JPH089801B2 - 多孔質中空糸の製造方法 - Google Patents
多孔質中空糸の製造方法Info
- Publication number
- JPH089801B2 JPH089801B2 JP63010594A JP1059488A JPH089801B2 JP H089801 B2 JPH089801 B2 JP H089801B2 JP 63010594 A JP63010594 A JP 63010594A JP 1059488 A JP1059488 A JP 1059488A JP H089801 B2 JPH089801 B2 JP H089801B2
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- JP
- Japan
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- hollow fiber
- liquid
- guide pipe
- coagulation bath
- gelling
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/08—Hollow fibre membranes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、多孔質中空糸の製造方法に関する。更に詳
しくは、膜性能の制御を容易にする多孔質中空糸の製造
方法に関する。
しくは、膜性能の制御を容易にする多孔質中空糸の製造
方法に関する。
ドープ液を凝固性液体である芯液と共に中空環状ノズ
ルから吐出させた後凝固浴中に導き凝固させる乾湿式紡
糸法において得られた多孔質中空糸は、通常スキン層と
呼ばれる膜表面の緻密な層と支持層（ポーラス層）と呼
ばれる中間部の疎な層とから形成されている。従って、
このような多孔質中空糸にあっては、膜性能を示すパラ
メーターである細孔径が膜表面のスキン層の構造により
決定される。
ルから吐出させた後凝固浴中に導き凝固させる乾湿式紡
糸法において得られた多孔質中空糸は、通常スキン層と
呼ばれる膜表面の緻密な層と支持層（ポーラス層）と呼
ばれる中間部の疎な層とから形成されている。従って、
このような多孔質中空糸にあっては、膜性能を示すパラ
メーターである細孔径が膜表面のスキン層の構造により
決定される。
ところで、このようなスキン層の形成過程において
は、まずドープ液が凝固浴（ゲル化液）と接すると、そ
の界面においてドープ液からはその溶媒が、またドープ
液へはゲル化液がそれぞれ拡散を開始する。一般に、ド
ープ液溶媒とゲル化液とは互いに相溶性のあるものが用
いられているため、その拡散は迅速に行われる。
は、まずドープ液が凝固浴（ゲル化液）と接すると、そ
の界面においてドープ液からはその溶媒が、またドープ
液へはゲル化液がそれぞれ拡散を開始する。一般に、ド
ープ液溶媒とゲル化液とは互いに相溶性のあるものが用
いられているため、その拡散は迅速に行われる。
その際、ゲル化液はドープ液に溶解しているポリマー
の貧溶媒であるため、ドープ液−ゲル化液界面でのポリ
マーの急速な凝集が起り、そのためまず表面に緻密なス
キン層が形成され、膜内部への拡散はこのスキン層を通
して行われるため、溶媒−ゲル化液の相互拡散の速度は
非常にゆっくりとなり、内部構造は比較的ポーラスなも
のとなる。
の貧溶媒であるため、ドープ液−ゲル化液界面でのポリ
マーの急速な凝集が起り、そのためまず表面に緻密なス
キン層が形成され、膜内部への拡散はこのスキン層を通
して行われるため、溶媒−ゲル化液の相互拡散の速度は
非常にゆっくりとなり、内部構造は比較的ポーラスなも
のとなる。
膜性能の制御、即ちスキン層の構造を制御するには、
このドープ液とゲル化液とが接触する初期において、そ
の相互拡散速度を調整すれば良く、それはドープ液組成
や紡糸速度を調整することによってもある程度は行われ
る。
このドープ液とゲル化液とが接触する初期において、そ
の相互拡散速度を調整すれば良く、それはドープ液組成
や紡糸速度を調整することによってもある程度は行われ
る。
しかしながら、これらの条件だけでは制御しきれない
範囲迄の膜性能を得るためには、ゲル化液の組成、温度
などを調整する必要がある。この内、芯液側のゲル化液
についての調整は比較的容易に行なえるが、中空糸外側
のゲル化を行なうゲル化液は一般に容量が大きく、ゲル
化液に増粘剤を添加して脱溶媒速度を遅らせるといった
方法をとる場合には、大量にその増粘剤を必要とすると
いう問題がみられる。
範囲迄の膜性能を得るためには、ゲル化液の組成、温度
などを調整する必要がある。この内、芯液側のゲル化液
についての調整は比較的容易に行なえるが、中空糸外側
のゲル化を行なうゲル化液は一般に容量が大きく、ゲル
化液に増粘剤を添加して脱溶媒速度を遅らせるといった
方法をとる場合には、大量にその増粘剤を必要とすると
いう問題がみられる。
本発明は、かかる増粘剤などを大量にあるいは全く使
用することなく、またドープ液の組成や紡糸温度などの
調整を必要とすることなく、スキン層構造の制御を可能
とする多孔質中空糸の製造方法を提供することを目的と
する。
用することなく、またドープ液の組成や紡糸温度などの
調整を必要とすることなく、スキン層構造の制御を可能
とする多孔質中空糸の製造方法を提供することを目的と
する。
かかる目的を達成させるために、多孔質中空糸の製造
は、ドープ液を芯液と共に中空環状ノズルから吐出させ
た後凝固浴中に導き凝固させる乾湿式紡糸法において、
紡糸された中空糸を （１）凝固浴中に浸漬され、その内側に増粘液が送入さ
れているガイドパイプ内を通過させた後、あるいは （２）紡糸口金−凝固浴間に設置され、その内側に温度
制御されたエアーが送入されているガイドパイプ内を通
過させた後、 凝固浴と接触させることにより行われる。
は、ドープ液を芯液と共に中空環状ノズルから吐出させ
た後凝固浴中に導き凝固させる乾湿式紡糸法において、
紡糸された中空糸を （１）凝固浴中に浸漬され、その内側に増粘液が送入さ
れているガイドパイプ内を通過させた後、あるいは （２）紡糸口金−凝固浴間に設置され、その内側に温度
制御されたエアーが送入されているガイドパイプ内を通
過させた後、 凝固浴と接触させることにより行われる。
上記（１）の一態様は、第１図に示されている。即
ち、紡糸口金１の中空環状ノズルの外側からはドープ液
２を、また内側からはグリセリンなどの芯液３を同時に
吐出させ、紡糸された中空糸８を凝固浴（ゲル化液）４
中に導き、凝固させる際、ゲル化液４中に浸漬され、そ
の内側にチューブ５などからグリセリンまたはその水溶
液などの増粘剤６が送入されているガイドパイプ７内を
通過させた後、ゲル化液４と接触させて多孔質中空糸
８′を形成させ、巻取機９で巻き取る。なお、紡糸初期
に吐出物をガイドパイプに通す方法としては、導糸を用
いる方法あるいは縦割構造のガイドパイプを用いる方法
などがある。
ち、紡糸口金１の中空環状ノズルの外側からはドープ液
２を、また内側からはグリセリンなどの芯液３を同時に
吐出させ、紡糸された中空糸８を凝固浴（ゲル化液）４
中に導き、凝固させる際、ゲル化液４中に浸漬され、そ
の内側にチューブ５などからグリセリンまたはその水溶
液などの増粘剤６が送入されているガイドパイプ７内を
通過させた後、ゲル化液４と接触させて多孔質中空糸
８′を形成させ、巻取機９で巻き取る。なお、紡糸初期
に吐出物をガイドパイプに通す方法としては、導糸を用
いる方法あるいは縦割構造のガイドパイプを用いる方法
などがある。
前記脱溶媒速度は、ゲル化液中の溶媒濃度が高くなれ
ば遅くなるが、このようなガイドパイプを設置し、局部
的に溶媒濃度が高い部分を形成させるために増粘剤（水
溶液）の送入を停止しあるいは流量を小さく保つことに
よって、ドープ液中から放出された溶媒は、ガイドパイ
プ内の微小な容積部分に蓄積されるため、ドープ液自体
の溶媒を用いて、脱溶媒速度を制御することが可能であ
る。
ば遅くなるが、このようなガイドパイプを設置し、局部
的に溶媒濃度が高い部分を形成させるために増粘剤（水
溶液）の送入を停止しあるいは流量を小さく保つことに
よって、ドープ液中から放出された溶媒は、ガイドパイ
プ内の微小な容積部分に蓄積されるため、ドープ液自体
の溶媒を用いて、脱溶媒速度を制御することが可能であ
る。
また、脱溶媒速度は、形成される中空糸とゲル化液と
の相対速度、即ちドープ液とゲル化液との接触の程度を
調節することによっても変えることができるが、巻取速
度とドープ液あるいは芯液流量とのバランス上中空糸紡
糸速度が変更できない場合には、ガイドパイプに流すゲ
ル化液流量によって上記相対速度を調整することができ
る。更に、ガイドパイプの長さを変えることによって
も、これらの効果の度合を調節することができ、またガ
イドパイプ内の微小容積部分のみで制御できるので、約
80℃程度の高温や約５℃程度の低温でのゲル化も、比較
的容易に行なうことができる。
の相対速度、即ちドープ液とゲル化液との接触の程度を
調節することによっても変えることができるが、巻取速
度とドープ液あるいは芯液流量とのバランス上中空糸紡
糸速度が変更できない場合には、ガイドパイプに流すゲ
ル化液流量によって上記相対速度を調整することができ
る。更に、ガイドパイプの長さを変えることによって
も、これらの効果の度合を調節することができ、またガ
イドパイプ内の微小容積部分のみで制御できるので、約
80℃程度の高温や約５℃程度の低温でのゲル化も、比較
的容易に行なうことができる。
前記（２）の一態様は、第２図に示されている。この
態様も、その原理は（１）の場合と本質的には同様であ
り、紡糸直後の周囲雰囲気のみを変えることによって、
中空糸膜外側表面の構造や細孔径を制御せんとするもの
である。即ち、ドープ液の溶媒としてアセトンなどの比
較的揮発し易いものを用いた場合の如く、気相部分での
脱溶媒が膜構造にかなり影響を及ぼすような紡糸におい
ては、紡糸された中空糸８を、紡糸口金１−ゲル化液４
間に設置され、チューブ10などから送入され、チューブ
11などから排出される温度制御されたエアー12,12′を
その内側に送入させているガイドパイプ13内を通過させ
た後、ゲル化液４と接触させて多孔質中空糸８′を形成
させ、巻取機９で巻き取る。
態様も、その原理は（１）の場合と本質的には同様であ
り、紡糸直後の周囲雰囲気のみを変えることによって、
中空糸膜外側表面の構造や細孔径を制御せんとするもの
である。即ち、ドープ液の溶媒としてアセトンなどの比
較的揮発し易いものを用いた場合の如く、気相部分での
脱溶媒が膜構造にかなり影響を及ぼすような紡糸におい
ては、紡糸された中空糸８を、紡糸口金１−ゲル化液４
間に設置され、チューブ10などから送入され、チューブ
11などから排出される温度制御されたエアー12,12′を
その内側に送入させているガイドパイプ13内を通過させ
た後、ゲル化液４と接触させて多孔質中空糸８′を形成
させ、巻取機９で巻き取る。
このように、気相部分にガイドパイプを設置し、温度
制御されたエアーをそこに送り込むことによって、気相
部分全体の制御をすることなく、微小容積部分だけを管
理することによって、膜構造の制御を可能とする。
制御されたエアーをそこに送り込むことによって、気相
部分全体の制御をすることなく、微小容積部分だけを管
理することによって、膜構造の制御を可能とする。
本発明方法によれば、紡糸された中空糸を比較的少量
の増粘剤あるいは温度調節されたガイドパイプ内を通す
ことにより、ガイドパイプ内の雰囲気のみを変えること
によって、形成される多孔質中空糸膜表面の構造や細孔
径を制御することができる。また、ガイドパイプ内の微
小容積部分の管理だけで足りるので、極端な紡糸条件下
においても、容易に紡糸を行なうことができる。
の増粘剤あるいは温度調節されたガイドパイプ内を通す
ことにより、ガイドパイプ内の雰囲気のみを変えること
によって、形成される多孔質中空糸膜表面の構造や細孔
径を制御することができる。また、ガイドパイプ内の微
小容積部分の管理だけで足りるので、極端な紡糸条件下
においても、容易に紡糸を行なうことができる。
次に、実施例について本発明を説明する。
実施例 第１図に示された態様に従って、多孔質中空糸を製造
した。
した。
ポリスルホン（日産化学製品P-1700）13重量％、ジメ
チルホルムアミド83重量％およびポリビニルピロリドン
（関東化学製品K-90）４重量％からなるドープ液および
芯液（50重量％グリセリン水溶液）を、それぞれ中空環
状ノズルの外側環状ノズル部（内径0.3mm、外径0.5mm）
および内側円形状ノズル部（直径0.12mm）から同時に吐
出させ、次の条件下で乾湿式紡糸した。
チルホルムアミド83重量％およびポリビニルピロリドン
（関東化学製品K-90）４重量％からなるドープ液および
芯液（50重量％グリセリン水溶液）を、それぞれ中空環
状ノズルの外側環状ノズル部（内径0.3mm、外径0.5mm）
および内側円形状ノズル部（直径0.12mm）から同時に吐
出させ、次の条件下で乾湿式紡糸した。
ドープ液吐出量 6ml/分 芯液吐出量 4ml/分 ゲル化液（水）温度 20℃ 内径10mm、長さ300mmのガイドパイプ内には、増粘剤と
しての50重量％グリセリン水溶液が流量10ml/分で送入
されており、そこを通過させた後ゲル化液と接触させて
得られた多孔質中空糸の外側表面スキン層には、孔径約
0.5〜１μｍ程度の細孔が多数形成されていた（SEM観察
像による）。
しての50重量％グリセリン水溶液が流量10ml/分で送入
されており、そこを通過させた後ゲル化液と接触させて
得られた多孔質中空糸の外側表面スキン層には、孔径約
0.5〜１μｍ程度の細孔が多数形成されていた（SEM観察
像による）。
これに対し、増粘剤送入ガイドパイプを通過させない
で得られた多孔質中空糸の表面には、表面スキン層にそ
のような細孔が観察されなかった。
で得られた多孔質中空糸の表面には、表面スキン層にそ
のような細孔が観察されなかった。
第１〜２図は、いずれも本発明方法の一態様を示すそれ
らの概要図である。 （符号の説明） １……紡糸口金 ２……ドープ液 ３……芯液 ４……ゲル化液 ６……増粘剤 ７……ガイドパイプ ８……中空糸 12……エアー 13……ガイドパイプ
らの概要図である。 （符号の説明） １……紡糸口金 ２……ドープ液 ３……芯液 ４……ゲル化液 ６……増粘剤 ７……ガイドパイプ ８……中空糸 12……エアー 13……ガイドパイプ
Claims (2)
- 【請求項１】ドープ液を芯液と共に中空環状ノズルから
吐出させた後凝固浴中に導き凝固させる乾湿式紡糸法に
おいて、紡糸された中空糸を凝固浴中に浸漬され、その
内側に増粘剤が送入されているガイドパイプ内を通過さ
せた後凝固浴と接触させることを特徴とする多孔質中空
糸の製造方法。 - 【請求項２】ドープ液を芯液と共に中空環状ノズルから
吐出させた後凝固浴中に導き凝固させる乾湿式紡糸法に
おいて、紡糸された中空糸を紡糸口金−凝固浴間に設置
され、その内側に温度制御されたエアーが送入されてい
るガイドパイプ内を通過させた後凝固浴と接触させるこ
とを特徴とする多孔質中空糸の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63010594A JPH089801B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | 多孔質中空糸の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63010594A JPH089801B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | 多孔質中空糸の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01192811A JPH01192811A (ja) | 1989-08-02 |
| JPH089801B2 true JPH089801B2 (ja) | 1996-01-31 |
Family
ID=11754567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63010594A Expired - Lifetime JPH089801B2 (ja) | 1988-01-22 | 1988-01-22 | 多孔質中空糸の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH089801B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2538646B2 (ja) * | 1988-07-05 | 1996-09-25 | 花王株式会社 | 新規カチオン化合物、それを含有する漂白剤組成物及び漂白洗浄剤組成物 |
| JP4715733B2 (ja) * | 2006-11-29 | 2011-07-06 | 東洋紡績株式会社 | 逆浸透膜の製造方法 |
| KR101687886B1 (ko) * | 2012-03-14 | 2016-12-19 | 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤 | 중공 형상 다공질막의 제조 장치 및 중공 형상 다공질막의 제조 방법 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3724672A (en) * | 1970-07-27 | 1973-04-03 | R Leonard | Asymmetric hollow fiber membranes and method of fabrication |
| JPH0634910B2 (ja) * | 1985-07-19 | 1994-05-11 | 旭化成工業株式会社 | ポリスルホン系膜の製造方法 |
-
1988
- 1988-01-22 JP JP63010594A patent/JPH089801B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01192811A (ja) | 1989-08-02 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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