结垢抑制剂、过滤膜及其制造方法_2

文档序号:9220812阅读:来源:国知局
知条件中选择适当条件使MPC 及BMA在溶剂中进行聚合反应。
[0039] 作为上述聚合反应中使用的溶剂,只要能溶解这些单体即可,例如可列举水、甲 醇、乙醇、丙醇、叔丁醇、苯、甲苯、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、氯仿、或者2种以上这些溶剂的 混合液。
[0040] 作为上述聚合反应中使用的引发剂,只要是常用的引发剂均可使用,例如,在自由 基聚合的情况下,可使用脂肪族偶氮化合物或有机过氧化物。
[0041] 作为⑶成分的聚乙烯醇的皂化度为72~93摩尔%,优选为72~89摩尔%。皂 化度不足72摩尔%时,可能会不溶于水,或者可能不会表现出充分的结垢抑制效果。另一 方面,超过93摩尔%时,可能不会表现出充分的结垢抑制效果。
[0042] 皂化度可以根据JIS K6726进行测定。用氢氧化钠对试样中的残留醋酸基团(摩 尔% )进行定量,从100摩尔%中减去,即算得皂化度(摩尔% )。
[0043] 作为⑶成分的聚乙烯醇的聚合度为300~1,000。聚合度不足300时,(B)成分 有可能会在短时间内从下述本发明的过滤膜表面洗脱。另一方面,分子量超过1,〇〇〇时,可 能在利用次氯酸钠等碱进行化学清洗后,不会表现出充分的结垢抑制效果。
[0044] 聚合度可以根据JIS K6726进行测定。用氢氧化钠使未皂化的残留醋酸基团完全 阜化后,用粘度计计算其与水的相对粘度,由相对粘度计算得到聚合度。
[0045] (A)成分与(B)成分的质量比((AV(B))为25/75~75/25优选为25/75~50/50。 在⑷成分不足25质量%且⑶成分超过75质量%时,以及在⑷成分超过75质量%且 (B)成分不足25质量%时,可能在化学清洗后不会表现出充分的结垢抑制效果。
[0046] 本发明的抑制剂从操作性方面、以及在制造(A)成分后不需要除去水等反应溶剂 的方面出发,优选以水溶液等溶液形态进行操作。不需要除去反应溶剂的工序,因此在使结 垢抑制剂产业化时,成本方面也是有利的。
[0047] 作为使本发明的抑制剂形成溶液形态时的溶剂,从安全性等方面考虑优选水,通 常可以使用纯化水、离子交换水、上水等。从结垢抑制效果方面考虑,优选纯化水。
[0048] 然而,根据需要也可以在不损害本发明的效果的范围内将有机溶剂混合使用。作 为所使用的有机溶剂,例如可列举甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇的醇类。
[0049] 形成上述溶液形态时,本发明的抑制剂中的(A)成分及(B)成分的含有浓度从运 输效率和作为产品的成本方面考虑,期望尽可能为高浓度。然而,随着形成高浓度,操作性 或水的稀释性有变差的倾向,因此(A)成分及(B)成分的浓度的和优选为1~50质量%, 更加优选为1~20质量%。
[0050] 在本发明的抑制剂中,可以根据需要含有各种添加剂。例如可列举使pH稳定的磷 酸盐等缓冲液成分,或者NaCl等盐成分或次氯酸钠等清洗抗菌成分。
[0051] 本发明的过滤膜具备本发明的抑制剂。
[0052] 本发明的过滤膜例如可通过包括使本发明的抑制剂附着于多孔过滤膜的工序的 方法进彳丁制造。
[0053] 作为上述多孔过滤膜,例如可列举聚偏二氟乙烯制多孔过滤膜、聚乙烯制多孔过 滤膜。这些多孔过滤膜也可以预先被亲水性聚合物等亲水剂涂覆。此外,多孔过滤膜的形 态也可以是中空纤维状、管状、片状等任何形态。这些形态的多孔过滤膜可以通过公知的方 法进彳丁制造。
[0054]多孔过滤膜不论是未使用的还是在水处理厂使用中的都可以附着本发明的抑制 剂。使用在水处理厂使用中的多孔过滤膜时,预先用公知的方法进行清洗,期望尽可能预先 除去污垢。
[0055] 在多孔过滤膜上附着本发明的抑制剂的方法例如可列举:使本发明的抑制剂为含 有(A)成分及(B)成分的溶剂的溶液形态,将多孔过滤膜浸渍于该溶液中的方法;将多孔过 滤膜固定到过滤器上,对上述溶液状的本发明的抑制剂进行过滤的方法。此外,还可以使用 水处理厂的设备与本发明的抑制剂进行接触。
[0056] 上述附着条件能够以可获得本发明的效果的方式在可改进多孔过滤膜的表面的 范围内进行适当的选择。作为具体的条件,例如可列举如以温度2~60°C使溶液状的本发 明的抑制剂与多孔过滤膜接触1~120分钟的条件。此外,溶液状的本发明的抑制剂的pH 优选保持在2. 0~9. 0的范围内。
[0057] 使溶液状的本发明的抑制剂与多孔过滤膜接触时的(A)成分及(B)成分的浓度 共计例如优选为0.0001~1质量%,更加优选为0.001~0.5质量%。该浓度共计不足 0. 0001质量%时,可能不会表现出充分的结垢抑制效果。另一方面,超过1质量%时,多孔 过滤膜的孔被本发明的抑制剂堵塞,可能会使透水量降低。
[0058] 上述附着后的多孔过滤膜可以立即直接使用,也可以根据需要在水洗后使用。另 一方面,附着处理后不立即使用时,或者将该处理后的多孔过滤膜作为产品进行贩卖等时, 也可以在该处理后实施除去水分的干燥工序。
[0059] 实施例
[0060] 下面通过实施例及比较例对本发明进行更详细地说明,但本发明并不局限于此。
[0061] 以下示出包含(A)成分的共聚物的合成例。另外,在表1所示(A)成分内,由于A6 及A7为本发明所使用的(A)成分的范围之外的共聚物,因而不是(A)成分。
[0062] 合成例1:共聚物Al
[0063] 将23. 53gMPC及26. 47gBMA溶解于450g乙醇,注入四颈烧瓶,进行30分钟吹氮。 接着,添加〇. Olg作为聚合引发剂的注册商标PerbUtyl-ND (日油社制),在60°C进行3小 时聚合、在70°C进行1. 5小时的聚合。聚合结束后,以乙醇为良溶剂,丙酮为贫溶剂进行再 沉淀纯化,进行加热干燥,得到共聚物Al。
[0064] 合成例2-7 :共聚物A2~A7
[0065] 除了使用表1所示原料组成以外,以与合成例1相同的方式进行聚合,合成表1所 示共聚物A2~A7。原料组成及所得到的共聚物的分子量等的测定结果示于表1中。
[0066]〈合成的各共聚物的重均分子量的测定方法〉
[0067] 用20mM磷酸缓冲液(pH7. 4)将所得共聚物水溶液稀释为1.0 w/v%,将该溶液用 0. 45 μ m的膜滤器进行过滤作为试验溶液,通过GPC测定并计算重均分子量。GPC分析的测 定条件如下所示。
[0068] 柱:串联排列G3000PWXL和G6000PWXL (东曹社制);洗脱溶剂:20mM磷酸盐缓冲 液(pH7. 4);标准物质:聚乙二醇(聚合物实验室社制);检测:视差折射计RI_8020(东曹 社制);流速:〇. 5mL/分钟;试样溶液用量:10 μ L ;柱温:45°C。
[0069] [表 1]
[0070]
[0071] (注)MPC :2_甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱
[0072] BMA :正丁基甲基丙烯酸酯
[0073] 所使用的聚乙烯醇的内容
[0074] 除表2中的B6之外,使用了(株)可乐丽(Kuraray)制聚乙烯醇。B6按如下方式 合成。
[0075] 将800g醋酸乙烯酯溶解于160g甲醇中,注入反应容器中,进行30分钟吹氮。接 着,添加〇. Ig作为聚合引发剂的偶氮二异丁腈,通过氮气使内压保持在〇. 3MPa(表压),在 105°C进行6小时聚合。通过减压蒸馏除去未反应的醋酸乙烯酯,以进行纯化。在25g所得 聚醋酸乙烯酯中添加 1000 mL 2N NaOH 50%乙醇水溶液,在50°C加热3小时进行皂化处理。 这些皂化度及聚合度示于表2中。
[0076] 由于表2所示B6~B8为本发明所使用的(B)成分的范围之外的聚乙烯醇,因而 不
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