JPH0761425B2 - 気体分離用複合膜の製造方法 - Google Patents
気体分離用複合膜の製造方法Info
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- JPH0761425B2 JPH0761425B2 JP61126044A JP12604486A JPH0761425B2 JP H0761425 B2 JPH0761425 B2 JP H0761425B2 JP 61126044 A JP61126044 A JP 61126044A JP 12604486 A JP12604486 A JP 12604486A JP H0761425 B2 JPH0761425 B2 JP H0761425B2
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は酸素富化気体を得る気体分離用複合膜の製造方
法に関するものである。
法に関するものである。
従来の技術 近年、有機高分子を用いた気体分離膜が数多く提案され
ている。この方法により空気中の酸素を安価に分離濃縮
できるならば、燃焼，製鉄，窯業，廃棄物処理，医療機
関系に大いに貢献できると期待される。
ている。この方法により空気中の酸素を安価に分離濃縮
できるならば、燃焼，製鉄，窯業，廃棄物処理，医療機
関系に大いに貢献できると期待される。
酸素の分離膜は、空気等の酸素含有気体から、選択的に
酸素を分離する機能が大きいこと、効率よく酸素を透過
させる機能が大きいこと、すなわち、酸素選択係数と酸
素透過係数が大きいことが要求される。このような気体
分離膜として、特開昭51−121485号公報には、オルガノ
ポリシロキサン−ポリカ−ボネト共重合体が提示されて
いる。また特開昭56−26506号公報にはポリオルガノシ
ロキサンと不飽和結合を持つ炭化水素重合体との共重合
体が提示されている。
酸素を分離する機能が大きいこと、効率よく酸素を透過
させる機能が大きいこと、すなわち、酸素選択係数と酸
素透過係数が大きいことが要求される。このような気体
分離膜として、特開昭51−121485号公報には、オルガノ
ポリシロキサン−ポリカ−ボネト共重合体が提示されて
いる。また特開昭56−26506号公報にはポリオルガノシ
ロキサンと不飽和結合を持つ炭化水素重合体との共重合
体が提示されている。
酸素富化空気の利用の実現が早く、効果が著しいと思わ
れる燃焼炉や、窯業炉等は多量の酸素富化空気を必要と
する。
れる燃焼炉や、窯業炉等は多量の酸素富化空気を必要と
する。
一般に気体分離膜を透過する量は次のような式で表わす
ことができる。
ことができる。
従って膜の厚み（ｌ）を薄くすればする程透過気体量を
多く得ることができる。このような薄膜の気体分離膜を
得る一つの方法として、水面上に有機高分子を展開し、
気体分離膜を形成し、これを多孔質支持膜に移し取る方
法が特開昭56−92926号公報や特願昭55−186395号に提
示されている。
多く得ることができる。このような薄膜の気体分離膜を
得る一つの方法として、水面上に有機高分子を展開し、
気体分離膜を形成し、これを多孔質支持膜に移し取る方
法が特開昭56−92926号公報や特願昭55−186395号に提
示されている。
発明が解決しようとする問題点 しかし上記のような気体分離膜を、上記製膜方法で多孔
性支持膜上に積層した気体分離用複合膜を高温高湿中に
放置すると、数百時間内に酸素選択係数が低下してく
る。たとえばポリジメチルシロキサンとポリスルホンと
ポリヒドロキシスチレンの共重合体を気体分離膜材料に
用いて高温高湿中に放置しても、共重合体の分解は確認
できず、物質変化は起こしていない。従ってもし均質な
薄膜が形成されているとするならば、当然酸素選択係数
は維持されていなければならない。しかし実際は酸素選
択係数が低下している。これは気体分離膜が部分的に破
損しているためである。
性支持膜上に積層した気体分離用複合膜を高温高湿中に
放置すると、数百時間内に酸素選択係数が低下してく
る。たとえばポリジメチルシロキサンとポリスルホンと
ポリヒドロキシスチレンの共重合体を気体分離膜材料に
用いて高温高湿中に放置しても、共重合体の分解は確認
できず、物質変化は起こしていない。従ってもし均質な
薄膜が形成されているとするならば、当然酸素選択係数
は維持されていなければならない。しかし実際は酸素選
択係数が低下している。これは気体分離膜が部分的に破
損しているためである。
気体分離膜と多孔性支持膜が完全に密着せず、部分的に
気体分離膜が浮いた状態にあると、高温高湿中に放置さ
れた場合、気体分離膜が吸湿し、浮いた状態にある部分
の機械的強度が低下し、気体分離膜の破損が起こる。
気体分離膜が浮いた状態にあると、高温高湿中に放置さ
れた場合、気体分離膜が吸湿し、浮いた状態にある部分
の機械的強度が低下し、気体分離膜の破損が起こる。
このように水面展開し溶剤を蒸発させ薄膜化した気体分
離膜を多孔性支持膜に移し取ち積層する方法では、高温
高湿中で数百時間内に酸素選択係数が低下するという欠
点を有していた。
離膜を多孔性支持膜に移し取ち積層する方法では、高温
高湿中で数百時間内に酸素選択係数が低下するという欠
点を有していた。
本発明は上記欠点に鑑み、気体分離膜と多孔性支持膜と
を完全に密着させ、気体分離膜が吸湿しても機械的強度
の低下を防止し、気体分離膜の破損を抑制して信頼性の
高い気体分離用複合膜の製造方法を提供するものであ
る。
を完全に密着させ、気体分離膜が吸湿しても機械的強度
の低下を防止し、気体分離膜の破損を抑制して信頼性の
高い気体分離用複合膜の製造方法を提供するものであ
る。
問題点を解決するための手段 この目的を達成するため本発明の気体分離用複合膜の製
造方法は、気体分離膜を水面展開し、多孔性支持膜上に
積層した後、気体分離膜を溶解しない有機溶剤に浸漬
し、乾燥させることから構成されている。
造方法は、気体分離膜を水面展開し、多孔性支持膜上に
積層した後、気体分離膜を溶解しない有機溶剤に浸漬
し、乾燥させることから構成されている。
作用 この構成により、気体分離膜と多孔性支持膜が完全に密
着した気体分離用複合膜を得ることができる。気体分離
膜材料を溶剤に溶解した液を水面に展開し溶剤が蒸発す
ると薄膜の気体分離膜が得られる。これを多孔性支持膜
に移し取ると、多孔性支持膜の微小な凹凸のため気体分
離膜と完全には密着していない気体分離用複合膜とな
る。これを気体分離膜を溶解しない溶剤に浸漬すると、
溶剤は気体分離膜と多孔性支持膜との間隙にも浸透す
る。この状態から溶剤を蒸発させると、蒸発に伴ない、
気体分離膜が多孔性支持膜に引き寄せられ、溶剤が完全
に蒸発すると、多孔性支持膜と密着することとなる。
着した気体分離用複合膜を得ることができる。気体分離
膜材料を溶剤に溶解した液を水面に展開し溶剤が蒸発す
ると薄膜の気体分離膜が得られる。これを多孔性支持膜
に移し取ると、多孔性支持膜の微小な凹凸のため気体分
離膜と完全には密着していない気体分離用複合膜とな
る。これを気体分離膜を溶解しない溶剤に浸漬すると、
溶剤は気体分離膜と多孔性支持膜との間隙にも浸透す
る。この状態から溶剤を蒸発させると、蒸発に伴ない、
気体分離膜が多孔性支持膜に引き寄せられ、溶剤が完全
に蒸発すると、多孔性支持膜と密着することとなる。
本発明における多孔性支持膜は気体透過性を有し、気体
分離膜を支持し補強するものであれば特に限定されない
が、一般に、ポリプロピレン，セルロースエステル，ポ
リエステル，ポリスルホン，等の有機高分子の多孔性膜
である。
分離膜を支持し補強するものであれば特に限定されない
が、一般に、ポリプロピレン，セルロースエステル，ポ
リエステル，ポリスルホン，等の有機高分子の多孔性膜
である。
実施例 以下本発明の実施例について説明する。
気体分離膜材料として、ポリジメチメシロキサンとポリ
スルホンとポリヒドロキシスチレンの共重合体の２％
（重量％）ベンゼン溶液にテトラヒドロフランを10％
（重量％）加えた溶液を水面上に展開し、溶剤を蒸発さ
せ、多孔性支持膜としてポリプロピレン製の商品名「ジ
ュラガード（グレード2400）」（ポリプラスチック
（株）製）上に移し取る。この製膜された気体分離用複
合膜を、有機溶剤として、エタノール（特級）に浸漬
し、完全に乾燥して気体分離用複合膜を作成した。
スルホンとポリヒドロキシスチレンの共重合体の２％
（重量％）ベンゼン溶液にテトラヒドロフランを10％
（重量％）加えた溶液を水面上に展開し、溶剤を蒸発さ
せ、多孔性支持膜としてポリプロピレン製の商品名「ジ
ュラガード（グレード2400）」（ポリプラスチック
（株）製）上に移し取る。この製膜された気体分離用複
合膜を、有機溶剤として、エタノール（特級）に浸漬
し、完全に乾燥して気体分離用複合膜を作成した。
有機溶剤として他に、２−プロパノール,1−プロパノー
ル,2−メチル−１−プロパノール,1−ブタノールで同様
に処理して気体分離用複合膜を作成した。
ル,2−メチル−１−プロパノール,1−ブタノールで同様
に処理して気体分離用複合膜を作成した。
作成した気体分離用複合膜の性能は酸素透過流量として
は0.83〜1.0cc/sec,（有効面積11.3cm2，測定圧力1.0kg
/cm2）選択係数は2.0〜2.1であった。
は0.83〜1.0cc/sec,（有効面積11.3cm2，測定圧力1.0kg
/cm2）選択係数は2.0〜2.1であった。
実施例と、従来例である有機溶剤に浸漬処理しない気体
分離用複合膜を温度60℃、湿度95％RH中に放置し、酸素
透過流量変化率と選択係数を測定した。図の結果より明
らかなように、選択係数2.0以下になる時間は従来例に
比べ、２倍以上も長くなっていることがわかる。また酸
素透過流量変化のグラフから明らかなように、従来例の
場合、300〜500時間より酸素透過流量が増加し始める。
すなわちこの時間より気体分離膜が破損し始めたと考え
ることができる。本実施例では1000時間まで気体分離膜
は十分その機能を維持している。
分離用複合膜を温度60℃、湿度95％RH中に放置し、酸素
透過流量変化率と選択係数を測定した。図の結果より明
らかなように、選択係数2.0以下になる時間は従来例に
比べ、２倍以上も長くなっていることがわかる。また酸
素透過流量変化のグラフから明らかなように、従来例の
場合、300〜500時間より酸素透過流量が増加し始める。
すなわちこの時間より気体分離膜が破損し始めたと考え
ることができる。本実施例では1000時間まで気体分離膜
は十分その機能を維持している。
発明の効果 以上のように本発明は、気体分離膜を水面展開し、多孔
性支持膜に積層した後、気体分離膜を溶解しない溶剤に
浸漬し、乾燥することにより、気体分離膜と多孔性支持
膜の密着性を向上させ、高温高湿中における気体分離用
複合膜の寿命を著しく改善し、高信頼性の気体分離用複
合膜を提供でき、その実用的効果は大なるものがある。
性支持膜に積層した後、気体分離膜を溶解しない溶剤に
浸漬し、乾燥することにより、気体分離膜と多孔性支持
膜の密着性を向上させ、高温高湿中における気体分離用
複合膜の寿命を著しく改善し、高信頼性の気体分離用複
合膜を提供でき、その実用的効果は大なるものがある。
図は60℃−95％RH放置気体分離膜の選択係数の変化と酸
素透過流量の変化率を示す特性図である。
素透過流量の変化率を示す特性図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鹿嶋 孝文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−216811（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−5343（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】気体分離膜を水面展開し、多孔性支持膜に
積層した後、前記気体分離膜を溶解しない有機溶剤に浸
漬し、乾燥することを特徴とする気体分離用複合膜の製
造方法。 - 【請求項２】気体分離膜が分子内にヒドロキシ基を有
し、有機溶剤がアルコール系溶剤であることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の気体分離用複合膜の製造
方法。 - 【請求項３】気体分離膜が分子内にシロキサン構造とヒ
ドロキシル基を有し、有機溶剤がアルコール系溶剤であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の気体分
離用複合膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61126044A JPH0761425B2 (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 気体分離用複合膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61126044A JPH0761425B2 (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 気体分離用複合膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62282618A JPS62282618A (ja) | 1987-12-08 |
| JPH0761425B2 true JPH0761425B2 (ja) | 1995-07-05 |
Family
ID=14925266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61126044A Expired - Lifetime JPH0761425B2 (ja) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | 気体分離用複合膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0761425B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4767422A (en) * | 1987-04-08 | 1988-08-30 | Union Carbide Corporation | Composite separation membranes and the preparation and use thereof |
| CN102974228B (zh) * | 2012-10-25 | 2015-04-22 | 贵阳时代沃顿科技有限公司 | 一种具有纳米杂化脱盐层的纳滤膜 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60216811A (ja) * | 1984-04-13 | 1985-10-30 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | 乾燥分離膜の製造法 |
-
1986
- 1986-05-30 JP JP61126044A patent/JPH0761425B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62282618A (ja) | 1987-12-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |