复合半透膜制造技术

本发明专利技术提供即使在支持膜与高盐浓度的水溶液接触之后也能够维持高除去性能的复合半透膜。一种复合半透膜，其特征在于，具备包含基材和多孔性支持层的支持膜、和设置在前述多孔性支持层上的分离功能层，基材和多孔性支持层之间的剥离强度在1.1N/25mm以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术提供即使在支持膜与高盐浓度的水溶液接触之后也能够维持高除去性能的复合半透膜。一种复合半透膜，其特征在于，具备包含基材和多孔性支持层的支持膜、和设置在前述多孔性支持层上的分离功能层，基材和多孔性支持层之间的剥离强度在1.1N/25mm以上。【专利说明】复合半透膜
本专利技术涉及对液状混合物的选择性分离有用的复合半透膜。通过本专利技术获得的复合半透膜能够适合用于例如海水、盐水的淡水化。
技术介绍
关于混合物的分离，存在各种用于将溶解于溶剂(例如水)中的物质(例如盐类)除去的技术，但是，近年，作为用于节能和节省资源的工艺，膜分离法的利用在不断扩大。膜分离法所使用的膜有微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等，这些膜可以用于，例如从海水、盐水、含有有害物的水等获得饮用水的情况、制造工业用超纯水、废水处理、有价物回收等。 现在市售的反渗透膜和纳滤膜中大部分是复合半透膜，复合半透膜有两种:在支持膜上具有凝胶层和将聚合物交联了的活性层的复合半透膜、以及在支持膜上具有将单体缩聚了的活性层的复合半透膜这两种。其中，在支持膜上被覆由通过多官能胺和多官能酰基卤之间的缩聚反应获得的交联聚酰胺形成的分离功能层而获得的复合半透膜，作为渗透性、选择分离性高的分离膜被广泛使用(专利文献1、2)。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开昭55-14706号公报 专利文献2:日本特开平5-76740号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题 在使用反渗透膜进行分离的情况下，通常在供给水侧的盐浓度高而透过水侧的盐浓度低的条件下运行。因此，支持膜内的盐浓度低。但是，如果有时由于某种原因导致高盐浓度的水溶液浸入支持膜，则在这之后由于和盐浓度低的透过水接触，所以有时除去性能会降低。需要提供即使支持膜和高盐浓度的水溶液接触除去性能也不降低的复合半透膜。 解决问题的手段 为了实现上述目的，本专利技术由以下部分构成。 (I) 一种复合半透膜，其特征在于，具备包含基材和多孔性支持层的支持膜、和设置在前述多孔性支持层上的分离功能层，前述多孔性支持层具备基材侧的第I层和形成在该第I层上的第2层，并且剥离强度为1.lN/25mm以上，所述剥离强度是在25°C的温度条件下，以1mm/分钟、180°的剥离方向将前述多孔性支持层从前述基材剥离而测定的。 (2)根据(I)所述的复合半透膜，前述第I层和前述第2层之间的界面为连续结构。 (3)根据(2)所述的复合半透膜，多孔性支持层是如下形成的:在基材上涂布用于形成第I层的高分子溶液A，同时涂布用于形成第2层的高分子溶液B，然后使其与凝固浴接触而进行相分离。 (4)根据(3)所述的复合半透膜，高分子溶液A和高分子溶液B具有不同的组成。 (5)根据(4)所述的复合半透膜，高分子溶液A的固体成分浓度a (重量％ )和高分子溶液B的固体成分浓度b (重量％ )满足以下关系式:1.0〈a/b〈2.0且15 < a < 30且12彡b彡20。 (6)根据(I)?(5)中任一项所述的复合半透膜，前述基材为含有聚酯作为主成分的长纤维无纺布。 专利技术效果 通过本专利技术实现了即使在支持膜与高盐浓度的水溶液接触后也能够维持高除去性能的复合半透膜。 【具体实施方式】 1.复合半透膜 复合半透膜具备包含基材和多孔性支持层的支持膜、和设置在前述多孔性支持层上的分离功能层。其特征在于，该基材和多孔性支持层之间的剥离强度在1.lN/25mm以上。 (1-1)分离功能层 分离功能层是在复合半透膜中承担分离溶质的功能的层。分离功能层的组成和厚度等构成是根据复合半透膜的使用目的而设定的。 (聚酰胺制分离功能层) 例如，分离功能层也可以含有聚酰胺作为主成分。构成分离功能层的聚酰胺可以通过多官能胺和多官能酰基卤的界面缩聚来形成。这里，优选多官能胺或多官能酰基卤中的至少一方含有3官能以上的化合物。 另外，本文中，“X含有Y作为主成分”的意思是指，Y占X的50重量％以上，包括X实质上仅含有Y的构成。 为了获得充分的分离性能和透过水量，聚酰胺分离功能层的厚度通常优选在 0.01?I μπι的范围内，更优选在0.1?0.5μπι的范围内。这里，多官能胺是指，一分子中具有至少2个伯氨基和/或仲氨基且其氨基中至少I个是伯氨基的胺，可以举出，例如2个氨基以邻位、间位、对位的任一位置关系与苯环结合了的苯二胺、苯二甲胺、1，3，5-三氨基苯、1，2，4- 二氨基苯、3，5- 二氨基苯甲酸、3-氨基苯甲胺、4-氨基苯甲胺等芳香族多官能胺，乙二胺、丙二胺等脂肪族胺，I, 2- 二氨基环己烷、I, 4- 二氨基环己烷、4-氨基哌啶、4-氨基乙基哌嗪等脂环式多官能胺等。其中，如果考虑膜的选择分离性、渗透性、耐热性，则优选一分子中具有2?4个伯氨基和/或仲氨基的芳香族多官能胺，作为这样的多官能芳香族胺，可以适合使用间苯二胺、对苯二胺、1，3，5-三氨基苯。其中，从获得容易性、操作容易性的方面考虑，更优选使用间苯二胺(WTESm-PDA)。这些多官能胺可以单独使用，也可以同时使用2种以上。在同时使用2种以上的情况下，可以将上述胺相互组合，也可以将上述胺和一分子中具有至少2个仲氨基的胺组合。作为一分子中具有至少2个仲氨基的胺，可以举出，例如哌嗪、I, 3- 二哌啶基丙烷等。 多官能酰基卤是指，一分子中具有至少2个卤化羰基的酰基卤。例如，作为3官能酰基卤，可以举出均苯三甲酰氯、1，3，5-环己烷三甲酰三氯、1，2，4-环丁烷三甲酰三氯等；作为2官能酰基卤，可以举出联苯二甲酰二氯、偶氮苯二甲酰二氯、对苯二甲酰氯、间苯二甲酰氯、萘二甲酰氯等芳香族2官能酰基卤，己二酰二氯、癸二酰氯等脂肪族2官能酰基卤，环戊烷二甲酰二氯、环己烷二甲酰二氯、四氢呋喃二甲酰二氯等脂环式2官能酰基卤。如果考虑和多官能胺的反应性，则多官能酰基卤优选为多官能酰氯化物。另外，如果考虑膜的选择分离性、耐热性，则多官能酰氯化物更优选为一分子中具有2?4个氯化羰基的多官能芳香族酰氯化物。其中，从获取容易性、操作容易性的角度考虑，进一步优选使用均苯三甲酰氯。这些多官能酰基卤可以单独使用，也可以同时使用2种以上。 (1-2)支持膜 在本专利技术中，支持膜具备基材和设置在前述基材上的多孔性支持层，其实质上不具有离子等的分离性能，而是为实质上具有分离性能的分离功能层提供强度。 支持膜的厚度对复合半透膜的强度和将复合半透膜形成为膜元件时的填充密度产生影响。为了获得充分的机械强度和填充密度，支持膜的厚度优选在30?300 μ m的范围内，更优选在50?250 μ m的范围内。 另外，在本文中，除非特别说明，否则各层或膜的厚度分别是指平均值的意思。这里，平均值是指算术平均值。即，各层或膜的厚度是如下求得的:在观察各层或膜的截面时通过在与层或膜的厚度方向垂直的方向(层或膜的面方向，水平方向)上以20 μ m的间隔测定20个点的厚度，计算出的平均值。 本【专利技术者】们着眼于基材和多孔性支持层之间的接合性，进行了悉心研究。结果发现，如果使浸透了高盐浓度的水溶液的多孔性支持层与低盐浓度的水溶液接触，则水以浓度差作为原动力迅速流入多孔性支持层内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合半透膜，其特征在于，具备包含基材和多孔性支持层的支持膜、和设置在所述多孔性支持层上的分离功能层，所述多孔性支持层具备基材侧的第1层和形成在该第1层上的第2层，并且剥离强度为1.1N/25mm以上，所述剥离强度为，使用Tensilon拉伸试验机，在25℃的温度条件下，以10mm/分钟、180°的剥离方向将所述多孔性支持层从所述基材剥离时，对剥离力的最大值进行10次测定所获得的值的平均值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：志村晴季，冈部淳，高谷清彦，木村将弘，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP