[发明专利]多孔膜、多孔膜的制造方法、清澄化的液体的制造方法和多孔膜组件

说明书

技术领域

本发明涉及多孔膜、多孔膜的制造方法、清澄化的液体的制造方法和多孔膜组件。

背景技术

以往，作为从水溶液中除去酵母或菌体等微生物颗粒的方法，利用了凝胶过滤法、离心分离法、吸附分离法、沉淀法、膜过滤法等。然而，对于凝胶过滤法而言，由于目标物质被凝胶过滤中使用的溶剂稀释、不适于大量处理等原因，该方法难以在工业上应用。离心分离法仅能够在微生物颗粒为数微米以上的大小、且水溶液的粘度较小的情况下适用。吸附分离法能够用于除去特定的少量微生物颗粒，但对于各种各样的微生物大量分散的水溶液，该方法无法适用。另外，沉淀法能够用于处理比较大量的水溶液，但仅单独利用该方法则无法完全除去微生物颗粒。

另一方面，利用微滤膜、超滤膜的膜过滤法能够进行所有微生物的除去，而且能够进行大量连续处理，因此适合于工业利用。

作为这种膜过滤法中使用的膜，例如，可列举出专利文献1或专利文献2中记载的内侧面具有较大孔径、外侧面具有较小孔径的聚砜中空纤维膜。

专利文献1：国际公开97/22405号说明书

专利文献2：日本专利第3585175号公报

发明内容

然而，以往的多孔膜中，由于在膜面上形成由所除去的微生物类或其破碎物等构成的层从而膜面堵塞、除去物的微粒吸附于膜内部从而堵塞膜孔等，因而存在容易产生过滤压的上升、过滤速度的经时减少之类的问题。

作为对这种蓄积在膜面和膜内部的物质进行清洗的方法，有逆流清洗，对于以往的多孔膜，为了清洗强烈吸附在膜面和膜内部的除去物，需要冲洗大量的反冲洗液。

本发明的目的在于提供一种膜面和膜内部难以蓄积除去物、难以产生膜孔的堵塞、能够长时间维持高过滤速度、并且能够容易清洗的多孔膜及其制造方法。另外本发明的目的在于提供一种使用上述多孔膜的清澄化的液体的制造方法。

即，本发明提供一种多孔膜，其为膜壁由疏水性高分子和亲水性高分子构成的多孔膜，其中，在将上述膜壁沿膜厚方向三等分而分割成包含上述膜壁的一个壁面A的区域a、包含另一个壁面C的区域c、和上述区域a与上述区域c之间的区域b时，上述区域a中的上述亲水性高分子的含有比例C_a大于上述区域c中的上述亲水性高分子的含有比例C_c，上述壁面C的平均孔径大于上述壁面A的平均孔径。

这种多孔膜与以往的多孔膜相比，具有能够耐受温度变化或压力变化的高强度，能够兼具优异的过滤速度和分级性，膜面和膜内部难以蓄积除去物，难以产生膜孔的堵塞，能够长时间维持高过滤速度，并且能够容易清洗。例如，送液至上述多孔膜的壁面C侧的被处理液在通过多孔膜内部时，除去物被除去，从而清澄化，向壁面A侧流出。

本发明的多孔膜优选满足下述式(I)。

C_a＞C_b＞C_c    (I)

[式(I)中，C_a表示上述区域a中的上述亲水性高分子的含有比例，C_b表示上述区域b中的上述亲水性高分子的含有比例，C_c表示上述区域c中的上述亲水性高分子的含有比例。]

这种多孔膜在被处理液最初通过的区域c中亲水性高分子的含有比例较小，因而容易吸附除去物，过滤性能优异。另一方面，在被处理液最后通过的区域a中，亲水性高分子的含量较大，因而能够防止除去物的沉积和与之相伴的膜孔的堵塞。并且，在两者的中间的区域b中，均衡地具备两者的特征。因此，具有上述构成的多孔膜的过滤性能更加优异，同时更难产生膜孔的堵塞，能够更长时间地维持高过滤速度。

另外，本发明的多孔膜优选满足下述式(II)。

P_a＜P_b＜P_c    (II)

[式(II)中，P_a表示上述区域a的截面的平均孔径，P_b表示上述区域b的截面的平均孔径，P_c表示上述区域c的截面的平均孔径。]

这种多孔膜能够将壁面C无法阻止的除去物在区域c阻止，能够将在区域c也无法阻止的除去物在区域b除去，进而能够将在区域b也无法阻止的除去物在区域a阻止。即，这种多孔膜通过多阶段地阻止除去物，分级性能更加优异。