[發明專利]半透膜支撐體及半透膜支撐體的制造方法

有效

• 申請號: 201110039485.1
• 申請日: 2011-02-15
• 公開（公告）號: CN102188910A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 吉田光男;高山和彥;竹內常括;藤木均;木村薰;福田元道;新井克明;安野未樹
• 申請（專利權）人: 三菱制紙株式會社
• 主分類號: B01D69/10
• 分類號: B01D69/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 朱丹

技術領域

本發明涉及半透膜支撐體及半透膜支撐體的制造方法。

背景技術

在以海水的淡水化、水的凈化、食品的濃縮、廢水處理、血液過濾為代表的醫療用、半導體清洗用的超純水制造等領域中廣泛使用半透膜。半透膜由纖維素系樹脂、聚砜系樹脂、聚丙烯腈系樹脂、氟系樹脂、聚酯系樹脂、聚酰胺系樹脂、聚酰亞胺系樹脂等合成樹脂構成。但是，半透膜單體由于機械強度差，因此，以在由無紡布或織布等纖維基材構成的半透膜支撐體的一面(以下稱為“半透膜涂敷面”)上設有半透膜的方式被使用。

在半透膜支撐體上設有半透膜的方式廣泛使用如下方法，即，將上述聚砜系樹脂等合成樹脂溶解于有機溶劑，制備半透膜溶液后，將該半透膜溶液涂敷在半透膜支撐體上。而且，為了有效地進行過濾，形成螺旋形的半透膜元件，進而安裝半透膜模塊(例如參照專利文獻1)。

為了得到高的過濾流束和過濾性能，需要在半透膜表面凹凸少、不產生半透膜形成時的橫向彎曲或皺褶，在半透膜支撐體上以均勻的厚度設置半透膜。因此，半透膜支撐體的半透膜涂敷面需要優異的平滑性。而且，為了得到良好的過濾性能，需要半透膜與半透膜支撐體的膠粘性也優異。另外，在安裝半透膜模塊時，有使用膠粘劑使作為半透膜涂敷面的相反面的半透膜非涂敷面(以下稱為“非涂敷面”)彼此貼合的工序，因此，也要求該非涂敷面之間的膠粘性優異。進而，要求半透膜溶液不滲透于非涂敷面。這是因為，該滲透產生時，產生半透膜的厚度不均勻、非涂敷面之間的膠粘性降低的問題。

作為半透膜支撐體，提出了含有主體合成纖維和粘合劑合成纖維、用濕式抄制法制造并進行了熱壓處理的無紡布。例如，提出了由以使用有粗纖維的表面粗糙度大的表面層(粗纖維層)和使用有細纖維的致密的結構的背面層(細纖維層)的雙重結構為基本的多層結構的無紡布構成的半透膜支撐體(例如參照專利文獻2)。具體而言，記載有將粗纖維層設定為半透膜涂敷面、將細纖維層設定為非涂敷面的半透膜支撐體及用粗纖維層夾持細纖維層、將半透膜涂敷面和非涂敷面兩者設定為粗纖維層的半透膜支撐體。但是，存在如下問題：由于在半透膜涂敷面中使用粗纖維，因此，雖然半透膜與半透膜支撐體的膠粘性提高，但是，平滑性低。另外存在如下問題：由于使用粗纖維，因此，半透膜溶液進入半透膜支撐體的內部，為了得到所期望的半透膜的厚度，需要大量的半透膜溶液。另外存在如下問題：前者由于在非涂敷面使用細纖維，因此，非涂敷面之間的膠粘性不好。

也公開有一種半透膜支撐體，其由與非涂敷面相比、使半透膜涂敷面的表面粗糙度增大的單層結構的無紡布構成，但該半透膜支撐體也在半透膜涂敷面的平滑性、半透膜的均勻性、非涂敷面之間的膠粘性上存在問題(例如參照專利文獻3)。另外，在專利文獻3的半透膜支撐體中，規定抄紙流動方向(縱向、MD)和寬度方向(橫向、CD)的抗拉強度比，其目的在于，防止半透膜形成時的寬度方向彎曲。為了將抄紙流動方向和寬度方向的抗拉強度比收斂于特定的范圍內，需要在抄紙工序中調整原料分散混合液的濃度、水流速度、傾斜金屬網的金屬絲的速度、傾斜的角度等。另外，即使調整抄紙流動方向和寬度方向的抗拉強度比，也難以抑制半透膜形成時的熱水清洗或在干燥部分產生的半透膜支撐體的寬度收縮，不能解決寬度收縮引起的皺褶的產生或彎曲的產生。進而，在專利文獻3的半透膜支撐體中記載有使粘合劑合成纖維的含量增多時、平滑性升高，但同時產生通氣性過小、過濾時的過濾流束降低的問題。

進而，在專利文獻3中提示有如下方法：以改良半透膜與半透膜支撐體的膠粘性及防止滲透為目的，調整半透膜支撐體的通氣度或孔隙尺寸。但是，該根據JIS?L1096的通氣度以從半透膜支撐體的一面通過半透膜支撐體內部透過到另一面的空氣的量為基礎算出，沒有正確地反映涂敷于半透膜涂敷面的表面的半透膜溶液向非涂敷面的滲透。因此，在具有專利文獻3中所示的范圍的通氣度的半透膜支撐體上涂敷有半透膜溶液時，半透膜溶液滲透至半透膜支撐體非涂敷面，在粘貼半透膜支撐體非涂敷面之間而制作半透膜模塊時，有時產生膠粘力降低、過濾性能顯著降低的問題。另外，作為降低支撐體的通氣性的方法，提出了縮小構成半透膜支撐體的纖維的纖維直徑的方法，此時也存在非涂敷面的平滑性升高、非涂敷面之間的膠粘性降低的問題。