JP2000288364A - 酢酸セルロースけん化物中空糸膜およびその製造法 - Google Patents

酢酸セルロースけん化物中空糸膜およびその製造法

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JP2000288364A
JP2000288364A JP9770099A JP9770099A JP2000288364A JP 2000288364 A JP2000288364 A JP 2000288364A JP 9770099 A JP9770099 A JP 9770099A JP 9770099 A JP9770099 A JP 9770099A JP 2000288364 A JP2000288364 A JP 2000288364A
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JP
Japan
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hollow fiber
cellulose acetate
fiber membrane
saponified
saponified cellulose
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Kensuke Watanabe
健祐 渡辺
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Nok Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐有機溶剤性にすぐれ、ファウリングが小さ
い酢酸セルロースけん化物中空糸膜およびその製造法を
提供する。 【解決手段】 中空糸膜断面において10〜100μmの大き
さのボイド部分が占める面積が10〜2%である酢酸セルロ
ースけん化物中空糸膜が、エチレングリコールを10〜20
重量%、ポリビニルピロリドンを2〜7重量%含有する酢酸
セルロース有機溶剤溶液を乾湿式紡糸した後けん化する
ことによって製造される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、酢酸セルロースけ
ん化物中空糸膜およびその製造法に関する。更に詳しく
は、耐有機溶剤性にすぐれ、ファウリングが小さい酢酸
セルロースけん化物中空糸膜およびその製造法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】膜を用いる分離法は、物質分離において
相変化を伴わず、省エネルギーの点でもすぐれている
が、ロ過に伴って透水性能が低下するファウリングの問
題を避けることができない。
【0003】一般に、酢酸セルロース膜およびそれのけ
ん化物膜等の親水性膜は、ファウリングが小さいことで
知られており、特に後者は有機成分等に対する耐性が高
く、耐薬品性の点でもすぐれているが、それの用途とし
ては透析膜に関するものが多く(特公昭51-49012号公
報、特開昭54-138615号公報、同57-162609号公報な
ど)、透水性能は小さい。
【0004】透水性能の高い酢酸セルロース膜をけん化
することによって、透水性の高い膜が得られるが、従来
技術の酢酸セルロール中空糸膜は、膜支持層中に多数の
ボイド構造を有しており(特開平6-343842号公報、同8-1
08053号公報など)、このようなボイド構造を多数含む膜
をけん化処理すると、膜にピンホールを生じ、膜の分離
性が失われるという問題がみられる(特開昭55-90615号
公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐有
機溶剤性にすぐれ、ファウリングが小さい酢酸セルロー
スけん化物中空糸膜およびその製造法を提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明によって、中空糸
膜断面において10〜100μmの大きさのボイド部分が占め
る面積が10〜2%である酢酸セルロースけん化物中空糸膜
が提供され、かかる酢酸セルロースけん化物中空糸膜
は、エチレングリコールを10〜20重量%、ポリビニルピ
ロリドンを2〜7重量%含有する酢酸セルロース有機溶剤
溶液を乾湿式紡糸した後けん化することによって製造さ
れる。
【0007】
【発明の実施の形態】乾湿式紡糸に用いられる製膜原液
は、エチレングリコールを10〜20重量%、好ましくは約1
4〜16重量%、ポリビニルピロリドンを2〜7重量%、好ま
しくは約4〜6重量%の割合で含有する酢酸セルロース有
機溶剤溶液よりなる。この場合において、酢酸セルロー
スは製膜原液中約14〜22重量%、好ましくは約17〜20重
量%の濃度で、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセト
アミド、ジメチルスルホキシド、N-メチル-2-ピロリド
ン等の非プロトン性極性溶剤溶液として用いられる。
【0008】エチレングリコールの割合をこれ以上にす
ると、製膜原液の粘度が増加して紡糸が困難となり、一
方これ以下では、製膜原液の凝固速度が遅くなって紡糸
が不可能となる。また、ポリビニルピロリドンとして
は、平均分子量が約5000〜50000程度のものが用いら
れ、それの使用割合をこれ以上にすると、製膜原液が相
分離して得られる膜の透水性が低下するようになり、一
方これ以下の使用割合では、形成される膜中のボイド割
合が多くなり、リーク発生の原因ともなる。
【0009】製膜原液の乾湿式紡糸に際しては、芯液と
して水または水性液、例えばポリエチレングリコール水
溶液、ジメチルホルムアミド水溶液等が用いられ、これ
らの芯液は透水性向上の観点から約30〜70℃に加温して
用いることが好ましい。これに対応して、やはり水また
は水性液よりなる凝固浴も、約30〜70℃に加温したもの
が好んで用いられる。
【0010】乾湿式紡糸された酢酸セルロース中空糸膜
は、アルカリ水溶液、一般には水酸化ナトリウム水溶液
中でけん化され、酢酸セルロースけん化物中空糸膜を形
成させる。
【0011】得られた酢酸セルロースけん化物中空糸膜
は、画像計測装置によって測定すると、その中空糸膜断
面において10〜100μmの大きさのボイド部分が占める面
積が10〜2%、好ましくは約9〜3%である。
【0012】
【発明の効果】本発明に係る酢酸セルロースけん化物中
空糸膜は、分離膜として必要な透水性を確保しつつ、有
機溶剤に対する耐性を高め、またたん白質の吸着量が少
なく、ファウリングの点でもすぐれている。
【0013】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【0014】実施例1 酢酸セルロース19%(重量、以下同じ)、エチレングリコ
ール16%、ポリビニルピロリドン(PVP K15;平均分子量
約10000)4%およびジメチルホルムアミド61%よりなる製
膜溶液を、65℃の水を芯液として、二重環状ノズルから
3m/分の紡糸速度で押出し、これを65℃の50%N-メチル-2
-ピロリドン水溶液よりなる凝固浴中に浸漬させた。得
られた酢酸セルロース中空糸膜を、温度25℃、相対湿度
80%の雰囲気中で12時間乾燥させた後、25℃の0.25N水酸
化ナトリウム水溶液中に2時間浸漬し、けん化処理を行
った。
【0015】外径が1400μm、内径が900μm、中空糸膜
断面において10〜100μmの大きさのボイド部分が8%の面
積を占める酢酸セルロースけん化物中空糸膜が得られ
た。この中空糸膜の分画分子量は5000であり、純水透過
係数は0.022[(cm3/cm2)/分/(Kgf/cm2)]であった。
【0016】実施例2 実施例1において、芯液として水の代りに65℃の10%ポリ
エチレングリコール(分子量200)水溶液を用い、外径が1
200μm、内径が800μm、中空糸膜断面において10〜100
μmの大きさのボイド部分が3%の面積を占める酢酸セル
ロースけん化物中空糸膜が得られた。この中空糸膜の分
画分子量は10000であり、純水透過係数は0.033[(cm3/cm
2)/分/(Kgf/cm2)]であった。
【0017】比較例1 実施例2において、酢酸セルロース19%、エチレングリコ
ール20%およびジメチルホルムアミド61%よりなる製膜溶
液を用いると、外径が1200μm、内径が800μm、中空糸
膜断面において10〜100μmの大きさのボイド部分が14%
の面積を占める酢酸セルロースけん化物中空糸膜が得ら
れた。この中空糸膜には、リークがみられた。
【0018】比較例2 実施例2において、製膜溶液中のエチレングリコールを1
2%、またポリビニルピロリドン量を8%に変更し、外径が
1200μm、内径が800μm、中空糸膜断面において10〜100
μmの大きさのボイド部分が0%の面積を占める酢酸セル
ロースけん化物中空糸膜が得られた。この中空糸膜の分
画分子量は10000であり、純水透過係数は0.002[(cm3/cm
2)/分/(Kgf/cm2)]であった。
【0019】比較例3 実施例1において、けん化処理を施さずに、酢酸セルロ
ース中空糸膜を得た。外径が1400μm、内径が900μm、
膜支持層破断面のボイド割合が8%のこの中空糸膜は、分
画分子量が20000、純水透過係数が0.044[(cm3/cm2)/分/
(Kgf/cm2)]であった。
【0020】以上の各実施例および比較例3で得られた
中空糸膜を、25℃の各種有機溶剤に200時間浸漬し、次
の表に示される耐有機溶剤性を確認した。 表 中空糸膜 有機溶剤 実施例1 実施例2 比較例3 アセトニトリル ○ ○ × エタノール ○ ○ ○ n-ヘキサン ○ ○ ○ トルエン ○ ○ ○ N-メチル-2-ピロリドン ○ ○ × ジメチルスルホキシド ○ ○ × ジメチルアセトアミド ○ ○ × ジメチルホルムアミド ○ ○ × 注) ○:破断強度の低下なし ×:直ちに溶解

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 中空糸膜断面において10〜100μmの大き
    さのボイド部分が占める面積が10〜2%である酢酸セルロ
    ースけん化物中空糸膜。
  2. 【請求項2】 エチレングリコールを10〜20重量%、ポ
    リビニルピロリドンを2〜7重量%含有する酢酸セルロー
    ス有機溶剤溶液を乾湿式紡糸した後けん化することを特
    徴とする請求項1記載の酢酸セルロースけん化物中空糸
    膜の製造法。
  3. 【請求項3】 芯液に水または水性液が用いられる請求
    項2記載の酢酸セルロースけん化物中空糸膜の製造法。
  4. 【請求項4】 約30〜70℃に加熱された芯液が用いられ
    る請求項4記載の酢酸セルロースけん化物中空糸膜の製
    造法。
  5. 【請求項5】 約30〜70℃に加熱された凝固浴が用いら
    れる請求項2記載の酢酸セルロースけん化物中空糸膜の
    製造法。
JP9770099A 1999-04-05 1999-04-05 酢酸セルロースけん化物中空糸膜およびその製造法 Pending JP2000288364A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003015903A1 (en) * 2001-08-17 2003-02-27 Agency For Science, Technology And Research Hollow fiber membrane for the treatment of waste lubricants and method for its production
JP2006326497A (ja) * 2005-05-26 2006-12-07 Daicel Chem Ind Ltd 水処理用半透膜及びその製造方法
JP2013144162A (ja) * 2013-04-15 2013-07-25 Toyobo Co Ltd 大量液置換特性に優れた血液浄化器
CN114653214A (zh) * 2022-03-29 2022-06-24 赛普(杭州)过滤科技有限公司 一种产品性能可控的再生纤维素超滤膜的制备方法及产品

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