JPH1057783A - Reverse osmosis composite membrane - Google Patents
Reverse osmosis composite membraneInfo
- Publication number
- JPH1057783A JPH1057783A JP11943897A JP11943897A JPH1057783A JP H1057783 A JPH1057783 A JP H1057783A JP 11943897 A JP11943897 A JP 11943897A JP 11943897 A JP11943897 A JP 11943897A JP H1057783 A JPH1057783 A JP H1057783A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reverse osmosis
- osmosis composite
- composite membrane
- membrane
- layer
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】多孔性支持膜層と分離活性層とを少なくとも含
む逆浸透複合膜であって、前記分離活性層の表面にアニ
オン系の親水性基を有する水不溶性の有機重合体層を形
成したことにより、高いアニオン性、高塩阻止率、高透
水性と耐塩素性を併せ有し、比較的低圧で実用性のある
脱塩を可能にする。
【解決手段】芳香族ポリアミド膜などの逆浸透膜の上
に、対数粘度0.84cm3 /g、イオン交換容量1.
23ミリ等量/gのスルホン化ポリスルホン共重合体を
エチレングリコールモノメチルエーテルに溶解し、0.
25wt%溶液ををディッピング法により塗布し、60
℃で3分間乾燥して薄層を形成させる。は多孔性ポリス
ルホン支持膜11の上に分離活性層12が存在、アニオ
ン性のスルホン化ポリスルホン共重合体層13が形成さ
れる。
(57) Abstract: A reverse osmosis composite membrane including at least a porous support membrane layer and a separation active layer, wherein a water-insoluble organic polymer having an anionic hydrophilic group on the surface of the separation active layer. By forming the coalesced layer, it has high anionicity, high salt rejection, high water permeability and chlorine resistance, and enables practical desalination at relatively low pressure. SOLUTION: On a reverse osmosis membrane such as an aromatic polyamide membrane, a logarithmic viscosity is 0.84 cm 3 / g, and an ion exchange capacity is 1.
Dissolve 23 milliequivalents / g of the sulfonated polysulfone copolymer in ethylene glycol monomethyl ether.
A 25 wt% solution is applied by a dipping method,
Dry at 3 ° C. for 3 minutes to form a thin layer. The separation active layer 12 exists on the porous polysulfone support membrane 11, and the anionic sulfonated polysulfone copolymer layer 13 is formed.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液状混合物の成分
を選択的に分離するための逆浸透複合膜の性能安定性、
耐汚染性等の膜性能の向上に関するものであり、詳しく
は、逆浸透複合膜上に特定構造を有する親水性の有機重
合体薄膜を備えた、高塩阻止率、高耐塩素殺菌剤性、及
び、高耐汚染性等を有する逆浸透複合膜に関する。かか
る逆浸透複合膜は、超純水の製造、かん水の脱塩等に好
適であり、また染色排水や電着塗料排水等の公害発生原
因である汚れ等から、その中に含まれる汚染源あるいは
有効物質を除去回収して排水のクローズ化に寄与するこ
とができる。又、透過水量の低下を招くアニオン又は中
性の界面活性剤等の汚染物質が含まれる水質に対しても
長期間安定して運転することが可能である。又、本発明
により、耐塩素性も向上させることも可能である。The present invention relates to the performance stability of a reverse osmosis composite membrane for selectively separating components of a liquid mixture,
It is related to improvement of membrane performance such as stain resistance, in detail, with a hydrophilic organic polymer thin film having a specific structure on a reverse osmosis composite membrane, high salt rejection, high chlorine disinfectant resistance, And a reverse osmosis composite membrane having high contamination resistance and the like. Such a reverse osmosis composite membrane is suitable for production of ultrapure water, desalination of brackish water, and the like. The substance can be removed and collected, thereby contributing to closing of the wastewater. In addition, it is possible to operate stably for a long period of time even for water quality containing a pollutant such as an anion or a neutral surfactant which causes a decrease in the amount of permeated water. Further, according to the present invention, chlorine resistance can be improved.
【0002】[0002]
【従来の技術】工業的に利用されている逆浸透膜には、
酢酸セルロースから作った非対称膜として、例えば、米
国特許第3133132号明細書や米国特許第3133
137号明細書に記載されたロブ型の膜がある。一方、
非対称逆浸透膜とは構造の異なる逆浸透膜として、微孔
性支持膜上に実質的に選択分離性を有する活性な薄膜を
形成してなる逆浸透複合膜が知られている。BACKGROUND ART Reverse osmosis membranes used industrially include:
As asymmetric membranes made from cellulose acetate, for example, US Pat. No. 3,133,132 and US Pat.
No. 137 describes a lob-type membrane. on the other hand,
As a reverse osmosis membrane having a different structure from an asymmetric reverse osmosis membrane, a reverse osmosis composite membrane formed by forming an active thin film having substantially selective separation on a microporous support membrane is known.
【0003】現在、かかる逆浸透複合膜として、多官能
芳香族アミンと多官能芳香族酸ハロゲン化物との界面重
合によって得られるポリアミドからなる薄膜が支持膜上
に形成されたものが多く知られている(例えば、特開昭
55−147106号公報、特開昭62−121603
号公報、特開昭63−218208号公報、特開平2−
187135号公報等)。At present, many of such reverse osmosis composite membranes are known in which a thin film made of polyamide obtained by interfacial polymerization of a polyfunctional aromatic amine and a polyfunctional aromatic acid halide is formed on a support membrane. (For example, JP-A-55-147106, JP-A-62-121603).
JP, JP-A-63-218208, JP-A-2-
187135).
【0004】また、多官能芳香族アミンと多官能脂環式
酸ハロゲン化物との界面重合によって得られるポリアミ
ドからなる薄膜が、支持膜上に形成されたものも提案さ
れている(例えば、特開昭61−42308号公報
等)。[0004] Further, there has been proposed a thin film made of a polyamide obtained by interfacial polymerization of a polyfunctional aromatic amine and a polyfunctional alicyclic acid halide formed on a support film (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-163873). No. 61-42308, etc.).
【0005】上記逆浸透複合膜は、高い脱塩性能及び水
透過性能を有するが、最近の水処理システムでは、用途
に応じさらに高い膜性能が求められてる。例えば、超純
水製造の分野では超低圧での運転や高塩除去率等が、か
ん水の脱塩用途などではその原水中に多種のイオンが含
まれるために各種混合イオンでの高い脱塩性能が求めら
れている。またこのようなシステムの長期運転に際して
は雑菌などの繁殖による水質低下を防ぐために次亜塩素
酸ナトリウムなどの殺菌剤を使用するが、その殺菌剤に
より膜自身が劣化することを防ぐためにさらに高い耐殺
菌剤性が求められている。更に、アニオン性等の特定の
物質の除去には膜の極性をより高める等の方法が求めら
れている。[0005] The above reverse osmosis composite membrane has high desalination performance and water permeation performance, but in recent water treatment systems, even higher membrane performance is required depending on the application. For example, in the field of ultrapure water production, operation at ultra-low pressure and high salt removal rate are required, but in desalination applications of brackish water, etc., the raw water contains various ions, so high desalination performance with various mixed ions Is required. In addition, during long-term operation of such a system, a disinfectant such as sodium hypochlorite is used to prevent water quality deterioration due to propagation of various germs and the like. Fungicidal properties are required. Further, for removing a specific substance such as anionic property, a method of further increasing the polarity of the film is required.
【0006】アニオン性を付加するための方法としてポ
リスルホン共重合体をスルホン化する方法が種々開示さ
れている。例えば、前記式(化2)及び(化3)に示す
線状ポリスルホン共重合体それ自体は、既にカナダ特許
第847963号明細書に提案されており、また、この
共重合体のスルホン化物も既に特開昭55−57222
号公報に提案されている。即ち、この公報には、上記ポ
リスルホン共重合体を濃硫酸に溶解させてスルホン化す
ることによって、前記式(化2)の繰返し単位は実質的
にすべてスルホン化されているが、前記式(化3)の繰
返し単位は実質的に全てが非スルホン化状態で残存して
いる親水性のスルホン化ポリスルホンが生成することが
記載されている。更に、このスルホン化ポリスルホン共
重合体が限外濾過膜として潜在的に有用であることも言
及している。Various methods for sulfonating a polysulfone copolymer have been disclosed as methods for adding anionic properties. For example, the linear polysulfone copolymers represented by the formulas (Chem. 2) and (Chem. 3) themselves have already been proposed in Canadian Patent No. 847,963, and the sulfonated products of the copolymers have already been proposed. JP-A-55-57222
No. 1993. That is, according to this publication, the repeating units of the formula (Chemical Formula 2) are substantially all sulfonated by dissolving the polysulfone copolymer in concentrated sulfuric acid and sulfonating the same. It is described that a hydrophilic sulfonated polysulfone is formed in which substantially all of the repeating unit 3) remains in a non-sulfonated state. It further states that the sulfonated polysulfone copolymer is potentially useful as an ultrafiltration membrane.
【0007】また、繰返し単位が下記式(化4)からな
るポリスルホンのスルホン化物は、米国特許第3709
841号明細書に記載されている。A sulfonated polysulfone having a repeating unit represented by the following formula (Formula 4) is disclosed in US Pat. No. 3,709,709.
No. 841.
【0008】[0008]
【化4】 Embedded image
【0009】また、特開昭50−99973号公報およ
び特開昭50−146379号公報にはこのようなポリ
スルホンのスルホン化物の溶液を異方性限外濾過膜の表
面上に塗布し、溶液を蒸発させることにより半透性を有
する薄膜が限外濾過膜上に積層されてなる逆浸透複合膜
の製造法が提案されている。同様にオファー オブウォ
ーター リサーサ アンド テクノロジー ディベロッ
プメント オブ ザインテリアー レポート(Offer of
Water Research and Technology Department of the In
terior Report) No.2001-20 には前記式(化4)の繰返
し単位からなる異方性限外濾過膜を、予め乳酸水溶液に
て目詰めした後、ポリスルホンのスルホン化物の溶液を
塗布し、溶液を蒸発させることにより逆浸透複合膜の製
造法が記載されている。Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 50-99973 and 50-146379 disclose a solution of such a sulfonated polysulfone on the surface of an anisotropic ultrafiltration membrane. There has been proposed a method for producing a reverse osmosis composite membrane in which a thin film having semi-permeability by evaporation is laminated on an ultrafiltration membrane. Similarly, the Offer of Water Researcher and Technology Development of the Interior Report (Offer of
Water Research and Technology Department of the In
terior Report) No.2001-20, an anisotropic ultrafiltration membrane consisting of a repeating unit of the above formula (Formula 4) was plugged in advance with an aqueous lactic acid solution, and then a solution of a sulfonated polysulfone was applied. A method for producing a reverse osmosis composite membrane by evaporating the solution is described.
【0010】更に、より高性能化を目的としたポリスル
ホンのスルホン化物の半透膜の特開平5−2364号公
報と特開平5−2365号公報に記載されている。Further, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 5-2364 and 5-2365 describe semi-permeable membranes of sulfonated polysulfone for the purpose of higher performance.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の膜は、例えば塩化ナトリウムの除去率が低かった
り、透水量が低かったりし、十分な逆浸透膜性能を有し
ていなかった。However, the above-mentioned conventional membrane does not have sufficient reverse osmosis membrane performance due to, for example, a low removal rate of sodium chloride and a low water permeability.
【0012】以上説明の通り、膜のアニオン性を高め、
且つ高い塩除去率と透過水量を併せ持つ逆浸透膜の要求
を満たすためには現在の逆浸透複合膜では不十分であ
り、さらに高性能な逆浸透複合膜が求められている。
又、前記のポリアミド系の逆浸透膜の問題点の1つとし
て塩素に対し耐性がなく、十分な塩素殺菌ができず透水
性の低下時等に効率的な洗浄ができない問題があり、耐
塩素性の向上が求められている。As described above, the anionicity of the membrane is increased,
In addition, the present reverse osmosis composite membrane is insufficient to satisfy the demand for a reverse osmosis membrane having both a high salt removal rate and a high permeate flow rate, and a higher performance reverse osmosis composite membrane is required.
One of the problems of the above-mentioned polyamide reverse osmosis membrane is that it is not resistant to chlorine, cannot be sufficiently sterilized with chlorine, and cannot be efficiently washed when water permeability is reduced, and chlorine-resistant. There is a demand for improved performance.
【0013】本発明は、高いアニオン性、高塩阻止率、
高透水性、更には耐塩素性とを併せ有し、比較的低圧で
実用性のある脱塩を可能にする逆浸透複合膜を提供する
ことを目的とする。[0013] The present invention provides a high anionic, high salt rejection,
It is an object of the present invention to provide a reverse osmosis composite membrane which has both high water permeability and further chlorine resistance and enables practical desalination at a relatively low pressure.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の第1番目の逆浸透複合膜は、多孔性支持膜
層と分離活性層とを少なくとも含む逆浸透複合膜であっ
て、前記多孔性支持膜層及び分離活性層から選ばれる少
なくとも一つの層に、アニオン系の親水性基を有する有
機重合体を存在させたことを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, a first reverse osmosis composite membrane of the present invention is a reverse osmosis composite membrane including at least a porous support membrane layer and a separation active layer, An organic polymer having an anionic hydrophilic group is present in at least one layer selected from the porous support membrane layer and the separation active layer.
【0015】次に本発明の第2番目の逆浸透複合膜は、
多孔性支持膜層と分離活性層とを少なくとも含む逆浸透
複合膜であって、前記分離活性層の表面にアニオン系の
親水性基を有する水不溶性の有機重合体層を形成したこ
とを特徴とする。前記において、アニオン系の親水性基
を有する水不溶性の有機重合体層の厚さは0.001〜
5.0μmの範囲であることが好ましい。Next, the second reverse osmosis composite membrane of the present invention is:
A reverse osmosis composite membrane including at least a porous support membrane layer and a separation active layer, wherein a water-insoluble organic polymer layer having an anionic hydrophilic group is formed on the surface of the separation active layer. I do. In the above, the thickness of the water-insoluble organic polymer layer having an anionic hydrophilic group is 0.001 to
It is preferably in the range of 5.0 μm.
【0016】前記第1〜2番目の逆浸透複合膜において
は、逆浸透複合膜の固定電荷密度が−2.5×10
-3[mol/l]以下であることが好ましい。さらに好
ましくは−1.0×10-1[mol/l]〜−2.5×
10-3[mol/l]の範囲であり、とくに好ましくは
−7.0×10-3[mol/l]程度である。In the first and second reverse osmosis composite membranes, the fixed charge density of the reverse osmosis composite membrane is -2.5 × 10
-3 [mol / l] or less. More preferably, −1.0 × 10 −1 [mol / l] to −2.5 ×
It is in the range of 10 −3 [mol / l], particularly preferably about −7.0 × 10 −3 [mol / l].
【0017】また前記第1〜2番目の逆浸透複合膜にお
いては、アニオン系の親水性基を有する水不溶性の有機
重合体が、スルホン酸基を有するポリマーであることが
好ましい。前記本発明の実質的にアニオン系の親水性基
を有する有機重合体とは、水、塩類を含む水溶液、ある
いは、少量の有機物を含む水溶液に対して不溶な有機重
合体であり、ビニル系重合体、縮合系重合体、付加系重
合体にアニオン系の親水性基を持つものから選ばれるも
のである。かかるアニオン系の親水性基とは、例えば下
記式(化5)〜(化8)に代表されるものである。In the first and second reverse osmosis composite membranes, the water-insoluble organic polymer having an anionic hydrophilic group is preferably a polymer having a sulfonic acid group. The organic polymer having a substantially anionic hydrophilic group of the present invention is an organic polymer insoluble in water, an aqueous solution containing salts, or an aqueous solution containing a small amount of organic substances, and is a vinyl polymer. The polymer is selected from those having an anionic hydrophilic group in a coalesced polymer, a condensation polymer, or an addition polymer. Such an anionic hydrophilic group is, for example, one represented by the following formulas (Formula 5) to (Formula 8).
【0018】[0018]
【化5】 Embedded image
【0019】[0019]
【化6】 Embedded image
【0020】[0020]
【化7】 Embedded image
【0021】[0021]
【化8】 Embedded image
【0022】有機重合体にはこれらのうちの少なくとも
1つを含んでいれば良く、好適には、−SO3 −基を有
する有機重合体が用いられる。−SO3 −基を有する有
機重合体としてはスルホン化ポリスルホンがより好適に
用いられる。It is sufficient that the organic polymer contains at least one of them, and an organic polymer having a -SO 3 -group is preferably used. As the organic polymer having a —SO 3 — group, sulfonated polysulfone is more preferably used.
【0023】また前記第1〜2番目の逆浸透複合膜にお
いては、スルホン酸基を有するポリマーが、前記式(化
1)のユニットをいずれかに含むポリマーをスルホン化
したものであることが好ましい。In the first and second reverse osmosis composite membranes, the polymer having a sulfonic acid group is preferably a polymer obtained by sulfonating a polymer containing any of the units of the above formula (Formula 1). .
【0024】また前記第1〜2番目の逆浸透複合膜にお
いては、前記式(化1)のユニットをいずれかに含むポ
リマーが、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、及び
ポリエーテルエーテルスルホンから選ばれる少なくとも
一つであることが好ましい。In the first and second reverse osmosis composite membranes, the polymer containing any one of the units of the formula (1) is at least one selected from polysulfone, polyethersulfone, and polyetherethersulfone. It is preferably one.
【0025】また前記第1〜2番目の逆浸透複合膜にお
いては、スルホン酸基を有するポリマーが、前記式(化
2)〜(化3)から選ばれる少なくとも一つのユニット
をポリマーを部分スルホン化してなり、N−メチル−2
−ピロリドン100mlに重合体0.5gを溶解した溶
液について、30℃において測定した対数粘度が0.5
cm3 /g以上であり、且つ、イオン交換容量が2ミリ
当量/g以下である水不溶性の部分スルホン化ポリスル
ホンからなることが好ましい。In the first and second reverse osmosis composite membranes, the polymer having a sulfonic acid group is obtained by partially sulfonating at least one unit selected from the above formulas (Chemical Formula 2) to (Chemical Formula 3). N-methyl-2
The logarithmic viscosity measured at 30 ° C. of a solution of 0.5 g of polymer in 100 ml of pyrrolidone is 0.5
It is preferably made of a water-insoluble partially sulfonated polysulfone having an ion exchange capacity of not more than cm 3 / g and not more than 2 meq / g.
【0026】また前記第1〜2番目の逆浸透複合膜にお
いては、部分スルホン化ポリスルホンの有するスルホン
酸基が−SO3 M(但し、Mは水素、アルカリ金属また
はテトラアルキルアンモニウムを示す。)で表わされる
ことが好ましい。In the first and second reverse osmosis composite membranes, the sulfonic acid group of the partially sulfonated polysulfone is -SO 3 M (where M represents hydrogen, an alkali metal or tetraalkylammonium). Preferably it is represented.
【0027】前記第1〜2番目の逆浸透複合膜によれ
ば、高いアニオン性、高塩阻止率、高透水性とを併せ有
し、比較的低圧で実用性のある脱塩を可能にする逆浸透
複合膜を実現できる。The first and second reverse osmosis composite membranes have high anionicity, high salt rejection, and high water permeability, and enable practical desalination at a relatively low pressure. A reverse osmosis composite membrane can be realized.
【0028】[0028]
【発明の実施の形態】本発明で用いるスルホン化ポリス
ルホン共重合体は、少量の非プロトン性極性有機溶剤を
含んでいてもよい。たとえば、アルキレングリコールモ
ノアルキルエーテルに溶解して製膜溶液とし、これを適
宜の逆浸透複合膜の分離活性層表面に塗布し、溶剤を蒸
発させることによって製造される。本発明において用い
るスルホン化ポリスルホン共重合体は、前記ポリスルホ
ン共重合体、前記式(化2)〜(化3)またはこれらの
共重合体を濃硫酸に溶解させ、常温にて数時間攪拌する
ことによって、容易に得ることができる。スルホン化の
程度は、たとえば前記式(化2)の繰返し単位は実質的
にすべてスルホン化されるが、前記式(化3)の繰返し
単位は実質的にすべてが非スルホン化状態で残存するの
で、前記式(化2)と(化3)との繰返し単位の比率を
変えた共重合体を用いることによって、容易に制御する
ことができる。また、スルホン化条件を制御することに
よって、前記式(化3)の繰返し単位のスルホン化自体
をも制御することができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The sulfonated polysulfone copolymer used in the present invention may contain a small amount of an aprotic polar organic solvent. For example, it is produced by dissolving in an alkylene glycol monoalkyl ether to form a membrane-forming solution, coating the solution on the surface of the separation active layer of an appropriate reverse osmosis composite membrane, and evaporating the solvent. The sulfonated polysulfone copolymer used in the present invention is obtained by dissolving the polysulfone copolymer, the formulas (2) to (3) or a copolymer thereof in concentrated sulfuric acid and stirring at room temperature for several hours. Can be easily obtained. The degree of sulfonation is, for example, that substantially all of the repeating units of the above formula (Formula 2) are sulfonated, but substantially all of the repeating units of the above formula (Formula 3) remain in a non-sulfonated state. By using a copolymer in which the ratio of the repeating units of the formulas (Chemical Formula 2) and (Chemical Formula 3) is changed, it can be easily controlled. Further, by controlling the sulfonation conditions, the sulfonation itself of the repeating unit of the above formula (Formula 3) can be controlled.
【0029】本発明において、分離活性層表面にかかる
スルホン化ポリスルホン共重合体薄膜を形成させる場合
は、乾燥樹脂1gについて、イオン交換容量が2ミリ当
量/g以下であり、且つ、N−メチル−2−ピロリドン
100mlにこの共重合体0.5gを溶解した溶液につ
いて、30℃において測定した対数粘度(以下、スルホ
ン化ポリスルホンの対数粘度の測定方法は同じであ
る。)が0.5cm3 /g以上、好ましくは0.7cm
3 /g以上であることが必要である。イオン交換容量が
2ミリ当量/gを越えるときは、スルホン化ポリスルホ
ンが水溶性を有するに至り、水性媒体を含む液体を処理
することが多い半透膜として不適当であり、また、対数
粘度が0.7cm3 /gよりも小さいときは、ピンホー
ル等の欠陥のない均一な薄膜層を活性分離層表面に製造
することが困難であるからである。本発明において用い
るスルホン化ポリスルホン共重合体が有するスルホン酸
基は、式−SO3 Mで表わされ、ここでMは水素、アル
カリ金属またはテトラアルキルアンモニウムを示す。例
えば、ポリスルホン共重合体をスルホン化した後、この
スルホン化ポリスルホン共重合体を水洗し、乾燥すれ
ば、遊離のスルホン酸基を有するスルホン化ポリスルホ
ン共重合体を得ることができる。また、このスルホン化
ポリスルホン共重合体を水酸化アルカリ金属またはアル
カリ金属アルコラートの水溶液やメタノール、エタノー
ル溶液等にて処理すれば、スルホン酸基をアルカリ金属
塩とすることができる。水酸化アルカリ金属としては、
例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リ
チウム等が、また、アルカリ金属アルコラートとして
は、例えば、ナトリウムメチラート、カリウムメチラー
ト、カリウムエチラート等が用いられる。また、テトラ
アルキルアンモニウム、例えば、水酸化テトラメチルア
ンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化
テトラプロピルアンモニウム、水酸化テトラブチルアン
モニウム等の上記と同様の溶液で処理すれば、対応する
テトラアルキルアンモニウム塩とすることができる。In the present invention, when a thin film of the sulfonated polysulfone copolymer is formed on the surface of the separation active layer, the ion exchange capacity is 2 meq / g or less and the N-methyl- A solution obtained by dissolving 0.5 g of this copolymer in 100 ml of 2-pyrrolidone has a logarithmic viscosity measured at 30 ° C. (hereinafter, the method for measuring the logarithmic viscosity of sulfonated polysulfone is 0.5 cm 3 / g). Above, preferably 0.7cm
It is necessary to be at least 3 / g. When the ion exchange capacity exceeds 2 meq / g, the sulfonated polysulfone becomes water-soluble, which is unsuitable as a semipermeable membrane which often treats a liquid containing an aqueous medium, and has a logarithmic viscosity. If it is smaller than 0.7 cm 3 / g, it is difficult to produce a uniform thin film layer having no defects such as pinholes on the surface of the active separation layer. Sulfonic acid group sulfonated polysulfone copolymer has used in the present invention is represented by the formula -SO 3 M, where M is hydrogen, an alkali metal or tetraalkylammonium. For example, after sulfonating the polysulfone copolymer, the sulfonated polysulfone copolymer is washed with water and dried to obtain a sulfonated polysulfone copolymer having free sulfonic acid groups. Further, when the sulfonated polysulfone copolymer is treated with an aqueous solution of an alkali metal hydroxide or an alkali metal alcoholate, a methanol or ethanol solution, or the like, the sulfonic acid group can be converted into an alkali metal salt. As the alkali metal hydroxide,
For example, sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide and the like are used, and as the alkali metal alcoholate, for example, sodium methylate, potassium methylate, potassium ethylate and the like are used. Also, a tetraalkylammonium, for example, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide and the like, when treated with a solution similar to the above, to give the corresponding tetraalkylammonium salt be able to.
【0030】本発明による逆浸透複合膜は、種々の方法
にて製造することができるが、通常、前記アニオン系の
親水性基を有する有機重合体を有機溶剤に溶解して製膜
溶液とし、これを適宜の逆浸透性能を有する分離活性層
に塗布し、溶剤を蒸発させることによって製造すること
ができる。製膜溶液を調製するための有機溶剤として
は、ジメチルスルホキシド、N−メチル−2−ピロリド
ン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチル
アセトアミド等の非プロトン性極性有機溶剤や、エチレ
ングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコール
モノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチル
エーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル等
のアルキレン基の炭素数が2または3であり、アルキル
基の炭素数が1〜4であるアルキレングリコールモノア
ルキルエーテル、メタノール、エタノール、イソプロピ
ルアルコール等を挙げることができる。尚、用いるアニ
オン系の親水性基を有する有機重合体によっては、上記
アルキレングリコールモノエーテルに溶解しないか、又
は膨潤のみする場合もあるが、このようなアニオン系の
親水性基を有する有機重合体もアルキレングリコールモ
ノエーテルに少量の上記非プロトン性極性有機溶剤を添
加してなる混合溶剤にはよく溶解する。製膜溶液の溶剤
として、アルキレングリコールモノアルキルエーテル又
はこれと少量の前記非プロトン性極性有機溶剤との混合
溶剤を用いることは、後述する溶剤の蒸発除去におい
て、常温または僅かの加熱によって溶剤を除去すること
ができ、且つ、欠陥のない均一な薄膜を有機活性層表面
に得ることができるので有利である。製膜溶液における
スルホン化ポリスルホン共重合体濃度は、得られる半透
膜の膜厚にも関係するが、通常、0.01〜15重量%
の範囲が好ましく、特に、0.1〜10重量%の範囲が
好ましい。製膜溶液を塗布する分離活性層を持つ逆浸透
膜は特に限定されないが、セルロース系の湿式製膜によ
り製膜されたものや、ポリアミド系、ポリウレア系等の
界面重合法により製膜されたものがある。これらの膜は
従来の公知の方法等によって、容易に得ることができ
る。例えば、界面重合法は多孔性ポリスルホン支持膜を
用い、メタフェニレンジアミン、ピペラジン、ポリエチ
レンイミン等の反応性アミノ基を有するモノマーまたは
ポリマーの水溶液を多孔性ポリスルホン支持膜の少なく
とも片面に塗布した後、トリメシン酸クロライド、イソ
フタル酸クロライド等の多官能酸クロライド、またはト
リレンジイソシアネート等の多官能イソシアネート、ま
たはこれらの混合物のヘキサン等の溶媒と接触させるこ
とで、多孔性ポリスルホン支持膜上で界面重合を行なわ
せ脱塩性能を有する皮膜を形成させ逆浸透複合膜とする
ことができる。The reverse osmosis composite membrane according to the present invention can be manufactured by various methods. Usually, the organic polymer having an anionic hydrophilic group is dissolved in an organic solvent to form a membrane forming solution. This can be manufactured by applying this to a separation active layer having appropriate reverse osmosis performance and evaporating the solvent. Examples of the organic solvent for preparing the film forming solution include aprotic polar organic solvents such as dimethylsulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and ethylene glycol monomethyl. Alkylene glycol monoalkyl ethers in which the alkylene group has 2 or 3 carbon atoms and the alkyl group has 1 to 4 carbon atoms, such as ether, ethylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, and propylene glycol monoethyl ether; , Ethanol, isopropyl alcohol and the like. Depending on the organic polymer having an anionic hydrophilic group to be used, it may not dissolve in the above-mentioned alkylene glycol monoether or may only swell, but the organic polymer having such an anionic hydrophilic group may be used. It is also well dissolved in a mixed solvent obtained by adding a small amount of the above aprotic polar organic solvent to an alkylene glycol monoether. Using a mixed solvent of alkylene glycol monoalkyl ether or a small amount of the aprotic polar organic solvent as the solvent for the film forming solution can remove the solvent at room temperature or slightly by heating at the time of evaporating and removing the solvent described below. This is advantageous because a uniform thin film free from defects can be obtained on the surface of the organic active layer. The concentration of the sulfonated polysulfone copolymer in the membrane-forming solution depends on the thickness of the obtained semipermeable membrane, but is usually 0.01 to 15% by weight.
Is particularly preferable, and a range of 0.1 to 10% by weight is particularly preferable. The reverse osmosis membrane having a separation active layer to which the membrane forming solution is applied is not particularly limited, but a membrane formed by a cellulose-based wet membrane, a polyamide-based membrane, or a polyurea-based membrane formed by an interfacial polymerization method. There is. These films can be easily obtained by a conventionally known method or the like. For example, in the interfacial polymerization method, a porous polysulfone support membrane is used, and an aqueous solution of a monomer or polymer having a reactive amino group such as metaphenylenediamine, piperazine, or polyethyleneimine is applied to at least one surface of the porous polysulfone support membrane. By contacting a polyfunctional acid chloride such as acid chloride or isophthalic acid chloride, a polyfunctional isocyanate such as tolylene diisocyanate, or a mixture of these with a solvent such as hexane, interfacial polymerization is performed on the porous polysulfone support membrane. A reverse osmosis composite membrane can be formed by forming a film having desalination performance.
【0031】これらの分離活性層表面に、本発明のアニ
オン系の親水性基を有する有機重合体溶液の溶剤を付与
し蒸発させるために、必要に応じて加熱してもよい。加
熱温度は用いた溶剤に応じて適宜に選べば良い。尚、製
膜溶液を塗布後の溶剤の蒸発を促進するために、製膜溶
液を予め加熱しておいても良い。次いで、塗布した製膜
溶液から溶剤を蒸発除去させることによって、本発明に
よる逆浸透複合膜を得ることができる。The separation active layer may be heated, if necessary, to impart a solvent of the organic polymer solution having an anionic hydrophilic group of the present invention to the surface of the separation active layer and evaporate the solvent. The heating temperature may be appropriately selected according to the solvent used. In order to promote the evaporation of the solvent after the application of the film forming solution, the film forming solution may be heated in advance. Next, the reverse osmosis composite membrane according to the present invention can be obtained by evaporating and removing the solvent from the applied membrane forming solution.
【0032】塗布方法は特に限定されないが、ディッピ
ング法、転写法、噴霧法等が好適に用いられる。得られ
るアニオン系の親水性基を有する有機重合体薄膜の膜厚
は、膜の透水速度を高くするには薄い方が良い。よっ
て、特に限定されるものではないが、通常、膜厚は0.
001〜5μmの範囲である。膜厚の制御法は特に限定
されないが、溶液濃度等でコントロールすることができ
る。The coating method is not particularly limited, but a dipping method, a transfer method, a spray method and the like are preferably used. The thickness of the resulting organic polymer thin film having an anionic hydrophilic group is preferably small in order to increase the water permeability of the film. Therefore, although not particularly limited, the film thickness is usually 0.1.
It is in the range of 001 to 5 μm. The method for controlling the film thickness is not particularly limited, but can be controlled by a solution concentration or the like.
【0033】このようにして得られる本発明による逆浸
透複合膜は高い塩除去率と透水量を有し、且つ耐塩素
性、耐油性、耐熱性等に優れ逆浸透複合膜として使用す
るのに好適である。特に、耐塩素性、耐油性、耐熱性を
向上させるために、分離活性層表面にアニオン系の親水
性基を有する水不溶性の有機重合体層を形成させること
が好ましい構成である。The reverse osmosis composite membrane according to the present invention thus obtained has a high salt removal rate and a high water permeability, and is excellent in chlorine resistance, oil resistance, heat resistance and the like, and can be used as a reverse osmosis composite membrane. It is suitable. In particular, it is preferable to form a water-insoluble organic polymer layer having an anionic hydrophilic group on the surface of the separation active layer in order to improve chlorine resistance, oil resistance, and heat resistance.
【0034】アニオン系の親水性基を有する有機重合体
が水に可溶な場合は前述の逆浸透膜の製膜法に述べた例
えばメタフェニレンジアミン、ピペラジン、ポリエチレ
ンイミン等の反応性アミノ基を有するモノマー、または
ポリマーの水溶液中に予め溶解させておき、多孔性ポリ
スルホン支持膜の少なくとも片面に塗布した後、トリメ
シン酸クロライド、イソフタル酸クロライド等の多官能
酸クロライド、またはトリレンジイソシアネート等の多
官能イソシアネート、又はこれらの混合物のヘキサン等
の溶媒と接触させることで多孔性ポリスルホン支持膜上
で界面重合を行なわせることで脱塩性能を有する分離活
性層内に形成させ逆浸透複合膜とすることができる。When the organic polymer having an anionic hydrophilic group is soluble in water, a reactive amino group such as metaphenylenediamine, piperazine, polyethyleneimine or the like described in the above-mentioned method for forming a reverse osmosis membrane is used. After previously dissolving it in an aqueous solution of a monomer or polymer having the same and applying it to at least one surface of a porous polysulfone support membrane, a polyfunctional acid chloride such as trimesic acid chloride and isophthalic acid chloride, or a polyfunctional acid such as tolylene diisocyanate It is possible to form a reverse osmosis composite membrane by forming in a separation active layer having desalination performance by performing interfacial polymerization on a porous polysulfone support membrane by contacting with a solvent such as hexane of isocyanate or a mixture thereof. it can.
【0035】得られた膜のアニオン性の指標の一つとし
て固定電荷密度が用いられる。膜の固定電荷密度は膜電
位の測定には図1に示すセルを用いた。図1において、
1は逆浸透複合膜、2は塩橋、3は標準カロメル電極、
4はスターラ(撹拌機)である。この装置に膜の分離活
性層(アニオン系の親水性基を有する有機重合体を膜表
面および内に含むものに関しても同様)が濃厚溶液に接
する様にセットし、スターラにより膜面の液が攪拌され
るようにした。溶液は塩化カリウムを用い、濃度比はC
1 /C2 =2/1、測定温度は25℃とした。The fixed charge density is used as one of the indicators of anionicity of the obtained membrane. The fixed charge density of the membrane was measured using the cell shown in FIG. 1 for measuring the membrane potential. In FIG.
1 is a reverse osmosis composite membrane, 2 is a salt bridge, 3 is a standard calomel electrode,
4 is a stirrer (stirrer). In this apparatus, the separation active layer of the membrane (the same applies to those containing an organic polymer having an anionic hydrophilic group in and on the membrane surface) is set in contact with the concentrated solution, and the liquid on the membrane surface is stirred by the stirrer. I was doing it. The solution uses potassium chloride and the concentration ratio is C
1 / C 2 = 2/1, and the measurement temperature was 25 ° C.
【0036】膜電位は溶液濃度と膜固定イオン濃度、カ
チオン、アニオンの移動度比によって決まるとし、TM
Sモデル[「膜とイオン−物質移動の理論と計算−」花
井哲也著((株)化学同人)]を用いて実験値と理論値
のカーブフィッティングを行ない固定電荷密度を求め
た。この固定電荷密度は例えば、アニオン性の溶質を高
め、アニオン性の物質に対する耐汚染性を改善するため
に−2.5×103 [mol/l]以下であることが望
ましい。It is assumed that the membrane potential is determined by the solution concentration and the membrane fixed ion concentration, and the cation / anion mobility ratio.
Using the S model ["Membranes and ions-Theory and calculation of mass transfer-" by Tetsuya Hanai (Chemical Doujin Inc.)], the fixed charge density was obtained by performing curve fitting of the experimental value and the theoretical value. The fixed charge density is desirably, for example, -2.5 × 10 3 [mol / l] or less in order to increase anionic solutes and improve stain resistance to anionic substances.
【0037】更に、得られたアニオン系の親水性基を有
する水不溶性の有機重合体を表層、及び/又は、分離活
性層内に有する逆浸透複合膜の透水量は、圧力15kg
/cm2 、温度25℃、供給液1500ppmのNaC
lの条件下でその透水量が0.1[m3 /m2 /日]以
上、好ましくは0.5[m3 /m2 /日]以上であるこ
とが実際の運転上好適である。The reverse osmosis composite membrane having the obtained water-insoluble organic polymer having an anionic hydrophilic group in the surface layer and / or in the separation active layer has a water permeability of 15 kg.
/ Cm 2 , temperature 25 ° C, feed solution 1500ppm NaC
It is suitable for actual operation that the water permeability is 0.1 [m 3 / m 2 / day] or more, preferably 0.5 [m 3 / m 2 / day] or more under the condition of 1 above.
【0038】[0038]
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではな
い。尚、実施例において、得られた逆浸透複合膜の塩除
去率及び透水速度の測定は、濃度1500ppmの塩化
ナトリウム水溶液を原液として、温度25℃、圧力15
kg/cm2 で透過実験を行ない求めた。EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples.
The present invention is not limited by these examples. In Examples, the salt removal rate and the water permeation rate of the obtained reverse osmosis composite membrane were measured using a sodium chloride aqueous solution having a concentration of 1500 ppm as a stock solution at a temperature of 25 ° C. and a pressure of 15%.
A permeation experiment was performed at kg / cm 2 to find the value.
【0039】[0039]
【実施例1】m−フェニレンジアミン:3.0重量%、
ラウリル硫酸ナトリウム:0.15重量%、トリエチル
アミン:3.0重量%、カンファースルホン酸:6.0
重量%、イソプロピルアルコール:5重量%を含有した
水溶液を、多孔性ポリスルホン支持膜に数秒間接触させ
て、余分の溶液を除去して支持膜上に前記溶液の層を形
成した。Example 1 m-phenylenediamine: 3.0% by weight,
Sodium lauryl sulfate: 0.15% by weight, triethylamine: 3.0% by weight, camphorsulfonic acid: 6.0
An aqueous solution containing 5% by weight of isopropyl alcohol and 5% by weight of isopropyl alcohol was brought into contact with the porous polysulfone support membrane for several seconds to remove the excess solution and form a layer of the solution on the support membrane.
【0040】次いで、かかる支持膜の表面に、トリメシ
ン酸クロライド:0.20重量%、イソプロピルアルコ
ール:0.05重量%を含むIP1016(出光化学株
式会社製イソパラフィン系炭化水素油)溶液を接触さ
せ、その後120℃の熱風乾燥機の中で3分間保持し
て、支持膜上に重合体薄膜を形成させ逆浸透膜を得た。Next, an IP1016 (isoparaffinic hydrocarbon oil manufactured by Idemitsu Chemical Co., Ltd.) solution containing trimesic acid chloride: 0.20% by weight and isopropyl alcohol: 0.05% by weight was brought into contact with the surface of the supporting membrane, Then, it was kept in a hot air dryer at 120 ° C. for 3 minutes to form a polymer thin film on the support film to obtain a reverse osmosis membrane.
【0041】一方、対数粘度0.84cm3 /g、イオ
ン交換容量1.23ミリ等量/gのスルホン化ポリスル
ホン共重合体(前記式(化2):(化3)=57:43
(モル比))をエチレングリコールモノメチルエーテル
に溶解し、0.25wt%溶液を得た。この溶液を前記
逆浸透膜上にディッピング法により塗布し、60℃で3
分間乾燥して薄層(平均厚さ:0.2μm)を形成させ
た。得られた膜の概略断面図を図2に示す。図2におい
て、11は多孔性ポリスルホン支持膜、12は分離活性
層、13はアニオン性のスルホン化ポリスルホン共重合
体層である。On the other hand, a sulfonated polysulfone copolymer having a logarithmic viscosity of 0.84 cm 3 / g and an ion exchange capacity of 1.23 meq / g (the above formula (Chem. 2): (Chem. 3) = 57: 43)
(Molar ratio)) was dissolved in ethylene glycol monomethyl ether to obtain a 0.25 wt% solution. This solution was applied on the reverse osmosis membrane by a dipping method.
After drying for a minute, a thin layer (average thickness: 0.2 μm) was formed. FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of the obtained film. In FIG. 2, 11 is a porous polysulfone support membrane, 12 is a separation active layer, and 13 is an anionic sulfonated polysulfone copolymer layer.
【0042】前記のようにして得た膜をアニオン性界面
活性剤(500ppm)溶液に46時間浸漬後、上記条
件で再測定した。測定した結果を表1に示す。また、前
記図1の説明の方法に従い、次亜塩素酸ナトリウム水溶
液(20ppm、pH=7.0)にて30min、超純
水にて30min洗浄した後の膜の固定電荷密度を測定
した。結果を表3に示す。又、同膜を測定用セルにセッ
トし、膜表面に100ppmの次亜塩素酸ナトリウム水
溶液を48hr循環させた後に、表1に示したと同じく
1500ppmの塩化ナトリウム水溶液にて測定し結果
を表2に示す。The membrane obtained as described above was immersed in a solution of an anionic surfactant (500 ppm) for 46 hours, and remeasured under the above conditions. Table 1 shows the measurement results. In addition, according to the method described with reference to FIG. 1, the fixed charge density of the film after washing with an aqueous solution of sodium hypochlorite (20 ppm, pH = 7.0) for 30 minutes and with ultrapure water for 30 minutes was measured. Table 3 shows the results. The membrane was set in a measuring cell, and a 100 ppm aqueous solution of sodium hypochlorite was circulated over the membrane surface for 48 hours. Then, measurement was performed with a 1500 ppm aqueous solution of sodium chloride as shown in Table 1, and the results were shown in Table 2. Show.
【0043】[0043]
【比較例1】m−フェニレンジアミン:2.0重量%、
ドデシル硫酸ナトリウム:0.3重量%、カンファース
ルホン酸:4.0重量%及びトリエチレンアミン:2.
0重量%を含む水溶液を微多孔性ポリスルホン支持膜に
塗布した後、トリメシン酸クロライド/イソフタル酸ク
ロライドの混合液(=2/3:重量比)から成るn−ヘ
キサン0.5重量%溶液に接触させ、その後、120℃
で5分間熱風乾燥して、逆浸透複合膜を得た。得られた
逆浸透複合膜を実施例1と同様の評価を行った。結果を
表1及び表2にまとめて示す。また、固定電荷密度につ
いては表3にまとめて示す。Comparative Example 1 m-phenylenediamine: 2.0% by weight
Sodium dodecyl sulfate: 0.3% by weight, camphorsulfonic acid: 4.0% by weight and triethyleneamine: 2.
An aqueous solution containing 0% by weight is applied to a microporous polysulfone support membrane, and then contacted with a 0.5% by weight solution of n-hexane composed of a mixture of trimesic acid chloride / isophthalic acid chloride (= 2/3: weight ratio). And then at 120 ° C
And dried with hot air for 5 minutes to obtain a reverse osmosis composite membrane. The same evaluation as in Example 1 was performed on the obtained reverse osmosis composite membrane. The results are summarized in Tables 1 and 2. Table 3 shows the fixed charge density.
【0044】[0044]
【表1】Sample No. 初期性能 アニオン性界面活性剤(500ppm) 溶液に46時間浸漬後 NaCl,1500ppm Flux NaCl,1500ppm Flux 保持率 Rej.(%) m3/m2/d Rej.(%) m3/m2/d Flux/Flux2 実施例1 99.11 0.58 98.53 0.56 97% 比較例1 99.47 0.70 98.80 0.47 67%[Table 1] Sample No. Initial performance After immersion in an anionic surfactant (500 ppm) solution for 46 hours, NaCl, 1500 ppm Flux NaCl, 1500 ppm Flux Retention rate Rej. (%) M 3 / m 2 / d Rej. (%) m 3 / m 2 / d Flux / Flux2 Example 1 99.11 0.58 98.53 0.56 97% Comparative Example 1 99.47 0.70 98.80 0.47 67%
【0045】[0045]
【表2】Sample No. 初期性能 次亜塩素酸ナトリウム水溶液 100ppm溶液の循環後(48hr) NaCl,1500ppm Flux NaCl,1500ppm Flux 保持率 Rej.(%) m3/m2/d Rej.(%) m3/m2/d Flux/Flux2 実施例1 99.11 0.58 98.90 0.60 − 比較例1 99.47 0.70 88.12 2.12 −[Table 2] Sample No. Initial performance After circulation of 100 ppm sodium hypochlorite aqueous solution (48 hr) NaCl, 1500 ppm Flux NaCl, 1500 ppm Flux Retention rate Rej. (%) M 3 / m 2 / d Rej. (%) m 3 / m 2 / d Flux / Flux2 Example 1 99.11 0.58 98.90 0.60-Comparative example 1 99.47 0.70 88.12 2.12-
【0046】[0046]
【表3】Sample No. 固定電荷密度A×103 [mol/l] 実施例 1 −7.0 比較例 2 −2.3Table 3 Sample No. Fixed charge density A × 10 3 [mol / l] Example 1-7.0 Comparative Example 2-2.3
【0047】表1〜3の結果から明らかな通り、本実施
例の逆浸透複合膜は、高いアニオン性、高塩阻止率、高
透水性、更には耐塩素性とを併せ有し、比較的低圧で実
用性のある脱塩ができることが確認できた。これに対し
て比較例1の逆浸透複合膜は、初期フラックス(Flux)は
比較的高かったものの、アニオン性界面活性剤溶液に浸
漬後のフラックス(Flux)は大きく低下してしまった(表
1)。また比較例1では、塩素による膜へのダメージの
ためリジェクション(Rej.)が低下したためにフラックス
(Flux)が増加しているが、実施例1では、塩素による膜
へのダメージがないので、リジェクション(Rej.)の低下
はほとんどなく、フラックス(Flux)は初期性能を維持し
た(表2)。As is evident from the results of Tables 1 to 3, the reverse osmosis composite membrane of this example has high anionicity, high salt rejection, high water permeability, and chlorine resistance. It was confirmed that practical desalination was possible at low pressure. On the other hand, in the reverse osmosis composite membrane of Comparative Example 1, although the initial flux (Flux) was relatively high, the flux (Flux) after immersion in the anionic surfactant solution was greatly reduced (Table 1). ). In Comparative Example 1, the flux was reduced because rejection (Rej.) Was reduced due to damage to the film by chlorine.
(Flux) increased, but in Example 1, there was almost no decrease in rejection (Rej.) Since the film was not damaged by chlorine, and the flux (Flux) maintained the initial performance (Table 2). ).
【0048】[0048]
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明の本発明の
第1番目の逆浸透複合膜は、多孔性支持膜層と分離活性
層とを少なくとも含む逆浸透複合膜であって、前記多孔
性支持膜層及び分離活性層から選ばれる少なくとも一つ
の層に、アニオン系の親水性基を有する有機重合体を存
在させたことにより、高いアニオン性、高塩阻止率、高
透水性、更には耐塩素性とを併せ有し、比較的低圧で実
用性のある脱塩を可能にすることができる。As described above, the first reverse osmosis composite membrane of the present invention according to the present invention is a reverse osmosis composite membrane including at least a porous support membrane layer and a separation active layer. By the presence of an organic polymer having an anionic hydrophilic group in at least one layer selected from the support membrane layer and the separation active layer, high anionicity, high salt rejection, high water permeability, and even resistance Combined with chlorination, it is possible to achieve practical desalination at relatively low pressure.
【0049】次に本発明の第2番目の逆浸透複合膜は、
多孔性支持膜層と分離活性層とを少なくとも含む逆浸透
複合膜であって、前記分離活性層の表面にアニオン系の
親水性基を有する水不溶性の有機重合体層を形成したこ
とにより、高いアニオン性、高塩阻止率、高透水性と耐
塩素性を併せ有し、比較的低圧で実用性のある脱塩を可
能にすることができる。Next, the second reverse osmosis composite membrane of the present invention comprises:
A reverse osmosis composite membrane including at least a porous support membrane layer and a separation active layer, wherein a water-insoluble organic polymer layer having an anionic hydrophilic group is formed on the surface of the separation active layer, thereby increasing the It has both anionicity, high salt rejection, high water permeability and chlorine resistance, and can enable practical desalination at relatively low pressure.
【図1】 本発明の実施例1で用いた固定電荷密度の測
定装置の概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view of a fixed charge density measuring device used in Example 1 of the present invention.
【図2】 本発明の実施例1で得られた逆浸透複合膜の
概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the reverse osmosis composite membrane obtained in Example 1 of the present invention.
1 逆浸透複合膜 2 塩橋 3 標準カロメル電極 4 スターラ(撹拌機) 11 多孔性ポリスルホン支持膜 12 分離活性層 13 アニオン性のスルホン化ポリスルホン共重合体層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Reverse osmosis composite membrane 2 Salt bridge 3 Standard calomel electrode 4 Stirrer (stirrer) 11 Porous polysulfone support membrane 12 Separation active layer 13 Anionic sulfonated polysulfone copolymer layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // C08J 5/22 CEZ C08J 5/22 CEZ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical indication location // C08J 5/22 CEZ C08J 5/22 CEZ
Claims (8)
とも含む逆浸透複合膜であって、前記多孔性支持膜層及
び分離活性層から選ばれる少なくとも一つの層に、アニ
オン系の親水性基を有する有機重合体を存在させたこと
を特徴とする逆浸透複合膜。1. A reverse osmosis composite membrane comprising at least a porous support membrane layer and a separation active layer, wherein at least one layer selected from the porous support membrane layer and the separation active layer has an anionic hydrophilic property. A reverse osmosis composite membrane comprising an organic polymer having a group.
とも含む逆浸透複合膜であって、前記分離活性層の表面
にアニオン系の親水性基を有する水不溶性の有機重合体
層を形成したことを特徴とする逆浸透複合膜。2. A reverse osmosis composite membrane comprising at least a porous support membrane layer and a separation active layer, wherein a water-insoluble organic polymer layer having an anionic hydrophilic group is formed on the surface of the separation active layer. A reverse osmosis composite membrane characterized by the following.
×10-3[mol/l]以下である請求項1に記載の逆
浸透複合膜。3. The fixed charge density of the reverse osmosis composite membrane is -2.5.
The reverse osmosis composite membrane according to claim 1, wherein the concentration is not more than × 10 -3 [mol / l].
の有機重合体が、スルホン酸基を有するポリマーである
請求項1〜3のいずれかに記載の逆浸透複合膜。4. The reverse osmosis composite membrane according to claim 1, wherein the water-insoluble organic polymer having an anionic hydrophilic group is a polymer having a sulfonic acid group.
式(化1)のユニットをいずれかに含むポリマーをスル
ホン化したものである請求項4に記載の逆浸透複合膜。 【化1】 5. The reverse osmosis composite membrane according to claim 4, wherein the polymer having a sulfonic acid group is obtained by sulfonating a polymer containing a unit represented by the following formula (1). Embedded image
含むポリマーが、ポリスルホン、ポリエーテルスルホ
ン、及びポリエーテルエーテルスルホンから選ばれる少
なくとも一つである請求項5に記載の逆浸透複合膜。6. The reverse osmosis composite membrane according to claim 5, wherein the polymer containing any of the units of the formula (1) is at least one selected from polysulfone, polyethersulfone, and polyetherethersulfone. .
式(化2)〜(化3)から選ばれる少なくとも一つのユ
ニットをポリマーを部分スルホン化してなり、N−メチ
ル−2−ピロリドン100mlに重合体0.5gを溶解
した溶液について、30℃において測定した対数粘度が
0.5cm3 /g以上であり、且つ、イオン交換容量が
2ミリ当量/g以下である水不溶性の部分スルホン化ポ
リスルホンからなる請求項4に記載の逆浸透複合膜。 【化2】 【化3】 7. A polymer having a sulfonic acid group, which is obtained by partially sulfonating at least one unit selected from the following formulas (Chemical Formula 2) to (Chemical Formula 3), and forming a polymer on 100 ml of N-methyl-2-pyrrolidone. From a solution in which 0.5 g of the combined liquid is dissolved, a water-insoluble partially sulfonated polysulfone having a logarithmic viscosity measured at 30 ° C. of 0.5 cm 3 / g or more and an ion exchange capacity of 2 meq / g or less is used. The reverse osmosis composite membrane according to claim 4. Embedded image Embedded image
ルホン酸基が−SO3M(但し、Mは水素、アルカリ金
属またはテトラアルキルアンモニウムを示す。)で表わ
される請求項7に記載の逆浸透複合膜。8. The reverse osmosis composite membrane according to claim 7, wherein the sulfonic acid group of the partially sulfonated polysulfone is represented by —SO 3 M (where M represents hydrogen, alkali metal or tetraalkylammonium).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11943897A JPH1057783A (en) | 1996-05-13 | 1997-05-09 | Reverse osmosis composite membrane |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8-118080 | 1996-05-13 | ||
| JP11808096 | 1996-05-13 | ||
| JP11943897A JPH1057783A (en) | 1996-05-13 | 1997-05-09 | Reverse osmosis composite membrane |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1057783A true JPH1057783A (en) | 1998-03-03 |
Family
ID=26456084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11943897A Pending JPH1057783A (en) | 1996-05-13 | 1997-05-09 | Reverse osmosis composite membrane |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1057783A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103785308A (en) * | 2012-10-29 | 2014-05-14 | 中国石油化工股份有限公司 | Reverse osmosis membrane and its preparation method and application |
| CN104209024A (en) * | 2014-09-18 | 2014-12-17 | 四川大学 | Polyarylenesulfidesulfone/sulfonated polymer composite separation membrane and preparation method thereof |
| US9211509B2 (en) | 2011-07-04 | 2015-12-15 | Toyobo Co., Ltd. | Reverse osmosis membrane for wastewater treatment |
| CN105688694A (en) * | 2016-01-22 | 2016-06-22 | 唐山海清源科技股份有限公司 | High-hydrophilic compound reverse osmosis membrane and preparation method of high-hydrophilic compound reverse osmosis membrane |
| CN115463552A (en) * | 2022-10-31 | 2022-12-13 | 湖南沁森高科新材料有限公司 | Anti-pollution chlorine-resistant reverse osmosis membrane and preparation method and application thereof |
| CN119186266A (en) * | 2024-09-29 | 2024-12-27 | 浙江工业大学 | Modified cation exchange membrane, preparation method thereof and application thereof in ion rectification |
-
1997
- 1997-05-09 JP JP11943897A patent/JPH1057783A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9211509B2 (en) | 2011-07-04 | 2015-12-15 | Toyobo Co., Ltd. | Reverse osmosis membrane for wastewater treatment |
| CN103785308A (en) * | 2012-10-29 | 2014-05-14 | 中国石油化工股份有限公司 | Reverse osmosis membrane and its preparation method and application |
| CN104209024A (en) * | 2014-09-18 | 2014-12-17 | 四川大学 | Polyarylenesulfidesulfone/sulfonated polymer composite separation membrane and preparation method thereof |
| CN105688694A (en) * | 2016-01-22 | 2016-06-22 | 唐山海清源科技股份有限公司 | High-hydrophilic compound reverse osmosis membrane and preparation method of high-hydrophilic compound reverse osmosis membrane |
| CN115463552A (en) * | 2022-10-31 | 2022-12-13 | 湖南沁森高科新材料有限公司 | Anti-pollution chlorine-resistant reverse osmosis membrane and preparation method and application thereof |
| CN119186266A (en) * | 2024-09-29 | 2024-12-27 | 浙江工业大学 | Modified cation exchange membrane, preparation method thereof and application thereof in ion rectification |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6026968A (en) | Reverse osmosis composite membrane | |
| US3855122A (en) | Process for the preparation of anisotropic semi-permeable membranes of polyaryl ether/sulphones | |
| US5658460A (en) | Use of inorganic ammonium cation salts to maintain the flux and salt rejection characteristics of reverse osmosis and nanofiltration membranes during drying | |
| EP0165077B2 (en) | Sulfonated polysulfone composite semipermeable membranes | |
| US4990252A (en) | Stable membranes from sulfonated polyarylethers | |
| EP0277834B1 (en) | Process for the preparation of stable reverse-osmosis membranes from sulfonated polyarylethers | |
| CN114100374B (en) | Monovalent ion selective cation exchange membrane and preparation method and application thereof | |
| CN103917288B (en) | Polyamide water treatment separation membrane with improved antifouling performance and preparation method thereof | |
| Zhang et al. | Preparation of sulfonated poly (phthalazinone ether sulfone ketone) composite nanofiltration membrane | |
| US5151182A (en) | Polyphenylene oxide-derived membranes for separation in organic solvents | |
| CN105169969B (en) | The preparation method of water process high performance composite membrane | |
| JP2010082573A (en) | Porous film and method for manufacturing the same | |
| JPH1066845A (en) | Reverse osmosis composite membrane | |
| CN117123070A (en) | Separation membrane and its preparation method and application | |
| EP3354333A1 (en) | Water treatment membrane and method for manufacturing same | |
| KR20150016019A (en) | Polyamide water-treatment membranes having properies of high salt rejection and high flux and manufacturing method thereof | |
| JPH1057783A (en) | Reverse osmosis composite membrane | |
| CN115888416A (en) | Preparation method of reverse osmosis membrane and reverse osmosis membrane prepared thereby | |
| JP2513460B2 (en) | Composite semipermeable membrane and manufacturing method thereof | |
| JPS6225402B2 (en) | ||
| Rahimpour | Preparation and modification of nano-porous polyimide (PI) membranes by UV photo-grafting process: Ultrafiltration and nanofiltration performance | |
| JPH0952031A (en) | Semipermeable membrane and its manufacture | |
| JPS5850121B2 (en) | Microporous permeable membrane | |
| JPH0554375B2 (en) | ||
| US5221482A (en) | Polyparabanic acid membrane for selective separation |