[发明专利]分离膜支撑体

说明书

技术领域

本发明涉及超滤膜、逆渗透膜等分离膜的支撑体。 

背景技术

作为超滤、逆渗透过滤中使用的膜，存在将平板膜状的分离膜卷成螺旋状的螺旋类型、将多个中空丝状分离膜进行合丝的类型、将平板膜状的分离膜加工成圆筒状的管状类型，任何一种类型都可以收纳于具有一定容积的滤筒内使用。 

在这些分离膜中，平板膜状的分离膜是通过在无纺布等的支撑体上涂布具有分离功能的树脂制造成片状得到的。在制造分离膜时，要想制造出均匀的膜，作为支撑体使用的无纺布要具有作为涂布基布的功能，在使用时要具有防止由过滤介质的压力引起分离膜破裂的保持强度这种基本功能。因此，可使用能得到高度均匀性的短纤维抄浆无纺布。 

近年来，逐渐广泛使用这样的分离膜，与此同时提高对于滤筒的处理效率成为重要课题。因此，为了在滤筒内配置尽可能多的分离膜，并且，为了降低分离膜的压力损失增大透水量，期望含有支撑体的分离膜较薄。 

即，为了得到较薄、均匀的涂布膜，支撑体本身在保持表面平滑性和强度的基础上，还期望其变薄。但是，为了使支撑体变薄而减少纤维量，则涂布时树脂浸出到支撑体的里面，产生所谓渗漏问题。渗出到支撑体里侧的树脂污染制膜装置，成为连续制造的分离膜的缺陷的原因。 

另外，当降低纤维量使支撑体变薄时，虽然通过液体的能力提高，但支撑体的厚度不均匀变得显著，容易发生渗漏的部分增多。并且，强度下降也是个很大的问题，特别是为短纤维抄浆无纺布的情况下，由于降低纤维量发生强度极度降低。并且，也有降低纤维直径，提高表观密度的薄型化方法，但是为了使在抄浆原液中的纤维不缠绕而使其均匀分散，需要将纤维直径(D)和纤维长度(L)的比例(L/D)设定在一定的范围内，因此必须将纤维长度缩短，引起无纺布的强度极度降低。 

在日本特开2002-095937号公报以及美国US6156680号中，提出了以提高热粘合性为目的，使用低结晶性聚对苯二甲酸乙二醇酯短纤维的方法、合用低熔点纤维的方法等。但是，根据上述理由，由于短纤维在4.5μm以下时强度显著降低，不能充分满足薄型化以及渗漏防止性。 

另外，在美国US2005-6301号中，记载了混合纤维长度不同的短纤维的方法，但是不能获得较薄并且具有充分的渗漏防止性以及较高强度的支撑体。 

在日本特开昭60-238103号公报中，提出了为了使涂布树脂的渗漏防止性提高，使用由抄浆法得到的粗密双层结构的无纺布。该粗密双层结构，将树脂涂布的面作为纤维直径17～54μm，纤维长度3～50mm的较粗的层，将里面作为纤维直径2.7～17μm，纤维长度3～50mm的致密的层。 

但是，由较细的纤维构成的致密层，由于L/D较大，因此在抄浆时容易发生纤维之间的缠绕，得到的无纺布容易发生突起物状的缺点。另外，为了使纤维之间的缠绕减少，如果缩短纤维长度，就存在强度降低等问题。 

而在上述的日本特开昭60-238103号公报中，虽然也提出了在用于保持强度的致密的层的背面，进一步将设置有较粗纤维层的粗密三层结构，但是厚度变大，不能满足。 

在日本特开昭61-222506号公报中，记载了利用短纤维干式法，通过层压无纺布和熔喷无纺布，热粘合形成粗密结构。但是，在该方法中，不能消除在短纤维干式法中的不均匀性的问题。另外，熔喷无纺布或极细纤维抄浆无纺布，由于拉伸强度或表面磨损强度显著降低，因此在使用短纤维时，纤维量为70g/m²以上是必要的，利用干式法在无纺布中的纤维量为100g/m²是必要的。为此，支撑体的厚度变大，不能满足薄型化。 

在日本特开2003-245530号公报中，提出了通过将非涂布面作为较粗的结构设置空隙，将厚度为80μm以下的薄型化的无纺布用作支撑体，使渗漏防止性提高的分离膜。该支撑体，在涂布树脂由较密的层向较粗的层渗透时，由于较粗层充满了空隙，因此需要大量的树脂，为此，利用向厚度方向的渗透速度降低等效果. 

在上述的日本特开2003-245530号公报中，作为粗密结构的例子，记载了两种结构的短纤维抄浆无纺布。其中之一，使用具有温度差的压延，形成如下结构的无纺布：通过高温粘合形成接合强度较高的高密度涂布面和通过低温粘合形成在面方向均匀结构的低密度的非涂布面，另外一种是通过使用压花接合在非涂布面形成凹凸，在面方向具有不均匀性或周期不均匀性结构的无纺布。