JPH04118034A - Polysulfone-based hollow yarn film and its manufacture - Google Patents
Polysulfone-based hollow yarn film and its manufactureInfo
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- JPH04118034A JPH04118034A JP23796890A JP23796890A JPH04118034A JP H04118034 A JPH04118034 A JP H04118034A JP 23796890 A JP23796890 A JP 23796890A JP 23796890 A JP23796890 A JP 23796890A JP H04118034 A JPH04118034 A JP H04118034A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、ポリスルホン系中空糸膜およびその製造方法
に関する。・さらに詳しくは、親水性に優れたポリスル
ホン系中空糸膜およびその製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a polysulfone-based hollow fiber membrane and a method for producing the same. - More specifically, the present invention relates to a polysulfone-based hollow fiber membrane with excellent hydrophilicity and a method for producing the same.
[従来の技術]
近年、分離操作において選択的な透過性を有する膜を用
いる技術が各種の分野において実用化されており、この
選択透過性分lll!模の膜素材として例えばセルロー
ス系、ポリアミド系、ポリアクリロニトリル系、ポリビ
ニルアルコール系、ポリスルホン系などの樹脂が使用さ
れている。とくにボリスルけ゛ノ系樹脂は耐熱性、耐酸
性、耐アルカ性、耐酸化性などの物理的および化学的性
質にfれているたぬ注目されており、ポリスルホン系も
脂を膜素材とする分離技術がめざましく進展し一つある
。[Prior Art] In recent years, techniques using selectively permeable membranes in separation operations have been put into practical use in various fields. For example, cellulose-based, polyamide-based, polyacrylonitrile-based, polyvinyl alcohol-based, polysulfone-based resins are used as the material for the mock membrane. In particular, polysulfone resins are attracting a lot of attention due to their physical and chemical properties such as heat resistance, acid resistance, alkali resistance, and oxidation resistance, and polysulfone resins are also used for separation using fat as a membrane material. One thing that has happened is that technology has made remarkable progress.
しかしながら、ポリスルホン系樹脂は疎水性σ樹脂であ
るので親水性が低く、水に濡れにくい講材であるため、
ポリスルホン系樹脂を素材とすシ膜は透水速度が低い。However, since polysulfone resin is a hydrophobic σ resin, it has low hydrophilicity and is a lecture material that is difficult to get wet with water.
Membranes made of polysulfone resin have a low water permeation rate.
ツヤ−ナル・オブ・アプライF・ポリマー・シイエンス
(20巻、p 2377〜2394(1976) )、
(同2巻、p165〜180(+977) )、(同2
1巻、p 1883〜+900(1977))には、ポ
リヒニルビロリ)・ンを含も紡糸原液を用L)で紡糸し
て膜を得る方法、及びその結果得られる模の構造や透水
性能に関して巾〃く5己載されている。Glossy of Apply F. Polymer Science (Vol. 20, p. 2377-2394 (1976)),
(Volume 2, p165-180 (+977)), (Volume 2
Vol. 1, p. 1883-+900 (1977)) describes a method of obtaining a membrane by spinning a spinning dope containing polyhinylviroli), as well as the structure and water permeability of the resulting pattern. 5 people are listed.
しかしなから、ここに記載の方法では、親水性に向上効
果を示すポリビニルビクリトンが使用さ11テLlるけ
れとも、製膜後にポリヒニルビロリI・ンの一部か溶出
することかある。これを防ぐ目的て多量のポリビニルビ
クリトンを使用してら、溶出を完全に防くことは困難で
ある。ポリビニルビクリトンか溶出すると、長期に安定
した膜の性能を得難いばかりでなく、コスト高にもなる
。However, in the method described herein, even though polyvinylvicrytone is used, which has an effect of improving hydrophilicity, some of the polyvinylvicrytone may be eluted after film formation. If a large amount of polyvinyl vicritone is used to prevent this, it is difficult to completely prevent elution. If polyvinyl vicritone elutes, it is not only difficult to obtain stable membrane performance over a long period of time, but also increases costs.
[発明か解決しようとする課題J
特開昭58−104940号公報明細書には、ポリビニ
ルピロリドンの溶出を防止するのに高分子量のポリビニ
ルビクリトンを用いる方法が記載されている。この方法
によれば、上述のジャーナル・オブ・アプライド・ポリ
マー・サイエンスに開示された方法によるよりもポリビ
ニルビクリトンの溶出という点で改良かみられるものの
、この方法においてら、長期にわたってポリビニルビク
リトンの溶出を完全に防ぐことは困難である。[Problem to be Solved by the Invention J] JP-A-58-104940 describes a method of using high molecular weight polyvinylvicrytone to prevent elution of polyvinylpyrrolidone. Although this method shows an improvement in the elution of polyvinyl vicritone over the method disclosed in the Journal of Applied Polymer Science, this method does not elute polyvinyl vicritone over a long period of time. It is difficult to completely prevent this.
また、特開昭63−97205号、63−97634号
、632241108号公報明細酊にしポリビニルピロ
リドンの溶出を減少させる方法が記載されているか、こ
れらは放射線、紫外線あるいは高温による処理であり、
工業的に必ずしも好ましい方法であるとはいえない。In addition, JP-A No. 63-97205, No. 63-97634, and No. 632241108 disclose methods for reducing the elution of polyvinylpyrrolidone, which include treatment with radiation, ultraviolet rays, or high temperature;
This method cannot necessarily be said to be industrially preferable.
まノー、特[jJl昭63−97202号、特開昭63
−99325号公報明細書には、ポリビニルピロリドン
を使用する高透水性模の製造方法か記載されている。Mano, Special [jJl No. 63-97202, JP-A-63
JP-A-99325 describes a method for producing a highly water permeable pattern using polyvinylpyrrolidone.
しかしながら、これらに記載の方法は紡糸原液にポリス
ルホンの非溶媒例えば水やメタノールのような低沸点液
を含む方法であるため、紡糸原液が不安定となる傾向が
あり、工業的に採用し難い方法である。However, since the methods described in these documents contain a non-solvent for polysulfone, such as a low-boiling point liquid such as water or methanol, in the spinning dope, the spinning dope tends to become unstable, making it difficult to adopt industrially. It is.
従って、本発明の目的は、とくに長期にわたって安定な
親水性を示すポリスルホン中空糸膜およびその製造方法
を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide a polysulfone hollow fiber membrane that exhibits particularly stable hydrophilicity over a long period of time, and a method for producing the same.
[課題を解決するための手段]
本発明者らは上記目的を達成するため鋭意検討を重ね、
本発明に至った。ずなわら、本発明は、ポリスルホノ系
樹脂を主成分とする膜の少なくとも片面の微孔の平均孔
径が50Å〜2000Å、空孔率か70〜85%の微多
孔膜であって、該膜はポリスルホン樹脂に対して0,5
重量%以」二のポリビニルビ。!J +’4多、■よ。[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present inventors have made extensive studies,
This led to the present invention. However, the present invention provides a microporous membrane having a polysulfono-based resin as a main component, the average pore size of the micropores on at least one side of the membrane being 50 Å to 2000 Å, and the porosity being 70 to 85%. 0,5 for polysulfone resin
% by weight of polyvinyl vinyl. ! J+'4 many, ■yo.
よ。体を含8、透水速度が50[1ρ/ hr−tn”
kg/ cm’以」二を示すポリスルホン系中空糸膜と
その製造方法である。Yo. 8, including the body, and the water permeability rate is 50 [1ρ/hr-tn”
The present invention provides a polysulfone-based hollow fiber membrane exhibiting a weight of less than 1 kg/cm'2, and a method for producing the same.
本発明の中空糸膜は、膜の少なくとも片面、すなわち中
空糸膜の内表面又は外表面の微孔の平均孔径が50Å〜
2000人である。膜表面の微孔の平均孔径は5万倍の
走査型電子顕微鏡によって約1000個の孔径を測定す
ることにより求められる。円形でない孔の孔径はその孔
に内接する最大1石の直径をその孔の孔径とする。The hollow fiber membrane of the present invention has an average pore diameter of 50 Å to at least one surface of the membrane, that is, the inner surface or outer surface of the hollow fiber membrane.
There are 2000 people. The average pore diameter of the micropores on the membrane surface is determined by measuring the diameters of about 1000 pores using a scanning electron microscope with a magnification of 50,000 times. The diameter of a non-circular hole is determined by the diameter of at most one stone inscribed in the hole.
又、本発明の中空糸膜は膜全体の空孔率が70〜85%
である。空孔率はDry状態の中空糸をWet化し、W
ettflとDry重量との差から計算によって求める
ことができる。In addition, the hollow fiber membrane of the present invention has a porosity of 70 to 85% throughout the membrane.
It is. The porosity was determined by changing the dry hollow fibers to wet ones, and
It can be calculated from the difference between ettfl and Dry weight.
本発明で用いられるポリスルホン系樹脂は下記(A)ま
たは(B)で示されるポリマーを主成分とするポリマー
であり、(A)まj二は(13)で示さ2するポリマー
以外のものを、本発明の効果を阻害しない1囲で含んで
いてもよい。The polysulfone resin used in the present invention is a polymer whose main component is the polymer shown in (A) or (B) below, and (A) is a polymer other than the polymer shown in (13) 2. It may be included in a range that does not impede the effects of the present invention.
(X、X’、Y、 Y’はヘンゼン環の置換基を示し、
たとえば水素、メチル、ハロゲン、ニトロ、スルホノ酸
(又はその塩)、カルボン酸(又はその塩)、第4級ア
ンモニウム(又はその塩)などであり、a%b、 c、
dはO〜4の整数を示し、Rは例えばl13
L
Sotを示す。)
本発明で用いられるポリビニルピロリドンは包1l−C
H,)
「
る。ポリビニルピロリトノは溶出防止の点から高分子量
のものが好ましく、通常は分子量16万〜l0万のもの
か入手しやすく好適である。また、ポリビニルピロリド
ンには酢酸ビニル等のビニル化合物との共重合体も含ま
れる。(X, X', Y, Y' represent substituents of the Hensen ring,
For example, hydrogen, methyl, halogen, nitro, sulfonic acid (or its salt), carboxylic acid (or its salt), quaternary ammonium (or its salt), etc., a%b, c,
d represents an integer of O to 4, and R represents, for example, 113 L Sot. ) The polyvinylpyrrolidone used in the present invention is
H,) ``Polyvinylpyrrolidone is preferably one with a high molecular weight from the point of view of preventing elution, and usually one with a molecular weight of 160,000 to 100,000 is preferred because it is easy to obtain. Copolymers with vinyl compounds are also included.
ポリアルキレングリコールは、膜の透過性能の点から平
均重合度200〜100000、好ましくは400〜2
0000のものが望ましい。このようなポリアルキレン
グリコールとしては、ポリエチレングリコールやポリプ
ロピレングリコール等をあげることができる。Polyalkylene glycol has an average degree of polymerization of 200 to 100,000, preferably 400 to 2, from the viewpoint of membrane permeation performance.
0000 is desirable. Examples of such polyalkylene glycol include polyethylene glycol and polypropylene glycol.
ポリスルホン系樹脂、ポリビニルピロリドン及びポリア
ルキレングリコールはこれらの共通溶媒に溶解されるが
、該共通溶媒としては、例えばジメチルホルムアミド、
ツメデルアセトアミド、Nメチル−2−ピロリドン、ノ
メチルスルホキント等をあげることができる。これらの
溶媒は単独で使用しても、また複数を組み合わせて使用
することもできる。Polysulfone resin, polyvinylpyrrolidone, and polyalkylene glycol are dissolved in these common solvents, such as dimethylformamide,
Examples include tumedelacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, nomethylsulfoquinto, and the like. These solvents can be used alone or in combination.
本発明で用いられる多価酸は、上記溶媒に可溶性の酸で
あり、1分子中に3個以上のカルボキシル基、フェノー
ル基、硫酸基を含むらのであればよく、とくにポリマー
酸が好ましい。このような多価酸の例としては、タンニ
ン酸、ポリアクリル酸、例えば、イソブチンと無水マレ
イン酸との共重合体及びその加水分解物、メヂルビニル
エーテルと無水マレイン酸との共重合体及びその加水分
解物、エチレンと無水マレイン酸との共重合体及びその
加水分解物等の無水マレイン酸とビニル化合物との共重
合体及びその加水分解物、酢酸ビニルとイタコン酸との
共重合体及びそのケン化物、ポリビニルアルコールの硫
酸エステル等があげられる。The polyhydric acid used in the present invention may be any acid that is soluble in the above-mentioned solvent and contains three or more carboxyl groups, phenol groups, or sulfuric acid groups in one molecule, and polymer acids are particularly preferred. Examples of such polyacids include tannic acid, polyacrylic acid, copolymers of isobutyne and maleic anhydride and their hydrolysates, copolymers of vinyl ether and maleic anhydride, and copolymers thereof. Copolymers of maleic anhydride and vinyl compounds such as hydrolysates, copolymers of ethylene and maleic anhydride and their hydrolysates, and their hydrolysates, copolymers of vinyl acetate and itaconic acid, and their hydrolysates; Examples include saponified products and sulfuric esters of polyvinyl alcohol.
ポリビニルピロリドンと多価酸との複合体は強固である
ことが溶出を防止する点で望ましく、タンニン酸、ポリ
アクリル酸、無水マレイン酸共重合体の加水分解物、ポ
リビニルアルコールのl1lエステル等の多価酸が好ま
しく用いられる。多価酸は、上記溶媒に溶解可能な範囲
内で、酸の一部をナトリウムやカリウム等の無機塩の状
態で使用することもできる。It is desirable that the complex of polyvinylpyrrolidone and polyhydric acid be strong in order to prevent elution. Acids are preferably used. A part of the polyhydric acid can also be used in the form of an inorganic salt such as sodium or potassium within a range that can be dissolved in the above solvent.
該多価酸とポリビニルピロリトノとは上記溶媒に溶解さ
せると均一な溶液となり、酸性〜中性の水中に入れると
、複合体を作って白濁し水不溶性になる。When the polyhydric acid and polyvinylpyrroliton are dissolved in the above-mentioned solvent, they form a homogeneous solution, and when placed in acidic to neutral water, they form a complex that becomes cloudy and water-insoluble.
次に本発明のポリスルホン系中空糸膜の製造方法につい
て説明する。本発明のポリスルホン系中空糸膜は、ポリ
スルホン系樹脂、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレ
ングリコール、多価酸及びこれらの共通溶媒とからなる
紡糸原液を湿式法または乾湿式法により環状ノズルから
押出して紡糸することによって作製することができる。Next, a method for manufacturing the polysulfone hollow fiber membrane of the present invention will be explained. The polysulfone-based hollow fiber membrane of the present invention is produced by extruding a spinning stock solution consisting of a polysulfone resin, polyvinylpyrrolidone, polyalkylene glycol, polyhydric acid, and a common solvent thereof through an annular nozzle using a wet method or a dry-wet method. It can be made by
紡糸原液中のポリスルホン系樹脂は15〜25重量%が
好ましく、ポリアルキレングリコールはポリスルホンの
50〜150重量%、ポリビニルピロリドンはポリスル
ホンの0.5〜15重量%、多価酸はポリビニルピロリ
ドンの10〜1000重量%が好ましく、ポリビニルピ
ロリドンと多価酸との合計はポリスルホノの75重量%
以下であるのが好ましい。これらをジメチルホルムアミ
ド、ツメデルアセトアミド、N−メチル−2−ピロリド
ン及びノメチルスルホキンド等の溶媒、もしくはこれら
の混合、物からなる溶媒に均一に溶解させたものを紡糸
原液として使用する。The polysulfone resin in the spinning dope is preferably 15 to 25% by weight, the polyalkylene glycol is 50 to 150% by weight of the polysulfone, the polyvinylpyrrolidone is 0.5 to 15% by weight of the polysulfone, and the polyacid is 10 to 15% by weight of the polysulfone. 1000% by weight is preferred, and the total amount of polyvinylpyrrolidone and polyhydric acid is 75% by weight of the polysulfonate.
It is preferable that it is below. These are uniformly dissolved in a solvent such as dimethylformamide, tumedelacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, and nomethylsulfokind, or a mixture thereof, and used as a spinning dope.
該紡糸原液は環状ノズルより凝固性を有する水、あるい
は水と溶媒との混合物等の内部凝固液をノズルの芯部分
に注入′しながら、同じく凝固性を有する外部凝固浴中
に押し出す。該凝固浴に入る前に必要に応じて種々の湿
度に保たれた加湿空気中を通してもよい。多価酸とポリ
ビニルピロリドンとは水に触れると複合体を作り、ポリ
スルホン膜中に大部分が残留する。ポリエチレングリコ
ールおよび溶媒は膜中から大部分が溶出する。The spinning dope is extruded from an annular nozzle into an external coagulation bath which also has coagulability while injecting an internal coagulation liquid such as water or a mixture of water and a solvent into the core of the nozzle. Before entering the coagulation bath, it may be passed through humidified air maintained at various humidity levels as required. Polyhydric acid and polyvinylpyrrolidone form a complex when they come into contact with water, and most of it remains in the polysulfone membrane. Most of the polyethylene glycol and solvent are eluted from the membrane.
中空糸をさらに水洗し、必要ならば60℃〜90℃程度
の温水で水洗し、室温〜105℃程度の温度で乾燥し、
本発明のポリスルホン系中空糸膜とする。The hollow fibers are further washed with water, if necessary with warm water of about 60°C to 90°C, and dried at a temperature of about room temperature to 105°C.
A polysulfone hollow fiber membrane of the present invention.
本発明のポリスルホン系中空糸膜は、ポリスルホン系樹
脂、ポリビニルピロリドン、ポリアルキレングリコール
及びこれらの共通溶媒とからなる紡糸原液を湿式法また
は乾湿式法により環状ノズルから押出し、同時に内部注
入液および/または外部凝固浴として多価酸あるいは多
価酸の塩を含む溶液を用いることによっても製造するこ
とができる。内部注入液や外部凝固浴には多価酸あるい
は多価酸の塩を含む溶液を用いず、別の処理浴にて多価
酸あるいは多価酸の塩を含む溶液を用いてもよく、これ
らを併用して実施してもよい。The polysulfone-based hollow fiber membrane of the present invention is produced by extruding a spinning dope consisting of a polysulfone resin, polyvinylpyrrolidone, polyalkylene glycol, and a common solvent thereof through an annular nozzle by a wet method or a wet-dry method, and simultaneously extruding an internal injection liquid and/or It can also be produced by using a solution containing a polyhydric acid or a salt of a polyhydric acid as an external coagulation bath. A solution containing a polyhydric acid or a salt of a polyhydric acid may not be used in the internal injection liquid or external coagulation bath, but a solution containing a polyhydric acid or a salt of a polyhydric acid may be used in a separate treatment bath. It may be carried out in combination.
ポリビニルピロリドンと多価酸との複合体がポリスルホ
ン系中空糸膜中に存在することは、ポリスルホン系中空
糸膜をジメチルホルムアミド等のポリスルホン樹脂を溶
解する溶媒に溶解し、中空繊維状の不溶物が残るか否か
を観察するごとによって確認することができる。The existence of a complex of polyvinylpyrrolidone and polyhydric acid in a polysulfone hollow fiber membrane is due to the fact that the polysulfone hollow fiber membrane is dissolved in a solvent that dissolves polysulfone resin, such as dimethylformamide, and hollow fiber insoluble matter is removed. You can check whether it remains or not by observing it each time.
多価酸として無水マレイン酸とビニル化合物との共重合
体を使用する場合は、凝固性を有する内部注入液あるい
は外部凝固浴をアルカリ性にするか、あるいは以降の処
理浴の一つをまずアルカリ性にし、無水マレイン酸部分
の一部を加水分解し、次浴以降の処理浴のいずれかを酸
性にすることにより製造することができる。When using a copolymer of maleic anhydride and a vinyl compound as the polyhydric acid, the internal injection liquid or external coagulation bath that has coagulability should be made alkaline, or one of the subsequent treatment baths should be made alkaline first. can be produced by hydrolyzing a part of the maleic anhydride moiety and making any of the subsequent treatment baths acidic.
[実施例コ
以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが
、本発明はこれらにより何ら制限されるものではない。[Examples] The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below, but the present invention is not limited to these in any way.
部は全て重量部をあられず。All parts are by weight.
実施例1
ポリスルホン(Udel P −1700) 18部、
ポリエチレングリコール(三洋化成製P E G #
600)21.6部、ポリビニルピロリドン(G、A、
F社製(n = 100) 0.2部、ジメチルホルム
アミド59.6部からなる透明な均一溶液を作東し、紡
糸原液とした。Example 1 18 parts of polysulfone (Udel P-1700),
Polyethylene glycol (Sanyo Chemical PEG #
600) 21.6 parts, polyvinylpyrrolidone (G, A,
A transparent homogeneous solution consisting of 0.2 parts manufactured by Company F (n = 100) and 59.6 parts of dimethylformamide was prepared and used as a spinning stock solution.
内部凝固液としてジメチルホルムアミド/水=80/2
0(重量比)からなる溶液を注入しながら、原液温度4
0℃、ドライゾーン長10ha、ドライゾーンの雰囲気
40℃、相対湿度80%の条件下、40℃の水からなる
外部凝固浴中で凝固させた。さらに、滞留時間20分の
水洗槽および同じ<10分の90℃温水洗浄槽を通して
ポリエチレングリコールおよび溶媒の大部分を除去した
後、枠に巻き、75℃で4時間乾燥させて内径320μ
、外径450μのポリスルホン中空糸膜を得た。該膜の
内面の微孔の平均孔径は400Å、空孔率は79%であ
った。Dimethylformamide/water = 80/2 as internal coagulation liquid
While injecting a solution consisting of 0 (weight ratio), the stock solution temperature was 4.
It was coagulated in an external coagulation bath consisting of water at 40°C under the conditions of 0°C, dry zone length of 10 ha, dry zone atmosphere of 40°C, and relative humidity of 80%. Further, most of the polyethylene glycol and solvent were removed through a water washing bath with a residence time of 20 minutes and a 90°C hot water washing bath with a residence time of <10 minutes, and then rolled into a frame and dried at 75°C for 4 hours to obtain an inner diameter of 320 μm.
A polysulfone hollow fiber membrane having an outer diameter of 450 μm was obtained. The average pore diameter of the micropores on the inner surface of the membrane was 400 Å, and the porosity was 79%.
中空糸膜の長さを20ctaとし、30本を使用してモ
ジュールを作製し、外圧で通水したところ25℃の水の
外表面積基準の透水性は2500ρ/hr−m’・at
IIであった。又、450人のコロイダルシリカ1重量
%液を使用した場合98%をカットする分画性を示した
。When a module was fabricated using 30 hollow fiber membranes with a length of 20 cta and water was passed under external pressure, the water permeability based on the external surface area of water at 25°C was 2500 ρ/hr-m'・at
It was II. Furthermore, when a 1% by weight solution of colloidal silica from 450 people was used, it showed a fractionation property of cutting 98%.
外表面基準で0,8Pの外圧が過型モジュールを作製し
、H1/分で1時間通水した後、24時間停止し、24
時間後にモジュール部の水を抜き出して過マンガン酸カ
リウム消費量を測定したところ0.2腸g/gであり、
はとんど溶出物のないことが確認された。A module was made with an external pressure of 0.8P based on the external surface, and after passing water at H1/min for 1 hour, it was stopped for 24 hours, and
After a period of time, the water in the module was removed and the amount of potassium permanganate consumed was 0.2 g/g.
It was confirmed that there was almost no eluate.
乾燥中空糸膜の窒素成分をミクロケルダール法で求めた
ところ0.33重量%であり、使用したポリビニルピロ
リドンの大部分が残留していた。又、乾燥中空糸膜をジ
メチルホルムアミドで溶解したところ、中空繊維状不溶
物が残り、ポリビニルピロリドンとポリイソブチン無水
マレイン酸交互共重合体の加水分解物との複合体が形成
されていることを確認することができた。The nitrogen content of the dried hollow fiber membrane was determined by the Micro Kjeldahl method and was found to be 0.33% by weight, indicating that most of the polyvinylpyrrolidone used remained. In addition, when the dried hollow fiber membrane was dissolved in dimethylformamide, it was confirmed that hollow fiber insoluble matter remained and a complex was formed between polyvinylpyrrolidone and a hydrolyzate of polyisobutylene maleic anhydride alternating copolymer. I was able to do that.
実施例2
ポリスルホニ/ (Udel P −1700) 19
部、 ポリエチレングリコール(三洋化成製# 600
) 22FRI、ポリビニルピロリドン(G、A、F社
製K −90)0.7部、ジメチルホルムアミド58.
3部よりなる紡糸原液を使用し、内部凝固液としてタン
ニン酸0.6部、ジメチルホルムアミド75部および水
24.4部からなる溶液を使用する以外は実施例1と同
様にしてポリスルホン中空糸膜を作製した。該膜の内面
の微孔の平均孔径は250Å、空孔率は78%であ つ
ノこ 。Example 2 Polysulfony/ (Udel P-1700) 19
Polyethylene glycol (#600 manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.)
) 22FRI, 0.7 part of polyvinylpyrrolidone (K-90 manufactured by G, A, F), 58% dimethylformamide.
A polysulfone hollow fiber membrane was prepared in the same manner as in Example 1, except that a spinning stock solution consisting of 3 parts was used, and a solution consisting of 0.6 parts of tannic acid, 75 parts of dimethylformamide, and 24.4 parts of water was used as the internal coagulation liquid. was created. The average diameter of the micropores on the inner surface of the membrane was 250 Å, and the porosity was 78%.
実施例1と同様にして膜性能を測定したところ、透水性
は2000(/ s”hr−ate、分画性は135人
のコロイダルノリ力1重量%の液を使用した場合35%
、450人のコロイダルンリ力1重量%の液を使用した
場合g9.9%をカットした。Membrane performance was measured in the same manner as in Example 1, and the water permeability was 2000 (s"hr-ate), and the fractionability was 35% when using a liquid with a colloidal glue strength of 1% by weight from 135 people.
, 450 people cut 9.9% of colloid when using 1% by weight liquid.
過マンガン酸カリウム消費量は0.2mg/L ミク
ロケルクール法て求めた膜中の窒素成分は036重里%
であった。また、実施例1と同様にツメチルホルムアミ
l−に中空糸膜を溶解することによってポリビニルピロ
リドンの複合体か形成されていることが確認された。Potassium permanganate consumption is 0.2 mg/L.Nitrogen content in the film determined by microkercoeur method is 0.36%.
Met. Furthermore, it was confirmed that a polyvinylpyrrolidone complex was formed by dissolving the hollow fiber membrane in trimethylformamyl l- as in Example 1.
ポリスルホン(Udel P −1700) 18部、
ボ=エチレングリコール(三洋化成製P E G #
400) 25部、ポリビニルピロリドン(G、A、F
社製に−90) 0.7部、ジメチルホルムアミド56
.3部からなる透明な均一溶液を紡糸原液とした。18 parts of polysulfone (Udel P-1700),
Polyethylene glycol (Sanyo Chemical PEG #
400) 25 parts, polyvinylpyrrolidone (G, A, F
-90) 0.7 parts, dimethylformamide 56
.. A clear homogeneous solution consisting of 3 parts was used as a spinning dope.
内部凝固液としてジメチルホルムアミド/水=50/
50 (重1比)からなる37℃の溶液を注入しながら
、原液温度37℃、ドライゾーン長70mm、 ドラ
イゾーンの雰囲気37℃、相対湿度95%の条件下、3
5℃の水からなる外部凝固浴中で凝固させた。Dimethylformamide/water = 50/as internal coagulation liquid
While injecting a solution at 37°C consisting of 50% (weight: 1 ratio), the temperature of the stock solution was 37°C, the dry zone length was 70 mm, the atmosphere in the dry zone was 37°C, and the relative humidity was 95%.
Coagulation occurred in an external coagulation bath consisting of water at 5°C.
凝固浴中に10秒間滞留させた後、アクリル酸ナトリウ
ム0.3重量%、濃塩酸0.3重量%水溶液中を3分間
通過させ、充分に水洗した後、105℃の熱風乾燥器中
で3時間乾燥し、ポリスルホン中空糸膜を得た。得られ
た膜は実施例!および2と同様親水性の膜となっており
、透水性は18001!/ *”hr・8【園であった
。分画性は135人の1重量%コロイダルシリカ溶液を
使用した場合90%のカットを示し、実施例Iと同様に
ポリビニルピロリドンの複合体が形成されていることが
確認された。該膜の内面の微孔の平均孔径は100Å、
空孔率は79%であった。After staying in the coagulation bath for 10 seconds, it was passed through an aqueous solution of 0.3% by weight of sodium acrylate and 0.3% by weight of concentrated hydrochloric acid for 3 minutes, thoroughly washed with water, and then placed in a hot air dryer at 105°C for 3 minutes. After drying for a period of time, a polysulfone hollow fiber membrane was obtained. The obtained film is an example! Like 2 and 2, it has a hydrophilic membrane, with a water permeability of 18001! / *"hr・8 [garden]. Fractionability showed a cut of 90% when using 1% by weight colloidal silica solution, and as in Example I, a complex of polyvinylpyrrolidone was formed. It was confirmed that the average diameter of the micropores on the inner surface of the membrane was 100 Å,
The porosity was 79%.
過マンガン酸カリウムの消費量は1.5mg/Cであり
、ミクロケルクール法により求めた膜中の窒素成分は0
,25%であった。The consumption amount of potassium permanganate was 1.5 mg/C, and the nitrogen content in the film determined by the microkercoeur method was 0.
, 25%.
実施例4
ポリスルホン(tldel P −1700) 19部
、ポリエチレングリコール(PEG#600)22部、
ポリイソブチン無水マレイン酸交互共重合体0.3部、
ポリビニルピロリドン(K −90) 0.7部、ジメ
チルホルムアミド58部からなる透明な均一溶液を作製
し、原液とした。Example 4 19 parts of polysulfone (tldel P-1700), 22 parts of polyethylene glycol (PEG #600),
0.3 parts of polyisobutyne maleic anhydride alternating copolymer,
A transparent homogeneous solution consisting of 0.7 parts of polyvinylpyrrolidone (K-90) and 58 parts of dimethylformamide was prepared and used as a stock solution.
内部凝固液としてツメチルホルムアミド/水−77,5
/ 22.5 (重量比)からなる溶液を注入しながら
、原液温度40℃、ドライゾーン長7011 ドライゾ
ーンの雰囲気40℃、相対湿度80%の条件下で、40
℃の40g/L!の水酸化ナトリウム水溶液からなる外
部凝固洛中で凝固さ0た。さらに、滞留時開3分の水洗
槽、および同じ<10分の36.5g/lの塩酸水溶液
槽、および同じ<20分の水洗槽および同じ<10分の
90℃温水洗浄槽を通して80℃で4時間乾燥させて、
内径450μ、外径570μのポリスルホン中空糸を得
た。得られた中空糸膜は実施1〜3と同様に親水性の膜
となっており、通水性は1500t/s”hr−at+
*であった。Tumethylformamide/water as internal coagulation liquid - 77,5
/ 22.5 (weight ratio) under the conditions of stock solution temperature of 40℃, dry zone length of 7011, and dry zone atmosphere of 40℃ and relative humidity of 80%.
40g/L at ℃! It was coagulated in an external coagulation chamber consisting of an aqueous sodium hydroxide solution. Furthermore, the water was heated at 80°C through a water washing tank opened for 3 minutes and a 36.5 g/l hydrochloric acid aqueous solution tank for the same <10 minutes, and a 90°C hot water washing tank for the same <20 minutes and the same <10 minutes. Let dry for 4 hours,
Polysulfone hollow fibers having an inner diameter of 450μ and an outer diameter of 570μ were obtained. The obtained hollow fiber membrane was a hydrophilic membrane similar to Examples 1 to 3, and the water permeability was 1500 t/s"hr-at+
*Met.
分画性は450人の1重量%コロイダルシリカ溶液を使
用した場合99%のカットを示した。ミクロケルクール
法により求めた膜中の窒素成分は0.37%、過マンガ
ン酸カリウム消費量は0.5mg/lであった。中空糸
膜や内面の微孔の平均孔径は400Å、空孔率は78%
であった。Fractionability showed a cut of 99% when using 450 people's 1% by weight colloidal silica solution. The nitrogen content in the film determined by the microkercool method was 0.37%, and the amount of potassium permanganate consumed was 0.5 mg/l. The average pore diameter of the hollow fiber membrane and inner surface micropores is 400 Å, and the porosity is 78%.
Met.
[発明の効果]
本発明により、ポリビニルピロリドンと多価酸との複合
体を含むポリスルホン系中空糸膜を、得ることができる
。該複合体は少量のポリビニルピロリドンで強固なもの
となるたぬ、本発明の膜はpl+10以下の通常の水道
水等のpHレベルで水への溶出物かほとんどなく、又乾
燥状態でそのまま通水可能な親水化膜となるので、浄水
器、血液処理、菌体含有液の処理、活性汚泥排水からの
水の回収等の用途に巾広く使用される。[Effects of the Invention] According to the present invention, a polysulfone-based hollow fiber membrane containing a complex of polyvinylpyrrolidone and a polyhydric acid can be obtained. The composite becomes strong with a small amount of polyvinylpyrrolidone, and the membrane of the present invention has almost no eluate in water at a pH level of pl+10 or less, such as ordinary tap water, and can be passed through water as is in a dry state. Since it is a highly hydrophilic membrane, it is widely used in water purifiers, blood treatment, treatment of bacterial cell-containing liquids, and water recovery from activated sludge wastewater.
特許出願人 株式会社 り ラ しPatent applicant RiRashi Co., Ltd.
Claims (1)
片面の微孔の平均孔径が50Å〜2000Å、空孔率が
70〜85%の微多孔膜であつて、該膜はポリスルホン
系樹脂に対して0.5重量%以上のポリビニルピロリド
ンと多価酸との複合体を含み、透水速度が500l/h
r・m^2・kg/cm^2以上を示すポリスルホン系
中空糸膜。 2、ポリスルホン系中空糸膜を湿式または乾湿式法で製
造する方法において、ポリスルホン系樹脂、ポリビニル
ピロリドン、ポリアルキレングリコール、多価酸および
これらの共通溶媒とからなる紡糸原液を環状ノズルから
押出して紡糸することを特徴とするポリスルホン系中空
糸膜の製造方法。 3、ポリスルホン系中空糸膜を湿式または乾湿式法で製
造する方法において、ポリスルホン系樹脂、ポリビニル
ピロリドン、ポリアルキレングリコールおよびこれらの
共通溶媒とからなる紡糸原液を環状ノズルから押出すと
ともに内部凝固液および/または外部凝固液として多価
酸の塩を含む溶液を用いることを特徴とするポリスルホ
ン系中空糸膜の製造方法。[Scope of Claims] 1. A microporous membrane whose main component is a polysulfone resin, the average pore size of the micropores on at least one side of the membrane is 50 Å to 2000 Å, and the porosity is 70 to 85%; Contains a complex of polyvinylpyrrolidone and polyhydric acid in an amount of 0.5% by weight or more based on polysulfone resin, and has a water permeation rate of 500 l/h.
A polysulfone hollow fiber membrane exhibiting r.m^2.kg/cm^2 or more. 2. In a method for producing a polysulfone-based hollow fiber membrane by a wet method or a dry-wet method, a spinning stock solution consisting of a polysulfone resin, polyvinylpyrrolidone, polyalkylene glycol, polyhydric acid, and a common solvent thereof is extruded from an annular nozzle for spinning. A method for producing a polysulfone hollow fiber membrane. 3. In a method for producing a polysulfone hollow fiber membrane by a wet or dry-wet method, a spinning dope consisting of a polysulfone resin, polyvinylpyrrolidone, polyalkylene glycol, and a common solvent thereof is extruded from an annular nozzle, and an internal coagulating liquid and A method for producing a polysulfone-based hollow fiber membrane, characterized in that/or a solution containing a salt of a polyvalent acid is used as an external coagulation liquid.
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JP2237968A JPH0832297B2 (en) | 1990-09-07 | 1990-09-07 | Polysulfone-based hollow fiber membrane and method for producing the same |
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JPH04118034A true JPH04118034A (en) | 1992-04-20 |
JPH0832297B2 JPH0832297B2 (en) | 1996-03-29 |
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---|---|---|---|---|
JP2001314736A (en) * | 2000-05-12 | 2001-11-13 | Kuraray Co Ltd | Manufacturing method of membrane forming stock solution and hollow fiber membrane |
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DE102004008220B4 (en) * | 2004-02-19 | 2006-01-12 | Membrana Gmbh | High-flux dialysis membrane with improved separation behavior |
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1990
- 1990-09-07 JP JP2237968A patent/JPH0832297B2/en not_active Expired - Fee Related
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WO2019016246A1 (en) * | 2017-07-19 | 2019-01-24 | Gambro Lundia Ab | Filter membrane and device |
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