[发明专利]清洗装置、以及多孔质膜的制造方法

说明书

本申请是下述专利申请的分案申请：

申请号：201180063465.6

申请日：2011年10月28日

发明名称：清洗装置、以及多孔质膜的制造方法

技术领域

本发明涉及一种清洗多孔质膜的清洗装置、以及多孔质膜的制造方法。本申请是基于2010年10月29日在日本申请的专利申请2010-243853号、2011年3月30日在日本申请的专利申请2011-076244号、2011年7月12日在日本申请的专利申请2011-153646号、2011年8月4日在日本申请的专利申请2011-170999号、以及2011年8月12日在日本申请的专利申请2011-176720号主张优先权，在此引用其内容。

背景技术

近年，由于对环境污染的关心的提高和限制的强化，作为水处理方法，使用具有分离完全性或紧凑性等优良的过滤膜的方法受到关注。

作为过滤膜被使用的多孔质膜的制造方法，已知有一种非溶剂相分离法，该方法利用了使高分子溶液相分离而多孔化的非溶剂相分离现象、或者不进一步添加溶剂就使高分子溶液相分离而多孔化的相分离现象。

作为非溶剂相分离法，已知有湿式或者干湿式纺丝法(以下，两种纺丝方法统称为湿式纺丝。)，采用该方法，能容易地得到具有较高的过滤流量和良好的分化层的、适宜大量的水处理的多孔质膜。

由这样的湿式纺丝制造多孔质膜的情况下，首先调制含有疏水性聚合物、亲水性聚合物、以及溶剂的制膜原液。接着，将该制膜原液环状地排出，通过使其在凝固液中凝固的凝固工序形成多孔质膜后，通过干燥工序干燥多孔质膜。制膜原液可以经过和空气接触的空走部后被导入凝固液中(干湿式纺丝法)，也可以直接被导入凝固液中(湿式纺丝法)。

然而，在该时刻得到的多孔质膜中，通常，在其多孔质部残存亲水性聚合物以及溶剂。尤其是亲水性聚合物残存时，作为多孔质膜要求的重要的性能之一的透水性能不充分。因此，在凝固工序和干燥工序之间，进行通过清洗将溶剂从多孔质膜除去的工序、以及通过分解以及清洗等将亲水性聚合物从多孔质膜除去的工序，这在得到高透水性的多孔质膜方面是必要的。

作为除去溶剂的方法，例如有使用图9所示的清洗装置120，使多孔质膜123在储存有热水121的清洗槽122中行进来清洗多孔质膜123的方法。

但是，该方法中，多孔质膜中的溶剂从膜内部向膜表面扩散移动，并且从膜表面向水池中扩散移动，从而从多孔质膜被除去，因此一般需要较长时间。为了缩短清洗时间，只要提高作为清洗液的热水的温度来提高溶剂的扩散速度即可，但在常压下的通常的清洗中，100℃为界限，为了提高到该温度以上，需要在加压下清洗，或在清洗液中添加添加物来使沸点上升。

然而，由于在加压下的清洗需要对清洗槽进行密封，设备变得大型化。另一方面，使用添加物的方法由于添加物附着在多孔质膜上，需要在清洗后除去添加物的新的工序。

另外，从多孔质膜除去溶剂时，多孔质膜所保持的溶剂的残存溶剂浓度和膜表面附近的清洗液的溶出溶剂浓度的关系变得重要。即，溶出溶剂浓度比残存溶剂浓度低时，促进从膜表面向清洗液的溶剂的扩散。

但是，以往的方法中，随着时间的经过，溶剂从多孔质膜向清洗液的扩散不断进展时，溶出溶剂浓度变得比残存溶剂浓度高，溶剂变得难以向清洗液扩散。因此，需要使清洗时间增加、或将清洗槽中的清洗液更换为新的清洗液，由于凝固工序后干燥工序是连续进行的，因而特别是交换清洗液时不得不停止运转。

因此，作为经济性优良的溶剂的除去方法，例如在专利文献1中公开了一种如下的在清洗池中清洗多孔质膜的方法：将流通清洗液的两个以上的落水管状的清洗池配置为倾斜1-3度的锯齿形状，使多孔质膜在清洗池中行进，并且使清洗池中的清洗液的流动和多孔质膜的行进方向是相同方向，且多孔质膜随清洗池的倾斜而下降。

现有技术文献

专利文献1：日本专利公开2008－237987号公报

发明要解决的课题

然而，通过专利文献1所述的清洗方法从多孔质膜除去溶剂时，为了提高清洗效率需要增加清洗池的数量，设备变得大型化。

另外，由于清洗池倾斜1-3度，清洗池中流动的清洗液的速度有限。因此，未必能得到足够的清洗效率。

发明内容

本发明是鉴于所述情况，其目的在于提供一种无需大型的设备，能够在短时间、以及低成本下高效地从多孔质膜除去溶剂的多孔质膜的制造方法和，适宜地使用在该制造方法中的清洗装置。

用于解决课题的手段