多孔性中空纤维膜以及多孔性中空纤维膜的制造方法技术

本发明专利技术涉及含有热塑性树脂、外表面孔的长宽比为10以上、内表面孔的长宽比为1～5、且形成外表面孔的聚合物的干的粗细为1μm～20μm的多孔性中空纤维膜。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
近年来，作为将河流水除浊而用于自来水等的方法，具有处理水的安全性改善、设 备的省空间化这样的优点的、利用多孔性中空纤维膜的过滤方法正在广泛普及。多孔性中 空纤维膜要求具备三个性能：高阻止性能，能够切实地除去似隐孢菌等细菌、浊质成分；高 透水性能，可用于处理大量的水；高强度，能够在包括药品洗涤、高运转压力在内的宽泛运 转条件下长期使用。 特别是，在水处理领域使用多孔性中空纤维膜的情况下，主要采用能够确保大的 过滤面积的外压过滤方式。因此，为了使过滤运转时中空纤维膜不至于崩溃，多孔性中空纤 维膜要求具有针对外压方向的高强度、即高的耐压缩强度。 专利文献1中公开了采用拉伸开孔法的多孔质聚乙烯中空纤维及其制造方法。另 一方面，作为多孔性膜的制造方法，已知有作为与拉伸开孔法不同的制造方法的热诱导相 分离法（参照例如非专利文献1~4)。 现有技术文献 专利文献 专利文献1 :日本特开昭57-66114号公报 非专利文献 非专利文献1 :7° 7只千7夕?機能性高分子材料事典編集委員会、「7° 7只千7 夕?機能性高分子材料事典」、産業調査会、2004年2月、672 - 679页 非专利文献2 :松山秀人著、「熱誘起相分離法（TIPS法）C A §高分子系多孔膜 ?作製」、亇S力；P ?工>^二7 y 誌、1998年6月号、45 - 56页、化学工業社刊 非专利文献3 :滝澤章著、「膜」、平成4年1月发行、404 - 406页、匕°-^>-社 刊 非专利文献 4 :D. R. Lloyd，et. al.，Jounal of Membrane Science，64 (1991) I - 11
技术实现思路
专利技术所要解决的问题 然而，采用现有的多孔性中空纤维膜的制造方法，制作兼具高透水性能与高耐压 缩强度的多孔性中空纤维膜是困难的。 本专利技术的目的在于，提供兼具适于过滤用途的致密细孔与高透水性能、且强度良 好的多孔性中空纤维膜、以及该多孔性中空纤维膜的稳定制造方法。 解决问题的方法 本专利技术人为解决上述问题进行了深入研宄，结果完成了本专利技术。即，本专利技术如下。 (1) -种多孔性中空纤维膜，其含有热塑性树脂，其外表面孔的长宽比为10以上、 内表面孔的长宽比为1~5,且形成所述外表面孔的聚合物的干的粗细为1 μ m~20 μ m。 (2) (1)所述的多孔性中空纤维膜，其纯水透水率为9000L/m2/hr以上，耐压缩强度 为0.8MPa以上。 (3) -种多孔性多层中空纤维膜，其中，在⑴或⑵所述的多孔性中空纤维膜的 外表面上具有1层以上的分离层。 (4) 一种多孔性中空纤维膜的制造方法，其包括：使包含热塑性树脂、有机液体和 平均一次粒径18nm~IOOnm的无机微粉的恪融混炼物通过孔径30 μm~500 μm的滤器 后，将其从具有圆环状喷口的喷丝头喷出，成型为中空纤维状熔融混炼物的工序；以及将中 空纤维状熔融混炼物冷却固化后，提取除去有机液体和无机微粉，制作多孔性中空纤维膜 的工序。 (5) (4)所述的多孔性中空纤维膜的制造方法，其中，上述无机微粉是二氧化硅。 专利技术效果 根据本专利技术，能够提供兼具适用于过滤用途的致密细孔与高透水性能、且强度良 好的多孔性中空纤维膜，以及该多孔性中空纤维膜的稳定的制造方法。【附图说明】 显示制造多孔性中空纤维膜的制造装置的构成的图。 显示滤器的构成的一例的图。 专利技术的【具体实施方式】 以下，参照附图对本专利技术的优选实施方式进行具体说明。而且，在说明中对同一要 素或具有同一功能的要素使用同一符号，并省略重复说明。 本实施方式的多孔性中空纤维膜含有热塑性树脂，该多孔性中空纤维膜的外表面 孔的长宽比为10以上、内表面孔的长宽比为1~5,形成外表面孔的聚合物的干的粗细为 1 μ m ~ 20 μ m。 热塑性树脂是在常温下具有弹性但不显示塑性、而通过适当加热可以显现塑性、 变得能够成型的树脂。此外，热塑性树脂是一经冷却而温度下降就会再次回到原来的弹性 体、其间不发生分子结构等化学变化的树脂（化学大辞典编集委员会编集、化学大辞典6缩 印版、共立出版、第860页以及867页、1963年）。 作为热塑性树脂的例子，可以列举出：12695种化学商品（化学工业日报社、1995 年）的热可塑性塑料项（829~882页）所述的树脂、化学便览应用编修订3版（日本化学 会编、丸善、1980年）的809-810页所述的树脂等。作为热塑性树脂的具体示例名称，可以 列举出聚乙烯、聚丙烯这样的聚烯烃、聚偏氟乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、聚酰胺、聚醚酰亚 胺、聚苯乙烯、聚砜、聚乙烯醇、聚苯醚、聚苯硫醚、乙酸纤维素、聚丙烯腈等。这其中，具有结 晶性的聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、乙烯-乙烯醇共聚物、聚乙烯醇等结晶性热塑性树脂 从强度表现的方面来看可以优选使用。而且更优选的是，可以使用因疏水性而耐水性高、在 通常的水系液体的过滤中可期待耐久性的聚烯烃、聚偏氟乙烯等。特别优选地，可以使用耐 药品性等化学耐久性良好的聚偏氟乙烯。作为聚偏氟乙烯，可以列举出偏氟乙烯均聚物、偏 氟乙烯比率50摩尔％以上的偏氟乙烯共聚物。作为偏氟乙烯共聚物，可以列举出偏氟乙烯 与选自四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯以及乙烯中的1种以上单体的共聚物。作为聚偏氟 乙烯，特别优选偏氟乙烯均聚物。 从高透水性能以及耐压缩强度观点出发，多孔性中空纤维膜的外表面孔的长宽比 为10以上、优选10~40、更优选10~38、更优选11~36。传统上，为了使中空纤维膜具 有高的透水性能，而增大孔径或开孔率，那么聚合物的干变细，无法提高中空纤维膜的耐压 缩强度。与此相对，本专利技术人等的研宄结果发现：通过使中空纤维膜的外表面孔的长宽比为 10以上，能够提高耐压缩强度。通过增大孔的长宽比，能够增粗中空纤维膜长度方向的聚合 物的干。中空纤维膜的长度方向的聚合物的干的粗细被认为强烈影响中空纤维膜的耐压缩 强度，因而可以推定，通过增粗该干，能够提高中空纤维膜的耐压缩强度。 外表面孔的聚合物的干的粗细为1 μπι~20 μπι。通过使干的粗细为1 μπι以上， 能够提高耐压缩强度。此外，通过使干的粗细为20 μm以下，不易发生因干变粗、孔变小而 引起的透水性能的降低。优选的聚合物的干的粗细为1. 5 μπι~18 μπι，更优选为2 μπι~ 16 μ m〇 如下述式所示，外表面孔的长宽比是外表面孔中的长径除以外表面孔中的短径而 得到的值。 外表面孔的长宽比=(外表面孔中的长径V(外表面孔中的短径） 外表面孔的长宽比可以如以下那样来测定。首先，使用扫描电子显微镜，对中空纤 维膜的外表面，以能够明确确认尽可能多的孔的形状的程度的倍率，从与外表面垂直的方 向进行拍摄。然后，在拍摄到的图像中，形成于外表面的孔呈现细长的椭圆这样的形状。这 里，将连接孔的外周上的2点的线段中的最长的线段作为长径，将与长径垂直相交地连接 孔的外周上的2点的线段中的最长的线段作为短径。在形成于外表面的孔中，按长径从长 到短的顺序提取100个。而且，对于以横穿孔的外周的方式引出任意线段时、该外周与线段 相交的点为3点以上的孔，将其从测定对象中排除。此外，有些情况下，对于形成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多孔性中空纤维膜，其含有热塑性树脂，其外表面孔的长宽比为10以上，内表面孔的长宽比为1～5，且形成所述外表面孔的聚合物的干的粗细为1μm～20μm。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：三木雄挥，冈村大祐，
申请(专利权)人：旭化成化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP