[发明专利]结垢抑制剂、过滤膜及其制造方法有效

专利信息
申请号: 201480005694.6 申请日: 2014-01-16
公开(公告)号: CN104936681B 公开(公告)日: 2017-03-08
发明(设计)人: 中岛光康;野村秀幸;山田智 申请(专利权)人: 日油株式会社
主分类号: B01D65/08 分类号: B01D65/08;B01D67/00;C02F1/44;C08J9/36;C08L29/04;C08L33/10;C08L43/02
代理公司: 北京路浩知识产权代理有限公司11002 代理人: 谢顺星,张晶
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 结垢 抑制剂 滤膜 及其 制造 方法
【说明书】:

技术领域

本发明涉及可有效抑制多孔过滤膜的结垢、同时还具有对消除结垢用试剂的抗性的结垢抑制剂,并涉及具备该结垢抑制剂的过滤膜及其制造方法。

背景技术

最近,在超滤、微滤、反渗透等中使用的多孔过滤膜被应用于诸如饮用水生产、上下水道处理、或者废液处理等多个工业领域。

这种多孔过滤膜大多作为超滤膜或微滤膜用于例如水质净化中,作为其主要材料,多使用透水量和机械化学耐久性优异的聚偏二氟乙烯。然而,以该聚偏二氟乙烯为主要材料的多孔过滤膜的疏水性高,容易结垢。

结垢是指在原水中含有的被称为污染物的原因物质,例如难溶性成分、蛋白质、多糖类等高分子溶质、胶体、微固体、微生物沉积到多孔过滤膜上,使渗透速率降低的现象,作为膜性能下降的主要原因而为人所知。

作为这种结垢的对策,存在定期使表面活性剂溶液流过、或进行称为反洗的通常使水反向流过以清洗多孔过滤膜,从而除去结垢的方法。此外对下列方法进行探讨:使用了用于结垢抑制的预处理剂的方法;或者通过在制造过滤膜时进行处理,赋予过滤膜自身降低结垢的效果的方法。

这些对于结垢的抑制存在一定的效果,但对于因蛋白质或微生物导致的结垢则效果不够充分。在利用预处理剂的方法中,需要持续使用该预处理材料,此外,赋予过滤膜自身降低结垢的效果的过滤膜存在无法在水处理厂使用的问题。

作为对于因蛋白质或微生物导致的结垢的比较高效的方法,已知有使膜表面亲水化的方法。例如,专利文献1公开了将多孔过滤膜浸渍于含有聚乙烯醇的溶液中,对其进行覆盖的方法。但是,在这种方法中,次氯酸钠等碱导致进行化学清洗后无法得到充分的结垢抑制效果等的化学抗性(chemical resistance)差。

专利文献2公开了将多孔过滤膜浸渍于含有2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱(下文有时简称为MPC)和正丁基甲基丙烯酸酯(下文有时简称为BMA)的聚合物的溶液中,利用该聚合物覆盖聚偏二氟乙烯制多孔过滤膜的方法,专利文献3公开了在用MPC和BMA制造的聚合物所构成的水处理用过滤膜中使用的防垢剂。

然而,用这些MPC-BMA共聚物处理过的水处理用过滤膜虽然对于以木瓜蛋白酶和牛血清白蛋白等蛋白质为污染物质制备的污染水模型发挥出高结垢抑制效果,但在使用实际的污染水时,有时会迅速发生结垢,无法获得有效的抑制效果。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:特开昭54-17978号公报

专利文献2:特开第2012-55870号公报

专利文献3:特开第2006-239636号公报

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明的技术问题在于提供一种结垢抑制剂,该结垢抑制剂能够有效抑制在水处理膜等中使用的多孔过滤膜的结垢,而且具有对发生结垢时所使用的碱等药剂的化学抗性,在化学清洗后也可保持充分的效果。

本发明的另一技术问题在于提供一种过滤膜,该过滤膜能够有效抑制结垢,而且具有对发生结垢时所使用的碱等药剂的化学抗性,在化学清洗后也可长期抑制透水量的下降。

本发明的又一技术问题在于提供一种可易于获得本发明的过滤膜的制造方法。

解决技术问题的技术手段

本发明的发明人为解决上述技术问题而进行了深入研究,结果认为:在上述专利文件1所记载的使用聚乙烯醇的方法中,化学抗性差的原因在于,碱性试剂使各处的pH发生变化,阻碍了聚乙烯醇之间起作用的氢键,结垢抑制剂的层强度变弱,其一部分从过滤膜脱落。

然后,本发明的发明人发现,对于解决此类问题,以规定比例包含规定的含磷酰胆碱的共聚物与规定皂化度及聚合物的聚乙烯醇的组合物是有效的,从而完成了本发明。

根据本发明,提供了一种结垢抑制剂(下文有时简称为本发明的抑制剂),该结垢抑制剂为用于多孔过滤膜的结垢抑制剂,其包含(A)含有(a1)MPC结构单元及(a2)BMA结构单元、上述(a1)与(a2)的摩尔比((a1)/(a2))为10/90~70/30、且重均分子量为10,000~300,000的共聚物(下文有时简称为(A)成分)和(B)皂化度为72~93摩尔%、且聚合度为300~1,000的聚乙烯醇(下文有时简称为(B)成分),上述(A)成分和(B)成分的质量比((A)/(B))为25/75~75/25。

上述“结构单元”是指对应于构成MPC共聚物的各单体的部分。

此外,根据本发明,提供了一种具备本发明的抑制剂的过滤膜。

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