[发明专利]分离膜用无纺布及其制造方法

说明书

本发明提供能够防止在分离膜的制造工序中用于涂布的树脂溶液的渗透、通过非溶剂致相分离能够制备液体的透过通量较大的分离膜、涂布膜和无纺布的粘接性高且能够进行涂布膜的薄膜化的分离膜用无纺布及其制造方法。在本发明的示例性的一个实施方式中，在2层的分离膜用无纺布(10)中，设为具有含浸制膜用涂布溶液时的拉普拉斯力较大的表面层(11)以及拉普拉斯力较小的背面层(12)的构成，将制膜时的涂布溶液的涂布面作为表面层(11)的面(11a)。分离膜用无纺布(10)能够通过使用湿式抄纸法依次将表面层用纤维分散液(DS1)以及仅由粗纤维(TF)构成的背面层用纤维分散液(DS2)进行抄纸来制造，所述表面层用纤维分散液(DS1)由纤维直径小的1种以上的细纤维(FF)以及纤维直径比细纤维(FF)更大的1种以上的粗纤维(TF)构成。

技术领域

本发明涉及分离膜用无纺布及其制造方法。本发明的分离膜用无纺布作为用于制造精密过滤膜(MF膜)、超滤膜(UF膜)、纳滤膜(NF膜)、反渗透膜(RO膜)等分离膜的树脂溶液涂布用支撑体(也称基材)使用。

背景技术

MF膜、UF膜、NF膜、RO膜等分离膜用于食品、医疗、排水处理等各种用途，近年来，特别是在饮料水制造领域、例如自来水处理过程、基于海水淡水化的自来水制造、活性污泥法等生活污水处理领域中也逐渐被广泛使用。在这些分离膜的制造中，采用在无纺布上涂布树脂溶液并使其固化的工艺。此时，作为支撑体使用的无纺布影响树脂层的相分离的产生，其结果，对得到的分离膜的截留率、液体的透过性能产生较大影响。另外，树脂溶液的涂布工序也影响作为产品的分离膜的成本、处理性能。例如，即使薄也能得到充分拉伸强度的无纺布能够降低分离膜模块的重量，并增大每单位重量的膜面积。另外，通过涂布少量树脂制备分离膜时，能够降低原料成本。由于这些原因，在各方面进行了无纺布的高性能化的研究。

到目前为止的分离膜用无纺布中，存在以通过采用两层或多层结构，在密度低的面上涂布树脂溶液从而使涂布树脂浸透并且在密度高的面上防止树脂溶液渗透的理念设计的无纺布。在这种情况下，通过减慢粘性较大的树脂溶液的浸入速度来防止渗透。在专利文献1中，虽然并不一定记载密度，但提出了通过在表层(树脂溶液的涂布面)侧混入粗纤维、在里侧形成使用细纤维的双层结构，使里侧致密化从而防止树脂溶液(铸塑液)的渗透。

在非对称膜的制造中，涂布树脂溶液后，浸入凝固浴中来制造多孔膜，当树脂溶液的浸入速度快时，需要加快无纺布的输送速度，在涂布树脂到达背面之前，浸入凝固浴中。另外，不能使用浸入速度快的低粘度的树脂溶液，即，低分子量的树脂、低浓度的树脂溶液的涂布受到了限制。如果大部分树脂溶液浸入无纺布中，则难以在非溶剂致相分离中控制细孔径。另外，到达背面的树脂溶液具有形成致密层的倾向，导致作为分离膜的溶液的透过通量降低。

另一方面，如果压缩无纺布使其高密度化，则浸入其内部的树脂溶液不会发生理想的相分离，细孔径有变小的倾向。即，阻碍了向密度高的面浸透的树脂溶液在相分离中的大孔径化，结果导致分离膜的透过通量的降低。

在专利文献1的支撑体中，由于混入了粗纤维的表层中的涂布树脂的渗透性高，因此，需要增加树脂的涂布厚度，这也有可能导致分离膜的透过通量的降低。

无纺布已经被用作各种分离膜的基材，树脂溶液浸入明显较差的无纺布、针孔多的无纺布还没有实用化。通过以往的干式网获得的无纺布中针孔较多，存在树脂溶液渗透或消泡差的情况，限制了分离膜的制造条件。另外，以抑制渗透为目的，也使用对无纺布的表面实施了氟加工的基材，但还没有实现防止渗透，容易产生树脂溶液的涂布不均。这些问题目前也限制了树脂溶液的使用条件。