复合多孔膜的制造方法技术

本发明专利技术的目的在于提供一种不仅具有优异的透过性能，且具有优异的多孔质层与线绳之间的粘接性，机械物性优良的复合多孔膜及其制造方法。本发明专利技术的复合多孔膜具有线绳和膜材，所述膜材具有第一多孔质层和第二多孔质层，所述第一多孔质层具有邻接于线绳外表面的致密层，所述第二多孔质层具有邻接于所述第一多孔质层的致密层。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种作为精滤膜或超滤膜，用于水处理的复合多(微)孔膜及其制造方法。
技术介绍
近年来，由于对环境污染的关心的高涨和规定的强化，藉由采用具有优异的分离完全 性及小型化等的过滤膜的膜滤方法的水处理正受到注目。在此类水处理的用途上，要求过 滤膜不仅具有优良的分离特性及透过性能，还要求具有比以往更高的机械物性。迄今为止，作为透过性能优良的过滤膜，已知有根据湿式或干湿式纺丝法制造出的聚 砜、聚丙烯腈、醋酸纤维素、聚偏氟乙烯等制的过滤膜。这些过滤膜是使高分子溶液作微 相分离之后，使所述高分子溶液在非溶剂中凝固而成，具有致密层与支撑层，并具有高孔 率且非对称的构造。在上述过滤膜材料中，由于聚偏氟乙烯树脂具有优异的耐药物性、耐热性，所以适宜 用作分离膜材料。然而，由至今为止所提出的聚偏氟乙烯中空丝膜构成的过滤膜，存在着 机械强度差的问题。作为强度得以改善的过滤膜，已有人提出将中空线绳完全埋入多孔质半透膜中的多孔 膜(参照日本专利公开昭52-081076号公报、日本专利公开昭52-082682号公报及日本专 利公开昭52-120288号公报)。然而该多孔膜由于线绳完全埋入多孔质半透膜中的多孔质半 透膜中，所以存在透水性能低的问题。另一方面，为了提高透水性能，有人提出在中空线绳表面上设置有多孔膜的分离膜(参 照美国专利第5472607号公报)。然而由于此分离膜仅配置在线绳的表面上，因此存在着 多孔膜易从线绳上剥落的问题。本专利技术是鉴于上述情况而完成，本专利技术的目的在于提供不仅具有优异的透过性能， 而且具有优异的多孔膜与线绳之间的粘接性，其机械物性也优良的复合多孔膜及其制造方法。
技术实现思路
艮P，本专利技术提供一种复合多(微)孔膜，所述复合多孔膜具有线绳和膜材，其特征在 于，所述膜材具有第一多孔质层和第二多孔质层，所述第一多孔质层具有邻接于线绳外表 面的致密层，所述第二多孔质层具有邻接于所述第一多孔质层的致密层。本专利技术的复合多孔膜，最好是将膜材涂敷在线绳上而形成的多孔质中空丝膜。在水处 理用途中，需要使膜透过的一次过滤侧的液体相对膜面流动。由于该膜面流使膜振动、被 牵拉，所以本专利技术的复合多孔膜需具有充分的机械强度。由于线绳承担着所述机械强度， 所以本专利技术的复合多孔膜具有优良的机械强度。本专利技术的复合多孔膜由于配置有具有2层以上的致密层，因此可以提高膜的耐久性。另外，本专利技术提供，在用环状喷嘴在线绳上涂敷制膜液，使之 在凝固液中凝固形成第一多孔质层后，再用环状喷嘴在该第一多孔质层的表面涂敷制膜 液，使之在凝固液中凝固形成第二多孔质层。附图说明图1所示为用于本专利技术的复合多孔膜的制造的环状喷嘴一例的剖视图。具体实施例方式以下对本专利技术的较佳实施形态进行说明。本专利技术的复合多孔膜，所述复合多孔膜具有线绳和膜材，其特征在于，所述膜材具有 第一多孔质层和第二多孔质层，所述第一多孔质层具有邻接于线绳外表面的致密层，所述 第二多孔质层具有邻接于所述第一多孔质层的致密层。首先就用于本专利技术的复合多孔膜的线绳进行说明。在本专利技术中使用的线绳，其所构成的丝线较好的是复合丝、单纤丝、纺织短纤纱的任 意一种。另外，丝线的截面形状最好是圆形截面、中空构造、异形截面的任意一种。在线绳使用复合丝的场合，若使用丝数目为30-200的复合丝，则因具有优异的强度及 透过性而优先使用。若丝数目不满30，则由于耐压溃能力低下，并不理想。若丝数目超过200，则由于可能存在因内径縮小而引起的透水性能降低，也不理想。作为线绳的原料，可以单独或组合使用合成纤维、半合成纤维、再生纤维、天然纤维 或者无机纤维。作为合成纤维，可以举例有尼龙6、尼龙66、芳香族聚酰胺等的聚酰胺系的各种纤维; 聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚乳酸、聚乙二醇酸的聚酯系的各种纤 维；聚丙烯腈等的丙烯酸系的各种纤维；聚乙烯及聚丙烯等的聚烯烃系的各种纤维；聚乙 烯醇系的各种纤维；聚偏氯乙烯系的各种纤维；聚氯乙烯系纤维；聚氨酯系的各种纤维； 苯酚系纤维；由聚偏氟乙烯及聚四氟乙烯等构成的氟系纤维；以及聚亚烷基对羟基苯甲酸 酯系的各种纤维等。作为半合成纤维，可以举例有二醋酸纤维素、三醋酸酯纤维素、角质素、壳聚糖(年 卜寸y)等作为原料的纤维素系衍生物类各种纤维；及被称为普罗米克斯(7口^;/夕7)的蛋 白质类的各种纤维等。作为再生纤维，可以举例有利用粘胶纺丝法及铜-氨纺丝法或有机溶剂法得到的纤维 素系的各种再生纤维，具体地说，有人造纤维、铜铵短纤维、高湿模量粘胶纤维等。 作为天然纤维，可以举例的有亚麻、黄麻等。作为无机纤维，可以举例的有玻璃纤维、碳纤维、各种金属纤维等。在这些纤维中，从耐药物性优良的观点来看，较好是由聚酯纤维、丙烯酸纤维、聚乙烯醇系纤维、聚酰胺纤维、聚烯烃纤维中的至少一种构成的纤维。另外，特别好的是聚酯纤维、丙烯酸纤维。从提高膜的耐久性以及粘接性的观点来看，线绳的纤度最好是500-1200dtx (分特)的 范围。若线绳的纤度不满500dtx,则由于膜的耐压溃能力降低，所以并不理想。另一方面， 如线绳的纤度大于1200dtx,则可能因内径縮小化引起透水性能降低，所以也不理想。另外，从提高膜的耐久性且透水性能的观点来看，线绳的丝线数目最好是8 50。若线 绳的丝线数目不足8，则由于耐压溃能力低并不理想。另外，若线绳的丝线数目大于50， 则可能因内径縮小而引起透水性能降低，所以也不理想。线绳的纤毛数，最好是在每米15个以下。若纤毛的数目多于每米15个，则容易分散 涂敷不良的部分，该部分容易使大肠菌等的细菌及浮游物质透过，实用性不理想。纤毛数 较好的是在每米10个以下，更好的是5个以下。再者，此处所述纤毛是指，构成线绳的纤维在编织加工中，因解纤或断裂而从线绳中 飞出的状态、也指构成线绳的纤维以外的纤维状或其他形状的异物附着线绳上，处于从线绳表面突出的状态。从提高相对于线绳的膜剂中所含树脂的含浸率来看，线绳的热水收縮率较好是5%以 下。热水收縮率4%以下更好，最好的是在3%以下。若热水收縮率超过5%,则在作为制 造工序的一个工序的热水清洗工序中，线绳在热水池中大幅度收縮。若线绳收縮，则含浸 (浸吸)在线绳中的第一多孔质层也同样收縮。另一方面，如以下详细说明地，由于第二 多孔质层并不完全与第一多孔质层粘接，不会大幅度收缩。由此，第一多孔质层与第二多 孔质层之间的间隙扩大，由于此大的间隙，而使树脂难以含浸(浸吸)。线绳供给张力会给制膜工序的稳定性及固定树脂的含浸性带来影响。为了改善该情 况，最好将线绳供给张力设为lkPa 30kPa。若线绳供给张力不到lkPa，则在制造工序中 存在着线绳容易发生从导槽脱离等的故障的倾向。若线绳供给张力超过30kPa，则虽然线 绳及第一多孔质层存在着变细程度增大的倾向，但是第二多孔质层变形不大。因此存在着 第一多孔质层与第二多孔质层之间的间隙容易扩大的倾向。线绳供给张力较好的是在 3kPa 25kPa，更好的是，在5kPa 20kPa。还有，线绳供给张力可以在线绳被导入到环状喷 嘴为止的部位上，通过使用张力计等测定线绳产生的压力来求得。作为线绳，可以使用如将8.6dtx(f 乂亍、乂夕;0的聚酯纤维96根单纤丝、即总计830dtx (f'^亍、;/夕7)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合多孔膜的制造方法，其特征在于，用环状喷嘴在线绳上涂敷制膜液，使之在凝固液中凝固形成第一多孔质层后，用环状喷嘴在该第一多孔质层的表面涂敷制膜液，使之在凝固液中凝固形成第二多孔质层，　所述环状喷嘴具有：让所述线绳通过的线绳通道；在 该线绳通道的整个周壁开口的第一排出口；以及位于所述线绳通道的出口一侧与该线绳通道呈同心圆状且配置在该线绳通道的外周的第二排出口，　从所述第一排出口供给第一制膜液涂敷于所述线绳后，从第二排出口供给比所述第一制膜液更高浓度的第二制膜液涂敷 于所述线绳，形成第一多孔质层。

【技术特征摘要】
JP 2002-11-12 2002-328085;JP 2003-7-10 2003-1948921.一种复合多孔膜的制造方法，其特征在于，用环状喷嘴在线绳上涂敷制膜液，使之在凝固液中凝固形成第一多孔质层后，用环状喷嘴在该第一多孔质层的表面涂敷制膜液，使之在凝固液中凝固形成第二多孔质层，所述环状喷嘴具有让所述线绳通过的线绳通道；在该线绳通道的整个周壁开口的第一排出口；以及位于所述线绳通道的出口一侧与该线绳通道呈同心圆状且配置在该线绳通道的外周的第二排出口，从所述第一排出口供给第一制膜液涂敷于所述线绳后，从第二排出口供给比所述第一制膜液更高浓度的第二制膜液涂敷于所述线绳，形成第一多孔质层。2. —种复合多孔膜的制造方法，其特征在于，用环状喷嘴在线绳上涂敷制膜液，使之 在凝固液中凝固形成第一多孔质层后，用环状喷嘴在该第一多孔质层的表面涂敷制膜液， 使之在凝固液中凝固形成第二多孔质层，所述环状喷嘴具有让所述线绳通过的线绳通道；在该线绳通道的整个周壁开口的第 一排出口；以及位于所述线绳通道的出口一侧与该线绳通道呈同心圆状且配置在该线绳通 道的外周的第二排出口， '形成所述第一多孔质层后，从所述第一排出口供给膜材不溶解...

【专利技术属性】
技术研发人员：品田胜彦，村濑圭，山田辉之，白数雄一，水田真彦，藤木浩之，
申请(专利权)人：三菱丽阳株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]