高分子化合物溶液中的杂质去除方法_4

文档序号:9251676阅读:来源:国知局
[0116] 如图1所示,将2个使用法国达美(TAMI)公司制造的陶瓷膜管式陶瓷超滤膜 (INSIDE CeRAM UF)(截留分子量为15000,膜面积为0.5m2)的膜组件(MfM2)串联地配 置(图1中,q = 2)。准备包含AAEM-MM共聚物10质量%、甲苯75质量%、四氢呋喃15 质量%的原料溶液40kg,将其加入储存槽中,在25°C下以膜表面线速度为I. 05m/s并使用 送液泵3而使其循环,实施渗滤直至清洗倍率为3. 0倍为止。使用甲苯作为渗滤中所添加 的溶媒。
[0117] 在渗滤开始时及渗滤开始后每隔60分钟,以压力计P。成为0. 3±0. 02MPa的方式 调整压力调节阀V。,同时调整压力调节阀Vi~V 2,由此使渗滤中的各膜组件的过滤压成为 0.3±0.02MPa。对每个各膜组件算出所述各压力调整时的过滤压(除渗滤开始时以外每隔 60分钟即将进行压力调整之前的过滤压)的平均值。将该平均值设为渗滤中的每个各膜组 件的过滤压,根据该每个各膜组件的过滤压来算出各膜组件间的过滤压的变动系数(CV)。
[0118] [比较例4]
[0119] 使用法国达美(TAMI)公司制造的陶瓷膜管式陶瓷超滤膜(INSIDE CeRAM UF)(截 留分子量为50000,膜面积为0.5m2)代替法国达美(TAMI)公司制造的陶瓷膜管式陶瓷超滤 膜(INSIDE CeRAM UF)(截留分子量为15000,膜面积为0. 5m2),除此以外,以与实施例5相 同的方式进行渗滤。
[0120] 将结果示于表1。
[0121] [表 1]
[0122]
[0123] 比较例1是过滤膜的MWCO比本发明中所规定的更小的例子。比较例1的结果是 过滤速度欠佳,直至过滤结束的所需时间长至16小时(比较例1)。此处,所述实施例、比较 例中实施渗滤直至清洗倍率为3. O倍为止,但在实用化阶段中,为了更高程度地将高分子 化合物纯化,假定进一步提高清洗倍率。当提高清洗倍率时,实施例1~3与比较例1之间 直至膜过滤处理结束为止的所需时间的差更明显。
[0124] 比较例2是过滤膜的MWCO比本发明中所规定的更大的例子。比较例2中过滤速 度加快,高分子化合物向滤液中的流出率提高。
[0125] 比较例3是未调整各膜组件的过滤压的例子。该情况下高分子化合物向滤液中的 流出率提高。而且,与比较例2不同,过滤速度也未提升。
[0126] 与此相对,实施例1~4中流出率被抑制得低至2. 8质量%以下,且过滤速度也变 成4. 5L/m2 · h以上这一良好的结果。
[0127] 以下对所述结果进行详细说明。
[0128] 尽管实施例1与比较例1相比而增加了 3倍过滤膜的MWC0,但关于流出率,与比较 例1相比抑制得低,而且出乎意料的结果是过滤速度提升。该理由虽不明确,但推测其中一 个因素是受到分子堵塞于膜的细孔内的影响。即,认为在丽CO为1000的比较例1的情况 下,膜的细孔小,因此在过滤中不仅透过细孔的分子少,而且吸附于细孔的分子也少,其结 果,难以产生因分子堵塞于膜的细孔内而导致的膜的闭塞。另一方面,认为在MWCO为3000 的实施例1中,与MWCO为1000的比较例1相比,分子容易吸附于膜的细孔内,该现象导致细 孔的一部分闭塞而引起高分子化合物的流失率降低。进而推测该细孔的闭塞粗糙,难以对 低分子的溶媒的透过起到影响。根据所述实施例1与比较例1的结果可知:通过将MWCO设 为本发明中所规定的下限值以上,能够以更高的水平使低的流失率与高的过滤速度并存。
[0129] 尽管实施例2与比较例1相比而过滤膜的截留分子量增加至5倍为止,但流出率 为1. 8质量%而自比较例1稍微上升,反而过滤速度大幅提升,直至过滤结束为止的所需时 间缩短至14. 6小时。
[0130] 实施例3是膜的MWCO比本发明中所规定的上限稍微减小的例子。实施例3与比 较例1相比,MWCO也增加 8倍。然而,该实施例3中流失率也被抑制为2. 8质量%这一低 水平,反而过滤速度比比较例1格外提升,直至过滤结束为止的所需时间缩短至13. 1小时。
[0131] 另外,与过滤膜的MWCO比实施例3小3000的实施例2相比,所述实施例3的流失 率只不过上升1. 5倍左右,但在膜的MWCO比实施例3大2000的比较例2中,该流失率急剧 上升,与实施例3相比增加至2. 8倍左右。该理由虽不明确,但认为若过滤膜的MWCO比本 发明中所规定的大,则高分子化合物容易透过膜的细孔,高分子难以阻塞于细孔内,从而实 际效力的MWCO难以降低。
[0132] 根据所述结果,通过将膜的MWCO设为本发明中所规定的上限值以下,能够以更高 的水平使低的流失率与高的过滤速度并存。
[0133] 另外,根据实施例4的结果也示出了:若增加膜组件的串联配设数,则可保持低的 流出率,且可大幅度地缩短膜过滤处理的所需时间。
[0134] 实施例5及比较例4是使用AAEM-MM共聚物作为高分子化合物的例子。根据实 施例5的结果可知:将膜的MWCO设为本发明中所规定的范围内,且将各组件间的过滤压的 变动系数设为本发明的规定内,由此可维持充分的过滤速度并有效地抑制流失率。
[0135] 已对本发明及其实施形态进行了说明,但本发明人认为只要无特别指定,则不在 说明的任一细节部分对本发明进行限定,应在不违反随附的权利要求的范围所示的发明的 精神与范围的情况下进行广泛的解释。
[0136] 本发明主张基于2013年3月25日在日本提出专利申请的日本专利特愿 2013-63046及2014年3月13日在日本提出专利申请的日本专利特愿2014-050229的优先 权,此处参照该些并将其内容并入本说明书的记载的一部分。
[0137] [符号的说明]
[0138] 1 :储存槽
[0139] 2 :高分子化合物溶液(原料溶液)
[0140] 3 :送液泵
[0141] 4:滤液取出管
[0142] 5 :滤液收集管
[0143] 6 :配管
【主权项】
1. 一种方法,是通过将两个以上的膜组件串联地配置的交叉流动方式的膜过滤,而自 含有高分子化合物的溶液去除低分子杂质的方法,且满足下述(A)~(C): (A) 溶液中的高分子化合物具有单峰值的分子量分布; (B) 过滤膜的截留分子量MWCO、与高分子化合物的数量平均分子量Mn及重量平均分子 量Mw满足下述(I), MwX (Mw/Mn)_3< MWCO < MwX (Mw/Mn) ―1. ? ? (I); (C) 将膜过滤中各膜组件间的过滤压的变动系数设为10%以下。2. 根据权利要求1所述的方法,其中溶液中的高分子化合物的Mw/Mn为2~6。3. 根据权利要求1或2所述的方法,其中截留分子量为15000以下。4. 根据权利要求1至3中任一项所述的方法,其中过滤膜为陶瓷膜。5. 根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中交叉流动方式的膜过滤为渗滤。
【专利摘要】本发明是通过将两个以上的膜组件串联地配置的交叉流动方式的膜过滤,而自含有高分子化合物的溶液去除低分子杂质的方法,所述方法满足下述(A)~(C):(A)溶液中的高分子化合物具有单峰值的分子量分布;(B)过滤膜的截留分子量MWCO与高分子化合物的数量平均分子量Mn及重量平均分子量Mw满足下述(I):Mw×(Mw/Mn)-3<MWCO<Mw×(Mw/Mn)-1...(I);(C)将膜过滤中各膜组件间的过滤压的变动系数设为10%以下。
【IPC分类】B01D71/02, C08J3/00, B01D61/58
【公开号】CN104968419
【申请号】CN201480006524
【发明人】松本秀树, 永田美彰, 永井洋一
【申请人】富士胶片株式会社
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2014年3月25日
【公告号】WO2014157256A1
当前第4页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1