TWI473648B - Polymer water treatment film - Google Patents

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TWI473648B
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Toshihiro Tamai
Saki Tanimura
Naotaka Oyabu
Ryuichi Matsuo
Takashi Osugi
Yuki Goto
Tadashi Okamoto
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Description

高分子水處理膜
本發明係關於一種高分子水處理膜，更詳細而言，係關於一種適用於水處理裝置之高分子水處理膜。
使用於水處理裝置之分離膜係以水之純化(例如，河水、地下水等的除濁，工業用水之淨化，排水及污水處理)為目的之高分子水處理膜。構成高分子水處理膜之高分子具有各種種類。例如、聚碸(PS)系、聚偏二氟乙烯(PVDF)系、聚乙烯(PE)系、乙酸纖維素(CA)系、聚丙烯腈(PAN)系等的各種高分子材料作為分離膜使用於高分子水處理膜。
另一方面，使用於水處理裝置之分離膜之形態，係利用中空纖維狀之多孔狀膜。
高分子水處理膜所要求之性能，除所欲之分離特性以外，可列舉：具有優異之透水性、物理強度優異、對於各種化學物質之穩定性(即耐藥品性)高、耐熱水性優異等。
例如，已知乙酸纖維素系分離膜即使長期使用亦不易污染，且其透水性亦較高(例如，專利文獻1)。
但是，其機械強度小，並且耐藥品性亦不充分。因此，當分離膜污染時，極難以藉由物理性手段或藉由利用藥品等之化學性手段進行清洗。
又，提出有一種為聚偏二氟乙烯系樹脂所構成之中空纖維膜，且物理強度及耐藥品性兩者均優異之高分子水處理膜(例如，專利文獻2)。
但是，由聚偏二氟乙烯製造之分離膜，具有容易因使用而導致分離膜受到污染之傾向。
進而，作為可實現通用性高之水處理方法之分離膜，提出有一種使用氯乙烯系樹脂之中空纖維膜(例如，專利文獻3)。
但是，通常高分子水處理膜存在以下情形：若提高過濾分離去除更小的雜質之能力即過濾能力，而呈所謂超濾膜水平時，則純水透過量會降低，相反地若使純水透過量增加時，則過濾能力與超濾膜相較之下相對降低，而呈精密濾膜水平。如此，過濾能力與純水透過量之間具有平衡(trade-off)之關係，為了確保高度之過濾能力與充足之透水量兩者，而有需要大型設備等問題。
又，以氯乙烯系樹脂、聚乙烯等所製作之高分子水處理膜，具有下述等問題：強度方面，與其他樹脂相較之下較差，並且於高溫條件下因熱變形而會導致透水量大幅降低。
專利文獻1：日本特開平8-108053號公報
專利文獻2：日本特開2003-147629號公報
專利文獻3：日本特表2007-500591號公報
本發明係為了解決上述課題而完成者，其目的在於提供一種實現充分之過濾能力與透水量兩者，並且具有高強度，可承受廣泛之操作條件(特別是高溫條件)下之使用的高分子水處理膜。
本發明之高分子水處理膜，其特徵在於，包含氯含有率為58～73.2%之氯化氯乙烯系樹脂而成。
此種高分子水處理膜，較佳為氯化氯乙烯系樹脂之聚合度為250～3000。
較佳為相對於構成高分子水處理膜之總樹脂成分，包含30～100重量%之氯化氯乙烯系樹脂。
較佳為相對於構成主鏈之總單體單元，包含30～100重量%之構成主鏈之氯化氯乙烯單體單元。
較佳為多孔狀膜及/或中空纖維。
較佳為由單層結構之膜所構成。
根據本發明，可提供一種可實現充分之過濾能力與透水量，並且具有非常高之強度的高分子水處理膜。
本發明之高分子水處理膜，係包含氯化氯乙烯系樹脂而成。
此種氯化氯乙烯系樹脂，可為將氯乙烯系單體單元氯化而成者所構成之聚合物，亦可為將氯乙烯系單體加以聚合化後再氯化而成者。此外，氯化氯乙烯系樹脂中之氯含有率宜為58～73.2%，較佳為60～73.2%，更佳為67～71%。若氯含有率過小，則無法獲得充分之耐熱性、耐久性，若過大，則不僅有難以成形加工之傾向，而且由於氯彼此之立體排斥而難以製造樹脂。因此，藉由如此提高氯含有率，而使樹脂之極性提高，而可提高對於作為製膜溶液之溶劑的極性溶劑之溶解度，另一方面，可促進凝固水槽中之溶劑交換。其結果，引起瞬間型相分離，並容易形成海綿狀之緻密層，從而可提高膜之強度。
氯乙烯系樹脂，可列舉：氯乙烯均聚物(vinyl chloride homopolymer)、具有可與氯乙烯單體共聚合之不飽和鍵之單體與氯乙烯單體的共聚物(較佳為包含50重量%以上之源自氯乙烯單體之單元)、於聚合物上接枝共聚合有氯乙烯單體之接枝共聚物等。該等可單獨使用，或亦可併用2種以上。
具有可與氯乙烯單體共聚合之不飽和鍵之單體，例如可列舉：乙烯、丙烯、丁烯等α-烯烴類；乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯等乙烯酯類；丁基乙烯醚、十六烷基乙烯醚等乙烯醚類；(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸苯酯等(甲基)丙烯酸酯類；苯乙烯、α-甲基苯乙烯等芳香族乙烯類；偏二氯乙烯、偏二氟乙烯等鹵化乙烯類；N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺等N-取代馬來醯亞胺類，(甲基)丙烯酸，馬來酸酐，丙烯腈等。該等可單獨使用，或亦可併用2種以上。
將氯乙烯接枝共聚合而得之聚合物，只要為使氯乙烯接枝聚合者，則並無特別限定，例如可列舉：乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸丁酯-一氧化碳共聚物、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物、乙烯-丙烯共聚物、丙烯腈-丁二烯共聚物、聚胺基甲酸酯、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯等。該等可單獨使用，或亦可併用2種以上。
上述氯乙烯系樹脂之製造方法並無特別限定，可利用先前公知之任意的聚合方法。例如可列舉：塊狀聚合方法、溶液聚合方法、乳化聚合方法、懸浮聚合方法等。
氯化之方法，並無特別限定，可使用該領域中公知之方法，例如日本特開平9-278826號公報、日本特開2006-328165號公報、國際公開WO/2008/62526號等所記載之方法。
具體可列舉：藉由熱使氯乙烯系樹脂之鍵及氯激發而促進氯化之方法(以下，稱為熱氯化)、照射光而光反應地促進氯化之方法(以下，稱為光氯化)、一面加熱一面進行光照射之方法等。
就可更均勻地進行氯化，並且使所得之氯化氯乙烯系樹脂之熱穩定性提高之觀點而言，較佳為熱氯化之氯化。又，藉由利用熱氯化之氯化，可使氯乙烯系樹脂所含有之低玻璃轉移點之成分減少。藉此，可使所得之高分子水處理膜於高溫下使用時之微孔堵塞為最小限度。
特別是可舉水懸浮熱氯化法作為熱氯化法。
例如，將純水及氯乙烯系單體或氯乙烯系樹脂投入具備攪拌機及夾套(jacket)之反應器，其後，用真空泵將反應器內之空氣排出，於攪拌條件下藉由夾套對反應器內進行加熱。達到規定之溫度後，將氯氣導入反應器內，藉此可進行氯乙烯系樹脂之氯化。
水懸浮熱氯化法之反應器之材質並無特別限制，為了抑制氯及氯化氫之腐蝕，較佳為玻璃襯裏等可抗腐蝕之裝置。
水懸浮熱氯化法之反應溫度，較佳為70～130℃。若過於低溫，則會有氯化反應顯著變慢之傾向。若過於高溫，則存在樹脂由於熱劣化而易變色之傾向。更佳為90～120℃。又，根據反應之進行狀況，亦可於反應中途變更反應溫度等以多階段進行溫度控制。
水懸浮熱氯化法之反應壓力並無特別限定，越提高反應系統中之氯濃度，則氯化反應就變得越容易進行，因此，反應器之耐壓設計在所允許之範圍以較高為佳。
又，藉由光反應促進氯化之方法，例如可列舉：於懸浮狀態等使氯接觸氯乙烯系單體或氯乙烯系樹脂時，照射紫外線，水銀燈、電弧燈、白熾燈、螢光燈、碳弧燈等之可視光線之方法。
氯含有率之調整，可藉由適當調節上述反應條件等進行。
本發明之高分子水處理膜所使用之氯化氯乙烯系樹脂，聚合度宜為250～3000左右，較佳為500～1500。若聚合度過低，則會有進行紡絲時之溶液黏度降低，製膜作業變得困難之傾向。另一方面，若聚合度過高，則有因黏度變得過高而導致經製膜之水處理膜中殘留有氣泡之傾向。此處之聚合度係指依據JIS K 6720-2所測定之值。
為了將聚合度調整至上述範圍，較佳為對反應時間、反應溫度等該領域中公知之條件進行適當調節。
以上述方式特定之氯含有率之氯化氯乙烯系樹脂，相對於構成高分子水處理膜之總樹脂成分，宜含有30～100重量%左右，較佳為含有50～100重量%左右、更佳為含有70～100重量%左右。
又，構成主鏈之氯化氯乙烯系單體，相對於構成主鏈之總單體，宜含有30～100重量%左右，較佳為含有50～100重量%左右、更佳為含有70～100重量%左右。
藉由於高分子水處理膜中含有此種範圍之氯含有率之氯化氯乙烯系樹脂，可使熱穩定性提高，即使於高溫條件下使用時亦可使機械強度及透水量之降低為最小限度。
於本發明之高分子水處理膜中，在不損害本發明之效果之範圍內亦可使用其他樹脂成分，亦即，除上述特定之氯含有率之氯化氯乙烯系樹脂以外，其他氯含有率更低之氯乙烯均聚物；將氯乙烯與可共聚合之單體進行共聚合而得之氯含有率更低之共聚物；氯乙烯系樹脂以外之樹脂成分等。此種其他樹脂成分，例如宜於0～70重量%之範圍內使用。
其他樹脂成分，具體可例示：氯乙烯-丙烯酸系接枝共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯-聚乙烯醇共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯-乙烯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯-馬來酸酐共聚物等於主鏈結構單元中包含氯乙烯結構之氯乙烯系樹脂；該申請人之日本特開2005-36195號公報、日本特開2005-36196號公報、日本特開2005-36216號公報等所記載者、所記載之方法及基於此所形成之氯乙烯系樹脂：聚碸系樹脂、聚丙烯腈系樹脂、聚乙烯醇系樹脂、聚醯亞胺系樹脂、聚烯烴系樹脂、丙烯酸系樹脂、聚偏二氟乙烯系樹脂等。
該等可單獨使用，或亦可將2種以上組合使用。
此種其他樹脂成分之聚合度並無特別限定，宜為與氯化氯乙烯系樹脂同程度之聚合度。
再者，於作為上述其他成分之氯乙烯系樹脂中，氯含有率並無特別限定，氯含有率宜為58～73.2%之範圍，較佳為60～73.2%之範圍，更佳為67～71%之範圍。
於本發明之高分子水處理膜中，為了提高製膜時之成形性、熱穩定性等諸物性，亦可於氯化氯乙烯系樹脂中摻合潤滑劑、熱穩定劑、製膜助劑等。
潤滑劑，例如可列舉硬脂酸、石蠟等。
熱穩定劑，通常可列舉氯乙烯系樹脂之成形時所使用之錫系、鉛系、Ca/Zn系之各穩定劑等，具體可列舉有機硫醇錫、金屬皂等。
製膜助劑，可列舉各種聚合度之聚乙二醇及聚乙烯吡咯烷酮等親水性高分子等或無機鹽類等。
本發明之高分子水處理膜，可藉由該領域中公知之方法製造。例如可列舉：熱致相分離法、非溶劑相分離法、延伸法、將該等組合之方法等。其中，就使高透水性能與截留性能兩者並存之觀點而言，較佳為藉由非溶劑相分離法所製造者。特別是藉由非溶劑相分離法而形成之膜可形成具有足夠小之微孔結構的緻密層。
藉由熱致相分離法、非溶劑相分離法等濕式法(乾濕式法)製造時所使用之溶劑，例如可列舉：二甲基甲醯胺(DMF)、二甲基乙醯胺(DMAc)、四氫呋喃(THF)、1-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基亞碸(DMSO)、環丁碸、二烷、氯仿及四氯乙烷等。
又，非溶劑相分離法中所使用之非溶劑，例如可列舉：乙二醇、甘油；聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、烷基芳基聚醚醇、烷基芳基磺酸酯、烷基硫酸酯、磷酸三乙酯、甲醯胺、乙酸、丙酸、2-甲氧基乙醇、第三戊醇、甲醇、乙醇、異丙醇、己醇、庚醇、辛醇、丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、丁醚、乙酸乙酯、乙酸戊酯、二乙二醇、二(乙二醇)二乙醚、二(乙二醇)二丁醚及水等。
該等溶劑及/或非溶劑可單獨使用，或亦可將2種以上組合使用。
非溶劑相分離法之製造順序，將氯化氯乙烯系樹脂以達到重量比10～30%之方式，任意地使製膜助劑達到重量比5～30%之方式，混合於溶劑，於氯化氯乙烯系樹脂不會熱分解之180℃為止之溫度條件下，藉由攪拌使其溶解。藉由齒輪泵等將所獲得之溶液自雙管結構之外側之管狀噴嘴擠出，使非溶劑自內側之噴嘴流出，藉此可成形為中空纖維狀。又，亦可採用三重管結構，使非溶劑亦自最外側之管狀噴嘴流出而成形為中空纖維狀。
進而，藉由使所擠出之溶液與非溶劑通到非溶劑槽(凝固槽)而進行溶劑與非溶劑之交換，樹脂成分藉由相分離而完全析出，獲得中空纖維膜。為清洗溶劑殘渣，以上述方式所獲得之中空纖維膜較佳為進行水洗等。
本發明之高分子水處理膜宜為多孔狀膜或中空纖維之形態。又，其截取分子量(molecular weight cut-off)宜為300000以下，較佳為150000以下之被分類為所謂超濾膜之水處理膜，更佳為1萬～5萬左右之範圍。
並且，本發明之高分子水處理膜，其純水透過量宜為500 L/m2 ‧hr‧atm以上，更佳為1000 L/m2 ‧hr‧atm以上。
又，其強度以拉伸強度計宜為6 MPa以上，較佳為8 MPa，尤佳為10 MPa以上。
由於具有此種構成，本發明之高分子水處理膜即使於最高90℃左右、常用60℃左右之溫度條件下，其性能亦不會受損，可於廣泛之操作範圍內對水質之除濁、微生物之排除等水環境之提高作出貢獻。
高分子水處理膜之膜結構及截取分子量，可藉由適當選擇所使用之氯化氯乙烯系樹脂之氯含有率、其組成、製造方法、製造條件等，來加以調整。
再者，本發明之高分子水處理膜，宜為其剖面中不包含不織布、紙、纖維等使強度提高之結構支撐體，而主要由氯化氯乙烯系樹脂，較佳為僅由氯化氯乙烯系樹脂構成結構。亦即，較佳為不包含上述結構支撐體，其本身由單層結構之膜所構成。此處所謂單層結構之膜，係指由單一之素材所形成。因此，即使為上述多孔狀膜及中空纖維膜之形態，於其剖面中，亦不包含上述結構支撐體，而構成結構。
通常，強度弱之素材與由強度更強之素材(陶瓷、不織布等)所形成之結構支撐體形成複合材料，來維持所需之形狀，例如圓筒形狀、管體形狀等。因此，先前之由氯乙烯系樹脂、聚乙烯等製作之高分子水處理膜，除形成膜之素材以外，在作為水處理膜使用時，係具有陶瓷或不織布等來作為支撐膜之結構支撐體，以使所需之形狀不破損。
另一方面，本發明之高分子水處理膜本身較佳為僅由氯乙烯系樹脂(較佳為如上述之氯含有率為58～73.2%之氯化氯乙烯系樹脂)之單層結構之膜所形成，而不具有不改變筒狀等所需形狀之由氯乙烯系樹脂以外之素材所形成的結構支撐體。本發明之高分子水處理膜儘管為此種單層結構，但作為水處理膜使用時，具有保持圓筒、管體形狀等所需形狀之程度的足夠強度，即具有「自立性」。因此，於本發明中，與使用有氯乙烯系樹脂以外之其他素材之膜不同，高分子水處理膜本身確保足夠之強度，無結構支撐體，而可實現水處理膜。其結果，即使於逆流沖洗時，承擔過濾功能之膜部分亦不會自結構支撐體剝離，又，與使用陶瓷等結構支撐體之管體形狀膜等不同，可確保優異之透水性能。
以下，對本發明之高分子水處理膜及其製造方法之實施例進行詳細說明。
實施例1
使含有15重量%之氯化氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、HA31K、氯化度：67%、聚合度：800)、與15重量%之聚乙二醇4000的二甲基乙醯胺溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
實施例2
使含有15重量%之氯化氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、HA31K、氯化度：67%、聚合度：800)、與10重量%之聚乙烯吡咯烷酮K90的四氫呋喃溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
實施例3
使含有15重量%之氯化氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、HA58K、氯化度：68%、聚合度：1000)、與15重量%之聚乙二醇4000的二甲基乙醯胺溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
實施例4
使含有15重量%之氯化氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、HA58K、氯化度：68%、聚合度：1000)、與10重量%之聚乙二醇200的二甲基乙醯胺溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
實施例5
使含有12重量%之氯化氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、HA58K、氯化度：68%、聚合度：1000)、3重量%之氯乙烯樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、TS1000R、聚合度：1000)及15重量%之聚乙二醇4000的二甲基乙醯胺溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
實施例6
使含有12重量%之氯化氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、HA58K、氯化度：68%、聚合度：1000)、3重量%之氯乙烯樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、TS1000R、聚合度：1000)及10重量%之聚乙烯吡咯烷酮K90之N-甲基-2-吡咯烷酮溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
實施例7
使含有12重量%之氯化氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、HA58K、氯化度：68%、聚合度：1000)、3重量%之氯乙烯樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、TS1000R、聚合度：1000)及10重量%之聚乙二醇4000之二甲基乙醯胺溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
實施例8
使含有17重量%之氯化氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、HA05K、氯化度：67%、聚合度：500)與19重量%之聚乙二醇4000之二甲基乙醯胺溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
實施例9
使含有17重量%之氯化氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、HA05K、氯化度：67%、聚合度：500)、與10重量%之聚乙二醇4000之N-甲基-2-吡咯烷酮溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
實施例10
使含有28重量%之氯化氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、HA05K、氯化度：67%、聚合度：500)、與10重量%之聚乙烯吡咯烷酮K90之四氫呋喃溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
實施例11
使含有30重量%之氯化氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、HA05K、氯化度：67%、聚合度：500)、與15重量%之聚乙二醇200之二甲基乙醯胺溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
實施例12
使含有17重量%之氯化氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、HA31K、氯化度：67%、聚合度：800)、與20重量%之聚乙二醇400之二甲基乙醯胺溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
實施例13
使含有17重量%之氯化氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、HA31K、氯化度：67%、聚合度：800)、與10重量%之聚乙二醇400的二甲基乙醯胺溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
實施例14
使含有25重量%之氯化氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、HA31K、氯化度：67%、聚合度：800)、與20重量%之聚乙烯吡咯烷酮K90的四氫呋喃溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
實施例15
使含有17重量%之氯化氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、HA31K、氯化度：67%、聚合度：800)與10重量%之聚乙二醇400的二甲基乙醯胺溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
實施例16
使含有20重量%之氯化氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、HA31N、氯化度：70%、聚合度：800)與10重量%之聚乙烯吡咯烷酮K90的二甲基乙醯胺與四氫呋喃以9：1之比例混合而成之溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
實施例17
使含有20重量%之氯化氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、HA31K、氯化度：67%、聚合度：800)、與10重量%之聚乙烯吡咯烷酮K90的四氫呋喃溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
實施例18
使含有20重量%之氯化氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、HA15E、氯化度：62%、聚合度：600)、與10重量%之聚乙二醇4000的四氫呋喃溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
實施例19
使含有20重量%之氯化氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、HA15E、氯化度：62%、聚合度：600)與10重量%之聚乙烯吡咯烷酮K90的四氫呋喃溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
比較例1
使含有15重量%之氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、TS1000R、聚合度：1000)、與15重量%之聚乙二醇4000的二甲基乙醯胺溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
比較例2
使含有20重量%之氯乙烯系樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、TS800E、聚合度：800)、與10重量%之聚乙二醇4000的四氫呋喃溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
比較例3
使含有15重量%之氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物樹脂(陶氏化學公司(Dow Chemical Company)製造、VYNS-3、氯乙烯90 wt%-乙酸乙烯酯10 wt%之共聚物)與15重量%之聚乙二醇4000的二甲基乙醯胺溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
比較例4
合成氯乙烯-乙酸乙烯酯-馬來酸酐共聚物樹脂(氯乙烯70 wt%-乙酸乙烯酯10 wt%-馬來酸酐20 wt%之共聚物)。使包含5重量%之該樹脂、11.5重量%之氯乙烯樹脂(積水化學工業股份有限公司製造、TS1000R、聚合度：1000)及7重量%之聚乙二醇4000之二甲基乙醯胺溶液，自中空纖維噴嘴連續地噴出，並藉由水浴槽使其相分離，藉此獲得多孔狀之中空纖維膜。所獲得之中空纖維膜之外徑為1.2 mm，內徑為0.8 mm。
評價
關於實施例及比較例中所獲得之中空纖維膜，於25℃、膜間差壓50 kPa之條件下，藉由內壓式試驗測定高分子水處理膜之純水之透水量(透水量之單位：L/m2 ‧hr‧atm)。
又，使用島津製作所製造之自動立體測圖儀，於試驗速度100 mm/min、夾具間距離50 mm、濕度50%、溫度23℃之條件下進行拉伸強度試驗(強度之單位：MPa)。
將該等結果示於表1。
進而，使一部分樣品於90℃之熱水中浸漬6小時後，再次測定透水量。將其結果示於表2。
再者，使用γ球蛋白對各高分子水處理膜進行過濾試驗，結果確認其截取分子量為約150000以下。
如由表1及2所明示般，實施例之高分子水處理膜可藉由使用氯含有率相對較高之氯化氯乙烯系樹脂作為原料之極為簡便之方法進行製造。又，確認對於比較例中之任一例均發揮較高之強度及透水性。進而，根據氯化氯乙烯系樹脂本身之特性，亦可實現較高之耐熱性。
亦即，根據本發明之高分子水處理膜，其具有較高之強度，並且兼具可耐實用之透水性、耐熱性、耐藥品性、柔軟性等性能，可於廣泛之條件下使用。
[產業上之可利用性]
本發明之高分子水處理膜作為以河川水或地下水之除濁、工業用水之淨化、排水或污水處理為目的之分離膜極為有用，作為可適用於水處理裝置等的民生用之水處理膜亦極為有用。

Claims (7)

  1. 一種高分子水處理膜，其係包含氯含有率為58~73.2%之氯化氯乙烯系樹脂而成的單層結構膜，為截取分子量在150000以下或純水透水量在500~1000L/m2 ‧hr‧atm之超濾膜。
  2. 如申請專利範圍第1項之高分子水處理膜，其中，氯化氯乙烯系樹脂之聚合度為250~3000。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之高分子水處理膜，其中，相對於構成高分子水處理膜之總樹脂成分，包含30~100重量%之氯化氯乙烯系樹脂。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之高分子水處理膜，其中，相對於構成主鏈之總單體單元，包含30~100重量%之構成主鏈之氯化氯乙烯單體單元。
  5. 如申請專利範圍第3項之高分子水處理膜，其中，相對於構成主鏈之總單體單元，包含30~100重量%之構成主鏈之氯化氯乙烯單體單元。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之高分子水處理膜，其係多孔狀膜。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之高分子水處理膜，其係中空纖維。
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