JPH06285342A

JPH06285342A - 分離膜用補強材及びその製造方法

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Publication number: JPH06285342A
Application number: JP9688393A
Authority: JP
Inventors: Shuji Yoshino; 周二吉野; Hideo Tsuchiya; 英夫土谷
Original assignee: Japan Vilene Co Ltd
Current assignee: Japan Vilene Co Ltd
Priority date: 1993-03-31
Filing date: 1993-03-31
Publication date: 1994-10-11
Anticipated expiration: 2018-07-28
Also published as: JP3431947B2

Abstract

(57)【要約】【目的】寸法安定性に優れたイオン交換膜用補強材及
びその製造方法を提供すること。【構成】ポリ塩化ビニル繊維が伸張した状態で、互い
に絡み合った構造の不織布からなるイオン交換膜用補強
材である。このイオン交換膜用補強材は、ポリ塩化ビニ
ル繊維からなる繊維ウエブを水流で絡合した後、テンタ
ーで固定した状態で、加熱により収縮処理するイオン交
換膜用補強材の製造方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はイオン交換膜のような分
離膜用の補強材及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、一般的なスチレン−ジビニルベン
ゼン系共重合樹脂膜からなるイオン交換膜の補強材とし
て、カレンダー加工した不織布が知られていた（特開昭
６０−２５１９０４号）。しかしながら、この不織布は
寸法安定性に劣るため、イオン交換膜の使用中に変形し
てしまい、処理液の流路が妨げられるという問題があっ
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の欠点を
解決するためになされたものであり、寸法安定性に優れ
た分離膜用補強材及びその製造方法を提供することを目
的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は繊維が伸張した
状態で、互いに絡み合った構造を主体とする不織布から
なる分離膜用補強材である。なお、繊維が収縮性を有し
ていると、より寸法安定性に優れ、特に、ポリ塩化ビニ
ル繊維であると、イオン交換樹脂との親和性が高いの
で、剥離しにくい。

【０００５】本発明は絡合処理した繊維ウエブを固定し
た状態で収縮処理を施す分離膜用補強材の製造方法であ
る。なお、絡合処理方法が水流絡合法であると、寸法安
定性ばかりでなく、強度も優れた分離膜用補強材が得ら
れる。更に、収縮処理の後にカレンダー処理を行なう
と、均一な厚みの分離膜用補強材が得られる。

【０００６】

【作用】本発明の分離膜用補強材（以下、「補強材」と
いうことがある）は、繊維が既に伸張した状態で、互い
に絡み合った構造を主体とする不織布からなるため、更
に外力を加えても伸張しにくく、寸法安定性に優れてい
る。

【０００７】本発明の繊維としては、例えば、レーヨン
などの再生繊維、アセテート繊維などの半合成繊維、ナ
イロン繊維、ビニロン繊維、ビニリデン繊維、ポリ塩化
ビニル繊維、ポリエステル繊維、アクリル繊維、ポリエ
チレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリウレタン繊維な
どの合成繊維、ガラス繊維などの無機繊維、綿などの植
物繊維、羊毛などの動物繊維、或いは、機械的又は化学
的に分割することにより極細繊維を生じる分割性繊維
や、２種類以上の樹脂成分からなるサイドバイサイド
型、芯鞘型、偏芯型などの複合型繊維であっても良い。

【０００８】なお、繊維が収縮性を有する繊維であれ
ば、収縮により、より緊密に伸張した状態となるため、
より寸法安定性に優れた補強材である。

【０００９】この収縮性を有する繊維としてはポリ塩化
ビニル繊維があり、この繊維は一般的なイオン交換膜の
原料である、スチレン−ジビニルベンゼン系共重合樹脂
との親和性が高く、補強材とイオン交換膜とが剥離する
という問題も生じないので、好適に使用することができ
る。

【００１０】また、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン
繊維などのポリオレフィン系繊維、或いはこれらポリオ
レフィン系の樹脂成分を含む分割性繊維や複合型繊維
は、耐アルカリ性や耐酸性にも優れているため、様々な
溶液を分離する分離膜の補強材として使用できるという
特長がある。

【００１１】本発明の補強材は、前述のような各種繊維
をカード法、エアレイ法、或いは湿式法などにより繊維
ウエブを形成した後、水流絡合法やニードルパンチ法な
どの絡合方法によって、繊維ウエブを絡合させる。これ
らの絡合方法の中でも、水流絡合法により絡合させる
と、繊維の絡合度がより高くなり、繊維ウエブ全体に亘
って、均一に絡合させることができるので、より寸法安
定性に優れているばかりでなく、強度的にもより優れた
ものが得られる。この水流絡合法の場合には、例えば、
水圧２０〜１５０kg/cm²の水流を繊維ウエブに作用させ
て絡合させる。

【００１２】このようにして絡合した繊維ウエブをテン
ターなどで固定した状態で、収縮処理をする方法や、絡
合した繊維ウエブに張力をかけた状態で熱固定する方法
などにより、本発明の分離膜用補強材を得ることができ
る。前者は、塩化ビニル繊維のように、収縮性を有する
繊維を使用した場合に有効な方法であり、収縮処理によ
り繊維は収縮するが、絡合した繊維ウエブは固定されて
いるために、繊維が伸張した状態で、互いに絡み合った
構造の不織布が得られる。また、後者は、収縮性を有し
ない繊維を使用した場合に有効な方法であり、絡合した
繊維ウエブに張力をかけて、繊維が伸張した状態で熱固
定するため、繊維が伸張した状態で、互いに絡み合った
構造の不織布が得られる。

【００１３】なお、収縮処理としては、例えば、加熱処
理や化学処理などの方法があるが、前者の方が製造上取
り扱いやすい。なお、この収縮処理と同時に、繊維を融
着又は溶着させると、収縮し、伸張した状態で固定され
るため、より寸法安定性に優れた補強材が得られる。

【００１４】この収縮処理は繊維の自由な収縮を妨げな
いように、無圧下で行なうのが好ましい。また、十分に
収縮させ、融着又は溶着させるように、繊維の収縮開始
温度の１０℃以上の温度で熱処理するのが好ましい。よ
り好ましくは、５０℃以上である。例えば、収縮開始温
度がおよそ１００℃のポリ塩化ビニル繊維からなる絡合
した繊維ウエブの場合には、１６０℃以上で熱処理する
のが好ましい。

【００１５】なお、このようにして得た不織布に、ポリ
塩化ビニル系樹脂をスプレー法などにより付与して、イ
オン交換膜の原料であるスチレン−ジビニルベンゼン系
共重合樹脂との親和性を高くしたり、より寸法安定性や
強度的に優れた補強材とすることもできる。

【００１６】このようにして得た不織布は、既に繊維が
伸張しているため、この不織布に外力を加えても、これ
以上繊維は伸張しないので、寸法安定性に優れた補強材
である。

【００１７】更に、収縮処理後にカレンダー処理を行な
うと、均一な厚さの補強材を得ることができ、不織布の
毛羽による欠陥を生じるという問題も生じない。また、
カレンダー処理をすることにより、不織布の空隙率を調
節することができるため、より補強材として必要な物性
に適応させることができる。なお、カレンダー処理によ
り繊維をフィルム化してしまうと、強度的に弱くなる傾
向があるため、不織布を構成する繊維の種類によって、
加熱加圧条件を適宜調整するのが好ましい。

【００１８】以下に、本発明の実施例を記載するが、以
下の実施例に限定されるものではない。

【００１９】

【実施例】

（実施例１〜５）ポリ塩化ビニル繊維（２.５デニール
×５１mm）１００重量％をカーディングして得た繊維ウ
エブを、水圧９０kg/cm²の水流で絡合させた後、テンタ
ーでその幅を固定した状態で、１５０、１５５、１６
０、１６５、１７０℃（順に、実施例１、２、３、４、
５）で１分間の加熱により収縮処理を施し、補強材を得
た。これらの補強材の目付と厚みは表１に示す通りであ
る。

【００２０】

【表１】

【００２１】（実施例６）実施例３の補強材を、更に、
温度７０℃、線圧１５０kg/cm でカレンダー処理して、
本発明の補強材を得た。この補強材の目付と厚みも表１
に示す通りである。

【００２２】（比較例１）実施例１と同様に水流絡合し
た繊維ウエブを補強材とした。この補強材の目付と厚み
も表１に示す通りである。

【００２３】（比較例２）実施例１と同様に水流絡合し
た繊維ウエブを、加熱による収縮処理を施さず、温度１
６０℃、線圧１５０kg/cmでカレンダー処理して、補強
材とした。この補強材の目付と厚みも表１に示す通りで
ある。

【００２４】（実施例７〜８）芯成分がポリプロピレン
樹脂で、鞘成分がポリエチレン樹脂からなる偏芯型複合
繊維（０.９デニール×３８mm）１００重量％をカーデ
ィングして得た繊維ウエブを、水圧９０kg/cm²の水流で
絡合させた後、テンターでその幅を固定した状態で、１
４０、１５０℃（順に、実施例７、８）で１分間の加熱
により収縮処理を施し、補強材を得た。これらの補強材
の目付と厚みは表１に示す通りである。

【００２５】（実施例９）実施例８の補強材を更に、温
度７０℃、線圧１５０kg/cmでカレンダー処理して、本
発明の補強材を得た。この補強材の目付と厚みも表１に
示す通りである。

【００２６】（比較例３）実施例７と同様に水流絡合し
た繊維ウエブを補強材とした。この補強材の目付と厚み
も表１に示す通りである。

【００２７】（引張強伸度試験）５cm幅に裁断した、実
施例１〜９及び比較例１〜３の補強材の引張強伸度を、
引張強伸度測定機（(株)オリエンテック製）により測定
した。この結果は表１に示すように、本発明の補強材は
引張伸度が小さいため、寸法安定性に優れていることが
わかる。

【００２８】

【発明の効果】本発明の分離膜用補強材は、繊維が伸張
した状態で、互いに絡み合った構造を主体とする不織布
からなり、繊維が既に伸張した状態にあり、更に外力を
加えても伸張しにくいため、寸法安定性に優れたもので
ある。

【００２９】本発明の繊維が収縮性を有していると、収
縮により、より緊密に伸張した状態となるため、より寸
法安定性に優れたものである。

【００３０】本発明の繊維がポリ塩化ビニル繊維である
と、収縮性を有しているため、より緊密に伸張した状態
となるばかりでなく、イオン交換膜の原料であるスチレ
ン−ジビニルベンゼン系共重合樹脂膜との親和性も高い
ため、特に好ましい分離膜用補強材となる。

【００３１】本発明は絡合処理した繊維ウエブを固定し
た状態で、収縮処理をするので、繊維が伸張した状態
で、互いに絡み合った構造を主体とする不織布を容易に
得ることができる。

【００３２】本発明の絡合処理が水流絡合であると、繊
維の絡合度が高く、しかも繊維ウエブ全体に亘って、均
一に絡合させることができるので、より寸法安定性に優
れているばかりでなく、強度的にも優れたものが得られ
る。

【００３３】本発明では、収縮処理の後にカレンダー処
理を行なうと、均一な厚さの補強材となり、不織布の毛
羽による欠陥を生じるという問題が生じない。また、カ
レンダー処理をすることにより、不織布の空隙率を調節
することができるため、補強材としてより必要な物性に
適応させることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維が伸張した状態で、互いに絡み合っ
た構造を主体とする不織布からなることを特徴とする分
離膜用補強材。
【請求項２】繊維が収縮性を有することを特徴とする
請求項１記載の分離膜用補強材。
【請求項３】繊維がポリ塩化ビニル繊維であることを
特徴とする請求項１記載の分離膜用補強材。
【請求項４】絡合処理した繊維ウエブを固定した状態
で、収縮処理をすることを特徴とする分離膜用補強材の
製造方法。
【請求項５】絡合処理が水流絡合であることを特徴と
する請求項４記載の分離膜用補強材の製造方法。
【請求項６】収縮処理の後に、カレンダー処理を行な
うことを特徴とする請求項４又は請求項５記載の分離膜
用補強材の製造方法。