JPH0714468B2 - 超純水製造用中空糸膜の製造方法 - Google Patents
超純水製造用中空糸膜の製造方法Info
- Publication number
- JPH0714468B2 JPH0714468B2 JP62264280A JP26428087A JPH0714468B2 JP H0714468 B2 JPH0714468 B2 JP H0714468B2 JP 62264280 A JP62264280 A JP 62264280A JP 26428087 A JP26428087 A JP 26428087A JP H0714468 B2 JPH0714468 B2 JP H0714468B2
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- JP
- Japan
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- hollow fiber
- producing
- fine particles
- ultrapure water
- membrane
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- Artificial Filaments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、分離精製に使用される中空糸状分離膜の製造
に関するものである。本発明による中空糸膜は特に半導
体や医療分野で超純水の製造に使用されている分離膜と
して使用することができる。
に関するものである。本発明による中空糸膜は特に半導
体や医療分野で超純水の製造に使用されている分離膜と
して使用することができる。
（従来技術） 電子工業分野や医療分野等で使われる超純水の製造にお
いては、分離膜が使用されるのが一般的になっている。
いては、分離膜が使用されるのが一般的になっている。
特に電子工業分野ではLSIの性能の上昇と共に水質の制
限値は一層きびしいものが要求され、逆浸透装置、UF装
置などが超純水製造プロセスの中に組み込まれている。
ここで使用されるUF装置は、ユースポイント近くで使用
され、二次汚染による細菌、微粒子をおもに除去してい
る。通常このUF装置には装置のコンパクト性および構成
部品が少ないことから中空糸状の分離膜が使われること
が多い。
限値は一層きびしいものが要求され、逆浸透装置、UF装
置などが超純水製造プロセスの中に組み込まれている。
ここで使用されるUF装置は、ユースポイント近くで使用
され、二次汚染による細菌、微粒子をおもに除去してい
る。通常このUF装置には装置のコンパクト性および構成
部品が少ないことから中空糸状の分離膜が使われること
が多い。
（発明が解決しようとする問題点） 電子工業用に使用される超純水の役目は、LSIの洗浄で
あり、製品の歩留りの向上、すなわち不良品を少なくす
ることである。この目的のため、超純水としての水質の
制限値は非常に厳しいものである。そのうち、最も重要
なものは、電気伝導度、微粒子数及びTOCである。この
うち微粒子数は、微粒子がLSI上に付着するとそのまま
不良品となるので最も管理を要求され、4Mビット用のLS
Iの洗浄水としては、0.1μｍ以上の微粒子が10個/ml以
内であることが望まれている。UF膜はその孔径が数10〜
100Å程度であるので、0.1μｍ（1000Å）の粒子がたと
え原水に含まれていても除去することができる。しか
し、UF膜自身から微粒子が発生した場合には、UF膜がユ
ースポイント近くで使用されるだけに、水質に大きな影
響を与えることになる。従来開発されているUF中空糸膜
を調べてみると、膜自体からの微粒子の発生が非常に大
きく、それにより水質を下げていることが判明した。
あり、製品の歩留りの向上、すなわち不良品を少なくす
ることである。この目的のため、超純水としての水質の
制限値は非常に厳しいものである。そのうち、最も重要
なものは、電気伝導度、微粒子数及びTOCである。この
うち微粒子数は、微粒子がLSI上に付着するとそのまま
不良品となるので最も管理を要求され、4Mビット用のLS
Iの洗浄水としては、0.1μｍ以上の微粒子が10個/ml以
内であることが望まれている。UF膜はその孔径が数10〜
100Å程度であるので、0.1μｍ（1000Å）の粒子がたと
え原水に含まれていても除去することができる。しか
し、UF膜自身から微粒子が発生した場合には、UF膜がユ
ースポイント近くで使用されるだけに、水質に大きな影
響を与えることになる。従来開発されているUF中空糸膜
を調べてみると、膜自体からの微粒子の発生が非常に大
きく、それにより水質を下げていることが判明した。
これをさらに詳細に検討した結果、中空糸を製造する過
程で微粒子を発生させやすい要因があることをつきと
め、本発明に到った。
程で微粒子を発生させやすい要因があることをつきと
め、本発明に到った。
（問題点を解決するための手段） 本発明は中空糸の内表面側に0.05μｍ以下の孔径を有す
る比較的緻密な層を有し、中空糸の外側から内側へ向け
てろ過することにより超純水を製造するのに用いる中空
糸を製造するにあたり、ドラフト比が1.5以下になるよ
うに紡糸することで、0.1μｍ以下の微粒子の発生が少
ない中空糸状分離膜を得ることを特徴とする超純水製造
用中空糸の製造方法に関するものである。
る比較的緻密な層を有し、中空糸の外側から内側へ向け
てろ過することにより超純水を製造するのに用いる中空
糸を製造するにあたり、ドラフト比が1.5以下になるよ
うに紡糸することで、0.1μｍ以下の微粒子の発生が少
ない中空糸状分離膜を得ることを特徴とする超純水製造
用中空糸の製造方法に関するものである。
以下に本発明を詳細に説明する。
超純水製造用として使用される膜モジュールは定期的に
洗浄する必要があり、減菌をほどこされるのが普通であ
る。減菌法としては、熱減菌あるいはホルマリン、過酸
化水素水等の薬剤減菌がとられるので、中空糸膜素材と
してはポリスルホンやポリエーテルスルホンの様な耐熱
性や耐薬品性にすぐれていることが必要である。この様
な膜素材を用いて、超純水製造用中空糸を製造するに当
り、内表面が外表面より緻密であり、その孔径は大きく
とも0.05μｍ以下でなければならない。それは、原水中
に含まれる0.1μｍ以上の粒子を確実に除去するためで
ある。孔径が0.05μｍを超えると、0.1μｍ径の微粒子
が真球でない場合に確率的に膜透過する場合がありうる
ためである。この緻密な表面は少なくとも内表面にあれ
ば良い。その他外表面や中間層部に存在しても良いが、
その場合は純水の透過量が低下しない程度の層でなけれ
ばならない。
洗浄する必要があり、減菌をほどこされるのが普通であ
る。減菌法としては、熱減菌あるいはホルマリン、過酸
化水素水等の薬剤減菌がとられるので、中空糸膜素材と
してはポリスルホンやポリエーテルスルホンの様な耐熱
性や耐薬品性にすぐれていることが必要である。この様
な膜素材を用いて、超純水製造用中空糸を製造するに当
り、内表面が外表面より緻密であり、その孔径は大きく
とも0.05μｍ以下でなければならない。それは、原水中
に含まれる0.1μｍ以上の粒子を確実に除去するためで
ある。孔径が0.05μｍを超えると、0.1μｍ径の微粒子
が真球でない場合に確率的に膜透過する場合がありうる
ためである。この緻密な表面は少なくとも内表面にあれ
ば良い。その他外表面や中間層部に存在しても良いが、
その場合は純水の透過量が低下しない程度の層でなけれ
ばならない。
このような内表面に緻密層のある中空糸膜を用いて外圧
式で原水を処理して超純水を製造するが、ここで言う外
圧式とは、中空糸状分離膜の外側の圧力が高いことを意
味し、透過水は中空部へ流れ捕集される。外圧式で使用
する理由は、糸間の接触により微粒子が発生しても、膜
により除くことができるためである。
式で原水を処理して超純水を製造するが、ここで言う外
圧式とは、中空糸状分離膜の外側の圧力が高いことを意
味し、透過水は中空部へ流れ捕集される。外圧式で使用
する理由は、糸間の接触により微粒子が発生しても、膜
により除くことができるためである。
従って、中空糸からの微粒子の発生は内表面からの発生
が大きな要因であると言える。即ち、上記使用法におい
ては、内表面から微粒子が発生しなければ、透過水中に
含まれる0.1μｍ以上の微粒子数は、皆無である。そこ
で内表面から微粒子が発生しない中空糸膜を製造するた
めの条件を検討したところ、紡糸過程におけるドラフト
比を低くする必要があることを見い出し上記発明に到っ
た。ここでドラフト比とは下式によって表わされるもの
である。
が大きな要因であると言える。即ち、上記使用法におい
ては、内表面から微粒子が発生しなければ、透過水中に
含まれる0.1μｍ以上の微粒子数は、皆無である。そこ
で内表面から微粒子が発生しない中空糸膜を製造するた
めの条件を検討したところ、紡糸過程におけるドラフト
比を低くする必要があることを見い出し上記発明に到っ
た。ここでドラフト比とは下式によって表わされるもの
である。
ドラフト比が1.5より小さいことは、紡糸過程で全く延
伸がかからないことを意味している。
伸がかからないことを意味している。
即ち、延伸がかからないことは、中空糸内側で一旦凝固
して形成した表面がそのまま成長して緻密層を形成する
ので、表面からの高分子微粒子が発生しない。一方、延
伸をかけた時には、一旦成長しかけた表面に力が加わる
ので表面がくずれやすく微粒子の発生が起きることにな
る。
して形成した表面がそのまま成長して緻密層を形成する
ので、表面からの高分子微粒子が発生しない。一方、延
伸をかけた時には、一旦成長しかけた表面に力が加わる
ので表面がくずれやすく微粒子の発生が起きることにな
る。
超純水製造用中空糸としては、微粒子の発生だけでな
く、透水性能も重要である。微粒子の発生を低くしよう
とすると、透水性能が下がるのが一般的であるが、本発
明による方法によれば、透水性能を維持したままで、微
粒子の発生を抑えることができる。膜モジュールのコン
パクト性を考慮すれば超純水製造用としては、外圧式で
の測定で300l/m2・hr以上が好ましく、望ましくは600l/
m2・hrであると言える。
く、透水性能も重要である。微粒子の発生を低くしよう
とすると、透水性能が下がるのが一般的であるが、本発
明による方法によれば、透水性能を維持したままで、微
粒子の発生を抑えることができる。膜モジュールのコン
パクト性を考慮すれば超純水製造用としては、外圧式で
の測定で300l/m2・hr以上が好ましく、望ましくは600l/
m2・hrであると言える。
（発明の効果） 本発明は超純水を必要とする産業に、微粒子等を含まな
い水を供給することが可能な中空糸膜を製造する上で必
要な技術である。本発明により効率良く容易に超純水を
製造することができるものである。
い水を供給することが可能な中空糸膜を製造する上で必
要な技術である。本発明により効率良く容易に超純水を
製造することができるものである。
（実施例） 次に実施例によってこの発明をさらに具体的に説明す
る。
る。
実施例１ ポリエーテルスルホン（ICI社製、Victrex 5200P）を20
重量部、ポリエチレングリコール200を20重量部、それ
ぞれDMSO 60重量部に溶解し均一溶液とした。一方、内
部凝固液用として水30量部、DMSO 70重量部の混合液を
調製した。これらポリマー溶液と内部凝固液を２重オリ
フィス型ノズルから同時に押し出し、空気中を10cm間走
行した後、70℃の温水に凝固して中空糸を得た。この
際、ノズルのサイズとして、0.65×0.35×0.17mmφを用
いて中空糸サイズを0.68×0.40mmφになる様に紡糸速度
20m/minで紡糸すると、ドラフト比は0.73であった。
重量部、ポリエチレングリコール200を20重量部、それ
ぞれDMSO 60重量部に溶解し均一溶液とした。一方、内
部凝固液用として水30量部、DMSO 70重量部の混合液を
調製した。これらポリマー溶液と内部凝固液を２重オリ
フィス型ノズルから同時に押し出し、空気中を10cm間走
行した後、70℃の温水に凝固して中空糸を得た。この
際、ノズルのサイズとして、0.65×0.35×0.17mmφを用
いて中空糸サイズを0.68×0.40mmφになる様に紡糸速度
20m/minで紡糸すると、ドラフト比は0.73であった。
得られた中空糸を約6000本束ね、外圧全量過方式で熱
水洗浄（95℃、500l/hr×2hr）後の微粒子数の変化を観
察した。第１図に示すように透過水中の微粒子数は、10
分経過後には、1ml中に0.1μｍ以上の微粒子が10個以下
しか存在せず、電子工業用に用いる超純水として非常に
有用な水を製造することができた。
水洗浄（95℃、500l/hr×2hr）後の微粒子数の変化を観
察した。第１図に示すように透過水中の微粒子数は、10
分経過後には、1ml中に0.1μｍ以上の微粒子が10個以下
しか存在せず、電子工業用に用いる超純水として非常に
有用な水を製造することができた。
実施例２ 凝固槽温度を50℃、乾部温度を45〜47℃とした他は実施
例１と同様に中空糸を作製し、モジュール化した後、微
粒子数を測定して第１図の結果を得た。実施例１と同様
に微粒子含有量が極めて少ない中空糸膜が得られた。
例１と同様に中空糸を作製し、モジュール化した後、微
粒子数を測定して第１図の結果を得た。実施例１と同様
に微粒子含有量が極めて少ない中空糸膜が得られた。
実施例３ 実施例１と凝固槽温度および乾部温湿度が異なる以外は
すべて同じ条件で中空糸を紡糸した。表１に条件を、ま
た微粒子数を第１図に示した。実施例1,2と同様に微粒
子の発生の少ない中空糸膜であった。
すべて同じ条件で中空糸を紡糸した。表１に条件を、ま
た微粒子数を第１図に示した。実施例1,2と同様に微粒
子の発生の少ない中空糸膜であった。
比較例１〜２ 表１に示した条件で中空糸を紡糸した。
いずれもドラフト比が1.5を越えるものであった。実施
例１と同様に中空糸をモジュール化し熱水洗浄後の透過
水中の微粒子数を測定したところ、第１図の如く、60分
経過後にやっと10個/mlとなるほど微粒子の発生の多い
中空糸であった。
例１と同様に中空糸をモジュール化し熱水洗浄後の透過
水中の微粒子数を測定したところ、第１図の如く、60分
経過後にやっと10個/mlとなるほど微粒子の発生の多い
中空糸であった。
第１図は実施例１〜３および比較例１〜２に於ける中空
糸の熱水洗浄後の時間と透過水中の微粒子数との関係を
示す図である。
糸の熱水洗浄後の時間と透過水中の微粒子数との関係を
示す図である。
Claims (3)
- 【請求項１】中空糸の内表面側に0.05μｍ以下の孔径を
有する比較的緻密な層を有し、中空糸の外側から内側へ
向けてろ過することにより超純水を製造するのに用いる
中空糸を製造するにあたり、ドラフト比が1.5以下にな
るように紡糸することで、0.1μｍ以下の微粒子の発生
が少ない中空糸状分離膜を得ることを特徴とする超純水
製造用中空糸の製造方法。 - 【請求項２】微粒子の発生が少ない中空糸状分離膜がポ
リエーテルスルホン、あるいはポリスルホンからなる中
空糸である特許請求の範囲第１項記載の超純水製造用中
空糸膜の製造方法。 - 【請求項３】中空糸分離膜を用いた超純水製造量が、外
圧式の評価法で、300l/m2・hr以上であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の超純水製造用中空糸膜
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62264280A JPH0714468B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 超純水製造用中空糸膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62264280A JPH0714468B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 超純水製造用中空糸膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01107811A JPH01107811A (ja) | 1989-04-25 |
| JPH0714468B2 true JPH0714468B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=17400974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62264280A Expired - Lifetime JPH0714468B2 (ja) | 1987-10-20 | 1987-10-20 | 超純水製造用中空糸膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0714468B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5242468A (en) * | 1991-03-19 | 1993-09-07 | Startec Ventures, Inc. | Manufacture of high precision electronic components with ultra-high purity liquids |
| US5722442A (en) * | 1994-01-07 | 1998-03-03 | Startec Ventures, Inc. | On-site generation of ultra-high-purity buffered-HF for semiconductor processing |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3149976A1 (de) * | 1981-12-17 | 1983-06-30 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | Makroporoese asymmetrische hydrophile membran aus synthetischem polymerisat |
| DE3426331A1 (de) * | 1984-07-17 | 1986-01-30 | 6380 Bad Homburg Fresenius AG | Asymmetrische mikroporoese hohlfaser fuer die haemodialyse sowie verfahren zu ihrer herstellung |
-
1987
- 1987-10-20 JP JP62264280A patent/JPH0714468B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01107811A (ja) | 1989-04-25 |
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