JPH0530489B2 - - Google Patents
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- JPH0530489B2 JPH0530489B2 JP59161564A JP16156484A JPH0530489B2 JP H0530489 B2 JPH0530489 B2 JP H0530489B2 JP 59161564 A JP59161564 A JP 59161564A JP 16156484 A JP16156484 A JP 16156484A JP H0530489 B2 JPH0530489 B2 JP H0530489B2
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- Japan
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- semipermeable membrane
- hollow fiber
- mmφ
- water
- membranes
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Landscapes
- Artificial Filaments (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は中空糸状半透膜の製造方法に関するも
のであり、シヤープな分画性を有する中空糸状半
透膜の製造方法に関するものである。 〔従来技術〕 一般に溶液やエマルジヨンのような液体混合物
から物質を分離する方法として蒸留による濃縮
法、分別沈澱法、遠心分離法等があるが、分離膜
による過法はその操作条件が温和であること、
運転コストが安いこと、分離効率が高いことなど
のために近年急速に発展してきている。 中でも限外過膜は蛋白、コロイド物質、微生
物等を分離することができるため、食品、医薬品
の濃縮・精製、工場排水処理等の分野にその利用
が考えられている。 このような分離膜としては従来より酢酸セルロ
ースを素材とするものが主として用いられていた
が、耐熱性、耐薬品性、機械強度等において充分
なものとはいえず、近年これらの点で優れたポリ
アクリルニトリル、ポリスルホン等の合成高分子
膜が得られるようになつた。 一般に湿式製膜により得られた合成高分子膜は
その表面にスキン層と呼ばれる非常に緻密な構造
の層を有している。 しかしながら従来の高分子膜は孔径分布巾が広
いため、ある大きさ以上の物質を分離、濃縮する
ためには、膜表面の孔径が阻止される物質の大き
さよりもかなり小さいものを使用する必要があ
り、そのためスキン層全体の孔面積が非常に小さ
くなり過効率が悪くなるばかりでなく、本来
過したい物質をも濃縮されてくるため分離効率も
悪くなるといつた欠点があつた。 これは膜の形状によらず、平膜、中空糸膜、管
状膜に共通の問題であり、シヤープな分画性を持
つ膜が分離効率、過効率の面から切望されてき
た。 〔発明の目的〕 本発明は従来の製膜法では出来なかつた孔径分
布の狭い、いわゆるシヤープな分画性を持つた膜
を得んとして研究した結果、製膜時に膜を延伸す
ることにより孔径分布の狭い膜が得られるとの知
見を得、更にこの知見に基づき種々研究を進めて
本発明を完成するに至つたものである。 〔発明の構成〕 本発明は水中で半透膜を形成する樹脂原液を環
状ノズルから凝固液内に中空糸状に吐出、ゲル化
させる中空糸状半透膜の製造方法に於て、中空糸
の吐出時の内径に対し、85％以下の内径になる
様、凝固液内にて延伸することを特徴とする中空
糸状半透膜の製造方法である。 本発明において用いられる樹脂は水中で半透膜
を形成する樹脂であれば全て使用可能で特に限定
はされないが、芳香族ポリアミド、ポリアクリル
ニトリル、ポリスルホン、ポリエーテルイミド等
が好適に用いられる。なかでも耐熱性、耐PH性等
の面からポリスルホン系の樹脂が極めて好適であ
る。 ここでポリスルホン系樹脂とは
のであり、シヤープな分画性を有する中空糸状半
透膜の製造方法に関するものである。 〔従来技術〕 一般に溶液やエマルジヨンのような液体混合物
から物質を分離する方法として蒸留による濃縮
法、分別沈澱法、遠心分離法等があるが、分離膜
による過法はその操作条件が温和であること、
運転コストが安いこと、分離効率が高いことなど
のために近年急速に発展してきている。 中でも限外過膜は蛋白、コロイド物質、微生
物等を分離することができるため、食品、医薬品
の濃縮・精製、工場排水処理等の分野にその利用
が考えられている。 このような分離膜としては従来より酢酸セルロ
ースを素材とするものが主として用いられていた
が、耐熱性、耐薬品性、機械強度等において充分
なものとはいえず、近年これらの点で優れたポリ
アクリルニトリル、ポリスルホン等の合成高分子
膜が得られるようになつた。 一般に湿式製膜により得られた合成高分子膜は
その表面にスキン層と呼ばれる非常に緻密な構造
の層を有している。 しかしながら従来の高分子膜は孔径分布巾が広
いため、ある大きさ以上の物質を分離、濃縮する
ためには、膜表面の孔径が阻止される物質の大き
さよりもかなり小さいものを使用する必要があ
り、そのためスキン層全体の孔面積が非常に小さ
くなり過効率が悪くなるばかりでなく、本来
過したい物質をも濃縮されてくるため分離効率も
悪くなるといつた欠点があつた。 これは膜の形状によらず、平膜、中空糸膜、管
状膜に共通の問題であり、シヤープな分画性を持
つ膜が分離効率、過効率の面から切望されてき
た。 〔発明の目的〕 本発明は従来の製膜法では出来なかつた孔径分
布の狭い、いわゆるシヤープな分画性を持つた膜
を得んとして研究した結果、製膜時に膜を延伸す
ることにより孔径分布の狭い膜が得られるとの知
見を得、更にこの知見に基づき種々研究を進めて
本発明を完成するに至つたものである。 〔発明の構成〕 本発明は水中で半透膜を形成する樹脂原液を環
状ノズルから凝固液内に中空糸状に吐出、ゲル化
させる中空糸状半透膜の製造方法に於て、中空糸
の吐出時の内径に対し、85％以下の内径になる
様、凝固液内にて延伸することを特徴とする中空
糸状半透膜の製造方法である。 本発明において用いられる樹脂は水中で半透膜
を形成する樹脂であれば全て使用可能で特に限定
はされないが、芳香族ポリアミド、ポリアクリル
ニトリル、ポリスルホン、ポリエーテルイミド等
が好適に用いられる。なかでも耐熱性、耐PH性等
の面からポリスルホン系の樹脂が極めて好適であ
る。 ここでポリスルホン系樹脂とは
本発明によれば従来の製膜法では得られなかつ
たシヤープな分画を持つ膜を得ることができ、ま
た同時に透水性を低下させることなく低分画の膜
を得ることができるため過効率、分離効率の高
い膜を得る方法として好適である。 実施例 １ の繰り返し単位を持つポリスルホン樹脂（Udel
Ｐ−1700UCC社）18重量部をＮ−メチルピロリ
ドン82重量部に加熱溶解し樹脂原液を得た。 これをアウトダイ2.3mmφ、インダイ1.2mmφを
有する環状ノズルから水中に押出し、巻取りロー
ルに27ｍ／minの平均速度で巻取つた。 内部凝固液としては水を用いた。 得られた中空糸膜は外径1.6mmφ、内径1.0mmφ
のものでありこの膜を有効長50cm、50本束ねたモ
ジユールを作製した。 このモジユールの性能は透水量200／hr・
m2・Kg／cm2（20℃）でありデキストランＴ−500、
70、40、10（平均分子量はそれぞれ50万、７万、
４万、１万）の阻止率を測定したところ、それぞ
れ100、90、30、０％であつた。 又、その結果の使用したデキストランの平均分
子量と阻止率の関係で表わすと第１図のようにな
る。 比較例 １ アウトダイ2.3mmφ、インダイ1.0mmφを有する
環状ノズルを使用し、20ｍ／minの速度で巻取る
以外は実施例２と同様の条件で外径1.6mmφ、内
径1.0mmφの中空糸膜を得た。 この膜を有効長50cm、50本束ねたモジユールを
作製し、性能を調べたところ、透水量160／
hr・m2・Kg／cm2（20℃）であり、デキストランＴ
−500、70、40、10の阻止率はそれぞれ95、40、
25、５％であり、デキストランの平均分子量と阻
止率の関係を表わすと第１図のようになつた。 実施例 ２
たシヤープな分画を持つ膜を得ることができ、ま
た同時に透水性を低下させることなく低分画の膜
を得ることができるため過効率、分離効率の高
い膜を得る方法として好適である。 実施例 １ の繰り返し単位を持つポリスルホン樹脂（Udel
Ｐ−1700UCC社）18重量部をＮ−メチルピロリ
ドン82重量部に加熱溶解し樹脂原液を得た。 これをアウトダイ2.3mmφ、インダイ1.2mmφを
有する環状ノズルから水中に押出し、巻取りロー
ルに27ｍ／minの平均速度で巻取つた。 内部凝固液としては水を用いた。 得られた中空糸膜は外径1.6mmφ、内径1.0mmφ
のものでありこの膜を有効長50cm、50本束ねたモ
ジユールを作製した。 このモジユールの性能は透水量200／hr・
m2・Kg／cm2（20℃）でありデキストランＴ−500、
70、40、10（平均分子量はそれぞれ50万、７万、
４万、１万）の阻止率を測定したところ、それぞ
れ100、90、30、０％であつた。 又、その結果の使用したデキストランの平均分
子量と阻止率の関係で表わすと第１図のようにな
る。 比較例 １ アウトダイ2.3mmφ、インダイ1.0mmφを有する
環状ノズルを使用し、20ｍ／minの速度で巻取る
以外は実施例２と同様の条件で外径1.6mmφ、内
径1.0mmφの中空糸膜を得た。 この膜を有効長50cm、50本束ねたモジユールを
作製し、性能を調べたところ、透水量160／
hr・m2・Kg／cm2（20℃）であり、デキストランＴ
−500、70、40、10の阻止率はそれぞれ95、40、
25、５％であり、デキストランの平均分子量と阻
止率の関係を表わすと第１図のようになつた。 実施例 ２
【式】の繰り返し単
位をもつポリエーテルスルホン樹脂（Victrex
300P−ICI社）14重量部、塩化リチウム２重量部
をＮ−メチルピロリドン84重量部に加熱溶解し樹
脂原液を得た。 これをアウトダイ2.0mmφ、インダイ1.0mmφを
有する環状ノズルから水浴中に押出し、巻取りロ
ールに20ｍ／minの速度で均一に巻取つた。 内部凝固液としてはＮ−メチルピロリドン／
水：10/90の溶液を用いた。 得られた中空糸膜は外径1.4mmφ、内径0.8mmφ
のものでありこの膜を有効長50cm、50本束ねたモ
ジユールを作製した。 このモジユールの性能は透水量500／hr・
m2・Kg／cm2（20℃）でありデキストランＴ−70の
阻止率は70％であつた。 比較のため同じ樹脂原液・同じ環状ノズルを用
いて13ｍ／minの速度で外径1.6mmφ、内径1.0mm
φの膜を作りこの膜を有効長50cm、50本束ねたモ
ジユールの性能は透水量400／hr・m2・Kg／cm2
（20℃）、Ｔ−70の阻止率は５％であつた。 実施例３〜４；比較例３ の繰り返し単位を有するポリスルホン樹脂
（Udel Ｐ−1700UCC社）20重量部をＮ−メチル
ピロリドン80重量部に溶解し樹脂原液を得た。 これをそれぞれアウトダイ2.1mmφ、インダイ
1.0mmφ（実施例３）、アウトダイ2.3mmφ、インダ
イ1.2mmφ（実施例４）、アウトダイ1.9mmφ、イン
ダイ0.78mmφ（比較例３）を有する環状ノズルか
ら水浴中に押出し中空糸膜を得た。 内部凝固液としては水を用いた。
300P−ICI社）14重量部、塩化リチウム２重量部
をＮ−メチルピロリドン84重量部に加熱溶解し樹
脂原液を得た。 これをアウトダイ2.0mmφ、インダイ1.0mmφを
有する環状ノズルから水浴中に押出し、巻取りロ
ールに20ｍ／minの速度で均一に巻取つた。 内部凝固液としてはＮ−メチルピロリドン／
水：10/90の溶液を用いた。 得られた中空糸膜は外径1.4mmφ、内径0.8mmφ
のものでありこの膜を有効長50cm、50本束ねたモ
ジユールを作製した。 このモジユールの性能は透水量500／hr・
m2・Kg／cm2（20℃）でありデキストランＴ−70の
阻止率は70％であつた。 比較のため同じ樹脂原液・同じ環状ノズルを用
いて13ｍ／minの速度で外径1.6mmφ、内径1.0mm
φの膜を作りこの膜を有効長50cm、50本束ねたモ
ジユールの性能は透水量400／hr・m2・Kg／cm2
（20℃）、Ｔ−70の阻止率は５％であつた。 実施例３〜４；比較例３ の繰り返し単位を有するポリスルホン樹脂
（Udel Ｐ−1700UCC社）20重量部をＮ−メチル
ピロリドン80重量部に溶解し樹脂原液を得た。 これをそれぞれアウトダイ2.1mmφ、インダイ
1.0mmφ（実施例３）、アウトダイ2.3mmφ、インダ
イ1.2mmφ（実施例４）、アウトダイ1.9mmφ、イン
ダイ0.78mmφ（比較例３）を有する環状ノズルか
ら水浴中に押出し中空糸膜を得た。 内部凝固液としては水を用いた。
【表】
得られた中空糸膜はいずれも外径1.3mmφ、内
径0.7mmφのものであり、この膜を有効長50cm、
50本束ねたモジユールを作製した。 このモジユールの性能を第１表に示す。
径0.7mmφのものであり、この膜を有効長50cm、
50本束ねたモジユールを作製した。 このモジユールの性能を第１表に示す。
第１図はデキストラン平均分子量と阻止率の関
係を表わしたものである。 図中実線は実施例１の結果を、また点線は比較
例１の結果を示したものである。
係を表わしたものである。 図中実線は実施例１の結果を、また点線は比較
例１の結果を示したものである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 水中で半透膜を形成する樹脂を有機溶媒に溶
解した溶液を環状ノズルから凝固液内に中空糸状
に吐出、ゲル化させる工程で吐出時の内径に対し
85％以下の内径となる様に凝固液中で延伸するこ
とを特徴とする中空糸状半透膜の製造方法。 ２ 水中で半透膜を形成する樹脂がポリスルホン
系樹脂である特許請求の範囲第１項記載の中空糸
状半透膜の製造方法。 ３ 水中で半透膜を形成する樹脂が芳香族ポリア
ミド、ポリアクリルニトリル、ポリエーテルイミ
ドである特許請求の範囲第１項記載の中空糸状半
透膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16156484A JPS6142307A (ja) | 1984-08-02 | 1984-08-02 | 中空糸状半透膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16156484A JPS6142307A (ja) | 1984-08-02 | 1984-08-02 | 中空糸状半透膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6142307A JPS6142307A (ja) | 1986-02-28 |
| JPH0530489B2 true JPH0530489B2 (ja) | 1993-05-10 |
Family
ID=15737507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16156484A Granted JPS6142307A (ja) | 1984-08-02 | 1984-08-02 | 中空糸状半透膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6142307A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2714849B2 (ja) * | 1989-03-29 | 1998-02-16 | 株式会社小松製作所 | 中空糸の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5825371U (ja) * | 1981-08-09 | 1983-02-17 | 株式会社イナックス | 水槽組立用単位板 |
-
1984
- 1984-08-02 JP JP16156484A patent/JPS6142307A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5825371U (ja) * | 1981-08-09 | 1983-02-17 | 株式会社イナックス | 水槽組立用単位板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6142307A (ja) | 1986-02-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |