JP3314518B2 - 液体分離膜 - Google Patents
液体分離膜Info
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Landscapes
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液体分離膜に関する。
更に詳しくは、浸透気化法による分離などに有効に用い
られる液体分離膜に関する。
更に詳しくは、浸透気化法による分離などに有効に用い
られる液体分離膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】ポリ[1-(トリメチルシリル)-1-プロピ
ン] (ＰＭＳＰ) の膜状物は、低分子化合物の透過性に
すぐれているため、酸素富化膜、有機溶媒選択透過性浸
透気化膜などとしての用途が注目されている。
ン] (ＰＭＳＰ) の膜状物は、低分子化合物の透過性に
すぐれているため、酸素富化膜、有機溶媒選択透過性浸
透気化膜などとしての用途が注目されている。
【０００３】ＰＭＳＰ膜を用いて、有機溶媒を含む水か
ら有機溶媒を選択的に透過分離する浸透気化法に用いる
場合、極性の大きい分子の分離係数が小さく、実用性の
点で問題となっている。即ち、浸透気化法での分離対象
の有機溶媒は、低分子アルコール、有機塩素化合物、ケ
トン、芳香族化合物等であり、この内有機塩素化合物
は、オゾン層を破壊したり、発ガン性を示すなどの問題
がみられ、そのため水中に溶解している有機塩素化合物
を膜によって分離することが検討されている。
ら有機溶媒を選択的に透過分離する浸透気化法に用いる
場合、極性の大きい分子の分離係数が小さく、実用性の
点で問題となっている。即ち、浸透気化法での分離対象
の有機溶媒は、低分子アルコール、有機塩素化合物、ケ
トン、芳香族化合物等であり、この内有機塩素化合物
は、オゾン層を破壊したり、発ガン性を示すなどの問題
がみられ、そのため水中に溶解している有機塩素化合物
を膜によって分離することが検討されている。
【０００４】かかる目的でＰＭＳＰ膜を用いると、有機
塩素化合物は水に対して優先的に透過・分離除去される
ことが知られており、その際トリクロロエチレンやテト
ラクロロエチレン等の極性の小さい有機塩素化合物の水
に対する分離係数は数100程度と大きいものの、1,1,1-
トリクロロエタン等の極性の大きい有機塩素化合物の分
離係数は小さく、その点での改善が望まれている。
塩素化合物は水に対して優先的に透過・分離除去される
ことが知られており、その際トリクロロエチレンやテト
ラクロロエチレン等の極性の小さい有機塩素化合物の水
に対する分離係数は数100程度と大きいものの、1,1,1-
トリクロロエタン等の極性の大きい有機塩素化合物の分
離係数は小さく、その点での改善が望まれている。
【０００５】また、ＰＭＳＰにシリコーンゴムをブレン
ドした膜を浸透気化膜として用いることも行われている
が[第9回次世代産業基盤技術シンポジウム-高機能性高
分子材料-予稿集(II)第793〜837頁]、この場合にはＰＭ
ＳＰ単独膜と比べて分離係数、透過速度が共に小さくな
っており、シリコーンゴムの割合が多い程、分離係数、
透過速度は小さくなっている。即ち、ＰＭＳＰとシリコ
ーンゴムとは相溶性がいいので、ＰＭＳＰ膜のポリマー
粒子の隙間にシリコーンゴムが入り込み、そのため液体
としてアルコールを用いた場合でも、その透過速度が小
さくなることがその原因と考えられている。
ドした膜を浸透気化膜として用いることも行われている
が[第9回次世代産業基盤技術シンポジウム-高機能性高
分子材料-予稿集(II)第793〜837頁]、この場合にはＰＭ
ＳＰ単独膜と比べて分離係数、透過速度が共に小さくな
っており、シリコーンゴムの割合が多い程、分離係数、
透過速度は小さくなっている。即ち、ＰＭＳＰとシリコ
ーンゴムとは相溶性がいいので、ＰＭＳＰ膜のポリマー
粒子の隙間にシリコーンゴムが入り込み、そのため液体
としてアルコールを用いた場合でも、その透過速度が小
さくなることがその原因と考えられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、浸透
気化法による分離などに有効に用いられるポリ[1-(トリ
メチルシリル)-1-プロピン]系液体分離膜であって、極
性の大きい有機塩素化合物を水から分離するのに用いた
場合にあっても、分離係数を大きく改善されたものを提
供することにある。
気化法による分離などに有効に用いられるポリ[1-(トリ
メチルシリル)-1-プロピン]系液体分離膜であって、極
性の大きい有機塩素化合物を水から分離するのに用いた
場合にあっても、分離係数を大きく改善されたものを提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる本発明の目的は、
ポリ[1-(トリメチルシリル)-1-プロピン]99.5〜50重量%
および分子中に不飽和結合を有するゴム状物質0.5〜50
重量%のブレンド物から成膜された液体分離膜によって
達成される。
ポリ[1-(トリメチルシリル)-1-プロピン]99.5〜50重量%
および分子中に不飽和結合を有するゴム状物質0.5〜50
重量%のブレンド物から成膜された液体分離膜によって
達成される。
【０００８】分子中に不飽和結合を有するゴム状物質、
例えばＮＢＲ、クロロプレンゴム等を膜状に製膜し、こ
れを水からの有機塩素化合物の分離に用いると、透過速
度はＰＭＳＰよりも２桁も小さくなるが、分離係数が数
1000以上になることが知られており(J. of Applied Pol
ymer Sci. 第47巻第2227〜2243頁、1993年)、しかるに
このようなゴム状物質膜には機械的な強度がなく、従っ
て薄膜化ができないので分離膜としての実用性に本質的
に欠けている。
例えばＮＢＲ、クロロプレンゴム等を膜状に製膜し、こ
れを水からの有機塩素化合物の分離に用いると、透過速
度はＰＭＳＰよりも２桁も小さくなるが、分離係数が数
1000以上になることが知られており(J. of Applied Pol
ymer Sci. 第47巻第2227〜2243頁、1993年)、しかるに
このようなゴム状物質膜には機械的な強度がなく、従っ
て薄膜化ができないので分離膜としての実用性に本質的
に欠けている。
【０００９】本発明においては、このような分子中に不
飽和結合を有するゴム状物質をＰＭＳＰとブレンドして
用いることにより、実用的な膜強度を有し、しかも極性
の大きい有機塩素化合物を浸透気化法で水から分離する
方法に使用した場合でも、ＰＭＳＰが本来有する透過速
度を実質的に維持しながら、水に対する分離係数を高め
た液体分離膜が得られている。
飽和結合を有するゴム状物質をＰＭＳＰとブレンドして
用いることにより、実用的な膜強度を有し、しかも極性
の大きい有機塩素化合物を浸透気化法で水から分離する
方法に使用した場合でも、ＰＭＳＰが本来有する透過速
度を実質的に維持しながら、水に対する分離係数を高め
た液体分離膜が得られている。
【００１０】分子中に不飽和結合を有するゴム状物質と
しては、各種ニトリル含量のＮＢＲ、ポリブタジエンゴ
ム、クロロプレンゴム、ＥＰＤＭ等が好んで用いられ、
それのブレンド割合はＰＭＳＰとの合計量中約0.5〜50
重量%、好ましくは約3〜15重量%であるが、クロロプレ
ンゴムにあっては透過速度を低下させないために約0.5
〜30重量%、好ましくは約1〜15重量%の範囲内にある。
これ以下のブレンド割合では、ＰＭＳＰ単独膜の分離透
過性能と殆んど変わらず、一方これ以上の割合でブレン
ドして用いると、膜が不均質となり、機械的強度を著し
く低下させる。
しては、各種ニトリル含量のＮＢＲ、ポリブタジエンゴ
ム、クロロプレンゴム、ＥＰＤＭ等が好んで用いられ、
それのブレンド割合はＰＭＳＰとの合計量中約0.5〜50
重量%、好ましくは約3〜15重量%であるが、クロロプレ
ンゴムにあっては透過速度を低下させないために約0.5
〜30重量%、好ましくは約1〜15重量%の範囲内にある。
これ以下のブレンド割合では、ＰＭＳＰ単独膜の分離透
過性能と殆んど変わらず、一方これ以上の割合でブレン
ドして用いると、膜が不均質となり、機械的強度を著し
く低下させる。
【００１１】ブレンド物の製膜は、ＰＭＳＰとゴム状物
質とを両者の共通の溶媒、例えばクロロホルム、n-ヘキ
サン、n-ヘプタン、ベンゼン、トルエン、更には蒸気圧
が0.1〜30mmHg/25℃のn-パラフィン、具体的にはC8〜C
12のn-パラフィン(特願平5-149,717号参照)等に溶解
し、その溶液をガラス板、テフロンシート等の平坦なあ
るいは多孔質の基質上に流延し、溶媒を蒸発させるキャ
スティング法によって一般には行われるが、水面展開法
によっても製膜が行われる。
質とを両者の共通の溶媒、例えばクロロホルム、n-ヘキ
サン、n-ヘプタン、ベンゼン、トルエン、更には蒸気圧
が0.1〜30mmHg/25℃のn-パラフィン、具体的にはC8〜C
12のn-パラフィン(特願平5-149,717号参照)等に溶解
し、その溶液をガラス板、テフロンシート等の平坦なあ
るいは多孔質の基質上に流延し、溶媒を蒸発させるキャ
スティング法によって一般には行われるが、水面展開法
によっても製膜が行われる。
【００１２】得られたブレンド膜は、浸透気化法などに
用いられるため、約0.1〜100μm、好ましくは約1〜50μ
m程度の厚さに製膜される。
用いられるため、約0.1〜100μm、好ましくは約1〜50μ
m程度の厚さに製膜される。
【００１３】
【発明の効果】ポリ[1-(トリメチルシリル)-1-プロピ
ン]に少量の分子中に不飽和結合を有するゴム状物質を
ブレンドして製膜することにより、機械的強度にすぐれ
た液体分離膜が得られ、これを有機塩素化合物、特に極
性の大きい有機塩素化合物を水から分離する浸透気化法
に使用した場合には、ポリ[1-(トリメチルシリル)-1-プ
ロピン]が本来有する透過速度を実質的に低下させるこ
となく、分離係数が高められるという効果が得られる。
ン]に少量の分子中に不飽和結合を有するゴム状物質を
ブレンドして製膜することにより、機械的強度にすぐれ
た液体分離膜が得られ、これを有機塩素化合物、特に極
性の大きい有機塩素化合物を水から分離する浸透気化法
に使用した場合には、ポリ[1-(トリメチルシリル)-1-プ
ロピン]が本来有する透過速度を実質的に低下させるこ
となく、分離係数が高められるという効果が得られる。
【００１４】
【実施例】次に、実施例について本発明を説明する。
【００１５】実施例１ ＰＭＳＰ(ポリスチレン換算の重量平均分子量約150万) 1.35g ＮＢＲ(日本ゼオン製品DN207,AN含量33%) 0.15g トルエン 98.50g を用い、ＰＭＳＰおよびＮＢＲを６時間かけて室温下で
溶解させた。この溶液をガラス板上に流延し、一昼夜風
乾した後、水中でガラス板から剥がし、２日間真空乾燥
して、厚さ約30μmのブレンド膜を得た。
溶解させた。この溶液をガラス板上に流延し、一昼夜風
乾した後、水中でガラス板から剥がし、２日間真空乾燥
して、厚さ約30μmのブレンド膜を得た。
【００１６】実施例２ 実施例１において、他のＮＢＲ(日本ゼオン製品2807NB,
AN含量18%)のものが同量用いられた。
AN含量18%)のものが同量用いられた。
【００１７】実施例３ 実施例１において、ＮＢＲの代わりに、ポリブタジエン
ゴム(日本合成ゴム製品BR-01)が同量用いられた。
ゴム(日本合成ゴム製品BR-01)が同量用いられた。
【００１８】実施例４ 実施例１において、ＮＢＲの代わりに、クロロプレンゴ
ム(昭和電工・デュポン製品SND-35)が同量用いられた。
ム(昭和電工・デュポン製品SND-35)が同量用いられた。
【００１９】比較例１ 実施例１において、ＰＭＳＰ量を1.50gに変更し、ＮＢ
Ｒを用いなかった。
Ｒを用いなかった。
【００２０】比較例２ ＰＭＳＰ 0.7gおよびＮＢＲ(DN207)0.8gをトルエン98.5
gに溶解させた溶液を、ガラス板上に流延し、一昼夜風
乾した後、水中でガラス板から剥がしたが、形成された
膜は不均質で所々に約1〜2mm径の孔があいており、その
強度は著しく小さかった。
gに溶解させた溶液を、ガラス板上に流延し、一昼夜風
乾した後、水中でガラス板から剥がしたが、形成された
膜は不均質で所々に約1〜2mm径の孔があいており、その
強度は著しく小さかった。
【００２１】以上の各実施例および比較例１で得られた
各膜について、供給液濃度約8ppmの1,1,1-トリクロロエ
タン(ＴＣＥ)水溶液のパーベーパレーションによる分離
実験を、常法に従って操作温度40℃、膜の透過側圧力約
１Torrの条件下で、分離係数α(TCE/H2O)を求めた。 α(TCE/H2O)＝(X2/Y2)／(X1/Y1) X1：供給側のTCE濃度(重量%) X2：透過側のTCE濃度(重量%) Y1：供給側の水の濃度(重量%) Y2：透過側の水の濃度(重量%)
各膜について、供給液濃度約8ppmの1,1,1-トリクロロエ
タン(ＴＣＥ)水溶液のパーベーパレーションによる分離
実験を、常法に従って操作温度40℃、膜の透過側圧力約
１Torrの条件下で、分離係数α(TCE/H2O)を求めた。 α(TCE/H2O)＝(X2/Y2)／(X1/Y1) X1：供給側のTCE濃度(重量%) X2：透過側のTCE濃度(重量%) Y1：供給側の水の濃度(重量%) Y2：透過側の水の濃度(重量%)
【００２２】また、単位時間当りトラップに採取された
液体の重量から透過係数(単位：106kg・m/m2・hr)を算
出した。得られた結果は、次の表に示される。
液体の重量から透過係数(単位：106kg・m/m2・hr)を算
出した。得られた結果は、次の表に示される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−22425（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−221129（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−207101（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−101212（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−7655（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−339618（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−100905（ＪＰ，Ａ) 特表 平７−507235（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 71/44 B01D 61/36 B01D 71/70
Claims (2)
- 【請求項１】 ポリ[1-(トリメチルシリル)-1-プロピ
ン]99.5〜50重量%および分子中に不飽和結合を有するゴ
ム状物質0.5〜50重量%のブレンド物から成膜された液体
分離膜。 - 【請求項２】 浸透気化法による有機塩素化合物の分離
に用いられる請求項１記載の液体分離膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06764994A JP3314518B2 (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | 液体分離膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06764994A JP3314518B2 (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | 液体分離膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07251047A JPH07251047A (ja) | 1995-10-03 |
| JP3314518B2 true JP3314518B2 (ja) | 2002-08-12 |
Family
ID=13351090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06764994A Expired - Fee Related JP3314518B2 (ja) | 1994-03-11 | 1994-03-11 | 液体分離膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3314518B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MY172992A (en) * | 2014-02-26 | 2019-12-17 | Univ Kebangsaan Malaysia | A membrane, a method for preparing the same and a use thereof |
-
1994
- 1994-03-11 JP JP06764994A patent/JP3314518B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07251047A (ja) | 1995-10-03 |
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