操作得到的基材的重量A和基材内部的多孔质支承体 的重量B算出B/A。
[0212] 〈4.支承膜、基材、多孔质支承体的含浸在基材中的含浸部分、及存在于基材上的 多孔质支承体的厚度〉
[0213] 针对各支承膜，切割而得到5个切片。从各切片中各取10片小片样品，用扫描型 电子显微镜以100~1000倍对样品的截面进行拍摄。在拍摄而得的各图像中，测定支承膜 的厚度。由针对1片支承膜而得的50个值算出算术平均值，将其作为支承膜的厚度示于表 中。
[0214] 另外，从各支承膜得到另外的5个切片，按照与上述〈2. >同样的操作，从1片支承 膜得到5个复合基材（图1的"42"所示的部分）的切片。
[0215] 从各切片各取10片小片样品。用扫描型电子显微镜以100~1000倍对该样品的 截面进行拍摄。在拍摄而得的各图像中，测定基材的厚度、和从基材的表层（表面）朝背面 方向含浸的树脂的厚度。由此，1片支承膜中，针对基材的厚度及含浸厚度，得到了各50个 值。由这些值算出算术平均值，将小数点后第一位四舍五入。将由此得到的值分别作为支 承膜的基材的厚度及多孔质支承体的含浸在基材内部的含浸部分的厚度示于表中。
[0216] 存在于基材上的多孔质支承体的厚度由上述支承膜的厚度和基材的厚度算出。
[0217] 〈5.复合基材的总孔隙率〉
[0218] 通过上述的操作，由1片支承膜得到5片复合基材42的切片。
[0219] 由各复合基材的面积和厚度，算出复合基材的表观体积（cm3)。
[0220] 使复合基材中含有纯水并测定含有纯水的复合基材的重量。从含有水的复合基材 重量中减去复合基材干燥时的重量，即，算出进入到复合基材的孔隙中的水的重量（g:即 水的体积cm3)。用由此得到的水的体积（cm3)除以基材的表观体积，以百分率（％)的形式 得到孔隙率。算出由1片支承膜得到的5片切片的每一片的孔隙率，并算出其算术平均值， 将所得的值作为最终的总孔隙率而示于表中。
[0221] 〈6.分离功能层的平均重量〉
[0222] 切割复合半透膜，得到50cmX100cm的切片。对于该切片，将基材从多孔质支承 体剥离，得到多孔质支承体和设置于多孔质支承体上的分离功能层的复合物。将其投入二 氯甲烷中，并进行搅拌，由此仅多孔质支承体溶解。使用PTFE(聚四氟乙烯）制膜过滤器 (ADVANTEC制、商品名T300A090C、孔径3μm)将由此得到的混合物进行减压过滤，结果，分 离功能层残留在过滤器上。回收分离功能层，再次投入二氯甲烷中，通过上述步骤进行搅拌 和过滤由此进行精制，重复5次上述操作由此仅回收分离功能层。将回收的分离功能层于 真空烘箱中干燥24小时，然后进行重量测定，由此求出分离功能层的平均重量（mg/m2)。
[0223] 〈7.平均表面粗糙度〉
[0224] 对其上还未形成多孔质支承体的基材进行切割，由此得到lOOmmX100mm的试验 片。在25°C、60%RH的环境下在施加10gf的张力的状态下将切片安装在（株）Keyence制 高精度形状测定系统（形式：KS-100)的平滑金属平面的试验台上。一边使试验片以0.lm/ 秒的恒定速度水平地移动5000μm，一边沿长度方向和宽度方向测定表面粗糙度。对各试验 片进行5次上述操作，得到共计10个表面粗糙度。由这样得到的10个值算出算术平均值， 从而得到平均表面粗糙度（μm)。将由此得到的值作为"运行前基材的平均表面粗糙度"示 于表中。
[0225] 对于经过了与下述的脱盐率的测定同样的24小时的过滤处理的半透膜，与上述 〈2. >同样地、将存在于基材上的多孔质支承体从基材剥离，并使多孔质支承体溶解，由此得 到基材。对于该基材，也按照上述的操作得到平均表面粗糙度。将所得的值作为"运行后基 材的平均表面粗糙度"示于表中。
[0226] 〈8.脱盐率（TDS除去率）>
[0227] 将温度25°C、ρΗ6· 5的海水（相当于供给水）以5. 5MPa的操作压力供给至复合半 透膜，由此经24小时进行过滤处理。将所得的透过水用于TDS除去率的测定。
[0228] 用东亚电波工业株式会社制电导率仪测定供给水及透过水的电导率，由此得到实 用盐度。将该实用盐度进行换算得到TDS浓度，利用下式由该TDS浓度求出脱盐率即TDS 除去率。
[0229] TDS除去率（％ ) = 100X{1-(透过水中的TDS浓度/供给水中的TDS浓度）}
[0230] 〈9.膜渗透通量〉
[0231] 将通过24小时的上述过滤处理得到的透过水量换算成每平方米的膜表面、每天 的透水量（立方米），以膜渗透通量（m3/m2/天）表示。
[0232] 〈10.耐久性〉
[0233] 利用Tensilon测试仪（RTG-1210)测定剥离强度作为耐久性。具体而言，对未经过 施加压力也未经过通水的新的膜试样进行切割，由此得到10片切片。于25°C以10mm/min 的夹持移动速度对各切片以剥离方向180°进行剥离，由此求出剥离力的最大值。对于各试 样，算出所得的10个值的平均值，从而得到剥离强度。如果通过上述操作测定的剥离强度 为1. 90N/25mm以上，则认为具有高的耐久性。
[0234] 〈11.结果〉
[0235] 将以上的结果示于表1及表2。实施例1~9中，得到了兼顾高耐剥离性和高透水 性的复合半透膜。
[0236] 特别是，实施例1~9中，通过使用与比较例2、4、5及7的复合半透膜相比孔隙率 高的基材，得到了大的剥离强度和高的透水性。
[0237] 另外，实施例1中，与比较例1相比，多孔质支承体在基材中的含浸率（B/A)高，且 复合基材的重量（A+B)小，由此得到了高的透水性。另外，实施例1中，半透膜的每单位面 积的分离功能层的重量大于比较例1。考虑这是因为，实施例1中，在形成分离功能层的界 面聚合的场所（即皱褶的成长场所），从多孔质支承体供给大量的单体，因此，分离功能层 的皱裙较高地成长。
[0238] 另外，比较例3中，由于基材的孔隙率高，因此剥离强度大，渗透通量也大，但TDS 除去率低。考虑这是因为，单体向形成分离功能层的界面聚合的场所的供给量不足，分离功 能层的形成变得不充分。
[0239] 另外，比较例6中，由于含浸率（B/A)过小并且特别是由于使用了与水亲和性高的 聚氯乙烯树脂而未使用氯化氯乙烯，所以复合半透膜的TDS除去率及渗透通量小。考虑这 是因为，聚氯乙烯树脂与水的亲和性比氯化氯乙烯树脂与水的亲和性高，由此有助于皱褶 的成长的多孔质支承体的表层的粒密度变低，结果，分离功能层的皱褶的形成不能进行。
[0240] 另外，实施例中，即使使用基重小的基材，在运行前和运行后，基材的表面粗糙度 也没有大的差异，由此确认了没有发生由运行压力造成的压密化（compaction)。
[0241]
[0242]
[0243] 产业上的可利用性
[0244] 本发明的复合半透膜特别适合用于咸水、海水的脱盐。
[0245] 符号说明
[0246] 1 :复合半透膜
[0247] 2 :支承膜
[0248] 3 :基材
[0249] 4 :多孔质支承体
[0250] 40 :存在于基材外的多孔质支承体
[0251] 41 :存在于基材内的多孔质支承体
[0252] 42 :复合基材
[0253] 5 :分离功能层
【主权项】
1. 一种复合半透膜，其具有包含基材及多孔质支承体的支承膜和设置在所述多孔质支 承体上的分离功能层， 其中，所述基材的每单位面积的重量为A，多孔质支承体的位于所述基材内部的部分的 每单位面积的重量为B，所述重量A和所述重量B之和A+B为30g/m2以上100g/m2以下， 所述重量B和所述重量A之比B/A为0. 10以上0. 60以下。2. 如权利要求1所述的复合半透膜，其中，所述基材的厚度为40μm以上150μm以下。3. 如权利要求1或2所述的复合半透膜，其中，基材的孔隙率为35%以上80%以下，多 孔质支承体的含浸在基材内部的含浸部分的厚度为基材厚度的60%以上99%以下，且含 浸部分的总孔隙率为10%以上60%以下。4. 如权利要求1~3中任一项所述的复合半透膜，其中，多孔质支承体包含设置成在基 材上露出的部分，所述露出的部分的厚度为基材厚度的50%或更少。5. 如权利要求1~4中任一项所述的复合半透膜，其中，剥离强度为lN/25mm或更高， 所述剥离强度是通过在25°C的温度条件下、以10mm/min、剥离方向180°从所述基材上剥 离所述多孔质支承体而测定的。6. 如权利要求1~5中任一项所述的复合半透膜，其中，所述分离功能层包含通过多官 能胺水溶液和多官能酰卤化物的界面聚合而生成的交联聚酰胺，且所述分离功能层的平均 重量为80mg/m2以上200mg/m2以下。7. 如权利要求1~6中任一项所述的复合半透膜，其中，所述多孔质支承体含有热塑性 树脂。8. 如权利要求7所述的复合半透膜，其中，所述热塑性树脂为选自聚砜、聚苯硫醚砜、 聚丙烯酰胺、聚亚苯基砜、聚醚砜、及它们的衍生物；纤维素酯；聚丙烯腈；聚氯乙烯和氯化 氯乙烯中的至少一种的热塑性树脂。9. 如权利要求8所述的复合半透膜，其中，所述多孔质支承体含有氯化氯乙烯，且氯含 有率为60~70%，并且含在多孔质支承体中的氯乙烯系树脂的聚合度为400~1100。10. 如权利要求1~9中任一项所述的复合半透膜，其中，所述基材为含有聚酯的长纤 维无纺布。
【专利摘要】为了提供一种兼顾强度和透水性的复合半透膜，本发明提供下述复合半透膜：其具有含有基材及多孔质支承体的支承膜、和设置于所述多孔质支承体上的分离功能层，其中，上述基材的每单位面积的重量为A，多孔质支承体的位于所述基材内部的部分的每单位面积的重量为B，上述重量A和上述重量B之和(A+B)为30g/m2以上100g/m2以下，且上述重量A和上述重量B之比B/A为0.10以上0.60以下。
【IPC分类】B01D69/10, B01D71/68, B32B5/18, B01D71/48, B01D71/56, B01D69/12
【公开号】CN105263608
【申请号】CN201480030844
【发明人】古野修治, 冈本宜记, 广泽洋帆, 木村将弘, 佐佐木崇夫
【申请人】东丽株式会社
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2014年5月29日
【公告号】US20160129401, WO2014192883A1