JPS6233522A - 選択性気体透過膜の製造法 - Google Patents
選択性気体透過膜の製造法Info
- Publication number
- JPS6233522A JPS6233522A JP60174506A JP17450685A JPS6233522A JP S6233522 A JPS6233522 A JP S6233522A JP 60174506 A JP60174506 A JP 60174506A JP 17450685 A JP17450685 A JP 17450685A JP S6233522 A JPS6233522 A JP S6233522A
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- Japan
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- thin film
- gas permeable
- permeable membrane
- gas
- manufacturing
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- Pending
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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。
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、気体透過性に優れ、運用寿命の長い選択性気
体透過膜の製造法に関するものである。
体透過膜の製造法に関するものである。
従来の技術
高分子薄膜を用いた物質分離技術は各分野で注目され、
なかでも大気などの混合気体から特定の気体を分離濃縮
する方法については、近年数多くの提案がなされている
。例えば工場排気・天然ガス・大気等から水素・窒素・
酸素その他有用な気体を分離濃縮する技術は、燃焼機器
・汚泥処理・内燃機関・水耕栽培・医療機器・発酵等、
多分野にわたって需要が高く、資源の回収・再利用やエ
ネルギーの節約ができ、既に実用化されている。
なかでも大気などの混合気体から特定の気体を分離濃縮
する方法については、近年数多くの提案がなされている
。例えば工場排気・天然ガス・大気等から水素・窒素・
酸素その他有用な気体を分離濃縮する技術は、燃焼機器
・汚泥処理・内燃機関・水耕栽培・医療機器・発酵等、
多分野にわたって需要が高く、資源の回収・再利用やエ
ネルギーの節約ができ、既に実用化されている。
特に高分子薄膜による分離法は、必要とする気体を連続
的且つ安価番こ供給できるという産業上きわめて有利な
特徴がある。このような高分子薄膜は、例えば特公昭５
８−４７２０３号公報に記載されているポリスチレン−
ポリシロキサン共重合体膜や特開昭５９−５３５３９号
公報に記載されている界面活性剤を使った製造法が知ら
れている。
的且つ安価番こ供給できるという産業上きわめて有利な
特徴がある。このような高分子薄膜は、例えば特公昭５
８−４７２０３号公報に記載されているポリスチレン−
ポリシロキサン共重合体膜や特開昭５９−５３５３９号
公報に記載されている界面活性剤を使った製造法が知ら
れている。
発明が解決しようとする問題点
しかし、膜による気体分離法では、多量の混合気体を直
接膜面に接触させる方法であるために運用環境は厳しい
。上記従来例の特公昭５８−４７２０３号公報記載の共
重合体は、成分中のポリシロキサン部分の疎水性が強く
、後述するようなラングミエア法つまり水面展開法で薄
膜化した場合、共重合体中の親水性部分が水との界面に
並んだ状態になり、仕上がりが高星ネルギー表面になる
ため、長期間気体透過を続けると共重合体が加水分解し
たり、汚染される等の作用を受は易く、膜性の長所であ
る連続供給性があまり長時間保障されない。
接膜面に接触させる方法であるために運用環境は厳しい
。上記従来例の特公昭５８−４７２０３号公報記載の共
重合体は、成分中のポリシロキサン部分の疎水性が強く
、後述するようなラングミエア法つまり水面展開法で薄
膜化した場合、共重合体中の親水性部分が水との界面に
並んだ状態になり、仕上がりが高星ネルギー表面になる
ため、長期間気体透過を続けると共重合体が加水分解し
たり、汚染される等の作用を受は易く、膜性の長所であ
る連続供給性があまり長時間保障されない。
また従来例特開昭５９−５３５３９号公報では界面活性
剤を用いて均一な膜を製造する方法が提案されているが
、本発明者らが、後述の実施例２の方法に基づいて製膜
し３０ｃｍＸ３０ｃｍの塩ビ枠でモジュール化し、−５
３０ｍｍＨｇで減圧連続運用したところ、気体透過流量
は１００時間で始めの４０チ減少してしまい、あまり実
用向きでないことがわかった。これは膜面に残る界面活
性剤の影響であると考えられる。
剤を用いて均一な膜を製造する方法が提案されているが
、本発明者らが、後述の実施例２の方法に基づいて製膜
し３０ｃｍＸ３０ｃｍの塩ビ枠でモジュール化し、−５
３０ｍｍＨｇで減圧連続運用したところ、気体透過流量
は１００時間で始めの４０チ減少してしまい、あまり実
用向きでないことがわかった。これは膜面に残る界面活
性剤の影響であると考えられる。
本発明は、上記のような問題を解決するもので、長期間
の連続運用に際し高い気体透過性と選択性を維持できる
真に実用に適した選択性気体透過膜の製造法を提供する
ことを目的とするものである。
の連続運用に際し高い気体透過性と選択性を維持できる
真に実用に適した選択性気体透過膜の製造法を提供する
ことを目的とするものである。
問題点を解決するための手段
本発明は、上記目的を達成するもので、気体選択性を有
し薄膜形成可能な高分子の希釈溶液の展開・脱溶媒に用
いる液体基材に、酸性または金属イオンを有する水溶液
を用いる選択性気体透過膜の製造法を提供するものであ
る。
し薄膜形成可能な高分子の希釈溶液の展開・脱溶媒に用
いる液体基材に、酸性または金属イオンを有する水溶液
を用いる選択性気体透過膜の製造法を提供するものであ
る。
作 用
本発明は上記の手段により、低エネルギー表面の超薄膜
を容易に製造できるようにし、運用寿命を延長し、膜材
料高分子の気体透過性を発揮する薄膜化ができるように
したものである。
を容易に製造できるようにし、運用寿命を延長し、膜材
料高分子の気体透過性を発揮する薄膜化ができるように
したものである。
上記液体基材の酸性はｐＨ＝４．０以下が好ましく、用
いる酸としては、ホウ酸、シュウ酸、酢酸、クエン酸、
コハク酸等の比較的温和な酸または希釈した強酸または
これらの混合物等の水溶液を用いれば良い。また、上記
液体基材に含有させる金属イオンとしては、アルカリ金
属、アルカリ土類金属が好ましく、Ｉ−ＩａＣｌ 、
ＫＣＩ 、 ＣａＣ１２、Ｂａ（ＮＯａ）ｚ 。
いる酸としては、ホウ酸、シュウ酸、酢酸、クエン酸、
コハク酸等の比較的温和な酸または希釈した強酸または
これらの混合物等の水溶液を用いれば良い。また、上記
液体基材に含有させる金属イオンとしては、アルカリ金
属、アルカリ土類金属が好ましく、Ｉ−ＩａＣｌ 、
ＫＣＩ 、 ＣａＣ１２、Ｂａ（ＮＯａ）ｚ 。
ＫＮＯ３等の金属塩の水溶液を用いれば良い。
実施例
以下に本発明の一実施例について記述するが、これは本
発明をさらに詳しく説明するためのものであってそれに
限定されるものではない。
発明をさらに詳しく説明するためのものであってそれに
限定されるものではない。
〈比較例〉
気体選択性を有する高分子として、ポリヒドロキシスチ
レン−ポリスルホン−ポリジメチルシロキサン三元系共
重合体を用い、４ｗｔ％ベンゼン溶液を調整して展開溶
液とし、ｐＨ５の水の上に流延し薄膜化した。これをス
ライドグラス上に支持させ、水の接触角θを測定したと
ころ、製膜時に空気に接していた膜表面のθが１０４〜
１０７であったのに対し水に接していた膜表面のθは９
０〜９３であった。また薄膜を多孔質ポリプロピレンシ
ート（ジーラガード２４００ 、ポリプラスチック社製
）の上に接着し、３Ｑｘ３Ｑｃｍのモジュールを作り、
工場の排気口近くに設置し、真空ポンプで一５５０ｍｍ
Ｈｇまで減圧連続運転し気体の透過流量変化を測定した
ところ、１０００時間後には初期の約７０チまで減少し
てしまうものもあった。
レン−ポリスルホン−ポリジメチルシロキサン三元系共
重合体を用い、４ｗｔ％ベンゼン溶液を調整して展開溶
液とし、ｐＨ５の水の上に流延し薄膜化した。これをス
ライドグラス上に支持させ、水の接触角θを測定したと
ころ、製膜時に空気に接していた膜表面のθが１０４〜
１０７であったのに対し水に接していた膜表面のθは９
０〜９３であった。また薄膜を多孔質ポリプロピレンシ
ート（ジーラガード２４００ 、ポリプラスチック社製
）の上に接着し、３Ｑｘ３Ｑｃｍのモジュールを作り、
工場の排気口近くに設置し、真空ポンプで一５５０ｍｍ
Ｈｇまで減圧連続運転し気体の透過流量変化を測定した
ところ、１０００時間後には初期の約７０チまで減少し
てしまうものもあった。
〈実施例１〉
′ 液体基材として、ｐｌ（＝ｌ、Ｑのシーウ酸水溶液
を調整し、気体選択性と薄膜形成能を有する高分子とし
てポリヒドロキシスチレン−ポリスルホン−ポリジメチ
ルシロキサン共重合体を用い、２〜４ｗｔ％のベンゼン
溶液を調整して上記液体基材上に展開させた。脱溶媒の
後に得られる薄膜の表面の水の接触角を測定したところ
、液体基材と接していた膜表面のθは９７〜１０３であ
った。比較例９０−９３ と比べ、より低エネルギー
表面になっている。
を調整し、気体選択性と薄膜形成能を有する高分子とし
てポリヒドロキシスチレン−ポリスルホン−ポリジメチ
ルシロキサン共重合体を用い、２〜４ｗｔ％のベンゼン
溶液を調整して上記液体基材上に展開させた。脱溶媒の
後に得られる薄膜の表面の水の接触角を測定したところ
、液体基材と接していた膜表面のθは９７〜１０３であ
った。比較例９０−９３ と比べ、より低エネルギー
表面になっている。
次にこの薄膜を用いて比較例と同様に減圧連続運転によ
る気体の透過流量変化を測定したところ、６０００時間
経過時点で初期より８％前後の減少にとどまった。
る気体の透過流量変化を測定したところ、６０００時間
経過時点で初期より８％前後の減少にとどまった。
〈実施例２〉
実施例１において、液体基材としてｐＨ＝３．０のホウ
酸水溶液を用いて薄膜を形成した。本実施例の薄膜表面
の水の接触角は９６〜１０１で、減圧連続運転による気
体の透過流量変化は、５０００時間経過時点で初期より
１０〜１３チ前後の減少ｌことどまりた。
酸水溶液を用いて薄膜を形成した。本実施例の薄膜表面
の水の接触角は９６〜１０１で、減圧連続運転による気
体の透過流量変化は、５０００時間経過時点で初期より
１０〜１３チ前後の減少ｌことどまりた。
〈実施例３〉
実施例１ｉこおいて、液体基材としてＢａ （ＮＯａ
） ２７ｗｔ％水溶液を用いて薄膜を形成した。本実施
例の薄膜表面の水の接触角は９５〜１００で、減圧連続
運転による気体の透過流量変化は、５０００時間経過時
点で初期より１１〜１５％程度の減少にとどまった。
） ２７ｗｔ％水溶液を用いて薄膜を形成した。本実施
例の薄膜表面の水の接触角は９５〜１００で、減圧連続
運転による気体の透過流量変化は、５０００時間経過時
点で初期より１１〜１５％程度の減少にとどまった。
なお前記実施例においては液体基材として二側のみ示し
たが、これ以外に酸としては酢酸、クエン醗、コハク酸
等の比較的温和な酸または希釈した強酸またはこれらの
混合物等の水溶液を用いても良く、また金属イオンとし
てはＮａＣ１、ＫＣＩ 。
たが、これ以外に酸としては酢酸、クエン醗、コハク酸
等の比較的温和な酸または希釈した強酸またはこれらの
混合物等の水溶液を用いても良く、また金属イオンとし
てはＮａＣ１、ＫＣＩ 。
ＣａＣ１ｚ 、 ＫＮＯａ等の金属塩の水溶液について
も実施例と同様に５０００時間経過後も気体の透過流量
変化が５〜１５％程度という良い結果が得られている。
も実施例と同様に５０００時間経過後も気体の透過流量
変化が５〜１５％程度という良い結果が得られている。
発明の効果
以上のように本発明は、気体選択性を有し、薄膜形成可
能な高分子の希釈溶液の展開・脱溶媒に用いる液体基材
に、酸性または金属イオンを有する水溶液を用いること
を特徴とする選択性気体透過膜の製造法であるため、従
来の気体透過膜よりも低エネルギー表面になり、従って
汚染や加水分解等の作用を受けにくく、長期間の連続運
用に際して安定した気体透過性・選択性を発揮できるも
のである。
能な高分子の希釈溶液の展開・脱溶媒に用いる液体基材
に、酸性または金属イオンを有する水溶液を用いること
を特徴とする選択性気体透過膜の製造法であるため、従
来の気体透過膜よりも低エネルギー表面になり、従って
汚染や加水分解等の作用を受けにくく、長期間の連続運
用に際して安定した気体透過性・選択性を発揮できるも
のである。
Claims (2)
- （１）気体選択性を有し、薄膜形成可能な高分子の希釈
溶液を液体基材上に展開させ、脱溶媒して薄膜化する工
程を少なくとも有し、前記液体基材として、酸性または
金属イオンを有する水溶液を用いたことを特徴とする選
択性気体透過膜の製造法。 - （２）液体基材のｐＨが４．０以下であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の選択性気体透過膜の製
造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60174506A JPS6233522A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | 選択性気体透過膜の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60174506A JPS6233522A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | 選択性気体透過膜の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6233522A true JPS6233522A (ja) | 1987-02-13 |
Family
ID=15979693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60174506A Pending JPS6233522A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | 選択性気体透過膜の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6233522A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100531129B1 (ko) * | 2002-10-07 | 2005-11-28 | 한국화학연구원 | 기체분리용 이온액 고정화 액막의 제조방법 |
-
1985
- 1985-08-08 JP JP60174506A patent/JPS6233522A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100531129B1 (ko) * | 2002-10-07 | 2005-11-28 | 한국화학연구원 | 기체분리용 이온액 고정화 액막의 제조방법 |
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