JPH0419888B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0419888B2 JPH0419888B2 JP11776283A JP11776283A JPH0419888B2 JP H0419888 B2 JPH0419888 B2 JP H0419888B2 JP 11776283 A JP11776283 A JP 11776283A JP 11776283 A JP11776283 A JP 11776283A JP H0419888 B2 JPH0419888 B2 JP H0419888B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aqueous solution
- under pressure
- dynamic
- colloidal silica
- membrane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
本発明は限外過の用途に好適なダイナミツク
膜の製造法に関するものである。詳しくは、アル
ミナゾルとコロイド状シリカの混合物よりなるダ
イナミツク膜の製造法に関するものである。 従来、アルミナゾルによるダイナミツク膜はよ
く知られており、その限外過の性能は、例えば
JIS4種相当の５％ゼラチン水溶液の過の場合、
圧力20Kg／cm3Ｇ、膜面に沿つた流速0.6ｍ／sec、
温度60℃の条件下に於て、溶質排除率96〜97％程
度であつた。また、コロイド状シリカによるダイ
ナミツク膜もよく知られており、その限外過の
性能は、上記と同様の条件下に於て、溶質排除率
97〜98％程度であつた。即ち、アルミナゾルのダ
イナミツク膜によれば、溶質のうち３〜４％を透
過水とともに損失することになり、コロイド状シ
リカのダイナミツク膜によれば、溶質のうち２〜
３％を透過水とともに損失することになる。 従つて、90数％に達する溶質排除率をさらに、
１ポイント向上させることが出来れば、溶質の損
失量を相当の割合で減少させることが可能とな
り、溶質成分が高価であればその効果も極めて大
きい。 また、コロイド状シリカのダイナミツク膜は、
濃縮プロセス等に於ける水洗等の操作中に膜の一
部が剥離するという欠点がある。 本発明者等は、これらの実情に鑑み、鋭意研究
を進めた結果、アルミナゾルとコロイド状シリカ
を組み合わせることにより、これら個々の材料よ
りなるダイナミツク膜より高い溶質排除性能を有
し、しかも、酸水溶液の還流処理により膜安定性
の優れたダイナミツク膜を製造できることを知見
し、本発明に到達した。 即ち、本発明の要旨は、多孔質支持体の上に、
アルミナゾルとコロイド状シリカの混合物水溶液
を加圧下還流させて膜を形成し、さらに加圧下の
ままPH3.5以下の酸水溶液を還流させるダイナミ
ツク膜の製造方法に存する。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明で用いられる多孔質支持体としては、公
知の各種のもの、例えばセラミツクス、焼結金属
粉末、焼結ガラス粉末、炭素材料などの無機質多
孔質支持体および酢酸セルロール、ポリ塩化ビニ
ル、ポリメタクリロニトリル、ポリアミド、フツ
素樹脂などの各種合成樹脂などの有機質多孔質支
持体等が挙げられる。 多孔質支持体の表面細孔の孔径は、その材質に
より相違するが、通常0.01〜2μ、好ましくは0.05
〜0.2μのものがよい。 多孔質支持体の厚さは、ダイナミツク膜の使用
目的に応じ、機械的強度をもつ程度であればよ
い。 アルミナゾルとしては、粒子の大きさが50×５
ｍμ〜400×40ｍμ、好ましくは100×10ｍμ〜
300×30ｍμで羽毛状の形状をもつ粒子を、安定
剤として酢酸、塩酸等の有機酸、無機酸を用いた
ものを使用する。 コロイド状シリカとしては、粒径５〜50ｍμ、
好ましくは10〜20ｍμの粒状形の粒子が使用され
る。また、コロイド状シリカの水溶液は酸性ある
いはアルカリ性のどちらで安定化しているものも
使用可能であるが、酸性で安定化しているものの
方が好ましい。 本発明に於けるコロイド状シリカとアルミナゾ
ルの混合割合は、シリカの固形分１ｇ当り、アル
ミナの固形分0.0005〜0.5ｇ、好ましくは0.001〜
0.1ｇがよい。アルミナの量がこの範囲より多い
とダイナミツク膜の安定性が低下し、剥離しやす
くなるので好ましくない。 混合水溶液の濃度は、シリカの固形分で0.03〜
1.0ｇ／、好ましくは0.1〜0.5ｇ／がよい。 混合水溶液の量は多孔質支持体の表面積１m2当
り20〜50程度でよい。 本発明方法に従いダイナミツク膜を製造するに
は、前述した方法によればよい。この方法では、
まず多孔質支持体上に、アルミナゾルとコロイド
状シリカの混合水溶液を還流する。還流は、加圧
下、通常２〜35Kg／cm3Ｇ、好ましくは５〜25Kg／
cm3Ｇ、また支持体表面に沿う流速（以下、単に流
速と称する）0.1〜10ｍ／sec、好ましくは0.2〜２
ｍ／secで行なうことが必要である。温度は常温
でよく、還流時間は、種種の条件により相違する
が、５〜30分でよい。 次いで、加圧下のままPH１〜3.5好ましくはPH
1.5〜2.5の酸水溶液を還流させる。具体的には硫
酸、硫酸、塩酸等の強酸によつて調製された酸水
溶液が使用される。還流時間は種種の条件により
相違するが、５〜30分でよい。この処理により、
シリカ粒子相互の凝集が促進され、強固なダイナ
ミツク膜が形成される。 この後、常圧に戻し流路内を水洗し、ダイナミ
ツク膜の形成は完了する。 本発明に於て、アルミナゾルとコロイド状シリ
カの混合水溶液から、膜を形成し、酸水溶液を加
圧下で還流させた後、さらに加圧下のまま加熱水
を還流させるのが好ましい。この場合、加圧下、
加熱水を還流させた後、常圧に戻し流路内を水洗
しダイナミツク膜を形成する。加熱水としては通
常40〜100℃、好ましくは70〜100℃のものが使用
される。還流時間は種々の条件により相違する
が、15〜90分でよい。この処理により、シリカ粒
子相互の結合を一層強めるとともに、アルミナ粒
子ともからみ合い強固で、溶質排除率の高いダイ
ナミツク膜を形成することが出来る。 尚、ダイナミツク膜の製造中に、透過水が排出
される多孔質支持体の片側は、常に常圧に保たれ
ていることは言うまでもない。 以下実施例および比較例を挙げてさらに本発明
を詳細に説明するが、本発明の要旨を超えない限
り、以下の例によつて限定されるものではない。 実施例 １ 粒子の大きさが200×20ｍμ〜300×30ｍμのア
ルミナゾルと粒径10〜20ｍμのコロイド状シリカ
を水30に溶かしながら混合した。コロイド状シ
リカの濃度は固形分として0.2ｇ／とし、アル
ミナゾルとの混合割合はシリカ固形分１ｇ当り、
アルミナ固形分を0.001ｇとした。 この水溶液を0.77m2のセラミツク製多孔質支持
体（表面孔径：約0.1μ）の上に、圧力20Kg／cm3
Ｇ、流速0.6ｍ／sec、温度20℃の条件下、20分間
還流し膜を形成した。 次いで圧力20Kg／cm3Ｇの加圧下のままPH2.2、
20℃の硫酸水溶液を20分間還流した。この後、常
圧に戻し流路内を水洗し、ダイナミツク膜を形成
した。 このようにして製造したダイナミツク膜を用い
て、圧力20Kg／cm3Ｇ、流速0.6ｍ／sec、温度60℃
の条件下、JIS4種相当の５％ゼラチン水溶液の
過を行ない、その結果を表−１に示した。 実施例 ２〜４ アルミナゾルとコロイド状シリカの混合割合を
シリカ固形分１ｇ当り、アルミナ固形分として
0.01ｇ、0.1ｇ、0.5ｇとした以外は実施例１と同
様にしてダイナミツク膜を形成し過を行なつた
結果を表−１に示す。 比較例 １
膜の製造法に関するものである。詳しくは、アル
ミナゾルとコロイド状シリカの混合物よりなるダ
イナミツク膜の製造法に関するものである。 従来、アルミナゾルによるダイナミツク膜はよ
く知られており、その限外過の性能は、例えば
JIS4種相当の５％ゼラチン水溶液の過の場合、
圧力20Kg／cm3Ｇ、膜面に沿つた流速0.6ｍ／sec、
温度60℃の条件下に於て、溶質排除率96〜97％程
度であつた。また、コロイド状シリカによるダイ
ナミツク膜もよく知られており、その限外過の
性能は、上記と同様の条件下に於て、溶質排除率
97〜98％程度であつた。即ち、アルミナゾルのダ
イナミツク膜によれば、溶質のうち３〜４％を透
過水とともに損失することになり、コロイド状シ
リカのダイナミツク膜によれば、溶質のうち２〜
３％を透過水とともに損失することになる。 従つて、90数％に達する溶質排除率をさらに、
１ポイント向上させることが出来れば、溶質の損
失量を相当の割合で減少させることが可能とな
り、溶質成分が高価であればその効果も極めて大
きい。 また、コロイド状シリカのダイナミツク膜は、
濃縮プロセス等に於ける水洗等の操作中に膜の一
部が剥離するという欠点がある。 本発明者等は、これらの実情に鑑み、鋭意研究
を進めた結果、アルミナゾルとコロイド状シリカ
を組み合わせることにより、これら個々の材料よ
りなるダイナミツク膜より高い溶質排除性能を有
し、しかも、酸水溶液の還流処理により膜安定性
の優れたダイナミツク膜を製造できることを知見
し、本発明に到達した。 即ち、本発明の要旨は、多孔質支持体の上に、
アルミナゾルとコロイド状シリカの混合物水溶液
を加圧下還流させて膜を形成し、さらに加圧下の
ままPH3.5以下の酸水溶液を還流させるダイナミ
ツク膜の製造方法に存する。 以下本発明を詳細に説明する。 本発明で用いられる多孔質支持体としては、公
知の各種のもの、例えばセラミツクス、焼結金属
粉末、焼結ガラス粉末、炭素材料などの無機質多
孔質支持体および酢酸セルロール、ポリ塩化ビニ
ル、ポリメタクリロニトリル、ポリアミド、フツ
素樹脂などの各種合成樹脂などの有機質多孔質支
持体等が挙げられる。 多孔質支持体の表面細孔の孔径は、その材質に
より相違するが、通常0.01〜2μ、好ましくは0.05
〜0.2μのものがよい。 多孔質支持体の厚さは、ダイナミツク膜の使用
目的に応じ、機械的強度をもつ程度であればよ
い。 アルミナゾルとしては、粒子の大きさが50×５
ｍμ〜400×40ｍμ、好ましくは100×10ｍμ〜
300×30ｍμで羽毛状の形状をもつ粒子を、安定
剤として酢酸、塩酸等の有機酸、無機酸を用いた
ものを使用する。 コロイド状シリカとしては、粒径５〜50ｍμ、
好ましくは10〜20ｍμの粒状形の粒子が使用され
る。また、コロイド状シリカの水溶液は酸性ある
いはアルカリ性のどちらで安定化しているものも
使用可能であるが、酸性で安定化しているものの
方が好ましい。 本発明に於けるコロイド状シリカとアルミナゾ
ルの混合割合は、シリカの固形分１ｇ当り、アル
ミナの固形分0.0005〜0.5ｇ、好ましくは0.001〜
0.1ｇがよい。アルミナの量がこの範囲より多い
とダイナミツク膜の安定性が低下し、剥離しやす
くなるので好ましくない。 混合水溶液の濃度は、シリカの固形分で0.03〜
1.0ｇ／、好ましくは0.1〜0.5ｇ／がよい。 混合水溶液の量は多孔質支持体の表面積１m2当
り20〜50程度でよい。 本発明方法に従いダイナミツク膜を製造するに
は、前述した方法によればよい。この方法では、
まず多孔質支持体上に、アルミナゾルとコロイド
状シリカの混合水溶液を還流する。還流は、加圧
下、通常２〜35Kg／cm3Ｇ、好ましくは５〜25Kg／
cm3Ｇ、また支持体表面に沿う流速（以下、単に流
速と称する）0.1〜10ｍ／sec、好ましくは0.2〜２
ｍ／secで行なうことが必要である。温度は常温
でよく、還流時間は、種種の条件により相違する
が、５〜30分でよい。 次いで、加圧下のままPH１〜3.5好ましくはPH
1.5〜2.5の酸水溶液を還流させる。具体的には硫
酸、硫酸、塩酸等の強酸によつて調製された酸水
溶液が使用される。還流時間は種種の条件により
相違するが、５〜30分でよい。この処理により、
シリカ粒子相互の凝集が促進され、強固なダイナ
ミツク膜が形成される。 この後、常圧に戻し流路内を水洗し、ダイナミ
ツク膜の形成は完了する。 本発明に於て、アルミナゾルとコロイド状シリ
カの混合水溶液から、膜を形成し、酸水溶液を加
圧下で還流させた後、さらに加圧下のまま加熱水
を還流させるのが好ましい。この場合、加圧下、
加熱水を還流させた後、常圧に戻し流路内を水洗
しダイナミツク膜を形成する。加熱水としては通
常40〜100℃、好ましくは70〜100℃のものが使用
される。還流時間は種々の条件により相違する
が、15〜90分でよい。この処理により、シリカ粒
子相互の結合を一層強めるとともに、アルミナ粒
子ともからみ合い強固で、溶質排除率の高いダイ
ナミツク膜を形成することが出来る。 尚、ダイナミツク膜の製造中に、透過水が排出
される多孔質支持体の片側は、常に常圧に保たれ
ていることは言うまでもない。 以下実施例および比較例を挙げてさらに本発明
を詳細に説明するが、本発明の要旨を超えない限
り、以下の例によつて限定されるものではない。 実施例 １ 粒子の大きさが200×20ｍμ〜300×30ｍμのア
ルミナゾルと粒径10〜20ｍμのコロイド状シリカ
を水30に溶かしながら混合した。コロイド状シ
リカの濃度は固形分として0.2ｇ／とし、アル
ミナゾルとの混合割合はシリカ固形分１ｇ当り、
アルミナ固形分を0.001ｇとした。 この水溶液を0.77m2のセラミツク製多孔質支持
体（表面孔径：約0.1μ）の上に、圧力20Kg／cm3
Ｇ、流速0.6ｍ／sec、温度20℃の条件下、20分間
還流し膜を形成した。 次いで圧力20Kg／cm3Ｇの加圧下のままPH2.2、
20℃の硫酸水溶液を20分間還流した。この後、常
圧に戻し流路内を水洗し、ダイナミツク膜を形成
した。 このようにして製造したダイナミツク膜を用い
て、圧力20Kg／cm3Ｇ、流速0.6ｍ／sec、温度60℃
の条件下、JIS4種相当の５％ゼラチン水溶液の
過を行ない、その結果を表−１に示した。 実施例 ２〜４ アルミナゾルとコロイド状シリカの混合割合を
シリカ固形分１ｇ当り、アルミナ固形分として
0.01ｇ、0.1ｇ、0.5ｇとした以外は実施例１と同
様にしてダイナミツク膜を形成し過を行なつた
結果を表−１に示す。 比較例 １
【表】
比較例 １
0.77m2のセラミツク製多孔質支持体（表面孔
径：約0.1μ）上に、粒径10〜20ｍμのコロイド状
シリカを固形分として６ｇを水30に溶かした水
溶液を圧力20Kg／cm3Ｇ、流速0.6ｍ／sec、温度20
℃の条件下、20分間還流させた。次いで常圧に戻
し流路内の水洗を行なつたところ、水洗初期にお
いて流水中に白濁が認められ、シリカの相当部分
が剥離したため、過テストは実施できなかつ
た。 比較例 ２ 0.77m2のセラミツク製多孔質支持体（表面孔
径；約0.1μ）上に、粒子の大きさ200×20ｍμ〜
300×30ｍμのアルミナゾルを固形分として２ｇ
を水30に溶かした水溶液を、圧力20Kg／cm3Ｇ、
流速0.6ｍ／sec、温度20℃の条件下、20分間還流
させた。次いで常圧に戻し流路内を水洗しダイナ
ミツク膜を形成させた。 このようにして製造したダイナミツク膜を用い
て、実施例１と同様の条件で５％ゼラチン水溶液
の過を行なつたところ溶質排除率は96.5％であ
つた。
径：約0.1μ）上に、粒径10〜20ｍμのコロイド状
シリカを固形分として６ｇを水30に溶かした水
溶液を圧力20Kg／cm3Ｇ、流速0.6ｍ／sec、温度20
℃の条件下、20分間還流させた。次いで常圧に戻
し流路内の水洗を行なつたところ、水洗初期にお
いて流水中に白濁が認められ、シリカの相当部分
が剥離したため、過テストは実施できなかつ
た。 比較例 ２ 0.77m2のセラミツク製多孔質支持体（表面孔
径；約0.1μ）上に、粒子の大きさ200×20ｍμ〜
300×30ｍμのアルミナゾルを固形分として２ｇ
を水30に溶かした水溶液を、圧力20Kg／cm3Ｇ、
流速0.6ｍ／sec、温度20℃の条件下、20分間還流
させた。次いで常圧に戻し流路内を水洗しダイナ
ミツク膜を形成させた。 このようにして製造したダイナミツク膜を用い
て、実施例１と同様の条件で５％ゼラチン水溶液
の過を行なつたところ溶質排除率は96.5％であ
つた。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 多孔質支持体の上に、アルミナゾルとコロイ
ド状シリカの混合水溶液を加圧下還流させて膜を
形成し、さらに加圧下のままPH3.5以下の酸水溶
液を還流させることを特徴とするダイナミツク膜
の製造法。 ２ 酸水溶液を加圧下還流させた後、さらに加圧
下のまま加熱水を還流させることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11776283A JPS607907A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | ダイナミツク膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11776283A JPS607907A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | ダイナミツク膜の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS607907A JPS607907A (ja) | 1985-01-16 |
| JPH0419888B2 true JPH0419888B2 (ja) | 1992-03-31 |
Family
ID=14719690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11776283A Granted JPS607907A (ja) | 1983-06-29 | 1983-06-29 | ダイナミツク膜の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS607907A (ja) |
-
1983
- 1983-06-29 JP JP11776283A patent/JPS607907A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS607907A (ja) | 1985-01-16 |
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