JPS6316005A - 液体混合物の分離方法 - Google Patents
液体混合物の分離方法Info
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- JPS6316005A JPS6316005A JP15886686A JP15886686A JPS6316005A JP S6316005 A JPS6316005 A JP S6316005A JP 15886686 A JP15886686 A JP 15886686A JP 15886686 A JP15886686 A JP 15886686A JP S6316005 A JPS6316005 A JP S6316005A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D71/06—Organic material
- B01D71/08—Polysaccharides
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- 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〕
不発＃４は液体混合物を分離する方法に関する。
更に詳しくは、少なくとも２成分からなる液体混合物を
分離する方法において、対アニオンとの間に塩を形成し
ているカチオン性基を有するグリコシド系骨格全主鎖に
もつ高分子から構成さｆ１次膜共沸−混合液体上分離し
た実験例、Ｊ、 Ｐｏｌｙｍｅｒ ＳＣＩ。
分離する方法において、対アニオンとの間に塩を形成し
ているカチオン性基を有するグリコシド系骨格全主鎖に
もつ高分子から構成さｆ１次膜共沸−混合液体上分離し
た実験例、Ｊ、 Ｐｏｌｙｍｅｒ ＳＣＩ。
ＳｙｍｐｏａｉｕｍＮｌ１４１．１４５−１５３（１９
７３）にセロファン膜を用いて水−メタノール混合液体
をギ酸ナトリウムの存在下で分離し次実験例、 Ｊｏ
ｕｒｎａｌ ｏｆＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒ ５
ｃｉｅｎｃｅ ｖｏｌ、２６（１９８１）の３２２３ペ
ージにグラフト化ポリビニルアルコール膜を用いて水−
メタノール混合液体を分離し九実験例、又、特公昭５４
−１０５４８．５４−１０５４９号及び特公昭５９−４
９０４１号にイオン性基を導入し几合成高分子膜を用い
て水−有機液体混合物を分離した実験例が報告されてい
る。
７３）にセロファン膜を用いて水−メタノール混合液体
をギ酸ナトリウムの存在下で分離し次実験例、 Ｊｏ
ｕｒｎａｌ ｏｆＡｐｐｌｉｅｄ Ｐｏｌｙｍｅｒ ５
ｃｉｅｎｃｅ ｖｏｌ、２６（１９８１）の３２２３ペ
ージにグラフト化ポリビニルアルコール膜を用いて水−
メタノール混合液体を分離し九実験例、又、特公昭５４
−１０５４８．５４−１０５４９号及び特公昭５９−４
９０４１号にイオン性基を導入し几合成高分子膜を用い
て水−有機液体混合物を分離した実験例が報告されてい
る。
また、蒸気透過法としては、例えば米国特許第４．４０
５，４０９にセルロースアセテート系膜を用い、水蒸気
を選択的に透過させる方法が記載されている０ 〔発明が解決しようとする問題点〕 「−１ 四混合液体が高分子膜を一回通過することによる分ニー
の割合〔一般に膜透過後のＡ５Ｘ、分のＢ成分に対する
重量比ｔ−膜透過前のＡ成分のＢ成分に対する！量比で
除した値を分離係数αで表示する。丁な（式中ＷＡ及び
ＷＢは、それぞれＡ成分及びＢ成分の重量ヲ示す。）〕
が小さいため、目的とする濃度まで分離または濃縮す
るには、非常に多数の膜を透過させなければならず膜分
離法の利点が十分発揮できないことであり、とくに、高
分子膜を透過する透過速度〔一般に、単位膜表面積及び
単位時間当りの透過量、すなわちＱ （’Ｑ／ｒｒｌ
ｈｒ ）で表示する〕が実用性のある高い値となったと
き、分離係数αが非常に低くなってしまうことである。
５，４０９にセルロースアセテート系膜を用い、水蒸気
を選択的に透過させる方法が記載されている０ 〔発明が解決しようとする問題点〕 「−１ 四混合液体が高分子膜を一回通過することによる分ニー
の割合〔一般に膜透過後のＡ５Ｘ、分のＢ成分に対する
重量比ｔ−膜透過前のＡ成分のＢ成分に対する！量比で
除した値を分離係数αで表示する。丁な（式中ＷＡ及び
ＷＢは、それぞれＡ成分及びＢ成分の重量ヲ示す。）〕
が小さいため、目的とする濃度まで分離または濃縮す
るには、非常に多数の膜を透過させなければならず膜分
離法の利点が十分発揮できないことであり、とくに、高
分子膜を透過する透過速度〔一般に、単位膜表面積及び
単位時間当りの透過量、すなわちＱ （’Ｑ／ｒｒｌ
ｈｒ ）で表示する〕が実用性のある高い値となったと
き、分離係数αが非常に低くなってしまうことである。
一方、蒸気透過分離法は、上記浸透気化分離法と同様な
利点をＭするが、やはり分離性能の十分〔問題を解決す
る之めの手段〕 本発明者らは、かかる目的を達成するために鋭−＝過に
よｔ） ’ｔＫ体混体物合物離すると極めて工業的に”
有利に分離できること全見出し、本発明に到達し、’ｘ
・すなわち、本発明は、少なくとも２成分からｉ、’ｉ
゛：、ｉ ”−゛カる液体混合物を分離する方法において、対アニ
オンとの間に塩を形成しているカチオン性基ｅＶするグ
リコシド系骨格全主鎖にもつ高分子から構成された膜を
用い、蒸気透過によって分離することを特徴とする液体
混合物の分離方法である。
利点をＭするが、やはり分離性能の十分〔問題を解決す
る之めの手段〕 本発明者らは、かかる目的を達成するために鋭−＝過に
よｔ） ’ｔＫ体混体物合物離すると極めて工業的に”
有利に分離できること全見出し、本発明に到達し、’ｘ
・すなわち、本発明は、少なくとも２成分からｉ、’ｉ
゛：、ｉ ”−゛カる液体混合物を分離する方法において、対アニ
オンとの間に塩を形成しているカチオン性基ｅＶするグ
リコシド系骨格全主鎖にもつ高分子から構成された膜を
用い、蒸気透過によって分離することを特徴とする液体
混合物の分離方法である。
本発明方法において用いらｎるカチオン性基を有するグ
リコシド系骨格全主鎖にもつ高分子から構成さｒＬ′ｆ
ｃ膜においてカチオン性基とは、塩を形成し得るカチオ
ン性基全てを含むが、なかでも実用的には、アンモニウ
ム基又は多価金属イオンに配位した窒素原子を有する金
属錯体基が好ましい。
リコシド系骨格全主鎖にもつ高分子から構成さｒＬ′ｆ
ｃ膜においてカチオン性基とは、塩を形成し得るカチオ
ン性基全てを含むが、なかでも実用的には、アンモニウ
ム基又は多価金属イオンに配位した窒素原子を有する金
属錯体基が好ましい。
アンモニウム基としては、一般式−Ｎ”ＨｎＲＡ−ｎ（
式中Ｒは炭素数１〜６′１での炭化水素基、ｎは１〜４
の整数）で表されるイオーン、−Ｎ上り比Ｃｆ（２ＮＨ
２、−ＮＨＣＨ２Ｃ１（２ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＮＨ２など
のポリアミン１、ｉ−基（式中Ｘは金属イオンに配位す
る窒素原子ので２〜４までの整数、Ｍは金属を表す。）
である。
式中Ｒは炭素数１〜６′１での炭化水素基、ｎは１〜４
の整数）で表されるイオーン、−Ｎ上り比Ｃｆ（２ＮＨ
２、−ＮＨＣＨ２Ｃ１（２ＮＨＣＨ２ＣＨ２ＮＨ２など
のポリアミン１、ｉ−基（式中Ｘは金属イオンに配位す
る窒素原子ので２〜４までの整数、Ｍは金属を表す。）
である。
本発明におけるカチオン性多糖類系膜は、これらの基を
２以上有していてもよい。
２以上有していてもよい。
本発明方法に用いられるカチオン性多糖類塩からなる膜
の具体例としては、キトサン及びその誘導体、例えばＮ
−アシル化キトサン、リン酸化キトサン、カルボメトキ
シ化キトサン等の塩、アミンセルロース、Ｎ−メチルア
ミンセルロース、へＮ−ジメチルアミノセルロース、ジ
エｆＶ７ト１）アミノセルロース、ピペラジルセルロー
ス等ノＮ−置換セルロースの塩、ジエテルアミンエチル
セＡ１０−ス、アミノエテルセルロース、塩化シアヌル
セルロース等のアミン性テツ累原子を含有した多糖類誘
導体の塩からなる膜が挙げられる。なかでも本発明にお
いては、キトサン塩、キトサン誘導体塩及びセルロース
誘導体塩からなる膜は、製膜性、機械的強度、膜性能の
点で好ましい膜であ：［粉等の中性多糖類とのブレンド
膜、キトサン、ア・ｊ゛：。
の具体例としては、キトサン及びその誘導体、例えばＮ
−アシル化キトサン、リン酸化キトサン、カルボメトキ
シ化キトサン等の塩、アミンセルロース、Ｎ−メチルア
ミンセルロース、へＮ−ジメチルアミノセルロース、ジ
エｆＶ７ト１）アミノセルロース、ピペラジルセルロー
ス等ノＮ−置換セルロースの塩、ジエテルアミンエチル
セＡ１０−ス、アミノエテルセルロース、塩化シアヌル
セルロース等のアミン性テツ累原子を含有した多糖類誘
導体の塩からなる膜が挙げられる。なかでも本発明にお
いては、キトサン塩、キトサン誘導体塩及びセルロース
誘導体塩からなる膜は、製膜性、機械的強度、膜性能の
点で好ましい膜であ：［粉等の中性多糖類とのブレンド
膜、キトサン、ア・ｊ゛：。
一４リル酸等の親水性ビニルモノマーをグラフトし九ク
ラフト膜等も含まれる。
ラフト膜等も含まれる。
本発明方法に用いられるカチオン性多糖類系膜において
カチオン性基は数基に対する対アニオンとの間に塩を形
成している必要がある。該カチオン性基がアンモニウム
基である場合、数基に対する対アニオンとしては塩素イ
オン、臭素イオン等のハロゲンイオン、硫酸、リン酸、
硝酸等の無機酸から生じるアニオン、ギ酸、酢酸；プロ
ピオン酸、メタンスルホン酸、シュウ酸、マロン酸、コ
ハク酸、フマル酸、マレイン酸、グルタル酸、フタル酸
、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、クエ
ン酸、ピロメリット酸、エチレンジアミン四酢酸、アコ
ニット酸等の有機酸から生じるアニオン等が挙げられる
。また多価金属に配位した窒素原子ｔ−有する金属錯体
基の対アニオンとして、硫酸、リン酸、硝酸、ハロゲン
化水素酸等゛°１いられる膜としては分子内及び／又は
分子間でイオン化している場合、又対イオンがポリイオ
ン本発明について、さらに具体的に説明する之めに、前
記カチオン性多糖類系膜のうち、キトサンるが、本発明
は、この具体例により、なんら制限をうけることはない
。
カチオン性基は数基に対する対アニオンとの間に塩を形
成している必要がある。該カチオン性基がアンモニウム
基である場合、数基に対する対アニオンとしては塩素イ
オン、臭素イオン等のハロゲンイオン、硫酸、リン酸、
硝酸等の無機酸から生じるアニオン、ギ酸、酢酸；プロ
ピオン酸、メタンスルホン酸、シュウ酸、マロン酸、コ
ハク酸、フマル酸、マレイン酸、グルタル酸、フタル酸
、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、クエ
ン酸、ピロメリット酸、エチレンジアミン四酢酸、アコ
ニット酸等の有機酸から生じるアニオン等が挙げられる
。また多価金属に配位した窒素原子ｔ−有する金属錯体
基の対アニオンとして、硫酸、リン酸、硝酸、ハロゲン
化水素酸等゛°１いられる膜としては分子内及び／又は
分子間でイオン化している場合、又対イオンがポリイオ
ン本発明について、さらに具体的に説明する之めに、前
記カチオン性多糖類系膜のうち、キトサンるが、本発明
は、この具体例により、なんら制限をうけることはない
。
まずカチオン性多糖類系膜の例としてキトサン系多糖類
膜について述べる。キトサン系多糖類とはキトサン及び
この誘導体をさし、ここでキトサンは、キチンｔ″濃ア
ルカリ処理して得られる脱アセチル化物の総称であり、
えび、かになどの甲殻類の外皮の構成々分であるキチン
をアルカリ濃度が３０〜５０重量％のアルカリ溶液（例
えば水酸化ナトリウム水溶液）とともに６０℃以上の温
度に加熱し脱アセチル化して得られる物質で、その化学
構造はＤ−グルコサミンを基本単位とするβ−″−ｗ、
（１→４）結合の多糖類である。かかるキトサンしたが
って、キトサンを上記溶媒に溶解させ、得られた溶液を
流えんしアルカリ水溶液と接触させできる。本発明に用
いるキトサンは脱アセチル化、度’５０４以上のものが
好ましい。通常７５％以上几１ものが用いられる。キト
サン系多糖類膜をイオン化させるには、酸とキトサンの
アミノ基を中和又は部分中和して、アンモニウム塩を形
成すればよい。ここで利用出来る酸としては、塩酸、硝
酸、臭素酸、硫酸、リン酸などの無機酸、酢酸、メタン
スルホン酸、蟻酸、プロピオン酸、シュウ酸、マロン酸
、コハク酸、７マル酸、マレイン酸、クルタル酸、フタ
ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメシン酸、ト
リメリット酸、クエン酸、アコニット酸、スルホ安息香
酸、ピロメリット酸、エチレンジアミン四酢酸などが挙
げられる。使用にあたっては、１種又は２種以上の酸を
用いることができる。これらの酸を用いて、キトサン系
多糖類膜をイオン化する方法として、これらの酸全含有
する溶液中にキトサン系多糖類膜を浸漬し、イオン化さ
せるか、キトサン系多糖類を、これらの酸を含有する水
溶液に溶解し、該溶液を用いて１□ｉｔ□Ｍ、ｔンの稽
類、及び分離すべき液体混合物により一七系に応じて適
宜選択さｎる。例えば、分離すべき液体混合物が水−エ
タノール混合物であり、対アニオンが硫酸イオンである
場合には、アニオン含有量がキトサンのアミン基に対し
て２モルチ以上（好ましくは１０モルチ以上）であるイ
オン化膜を用いることが望ましい。例えば硫酸イオンが
２モルチ未満では、膜性能はそれ社高くならない。
膜について述べる。キトサン系多糖類とはキトサン及び
この誘導体をさし、ここでキトサンは、キチンｔ″濃ア
ルカリ処理して得られる脱アセチル化物の総称であり、
えび、かになどの甲殻類の外皮の構成々分であるキチン
をアルカリ濃度が３０〜５０重量％のアルカリ溶液（例
えば水酸化ナトリウム水溶液）とともに６０℃以上の温
度に加熱し脱アセチル化して得られる物質で、その化学
構造はＤ−グルコサミンを基本単位とするβ−″−ｗ、
（１→４）結合の多糖類である。かかるキトサンしたが
って、キトサンを上記溶媒に溶解させ、得られた溶液を
流えんしアルカリ水溶液と接触させできる。本発明に用
いるキトサンは脱アセチル化、度’５０４以上のものが
好ましい。通常７５％以上几１ものが用いられる。キト
サン系多糖類膜をイオン化させるには、酸とキトサンの
アミノ基を中和又は部分中和して、アンモニウム塩を形
成すればよい。ここで利用出来る酸としては、塩酸、硝
酸、臭素酸、硫酸、リン酸などの無機酸、酢酸、メタン
スルホン酸、蟻酸、プロピオン酸、シュウ酸、マロン酸
、コハク酸、７マル酸、マレイン酸、クルタル酸、フタ
ル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、トリメシン酸、ト
リメリット酸、クエン酸、アコニット酸、スルホ安息香
酸、ピロメリット酸、エチレンジアミン四酢酸などが挙
げられる。使用にあたっては、１種又は２種以上の酸を
用いることができる。これらの酸を用いて、キトサン系
多糖類膜をイオン化する方法として、これらの酸全含有
する溶液中にキトサン系多糖類膜を浸漬し、イオン化さ
せるか、キトサン系多糖類を、これらの酸を含有する水
溶液に溶解し、該溶液を用いて１□ｉｔ□Ｍ、ｔンの稽
類、及び分離すべき液体混合物により一七系に応じて適
宜選択さｎる。例えば、分離すべき液体混合物が水−エ
タノール混合物であり、対アニオンが硫酸イオンである
場合には、アニオン含有量がキトサンのアミン基に対し
て２モルチ以上（好ましくは１０モルチ以上）であるイ
オン化膜を用いることが望ましい。例えば硫酸イオンが
２モルチ未満では、膜性能はそれ社高くならない。
又、該キトサン系多糖類膜をイオン化する方法として、
多価金属イオンを用いｔ金属錯体塩を形成せしめる方法
もある。すなわち、キトサンのアミン基等を、金属イオ
ンに配位せしめる金属錯体塩を形成する方法である。か
かる金属イオンとしては通常、ベリリウム、マグネシウ
ム、鉄、ニッケル、コバル）、Ｍ、亜鉛、クロム、アル
ミニウム、チタン等のイオンが挙げられる。使用にあ次
ってはｉ＠又は２種以上の多価金属イオンを用いること
ができる。
多価金属イオンを用いｔ金属錯体塩を形成せしめる方法
もある。すなわち、キトサンのアミン基等を、金属イオ
ンに配位せしめる金属錯体塩を形成する方法である。か
かる金属イオンとしては通常、ベリリウム、マグネシウ
ム、鉄、ニッケル、コバル）、Ｍ、亜鉛、クロム、アル
ミニウム、チタン等のイオンが挙げられる。使用にあ次
ってはｉ＠又は２種以上の多価金属イオンを用いること
ができる。
＋Ｃｆｉ冒てれらの金属イオンをキトテン膜に配位させ
るＡｒ：！’ｒ’ン膜を浸漬して配位させる方法がある
。
るＡｒ：！’ｒ’ン膜を浸漬して配位させる方法がある
。
上記浸漬処理用の溶液中に添加溶解きせる金属塩として
は、Ｃｒ２（ＳＯ４）３、ｌｌ’ｅｓ０４、ＣＯ３Ｏ４
、ＮｉＳＯ４、Ｃ１３ＳＯ４、Ｆｅ２（８０４）３、Ｍ
ｎＳＯ４、Ｂｅ Ｓ０４ 、 ＭｇＳＯ４゜）１２（Ｓ
Ｏ４）３、Ｔｔ （ＳＯ４）２、Ｍｇ （ｋｈ ＰＯ２
）２ などが用いられる。該金属塩を用いた場合、該
塩の複分解により生ずる酸により、前述したキトサンの
アンモニウム塩化によるイオン化の効果も膜性能に加味
される。
は、Ｃｒ２（ＳＯ４）３、ｌｌ’ｅｓ０４、ＣＯ３Ｏ４
、ＮｉＳＯ４、Ｃ１３ＳＯ４、Ｆｅ２（８０４）３、Ｍ
ｎＳＯ４、Ｂｅ Ｓ０４ 、 ＭｇＳＯ４゜）１２（Ｓ
Ｏ４）３、Ｔｔ （ＳＯ４）２、Ｍｇ （ｋｈ ＰＯ２
）２ などが用いられる。該金属塩を用いた場合、該
塩の複分解により生ずる酸により、前述したキトサンの
アンモニウム塩化によるイオン化の効果も膜性能に加味
される。
膜中に金属イオンが配位しているか否かは原子吸光法で
定量して知ることができるが、金属イオンによっては膜
が錯体特有の色に着色されることからキトサン−金属錯
体膜が生皮していることを確認することができる。本発
明においては、キトサンのチツ累原子の０．５モルチ以
上が金属イオンに配位していることが重要であり、０．
５モルチ未満では、分離係数の向上は少ない。
定量して知ることができるが、金属イオンによっては膜
が錯体特有の色に着色されることからキトサン−金属錯
体膜が生皮していることを確認することができる。本発
明においては、キトサンのチツ累原子の０．５モルチ以
上が金属イオンに配位していることが重要であり、０．
５モルチ未満では、分離係数の向上は少ない。
膜の機械的強度等を向上させるために、膜を架ン酸、フ
マル酸、グルタル酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフ
タル酸、トリメリット酸、トリメ、；゛ン、、ン酸、ク
エン酸、アコニット酸、スルホ安息香酸、ピロメリット
酸、エチレンジアミン四酢酸などの多塩基酸である場合
、イオン化と同時にイオン架橋が生じるため架橋処理が
不要となり好ましいＯ イオン化する場合も多価金属イオンとキトサンのアミノ
基との間に配位架橋が生じ、多塩基酸で処理した場合と
同様新友な架橋処理が不要となる。
マル酸、グルタル酸、フタル酸、テレフタル酸、イソフ
タル酸、トリメリット酸、トリメ、；゛ン、、ン酸、ク
エン酸、アコニット酸、スルホ安息香酸、ピロメリット
酸、エチレンジアミン四酢酸などの多塩基酸である場合
、イオン化と同時にイオン架橋が生じるため架橋処理が
不要となり好ましいＯ イオン化する場合も多価金属イオンとキトサンのアミノ
基との間に配位架橋が生じ、多塩基酸で処理した場合と
同様新友な架橋処理が不要となる。
イオン化キトサン系多糖類膜の架橋法には、上述し次以
外に有機多塩基酸による多糖類の分子間でエステル結合
まｆｌ：、はアミド結合を形成せしめる方法、アルデヒ
ド等を用い、分子間でアセタール結合を形成せしめる方
法などがある。エステル結合、アミド結合による架橋法
としては、例えば多塩基酸の酸クロライド、酸無水物に
よりカチオン性多糖類の水酸基又はアミン基をエステル
化又は−鈷１合による架橋法としては、酸を添カルた溶
液中にｊキトサン系多糖類を浸漬し、イオン化キトサン
−該基膜を浸漬し、アセタール架橋構造をつくる万げら
れる。これら、イオン架橋、共有結分架橋、配位架橋等
の架橋は該イオン化膜中に複数程合まれることは自由で
ある。
外に有機多塩基酸による多糖類の分子間でエステル結合
まｆｌ：、はアミド結合を形成せしめる方法、アルデヒ
ド等を用い、分子間でアセタール結合を形成せしめる方
法などがある。エステル結合、アミド結合による架橋法
としては、例えば多塩基酸の酸クロライド、酸無水物に
よりカチオン性多糖類の水酸基又はアミン基をエステル
化又は−鈷１合による架橋法としては、酸を添カルた溶
液中にｊキトサン系多糖類を浸漬し、イオン化キトサン
−該基膜を浸漬し、アセタール架橋構造をつくる万げら
れる。これら、イオン架橋、共有結分架橋、配位架橋等
の架橋は該イオン化膜中に複数程合まれることは自由で
ある。
以上カチオン性多糖類として、キトサン系多糖類を例に
、該多糖類のイオン化及び架橋法について述べてきたが
、これらの方法は、カチオン性多糖類全般のイオン化及
び架橋に適用出来る。
、該多糖類のイオン化及び架橋法について述べてきたが
、これらの方法は、カチオン性多糖類全般のイオン化及
び架橋に適用出来る。
次に、セルロース誘導体膜にカチオン性基を導入するに
は公知の方法に従い例えば、セルロースの水酸基をトシ
ルクロライドによりトシル化し九後、アミン類などの求
核剤と反応させることにより、カチオン性基を導入する
ことができる。こうして得られたカチオン性セルロース
誘導体のイ第１化は、それぞれ前述し几キトサン系多！
ＩＩ類のイ〜３００μ、好ましくは５〜２００μである
。膜゛い場合には膜を透過する液体混合物の透過量が小
−・”ｊ′になって実用的でない。さらに、カチオン性
多゛山糖・−系膜を支持体膜例えば微細多孔膜などの上
に［１・ 付着させて使用すると、該多糖類系膜の膜厚を薄くして
も充分使用に耐えるものとなる。この場合のカチオン性
多糖類系膜の厚さは０．１μ程度まで薄くすることがで
きる。前記分離膜の形状は、平板な膜（平膜）として用
いるが、その他例えば円筒状又は中空糸の形状として膜
表面積を大きくして用いることもできる。
は公知の方法に従い例えば、セルロースの水酸基をトシ
ルクロライドによりトシル化し九後、アミン類などの求
核剤と反応させることにより、カチオン性基を導入する
ことができる。こうして得られたカチオン性セルロース
誘導体のイ第１化は、それぞれ前述し几キトサン系多！
ＩＩ類のイ〜３００μ、好ましくは５〜２００μである
。膜゛い場合には膜を透過する液体混合物の透過量が小
−・”ｊ′になって実用的でない。さらに、カチオン性
多゛山糖・−系膜を支持体膜例えば微細多孔膜などの上
に［１・ 付着させて使用すると、該多糖類系膜の膜厚を薄くして
も充分使用に耐えるものとなる。この場合のカチオン性
多糖類系膜の厚さは０．１μ程度まで薄くすることがで
きる。前記分離膜の形状は、平板な膜（平膜）として用
いるが、その他例えば円筒状又は中空糸の形状として膜
表面積を大きくして用いることもできる。
又、本発明においては、膜をイオン化し次後、蒸気透過
を行う前に膜を一旦乾燥して用いると液体混合物の分離
において、高い分離係数を得ることができる。本発明で
いう乾燥膜とは膜の水分含有量が２５重量％以下、好ま
しくは１５重量％以下の膜をいう。膜を乾燥する方法に
ついてはとくに制限はないが、例えば乾燥空気中に膜を
放置するか、あるいは真空乾燥すればよい。簡便的には
、イオン化多糖類系膜を蒸気透過装置に装着し、蒸気透
過分離を開始する前に膜の二次側を真空ボン”″″″″
″″畏−い程度に加温することは自由である。膜の水分
含有量は水分計により容易に測定することがとのできる
液体混合物としては水／メタノール、水／エタノール、
水／ｎ−グロパノール、水／イソフロパノール、水／ｎ
−ブタノール、水／イソブタノール、水／ｎ−７ミルア
ルコール、水／ｎ−ヘキサノール、水／２−エチルヘキ
サノール、水／ｎ−オクタツール、水／エチレングリコ
ール、水／１，３−プロパンジオール、水／１，４−ブ
タンジオール、水／１，２−プロピレングリコール、水
／グリセリンなどの水−アルコール系混合物；水／テト
ラハイドロフラン、水／ジオキサン、水／メチルエチル
ケトン、水／アセトン、水／Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトア
ミド、水／ Ｎ、 Ｎ−ジメチルホルムアミド環水／有
機液体混合物、又、酢酸メチル／メチルアルコール、酢
酸エテル／エチルアルコール、ベンゼン／シクロヘキサ
ン、メタノール／アセトン、ベンゼン／メタノール、ベ
ンゼン／エアルコール、ケトンなど）ｆｅ含む混合物の
分離において特に有効である。
を行う前に膜を一旦乾燥して用いると液体混合物の分離
において、高い分離係数を得ることができる。本発明で
いう乾燥膜とは膜の水分含有量が２５重量％以下、好ま
しくは１５重量％以下の膜をいう。膜を乾燥する方法に
ついてはとくに制限はないが、例えば乾燥空気中に膜を
放置するか、あるいは真空乾燥すればよい。簡便的には
、イオン化多糖類系膜を蒸気透過装置に装着し、蒸気透
過分離を開始する前に膜の二次側を真空ボン”″″″″
″″畏−い程度に加温することは自由である。膜の水分
含有量は水分計により容易に測定することがとのできる
液体混合物としては水／メタノール、水／エタノール、
水／ｎ−グロパノール、水／イソフロパノール、水／ｎ
−ブタノール、水／イソブタノール、水／ｎ−７ミルア
ルコール、水／ｎ−ヘキサノール、水／２−エチルヘキ
サノール、水／ｎ−オクタツール、水／エチレングリコ
ール、水／１，３−プロパンジオール、水／１，４−ブ
タンジオール、水／１，２−プロピレングリコール、水
／グリセリンなどの水−アルコール系混合物；水／テト
ラハイドロフラン、水／ジオキサン、水／メチルエチル
ケトン、水／アセトン、水／Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトア
ミド、水／ Ｎ、 Ｎ−ジメチルホルムアミド環水／有
機液体混合物、又、酢酸メチル／メチルアルコール、酢
酸エテル／エチルアルコール、ベンゼン／シクロヘキサ
ン、メタノール／アセトン、ベンゼン／メタノール、ベ
ンゼン／エアルコール、ケトンなど）ｆｅ含む混合物の
分離において特に有効である。
本発明の蒸気透過法は、混せ液体の蒸気を膜の片側に供
給し、他方の側を減圧にするか、不活性ガスを流すこと
によって低蒸気圧に保ち、膜との親和性の大きな成分を
２次側に蒸気として優先的に透過させることによって笑
施さｎる０本発明に用いられる蒸気透過装置は特に限定
さ詐ることな〈従来公知の装置を用いることができる。
給し、他方の側を減圧にするか、不活性ガスを流すこと
によって低蒸気圧に保ち、膜との親和性の大きな成分を
２次側に蒸気として優先的に透過させることによって笑
施さｎる０本発明に用いられる蒸気透過装置は特に限定
さ詐ることな〈従来公知の装置を用いることができる。
蒸気透過を行うにあたり、供給側と透過側の圧力差につ
いては大きければ大きいほど効果的であるが、工業的に
実施するには０．５〜１気圧の圧力差を設けることが好
適である。また供給側の圧力は大気圧あるいはその近傍
の圧力が好ましく、透過側の圧力は透過成分の蒸気圧以
下の減圧に保つことが好ましい。透過側を減圧に保つ方
法としともできる。
いては大きければ大きいほど効果的であるが、工業的に
実施するには０．５〜１気圧の圧力差を設けることが好
適である。また供給側の圧力は大気圧あるいはその近傍
の圧力が好ましく、透過側の圧力は透過成分の蒸気圧以
下の減圧に保つことが好ましい。透過側を減圧に保つ方
法としともできる。
本発明の蒸気透過方法は、蒸留と組み会せて実施すると
有利なことが多い。すなわちこの場合分離すべき液体混
合物は蒸留塔頂から蒸気状態で得らｎるので、該分離す
べき混合物金相変化ヲｆ＋なわずにそのｉま蒸気透過法
で処理することができ実用的であり好ましい。
有利なことが多い。すなわちこの場合分離すべき液体混
合物は蒸留塔頂から蒸気状態で得らｎるので、該分離す
べき混合物金相変化ヲｆ＋なわずにそのｉま蒸気透過法
で処理することができ実用的であり好ましい。
次に実施例により本発明を更に具体的に説明する０
実施例１〜６
脱アセチル化度９８モルチのキトサン膜（厚さ２２μｍ
）をキトサンのアミノ基に対し、０．１〜１．８倍当量
の酸を含有するエタノール／水（５０１５０重量比）混
合液中に室温下１３時間浸漬し、イオン化し九キトサン
塩膜を得た。該膜を有効膜面積＋１゜ ；屑 、・′ｉｉ ．１解し、該高分子溶液をガラス板上に流延し、自然１
風乾することにより、キトサン・酢酸塩膜（厚さ二ｆ２
２μｍ）ｔ−得た。該膜を用い実施例１と同様にしてエ
タノール／水混合蒸気（９０７１０重量比）の分離を行
なった。分離係数αＨ２°、透過速度はそれぞれ８９．
２．１００．５ ｇ／ｒｔｈであった。
）をキトサンのアミノ基に対し、０．１〜１．８倍当量
の酸を含有するエタノール／水（５０１５０重量比）混
合液中に室温下１３時間浸漬し、イオン化し九キトサン
塩膜を得た。該膜を有効膜面積＋１゜ ；屑 、・′ｉｉ ．１解し、該高分子溶液をガラス板上に流延し、自然１
風乾することにより、キトサン・酢酸塩膜（厚さ二ｆ２
２μｍ）ｔ−得た。該膜を用い実施例１と同様にしてエ
タノール／水混合蒸気（９０７１０重量比）の分離を行
なった。分離係数αＨ２°、透過速度はそれぞれ８９．
２．１００．５ ｇ／ｒｔｈであった。
実施例８，９
脱アセチル化度９８モルチのキトサン膜（厚さ２２μｍ
）ｉキトサンのアミン基に対し、４倍量の金属イオンを
含有するエタノール／水混合液中に６０℃で１３時間浸
漬し、金属錯体膜全得た。該膜を用い、エタノール／水
混合蒸気（９０／１０重量比）の分離を行なった。分離
係数αＨ２°、透過速度Ｑ（ｇ／ｒ１１′ｈ）ｅ第２表
に示す。
）ｉキトサンのアミン基に対し、４倍量の金属イオンを
含有するエタノール／水混合液中に６０℃で１３時間浸
漬し、金属錯体膜全得た。該膜を用い、エタノール／水
混合蒸気（９０／１０重量比）の分離を行なった。分離
係数αＨ２°、透過速度Ｑ（ｇ／ｒ１１′ｈ）ｅ第２表
に示す。
第 ２ 表
と同じ条件でエタノール／水混合蒸気の分ｍｔ’を行な
つ之ところ、分離係数α は２９．６．透過速度Ｑは
７ ｔ ７ ｇｉｍｈであった。
つ之ところ、分離係数α は２９．６．透過速度Ｑは
７ ｔ ７ ｇｉｍｈであった。
本発明方法によれば、高い分離係数を維持しつつ、大き
い透過速度で工業的にＭ利に液体混合物を分離すること
ができる。この之め分子ａ７ステムのコンパクト化、処
理能力の増大、低コスト化が図らｎ１本発明は化学工業
などの分離精製プロセスの短縮化や省エネルギー化への
１漠分離方法の実用化に有効であり、産業上の有用性が
極めて太きいものである。
い透過速度で工業的にＭ利に液体混合物を分離すること
ができる。この之め分子ａ７ステムのコンパクト化、処
理能力の増大、低コスト化が図らｎ１本発明は化学工業
などの分離精製プロセスの短縮化や省エネルギー化への
１漠分離方法の実用化に有効であり、産業上の有用性が
極めて太きいものである。
特許出願人 工業技術院長 １Ｈ−が−一→１飯塚幸三
Claims (4)
- （１）少なくとも２成分からなる液体混合物を分離する
方法において対アニオンとの間に塩を形成しているカチ
オン性基を有するグリコシド系骨格を主鎖にもつ高分子
から構成された膜を用い、蒸気透過によつて分離するこ
とを特徴とする液体混合物の分離方法。 - （２）該カチオン性基がアンモニウム基又は／及び多価
金属イオンに配位した窒素原子を有する基である特許請
求の範囲第（１）項記載の液体混合物の分離方法。 - （３）該高分子がキトサン塩又はキトサン誘導体塩であ
る特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載の液体
混合物の分離方法。 - （４）該高分子がカチオン性のセルロース誘導体塩であ
る特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載の液体
混合物の分離方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15886686A JPS6316005A (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 液体混合物の分離方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15886686A JPS6316005A (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 液体混合物の分離方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6316005A true JPS6316005A (ja) | 1988-01-23 |
| JPH0367731B2 JPH0367731B2 (ja) | 1991-10-24 |
Family
ID=15681111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15886686A Granted JPS6316005A (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 液体混合物の分離方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6316005A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100313661B1 (ko) * | 1999-10-13 | 2001-11-15 | 김충섭 | 유기 혼합물 분리용 다가이온 착물 복합막과 이의 제조방법 |
-
1986
- 1986-07-08 JP JP15886686A patent/JPS6316005A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100313661B1 (ko) * | 1999-10-13 | 2001-11-15 | 김충섭 | 유기 혼합물 분리용 다가이온 착물 복합막과 이의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0367731B2 (ja) | 1991-10-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |