JPH0243930A - ポリエーテルスルホン中空糸膜の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はポリエーテルスルホン中空糸膜の製造方法に関
し、詳しくは膜分離技術法により水溶液中の物質の分離
濃縮を行う際に用いるポリエーテルスルホン中空糸膜の
製造方法に関するものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕近年、
膜分離技術はその省エネルギー性、コンパクト性といっ
た面で注目され、浄水分野においては、海水の淡水化、
電子工業用超純水の製造、原子力発電設備の原子炉冷却
水中に含まれる腐食底生物の除去など、また、食品工業
分野においては、果汁の清澄化、？′Ｉ！１類の濃縮や
発酵菌の除去等に、医療分野においては、人工肺、人工
腎臓、血液濾過等、さまざまな分野に利用されつつある
。

分離膜の膜素材には、セルロース系、ポリアミド系、ポ
リアクリロニトリル系、ポリスルホン系樹脂などが使用
されているが、なかでもポリエーテルスルホン樹脂は元
来エンジニアリングプラスチックスとして開発されてお
り、その機械的強度、耐薬品性、耐熱性に優れているた
め、分離膜の膜素材としても多く利用されている。

また、分＃膜の形態としては、中空糸膜がコンパクト性
から利用されることが多い。ポリエーテルスルホン類の
中空糸膜は既に特開昭５９−２２８０１７号公報や特開
昭６１−２００８０５号公報などで製造方法が公知とな
っているが、これらの膜はいずれも限外濾過膜としての
十分な透水性能を満たすものではなかった。

中空糸膜の透水性能だけを高めるためには、紡糸原液濃
度を下げれば良いことが従来より知られている。しかし
ながら、この方法では中空糸膜の機械的強度が下がるな
ど、実用性の面から問題があった。

〔課題を解決するための手段］ 本発明者らは、機械強度、分画性能を維持したまま透水
性能が高い中空糸分離膜を製造すべく鋭意研究の結果、
本発明を完成するに到った。

即ち、本発明は、ポリエーテルスルホンのジメチルスル
ホキシド溶液を紡糸原液に用いたポリエーテルスルホン
中空糸膜の製造方法において、紡糸原液及び紡糸芯液を
４０℃以上にして二重背型紡糸ロ金より紡糸原液温度以
上の凝固浴に吐出することを特徴とするポリエーテルス
ルホン中空糸膜の製造方法を提供するものである。

以下、さらに詳細に本発明を説明する。

本発明に用いられるポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）と
は、下記の式（１）で表される構造を存する化合物及び
その誘導体をさして言う。

中空糸の製造は、湿式あるいは乾湿式法として一般的に
知られている方法に従い、二重背型紡糸ロ金より凝固浴
に紡糸原液と紡糸芯液を同時に吐出することにより行わ
れる。この際、紡糸原液としてＰＥＳを溶解する溶媒に
ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）を用いることが本発
明で満たすべき第１の要件である。ＤＭＳＯはＰＥＳを
溶解し、高温でＰＥＳの安定な溶液として存在すること
ができる。また沸点が高く、毒性が小さいことも、多量
に使用するのに優れた性質の一つである。特に、ポリエ
チレングリコール（ＰＥＧ）やポリプロピレングリコー
ル（ＰＰＧ）などのグリコール類を添加剤に用いた時に
は、常温から温度を上げていくと紡糸原液の溶液構造が
成長し、そのために高い温度の紡糸原液から紡糸した中
空糸は大きな粒子からなる多孔質構造を形成し、従って
透水時に抵抗が小さ（、高透水性能の膜が得られる。

紡糸原液及び紡糸芯液を４０℃以上に加温することが本
発明の第２の要件である。即ち、紡糸原液及び芯液の温
度は４０℃以上で著しく高い透水性能の膜を与える。操
作性の問題と膜性能を鑑みると、紡糸原液の温度は４０
℃から８０℃が望ましく、さらに望ましいのは４５℃か
ら７０゛ｃである。この温度範囲に紡糸原液を保ち、芯
液組成を適当に選択することにより膜全体にわたる多孔
質構造と表面構造を変えることができるため、 任意の分画分子量を有する高透水性中空糸膜を得ること
ができる。

また、ＤＭＳＯ溶液を紡糸原液とした場合、溶液の曳糸
性が向上するため高速で紡糸することも可能となる長所
も付随していることがわかった。

この様に４０℃以上に加温したＤＭＳＯ溶液からなる紡
糸原液、及び紡糸芯液を、紡糸原液温度以上の凝固浴に
吐出することが本発明の第３の要件である。紡糸原液よ
り高い温度の凝固浴に吐出すると、紡糸原液中で形成さ
れた溶液構造のまま凝固するため、高透水性能を有する
膜が形成される。凝固浴は作業性の問題もあるため、紡
糸原液より０〜１０℃高い温度であればその目的を達す
る。

〔実　施　例］ 以下、本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

実施例ｌ ＰＥ５（ＩＣ１社製５２００Ｐ）　、ＰＥＧ２００（三
洋化成■製”）　、ＤＭＳＯ（昭和工業■製）をそれぞ
れ２０／２０／６０の重量比で混合し、均一な溶液とし
、紡糸原液とした。紡糸芯液としての５０％のＤＭＳＯ
水溶液と共に、このＰ　Ｅ　Ｓ　溶液を二重管紡糸ロ金
からの吐出時に４６℃になる様に加温した。凝固浴は５
０℃の湯浴とし、空中走行時間０．３秒で凝固浴中に浸
漬するように吐出及び巻き取りを行った。

得られた中空糸膜は内径５００μｍ、外径８００μｍで
、純水透水性能が内圧測定で６４０４１！／ｍ”・ｈｒ
−ｋｇ／ｃｒｍｚであった。また、分子ｆｆ１２８．０
００の蛋白質の透過率は５０％、引張り破断強度が１２
０ｇ／本、破断伸度３５％であった。

実施例２ 紡糸原液及び芯液の吐出温度を６２℃とし、凝固浴の温
度を７０℃とした他は実施例Ｉと同様な操作を行ってＰ
ＥＳ中空糸膜を得た。

得られた中空糸膜は純水透水性能が内圧測定で８７０１
　／　ｍ”−ｈｒ−ｋｇ／ｃｍ２であり、分子ｆ１２Ｂ
、　０００の蛋白質の透過率が８４％であった。機械強
度は実施例１と同等で、引張り破断強度が２１０ｇ／本
、破断伸度３５％であった。

比較例１ 紡糸原液及び芯液の吐出温度を２２℃，凝固浴温度を４
０℃とした他は全て実施例１と同様な操作によりＰＥＳ
中空糸膜を得た。

得られた中空糸膜の純水透水性能は３ＢＯｆ　／ｒｔｒ
”　−ｈｒ　−ｋｇ／ｃｔａ２と低いものであった。

〔発明、の効果〕

本発明の方法により製造したＰＥＳ中空糸膜は透水性が
高く、膜を用いた分離や濃縮において生産性が向上する
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ポリエーテルスルホンのジメチルスルホキシド溶液を紡
   糸原液に用いたポリエーテルスルホン中空糸膜の製造方
   法において、紡糸原液及び紡糸芯液を４０℃以上にして
   二重管型紡糸口金より紡糸原液温度以上の凝固浴に吐出
   することを特徴とするポリエーテルスルホン中空糸膜の
   製造方法。