JPS60807A - 選択性気体透過膜の表面処理法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は塵埃、オイルミスト等の付着あるいは吸着によ
り気体透過流量の減少した選択性気体透過膜を溶剤によ
シ表面洗浄することにより気体透過流量を増加させるた
めの処理法に関するものである。

従来例の構成とその問題点 近年、脱法によるガス分離としてはＨｅ精製。

希ガス分離、酸素富化、エタノール、酢酸合成等のリサ
イクルガスの分離、精製等広い範囲で応用されるように
なってきている。

従来の蒸留、深冷分離等の分離技術は相変化を伴うため
消費エネルギーが大きいが、これに対し膜分離は相変化
がなく、コンパクトな装置で操作が容易である等の利点
から省資源、省エネルギー技術として重要な開発課題と
なっている。産業において、また人間の社会生活上にお
いて有用な資源の一つとして酸素（混合ガスとして空気
）がある。

言うまでもなく大気の２１係を占める酸素は内燃機関、
燃焼機器、製鉄９食品工業、汚泥処理１発酵、医療機器
等、産業上最も重要な無尽蔵の資源である。従って空気
より酸素を効率よく安価に分離濃縮する方法は、省資源
、省エネルギーの点からも強く望まれている。こういっ
た点から近年注目されているのが高分子膜を用いた分離
方法である。

高分子膜としては選択分離性の高り、シかも透過性の良
い膜が望まれる。現在まで高分子膜を用いての混合ガス
の分離に関して既にいくつかの文献特許等で報告なされ
ている。

これらの高分子膜はいずれも選択分離性を高くした場合
、透過性が悪くなる傾向にある。

′！、た、選択分離性を持たせるため脱法による気体分
離方法は、高分子膜としていわゆる穴のない（２５Å以
下）均質膜を用いる必要がある。

高分子膜拐料として均質膜と多孔質膜の境界に位置する
のがシリコーンゴムだと言われている。また、一般的に
均質膜における気体透過に関して次のような関係が成立
する。

ｑｉ：気体ｉの透過量０Ｑ ｉｌ：気体透過係数（ＣＧ　−ｃｍ／ｃａ　ｍ　ｓｅｃ
　＊　ＣｍＨｇ　）Δｐｉ：気体ｉの膜両面での分圧差
（ＣｍＨｇ　）ｔ　：透過時間（Ｓｅｃ） Ａ　：膜面積（ｃ〃ｆ） １　：膜厚　（ｃｍ） 気体透過量を増加９分離性を良くするには各気体の膜両
面での分圧差を増加させなければならない。

この方法として加圧、減圧法を用いている。

このように空気よシス体を分離濃縮するには多量の空気
と穴のない、いわゆる均質膜を用いなければならない。

このことは空気から気体を分離濃縮する一種の空気のフ
ィルターであり、空気中の塵埃、オイルミスト等はこの
高分子膜のフィルターによシ透過を明止さｎる。

そして、高分子膜の透過面に塵埃、オイルミスト等が付
着あるいは強制的に吸着されると、気体の透過を阻止し
、気体透過流量が低減してしまう。

すなわち、高分子膜は非常に透過性が悪く、透過性を高
める事が一つの重要な課題になっているにもかかわらず
、更に透過効率が悪くなってしまう。

！、たこの空気中の塵埃、オイルミスト等による流量減
少は使用される環境に著しく影響され・る０空気中の塵
埃、オイルミストの気体透過に与える影響は脱法による
気体分離を行なう技術上解決しなければならない重要な
課題である。

発明の目的 本発明はこのような問題点を解決するもので簡単な方法
で選択性気体透過膜の透過性が劣化するのを防ぐことを
目的とするものである。

発明の構成 この目的全達成するために本発明は、選択性気体透過膜
の表面を、この選択性気体透過膜を溶解し難くかつオイ
ルミストを良く溶解する鎖状炭化素水系、フッ素化塩素
化炭化水素系またはその混合物からなる溶剤を用いて洗
浄する方法である。

用いる溶剤は選択性気体透過膜を溶解せず、オイルミス
トを溶解、除去あるいは塵埃の除去を行なうものである
。例えば洗浄用溶剤として、鎖状炭化水素系溶剤、好ま
しくはｎ＝６．７のｎ−ヘキサン、ヘプタ／またはフッ
素化塩素化炭化水素系溶剤好ましくはトリクロロ−トリ
クロロエタン。

またはそれらの混合系溶媒が良い。従って、選択性気体
透過膜の特性をそのまま保持でき、しかも除去法として
は溶剤中に浸漬、溶剤の噴霧、超音波洗浄等簡単な方法
でできる。また透過流量をオイルミスト、塵埃の付着、
吸着する前の流量まで回復することができる。

選択性気体透過膜を溶解しないため種々の厚さの場合に
も適用でき、また膜の形状は平膜、複合膜。

中空系、スパイラル状でもいずれの場合にも適用でき特
に限定するものではない。

実施例の説明 次に、本発明の具体的な実施例について説明する。

（実施例１） シリコーン系共重合体を透過膜として用い、多孔質支持
体（ポリプロピレン）上に形成した複合膜を使用して実
験を行なった。

透過膜は約０．２μでラングミュア法により水面上に膜
を形成し使用した。

寿命試験環境は特に塵埃、オイルミストの多く発生する
所で行ない、この試料を用いた。

そして、洗浄は、ｎ−へキサン中に１分間浸漬すること
に１９行なった。第１図にこの洗浄時の様子を示してお
り、図において１は多孔質支持体、２は選択性気体透過
膜、３は溶剤槽、４は洗浄用溶剤である。

この結果、表１かられかるように、ｎ−ヘキサンに浸漬
することによシ透過流量はほぼ寿命試験前の初期値まで
回復し、しかも分離特性はそのままの特性を保持させる
ことができる。

第２図ａ、ｂに洗浄前と洗浄後の様子を示しており、５
は膜表面に何層した塵埃、６は膜表面に付着したオイル
ミストで、あり、この第２図ａ、ｂかられかるように洗
浄によジオイルミストは除去され、また塵埃も大部分除
去されることとなる。

（実姉例２） 実施例１の試ｆ４’ｆｉ＝用い、浴剤としてｎ−ヘキサ
ンを用い超音波洗浄（２Ａ、１分間）を行なったっこの
結果表１に示すように、ｎ−へキサ／中で超音波洗浄す
ることによシ寿命試験前の初期値まで流量は回復し、し
かも分離特性はそのま捷の特性全保持している。

（実姉例３） 実姉例１の試料を用い、溶剤としてイソへブタンを用い
約１分間の浸漬を行なった。

この結果、表１でわかるようにイソへブタンに浸漬する
ことにより実施例１．２と同様な効果がある。

表１ 酸素透過速度は酸素１気ａＥを印加し、１０ｃｒＡの膜
面積を透過する速度である。σは分離係数である。

（実姉例４） 透過膜厚約０．３μのシリコーン系共重合体を多孔質支
持体（ポリプロピレン）上に形成し複合膜として実験を
行なった。

洗浄はトリクロロ−トリクロロエタン（ダイフロンＳ−
３、ダイキン工業■製）に浸漬１分間行なった。

その結果、表２に示すように、透過流量はほぼ寿命試験
前の初期値まで回復し、しかも分離特性はそのままの特
性を保持している。

（実施例５） 透過膜厚約０．１μのシリコーン系共重合体を用い、ｎ
−ヘキサン中に浸漬、洗浄を行なった。その結果表２に
示すように実施例１〜４と同様な効果があった〇 （実施例６） 透過膜厚約０．３μのシリコーン系共重合体を用い、ｎ
−ヘキサン中に浸漬、洗浄を行なった。その結果表２に
示すように実施例１〜５と同様な効果があった。

表　２ 厚溶剤　初期特性寿命試験後洗浄（ Ｑ２：０．５９Ｃ咋ｏ２：ｏ、１鴇ム２　：　０．５　
’殉例４０・３μ）０ン”３ａ　＝２．１５　＝２．。

２−２．１３０２＝１，０へ々０２　：　０．お寿似、
＝１０′５０・１μｎ−柑゛　″　ａ　＝　２．０６　
＝　２．。２−２．。２０２：　０，５９Ｃ％ｅＣ２：
　０，２５Ｃ（、／Ｓｅｃ　２：　０．５−発明の効果 以上のように本発明の選択性気体透過膜の表面処理法は
、溶剤２で簡単に洗浄するだけで、透過性を回復させる
ことができるとともに、分離特性を初期の状態に保持す
ることができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による表面処理法を実姉じている状態の
一例を示す概略図、第２図ａ、ｂは本発表　切による表
面処理法の効果を示すために・洗浄前と洗浄後の膜表面
の状態を示す拡大図である。 ２・・・・・・選択性気体透過膜、４・・・・・・洗浄
用溶剤、６・・・・・・膜表面に付着した塵埃、６・・
・・・・膜表面に付着したオイルミスト。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 選択性気体透過膜の表面をこの選択性気体透過膜を溶解
   し雛くかつオイルミストを良く溶解する鎖状炭化水素系
   、フッ素化塩素化炭化水素系またはその混合物からなる
   溶剤を用いて洗浄することを特徴とする選択性気体透過
   膜の表面処理法。