[发明专利]多孔质中空纤维膜的清洗装置及多孔质中空纤维膜的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多孔质中空纤维膜的清洗装置及多孔质中空纤维膜的制造方法。

本申请基于2011年2月7日在日本申请的特愿2011-24028号要求优先权，并将其内容引用在此。

背景技术

对于食品工业、医疗或电子工业等领域中有用成分的浓缩、回收、不需要成分的去除或蒸馏等，精密过滤膜、超级滤膜、或逆浸透过滤膜等往往使用由醋酯纤维素、聚丙烯腈、聚砜或氟类树脂等构成且例如由湿式或干湿式纺丝制成的具有中空状的多孔质层的多孔质中空纤维膜。

在利用湿式或干湿式纺丝制造多孔质中空纤维膜的情况下，首先，调制将疏水性聚合物和亲水性聚合物溶解在溶剂中的制膜原液。这里，亲水性聚合物是一种将制膜原液的粘度调整在适于形成多孔质中空纤维膜的较佳范围、为获得制膜状态的稳定化而添加的物质，往往使用聚乙烯甘醇、聚乙烯吡咯烷酮等。而作为溶剂，使用可溶解疏水性聚合物和亲水性聚合物并可溶于水的物质，例如有N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)、或N，N-二甲替甲酰胺(DMF)等。

接着，将该制膜原液排出成环状，利用使其在凝固液中凝固的凝固工序而获得多孔质中空纤维膜。另外，制膜原液既可经由与空气接触的空走部而被导入凝固液中(干湿式纺丝法)，也可直接被导入凝固液(湿式纺丝法)。

然而，在凝固结束时刻的多孔质中空纤维膜中，通常，其多孔质部大量残留有溶液状态的溶剂和亲水性聚合物。若如此残留有溶剂，则因多孔质部为膨润状态而使机械强度下降，若残留有亲水性聚合物，则多孔质中空纤维膜所要求的重要性能之一的透水性能就不充分。

因此，在凝固工序后，需要进行从多孔质中空纤维膜中将如此残留的溶剂和亲水性聚合物予以去除的工序。

因此，提出了一种从多孔质中空纤维膜中将残留的亲水性聚合物予以去除的方法。

例如专利文献1公开了这样一种方法，作为能以低成本或在短时间内将残留在多孔质中空纤维膜中的亲水性聚合物予以去除的多孔质中空纤维膜的清洗方法，用减压清洗部对多孔质中空纤维膜的外周侧进行减压而将膜中的亲水性聚合物水溶液排出到多孔质中空纤维膜的外周侧，用设在其后级的加压清洗部对多孔质中空纤维膜的外周侧进行加压而将清洗水从膜面压入，一边置换、稀释膜中的亲水性聚合物水溶液一边将其推入膜中空部，用设在其后级的减压清洗部对多孔质中空纤维膜的外周侧进行减压而使亲水性聚合物水溶液向多孔质中空纤维膜的外周侧排出。这种方法，在凝固工序后的多孔质中空纤维膜表现出少许通水能力的情况下，对膜中的残留溶剂去除也是有效的。

在专利文献1中，减压清洗部、加压清洗部以及减压清洗部收纳在相同的清洗槽内，对于清洗液向减压清洗部及加压清洗部的供给和排出路径并没有特别记载。

如果是这种方式，作为将清洗槽内的清洗液的水质保持一定的方法，例如考虑如下的方法。

(1)减压清洗部及加压清洗部都用泵等使槽内的清洗液循环，每隔一段时间将一定量的洁净的清洗液供给到清洗槽内，使所供给的量的清洗槽内的清洗液从清洗槽溢流排出的方法。

(2)一边使减压清洗部吸引清洗槽内的清洗液，一边使清洗排水排出到清洗槽外，另一方面，一边将洁净的清洗液供给到加压清洗部，一边使清洗排水排出到清洗槽内，并将比从减压清洗部排出到清洗槽外的清洗液的量还多的洁净的清洗水供给到加压清洗部，使其差量从清洗槽溢流排出的方法。

(3)减压清洗部用泵等使清洗槽内的清洗液循环，一边将洁净的清洗液供给于加压清洗部，一边使清洗排水排出到清洗槽内，同时，将供给到加压清洗部的洁净的清洗液的量从清洗槽溢流排出的方法。

然而，清洗后的多孔质中空纤维膜，只要不特别进行脱水，就保持与清洗前相同程度的水分。若膜保持水分中的残留物质(亲水性聚合物和其分解物等)的浓度高，则在清洗后的膜干燥工序中，以水溶液状态残留在膜保持水中的物质就因毛细管现象移动到成为水分蒸发面的膜表层上，因水分蒸发而被浓缩，非挥发性物质在那里固化，有时该固形成分成为损伤膜表面附近的构造的原因。

因此，需要使有可能引起这种膜损伤的膜保持水中的残留物质浓度尽量低。

专利文献1：日本特开2008-161755号公报

发明所要解决的课题