分离膜制造技术

技术编号:32718735 阅读:17 留言:0更新日期:2022-03-20 08:20
本发明专利技术的实施方式是一种分离膜,其包含有机高分子树脂,孔径为100nm以上的细孔容积V1为0.3cm3/g以上且0.5cm3/g以下,孔径小于100nm的细孔容积V2为0.02cm3/g以上且小于0.1cm3/g,所述细孔容积V1与细孔容积V2之比V1/V2为3以上且60以下。V1/V2为3以上且60以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分离膜


[0001]本专利技术涉及一种分离膜,其在啤酒、葡萄酒、日本酒、酱油等发酵液的过滤中不易发生堵塞,并且对于化学品清洗的耐久性优异。

技术介绍

[0002]在食品领域的发酵液处理中,以往为了除去发酵后的啤酒、葡萄酒中的酵母、固体物质、胶体等而使用硅藻土。但是,由于硅藻土自身的安全性、使用后的硅藻土无法焚烧处理、以及需要大量使用,存在废弃成本高的问题。所以近年来关注于利用装置小型化优异的超滤膜、微滤膜等分离膜进行发酵液处理。
[0003]在利用分离膜组件处理啤酒和葡萄酒等发酵液时,存在下述问题:由除去的微生物类及其破碎物、胶体等构成的层在膜面上形成从而使膜堵塞,容易引起过滤压力上升、过滤速度随时间减少。
[0004]作为膜表面不易堵塞、能够发挥过滤性的膜结构,开发了分离膜的一侧的表面孔径比想要除去的物质大、在另一侧的表面或膜厚部的任一范围具有最小孔径层、在膜的内部捕捉杂质的能够进行所谓深度过滤的膜。
[0005]在专利文献1、2中,提出了从中空纤维膜的外表面向内表面孔径逐渐变大的倾斜结构的膜。这些公开的膜透水性不充分,或者透水性高但膜的断裂强度不充分,不能充分抑制堵塞。
[0006]另外,近年来,如专利文献3、4记载的那样,公开了含有亲水性高分子、具有非对称结构的啤酒过滤用中空纤维膜。这些公开的膜的过滤性能较高,但利用氢氧化钠水溶液等常用化学品的清洗恢复性不充分,为了得到高的清洗恢复性需要高价的化学品,因此不经济。
[0007]另外,专利文献5中提出了一种中空纤维膜,其通过将由聚偏二氟乙烯系树脂构成的分离膜在膜熔点附近的一定温度条件下进行热处理,从而不仅耐化学品性优异、机械断裂强度优异,而且具有高的纯水透水性。但是,在其公开的制造方法中,由于固体部分的收缩过度进行,局部地产生固体部分之间的细微空隙的堵塞,因此得到的是缺乏流路分支的膜。上述那样的膜具有可透过的流路的膜面积即有效膜面积由于局部堵塞而大幅减少的特征,因此在发酵液那样的容易发生堵塞的液体的过滤中,随着过滤的进行,有效膜面积会加速降低。
[0008]在先技术文献
[0009]专利文献1:国际公开第2002/058828号
[0010]专利文献2:国际公开第2010/035793号
[0011]专利文献3:国际公开第2016/182015号
[0012]专利文献4:国际公开第2017/155034号
[0013]专利文献5:日本特开2008

105016号公报

技术实现思路

[0014]鉴于上述现有技术的问题,本专利技术的目的在于提供一种分离膜,其不仅在啤酒、葡萄酒、酱油等发酵液的过滤中不易发生堵塞,而且过滤中的味道成分的附着少,对化学品清洗的耐久性优异。
[0015]本专利技术人为了达成上述目的而进行了深入研究,结果完成了本专利技术。
[0016]本专利技术人进行了各种发酵液的过滤,发现孔径小于100nm的细孔成为发酵液中的蛋白质等污染成分的附着起点,在附着的污染成分上形成由微生物类及其破碎物、胶体、以及污染成分的复合体等构成的层从而发生堵塞。本专利技术人基于该见解,通过使孔径小于100nm的细孔容积在一定量范围内,并且使孔径为100nm以上的细孔容积在一定量以上,得到了过滤性优异的分离膜。
[0017]另外,通过限定孔径小于100nm的细孔容积,可同时减少味道成分的附着。此外,发现由于清洗时的化学品接触面的复杂性(纠缠)少,因此由化学品导致的表面改性对膜结构体内部带来的影响很少,化学品耐久性优异,从而完成了本专利技术。
[0018]即、本专利技术提供以下的技术。
[0019](1)一种分离膜,是包含有机高分子树脂的分离膜,孔径为100nm以上的细孔容积V1为0.3cm3/g以上且0.5cm3/g以下,孔径小于100nm的细孔容积V2为0.02cm3/g以上且小于0.1cm3/g,所述细孔容积V1与细孔容积V2之比V1/V2为3以上且60以下。
[0020]V1:采用压汞法测定的孔径为100nm以上的细孔容积
[0021]V2:采用气体吸附法测定的孔径小于100nm的细孔容积
[0022](2)根据上述(1)记载的分离膜,所述V1/V2为3以上且20以下。
[0023](3)根据上述(1)或(2)记载的分离膜,所述分离膜是具有含有偏二氟乙烯树脂的球状体的连续结构的中空纤维膜。
[0024](4)根据上述(3)记载的分离膜,所述中空纤维膜的断裂伸长率为38%以上。
[0025](5)根据上述(3)或(4)记载的分离膜,将所述中空纤维膜在125℃的水蒸气气氛中加热处理20小时时的中空纤维膜长度的收缩率为0.5%以上。
[0026](6)根据上述(1)~(5)中任一项记载的分离膜,所述分离膜含有亲水性高分子,所述亲水性高分子含有由2种以上单体单元构成的共聚物,基于下述式(1)算出的所述亲水性高分子的水合能密度为高分子的水合能密度为
[0027][0028][式(1)中,单体单元i的水合能是从单体单元i的水中的能量减去单体单元i的真空中的能量得到的值的绝对值,N表示构成共聚物的单体种类的总数,i表示1以上且N以下的整数。][0029]根据本专利技术的实施方式,能够得到不仅在啤酒、葡萄酒、酱油等发酵液的过滤中不易发生堵塞,而且过滤中的味道成分的附着少,对于化学品清洗的耐久性优异的分离膜。
附图说明
[0030]图1是本专利技术的实施方式的中空纤维膜的立体图。
[0031]图2是本专利技术的实施方式的球状结构的立体图。
具体实施方式
[0032]以下,对本专利技术的实施方式进行详细说明。
[0033]1.分离膜
[0034](1)有机高分子树脂
[0035]本专利技术的实施方式中,分离膜包含有机高分子树脂。
[0036]作为有机高分子树脂,例如可举出聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚乳酸、聚羟基乙酸、聚己内酯、聚己二酸乙二醇酯等聚酯类、聚氨酯类、聚(甲基)丙烯酸酯类、聚乙烯醇缩醛类、聚酰胺类、聚苯乙烯类、聚砜类、纤维素衍生物、聚苯醚类、聚碳酸酯类等的单独成分、选自这些之中的2种以上的聚合物或混合物、或形成上述聚合物的单体的共聚物等,但不限定于上述例子。
[0037]其中,作为耐热性、耐化学品等优异的有机高分子树脂,可举出聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯等氟系树脂、或聚砜、聚醚砜等砜系树脂。
[0038]其中,特别优选与溶剂的相溶性高、能够容易地制作均匀的制造原液的偏二氟乙烯树脂作为有机高分子树脂。偏二氟乙烯树脂是指含有偏二氟乙烯均聚物和偏二氟乙烯共聚物中的至少一者的树脂。偏二氟乙烯树脂可以含有多种偏二氟乙烯共聚物。
[0039]偏二氟乙烯共聚物是具有偏二氟乙烯残基结构的聚合物,典型地是偏二氟乙烯单体与其以外的氟系单体等的共聚物。作为这样的共聚物,例如可举出选自氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯中的1种以上单体与偏二氟乙烯的共聚物。
[本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种分离膜,是包含有机高分子树脂的分离膜,孔径为100nm以上的细孔容积V1为0.3cm3/g以上且0.5cm3/g以下,孔径小于100nm的细孔容积V2为0.02cm3/g以上且小于0.1cm3/g,所述细孔容积V1与细孔容积V2之比V1/V2为3以上且60以下,V1:采用压汞法测定的孔径为100nm以上的细孔容积,V2:采用气体吸附法测定的孔径小于100nm的细孔容积。2.根据权利要求1所述的分离膜,所述V1/V2为3以上且20以下。3.根据权利要求1或2所述的分离膜,所述分离膜是具有含有偏二氟乙烯树脂的球状体的连续结构的中空纤维膜。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员:小崎阳一郎小岩雅和北条芙美金森智子小林宪太郎柳桥真人
申请(专利权)人:东丽株式会社
类型:发明
国别省市:

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