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半透膜支撐體及半透膜支撐體的制造方法

文檔序號:4991728閱讀:155來源:國知局
專利名稱:半透膜支撐體及半透膜支撐體的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及半透膜支撐體及半透膜支撐體的制造方法。
背景技術(shù)
在以海水的淡水化、水的凈化、食品的濃縮、廢水處理、血液過濾為代表的醫(yī)療用、
半導(dǎo)體清洗用的超純水制造等領(lǐng)域中廣泛使用半透膜。半透膜由纖維素系樹脂、聚砜系樹脂、聚丙烯腈系樹脂、氟系樹脂、聚酯系樹脂、聚酰胺系樹脂、聚酰亞胺系樹脂等合成樹脂構(gòu)成。但是,半透膜單體由于機(jī)械強(qiáng)度差,因此,以在由無紡布或織布等纖維基材構(gòu)成的半透膜支撐體的一面(以下稱為“半透膜涂敷面”)上設(shè)有半透膜的方式被使用。在半透膜支撐體上設(shè)有半透膜的方式廣泛使用如下方法,S卩,將上述聚砜系樹脂等合成樹脂溶解于有機(jī)溶劑,制備半透膜溶液后,將該半透膜溶液涂敷在半透膜支撐體上。 而且,為了有效地進(jìn)行過濾,形成螺旋形的半透膜元件,進(jìn)而安裝半透膜模塊(例如參照專利文獻(xiàn)1)。為了得到高的過濾流束和過濾性能,需要在半透膜表面凹凸少、不產(chǎn)生半透膜形成時(shí)的橫向彎曲或皺褶,在半透膜支撐體上以均勻的厚度設(shè)置半透膜。因此,半透膜支撐體的半透膜涂敷面需要優(yōu)異的平滑性。而且,為了得到良好的過濾性能,需要半透膜與半透膜支撐體的膠粘性也優(yōu)異。另外,在安裝半透膜模塊時(shí),有使用膠粘劑使作為半透膜涂敷面的相反面的半透膜非涂敷面(以下稱為“非涂敷面”)彼此貼合的工序,因此,也要求該非涂敷面之間的膠粘性優(yōu)異。進(jìn)而,要求半透膜溶液不滲透于非涂敷面。這是因?yàn)?,該滲透產(chǎn)生時(shí),產(chǎn)生半透膜的厚度不均勻、非涂敷面之間的膠粘性降低的問題。作為半透膜支撐體,提出了含有主體合成纖維和粘合劑合成纖維、用濕式抄制法制造并進(jìn)行了熱壓處理的無紡布。例如,提出了由以使用有粗纖維的表面粗糙度大的表面層(粗纖維層)和使用有細(xì)纖維的致密的結(jié)構(gòu)的背面層(細(xì)纖維層)的雙重結(jié)構(gòu)為基本的多層結(jié)構(gòu)的無紡布構(gòu)成的半透膜支撐體(例如參照專利文獻(xiàn)2)。具體而言,記載有將粗纖維層設(shè)定為半透膜涂敷面、將細(xì)纖維層設(shè)定為非涂敷面的半透膜支撐體及用粗纖維層夾持細(xì)纖維層、將半透膜涂敷面和非涂敷面兩者設(shè)定為粗纖維層的半透膜支撐體。但是,存在如下問題由于在半透膜涂敷面中使用粗纖維,因此,雖然半透膜與半透膜支撐體的膠粘性提高,但是,平滑性低。另外存在如下問題由于使用粗纖維,因此,半透膜溶液進(jìn)入半透膜支撐體的內(nèi)部,為了得到所期望的半透膜的厚度,需要大量的半透膜溶液。另外存在如下問題前者由于在非涂敷面使用細(xì)纖維,因此,非涂敷面之間的膠粘性不好。也公開有一種半透膜支撐體,其由與非涂敷面相比、使半透膜涂敷面的表面粗糙度增大的單層結(jié)構(gòu)的無紡布構(gòu)成,但該半透膜支撐體也在半透膜涂敷面的平滑性、半透膜的均勻性、非涂敷面之間的膠粘性上存在問題(例如參照專利文獻(xiàn)幻。另外,在專利文獻(xiàn)3 的半透膜支撐體中,規(guī)定抄紙流動方向(縱向、MD)和寬度方向(橫向、CD)的抗拉強(qiáng)度比, 其目的在于,防止半透膜形成時(shí)的寬度方向彎曲。為了將抄紙流動方向和寬度方向的抗拉強(qiáng)度比收斂于特定的范圍內(nèi),需要在抄紙工序中調(diào)整原料分散混合液的濃度、水流速度、傾斜金屬網(wǎng)的金屬絲的速度、傾斜的角度等。另外,即使調(diào)整抄紙流動方向和寬度方向的抗拉強(qiáng)度比,也難以抑制半透膜形成時(shí)的熱水清洗或在干燥部分產(chǎn)生的半透膜支撐體的寬度收縮,不能解決寬度收縮引起的皺褶的產(chǎn)生或彎曲的產(chǎn)生。進(jìn)而,在專利文獻(xiàn)3的半透膜支撐體中記載有使粘合劑合成纖維的含量增多時(shí)、平滑性升高,但同時(shí)產(chǎn)生通氣性過小、過濾時(shí)的過濾流束降低的問題。進(jìn)而,在專利文獻(xiàn)3中提示有如下方法以改良半透膜與半透膜支撐體的膠粘性及防止?jié)B透為目的,調(diào)整半透膜支撐體的通氣度或孔隙尺寸。但是,該根據(jù)JIS L1096的通氣度以從半透膜支撐體的一面通過半透膜支撐體內(nèi)部透過到另一面的空氣的量為基礎(chǔ)算出,沒有正確地反映涂敷于半透膜涂敷面的表面的半透膜溶液向非涂敷面的滲透。因此, 在具有專利文獻(xiàn)3中所示的范圍的通氣度的半透膜支撐體上涂敷有半透膜溶液時(shí),半透膜溶液滲透至半透膜支撐體非涂敷面,在粘貼半透膜支撐體非涂敷面之間而制作半透膜模塊時(shí),有時(shí)產(chǎn)生膠粘力降低、過濾性能顯著降低的問題。另外,作為降低支撐體的通氣性的方法,提出了縮小構(gòu)成半透膜支撐體的纖維的纖維直徑的方法,此時(shí)也存在非涂敷面的平滑性升高、非涂敷面之間的膠粘性降低的問題。另外,在專利文獻(xiàn)3中,利用根據(jù)JIS K3832的泡點(diǎn)法求出平均孔隙尺寸。該泡點(diǎn)法為從充滿了表面張力已知的液體的半透膜支撐體的下面使氣體在加壓狀態(tài)下噴出、根據(jù)在半透膜支撐體的上面通過氣體時(shí)的氣體的壓力變化求出孔隙尺寸的方法。但是,在該方法中,沒有正確地反映涂敷于半透膜涂敷面的表面的半透膜溶液向非涂敷面的滲透。因此, 在具有專利文獻(xiàn)3中所示的范圍的孔隙尺寸的半透膜支撐體上涂敷半透膜溶液時(shí),很難完全防止?jié)B透。作為抑制半透膜溶液的滲透、使半透膜與半透膜支撐體的膠粘性提高、同時(shí)可以廉價(jià)地提供的半透膜支撐體,提出了以作為天然纖維的造紙用纖維(紙漿)為主體的半透膜支撐體。例如,提出了由含有主體合成纖維和粘合劑合成纖維的上層、和含有造紙用纖維(紙漿)和粘合劑合成纖維的下層構(gòu)成的2層結(jié)構(gòu)的半透膜支撐體(例如參照專利文獻(xiàn) 4);由含有造紙用纖維(紙漿)和粘合劑合成纖維的上層、和含有主體合成纖維和粘合劑合成纖維的下層構(gòu)成的2層結(jié)構(gòu)的半透膜支撐體(例如參照專利文獻(xiàn)5);由含有造紙用纖維 (紙漿)和粘合劑合成纖維的上下層構(gòu)成的2層結(jié)構(gòu)的半透膜支撐體(例如參照專利文獻(xiàn) 6)。但是,與半透膜涂敷面的層相比,非涂敷面的層為致密的結(jié)構(gòu),因此,該半透膜支撐體在半透膜涂敷面的均勻性或平滑性、非涂敷面之間的膠粘性上存在問題。另外,使用造紙用纖維(紙漿)的情況下,霉菌或細(xì)菌繁殖,因此,對不能制造清潔的水的半透膜支撐體來說,也成為致命的問題。在由含有主體合成纖維和粘合劑纖維、用濕式抄制法制造并進(jìn)行了熱壓處理的無紡布構(gòu)成的半透膜支撐體中,與專利文獻(xiàn)2 6所記載的半透膜支撐體相反,提出了一種半透膜支撐體,所述半透膜支撐體的非涂敷面的密度比半透膜涂敷面的密度低,半透膜涂敷面的一方比非涂敷面平滑(例如參照專利文獻(xiàn)7)。但是,存在如下問題由于以到達(dá)至在非涂敷面具有凹部的半透膜支撐體的該凹部的方式設(shè)置半透膜或通過形成于半透膜涂敷面的孔、以半透膜到達(dá)至非涂敷面的方式設(shè)置半透膜,因此,半透膜的厚度不均勻。另外,在專利文獻(xiàn)5中,作為防止半透膜溶液向非涂敷面的滲透的方法,也例示有如下方法相對從涂敷面至總厚度的50%的區(qū)域的平均密度,使從非涂敷面至總厚度的50%的區(qū)域的平均密度在5 90%的范圍內(nèi)。但是,該方法存在如下問題具有從半透膜涂敷面?zhèn)戎量偤穸鹊?0%的區(qū)域的平均密度的絕對值低的特性的半透膜支撐體不能防止半透膜溶液的滲透。作為使施加拉伸應(yīng)力時(shí)的尺寸穩(wěn)定性提高、半透膜涂敷面平滑、沒有滲透、半透膜的附著性優(yōu)異的半透膜支撐體,提出了由5%伸長時(shí)的縱向(MD)及橫向(CD)的斷裂長度的平均值為4. Okm以上、通氣度為0. 2 10. Occ/cm2 ·秒的無紡布構(gòu)成的半透膜支撐體(例如參照專利文獻(xiàn)8)。該半透膜支撐體為強(qiáng)度高、延伸率小的無紡布。因此,為了制作該半透膜支撐體,需要使用雙折射(Δη)高、具有特定的熱收縮應(yīng)力的聚酯系纖維。另外,為了提高斷裂長度,需要在熱壓處理工序中提高給予無紡布的熱或壓力,雖然有改良拉伸應(yīng)力或熱引起的纖維的部分伸縮不均導(dǎo)致的無紡布的不均一性的效果,但是,殘留如下問題在無紡布的全部厚度方向過分地施加熱、壓力,無紡布中所含的粘合劑合成纖維過分地熔融,空隙過于減少;或在半透膜涂敷時(shí)產(chǎn)生皺褶。另外,半透膜涂敷面的平滑性需要進(jìn)一步改良。 特別是在專利文獻(xiàn)8中也存在如下問題由于以使半透膜涂敷面和非涂敷面的平滑性均等化的方式制造,因此,半透膜涂敷面的平滑性和半透膜與半透膜支撐體的膠粘性的兼顧困難,進(jìn)而,關(guān)于非涂敷面之間的膠粘性也殘留問題。為了提高半透膜與半透膜支撐體的膠粘性,也提出了在半透膜涂敷面層中含有異型截面纖維的半透膜支撐體,但存在如下問題將異型截面纖維配合于半透膜支撐體時(shí),在濕式抄紙工序中將纖維分散于水中時(shí),在形成于異型截面纖維的凸部或凹部掛住纖維并產(chǎn)生纏結(jié),不能均勻地分散(例如參照專利文獻(xiàn)9)。提出了如下技術(shù)通過在半透膜支撐體中含有聚丙烯腈系合成纖維,聚丙烯腈系合成纖維溶解于半透膜溶液中所使用的溶劑,因此,使半透膜與半透膜支撐體的膠粘性提高(例如參照專利文獻(xiàn)10)。但是,就半透膜溶液中所使用的溶劑而言,有時(shí)不熔融。另外,即使使用熔融的溶劑,半透膜溶液接觸于半透膜支撐體后至轉(zhuǎn)移到水洗工序的時(shí)間非常短,因此,不能期待膠粘性的提高。為了以不產(chǎn)生滲透的方式提高半透膜支撐體的均勻性,提出了如下方法在將水中分散有合成纖維的纖維漿液進(jìn)行濕式抄紙而做成無紡布的工序中,將抄紙時(shí)的該纖維漿液的纖維分濃度設(shè)定為0. 01 0. 1質(zhì)量%,且在該纖維漿液中,作為高分子粘劑,以纖維分質(zhì)量為基準(zhǔn)含有分子量500萬以上的水溶性高分子3 15質(zhì)量%而進(jìn)行抄紙(例如參照專利文獻(xiàn)11)。但是,由于過量地添加高分子粘劑,因此,均勻性升高,但有可能發(fā)生抄紙線上的纖維漿液粘度升高、來自線的脫水性降低、生產(chǎn)速度不能提高的問題。另外,也存在在形成抄紙后的半透膜支撐體的纖維表面殘留高分子粘劑的問題。也提出了以含有纖維直徑不同的2種主體合成纖維和熔點(diǎn)不同的2種粘合劑合成纖維、改變濕式抄制法的干燥溫度和熱壓處理的溫度為特征的半透膜支撐體,其目的在于, 用濕式抄制法容易地制造半透膜支撐體,關(guān)于半透膜與半透膜支撐體的膠粘性、非涂敷面之間的膠粘性、半透膜涂敷面的平滑性、防止?jié)B透等,沒有任何考慮(例如參照專利文獻(xiàn)12 及⑶。另外,在專利文獻(xiàn)12及13中,作為粘合劑合成纖維,使用由芯鞘型聚酯復(fù)合纖維構(gòu)成的粘合劑合成纖維。但是,使用由芯鞘型聚酯復(fù)合纖維構(gòu)成的粘合劑合成纖維時(shí),粘合劑成分僅為鞘部,因此,與未拉伸粘合劑合成纖維相比,粘合劑成分約為1/2,因此,有時(shí)不能得到充分的膠粘強(qiáng)度。
如上所述,無法得到完全均衡地滿足半透膜涂敷面的平滑性、半透膜與半透膜支撐體的膠粘性、非涂敷面之間的膠粘性、防止?jié)B透、防止半透膜形成時(shí)的橫向彎曲或防止皺褶的產(chǎn)生等性能的半透膜支撐體。特別是關(guān)于非涂敷面之間的膠粘性,在專利文獻(xiàn)1 13 中沒有任何考慮。[現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)1]日本特開2001-252M3號公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]日本特開昭60-238103號公報(bào)[專利文獻(xiàn)3]日本特開2002-95937號公報(bào)[專利文獻(xiàn)4]日本特開2009-178915號公報(bào)[專利文獻(xiàn)5]日本特開2009-240893號公報(bào)[專利文獻(xiàn)6]日本特開2009-240894號公報(bào)[專利文獻(xiàn)7]日本特開2003-245530號公報(bào)[專利文獻(xiàn)8]日本特開平10-225630號公報(bào)[專利文獻(xiàn)9]日本特開平11-347383號公報(bào)[專利文獻(xiàn)10]日本特開2001-79368號公報(bào)[專利文獻(xiàn)11]日本特開2008-238147號公報(bào)[專利文獻(xiàn)12]美國專利第5851355號說明書[專利文獻(xiàn)13]美國專利第6156680號說明書

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于,提供一種半透膜涂敷面的平滑性優(yōu)異、半透膜溶液不滲透、非涂敷面的膠粘性良好的半透膜支撐體。本發(fā)明著眼于在迄今為止的半透膜支撐體中未曾研究的主體合成纖維的截面長寬比(纖維截面長徑/纖維截面短徑)(以下有時(shí)簡稱為“截面長寬比”),解決了上述課題。即,本發(fā)明如下所述。(1) 一種半透膜支撐體,其特征在于,由至少含有纖維直徑不同的2種以上的主體合成纖維和粘合劑合成纖維且具有半透膜涂敷面及非涂敷面的無紡布構(gòu)成,在用無紡布的截面SEM觀察的厚度方向上,從半透膜涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比(纖維截面長徑/纖維截面短徑)及/或從非涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比(纖維截面長徑/纖維截面短徑)為1. 2 3. 0。(2)如(1)所述的半透膜支撐體,其中,從半透膜涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比(纖維截面長徑/纖維截面短徑)為1. 3 3. 0。(3)如(1)所述的半透膜支撐體,其中,從半透膜涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比(纖維截面長徑/纖維截面短徑)為1. 4 3. 0。(4)如(1)所述的半透膜支撐體,其中,從非涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比(纖維截面長徑/纖維截面短徑)為1. 2 2. 7。(5)如(1)所述的半透膜支撐體,其中,從非涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比(纖維截面長徑/纖維截面短徑)為1. 2 2. 5。
(6)如(1) (5)中任一項(xiàng)所述的半透膜支撐體,其中,粘合劑合成纖維為未拉伸合成纖維。(7)如(1) (6)中任一項(xiàng)所述的半透膜支撐體,其中,相對于主體合成纖維(a) 和粘合劑合成纖維(b)的總質(zhì)量(a+b),粘合劑合成纖維的含有率({b/(a+b)}X100)為超過 20 質(zhì)量%且 40 質(zhì)量% 以下 QO < ({b/(a+b)} X100)彡 40)。(8)如(1) (6)中任一項(xiàng)所述的半透膜支撐體,其中,相對于主體合成纖維(a) 和粘合劑合成纖維(b)的總質(zhì)量(a+b),粘合劑合成纖維的含有率({b/(a+b)}X100)為邪質(zhì)量% 以上 35 質(zhì)量% 以下 05 ^ {b/ (a+b)} X 100) ^ 35)。(9)如(1) (8)中任一項(xiàng)所述的半透膜支撐體,其中,無紡布的5%伸長時(shí)的縱向(MD)及橫向(CD)的斷裂長度的平均值小于4. 0km,且無紡布的橫向(CD)的加熱尺寸變化率為-O. 3 +1. 0%。(10)如(9)所述的半透膜支撐體,其中,主體合成纖維的伸長率(JIS L1013 2010)為25 150%,主體合成纖維的抗拉強(qiáng)度為0. 08 0. 8N/tex。(11)如(1) (10)中任一項(xiàng)所述的半透膜支撐體,其中,無紡布為多層結(jié)構(gòu)。(12) 一種半透膜支撐體的制造方法,其特征在于,是(1) (11)所述的半透膜支撐體的制造方法,使利用選自長網(wǎng)抄紙機(jī)、圓網(wǎng)抄紙機(jī)、傾斜線式抄紙機(jī)的組中的1種抄紙機(jī)制造的單層濕紙或利用組合多個(gè)選自所述組中的同種或不同種抄紙機(jī)的組合抄紙機(jī)制造的多層結(jié)構(gòu)的濕紙,密接于熱輥,熱壓干燥而制作片材后,進(jìn)行熱壓加工。本發(fā)明的半透膜支撐體由含有纖維直徑不同的2種以上的主體合成纖維和粘合劑合成纖維的無紡布構(gòu)成。而且,與本發(fā)明有關(guān)的主體合成纖維在無紡布制造前具有大致圓形的截面形狀,但通過經(jīng)過利用抄紙機(jī)的濕紙的制造、熱壓干燥、熱壓加工而得到的本發(fā)明的半透膜支撐體,從用無紡布的截面SEM觀察的半透膜涂敷面和/或非涂敷面的表面至 1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比為1. 2 3. 0。通過具有這樣的截面長寬比,可以產(chǎn)生半透膜溶液不易滲透、半透膜涂敷面的平滑性也優(yōu)異、非涂敷面的膠粘性良好的半透膜支撐體。


圖1是用于說明纖維截面長徑和纖維截面短徑的纖維截面圖。
具體實(shí)施例方式主體合成纖維為在低溫下不會熔融膠粘,形成半透膜支撐體的骨架的合成纖維。 可列舉例如聚烯烴系、聚酰胺系、聚丙烯酸系、維尼綸系、亞乙烯基系、聚氯乙烯系、聚酯系、苯甲酸酯系、波萊克勒爾(polychlal)系、酚系等纖維,但更優(yōu)選可以使半透膜膠粘性提高、耐熱性也高的聚酯系纖維。另外,可以在不阻礙性能的范圍內(nèi)含有半合成纖維的醋酸酯、三醋酸酯、普羅米克斯O^romix),或再生纖維的人造絲、銅氨纖維、萊塞爾(Lyocell)纖維等。在含有纖維直徑為1種的纖維作為主體合成纖維、含有纖維直徑不同的2種以上的纖維作為粘合劑合成纖維的情況下,雖然粘合劑合成纖維在濕式抄制時(shí)起到維持纖維形狀而形成復(fù)雜的纖維結(jié)構(gòu)體的作用,但是,通過干燥工序或熱壓加工處理而軟化或熔融,纖
8維形狀發(fā)生變化,因此,最終難以對半透膜支撐體的纖維網(wǎng)絡(luò)有貢獻(xiàn)。如本發(fā)明,由于含有纖維直徑不同的2種以上的主體合成纖維,從而形成復(fù)雜的纖維結(jié)構(gòu)體,在半透膜涂敷面, 可得到平滑性高、凹凸少、半透膜與半透膜支撐體的膠粘性優(yōu)異的效果,在非涂敷面,可得到非涂敷面之間的膠粘性高的效果。另外,由于在復(fù)雜地纏繞的纖維之間浸入半透膜溶液, 因此,也抑制滲透。將纖維直徑粗的主體合成纖維記載為“粗徑纖維”,將纖維直徑細(xì)的主體合成纖維記載為“細(xì)徑纖維”。主體合成纖維的截面形狀優(yōu)選大致圓形,抄紙工序中的在水中分散前的主體合成纖維中的截面長寬比優(yōu)選為不足1. 0 1. 2。在水中分散前的主體合成纖維的截面長寬比為1.2以上時(shí),有時(shí)纖維分散性降低、或因產(chǎn)生纖維的纏繞或纏結(jié)而給無紡布的均勻性或半透膜涂敷面的平滑性帶來惡劣影響。關(guān)于具有T型、Y型、三角等不同形狀截面的纖維, 為了防止?jié)B透、表面平滑性,可以在不阻礙纖維分散性等其它特性的范圍內(nèi)含有。配合具有異型截面的纖維時(shí)的配合量,相對無紡布優(yōu)選30質(zhì)量%以下,更優(yōu)選20質(zhì)量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選10質(zhì)量%以下。粗徑纖維的纖維直徑?jīng)]有特別限定,優(yōu)選30. 0 μ m以下,更優(yōu)選2. 0 25. 0 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選5. 0 20. 0 μ m,特別優(yōu)選10. 0 20. 0 μ m。當(dāng)其小于2. 0 μ m時(shí),有時(shí)非涂敷面之間的膠粘性變差。主體合成纖維的纖維直徑超過30. 0 μ m時(shí),有時(shí)半透膜涂敷面的平滑性降低,產(chǎn)生半透膜溶液的滲透。另外,有時(shí)在無紡布的表面容易起毛。粗徑纖維的纖維長度沒有特別限定,優(yōu)選1 12mm,更優(yōu)選3 10mm,進(jìn)一步優(yōu)選4 6mm。粗徑纖維的長寬比(纖維長度/纖維直徑)優(yōu)選200 1000,更優(yōu)選220 900, 進(jìn)一步優(yōu)選觀0 800。長寬比小于200時(shí),纖維的分散性良好,但有時(shí)在抄紙時(shí)纖維從抄紙線脫落、或纖維刺入抄紙線、來自線的剝離性惡化。另一方面,當(dāng)其超過1000時(shí),雖然有助于纖維的三維網(wǎng)絡(luò)形成,但是,有時(shí)因纖維的纏繞或產(chǎn)生纏結(jié)而給無紡布的均勻性或半透膜涂敷面的平滑性帶來惡劣影響。粗徑纖維相對于主體合成纖維和粘合劑纖維的總質(zhì)量的含量優(yōu)選10 70質(zhì)量%,更優(yōu)選20 60質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選30 50質(zhì)量%。粗徑纖維的含量低于10質(zhì)量% 時(shí),有可能無紡布的硬度不足。另外,當(dāng)其超過70質(zhì)量%時(shí),有可能因強(qiáng)度不足而破裂。所謂細(xì)徑纖維,為纖維直徑比粗徑纖維細(xì)的纖維,優(yōu)選為具有粗徑纖維以上的長寬比的纖維。細(xì)徑纖維的長寬比(纖維長度/纖維直徑)優(yōu)選200 2000,更優(yōu)選300 1500,進(jìn)一步優(yōu)選400 1000。長寬比小于200時(shí),纖維的分散性良好,但有時(shí)在抄紙時(shí)纖維從抄紙線脫落、或纖維刺入抄紙線、來自線的剝離性惡化。另一方面,當(dāng)其超過2000時(shí), 雖然細(xì)徑纖維有助于三維網(wǎng)絡(luò)形成,但是,有時(shí)纖維纏繞、或通過產(chǎn)生纏結(jié)而給無紡布的均勻性或半透膜涂敷面的平滑性帶來惡劣影響。細(xì)徑纖維起到填埋形成有粗徑纖維的半透膜支撐體的骨架的縫隙、形成均勻且復(fù)雜的三維網(wǎng)絡(luò)的作用。另外,顯現(xiàn)控制空隙、提高平滑性、抑制半透膜支撐體表面的起毛的效果。因此,只要細(xì)徑纖維的纖維直徑比粗徑纖維細(xì),就沒有特別限定。優(yōu)選為2.0 20. Oym,更優(yōu)選為3. 0 18. 0 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為5. 0 15. 0 μ m。另外,為了提高半透膜涂敷面的平滑性,重要的是對細(xì)徑纖維不施加卷縮。細(xì)徑纖維的纖維長度沒有特別限定,優(yōu)選為1 12mm,更優(yōu)選為2 10mm,進(jìn)一步優(yōu)選為3 6mm,特別優(yōu)選為4 6mm。細(xì)徑纖維相對于主體合成纖維和粘合劑合成纖維的總質(zhì)量的含量優(yōu)選10 70質(zhì)量%,更優(yōu)選20 60質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選30 50質(zhì)量%。細(xì)徑纖維的含量低于10質(zhì)量% 時(shí),有可能質(zhì)地惡化。另外,當(dāng)其超過70質(zhì)量%時(shí),有可能無紡布的硬度不足、或因強(qiáng)度不足而被破壞。可以選擇粗徑纖維及細(xì)徑纖維各1種而使用,也可以適當(dāng)選擇多種粗徑纖維和1 種細(xì)徑纖維的組合、1種粗徑纖維和多種細(xì)徑纖維的組合等。粘合劑合成纖維為以通過在半透膜支撐體的制造工序中插入提高溫度至軟化點(diǎn)或熔融溫度(熔點(diǎn))以上的工序而進(jìn)行熔融膠粘為目的的纖維,使半透膜支撐體的機(jī)械強(qiáng)度提高。例如,可以用濕式抄紙法制造半透膜支撐體,利用其后的干燥工序或熱壓加工使粘合劑合成纖維軟化或熔融。作為粘合劑合成纖維,可列舉芯鞘型(芯殼型)、并列型(并置型)、放射狀分割型等復(fù)合纖維或未拉伸纖維等。更具體列舉聚丙烯(芯)和聚乙烯(鞘)的組合、聚丙烯 (芯)和亞乙基乙烯基醇(鞘)的組合、高熔點(diǎn)聚酯(芯)和低熔點(diǎn)聚酯(鞘)的組合、高熔點(diǎn)聚酯(芯)和聚乙烯(鞘)的組合等復(fù)合纖維、聚酯等未拉伸纖維。由于復(fù)合纖維難以形成被膜,因此,可以仍舊保持半透膜支撐體的空間,使機(jī)械強(qiáng)度提高。另外,僅由聚乙烯或聚丙烯等低熔點(diǎn)樹脂構(gòu)成的單纖維(全熔型)或聚乙烯醇系那樣的熱水可溶性粘合劑,在半透膜支撐體的干燥工序中容易形成被膜,可以在不阻礙特性的范圍內(nèi)使用。在本發(fā)明中, 高熔點(diǎn)聚酯(芯)和低熔點(diǎn)聚酯(鞘)的組合、聚酯等未拉伸纖維,在用濕式抄紙法形成無紡布時(shí)可以顯現(xiàn)強(qiáng)度,同時(shí)在熱壓加工時(shí)可以顯現(xiàn)第二段的強(qiáng)度,因此,可以優(yōu)選使用。聚酯等未拉伸纖維與芯鞘型纖維相比,粘合劑成分多,因此,容易得到膠粘強(qiáng)度,特別優(yōu)選。粘合劑合成纖維的纖維直徑?jīng)]有特別限定,優(yōu)選為2. 0 20. 0 μ m,更優(yōu)選為 5. 0 15. 0 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為7. 0 12. 0 μ m。另外,優(yōu)選為與主體合成纖維不同的纖維直徑,特別優(yōu)選為比粗徑纖維細(xì)的纖維直徑。通過使纖維直徑與主體合成纖維不同,粘合劑合成纖維除使半透膜支撐體的機(jī)械強(qiáng)度提高的作用之外,也起到在濕式抄制時(shí)與主體合成纖維一起形成均勻的三維網(wǎng)絡(luò)的作用。進(jìn)而,在提高溫度至粘合劑合成纖維的軟化溫度或熔融溫度以上的工序中,也可以使半透膜支撐體表面的平滑性提高,在該工序中伴隨加壓時(shí), 是更有效的。粘合劑合成纖維的纖維長度沒有特別限定,優(yōu)選為1 12mm,更優(yōu)選為3 10mm, 進(jìn)一步優(yōu)選為3 6mm,特別優(yōu)選為4 6mm。粘合劑合成纖維的截面形狀優(yōu)選大致圓形, 為了防止?jié)B透、半透膜涂敷面的平滑性、非涂敷面之間的膠粘性,也可以在不阻礙其它特性的范圍內(nèi)含有具有T型、Y型、三角等不同形狀截面的纖維。粘合劑合成纖維的長寬比(纖維長度/纖維直徑)優(yōu)選為200 1000,更優(yōu)選為 300 800,進(jìn)一步優(yōu)選為400 700。長寬比小于200時(shí),纖維的分散性良好,但有在抄紙時(shí)纖維從抄紙線脫落的情況、或纖維刺入抄紙線、來自線的剝離性惡化的可能。另一方面, 當(dāng)其超過1000時(shí),雖然粘合劑合成纖維有助于三維網(wǎng)絡(luò)形成,但是,有時(shí)纖維纏繞、或通過產(chǎn)生纏結(jié)而給無紡布的均勻性或半透膜涂敷面的平滑性帶來惡劣影響。粘合劑合成纖維相對于主體合成纖維(a)和粘合劑合成纖維(b)的總質(zhì)量(a+b)的含量(b/(a+b) X 100)優(yōu)選為超過20質(zhì)量%且40質(zhì)量%以下(20 < ({b/(a+b)} X 100)彡40),更優(yōu)選為超過20質(zhì)量%且35質(zhì)量%以下< ({b/ (a+b)} X 100)彡35),進(jìn)一步優(yōu)選為25質(zhì)量%以上35質(zhì)量%以下Q5彡({b/
10(a+b) }X100) <35)。粘合劑合成纖維的含量為20質(zhì)量%以下時(shí),有可能起毛增多或因強(qiáng)度不足而破裂。另外,當(dāng)其超過40質(zhì)量%時(shí),有通液性降低的可能、或在熱壓加工時(shí)產(chǎn)生對輥的粘貼的情況。在本發(fā)明的半透膜支撐體中,既可以為各層的纖維配合相同的多層結(jié)構(gòu)無紡布, 也可以為各層的纖維配合不同的多層無紡布。通過設(shè)定為多層結(jié)構(gòu),各層的單位面積重量下降,由此可以降低漿液的纖維濃度,因此,無紡布的質(zhì)地變好,其結(jié)果,半透膜涂敷面的平滑性或均勻性提高。另外,在各層的質(zhì)地不均勻的情況下,也可以通過層疊來填補(bǔ)。進(jìn)而, 可以提高抄紙速度,操作性提高。對本發(fā)明的半透膜支撐體的制造方法進(jìn)行說明。本發(fā)明的半透膜支撐體在利用濕式抄紙法制成片材后,利用熱輥進(jìn)行熱壓加工。在濕式抄制法中,首先使主體合成纖維、細(xì)徑纖維、粘合劑合成纖維均勻地分散于水中,其后,通過篩選(除去異物、塊等)等工序,用抄紙機(jī)抄起以最終的纖維濃度為 0. 01 0. 50質(zhì)量%的方式配制的漿液,得到濕紙。為了使纖維的分散性均勻,有時(shí)在工序中添加分散劑、消泡劑、親水劑、抗靜電劑、高分子粘劑、脫模劑、抗菌劑、殺菌劑等藥品。作為抄紙機(jī),可以使用例如長網(wǎng)抄紙機(jī)、圓網(wǎng)抄紙機(jī)、傾斜線式抄紙機(jī)。這些抄紙機(jī)既可以單獨(dú)使用,也可以使用聯(lián)機(jī)設(shè)置有同種或不同種的2臺以上的抄紙機(jī)的組合抄紙機(jī)。另外,在無紡布為2層以上的多層結(jié)構(gòu)的情況下,可以為將用各個(gè)抄紙機(jī)抄起的濕紙層疊的抄合法、或在形成一個(gè)片材后、將在該片材上分散有纖維的漿液進(jìn)行流延的方法的任一種。通過將用抄紙機(jī)制造的濕紙,用楊克式烘缸、空氣干燥器、圓筒干燥器、吸入筒式干燥器、紅外式干燥機(jī)等進(jìn)行干燥,得到片材。在干燥濕紙時(shí),通過與楊克式烘缸等熱輥密接并進(jìn)行熱壓干燥,提高密接的面的平滑性。所謂熱壓干燥,是指用接觸輥等在熱輥上按壓濕紙并使其干燥。熱輥的表面溫度優(yōu)選100 180°c,更優(yōu)選100 160°C,進(jìn)一步優(yōu)選 110 160°C。壓力優(yōu)選 50 1000N/cm,更優(yōu)選 100 800N/cm。接著,對利用熱輥的熱壓加工進(jìn)行說明,但本發(fā)明并不特定于下述的說明。一邊捏夾片材熱壓加工裝置的輥間,一邊使利用濕式抄紙法制成的片材通過并進(jìn)行熱壓加工。作為輥的組合,可列舉2根金屬輥、金屬輥和樹脂輥、金屬輥和棉花輥等。就2根輥而言,將一根或兩根進(jìn)行加熱。此時(shí),既可以用兩者均加熱過的2根金屬輥進(jìn)行加工,也可以用加熱金屬輥和樹脂輥、加熱金屬輥和棉花輥等組合進(jìn)行熱壓加工。進(jìn)而,可以用加熱金屬輥和樹脂輥、加熱金屬輥和棉花輥、加熱過的2根金屬輥等組合,以最初使連接于棉花輥或樹脂輥的面與加熱金屬輥接觸的方式進(jìn)行熱壓加工。通過控制熱輥的表面溫度、輥間的捏夾壓力、片材的加工速度,得到所期望的半透膜支撐體。熱輥的表面溫度優(yōu)選為150 260°C,更優(yōu)選為180 240°C。輥的捏夾壓力優(yōu)選為190 1800N/cm,更優(yōu)選為390 1500N/cm。加工速度優(yōu)選為3 100m/min,更優(yōu)選為4 lOOm/min,進(jìn)一步優(yōu)選為10 SOm/min。利用熱輥的熱壓加工也可以進(jìn)行2次以上, 此時(shí),既可以使用串聯(lián)配置的2組以上的上述輥的組合,也可以使用1組輥組合加工2次。 根據(jù)需要,可以使片材的表背相反。在本發(fā)明的半透膜支撐體中的用無紡布的截面SEM觀察的厚度方向上,從半透膜涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比和/或從非涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比為1. 2 3. 0。到濕式抄紙工序?yàn)橹梗?為了良好地保持纖維的分散性、質(zhì)地,主體合成纖維為纖維截面的長寬比小于1. 0 1. 2的大致正圓形是重要的。通過其后的熱壓干燥及利用熱輥的熱壓加工,粘合劑合成纖維發(fā)生熔融變形,由此,可以與主體合成纖維膠粘而提高強(qiáng)度,同時(shí)提高表面的平滑性。此時(shí),也使主體合成纖維的截面形狀變形是重要的。在熱壓加工工序中,將在用無紡布的截面SEM觀察的厚度方向上從半透膜涂敷面的表面至1/3的主體合成纖維的截面長寬比從小于1. 0 1. 2提高至1. 2 3. 0是重要的。為了將截面長寬比收斂于1. 2 3. 0的范圍,在濕式抄紙工序中干燥濕紙時(shí),在與楊克式烘缸等熱輥密接并進(jìn)行熱壓干燥的工序中,可以通過提高用接觸輥等在熱輥上按壓濕紙的壓力來控制。另外,控制熱壓加工時(shí)的熱輥的表面溫度、輥間的捏夾壓力、加工速度。在熱輥溫度高、捏夾壓力高、加工速度慢的情況下,長寬比變大, 但它們協(xié)同作用并過量的情況下,通液性、通氣性受損。就纖維的截面長寬比的測量而言,在橫切半透膜支撐體的流動方向的方向上裁斷半透膜支撐體,拍攝其截面的SEM(電子顯微鏡)照片,將半透膜支撐體截面的厚度3等分, 從半透膜涂敷面的表面向背面,直到整體的1/3的厚度中存在的纖維中,隨機(jī)地找出相對纖維長度方向垂直地裁斷的粗徑纖維及細(xì)徑纖維各10根,測量其纖維截面長徑及纖維截面短徑,算出截面長寬比,將其平均值設(shè)定為主體合成纖維的截面長寬比。圖I(A)及(B) 為纖維的截面圖,將纖維直徑中最長的直徑設(shè)定為纖維截面長徑后,與其正交的纖維直徑中的最長的直徑設(shè)定為纖維截面短徑。從半透膜涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比小于 1. 2時(shí),有時(shí)存在在涂敷半透膜成分時(shí)該膜成分過于滲入的問題。當(dāng)其超過3. 0時(shí),有時(shí)產(chǎn)生該膜成分不進(jìn)入半透膜支撐體、不能滿足半透膜和半透膜支撐體的固著效果引起的膠粘、膠粘不良的問題。從半透膜涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比更優(yōu)選為1. 3 3. 0,進(jìn)一步優(yōu)選為1. 4 3. 0。從非涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比小于1. 2 時(shí),有時(shí)產(chǎn)生在使非涂敷面之間膠粘時(shí)、膠粘劑過于滲透而膠粘不良的問題。當(dāng)其超過3. 0 時(shí),有時(shí)產(chǎn)生膠粘劑不進(jìn)入、不能期待固著效果引起的膠粘、膠粘不良等問題。從非涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比更優(yōu)選為1. 2 2. 7,進(jìn)一步優(yōu)選為 1. 2 2. 5。本發(fā)明中規(guī)定了從半透膜涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比和/或從非涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比, 但最優(yōu)選在半透膜涂敷面和非涂敷面兩者中截面長寬比落入本發(fā)明中規(guī)定的范圍內(nèi),其次優(yōu)選僅半透膜涂敷面的截面長寬比落入本發(fā)明中規(guī)定的范圍內(nèi),再其次優(yōu)選僅非涂敷面落入本發(fā)明中規(guī)定的范圍內(nèi)。另外,存在于中間部分的主體合成纖維的截面長寬比沒有特別限定。存在于中間部分的主體合成纖維的截面長寬比反映從半透膜涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比和從非涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比,但與存在于其表面附近的主體合成纖維的截面長寬比相比變小。其認(rèn)為是因?yàn)椋?在熱壓加工時(shí)與半透膜涂敷面或非涂敷面附近相比,熱傳導(dǎo)少。另外,分布于半透膜支撐體整體的粘合劑合成纖維以通過熱壓加工而失去纖維形狀的形式存在于主體合成纖維之間。
在本發(fā)明中,進(jìn)一步優(yōu)選無紡布的5%伸長時(shí)的縱向(MD)及橫向(CD)的斷裂長度的平均值小于4. 0km、且橫向(⑶)的加熱尺寸變化率為-0.3 +1.0%。在半透膜涂敷工序中,半透膜支撐體的5%伸長時(shí)的斷裂長度及加熱尺寸變化率是非常重要的條件。而且, 特別是得到如下見解構(gòu)成半透膜支撐體的無紡布的5%伸長時(shí)的縱向(MD)及橫向(CD) 的斷裂長度的平均值[以下稱為“平均斷裂長度(5%伸長時(shí))”]小于4. 0km,將半透膜支撐體浸漬于90°C熱水10分鐘的前后的橫向(⑶)的加熱尺寸變化率為-0. 3 +1. 0%是重要的。在本發(fā)明的半透膜支撐體中,優(yōu)選平均斷裂長度(5%伸長時(shí))小于4. 0km。半透膜支撐體的平均斷裂長度(5%伸長時(shí))為4. Okm以上時(shí),有時(shí)強(qiáng)度過量,導(dǎo)致通氣性的降低, 在本發(fā)明的半透膜支撐體中,優(yōu)選平均斷裂長度(5%伸長時(shí))小于4. 0km,更優(yōu)選為3. 8km 以下,進(jìn)一步優(yōu)選為3. 6km以下。另外,半透膜支撐體的橫向(CD)的加熱尺寸變化率優(yōu)選為-0. 3 +1. 0%,更優(yōu)選為-0. 2 +0. 8%,進(jìn)一步優(yōu)選為-0. 1 +0. 6%。支撐體的橫向 (⑶)的加熱尺寸變化率小于-0. 3%時(shí),有時(shí)橫向的收縮過大,在半透膜支撐體邊緣部的半透膜非涂敷部產(chǎn)生卷曲引起的皺褶。另一方面,當(dāng)其超過+1.0%時(shí),有時(shí)向半透膜涂敷面在整個(gè)寬度方向發(fā)生卷曲引起的皺褶的產(chǎn)生。為了使平均斷裂長度(5%伸長時(shí))小于4. 0km,主體合成纖維的伸長率(JIS L1013-2010)優(yōu)選為25 150%,主體合成纖維的抗拉強(qiáng)度(JISL1013-2010)優(yōu)選為 0. 08 0. 80N/tex。主體合成纖維的伸長率小于25%時(shí),有時(shí)平均斷裂長度(5%伸長時(shí)) 超過4. Okm,或在熱壓加工時(shí)因無紡布的延伸率不足而斷紙。另一方面,當(dāng)其超過150%時(shí), 有時(shí)在熱壓加工時(shí)因無紡布的收縮過量而招致皺褶的產(chǎn)生。因此,主體合成纖維的伸長率優(yōu)選25 150%,更優(yōu)選為30 120%,進(jìn)一步優(yōu)選為35 100%。另外,主體合成纖維的抗拉強(qiáng)度優(yōu)選為0. 08 0. 80N/tex,更優(yōu)選為0. 10 0. 70N/tex,進(jìn)一步優(yōu)選為0. 20 0. 60N/texo當(dāng)其小于0. 08N/tex時(shí),有時(shí)因強(qiáng)度不足而招致在形成無紡布的濕式抄制工序中斷紙或在熱壓加工工序中斷紙。另外,當(dāng)其超過0. 80N/tex時(shí),由于得到的無紡布硬,因此,不僅有時(shí)在熱壓加工后也不能得到平滑性,而且斷裂長度容易超過4. 0km。為了將半透膜支撐體的橫向(CD)的加熱尺寸變化率收斂于-0. 3 +1. 0%,在濕式抄制工序中干燥濕紙時(shí),與楊克式烘缸等熱輥密接并進(jìn)行干燥、或在上述范圍內(nèi)最佳地組合熱壓加工時(shí)的輥溫度、熱壓加工次數(shù)、熱壓加工后的加熱加工處理等是重要的。所謂斷裂長度,是指根據(jù)JIS P8113-1976測定的值,是表示不受無紡布試樣的單位面積重量或?qū)挾鹊瓤刂频臒o紡布本身的抗張力的指標(biāo)。而且,與本發(fā)明的半透膜支撐體有關(guān)的無紡布的“平均斷裂長度(5%伸長時(shí))”用實(shí)施例中詳述的方法求出。所謂加熱尺寸變化率,為在半透膜支撐體上形成半透膜的工序中將施加于半透膜支撐體的熱(例如在熱水清洗工序、干燥工序中所加的熱)引起的半透膜支撐體的尺寸變化進(jìn)行數(shù)值化。該數(shù)值收斂于特定的范圍內(nèi),對用于抑制皺褶的產(chǎn)生、抑制彎曲是重要的。半透膜支撐體的單位面積重量沒有特別限定,優(yōu)選20 150g/m2,更優(yōu)選為50 100g/m2。當(dāng)其小于20g/m2時(shí),有時(shí)不能得到充分的抗拉強(qiáng)度。另外,當(dāng)其超過150g/m2時(shí), 有時(shí)通液阻力升高,或厚度增加、不能在元件或模塊內(nèi)收容規(guī)定量的半透膜。另外,半透膜支撐體的密度優(yōu)選為0. 5 1. Og/cm3,更優(yōu)選為0. 6 0. 9g/cm3。半透膜支撐體的密度小于0. 5g/cm3時(shí),厚度變厚,因此,插入到元件中的半透膜的面積變小,結(jié)果,有時(shí)半透膜的壽命縮短。另一方面,當(dāng)其超過l.Og/cm3時(shí),有時(shí)通液性降低,有時(shí)半透膜的壽命縮短。半透膜支撐體的厚度優(yōu)選為50 150 μ m,更優(yōu)選為60 130 μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為 70 120 μ m。半透膜支撐體的厚度超過150 μ m時(shí),插入到元件中的半透膜的面積縮小,結(jié)果,有時(shí)半透膜的壽命縮短。另一方面,當(dāng)其小于50 μ m時(shí),有時(shí)不能得到充分的抗拉強(qiáng)度, 或通液性降低,半透膜的壽命縮短。實(shí)施例利用實(shí)施例進(jìn)一步詳細(xì)地說明本發(fā)明。下面,只要沒有特別說明,實(shí)施例中所記載的份及比率以質(zhì)量為基準(zhǔn)。<主體合成纖維的伸長率及抗拉強(qiáng)度>主體合成纖維的伸長率及抗拉強(qiáng)度用測定A及B的方法進(jìn)行測定。測定A (主體合成纖維的伸長率)按照J(rèn)IS L1013 2010測定主體合成纖維的伸長率。測定B (主體合成纖維的抗拉強(qiáng)度)按照J(rèn)IS L1013 2010測定主體合成纖維的抗拉強(qiáng)度。< 評價(jià) >由實(shí)施例及比較例得到的半透膜支撐體利用下述的試驗(yàn)進(jìn)行評價(jià)。試驗(yàn)1 (厚度)按照J(rèn)IS P 8118測定厚度。試驗(yàn)2 (平滑性)按照J(rèn)IS P 8119,使用貝克(Bekk)平滑度試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測定。試驗(yàn)3 (X面的纖維起毛)以橫切寬度30cm的半透膜支撐體的流動方向的方式,使X面為山而施加折痕,在折痕上使不銹鋼制的直徑5cm、長度40cm的圓柱狀輥轉(zhuǎn)動,測量產(chǎn)生在折痕上的纖維的起毛根數(shù)。測定在η = 4下進(jìn)行,表示平均值。O 10根起毛少,為非常良好的水平。11 20根為良好的水平。21 30根實(shí)用上為下限水平。31根以上為不能使用的水平。試驗(yàn)4 (Y面的纖維起毛)以橫切寬度30cm的半透膜支撐體的流動方向的方式,使Y面為山而施加折痕,在折痕上使不銹鋼制的直徑5cm、長度40cm的圓柱狀輥轉(zhuǎn)動,測量產(chǎn)生在折痕上的纖維的起毛根數(shù)。測定在η = 4下進(jìn)行,表示平均值。O 10根起毛少,為非常良好的水平。11 20根為良好的水平。21 30根實(shí)用上為下限水平。31根以上為不能使用的水平。試驗(yàn)5 (5%伸長時(shí)的平均斷裂長度)從半透膜支撐體采取縱X橫=15mm X 250mm的試驗(yàn)片,使用該試驗(yàn)片,根據(jù)JIS P
148113(1976),將2個(gè)夾具的間隔設(shè)定為180mm,測定其縱向及橫向的抗拉強(qiáng)度,讀取對應(yīng)于該5%伸長時(shí)的荷重,求出斷裂長度。接著,求出縱向和橫向的斷裂長度的平均值{(縱向的5 %斷裂長度+橫向的5 %斷裂長度)/2},設(shè)定為無紡布的平均斷裂長度(5 %伸長時(shí)) (單位km)。就半透膜支撐體的測定部位而言,半透膜支撐體的寬度超過IOOOmm時(shí),在橫向從3個(gè)部位(右、中央、左)采取,測定各自的縱向、橫向的斷裂長度,將該3個(gè)部位全部的縱橫平均值設(shè)定為平均斷裂長度(5%伸長時(shí))。半透膜支撐體的寬度為500 IOOOmm時(shí), 在橫向分割為2,從2處(右側(cè)的中央、左側(cè)的中央)采取,測定各自的縱向、橫向的斷裂長度,將該2處全部的縱橫平均值設(shè)定為平均斷裂長度(5%伸長時(shí))。半透膜支撐體的寬度為500mm以下時(shí),設(shè)定為中央部的縱橫平均值。試驗(yàn)6 (加熱尺寸變化率)將半透膜支撐體裁斷成縱向200mm、橫向IOOOmm的長方形,在橫向的3個(gè)部位標(biāo)上記號,以0. Imm單位測定寬度。將尺寸測定后的半透膜支撐體浸漬于90°C的熱水10分鐘后拭去水分,再次以0. Imm單位測定相同的3個(gè)部位的寬度。算出浸漬于90°C熱水前后的尺寸變化量,求出相對于浸漬于熱水前的尺寸的加熱尺寸變化率。試驗(yàn)7 (熱壓加工時(shí)的狀況)在無紡布的熱壓加工中確認(rèn)了加熱輥出口處的斷紙或皺褶的產(chǎn)生。沒有斷紙或皺褶產(chǎn)生的情況設(shè)定為“〇”。試驗(yàn)8 (半透膜滲入)使用具有一定間隙的定速涂敷裝置(商品名Automatic FilmAppIicator、安田精機(jī)社制),在半透膜支撐體的X面或Y面涂敷聚砜樹脂(SIGMA-ALDRICH Corporation 制、重均分子量Mw < 35,000、數(shù)均分子量Mn < 16,000、商品編號似8302)的二甲基甲酰胺(DMF)溶液(濃度18質(zhì)量%),進(jìn)行水洗、干燥,在支撐體的表面形成聚砜膜并制作半透膜,拍攝半透膜的截面SEM照片,對聚砜樹脂向半透膜支撐體的滲入程度進(jìn)行評價(jià)?!蚓垌繕渲瑑H滲入至半透膜支撐體的中心附近。為非常良好的水平。〇聚砜樹脂沒有滲出至半透膜支撐體的非涂敷面。為良好的水平。Δ 聚砜樹脂部分滲出至半透膜支撐體的非涂敷面。實(shí)用上為可以使用的水平。X 聚砜樹脂滲出至半透膜支撐體的非涂敷面。實(shí)用上為不能使用的水平。試驗(yàn)9 (半透膜膠粘性)關(guān)于由試驗(yàn)8制成的半透膜,用剝離時(shí)的阻力程度判斷由聚砜樹脂構(gòu)成的半透膜和半透膜支撐體間的膠粘程度?!虬胪改ず桶胪改ぶ误w的膠粘性非常高,不能剝離。為非常良好的水平。〇存在部分地容易剝離的部位。為良好的水平。Δ 半透膜和半透膜支撐體進(jìn)行膠粘,但整體地容易剝離。實(shí)用上為下限水平。X 在半透膜涂敷后的水洗或干燥工序中發(fā)生剝離。為不能使用的水平。試驗(yàn)10 (非涂敷面膠粘性)在由試驗(yàn)8制作半透膜的半透膜支撐體的非涂敷面彼此之間涂敷加熱而熔融的醋酸乙烯酯系膠粘劑,直接加壓而使其膠粘。膠粘后,將樣品裁斷成寬度25mm、長度200mm, 使用拉伸試驗(yàn)機(jī)(商品名STA-1150TENSIL0N拉伸試驗(yàn)機(jī)、0RIENTEC公司制),以剝離角度 180度、剝離速度lOOmm/min進(jìn)行膠粘部的剝離試驗(yàn),評價(jià)非涂敷面膠粘性。
◎剝離強(qiáng)度非常高,在半透膜支撐體層內(nèi)部發(fā)生剝離。〇剝離強(qiáng)度高,在膠粘劑和半透膜支撐體之間部分地發(fā)生剝離,但大部分剝離在半透膜支撐體層內(nèi)部發(fā)生。Δ 剝離強(qiáng)度稍微高,在膠粘劑和半透膜支撐體之間發(fā)生剝離,但在半透膜支撐體層內(nèi)部也確認(rèn)發(fā)生剝離。實(shí)用上為下限水平。X 剝離強(qiáng)度低,在膠粘劑和半透膜支撐體之間整體地發(fā)生剝離。為不能使用的水平。試驗(yàn)11 (半透膜涂敷時(shí)的皺褶)在向半透膜支撐體的半透膜涂敷工序中,在X面或Y面涂敷聚砜 (SIGMA-ALDRICHCorporation 制、重均分子量 Mw < 35,000、數(shù)均分子量 Mn < 16,000、商品編號428302)的DMF溶液(濃度18質(zhì)量%、溫度20°C )后,浸漬于20°C的純水中并使聚砜凝固后,確認(rèn)了在85°C熱水中清洗后的皺褶的產(chǎn)生狀況。〇完全沒有皺褶或稍微產(chǎn)生皺褶,為良好的水平。Δ 稍微看到皺褶的產(chǎn)生,實(shí)用上為下限水平。X 產(chǎn)生許多皺褶,為不能實(shí)用水平。(實(shí)施例1)將粗徑纖維(拉伸聚酯系纖維、纖維直徑14. 3 μ m、纖維長度5mm、伸長率45%、 抗拉強(qiáng)度0. 40N/tex)、粘合劑合成纖維(未拉伸聚酯系纖維、纖維直徑10. 5 μ m、纖維長度5mm、熔點(diǎn)230°C )、細(xì)徑纖維(拉伸聚酯系纖維、纖維直徑6. 4 μ m、纖維長度5mm、伸長率 45%、抗拉強(qiáng)度0.40N/tex),以35 30 35的配合比率混合分散于水中,用圓網(wǎng)抄紙機(jī)形成濕紙后,用表面溫度130°C的楊克式烘缸進(jìn)行熱壓干燥,得到單位面積重量80g/m2的片材。使用加熱金屬輥和加熱金屬輥的組合的壓延裝置,在溫度200°C、壓力785N/cm、 加工速度6m/min的條件下對得到的片材進(jìn)行熱壓加工,得到了半透膜支撐體。需要說明的是,將接觸于楊克式烘缸的面設(shè)定為X面。(實(shí)施例2)除將熱壓加工時(shí)的加工速度設(shè)定為30m/min之外,用與實(shí)施例1同樣的方法得到半透膜支撐體。(實(shí)施例3)除將熱壓加工時(shí)的加工速度設(shè)定為60m/min之外,用與實(shí)施例1同樣的方法得到半透膜支撐體。(實(shí)施例4)除將熱壓加工時(shí)的加工速度設(shè)定為4m/min之外,用與實(shí)施例1同樣的方法得到半透膜支撐體。(實(shí)施例5)除將熱壓加工時(shí)的加工速度設(shè)定為9m/min之外,用與實(shí)施例1同樣的方法得到半透膜支撐體。(實(shí)施例6)除將熱壓加工時(shí)的加工速度設(shè)定為3m/min之外,用與實(shí)施例1同樣的方法得到半透膜支撐體。(實(shí)施例7)除將熱壓加工時(shí)的加工速度設(shè)定為5. 5m/min之外,用與實(shí)施例1同樣的方法得到半透膜支撐體。(實(shí)施例8)除將熱壓加工時(shí)的加工速度設(shè)定為5m/min之外,用與實(shí)施例1同樣的方法得到半透膜支撐體。(比較例1)除將熱壓加工時(shí)的加工速度設(shè)定為2m/min之外,用與實(shí)施例1同樣的方法得到半透膜支撐體。(比較例2)除將熱壓加工時(shí)的加工速度設(shè)定為120m/min之外,用與實(shí)施例1同樣的方法得到半透膜支撐體。[表1]表 權(quán)利要求
1.一種半透膜支撐體,其特征在于,由至少含有纖維直徑不同的2種以上的主體合成纖維和粘合劑合成纖維且具有半透膜涂敷面及半透膜非涂敷面的無紡布構(gòu)成,在用無紡布的截面SEM觀察的厚度方向上,從半透膜涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比即纖維截面長徑/ 纖維截面短徑和/或從半透膜非涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比即纖維截面長徑/纖維截面短徑為1. 2 3. 0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半透膜支撐體,其中,從半透膜涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比即纖維截面長徑/纖維截面短徑為1. 3 3. 0。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半透膜支撐體,其中,從半透膜涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比即纖維截面長徑/纖維截面短徑為1. 4 3. 0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半透膜支撐體,其中,從半透膜非涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比即纖維截面長徑/纖維截面短徑為1. 2 2. 7。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半透膜支撐體,其中,從半透膜非涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比即纖維截面長徑/纖維截面短徑為1. 2 2. 5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的半透膜支撐體,其中,粘合劑合成纖維為未拉伸合成纖維。
7.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的半透膜支撐體,其中,相對于主體合成纖維a和粘合劑合成纖維b的總質(zhì)量a+b,粘合劑合成纖維的含有率超過 20 質(zhì)量%且 40 質(zhì)量% 以下即 20 < ({b/(a+b)} X100) ( 40。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的半透膜支撐體,其中,相對于主體合成纖維a和粘合劑合成纖維b的總質(zhì)量a+b,粘合劑合成纖維的含有率為 25質(zhì)量%以上且35質(zhì)量%以下即25 < ({b/(a+b)} X100) <35。
9.根據(jù)權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的半透膜支撐體,其中,無紡布的5%伸長時(shí)的縱向(MD)及橫向(CD)的斷裂長度的平均值小于4. 0km,且無紡布的橫向(⑶)的加熱尺寸變化率為-0. 3 +1. 0%。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的半透膜支撐體,其中,通過JIS L1013 2010測定的主體合成纖維的伸長率為25 150%,主體合成纖維的抗拉強(qiáng)度為0. 08 0. 8N/tex。
11.根據(jù)權(quán)利要求1 10中任一項(xiàng)所述的半透膜支撐體,其中,無紡布為多層結(jié)構(gòu)。
12.一種半透膜支撐體的制造方法,其特征在于,所述制造方法是權(quán)利要求1 11所述的半透膜支撐體的制造方法,其中,使單層濕紙或多層結(jié)構(gòu)的濕紙與熱輥密接,進(jìn)行熱壓干燥而制作片材后,進(jìn)行熱壓加工,所述單層濕紙是利用選自由長網(wǎng)抄紙機(jī)、圓網(wǎng)抄紙機(jī)、傾斜線式抄紙機(jī)構(gòu)成的組中的1種抄紙機(jī)制造的, 所述多層結(jié)構(gòu)的濕紙是利用組合多個(gè)選自所述組中的同種或不同種的抄紙機(jī)而成的組合抄紙機(jī)制造的。
全文摘要
本發(fā)明的課題在于,提供一種半透膜涂敷面的平滑性優(yōu)異、半透膜溶液不滲透的半透膜支撐體。本發(fā)明的半透膜支撐體,其特征在于,由至少含有纖維直徑不同的2種以上的主體合成纖維和粘合劑合成纖維且具有半透膜涂敷面及半透膜非涂敷面的無紡布構(gòu)成,在用無紡布的截面SEM觀察的厚度方向上,從半透膜涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比(纖維截面長徑/纖維截面短徑)和/或從半透膜非涂敷面的表面至1/3的部分中存在的主體合成纖維的截面長寬比(纖維截面長徑/纖維截面短徑)為1.2~3.0。
文檔編號B01D69/10GK102188910SQ20111003948
公開日2011年9月21日 申請日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月16日
發(fā)明者吉田光男, 安野未樹, 新井克明, 木村薰, 福田元道, 竹內(nèi)常括, 藤木均, 高山和彥 申請人:三菱制紙株式會社
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