分离膜、分离膜元件和分离膜制造方法技术

分离膜，其含有亲水性分子并具有在其供给侧和透过侧的至少一个表面上形成的80微米至2000微米的高度差，其中绝干分离膜中亲水性分子的重量以扣除了亲水性分子的重量的绝干分离膜的重量为基准计为0.1%至40%。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于分离流体、如液体或蒸气中所含的组分的分离膜和分离膜元件。
技术介绍
各种方法已知用于分离流体、如液体或蒸气中所含的组分。例如，描述了用于除去海水、盐水等中所含的离子性物质的技术例子，对其而言，最近，作为节省能量和节省资源的方法，使用分离膜元件的分离法的应用已扩大。根据它们的孔径和分离功能，使用分离膜元件的分离法中所用的分离膜包括微滤膜、超滤膜、纳米过滤膜、反渗透膜、正渗透膜等等；且这些膜例如用于由海水、盐水或由含有有害材料的水等获得饮用水，以及用于制造工业用的超纯水，和用于排水处理、回收有价值的材料等，并可根据欲用其分离的组分及其分离性能而适用于不同目的。在向分离膜的一个表面供给原流体并经其另一表面获得透过流体方面，分离膜都相同。可如下构造分离膜元件:捆扎各种形状的大量分离膜元件片以提供大的膜面积，以使每单位元件可获得大量透过流体。根据计划的用途和目的，制造各种类型的这样的元件，包括螺旋类型、中空纤维类型、板框类型、旋转平膜类型和平膜集成类型的那些元件。例如，作为一个实例，描述了用于反渗透过滤的流体分离膜元件。作为其中的分离膜元件，广泛使用螺旋型分离膜元件，其包含下列构件:用于向分离膜的表面供给原流体的供给侧间隔物、用于分离原流体中所含的组分的分离膜和用于将已通过分离膜并已从供给流体中分离的透过流体引向中心管的透过侧间隔物,且其中这些构件围绕中心管卷绕,能在向原流体施加的压力下获取大量透过流体。关于该螺旋型反渗透分离膜元件的构件，聚合物制成的网主要用于形成作为供给侧间隔物的供给侧流体通路，并使用分离膜，其包含:包括交联聚合物如聚酰胺的分离功能层；包括聚合物、如聚砜的多孔树脂层；和包括聚合物如聚对苯二甲酸乙二醇酯的无纺布，它们以此次序从供给侧向透过侧层压，为了形成透过侧上的通路，同时防止该膜落入中心管中，作为透过侧间隔物，使用被称作经编织物并具有比供给侧间隔物细的网孔的编织物构件。最近，随着降低用分离膜元件制水的成本的需求与日俱增，增强膜元件的性能的需求已提高。为了增强分离膜元件的分离性能和提高每单位时间的透过量，此前已提出增强构成间隔物和分离元件构件的性能。例如，专利文件I提出使用凹凸压花片作为透过侧间隔物。专利文件2提出使用具有在供给侧表面上形成的凹凸形状并在其内具有中空通路的平膜，在其中不使用底材。专利文件3提出包含带有具有凹凸形状的多孔载体和分离活性层的片状分离膜但没有供给侧间隔物(如网等)和透过侧间隔物(如经编织物等)的元件。专利文件4和5公开了将糖和有机酸的金属盐或无机酸的金属盐并入分离膜中，以使该分离膜即使在干燥时也仍能发挥其分离功能。
技术介绍
文件 专利文件 专利文件 1: JP-A-2006-247453 专利文件 2: JP-A-11-114381 专利文件 3: JP-A-2010-99590 专利文件 4: JP-A-2000-117074 专利文件 5: JP-A-2008-93543。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题 但是，上述分离膜元件在性能增加方面，尤其在长期使用中的稳定性方面不能被说是充足的。因此，本专利技术的一个目的是提供有效增强分离膜元件的分离和脱除性能、增强该分离膜元件的每单位时间的透过流体量提高的性能和增强该膜的稳定性能的分离膜和分尚月旲兀件。解决问题的手段 为实现上述目的，本专利技术提供下列项。(I)分离膜，其含有亲水性分子，且具有在其供给侧和透过侧的至少一个表面上形成的80微米至2000微米的高度差，其中绝干分离膜中亲水性分子的重量以扣除了亲水性分子的重量的绝干分离膜的重量为基准计为0.1%至40%。(2)制造分离膜的方法，所述方法包括: 对分离膜的供给侧和透过侧的至少一个表面赋予80微米至1000微米的高度差的步骤；和 使所述分离膜与亲水性分子接触，以使绝干分离膜中亲水性分子的重量以扣除了亲水性分子的重量的绝干分离膜的重量为基准计为0.1%至40%的步骤。附图简述 附图说明图1是显示作为本专利技术的一个实施方案的具有高度差的分离膜的一个实例的剖面图。图2是显示具有高度差的分离膜的另一实例的剖面图。图3是显示具有高度差的分离膜的又一实例的剖面图。图4是显示具有高度差的分离膜的再一实例的剖面图。图5是显示具有高度差的分离膜的再一实例的剖面图。图6是显示具有高度差的分离膜的再一实例的剖面图。图7是显示具有高度差的分离膜的再一实例的剖面图。图8是显示具有高度差的分离膜的再一实例的剖面图。具体实施例方式 下面详细描述本专利技术的实施方案。1.分离膜的概述 分离膜是可以从向分离膜表面供给的流体中分离组分的膜，由此获得已通过分离膜的透过流体。该分离膜可包含例如分离功能层、多孔支承层和底材。作为分离功能层，从孔径控制和耐久性的角度看，例如优选使用交联聚合物。从其对组分的分离性能的角度看，优选使用在多孔支承层上形成的通过多官能胺和多官能酰基卤的缩聚而成的分离功能层或有机/无机混合功能层等。可以提供包含纤维素、聚偏二氟乙烯、聚醚砜或聚砜作为其主要成分并同时具有分离功能和支承功能的层。换言之，可以由单层实现分离功能和多孔支承功能。这种类型的层落在分离功能层的范围内。也就是说，“分离功能层”是指具有至少分离功能的层。在本说明书中，用语“X含有Y作为其主要成分”是指Y在X中的含量为50重量％或更多，70重量％或更多，80重量％或更多，90重量％或更多或95重量％或更多。在该组合物含有相当于Y的多种组分的情况下，只需要这些多种组分的总量满足上述范围。在本说明书中，“供给侧面”是指在分离膜的两个表面中的施加原流体的一侧的面。“透过侧面”是指与其相反的面。在包含底材和分离功能层的分离膜中，通常，在分离功能层侧的面是供给侧面，且在底材侧的面是透过侧面。2.分离功能层 非特别限定，从其分离性能和透过性能的角度看，分离功能层的厚度优选为5至3000纳米。特别地，在反渗透膜、正渗透膜或纳米过滤膜中，该厚度优选为5至300纳米。可以根据现有分离膜厚度测量方法测量分离功能层的厚度。例如，在用树脂包埋后，将该分离膜切成超薄切片，染色，然后用透射电子显微镜观察。在该分离功能层具有褶皱结构的一种典型测量方法中，在位于多孔支承层上的褶皱结构的横截面长度方向上以50纳米为间隔测量一个褶的层厚度，以相同方式测量20个褶并将数据平均。<聚酰胺分离功能层> 该分离功能层可以是含有聚酰胺作为其主要成分的聚酰胺膜。可以通过多官能胺和多官能酰基卤的界面缩聚形成该聚酰胺膜。其中，优选地，多官能胺或多官能酰基卤的至少一者含有三官能或更多官能的化合物。该多官能胺是在一个分子中具有至少两个伯氨基和/或仲氨基的胺，其中至少一个氨基是伯氨基。例如，提到芳族多官能胺，其中两个氨基以邻位、间位或对位的任何位置关系键合到苯环上，如苯二胺、苯二甲胺、1，3，5-三氨基苯、1，2，4-三氨基苯、3，5- 二氨基苯甲酸、3-氨基苄胺、4-氨基苄胺等；脂肪族多官能胺，如乙二胺、丙二胺等；脂环族多官能胺，如1，2- 二氨基环己烷、1，4- 二氨基环己烷、4-氨基哌啶、4-氨基乙基哌嗪等。考虑到该膜的选择分离性、透过性和耐热性，该多官能胺优选是在一个分子中具有2至4个伯氨基和/或仲氨基的芳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：广泽洋帆，小岩雅和，高木健太朗，铃木祐太郎，大音胜文，木村将弘，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：
国别省市：