[发明专利]中空状多孔膜

说明书

本发明涉及一种中空状多孔膜。所述中空状多孔膜具有多孔膜层和支撑体，所述多孔膜层由热塑性树脂形成，所述支撑体是将具有1.0％以下卷曲率的丝加工成管状而成的支撑体。通过本发明，可以提供即使外径值小，也可以维持充分的物理强度和良好的透水性能的中空状多孔膜。

本申请是申请号为201380045102.9(国际申请号为PCT/JP2013/067679)的原申请的分案申请，该原申请的申请日为2013年6月27日，发明名称为“中空状多孔膜”。

技术领域

本发明涉及适用于水处理的中空状多孔膜。

本申请基于2012年6月29日在日本申请的日本特愿2012-147478号主张优先权，将其内容引入于此。

背景技术

近年，由于对环境问题的关心的提高、以及对水质的规定的强化，从而使用了分离的完全性、紧凑性等优异的过滤膜的水处理受到瞩目。作为过滤膜，例如中空状多孔膜被用于污水处理、净水处理等各种水处理中。这种水处理的用途中，对过滤膜要求优异的分离特性、透水性能、以及高的机械强度。

以往，作为透水性能优异的过滤膜，已知通过湿式或干湿式纺丝法制造的聚砜、聚丙烯腈、乙酸纤维素、聚偏氟乙烯制等的过滤膜。这些过滤膜是通过微相分离高分子溶液后、使该高分子溶液在非溶剂中凝固来制造的，具有高孔隙率且非对称的结构。上述过滤膜原材料中，聚偏氟乙烯树脂由于耐化学性、耐热性优异，因此适用作分离膜的原材料。

中空状多孔膜适用于水处理领域的情况下，所制造的过滤膜以形成规定的膜面积的方式聚集，被用作膜组件。此时，中空状多孔膜的外径值小时，可以通过相同形状的组件实现更大的膜面积。然而，由于随着中空状多孔膜的外径值变小而内径值也随之变小，因此存在透水时流通中空部位的水的阻力增大或者组件时的透水性能降低之类的问题。另外，一根中空状多孔膜非常细、机械强度低，因此还存在连续使用期间中空状多孔膜断裂、水处理能力降低的问题。

作为机械特性优异的中空状多孔膜，专利文献1中公开了使用聚酯的复丝编成管状而成的管状物作为支撑体，在该支撑体上涂覆铸膜液并使其凝固而成的中空状多孔膜。然而，所述文献内公开的中空状多孔膜的外径值为2.8mm左右。因此，使中空状多孔膜的外径值更小的情况下，需考虑到上述问题，即产生机械强度以及水处理能力的降低。另一方面，专利文献2中公开了利用由玻璃纤维形成的管状的编织物作为支撑体的中空状多孔膜。专利文献2公开的中空状多孔膜即使在减小外径值的情况下，通过降低玻璃纤维的用量，也可以在具有良好断裂应力的情况下抑制透水时的阻力。然而，由于玻璃纤维的刚性高，因此在水处理时的物理洗涤中存在有效的摇动性降低的问题。另外，由于编织物支撑体的生产效率低、进而编织物自身具有伸缩性，因此存在因形成多孔膜过程的张力而外径变动等问题。

与此相对，专利文献3中公开了通过热致相分离法制造具有高熔融粘度的聚偏氟乙烯，从而即使在中空状多孔膜的外径值小的情况下，也可以提高中空状多孔膜的断裂应力的方法。然而，使用所述方法制造的中空状多孔膜的断裂应力是专利文献1和2中提出的中空状多孔膜的断裂应力的10～60分之一程度的值，中空状多孔膜的断裂应力的改善不充分。如此，由上述专利文献1～3记载的聚偏氟乙烯中空纤维膜形成的过滤膜存在其外径、透水性能、或机械强度均不充分的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2009/142279号

专利文献2：日本特开2007-83239号公报

专利文献3：日本特开2011-36848号公报

发明内容

发明要解决的问题

本发明是鉴于上述情况而进行的，其目的在于提供即使外径值小、也可以维持充分的物理强度和良好的透水性能的中空状多孔膜。