JPH042292B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH042292B2
JPH042292B2 JP60237691A JP23769185A JPH042292B2 JP H042292 B2 JPH042292 B2 JP H042292B2 JP 60237691 A JP60237691 A JP 60237691A JP 23769185 A JP23769185 A JP 23769185A JP H042292 B2 JPH042292 B2 JP H042292B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solvent
water
membrane
weight
parts
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 - Lifetime
Application number
JP60237691A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6297612A (ja
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Priority to JP23769185A priority Critical patent/JPS6297612A/ja
Publication of JPS6297612A publication Critical patent/JPS6297612A/ja
Publication of JPH042292B2 publication Critical patent/JPH042292B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は液体分離性能に優れたセルロース系誘
導体からなる逆浸透膜の製造法に関し、さらに詳
しくは改良された製膜溶液を使用した製膜技術を
供するものである。
[従来技術] 逆浸透膜の海水、かん水などの淡水化のみなら
ず、最近は超純水の製造、排水処理などにも応用
され、ますますその用途を拡大している。
中でもセルロース系逆浸透膜は、1961年ロブ氏
等により非対称製膜法が発明され、1966年マンジ
キアン氏等によりセルロース誘導体とその溶媒お
よび塩排除性能を損なうことなく透水性を改善す
る微多孔形成剤すなわち添加剤からなる製膜溶液
から非対称膜を製膜する方法が発明され、実用化
されて以来、種々の分野で着実に実績を上げてき
ている。特にセルロースアセテート系逆浸透膜は
耐酸化性、特に耐塩素性等の実用性能に優れてお
り、膜性能の改善も積極的に進められ、現在まで
に多くの改善されたセルロース系逆浸透膜および
逆浸透膜用の製膜溶液が提案されている。
かかる製膜溶液の例として特公昭49−27269号
公報にはセルロースアセテートを膜素材とする製
膜溶液に微多孔形成剤として有機アミン塩類を添
加する方法が開示されているが、高い塩排除でか
つ高い透水量をもつものが得られているとはいえ
ない。
また特公昭59−40482号公報には、平均アセチ
ル化度41.5重量%以上の酢酸セルロースを用い、
添加剤として、室温で水に対する溶解性が5重量
%以上のオキシカルボン酸とアルコールのエステ
ルと一価または多価のアルコールとの混合物を加
えた製膜溶液が提示されているが、塩排除率が98
%以上の高温排除率の膜を得るのは困難である。
従つて従来技術にあたつては高い塩排除率でか
つ高い透水性をもつた逆浸透膜を得るのは難しい
のが現状である。
[発明が解決しようとする問題点] 従来のセルロース系誘導体逆浸透膜の製膜溶液
の溶媒としては、実用上凝固液に水を使用するた
め、水溶性有機溶媒が好んで用いられているが、
本発明者らはかかる制約から離れて幅広く溶媒の
効果を探索した結果、所定の条件を満たせば特に
水溶性でなくとも膜性能を顕著に改善しうること
を見いだしたのである。すなわち本発明の目的は
高塩排除率でかつ透水性をもつた逆浸透膜用の製
膜溶液を提供することにある。
[問題を解決するための手段] 本発明は上記目的を達成するために下記の構成
からなる。
セルロース誘導体、溶媒、および添加剤からな
る製膜溶液を用いて逆浸透膜を製造する方法にお
いて、前記溶媒が少なくとも、水溶性でかつセル
ロース誘導体良溶媒である溶媒Aと、難水溶性で
かつセルロース誘導体の良溶媒である溶媒Bとを
含む混合溶媒であり、溶媒Bの量が製膜溶液100
重量部に対して5〜13重量部の範囲にあり、さら
に添加剤がマレイン酸および/又はブタンテトラ
カルボン酸からなることを特徴とする逆浸透膜の
製造方法。
本発明でいうセルロース系誘導体からなる逆浸
透膜とは、セルロースアセテート、セルロースア
セテートブチレート、メチルセルロース、エチル
セルロースなどを主要なポリマー成分として製膜
されるものをいう。この中で特にセルロースアセ
テートが好ましい。ここにセルロースアセテート
とはセルロースジアセテート、セルローストリア
セテート、もしくはその中間の置換度のアセテー
ト、またはセルロースジアセテートおよびセルロ
ーストリアセテートをブレンドしたものなどであ
る。セルロースアセテート中の実用的なアセチル
基濃度は、通常39.8〜43.2%である。
次に本発明における製膜溶液について説明す
る。製膜溶液としては、ポリマー、溶媒、添加剤
からなる各種の製膜溶液に適用され、本発明によ
る混合溶媒以外については特に限定されないが、
ポリマーとしては上述したようにセルロースアセ
テートが好ましく、いわゆるセルローストリアセ
テートとセルロースジアセテートとの混合組成物
も好ましく用いることができる。また、添加剤
は、マレイン酸および/又はブタンテトラカルボ
ン酸からなるものである。
次に本発明による混合溶媒について説明する。
混合溶媒は、水溶性でかつセルロース誘導体の良
溶媒である溶媒Aと難水溶性でかつセルロース誘
導体である溶媒Bからなる。ここで水溶性溶媒と
は、水と任意の割合で混合する溶媒をいう。難水
溶性溶媒とは水に対して一定量しか溶解しない溶
媒をいい、水に対して全く溶解しない溶媒も含ま
れる。
溶媒Aとしてはジオキサン、アセトン、テトラ
ヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、ホルムア
ミド、ダイアセトンアルコールなどが好ましい。
またこれらの混合溶媒も好ましく用いられる。
また溶媒Bとしては、メシチルオキシド、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどの
ケトン類、酢酸メチル、酢酸エチルなどの脂肪酸
エステル類、塩化メチレン、二塩化エチレンなど
のハロゲン化炭化水素類、ニトロエタンなどが好
ましい。
これらの溶媒が好ましい理由は定かではないが
実験事実より確かめられたものである。
このように本発明において溶媒としてセルロー
スの良溶媒の中から水溶性の溶媒(溶媒A)と難
水溶性の溶媒(溶媒B)を混合して用いる点に特
徴がある。水溶性溶媒Aは、製膜時の凝固工程に
おいて水を用いることから必須成分となる。一方
難水溶性溶媒Bは通常製膜溶媒には用いられな
い。その理由は凝固浴には通常水が用いられるた
めであるが、実際の製膜工程を考えてみると、製
膜は、製膜溶液を支持体上に塗布し、一定量の溶
媒を蒸発させて後凝固溶媒である大量の水に浸漬
して行なうのであり、難水溶性の溶媒でも添加量
と蒸発条件さえ適当であれば製膜溶液の添加溶媒
として使用可能と考えられる。
本発明者らはこのような観点から研究を進めた
結果、水溶性と難水溶性の溶媒を組み合わせるこ
とによつて水溶性溶媒のみを用いた場合よりも膜
性能が向上することを見いだし本発明に至つた。
水溶性溶媒Aおよび難水溶性溶媒Bの添加量は
それぞれの溶媒のポリマーに対する溶解力、難水
溶性、溶媒Bの揮発性、水への溶解度などで決ま
り一概にはいえないが、難水溶性溶媒Bについて
は製膜溶液100重量部に対して5〜13重量部の範
囲で用いられる。13重量部を越えると凝固直前の
キヤスト膜中に残存する量が多くなつて、凝固膜
はもろくなり、また欠陥ができやすくなる。一方
5重量部未満では添加による膜性能向上効果は小
さい。
このような混合溶媒系による膜性能向上の機構
は定かでないが次のように考えることができる。
本発明による混合溶媒は、ポリマーに対しては
良溶媒であるが、水に対しては相溶性が低下した
溶媒となつている。したがつて製膜工程における
キヤスト時においては溶媒が一部蒸発して膜表面
のポリマー濃度が上昇してもポリマー同志の凝
集、析出が押えられ、その結果膜には均一な細孔
をもつた緻密層が形成されやすいことになる。一
方凝固時には膜が水に浸漬される時には難水溶性
溶媒Bが膜中に残存することによりポリマーの析
出速度が早まり、その結果膜の緻密層には小さな
細孔が数多くできることになる。
[実施例] 以下に本発明を実施例および比較によつて説明
する。
逆浸透膜の性能は塩排除率(Rej)と水透過量
(Flux)表わされるが、これらの値が異なる膜に
ついては性能を直接に比較できない。しかしなが
ら一般に逆浸透膜の性能は、製膜溶液が一定であ
れば製造条件(たとえば熱処理温度)の変化に対
し、塩排除率と透水量が相反して変化し、次に説
明するA3/Bの値がほぼ一定になることが知ら
れている。Aは水分透過係数(g/cm2・sec.
atm)、Bは塩分透過係数(cm/sec)であり塩排
除率が高く透水量の大きい高性能になるほど
A3/Bの値は大きいことになる。したがつてこ
のA3/Bという指標を用いることによつて膜性
能比較を行なうことができる。
A、Bは実際の操作条件での塩排除率(Rej)
と水透過量(Flux)を用いて次式で計算される。
A=Flux/(△p−σ×△π)×119.6×10-5 B=(100−Rej)/Rej×Flux×115.7×10-5 △Pは実際の操作圧(Kg/cm2)、△πは食塩濃
度で決まる浸透圧(Kg/cm2)である。σは反射係
数とよばれる量であり逆浸透膜の場合1とおくこ
とができる。
膜性能は1500ppmの食塩を含む食塩水を30Kg/
cm2で加圧して、秒速10m/分で膜面に流して測定
した。
実施例 1 アセチル化度43.2%のセルローストリアセテー
トとアセチル化度39.8%のセルロースジアセテー
トを重量比で1:1の割合で混合したもの14重量
部に水溶性溶媒Aとして、ジオキサン43重量部、
アセトン27重量部、難水溶性溶媒Bとして酢酸エ
チル7重量部を加えて溶解した液に、無水マレイ
酸3重量部をメタノール6重量部に溶解した液を
加えて製膜溶液を得た。製膜は23℃の雰囲気でア
プリケーターでガラス板上に厚さ0.2mmの溶液を
流延し、約5分間乾燥後、ガラス板とともに約1
時間20℃の水に浸漬し、ガラス板から膜を剥離さ
せる方法で行なつた。得られた膜を熱水浴中(80
℃)で5分間熱処理した。このようにして得られ
た膜の塩排除率は98.0%の水透過量は0.61m3/m2
日であり、膜性能の指標でありA3/Bの値は
11.286×10-10であつた。
比較例 1 実施例1において、難水溶性である酢酸エチル
を加えないでアセトンを34重量部とした以外は実
施例1と同様にして得られた膜の塩の排除率は
97.7%、水透過量は0.59m3/m2日であり、A3/B
の値は9.153×10-10となる。
このA3/Bの値を用いて塩排除率98.0%におけ
る水透過量を求めると0.55m3/m2日となる。
すなわち酢酸エチルを添加した製膜溶液を用い
て製膜した膜を使用することにより同一の塩排除
率における透水量は11%増大することになり、こ
れは11%のコストダウンにつながる。
比較例 2 実施例1において、ジオキサン35重量部、アセ
トン22重量部、酢酸エチル20重量部とした以外は
全く同様にして製膜し、性能を評価した。その結
果、本比較例の膜は欠点が多く塩排除性能が著し
く劣つていた。欠点は、凝固浴である水に溶けに
くい成分である酢酸エチルを主成分とする液滴が
凝固時の膜中に発生したものと推定された。
実施例 2 アセチル化度43.2%のセルローストリアセテー
ト10重量部に、水溶性溶媒Aとしてアセトン20重
量部、ジオキサン44重量部、難水溶性溶媒Bとし
てメチルエチルケトン12重量部を加え溶解した液
に、ブタンテトラカルボン酸4重量部をメタノー
ル10重量部に溶解した液を加えて製膜溶液を得
た。製膜は23℃の雰囲気でアプリケーターでガラ
ス板上に厚さ0.2mmに溶液を流延し、約10分間乾
燥後、ガラス板とともに約1時間30℃の水に浸漬
し、ガラス板から剥離させて半透膜を得た。この
ようにして得られた膜の塩排除率は98.3%、水透
過量は0.50m3/m2日であり、膜性能の指標である
A3/Bの値は8.942×10-10であつた。
比較例 3 実施例2において難水溶性溶媒であるメチルエ
チルケトンを加えないでアセトンを32重量部とし
た以外は実施例2と同様にして得られた膜の塩排
除率は98.2%、水透過量は0.47m3/m2日であり、
A3/Bの値は7.460×10-10となる。このA3/Bの
値を用いて塩排除率98.3%における水透過量を求
めると0.46m3/m2日となる。
実施例 3 アセチル化度43.2%のセルローストリアセテー
トとアセチル化度39.8%のセルロースジアセテー
トを重量比で2:3の割合で混合したもの20重量
部に、水溶性溶媒Aとしてジオキサン41重量部、
アセトン14重量部、難水溶性溶媒Bとして酢酸エ
チル13重量部を加えて溶解した液に、マレイン酸
3重量部をメタノール9重量部に溶解した液を加
えて製膜溶液を得た。
製膜は25℃の雰囲気でアプリケーターでガラス
板上に厚さ0.2mmの溶液を流延し、約1分間乾燥
後ガラス板とともに約20分間10℃の冷水中に浸漬
し、ガラス板から膜を剥離させる方法で行なつ
た。得られた膜を熱水浴中(80℃)で5分間熱処
理した。このようにして得られた膜の塩排除率は
98.0%、水透過量は0.62m3/m2日であり、膜性能
の指標であるA3/Bの値は11.659×10-10であつ
た。
比較例 4 実施例3において、難水溶性溶媒である酢酸メ
チルを加えないでアセトンを27重量部とした以外
は実施例3と同様にして得られた膜の塩排除率は
97.9%、水透過量は0.59m3/m2日であり、A3/B
の値は10.045×10-10となる。このA3/Bの値を
用いて塩排除率98%における水透過量を求めると
0.58m3/m2日となる。
実施例 4 アセチル化度39.8%のセルロースジアセテート
25重量部に、水溶性溶媒Aとしてアセトン31重量
部、ホルムアミド30重量部、難水溶性溶媒として
メシチルオキシド5重量部を加えて溶解した溶液
に、マレイン酸3重量部をメタノール6重量部に
溶解した液を加えて製膜溶液を得た。製膜は20℃
の雰囲気でアプリケータでガラス板上に厚さ0.2
mmに溶液を流延し、約30秒間乾燥後、ガラス板と
ともに約1時間2℃の冷水中に浸漬し、ガラス板
から膜を剥離される方法で行なつた。得られた膜
を水浴中(85℃)で5分間熱処理した。このよう
にして得られた膜の塩排除率は98.0%の水透過量
は0.58m3/m2日であり、膜性能の指標であるA3
Bの値は10.203×10-10であつた。
比較例 5 実施例4において難水溶性溶媒であるメシチル
オキシドを加えないでアセトンを36重量部とした
以外は実施例4と同様にして得られた膜の性能
は、塩排除率97.8%、水透過量は0.58m3/m2日で
あり、A3/Bの値は9.257×10-10となる。この
A3/Bの値を用いて塩排除率98.0%における水透
過量を求めると0.55m3/m2日となる。
[発明の効果] 本発明においては、製膜溶液の溶媒としてセル
ロース系誘導体の良溶媒のうち水溶性の溶媒と難
水溶性の溶媒を混合して用いることにより、製膜
時のポリマーの溶解性が向上し、かつ凝固時の析
出速度が早まるために、でき上つた膜の緻密層が
均一で小さな細孔を多くもつこととなり、従来に
はない高性能の膜を得ることができる。
また本発明は特に従来の製造工程を大きく変化
させるものでもないので、製造コストを上昇させ
ることもなく高い品質の膜を製造できるという顕
著な効果を有する。さらに本発明によるポリマー
に対して良溶媒でかつ難水溶性溶媒であるような
溶媒を製膜溶液に用いることはセルロース誘導体
以外のポリマーについても適用できることは明ら
かである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 セルロース誘導体、溶媒、および添加剤から
    なる製膜溶液を用いて逆浸透膜を製造する方法に
    おいて、前記溶媒が少なくとも、水溶性でかつセ
    ルロース誘導体良溶媒である溶媒Aと、難水溶性
    でかつセルロース誘導体の良溶媒である溶媒Bと
    を含む混合溶媒であり、溶媒Bの量が製膜溶液
    100重量部に対して5〜13重量部の範囲にあり、
    さらに添加剤がマレイン酸および/又はブタンテ
    トラカルボン酸からなることを特徴とする逆浸透
    膜の製造方法。
JP23769185A 1985-10-25 1985-10-25 逆浸透膜の製造方法 Granted JPS6297612A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23769185A JPS6297612A (ja) 1985-10-25 1985-10-25 逆浸透膜の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP23769185A JPS6297612A (ja) 1985-10-25 1985-10-25 逆浸透膜の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS6297612A JPS6297612A (ja) 1987-05-07
JPH042292B2 true JPH042292B2 (ja) 1992-01-17

Family

ID=17019081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP23769185A Granted JPS6297612A (ja) 1985-10-25 1985-10-25 逆浸透膜の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6297612A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8123945B2 (en) 2007-05-09 2012-02-28 The United States of America as represented by the Secretary of the Interior, The Bereau of Reclamation Method for making high flux, high salt rejection cellulose desalting membranes

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6297612A (ja) 1987-05-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS5854841B2 (ja) 選択性透過膜の製造方法
CN112755822B (zh) 一种金属离子配位交联的聚酰亚胺多孔膜的应用
US4026978A (en) Method of making asymmetric cellulose triacetate membranes
US3439074A (en) Method for preparing desalination membranes
JPS60137964A (ja)
JP2513460B2 (ja) 複合半透膜及びその製造方法
JPH042292B2 (ja)
US3703570A (en) Process for the preparation of a semipermeable membrane from polymerized beta-lactam unsubstituted at the nitrogen atom
JPS5837842B2 (ja) 限外濾過膜の製造方法
US3773534A (en) Process for preparing a dry semi-permeable cellulose acetate membrane
US3657115A (en) Semipermeable membranes their use and method for preparation wherein the membranes are stretched during the initial gelation period
JPH0761432B2 (ja) 高機能性非対称膜の製造方法
JPS6333402B2 (ja)
JPS61204011A (ja) 逆浸透膜の製造方法
JPS5827964B2 (ja) 半透膜の製造方法
JPS6151928B2 (ja)
JPH0426887B2 (ja)
JPS6289745A (ja) 微孔性膜の製造方法
JPS61222503A (ja) 脱塩水の製造方法
JPS5830308A (ja) セルロ−スエステル透過膜およびその製造方法
JPS5940482B2 (ja) 酢酸セルロ−ス半透膜の製造法
JPS61222508A (ja) 着色成分の除去方法
JPS6039403B2 (ja) 逆浸透膜およびその製造方法
JPS5850122B2 (ja) 複合半透膜の製造方法
JPS59139902A (ja) 選択性透過膜の製造方法