多孔膜制造技术

本发明专利技术提供一种具有适于过滤用途的高阻止性能，且透水性能优异、可进行长期而稳定的过滤运转的多孔膜。本发明专利技术的多孔膜在膜厚方向的下述区域的截面孔径指数为40以上，所述区域是在将多孔膜的一个表面的位置设为0、另一个表面的位置设为1进行标准化而沿膜厚方向进行10分割的情况下，膜厚位置为0.1～0.2的区域，所述截面孔径指数根据下式计算：截面孔径指数＝(该范围内的截面孔径)/(上述一个表面的孔径)。

Porous membrane

【技术实现步骤摘要】
多孔膜
本专利技术涉及多孔膜。
技术介绍
过滤工艺在无菌水、高纯度水或饮料水的制造、空气的净化等工业领域已被广泛使用。另外，近年来，在生活废水、工业废水等在污水处理场中的二次处理或三次处理、在净化槽中的固液分离等高浊性水处理的领域等中，其用途范围也正不断扩大。作为用于这样的过滤工艺的滤材，可使用使将加工性优异的高分子形成为中空管状而成的中空纤维膜、或将高分子形成为片状而成的平膜等集合而成的膜组件。特别是对河流水进行除浊后以自来水等使用的情况下，要求以下3种性能：高阻止性能、用于处理大量的水的高透水性能、可以在包括高运转压力在内的宽泛的运转条件下长期使用的高强度。在上述对用于膜组件的多孔膜所要求的性能之中，在水处理领域中，由于会影响经过过滤后的水的水质，因此能够切实地除去病毒、细菌的阻止性能是重要的。进一步，需要在保持阻止性能的同时具有高透水性能。在专利文献1中，提出了通过限定膜厚方向的截面孔径而兼备病毒的除去率与透水性能的多孔膜。但是，该多孔膜的表面附近的截面孔径的倾斜度小、透水性能低。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2014/156644号
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术的目的在于提供具有适于过滤用途的高透水性能、且具有高阻止性能的多孔膜。解决问题的方法本专利技术人为了解决上述课题而重复进行了深入研究，结果完成了本专利技术。即，本专利技术如下所述。[1]一种多孔膜，其在膜厚方向的下述区域的截面孔径指数为40以上，所述区域是在将多孔膜的一个表面的位置设为0、另一个表面的位置设为1进行标准化而沿膜厚方向进行10分割的情况下，膜厚位置为0.1～0.2的区域，所述截面孔径指数根据下式计算：截面孔径指数＝(该范围内的截面孔径)/(上述一个表面的孔径)。[2]根据[1]所述的多孔膜，其中，在上述膜厚位置为0～0.1的区域，截面孔径指数为25以上。[3]根据[1]或[2]所述的多孔膜，其中，在上述膜厚位置为0.2～0.3的区域，截面孔径指数为70以上。[4]根据[1]～[3]中任一项所述的多孔膜，其由单一层构成。[5]根据[1]～[4]中任一项所述的多孔膜，其中，上述一个表面的孔径的平均值为50nm以下。[6]根据[1]～[5]中任一项所述的多孔膜，其压缩强度为0.40MPa以上。[7]根据[1]～[6]中任一项所述的多孔膜，其中，上述另一个表面的孔径相对于上述一个表面的孔径的比例为50以上。[8]根据[1]～[7]中任一项所述的多孔膜，其中，在上述膜厚位置为0.6～0.9的区域，截面孔径为2.0μm以上。[9]根据[1]～[8]中任一项所述的多孔膜，其纯水透水率为4000LMH以上。[10]根据[1]～[9]中任一项所述的多孔膜，其包含偏氟乙烯类树脂作为主要成分。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供具有适于过滤用途的高阻止性能、且透水性能优异、可进行长期而稳定的过滤运转的多孔膜。附图说明[图1]在制造中空形状的多孔膜的情况下的制造装置的一例。[图2]实施例1的多孔膜的截面的电子显微镜照片(250倍)。[图3]实施例1的多孔膜的外表面的电子显微镜照片(3万倍)。[图4]透水性能试验中使用的过滤组件的图。符号说明10双层管状的成型用喷嘴20溶液槽30容器40多孔性中空纤维膜50辊具体实施方式以下针对本专利技术的优选的实施方式进行详细说明。本实施方式的多孔膜在膜厚方向的下述区域的截面孔径指数为40以上，所述区域是在将多孔膜的一个表面的位置设为0、另一个表面的位置设为1进行标准化而沿膜厚方向进行10分割的情况下，膜厚位置为0.1～0.2的区域，所述截面孔径指数根据下式计算：截面孔径指数＝(该范围内的截面孔径)/(上述一个表面的孔径)。对本实施方式的多孔膜而言，作为构成膜的高分子成分，包含例如偏氟乙烯类、六氟丙烯类、或聚砜类的树脂作为主要成分。这里，“包含……作为主要成分”是指以高分子成分的固体成分换算时包含50质量％以上。作为聚砜类树脂，可列举聚砜及聚醚砜等。需要说明的是，虽然以下针对偏氟乙烯类树脂进行了阐述，但用于构成本专利技术的多孔膜的高分子成分并不限于此。偏氟乙烯类树脂是指偏氟乙烯的均聚物、或以摩尔比计含有50％以上的偏氟乙烯的共聚物。对偏氟乙烯类树脂而言，从强度优异的观点出发，优选为均聚物。在偏氟乙烯类树脂为共聚聚合物的情况下，作为与偏氟乙烯单体进行共聚的其它共聚单体，可以适当选择使用公知的那些，没有特别限定，可以适宜使用例如：氟类单体、氯类单体等。需要说明的是，对偏氟乙烯类树脂的重均分子量(Mw)没有特别限定，优选为10万以上且100万以下、更优选为15万以上且90万以下。另外，不仅限于单一分子量的偏氟乙烯类树脂，也可以将多种分子量不同的偏氟乙烯类树脂混合。需要说明的是，在本实施方式中，关于重均分子量(Mw)，可以通过将分子量已知的标准树脂作为基准的凝胶渗透色谱法(GPC)来测定。另外，对多孔膜没有特别限定，优选在高分子成分中包含80质量％以上且99.99质量％以下的偏氟乙烯类树脂。另一方面，多孔膜也可以含有其它高分子成分。作为其它高分子成分，没有特别限定，优选与偏氟乙烯类树脂相容的那些，可以优选使用例如与偏氟乙烯类树脂同样地表现出高耐药品性的氟类的树脂等。另外，多孔膜优选包含亲水性的树脂作为其它高分子成分。作为亲水性的树脂，优选为重均分子量(Mw)为2万以上且30万以下的聚乙二醇(也称为聚氧乙烯)、作为分子量指标的K值为17以上且低于120的聚乙烯吡咯烷酮。需要说明的是，在本实施方式中，关于K值可以根据JISK7367-2测定。就聚乙二醇的情况而言，相对于偏氟乙烯类树脂100质量份，其含量优选为0.01质量份以上且4.0质量份以下。优选为0.01质量份以上且3.5质量份以下、进一步优选为0.01质量份以上且3.0质量份以下。通过使多孔膜包含这样的聚乙二醇，膜表面的亲水性增加，在与水溶液接触时容易在膜表面形成水分子层，因此可推定，通过该形成于膜表面的水分子层，可减少构成多孔膜的高分子成分与洗涤药品之间的接触频率，结果可以提高多孔膜的耐药品性。其中，如果聚乙二醇的重均分子量(Mw)低于2万，则存在聚乙二醇从膜的洗脱增加的倾向。相反，如果聚乙二醇的重均分子量(Mw)超过30万，则存在下述倾向：产生聚乙二醇以球状包含于形成多孔膜的多孔体中的部分，导致多孔体的强度降低。另一方面，如果聚乙二醇的含量低于0.01质量份，则存在难以形成水分子层的倾向，如果超过4.0质量份，则存在聚乙二醇过量地吸引水分子而导致膜溶胀、透水量降低的倾向。优选为0.1质量份以上，进一步优选为0.3质量份以上。对上述聚乙二醇的含有形态没有特别限定，例如，可以为通过涂敷、接枝聚合等而仅在多孔体的表面层存在聚乙二醇分子的形态，但从使耐药品性的提高效果长期持续的观点出发，更优选将聚乙二醇分子的至少一部分包埋在多孔体的骨架中。以上任一形态均可实现耐药品性的提高效果，但在利用涂层等将聚乙二醇赋予至多孔体的表面层的情况下，当在水中使用时聚乙二醇会经时地发生溶出，另外，在利用接枝聚合等使聚乙二醇物理性地结合于多孔体的表面层的情况下，在膜洗涤时键合部位会被洗涤药品切割，在这些情况下，均存在难以长期保持耐药品性的提高效果的倾向。上文对于作为亲水性树脂使用了聚乙二醇的情本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔膜，其在膜厚方向的下述区域的截面孔径指数为40以上，所述区域是在将多孔膜的一个表面的位置设为0、另一个表面的位置设为1进行标准化而沿膜厚方向进行10分割的情况下，膜厚位置为0.1～0.2的区域，所述截面孔径指数根据下式计算：截面孔径指数＝(该范围内的截面孔径)/(所述一个表面的孔径)。

【技术特征摘要】
2017.12.05 JP 2017-2335611.一种多孔膜，其在膜厚方向的下述区域的截面孔径指数为40以上，所述区域是在将多孔膜的一个表面的位置设为0、另一个表面的位置设为1进行标准化而沿膜厚方向进行10分割的情况下，膜厚位置为0.1～0.2的区域，所述截面孔径指数根据下式计算：截面孔径指数＝(该范围内的截面孔径)/(所述一个表面的孔径)。2.根据权利要求1所述的多孔膜，其中，在所述膜厚位置为0～0.1的区域，截面孔径指数为25以上。3.根据权利要求1或2所述的多孔膜，其中，在所述膜厚位置为0.2～0.3的区域，截面孔径指数为70以上。4.根...

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