[发明专利]含聚醚砜的分离膜、其制造方法及制膜原液

说明书

技术领域

本发明涉及含聚醚砜的分离膜、制造方法及制膜原液，更具体涉及适 合于饮料水制造、净水处理、废水处理等水处理领域、医疗领域、食品工 业领域等的含聚醚砜的分离膜、其制造方法及制膜原液。

背景技术

近年来，分离膜开始在饮料水制造、净水处理、废水处理等水处理领 域中作为以往的砂滤、凝集沉淀过程的替代品用于除去水中的杂质。此外， 食品工业领域中，为了用于发酵的酵母的分离除去和液体的浓缩而采用分 离膜。

这样多用途的分离膜由于在水处理领域中需要处理大量的水，因此需 要提高透水性能。此外，分离膜的清洗中使用杀菌剂、酸、碱、氯、表面 活性剂等，因此要求具有耐化学性能。另外，为了防止病原性微生物等的 混入，要求分离膜具有充分的分离特性和高物理强度，以使原水不会混入 处理水。如上所述，分离膜被要求具有良好的分离特性、化学强度(耐化学 性)、物理强度、耐污浊性和透过性能。

为了满足这样的要求，一直以来使用采用兼具化学强度(耐化学性)和 物理强度的聚偏氟乙烯类树脂的分离膜(例如，专利文献1)。但是，采用聚 偏氟乙烯类树脂的分离膜由于含卤素分子，因此存在焚烧处理时产生内分 泌干扰物质的问题。此外，聚偏氟乙烯类树脂的疏水性高，因此还存在污 浊物质顽固地附着的问题。另外，采用除聚偏氟乙烯类以外的树脂、例如 纤维素类树脂的情况下，存在膜的耐化学性和物理强度低的问题。

为了解决上述现有技术的问题，对采用耐化学性和机械强度良好的聚 醚砜来制造分离膜的技术进行了研究。然而，由于还未发现可以将能够均 匀地形成致密的细孔的热致相分离法(TIPS法)适用于聚醚砜的溶剂，因此 现有技术中只能采用非溶剂致相分离法(NIPS法)来对聚醚砜进行制膜。

但是，通过非溶剂致相分离法制成的聚醚砜的分离膜上会产生粗大孔 (macrovoid)，无法获得均匀的细孔结构，因此膜的强度降低。因此，为了 获得具有实用性的分离膜，需要各方面的改进，控制方法和品质管理困难。

专利文献1：日本专利特开2005-146230号公报(权利要求4)

发明的揭示

本发明是鉴于上述现有技术的问题而完成的发明，其目的在于提供可 采用耐化学性、机械强度等方面良好的聚醚砜通过热致相分离法来制造具 有高强度、高透水性、高阻止性能和良好的耐污浊性的分离膜的制膜原液。 此外，本发明的目的还在于提供采用该制膜原液的分离膜及该分离膜的制 造方法。

本发明的制膜原液的特征在于，包含聚醚砜和热致相分离用的溶剂。

聚醚砜是耐化学性和机械强度良好的高分子，因此可以提高所得的分 离膜的耐化学性和机械强度。此外，聚醚砜在焚烧时发烟量少，不会产生 含卤素的有害物质，因此使用后的废弃也容易。

在这里，热致相分离用的溶剂是如下的溶剂：在相分离温度以上的温 度下使以所述制膜原液的重量为基准计为15～50重量％的所述聚醚砜溶 解，且在低于相分离温度的温度下引发相分离。

在这里，本说明书中的“相分离温度”是指在将加热溶解有聚醚砜的 溶液冷却至常温时产生从该溶液分离的固相或液相的温度。此外，“常温” 是指不特别对该溶液进行加热或冷却的温度，具体是指0～40℃，通常按照 日本药典中的定义为15～25℃附近的温度。

热致相分离用的溶剂可以选自3-吡啶甲醇、4-甲基-1，3-二氧杂环戊 -2-酮、4-苄基哌啶、磷酸三甲酯、1，3-二氧杂环戊-2-酮(碳酸亚乙酯)及 它们的混合物。

本发明的分离膜的特征在于，采用上述的溶解有聚醚砜的制膜原液通 过热致相分离法获得。分离膜为平面膜的情况下，通过将上述的溶解有聚 醚砜的制膜原液从凝固液的液面上方或向液体中呈膜状吐出并冷却而获 得。分离膜为中空丝膜的情况下，通过在将上述的溶解有聚醚砜的制膜原 液从凝固液的液面上方或向液体中呈中空丝状吐出并冷却的同时向该中空 丝的中心部吐出内径维持剂而获得。

在这里，所述内径维持剂是在常温下不溶解所述聚醚砜而在相分离温 度以上的温度下使所述聚醚砜溶解的物质，上述的热致相分离用的溶剂可 以在发生相分离的条件下用作内径维持剂。