[发明专利]半透膜支撑体用湿式无纺布、其制造方法及其低密度缺陷的确认方法

说明书

技术领域

本发明涉及湿式无纺布，更详细而言，涉及以在超滤膜、精密过滤膜、反渗透（RO）膜等具有分离功能的半透膜的制造中，为了制膜而成为支撑体来加强半透膜且在制膜时不产生半透膜涂覆液的渗漏而得到无涂覆缺陷的半透膜为目的的半透膜支撑体用湿式无纺布及其制造方法。进而，涉及半透膜支撑体用湿式无纺布的品质确认方法。

背景技术

近年，在饮料/工业用水中的杂质的除去、海水的淡水化、食品中的细菌的除去、排水处理或者生物化学领域等中，应用半透膜的用途在持续增加。另外，该领域的研究在国内外是日新月异的。

作为半透膜的材质，以符合用途的方式选择再生纤维素、纤维素衍生物、聚乙烯醇、聚砜、聚酰胺等各种高分子。但是，该膜本身的强度弱，如果单独使用，则不耐受被用于超滤、反渗透等时的1～10MPa以上这样的高压。所以，需要在强度强且通液性高的无纺布等支撑体的表面上生成膜。

为了得到所需要的通液性、拉伸强度、湿润强度以及耐久性，通常使用合成纤维无纺布，所述合成纤维无纺布是将聚酯、聚烯烃等合成纤维在支撑体上以湿式或干式成型成片材状并进行热压加工处理来使纤维彼此熔融接合而成的。此时存在的问题是，这些无纺布的不均匀性导致设置于其上的半透膜的不均匀性，其结果无法得到充分的性能；或者为了得到充分的性能而必需的膜厚变厚，导致过滤效率降低。因此，要求被用作支撑体的无纺布尽可能均匀且无针孔缺陷等。

对于作为半透膜支撑体的无纺布，以往其制造方法是公知的。例如提出了如下方法：使用粗细不同的聚酯纤维，制成在Z方向上具有疏密的结构，在保持低通液阻力的同时实现半透膜涂覆液渗漏的防止（例如，参照专利文献1）。

另外，还提出了如下方法：通过使用具有特定的热收缩应力和双折射的聚酯纤维，从而提供提高施加拉伸应力时的尺寸稳定性而无渗漏且表面平滑性、膜的附着性优异的无纺布（例如，参照专利文献2）。

另外，鉴于半透膜涂覆时支撑体沿宽度方向弯曲是半透膜层不均匀性的原因，提出了通过控制纤维的取向性来形成均匀的半透膜层的方案（例如，参照专利文献3）。

本发明人等提出了通过使片材在XY方向上的质量不均匀度极少而在支撑体上形成半透膜时不发生涂覆液渗漏且能够以最小必要限度的厚度得到无缺陷的半透膜的优异的半透膜支撑体（例如，参照专利文献4）。

专利文献1：日本特开昭60-238103号公报

专利文献2：日本特开平10-225630号公报

专利文献3：日本特开2002-95937号公报

专利文献4：日本特开2008-238147号公报

发明内容

但是，已知存在即使进行专利文献1～4中公开的方法也无法改善的半透膜支撑体的缺陷。该缺陷是在作为半透膜支撑体的湿式无纺布片材上局部点状地存在的。如果对该部分涂覆半透膜涂覆液，则液体的渗透性局部地改变而变得难以进行渗透，由此产生该部分的半透膜的厚度极度地变薄、或者半透膜表面变成褶皱状等涂覆缺陷的问题。

本发明人等对该问题进行了深入研究，结果得知该缺陷是构成湿式无纺布的合成纤维为稀疏的状态而使片材密度变低。另外，得知如果在该密度低的位置（以下，记载为“低密度缺陷”）涂覆半透膜涂覆液，则液体的渗透性与其它位置的液体的渗透性不同，因此产生涂覆缺陷。

产生低密度缺陷的原因各种各样。已知在多数情况下，因在半透膜支撑体用湿式无纺布的制造工序、特别是进行湿式无纺布的热压加工处理的热压延或以其为基准的热压装置而产生低密度缺陷。作为一个例子，热压延辊、特别是金属辊的损伤、凹陷、附着异物等缺陷引起热压加工处理时的压合阻碍、温度不均而阻碍合成纤维的热熔融。这些缺陷有可以通过目视观察而被发现的缺陷，但也有因在制造过程中的缘故没看到而无法发现的缺陷。另外，对于该低密度缺陷，即使目视观察所制成的湿式无纺布，也难以与其它正常部分区分，而无法容易地发现。因此，如果不实际上对湿式无纺布尝试涂覆半透膜液，就无法发现，所以在品质管理上是个大麻烦。实际上，制造半透膜支撑体用湿式无纺布的制造商大多不进行到半透膜液的涂覆。因此，对于制造商而言，在没有发现低密度缺陷产生的情况下大量生产次品是很大的损失。