JPS643135B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS643135B2
JPS643135B2 JP56209283A JP20928381A JPS643135B2 JP S643135 B2 JPS643135 B2 JP S643135B2 JP 56209283 A JP56209283 A JP 56209283A JP 20928381 A JP20928381 A JP 20928381A JP S643135 B2 JPS643135 B2 JP S643135B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
oxygen
oxygen separation
membrane
separation performance
magnetic field
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.)
Expired
Application number
JP56209283A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58112022A (ja
Inventor
Kohei Ninomya
Atsushi Kuribayashi
Toshihide Sakurai
Manabu Okamoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ube Corp
Original Assignee
Ube Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ube Industries Ltd filed Critical Ube Industries Ltd
Priority to JP56209283A priority Critical patent/JPS58112022A/ja
Publication of JPS58112022A publication Critical patent/JPS58112022A/ja
Publication of JPS643135B2 publication Critical patent/JPS643135B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/14Dynamic membranes
    • B01D69/141Heterogeneous membranes, e.g. containing dispersed material; Mixed matrix membranes
    • B01D69/1411Heterogeneous membranes, e.g. containing dispersed material; Mixed matrix membranes containing dispersed material in a continuous matrix

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Oxygen, Ozone, And Oxides In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、酸素分離膜に関するものである。 空気などの酸素含有気体から酸素を分離して酸
素含有量の高い気体を得る方法としては、各種の
方法が知られている。 たとえば、酸素含有気体を、モレキユラーシー
ブを充填したカラム内を通過させることにより酸
素をモレキユラーシーブに選択的に吸着させたの
ち、その吸着酸素を脱着することにより酸素含有
量の高い気体を得る方法が従来から実用化されて
いる。この方法によれば、酸素含有量の高い気体
が得られるとの長所があるが、一方、この方法を
実施するために必要な設備は複雑になるとの不利
な面がある。 このため、設備面において有利な気体分離膜を
利用して酸素を選択的に分離する方法も開発され
ている。例えば、Journal of Membrane
Science、99(1976)には、オルガノポリシロキ
サン・ポリカーボネート共重合体からなる気体分
離膜を用いて空気中の酸素を選択的に分離する方
法が記載されている。しかしながら、このような
合成樹脂のみからなる酸素分離膜は充分な酸素分
離性能が得られにくいなどの問題がある。 本発明者は、設備面において有利な酸素分離膜
をさらに改良することを目的として研究を行なつ
た結果、オルガノポリシロキサンからなる樹脂膜
の内部に、磁化されている微粒子状粉末を分散さ
せた気体分離膜は、酸素の選択的分離性能につい
て、その基体として用いた樹脂のみからなる気体
分離膜に比較して優れた酸素分離性能を示すこと
を見い出し、本発明に到達した。 本発明は、オルガノポリシロキサンからなる膜
状樹脂成形物に、その樹脂量に対して1〜20重量
%の微粒子状の磁化された物質が分散含有されて
おり、該微粒子状の磁化された物質が2000エルス
テツド以上の磁界による磁界処理を施して磁化さ
れた物質であることを特徴とする酸素分離膜から
なるものである。 次に本発明を詳しく説明する。 本発明において酸素分離膜の基体となるオルガ
ノポリシロキサンは、耐熱性などが優れたオルガ
ノポリシロキサン単独重合体、およびオルガノシ
ロキサン系共重合体である。オルガノポリシロキ
サンの構成成分となるオルガノシロキサンの例と
しては、ジメチルシロキサン、ジエチルシロキサ
ン、ジプロピルシロキサン、ジブチルシロキサ
ン、メチルエチルシロキサンなどの低級アルキル
基を有するジアルキルシロキサン;ジフエニルシ
ロキサンなどの芳香族基を有するジアリールシロ
キサン;アルキル基と芳香族基の両者を有するア
ルキルアリールシロキサンなどを挙げることがで
きる。またオルガノシロキサン系共重合体の例と
しては、それらのオルガノシロキサンを一方のモ
ノマー成分として用いたオルガノポリシロキサ
ン・ポリカーボネート共重合体などを挙げること
ができる。 本発明において用いる微粒子状の磁化された物
質は、磁界処理、すなわち、磁界の影響下に置く
操作により磁気を帯びさせた磁性体である。その
ような処理により磁化されうる物質の代表的な例
としては、酸化鉄、金属鉄、鉄含有合金等の鉄お
よび鉄化合物などの強磁性体を挙げることができ
る。ただし、磁界処理により磁気、好ましくは持
続性のある強い磁気、を帯びる性質のある物質で
あれば、上記の例示物質に限定されるものではな
い。 上記の磁化されうる物質は、基体となる樹脂に
均一に分散して存在するように、微粒子状である
ことを必要とする。その微粒子の粒径に特に限定
はないが、取り扱い上の問題がない限り、できる
だけ細かいほうが好ましい。そして本発明で用い
る微粒子状の磁化されうる物質としては、粒径が
1μ以下のものが特に好ましい。 磁化された物質は、樹脂製の膜状成形物(基
体)に、その樹脂量に対して1〜20重量%の範囲
内の量で分散含有されている必要がある。磁化さ
れた物質の含有量が1%未満の場合には、磁化さ
れた物質を含有させたことによる効果、すなわ
ち、酸素分離性能の向上が殆ど現れない。また、
磁化された物質の含有量を20%を越えるような量
にしても、その含有量に見合うだけの酸素分離性
能の向上が現れにくく、その一方で、そのような
多量の磁化された物質を基体に含有させることに
起因する膜状成形体の強度の低下などの物性の変
動が顕著になるため、好ましくない。なお、特に
好ましい磁化された物質の含有量の範囲は、3〜
15重量%である。 次に本発明の酸素分離膜の製造方法の例を、樹
脂材料としてオルガノポリシロキサン、そして磁
化されうる物質として酸化鉄粉末を用いた組み合
わせについて示す。 オルガノポリシロキサンと酸化鉄微粉末、そし
て少量のトリメチルシラノールのような末端処理
剤をベンゼン、トルエンなどのオルガノポリシロ
キサン可溶性溶媒に添加したのち、よく混合して
樹脂溶液に酸化鉄微粉末がほぼ均一に分散した状
態の分散液を調製する。この分散液を平板状にキ
ヤスト、すなわち流し延べして膜状体を得る。キ
ヤストした分散液から溶媒の相当部分を蒸発によ
り除去したのち、この膜状体を磁界の中に置いて
磁化されうる物質の磁化処理を行ない、さらに膜
状体を充分に乾燥させて酸素分離膜とする。 本発明の酸素分離膜は、その形状に特に制限は
なく、通常の平膜状あるいは管状など任意の形状
とすることができる。そして、通常の気体分離膜
における各種の形状、例えば、内部に気泡を設け
た対称性膜および非対称性膜などの各種の形状と
することもできる。また、酸素分離膜の厚さにも
特に制限はなく、所望の酸素分離速度、酸素分離
率、酸素分離膜の強度などに応じて任意の厚さに
成形して使用することができる。ただし、通常
は、分離膜は膜厚300μ以下に成形したものを用
いる。 磁化されうる物質を磁化処理して磁化された物
質とするための磁界としては、2000エルステツド
以上の磁界を用いることが必要である。磁化され
うる物質を2000エルステツド未満の磁界で処理し
た場合にも分離膜の酸素分離性能の向上は見られ
るが、その向上の程度が低く、実用性は低い。な
お、本発明において、磁化されうる物質を磁化処
理して磁化された物質とするための磁界として好
ましい範囲は、3000〜20000エルステツドであり、
特に好ましい範囲は、3000〜5000エルステツドで
ある。 以上に詳細に記載した構成を有する本発明の酸
素分離膜は、酸素含有気体からの酸素の選択的分
離性能について、その基体として用いられた樹脂
のみからなる気体分離膜に比較して明らかに優れ
た酸素分離性能を示す。そして、この向上した酸
素分離性能は磁化された物質の磁気が消滅しない
限り殆ど変化することなく持続する。 本発明においては基体に含有されている磁化さ
れた物質が酸素の選択的分離に有効に作用してい
る。磁化された物質のこのような作用の原因は必
ずしも明らかではないが、酸素は常磁性であると
ころから、この常磁性の酸素と磁化さされた物質
との間の相互作用が酸素の選択的分離に有効に作
用しているものと推定される。 なお、酸素分離の対象となる酸素含有気体の代
表的な例としては、空気を挙げることができる
が、その他にも、例えば各種の化学反応装置、化
学処理装置などから取り出された酸素含有気体な
どの任意の酸素含有気体を酸素分離の対象とする
ことができる。また、本発明の酸素分離膜を用い
る酸素分離操作の各種の条件については、従来の
酸素分離膜を利用する分離操作の条件に基づいて
選択、決定すれば良い。 次に本発明の実施例および比較例を示す。 実施例 1 酸素分離膜の製造 粘度約200ポイズのジメチルポリシロキサン100
重量部に、酸化鉄粉末(市販の磁気テープ用の酸
化鉄粉末:粒径0.1〜1μ)20重量部、トルエン100
重量部そしてトリメチルシラノール(末端処理
剤)3重量部を添加し、よく混合したのち、この
酸化鉄分散樹脂溶液を平板上にキヤストして平膜
状に形成した。この膜状物から、溶媒の内のかな
りの部分を蒸発により除去し、次いでこれを4500
エルステツド(Oe.)の磁界処理にかけたのち、
充分に乾燥を行ない膜厚約80μの試料膜Aを得
た。 酸素分離性能の評価 Ind.Eng.Chem.Process Des.Develop.、11
470(1972)に記載の気体分離性能測定法により、
酸素分離性能の測定を行なつた。 すなわち、三方に出入口X、Y、Zを有する気
体導管の内の一方の導管(X)の基部に、ろ紙に
重ねた試料膜を張り渡し、この側の導管(X)内
を常圧下におく。他の二方の導管Y、Zのそれぞ
れを酸素含有気体の導入管(Y)および排出管
(Z)とし、酸素含有気体として用いる空気(酸
素含有量:21.1容量%)を4Kg/cm2Gの加圧下に
導入管(Y)から排出管(Z)へと、試料膜の一
方の表面に接触させながら、流量10N/時の流
速で流通させる。この空気の流通を続けながら、
導管(X)へ透過する気体の流量およびその気体
中の酸素濃度を測定する。 試料膜Aを用いて酸素分離性能を測定した結果
を第1表に示す。 実施例 2 酸化鉄粉末の添加量を10重量部とした以外は実
施例1と同様にして試料膜Bを調製し、酸素分離
性能の測定を行なつた。 試料膜Bを用いて酸素分離性能を測定した結果
を第1表に示す。 実施例 3 酸化鉄粉末の添加量を4.6重量部とした以外は
実施例1と同様にして試料膜Cを調製し、酸素分
離性能の測定を行なつた。 試料膜Cを用いて酸素分離性能を測定した結果
を第1表に示す。 実施例 4 酸化鉄粉末の添加量を2重量部とした以外は実
施例1と同様にして試料膜Dを調製し、酸素分離
性能の測定を行なつた。 試料膜Dを用いて酸素分離性能を測定した結果
を第1表に示す。 実施例 5 酸化鉄粉末の添加量を1重量部とした以外は実
施例1と同様にして試料膜Eを調製し、酸素分離
性能の測定を行なつた。 試料膜Eを用いて酸素分離性能を測定した結果
を第1表に示す。 比較例 1 酸化鉄粉末を添加しなかつた以外は実施例1と
同様にして試料膜Fを調製し、酸素分離性能の測
定を行なつた。 試料膜Fを用いて酸素分離性能を測定した結果
を第1表に示す。
【表】 実施例 6 酸化鉄粉末の添加量を4.6重量部とし、磁界処
理を20000エルステツド(Oe.)で行なつた以外
は実施例1と同様にして試料膜Gを調製し、酸素
分離性能の測定を行なつた。試料膜Gを用いて酸
素分離性能を測定した結果を第2表に示す。 実施例 7 磁界処理を10000エルステツドで行なつた以外
は実施例6と同様にして試料膜Hを調製し、酸素
分離性能の測定を行なつた。試料膜Hを用いて酸
素分離性能を測定した結果を第2表に示す。 実施例 8 磁界処理を4500エルステツドで行なつた以外は
実施例6と同様にして試料膜Iを調製し、酸素分
離性能の測定を行なつた。試料膜Iを用いて酸素
分離性能を測定した結果を第2表に示す。 実施例 9 磁界処理を3000エルステツドで行なつた以外は
実施例6と同様にして試料膜Jを調製し、酸素分
離性能の測定を行なつた。試料膜Jを用いて酸素
分離性能を測定した結果を第2表に示す。 実施例 10 磁界処理を2300エルステツドで行なつた以外は
実施例6と同様にして試料膜Kを調製し、酸素分
離性能の測定を行なつた。試料膜Kを用いて酸素
分離性能を測定した結果を第2表に示す。 比較例 2 磁界処理を行なわなかつた以外は実施例6と同
様にして試料膜Mを調製し、酸素分離性能の測定
を行なつた。試料膜Mを用いて酸素分離性能を測
定した結果を第2表に示す。
【表】 中の酸素濃度

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 オルガノポリシロキサンからなる膜状樹脂成
    形物に、その樹脂量に対して1〜20重量%の微粒
    子状の磁化された物質が分散含有されており、該
    微粒子状の磁化された物質が2000エルステツド以
    上の磁界による磁界処理を施して磁化された物質
    であることを特徴とする酸素分離膜。
JP56209283A 1981-12-25 1981-12-25 酸素分離膜 Granted JPS58112022A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56209283A JPS58112022A (ja) 1981-12-25 1981-12-25 酸素分離膜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56209283A JPS58112022A (ja) 1981-12-25 1981-12-25 酸素分離膜

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58112022A JPS58112022A (ja) 1983-07-04
JPS643135B2 true JPS643135B2 (ja) 1989-01-19

Family

ID=16570373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56209283A Granted JPS58112022A (ja) 1981-12-25 1981-12-25 酸素分離膜

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS58112022A (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5127925A (en) * 1982-12-13 1992-07-07 Allied-Signal Inc. Separation of gases by means of mixed matrix membranes
JPS63291621A (ja) * 1987-05-21 1988-11-29 Idemitsu Kosan Co Ltd 磁性気体分離膜
JPH0481638U (ja) * 1990-11-27 1992-07-16
JP3353620B2 (ja) * 1995-11-13 2002-12-03 トヨタ自動車株式会社 磁界式酸素富化装置
JP2007237138A (ja) * 2006-03-13 2007-09-20 Equos Research Co Ltd 酸素富化膜、酸素富化装置及び酸素富化方法
JP2007250291A (ja) * 2006-03-15 2007-09-27 Equos Research Co Ltd 燃料電池及び燃料電池用酸素供給装置
JP2008018338A (ja) * 2006-07-12 2008-01-31 Equos Research Co Ltd 酸素富化膜及び酸素富化膜の製造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55137209A (en) * 1979-04-09 1980-10-25 Mitsubishi Rayon Co Ltd Novel hollow fiber with fine pore and its production

Also Published As

Publication number Publication date
JPS58112022A (ja) 1983-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Koresh et al. The carbon molecular sieve membranes. General properties and the permeability of CH4/H2 mixture
US5127925A (en) Separation of gases by means of mixed matrix membranes
US4740219A (en) Separation of fluids by means of mixed matrix membranes
Shull et al. Iron magnetic moments in iron/silica gel nanocomposites
JPS5928972A (ja) 血液浄化用吸着体及びその製造方法
JPH05507654A (ja) 微孔質メンブレン、その製造および使用
JPS643135B2 (ja)
CN104226274A (zh) 去除环境水样中石油类污染物的吸附剂及其制备方法
Wang et al. Thermo-responsive and magnetic molecularly imprinted Fe3O4@ carbon nanospheres for selective adsorption and controlled release of 2, 4, 5-trichlorophenol
Bloomquist et al. Fine particle suspensions in organic liquids
JP5433200B2 (ja) 油分吸着材、及び油分回収方法
JPS58214A (ja) フイルタ−およびその製造法
Zhang et al. Preparation and characterization of surface molecularly imprinted film coated on a magnetic nanocore for the fast and selective recognition of the new neonicotinoid insecticide paichongding (IPP)
CN106947038B (zh) 分子印迹搅拌棒及其制备方法
Yu et al. Performance of poly (styrene—divinylbenzene) magnetic porous microspheres prepared by suspension polymerization for the adsorption of 2, 4-dichlorophenol and 2, 6-dichlorophenol from aqueous solutions
JPS5941762B2 (ja) 酸素分離用複合膜
Chu et al. Selective removal of 2, 4-dichlorophenol by surface molecularly imprinted polymers based on amino-functionalized Fe3O4@ SiO2 composites
JPS62269713A (ja) 水を分離するフイルタ−
Orbulet et al. Fe3O4 particles functionalized with EDTA and PVA—Preparation, characterization and their use in removal of manganese ions from synthetic aqueous solutions
JPS63291621A (ja) 磁性気体分離膜
JP3171546B2 (ja) 吸着装置
Hopkins et al. Adsorption of polymers at the solution–solid interface. V. Styrene–methyl methacrylate copolymers on carbon
Niedergall et al. Mixed‐Matrix Membrane Adsorbers for the Selective Binding of Metal Ions from Diluted Solutions
Vinogradova et al. C60 fullerene-containing polymer stars in mixed matrix membranes
Gordieyeff Adsorption of Gases and Vapors: On Aerosol Particulates