[发明专利]半透膜支撑体及半透膜支撑体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半透膜支撑体及半透膜支撑体的制造方法。

背景技术

在以海水的淡水化、水的净化、食品的浓缩、废水处理、血液过滤为代表的医疗用、半导体清洗用的超纯水制造等领域中广泛使用半透膜。半透膜由纤维素系树脂、聚砜系树脂、聚丙烯腈系树脂、氟系树脂、聚酯系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂等合成树脂构成。但是，半透膜单体由于机械强度差，因此，以在由无纺布或织布等纤维基材构成的半透膜支撑体的一面(以下称为“半透膜涂敷面”)上设有半透膜的方式被使用。

在半透膜支撑体上设有半透膜的方式广泛使用如下方法，即，将上述聚砜系树脂等合成树脂溶解于有机溶剂，制备半透膜溶液后，将该半透膜溶液涂敷在半透膜支撑体上。而且，为了有效地进行过滤，形成螺旋形的半透膜元件，进而安装半透膜模块(例如参照专利文献1)。

为了得到高的过滤流束和过滤性能，需要在半透膜表面凹凸少、不产生半透膜形成时的横向弯曲或皱褶，在半透膜支撑体上以均匀的厚度设置半透膜。因此，半透膜支撑体的半透膜涂敷面需要优异的平滑性。而且，为了得到良好的过滤性能，需要半透膜与半透膜支撑体的胶粘性也优异。另外，在安装半透膜模块时，有使用胶粘剂使作为半透膜涂敷面的相反面的半透膜非涂敷面(以下称为“非涂敷面”)彼此贴合的工序，因此，也要求该非涂敷面之间的胶粘性优异。进而，要求半透膜溶液不渗透于非涂敷面。这是因为，该渗透产生时，产生半透膜的厚度不均匀、非涂敷面之间的胶粘性降低的问题。

作为半透膜支撑体，提出了含有主体合成纤维和粘合剂合成纤维、用湿式抄制法制造并进行了热压处理的无纺布。例如，提出了由以使用有粗纤维的表面粗糙度大的表面层(粗纤维层)和使用有细纤维的致密的结构的背面层(细纤维层)的双重结构为基本的多层结构的无纺布构成的半透膜支撑体(例如参照专利文献2)。具体而言，记载有将粗纤维层设定为半透膜涂敷面、将细纤维层设定为非涂敷面的半透膜支撑体及用粗纤维层夹持细纤维层、将半透膜涂敷面和非涂敷面两者设定为粗纤维层的半透膜支撑体。但是，存在如下问题：由于在半透膜涂敷面中使用粗纤维，因此，虽然半透膜与半透膜支撑体的胶粘性提高，但是，平滑性低。另外存在如下问题：由于使用粗纤维，因此，半透膜溶液进入半透膜支撑体的内部，为了得到所期望的半透膜的厚度，需要大量的半透膜溶液。另外存在如下问题：前者由于在非涂敷面使用细纤维，因此，非涂敷面之间的胶粘性不好。

也公开有一种半透膜支撑体，其由与非涂敷面相比、使半透膜涂敷面的表面粗糙度增大的单层结构的无纺布构成，但该半透膜支撑体也在半透膜涂敷面的平滑性、半透膜的均匀性、非涂敷面之间的胶粘性上存在问题(例如参照专利文献3)。另外，在专利文献3的半透膜支撑体中，规定抄纸流动方向(纵向、MD)和宽度方向(横向、CD)的抗拉强度比，其目的在于，防止半透膜形成时的宽度方向弯曲。为了将抄纸流动方向和宽度方向的抗拉强度比收敛于特定的范围内，需要在抄纸工序中调整原料分散混合液的浓度、水流速度、倾斜金属网的金属丝的速度、倾斜的角度等。另外，即使调整抄纸流动方向和宽度方向的抗拉强度比，也难以抑制半透膜形成时的热水清洗或在干燥部分产生的半透膜支撑体的宽度收缩，不能解决宽度收缩引起的皱褶的产生或弯曲的产生。进而，在专利文献3的半透膜支撑体中记载有使粘合剂合成纤维的含量增多时、平滑性升高，但同时产生通气性过小、过滤时的过滤流束降低的问题。

进而，在专利文献3中提示有如下方法：以改良半透膜与半透膜支撑体的胶粘性及防止渗透为目的，调整半透膜支撑体的通气度或孔隙尺寸。但是，该根据JIS L1096的通气度以从半透膜支撑体的一面通过半透膜支撑体内部透过到另一面的空气的量为基础算出，没有正确地反映涂敷于半透膜涂敷面的表面的半透膜溶液向非涂敷面的渗透。因此，在具有专利文献3中所示的范围的通气度的半透膜支撑体上涂敷有半透膜溶液时，半透膜溶液渗透至半透膜支撑体非涂敷面，在粘贴半透膜支撑体非涂敷面之间而制作半透膜模块时，有时产生胶粘力降低、过滤性能显著降低的问题。另外，作为降低支撑体的通气性的方法，提出了缩小构成半透膜支撑体的纤维的纤维直径的方法，此时也存在非涂敷面的平滑性升高、非涂敷面之间的胶粘性降低的问题。