中空絲型反滲透膜及其製造方法
2023-12-02 08:02:16
專利名稱：中空絲型反滲透膜及其製造方法
技術領域：
本發明涉及可以在降低運轉成本的同時高水平地維持透水性能和除去性能這兩者的中空絲型反滲透膜及其製造方法，可以用於基於鹽水的淡化的飲用水、工業用水的製造、超純水的製造、特別是工業排水或生活排水等有機性排水的活性汙泥處理中的砂濾工序的替代或放流前的處理等中。
背景技術：
藉助反滲透膜法的液狀混合物的分離、濃縮與蒸餾等分離技術相比是節能的方法，並且不會伴隨著物質的狀態變化，因此被廣泛地應用於果汁的濃縮、啤酒酶的分離等食品領域、基於海水及鹽水的淡化的飲用水、工業用水等的製造、電子工業中的超純水的製造或醫藥品工業、醫療領域中的無菌水的製造等水精製領域或者從工業排水中的有機物的回收之類的多個領域中，藉助反滲透膜的水處理已經作為支撐最尖端技術的不可缺少的工藝而固定下來。例如，使用了反滲透膜的海水、鹽水的淡化是清潔的工藝，與蒸發法、電透析法相比在節能、低成本、操作的簡便性的方面是有利的，目前為止可以舉出很大的實效。特別是中空絲型反滲透膜與螺旋形反滲透膜相比雖然每單位膜面積的透過水量小，然而可以增大每個組件的膜面積，因此作為整體來說可以增大透過水量，從容積效率非常高的優點出發，而得到大量的採用。此種中空絲型反滲透膜一般來說可以通過製備含有乙酸纖維素作為聚合物原料的制膜原液，將其從噴絲頭中向空氣中排出，接下來在水溶液中凝固，水洗後進行熱水處理而使膜收縮，從而加以製造。例如，專利文獻I的實施例中，記載了將使用了三乙酸纖維素作為聚合物原料的制膜原液噴出、凝固，水洗後在沒有緊繃下實施20分鐘的85°C的熱水處理而得的反滲透膜，如果參照實施例的數據，則顯示出:將0.2%氯化鈉水溶液作為供給水以30kg/cm2的壓力測得的透水量和NaCl除去率分別為230L/m2D、99.85% (實施例1)、245L/m2D,99.87% (實施例3)、250L/m2D、99.84% (實施例4)。由於透水量依賴於壓力，因此當以一半的壓力15kg/cm2測定上述的實施例的反滲透膜時，則雖然NaCl除去率不太受影響，然而透水量降低為大致一半的120L/m2D左右。S卩，如專利文獻I這樣的以往的反滲透膜由於在高的熱水處理溫度下會增大膜收縮，因此雖然可發揮出高的鹽除去性能，然而在低壓下使用時，會有透水性能降低的問題。作為想要在反滲透膜中高水平地維持透水性能和除去性能這兩者的方案，例如可以舉出專利文獻2及3。專利文獻2中，公開了涉及在從液體混合物中的固體分離或者溶質分離中所使用的中空絲型反滲透膜組件的技術。但是，如果參考專利文獻2的表I中的使用了三乙酸纖維素的中空絲膜性能，則在操作壓力55kg/cm2下測得的透過水量(FRl)是
22.6 91.5L/m2/天,無法達成高的透水性能。另外，專利文獻3中，公開了涉及在微多孔性支承體上具備以聚醯胺作為主成分的活性層(薄膜、表皮層)的兼具高鹽阻止率和高透過性的平膜型的複合反滲透膜的技術。對於專利文獻3中記載的反滲透膜，根據實施例1的記載，記載了在操作壓力7.5kg/cm2下測得的透過流速為1.0mVm2/天(1000L/m2/天)。但是，該反滲透膜是通過使胺水溶液接觸聚碸支承膜，然後使醯基氯水溶液接觸聚碸支承膜而形成聚醯胺薄膜而得的反滲透膜，需要煩雜的製造工序。另外，由此種原料構成的膜在耐氯性方面存在問題，另外，還存在可使用的清洗藥品受到限制等缺點。另一方面，近年來的重視經濟性的用戶強烈希望降低藉助中空絲型反滲透膜的造水成本。例如，在海水淡化中，造水成本中動力費(高壓泵的電費)大約佔一半，如果將以往的海水淡化用的高壓型的反滲透膜用於廢水處理中，則由於電費高，因此無法控制造水成本。另外，即使為了降低動力費而使用低壓泵，甚至使用以往的低壓用反滲透膜，在現狀下也無法獲得高透水性能，結果是無法控制造水成本。如上所述，現狀是:不存在以低運轉成本高水平地兼顧到透水性能和除去性能這兩方面的乙酸纖維素系中空絲型反滲透膜。專利文獻專利文獻1:日本特開昭59-36715號公報專利文獻2:日本特開平10-337448號公報專利文獻3:日本特開平9-19630號公報
發明內容
發明所要解決的問題本發明是鑑於上述的以往技術的現狀而提出的，其目的在於，提供在從液狀混合物中的固體分離或溶質分離中以低運轉成本高水平地達到了透水性能和除去性能的中空絲型反滲透膜及其製造方法。特別是，本發明的中空絲型反滲透膜適於處理鹽濃度(滲透壓)低的原水(例如鹽水、髒水、工廠或家庭的排水等淡水)。解決問題的手段本發明人為了達成該目的而進行了深入研究，結果發現:通過使用具有鹽除去作用的、將緻密層做得比以往更薄的這樣的剖面結構的中空絲型反滲透膜而以低壓泵進行運轉，從而可以以低運轉成本高水平地達到透水性能和除去性能，從而完成了本發明。S卩，本發明具有以下的⑴ ⑶的構成。(I) 一種中空絲型反滲透膜，其特徵在於，是含有乙酸纖維素的中空絲型反滲透膜，其中，將氯化鈉濃度1500mg/L的水溶液在25°C、壓力1.5MPa下從中空絲型反滲透膜的外側向內側過濾時的透水量為180 350L/m2/天、鹽除去率為90.0 99.0%，且中空絲型反滲透膜的外徑為100 280 μ m、內徑為50 200 μ m、中空率為24 42%。(2)根據(I)中記載的中空絲型反滲透膜，其特徵在於，在中空絲型反滲透膜的外表面附近存在0.1 7 μ m的厚度的緻密層。(3)根據⑴或⑵中記載的中空絲型反滲透膜，其特徵在於，耐壓性(-m值)為
0.02 0.08。(4)根據⑴ (3)中任一項記載的中空絲型反滲透膜，其特徵在於，中空絲型反滲透膜的長度為15 500cm。(5) 一種⑴ (4)中任一項記載的中空絲型反滲透膜的製造方法，其特徵在於，所述(I) (4)中任一項所述的中空絲型反滲透膜是通過製備含有乙酸纖維素、溶劑和非溶劑的制膜原液，將所述制膜原液從噴絲頭經由空中移動部排出到凝固液中而製造中空絲膜，將所述中空絲膜水洗後供至熱水處理而使膜收縮而得到的中空絲型反滲透膜，其中，制膜原液中的乙酸纖維素的濃度為40 45重量％，制膜原液中的溶劑/非溶劑的重量比為80/20 95/5，以及熱水處理的溫度為50 70°C。(6) 一種中空絲膜組件，其特徵在於，組裝有(I) (4)中任一項記載的中空絲型反滲透膜。(7) 一種水的製造方法，其特徵在於，通過在0.5 2.0MPa的壓力下將液狀混合物用(6)中記載的中空絲膜組件過濾而進行液狀混合物的固體分離或溶質分離。(8)根據(7)中記載的製造方法，其特徵在於，液狀混合物為鹽水、髒水、工廠或家庭的廢水，液狀混合物的滲透壓為0.001 1.5MPa。發明的效果本發明的中空絲型反滲透膜被按照在維持高的鹽除去率的同時，使低壓過濾時的透水量變高的方式加以設計，因此可以在以低運轉成本兼顧透水性能和除去性能的同時，實現液狀混合物的固體分離或溶質分離，特別是實現源於鹽水、髒水、排水等淡水的水製造。
圖1是本發明的反滲透膜的製造工序的說明圖。圖2是本發明的反滲透膜的一例的剖面結構的微分幹涉顯微鏡圖像。
具體實施例方式以往，含有乙酸纖維素的中空絲型反滲透膜將重點放在膜結構的緻密化上，基本上進行了如下方向的開發，即，通過將制膜原液中的乙酸纖維素濃度設定得較高，並且對制膜後的膜實施高溫的熱水處理，從而使膜結構更加緊密。此種手法從耐壓性的賦予、分級特性的方面來看是合理的，作為海水淡化用等的進行中 高壓處理的反滲透膜的開發導向來說是正確的。但是，如果將其轉用在用於處理鹽濃度低的被處理液的反滲透膜中，則由於是低壓處理，因此只能得到透水量低的膜。本發明人為了實現鹽除去性和透水性的兼顧，而脫離開以往的反滲透膜的開發導向，加入新的膜設計的概念而推進了膜結構的改良。即認為，通過相比於中 高壓處理用的反滲透膜而言進一步提高結構的非對稱性，並且將分級層製成薄而緻密的層，從而可以提高鹽除去性與透水性的平衡。另外，對於在具備足夠的耐壓性的同時發揮出最大限度的功效的膜組件設計而言，根據流過中空部的流體的流動壓損與每組件容積的膜面積的關係而著眼於中空絲膜的外徑與中空率的最佳化。本發明是為了這些技術思想的實現而反覆進行試錯而完成的。本發明的反滲透膜採用含有乙酸纖維素的中空絲型的膜。乙酸纖維素的特徵在於，具有對作為殺菌劑的氯的耐性，可以很容易地進行微生物的繁殖抑制。因而，具有可以有效地抑制膜面中的細菌汙染的優點。作為乙酸纖維素，在耐久性這一點上優選為三乙酸纖維素。中空絲型的膜與螺旋形的膜相比可以增多每個組件的膜面積，在大致相同尺寸的組件的情況下，可以獲得螺旋形的大約10倍的膜面積。因而，中空絲型的膜在獲得相同的透水量時每單位膜面積的處理量極少，因此可以減少膜面的汙物，從而可以延長膜的清洗之前的運轉時間。本發明的反滲透膜是對應於操作壓力為0.5 2MPa的低壓時的膜。如果將反滲透膜以操作壓力來分離，則一般來說，存在在5 SMPa的操作壓力下進行使用的高壓用、在
2.5 4MPa的操作壓力下進行使用的中壓用、在2MPa以下的操作壓力下進行使用的低壓用。高壓用的膜被用於海水淡化中，為了耐受超過海水的滲透壓的壓力，而具有非常緻密的結構。中壓用的膜是以鹽水(鹽濃度為0.1 3重量％)的淡化或超純水製造為目的的膜，低壓用的膜以基本上不含有鹽的處理水為對象、是以獲得超純水、工業用水、飲用水為目的的膜。以往的高壓用或中壓用的膜為了具有耐壓性而具有緻密的結構，因此一旦降低操作壓力，透水量就會與壓力成比例地降低。如果為了提高透水量而使膜的結構變粗，則分級性(鹽除去率)就會降低。另外，以往的低壓用的膜不具有可達到高透水性的結構。本發明的反滲透膜是以能夠在低壓的操作壓力下高水平地實現透水性和鹽除去性的方式而製成的膜，是以往所不存在的設計思想的膜。本發明的反滲透膜的特徵在於，將氯化鈉濃度為1500mg/L的水溶液在25°C、壓力
1.5MPa下從中空絲型反滲透膜的外側向內側過濾時的透水量為180 350L/m2/天、鹽除去率為90.0 99.0%。規定了壓力1.5MPa下的過濾時的值是為了實現將本發明的反滲透膜在低壓的操作壓力下使用的緣故。為了實現造水成本的降低、處理量的增大，優選透水量高，從相對於以往的中空絲型或螺旋型的成本優勢的方面考慮，為190L/m2/天以上，優選為200L/m2/天以上。即使透水量過高也不會產生問題，然而從與應當達到的鹽除去率的平衡來看，上限值為330L/m2/天。鹽除去率應當從與應當達到的透水量的平衡來考慮，為90.0 99.0%，優選為 90.0 98.0%。另外，雖然本發明的反滲透膜是設想在低壓下使用的膜，然而即使是稱作低壓，若在2MPa的壓力下繼續過濾，則會因堵塞或懸濁物質等在膜面的堆積，而產生膜性能經時地降低的問題。本發明的反滲透膜的耐壓性(-m值)優選處於0.02 0.08的範圍中。如果-m值處於該範圍中，則在通常的使用條件下，可以將清洗之前的間隔取得足夠長，造水量的經時變化少等，兼顧性能的穩定性和低成本，因此優選。而且，-m值變大是指經時的性能下降得大。從圖2的剖面結構的微分幹涉顯微鏡圖像中可以清楚地看到，本發明的反滲透膜在外表面附近具有緻密層，該緻密層的厚度優選為0.1 7μπι。作為實質上的分離活性層的緻密層的厚度薄這種情況，會使透水阻力變小，因此優選，更優選為6μπι以下，進一步優選為5 μ m以下。但是，如果緻密層的厚度過薄，則潛在的膜結構的缺陷就容易明顯化，因而會有產生無法抑制I價離子的漏出、或難以確保耐壓性等問題的情況。因而，緻密層的厚度更優選為0.5 μ m以上,進一步優選為Iym以上。本發明的反滲透膜的內徑為50 200 μ m，優選為75 190 μ m，更優選為75 160 μ m。如果內徑小於上述範圍，則由於流過中空部的流體的壓力損失一般來說會變大，因此在使中空絲膜的長度比較長的情況下有可能無法獲得所需的透過水量。另一方面，如果內徑大於上述範圍，則會導致中空率與組件膜面積的相互爭奪，需要犧牲耐壓性或每單位容積的膜面積中的任一方。
本發明的反滲透膜的外徑為100 280 μ m,優選為115 270 μ m,更優選為120 250 μ m。如果外徑小於上述範圍，則內徑也必然變小，因此會產生與上述的內徑相同的問題。另一方面，如果外徑大於上述範圍，則無法增大組件的每單位容積的膜面積，作為中空絲型組件的優點之一的緊湊性會受損。本發明的反滲透膜的中空率為24 42%，優選為25 40%。如果中空率小於上述範圍，則膜阻力變大，有可能無法獲得所需的透過水量。另外，如果中空率大於上述範圍，則即使是在低壓處理中的使用，也有可能無法確保足夠的耐壓性。而且，中空率)可以利用下式求出。中空率(％ )=(內徑/外徑)2X100本發明的反滲透膜的長度為15 500cm，優選為20 300cm。該長度是有可能在中空絲型組件中普遍使用的範圍。但是，如果長度脫離上述範圍，則有可能難以以低運轉成本兼顧透水性和鹽除去性。下面，對本發明的反滲透膜的製造方法的一例進行說明。本發明的反滲透膜如圖1所示，通過將制膜原液從噴絲頭中經過空中移動部向凝固浴中排出而製造中空絲膜，將該中空絲膜水洗後供至熱水處理而使膜收縮而製造。本發明的反滲透膜的製造方法的特徵在於，在此種方法中，為了促進膜的非對稱化，而將制膜原液中的聚合物濃度設定得比較高，並且將溶劑/非溶劑比設定得比較高。如果將此種特徵的制膜原液從高溫的噴嘴中排出，則由於在空中移動部中更多的溶劑蒸發，因此會引起聚合物的凝聚(核化)。在接下來的凝固浴中，因為將溶劑濃度設定得較低，所以與進行相分離相比，凝固更快地完成，因此使中空絲膜的外表面結構更薄地緻密化。另一方面，內表面側(中空部側)是封閉體系，溶劑蒸發受到限制，因而從空中移動部到凝固浴進行聚合物的核化一生長(相分離的進行)，由此促進非對稱化。通過將如此得到的中空絲膜在比較低的溫度條件下進行熱水處理，從而產生適度的膜收縮而進行外表面層的緻密化，並且進行膜結構的固定。作為制膜原液，使用含有膜原料的乙酸纖維素、溶劑和非溶劑的材料，根據需要使用加入了有機酸和/或有機胺的材料。乙酸纖維素優選使用三乙酸纖維素。溶劑優選使用選自N，N-二甲基甲醯胺、N，N-二甲基乙醯胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N，N-二甲基亞碸中的I種以上。更優選為N-甲基-2-吡咯烷酮。非溶劑優選使用選自乙二醇、二甘醇、三甘醇、聚乙二醇中的I種以上。更優選為乙二醇。有機酸優選為胺基酸、芳香族羧酸、羥基酸、烷氧基酸、二元酸或其羥基單酯。更優選為鄰苯二甲酸、酒石酸、ε -氨基-正己酸、苯甲酸、4-甲基氨基丁酸、對氧基苯甲酸、馬來酸，可以將I種以上混合使用。有機胺可以使用羥基烷基伯胺、羥基烷基仲胺、羥基烷基叔胺中的任一種。具體來說，優選單乙醇胺、三乙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺。特別優選三異丙醇胺。制膜原液中的乙酸纖維素的濃度優選為40 45重量％。如果乙酸纖維素的濃度低於上述範圍，則中空絲膜結構變得過粗而存在無法獲得足夠的分離性能及膜強度的情況，如果高於上述範圍，則制膜原液的粘度變高，有可能無法獲得制膜的穩定性、或無法提高所得的膜的透水性。另外，制膜原液中的溶劑/非溶劑的重量比優選為80/20 95/5。如果溶劑/非溶劑的重量比低於上述範圍，則不會進行溶劑蒸發，因此不會使膜表面的結構緻密化，雖然透水性沒有大幅度變化，但是鹽除去性能變低，如果高於上述範圍，則會發生極端的非對稱膜化而有可能無法獲得膜強度。
然後，將如上所述地得到的制膜原液加熱到90 190°C而溶解，將所得的制膜原液從加熱到150 180 11C的弧形、C型、tube-1n-orifice型噴嘴中擠出。在使用tube-1n-orifice型噴嘴的情況下,作為中空形成材料優選使用空氣、氮氣、二氧化碳、IS氣等。所擠出的制膜原液在0.02 0.4秒鐘通過空中移動部(氣體氣氛中)後，接著浸潰於水性凝固浴中而凝固。凝固浴優選使用與制膜原液中所使用的溶劑、非溶劑相同的組成的材料。凝固浴的組成比例優選為溶劑/非溶劑/水(重量比)=O 15/0 8/100 77。如果水的比率過低，則膜的相分離就會推進，從而會有細孔徑變得過大的情況。水也可以是100%，但是在連續制膜中來自凝固浴的廢液的量會變多。將從凝固浴中提拉出的中空絲膜用水清洗除去殘存的溶劑、非溶劑等。作為水洗方式，例如有:向長的傾斜導水管中流下水洗水、並使中空絲膜在該水洗水中通過而進行水洗的多級傾斜導水管水洗方式；在使2根長大的輥彼此具有角度、並在輥上卷上幾層中空絲膜而得的納爾遜輥中，將納爾遜輥表面經常用水洗水浸溼，利用該水洗水與中空絲膜的接觸來進行水洗的納爾遜輥水洗方式；以及向網上振落中空絲膜並利用噴淋水進行水洗的網噴淋水洗方式；將中空絲膜直接浸潰在深槽水洗水中進行水洗的浸潰水洗方式等。本發明中，可以利用任一種的水洗方式進行水洗。優選將實施了水洗處理的中空絲膜在沒有緊繃的狀態下浸潰於水中，在50 70°C下進行5 60分鐘的熱水處理。通過實施熱水處理，可以實現膜結構的固定化或尺寸穩定性的提高、熱穩定性的提高。出於此種目的，通常來說，熱水處理採用比玻璃化溫度高而比熔點低的溫度。即使在使用乙酸纖維素的情況下，一般來說在溼潤狀態下也會採用90°C以上的熱水處理溫度，然而在本發明中，通過採用50 70°C的比較低的處理溫度來抑制膜結構的過度的緻密化。如果熱水處理溫度高於上述範圍，則膜結構的緻密化過於推進而會有鹽除去性與透水性的平衡受到破壞的情況，相反，如果低於上述範圍，則膜結構的非對稱性不足，因而會有無法得到所需的鹽除去性能的情況。熱水處理時間通常為5 60分鐘。如果處理時間過短，則有可能無法獲得足夠的退火效果。另外，還會有在膜結構中產生不均勻的情況。如果處理時間過長，則不僅會導致製造成本升高，而且膜過於緻密化而無法獲得所需的性能平衡。將如上所述地得到的本發明的中空絲型反滲透膜可利用以往公知的方法作為中空絲膜組件而加以組裝。反滲透膜的組裝例如可以如日本專利4412486號公報、日本專利4277147號公報、日本專利3591618號公報、日本專利3008886號公報等中記載的那樣，例如將45 90根的中空絲型反滲透膜集合而製成I個中空絲膜集合體，再將該中空絲膜集合體橫著排列多個而製成扁平的中空絲膜束，在具有多個孔的芯管上一邊橫過一邊卷繞。此時的卷繞角度設為5 60度，以在卷繞體的特定位置的圓周面上形成交叉部的方式卷繞。然後，在將該卷繞體的兩個端部粘接後，僅切削一側或切削兩側而形成中空絲開口部，製成中空絲型分離膜元件。將所得的中空絲型分離膜元件插入壓力容器而組裝成中空絲膜組件。本發明的中空絲膜組件適於在0.5 2.0MPa的低壓力下過濾液狀混合物而進行液狀混合物的固體分離或溶質分離。優選的液狀混合物是鹽水、髒水、工廠或家庭的廢水，優選的液狀混合物的滲透壓為0.0Ol 1.5MPa。根據本發明的中空絲膜組件，可以由這些液狀混合物以低成本來製造飲用水、工業用水、超純水等水。實施例以下，利用實施例對本發明進行更具體的說明，然而本發明並不限定於這些實施例。而且，實施例中測定出的特性值的測定依照以下的方法。(I)內徑、外徑、中空率中空絲膜的內徑、外徑及膜厚如下地得到，S卩，將中空絲膜在開設於載玻片的中央的Φ3πιπι的孔中以使中空絲膜不會脫落的程度穿過適當的根數，沿著載玻片的上下面利用剃刀切割中空絲膜，得到中空絲膜剖面樣品後，通過使用投影機Nikon PROFILE PROJECTORV-12測定中空絲膜剖面的短徑、長徑而得。對I個中空絲膜剖面測定2個方向的短徑、長徑，將各自的算術平均值作為I個中空絲膜剖面的內徑及外徑，以(外徑-內徑)/2算出膜厚。對5個剖面同樣地進行測定，將平均值作為內徑、外徑、膜厚。以(內徑/外徑)2X100算出中空率。(2)透水量將中空絲型反滲透膜紮起，插入到塑料制套筒中後，將熱固化性樹脂注入套筒，使之固化而密封。通過切割利用熱固化性樹脂固化而得的中空絲型反滲透膜的端部，從而得到中空絲膜的開口面，製作出外徑基準的膜面積大約為0.1m2的評價用組件。將該評價用組件與由供給水罐、泵構成的膜性能試驗裝置連接，進行性能評價。將氯化鈉濃度1500mg/L的供給水溶液在25°C、壓力1.5MPa下從中空絲型反滲透膜的外側向內側過濾而運轉I小時。其後，從中空絲膜的開口面採集膜透過水，用電子天平(島津製作所LIBROR EB-3200D)測定出透過水重量。利用下式算出透水量(FR)。FR[L/m2/天]=透過水重量[L]/外徑基準膜面積[m2]/採集時間[分鐘]/(60[分鐘]X24[小時])(3)鹽除去率對在所述透水量測定中採集的膜透過水、和同樣地在透水量的測定中使用的氯化鈉濃度1500mg/L供給水溶液，使用電導率儀(東亞DKK公司CM-25R)測定氯化鈉濃度。利用下式算出鹽除去率。鹽除去率[% ] = (1-膜透過水鹽濃度[mg/L]/供給水溶液鹽濃度[mg/L]) X 100(4)耐壓性(-m 值)與上述透水量測定相同地將評價用組件連接到膜性能試驗裝置上，將氯化鈉濃度1500mg/L的供給水溶液在25°C、壓力1.5MPa下從中空絲型反滲透膜的外側向內側過濾而運轉I小時。運轉I小時後從中空絲膜的開口面採集透過水而測定透水量。在同樣地運轉2小時後、運轉5小時後也採集透過水而測定透水量。其後，採集100小時後的透過水而測
定透水量。由經過時間造成的透水量變化可以根據時間與透水量的兩個對數的斜率算出，在設為X = Log (經過時間)、y = Log (透水性)時，由回歸直線式利用下式算出斜率(-Π1值)。
權利要求
1.一種中空絲型反滲透膜，其特徵在於，是含有乙酸纖維素的中空絲型反滲透膜，其中， 將氯化鈉濃度1500mg/L的水溶液在25°C、壓力1.5MPa下從中空絲型反滲透膜的外側向內側過濾時的透水量為180 350L/m2/天、鹽除去率為90.0 99.0%，且中空絲型反滲透膜的外徑為100 280 μ m、內徑為50 200 μ m、中空率為24 42%。
2.根據權利要求1所述的中空絲型反滲透膜，其特徵在於， 在中空絲型反滲透膜的外表面附近存在0.1 7μπι的厚度的緻密層。
3.根據權利要求1或2所述的中空絲型反滲透膜，其特徵在於， 耐壓性值即-m值為0.02 0.08。
4.根據權利要求1 3中任一項所述的中空絲型反滲透膜，其特徵在於， 中空絲型反滲透膜的長度為15 500cm。
5.一種權利要求1 4中任一項所述的中空絲型反滲透膜的製造方法，其特徵在於，所述權利要求1 4中任一項所述的中空絲型反滲透膜是通過製備含有乙酸纖維素、溶劑和非溶劑的制膜原液，將所述制膜原液從噴絲頭經由空中移動部排出到凝固液中而製造中空絲膜，將所述中空絲膜水洗後供至熱水處理而使膜收縮而得到的中空絲型反滲透膜，其中， 制膜原液中的乙酸纖維素的濃度為40 45重量％，制膜原液中的溶劑/非溶劑的重量比為80/20 95/5，以及熱水處理的溫度為50 70°C。
6.一種中空絲膜組件，其特徵在於， 組裝有權利要求1 4中任一項所述的中空絲型反滲透膜。
7.一種水的製造方法，其特徵在於， 通過在0.5 2.0MPa的壓力下利用權利要求6所述的中空絲膜組件將液狀混合物過濾而進行液狀混合物的固體分離或溶質分離。
8.根據權利要求7所述的製造方法，其特徵在於， 液狀混合物為鹽水、髒水、工廠或家庭的廢水，液狀混合物的滲透壓為0.001 1.5MPa。
全文摘要
本發明提供一種中空絲型反滲透膜，其是在從液狀混合物中的固體分離或溶質分離中以低運轉成本來高水平地達到透水性能和除去性能的中空絲型反滲透膜。本發明的中空絲型反滲透膜是含有乙酸纖維素的中空絲型反滲透膜，其特徵在於，將氯化鈉濃度為1500mg/L的水溶液在25℃、壓力1.5MPa下從中空絲型反滲透膜的外側向內側過濾時的透水量為180～350L/m2/天、鹽除去率為90.0～99.0％，另外，中空絲型反滲透膜的外徑為100～280μm、內徑為50～200μm、中空率為24～42％。中空絲型反滲透膜優選在外表面附近具有緻密層，緻密層厚度為0.1～7μm。
文檔編號B01D61/02GK103097007SQ201180041668
公開日2013年5月8日 申請日期2011年8月17日 優先權日2010年8月27日
發明者時見忍, 八木敏幸, 伊藤裕二 申請人:東洋紡株式會社