[发明专利]分离膜及分离膜元件

说明书

技术领域

本发明涉及用于分离液体、气体等流体中含有的成分的分离膜元件。

背景技术

在用于除去海水及咸水等中含有的离子性物质的技术中，近年来，作为用于节省能源及节省资源的工艺，利用分离膜元件进行分离的方法正在普及。对于利用分离膜元件进行的分离方法中使用的分离膜而言，从其孔径、分离功能的方面考虑，被分类为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、正渗透膜。这些膜已被用于例如由海水、咸水及含有有害物质的水等制造饮用水、制造工业用超纯水、以及废水处理及有价值物质的回收等，分别根据目标分离成分及分离性能的需求而使用。

作为分离膜元件，具有各种形态，但就向分离膜的一侧的面供给原流体、从另一侧的面得到透过流体这方面而言是共通的。分离膜元件如下形成：通过具有被捆在一起的多个分离膜，从而使相对每分离膜元件的膜面积变大，由此使每分离膜元件所得的透过流体的量变大。作为分离膜元件，根据用途和目的，提出了螺旋型、中空纤维型、板框型(plate-and-frame type)、旋转平膜型、平膜集成型等各种形状。

例如，反渗透过滤中，广泛使用螺旋型分离膜元件。螺旋型分离膜元件具有中心管、和缠绕在中心管周围的层叠体。层叠体通过层叠以下部件而形成：将原流体向分离膜表面供给的供给侧流路部件、将原流体中含有的成分分离的分离膜、及用于将透过分离膜被从供给侧流体中分离的透过侧流体向中心管导入的透过侧流路部件。螺旋型分离膜元件能够对原流体赋予压力，因此能够得到大量透过流体，从上述方面考虑优选使用。

螺旋型分离膜元件中，通常而言，为了形成供给侧流体的流路，作为供给侧流路部件，主要使用高分子制的网。另外，作为分离膜，可使用层叠型的分离膜。层叠型的分离膜具有从供给侧向透过侧层叠的下述结构：由聚酰胺等交联高分子形成的分离功能层；由聚砜等高分子形成的多孔性树脂层；由聚对苯二甲酸乙二醇酯等高分子形成的无纺布。另外，作为透过侧流路部件，出于防止分离膜的塌沉、并且形成透过侧的流路的目的，而使用间隔比供给侧流路部件小的被称作特里科经编织物(tricot)的编织物构件。

近年来，由于对减少制水成本的要求提高，所以要求膜元件的高性能化。例如，为了提高分离膜元件的分离性能、及增大每单位时间的透过流体量，而提出了提高各流路构件等的分离膜元件构件的性能的方案。

具体而言，专利文献1中，提出了具有被凹凸赋型了的片状物作为透过侧流路部件的元件。专利文献2中，提出了下述元件：通过具有包括多孔性支承体(所述多孔性支承体具有凹凸)和分离活性层的片状分离膜，从而不需要网等供给侧流路部件、特里科经编织物等透过侧流路部件。

专利文献1:日本特开2006－247453号公报

专利文献2:日本特开2010－99590号公报

发明内容

但是，对于上述分离膜元件而言，在性能提高、特别是长时间进行运转时的稳定性能方面，不能说是充分的。

因此，本发明的目的在于提供特别是在施加高压力的条件下能够使运转分离膜元件时的分离除去性能稳定化的分离膜及分离膜元件。

为了达成上述目的，本发明具有以下(1)～(7)的构成。

(1)一种分离膜，具有分离膜主体和复数个流路部件，所述分离膜主体具有供给侧的面和透过侧的面，所述复数个流路部件固定于所述分离膜主体的透过侧的面上，

上述复数个流路部件的重量W(g)、及上述复数个流路部件的除了含浸于上述透过侧的面的浸渍部以外的体积V(cm³)满足下式，

1.0≤W/V≤2.5，并且

使用差式扫描量热计测定的上述流路部件的熔点为200℃以下。

(2)如上述(1)所述的分离膜，其中，上述流路部件的厚度相对于与上述透过侧的面平行的第1方向上的上述流路部件的宽度之比为0.2以上且1以下。

(3)如上述(1)或(2)所述的分离膜，其中，上述流路部件彼此分开地设置，使得每个流路部件的宽度较之与上述透过侧的面平行的第1方向上相邻的上述流路部件的间隔而言更宽。

(4)如上述(2)或(3)所述的分离膜，其中，在上述第1方向上，上述流路部件的间隔相对于上述流路部件的宽度之比为0.3以上且1.3以下。

(5)如上述(1)～(4)中任一项所述的分离膜，其中，设置在上述分离膜上的所有流路部件的厚度之差的最大值为0.25mm以下。