[發明專利]親水化偏二氟乙烯類多孔中空纖維膜及其制造方法

有效

• 申請號: 201480040365.5
• 申請日: 2014-07-08
• 公開（公告）號: CN105392553B
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 石躍新;小松賢作;藪野洋平
• 申請（專利權）人: 可樂麗股份有限公司
• 主分類號: B01D71/34
• 分類號: B01D71/34;B01D69/08;D01F1/08;D01F6/12
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 王利波

相關申請

本申請主張2013年7月18日申請的日本特愿2013-149535的優先權，參照并引用其全部內容作為本申請的一部分。

技術領域

本發明涉及一種親水化偏二氟乙烯類樹脂多孔中空纖維膜(以下，有時簡稱為“多孔中空纖維膜”)及其制造方法，所述親水化偏二氟乙烯類樹脂多孔中空纖維膜對原水中的有機物吸附較少、耐污染性優異，而且具有優選的細孔結構、因而透過性能較高、分級性能較高且工序控制性優異，能夠適用于凈水處理、飲用水制造、工業用水制造、廢水處理等水處理領域、食品工業領域等。

背景技術

近年來，使用具有選擇透過性的多孔膜的分離操作技術取得了顯著進展。這樣的分離操作技術可以用于例如飲用水、超純水及醫藥品的制造、釀造制品的除菌/精加工等各種領域中，并且包括分離裝置、清洗裝置及殺菌裝置等一系列凈化系統已經開發實用化。在這些領域中，對水的優質化(高度處理)、安全性提高、分離精度提高等有較高水平的要求，因此正在進行能夠滿足這樣要求的多孔膜的開發。

在凈水處理等水處理用途中使用多孔膜的情況下，由于必須處理的水量較大，因此，作為多孔膜，通常多采用能夠增大單位體積的有效膜面積的中空纖維膜。而且，只要能夠提高中空纖維膜的透水性能，就能夠減小必要膜面積使裝置變得小型，從而節約設備費用，從膜更換費用、設備的設置占地面積方面考慮是有利的。然而，由于被處理水中含有的各種成分而導致膜被污染，因此存在持續過濾運行的同時透水性能會逐漸降低的問題。

已知通常在過濾污濁成分較多的原水的情況下，持續進行過濾時會在膜表面或膜內部堆積原水中所含的有機物等(篩孔堵塞)，它們會形成新的過濾 阻力，因此過濾能力會下降。因此，采用了如下方法：在過濾運行的過程中不進行過濾而用高流速的水流對堆積物進行剝離的沖洗、向膜吹送氣泡來剝離堆積物的空氣清除、在使處理水、空氣等氣體與過濾相反方向進行流動來進行清洗的反向清洗等。而且，還定期地進行試劑清洗來保持過濾能力較高。沖洗或空氣清除雖然對膜的清洗效果較高，但是現實情況是：對于現有的膜而言，即使采用這些清洗方法，經時產生的污垢在膜上的蓄積也較多，未必能夠得到令人滿意的透水性能。

近年來，使用了偏二氟乙烯類樹脂的分離膜作為具有較高化學耐久性和較高物理強度及物理耐久性的原材料而受到關注，存在今后應用擴大的傾向。然而，由于使用了偏二氟乙烯類樹脂的膜為疏水性的原材料而容易被污染，因此需要進行避免由有機物等導致的污染(篩孔堵塞)的處理。

迄今為止，公開了一種為了對使用了偏氟乙烯樹脂的過濾膜賦予親水性而使其浸漬于乙烯-乙烯醇共聚物溶液中的方法(專利文獻1)。然而，對于這種利用浸漬的親水化處理而言，由于未充分地親水化至膜的內部，因此一旦處于干燥狀態，就會失去透水性能。因此，需要總是浸漬于液體中或者在使用前進行濕潤化操作，在成本方面、使用中的操作性方面均存在問題。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2002-233739號公報

發明內容

發明所要解決的課題

鑒于現有技術的上述問題，本發明的課題在于提供一種偏二氟乙烯類樹脂多孔中空纖維膜，在凈水處理、飲用水制造、工業用水制造、廢水處理等水處理領域、食品工業領域等中，該偏二氟乙烯類樹脂多孔中空纖維膜對原水中的有機物吸附較少、耐污染性優異、而且具有優選的細孔結構，由此，透過性能較高、分級性能較高且工序控制性優異。

用于解決課題的方法

本發明人為了解決上述課題而進行了深入研究，結果發現，通過對膜表面和細孔內表面賦予親水性、且以原水(被處理水)側表面致密而處理水側表面變得粗大的方式控制細孔結構，能夠獲得對原水中的有機物吸附較少、耐污染性優異、且高透過性能、高分級性能優異的多孔中空纖維膜，從而完成了本發明。

即，本發明的第一構成是一種偏二氟乙烯類樹脂多孔中空纖維膜，其包含偏二氟乙烯類樹脂，其特征在于，所述多孔中空纖維膜含有0.5～10重量％的親水性樹脂，且內表面的平均孔徑(P_i)與外表面的平均孔徑(P_o)的比率P_i/P_o為2.5～50的范圍，純水透過速度滿足下式。

(式)(FLUX_d/FLUX_w)×100≥40.0