复合半透膜及其制造方法技术

本发明专利技术的目的在于，提供一种水通透性能和盐截留率出色、膜中的未反应多官能胺成分极少的复合半透膜及其制造方法，所述复合半透膜在多孔性支撑体的表面形成有含有使多官能胺成分与多官能酸卤化物成分发生界面聚合而成的聚酰胺系树脂的表层，其特征在于，表层形成后，膜清洗处理前的未反应多官能胺成分的含量为２００ｍｇ／ｍ↑［２］以下，且膜清洗处理后的未反应多官能胺成分的含量为２０ｍｇ／ｍ↑［２］以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种由含有聚酰胺系树脂的表层和支撑该表层的多孔性支撑体构成的复合半透膜、及其制造方法。该复合半透膜适合用于超纯水的制造、盐水或海水的脱盐等，另外还可以从染色排水或电沉积涂料排水等作为公害发生原因的污染等除去·回收其中含有的污染源或有效物质，有助于排水的封闭(close)化。另外，还可以在食品用途等中用于有效成分的浓缩、在净化水或污水用途等中用于有害成分的除去等高度处理。
技术介绍
目前，作为复合半透膜，提出了很多在多孔性支撑体上形成由利用多官能芳香族胺与多官能芳香族酸卤化物的界面聚合得到的聚酰胺构成的表层的复合半透膜(专利文献1～4)。另外，还提出了在多孔性支撑体上形成由利用多官能芳香族胺与多官能脂环式酸卤化物的界面聚合得到的聚酰胺构成的表层的复合半透膜(专利文献5)。但是，使用以往的半透膜，实际上如果想要得到作为通透液或非通透液被浓缩或精制后得到的目标物质，从构成膜或膜组件的构件洗脱·流出的未反应成分会引起目标物质的纯度降低。所以，这些半透膜和膜组件在使用前要进行充分清洗，但这种清洗操作通常需要很长时间或很高能量，或者发生引起膜的通透通量的降低等膜性能降低。迄今为止，以从半透膜除去未反应成分为目的，提议有如下所述的方法，即利用0.01～5重量％的亚硫酸氢钠溶液，在约20～100℃的温度下，对膜处理约1～60分钟的方法(专利文献6)；使复合半透膜与有机物水溶液接触，除去未反应的残存物的方法(专利文献7)；及用柠檬酸、漂白剂等后续浴提取基材中残留的过剩成分的方法(专利文献8)。另一方面，还公开有为了剥离除去附着于膜元的膜面的难以脱落的固体物质或细孔内的污物，或者为了抑制固体物质附着于膜面，一边用超声波清洗膜元一边过滤被处理水的膜分离方法(专利文献9)。另外，还公开有用温度50℃以上的清洗液清洗除去未反应的芳香族系单体的流体分离膜的制造方法(专利文献10)。但是，即使是上述方法，也不能充分地除去未反应成分，不能得到需要的高纯度的通透液等。另外，如果需要充分除去未反应成分，需要长时间的处理，会引起膜性能的降低。进而，专利文献9中记载的方法是在膜分离运转中除去附着于膜元的膜面的污物的方法，不是除去膜元内的未反应残留物的方法。专利文献1特开昭55-147106号公报专利文献2特开昭62-121603号公报专利文献3特开昭63-218208号公报专利文献4特开平2-187135号公报专利文献5特开昭61-42308号公报专利文献6专利第2947291号说明书专利文献7特开2000-24470号公报专利文献8特表2002-516743号公报专利文献9特开平11-319517号公报专利文献10专利第3525759号说明书
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种水通透性能和盐截留率出色、膜中的未反应多官能胺成分极少的复合半透膜、及其制造方法。本专利技术人等为了达到上述目的进行了潜心研究，结果发现，通过使膜清洗处理前的未反应多官能胺成分的含量为特定量以下，可以用简单且短时间的膜清洗处理将复合半透膜中的未反应多官能胺成分的含量减至极低，以至完成本专利技术。本专利技术涉及一种复合半透膜，是一种在多孔性支撑体的表面形成有包含聚酰胺系树脂的表层的复合半透膜，所述聚酰胺系树脂是由多官能胺成分与多官能酸卤化物成分发生界面聚合而成，该复合半透膜的特征在于，在形成表层后，膜清洗处理前的未反应多官能胺成分的含量为200mg/m2以下，且膜清洗处理后的未反应多官能胺成分的含量为20mg/m2以下。膜清洗处理后的未反应多官能胺成分的含量优选为15mg/m2以下，进而优选为10mg/m2以下。另外，本专利技术还涉及一种复合半透膜的制造方法，所述复合半透膜是在多孔性支撑体的表面上形成含有聚酰胺系树脂的表层而成的复合半透膜的制造方法，所述聚酰胺系树脂是由多官能胺成分与多官能酸卤化物成分发生界面聚合而成，所述的制造方法的特征在于，包括在将由含有多官能胺成分的胺水溶液构成的水溶液覆盖层形成于多孔性支撑体上之前，对多孔性支撑体实施胺不渗透处理的工序，以及在形成表层后使未反应多官能胺成分的含量为20mg/m2以下的膜清洗处理工序。如果利用上述复合半透膜的制造方法，通过对多孔性支撑体实施胺不渗透处理，可以有效地防止多官能胺成分向多孔性支撑体中渗透。这样，可以降低形成表层后的多孔性支撑体中未反应多官能胺成分的含量。接着，通过其后的简单且短时间的膜清洗处理，可以几乎不引起膜性能的降低而使复合半透膜中的未反应多官能胺成分的含量减至20mg/m2以下、进而15mg/m2以下、特别是10mg/2以下。在本专利技术中，形成表层后，膜清洗处理前的未反应多官能胺成分的含量优选为200mg/m2以下。通过使膜清洗处理前的未反应多官能胺成分的含量为200mg/m2以下，可以以极短时间进行膜清洗处理，可以更有效地抑制膜清洗引起的膜性能的降低。在本专利技术中，上述胺不渗透处理优选为将多孔性支撑体中的含水量减至20g/m2以下的处理。更优选多孔性支撑体中的含水量为10g/m2以下，特别优选为1g/m2以下。使多官能胺成分溶解于水并涂布于多孔性支撑体上，因此通过将多孔性支撑体中的含水量减至20g/m2以下，可以有效地抑制多官能胺成分向多孔性支撑体中的渗透、扩散。另外，上述胺水溶液的粘度优选为7mPa·s以上，更优选为10mPa·s以上。另外，就上述胺水溶液而言，优选在使其以常压接触多孔性支撑体时，多官能胺成分在多孔性支撑体中的移动速度为0.3mg/m2·sec以下，更优选为0.1mg/m2·sec以下。如上所述，通过调整胺水溶液的粘度或在多孔性支撑体中的移动速度，可以有效地抑制多官能胺成分向多孔性支撑体中的渗透。本专利技术的复合半透膜的制造方法，优选包括向多孔性支撑体上涂布胺水溶液，以使得向多孔性支撑体上供给的多官能胺成分的量成为200～600mg/m2的工序。多官能胺成分的量更优选为400～600mg/m2。在多官能胺成分的量不到200mg/m2的情况下，表层容易产生气泡等缺陷，存在难以均一形成高性能的表层的趋势。另一方面，在超过600mg/m2的情况下，存在多孔性支撑体上的多官能胺成分的量变得过多、多官能胺成分变得容易向多孔性支撑体中渗透或者成膜的水通透性变低或盐截留性变差的趋势。另外，本专利技术的复合半透膜的制造方法，优选在膜清洗处理工序后，包括向已实施清洗处理的膜实施保湿处理的保湿工序、和对已实施保湿处理的膜实施干燥的干燥工序。从其后的可加工性或保存性等观点出发，优选使复合半透膜为干燥型。如果从在多孔性支撑体的表面形成有表层的复合膜进行除去未反应多官能胺成分的膜清洗处理、然后对实施过清洗处理的膜实施干燥，则与干燥前的复合半透膜相比，得到的干燥复合半透膜在盐截留性能和通透通量方面存在极大降低的趋势。尤其存在通透通量显著降低的趋势。如同本专利技术所示，在制作膜之后从膜清洗除去未反应多官能胺成分，然后在对实施过清洗处理的膜实施干燥之前对该膜实施保湿处理，由此，即便在干燥处理之后，也可以得到水通透性能和盐截留性能出色的复合半透膜。另外，在本专利技术的复合半透膜的制造方法中，上述膜清洗处理工序是与清洗处理工序同时进行保湿处理的工序，进而包括对已实施清洗保湿处理的膜实施干燥的干燥工序。通过同时进行清洗处本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合半透膜，其是在多孔性支撑体的表面形成有表层的复合半透膜，所述表层含有由多官能胺成分与多官能酸卤化物成分发生界面聚合而成的聚酰胺系树脂，该复合半透膜的特征在于，在形成表层后，膜清洗处理前的未反应多官能胺成分的含量为２００ｍｇ／ ｍ↑［２］以下，且膜清洗处理后的未反应多官能胺成分的含量为２０ｍｇ／ｍ↑［２］以下。

【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：小原知海，原田千秋，井上彻雄，仓田直记，小西贵久，釜田卓，待永广宣，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]