Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP7122202B2 - Water vapor separation membrane and method for producing water vapor separation membrane - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP7122202B2 - Water vapor separation membrane and method for producing water vapor separation membrane - Google Patents

Water vapor separation membrane and method for producing water vapor separation membrane Download PDF

Info

Publication number
JP7122202B2
JP7122202B2 JP2018177006A JP2018177006A JP7122202B2 JP 7122202 B2 JP7122202 B2 JP 7122202B2 JP 2018177006 A JP2018177006 A JP 2018177006A JP 2018177006 A JP2018177006 A JP 2018177006A JP 7122202 B2 JP7122202 B2 JP 7122202B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water vapor
separation membrane
vapor separation
peripheral surface
membrane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018177006A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020044523A (en
Inventor
洋平 薮野
淑人 水本
賢作 小松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kuraray Co Ltd
Original Assignee
Kuraray Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kuraray Co Ltd filed Critical Kuraray Co Ltd
Priority to JP2018177006A priority Critical patent/JP7122202B2/en
Publication of JP2020044523A publication Critical patent/JP2020044523A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7122202B2 publication Critical patent/JP7122202B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Description

本発明は、水蒸気分離膜、及び水蒸気分離膜の製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a water vapor separation membrane and a method for manufacturing a water vapor separation membrane.

半導体、二次電池、有機EL表示装置、有機EL素子、及び燃料電池等の様々な分野で、水蒸気が除去された空気(ドライエア)の供給要求が高まっている。このため、高効率かつ高精度な水蒸気除去技術の提供が望まれている。 In various fields such as semiconductors, secondary batteries, organic EL display devices, organic EL elements, and fuel cells, there is an increasing demand for supplying air from which water vapor has been removed (dry air). Therefore, it is desired to provide a highly efficient and highly accurate water vapor removal technique.

一方で、気体分離技術として、中空糸膜を用いた技術が注目されている。中空糸膜を用いた気体分離技術としては、例えば、空気の浄化、空気からの水蒸気の分離、空気からの二酸化炭素の分離、及び排気ガスからの有害成分の分離・除去等の様々な分野で実用化されている。そして、中空糸膜を用いた気体分離技術は、ドライエアの供給技術に適用することも考えられる。すなわち、中空糸状の水蒸気分離膜を用いた水蒸気除去技術により、ドライエアの供給を実現することが考えられる。このような水蒸気分離膜を用いた技術は、従来の乾燥剤を用いたドライエアの供給技術と比較して、定期的な薬剤交換作業等が不要で、廃棄物が出ないため、低コスト化が望める。さらに、中空糸状の水蒸気分離膜を用いることによって、平膜状の膜より、膜面積を大きくすることができる。これらのことから、中空糸状の水蒸気分離膜を用いた技術は、省スペース化、及び省エネルギ化が望める技術として注目されている。 On the other hand, as a gas separation technique, a technique using a hollow fiber membrane is attracting attention. Gas separation technology using hollow fiber membranes is used in various fields such as air purification, separation of water vapor from air, separation of carbon dioxide from air, and separation and removal of harmful components from exhaust gas. It has been put to practical use. It is also conceivable to apply the gas separation technology using hollow fiber membranes to dry air supply technology. That is, it is conceivable to realize the supply of dry air by a water vapor removal technique using a hollow fiber water vapor separation membrane. Compared to the conventional dry air supply technology using a desiccant, the technology using such a water vapor separation membrane does not require regular chemical replacement work and does not generate waste, so costs can be reduced. I hope Furthermore, by using a hollow fiber water vapor separation membrane, the membrane area can be made larger than that of a flat membrane. For these reasons, the technique using a hollow-fiber-like water vapor separation membrane is attracting attention as a technique that can be expected to save space and save energy.

水蒸気分離膜を用いたドライエアの供給技術は、水蒸気を比較的多く含む空気(湿潤エア)を水蒸気分離膜の一方側に供給することによって、ドライエアが得られる。具体的には、湿潤エアに含まれる水蒸気が水蒸気分離膜を優先的に透過されることによって、水蒸気分離膜の他方側には水蒸気が多くなった空気が得られる一方で、水蒸気分離膜の一方側に水蒸気が少なくなった空気が得られる。これによって、ドライエアが得られる。このため、水蒸気分離膜としては、例えば、特許文献1に記載のような加湿用膜、及び特許文献2に記載のような除湿膜等が挙げられる。 Dry air supply technology using a water vapor separation membrane provides dry air by supplying air containing a relatively large amount of water vapor (moist air) to one side of the water vapor separation membrane. Specifically, the water vapor contained in the moist air is preferentially permeated through the water vapor separation membrane, so that air with a large amount of water vapor is obtained on the other side of the water vapor separation membrane while Air with less water vapor on the side is obtained. This provides dry air. Therefore, examples of the water vapor separation membrane include a humidifying membrane as described in Patent Document 1 and a dehumidifying membrane as described in Patent Document 2.

特許文献1には、重量平均分子量30000のデキストランに対するふるい係数が0.1以下であり、重量平均分子量1200のデキストランに対するふるい係数が0.3以上の孔径分布を持ち、透水性能が1.1×10-11/m/s/Pa以上、4.3×10-10/m/s/Pa以下である加湿用膜が記載されている。また、特許文献1には、該加湿用膜に0.3μm以上の空隙長を有する支持層と0.1μm以下の空隙長を有し、かつ2.0μm以下の厚さで緻密層が存在することが記載されている。 In Patent Document 1, the sieving coefficient for dextran having a weight average molecular weight of 30000 is 0.1 or less, the sieving coefficient for dextran having a weight average molecular weight of 1200 is 0.3 or more, and the water permeability is 1.1 × Humidification membranes are described that are 10 −11 m 3 /m 2 /s/Pa or more and 4.3×10 −10 m 3 /m 2 /s/Pa or less. Further, in Patent Document 1, the humidifying membrane includes a support layer having a pore length of 0.3 μm or more and a dense layer having a pore length of 0.1 μm or less and a thickness of 2.0 μm or less. is stated.

特許文献1によれば、高いガスバリア性、水蒸気透過性を兼ね備え、かつ耐久性、耐熱性に優れた加湿用膜が得られる旨が開示されている。 According to Patent Document 1, it is disclosed that a humidifying membrane having both high gas barrier properties and water vapor permeability and excellent durability and heat resistance can be obtained.

特許文献2には、平均孔径が8nm以下であり、水透過率が1.0×10-5ml/[cm・分・(Kgf/cm)]以上でかつ窒素ガス透過率が20ml/[cm・分・(Kgf/cm)]以下である、非水溶性膜形成重合体の多孔質中空糸膜よりなる多孔質高分子除湿膜が記載されている。 Patent Document 2 discloses that the average pore diameter is 8 nm or less, the water permeability is 1.0×10 −5 ml/[cm 2 ·min·(Kgf/cm 2 )] or more, and the nitrogen gas permeability is 20 ml/ A porous polymeric dehumidifying membrane comprising a porous hollow fiber membrane of a water-insoluble membrane-forming polymer having a [cm 2 ·min·(Kgf/cm 2 )] or less is described.

特許文献2によれば、非水溶性膜形成重合体から得られる多孔質中空糸膜であって、除湿性能に優れた多孔質高分子除湿膜が得られる旨が開示されている。 Patent Document 2 discloses that a porous hollow fiber membrane obtained from a water-insoluble membrane-forming polymer and having excellent dehumidifying performance can be obtained.

特開2007-289944号公報JP 2007-289944 A 特開平11-537号公報JP-A-11-537

水蒸気分離膜には、ガスバリア性及び水透過性能が高いだけではなく、内周面で吸着された水蒸気を、外周面から放出する効率、すわなち、パージ効率が高いことが求められる。 The water vapor separation membrane is required not only to have high gas barrier properties and water permeability, but also to have high efficiency of releasing water vapor adsorbed on the inner peripheral surface from the outer peripheral surface, that is, high purge efficiency.

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、ガスバリア性及び水透過性能が高く、パージ効率の高い水蒸気分離膜、及び前記水蒸気分離膜の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a water vapor separation membrane having high gas barrier properties, high water permeability, and high purge efficiency, and a method for producing the water vapor separation membrane.

本発明者は、種々検討した結果、上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。 As a result of various studies, the inventors of the present invention have found that the above object can be achieved by the present invention described below.

本発明の一態様に係る水蒸気分離膜は、親水性樹脂を含む多孔性中空糸状の水蒸気分離膜であって、前記水蒸気分離膜の内周面における孔の平均径が、前記水蒸気分離膜の外周面における孔の平均径より小さく、前記外周面における孔の平均径より小さい平均径の孔が形成されている第1領域と、前記第1領域より内周面側であって、前記内周面における孔の平均径より大きく、かつ、前記第1領域における孔の平均径より大きい平均径の孔が形成されている第2領域とを有する。 A water vapor separation membrane according to an aspect of the present invention is a porous hollow fiber water vapor separation membrane containing a hydrophilic resin, wherein the average diameter of the pores on the inner peripheral surface of the water vapor separation membrane is equal to the outer circumference of the water vapor separation membrane. a first region in which holes having an average diameter smaller than the average diameter of the holes in the surface and smaller than the average diameter of the holes in the outer peripheral surface are formed; and a second region formed with pores having an average diameter larger than the average diameter of the pores in the first region and larger than the average diameter of the pores in the first region.

このような構成によれば、ガスバリア性及び水透過性能が高く、パージ効率の高い水蒸気分離膜を提供することができる。 According to such a configuration, it is possible to provide a water vapor separation membrane having high gas barrier properties, high water permeability, and high purge efficiency.

このことは、以下のことによると考えられる。 This is believed to be due to the following.

前記水蒸気分離膜の内周面側に湿潤エアを供給すると、供給された湿潤エアに含まれる水蒸気は、前記水蒸気分離膜の内周面側に吸着されると考えられる。具体的には、前記湿潤エアに含まれる水蒸気は、前記水蒸気分離膜の内周面で凝縮され、凝縮された水分は、内周面における孔が小さくても、前記水蒸気分離膜に含有されている親水性樹脂により、前記水蒸気分離膜の内周面側に吸着されると考えられる。また、前記水蒸気分離膜の膜内に、前記外周面における孔の平均径より小さい平均径の孔が形成されている第1領域と、前記第1領域より内周面側であって、前記内周面における孔の平均径より大きく、かつ、前記第1領域における孔の平均径より大きい平均径の孔が形成されている第2領域とを有する。このことから、前記内周面と前記第1領域とには、小さい孔が形成されているので、前記水蒸気分離膜に含まれる親水性樹脂は、製造時の洗浄工程等によって除去されにくく、前記水蒸気分離膜の膜表面及び膜内には好適に保持されると考えられる。特に、前記内周面と前記第1領域とそれらの間とには、前記親水性樹脂が保持されると考えられる。このことから、前記湿潤エアに含まれる水蒸気が、前記水蒸気分離膜の内周面側に好適に吸着されると考えられる。 It is thought that when moist air is supplied to the inner peripheral surface side of the water vapor separation membrane, water vapor contained in the supplied moist air is adsorbed on the inner peripheral surface side of the water vapor separation membrane. Specifically, the water vapor contained in the moist air is condensed on the inner peripheral surface of the water vapor separation membrane, and the condensed moisture is contained in the water vapor separation membrane even if the pores on the inner peripheral surface are small. It is thought that the water vapor separation membrane is adsorbed on the inner peripheral surface side of the water vapor separation membrane by the hydrophilic resin. Further, in the water vapor separation membrane, a first region in which pores having an average diameter smaller than the average diameter of the pores in the outer peripheral surface are formed, and an inner peripheral surface side from the first region, the inner and a second region formed with holes having an average diameter larger than the average diameter of the pores in the peripheral surface and larger than the average diameter of the pores in the first region. For this reason, since small holes are formed in the inner peripheral surface and the first region, the hydrophilic resin contained in the water vapor separation membrane is difficult to be removed by a washing process or the like during manufacturing, and the water vapor separation membrane is hard to remove. It is believed to be favorably retained on and within the membrane of the water vapor separation membrane. In particular, it is believed that the hydrophilic resin is held between the inner peripheral surface, the first region, and therebetween. From this, it is considered that the water vapor contained in the moist air is preferably adsorbed on the inner peripheral surface side of the water vapor separation membrane.

前記水蒸気分離膜の内周面に吸着された水分は、内周面側に供給された空気と外周面側に存在する空気との水蒸気量の差(水蒸気濃度の差)及び外周面側を減圧することによる、内周面側と外周面側との圧力差を駆動力として、水蒸気分離膜の断面方向に移動すると考えられる。すなわち、前記水蒸気分離膜の内周面に吸着された水分は、水蒸気分離膜の内周面から外周面にむかって移動すると考えられる。その際、前記水蒸気分離膜の膜内には、大きい孔が形成されている前記第2領域を有することから、移動速度が高まると考えられる。 The moisture adsorbed on the inner peripheral surface of the water vapor separation membrane is the difference in the amount of water vapor between the air supplied to the inner peripheral surface and the air present on the outer peripheral surface (difference in water vapor concentration) and the pressure on the outer peripheral surface. It is thought that the pressure difference between the inner peripheral surface side and the outer peripheral surface side due to the movement is used as a driving force to move in the cross-sectional direction of the water vapor separation membrane. That is, it is considered that the moisture adsorbed on the inner peripheral surface of the water vapor separation membrane moves from the inner peripheral surface of the water vapor separation membrane toward the outer peripheral surface. At that time, it is considered that the moving speed increases because the second region in which large pores are formed is present in the water vapor separation membrane.

その後、前記水蒸気分離膜の外周面まで移動された水分は、前記外周面から放出されると考えられる。前記外周面からの水分の放出は、前記水蒸気分離膜の外周面側を減圧したり、外周面側に乾燥空気を供給することによって、促進されると考えられる。また、前記水蒸気分離膜の外周面には、前記水蒸気分離膜の内周面における孔の平均径より大きい平均径の孔が形成されているので、前記外周面から水分が放出されやすいと考えられる。さらに、前記水蒸気分離膜に含まれる親水性樹脂は、前記第1領域より外周面側では、それ以外の領域より、製造時の洗浄工程等によって除去されやすい。このことからも、前記外周面からの水分が放出されやすいと考えられる。 After that, it is considered that the moisture moved to the outer peripheral surface of the water vapor separation membrane is released from the outer peripheral surface. It is considered that the release of moisture from the outer peripheral surface is promoted by reducing the pressure on the outer peripheral surface side of the water vapor separation membrane or by supplying dry air to the outer peripheral surface side. In addition, since the outer peripheral surface of the water vapor separation membrane is formed with pores having an average diameter larger than the average diameter of the pores on the inner peripheral surface of the water vapor separation membrane, it is considered that moisture is easily released from the outer peripheral surface. . Further, the hydrophilic resin contained in the water vapor separation membrane is more likely to be removed by a washing process or the like during manufacturing on the outer peripheral surface side than the first region than on the other regions. Also from this, it is considered that moisture is easily released from the outer peripheral surface.

これらのことから、前記水蒸気分離膜は、水透過性能が高いだけではなく、内周面で吸着された水蒸気を外周面から放出する効率(パージ効率)の高い水蒸気分離膜になると考えられる。 From these facts, it is considered that the water vapor separation membrane not only has high water permeability but also has high efficiency (purge efficiency) of releasing water vapor adsorbed on the inner peripheral surface from the outer peripheral surface.

前記水蒸気分離膜の内周面には、前記水蒸気分離膜の外周面における孔の平均径より小さい平均径の孔が形成されているので、通常の気体の透過を抑制でき、ガスバリア性が高くなると考えられる。 On the inner peripheral surface of the water vapor separation membrane, pores having an average diameter smaller than the average diameter of the pores on the outer peripheral surface of the water vapor separation membrane are formed. Conceivable.

以上のことから、ガスバリア性及び水透過性能が高く、パージ効率の高い水蒸気分離膜が得られると考えられる。 From the above, it is considered that a water vapor separation membrane having high gas barrier properties, high water permeability, and high purge efficiency can be obtained.

また、前記水蒸気分離膜において、前記外周面における孔の平均径が、0.1~20μmであることが好ましい。 Moreover, in the water vapor separation membrane, the average diameter of the pores on the outer peripheral surface is preferably 0.1 to 20 μm.

このような構成によれば、ガスバリア性が高く、水透過性能及びパージ効率のより高い水蒸気分離膜を提供することができる。このことは、前記水蒸気分離膜の内周面で吸着され、膜内を外周面まで移動してきた水分を、前記外周面から、より放出しやすくなることによると考えられる。 According to such a configuration, it is possible to provide a water vapor separation membrane having high gas barrier properties, high water permeation performance, and high purge efficiency. It is considered that this is because the moisture that has been adsorbed on the inner peripheral surface of the water vapor separation membrane and has moved through the membrane to the outer peripheral surface is more easily released from the outer peripheral surface.

また、前記水蒸気分離膜において、前記親水性樹脂が、ビニルピロリドン系樹脂であることが好ましい。 Moreover, in the water vapor separation membrane, the hydrophilic resin is preferably a vinylpyrrolidone-based resin.

このような構成によれば、ガスバリア性が高く、水透過性能及びパージ効率のより高い水蒸気分離膜を提供することができる。このことは、ビニルピロリドン系樹脂は、親水性が高いことから、供給された湿潤エアに含まれる水蒸気が、前記水蒸気分離膜の内周面側に、より好適に吸着されることによると考えられる。 According to such a configuration, it is possible to provide a water vapor separation membrane having high gas barrier properties, high water permeation performance, and high purge efficiency. This is probably because the vinylpyrrolidone-based resin is highly hydrophilic, and thus the water vapor contained in the supplied moist air is more preferably adsorbed on the inner peripheral surface side of the water vapor separation membrane. .

また、前記水蒸気分離膜において、前記内周面の、赤外吸収スペクトルにおける前記親水性樹脂に由来のピークの吸収強度が、前記外周面の、前記吸収強度より強いことが好ましい。 Moreover, in the water vapor separation membrane, it is preferable that the absorption intensity of the peak derived from the hydrophilic resin in the infrared absorption spectrum of the inner peripheral surface is higher than the absorption intensity of the outer peripheral surface.

このような構成によれば、ガスバリア性が高く、水透過性能及びパージ効率のより高い水蒸気分離膜を提供することができる。 According to such a configuration, it is possible to provide a water vapor separation membrane having high gas barrier properties, high water permeation performance, and high purge efficiency.

このことは、以下のことによると考えられる。 This is believed to be due to the following.

まず、赤外吸収スペクトルにおける前記親水性樹脂に由来のピークの吸収強度の上記の関係は、前記外周面に存在する親水性樹脂より多くの親水性樹脂が前記内周面に存在することを表すと考えられる。すなわち、前記水蒸気分離膜の内周面側に含有されている親水性樹脂は多く、前記水蒸気分離膜の外周面側に含有されている親水性樹脂は少ないことを表すと考えられる。 First, the above relationship of the absorption intensity of the peak derived from the hydrophilic resin in the infrared absorption spectrum indicates that more hydrophilic resin is present on the inner peripheral surface than the hydrophilic resin present on the outer peripheral surface. it is conceivable that. That is, it is considered that the hydrophilic resin contained in the inner peripheral surface side of the water vapor separation membrane is large and the hydrophilic resin contained in the outer peripheral surface side of the water vapor separation membrane is small.

前記水蒸気分離膜の内周面側に含有されている親水性樹脂が多いことから、供給された湿潤エアに含まれる水蒸気が、前記水蒸気分離膜の内周面側に、より好適に吸着されると考えられる。 Since the hydrophilic resin contained on the inner peripheral surface side of the water vapor separation membrane is large, the water vapor contained in the supplied moist air is more preferably adsorbed on the inner peripheral surface side of the water vapor separation membrane. it is conceivable that.

前記水蒸気分離膜の外周面側に含有されている親水性樹脂が少ないことから、前記外周面から水分がより放出されやすいと考えられる。 Since the amount of hydrophilic resin contained on the outer peripheral surface side of the water vapor separation membrane is small, it is considered that moisture is more likely to be released from the outer peripheral surface.

これらのことから、ガスバリア性が高く、水透過性能及びパージ効率のより高い水蒸気分離膜が得られると考えられる。 From these facts, it is considered that a water vapor separation membrane having high gas barrier properties, higher water permeation performance and higher purge efficiency can be obtained.

また、前記水蒸気分離膜において、空気の透過流束が、0LMH/bar以上5000LMH/bar未満であることが好ましい。 Moreover, in the water vapor separation membrane, it is preferable that the permeation flux of air is 0 LMH/bar or more and less than 5000 LMH/bar.

このような構成によれば、水透過性能及びパージ効率が高いだけではなく、ガスバリア性がより高い水蒸気分離膜が得られる。このような水蒸気分離膜であれば、水蒸気以外の気体の移動が抑制され、水蒸気をより優先的に分離することができる。 According to such a configuration, it is possible to obtain a water vapor separation membrane having not only high water permeation performance and purge efficiency, but also higher gas barrier properties. With such a water vapor separation membrane, movement of gases other than water vapor is suppressed, and water vapor can be separated more preferentially.

また、本発明の他の一態様に係る水蒸気分離膜の製造方法は、前記水蒸気分離膜の製造方法であって、前記水蒸気分離膜を構成する樹脂と、溶剤とを含む製膜原液を調製する工程と、前記製膜原液を中空糸状に形成する工程と、前記中空糸状に形成された製膜原液を、加湿された空間に通過させる通過工程と、前記加湿された空間を通過した製膜原液を、外部凝固液に接触させる工程とを備える。 Further, a method for producing a water vapor separation membrane according to another aspect of the present invention is the method for producing the water vapor separation membrane, wherein a membrane-forming stock solution containing a resin constituting the water vapor separation membrane and a solvent is prepared. a step of forming the membrane-forming undiluted solution in the form of hollow fibers; a passing step of passing the membrane-forming undiluted solution formed in the form of hollow fibers through a humidified space; and a membrane-forming undiluted solution that has passed through the humidified space. and contacting with an external coagulation liquid.

このような構成によれば、ガスバリア性及び水透過性能が高く、パージ効率の高い水蒸気分離膜を好適に製造することができる。 According to such a configuration, it is possible to suitably manufacture a water vapor separation membrane having high gas barrier properties, high water permeability, and high purge efficiency.

このことは、以下のことによると考えられる。 This is believed to be due to the following.

まず、前記水蒸気分離膜を構成する樹脂と溶剤とを含む製膜原液を調製し、得られた製膜原液を中空糸状に形成した後、この中空糸状に形成された製膜原液を、加湿された空間に通過させると、中空糸状に形成された製膜原液に、加湿された空間に存在する水分が接触する。そうすると、中空糸状に形成された製膜原液の外周面側から、相分離が発生し、外周面側付近で比較的大きい孔が形成され、その内側で比較的小さい孔が形成されるように凝固されると考えられる。一方で、中空糸状に形成された製膜原液に、加湿された空間に存在する水分が接触するだけであることから、接触量が少なく、内周面までは凝固しないと考えられる。これにより、前記外周面から前記第1領域付近までが形成されると考えられる。すなわち、前記外周面における孔の平均径が、前記内周面における孔の平均径より大きく、また、前記第1領域における孔の平均径より大きい孔が形成され、さらに、その外周面付近の内側に前記第1領域を有するような水蒸気分離膜が形成されると考えられる。 First, a membrane-forming stock solution containing a resin constituting the water vapor separation membrane and a solvent is prepared, the obtained membrane-forming stock solution is formed into hollow fibers, and then the membrane-forming stock solution formed into hollow fibers is humidified. When it is passed through the humidified space, the membrane-forming undiluted solution formed in the form of hollow fibers is brought into contact with the moisture existing in the humidified space. As a result, phase separation occurs from the outer peripheral surface side of the membrane-forming stock solution formed in the form of hollow fibers, relatively large pores are formed near the outer peripheral surface side, and relatively small pores are formed inside the pores to solidify. is considered to be On the other hand, since only the moisture present in the humidified space comes into contact with the membrane-forming undiluted solution formed in the form of hollow fibers, it is thought that the amount of contact is small and the inner peripheral surface does not solidify. It is considered that this forms the area from the outer peripheral surface to the vicinity of the first region. That is, the average diameter of the holes on the outer peripheral surface is larger than the average diameter of the holes on the inner peripheral surface, and the holes are formed that are larger than the average diameter of the holes on the first region, and further, the inner side near the outer peripheral surface is formed. It is considered that a water vapor separation membrane having the first region is formed in the .

その後、前記加湿された空間を通過した製膜原液を、外部凝固液に接触させると、先の相分離で凝固しなかった領域で相分離が発生し、内周面まで凝固されると考えられる。その際、前記第1領域の内側で比較的大きい孔が形成され、さらに、その内側で比較的小さい孔が形成され、内周面ではより小さい孔が形成されるように凝固されると考えられる。これにより、前記第1領域から前記内周面までが形成されると考えられる。すなわち、前記第1領域の内側に、前記内周面における孔の平均径より大きく、また、前記第1領域における孔の平均径より大きい第2領域が形成され、さらにその内側に、前記外周面における孔の平均径より小さい孔が形成された内周面が形成されると考えられる。 After that, when the membrane-forming undiluted solution that has passed through the humidified space is brought into contact with the external coagulating liquid, phase separation occurs in the region that was not coagulated in the previous phase separation, and it is thought that the inner peripheral surface is coagulated. . At that time, it is believed that solidification is performed so that a relatively large hole is formed inside the first region, a relatively small hole is formed inside the first region, and a smaller hole is formed on the inner peripheral surface. . It is considered that this forms the first region to the inner peripheral surface. That is, inside the first region, a second region larger than the average diameter of the holes in the inner peripheral surface and larger than the average diameter of the holes in the first region is formed, and further inside the second region, the outer peripheral surface It is thought that an inner peripheral surface having holes smaller than the average diameter of the holes in is formed.

以上のことから、ガスバリア性及び水透過性能が高く、パージ効率の高い水蒸気分離膜を製造することができると考えられる。 From the above, it is considered that a water vapor separation membrane having high gas barrier properties, high water permeability, and high purge efficiency can be produced.

また、前記水蒸気分離膜の製造方法において、前記空間は、温度が、20℃以上80℃未満であって、相対湿度が30~100%RHであることが好ましい。 Further, in the method for producing a water vapor separation membrane, the space preferably has a temperature of 20° C. or more and less than 80° C. and a relative humidity of 30 to 100% RH.

このような構成によれば、ガスバリア性及び水透過性能が高く、パージ効率の高い水蒸気分離膜をより好適に製造することができる。このことは、前記通過工程での相分離がより好適に行われるためと考えられる。 According to such a configuration, it is possible to more preferably manufacture a water vapor separation membrane having high gas barrier properties, high water permeability, and high purge efficiency. It is considered that this is because the phase separation in the passing step is performed more favorably.

また、前記水蒸気分離膜の製造方法において、前記通過工程は、前記空間に通過させる時間が、0.2秒間以上20秒間未満であることが好ましい。 Moreover, in the method for producing a water vapor separation membrane, it is preferable that in the passing step, the time for passing through the space is 0.2 seconds or more and less than 20 seconds.

このような構成によれば、ガスバリア性及び水透過性能が高く、パージ効率の高い水蒸気分離膜をより好適に製造することができる。このことは、前記通過工程での相分離がより好適に行われるためと考えられる。 According to such a configuration, it is possible to more preferably manufacture a water vapor separation membrane having high gas barrier properties, high water permeability, and high purge efficiency. It is considered that this is because the phase separation in the passing step is performed more favorably.

本発明によれば、ガスバリア性及び水透過性能が高く、パージ効率の高い水蒸気分離膜、及び前記水蒸気分離膜の製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a water vapor separation membrane having high gas barrier properties, high water permeability, and high purge efficiency, and a method for producing the water vapor separation membrane.

図1は、本発明の実施形態に係る水蒸気分離膜の断面の走査型電子顕微鏡写真を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a scanning electron micrograph of a cross section of a water vapor separation membrane according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の実施形態に係る水蒸気分離膜の断面における外周面付近の走査型電子顕微鏡写真を示す図である。FIG. 2 is a scanning electron micrograph of the vicinity of the outer peripheral surface in the cross section of the water vapor separation membrane according to the embodiment of the present invention. 図3は、本発明の実施形態に係る水蒸気分離膜の外周面の走査型電子顕微鏡写真を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a scanning electron micrograph of the outer peripheral surface of the water vapor separation membrane according to the embodiment of the present invention. 図4は、本発明の実施形態に係る水蒸気分離膜における、膜内の位置とその位置での孔の平均径との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the position in the membrane and the average diameter of the pores at that position in the water vapor separation membrane according to the embodiment of the present invention. 図5は、本発明の実施形態に係る水蒸気分離膜の部分斜視図である。FIG. 5 is a partial perspective view of a water vapor separation membrane according to an embodiment of the invention. 図6は、本発明の実施形態に係る製造方法で用いる中空糸成型用ノズルの一例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a hollow fiber molding nozzle used in the manufacturing method according to the embodiment of the present invention. 図7は、比較例に係る水蒸気分離膜の断面の走査型電子顕微鏡写真を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a scanning electron micrograph of a cross section of a water vapor separation membrane according to a comparative example. 図8は、比較例に係る水蒸気分離膜の断面における外周面付近の走査型電子顕微鏡写真を示す図である。FIG. 8 is a scanning electron micrograph of the vicinity of the outer peripheral surface in the cross section of the water vapor separation membrane according to the comparative example. 図9は、比較例に係る水蒸気分離膜の外周面の走査型電子顕微鏡写真を示す図である。FIG. 9 is a scanning electron micrograph of the outer peripheral surface of a water vapor separation membrane according to a comparative example.

本発明者等が検討したところ、従来の水蒸気分離膜、例えば、特許文献1に記載の加湿用膜、及び特許文献2に記載の多孔質高分子除湿膜等は、実際に水蒸気分離膜として使用した場合、水透過性能に対して水蒸気透過性能が低い場合があった。すなわち、従来の水蒸気分離膜は、内周面で吸着された水蒸気を外周面から放出する効率(パージ効率)が低い場合があった。 As a result of studies by the present inventors, conventional water vapor separation membranes, such as the humidifying membrane described in Patent Document 1 and the porous polymer dehumidification membrane described in Patent Document 2, are actually used as water vapor separation membranes. In this case, the water vapor permeation performance was sometimes lower than the water permeation performance. In other words, the conventional water vapor separation membrane may have a low efficiency (purge efficiency) for releasing water vapor adsorbed on the inner peripheral surface from the outer peripheral surface.

具体的には、特許文献1において、加湿用膜の透水性能やエアリークの有無等は評価しているものの、水蒸気透過性能は特に評価していない。また、特許文献2に記載の多孔質高分子除湿膜は、水透過率が高く、窒素ガス透過率が低いことが開示されている。よって、特許文献2に記載の多孔質高分子除湿膜は、水透過性が高く、ガスバリア性が高いと考えられるものの、特許文献2において水蒸気透過性能は特に評価していない。これらのことから、特許文献1及び特許文献2では、水透過性能及びガスバリア性で、水蒸気分離膜の性能が評価されていると考えられる。特許文献1に記載の加湿用膜、及び特許文献2に記載の多孔質高分子除湿膜等は、ガスバリア性が高く、水透過性能が高かったとしても、上述したように、水透過性能に対して水蒸気透過性能が低い場合があった。 Specifically, in Patent Document 1, although the water permeability of the humidifying membrane and the presence or absence of air leaks are evaluated, the water vapor permeability is not particularly evaluated. Further, it is disclosed that the porous polymer dehumidifying membrane described in Patent Document 2 has a high water permeability and a low nitrogen gas permeability. Therefore, the porous polymer dehumidifying membrane described in Patent Document 2 is considered to have high water permeability and high gas barrier properties, but Patent Document 2 does not particularly evaluate the water vapor permeability performance. Based on these facts, it is considered that in Patent Documents 1 and 2, the performance of the water vapor separation membrane is evaluated in terms of water permeation performance and gas barrier property. Even if the humidifying membrane described in Patent Document 1 and the porous polymer dehumidifying membrane described in Patent Document 2 have high gas barrier properties and high water permeation performance, as described above, the water permeation performance is poor. In some cases, the water vapor transmission performance was low.

そこで、水蒸気分離膜に水蒸気を透過させる際、上述したように、内周面側で吸着された水分を、膜内を移動させ、外周面側で放出すると考えられるが、これらの過程の中で、外周面側で放出する過程が律速であると、本発明者等は推察した。従来の水蒸気分離膜では、この膜内の水分を外周面側で放出させる速度を高める構造になっていないと考え、この速度を高める構造になるような、水蒸気分離膜の膜構造を検討した。その結果、ガスバリア性及び水透過性能が高く、パージ効率の高い水蒸気分離膜を提供するといった上記目的は、以下の本発明により達成されることを見出した。 Therefore, when the water vapor is allowed to permeate through the water vapor separation membrane, as described above, it is thought that the moisture adsorbed on the inner peripheral surface side moves within the membrane and is released on the outer peripheral surface side. The present inventors speculated that the release process on the outer peripheral surface side is rate-determining. Considering that conventional water vapor separation membranes do not have a structure that increases the rate at which water is released from the membrane on the outer peripheral side, we investigated a structure for water vapor separation membranes that would increase this rate. As a result, it was found that the above object of providing a water vapor separation membrane having high gas barrier properties, high water permeability, and high purge efficiency can be achieved by the present invention described below.

以下、本発明に係る実施形態について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。 Embodiments according to the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these.

本発明の実施形態に係る水蒸気分離膜は、親水性樹脂を含む多孔性中空糸状の水蒸気分離膜である。すなわち、前記水蒸気分離膜は、親水性樹脂を含む膜であって、多孔性の中空糸膜である。前記水蒸気分離膜は、その膜に存在する孔の位置と、それぞれの位置における孔の大きさとの関係は、以下のような関係である。 A water vapor separation membrane according to an embodiment of the present invention is a porous hollow fiber water vapor separation membrane containing a hydrophilic resin. That is, the water vapor separation membrane is a membrane containing a hydrophilic resin and is a porous hollow fiber membrane. Regarding the water vapor separation membrane, the relationship between the position of the pores present in the membrane and the size of the pores at each position is as follows.

まず、図1~図4に示すように、前記水蒸気分離膜10は、内周面11における孔の平均径が、外周面12における孔の平均径より小さい。前記水蒸気分離膜10は、前記外周面12における孔の平均径より小さい平均径の孔が形成されている第1領域13と、前記第1領域13より内周面11側であって、前記内周面11における孔の平均径より大きく、かつ、前記第1領域13における孔の平均径より大きい平均径の孔が形成されている第2領域14とを有する。すなわち、前記水蒸気分離膜10は、前記外周面12から前記内周面11にむかって順に、前記第1領域13と、前記第2領域14とを有する。前記水蒸気分離膜10における、前記外周面12、前記第1領域13、前記第2領域14、及び前記内周面11の各構造、及び孔の平均径の関係は、前記水蒸気分離膜10の長手方向に対して垂直な面である断面を電子顕微鏡で観察することで確認することができる。 First, as shown in FIGS. 1 to 4, in the water vapor separation membrane 10, the average diameter of the pores on the inner peripheral surface 11 is smaller than the average diameter of the pores on the outer peripheral surface 12. FIG. The water vapor separation membrane 10 has a first region 13 in which pores having an average diameter smaller than the average diameter of the pores in the outer peripheral surface 12 are formed, and an inner peripheral surface 11 side of the first region 13, the inner and a second region 14 formed with holes having an average diameter larger than the average diameter of the holes in the peripheral surface 11 and larger than the average diameter of the holes in the first region 13 . That is, the water vapor separation membrane 10 has the first region 13 and the second region 14 in order from the outer peripheral surface 12 toward the inner peripheral surface 11 . The relationship between the structures of the outer peripheral surface 12, the first region 13, the second region 14, and the inner peripheral surface 11 in the water vapor separation membrane 10 and the average diameter of the pores is determined by the longitudinal direction of the water vapor separation membrane 10. It can be confirmed by observing a cross section, which is a plane perpendicular to the direction, with an electron microscope.

なお、図1は、本実施形態に係る水蒸気分離膜10の断面(水蒸気分離膜の長手方向に対して垂直な面)の走査型電子顕微鏡写真を示す図である。図2は、本実施形態に係る水蒸気分離膜10の断面における外周面12付近の走査型電子顕微鏡写真を示す図である。図3は、本実施形態に係る水蒸気分離膜10の外周面12の走査型電子顕微鏡写真を示す図である。 In addition, FIG. 1 is a view showing a scanning electron micrograph of a cross section (a plane perpendicular to the longitudinal direction of the water vapor separation membrane) of the water vapor separation membrane 10 according to the present embodiment. FIG. 2 is a scanning electron micrograph of the vicinity of the outer peripheral surface 12 in the cross section of the water vapor separation membrane 10 according to this embodiment. FIG. 3 is a diagram showing a scanning electron micrograph of the outer peripheral surface 12 of the water vapor separation membrane 10 according to this embodiment.

図4は、本実施形態に係る水蒸気分離膜10における、膜内の位置とその位置での孔の平均径との関係を示す図である。図4において、x軸は、膜内における位置、すなわち、前記水蒸気分離膜10の、外周面12から内周面11に向かう、外周面12からの距離を示す。また、図4において、y軸は、それぞれの膜内における位置に形成されている孔の平均径を示す。 FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the position in the membrane and the average diameter of the pores at that position in the water vapor separation membrane 10 according to this embodiment. In FIG. 4, the x-axis indicates the position within the membrane, that is, the distance from the outer peripheral surface 12 of the water vapor separation membrane 10 toward the inner peripheral surface 11 from the outer peripheral surface 12 . Also, in FIG. 4, the y-axis indicates the average diameter of the pores formed at each position in the membrane.

なお、図1~4に示す結果は、下記実施例2に基づくものである。 The results shown in FIGS. 1 to 4 are based on Example 2 below.

前記水蒸気分離膜10は、図4に示すように、前記水蒸気分離膜10の外周面12からの距離をx軸とし、前記水蒸気分離膜10内の孔の平均径をy軸とした関数が、極小値と極大値とを有する。前記極小値となる位置が、前記第1領域13に相当し、前記極大値となる位置が、前記第2領域14に相当する。すなわち、前記水蒸気分離膜10は、前記水蒸気分離膜10内の気孔の平均径が、外周面12側から内周面11側にむかって、漸次的に小さくなった後、漸次的に大きくなり、その後、漸次的に小さくなる構造を有する。 As shown in FIG. 4, the water vapor separation membrane 10 has a function with the distance from the outer peripheral surface 12 of the water vapor separation membrane 10 as the x axis and the average diameter of the pores in the water vapor separation membrane 10 as the y axis. It has a local minimum and a local maximum. The position of the minimum value corresponds to the first region 13 , and the position of the maximum value corresponds to the second region 14 . That is, in the water vapor separation membrane 10, the average diameter of the pores in the water vapor separation membrane 10 gradually decreases from the outer peripheral surface 12 side toward the inner peripheral surface 11 side, and then gradually increases, After that, it has a structure that becomes progressively smaller.

前記水蒸気分離膜10は、上記のことから、前記外周面12から前記内周面11にむかって順に、前記外周面12を含む前記外周面12付近の層(第1粗大層)と、前記第1領域付近の層(第1緻密層)と、前記第2領域付近の層(第2粗大層)と、前記内周面11を含む前記内周面11付近の層(第2緻密層:分離層)とを有する。 From the above, the water vapor separation membrane 10 includes, in order from the outer peripheral surface 12 toward the inner peripheral surface 11, a layer (first coarse layer) near the outer peripheral surface 12 including the outer peripheral surface 12, and the first coarse layer. A layer near one region (first dense layer), a layer near the second region (second coarse layer), and a layer near the inner peripheral surface 11 including the inner peripheral surface 11 (second dense layer: separation layer).

前記第1粗大層は、上述したように、前記外周面12を含む前記外周面12付近の層である。前記外周面12は、前記内周面11で吸着され、前記第2領域14及び前記第1領域13を通過してきた水分を、外部に放出する。このため、前記外周面12は、この水分を外部に放出する際に、前記駆動力、例えば、外部からの減圧や乾燥エアの影響を最も受ける面である。よって、前記外周面12を含む前記第1粗大層は、水分を放出しやすい性質を有していることが好ましい。 The first coarse layer is a layer near the outer peripheral surface 12 including the outer peripheral surface 12 as described above. The outer peripheral surface 12 releases moisture that has been absorbed by the inner peripheral surface 11 and has passed through the second region 14 and the first region 13 to the outside. For this reason, the outer peripheral surface 12 is the surface most affected by the driving force, for example, the reduced pressure and dry air from the outside when releasing this moisture to the outside. Therefore, it is preferable that the first coarse layer including the outer peripheral surface 12 has a property of easily releasing moisture.

前記外周面12における孔の平均径は、0.1~20μmであることが好ましく、0.5~20μmであることがより好ましく、0.5~10μmであることがさらに好ましい。また、前記第1粗大層は、形成されている孔が外周面12に近付くと、大きくなる傾向がある。このため、前記第1粗大層は、形成されている孔の、膜厚方向毎の平均径のうちの最大値は、前記外周面12における孔の平均径である。このことから、前記第1粗大層における前記最大値は、0.1~20μmであることが好ましく、0.5~20μmであることがより好ましく、0.5~10μmであることがさらに好ましい。前記第1粗大層に形成されている孔が小さすぎると、膜内の水分を外部に放出しにくくなる傾向がある。このことは、前記駆動力が、厚み方向に充分に伝わらないことによると考えられる。よって、パージ効率が低下することになると考えられる。また、前記第1粗大層に形成されている孔が大きすぎると、前記水蒸気分離膜を好適に製造することができない傾向がある。 The average diameter of the pores in the outer peripheral surface 12 is preferably 0.1 to 20 μm, more preferably 0.5 to 20 μm, even more preferably 0.5 to 10 μm. Also, the first coarse layer tends to increase in size as the formed hole approaches the outer peripheral surface 12 . Therefore, in the first coarse layer, the maximum value of the average diameters of the pores formed in each film thickness direction is the average diameter of the pores in the outer peripheral surface 12 . Accordingly, the maximum value of the first coarse layer is preferably 0.1 to 20 μm, more preferably 0.5 to 20 μm, even more preferably 0.5 to 10 μm. If the pores formed in the first coarse layer are too small, it tends to be difficult to release the moisture in the film to the outside. It is considered that this is because the driving force is not sufficiently transmitted in the thickness direction. Therefore, it is considered that the purge efficiency is lowered. Also, if the pores formed in the first coarse layer are too large, there is a tendency that the water vapor separation membrane cannot be produced favorably.

なお、外周面12における孔の平均径は、例えば、以下のように測定することができる。水蒸気分離膜の外周面を、細孔の大きさがわかりやすい倍率(例えば、倍率5000倍等が挙げられ、細孔の大きさによっては、倍率2000倍であってもよいし、倍率1000倍であってもよい)で走査型電子顕微鏡にて撮影した画像(例えば、図3)を、画像計測ソフト(株式会社プラネトロン製のImage-Pro Plus)を用いて二値化し、細孔面積の分布を得る。得られた面積から、細孔を真円とみなした場合の直径を算出し、細孔分布を正規分布にフィッティングしたときに最頻値を、水蒸気分離膜の外周面における孔の平均径(前記第1粗大層における前記最大値)として定義する。 In addition, the average diameter of the holes in the outer peripheral surface 12 can be measured, for example, as follows. The outer peripheral surface of the water vapor separation membrane is subjected to a magnification that makes it easy to understand the size of the pores (for example, a magnification of 5000 times, etc.). An image (e.g., FIG. 3) taken with a scanning electron microscope at 20°C is binarized using image measurement software (Image-Pro Plus manufactured by Planetron Co., Ltd.) to obtain the pore area distribution. . From the obtained area, the diameter when the pores are considered to be a perfect circle is calculated, and the mode when the pore distribution is fitted to the normal distribution is the average diameter of the pores on the outer peripheral surface of the water vapor separation membrane (the above defined as the maximum value in the first coarse layer).

前記外周面12は、赤外吸収スペクトルにおける前記親水性樹脂に由来のピークの吸収強度が、前記内周面11の、前記吸収強度より弱いことが好ましい。すなわち、前記水蒸気分離膜10において、前記内周面11の、赤外吸収スペクトルにおける前記親水性樹脂に由来のピークの吸収強度が、前記外周面12の、前記吸収強度より強いことが好ましい。また、前記内周面11の、赤外吸収スペクトルにおける前記親水性樹脂に由来のピークの吸収強度が、前記外周面12の、前記吸収強度と比較して、1.5倍より大きく20倍未満であることが好ましく、2倍以上20倍未満であることがより好ましく、2倍以上10倍以下であることがさらに好ましい。赤外吸収スペクトルにおける前記親水性樹脂に由来のピークの吸収強度の上記の関係は、前記外周面に存在する親水性樹脂より多くの親水性樹脂が前記内周面に存在することを表すと考えられる。すなわち、前記水蒸気分離膜の内周面側に含有されている親水性樹脂は多く、前記水蒸気分離膜の外周面側に含有されている親水性樹脂は少ないことを表すと考えられる。すなわち、前記外周面12に存在する親水性樹脂は、前記内周面11に存在する親水性樹脂より少ない。このことからも、前記水蒸気分離膜10には親水性樹脂が含まれていても、前記外周面12から水分を放出しやすいと考えられる。また、前記外周面12の、前記吸収強度が強すぎると、前記外周面12に存在する親水性樹脂が多すぎることを表し、膜内の水分を外部に放出しにくくなる傾向がある。また、前記外周面12の、前記吸収強度が弱すぎると、前記外周面12に存在する親水性樹脂が少なすぎることを表し、こうなると、膜内の水分を移動効率が低下する傾向がある。よって、赤外吸収スペクトルにおける前記親水性樹脂に由来のピークの吸収強度の関係が上記の関係であると、まず、前記水蒸気分離膜10の内周面11側に含有されている親水性樹脂が多いことから、供給された湿潤エアに含まれる水蒸気が、前記水蒸気分離膜10の内周面11側に、より好適に吸着されると考えられる。また、前記水蒸気分離膜10の外周面12側に含有されている親水性樹脂が少ないことから、前記外周面12から水分がより放出されやすいと考えられる。これらのことから、ガスバリア性が高く、水透過性能及びパージ効率のより高い水蒸気分離膜が得られると考えられる。 It is preferable that the absorption intensity of the peak derived from the hydrophilic resin in the infrared absorption spectrum of the outer peripheral surface 12 is weaker than that of the inner peripheral surface 11 . That is, in the water vapor separation membrane 10 , the absorption intensity of the peak derived from the hydrophilic resin in the infrared absorption spectrum of the inner peripheral surface 11 is preferably higher than that of the outer peripheral surface 12 . In addition, the absorption intensity of the peak derived from the hydrophilic resin in the infrared absorption spectrum of the inner peripheral surface 11 is more than 1.5 times and less than 20 times the absorption intensity of the outer peripheral surface 12. is preferably 2 times or more and less than 20 times, and more preferably 2 times or more and 10 times or less. The above relationship of the absorption intensity of the peak derived from the hydrophilic resin in the infrared absorption spectrum is considered to represent that more hydrophilic resin is present on the inner peripheral surface than the hydrophilic resin present on the outer peripheral surface. be done. That is, it is considered that the hydrophilic resin contained in the inner peripheral surface side of the water vapor separation membrane is large and the hydrophilic resin contained in the outer peripheral surface side of the water vapor separation membrane is small. That is, the hydrophilic resin present on the outer peripheral surface 12 is less than the hydrophilic resin present on the inner peripheral surface 11 . From this, it is considered that even if the water vapor separation membrane 10 contains a hydrophilic resin, moisture is likely to be released from the outer peripheral surface 12 . On the other hand, if the absorption strength of the outer peripheral surface 12 is too high, it means that there is too much hydrophilic resin present on the outer peripheral surface 12, which tends to make it difficult to release the moisture in the film to the outside. On the other hand, if the absorption strength of the outer peripheral surface 12 is too weak, it means that the amount of hydrophilic resin present on the outer peripheral surface 12 is too small. Therefore, if the relationship of the absorption intensity of the peak derived from the hydrophilic resin in the infrared absorption spectrum is the above relationship, first, the hydrophilic resin contained on the inner peripheral surface 11 side of the water vapor separation membrane 10 is Therefore, it is considered that the water vapor contained in the supplied moist air is more preferably adsorbed on the inner peripheral surface 11 side of the water vapor separation membrane 10 . In addition, since the amount of hydrophilic resin contained on the outer peripheral surface 12 side of the water vapor separation membrane 10 is small, it is considered that moisture is more likely to be released from the outer peripheral surface 12 . From these facts, it is considered that a water vapor separation membrane having high gas barrier properties, higher water permeation performance and higher purge efficiency can be obtained.

ここでの赤外吸収スペクトルは、赤外分光法で得られたスペクトルであれば、特に限定されない。具体的には、一般的な赤外分光光度計(例えば、日本電子株式会社製のJIR-5500等)を用いて、1回反射ATR法で、水蒸気分離膜の内周面及び外周面を測定した際に得られる赤外吸収スペクトル等が挙げられる。なお、赤外吸収スペクトルにおける前記親水性樹脂に由来のピークの吸収強度は、例えば、1671cm-1付近の吸収強度等が挙げられる。 The infrared absorption spectrum here is not particularly limited as long as it is a spectrum obtained by infrared spectroscopy. Specifically, a general infrared spectrophotometer (for example, JIR-5500 manufactured by JEOL Ltd.) is used to measure the inner and outer peripheral surfaces of the water vapor separation film by a single reflection ATR method. Infrared absorption spectrum and the like obtained when The absorption intensity of the peak derived from the hydrophilic resin in the infrared absorption spectrum includes, for example, the absorption intensity around 1671 cm −1 .

前記第1緻密層は、前記外周面12における孔の平均径より小さく、かつ、前記第2領域14における孔の平均径より小さい平均径の孔が形成されている第1領域13付近の層であれば、特に限定されない。また、前記第1領域13は、前記外周面12における孔の平均径より小さく、かつ、前記第2領域14における孔の平均径より小さい平均径の孔が形成されば特に限定されない。具体的には、前記第1領域13における孔の平均径は、0.01~1.0μmであることが好ましく、0.01~0.8μmであることがより好ましく、0.01~0.5μmであることがさらに好ましい。また、前記第1緻密層に形成されている孔の、膜厚方向毎の平均径のうちの最小値が、前記第1領域13における孔の平均径になるので、前記第1緻密層における前記最小値は、0.01~1.0μmであることが好ましく、0.01~0.8μmであることがより好ましく、0.01~0.5μmであることがさらに好ましい。前記第1領域13における孔や前記第1緻密層に形成されている孔が小さすぎると、除湿性能が低下する傾向がある。このことは、前記第1緻密層における水分の移動速度が遅くなりすぎることによると考えられる。また、前記第1領域13における孔や前記第1緻密層に形成されている孔が大きすぎると、前記第1粗大層や前記第2粗大層における孔の大きさとの差が小さくなりすぎ、好適な第1緻密層が形成されず、親水性樹脂の流出抑制効果を充分に奏することができない傾向がある。 The first dense layer is a layer near the first region 13 in which holes having an average diameter smaller than the average diameter of the pores in the outer peripheral surface 12 and smaller than the average diameter of the pores in the second region 14 are formed. If there is, it is not particularly limited. Further, the first region 13 is not particularly limited as long as holes having an average diameter smaller than the average diameter of the holes in the outer peripheral surface 12 and smaller than the average diameter of the holes in the second region 14 are formed. Specifically, the average diameter of the pores in the first region 13 is preferably 0.01 to 1.0 μm, more preferably 0.01 to 0.8 μm, and more preferably 0.01 to 0.8 μm. More preferably, it is 5 μm. In addition, since the minimum value of the average diameters of the pores formed in the first dense layer in each film thickness direction is the average diameter of the pores in the first region 13, the above-mentioned The minimum value is preferably 0.01 to 1.0 μm, more preferably 0.01 to 0.8 μm, even more preferably 0.01 to 0.5 μm. If the holes in the first region 13 or the holes formed in the first dense layer are too small, the dehumidifying performance tends to be lowered. It is considered that this is because the movement speed of moisture in the first dense layer becomes too slow. Moreover, if the pores in the first region 13 or the pores formed in the first dense layer are too large, the difference in size between the pores in the first coarse layer and the second coarse layer becomes too small, which is preferable. The first dense layer is not formed, and the outflow suppressing effect of the hydrophilic resin tends to be insufficient.

また、前記第1領域13における孔の平均径、すなわち、前記第1緻密層における前記最小値は、例えば、以下のように測定することができる。前記水蒸気分離膜の断面(前記水蒸気分離膜の長手方向に対して垂直な面)における第1緻密層を、細孔の大きさがわかりやすい倍率(例えば、倍率5000倍等が挙げられ、細孔の大きさによっては、倍率2000倍であってもよいし、倍率1000倍であってもよい)で走査型電子顕微鏡にて撮影した画像を、画像計測ソフト(株式会社プラネトロン製のImage-Pro Plus)を用いて二値化し、細孔面積の分布を得る。得られた面積から、細孔を真円とみなした場合の直径を算出し、細孔分布を正規分布にフィッティングしたときに最頻値を、水蒸気分離膜の前記第1領域13における孔の平均径(前記第1緻密層における前記最小値)として定義する。そして、同一断面で観察される第1緻密層における膜厚方向の複数箇所で、この平均値を算出し、その最小値を前記第1緻密層における前記最小値(前記第1領域13における孔の平均径)とすることができる。 Moreover, the average diameter of the pores in the first region 13, that is, the minimum value in the first dense layer can be measured, for example, as follows. The first dense layer in the cross section of the water vapor separation membrane (the plane perpendicular to the longitudinal direction of the water vapor separation membrane) is measured at a magnification that makes it easy to understand the size of the pores (for example, a magnification of 5000 times, etc.). An image taken with a scanning electron microscope at a magnification of 2000 times or 1000 times depending on the size is measured using image measurement software (Image-Pro Plus manufactured by Planetron Co., Ltd.). to obtain the pore area distribution. From the obtained area, the diameter when the pores are considered to be perfect circles is calculated, and the mode when the pore distribution is fitted to the normal distribution is the average of the pores in the first region 13 of the water vapor separation membrane. Defined as the diameter (said minimum value in said first dense layer). Then, the average value is calculated at a plurality of locations in the thickness direction of the first dense layer observed in the same cross section, and the minimum value is the minimum value in the first dense layer (the number of holes in the first region 13). average diameter).

前記第2粗大層は、前記内周面11における孔の平均径より大きく、かつ、前記第1領域13における孔の平均径より大きい平均径の孔が形成されている第2領域14付近の層であれば、特に限定されない。また、前記第2領域14は、前記内周面11における孔の平均径より大きく、かつ、前記第1領域13における孔の平均径より大きい平均径の孔が形成されば特に限定されない。具体的には、前記第2領域14における孔の平均径は、1~20μmであることが好ましく、1~15μmであることがより好ましく、1~10μmであることがさらに好ましい。また、前記第2粗大層に形成されている孔の、膜厚方向毎の平均径のうちの最大値が、前記第2領域14における孔の平均径になるので、前記第2粗大層における前記最大値は、1~20μmであることが好ましく、1~15μmであることがより好ましく、1~10μmであることがさらに好ましい。前記第2領域14における孔や前記第2粗大層に形成されている孔が小さすぎると、除湿性能が低下する傾向がある。このことは、前記第2粗大層における水分の移動速度が遅くなりすぎることによると考えられる。具体的には、前記第2領域14における孔や前記第2粗大層に形成されている孔が前記内周面11における孔の平均径より小さいと、前記第2粗大層において水分の移動速度を高める効果を充分にそうすることができないと考えられる。また、前記第2領域14における孔や前記第2粗大層に形成されている孔が大きすぎると、膜の強度低下を招いたり、前記第2緻密層である分離層に親水性樹脂を保持させる機能を充分に奏することができない傾向がある。 The second coarse layer is a layer near the second region 14 in which holes having an average diameter larger than the average diameter of the pores in the inner peripheral surface 11 and larger than the average diameter of the pores in the first region 13 are formed. If so, it is not particularly limited. Moreover, the second region 14 is not particularly limited as long as the holes having an average diameter larger than the average diameter of the holes in the inner peripheral surface 11 and larger than the average diameter of the holes in the first region 13 are formed. Specifically, the average diameter of the pores in the second region 14 is preferably 1 to 20 μm, more preferably 1 to 15 μm, even more preferably 1 to 10 μm. In addition, since the maximum value of the average diameters of the pores formed in the second coarse layer in each film thickness direction is the average diameter of the pores in the second region 14, the above-mentioned The maximum value is preferably 1 to 20 μm, more preferably 1 to 15 μm, even more preferably 1 to 10 μm. If the holes in the second region 14 or the holes formed in the second coarse layer are too small, the dehumidifying performance tends to be lowered. It is considered that this is because the moving speed of water in the second coarse layer becomes too slow. Specifically, when the pores in the second region 14 and the pores formed in the second coarse layer are smaller than the average diameter of the pores in the inner peripheral surface 11, the movement speed of moisture in the second coarse layer is reduced. It is believed that it is unable to do so sufficiently to enhance the effect. Further, if the pores in the second region 14 or the pores formed in the second coarse layer are too large, the strength of the membrane may be lowered, or the hydrophilic resin may be retained in the separation layer, which is the second dense layer. There is a tendency to not be able to perform functions sufficiently.

なお、前記第2領域14における孔の平均径、すなわち、前記第2粗大層における前記最大値は、前記第1緻密層における前記最小値と同様の方法により測定することができる。すなわち、前記水蒸気分離膜の断面(前記水蒸気分離膜の長手方向に対して垂直な面)における第2粗大層を、細孔の大きさがわかりやすい倍率(例えば、倍率5000倍等が挙げられ、細孔の大きさによっては、倍率2000倍であってもよいし、倍率1000倍であってもよい)で走査型電子顕微鏡にて撮影した画像を、画像計測ソフト(株式会社プラネトロン製のImage-Pro Plus)を用いて二値化し、細孔面積の分布を得る。得られた面積から、細孔を真円とみなした場合の直径を算出し、細孔分布を正規分布にフィッティングしたときに最頻値を、水蒸気分離膜の前記第2領域14における孔の平均径(前記第2粗大層における前記最大値)として定義する。そして、同一断面で観察される第2粗大層における膜厚方向の複数箇所で、この平均値を算出し、その最大値を前記第2粗大層における前記最大値(前記第2領域14における孔の平均径)とすることができる。 The average diameter of the pores in the second region 14, that is, the maximum value in the second coarse layer can be measured by the same method as the minimum value in the first dense layer. That is, the second coarse layer in the cross section of the water vapor separation membrane (the plane perpendicular to the longitudinal direction of the water vapor separation membrane) is measured at a magnification that makes it easy to understand the size of the pores (for example, a magnification of 5000 times, etc.). An image taken with a scanning electron microscope at a magnification of 2000 times or 1000 times depending on the size of the hole is measured using image measurement software (Image-Pro manufactured by Planetron Co., Ltd.). Plus) to obtain the pore area distribution. From the obtained area, the diameter when the pores are regarded as perfect circles is calculated, and the mode when the pore distribution is fitted to the normal distribution is the average of the pores in the second region 14 of the water vapor separation membrane. It is defined as the diameter (the maximum value in the second coarse layer). Then, the average value is calculated at a plurality of locations in the film thickness direction of the second coarse layer observed in the same cross section, and the maximum value is the maximum value in the second coarse layer (the number of holes in the second region 14). average diameter).

前記第2緻密層(前記分離層)は、前記内周面11を含む前記内周面11付近の層である。前記内周面11を含む分離層は、水蒸気以外の気体の透過を抑制し、すなわち、ガスバリア性を発揮し、さらに、水蒸気を膜内に取り込む層である。 The second dense layer (separation layer) is a layer near the inner peripheral surface 11 including the inner peripheral surface 11 . The separation layer including the inner peripheral surface 11 is a layer that suppresses permeation of gases other than water vapor, that is, exerts gas barrier properties, and furthermore, incorporates water vapor into the film.

前記内周面11における孔の平均径は、1~100nmであることが好ましく、1~50nmであることがより好ましく、1~30nmであることがさらに好ましい。また、前記第2緻密層(前記分離層)は、形成されている孔が内周面11に近付くと、小さくなる傾向がある。このため、前記第2緻密層(分離層)に形成されている孔の、膜厚方向毎の平均径のうちの最小値が、前記内周面11における孔の平均径である。よって、前記第2緻密層(分離層)における前記最小値は、1~100nmであることが好ましく、1~50nmであることがより好ましく、1~30nmであることがさらに好ましい。前記内周面11における孔や前記第2緻密層(分離層)に形成されている孔が大きすぎると、ガスバリア性を充分に発揮できない、すなわち、水蒸気以外の気体の透過を充分に抑制できない傾向がある。ガスバリア性を充分に発揮できないと、除湿膜として機能できない。また、前記内周面11における孔や前記第2緻密層(分離層)に形成されている孔は、小さければ小さいほど好ましいが、実際には、1nm程度が限界である。このため、前記内周面11における孔の平均径及び記第2緻密層(分離層)における前記最小値は、上記範囲であることが好ましい。 The average diameter of the pores in the inner peripheral surface 11 is preferably 1 to 100 nm, more preferably 1 to 50 nm, even more preferably 1 to 30 nm. In addition, the second dense layer (separation layer) tends to become smaller as the formed holes approach the inner peripheral surface 11 . Therefore, the minimum value among the average diameters of the pores formed in the second dense layer (separation layer) in each film thickness direction is the average diameter of the pores in the inner peripheral surface 11 . Therefore, the minimum value of the second dense layer (separation layer) is preferably 1 to 100 nm, more preferably 1 to 50 nm, even more preferably 1 to 30 nm. If the pores in the inner peripheral surface 11 or the pores formed in the second dense layer (separation layer) are too large, the gas barrier property cannot be sufficiently exhibited, that is, the tendency that the permeation of gases other than water vapor cannot be sufficiently suppressed. There is If the gas barrier property cannot be exhibited sufficiently, it cannot function as a dehumidification film. Further, the smaller the pores in the inner peripheral surface 11 and the pores formed in the second dense layer (separation layer), the better, but in practice, the limit is about 1 nm. For this reason, the average diameter of the pores in the inner peripheral surface 11 and the minimum value in the second dense layer (separation layer) are preferably within the above ranges.

前記内周面11における孔の平均径、すなわち、前記第2緻密層(分離層)における前記最小値は、水中に分散させたデキストランの除去率から、例えば、以下のように測定することができる。有効膜長さ20cmの水蒸気分離膜を30本用いてなる膜モジュールを作製し、この膜モジュールを用いて、デキストランを分散させた液を透過させ、阻止率を測定する。前記デキストランとしては、異なる分子量を有する少なくとも2種以上のデキストラン(例えば、東京化成工業株式会社製の、デキストラン-40及びデキストラン-70等)を用いて、水蒸気分離膜による阻止率が90%となるときのデキストランの分子量を求める。求めた分子量から下記ストークス式を用いて、ストークス径を算出し、このストークス径を、前記内周面11における孔の平均径、すなわち、前記第2緻密層(分離層)における前記最小値と定義する。 The average diameter of the pores in the inner peripheral surface 11, that is, the minimum value in the second dense layer (separation layer) can be measured from the removal rate of dextran dispersed in water, for example, as follows. . A membrane module is prepared by using 30 water vapor separation membranes with an effective membrane length of 20 cm. Using this membrane module, a liquid in which dextran is dispersed is allowed to permeate, and the rejection is measured. As the dextrans, at least two kinds of dextrans having different molecular weights (for example, dextran-40 and dextran-70 manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) are used, and the rejection rate by the water vapor separation membrane is 90%. Determine the molecular weight of the dextran at time. The Stokes diameter is calculated from the obtained molecular weight using the following Stokes formula, and this Stokes diameter is defined as the average diameter of the pores in the inner peripheral surface 11, that is, the minimum value in the second dense layer (separation layer). do.

なお、ストークス式は、下記式である。 The Stokes formula is the following formula.

Rs=2KT/(6πηD)
上記式中、Rsは、ストークス径を示す。Kは、ボルツマン係数を示し、1.381×10-23である。また、Kは、絶対温度である298℃であり、ηは、溶媒の粘度を示し、0.00089Pa・sであり、D=8.76×10-9×(Mw:重量平均分子量)-0.48である。
Rs=2KT/(6πηD)
In the above formula, Rs represents the Stokes diameter. K indicates the Boltzmann coefficient and is 1.381×10 −23 . In addition, K is 298 ° C., which is the absolute temperature, η indicates the viscosity of the solvent, which is 0.00089 Pa s, and D = 8.76 × 10 -9 × (Mw: weight average molecular weight) -0 .48 .

前記水蒸気分離膜の透過性能は、例えば、以下のような性能であることが好ましい。 The permeation performance of the water vapor separation membrane is preferably as follows, for example.

前記水蒸気分離膜は、空気の透過流束(エアリーク量)が、0LMH/bar以上5000LMH/bar未満であることが好ましく、0~3000LMH/barであることがより好ましく、0~500LMH/barであることがさらに好ましく、0LMH/barであることが最も好ましい。前記エアリーク量が多すぎると、ガスバリア性が低下し、前記水蒸気分離膜が充分に機能しなくなる傾向がある。また、前記エアリーク量は、小さければ小さいほど好ましいので、上述したように、0LMHであることが最も好ましい。 The water vapor separation membrane preferably has an air permeation flux (air leak amount) of 0 LMH/bar or more and less than 5000 LMH/bar, more preferably 0 to 3000 LMH/bar, and 0 to 500 LMH/bar. is more preferred, and 0 LMH/bar is most preferred. If the amount of air leakage is too large, the gas barrier property tends to deteriorate, and the water vapor separation membrane tends to fail to function sufficiently. Further, the air leak amount is preferably as small as possible, and therefore, as described above, 0LMH is most preferable.

なお、空気の透過流束は、例えば、以下のようにして求められる。一端を封止した、有効長20cmの水蒸気分離膜を用いた膜モジュールを用意し、所定のろ過圧力、温度が25℃の条件で空気をろ過して、時間当たりの空気の透過量を測定する。この測定した透過量から、単位膜面積、単位時間、単位圧力、1bar(0.1MPa)当たりの透過量に換算して、透過流束(L/m/時/bar:LMH/bar)を得る。 In addition, the permeation flux of air is obtained, for example, as follows. Prepare a membrane module using a water vapor separation membrane with an effective length of 20 cm with one end sealed, filter air under the conditions of a predetermined filtration pressure and temperature of 25 ° C., and measure the permeation amount of air per hour. . From this measured permeation amount, the permeation amount per unit membrane area, unit time, unit pressure, and 1 bar (0.1 MPa) is converted into permeation flux (L/m 2 /h/bar: LMH/bar). obtain.

また、前記水蒸気分離膜は、膜間差圧0.1MPaにおける水の透過流束(透水性能)が、1~1000LMHであることが好ましく、1~800LMHであることがより好ましく、1~600LMHであることがさらに好ましい。前記透水性能が高すぎると、ガスバリア性が低下する傾向があり、よって、前記水蒸気分離膜が充分に機能しなくなる傾向がある。また、前記透水性能が低すぎる場合、膜内での水分の移動速度が遅くなりすぎ、水蒸気分離膜として作用しにくくなる傾向がある。 In addition, the water vapor separation membrane preferably has a water permeation flux (water permeability) at a transmembrane pressure difference of 0.1 MPa, preferably 1 to 1000 LMH, more preferably 1 to 800 LMH, and 1 to 600 LMH. It is even more preferable to have If the water permeability is too high, the gas barrier properties tend to deteriorate, so the water vapor separation membrane tends to fail to function sufficiently. On the other hand, if the water permeability is too low, the moisture transfer speed in the membrane tends to be too slow, making it difficult to function as a water vapor separation membrane.

なお、膜間差圧0.1MPaにおける水の透過流束は、例えば、以下のようにして求められる。一端を封止した、有効長20cmの水蒸気分離膜を用いた膜モジュールを用意し、ろ過圧力が0.1MPa、温度が25℃の条件で純水をろ過して、時間当たりの透水量を測定する。この測定した透水量から、単位膜面積、単位時間、単位圧力当たりの透水量に換算して、膜間差圧0.1MPaにおける水の透過流束(L/m/時:LMH)を得る。なお、ここでの水の透過流束は、膜間差圧0.1MPaにおける水の透過流束であるので、LMH/barである。 The permeation flux of water at a transmembrane pressure difference of 0.1 MPa is obtained, for example, as follows. Prepare a membrane module using a water vapor separation membrane with an effective length of 20 cm with one end sealed, filter pure water under conditions of a filtration pressure of 0.1 MPa and a temperature of 25 ° C., and measure the water permeation rate per hour. do. From this measured water permeation rate, the water permeation rate per unit membrane area, unit time, and unit pressure is converted to obtain the water permeation flux (L/m 2 /h: LMH) at a transmembrane pressure difference of 0.1 MPa. . The permeation flux of water here is the permeation flux of water at a transmembrane pressure difference of 0.1 MPa, so it is LMH/bar.

前記水蒸気分離膜は、マクロボイドが形成されていないことが好ましい。マクロボイドとは、前記水蒸気分離膜内の欠損部位であり、例えば、孔径が20μmを超えるような孔である。 It is preferable that the water vapor separation membrane is free of macrovoids. A macrovoid is a defective portion in the water vapor separation membrane, and is, for example, a pore having a pore size exceeding 20 μm.

前記水蒸気分離膜は、中空糸状であって、長手方向の一方側は開放し、他方側は、開放していても閉じていてもよい。前記水蒸気分離膜の形状としては、例えば、図5に示すような形状等が挙げられる。なお、図5は、本実施形態に係る水蒸気分離膜の一例を示す部分斜視図である。 The water vapor separation membrane has a hollow fiber shape and may be open on one side in the longitudinal direction and may be open or closed on the other side. Examples of the shape of the water vapor separation membrane include shapes such as those shown in FIG. FIG. 5 is a partial perspective view showing an example of the water vapor separation membrane according to this embodiment.

前記水蒸気分離膜の外径R1は、200~1500μmであることが好ましく、200~1000μmであることがより好ましく、200~900μmであることがさらに好ましい。前記外径が小さすぎると、前記水蒸気分離膜の内径も小さくなる傾向があり、通気抵抗が大きくなり、充分な流量を確保できなくなる傾向がある。また、前記外径が大きすぎると、前記水蒸気分離膜の内径も大きくなる傾向があり、中空糸膜の形状を維持できず、膜の潰れやゆがみ等が発生しやすくなる傾向がある。また、水蒸気分離膜の破裂圧力が低下し、水蒸気分離膜として充分な耐圧強度を確保できない傾向がある。さらに、モジュールにした場合の単位体積当たりの膜面積が減少し、モジュール効率の低下を招く傾向もある。上記のような外径であれば、水蒸気分離膜を用いた分離技術を実現する装置に備える水蒸気分離膜として、好適な大きさである。 The outer diameter R1 of the water vapor separation membrane is preferably 200 to 1500 μm, more preferably 200 to 1000 μm, even more preferably 200 to 900 μm. If the outer diameter is too small, the inner diameter of the water vapor separation membrane tends to be small, resulting in increased ventilation resistance and a tendency to fail to secure a sufficient flow rate. On the other hand, if the outer diameter is too large, the inner diameter of the water vapor separation membrane tends to increase, and the shape of the hollow fiber membrane cannot be maintained, and the membrane tends to be easily crushed or distorted. In addition, the bursting pressure of the water vapor separation membrane is lowered, and there is a tendency that sufficient pressure resistance strength cannot be secured as the water vapor separation membrane. Furthermore, the membrane area per unit volume of the module tends to decrease, leading to a decrease in module efficiency. If it is the above outer diameters, it is a suitable size as a water vapor separation membrane provided for the apparatus which implement|achieves the separation technique using a water vapor separation membrane.

前記水蒸気分離膜の内径R2は、100~750μmであることが好ましく、100~700μmであることが好ましく、100~650μmであることがさらに好ましい。前記内径が小さすぎると、通気抵抗が大きくなり、充分な流量を確保できなくなる傾向がある。また、前記内径が大きすぎると、前記外径も大きくなる傾向があり、中空糸膜の形状を維持できず、膜の潰れやゆがみ等が発生しやすくなる傾向がある。また、水蒸気分離膜の破裂圧力が低下し、水蒸気分離膜として充分な耐圧強度を確保できない傾向がある。さらに、モジュールにした場合の単位体積当たりの膜面積が減少し、モジュール効率の低下を招く傾向もある。上記のような内径であれば、水蒸気分離膜を用いた分離技術を実現する装置に備える水蒸気分離膜として、好適な大きさである。 The inner diameter R2 of the water vapor separation membrane is preferably 100 to 750 μm, preferably 100 to 700 μm, more preferably 100 to 650 μm. If the inner diameter is too small, there is a tendency that ventilation resistance increases and sufficient flow rate cannot be ensured. On the other hand, if the inner diameter is too large, the outer diameter tends to be too large, and the shape of the hollow fiber membrane cannot be maintained, and the membrane tends to be easily crushed or distorted. In addition, the bursting pressure of the water vapor separation membrane is lowered, and there is a tendency that sufficient pressure resistance strength cannot be secured as the water vapor separation membrane. Furthermore, the membrane area per unit volume of the module tends to decrease, leading to a decrease in module efficiency. The inner diameter as described above is a suitable size for a water vapor separation membrane provided in an apparatus that realizes separation technology using a water vapor separation membrane.

前記水蒸気分離膜の膜厚Tは、50~500μmであり、50~400μmであることがより好ましく、50~300μmであることがさらに好ましい。前記膜厚が薄すぎると、強度不足により、ゆがみ等の変形が発生しやすくなる傾向がある。また、前記膜厚が厚すぎると、マクロボイドの発生の抑制が困難になる等、好適な膜構造を得ることが困難になる傾向がある。場合によっては、強度が低下する場合もある。 The film thickness T of the water vapor separation membrane is 50 to 500 μm, more preferably 50 to 400 μm, even more preferably 50 to 300 μm. If the film thickness is too thin, there is a tendency that deformation such as distortion tends to occur due to insufficient strength. On the other hand, if the film thickness is too thick, it tends to be difficult to obtain a suitable film structure, such as difficulty in suppressing the occurrence of macrovoids. In some cases, the strength may decrease.

前記水蒸気分離膜の外径R1、内径R2、及び膜厚Tが、それぞれ上記範囲内であれば、水蒸気分離膜を用いた分離技術を実現する装置に備える水蒸気分離膜として、好適な大きさであり、前記装置の小型化が図れる。 If the outer diameter R1, the inner diameter R2, and the film thickness T of the water vapor separation membrane are within the above ranges, the water vapor separation membrane has a suitable size as a water vapor separation membrane provided in an apparatus that realizes separation technology using a water vapor separation membrane. Therefore, the size of the device can be reduced.

前記水蒸気分離膜の強度は、水蒸気分離膜として使用できれば、特に限定されない。前記水蒸気分離膜の強度は、具体的には、耐圧強度(破裂強度)で、1~20MPaであることが好ましく、1~15MPaであることがより好ましく、1~10MPaであることがさらに好ましい。前記強度が低すぎると、水蒸気分離膜として実用することができない傾向がある。すなわち、水蒸気分離膜は、通常、加圧した湿潤エアを内周面側に供給し、外周面側(二次側)を減圧することが多いため、充分に高い耐圧強度が必要であるが、それを満たさなくなる傾向がある。前記強度が高すぎると、水蒸気透過性能が低下する蛍光がある。前記水蒸気分離膜の強度として、耐圧強度が、上記範囲内であれば、水蒸気分離膜として好適に使用することができる。 The strength of the water vapor separation membrane is not particularly limited as long as it can be used as a water vapor separation membrane. Specifically, the strength of the water vapor separation membrane is preferably 1 to 20 MPa, more preferably 1 to 15 MPa, further preferably 1 to 10 MPa in terms of pressure resistance (bursting strength). If the strength is too low, there is a tendency that it cannot be practically used as a water vapor separation membrane. That is, since the water vapor separation membrane usually supplies pressurized moist air to the inner peripheral surface side and decompresses the outer peripheral surface side (secondary side) in many cases, a sufficiently high pressure resistance is required. tend not to satisfy it. If the intensity is too high, there is fluorescence that reduces the water vapor transmission performance. As for the strength of the water vapor separation membrane, if the pressure resistance is within the above range, it can be suitably used as a water vapor separation membrane.

なお、前記耐圧強度(破裂強度)は、水蒸気分離膜の一端を封止し、他端側を開放したままの水蒸気分離膜を用いた膜モジュールを用意し、水蒸気分離膜の内周側にかかる圧力を徐々に高めるように加圧して、水蒸気分離膜が破裂したときの圧力を表したものである。 In addition, the pressure resistance (bursting strength) is measured by preparing a membrane module using a water vapor separation membrane with one end of the water vapor separation membrane sealed and the other end left open, and applying it to the inner peripheral side of the water vapor separation membrane. It represents the pressure when the pressure is gradually increased and the water vapor separation membrane ruptures.

前記水蒸気分離膜は、上述したように、親水性樹脂を含む。すなわち、前記水蒸気分離膜には、前記水蒸気分離膜を構成する樹脂として、前記親水性樹脂だけではなく、他の樹脂を含むことが好ましい。この他の樹脂は、前記水蒸気分離膜を構成する樹脂の主成分となることが好ましい。ここで主成分とは、前記水蒸気分離膜に含まれる樹脂に対して、95質量%以上含むことを指す。この場合、前記親水性樹脂の含有量は、5質量%以下である。前記親水性樹脂の含有量は0質量%より高く、前記親水性樹脂は、所望の透水性を示す程度に含有されていればよい。 The water vapor separation membrane contains a hydrophilic resin as described above. That is, the water vapor separation membrane preferably contains not only the hydrophilic resin but also other resins as resins constituting the water vapor separation membrane. The other resin is preferably a main component of the resin constituting the water vapor separation membrane. Here, the term "main component" refers to a content of 95% by mass or more relative to the resin contained in the water vapor separation membrane. In this case, the content of the hydrophilic resin is 5% by mass or less. The content of the hydrophilic resin is higher than 0% by mass, and the hydrophilic resin should be contained to such an extent that the desired water permeability is exhibited.

他の樹脂、すなわち、主成分となる樹脂は、特に限定されず、例えば、水蒸気分離膜を構成する樹脂として用いられる樹脂等が挙げられる。この主成分となる樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリアクリロニトリル、ポリスチレン、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエチレンテレフタレート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルイミド、ポリアミドイミド、ポリクロロエチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、結晶性セルロース、ポリサルホン、ポリフェニルサルホン、ポリエーテルサルホン、ABS(アクリロニトリルブタジエンスチレン)樹脂、及びAS(アクリロニトリルスチレン)樹脂等が挙げられる。この中でも、孔径制御性に優れるという観点から、ABS樹脂、ポリエーテルサルホン、ポリサルホン、ポリ塩化ビニル、及びポリエーテルイミド等の、非晶性の高分子が好ましく、ポリサルホンがより好ましい。また、この主成分となる樹脂は、これらの樹脂を単独で用いてもよいし、2種以上用いてもよい。 The other resin, that is, the resin that is the main component is not particularly limited, and examples thereof include resins that are used as resins that constitute water vapor separation membranes. Examples of the main component resin include acrylic resin, polyvinyl chloride, polyacrylonitrile, polystyrene, polyamide, polyacetal, polycarbonate, polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, polyethylene terephthalate, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, and polyetherimide. , polyamideimide, polychloroethylene, polyethylene, polypropylene, nylon, crystalline cellulose, polysulfone, polyphenylsulfone, polyethersulfone, ABS (acrylonitrile butadiene styrene) resin, and AS (acrylonitrile styrene) resin. Among these, amorphous polymers such as ABS resin, polyethersulfone, polysulfone, polyvinyl chloride, and polyetherimide are preferred, and polysulfone is more preferred, from the viewpoint of excellent pore size controllability. Moreover, these resins may be used alone, or two or more of them may be used as the main component resin.

前記親水性樹脂は、特に限定されず、具体的には、親水性基を分子内に有する樹脂等が挙げられる。前記親水性樹脂としては、例えば、セルロースエステル;エチレン-ビニルアルコール共重合体;ポリビニルアルコール;ポリビニルピロリドン、ビニルピロリドンとビニルアセテートとの共重合体、ビニルピロリドンとビニルカプロラクタムとの共重合体等のビニルピロリドン系樹脂;及びポリアクリル酸エステル類等が挙げられる。上記例示の樹脂の中でも、親水性が高く、水分の吸着性能に優れるという観点から、ビニルピロリドン系樹脂が好ましい。この中でも、取り扱い性及び価格面にも優れているという観点から、ポリビニルピロリドンが好ましい。また、前記親水性樹脂としては、上記例示の樹脂を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The hydrophilic resin is not particularly limited, and specific examples thereof include resins having a hydrophilic group in the molecule. Examples of the hydrophilic resin include cellulose ester; ethylene-vinyl alcohol copolymer; polyvinyl alcohol; pyrrolidone-based resins; and polyacrylic acid esters. Among the resins exemplified above, vinylpyrrolidone-based resins are preferable from the viewpoint of high hydrophilicity and excellent moisture adsorption performance. Among these, polyvinylpyrrolidone is preferable from the viewpoint of being excellent in handleability and cost. Moreover, as the hydrophilic resin, the above-exemplified resins may be used alone, or two or more of them may be used in combination.

また、本実施形態に係る水蒸気分離膜の製造方法は、上述の水蒸気分離膜を製造することができれば、特に限定されない。この製造方法としては、例えば、以下のような製造方法が挙げられる。この製造方法としては、前記水蒸気分離膜を構成する樹脂と、溶剤とを含む製膜原液を調製する工程(調製工程)と、前記製膜原液を中空糸状に形成する工程(形成工程)と、前記中空糸状に形成された製膜原液を、加湿された空間に通過させる工程(通過工程)と、前記加湿された空間を通過した製膜原液を、外部凝固液に接触させる工程(接触工程)とを備える方法等が挙げられる。 Moreover, the manufacturing method of the water vapor separation membrane according to the present embodiment is not particularly limited as long as the above water vapor separation membrane can be manufactured. Examples of this manufacturing method include the following manufacturing methods. The production method includes a step of preparing a membrane-forming stock solution containing a resin constituting the water vapor separation membrane and a solvent (preparation step), a step of forming the membrane-forming stock solution into a hollow fiber shape (formation step), A step of passing the membrane-forming stock solution formed in the form of hollow fibers through a humidified space (passing step), and a step of contacting the membrane-forming stock solution that has passed through the humidified space with an external coagulation solution (contacting step). and the like.

このような製造方法によれば、まず、前記調製工程で、前記水蒸気分離膜を構成する樹脂と溶剤とを含む製膜原液を調製し、前記形成工程で、前記調製工程で得られた製膜原液を中空糸状に形成する。その後、前記通過工程で、この中空糸状に形成された製膜原液を、加湿された空間に通過させると、中空糸状に形成された製膜原液に、加湿された空間に存在する水分が接触する。この中空糸状に形成された製膜原液を、加湿された空間に通過させると、中空糸状に形成された製膜原液に、加湿された空間に存在する水分が接触する。そうすると、中空糸状に形成された製膜原液の外周面側から、相分離が発生し、外周面側付近で比較的大きい孔が形成され、その内側で比較的小さい孔が形成されるように凝固されると考えられる。一方で、中空糸状に形成された製膜原液に、加湿された空間に存在する水分が接触するだけであることから、接触量が少なく、内周面までは凝固しないと考えられる。これにより、前記外周面から前記第1領域付近までが形成されると考えられる。すなわち、前記外周面における孔の平均径が、前記内周面における孔の平均径より大きく、また、前記第1領域における孔の平均径より大きい孔が形成され、さらに、その外周面付近の内側に前記第1領域を有するような水蒸気分離膜が形成されると考えられる。その後、前記接触工程で、前記加湿された空間を通過した製膜原液を、外部凝固液に接触させると、前記通過工程での相分離で凝固しなかった領域で相分離が発生し、内周面まで凝固されると考えられる。その際、前記第1領域の内側で比較的大きい孔が形成され、さらに、その内側で比較的小さい孔が形成され、内周面ではより小さい孔が形成されるように凝固されると考えられる。これにより、前記第1領域から前記内周面までが形成されると考えられる。すなわち、前記第1領域の内側に、前記内周面における孔の平均径より大きく、また、前記第1領域における孔の平均径より大きい第2領域が形成され、さらにその内側に、前記外周面における孔の平均径より小さい孔が形成された内周面が形成されると考えられる。よって、本実施形態に係る水蒸気分離膜、すなわち、ガスバリア性及び水透過性能が高く、パージ効率の高い水蒸気分離膜を製造することができると考えられる。 According to such a manufacturing method, first, in the preparation step, a film-forming stock solution containing a resin and a solvent that constitute the water vapor separation membrane is prepared, and in the formation step, the film-forming solution obtained in the preparation step is prepared. The stock solution is formed into hollow fibers. After that, in the passing step, when the membrane-forming undiluted solution formed in the shape of hollow fibers is passed through the humidified space, the membrane-forming undiluted solution formed in the shape of hollow fibers is brought into contact with moisture present in the humidified space. . When the membrane-forming undiluted solution formed in the form of hollow fibers is passed through the humidified space, the membrane-forming undiluted solution formed in the form of hollow fibers is brought into contact with water existing in the humidified space. As a result, phase separation occurs from the outer peripheral surface side of the membrane-forming stock solution formed in the form of hollow fibers, relatively large pores are formed near the outer peripheral surface side, and relatively small pores are formed inside the pores to solidify. is considered to be On the other hand, since only the moisture present in the humidified space comes into contact with the membrane-forming undiluted solution formed in the form of hollow fibers, it is thought that the amount of contact is small and the inner peripheral surface does not solidify. It is considered that this forms the area from the outer peripheral surface to the vicinity of the first region. That is, the average diameter of the holes on the outer peripheral surface is larger than the average diameter of the holes on the inner peripheral surface, and the holes are formed that are larger than the average diameter of the holes on the first region, and further, the inner side near the outer peripheral surface is formed. It is considered that a water vapor separation membrane having the first region is formed in the . After that, in the contacting step, when the membrane-forming undiluted solution that has passed through the humidified space is brought into contact with the external coagulating liquid, phase separation occurs in the region that did not solidify in the phase separation in the passing step, and the inner circumference It is believed that the surface is solidified. At that time, it is believed that solidification is performed so that a relatively large hole is formed inside the first region, a relatively small hole is formed inside the first region, and a smaller hole is formed on the inner peripheral surface. . It is considered that this forms the first region to the inner peripheral surface. That is, inside the first region, a second region larger than the average diameter of the holes in the inner peripheral surface and larger than the average diameter of the holes in the first region is formed, and further inside the second region, the outer peripheral surface It is thought that an inner peripheral surface having holes smaller than the average diameter of the holes in is formed. Therefore, it is considered possible to manufacture the water vapor separation membrane according to the present embodiment, that is, a water vapor separation membrane having high gas barrier properties, high water permeability, and high purge efficiency.

前記調製工程は、前記水蒸気分離膜を構成する樹脂と溶剤とを含む製膜原液を調製することができれば、特に限定されない。調製工程としては、具体的には、例えば、製膜原液の原料を、加熱攪拌する方法等が挙げられる。また、加熱攪拌時に、混練することが好ましい。加熱攪拌する方法は、特に限定されず、混練の際に、例えば、二軸混練設備、ニーダ、ミキサ、及びタンク等を用いることができる。 The preparation step is not particularly limited as long as it can prepare a membrane-forming stock solution containing a resin and a solvent that constitute the water vapor separation membrane. Specific examples of the preparation process include a method of heating and stirring raw materials for the membrane-forming stock solution. Moreover, kneading is preferable at the time of heating and stirring. The method of heating and stirring is not particularly limited, and for example, twin-screw kneading equipment, a kneader, a mixer, a tank, or the like can be used during kneading.

前記樹脂は、上述したように、親水性樹脂を含み、親水性樹脂だけでなく、他の樹脂を含むことが好ましい。 As described above, the resin preferably contains a hydrophilic resin, and contains not only a hydrophilic resin but also other resins.

前記親水性樹脂は、前記水蒸気分離膜に含まれる親水性樹脂として例示した樹脂を用いることができる。また、前記他の樹脂は、前記水蒸気分離膜に含まれる他の樹脂として例示した樹脂を用いることができる。 As the hydrophilic resin, the resins exemplified as the hydrophilic resin contained in the water vapor separation membrane can be used. Further, as the other resin, the resins exemplified as other resins contained in the water vapor separation membrane can be used.

前記溶剤は、少なくとも特定の温度では、前記熱可塑性樹脂を溶解させることができる溶剤であれば、特に限定されない。前記溶剤としては、例えば、γ-ブチロラクトン、ε-カプロラクトン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ジメチルアセトアミド、メタノール、アセトン、グリセリン、N-メチルピロリドン、セバシン酸ブチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジブチルベンジル、フタル酸ノニルベンジル、フタル酸オクチル、テトラヒドロフラン、安息香酸へキシル、及びカプロラクトン等が挙げられる。この中でも、樹脂に対する溶解性が高く、水に対する溶解性も高いという観点から、ジメチルアセトアミド、及びN-メチルピロリドン等が好ましい。また、前記溶剤としては、上記例示の溶剤を単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。 The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the thermoplastic resin at least at a specific temperature. Examples of the solvent include γ-butyrolactone, ε-caprolactone, dimethylformamide, dimethylsulfoxide, dimethylacetamide, methanol, acetone, glycerin, N-methylpyrrolidone, butyl sebacate, dimethyl phthalate, dibutyl phthalate, and dibutyl phthalate. benzyl, nonylbenzyl phthalate, octyl phthalate, tetrahydrofuran, hexyl benzoate, caprolactone and the like. Among these, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, and the like are preferable from the viewpoint of high solubility in resins and high solubility in water. As the solvent, the solvents exemplified above may be used alone, or two or more of them may be used in combination.

前記製膜原液は、前記樹脂と前記溶剤とを含んでいればよく、これらからなるものであってもよい。また、前記製膜原液としては、これらの成分以外にも、他の成分を含んでいてもよい。この他の成分としては、例えば、相分離促進剤及び添加剤等が挙げられる。 The membrane-forming stock solution may contain the resin and the solvent, or may consist of these. In addition, the membrane-forming stock solution may contain other components in addition to these components. Other components include, for example, phase separation promoters and additives.

前記調製工程で得られた製膜原液は、水蒸気分離膜の製造に用いられる。その際、得られた製膜原液は、充分に脱気することが好ましい。そして、ギアポンプ等の計量ポンプで計量した後に、後述する水蒸気分離膜の製造に用いられる。 The membrane-forming stock solution obtained in the preparation step is used for producing a water vapor separation membrane. At that time, it is preferable that the obtained membrane-forming stock solution is sufficiently degassed. Then, after weighing with a metering pump such as a gear pump, it is used for manufacturing a water vapor separation membrane, which will be described later.

前記形成工程は、前記製膜原液を、中空糸状に形成することができれば、特に限定されない。前記形成工程としては、例えば、前記製膜原液を中空糸状に押し出す押出工程等が挙げられる。前記押出工程としては、図6に示す中空糸成型用ノズルから前記製膜原液を押し出す工程等が挙げられる。なお、図6は、本実施形態に係る製造方法で用いる中空糸成型用ノズルの一例を示す概略図である。また、図6(a)には、その断面図を示し、図5(b)には、中空糸成型用ノズルの、製膜原液を吐出する吐出口側を示す平面図である。具体的には、ここでの中空糸成型用ノズル21は、円環状の外側吐出口26と、前記外側吐出口26の内側に配置する円状又は円環状の内側吐出口27とを備える。そして、この中空糸成型用ノズル21は、製膜原液を流通させる流通管24の末端に備え、流通管24内を流動してきた製膜原液を、ノズル内の流路22を介して、外側吐出口26から吐出する。また、この中空糸成型用ノズル21は、この外側吐出口26からの製膜原液の吐出と同時に、内部凝固液を、流通管25に流通させ、ノズル内の流路23を介して、内側吐出口27から吐出する。そうすることによって、中空糸成型用ノズル21から押し出された中空糸状の前記製膜原液を前記内部凝固液と接触させる。 The formation step is not particularly limited as long as the membrane-forming stock solution can be formed into hollow fibers. Examples of the forming step include an extrusion step of extruding the membrane-forming undiluted solution in the form of hollow fibers. Examples of the extruding step include a step of extruding the membrane-forming undiluted solution from a hollow fiber molding nozzle shown in FIG. FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of a hollow fiber molding nozzle used in the manufacturing method according to this embodiment. Further, FIG. 6(a) shows a cross-sectional view thereof, and FIG. 5(b) is a plan view showing the discharge port side of the hollow fiber molding nozzle for discharging the membrane-forming undiluted solution. Specifically, the hollow fiber molding nozzle 21 here includes an annular outer discharge port 26 and a circular or annular inner discharge port 27 disposed inside the outer discharge port 26 . The hollow fiber molding nozzle 21 is provided at the end of a flow tube 24 for circulating the membrane-forming stock solution, and the membrane-forming stock solution flowing in the flow pipe 24 is discharged outward through a flow path 22 in the nozzle. It is discharged from outlet 26 . The hollow fiber molding nozzle 21 discharges the undiluted membrane-forming liquid from the outer discharge port 26, and at the same time, circulates the internal coagulating liquid through the flow pipe 25 and discharges the inner coagulating liquid through the flow path 23 in the nozzle. It is discharged from the outlet 27 . By doing so, the hollow fiber-shaped membrane-forming undiluted solution extruded from the hollow fiber molding nozzle 21 is brought into contact with the internal coagulating solution.

前記内部凝固液は、前記水蒸気分離膜を製造することができる内部凝固液であれば、特に限定されない。前記内部凝固液としては、例えば、ジメチルアセトアミドとグリセリンとの混合溶剤、γ-ブチロラクトンとグリセリンとの混合溶剤、γ-ブチロラクトンとエチレングリコールとの混合溶剤、γ-ブチロラクトンと水との混合溶剤、ジメチルアセトアミドと水との混合溶剤、ジメチルアセトアミドとエチレングリコールとの混合溶剤、ジメチルホルムアミドと水との混合溶剤、及び水等が挙げられる。この中でも、好適な性能が得られるという観点から、ジメチルホルムアミドと水の混合溶剤及び水が好ましい。 The internal coagulation liquid is not particularly limited as long as it is an internal coagulation liquid capable of producing the water vapor separation membrane. Examples of the internal coagulation liquid include a mixed solvent of dimethylacetamide and glycerin, a mixed solvent of γ-butyrolactone and glycerin, a mixed solvent of γ-butyrolactone and ethylene glycol, a mixed solvent of γ-butyrolactone and water, dimethyl Examples include a mixed solvent of acetamide and water, a mixed solvent of dimethylacetamide and ethylene glycol, a mixed solvent of dimethylformamide and water, and water. Among these, a mixed solvent of dimethylformamide and water and water are preferable from the viewpoint that suitable performance can be obtained.

前記通過工程は、前記形成工程で中空糸状に形成された製膜原液を、加湿された空間に通過させる工程である。そうすることによって、上述したように、中空糸状に形成された製膜原液の外周面側から、相分離が発生し、外周面側付近で比較的大きい孔が形成され、その内側で比較的小さい孔が形成されるように凝固されると考えられる。一方で、中空糸状に形成された製膜原液に、加湿された空間に存在する水分が接触するだけであることから、接触量が少なく、内周面までは凝固しないと考えられる。これにより、前記外周面から前記第1領域付近までが形成されると考えられる。すなわち、前記外周面における孔の平均径が、前記内周面における孔の平均径より大きく、また、前記第1領域における孔の平均径より大きい孔が形成され、さらに、その外周面付近の内側に前記第1領域を有するような水蒸気分離膜が形成されると考えられる。 The passing step is a step of passing the membrane-forming undiluted solution, which has been formed into hollow fibers in the forming step, through a humidified space. By doing so, as described above, phase separation occurs from the outer peripheral surface side of the membrane-forming stock solution formed in the shape of hollow fibers, relatively large pores are formed near the outer peripheral surface side, and relatively small pores are formed inside the pores. It is believed to solidify such that pores are formed. On the other hand, since only the moisture present in the humidified space comes into contact with the membrane-forming undiluted solution formed in the form of hollow fibers, it is thought that the amount of contact is small and the inner peripheral surface does not solidify. It is considered that this forms the area from the outer peripheral surface to the vicinity of the first region. That is, the average diameter of the holes on the outer peripheral surface is larger than the average diameter of the holes on the inner peripheral surface, and the holes are formed that are larger than the average diameter of the holes on the first region, and further, the inner side near the outer peripheral surface is formed. It is considered that a water vapor separation membrane having the first region is formed in the .

前記空間の温度は、20℃以上80℃未満であることが好ましく、20~70℃であることがより好ましく、30~70℃であることがさらに好ましい。また、前記空間の相対湿度は、30~100%RHであることが好ましく、40~100%RHであることが好ましく、50~100%RHであることが好ましい。前記温度が低すぎる場合又は前記相対湿度が低すぎる場合、水蒸気透過性能が低下する傾向がある。このことは、上記相分離が好適に行われず、前記外周面及び前記第1粗大層が好適に形成されないことによると考えられる。また、前記温度が高すぎる場合又は前記相対湿度が高すぎる場合、水蒸気分離膜の強度が低下したり、好適に中空糸膜が形成できなかったりする傾向がある。よって、前記空間の温度や相対湿度がそれぞれ上記範囲内であると、ガスバリア性及び水透過性能が高く、パージ効率の高い水蒸気分離膜をより好適に製造することができる。このことは、前記通過工程での相分離がより好適に行われるためと考えられる。 The temperature of the space is preferably 20°C or higher and lower than 80°C, more preferably 20 to 70°C, and even more preferably 30 to 70°C. Also, the relative humidity of the space is preferably 30 to 100% RH, preferably 40 to 100% RH, and preferably 50 to 100% RH. If the temperature is too low or the relative humidity is too low, the water vapor transmission performance tends to decrease. It is considered that this is because the phase separation is not properly performed, and the outer peripheral surface and the first coarse layer are not properly formed. Further, when the temperature is too high or the relative humidity is too high, there is a tendency that the strength of the water vapor separation membrane is lowered, or the hollow fiber membrane cannot be suitably formed. Therefore, when the temperature and relative humidity of the space are within the above ranges, it is possible to more preferably produce a water vapor separation membrane with high gas barrier properties and water permeability and high purge efficiency. It is considered that this is because the phase separation in the passing step is performed more favorably.

前記空間に通過させる時間が、0.2秒間以上20秒間未満であることが好ましく、0.2秒間以上15秒間未満であることがより好ましく、0.2秒間以上13秒間未満であることがさらに好ましい。前記時間が短すぎると、水蒸気透過性能が低下する傾向がある。このことは、上記相分離が好適に行われず、前記外周面及び前記第1粗大層が好適に形成されないことによると考えられる。また、前記時間が長すぎると、水蒸気分離膜の強度が低下したり、好適に中空糸膜が形成できなかったりする傾向がある。よって、前記時間が上記範囲内であると、ガスバリア性及び水透過性能が高く、パージ効率の高い水蒸気分離膜をより好適に製造することができる。このことは、前記通過工程での相分離がより好適に行われるためと考えられる。 The time for passing through the space is preferably 0.2 seconds or more and less than 20 seconds, more preferably 0.2 seconds or more and less than 15 seconds, and further preferably 0.2 seconds or more and less than 13 seconds. preferable. If the time is too short, the water vapor permeation performance tends to decrease. It is considered that this is because the phase separation is not properly performed, and the outer peripheral surface and the first coarse layer are not properly formed. On the other hand, if the time is too long, the strength of the water vapor separation membrane tends to be lowered, or the hollow fiber membrane cannot be suitably formed. Therefore, when the time is within the above range, a water vapor separation membrane having high gas barrier properties, high water permeability, and high purge efficiency can be more preferably produced. It is considered that this is because the phase separation in the passing step is performed more favorably.

前記接触工程は、前記通過工程で前記加湿された空間を通過した製膜原液を、外部凝固液に接触させる工程であれば、特に限定されない。前記接触工程は、具体的には、前記通過工程で前記加湿された空間を通過した製膜原液を、外部凝固浴に貯留した外部凝固液に浸漬させる工程等が挙げられる。このような工程によって、上述したように、前記通過工程での相分離で凝固しなかった領域で相分離が発生し、内周面まで凝固されると考えられる。その際、前記第1領域の内側で比較的大きい孔が形成され、さらに、その内側で比較的小さい孔が形成され、内周面ではより小さい孔が形成されるように凝固されると考えられる。これにより、前記第1領域から前記内周面までが形成されると考えられる。すなわち、前記第1領域の内側に、前記内周面における孔の平均径より大きく、また、前記第1領域における孔の平均径より大きい第2領域が形成され、さらにその内側に、前記外周面における孔の平均径より小さい孔が形成された内周面が形成されると考えられる。よって、本実施形態に係る水蒸気分離膜、すなわち、ガスバリア性及び水透過性能が高く、パージ効率の高い水蒸気分離膜を製造することができると考えられる。 The contacting step is not particularly limited as long as it is a step of contacting the membrane-forming undiluted solution that has passed through the humidified space in the passing step with an external coagulating liquid. Specifically, the contacting step includes a step of immersing the membrane-forming undiluted solution that has passed through the humidified space in the passing step in an external coagulating liquid stored in an external coagulating bath. As described above, it is believed that this step causes phase separation in the region that was not solidified by phase separation in the passing step, and solidifies up to the inner peripheral surface. At that time, it is believed that solidification is performed so that a relatively large hole is formed inside the first region, a relatively small hole is formed inside the first region, and a smaller hole is formed on the inner peripheral surface. . It is considered that this forms the first region to the inner peripheral surface. That is, inside the first region, a second region larger than the average diameter of the holes in the inner peripheral surface and larger than the average diameter of the holes in the first region is formed, and further inside the second region, the outer peripheral surface It is thought that an inner peripheral surface having holes smaller than the average diameter of the holes in is formed. Therefore, it is considered possible to manufacture the water vapor separation membrane according to the present embodiment, that is, a water vapor separation membrane having high gas barrier properties, high water permeability, and high purge efficiency.

前記外部凝固液は、前記通過工程で前記加湿された空間を通過した製膜原液をさらに凝固させることができる溶剤であれば、特に限定されない。前記外部凝固液としては、具体的には、水、及び塩類又は溶剤を含有した水溶液等が挙げられる。ここでの塩類としては、例えば、硫酸塩、塩化物、硝酸塩、及び酢酸塩等の各種の塩類が挙げられる。前記外部凝固液としては、水が好ましい。 The external coagulating liquid is not particularly limited as long as it is a solvent capable of further coagulating the membrane-forming liquid that has passed through the humidified space in the passing step. Specific examples of the external coagulation liquid include water, an aqueous solution containing salts or a solvent, and the like. Examples of salts here include various salts such as sulfates, chlorides, nitrates, and acetates. Water is preferable as the external coagulation liquid.

外部凝固液の温度は、前記通過工程で前記加湿された空間を通過した製膜原液をさらに凝固させることができる温度であれば、特に限定されない。前記外部凝固液の温度としては、具体的には、20℃以上95℃未満であることが好ましく、30℃以上95℃未満であることがより好ましく、40℃以上95℃未満であることがさらに好ましい。前記温度が低すぎると、透水性能が低下する傾向がある。このことは、前記接触工程における溶剤交換速度が遅くなり、得られた水蒸気分離膜の緻密化が進みすぎることによると考えられる。また、前記温度が高すぎると、ガスバリア性が低下する傾向がある。このことは、前記接触工程における溶剤交換速度が速くなることによると考えられる。 The temperature of the external coagulating liquid is not particularly limited as long as it is a temperature at which the membrane-forming stock liquid that has passed through the humidified space in the passing step can be further coagulated. Specifically, the temperature of the external coagulation liquid is preferably 20°C or higher and lower than 95°C, more preferably 30°C or higher and lower than 95°C, and further preferably 40°C or higher and lower than 95°C. preferable. If the temperature is too low, the water permeability tends to decrease. It is considered that this is because the solvent exchange rate in the contacting step is slowed down, and the obtained water vapor separation membrane is excessively densified. On the other hand, if the temperature is too high, the gas barrier properties tend to deteriorate. This is believed to be due to the faster solvent exchange rate in the contacting step.

前記製造方法は、前記調製工程、前記形成工程、前記通過工程、及び前記接触工程を備えていればよく、他の工程をさらに備えていてもよい。前記他の工程としては、前記接触工程後に、得られた水蒸気分離膜を洗浄する工程(洗浄工程)、及び前記水蒸気分離膜に含まれる親水性樹脂を架橋させる工程(架橋工程)等が挙げられる。 The manufacturing method may include the preparing step, the forming step, the passing step, and the contacting step, and may further include other steps. Examples of the other steps include a step of washing the obtained water vapor separation membrane after the contacting step (washing step), and a step of cross-linking the hydrophilic resin contained in the water vapor separation membrane (cross-linking step). .

前記洗浄工程は、得られた水蒸気分離膜を洗浄することができれば、特に限定されない。前記洗浄工程における洗浄の方法としては、例えば、得られた水蒸気分離膜を、水浴に浸漬させ、水浴中にて洗浄する方法等が挙げられる。このような洗浄により、得られた水蒸気分離膜に含まれる溶剤を除去することができる。また、この洗浄により、水蒸気分離膜含まれる親水性樹脂が外周面側から順次除去される。このことは、前記水蒸気分離膜は、前記第1緻密層を有しているために、前記第1粗大層では、親水性樹脂が除去される一方で、第1緻密層より内側の第2粗大層及び前記分離層からは親水性樹脂が除去されにくくなる。このことから、親水性樹脂の残存量を外周面側と内周面側とで変えることができる。 The washing step is not particularly limited as long as the obtained water vapor separation membrane can be washed. Examples of the washing method in the washing step include a method of immersing the obtained water vapor separation membrane in a water bath and washing in the water bath. By such washing, the solvent contained in the resulting water vapor separation membrane can be removed. Further, by this washing, the hydrophilic resin contained in the water vapor separation membrane is sequentially removed from the outer peripheral surface side. Since the water vapor separation membrane has the first dense layer, the hydrophilic resin is removed from the first coarse layer, while the second coarse layer inside the first dense layer is removed. It becomes difficult to remove the hydrophilic resin from the layer and the separation layer. Therefore, the remaining amount of the hydrophilic resin can be changed between the outer peripheral surface side and the inner peripheral surface side.

前記架橋工程は、前記水蒸気分離膜に含まれる親水性樹脂を架橋させることができれば、特に限定されない。前記架橋工程としては、例えば、水蒸気分離膜(架橋前の水蒸気分離膜)を、ラジカル開始剤を含む水溶液に浸漬させる工程、水蒸気分離膜を強酸や強アルカリに浸漬させる工程、水蒸気分離膜を熱処理する工程、及び水蒸気分離膜に対して放射線処理する工程等が挙げられる。 The cross-linking step is not particularly limited as long as the hydrophilic resin contained in the water vapor separation membrane can be cross-linked. The cross-linking step includes, for example, a step of immersing the water vapor separation membrane (the water vapor separation membrane before crosslinking) in an aqueous solution containing a radical initiator, a step of immersing the water vapor separation membrane in a strong acid or a strong alkali, and a heat treatment of the water vapor separation membrane. and a step of subjecting the water vapor separation membrane to radiation treatment.

本実施形態に係る水蒸気分離膜は、クリンプ状になっていてもよい。クリンプ状とは、パーマをかけたように水蒸気分離膜を縮れさせた構造のことを指す。クリンプ状にする(クリンプをかける)ことで、モジュール時に充填率を上げても、パージ効率低下を起こさないという点で優れている。 The water vapor separation membrane according to this embodiment may be crimped. The crimped shape refers to a structure in which the water vapor separation membrane is crimped as if permed. By crimping (applying crimps), even if the packing rate is increased during the module, it is excellent in that the purge efficiency does not decrease.

以下に、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be described in more detail below with reference to Examples, but the scope of the present invention is not limited to these.

[実施例1]
まず、樹脂として、ポリサルホン(以下、PSFと略することがある)(BASFジャパン株式会社製のUltrason S3010)と、溶剤として、ジメチルアセトアミド(三菱化学株式会社製のDMAc)と、親水性樹脂として、ポリビニルピロリドン(PVP:BASFジャパン株式会社製のソカランK-90P)とを、質量比20:70:10になるように混合物を調製した。この混合物を、95℃の恒温下で溶解タンク内にて溶解した。そうすることによって、製膜原液が得られた。
[Example 1]
First, as a resin, polysulfone (hereinafter sometimes abbreviated as PSF) (Ultrason S3010 manufactured by BASF Japan Ltd.), as a solvent, dimethylacetamide (DMAc manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation), and as a hydrophilic resin, A mixture was prepared with polyvinylpyrrolidone (PVP: Sokalan K-90P manufactured by BASF Japan Ltd.) at a mass ratio of 20:70:10. This mixture was melted in a melting tank under a constant temperature of 95°C. By doing so, a membrane-forming stock solution was obtained.

前記製膜原液を、混練した後に、図6に示すような二重環構造のノズル(中空糸膜形成用ノズル)から押し出した。このとき、内部凝固液としての水を、製膜原液と同時吐出した。 The membrane-forming stock solution was kneaded and then extruded through a nozzle having a double ring structure (nozzle for forming a hollow fiber membrane) as shown in FIG. At this time, water as an internal coagulating liquid was discharged simultaneously with the membrane-forming stock solution.

この内部凝固液とともに押し出した製膜原液を、通過時間が6.4秒間となるように、加湿された空間を通過させた。なお、この加湿された空間における製膜原液の移動距離は、80cmであった。この加湿された空間は、その温度が45℃で、相対湿度が100%RHであった。その後、この加湿された空間を通過した製膜原液を、外部凝固液である、水温40℃の水に浸漬させた。そうすることによって、製膜原液が固化され、中空糸膜が得られた。 The membrane-forming stock solution extruded together with this internal coagulation solution was passed through the humidified space so that the passage time was 6.4 seconds. The moving distance of the membrane-forming stock solution in this humidified space was 80 cm. The humidified space had a temperature of 45° C. and a relative humidity of 100% RH. After that, the membrane-forming undiluted solution that passed through the humidified space was immersed in water having a water temperature of 40° C., which was an external coagulating liquid. By doing so, the membrane-forming stock solution was solidified to obtain a hollow fiber membrane.

次いで、得られた水蒸気分離膜を水中で洗浄した。そうすることによって、溶剤が抽出除去され、親水性樹脂も一部除去された。 The obtained water vapor separation membrane was then washed in water. By doing so, the solvent was removed by extraction and the hydrophilic resin was also partially removed.

このようにして得られた水蒸気分離膜は、外径が780μm、内径が400μmであり、膜厚が190μmであった。 The water vapor separation membrane thus obtained had an outer diameter of 780 μm, an inner diameter of 400 μm, and a thickness of 190 μm.

(構造)
この実施例1に係る水蒸気分離膜の断面(水蒸気分離膜の長手方向に対して垂直な面)を、走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製のS-3000N)を用いて観察することで、前記水蒸気分離膜の膜構造を確認した。その結果、膜内の孔の大きさの関係が、図4に示すような関係になっていることを確認した。すなわち、実施例1に係る水蒸気分離膜の膜構造は、水蒸気分離膜の内周面における孔の平均径が、外周面における孔の平均径より小さく、該外周面における孔の平均径より小さい平均径の孔が形成されている第1領域と、該第1領域より内周面側であって、該内周面における孔の平均径より大きく、かつ、該第1領域における孔の平均径より大きい平均径の孔が形成されている第2領域とを有する構造であることを確認した。
(structure)
By observing the cross section of the water vapor separation membrane according to Example 1 (the surface perpendicular to the longitudinal direction of the water vapor separation membrane) using a scanning electron microscope (S-3000N manufactured by Hitachi, Ltd.), The membrane structure of the water vapor separation membrane was confirmed. As a result, it was confirmed that the relationship between the pore sizes in the membrane was as shown in FIG. That is, in the membrane structure of the water vapor separation membrane according to Example 1, the average diameter of the pores on the inner peripheral surface of the water vapor separation membrane is smaller than the average diameter of the pores on the outer peripheral surface and smaller than the average diameter of the pores on the outer peripheral surface. a first region in which holes having diameters are formed; It was confirmed that the structure has a second region in which pores with a large average diameter are formed.

(外周面における孔の平均径)
前記水蒸気分離膜の外周面を、倍率5000倍で走査型電子顕微鏡にて撮影した画像(例えば、図3)を、画像計測ソフト(株式会社プラネトロン製のImage-Pro Plus)を用いて二値化し、細孔面積の分布を得た。得られた面積から、細孔を真円とみなした場合の直径を算出し、細孔分布を正規分布にフィッティングしたときに最頻値を、水蒸気分離膜の外周面における孔の平均径(前記第1粗大層における前記最大値:外周面孔径)とした。
(Average diameter of pores on the outer peripheral surface)
An image of the outer peripheral surface of the water vapor separation membrane taken with a scanning electron microscope at a magnification of 5000 (for example, FIG. 3) is binarized using image measurement software (Image-Pro Plus manufactured by Planetron Co., Ltd.). , to obtain the distribution of the pore area. From the obtained area, the diameter when the pores are considered to be a perfect circle is calculated, and the mode when the pore distribution is fitted to the normal distribution is the average diameter of the pores on the outer peripheral surface of the water vapor separation membrane (the above The maximum value in the first coarse layer: outer peripheral surface hole diameter).

(第1領域における孔の平均径)
前記水蒸気分離膜の断面(前記水蒸気膜の長手方向に対して垂直な面)における第1緻密層を、倍率5000倍で走査型電子顕微鏡にて撮影した画像を、画像計測ソフト(株式会社プラネトロン製のImage-Pro Plus)を用いて二値化し、細孔面積の分布を得た。得られた面積から、細孔を真円とみなした場合の直径を算出し、細孔分布を正規分布にフィッティングしたときに最頻値を、水蒸気分離膜の前記第1領域13における孔の平均径(前記第1緻密層における前記最小値)とした。そして、同一断面で観察される第1緻密層における膜厚方向の複数箇所で、この平均値を算出し、その最小値を前記第1緻密層における前記最小値(前記第1領域における孔の平均径)とした。
(Average diameter of pores in the first region)
The image of the first dense layer in the cross section of the water vapor separation membrane (the plane perpendicular to the longitudinal direction of the water vapor membrane) was taken with a scanning electron microscope at a magnification of 5000 times, and the image measurement software (manufactured by Planetron Co., Ltd.) Image-Pro Plus) was used to obtain the pore area distribution. From the obtained area, the diameter when the pores are considered to be perfect circles is calculated, and the mode when the pore distribution is fitted to the normal distribution is the average of the pores in the first region 13 of the water vapor separation membrane. It was taken as the diameter (the minimum value in the first dense layer). Then, the average value is calculated at a plurality of locations in the thickness direction of the first dense layer observed in the same cross section, and the minimum value is the minimum value in the first dense layer (average of holes in the first region diameter).

(第2領域における孔の平均径)
前記水蒸気分離膜の断面(前記水蒸気膜の長手方向に対して垂直な面)における第2粗大層を、倍率5000倍で走査型電子顕微鏡にて撮影した画像を、画像計測ソフト(株式会社プラネトロン製のImage-Pro Plus)を用いて二値化し、細孔面積の分布を得た。得られた面積から、細孔を真円とみなした場合の直径を算出し、細孔分布を正規分布にフィッティングしたときに最頻値を、水蒸気分離膜の前記第2領域14における孔の平均径(前記第2粗大層における前記最大値)とした。そして、同一断面で観察される第2粗大層における膜厚方向の複数箇所で、この平均値を算出し、その最大値を前記第2粗大層における前記最大値(前記第2領域における孔の平均径)とした。
(Average diameter of pores in the second region)
The image of the second coarse layer in the cross section of the water vapor separation membrane (the plane perpendicular to the longitudinal direction of the water vapor membrane) was taken with a scanning electron microscope at a magnification of 5000 times. Image-Pro Plus) was used to obtain the pore area distribution. From the obtained area, the diameter when the pores are regarded as perfect circles is calculated, and the mode when the pore distribution is fitted to the normal distribution is the average of the pores in the second region 14 of the water vapor separation membrane. The diameter (the maximum value in the second coarse layer). Then, at a plurality of locations in the film thickness direction in the second coarse layer observed in the same cross section, the average value is calculated, and the maximum value is the maximum value in the second coarse layer (average of holes in the second region diameter).

(内周面の孔の平均径)
有効膜長さ20cmの水蒸気分離膜を30本用いてなる膜モジュールを作製し、この膜モジュールを用いて、デキストランを分散させた液を透過させ、阻止率を測定した。前記デキストランとしては、東京化成工業株式会社製の、デキストラン-40及びデキストラン-70を用いて、水蒸気分離膜による阻止率が90%となるときのデキストランの分子量を求めた。求めた分子量から下記ストークス式を用いて、ストークス径を算出し、このストークス径を、前記内周面における孔の平均径(内周面孔径)、すなわち、前記第2緻密層(分離層)における前記最小値とした。
(Average diameter of holes on the inner peripheral surface)
A membrane module was prepared by using 30 water vapor separation membranes with an effective membrane length of 20 cm. Using this membrane module, a liquid in which dextran was dispersed was allowed to permeate, and the rejection rate was measured. As the dextran, dextran-40 and dextran-70 manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd. were used, and the molecular weight of the dextran when the rejection rate by the water vapor separation membrane was 90% was determined. From the obtained molecular weight, the Stokes diameter is calculated using the following Stokes formula, and this Stokes diameter is the average diameter of the pores in the inner peripheral surface (inner peripheral surface pore diameter), that is, in the second dense layer (separation layer) The above minimum value is used.

なお、ストークス式は、下記式である。 The Stokes formula is the following formula.

Rs=2KT/(6πηD)
上記式中、Rsは、ストークス径を示す。Kは、ボルツマン係数を示し、1.381×10-23である。また、Kは、絶対温度である298℃であり、ηは、溶媒の粘度を示し、0.00089Pa・sであり、D=8.76×10-9×(Mw:重量平均分子量)-0.48である。
Rs=2KT/(6πηD)
In the above formula, Rs represents the Stokes diameter. K indicates the Boltzmann coefficient and is 1.381×10 −23 . In addition, K is 298 ° C., which is the absolute temperature, η indicates the viscosity of the solvent, which is 0.00089 Pa s, and D = 8.76 × 10 -9 × (Mw: weight average molecular weight) -0 .48 .

(水の透過流束)
前記水蒸気分離膜の膜間差圧0.1MPaにおける水の透過流束(透水性能)は、水蒸気分離膜を用いた以下のような操作における、単位時間当たりのろ過液の量を測定し、この得られた量と、膜面積とから算出した。
(permeation flux of water)
The permeation flux (water permeability) of water at a transmembrane pressure difference of 0.1 MPa of the water vapor separation membrane was measured by measuring the amount of filtrate per unit time in the following operation using the water vapor separation membrane. It was calculated from the obtained amount and the film area.

この水蒸気分離膜を用いて膜ろ過装置を作製した。膜ろ過装置に装填されている膜モジュールは、有効膜長さ20cm、中空糸本数20本からなり、下端部をエポキシ系樹脂で封止されている。上端部は水蒸気分離膜の中空部が開口しており、下端部は水蒸気分離膜の中空部をエポキシ系樹脂にて封止されている。この膜ろ過装置は、水蒸気分離膜の内周面側より、純水をろ過し、上端部の外周面側よりろ過水を得た。この際、膜間差圧0.1MPaになるように調整した。 A membrane filtration device was produced using this water vapor separation membrane. The membrane module loaded in the membrane filtration device has an effective membrane length of 20 cm, 20 hollow fibers, and the lower end is sealed with an epoxy resin. The hollow portion of the water vapor separation membrane is open at the upper end, and the hollow portion of the water vapor separation membrane is sealed with epoxy resin at the lower end. This membrane filtration device filtered pure water from the inner peripheral surface side of the water vapor separation membrane, and obtained filtered water from the outer peripheral surface side of the upper end portion. At this time, the transmembrane pressure difference was adjusted to 0.1 MPa.

この測定方法により得られた透水量、すなわち、膜間差圧0.1MPaにおける水の透過流束は、15.3LMH/barであった。 The water permeation amount obtained by this measurement method, that is, the permeation flux of water at a transmembrane pressure difference of 0.1 MPa was 15.3 LMH/bar.

(エアリーク量)
前記膜ろ過装置を用いて、前記水蒸気分離膜を完全に乾燥させた後、前記水蒸気分離膜の内周面側から0.5MPaの空気圧力をかけて、前記水蒸気分離膜から漏れ出てくる空気の量を測定した。この測定した空気の量から、単位膜面積、単位時間、単位圧力、1bar(0.1MPa)当たりの透過量に換算して、透過流束(L/m/時/bar:LMH/bar)を得た。この得られた透過流束を、エアリーク量とした。このエアリーク量は、3.1LMH/barであった。
(Air leak amount)
After completely drying the water vapor separation membrane using the membrane filtration device, an air pressure of 0.5 MPa is applied from the inner peripheral surface side of the water vapor separation membrane, and the air leaking out from the water vapor separation membrane. was measured. From this measured amount of air, permeation flux (L/m 2 /h/bar: LMH/bar) is converted into permeation amount per unit membrane area, unit time, unit pressure, and 1 bar (0.1 MPa) got The obtained permeation flux was taken as the air leak amount. This air leak amount was 3.1 LMH/bar.

(耐圧強度:破裂強度)
前記膜モジュールにおける水蒸気分離膜の内周面側にかかる圧力を徐々に高めるように加圧して、水蒸気分離膜が破裂したときの圧力を測定した。この得られた圧力を、耐圧強度(破裂強度)とした。この破裂強度は、1.4MPaであった。
(Pressure strength: Bursting strength)
Pressure was applied so as to gradually increase the pressure applied to the inner peripheral surface side of the water vapor separation membrane in the membrane module, and the pressure when the water vapor separation membrane ruptured was measured. The obtained pressure was defined as pressure resistance (bursting strength). The burst strength was 1.4 MPa.

(赤外吸収スペクトルにおける親水性樹脂に由来のピークの吸収強度:IRの吸収強度)
赤外分光光度計(日本電子株式会社製のJIR-5500)で、水蒸気分離膜の内周面及び外周面の赤外吸収スペクトルを測定した。赤外吸収スペクトルにおける前記親水性樹脂に由来のピークの吸収強度は、1671cm-1の吸収強度であるとして、測定した。その結果、内周面側での吸収強度が、0.18であり、内周面側での吸収強度が、0.03であった。このことから、外周面側より内周面側に親水性樹脂が多く存在することがわかった。
(Absorption intensity of peak derived from hydrophilic resin in infrared absorption spectrum: IR absorption intensity)
An infrared spectrophotometer (JIR-5500 manufactured by JEOL Ltd.) was used to measure infrared absorption spectra of the inner and outer peripheral surfaces of the water vapor separation membrane. The absorption intensity of the peak derived from the hydrophilic resin in the infrared absorption spectrum was measured as the absorption intensity at 1671 cm −1 . As a result, the absorption intensity on the inner peripheral surface side was 0.18, and the absorption intensity on the inner peripheral surface side was 0.03. From this, it was found that more hydrophilic resin was present on the inner peripheral surface side than on the outer peripheral surface side.

(水蒸気透過速度)
前記水蒸気分離膜の水蒸気透過速度は、水蒸気分離膜を用いた以下のような操作における、単位時間当たりの水蒸気の透過量を測定し、この得られた透過量と、膜面積と、時間とから算出した。
(Water vapor permeation rate)
The water vapor permeation rate of the water vapor separation membrane is obtained by measuring the permeation amount of water vapor per unit time in the following operation using the water vapor separation membrane, and calculating the obtained permeation amount, membrane area, and time. Calculated.

この水蒸気分離膜を用いて膜ろ過装置を作製した。膜ろ過装置に装填されている膜モジュールは、有効膜長さ20cm、中空糸本数20本からなり、下端部をエポキシ系樹脂で封止されている。上端部は水蒸気分離膜の中空部が開口しており、下端部は水蒸気分離膜の中空部をエポキシ系樹脂にて封止されている。この膜ろ過装置は、水蒸気分離膜の内周面側より、相対湿度100%RHの空気を1L/分で連続供給し、外周面側を30kPaの減圧状態にして、水蒸気分離膜の内周面側から外周面側に透過してきた水蒸気を、冷却トラップにて得た。この水蒸気の透過量と、膜面積と、時間とから、水蒸気透過速度(mg/分/m)を算出した。 A membrane filtration device was produced using this water vapor separation membrane. The membrane module loaded in the membrane filtration device has an effective membrane length of 20 cm, 20 hollow fibers, and the lower end is sealed with an epoxy resin. The hollow portion of the water vapor separation membrane is open at the upper end, and the hollow portion of the water vapor separation membrane is sealed with epoxy resin at the lower end. In this membrane filtration device, air with a relative humidity of 100% RH is continuously supplied from the inner peripheral surface side of the water vapor separation membrane at 1 L / min, and the outer peripheral surface side is reduced to a reduced pressure of 30 kPa, and the inner peripheral surface of the water vapor separation membrane. Water vapor permeating from the side to the outer peripheral side was obtained in a cooling trap. The water vapor permeation rate (mg/min/m) was calculated from the permeation amount of water vapor, the membrane area, and the time.

この測定方法により得られた水蒸気透過速度は、12.1mg/分/mであった。 The water vapor transmission rate obtained by this measurement method was 12.1 mg/min/m.

製造条件や結果等は、表1に示す。 Production conditions, results, etc. are shown in Table 1.

[実施例2]
内部凝固液とともに押し出した製膜原液を、加湿された空間を通過させる通過時間を、6.4秒間から1.6秒間に変更し、加湿された空間の温度を、45℃から35℃に変更し、外部凝固液を、水温40℃の水から水温60℃の水に変更したこと以外、実施例1と同様にして中空糸膜を得た。なお、この加湿された空間における製膜原液の移動距離は、20cmであった。
[Example 2]
The passage time for passing the membrane-forming undiluted solution extruded together with the internal coagulation liquid through the humidified space was changed from 6.4 seconds to 1.6 seconds, and the temperature of the humidified space was changed from 45°C to 35°C. A hollow fiber membrane was obtained in the same manner as in Example 1, except that the external coagulation liquid was changed from water with a water temperature of 40°C to water with a water temperature of 60°C. The moving distance of the membrane-forming stock solution in this humidified space was 20 cm.

また、実施例2に係る水蒸気分離膜の膜構造を、走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製のS-3000N)を用いて確認した。その結果を、図1~3に示す。図1は、実施例2に係る水蒸気分離膜の断面の走査型電子顕微鏡写真を示す図である。図2は、実施例2に係る水蒸気分離膜の断面における外周面付近の走査型電子顕微鏡写真を示す図である。図3は、実施例2に係る水蒸気分離膜の外周面の走査型電子顕微鏡写真を示す図である。 Further, the membrane structure of the water vapor separation membrane according to Example 2 was confirmed using a scanning electron microscope (S-3000N manufactured by Hitachi, Ltd.). The results are shown in FIGS. 1-3. FIG. 1 is a diagram showing a scanning electron micrograph of a cross section of a water vapor separation membrane according to Example 2. FIG. FIG. 2 is a scanning electron micrograph of the vicinity of the outer peripheral surface in the cross section of the water vapor separation membrane according to Example 2. FIG. 3 is a view showing a scanning electron micrograph of the outer peripheral surface of the water vapor separation membrane according to Example 2. FIG.

実施例2に係る水蒸気分離膜の膜構造は、水蒸気分離膜の内周面における孔の平均径が、外周面における孔の平均径より小さく、該外周面における孔の平均径より小さい平均径の孔が形成されている第1領域と、該第1領域より内周面側であって、該内周面における孔の平均径より大きく、かつ、該第1領域における孔の平均径より大きい平均径の孔が形成されている第2領域とを有する構造であることを確認した。 In the membrane structure of the water vapor separation membrane according to Example 2, the average diameter of the pores on the inner peripheral surface of the water vapor separation membrane is smaller than the average diameter of the pores on the outer peripheral surface, and the average diameter is smaller than the average diameter of the pores on the outer peripheral surface. a first region in which holes are formed; It was confirmed that the structure has a second region in which a hole having a diameter is formed.

また、実施例1と同様に各種測定を行った。 Moreover, various measurements were performed in the same manner as in Example 1.

製造条件や結果等は、表1に示す。 Production conditions, results, etc. are shown in Table 1.

[実施例3]
加湿された空間の相対湿度を、100%から70%に変更したこと以外、実施例1と同様にして中空糸膜を得た。
[Example 3]
A hollow fiber membrane was obtained in the same manner as in Example 1, except that the relative humidity of the humidified space was changed from 100% to 70%.

実施例3に係る水蒸気分離膜の膜構造を実施例1と同様に確認した。その結果、実施例3に係る水蒸気分離膜の膜構造は、水蒸気分離膜の内周面における孔の平均径が、外周面における孔の平均径より小さく、該外周面における孔の平均径より小さい平均径の孔が形成されている第1領域と、該第1領域より内周面側であって、該内周面における孔の平均径より大きく、かつ、該第1領域における孔の平均径より大きい平均径の孔が形成されている第2領域とを有する構造であることを確認した。 The membrane structure of the water vapor separation membrane according to Example 3 was confirmed in the same manner as in Example 1. As a result, in the membrane structure of the water vapor separation membrane according to Example 3, the average diameter of the pores on the inner peripheral surface of the water vapor separation membrane was smaller than the average diameter of the pores on the outer peripheral surface, and smaller than the average diameter of the pores on the outer peripheral surface. a first region in which holes having an average diameter are formed; and an inner peripheral surface side of the first region, which is larger than the average diameter of the holes in the inner peripheral surface and the average diameter of the holes in the first region. and a second region in which pores with a larger average diameter are formed.

また、実施例1と同様に各種測定を行った。 Moreover, various measurements were performed in the same manner as in Example 1.

製造条件や結果等は、表1に示す。 Production conditions, results, etc. are shown in Table 1.

[実施例4]
加湿された空間の相対湿度を、100%から50%に変更したこと以外、実施例1と同様にして中空糸膜を得た。
[Example 4]
A hollow fiber membrane was obtained in the same manner as in Example 1, except that the relative humidity of the humidified space was changed from 100% to 50%.

実施例4に係る水蒸気分離膜の膜構造を実施例1と同様に確認した。その結果、実施例4に係る水蒸気分離膜の膜構造は、水蒸気分離膜の内周面における孔の平均径が、外周面における孔の平均径より小さく、該外周面における孔の平均径より小さい平均径の孔が形成されている第1領域と、該第1領域より内周面側であって、該内周面における孔の平均径より大きく、かつ、該第1領域における孔の平均径より大きい平均径の孔が形成されている第2領域とを有する構造であることを確認した。 The membrane structure of the water vapor separation membrane according to Example 4 was confirmed in the same manner as in Example 1. As a result, in the membrane structure of the water vapor separation membrane according to Example 4, the average diameter of the pores on the inner peripheral surface of the water vapor separation membrane was smaller than the average diameter of the pores on the outer peripheral surface, and smaller than the average diameter of the pores on the outer peripheral surface. a first region in which holes having an average diameter are formed; and an inner peripheral surface side of the first region, which is larger than the average diameter of the holes in the inner peripheral surface and the average diameter of the holes in the first region. and a second region in which pores with a larger average diameter are formed.

また、実施例1と同様に各種測定を行った。 Moreover, various measurements were performed in the same manner as in Example 1.

製造条件や結果等は、表1に示す。 Production conditions, results, etc. are shown in Table 1.

[比較例]
加湿した空間を通過させる代わりに、乾燥した空間を通過させたこと以外、実施例1と同様に製造した。なお、この乾燥した空間は、その温度が45℃で、相対湿度が20%RHであった。
[Comparative example]
It was produced in the same manner as in Example 1, except that instead of passing through a humidified space, it was passed through a dry space. The dry space had a temperature of 45° C. and a relative humidity of 20% RH.

比較例に係る水蒸気分離膜の膜構造を、走査型電子顕微鏡(株式会社日立製作所製のS-3000N)を用いて確認した。その結果を、図7~9に示す。図7は、比較例に係る水蒸気分離膜の断面の走査型電子顕微鏡写真を示す図である。図8は、比較例に係る水蒸気分離膜の断面における外周面付近の走査型電子顕微鏡写真を示す図である。図9は、比較例に係る水蒸気分離膜の外周面の走査型電子顕微鏡写真を示す図である。 The membrane structure of the water vapor separation membrane according to the comparative example was confirmed using a scanning electron microscope (S-3000N manufactured by Hitachi, Ltd.). The results are shown in FIGS. 7-9. FIG. 7 is a diagram showing a scanning electron micrograph of a cross section of a water vapor separation membrane according to a comparative example. FIG. 8 is a scanning electron micrograph of the vicinity of the outer peripheral surface in the cross section of the water vapor separation membrane according to the comparative example. FIG. 9 is a scanning electron micrograph of the outer peripheral surface of a water vapor separation membrane according to a comparative example.

これらの電子顕微鏡写真から、第1緻密層や第1粗大層が形成されていないことがわかった。 From these electron micrographs, it was found that neither the first dense layer nor the first coarse layer was formed.

製造条件や結果等は、表1に示す。 Production conditions, results, etc. are shown in Table 1.

Figure 0007122202000001
Figure 0007122202000001

表1から、親水性樹脂を含む多孔性中空糸状の水蒸気分離膜であって、前記水蒸気分離膜の内周面における孔の平均径が、前記水蒸気分離膜の外周面における孔の平均径より小さく、前記外周面における孔の平均径より小さい平均径の孔が形成されている第1領域と、前記第1領域より内周面側であって、前記内周面における孔の平均径より大きく、かつ、前記第1領域における孔の平均径より大きい平均径の孔が形成されている第2領域とを有する水蒸気分離膜である場合(実施例1~4)は、そうでない場合(比較例)と比較して、水蒸気透過速度が非常に高かった。また、実施例1と比較例とを対比すると、実施例1に係る水蒸気分離膜は、比較例に係る水蒸気分離膜と比較して、透水性及びガスバリア性が同程度であっても、水蒸気透過速度が高かった。 From Table 1, it can be seen that the porous hollow fiber water vapor separation membrane containing a hydrophilic resin, the average diameter of the pores on the inner peripheral surface of the water vapor separation membrane being smaller than the average diameter of the pores on the outer peripheral surface of the water vapor separation membrane. , a first region in which holes having an average diameter smaller than the average diameter of the holes in the outer peripheral surface are formed; In addition, if the water vapor separation membrane has a second region in which pores having an average diameter larger than the average diameter of the pores in the first region are formed (Examples 1 to 4), otherwise (Comparative Example) The water vapor permeation rate was very high compared to Further, when comparing Example 1 and Comparative Example, the water vapor separation membrane according to Example 1 has the same level of water permeability and gas barrier properties as compared with the water vapor separation membrane according to Comparative Example, but the water vapor permeation It was fast.

10 水蒸気分離膜
11 内周面
12 外周面
13 第1領域
14 第2領域
21 中空糸成型用ノズル
REFERENCE SIGNS LIST 10 water vapor separation membrane 11 inner peripheral surface 12 outer peripheral surface 13 first region 14 second region 21 hollow fiber molding nozzle

Claims (6)

親水性樹脂を含む多孔性中空糸状の水蒸気分離膜であって、
前記水蒸気分離膜の内周面における孔の平均径が、前記水蒸気分離膜の外周面における孔の平均径より小さく、
前記外周面における孔の平均径より小さい平均径の孔が形成されている第1領域と、
前記第1領域より内周面側であって、前記内周面における孔の平均径より大きく、かつ、前記第1領域における孔の平均径より大きい平均径の孔が形成されている第2領域とを有し、
前記外周面における孔の平均径が0.1~20μmであることを特徴とする水蒸気分離膜。
A porous hollow fiber water vapor separation membrane containing a hydrophilic resin,
The average diameter of the pores on the inner peripheral surface of the water vapor separation membrane is smaller than the average diameter of the pores on the outer peripheral surface of the water vapor separation membrane,
a first region in which holes having an average diameter smaller than the average diameter of the holes in the outer peripheral surface are formed;
A second region in which holes having an average diameter larger than the average diameter of the holes in the inner peripheral surface and larger than the average diameter of the holes in the first region are formed on the inner peripheral surface side of the first region. and
A water vapor separation membrane , wherein the average diameter of pores in the outer peripheral surface is 0.1 to 20 μm .
前記親水性樹脂が、ビニルピロリドン系樹脂である請求項1に記載の水蒸気分離膜。 The water vapor separation membrane according to claim 1 , wherein the hydrophilic resin is a vinylpyrrolidone resin. 前記内周面の、赤外吸収スペクトルにおける前記親水性樹脂に由来のピークの吸収強度が、前記外周面の、前記吸収強度より強い請求項1又は請求項2に記載の水蒸気分離膜。 3. The water vapor separation membrane according to claim 1, wherein the absorption intensity of the peak derived from the hydrophilic resin in the infrared absorption spectrum of the inner peripheral surface is stronger than the absorption intensity of the outer peripheral surface. 空気の透過流束が、0LMH/bar以上5000LMH/bar未満である請求項1~のいずれか1項に記載の水蒸気分離膜。 The water vapor separation membrane according to any one of claims 1 to 3 , which has an air permeation flux of 0 LMH/bar or more and less than 5000 LMH/bar. 請求項1~のいずれか1項に記載の水蒸気分離膜の製造方法であって、
前記水蒸気分離膜を構成する樹脂と、溶剤とを含む製膜原液を調製する工程と、
前記製膜原液を中空糸状に形成する工程と、
前記中空糸状に形成された製膜原液を、加湿された空間に通過させる通過工程と、
前記加湿された空間を通過した製膜原液を、外部凝固液に接触させる工程とを備え
前記加湿された空間は、温度が20℃以上80℃未満であって、相対湿度が30~100%RHであることを特徴とする水蒸気分離膜の製造方法。
A method for producing a water vapor separation membrane according to any one of claims 1 to 4 ,
a step of preparing a membrane-forming stock solution containing a resin constituting the water vapor separation membrane and a solvent;
A step of forming the membrane-forming stock solution into a hollow fiber shape;
a passing step of passing the membrane-forming undiluted solution formed in the shape of hollow fibers through a humidified space;
a step of contacting the membrane-forming undiluted solution that has passed through the humidified space with an external coagulating solution ;
The method for producing a water vapor separation membrane, wherein the humidified space has a temperature of 20° C. or more and less than 80° C. and a relative humidity of 30 to 100% RH .
前記通過工程は、前記空間に通過させる時間が、0.2秒間以上20秒間未満である請求項に記載の水蒸気分離膜の製造方法。 6. The method for producing a water vapor separation membrane according to claim 5 , wherein in the passing step, the time for passing through the space is 0.2 seconds or more and less than 20 seconds.
JP2018177006A 2018-09-21 2018-09-21 Water vapor separation membrane and method for producing water vapor separation membrane Active JP7122202B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018177006A JP7122202B2 (en) 2018-09-21 2018-09-21 Water vapor separation membrane and method for producing water vapor separation membrane

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018177006A JP7122202B2 (en) 2018-09-21 2018-09-21 Water vapor separation membrane and method for producing water vapor separation membrane

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020044523A JP2020044523A (en) 2020-03-26
JP7122202B2 true JP7122202B2 (en) 2022-08-19

Family

ID=69900493

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018177006A Active JP7122202B2 (en) 2018-09-21 2018-09-21 Water vapor separation membrane and method for producing water vapor separation membrane

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7122202B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2022216504A1 (en) * 2021-02-02 2023-08-10 Gradiant Corporation Strong hollow-fiber membranes for saline desalination and water treatment
CN113522051B (en) * 2021-06-07 2024-10-01 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 Hydrophilic hollow fiber membrane and preparation method and application thereof
KR20250016268A (en) * 2022-06-15 2025-02-03 엔테그리스, 아이엔씨. Asymmetric polymer porous filter membrane and related methods

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002079066A (en) 2000-06-21 2002-03-19 Kuraray Co Ltd Porous hollow fiber membrane and method for producing the same
JP2002253938A (en) 2001-03-05 2002-09-10 Toray Ind Inc Manufacturing method of hollow fiber membrane
JP2009095829A (en) 2007-09-28 2009-05-07 Orion Mach Co Ltd Water separation hollow fiber and water separation filter
JP2009285648A (en) 2008-04-28 2009-12-10 Toray Ind Inc Hollow fiber module and method for manufacturing the same
JP2011067812A (en) 2009-08-24 2011-04-07 Toray Ind Inc Steam-permeable membrane, hollow fiber membrane, and humidifier
JP2014012273A (en) 2008-02-27 2014-01-23 Toray Ind Inc Hollow fiber membrane for humidification, and membrane module for humidification
US20140137735A1 (en) 2012-11-20 2014-05-22 General Electric Company Polyimide membranes and method of production
WO2017217446A1 (en) 2016-06-17 2017-12-21 旭化成株式会社 Porous membrane, and method for manufacturing porous membrane

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60216804A (en) * 1984-04-13 1985-10-30 Teijin Ltd Porous hollow yarn membrane comprising polyvinylidene fluoride and preparation thereof

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002079066A (en) 2000-06-21 2002-03-19 Kuraray Co Ltd Porous hollow fiber membrane and method for producing the same
JP2002253938A (en) 2001-03-05 2002-09-10 Toray Ind Inc Manufacturing method of hollow fiber membrane
JP2009095829A (en) 2007-09-28 2009-05-07 Orion Mach Co Ltd Water separation hollow fiber and water separation filter
JP2014012273A (en) 2008-02-27 2014-01-23 Toray Ind Inc Hollow fiber membrane for humidification, and membrane module for humidification
JP2009285648A (en) 2008-04-28 2009-12-10 Toray Ind Inc Hollow fiber module and method for manufacturing the same
JP2011067812A (en) 2009-08-24 2011-04-07 Toray Ind Inc Steam-permeable membrane, hollow fiber membrane, and humidifier
US20140137735A1 (en) 2012-11-20 2014-05-22 General Electric Company Polyimide membranes and method of production
WO2017217446A1 (en) 2016-06-17 2017-12-21 旭化成株式会社 Porous membrane, and method for manufacturing porous membrane

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020044523A (en) 2020-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1032043C (en) Polysulfone-based hollow fiber membrane and process for manufacturing the same
CN1141169C (en) Integrally asymmetrical polyolefin membrane
CN1121896C (en) Integrally asymmetrical polyolefin membrane for gas transfer
CA2959291C (en) Porous membrane with gradient asymmetric structure
CN105473214B (en) Microporous polyvinylidene fluoride membrane
Dzinun et al. Morphological study of co-extruded dual-layer hollow fiber membranes incorporated with different TiO2 loadings
CN1711127A (en) Permselective membrane and process for manufacturing thereof
CN107008165B (en) Manufacturing method of porous membrane
JP7064510B2 (en) Composite hollow fiber membrane and method for manufacturing composite hollow fiber membrane
KR20110033729A (en) Fluorine-based hollow fiber membrane and its manufacturing method
JP7122202B2 (en) Water vapor separation membrane and method for producing water vapor separation membrane
CN103237594A (en) Preparation method of hollow fiber membrane for water treatment using cellulose-based resin
JP7085348B2 (en) Composite hollow fiber membrane and method for manufacturing composite hollow fiber membrane
CN101596417B (en) Preparation method of blended kynoar polyvinylidene fluoride hollow fabulous membrane for blood purification
CA2136006C (en) Hollow fiber membrane incorporating a surfactant and process for preparing same
JP2005523146A (en) Hollow fiber
JP7854488B2 (en) Forward osmosis membrane and forward osmosis membrane module containing the same
CN108211808B (en) Food-grade polyvinylidene fluoride membrane and manufacturing method thereof
JP5473215B2 (en) Method for producing porous membrane for water treatment
JP2019111476A (en) Separation membrane, and manufacturing method of separation membrane
US11794150B2 (en) Separation membrane and method for producing separation membrane
JP7351822B2 (en) Hollow fiber membrane and method for manufacturing hollow fiber membrane
KR101982909B1 (en) Hollow fiber membrane and method for preparing the same
JP2005211784A (en) Porous membrane and method for producing the same
JP2017504470A (en) Method for producing polymer film based on poly (meth) acrylonitrile, polymer film, and solution for producing polymer film

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210520

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220216

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220413

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220726

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220808

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7122202

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150