半透膜支撑体和半透膜支撑体的制造方法技术

本发明专利技术的课题是提供一种半透膜的缺陷少半透膜溶液难以透印半透膜与半透膜支撑体的膜剥离强度提高的半透膜支撑体，或半透膜的缺陷少脱盐率提高的半透膜支撑体。半透膜支撑体，由含有主体合成纤维和粘合剂合成纤维的湿式无纺布形成，设置半透膜的涂布面的纤维取向强度为1.00以上且1.30以下，非涂布面的纤维取向强度为1.00以上且1.50以下，并且在半透膜与半透膜支撑体的界面剥离半透膜后残留在半透膜支撑体的涂布面的半透膜的平均面积为500μm2以下，半透膜的残余率为2.5％以上且5.0％以下。半透膜支撑体，胶带剥离试验中的脱离纤维为30根以下，且使用激光共聚焦显微镜测量设置半透膜的涂布面的表面粗糙度，所得到的中心部的水平差为14μm以下。的水平差为14μm以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半透膜支撑体和半透膜支撑体的制造方法


[0001]本专利技术涉及半透膜支撑体和半透膜支撑体的制造方法。

技术介绍

[0002]在海水的淡水化、净水器、食品的浓缩、废水处理、血液滤过所代表的医疗用、半导体清洗用的超纯水制造等领域中，半透膜被广泛使用。半透膜由纤维素系树脂、聚砜系树脂、聚丙烯腈系树脂、氟系树脂、聚酯系树脂等合成树脂构成。但是，半透膜以单体使用时，因为机械强度差，所以被作为在包含无纺布或织造布等纤维基材的半透膜支撑体的单面上设有半透膜的复合体的形态即“分离膜”使用。将半透膜支撑体的设置半透膜的面称为“涂布面”，将相反侧的面称为“非涂布面”。
[0003]主要来说，作为半透膜支撑体，使用含有合成纤维的无纺布。特别是大量使用聚酯系湿式无纺布(例如，参照专利文献1和2)。在构成这些半透膜支撑体的聚酯纤维的聚合催化剂中，历来，广泛使用三氧化二锑所代表的锑化合物。三氧化二锑为廉价，具有优异的催化活性，但近年来，以欧美为首的各国从环境角度出发指出关于锑的安全性问题。
[0004]另外，作为半透膜支撑体所要求的性能，能够列举：半透膜与半透膜支撑体的粘接性良好；为了设置半透膜，在半透膜支撑体上涂布了半透膜溶液时，半透膜溶液不会透印到非涂布面；半透膜缺陷少；半透膜不会从半透膜支撑体剥离等。
[0005]使用半透膜进行分离时，如果水中包含的杂质堆积在半透膜表面，半透膜的堵塞和透过通量降低的情况下，有时会用高压水流进行膜清洗，若半透膜与半透膜支撑体的剥离强度低，则半透膜从半透膜支撑体剥离，半透膜发生损伤，从而得不到充分的膜性能。另外，在停止半透膜的高压运转时，由于透过水的逆流而使半透膜从半透膜支撑体发生剥离时，半透膜性能降低。
[0006]以提高半透膜支撑体的均匀性，使半透膜溶液不发生透印为目的，提出有如下造纸方法，在对于水中分散有合成纤维的纤维浆料进行湿式抄造而形成无纺布的工序中，使造纸时的该纤维浆料的纤维成分浓度为0.01～0.1质量％，并且，使该纤维浆料中，作为高分子增稠剂以纤维成分的质量为基准而含有3～15质量％的分子量500万以上的水溶性高分子(例如，参照专利文献3)。但是，因为高分子增稠剂被过剩添加，所以，虽然均匀性提高，但造纸网上的纤维浆料粘度升高，从造纸网的脱水性降低，有可能出现生产速度无法提高这样的问题。另外，也存在造纸后形成半透膜支撑体的纤维表面残留高分子增稠剂这样的问题。
[0007]另外，提出有由以使用了粗的纤维的表面粗糙度大的表面层(粗纤维层)和使用了细的纤维的致密构造的背面层(细纤维层)的双重结构为基础的多层结构的无纺布形成的半透膜支撑体(例如，参照专利文献4)。具体来说，记载了以粗的纤维层作为涂布面，以细的纤维层作为非涂布面的半透膜支撑体，由粗的纤维层夹入细的纤维层，使涂布面与非涂布面两方均为粗的纤维层的半透膜支撑体。但是，在涂布面，因为使用粗的纤维，所以半透膜支撑体的均匀性变低，半透膜的浸透变得不均匀，因此得不到充分的膜剥离强度，存在对使
用了上述半透膜支撑体的分离膜进行高压运转时发生膜剥离的问题。另外，还有平滑性低半透膜容易出现缺陷这样的问题。另外，还有半透膜溶液进入到半透膜支撑体的内部，为了得到希望厚度的半透膜，需要大量的半透膜溶液的问题。
[0008]另外，涂布了半透膜溶液时，由于半透膜支撑体在宽度方向上弯曲，会制造出不均匀的半透膜，为了解决这一课题，提出有一种丝流方向与宽度方向的抗拉强度比处于2:1～1:1，纤维的取向为分散状态的半透膜支撑体(例如，参照专利文献1)。此外，在专利文献1中，以改善半透膜与半透膜支撑体的粘接性和防止透印为目的，提出有一种调整半透膜支撑体的通气度和孔径大小的方法。但是，该依据JIS L1096的通气度，基于从半透膜支撑体的一面通过半透膜支撑体内部而透过到另一面的空气量来计算，无法准确反映涂布于涂布面的表面的半透膜溶液透印到非涂布面的情况。因此，在具有专利文献1所示范围的通气度的半透膜支撑体上涂布了半透膜溶液时，存在半透膜溶液发生透印的情况。
[0009]为了提供强度与透水性兼顾的复合半透膜，提出有这样一种半透膜和半透膜支撑体的复合体(复合半透膜)，其中，半透膜支撑体的单位重量A与浸透在所述半透膜支撑体中的涂布的重量B(浸透量)的和(A+B)为30～100g/m2，所述重量A与所述重量B之比B/A为0.10～0.60(例如，专利文献5)。但是，因为半透膜支撑体的空隙率为65％以上，所以半透膜成膜之际，有半透膜溶液从涂布面到达背面(非涂布面)，发生透印的情况。
[0010]另外，在专利文献6中出于如下目的而提出有一种使湿式无纺布的热压加工处理的次数、温度、辊的种类最佳化的方法，其中，如果在作为半透膜支撑体的湿式无纺布片材上，在局部地点上存在的缺陷部分涂布了半透膜溶液时，由于半透膜溶液的浸透性部分性地改变而变得难以浸透，从而出现这部分的半透膜的厚度变得极薄的情况，或半透膜表面变成皱褶状的情况，为了解决这一课题，使构成湿式无纺布的合成纤维在稀疏状态下片材密度变低的位置即低密度缺陷难以发生。而且，在专利文献6中提出有一种调整了片材密度和压力损失的半透膜支撑体，该半透膜支撑体消除了低密度缺陷，均匀，且半透膜与半透膜支撑体的粘接性良好，能够防止半透膜溶液过度浸透到湿式无纺布中而使半透膜变不均匀。但是，即使是具有专利文献5所示范围的片材密度和压力损失的半透膜支撑体，仍有发生因半透膜支撑体的凸部造成的半透膜的缺陷的情况。
[0011]另外，在专利文献7中，为了得到在半透膜的成膜工序中发生的缺陷少，与保持半透膜的树脂框架的粘接性良好的膜分离活性污泥处理用半透膜用支撑体，提出有一种膜分离活性污泥处理用半透膜用支撑体，其特征在于，是含有拉伸聚酯纤维和未拉伸聚酯纤维而成的无纺布，密度为0.50～0.70g/cm3，内结合强度为490mJ以上。而且，在实施例中，进行了半透膜用支撑体的面强度的评价。具体来说，在半透膜用支撑体的表面，以避免空气进入的方式均匀地粘贴透明胶带，充分按压后，慢慢撕掉透明胶带，通过目视，对于残留在透明胶带的胶粘剂面的纤维情况进行评价，评价在胶带上是否粘有纤维，作为设置半透膜时的纤维脱落的指标，但半透膜的成膜性和缺陷未予以评价。
[0012]另外，在专利文献8中，为了得到性能和加工性优异的半透膜支撑体，提出有一种半透膜支撑体，其特征在于，克重在10～200g/m2的范围内，表面或反面的表面粗糙度的最大高度处于500μm以内，表面反面的表面粗糙度之差为30μm以上。但是，在实施例中得到的半透膜支撑体上涂布半透膜，虽然评价了加工性，但并没有进行关于由半透膜支撑体引起的半透膜的缺陷评价和半透膜成膜后的脱盐率的评价。
[0013]现有技术文献
[0014]专利文献
[0015]专利文献1：日本特开2002－95937号公报
[0016]专利文献2：日本特开平10－225630号公报
[0017]专利文献3：日本特开2008－238147号公报
[0018]专利文献4：日本特公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半透膜支撑体，由含有主体合成纤维和粘合剂合成纤维的湿式无纺布形成，其特征在于，设置半透膜的涂布面的纤维取向强度为1.00以上且1.30以下，非涂布面的纤维取向强度为1.00以上且1.50以下，并且在半透膜与半透膜支撑体的界面剥离半透膜后残留在半透膜支撑体的涂布面的半透膜的平均面积为500μm2以下，半透膜的残余率为2.5％以上且5.0％以下。2.一种半透膜支撑体，由含有主体合成纤维和粘合剂合成纤维的湿式无纺布形成，其特征在于，胶带剥离试验中的脱离纤维为30根以下，并且用激光共聚焦显微镜测...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫城圭辅，吉田光男，野上由理，江角真一，
申请(专利权)人：三菱制纸株式会社，
类型：发明
国别省市：