수단을 구비하고, 상기 주행 수단은 지그재그상으로 배치된 2 이상의 원통상 회전체를 갖고, 이들 원통상 회전체 사이를 구부러지면서, 다공질막을 상류측의 원통상 회전체로부터 하류측의 원통상 회전체로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 주행 수단은, 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향 및/또는 반대 방향으로 주행시키는 것이 바람직하다.

또는, 상기 주행 수단은 다공질막을 세정액의 낙하 방향에 대하여 직교 방향으로 주행시키는 것이 바람직하다.

상기 주행 수단은, 연직 방향으로 낙하하는 세정액으로 다공질막이 세정되도록, 상기 다공질막을 주행시키는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다공질막의 제조 방법의 별도의 측면은, 소수성 중합체와 친수성 중합체와 용매를 포함하는 제막 원액을 응고액에 의해 응고시켜 다공질막을 형성하는 응고 공정과, 상기 다공질막을 세정하여 다공질막 중에 잔존하는 용매를 제거하는 세정 공정과, 상기 다공질막 중에 잔존하는 친수성 중합체를 제거하는 제거 공정을 갖는 다공질막의 제조 방법으로서, 상기 세정 공정은 낙하하는 세정액에 접촉하도록 다공질막을 주행시키면서, 지그재그상으로 배치된 2 이상의 원통상 회전체 사이를 구부러지면서, 다공질막을 상류측의 원통상 회전체로부터 하류측의 원통상 회전체로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다공질막의 제조 방법의 별도의 측면은, 상기 세정 공정이 연직 방향으로 낙하하는 세정액으로, 주행하고 있는 다공질막을 세정하는 공정이다.

여기서 상기 세정 공정은 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향 및/또는 반대 방향으로 주행시키는 것이 바람직하다.

또는, 상기 세정 공정은 다공질막을 세정액의 낙하 방향에 대하여 직교 방향으로 주행시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 세정 장치의 별도의 측면은, 소수성 중합체와 친수성 중합체와 용매를 포함하는 제막 원액을 응고액에 의해 응고시켜 얻어진 다공질막을 세정하는 세정 장치로서, 세정액을 낙하시키는 낙하 수단과, 낙하하는 세정액에 접촉하도록, 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향 및 반대 방향으로 주행시키는 주행 수단을 구비하고, 상기 주행 수단은 축 방향이 서로 비평행한 1쌍의 원통상 회전체를 갖고, 이 1쌍의 원통상 회전체 사이를 왕복하도록 주행시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

상기 주행 수단은, 연직 방향으로 낙하하는 세정액으로 다공질막이 세정되도록 상기 다공질막을 주행시키는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다공질막의 제조 방법의 별도의 측면은, 소수성 중합체와 친수성 중합체와 용매를 포함하는 제막 원액을 응고액에 의해 응고시켜 다공질막을 형성하는 응고 공정과, 상기 다공질막을 세정하여 다공질막 중에 잔존하는 용매를 제거하는 세정 공정과, 상기 다공질막 중에 잔존하는 친수성 중합체를 제거하는 제거 공정과, 상기 다공질막을 건조하는 건조 공정을 갖는 다공질막의 제조 방법으로서, 상기 세정 공정은 낙하하는 세정액에 접촉하도록, 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향 및 반대 방향으로 주행시키면서, 축 방향이 서로 비평행한 1쌍의 원통상 회전체 사이를 왕복하도록 주행시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다공질막의 제조 방법의 별도의 측면은, 상기 세정 공정이 연직 방향으로 낙하하는 세정액으로, 주행하고 있는 다공질막을 세정하는 공정이다.

본 발명의 세정 장치의 별도의 측면은, 소수성 중합체와 친수성 중합체와 용매를 포함하는 제막 원액을 응고액에 의해 응고시켜 얻어진 다공질막을 세정하고, 다공질막 중에 잔존하는 용매를 제거하는 세정 장치로서, 세정액을 낙하시키는 낙하 수단과, 낙하하는 세정액에 접촉하도록, 또한 세정액의 낙하 방향과 다공질막의 주행 방향이 교차하도록 다공질막을 주행시키는 주행 수단을 구비하고, 상기 주행 수단은 1쌍의 원통상 회전체를 갖고, 이 1쌍의 원통상 회전체 사이를 왕복하도록 주행시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

상기 주행 수단은, 연직 방향으로 낙하하는 세정액으로 다공질막이 세정되도록 상기 다공질막을 주행시키는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다공질막의 제조 방법의 별도의 측면은, 소수성 중합체와 친수성 중합체와 용매를 포함하는 제막 원액을 응고액에 의해 응고시켜 다공질막을 형성하는 응고 공정과, 상기 다공질막을 세정하여 다공질막 중에 잔존하는 용매를 제거하는 세정 공정과, 상기 다공질막 중에 잔존하는 친수성 중합체를 제거하는 제거 공정과, 상기 다공질막을 건조하는 건조 공정을 갖는 다공질막의 제조 방법으로서, 상기 세정 공정은, 낙하하는 세정액에 접촉하도록, 또한 세정액의 낙하 방향과 다공질막의 주행 방향이 교차하도록 다공질막을 주행시키면서, 1쌍의 원통상 회전체 사이를 왕복하도록 주행시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다공질막의 제조 방법의 별도의 측면은, 상기 세정 공정이 연직 방향으로 낙하하는 세정액으로, 주행하고 있는 다공질막을 세정하는 공정이다.

본 발명의 세정 장치의 별도의 측면은, 소수성 중합체와 친수성 중합체와 용매를 포함하는 제막 원액을 응고액에 의해 응고시켜 얻어진 다공질막을 세정하고, 다공질막 중에 잔존하는 용매를 제거하는 세정 장치로서, 세정액을 낙하시키는 낙하 수단과, 낙하하는 세정액에 접촉하도록 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향 또는 반대 방향으로 주행시키는 주행 수단을 구비하고, 상기 낙하 수단은 세정액을 흘리는 유로를 갖고, 상기 유로는 그의 일단으로부터 세정액이 낙하하도록 비스듬하게 배치되고, 상기 주행 수단은 세정액이 상기 유로로부터 낙하하는 낙하부에 다공질막의 주행을 규제하는 가이드 부재를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 주행 수단은, 연직 방향으로 낙하하는 세정액으로 다공질막이 세정되도록 상기 다공질막을 주행시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 낙하 수단이 2 이상의 유로를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 2 이상의 유로는, 세정액이 임의의 유로로부터 다음 유로로 낙하하면서 순차 이동하도록 지그재그상으로 배치된 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 다공질막의 제조 방법의 별도의 측면은, 소수성 중합체와 친수성 중합체와 용매를 포함하는 제막 원액을 응고액에 의해 응고시켜 다공질막을 형성하는 응고 공정과, 상기 다공질막을 세정하여 다공질막 중에 잔존하는 용매를 제거하는 세정 공정과, 상기 다공질막 중에 잔존하는 친수성 중합체를 제거하는 제거 공정과, 상기 다공질막을 건조하는 건조 공정을 갖는 다공질막의 제조 방법으로서, 상기 세정 공정은 세정액을 흘리는 유로의 일단으로부터 낙하하는 세정액에 접촉하도록, 이 세정액의 낙하부에 설치된 다공질막의 주행을 규제하는 가이드 부재에 의해서, 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향 또는 반대 방향으로 주행시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다공질막의 제조 방법의 별도의 측면은, 상기 세정 공정이 연직 방향으로 낙하하는 세정액으로, 주행하고 있는 다공질막을 세정하는 공정이다. 또한, 상기 세정 공정은, 세정액을 흘리는 2 이상의 유로 중 임의의 유로로부터 다음 유로로 낙하하면서 순차 이동하는 세정액에 접촉하도록, 이들 세정액의 낙하부에 설치된 주행 수단에 의해서, 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향 또는 반대 방향으로 주행시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 2 이상의 유로가 지그재그상으로 배치된 것이 바람직하다.

즉, 본 발명은 이하에 관한 것이다.

(1) 소수성 중합체와 친수성 중합체와 용매를 포함하는 제막 원액을 응고액에 의해 응고시켜 다공질막을 형성하는 응고 공정과, 상기 다공질막을 세정하여 다공질막 중에 잔존하는 물질을 제거하는 세정 공정과, 상기 다공질막 중에 잔존하는 친수성 중합체를 제거하는 제거 공정과, 상기 다공질막을 건조하는 건조 공정을 갖는 다공질막의 제조 방법으로서, 상기 세정 공정은 낙하하는 세정액에 접촉하도록 다공질막을 주행시키는 것을 포함하는 상기 다공질막의 제조 방법.

(2) 상기 (1)에 있어서, 상기 세정 공정은 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 평행하게 주행시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 있어서, 상기 세정 공정은 상기 다공질막을 상기 세정액에 대하여 고각(高角)으로 접촉하도록 주행시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.

(4) 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 있어서, 상기 세정 공정에서, 상기 세정액의 낙하가 자유 낙하인 다공질막의 제조 방법.

(5) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 있어서, 상기 세정 공정은 상기 다공질막을 상기 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향 및 반대 방향으로 주행시키는 것을 포함하며, 상기 세정 공정에서 상기 다공질막의 주행 속도를 V1, 상기 세정액의 평균 이동 속도를 v2라 했을 때에, v2/V1이 1 이상인 다공질막의 제조 방법.

(6) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 있어서, 상기 세정 공정은 상기 다공질막을 상기 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향으로 주행시키는 것을 포함하며, 상기 세정 공정에서 상기 다공질막의 주행 속도를 V1, 상기 세정액의 평균 이동 속도를 v2라 했을 때에, v2/V1이 2 이상인 다공질막의 제조 방법.

(7) 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 있어서, 상기 세정 공정은 상기 다공질막을 상기 세정액의 낙하 방향과 반대 방향으로 주행시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.

(8) 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 있어서, 상기 세정 공정은 1쌍의 원통상 회전체 사이를 왕복시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.

(9) 상기 (1) 또는 (3) 내지 (7) 중 어느 하나에 있어서, 상기 세정 공정은 낙하하는 세정액에 접촉하도록 다공질막을 주행시키면서, 번갈아서 배치된 2 이상의 원통상 회전체 사이를 순서대로 주행시키면서, 다공질막을 상류측의 원통상 회전체로부터 하류측의 원통상 회전체로 이동시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.

(10) 상기 (9)에 있어서, 상기 세정 공정은 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 평행하게 주행시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.

(11) 상기 (9)에 있어서, 상기 세정 공정은 다공질막을 세정액의 낙하 방향에 대하여 직교 방향으로 주행시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.

(12) 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 있어서, 상기 세정 공정은 낙하하는 세정액에 접촉하도록, 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향 및 반대 방향으로 주행시키면서, 축 방향이 서로 비평행한 1쌍의 원통상 회전체 사이를 왕복하도록 주행시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.

(13) 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 있어서, 상기 세정 공정은 낙하하는 세정액에 접촉하도록, 또한 세정액의 낙하 방향과 다공질막의 주행 방향이 교차하도록 다공질막을 주행시키면서, 1쌍의 원통상 회전체 사이를 왕복하도록 주행시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.

(14) 상기 (1) 내지 (7) 중 어느 하나에 있어서, 상기 세정 공정은 세정액을 흘리는 유로의 일단으로부터 낙하하는 세정액에 접촉하도록, 이 세정액의 낙하부에 설치된 다공질막의 주행을 규제하는 가이드 부재에 의해서, 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향 또는 반대 방향으로 주행시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.

(15) 상기 (14)에 있어서, 상기 세정 공정은 세정액을 흘리는 2 이상의 유로 중 임의의 유로로부터 다음 유로로 낙하하면서 순차 이동하는 세정액에 접촉하도록, 이들 세정액의 낙하부에 설치된 주행 수단에 의해서, 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향 또는 반대 방향으로 주행시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.

(16) 상기 (15)에 있어서, 상기 2 이상의 유로가 지그재그상으로 배치된 다공질막의 제조 방법.

(17) 소수성 중합체와 친수성 중합체와 용매를 포함하는 제막 원액을 응고액에 의해 응고시켜 얻어진 다공질막을 세정하고, 다공질막 중에 잔존하는 물질을 제거하는 세정 장치로서, 세정액을 낙하시키는 낙하 수단과, 낙하하는 세정액에 접촉하도록 다공질막을 주행시키는 주행 수단을 구비하는 상기 세정 장치.

(18) 상기 (17)에 있어서, 상기 주행 수단은 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 평행하게 주행시키는 수단인 세정 장치.

(19) 상기 (17) 또는 (18)에 있어서, 상기 주행 수단은 1쌍의 원통상 회전체를 갖고, 1쌍의 원통상 회전체 사이를 왕복시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시키는 수단인 세정 장치.

(20) 상기 (17)에 있어서, 상기 주행 수단은 번갈아서 배치된 2 이상의 원통상 회전체를 갖고, 이들 원통상 회전체 사이를 순서대로 주행시키면서, 다공질막을 상류측의 원통상 회전체로부터 하류측의 원통상 회전체로 이동시키는 수단인 세정 장치.

(21) 상기 (20)에 있어서, 상기 주행 수단은 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 평행하게 주행시키는 수단인 세정 장치.

(22) 상기 (20)에 있어서, 상기 주행 수단은 다공질막을 세정액의 낙하 방향에 대하여 직교 방향으로 주행시키는 수단인 세정 장치.

(23) 상기 (17)에 있어서, 상기 주행 수단은 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향 및 반대 방향으로 주행시키는 주행 수단이고, 상기 주행 수단은 축 방향이 서로 비평행한 1쌍의 원통상 회전체를 갖고, 이 1쌍의 원통상 회전체 사이를 왕복하도록 주행시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시키는 수단인 세정 장치.

(24) 상기 (17)에 있어서, 상기 주행 수단은 세정액을 낙하시키는 낙하 수단과, 낙하하는 세정액에 접촉하도록, 또한 세정액의 낙하 방향과 다공질막의 주행 방향이 교차하도록, 다공질막을 주행시키는 주행 수단이고, 또한 1쌍의 원통상 회전체를 갖고, 이 1쌍의 원통상 회전체 사이를 왕복하도록 주행시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시키는 수단인 세정 장치.

(25) 상기 (18)에 있어서, 상기 주행 수단은 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 평행하게 주행시키는 주행 수단이고, 상기 낙하 수단은 세정액을 흘리는 유로를 갖고, 상기 유로는 그의 일단으로부터 세정액이 낙하하도록 비스듬하게 배치되고, 상기 주행 수단은 추가로 세정액이 상기 유로로부터 낙하하는 낙하부에 다공질막의 주행을 규제하는 가이드 부재를 갖는 세정 장치.

(26) 상기 (25)에 있어서, 상기 낙하 수단이 2 이상의 유로를 갖는 세정 장치.

(27) 상기 (26)에 있어서, 상기 2 이상의 유로는 세정액이 임의의 유로로부터 다음 유로로 낙하하면서 순차 이동하도록 지그재그상으로 배치된 유로인 세정 장치.

본 발명에 따르면, 대형 설비를 필요로 하지 않고, 단시간 및 저비용으로 효율적으로 다공질막으로부터 용매를 제거할 수 있는 다공질막의 제조 방법과, 이 제조 방법에 바람직하게 이용되는 세정 장치를 제공할 수 있다.

[도 1] 본 발명의 제1 양태의 세정 장치의 일례를 나타내는 정면도이다.
[도 2] 도 1에 나타내는 세정 장치의 측면도이다.
[도 3a] 도 2의 세정 장치에 구비되는 주행 수단의 다른 예를 도시하는 정면도이다.
[도 3b] 도 2의 세정 장치에 구비되는 주행 수단의 다른 예를 도시하는 측면도이다.
[도 4] 도 2의 세정 장치에 구비되는 주행 수단의 다른 예를 도시하는 사시도이다.
[도 5a] 도 2의 세정 장치에 구비되는 주행 수단의 다른 예를 도시하는 사시도이다.
[도 5b] 도 2의 세정 장치에 구비되는 주행 수단의 다른 예를 도시하는 사시도이다.
[도 6] 본 발명의 제1 양태의 낙하 수단 및 주행 수단의 다른 예를 도시하는 측면도이다.
[도 7] 시험예 1 내지 5의 결과를 나타내는 그래프이다.
[도 8] 실시예 1의 결과를 나타내는 그래프이다.
[도 9] 종래의 세정 장치의 일례를 도시하는 단면도이다.
[도 10] 본 발명의 제2 양태의 세정 장치의 일례를 나타내는 정면도이다.
[도 11] 도 10에 나타내는 세정 장치의 부분 사시도이다.
[도 12] 본 발명의 제3 양태의 세정 장치의 다른 예를 도시하는 정면도이다.
[도 13] 도 11에 나타내는 세정 장치의 부분 사시도이다.
[도 14] 본 발명의 제3 양태의 세정 장치의 일례를 나타내는 정면도이다.
[도 15] 도 14에 나타내는 세정 장치의 측면도이다.
[도 16] 본 발명의 제3 양태의 세정 장치에 구비되는 주행 수단의 다른 예를 도시하는 측면도이다.
[도 17] 본 발명의 제4 양태의 세정 장치의 일례를 나타내는 정면도이다.
[도 18] 도 17에 나타내는 세정 장치의 부분 사시도이다.
[도 19a] 본 발명의 제4 양태의 세정 장치의 다른 예를 도시하는 정면도이다.
[도 19b] 도 19a의 부분 사시도이다.
[도 20a] 본 발명의 제4 양태의 세정 장치의 다른 예를 도시하는 정면도이다.
[도 20b] 도 20a의 부분 사시도이다.
[도 21] 본 발명의 제5 양태의 세정 장치의 일례를 나타내는 측면도이다.
[도 22] 상하 1쌍의 원통상 회전체의 배치의 다른 예를 도시하는 사시도이다.
[도 23a] 가이드 부재의 다른 예를 도시하는 사시도이다.
[도 23b] 가이드 부재의 다른 예를 도시하는 사시도이다.
[도 24a] 가이드 부재의 다른 예를 도시하는 사시도이다.
[도 24b] 가이드 부재의 다른 예를 도시하는 사시도이다.
[도 24c] 가이드 부재의 다른 예를 도시하는 사시도이다.
[도 25] 본 발명의 세정 장치의 다른 예를 도시하는 측면도이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 6에 있어서, 도 1에 나타낸 실시 형태에 대응하는 구성 요소, 도 11 내지 도 13에 있어서, 도 10에 나타낸 실시 형태에 대응하는 구성 요소, 도 15 및 도 16에 있어서, 도 14에 나타낸 실시 형태에 대응하는 구성 요소, 도 18 내지 도 19b에 있어서, 도 17에 나타낸 실시 형태에 대응하는 구성 요소, 또는 도 22 내지 도 24c에 있어서, 도 21과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하여, 그의 상세한 설명을 생략하는 경우가 있다.

[세정 장치]

본 발명의 세정 장치는, 제막 원액을 응고액에 의해 응고시켜 얻어진 다공질막을 세정하고, 다공질막 중에 잔존하는 용매 등의 물질을 제거하기 위한 장치이다.

상기 다공질막 중에 잔존하는 물질이란, 다공질막을 본질적으로 구성하는 물질 이외의 물질로서, 다공질막의 제조 공정에서 유래되고, 예를 들면 상기 다공질막의 제조 공정에서 이용하는 용매, 또는 상기 다공질막의 제조 공정에서 부차적으로 생성되는 물질 등을 들 수 있다.

도 1 또는 도 2에 본 발명의 제1 양태의 세정 장치의 일례를 나타낸다. 도 1은 정면도, 도 2는 측면도이다.

도 1 또는 도 2에 도시한 세정 장치 (110)은, 세정액 (111)을 낙하시키는 낙하 수단 (112), 즉 세정액 (111)을 연직 방향으로 낙하시키는 낙하 수단 (112)와, 낙하하는 세정액 (111)에 접촉하도록 다공질막 (113)을 주행시키는 주행 수단 (114)와, 낙하한 세정액을 회수하는 회수 수단 (115)와, 회수한 세정액을 낙하 수단 (112)로 반송하는 반송 라인 (116)을 구비하여 구성된다.

낙하 수단 (112)는 세정액 (111)을 낙하시킨다. 즉, 세정액 (111)을 연직 방향으로 낙하시킨다.

도 1 또는 도 2에 도시한 낙하 수단 (112)는, 세정액 (111)을 저장하는 저장 탱크 (112a)와, 세정액 (111)을 연직 방향으로 토출하는 하나 또는 복수의 토출구 (112b, 112b …)와, 저장 탱크 (112a)에 신선한 세정액을 공급하는 공급 라인 (112c)를 구비하고 있다.

토출구 (112b)의 형상에 대해서는 특별히 제한되지 않는다.

주행 수단 (114)는 낙하하는 세정액 (111), 즉 연직 방향으로 낙하하는 세정액 (111)에 접촉하도록 다공질막 (113)을 주행시킨다.

본 발명의 제1 양태에 있어서 하나의 측면은, 낙하하는 세정액에 다공질막이 접촉할 때에는, 세정액이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하지 않는다. 상기 세정 장치에 있어서, 낙하하는 세정액에 접촉하도록 다공질막을 배치할 때는, 세정액이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하지 않도록 배치되어 있는 개소가 포함되어 있으면 되고, 그것 이외의 개소에서는 세정액에 다공질막이 접촉할 때에는, 세정액이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하고 있을 수도 있다.

본 발명의 제1 양태에 있어서 별도의 측면은, 연직 방향으로 낙하하는 세정액이 다공질막을 세정한다.

본 발명의 제1 양태에 있어서 또 다른 측면은, 연직 방향으로 낙하하는 세정액이 자유 낙하한다.

본 발명의 제1 양태에 있어서 또 다른 측면은, 홈통 등의 액체를 운반하는 수단 이외의 장소에서, 연직으로 낙하하는 세정액이 다공질막과 접촉할 때에 다공질막을 세정한다.

도 1 또는 도 2에 도시한 주행 수단 (114)는, 축 방향이 수평이 되도록 배치된 상하 1쌍의 원통상 회전체 (114a 및 114b)를 갖는다. 이 원통상 회전체 (114a 및 114b)가 회전하면, 다공질막 (113)이 원통상 회전체 (114a 및 114b) 사이를 왕복하면서, 원통상 회전체 (114a 또는 114b)의 축 방향으로 이동한다.

다공질막 (113)이 원통상 회전체 (114a 및 114b) 사이를 이동할 때의 주행 방향은, 세정액 (11)의 낙하 방향과 평행하다.

단, 본 발명의 제1 양태에 있어서, 다공질막 (113)의 주행 방향이 세정액 (111)의 낙하 방향과 평행한 경우의 "평행"이란, 엄밀한 평행을 의미하는 것은 아니다. 예를 들면 세정액 (111)이 하측 방향으로 낙하하는 경우에는, 다공질막 (113)도 하측 방향 및/또는 그의 반대 방향으로 주행할 수 있고, 실질적으로 세정액 (111)과 동일한 방향 및/또는 그의 반대 방향으로 주행할 수 있다.

즉, 다공질막 (113)이 원통상 회전체 (114a)로부터 원통상 회전체 (114b)로 이동할 때의 주행 방향은 세정액 (11)의 낙하 방향과 동일한 방향이 되고, 원통상 회전체 (114b)로부터 원통상 회전체 (114a)로 이동할 때의 주행 방향은 세정액 (111)의 낙하 방향과 반대 방향이 된다.

원통상 회전체 (114a 또는 114b)의 길이나, 다공질막 (113)이 원통상 회전체 (114a 및 114b) 사이를 왕복하는 횟수는, 다공질막 (113) 중 다공질막이 보유하는 용매의 잔존 용매 농도에 따라 적절하게 결정된다. 잔존 용매 농도가 높을수록 원통상 회전체 (114a 또는 114b)의 길이는 길어지는 경향이 있고, 왕복 횟수는 증가하는 경향이 있다.

회수 수단 (115)는, 낙하 수단 (112)로부터 낙하한 세정액 (111)을 회수한다.

회수 수단 (115)는, 세정액 (111)을 회수하는 회수 탱크 (115a)와, 회수된 세정액 (111)의 일부를 계외로 배출하는 배출 라인 (115b)를 갖고, 원통상 회전체 (114b)의 하측에 설치되어 있다.

반송 라인 (116)은 회수 수단 (115)로 회수되고, 배출되지 않은 나머지 세정액 (111)을 낙하 수단 (112)로 반송한다. 상기 반송 라인 (116)은, 회수 탱크 (115a)와 저장 탱크 (112a)를 접속하고 있다.

도 10 또는 도 11에 본 발명의 제2 양태의 세정 장치의 일례를 나타낸다. 도 10은 정면도, 도 11은 후술하는 주행 수단의 사시도이다.

도 10 또는 도 11에 도시한 세정 장치 (210)은, 세정액 (211)을 낙하시키는 낙하 수단 (212), 즉 세정액 (211)을 연직 방향으로 낙하시키는 낙하 수단 (212)와, 낙하하는 세정액 (211)에 접촉하도록 다공질막 (213)을 주행시키는 주행 수단 (214)와, 낙하한 세정액을 회수하는 회수 수단 (215)와, 회수한 세정액을 낙하 수단 (212)로 반송하는 반송 라인 (216)을 구비하여 구성된다.

낙하 수단 (212)는 세정액 (211)을 낙하시킨다. 즉, 세정액 (211)을 연직 방향으로 낙하시킨다.

도 10, 도 11에 도시한 낙하 수단 (212)는, 세정액 (211)을 저장하는 저장 탱크 (212a)와, 세정액 (211)을 연직 방향으로 토출하는 하나 또는 복수의 토출구 (212b, 212b …)와, 저장 탱크 (212a)에 신선한 세정액을 공급하는 공급 라인 (212c)를 구비하고 있다.

토출구 (212b)의 형상에 대해서는 특별히 제한되지 않는다.

주행 수단 (214)는, 낙하하는 세정액 (211)에 접촉하도록 다공질막 (213)을 주행시킨다. 이 예의 주행 수단 (214)에서는, 다공질막 (213)은 세정액 (211)의 낙하 방향과 동일한 방향 및 반대 방향으로 주행한다.

본 발명의 제2 양태에 있어서 하나의 측면은, 낙하하는 세정액에 다공질막이 접촉할 때에는, 세정액이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하지 않는다. 상기 세정 장치에 있어서, 낙하하는 세정액에 접촉하도록 다공질막을 배치할 때는, 세정액이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하지 않도록 배치되어 있는 개소가 포함되어 있을 수 있고, 그것 이외의 개소에서는 세정액에 다공질막이 접촉할 때에는, 세정액이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하고 있을 수도 있다.

본 발명의 제2 양태에 있어서 별도의 측면은, 연직 방향으로 낙하하는 세정액이 다공질막을 세정한다.

본 발명의 제2 양태에 있어서 또 다른 측면은, 연직 방향으로 낙하하는 세정액은 자유 낙하한다.

본 발명의 제2 양태에 있어서 또 다른 측면은, 홈통 등의 액체를 운반하는 수단 이외의 장소에서, 연직 방향으로 낙하하는 세정액이 다공질막과 접촉할 때에 다공질막을 세정한다.

도 10 또는 도 11에 도시한 바와 같이, 주행 수단 (214)는, 번갈아서 배치된 2 이상의 원통상 회전체 (214a 내지 214e)를 갖는다. 또한, 이 예에서는, 각 원통상 회전체 (214a 내지 214e)가 가로 2열로 배열되고, 또한 이들 축 방향이 수평이다.

여기서 "번갈아서 배치된"이란, 한쪽 열에서의 원통상 회전체 (214a, 214c 및 214e) 피치 사이에, 다른쪽 열의 원통상 회전체 (214b 또는 214d)가 위치하고 있는 상태(도 10)나, 한쪽 열에서의 원통상 회전체 (214f, 214h 및 214j)의 피치 사이에, 다른쪽 열의 원통상 회전체 (214g 또는 214i)가 위치하고 있는 상태, 즉 상기 원통상 회전체가 지그재그상으로 배치된 상태(도 12)를 말한다.

이들 원통상 회전체 (214a 내지 214e)가 회전하면, 다공질막 (213)이 원통상 회전체 (214a 내지 214e) 사이를 구부러지면서, 즉 상기 원통상 회전체 (214a 내지 214e) 사이를 순서대로 주행하면서, 상류측의 원통상 회전체 (214a)로부터 하류측의 원통상 회전체 (214e)로 이동한다.

이 예에서는, 다공질막 (213)이 원통상 회전체 (214a)로부터 원통상 회전체 (214b)나, 원통상 회전체 (214c)로부터 원통상 회전체 (214d)로 이동할 때의 주행 방향은 세정액 (211)의 낙하 방향과 동일한 방향이 되고, 원통상 회전체 (214b)로부터 원통상 회전체 (214c)나, 원통상 회전체 (214d)로부터 원통상 회전체 (214e)로 이동할 때의 주행 방향은 세정액 (211)의 낙하 방향과 반대 방향이 된다.

다공질막 (213)이 2 이상의 원통상 회전체 사이를 구부러지는 횟수(즉, 원통상 회전체의 수)는, 다공질막 (213)이 보유하는 용매의 잔존 용매 농도에 따라 적절하게 결정된다. 잔존 용매 농도가 높을수록 구부러지는 횟수(원통상 회전체의 수)는 증가하는 경향이 있다.

회수 수단 (215)는, 낙하 수단 (212)로부터 낙하한 세정액 (211)을 회수한다.

회수 수단 (215)는, 세정액 (211)을 회수하는 회수 탱크 (215a)와, 회수된 세정액 (211)의 일부를 계외로 배출하는 배출 라인 (215b)를 갖고, 다른쪽 열의 원통상 회전체 (214b 또는 214d)의 하측에 설치되어 있다.

반송 라인 (216)은 회수 수단 (215)로 회수되고, 배출되지 않은 나머지 세정액 (211)을 낙하 수단 (212)로 반송한다. 상기 반송 라인 (216)은, 회수 탱크 (215a)와 저장 탱크 (212a)를 접속하고 있다.

도 14 또는 도 15에 본 발명의 제3 양태의 세정 장치의 일례를 모식적으로 나타낸다. 도 14는 정면도, 도 15는 측면도이다.

도 14 또는 도 15에 도시한 세정 장치 (310)은, 세정액 (311)을 낙하시키는 낙하 수단 (312), 즉 세정액 (311)을 연직 방향으로 낙하시키는 낙하 수단 (312)와, 낙하하는 세정액 (311)에 접촉하도록, 다공질막 (313)을 세정액 (311)의 낙하 방향과 동일한 방향 및 반대 방향으로 주행시키는 주행 수단 (314)와, 낙하한 세정액을 회수하는 회수 수단 (315)와, 회수한 세정액을 낙하 수단 (312)로 반송하는 반송 라인 (316)을 구비하여 구성된다.

낙하 수단 (312)는 세정액 (311)을 낙하시킨다. 즉, 세정액 (311)을 연직 방향으로 낙하시킨다.

도 14 또는 도 15에 도시한 낙하 수단 (312)는, 세정액 (311)을 저장하는 저장 탱크 (312a)와, 세정액 (311)을 연직 방향으로 토출하는 하나 또는 복수의 토출구 (312b, 312b …)와, 저장 탱크 (312a)에 신선한 세정액을 공급하는 공급 라인 (312c)를 구비하고 있다.

토출구 (312b)의 형상에 대해서는 특별히 제한되지 않는다.

주행 수단 (314)는, 낙하하는 세정액 (311)에 접촉하도록, 다공질막 (313)을 세정액 (311)의 낙하 방향과 동일한 방향 및 반대 방향으로 주행시킨다.

본 발명의 제3 양태에 있어서 하나의 측면은, 낙하하는 세정액에 다공질막이 접촉할 때에는, 세정액이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하지 않도록 한다. 상기 세정 장치에 있어서, 낙하하는 세정액에 접촉하도록 다공질막을 배치할 때는, 세정액이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하지 않도록 배치되어 있는 개소가 포함되어 있을 수 있고, 그것 이외의 개소에서는 세정액에 다공질막이 접촉할 때에는, 세정액이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하고 있을 수도 있다.

본 발명의 제3 양태에 있어서 별도의 측면은, 연직 방향으로 낙하하는 세정액이 다공질막을 세정한다.

본 발명의 제3 양태에 있어서 또 다른 측면은, 연직 방향으로 낙하하는 세정액은 자유 낙하한다.

본 발명의 제3 양태에 있어서 또 다른 측면은, 홈통 등의 액체를 운반하는 수단 이외의 장소에서, 연직으로 낙하하는 세정액이 다공질막과 접촉할 때에 다공질막을 세정한다.

도 14 또는 도 15에 도시한 바와 같이, 주행 수단 (314)는, 중심축을 포함하는 동일한 평면 내에서, 축 방향이 서로 비평행해지도록 배치된 상하 1쌍의 원통상 회전체 (314a 및 314b)를 갖는다.

또한, 이 예에서는, 한쪽의 원통상 회전체 (314a)의 바로 아래에 다른쪽의 원통상 회전체 (314b)가 배치되며, 한쪽의 원통상 회전체 (314a)의 축 방향이 수평이다. 이 원통상 회전체 (314a 및 314b)가 회전하면, 다공질막 (313)이 원통상 회전체 (314a 및 314b) 사이를 왕복하도록 주행하면서, 원통상 회전체 (314a 또는 314b)의 축 방향으로 이동한다.

다공질막 (313)이 원통상 회전체 (314a)로부터 원통상 회전체 (314b)로 이동할 때의 주행 방향은 세정액 (311)의 낙하 방향과 동일한 방향이 되고, 원통상 회전체 (314b)로부터 원통상 회전체 (314a)로 이동할 때의 주행 방향은 세정액 (311)의 낙하 방향과 반대 방향이 된다.

원통상 회전체 (314a 또는 314b)의 길이나, 다공질막 (313)이 원통상 회전체 (314a 및 314b) 사이를 왕복하는 횟수는, 다공질막 (313)이 보유하는 용매의 잔존 용매 농도에 따라 적절하게 결정된다. 잔존 용매 농도가 높을수록 원통상 회전체 (314a 또는 314b)의 축 방향의 길이는 길어지는 경향이 있고, 왕복 횟수는 증가하는 경향이 있다.

회수 수단 (315)는, 낙하 수단 (312)로부터 낙하한 세정액 (311)을 회수한다.

회수 수단 (315)는, 세정액 (311)을 회수하는 회수 탱크 (315a)와, 회수된 세정액 (311)의 일부를 계외로 배출하는 배출 라인 (315b)를 갖고, 원통상 회전체 (314b)의 하측에 설치되어 있다.

반송 라인 (316)은 회수 수단 (315)으로 회수되고, 배출되지 않은 나머지 세정액 (311)을 낙하 수단 (312)로 반송한다. 상기 반송 라인 (316)은 회수 탱크 (315a)와 저장 탱크 (312a)를 접속하고 있다.

도 17 또는 도 18에 본 발명의 제4 양태의 세정 장치의 일례를 나타낸다. 도 17은 정면도, 도 18은 후술하는 주행 수단 부분의 사시도이다.

도 17 또는 도 18에 도시한 세정 장치 (410)은, 세정액 (411)을 낙하시키는 낙하 수단 (412), 즉 세정액 (411)을 연직 방향으로 낙하시키는 낙하 수단 (412)와, 낙하하는 세정액 (411)에 접촉하도록, 또한 세정액 (411)의 낙하 방향과 다공질막 (413)의 주행 방향이 교차하도록, 다공질막 (413)을 주행시키는 주행 수단 (414)와, 낙하한 세정액을 회수하는 회수 수단 (415)와, 회수한 세정액을 낙하 수단 (412)로 반송하는 반송 라인 (416)을 구비하여 구성된다.

낙하 수단 (412)는 세정액 (411)을 낙하시킨다. 즉, 세정액 (411)을 연직 방향으로 낙하시킨다.

도 17 또는 도 18에 도시한 낙하 수단 (412)는, 세정액 (411)을 저장하는 저장 탱크 (412a)와, 세정액 (411)을 연직 방향으로 토출하는 하나 또는 복수의 토출구 (412b, 412b …)와, 저장 탱크 (412a)에 신선한 세정액을 공급하는 공급 라인 (412c)을 구비하고 있다.

토출구 (412b)의 형상에 대해서는 특별히 제한되지 않는다.

주행 수단 (414)는, 낙하하는 세정액 (411)에 접촉하도록, 또한 세정액 (411)의 낙하 방향과 다공질막 (413)의 주행 방향이 교차하도록 다공질막 (413)을 주행시킨다.

본 발명의 제4 양태에 있어서 하나의 측면은, 낙하하는 세정액에 다공질막이 접촉할 때에는, 세정액이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하지 않도록 한다. 상기 세정 장치에 있어서, 낙하하는 세정액에 접촉하도록 다공질막을 배치할 때는, 세정액이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하지 않도록 배치되어 있는 개소가 포함되어 있을 수 있고, 그것 이외의 개소에서는 세정액에 다공질막이 접촉할 때에는, 세정액이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하고 있을 수도 있다.

본 발명의 제4 양태에 있어서 별도의 측면은, 연직 방향으로 낙하하는 세정액이 다공질막을 세정한다.

본 발명의 제4 양태에 있어서 또 다른 측면은, 연직 방향으로 낙하하는 세정액은 자유 낙하한다.

본 발명의 제4 양태에 있어서 또 다른 측면은, 홈통 등의 액체를 운반하는 수단 이외의 장소에서, 연직으로 낙하하는 세정액이 다공질막과 접촉할 때에 다공질막을 세정한다.

도 17 또는 도 18에 도시한 바와 같이, 주행 수단 (414)는, 축 방향이 서로 평행해지도록 배치된 좌우 1쌍의 원통상 회전체 (414a 및 414a)를 갖는다. 또한, 이 예에서는, 한쪽의 원통상 회전체 (414a)의 바로 옆에 다른쪽의 원통상 회전체 (414a)가 배치되며, 양쪽의 원통상 회전체 (414a 및 414a)의 축 방향이 수평이다. 이 원통상 회전체 (414a 및 414a)가 회전하면, 다공질막 (413)이 원통상 회전체 (414a 및 414a) 사이를 왕복하면서, 원통상 회전체 (414a 또는 414a)의 축 방향으로 이동한다.

원통상 회전체 (414a 또는 414a)의 길이나, 다공질막 (413)이 원통상 회전체 (414a 및 414a) 사이를 왕복하는 횟수는, 다공질막 (413)이 보유하는 용매의 잔존 용매 농도에 따라 적절하게 결정된다. 잔존 용매 농도가 높을수록 원통상 회전체 (414a 또는 414a)의 길이는 길어지는 경향이 있고, 왕복 횟수는 증가하는 경향이 있다.

회수 수단 (415)는, 낙하 수단 (412)로부터 낙하한 세정액 (411)을 회수한다.

회수 수단 (415)는, 세정액 (411)을 회수하는 회수 탱크 (415a)와, 회수된 세정액 (411)의 일부를 계외로 배출하는 배출 라인 (415b)를 갖고, 원통상 회전체 (414a 또는 414a)의 하측에 설치되어 있다.

반송 라인 (416)은 회수 수단 (415)로 회수되고, 배출되지 않은 나머지 세정액 (411)을 낙하 수단 (412)로 반송한다. 상기 반송 라인 (416)은, 회수 탱크 (415a)와 저장 탱크 (412a)를 접속하고 있다.

도 21에 본 발명의 제5 양태의 세정 장치의 일례를 나타낸다.

도 21에 도시한 세정 장치 (510)은, 세정액 (511)을 낙하시키는 낙하 수단 (512)와, 낙하하는 세정액 (511)에 접촉하도록, 다공질막 (513)을 세정액 (511)의 낙하 방향과 동일한 방향으로 주행시키는 주행 수단 (514)와, 낙하한 세정액을 회수하는 회수 수단 (515)와, 회수한 세정액을 낙하 수단 (512)로 반송하는 반송 라인 (516)을 구비하여 구성된다.

낙하 수단 (512)는 세정액 (511)을 낙하시킨다. 즉, 세정액 (511)을 연직 방향으로 낙하시킨다.

도 21에 도시한 낙하 수단 (512)는, 세정액 (511)을 저장하는 저장 탱크 (512a)와, 저장 탱크 (512a)로부터 공급된 세정액 (511)을 흘리는 하나 또는 복수의 유로 (512b)와, 저장 탱크 (512a)로부터 가장 상류에 위치하는 1번째 유로 (5121b)에 세정액 (511)을 공급하는 제1 공급 라인 (512c)와, 저장 탱크 (512a)에 신선한 세정액을 공급하는 제2 공급 라인 (512d)를 구비하고 있다. 상기 세정 장치는, 세정액이 낙하하면서 이동하는 부분(낙하부 F)을 하나 또는 복수 가질 수도 있고, 상기 낙하 수단 (512)는 상기 유로 (512b)를 하나 또는 복수 가질 수도 있다.

하나 또는 복수의 유로 (512b)는, 각각 유로 (512b)의 일단으로부터 세정액 (511)이 낙하하도록 비스듬하게 배치되며, 세정액 (511)이 임의의 유로 (512b)로부터 다음 유로 (512b)로 낙하하면서 순차 이동하도록 지그재그상으로 배치되어 있다.

도 21에 도시한 세정 장치 (510)의 경우, 저장 탱크 (512a)로부터 공급된 세정액 (511)은, 가장 상류에 위치하는 1번째 유로 (5121b) 내를 흐른 후, 유로 (5121b)의 일단으로부터 방출되어 낙하하고, 2번째 유로 (5122b)로 이동한다. 2번째 유로 (5122b)로 이동한 세정액 (511)은, 이 유로 (5122b) 내를 흐른 후, 유로 (5122b)의 일단으로부터 방출되어 낙하하고, 3번째 유로 (5123b)로 이동한다. 3번째 유로 (5123b)로 이동한 세정액 (511)은, 이 유로 (5123b) 내를 흐른 후, 유로 (5123b)의 일단으로부터 방출되어, 후술하는 회수 수단 (515)의 회수 탱크 (515a)로 회수된다.

유로 (512b)로는 세정액 (511)을 흘릴 수 있으면, 재질, 형상, 길이 등은 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면 단면 형상으로는 사각형, 역삼각형 또는 반원 등을 들 수 있다.

유로 (512b)는 홈통상일 수도 있고, 파이프상일 수도 있다.

임의의 유로 (512b)로부터 다음 유로 (512b)까지의 거리나, 유로 (512b)의 수는, 다공질막 (513)이 보유하는 용매의 잔존 용매 농도에 따라 적절하게 결정된다. 잔존 용매 농도가 높을수록 유로 (512b)끼리의 거리는 길어지고, 유로 (512b)의 수는 증가하는 경향이 있다. 유로 (512b)끼리의 거리가 길어지는 것은, 세정액 (511)이 임의의 유로 (512b)로부터 다음 유로 (512b)로 낙하하면서 이동하는 부분(낙하부 F)의 거리가 길어지는 것을 의미한다. 또한, 유로 (512b)의 수가 증가하는 것은, 낙하부 F의 수가 증가하는 것을 의미한다.

도 21에 도시한 주행 수단 (514)는, 낙하하는 세정액 (511)에 접촉하도록 다공질막 (513)을 세정액 (511)의 낙하 방향과 동일한 방향으로 주행시킨다.

본 발명의 제5 양태에 있어서 하나의 측면은, 낙하하는 세정액에 다공질막이 접촉할 때에는, 세정액이 상술한 유로 등, 액체를 운반하는 수단에 접하지 않도록 한다. 상기 세정 장치에 있어서, 낙하하는 세정액에 접촉하도록 다공질막을 배치할 때는, 세정액이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하지 않도록 배치되어 있는 개소가 포함되어 있을 수 있고, 그것 이외의 개소에서는 세정액에 다공질막이 접촉할 때에는, 세정액이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하고 있을 수도 있다.

본 발명의 제5 양태에 있어서 별도의 측면은, 연직 방향으로 낙하하는 세정액이 다공질막을 세정한다.

본 발명의 제5 양태에 있어서 또 다른 측면은, 연직 방향으로 낙하하는 세정액은 자유 낙하한다.

본 발명의 제5 양태에 있어서 또 다른 측면은, 홈통 등의 액체를 운반하는 수단 이외의 장소에서, 연직으로 낙하하는 세정액이 다공질막과 접촉할 때에 다공질막을 세정한다.

주행 수단 (514)는, 낙하부 F에 다공질막 (513)의 주행을 규제하는 가이드 부재 (514a)를 갖는다. 가이드 부재 (514)로는, 다공질막 (513)을 안내하여 주행을 규제할 수 있으면 특별히 한정되지 않지만, 이 예에서는 가이드 부재 (514a)로서 상하 1쌍의 원통상 회전체 (5141a 및 5141a)가, 그의 축 방향을 수평으로 하여 2개소의 낙하부 F에 각각 설치되어 있다.

도 21에 도시한 세정 장치 (510)의 경우, 1번째 유로 (5121b)를 통과한 다공질막 (513)은, 1번째 유로 (5121b)와 2번째 유로 (5122b) 사이의 낙하부 F에서, 낙하하는 세정액 (511)에 접촉하면서, 또한 상하 1쌍의 원통상 회전체 (5141a, 5141a)의 한쪽(상측)으로부터 다른쪽(하측)으로(즉, 세정액 (511)의 낙하 방향과 동일한 방향으로) 이동하면서 주행하고, 2번째 유로 (5122b)로 유도된다. 2번째 유로 (5122b)로 유도된 다공질막 (513)은, 이 유로 (5121b)를 통과하고, 2번째 유로 (5122b)와 3번째 유로 (5123b) 사이의 낙하부 F에서, 낙하하는 세정액 (511)에 접촉하면서, 또한 상하 1쌍의 원통상 회전체 (5141a 또는 5141a)의 한쪽(상측)으로부터 다른쪽(하측)으로 이동하면서 주행하여, 3번째 유로 (5123b)로 유도된다.

상술한 바와 같이, 다공질막 (513)이 보유하는 용매의 잔존 용매 농도가 높을수록 유로 (512b)끼리의 거리가 길어지고, 유로 (512b)의 수가 증가하는 경향이 있기 때문에, 결과적으로 낙하부 F의 거리도 길어진다. 따라서, 낙하부 F에 설치되는 상하 1쌍의 원통상 회전체 (5141a 및 5141a) 사이의 거리도, 잔존 용매 농도가 높아질수록 길게 하는 것이 바람직하다.

회수 수단 (515)는, 낙하 수단 (512)의 가장 하류에 위치하는 유로 (512b)를 흐른 후, 방출된 세정액 (511)을 회수한다.

도 21에 도시한 회수 수단 (515)는, 세정액 (511)을 회수하는 회수 탱크 (515a)와, 회수된 세정액 (511)의 일부를 계외로 배출하는 배출 라인 (515b)를 가지며, 3번째 유로 (5123b)의 하측에 설치되어 있다.

반송 라인 (516)은 회수 수단 (515)로 회수되고, 배출되지 않은 나머지 세정액 (511)을 낙하 수단 (512)로 반송한다. 상기 반송 라인 (516)은, 회수 탱크 (515a)와 저장 탱크 (512a)를 접속하고 있다.

세정액 (111, 211, 311, 411 또는 511)로는, 용매의 세정 효과가 높기 때문에 물이 바람직하다. 사용하는 물로는 증류수, 이온 교환수, 수돗물, 공업용수, 하천수, 또는 우물물 등을 들 수 있으며, 이들에 알코올, 무기염류, 산화제 또는 계면활성제 등을 혼합하여 사용할 수도 있다. 또한, 세정액 (111, 211, 311, 411 또는 511)로는, 제막 원액에 포함되는 용매와 물과의 혼합액을 이용할 수도 있다. 다만, 이 혼합액을 이용하는 경우, 용매의 농도는 10 질량％ 이하가 바람직하다.

세정액 (111, 211, 311, 411 또는 511)의 온도는 0℃ 이상이면 특별히 한정되지 않지만, 다공질막 중에 잔존하는 용매 등의 물질의 확산 이동 속도의 저하를 방지하기 위해 높은 쪽이 바람직하고, 50℃ 이상이 바람직하며, 보다 바람직하게는 80℃ 이상이다.

본 발명의 세정 장치 (110, 210, 310 또는 410)에 따르면, 낙하하는 세정액 (111, 211, 311, 411)에 접촉하도록 다공질막 (113, 213, 313, 413)이 주행함으로써, 세정액 (111, 211, 311, 411)은 다공질막 (113, 213, 313, 413)과 접하면서 막 표면을 흘러 내린다.

또한 본 발명의 세정 장치 (510)에 따르면, 다공질막 (513)은 유로 (512b)를 통과하고 있는 도중 및 세정부 F에서 낙하하는 세정액에 접촉하고 있는 도중에 세정된다. 특히, 낙하부 F에서 낙하하는 세정액 (511)에 접촉하도록 다공질막 (513)이 주행함으로써, 세정액 (511)은 다공질막 (513)과 접하면서 막 표면을 흘러 내린다.

그 결과, 다공질막 중의 용매 등의 물질이 막 내부로부터 막 표면으로 확산 이동됨과 함께, 상기 물질이 막 표면으로부터 세정액 (111, 211, 311, 411 또는 511)로 확산 이동하여 다공질막으로부터 제거된다.

또한, 세정액 (111, 211, 311, 411 또는 511)이 낙하하고 있는 사이, 다공질막 (113, 213, 313, 413 또는 513)의 막 표면을 흘러 내리는 세정액 (111, 211, 311, 411 또는 511)의 최외계면은, 대기압의 공기와 접촉하여 자유 표면이 된다. 이 때문에, 세정액 (111, 211, 311, 411 또는 511)은 저항을 받기 어려워지기 때문에, 특허문헌 1에 기재된 바와 같이 홈통 등의 세정욕을 이용하여 세정액을 흘리면서 세정하는 방법에 비하여 세정액의 유속이 상승한다. 또한, 상기 세정액의 최외계면은 대기압의 공기와 접촉하여 자유 표면이 되기 때문에, 도 9에 도시한 바와 같은 세정조 (122)를 이용하여 다공질막 (123)을 침지하여 세정하는 종래의 방법에 비하여, 다공질막에 대하여 지나친 수압이 가해지지 않아, 다공질막 내에의 세정액의 침투가 억제되고, 세정액의 체류를 방지하고, 항상 새로운 세정액이 다공질막의 표면에 존재할 수 있다. 이 때문에 본 발명은 세정 효율이 우수하다.

게다가, 본 발명의 세정 장치 (110, 210, 310, 410 또는 510)은 세정 효율이 우수하기 때문에, 세정욕을 이용하지 않고 다공질막을 세정할 수 있기 때문에, 특허문헌 1에 비하여 세정욕(홈통상의 유로)의 수를 삭감할 수 있다. 따라서, 본 발명이면 설비가 대규모일 필요가 없어, 저비용으로 다공질막을 세정할 수 있다.

본 발명의 세정이란, 다공질막의 표면에 접하는 세정액을 교환하는 것(표면 갱신)에 의해, 다공질막을 본질적으로 구성하는 물질 이외의 물질이며, 상기 다공질막의 제조 공정에서 유래되어, 예를 들면 상기 다공질막의 제조 공정에서 이용하는 용매 또는 상기 다공질막의 제조 공정에서 부차적으로 생성되는 물질 등을 제거하는 것이다.

본 발명의 제거란, 상기 다공질막이 보유하는, 상기 다공질막을 본질적으로 구성하는 물질 이외의 물질의 농도를 40％ 이하까지 감소시키고, 바람직하게는 10％ 이하까지 감소시키고, 보다 바람직하게는 6％ 이하까지 감소시키고, 더욱 바람직하게는 3％ 이하까지 감소시키는 것이다.

본 발명에서의 세정액의 낙하란, 세정액이 연직 방향으로 낙하하는 것이다. 연직 방향으로 낙하할 때의 상기 세정액의 각도로는, 연직 방향에 대한 세정액의 각도가 30°이하가 바람직하고, 0°가 보다 바람직하다.

다공질막으로부터 용매를 제거하는 경우, 다공질막이 보유하는 용매의 잔존 용매 농도보다도, 다공질막 표면 근방에서의 세정액의 용출 용매 농도가 낮으면, 다공질막 표면으로부터 세정액으로의 용매의 확산은 촉진되고, 다공질막은 세정된다.

또한, 도 1 또는 도 2에 도시한 바와 같이 다공질막 (113)이 세정액 (111)의 낙하 방향과 동일한 방향이나 반대 방향으로 주행하면, 균일하면서 충분히 세정액 (111)이 다공질막 (113)에 접촉하기 때문에, 다공질막 (113)이 보다 효과적으로 세정되고, 다공질막 (113) 중에 존재하는 용매 등의 물질이 제거되기 쉬워진다.

또한, 세정 장치 (110)에 따르면, 세정액 (111)은 항상 흐르고 있고, 다공질막 (113)의 표면에 접하는 세정액 (111)이 교환되어 있기 때문에, 도 9에 도시한 바와 같은 세정 장치 (120)을 이용한 종래의 방법에 비하여, 다공질막 (113)에는 항상 신선한 세정액 (111)이 접촉한다. 이는 다공질막 (113)의 표면 갱신이 적극적으로 행해지고 있는 것을 의미한다. 이 때문에, 다공질막이 보유하는 용매의 잔존 용매 농도보다도 막 표면 근방의 세정액의 용출 용매 농도가 낮은 상태를 유지할 수 있다. 그 결과, 막 표면으로부터 세정액으로의 용매의 확산이 촉진되어, 단시간으로의 세정이 가능하다. 특히, 원통상 회전체 (114a 및 114b) 사이의 거리를 길게 하면, 세정액 (111)의 유속이 빨라지기 때문에, 다공질막 (113)의 표면 갱신이 보다 촉진된다.

또한, 본 발명의 세정 장치 (210)에 따르면, 주행 수단 (214)의 원통상 회전체 (214a 내지 214e)는 엇갈리게 배치되어 있다. 이 원통상 회전체 (214a 내지 214e) 사이를 다공질막 (213)이 구부러지면서, 즉 상기 원통상 회전체 (214a 내지 214e) 사이를 상기 다공질막 (213)이 순서대로 주행하면서, 상류측의 원통상 회전체 (214a)로부터 하류측의 원통상 회전체 (214e)로 이동함으로써, 2 이상의 다공질막을 주행시켜 세정하는 경우(다추화(多錐化))에 적합할 뿐 아니라, 설비의 소형화가 가능해진다.

또한, 도 10 또는 도 11에 도시한 바와 같이 다공질막 (213)이 세정액 (211)의 낙하 방향과 동일한 방향이나 반대 방향으로 주행하면, 균일하면서 충분히 세정액 (211)이 다공질막 (213)에 접촉한다. 따라서, 다공질막 (213)이 보다 효과적으로 세정되어, 다공질막 (213) 중에 존재하는 용매 등의 물질이 제거되기 쉬워진다.

또한, 세정 장치 (210)에 따르면, 세정액 (211)은 항상 흐르고 있고, 다공질막 (213)의 표면에 접하는 세정액 (211)이 교환되어 있기 때문에, 도 9에 도시한 바와 같은 세정 장치 (120)을 이용한 종래의 방법에 비하여, 다공질막 (213)에는 항상 신선한 세정액 (211)이 접촉한다. 이는 다공질막 (213)의 표면 갱신이 적극적으로 행해지고 있는 것을 의미한다. 이 때문에, 다공질막이 보유하는 용매의 잔존 용매 농도보다도 막 표면 근방의 세정액의 용출 용매 농도가 낮은 상태를 유지할 수 있다. 그 결과, 막 표면으로부터 세정액으로의 용매 등의 물질의 확산이 촉진되어, 단시간으로의 세정이 가능하다. 특히, 1열째와 2열째의 원통상 회전체 사이의 거리를 길게 하면, 세정액 (211)의 유속이 빨라지기 때문에, 다공질막 (213)의 표면 갱신이 보다 촉진된다.

또한, 세정 장치 (310)에 따르면, 도 14 또는 도 15에 도시한 바와 같이 다공질막 (313)이 세정액 (311)의 낙하 방향과 동일한 방향이나 반대 방향으로 주행하기 때문에, 균일하면서 충분히 세정액 (311)이 다공질막 (313)에 접촉한다. 따라서, 다공질막 (313)이 효과적으로 세정되어, 다공질막 (313) 중에 존재하는 용매 등의 물질이 제거되기 쉬워진다.

세정 장치 (310)에 따르면, 다공질막 (313)이 예를 들면 한쪽의 원통상 회전체 (314a)로부터 다른쪽의 원통상 회전체 (314b)로 이동할 때, 다공질막 (313)은 원통상 회전체 (314b)에, 그의 중심축에 대하여 직각이 되는 각도로 접촉하려고 하는 성질이 있다. 원통상 회전체 (314b)에 도달한 다공질막 (313)은, 그 후 원통상 회전체 (314b)의 주위면을 회전하여, 원통상 회전체 (314a)로 이동한다. 이 때에도 다공질막 (313)은, 원통상 회전체 (314a)의 중심축에 대하여 직각이 되는 각도로 접촉하려고 한다. 원통상 회전체 (314a)에 도달한 다공질막 (313)은, 그 후 원통상 회전체 (314a)의 주위면을 회전하여, 원통상 회전체 (314b)로 이동한다.

이 때문에, 1쌍의 원통상 회전체의 축 방향이 서로 평행하면, 이들 원통상 회전체에 다공질막의 주행을 규제하기 위한 홈(규제구) 등이 형성되어 있지 않은 경우, 다공질막은 원통상 회전체 사이의 동일한 장소를 왕복하면서 주행하게 되어, 원통상 회전체의 축 방향으로 이동하는 것이 곤란해진다.

그러나, 본 발명의 세정 장치 (310)이면, 원통상 회전체 (314a 및 314b)의 축 방향이 서로 비평행하기 때문에, 2개의 원통상 회전체 (314a 또는 314b)의 중심축은 평행으로부터 소정의 각도만큼 기울어져 있게 된다. 상술한 바와 같이, 다공질막 (313)은 각 중심축에 대하여 직각이 되는 각도로 원통상 회전체 (314a 또는 314b)에 접촉하려고 하기 때문에, 다공질막 (313)은 원통상 회전체 (314a 및 314b) 사이의 동일한 장소를 왕복하지 않고, 일정한 간격(피치)을 비워두면서 이들 축 방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 규제 홈이 형성된 원통상 회전체를 이용할 필요가 없고, 주위면이 편평한 원통상 회전체를 이용하여도, 원통상 회전체 사이를 왕복하도록 주행시킴으로써, 다공질막을 일정한 피치로 축방향으로 이동시킬 수 있다.

다공질막 (313)의 이동 피치는, 원통상 회전체 (314a 및 314b)의 중심축의 경사 각도에 따라 임의로 변경할 수 있다.

상기 경사 각도는, 상기 원통상 회전체를 회전시켰을 때에, 상기 다공질막의 주위 및 표면에 세정액을 낙하시키는 것이 가능한 피치가 되는 각도를 적절하게 선택하는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 세정 장치 (310)이면, 원통상 회전체 (314a 또는 314b)에 규제 홈을 형성할 필요가 없다. 또한, 원통상 회전체 (314a 및 314b) 사이를 다공질막 (313)이 왕복하도록 주행하면서 축 방향으로 이동하기 때문에, 설비의 소형화가 가능해진다.

또한, 세정 장치 (310)에 따르면, 세정액 (311)은 항상 흐르고 있고, 다공질막 (313)의 표면에 접하는 세정액 (311)이 교환되어 있기 때문에, 도 9에 도시한 바와 같은 세정 장치 (120)을 이용한 종래의 방법에 비하여, 다공질막 (313)에는 항상 신선한 세정액 (311)이 접촉한다. 이는 다공질막 (313)의 표면 갱신이 적극적으로 행해지고 있는 것을 의미한다. 이 때문에, 다공질막이 보유하는 용매의 잔존 용매 농도보다도 막 표면 근방의 세정액의 용출 용매 농도쪽이 낮은 상태를 유지할 수 있다. 그 결과, 막 표면으로부터 세정액으로의 용매 등의 물질의 확산이 촉진되어, 단시간으로의 세정이 가능하다. 특히, 원통상 회전체 (314a 및 314b) 사이의 거리를 길게 하면, 세정액 (311)의 유속이 빨라지기 때문에, 다공질막 (313)의 표면 갱신이 보다 촉진된다.

게다가, 세정 장치 (410)에 따르면, 도 17 또는 도 18에 도시한 바와 같이, 세정액 (411)의 낙하 방향과 다공질막 (413)의 주행 방향이 교차하도록 다공질막 (413)이 주행하기 때문에, 세정액 (411)이 다공질막 (413)의 표면으로부터 박리하기 쉬워져, 세정 효율이 향상된다. 또한, 원통상 회전체 (414a 및 414a) 사이를 다공질막 (413)이 왕복하도록 주행하면서 축 방향으로 이동함으로써, 설비가 소형화됨과 함께, 다공질막 (413)의 표면의 한쪽 절반뿐만 아니라, 반대측의 절반도 신선한 세정액 (411)이 접촉 가능해져, 세정 효율이 향상된다.

또한, 세정 장치 (410)에 따르면, 세정액 (411)은 항상 흐르고 있어, 다공질막 (413)의 표면에 접하는 세정액 (411)이 교환되고 있기 때문에, 도 9에 도시한 바와 같은 세정 장치 (120)을 이용한 종래의 방법에 비하여, 다공질막 (413)에는 항상 신선한 세정액 (411)이 접촉된다. 이는 다공질막 (413)의 표면 갱신이 적극적으로 행해지고 있는 것을 의미한다. 이 때문에, 다공질막이 보유하는 용매의 잔존 용매 농도보다도 막 표면 근방의 세정액의 용출 용매 농도쪽이 낮은 상태를 유지할 수 있다. 그 결과, 막 표면으로부터 세정액으로의 용매 등의 물질의 확산이 촉진되어, 단시간으로의 세정이 가능하다. 특히, 원통상 회전체 (414a 및 414a) 사이의 거리를 길게 하면, 세정액 (411)의 유속이 빨라지기 때문에, 다공질막 (413)의 표면 갱신이 보다 촉진된다.

또한, 세정 장치 (510)에 따르면, 도 21에 도시한 바와 같이 다공질막 (513)이 세정액 (511)의 낙하 방향과 평행하게 주행하기 때문에, 균일하면서 충분히 세정액 (511)이 다공질막 (513)에 접촉한다. 따라서, 다공질막 (513)이 효과적으로 세정되어, 다공질막 (513) 중에 존재하는 용매 등의 물질이 제거되기 쉬워진다.

단, 세정 장치 (510)에 있어서, 다공질막 (513)이 세정액 (511)의 낙하 방향과 평행하게 주행하는 경우의 "평행"이란, 엄밀한 평행을 의미하는 것은 아니다. 예를 들면 세정액 (511)이 하측 방향으로 낙하하는 경우에는, 다공질막 (513)도 하측 방향 및/또는 그의 반대 방향으로 주행할 수 있고, 실질적으로 세정액 (511)과 동일한 방향 및/또는 그의 반대 방향으로 주행할 수 있다.

또한, 도 21에 도시한 세정 장치 (510)은, 2 이상의 유로 (512b)를 지그재그상으로 배치하고, 임의의 유로 (512b)로부터 다음 유로 (512b)로의 세정액 (511)의 이동을 이용하여 세정액 (511)을 낙하시키고 있고, 다공질막 (513)이 임의의 유로 (512b)로부터 다음 유로 (512b)로 이동하기 위한 방향 전환은, 상하 1쌍의 원통상 회전체 (5141a 및 5141a)에서 행해진다. 이 때문에 동일한 장력 조건하에서, 하나의 원통상 회전체로 방향 전환을 행하는 경우와 비교하여, 원통상 회전체 (5141a)와 다공질막 (513)의 접촉각이 작아지고, 다공질막 (513)이 원통상 회전체 (5141a)에 가압되는 힘을 작게 할 수 있어, 막변형이나 부서짐 발생의 억제에 효과가 있다. 또한, 유로 (512b)를 가열하면, 세정액 (511)을 보온 또는 가열하는 것이 가능해진다. 또한 유로 (512b) 내벽에 돌기나 장해물 등을 설치하여, 다공질막 (513)을 따라 흐르는 세정액 (511)의 흐름을 어지럽히고, 다공질막 (513) 근방의 농도 분포를 갖는 세정액 (511)의 경계막을 파괴하여 세정성을 높이는 것이 가능해진다.

또한, 세정 장치 (510)에 따르면, 세정액 (511)은 항상 흐르고 있어, 다공질막 (513)의 표면에 접하는 세정액 (511)이 교환되고 있기 때문에, 도 9에 도시한 바와 같은 세정 장치 (20)을 이용한 종래의 방법에 비하여, 다공질막 (513)에는 항상 신선한 세정액 (511)이 접촉한다. 이는 다공질막 (513)의 표면 갱신이 적극적으로 행해지고 있는 것을 의미한다. 이 때문에, 다공질막이 보유하는 용매의 잔존 용매 농도보다도 막 표면 근방의 세정액의 용출 용매 농도쪽이 낮은 상태를 유지할 수 있다. 그 결과, 막 표면으로부터 세정액으로의 용매 등의 물질의 확산이 촉진되어, 단시간으로의 세정이 가능하다. 특히, 낙하부 F의 거리를 길게 하면, 세정액 (511)의 유속이 빨라지기 때문에, 다공질막 (513)의 표면 갱신이 보다 촉진된다.

그런데, 도 9에 도시한 바와 같은 세정 장치 (120)을 이용한 종래의 방법의 경우, 상술한 바와 같이 세정조 (122) 내를 다공질막 (123)이 주행하고 있기 때문에, 열수 (121)(세정액)을 교환할 때에는 운전을 정지할 필요가 있다.

그러나 도 1, 2, 10, 11, 14, 15, 17, 18 또는 21에 도시한 세정 장치 (110, 210, 310, 410 또는 510)은, 공급 라인 (112c, 212c, 312c, 412c) 또는 제2 공급 라인 (512d)로부터 신선한 세정액 (111, 211, 311, 411 또는 511)이 저장 탱크 (112a, 212a, 312a, 412a 또는 512a)로 공급되기 때문에, 운전을 정지하여 세정액을 교환할 필요가 없다. 또한, 낙하한 세정액 (111, 211, 311, 411 또는 511)을 회수하고, 그의 일부를 다공질막 (113, 213, 313, 413 또는 513)의 세정에 재이용하고 있기 때문에, 비용을 더 삭감할 수 있다.

본 발명의 주행 수단 및 피세정막, 즉 세정되는 다공질막은 세정조에 침지하지 않도록 설치되어 있는 것이 바람직하고, 모든 주행 수단 및 피세정막, 즉 세정되는 다공질막이 세정조에 침지하지 않도록 설치되어 있는 것이 보다 바람직하다.

도 1, 2, 10, 12, 14, 15, 17, 19A 또는 20A에 도시한 본 발명의 세정 장치 (110, 210, 220, 310, 410, 420 또는 430)에서는, 통상 회전체 (114b, 214b, 214d, 214j, 314b 또는 414a)가 회수 탱크 (115a, 215a, 315a 또는 415a)에 침지하지 않도록 설치되어 있고, 상기 회수 탱크 내의 세정액 중에 상기 통상 회전체 및 다공질막 (113, 213, 313 또는 413)이 침지하지 않은 것이 바람직하다. 따라서, 상기 통상 회전체 및 상기 다공질막이 회전할 때의 원심력에 의해서 상기 다공질막 표면의 세정액이 비산되기 때문에, 다공질막의 표면에 접하는 세정액이 교환되어, 세정액이 항상 체류하는 것을 피할 수 있다. 이에 따라, 다공질막의 표면 갱신이 보다 촉진되기 때문에, 본 발명은 세정 효율이 우수하다.

본 발명의 세정 장치는 회수 탱크를 갖지만, 상기 회수 탱크는 세정액을 회수하기 위한 탱크이다. 즉, 본 발명의 세정 장치는 원통상 회전체의 아래에, 다공질막을 세정하기 위한 세정조를 갖고 있지 않은 것을 특징으로 한다. 이에 따라 설비의 소형화가 가능해진다.

여기서 세정조란, 세정액을 저장하는 용기이고, 세정욕이란, 세정액을 흘리는 홈통상의 유로이다.

<다른 실시 형태>

본 발명의 세정 장치는 도 1, 2, 10, 11, 14, 15, 17, 18 또는 21에 도시한 세정 장치 (110, 210, 310, 410 또는 510)으로 한정되지 않는다.

예를 들면 세정 장치 (110, 210, 310, 410 또는 510)에서는, 1개의 다공질막 (113, 213, 313, 413 또는 513)을 주행시키고 있지만, 한번에 2 이상의 다공질막을 주행시킬 수도 있다. 그 경우, 각 다공질막의 주행 방향은 동일한 방향인 것이 바람직하다.

또한, 세정 장치 (110, 210, 310 또는 410)에서는, 세정액 (111, 211, 311 또는 411)은 하나 또는 복수의 토출구 (112b, 212b, 312b 또는 412b)로부터 물기둥상으로 낙하하고 있지만, 예를 들면 슬릿상의 토출구로부터 띠상으로 낙하할 수도 있고, 샤워 유출 구멍으로부터 샤워상으로 토출할 수도 있다.

또한, 토출구 (112b, 212b, 312b 또는 412b)는 바로 아래를 향하고 있을 필요는 없으며, 예를 들면 경사 하측 방향이나 횡방향일 수도 있다. 토출할 때의 세정액의 토출 방향은 특별히 한정되지 않는다. 또한, 세정액을 띠상으로 낙하시키는 경우, 슬릿상의 토출구의 횡단면에 있어서의 길이 방향과 원통상 회전체의 축 방향은 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.

또한, 세정 장치 (110)에서는, 주행 수단 (114)로서 축 방향이 수평이 되도록 배치된 상하 1쌍의 원통상 회전체 (114a 및 114b)를 갖는 것을 예시했지만, 이들 원통상 회전체 (114a 또는 114b)는 도 3a에 도시한 바와 같이 축 방향이 평행하지 않을 수도 있고, 도 3b에 도시한 바와 같이, 원통상 회전체 (114a 및 114b)가 전후에 어긋나, 다공질막 (313)의 주행 방향이 연직 방향에 대하여 기울어져 있을 수도 있다. 이 때의 다공질막 (313)의 경사 각도 범위는 연직 방향에 대하여 30°이하인 것이 세정액과의 접촉의 측면에서 바람직하고, 연직 방향, 즉 0°에 가까운 쪽이 보다 바람직하다.

또한 도 3a에 도시한 주행 수단에서는, 상하 1쌍의 상기 원통상 회전체 (114a 및 114b)는 비병행이다. 즉, 상기 원통상 회전체 (114b)가 수평이고, 상기 원통상 회전체 (114a)는 수평은 아니지만, 본 발명의 세정 장치는 이것으로 한정되지 않는다. 도 14에 도시한 바와 같이, 상하 1쌍의 원통상 회전체 (314a 및 314b) 중, 상측의 원통상 회전체 (314a)가 수평이 아니고, 하측의 원통상 회전체 (314b)가 수평인 비평행일 수도 있다.

또한, 주행 수단은, 예를 들면 도 4에 도시한 바와 같이 좌우 1쌍의 원통상 회전체 (114c 및 114d)를 가질 수도 있다. 이 경우, 다공질막 (113)은 세정액 (111)의 낙하 방향에 대하여 직교 방향으로 주행한다.

도 4에 있어서의 원통상 회전체 (114c 또는 114d)는 축 방향이 수평이지만, 이것으로 한정되지 않으며, 수평이 아닐 수도 있다. 또한, 서로 평행일 수도 있고, 평행이 아닐 수도 있다.

이상의 실시 형태에서는, 주행 수단으로서 1쌍의 원통상 회전체를 갖는, 이른바 넬슨 타입을 예로 들어 설명했지만, 본 발명이 이것으로 한정되는 것은 아니다.

주행 수단은, 예를 들면 도 5a 또는 도 5b에 도시한 바와 같이, 다공질막 (113)을 지그재그상으로 구부러지면서, 즉 상기 원통상 회전체 (114a 내지 114n) 사이를 순서대로 주행하면서, 주행 수단의 상류측으로부터 하류측으로 주행시키는, 이른바 캘린더 타입일 수도 있다. 이러한 주행 수단에서는, 2 이상의 원통상 회전체 (114e 내지 114n)이 번갈아서 배치되어 있다.

여기서 "번갈아서 배치된"이란, 한쪽 열에서의 원통상 회전체 (114e, 114 g, 114i)의 피치 사이에, 다른쪽 열의 원통상 회전체 (114f, 114h)가 위치하고 있는 상태(도 5a)나, 한쪽 열에서의 원통상 회전체 (114j, 114l, 114n)의 피치 사이에, 다른쪽 열의 원통상 회전체 (114k, 114m)이 위치하고 있는 상태, 즉 상기 원통상 회전체가 지그재그상으로 배치된 상태(도 5b)를 말한다.

도 5a에 도시한 주행 수단에서는, 다공질막 (113)은 세정액 (111)의 낙하 방향과 동일한 방향 및 반대 방향으로 주행한다. 한편, 도 5b에 도시한 주행 수단에서는, 다공질막 (113)은 세정액 (111)의 낙하 방향에 대하여 직교 방향으로 주행한다. 세정액 (111)과 다공질막 (113)의 접촉을 고려하면, 도 5a에 도시한 바와 같은, 세정액 (111)의 낙하 방향과 동일한 방향이나 반대 방향으로 다공질막 (113)을 주행시키는 주행 수단이 바람직하다.

설비의 소형화를 고려하면, 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향이나 반대 방향으로 다공질막을 주행시키는 주행 수단 중에서도, 도 1 또는 도 2에 도시한 바와 같은 넬슨 타입의 주행 수단이 바람직하다.

또한, 세정 장치로는, 예를 들면 도 6에 도시한 바와 같이, 홈통 (117)을 낙하 수단 및 회수 수단 대신에 구비할 수도 있다. 이 경우, 제1 홈통 (117a)를 흐른 세정액 (111)은 출구로부터 방출되어 낙하하고, 제2 홈통 (117b)로 회수된다. 한편, 제1 홈통 (117a)를 통과한 다공질막 (113)은 낙하하는 세정액 (111)과 접촉하면서, 주행 수단 (114)에 의해서 연직 방향으로 주행한다. 다공질막 (113)은, 제1 홈통 (117a)의 통과 중 및 세정액 (111)이 낙하하는 도중에 세정되어, 용매 등의 물질이 제거된다. 특히 낙하 중의 세정액 (111)은 홈통 (117)의 저항을 받지 않기 때문에 유속이 상승하여, 효과적으로 다공질막 (113)을 세정할 수 있다.

홈통 (117)은 도 6에 도시한 바와 같이 3단 이상 설치되어 있을 수도 있다. 이 경우, 제2 홈통 (117b)로 회수된 세정액 (111)은 그 출구로부터 방출되어 낙하하고, 다음 단의 홈통 (117)로 회수되기 때문에, 하나의 홈통(예를 들면 제2 홈통 (117b))이 낙하 수단과 회수 수단의 양쪽 역할을 하게 된다.

다만, 홈통 (117)의 수가 증가하면 설비가 대규모가 되기 때문에, 세정성과 설비의 대형화를 고려하여 홈통 (117)의 수를 설정하는 것이 좋다.

또한, 세정 장치 (210)에서는, 주행 수단 (214)로서, 축 방향이 수평이면서 평행해지도록 배치된 원통상 회전체 (214a 내지 214e)를 갖는 것을 예시했지만, 이들 원통상 회전체 (214a 내지 214e)는 축 방향이 수평이 아닐 수도 있고, 평행이 아닐 수도 있다.

또한, 세정 장치 (210)의 주행 수단 (214)는, 가로 방향으로 2열로 배치된 원통상 회전체 (214a 내지 214e)를 갖고 있지만, 각 원통상 회전체가 번갈아서 배치되고, 그 사이를 다공질막이 구부러지면서 이동할 수 있으면, 즉 상기 원통상 회전체 사이를 상기 다공질막이 순서대로 주행하면서 이동할 수 있으면, 각 원통상 회전체는 2열로 배치되지 않아도 된다.

또한, 예를 들면 도 12 또는 도 13에 도시한 세정 장치 (220)과 같이, 주행 수단 (214)로는, 세로 방향으로 2열로 배치된 원통상 회전체 (214f 내지 214j)를 가질 수도 있다.

도 12 또는 도 13에 도시한 주행 수단 (214)에서는, 다공질막 (213)은 세정액 (211)의 낙하 방향에 대하여 직교 방향으로 주행한다. 다공질막 (213)이 세정액 (211)의 낙하 방향에 대하여 직교 방향으로 주행하면, 다공질막 (213)으로부터 세정액 (211)이 박리하기 쉬워져, 탈수에 의한 세정성이 향상된다.

다만, 세정액과 다공질막의 접촉을 고려하면, 도 10 또는 도 11에 도시한 바와 같은, 세정액 (211)의 낙하 방향과 동일한 방향이나 반대 방향으로 다공질막 (213)을 주행시키는 주행 수단이 바람직하다.

또한, 세정 장치 (310)에서는, 도 15에 도시한 바와 같이, 주행 수단 (314)로서 한쪽의 원통상 회전체 (314a)의 바로 아래에 다른쪽의 원통상 회전체 (314b)가 배치된 것을 예시했지만, 이들 원통상 회전체 (314a 및 314b)는 축 방향이 서로 비평행이고, 다공질막면을 유하하는 세정액이 막 표면으로부터 박리하지 않은 각도 범위이면, 도 16에 도시한 바와 같이 전후에 어긋나, 다공질막 (313)의 주행 방향이 연직 방향에 대하여 기울어져 있을 수도 있다. 이 때 다공질막 (313)의 경사 각도 범위는 연직 방향에 대하여 30°이하인 것이 세정액과의 접촉의 측면에서 바람직하고, 연직 방향, 즉 0°에 가까운 쪽이 보다 바람직하다.

또한, 도 14 또는 도 15에 도시한 세정 장치 (310)에서는, 다공질막 (313)이 한쪽의 원통상 회전체 (314a)로부터 다른쪽의 원통상 회전체 (314b)로 이동할 때와, 다른쪽의 원통상 회전체 (314b)로부터 한쪽의 원통상 회전체 (314a)로 이동할 때의 양쪽의 타이밍에서, 다공질막 (313)은 세정액 (311)과 접촉하고 있지만, 다공질막 (313)과 세정액 (311)의 접촉 타이밍은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 다공질막 (313)은, 한쪽의 원통상 회전체 (314a)로부터 다른쪽의 원통상 회전체 (314b)로 이동할 때만 세정액 (311)과 접촉할 수도 있고, 반대로 다른쪽의 원통상 회전체 (314b)로부터 한쪽의 원통상 회전체 (314a)로 이동할 때만 세정액 (311)과 접촉할 수도 있다.

또한, 세정 장치 (410)에서는, 주행 수단 (414)로서, 축 방향이 수평이면서 서로 평행한 원통상 회전체 (414a 및 414a)를 갖는 것을 예시했지만, 이들 원통상 회전체 (414a 또는 414a)는 축 방향이 수평이 아닐 수도 있고, 축 방향이 서로 비평행일 수도 있다.

또한, 세정 장치 (410)에서는, 낙하 수단 (412)의 토출구 (412b)의 배열 방향과, 주행 수단 (414)의 원통상 회전체 (414a 및 414a)의 축 방향이 동일한 방향이지만, 양자의 방향은 예를 들면 도 19a 또는 도 19b에 도시한 바와 같이 상이할 수도 있다. 상술한 바와 같이, 세정액을 띠상으로 낙하시키는 경우도 동일하여, 슬릿상의 토출구의 횡단면에 있어서의 길이 방향과 원통상 회전체의 축 방향은 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다.

도 19a 또는 도 19b에 도시한 세정 장치 (420)에서는, 원통상 회전체 (414a 또는 414a)의 축 방향이 토출구 (412b)의 배열 방향에 대하여 직교하고 있다.

또한, 상술한 세정 장치 (410 또는 420)에서는, 세정액 (411)의 낙하 방향과 다공질막 (413)의 주행 방향이 십자상으로 교차하도록 다공질막 (413)을 주행시키고 있지만, 예를 들면 도 20a 또는 도 20b에 도시한 바와 같이, 세정액 (411)의 낙하 방향과 다공질막 (413)의 주행 방향이 브레이스(brace)상으로 교차하도록, 다공질막 (413)을 주행시킬 수도 있다. 세정액 (411)의 낙하 방향과 다공질막 (413)의 주행 방향이 브레이스상으로 교차하도록 다공질막 (413)을 주행시키면, 원통상 회전체 (414a 또는 414a)에 다공질막 (413)이 느슨하지 않도록 권취하기 쉬워져, 다공질막 (413)을 안정적으로 주행시킬 수 있다. 따라서, 보다 많은 세정액 (411)을 다공질막 (413)에 접촉시키는 것이 가능해진다. 이러한 이유는 이하와 같이 생각된다.

세정액의 낙하 방향과 다공질막의 주행 방향이 브레이스상으로 교차하도록 다공질막을 주행시키면, 다공질막은 원통상 회전체 사이에서 교차하기 때문에(도 20a 또는 도 20b 참조), 다공질막이 원통상 회전체를 단단히 조이는 형태가 되어, 다공질막이 원통상 회전체로부터 떨어지기 어려워진다. 또한, 원통상 회전체와 다공질막이 접촉하는 부분이 길어지기 때문에, 보다 많은 장력을 다공질막에 부여할 수 있다. 따라서, 원통상 회전체에 다공질막이 느슨하지 않도록 감기기 쉬워져, 다공질막의 주행 안정성이 향상된다.

특히 다공질막의 굽힘 반경이 큰(막이 강직한) 경우 등은, 다공질막을 원통상 회전체 사이에서 교차시키는(즉, 다공질막을 원통상 회전체에 교차시켜 거는) 것이 다공질막에 장력을 부여하기 쉬워져, 다공질막을 안정적으로 주행시킬 수 있다.

도 20a 또는 도 20b에 도시한 세정 장치 (430)에서는, 주행 수단 (414)로서, 축 방향이 수평이면서 서로 평행한 원통상 회전체 (414a 및 414a)를 갖는 것을 예시했지만, 이들 원통상 회전체 (414a 및 414a)는 축 방향이 수평이 아닐 수도 있고, 축 방향이 서로 비평행일 수도 있다. 또한, 낙하 수단 (412)의 토출구 (412b)의 배열 방향과, 주행 수단 (414)의 원통상 회전체 (414a 및 414a)의 축 방향은 동일한 방향일 수도 있다.

또한, 세정 장치 (510)에서는, 다공질막 (513)을 각 유로 (512b)에 통과시키고 있지만, 낙하부 F에서 낙하하는 세정액 (511)에 다공질막 (513)을 접촉할 수 있으면, 다공질막 (513)은 유로 (512b)를 통과하지 않아도 된다.

또한, 세정 장치 (510)에서는, 세정액 (511)의 낙하 방향과 동일한 방향으로 다공질막 (513)을 주행시키고 있지만, 세정액 (511)의 낙하 방향과 반대 방향으로 다공질막 (513)을 주행시킬 수도 있다. 즉, 예를 들면 도 21에 도시한 세정 장치 (510)에 있어서, 다공질막 (513)의 주행 방향을 역방향으로 하고, 유로 (512b)를 오르도록 다공질막 (513)을 주행시킬 수도 있다. 이 경우, 다공질막의 주행 속도와, 세정액의 유속으로 세정액에 의한 다공질막의 표면 갱신은 보다 촉진된다. 또한, 다공질막에 포함되는 액체의 용매 농도가 낮아짐에 따라, 사용하는 세정액의 용매 농도도 낮아져, 세정 효율로서 우수하다. 또한, 다공질막으로부터 제거된 용매 등의 물질은 세정액으로 농축할 수 있고, 고농도의 폐액으로서 처리가 가능해져, 비용면에서도 유리하다.

또한, 세정 장치 (510)에서는, 상하 1쌍의 원통상 회전체 (5141a 및 5141a)가 축 방향이 수평이면서 동일한 방향이 되도록 배치되어 있지만, 낙하부 F에서 다공질막 (513)의 주행 방향을 세정액 (511)의 낙하 방향과 동일한 방향 또는 반대 방향으로 규제할 수 있으면, 예를 들면 도 22에 도시한 바와 같이, 상하 1쌍의 원통상 회전체 (5141a 및 5141a)의 축 방향은 동일한 방향을 향하고 있지 않을 수도 있다.

또한, 낙하부 F에 설치되는 원통상 회전체 (5141a)의 수는, 1개소에 관하여 상하 1쌍(2개)으로 한정되지 않으며, 예를 들면 도 23a에 도시한 바와 같이 3개일 수도 있고, 도 23b에 도시한 바와 같이 4개일 수도 있고, 그 이상의 수일 수도 있다.

또한, 도 21에 도시한 세정 장치 (510)의 주행 수단 (514)는, 가이드 부재 (514a)로서 상하 1쌍의 원통상 회전체 (5141a 및 5141a)를 갖고 있지만, 가이드 부재 (514a)로는 상하 1쌍의 원통상 회전체 (5141a 및 5141a)로 한정되지 않는다. 가이드 부재 (514a)로는, 예를 들면 도 24a에 도시한 바와 같은 상하 1쌍의 닙롤 (5142a 및 5142a)일 수도 있고, 도 24b에 도시한 바와 같은 상하 1쌍의 링상 가이드 (5143a 및 5143a)일 수도 있고, 도 24c에 도시한 바와 같은 주위면에 홈이 형성된 원판상 가이드 (5144a)일 수도 있다. 다만, 가이드 부재 (514a)와의 마찰에 의해 다공질막 (13)이 흠집이 생기는 것을 방지하거나, 다공질막 (13)을 안정적으로 주행시킬 수 있다는 점에서, 도 21 내지 도 23b에 도시한 바와 같은 원통상 회전체 (5141a)가 바람직하다.

가이드 부재 (514a)로서 도 24a에 도시한 바와 같은 닙롤 (5142a)나, 도 24b에 도시한 바와 같은 링상 가이드 (5143a)를 이용하는 경우, 그의 수는 1개소의 낙하부 F에 관하여 상하 1쌍(2개)으로 한정되지 않으며, 3개 이상일 수도 있다.

또한, 세정 장치 (510)에서는, 2 이상의 유로 (512b)가 지그재그상으로 배치되어 있지만, 세정액 (511)이 임의의 유로 (512b)로부터 다음 유로 (512b)로 낙하하면서 순차 이동할 수 있으면, 도 25에 도시한 바와 같이, 각 유로 (512b)의 경사의 방향이 동일한 방향이 되도록 배치되어 있을 수도 있다. 이 경우, 다공질막 (513)이 상하 1쌍의 원통상 회전체 (5141a 및 5141a)의 한쪽으부터 다른쪽으로 비스듬하게 걸리도록 이동한다.

다만, 도 21에 도시한 바와 같이 2 이상의 유로 (512b)가 지그재그상으로 배치되어 있으면, 장치를 보다 소형화할 수 있다.

[다공질막의 제조 방법]

본 발명의 다공질막의 제조 방법은, 소수성 중합체와 친수성 중합체와 용매를 포함하는 제막 원액을 응고액에 의해 응고시켜 다공질막을 형성하는 응고 공정과, 상기 다공질막을 세정하여 다공질막 중에 잔존하는 용매 등의 물질을 제거하는 세정 공정과, 상기 다공질막 중에 잔존하는 친수성 중합체를 제거하는 제거 공정을 갖는다. 또한, 제거 공정 후에 상기 다공질막을 건조하는 건조 공정을 더 갖는다.

<응고 공정>

본 실시 형태예의 다공질막의 제조 방법에서는, 우선 소수성 중합체와 친수성 중합체와 용매를 포함하는 제막 원액을 제조한다. 이어서, 통상 이 제막 원액을 환상의 토출구가 형성된 노즐로부터 응고액 내에 토출하여, 응고액 중에서 응고시키는 응고 공정에 의해 다공질막을 형성한다.

소수성 중합체는, 응고 공정에 의해 다공질막을 형성할 수 있는 물질이면 되고, 그러한 물질이면 특별히 제한없이 사용할 수 있지만, 폴리술폰이나 폴리에테르술폰 등의 폴리술폰계 수지, 폴리불화비닐리덴 등의 불소계 수지, 폴리아크릴로니트릴, 셀룰로오스 유도체, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리메타크릴레이트, 또는 폴리아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, 이들 수지의 공중합체를 사용할 수도 있고, 이들 수지나 공중합체의 일부에 치환기를 도입한 것도 사용할 수 있다. 또한, 분자량 등이 상이한 동종의 중합체를 블렌드하여 이용할 수도 있고, 2종 이상의 상이한 종류의 수지를 혼합하여 사용할 수도 있다.

이들 중에서 불소계 수지 중에서도 폴리불화비닐리덴이나 불화비닐리덴 단체와 다른 단량체를 포함하는 공중합체는, 차아염소산 등의 산화제에 대한 내구성이 우수하다.

따라서, 예를 들면 후술하는 친수성 중합체 제거 공정 등으로, 산화제에 의해 처리되는 다공질막을 제조하는 경우에는, 소수성 중합체로서 불소계 수지를 선택하는 것이 바람직하다.

친수성 중합체는, 제막 원액의 점도를 다공질막의 형성에 바람직한 범위로 조정하고, 제막 상태의 안정화를 도모하기 위해서 첨가되는 물질로서, 폴리에틸렌글리콜이나 폴리비닐피롤리돈 등이 바람직하게 사용된다. 이들 중에서도, 다공질막의 공경의 제어나 다공질막의 강도 측면에서, 폴리비닐피롤리돈이나 폴리비닐피롤리돈에 다른 단량체가 공중합한 공중합체가 바람직하다.

또한, 친수성 중합체에는 2종 이상의 수지를 혼합하여 사용할 수도 있다. 예를 들면 친수성 중합체로서 보다 고분자량의 것을 이용하면, 막 구조가 양호한 다공질막을 형성하기 쉬운 경향이 있다. 한편, 저분자량의 친수성 중합체는, 후술하는 친수성 중합체 제거 공정에서 다공질막으로부터 보다 제거되기 쉽다는 점에서 바람직하다. 따라서, 목적에 따라 분자량이 상이한 동종의 친수성 중합체를 적절하게 블렌드하여 이용할 수도 있다.

상술한 소수성 중합체 및 친수성 중합체를 이들이 가용인 용매(양용매)에 혼합함으로써, 제막 원액을 제조할 수 있다. 제막 원액에는, 원한다면 그 밖의 첨가 성분을 가할 수도 있다.

용매의 종류에는 특별히 제한은 없지만, 건습식 방사로 응고 공정을 행하는 경우에는, 공주부에 있어서 제막 원액을 흡습시킴으로써 다공질막의 공경을 조정하기 때문에, 물과 균일하게 혼합하기 쉬운 용매를 선택하는 것이 바람직하다. 이러한 용매로는 N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸술폭시드, N-메틸-2-피롤리돈, 또는 N-메틸모르폴린-N-옥시드 등을 들 수 있고, 이들을 1종 이상 사용할 수 있다. 또한, 용매에의 소수성 중합체나 친수성 중합체의 용해성을 손상시키지 않는 범위에서, 소수성 중합체나 친수성 중합체의 빈용매를 혼합하여 사용할 수도 있다.

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

제막 원액 내에 있어서의 소수성 중합체의 농도는, 너무 옅거나 너무 진해도 제막시의 안정성이 저하되어, 바람직한 다공질막 구조가 형성되기 어려워지는 경향이 있기 때문에, 하한은 10 질량％가 바람직하고, 15 질량％가 보다 바람직하다. 또한, 상한은 30 질량％가 바람직하고, 25 질량％가 보다 바람직하다.

한편, 친수성 중합체의 농도의 하한은, 다공질막을 보다 형성하기 쉬운 것으로 하기 위해 1 질량％가 바람직하고, 5 질량％가 보다 바람직하다. 친수성 중합체의 농도의 상한은, 제막 원액의 취급성 측면에서 20 질량％가 바람직하고, 12 질량％가 보다 바람직하다.

이와 같이 해서 제조된 제막 원액을 토출 노즐 등으로부터 토출하여 응고액에 침지함으로써, 소수성 중합체가 응고되어, 소수성 중합체와 친수성 중합체로 구성되는 중공사상의 다공질막이 얻어진다. 여기서 친수성 중합체는 겔상태로 소수성 중합체와 삼차원적으로 얽히는 것이라 추찰된다.

토출 후, 응고액이 들어 간 응고조에 이르기까지의 사이에 공주 구간을 설치할 수도 있고(건습식 방사), 공주 구간을 설치하지 않을 수도(습식 방사) 있다.

여기서 사용하는 응고액은 소수성 중합체의 비용매로, 친수성 중합체의 양용매일 필요가 있고, 물, 에탄올 또는 메탄올 등이나 이들의 혼합물을 들 수 있지만, 특히 제막 원액에 이용한 용매와 물과의 혼합액이 안전성, 또는 운전 관리의 측면에서 바람직하다.

또한, 여기서 사용하는 토출 노즐로는, 다공질막의 형태에 따라 선택할 수 있다. 예를 들면, 환상의 노즐을 갖는 것을 사용한 경우에는, 다공질막으로서 중공상의 중공사막을 제조할 수 있다. 본 발명에서 제조되는 다공질막의 형태로는, 중공상 이외에 평막 등일 수도 있고, 막의 형태에는 특별히 제한은 없지만, 특히 수처리에 있어서는 중공상의 중공사막이 바람직하게 사용된다.

본 발명에서 제조되는 다공질막의 형태로는, 중공사막 이외에 평막 등일 수도 있고, 막의 형태에는 특별히 제한은 없다.

또한, 다공질막의 강도를 더 향상시키고자 하는 경우에는, 다공질막의 내부에 보강 지지체를 배치할 수 있다.

보강 지지체로는, 각종 섬유로 제조된 중공상의 편끈이나 끈목, 또는 중공사막 등을 들 수 있으며, 각종 소재를 단독 또는 조합시켜 사용할 수 있다.

보강 지지체로는, 중공사막을 제조하는 경우에는, 각종 섬유로 제조된 중공상의 편끈이나 끈목 등을 들 수 있으며, 각종 소재를 단독 또는 조합하여 사용할 수 있다. 중공 편끈이나 끈목에 사용되는 섬유로서, 합성 섬유, 반합성 섬유, 재생 섬유, 또는 천연 섬유 등을 들 수 있으며, 또한 섬유의 형태는 모노필라멘트, 멀티필라멘트, 또는 방적사 중 어느 하나일 수도 있다.

한편, 평막을 제조하는 경우에는, 직포, 부직포 또는 네트 등을 사용할 수 있다. 중공사막 또는 평막 중 어느 하나를 제조하는 경우에도, 보강 지지체를 이용하는 경우에는, 노즐로부터 제막 원액을 보강 지지체의 표면에 도포한 후, 응고액 내에 투입할 수 있다. 중공사막을 제조하는 경우에 있어서는, 환상 복합 방사 노즐을 이용하여, 노즐 내에서 보강 지지체 표면에 제막 원액을 도포한 후, 직접 응고액에 토출하는 것도 고려된다.

이와 같이 제막 원액을 응고액에 토출(투입)하면, 제막 원액 내에 응고액이 확산됨에 따라, 소수성 중합체와 친수성 중합체가 각각 상분리를 일으킨다. 이와 같이 상분리가 진행되면서 응고함으로써, 소수성 중합체와 친수성 중합체가 서로 뒤얽힌 삼차원 메쉬 구조의 다공질막이 얻어진다. 상분리가 멈춘 시점에서, 후속 공정인 세정 공정으로 이동한다.

<세정 공정>

상술한 응고 공정에 의해 형성된 다공질막은, 일반적으로 공경이 크게 고투수성을 잠재적으로는 갖고 있지만, 다공질막 내에 용액 상태의 친수성 중합체나 용매 등의 물질이 다량으로 잔존하고 있다. 특히, 친수성 중합체가 막 중에 잔존하고 있으면, 충분한 고투수성을 발휘할 수 없다. 또한, 친수성 중합체가 막 내에서 건고하면, 막의 기계적 강도의 저하의 원인이 되기도 한다. 따라서, 응고 공정 후에는 다공질막 중에 잔존하는 친수성 중합체를 제거하는 공정을 행한다.

그런데, 친수성 중합체의 제거 공정에서는, 상세하게는 후술하지만 산화제를 사용하여 친수성 중합체를 산화 분해(저분자량화)하지만, 다공질막 내에 용매가 잔존하고 있으면, 용매와 산화제가 반응하기 때문에, 친수성 중합체의 산화 분해가 저해된다.

따라서, 친수성 중합체의 제거 공정에 앞서서 다공질막을 세정하고, 다공질막 중에 잔존하는 용매 등의 물질을 제거하는 공정(세정 공정)을 행한다.

본 발명의 제1 양태의 세정 공정에서는, 예를 들면 도 1 또는 도 2에 도시한 본 발명의 세정 장치 (110)을 이용하여, 낙하하는 세정액 (111), 즉 연직 방향으로 낙하하는 세정액 (111)에 접촉하도록 다공질막 (113)을 주행시킨다.

낙하 수단 (112)보다 세정액 (111)을 낙하시키는 방법으로는 특별히 한정되지 않으며, 세정액 (111)의 자체 중량에 의해 토출구 (112b)로부터 자연 낙하시킬 수도 있고, 펌프(도시 생략) 등의 외력을 작용시켜 낙하시킬 수도 있다.

낙하하는 세정액 (111)에 접촉하도록 다공질막 (113)이 주행함으로써, 세정액 (111)은 다공질막 (113)과 접하면서, 막 표면을 흘러내린다. 그 결과, 다공질막 중의 용매 등의 물질이 막 내부로부터 막 표면으로 확산 이동함과 함께, 막 표면으로부터 세정액 (111)로 확산 이동하여 다공질막으로부터 제거된다.

낙하하는 세정액 (111)에 다공질막 (113)이 접촉할 때에는, 세정액 (111)이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하지 않도록 한다. 상기 세정 공정에서는, 낙하하는 세정액 (111)에 접촉하도록 다공질막 (113)을 배치할 때는, 세정액 (111)이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하지 않도록 배치되어 있는 개소가 포함되어 있을 수 있고, 그것 이외의 개소에서는 세정액 (111)에 다공질막 (113)이 접촉할 때에는, 세정액 (111)이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하고 있을 수도 있다.

상기 세정 공정에서는, 도 1, 2, 3A, 5A, 또는 6에 도시한 바와 같이, 다공질막 (113)을 세정액 (111)의 낙하 방향과 평행하게 주행시키는 것이 바람직하다. 즉, 다공질막 (113)을 세정액 (111)의 낙하 방향과 동일한 방향 및/또는 반대 방향으로 주행시키는 것이 바람직하다. 이에 따라, 균일하면서 충분히 세정액 (111)이 다공질막 (113)에 접촉하기 때문에, 다공질막 (113)이 보다 효과적으로 세정되어, 다공질막 (113) 중에 존재하는 용매 등의 물질이 제거되기 쉬워진다.

단, 상기 세정 공정에서 다공질막 (113)을 세정액 (111)의 낙하 방향과 평행하게 주행시키는 경우의 "평행"이란, 엄밀한 평행을 의미하는 것은 아니다. 예를 들면 세정액 (111)이 하측 방향으로 낙하하는 경우에는, 다공질막 (113)도 하측 방향 및/또는 그의 반대 방향으로 주행할 수 있고, 실질적으로 세정액 (111)과 동일한 방향 및/또는 그의 반대 방향으로 주행할 수 있다.

상기 세정 공정에서는, 도 1 내지 4에 도시한 바와 같이, 1쌍의 원통상 회전체를 왕복시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시키는 것이 바람직하다. 이에 따라, 설비가 보다 소형화된다.

상기 세정 공정에서는, 상기 다공질막을 상기 세정액에 대하여 고각으로 접촉하도록 주행시키는 것이 바람직하다. 상기 다공질막에 대한 상기 세정액의 각도는 45°내지 90°가 바람직하다. 상기 다공질막을 상기 세정액에 대하여 고각으로 접촉하도록 주행시킴으로써, 다공질막 표면의 탈수 및 경계막 박리가 발생하기 쉬워져, 다공질막이 보다 효과적으로 세정되고, 다공질막 내에 존재하는 용매 등의 물질이 제거되기 쉬워진다.

상기 세정 공정에서는, 상기 세정액의 연직 방향으로의 낙하가 자유 낙하인 것이 바람직하다. 상기 세정액의 자유 낙하란, 중력 이외의 외력이 존재하지 않은 상황하에서 상기 세정액이 낙하하는 것을 의미한다.

즉, 본 발명의 세정 공정에서는, 홈통 등의 세정욕을 이용한 세정 수단이 아닌, 연직 방향으로 낙하하는 상기 세정액과 다공질막이 접촉함으로써, 다공질막 중에 잔존하는 물질을 제거하고, 다공질막을 세정한다. 이에 따라, 다공질막의 표면에 접하는 세정액의 교환(표면 갱신)이 촉진되기 때문에 세정 효과가 향상된다.

상기 세정 공정에서는, 상기 다공질막을 상기 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향 및 반대 방향으로 주행시키는 것을 포함하며, 상기 세정 공정에서 상기 다공질막의 주행 속도를 V1, 상기 세정액의 평균 이동 속도를 v2라 했을 때에, v2/V1이 1 이상인 것이 바람직하다. 이에 따라, 다공질막보다도 빠른 속도로 연직 방향으로 자유 낙하하는 세정액에 다공질막을 접촉시킬 수 있다. 따라서, 다공질막의 표면에 접하는 세정액의 교환(표면 갱신)이 촉진되기 때문에 세정 효과가 향상된다.

상기 v2/V1은, 바람직하게는 v2/V1≥1이고, 보다 바람직하게는 v2/V1≥2이고, 더욱 바람직하게는 v2/V1≥3이고, 특히 바람직하게는 v2/V1≥5이다.

상기 v2는, 상기 다공질막에 상기 세정액이 접촉하는 접촉 개시점에서의 상기 세정액의 낙하 속도를 v0 및 상기 다공질막으로부터 상기 세정액이 분리되는 분리점에서의 상기 세정액의 낙하 속도를 v1이라 했을 때에, 하기 수학식 (I)에 의해 산출된다.

상기 세정 공정에서는, 상기 다공질막을 상기 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향으로 주행시키는 것을 포함하며, 상기 세정 공정에서 상기 다공질막의 주행 속도를 V1, 상기 세정액의 평균 이동 속도를 v2라 했을 때에, v2/V1이 2 이상인 것이 바람직하다. 이에 따라, 다공질막보다도 빠른 속도로 연직 방향으로 자유 낙하하는 세정액에 다공질막을 접촉시킬 수 있다. 따라서, 다공질막의 표면에 접하는 세정액의 교환(표면 갱신)이 촉진되기 때문에, 세정 효과가 향상된다.

상기 v2/V1은 바람직하게는 v2/V1≥2이고, 보다 바람직하게는 v2/V1≥2.5이고, 더욱 바람직하게는 v2/V1≥3이다.

상기 세정 공정은, 상기 다공질막을 상기 세정액의 낙하 방향과 반대 방향으로 주행시키는 것을 포함하며, 상기 세정 공정에서 상기 다공질막의 주행 속도를 V1, 상기 세정액의 평균 이동 속도를 v2라 했을 때에, v2/V1>0인 것이 바람직하다. 이에 따라, 다공질막보다도 빠른 속도로 연직 방향으로 자유 낙하하는 세정액에 다공질막을 접촉시킬 수 있다. 따라서, 다공질막의 표면에 접하는 세정액의 교환(표면 갱신)이 촉진되기 때문에, 세정 효과가 향상된다.

상기 v2/V1은 바람직하게는 v2/v1>0이고, 보다 바람직하게는 v2/V1≥0.5이고, 더욱 바람직하게는 v2/V1≥1이다.

상기 세정 공정에서는, 상기 다공질막이 상기 세정액에 2회 이상 접촉하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 세정액이 다공질막에 충분히 접촉하여, 다공질막을 보다 효과적으로 세정할 수 있다.

상기 세정 공정에서는, 상기 세정액의 적어도 일부가 자유 표면이 되도록, 상기 세정액이 상기 다공질막에 접촉하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 세정액은 저항을 받기 어려워지기 때문에, 홈통 등의 세정욕을 이용하여 세정액을 흘리면서 세정하는 방법에 비하여 세정액의 유속이 상승하여, 세정 효율이 우수하다. 게다가, 세정욕을 이용하지 않고 다공질막을 세정할 수 있기 때문에, 대형 설비를 필요로 하지 않아 저비용이다.

본 발명의 제2 양태의 세정 공정에서는, 예를 들면 도 10 또는 도 11에 도시한 본 발명의 세정 장치 (210)을 이용하여, 낙하하는 세정액 (211)에 접촉하도록 다공질막 (213)을 세정액 (211)의 낙하 방향과 평행하게 주행시킨다.

단, 본 발명의 제2 양태에 있어서, 다공질막 (213)을 세정액 (211)의 낙하 방향과 평행하게 주행시키는 경우의 "평행"이란, 엄밀한 평행을 의미하는 것은 아니다. 예를 들면 세정액 (211)이 하측 방향으로 낙하하는 경우에는, 다공질막 (213)도 하측 방향 및 그의 반대 방향으로 주행할 수 있고, 실질적으로 세정액 (211)의 낙하 방향과 동일한 방향 및 그의 반대 방향으로 주행할 수 있다.

즉, 다공질막 (213)을 세정액 (211)의 낙하 방향과 동일한 방향 및 반대 방향으로 주행시킨다.

낙하 수단 (212)보다 세정액 (211)을 낙하시키는 방법으로는 특별히 한정되지 않으며, 세정액 (211)의 자체 중량에 의해 토출구 (212b)로부터 자연 낙하시킬 수도 있고, 펌프(도시 생략) 등의 외력을 작용시켜 낙하시킬 수도 있다.

낙하하는 세정액 (211)에 접촉하도록 다공질막 (213)이 주행함으로써, 세정액 (211)은 다공질막 (213)과 접하면서 막 표면을 흘러 내린다. 그 결과, 다공질막 (213) 중의 용매 등의 물질이 막 내부로부터 막 표면으로 확산 이동함과 함께, 막 표면으로부터 세정액 (211)로 확산 이동하여 다공질막으로부터 제거된다.

낙하하는 세정액 (211)에 다공질막 (213)이 접촉할 때에는, 세정액 (211)이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하지 않도록 한다. 상기 세정 공정에서는, 낙하하는 세정액 (211)에 접촉하도록 다공질막 (213)을 배치할 때는, 세정액 (211)이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하지 않도록 배치되어 있는 개소가 포함되어 있을 수 있고, 그것 이외의 개소에서는 세정액 (211)에 다공질막 (213)이 접촉할 때에는, 세정액 (211)이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하고 있을 수도 있다.

또한, 상기 세정 공정에서는, 번갈아서 배치된 2 이상의 원통상 회전체 (214a 내지 214e) 사이를 구부러지면서, 즉 상기 2 이상의 원통상 회전체 (214a 내지 214e) 사이를 순서대로 주행시키면서, 다공질막 (213)을 상류측의 원통상 회전체 (214a)로부터 하류측의 원통상 회전체 (214e)로 이동시킨다. 이에 따라, 2 이상의 다공질막을 주행시켜 세정하는 경우(다추화)에 적합할 뿐 아니라, 설비의 소형화가 가능해진다.

또한, 도 10 또는 도 11에 도시한 바와 같이, 다공질막 (213)을 세정액 (211)의 낙하 방향과 동일한 방향이나 반대 방향으로 주행시키면, 균일하면서 충분히 세정액 (211)이 다공질막 (213)에 접촉한다. 따라서, 다공질막 (213)이 보다 효과적으로 세정되어, 다공질막 (213) 중에 존재하는 용매 등의 물질이 제거되기 쉬워진다.

본 발명의 제3 양태의 세정 공정에서는, 예를 들면 도 14 또는 도 15에 도시한 본 발명의 세정 장치 (310)을 이용하여, 낙하하는 세정액 (311)에 접촉하도록 다공질막 (313)을 세정액 (311)의 낙하 방향과 평행하게 주행시킨다.

단, 본 발명의 제3 양태에 있어서, 다공질막 (313)을 세정액 (311)의 낙하 방향과 평행하게 주행시키는 경우의 "평행"이란, 엄밀한 평행을 의미하는 것은 아니다. 예를 들면 세정액 (311)이 하측 방향으로 낙하하는 경우에는, 다공질막 (313)도 하측 방향으로 주행할 수 있고, 실질적으로 세정액 (311)과 동일한 방향 및 그의 반대 방향으로 주행할 수 있다.

즉, 다공질막 (313)을 세정액 (311)의 낙하 방향과 동일한 방향 및 반대 방향으로 주행시킨다.

낙하 수단 (312)로부터 세정액 (311)을 낙하시키는 방법으로는 특별히 한정되지 않으며, 세정액 (311)의 자체 중량에 의해 토출구 (312b)로부터 자연 낙하시킬 수도 있고, 펌프(도시 생략) 등의 외력을 작용시켜 낙하시킬 수도 있다.

낙하하는 세정액 (311)에 접촉하도록 다공질막 (313)을 세정액 (311)의 낙하 방향과 동일한 방향 또는 반대 방향으로 주행시킴으로써, 세정액 (311)은 다공질막 (313)과 접하면서, 막 표면을 흘러 내린다. 그 결과, 다공질막 (313) 중 용매 등의 물질이 막 내부로부터 막 표면으로 확산 이동됨과 함께, 막 표면으로부터 세정액 (311)로 확산 이동하여 다공질막으로부터 제거된다.

낙하하는 세정액 (311)에 다공질막 (313)이 접촉할 때에는, 세정액 (311)이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하지 않도록 한다. 상기 세정 공정에서는, 낙하하는 세정액 (311)에 접촉하도록 다공질막 (313)을 배치할 때는, 세정액 (311)이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하지 않도록 배치되어 있는 개소가 포함되어 있을 수 있고, 그것 이외의 개소에서는 세정액 (311)에 다공질막 (313)이 접촉할 때에는, 세정액 (311)이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하고 있을 수도 있다.

또한, 상기 세정 공정에서는, 다공질막 (313)을 세정액 (311)의 낙하 방향과 동일한 방향 및 반대 방향으로 주행시킴으로써, 균일하면서 충분히 세정액 (311)이 다공질막 (313)에 접촉하기 때문에, 다공질막 (313)이 효과적으로 세정되어, 다공질막 (313) 중에 존재하는 용매 등의 물질이 제거되기 쉬워진다.

또한, 상기 세정 공정에서는, 1쌍의 원통상 회전체 (314a 및 314b) 사이를 왕복하도록 주행시키면서, 다공질막 (313)을 원통상 회전체 (314a 또는 314b)의 축 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 설비의 소형화가 가능해진다. 또한, 다공질막 (313)이 이동할 때, 1쌍의 원통상 회전체 (314a 및 314b)의 축 방향은, 동일한 평면 내에서 서로 비평행하기 때문에, 2개의 원통상 회전체 (314a 및 314b)의 중심축은 평행으로부터 소정의 각도만큼 기울어져 있게 된다. 상술한 바와 같이, 다공질막 (313)은 각 중심축에 대하여 직각이 되는 각도로 원통상 회전체 (314a 또는 314b)에 접촉하려고 하기 때문에, 다공질막 (313)은 원통상 회전체 (314a 및 314b) 사이의 동일한 장소를 왕복하지 않고, 일정한 간격(피치)을 비워두면서 이들 축 방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 규제 홈이 형성된 원통상 회전체를 이용할 필요가 없으며, 주위면이 편평한 원통상 회전체를 이용하여도, 원통상 회전체 사이를 왕복하도록 주행시킴으로써, 다공질막을 일정한 피치로 축방향으로 이동시킬 수 있다.

본 발명의 제4 양태의 세정 공정에서는, 예를 들면 도 17 또는 도 18에 도시한 본 발명의 세정 장치 (410)을 이용하여, 낙하하는 세정액 (411)에 접촉하도록, 또한 세정액 (411)의 낙하 방향과 다공질막 (413)의 주행 방향이 교차하도록 다공질막 (413)을 주행시킨다.

낙하 수단 (412)로부터 세정액 (411)을 낙하시키는 방법으로는 특별히 한정되지 않으며, 세정액 (411)의 자체 중량에 의해 토출구 (412b)로부터 자연 낙하시킬 수도 있고, 펌프(도시 생략) 등의 외력을 작용시켜 낙하시킬 수도 있다.

낙하하는 세정액 (411)에 접촉하도록 다공질막 (413)이 주행함으로써, 세정액 (411)은 다공질막 (413)과 접하면서 막 표면을 흘러 내린다. 그 결과, 다공질막 (413) 중 용매 등의 물질이 막 내부로부터 막 표면으로 확산 이동됨과 함께, 막 표면으로부터 세정액 (411)로 확산 이동하여 다공질막으로부터 제거된다.

낙하하는 세정액 (411)에 다공질막 (413)이 접촉할 때에는, 세정액 (411)이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하지 않도록 한다. 상기 세정 공정에서는, 낙하하는 세정액 (411)에 접촉하도록 다공질막 (413)을 배치할 때는, 세정액 (411)이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하지 않도록 배치되어 있는 개소가 포함되어 있을 수 있고, 그것 이외의 개소에서는 세정액 (411)에 다공질막 (413)이 접촉할 때에는, 세정액 (411)이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하고 있을 수도 있다.

또한, 상기 세정 공정에서는, 세정액 (411)의 낙하 방향과 다공질막 (413)의 주행 방향이 교차하도록 다공질막 (413)을 주행시킨다. 이에 따라, 세정액 (411)이 다공질막 (413)의 표면으로부터 박리하기 쉬워져, 세정 효율이 향상된다.

또한, 상기 세정 공정에서는, 1쌍의 원통상 회전체 (414a 및 414a) 사이를 왕복하도록 주행시키면서, 다공질막 (413)을 원통상 회전체 (414a 또는 414a)의 축 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 설비가 소형화됨과 함께, 다공질막 (413)의 표면의 한쪽 절반뿐만 아니라, 반대측의 절반도 신선한 세정액 (411)이 접촉 가능해져, 세정 효율이 향상된다.

본 발명의 제5 양태의 세정 공정에서는, 예를 들면 도 21에 도시한 본 발명의 세정 장치 (510)을 이용하여, 지그재그상으로 배치된 2 이상의 유로 (512b)의 임의의 유로 (512b)로부터 다음 유로 (512b)로 낙하하면서 순차 이동하는 세정액 (511)에 접촉하도록, 낙하부 F에 설치된 다공질막의 주행을 규제하는 가이드 부재 (514a)(도 21에 도시한 세정 장치 (510)의 경우에는, 상하 1쌍의 원통상 회전체 (5141a 및 5141a))에 의해서, 다공질막 (513)을 세정액 (511)의 낙하 방향과 동일한 방향으로 주행시킨다.

세정 장치 (510) 내에서의 세정액 (511)과 다공질막 (513)의 이동은 이하와 같다.

저장 탱크 (512a)로부터 공급된 세정액 (511)은, 1번째 유로 (5121b) 내를 흐른 후, 유로 (5121b)의 일단으로부터 방출되어 낙하하고, 2번째 유로 (5122b)로 이동한다. 2번째 유로 (5122b)로 이동한 세정액 (511)은, 이 유로 (5122b) 내를 흐른 후, 유로 (5122b)의 일단으로부터 방출되어 낙하하고, 3번째 유로 (5123b)로 이동한다. 3번째 유로 (5123b)로 이동한 세정액 (511)은, 이 유로 (5123b) 내를 흐른 후, 유로 (5123b)의 일단으로부터 방출되어, 후술하는 회수 수단 (515)의 회수 탱크 (515a)로 회수된다.

한편, 1번째 유로 (5121b)를 통과한 다공질막 (513)은, 1번째 유로 (5121b)와 2번째 유로 (5122b) 사이의 낙하부 F에서, 낙하하는 세정액 (511)에 접촉하면서, 또한 상하 1쌍의 원통상 회전체 (5141a 또는 5141a)의 한쪽(상측)으로부터 다른쪽(하측)으로(즉, 세정액 (511)의 낙하 방향과 동일한 방향으로) 이동하면서 주행하고, 2번째 유로 (5122b)로 유도된다. 2번째 유로 (5122b)로 유도된 다공질막 (513)은, 이 유로 (5121b)를 통과하고, 2번째 유로 (5122b)와 3번째 유로 (5123b) 사이의 낙하부 F에서, 낙하하는 세정액 (511)에 접촉하면서, 또한 상하 1쌍의 원통상 회전체 (5141a 또는 5141a)의 한쪽(상측)으로부터 다른쪽(하측)으로 이동하면서 주행하여, 3번째 유로 (5123b)로 유도된다.

세정 공정에서는, 다공질막 (513)은, 유로 (512b)를 통과하고 있는 도중 및 세정부 F에서 낙하하는 세정액에 접촉하고 있는 도중에 세정된다. 특히, 낙하부 F에서, 낙하하는 세정액 (511)에 접촉하도록 다공질막 (513)이 주행함으로써, 세정액 (511)은 다공질막 (513)과 접하면서, 막 표면을 흘러 내린다. 그 결과, 다공질막 (513) 중 용매 등의 물질이 막 내부로부터 막 표면으로 확산 이동됨과 함께, 막 표면으로부터 세정액 (511)로 확산 이동하여 다공질막으로부터 제거된다.

낙하하는 세정액 (511)에 다공질막 (513)이 접촉할 때에는, 세정액 (511)이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하지 않도록 한다. 상기 세정 공정에서는, 낙하하는 세정액 (511)에 접촉하도록 다공질막 (513)을 배치할 때는, 세정액 (511)이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하지 않도록 배치되어 있는 개소가 포함되어 있을 수 있고, 그것 이외의 개소에서는 세정액 (511)에 다공질막 (513)이 접촉할 때에는, 세정액 (511)이 홈통 등의 액체를 운반하는 수단에 접하고 있을 수도 있다.

또한, 세정 공정에서는, 다공질막 (513)을 세정액 (511)의 낙하 방향과 동일한 방향으로 주행시킨다.

이에 따라, 균일하면서 충분히 세정액 (511)이 다공질막 (513)에 접촉하기 때문에, 다공질막 (513)이 효과적으로 세정되어, 다공질막 (513) 중에 존재하는 용매 등의 물질이 제거되기 쉬워진다.

또한, 도 21에 도시한 세정 장치 (510)을 이용한 세정 공정은, 2 이상의 유로 (512b)를 지그재그상으로 배치하고, 임의의 유로 (512b)로부터 다음 유로 (512b)로의 세정액 (511)의 이동을 이용하여 세정액 (511)을 낙하시키고 있고, 다공질막 (513)이 임의의 유로 (512b)로부터 다음 유로 (512b)로 이동하기 위한 방향 전환은, 상하 1쌍의 원통상 회전체 (5141a, 5141a)에서 행해진다. 이 때문에 동일한 장력 조건하에서, 하나의 원통상 회전체로 방향 전환을 행하는 경우와 비교하여, 원통상 회전체 (5141a)와 다공질막 (513)의 접촉각이 작아져, 다공질막 (513)이 원통상 회전체 (5141a)에 가압되는 힘을 작게 할 수 있어, 막변형이나 부서짐 발생의 억제에 효과가 있다. 또한, 유로 (512b)를 가열하면, 세정액 (511)을 보온 또는 가열하는 것이 가능해진다. 또한 유로 (512b) 내벽에 돌기나 장해물 등을 설치하여, 다공질막 (513)을 따라 흐르는 세정액 (511)의 흐름을 어지럽혀, 다공질막 (513) 근방의 농도 분포를 갖는 세정액 (511)의 경계막을 파괴하여 세정성을 높이는 것이 가능해진다.

본 발명의 세정 공정에서는 주로 다공질막 중의 용매를 제거하는데, 다공질막을 세정함으로서 친수성 중합체의 일부도 제거된다.

<제거 공정>

제거 공정에서는, 우선 산화제에 의한 친수성 중합체의 산화 분해를 행한 후, 저분자량화된 친수성 중합체를 제거한다.

저분자량화 방법으로는, 우선 다공질막에 산화제를 포함하는 약액을 유지시키고, 이어서 약액을 유지한 다공질막을 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, 염가인 것 등의 관점에서, 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, 다공질막의 침지 중에 산화 분해가 촉진되어, 약액 중에 탈락한 친수성 중합체가 더 산화 분해하여, 산화제가 낭비된다. 한편, 과도하게 저온이면, 산화 분해는 억제되지만, 상온에서 실시하는 경우와 비교하여, 저온으로 온도 제어하기 위한 비용 등이 증가하는 경향이 있다. 따라서, 그 점으로 보아, 약액의 온도는 0℃ 이상이 바람직하고, 10℃ 이상이 보다 바람직하다.

다공질막에 약액을 유지시킨 뒤에는, 다공질막을 기상 중에서 가열함으로써, 친수성 중합체를 산화 분해한다. 기상 중에서의 가열에 따르면, 다공질막 중에 유지된 약액이 크게 희석되거나, 약액이 가열 매체 중에 탈락 용출하는 것이 거의 없고, 약액 중의 산화제가 다공질막 중에 잔존하는 친수성 중합체의 분해에 효율적으로 사용되기 때문에 바람직하다.

구체적인 가열 방법으로는, 대기압하에서 가열 유체를 이용하여 다공질막을 가열하는 것이 바람직하다. 가열 유체로는 상대 습도가 높은 유체를 사용하는 것, 즉 습열 조건으로 가열을 행하는 것이 차아염소산염 등의 산화제의 건조를 방지하고, 효율적인 분해 처리가 가능해지기 때문에 바람직하다. 그 때, 유체의 상대 습도로는 80％ 이상이 바람직하고, 90％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하며, 100％ 근방으로 하는 것이 가장 바람직하다.

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

저분자량화된 친수성 중합체를 제거하는 방법으로는, 다공질막을 세정하는 방법이 바람직하다. 세정 방법으로는 특별히 제한되지 않으며, 상술한 세정 공정과 마찬가지로 본 발명의 세정 장치를 이용한 방법일 수도 있고, 도 9에 도시한 바와 같이 세정조 중에 다공질막을 주행시키는 방법일 수도 있고, 세정액 중에 침지시키는 방법일 수도 있다.

<건조 공정>

건조 공정에서는, 친수성 중합체의 제거 공정이 실시된 다공질막을 건조한다.

건조 공정의 방법으로는 특별히 제한은 없고, 다공질막을 열풍 건조기 등의 건조 장치에 도입하는 방법으로 행할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 다공질막의 제조 방법에 따르면, 세정 공정에서 낙하하는 세정액에 접촉하도록 다공질막을 주행시킴으로써, 세정액은 다공질막과 접하면서 막 표면을 흘러 내린다. 그 결과, 다공질막 중의 용매 등의 물질이 막 내부로부터 막 표면으로 확산 이동함과 함께, 막 표면으로부터 세정액으로 확산 이동하여, 다공질막으로부터 제거된다. 또한, 세정액이 낙하하고 있는 사이, 세정액의 최외계면은 자유 표면이 되기 때문에 세정액의 유속이 상승하여, 단시간 및 저비용으로 효율적으로 다공질막을 세정하고, 다공질막에 잔존하는 용매 등의 물질을 제거할 수 있다.

본 발명의 제2 양태의 세정 공정에서는, 번갈아서 배치된 2 이상의 원통상 회전체 사이를 구부러지면서, 즉 상기 원통상 회전체 사이를 순서대로 주행시키면서, 다공질막을 상류측의 원통상 회전체로부터 하류측의 원통상 회전체로 이동시키기 때문에, 2 이상의 다공질막을 주행시켜 세정하는 경우(다추화)에 적합할 뿐 아니라, 설비의 소형화가 가능해진다.

또한, 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향이나 반대 방향으로 주행시키기 때문에, 세정액이 다공질막에 균일하면서 충분히 접촉하고, 다공질막을 보다 효과적으로 세정할 수 있다.

본 발명의 제3 양태의 세정 공정에서는, 축 방향이 서로 비평행한 원통상 회전체 사이를 왕복하도록 주행시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시킨다. 2개의 원통상 회전체의 중심축은 평행으로부터 소정의 각도만큼 기울어져 있기 때문에, 상술한 바와 같이, 다공질막은 각 중심축에 대하여 직각이 되는 각도로 각 원통상 회전체에 접촉하려고 하기 때문에, 다공질막은 원통상 회전체 사이의 동일한 장소를 왕복하지 않고, 일정한 간격(피치)을 두면서 이들 축 방향으로 이동할 수 있다. 따라서, 규제 홈이 형성된 원통상 회전체를 이용할 필요가 없으며, 주위면이 편평한 원통상 회전체를 이용하여도, 원통상 회전체 사이를 왕복하도록 주행시킴으로써, 다공질막을 일정한 피치로 축방향으로 이동시킬 수 있다.

본 발명의 제4 양태에서는, 세정액의 낙하 방향과 다공질막의 주행 방향이 교차하도록 다공질막을 주행시키기 때문에, 세정액이 다공질막의 표면으로부터 박리하기 쉬워지고, 세정 효율이 향상된다.

또한, 본 발명의 제4 양태의 세정 공정에서는, 1쌍의 원통상 회전체 사이를 왕복하도록 주행시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시키기 때문에, 설비를 소형화할 수 있을 뿐 아니라, 다공질막의 표면의 한쪽 절반뿐만 아니라, 반대측의 절반도 신선한 세정액이 접촉 가능해져, 세정 효율을 향상시킬 수 있다.

또한, 상술한 방법에서의 본 발명의 제5 양태의 세정 공정은, 2 이상의 유로 (512b)를 지그재그상으로 배치하고, 임의의 유로 (512b)로부터 다음 유로 (512b)로의 세정액 (511)의 이동을 이용하여 세정액 (511)을 낙하시키고 있고, 다공질막 (513)이 임의의 유로 (512b)로부터 다음 유로 (512b)로 이동하기 위한 방향 전환은, 상하 1쌍의 원통상 회전체 (5141a 및 5141a)에서 행해진다. 이 때문에 동일한 장력 조건하에서, 하나의 원통상 회전체로 방향 전환을 행하는 경우와 비교하여, 원통상 회전체 (5141a)와 다공질막 (513)의 접촉각이 작아져, 다공질막 (513)이 원통상 회전체 (5141a)에 가압되는 힘을 작게 할 수 있어, 막변형이나 부서짐 발생의 억제에 효과가 있다. 또한, 유로 (512b)를 가열하면, 세정액 (511)을 보온 또는 가열하는 것이 가능해진다. 또한 유로 (512b) 내벽에 돌기나 장해물 등을 설치하여, 다공질막 (513)을 따라 흐르는 세정액 (511)의 흐름을 어지럽혀, 다공질막 (513) 근방의 농도 분포를 갖는 세정액 (511)의 경계막을 파괴하여 세정성을 높이는 것이 가능해진다.

또한, 본 발명의 세정액은 항상 흐르고 있어, 다공질막의 표면에 접하는 세정액이 교환되고 있기 때문에, 다공질막의 표면 갱신이 적극적으로 행해진다. 이 때문에, 다공질막이 보유하는 용매의 잔존 용매 농도보다도 막 표면 근방의 세정액의 용출 용매 농도쪽이 낮은 상태를 유지할 수 있다. 그 결과, 막 표면으로부터 세정액으로의 용매의 확산이 촉진되어, 단시간으로의 세정이 가능하다.

또한, 본 발명이면, 대형 세정 설비를 필요로 하지 않는다.

<다른 실시 형태>

본 발명의 다공질막의 제조 방법은, 상술한 방법으로 한정되지 않는다.

예를 들면, 세정 공정에서는, 도 12 또는 도 13에 도시한 바와 같은 세정 장치를 이용하여, 다공질막을 세정액의 낙하 방향에 대하여 직교 방향으로 주행시킬 수도 있다. 다공질막 (213)이 세정액 (211)의 낙하 방향에 대하여 직교 방향으로 주행하면, 다공질막 (213)으로부터 세정액 (211)이 박리하기 쉬워져, 탈수에 의한 세정성이 향상된다.

다만, 세정액과 다공질막의 접촉을 고려하면, 도 10 또는 도 11에 도시한 바와 같이, 세정액 (211)의 낙하 방향과 동일한 방향이나 반대 방향으로 다공질막 (213)을 주행시키는 것이 바람직하다.

또한 세정 공정의 전 및/또는 후에, 도 9에 도시한 바와 같이, 열수 (121)이 저장된 세정조 (122) 중에 다공질막을 주행시켜 열세정할 수도 있다. 다만, 본 발명의 효과를 충분히 얻기 위해서는, 열세정은 세정 공정의 이후가 바람직하다.

또한, 제거 공정과 건조 공정 사이에 다공질막의 외주측을 감압할 수도 있다. 다공질막의 외주측을 감압함으로써, 다공질막의 외주측의 압력이 내주측보다도 낮아지고, 그 압력차에 의해 다공질막 중에 잔존하는 친수성 중합체가 외주측으로 이동한다. 따라서, 제거 공정을 행하거나, 또한 친수성 중합체가 잔존하고 있는 경우에는, 보다 효과적으로 친수성 중합체를 제거할 수 있다.

또한, 도 14 또는 도 15에 도시한 세정 장치 (310)을 이용한 방법에서는, 다공질막 (313)이 한쪽의 원통상 회전체 (314a)로부터 다른쪽의 원통상 회전체 (314b)로 이동할 때와, 다른쪽의 원통상 회전체 (314b)로부터 한쪽의 원통상 회전체 (314a)로 이동할 때의 양쪽의 타이밍에서, 다공질막 (313)을 세정액 (311)에 접촉시키고 있지만, 다공질막 (313)과 세정액 (311)의 접촉 타이밍은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 다공질막 (313)이 한쪽의 원통상 회전체 (314a)로부터 다른쪽의 원통상 회전체 (314b)로 이동할 때만 다공질막 (313)을 세정액 (311)에 접촉시킬 수도 있고, 반대로 다른쪽의 원통상 회전체 (314b)로부터 한쪽의 원통상 회전체 (314a)로 이동할 때만 다공질막 (313)을 세정액 (311)에 접촉시킬 수도 있다.

예를 들면, 본 발명의 제5 양태의 세정 공정에서는, 낙하하는 세정액의 주행 방향과 반대 방향으로 다공질막을 주행시킬 수도 있다. 이 경우, 다공질막의 주행 속도와, 세정액의 유속으로 세정액에 의한 다공질막의 표면 갱신은 보다 촉진된다. 또한, 다공질막에 포함되는 액체의 용매 농도가 낮아짐에 따라, 사용하는 세정액의 용매 농도도 낮아져, 세정 효율로서 우수하다. 또한, 다공질막으로부터 제거된 용매 등의 물질은 세정액으로 농축할 수 있으며, 고농도의 폐액으로서 처리가 가능해져, 비용면에서도 유리하다.

[실시예]

이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명이 이들로 한정되지 않는다.

[시험예]

이하, 시험예에 대해서 설명한다.

이하의 시험예 1 내지 5에서는, 다공질막을 세정하여 용매를 제거할 때에, 다공질막이 표면 갱신된 경우의 세정 효과나, 세정액의 온도에 대한 세정 효과를 확인하기 위해 행하였다.

<시험예 1>

(다공질막의 형성)

폴리불화비닐리덴 A(아트피나 재팬 제조, 상품명 카이나 301F) 12 질량부, 폴리불화비닐리덴 B(아트피나 재팬 제조, 상품명 카이나 9000LD) 8 질량부, 폴리비닐피롤리돈(ISP사 제조, 상품명 K-90) 10 질량부 및 N,N-디메틸아세트아미드(DMAc) 70 질량부를 혼합하여 제막 원액 (1)을 제조하였다.

별도로 폴리불화비닐리덴 A를 3 질량부, 폴리불화비닐리덴 B를 2 질량부, 폴리비닐피롤리돈을 2 질량부, DMAc를 93 질량부를 혼합하여 제막 원액 (2)를 제조하였다.

이어서, 중심으로 중공부가 형성되고, 그의 외측에 2종의 액을 순차 도포할 수 있도록 환상의 토출구가 2중으로 순차 형성된 노즐(일본 특허 공개 제2005-42074호 공보의 도 1 참조)을 준비하고, 이를 30℃로 보온한 상태에서, 중공부에는 보강 지지체로서 폴리에스테르제 멀티필라멘트 단섬 끈목(멀티필라멘트; 830℃/96 F, 16타)을 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 질량부와의 혼합액) 중에서 응고시켰다. 이와 같이 하여 외표면 근방에 분획층을 1층 갖고, 내부를 향해 공경이 증대하는 경사 구조의 다공질층이 끈목에 코팅된 다공질막을 얻었다. 도포된 제막 원액 (1) 및 (2) 중, 다공질막의 막 구조를 형성하는 주원액은, 외측에 도포된 제막 원액 (1)이다.

또한, 이 다공질막의 외경보다도 큰 내경의 중공부가 중심에 형성되고, 그 외측에 2종의 액을 순차 도포할 수 있도록 환상의 토출구가 2중으로 순차 형성된 노즐(일본 특허 공개 제2005-42074호 공보의 도 1 참조)을 준비하고, 이를 30℃로 보온한 상태에서, 중공부에는 상술한 바와 같이 하여 얻어진 다공질막을 도입함과 함께, 그 외주에 글리세린(와코 준야꾸 고교 제조 1급) 및 제막 원액 (1)을 내측으로부터 순차 도포하고, 먼저 사용한 것과 동일한 80℃로 보온된 응고액 중에서 응고시켰다. 이와 같이 하여 추가로 다공질층이 코팅된 2층 구조로 끈목 지지체를 갖는 다공질막을 얻었다(응고 공정).

이 때의 방사 속도(다공질막의 주행 속도)는 8.8 m/분으로 하였다.

이어서, 얻어진 다공질막을 길이 50 cm가 되도록 2개 절단하고, 한쪽의 다공질막에 대해서는, 절단 직후의 다공질막의 단위 길이당 질량 (W₁)을 측정한 후, 상온(25℃)에서 질량 변화가 보이지 않을 때까지 자연 건조하였다. 자연 건조에 의해 질량 변화가 보이지 않는 상태의 다공질막의 질량을 측정하고, 이를 자연 건조 후 다공질막의 단위 길이당 질량 (W₂)로 하였다. 자연 건조 전후의 다공질막의 질량으로부터, 세정 처리 전의 다공질막이 보유하고 있던 액체의 질량 (W₃)을 하기 수학식 (II)로부터 구하였다.

다른 한쪽의 다공질막에 대해서는, 절단 직후에 50 mL의 순수(상온)에 반일간 침지시켜, 다공질막 중에 잔존하는 DMAc를 순수에 확산 및 추출하였다(추출 처리). 추출 처리 후의 순수를 채취하고, 가스 크로마토그래피(GC)에 의해 순수 중의 DMAc 농도를 측정하였다. 농도 측정에 있어서는, 이미 알려진 농도의 DMAc를 이용하여 미리 검량선을 작성하였다.

DMAc 농도의 측정값과, 앞서 구한 질량 (W₃)와의 비(DMAc 농도/W₃)로부터, 세정 처리 전의 다공질막 중의 잔존 용매 농도 (C₀)를 구하였다. 결과를 도 7에 도시하였다.

<시험예 2>

시험예 1과 동일하게 하여 응고 공정 후의 다공질막을 형성하였다.

이어서, 얻어진 다공질막을 길이 50 cm가 되도록 6개 절단하고, 그 중 2개를 이용하여, 시험예 1과 동일하게 하여 질량 (W₁), 질량 (W₂), 질량 (W₃) 및 잔존 용매 농도 (C₀)를 구하였다. 이 잔존 용매 농도 (C₀)를 세정 처리 전(세정액 중의 체재 시간: 0초간)의 다공질막 중의 잔존 용매 농도로 하였다.

다음으로, 나머지 4개의 다공질막에 대해서, 이하와 같이 하여 세정 처리를 행하고, 세정 처리 후 다공질막 중의 잔존 용매 농도를 구하였다.

우선, 1개의 다공질막을 세정액으로서 순수(1000 mL)가 들어간 비이커에 투입하고, 15초간 침지하여 세정 처리를 행하였다. 세정 처리 중에는, 순수의 온도가 98℃를 유지하도록 핫교반기로 가온하였다. 세정 처리 후, 비이커로부터 다공질막을 취출하고, 다공질막의 단위 길이당 질량 (W₁')을 측정하였다. 이것과, 자연 건조 후 다공질막의 단위 길이당 질량 (W₂)으로부터, 세정 처리 후의 다공질막이 유지하고 있던 액체의 질량 (W₃')을 하기 수학식 (III)으로부터 구하였다.

이어서, 질량을 측정한 세정 처리 후의 다공질막을 50 mL의 순수(상온)에 반일간 침지시켜, 다공질막 중에 잔존하는 DMAc를 순수에 확산 및 추출하였다(추출 처리). 추출 처리 후의 순수를 채취하고, 시험예 1과 동일한 방법으로 GC에 의해 순수 중의 DMAc 농도를 측정하였다.

DMAc 농도의 측정값과, 희석 배율(추출 처리에 이용한 순수의 질량 및 앞서 구한 질량 (W₃')으로부터 산출)과의 비(DMAc 농도/희석 배율)로부터, 세정 처리 후 다공질막 중의 잔존 용매 농도 (C₁)을 구하였다.

나머지 3개의 다공질막에 대해서도, 1개째와 마찬가지로 하여 세정 처리를 행한 후, 각각 질량 (W₁'), 질량 (W₃') 및 세정 처리 후의 다공질막 중의 잔존 용매 농도 (C₂) 내지 (C₄)를 구하였다. 다만, 각 세정 처리에 있어서의 다공질막의 비이커 내에의 체재 시간(침지 시간)은 각각 30초간, 60초간, 또는 120초간이 되도록 하였다.

각 체재 시간과 다공질막 중의 잔존 용매 농도의 관계를 도 7에 도시하였다.

<시험예 3>

세정액의 온도를 88℃로 변경한 것 이외에는, 시험예 2와 동일하게 하여 세정 처리 전의 다공질막 중의 잔존 용매 농도 (C₀) 및 세정 처리 후의 다공질막 중의 잔존 용매 농도 (C₁) 내지 (C₄)를 구하였다. 결과를 도 7에 도시하였다.

<시험예 4>

세정액의 온도를 78℃로 변경한 것 이외에는, 시험예 2와 동일하게 하여 세정 처리 전의 다공질막 중의 잔존 용매 농도 (C₀) 및 세정 처리 후의 다공질막 중의 잔존 용매 농도 (C₁) 내지 (C₄)를 구하였다. 결과를 도 7에 도시하였다.

<시험예 5>

세정 처리 중 세정액을 교반한 것 이외에는, 시험예 2와 동일하게 하여 세정 처리 전의 다공질막 중의 잔존 용매 농도 (C₀) 및 세정 처리 후의 다공질막 중의 잔존 용매 농도 (C₁) 내지 (C₄)를 구하였다. 결과를 도 7에 도시하였다.

도 7로부터 명백한 바와 같이, 막의 표면 갱신 효과는, 다공질막 중의 잔존 용매 농도가 높을 때에 현저하였다.

또한, 세정액 온도는 높은 것이 우수한 세정 효과가 얻어졌지만, 그 효과는 다공질막 중의 잔존 용매 농도가 낮아짐에 따라 현저하였다.

또한, 세정액을 교반한 쪽이 우수한 세정 효과가 얻어졌다.

이들 결과로부터, 다공질막의 표면에 접하는 세정액을 교환(표면 갱신)함으로써, 단시간에 효율적으로 다공질막 중에 잔존하는 용매를 제거할 수 있는 것을 알 수 있었다.

[실시예 1]

시험예 1과 동일하게 하여 다공질막을 형성하였다.

이어서, 열 교환기에 의해 70℃로 가온된 온수를 1 m의 높이로부터 유량 2.0 L/분의 조건으로 낙하시키고, 그 수류에 접촉하도록, 방추를 붙인 다공질막을 투입하여 세정 처리를 행하였다.

상기 세정 처리를 30초간, 60초간 또는 120초간 행한 후의 다공질막을 각각 절반으로 절단하여 상류부와 하류부로 나누고, 시험예 2와 동일하게 하여 세정 처리 전의 다공질막 중의 잔존 용매 농도 (C₀) 및 세정 처리 후의 다공질막 중의 잔존 용매 농도 (C₂) 내지 (C₄)를 구하였다. 결과를 도 8에 도시하였다.

이하의 실시예 2 내지 4 및 비교예 1은, 도 1에 도시한 장치로 세정 처리를 행하였다.

실시예 2 내지 4의 세정액의 온도는, 80℃가 되도록 열 교환기로 온도 조정하고, 펌프로 순환시켰다. 또한, 순수를 2 L/분으로 공급 또는 추가 첨가함으로써, 세정액의 일부는 배출하였다.

상기 세정액에 포함되는 용제의 농도를 측정한 바, 0.5％였다.

상기 세정액은 저장 탱크(용기)로 송액되고, 상기 저장 탱크 바닥부에는 6 mm의 구멍이 10 mm 피치로 24개 비워져 있고, 그 구멍이 다공질막의 롤 접음부 위가 되도록 설치하였다. 상기 세정액의 순환 유량을 측정한 바, 27.6 L/분이고, 그 때 상기 저장 탱크 바닥부의 구멍으로부터 낙하하는 세정액의 유량은 1.2 L/분이었다. 따라서 다공질막을 따라 흐르는 세정액의 유량은 0.6 L/분 정도이다.

다공질막은 롤 외경 80 mm의 두개의 롤 사이를, 다공질막이 10 mm 피치로 23회 왕복하도록 배치하고, 낙하하는 세정액과 접촉시켰다. 낙하하는 세정액과 접촉하는 롤 사이의 거리는 1150 mm였다.

원통상 회전체 (114a)에서의 다공질막에 세정액이 접촉하는 접촉 개시점에서의 세정액의 낙하 속도 v0 및 원통상 회전체 (114b)에서의 다공질막으로부터 세정액이 분리되는 분리점에서의 세정액의 낙하 속도 v1을 각각 고속 카메라의 기록으로부터 산출하였다.

[실시예 2]

시험예 1과 동일하게 하여 응고 공정 후의 다공질막을 형성하였다.

이어서, 얻어진 다공질막을 속도 10 m/분으로 주행시켜 세정 처리를 행하였다. 처리 후의 다공질막을 길이 50 cm가 되도록 절단하고, 시험예 1과 동일하게 하여 질량 (W₁), 질량 (W₂), 질량 (W₃) 및 잔존 용매 농도 (C₀)를 구하였다. 또한, 이 잔존 용매 농도 (C₀)를 세정 처리 전(세정액 중의 체재 시간: 0초간)의 다공질막 중의 잔존 용매 농도로 하였다.

이어서, 질량을 측정한 세정 처리 후의 다공질막을 50 mL의 순수(상온)에 반일간 침지시켜, 다공질막 중에 잔존하는 DMAc를 순수에 확산 및 추출하였다(추출 처리). 추출 처리 후의 순수를 채취하고, 시험예 1과 동일한 방법으로 GC에 의해 순수 중의 DMAc 농도의 측정값과, 희석 배율(추출 처리에 이용한 순수의 질량 및 앞서 구한 질량 (W₃')으로부터 산출)과의 비(DMAc 농도/희석 배율)로부터, 세정 처리 후의 다공질막 중의 잔존 용매 농도 (C)를 구하였다. 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 또한, 낙하부만의 합계의 세정 길이를 다공질막의 주행 속도로 나눈 것을 체재 시간으로 하였다.

[실시예 3]

주행 속도를 30 m/분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 세정 처리 후의 다공질막 중의 잔존 용매 농도 (C)를 구하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.

[실시예 4]

주행 속도를 50 m/분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 세정 처리 후의 다공질막 중의 잔존 용매 농도 (C)를 구하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.

[비교예 1]

주행 속도를 70 m/분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 2와 동일하게 하여 세정 처리 후의 다공질막 중의 잔존 용매 농도 (C)를 구하였다. 결과를 표 1에 나타내었다.

그 결과, 다공질막 중의 잔존 용매 농도가 10％ 정도까지는, 막의 표면 갱신 효과에 의해서, 효율적으로 단시간에 다공질막으로부터 용매를 제거할 수 있었다. 이 경향은 시험예 2 내지 5와 동일하였다.

이들 결과로부터, 낙하하는 세정액에 접촉하도록 다공질막을 주행시킨 경우에도, 단시간에 효율적으로 용매를 제거할 수 있는 것을 용이하게 추측할 수 있다.

<산업상 이용 가능성>

본 발명의 세정 장치 및 다공질막의 제조 방법은, 대형 설비를 필요로 하지 않고, 단시간 및 저비용으로 효율적으로 다공질막으로부터 용매 등의 물질을 제거할 수 있기 때문에, 산업상 이용 가능성이 있다.

110 세정 장치
111 세정액
112 낙하 수단
112a 저장 탱크
112b 토출구
112c 공급 라인
113 다공질막
114 주행 수단
114a 내지 114n 원통상 회전체
115 회수 수단
115a 회수 탱크
115b 배출 라인
116 반송 라인
117 홈통
120 세정 장치
121 열수
122 세정조
123 다공질막
210, 220 세정 장치
211 세정액
212 낙하 수단
212a 저장 탱크
212b 토출구
212c 공급 라인
213 다공질막
214 주행 수단
214a 내지 214j 원통상 회전체
215 회수 수단
215a 회수 탱크
215b 배출 라인
216 반송 라인
310 세정 장치
311 세정액
312 낙하 수단
312a 저장 탱크
312b 토출구
312c 공급 라인
313 다공질막
314 주행 수단
314a, 314b 원통상 회전체
315 회수 수단
315a 회수 탱크
315b 배출 라인
316 반송 라인
410, 420 세정 장치
411 세정액
412 낙하 수단
412a 저장 탱크
412b 토출구
412c 공급 라인
413 다공질막
414 주행 수단
414a 원통상 회전체
415 회수 수단
415a 회수 탱크
415b 배출 라인
416 반송 라인
430 세정 장치
510 세정 장치
511 세정액
512 낙하 수단
512a 저장 탱크
512b 유로
512c 제1 공급 라인
512d 제2 공급 라인
513 다공질막
514 주행 수단
514a 가이드 부재
515 회수 수단
515a 회수 탱크
515b 배출 라인
516 반송 라인
F 낙하부

Claims (27)

1. 소수성 중합체와 친수성 중합체와 용매를 포함하는 제막 원액을 응고액에 의해 응고시켜 다공질막을 형성하는 응고 공정과,
   상기 다공질막을 세정하여 다공질막 내에 잔존하는 물질을 제거하는 세정 공정과,
   상기 다공질막 내에 잔존하는 친수성 중합체를 제거하는 제거 공정과,
   상기 다공질막을 건조하는 건조 공정을 갖는 다공질막의 제조 방법으로서,
   상기 세정 공정은 낙하하는 세정액에 접촉하도록 다공질막을 주행시키는 것을 포함하는 상기 다공질막의 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 세정 공정은 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 평행하게 주행시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 세정 공정은 상기 다공질막을 상기 세정액에 대하여 고각(高角)으로 접촉하도록 주행시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정 공정에서, 상기 세정액의 낙하가 자유 낙하인 다공질막의 제조 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정 공정은 상기 다공질막을 상기 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향 및 반대 방향으로 주행시키는 것을 포함하며,
   상기 세정 공정에서 상기 다공질막의 주행 속도를 V1, 상기 세정액의 평균 이동 속도를 v2라 했을 때에, v2/V1이 1 이상인 다공질막의 제조 방법.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정 공정은 상기 다공질막을 상기 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향으로 주행시키는 것을 포함하며,
   상기 세정 공정에서 상기 다공질막의 주행 속도를 V1, 상기 세정액의 평균 이동 속도를 v2라 했을 때에 v2/V1이 2 이상인 다공질막의 제조 방법.
7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정 공정은 상기 다공질막을 상기 세정액의 낙하 방향과 반대 방향으로 주행시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정 공정은 1쌍의 원통상 회전체 사이를 왕복시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.
9. 제1항 및 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정 공정은 낙하하는 세정액에 접촉하도록 다공질막을 주행시키면서, 번갈아서 배치된 2 이상의 원통상 회전체 사이를 구부러지면서, 다공질막을 상류측의 원통상 회전체로부터 하류측의 원통상 회전체로 이동시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 세정 공정은 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 평행하게 주행시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.
11. 제9항에 있어서, 상기 세정 공정은 다공질막을 세정액의 낙하 방향에 대하여 직교 방향으로 주행시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.
12. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정 공정은 낙하하는 세정액에 접촉하도록, 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향 및 반대 방향으로 주행시키면서, 축 방향이 서로 비평행한 1쌍의 원통상 회전체 사이를 왕복하도록 주행시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.
13. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정 공정은 낙하하는 세정액에 접촉하도록, 또한 세정액의 낙하 방향과 다공질막의 주행 방향이 교차하도록 다공질막을 주행시키면서, 1쌍의 원통상 회전체 사이를 왕복하도록 주행시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.
14. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세정 공정은 세정액을 흘리는 유로의 일단으로부터 낙하하는 세정액에 접촉하도록, 이 세정액의 낙하부에 설치된 다공질막의 주행을 규제하는 가이드 부재에 의해서, 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향 또는 반대 방향으로 주행시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 세정 공정은 세정액을 흘리는 2 이상의 유로 중 임의의 유로로부터 다음 유로로 낙하하면서 순차 이동하는 세정액에 접촉하도록, 이들 세정액의 낙하부에 설치된 주행 수단에 의해서, 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향 또는 반대 방향으로 주행시키는 것을 포함하는 다공질막의 제조 방법.
16. 제15항에 있어서, 상기 2 이상의 유로가 지그재그상으로 배치된 다공질막의 제조 방법.
17. 소수성 중합체와 친수성 중합체와 용매를 포함하는 제막 원액을 응고액에 의해 응고시켜 얻어진 다공질막을 세정하고, 다공질막 중에 잔존하는 물질을 제거하는 세정 장치로서,
    세정액을 낙하시키는 낙하 수단과, 낙하하는 세정액에 접촉하도록 다공질막을 주행시키는 주행 수단을 구비하는 상기 세정 장치.
18. 제17항에 있어서, 상기 주행 수단은 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 평행하게 주행시키는 수단인 세정 장치.
19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 주행 수단은 1쌍의 원통상 회전체를 갖고, 1쌍의 원통상 회전체 사이를 왕복시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시키는 수단인 세정 장치.
20. 제17항에 있어서, 상기 주행 수단은 번갈아서 배치된 2 이상의 원통상 회전체를 갖고, 이들 원통상 회전체 사이를 구부러지면서, 다공질막을 상류측의 원통상 회전체로부터 하류측의 원통상 회전체로 이동시키는 수단인 세정 장치.
21. 제20항에 있어서, 상기 주행 수단은 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 평행하게 주행시키는 수단인 세정 장치.
22. 제20항에 있어서, 상기 주행 수단은 다공질막을 세정액의 낙하 방향에 대하여 직교 방향으로 주행시키는 수단인 세정 장치.
23. 제17항에 있어서, 상기 주행 수단은 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 동일한 방향 및 반대 방향으로 주행시키는 주행 수단이고,
    상기 주행 수단은 축 방향이 서로 비평행한 1쌍의 원통상 회전체를 갖고, 이 1쌍의 원통상 회전체 사이를 왕복하도록 주행시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시키는 수단인 세정 장치.
24. 제17항에 있어서, 상기 주행 수단은 세정액을 낙하시키는 낙하 수단과, 낙하하는 세정액에 접촉하도록, 또한 세정액의 낙하 방향과 다공질막의 주행 방향이 교차하도록 다공질막을 주행시키는 주행 수단이고, 또한 1쌍의 원통상 회전체를 갖고, 이 1쌍의 원통상 회전체 사이를 왕복하도록 주행시키면서, 다공질막을 원통상 회전체의 축 방향으로 이동시키는 수단인 세정 장치.
25. 제17항에 있어서, 상기 주행 수단은 다공질막을 세정액의 낙하 방향과 평행하게 주행시키는 주행 수단이고,
    상기 낙하 수단은 세정액을 흘리는 유로를 갖고, 상기 유로는 그의 일단으로부터 세정액이 낙하하도록 비스듬하게 배치되고,
    상기 주행 수단은 추가로 세정액이 상기 유로로부터 낙하하는 낙하부에 다공질막의 주행을 규제하는 가이드 부재를 갖는 세정 장치.
26. 제25항에 있어서, 상기 낙하 수단이 2 이상의 유로를 갖는 세정 장치.
27. 제26항에 있어서, 상기 2 이상의 유로는 세정액이 임의의 유로로부터 다음 유로로 낙하하면서 순차 이동하도록 지그재그상으로 배치된 유로인 세정 장치.

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