專利名稱：供給側(cè)流路材料和螺旋型分離膜元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于對(duì)液體中存在的成分進(jìn)行分離的螺旋型分離膜元件的供給側(cè)流 路材料、及使用了該供給側(cè)流路材料的螺旋型分離膜元件，更具體而言，涉及對(duì)螺旋型分離 膜元件賦予抗菌性的技術(shù)。
背景技術(shù)：
以往，作為螺旋型分離膜元件的結(jié)構(gòu)，已知在有孔的中心管周圍卷繞有單個(gè)或多 個(gè)的分離膜、供給側(cè)流路材料和透過水側(cè)流路材料的結(jié)構(gòu)(例如參照專利文獻(xiàn)1)。在這樣 的螺旋型分離膜元件中，供給側(cè)流體(原水)由供給側(cè)流路材料導(dǎo)入到分離膜表面，透過分 離膜進(jìn)行分離后，透過側(cè)流體(透過水)沿透過側(cè)流路材料導(dǎo)入到中心管(集水管)中。作 為該供給側(cè)流路材料，主要使用聚丙烯等樹脂制的網(wǎng)。分離膜元件的供給液中一般含有細(xì)菌或微生物，因此長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，微生物在原水 側(cè)流路材料的周圍增殖而形成生物膜，成為稱作生物污染的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，原水側(cè)流路 材料的流動(dòng)阻力增大，因此供給泵的負(fù)荷增大，此外膜面上附著的生物膜形成阻力，出現(xiàn)膜 性能下降等弊端。因此，當(dāng)生物污染不斷進(jìn)展時(shí)用戶需要進(jìn)行化學(xué)清洗，在成本和勞動(dòng)力方 面造成較大的負(fù)擔(dān)。因此，目前已知使用氯氣等殺菌劑進(jìn)行原水的殺菌的方法以及對(duì)分離膜元件本身 賦予殺菌作用的方法。例如，下述專利文獻(xiàn)2中，已知通過在形成分離膜的支承膜層時(shí)的涂 料(dope)(制膜溶液)中添加三氯生系的抗菌劑的制造方法，在分離膜中導(dǎo)入了抗菌劑的 分離膜元件。但是，在向分離膜中導(dǎo)入抗菌劑的方法中，由于處理水在膜內(nèi)向一個(gè)方向透過，因 此，雖然對(duì)控制透過水的微生物有效，但是難以在接觸抗菌劑前的原水側(cè)產(chǎn)生抗菌效果。因 此，對(duì)于特別容易產(chǎn)生細(xì)菌等的積聚的分離膜的表面或供給側(cè)流路材料，不具有防止細(xì)菌 或微生物附著并繁殖的直接效果。另外，如果從實(shí)際的螺旋元件構(gòu)成來考慮，就單位面積平均的容積(體積)而言供 給側(cè)流路材料較多，在向分離膜中導(dǎo)入抗菌劑的方法中，不能增加抗菌劑保持的絕對(duì)量，因 此難以長(zhǎng)時(shí)間保持抗菌效果。另外，下述專利文獻(xiàn)3中，已知有將抗菌劑分散或涂敷于供給側(cè)流路材料得到的 分離膜元件。作為該抗菌劑，可以例示銀沸石、具有脒基或胍基的化合物或季銨鹽等。專利文獻(xiàn)1 日本特開2000-42378號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 美國(guó)專利第6540915號(hào)說明書專利文獻(xiàn)3 日本特開平8-33M89號(hào)公報(bào)但是，專利文獻(xiàn)3中記載的上述抗菌劑，在用于供給側(cè)流路材料時(shí)，對(duì)大腸桿菌的 增殖抑制效果均不能說是充分的。即，由于供給側(cè)流路材料一般形成為網(wǎng)狀，因此在網(wǎng)的構(gòu) 成絲之間的間隙區(qū)域內(nèi)也需要抗菌作用，結(jié)果通過上述抗菌劑在這樣的間隙區(qū)域內(nèi)得不到 充分的抗菌效果。
特別是在使用專利文獻(xiàn)3中記載的有機(jī)系抗菌劑的情況下，由于溶解性過大，因 此難以長(zhǎng)時(shí)間保持。另外，由于銀系抗菌劑等無機(jī)系抗菌劑的緩釋性和擴(kuò)散作用低，因此抗 菌范圍小，存在其效果難以遍及需要抗菌的整個(gè)空間的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，在構(gòu)成絲之間的間隙區(qū)域內(nèi)也能夠得到充分的抗菌作 用從而能夠有效防止生物污染的供給側(cè)流路材料及使用了該供給側(cè)流路材料的螺旋型分 離膜元件。本發(fā)明人等進(jìn)行了潛心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過使網(wǎng)構(gòu)成絲含有氯酚系抗菌劑能夠 實(shí)現(xiàn)上述目的，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明的供給側(cè)流路材料，用于螺旋型分離膜元件，其特征在于，構(gòu)成網(wǎng)狀的 供給側(cè)流路材料的網(wǎng)構(gòu)成絲含有氯酚系抗菌劑。根據(jù)本發(fā)明的供給側(cè)流路材料，如實(shí)施例的結(jié)果所示，通過使網(wǎng)構(gòu)成絲含有氯酚 系抗菌劑，可以提供在構(gòu)成絲之間的間隙區(qū)域內(nèi)也能夠得到充分的抗菌作用從而能夠有效 防止生物污染的供給側(cè)流路材料。本發(fā)明中，在所述網(wǎng)構(gòu)成絲的交點(diǎn)間隔為4 15mm的情況下，也能夠在構(gòu)成絲之 間的間隙區(qū)域內(nèi)獲得充分的抗菌作用。本發(fā)明中，所述氯酚系抗菌劑優(yōu)選為三氯生0，4，4’_三氯-2’-羥基二苯醚)或 其衍生物。另外，所述氯酚系抗菌劑的含量?jī)?yōu)選相對(duì)于總重量為0. 005 10重量％。在抗菌 劑的含量為該含量時(shí)，在構(gòu)成絲之間的間隙區(qū)域內(nèi)也能夠得到充分的抗菌作用，并且能夠 充分維持流路材料的強(qiáng)度等。另外，所述氯酚系抗菌劑優(yōu)選分散在形成網(wǎng)構(gòu)成絲的樹脂中。在如螺旋型分離膜 元件這樣在高壓下產(chǎn)生水流的用途中，在進(jìn)行涂敷時(shí)，容易隨時(shí)間推移而產(chǎn)生劣化，因此從 抗菌效果的耐久性觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選分散在形成網(wǎng)構(gòu)成絲的樹脂中。另一方面，本發(fā)明的螺旋型分離膜元件，在有孔的中空狀中心管的周圍卷繞有單 個(gè)或多個(gè)分離膜、供給側(cè)流路材料和透過側(cè)流路材料，其特征在于，所述供給側(cè)流路材料為 上述記載的供給側(cè)流路材料。根據(jù)本發(fā)明的螺旋型分離膜元件，由于使用本發(fā)明的供給側(cè)流路材料，因此，可以 提供在構(gòu)成絲之間的間隙區(qū)域內(nèi)也能夠得到充分的抗菌作用因而能夠有效防止生物污染 的螺旋型分離膜元件。上述中，所述分離膜優(yōu)選含有無機(jī)系抗菌劑。通常，無機(jī)系抗菌劑在毒性等方面的 安全性、持續(xù)性高，適用菌種的范圍廣，但是可抗菌的區(qū)域非常窄等，抗菌力或殺菌力弱。相 反地，有機(jī)系抗菌劑的緩釋性和擴(kuò)散性高，因而抗菌力、殺菌力高，但是存在持續(xù)性低、適用 菌種的范圍窄等問題。例如，有機(jī)系抗菌劑三氯生對(duì)綠膿桿菌、黑曲霉、假絲酵母等的抗菌 效果小或比較小，而無機(jī)系抗菌劑7> (Novaron)(銀系抗菌劑)對(duì)綠膿桿菌、假絲 酵母等也顯示出充分的抗菌效果。因此，在透過水的分離膜中使用無機(jī)系抗菌劑，在水于表面通過的供給側(cè)流路材 料中使用抗菌范圍廣的有機(jī)系抗菌劑，由此可以有效地抑制細(xì)菌的積聚。原水中存在多種菌，但通過使用多種抗菌劑，所影響的抗菌范圍(抗菌譜)變廣，與使用一種抗菌劑時(shí)相比 可以抑制更多菌的繁殖。另外，還可以抑制因菌的變異而產(chǎn)生耐藥菌。特別優(yōu)選所述分離膜為在多孔性支承體的表面上形成有含有使多官能胺成分與 多官能酰鹵成分發(fā)生反應(yīng)而得到的聚酰胺系樹脂的表層的復(fù)合半透膜，在表層上直接或隔 著其它層形成有含有銀系抗菌劑和聚合物成分的抗菌層。在使用該復(fù)合半透膜的情況下，具有含有銀系抗菌劑和聚合物成分的抗菌層，通 過該抗菌層可以長(zhǎng)時(shí)間維持耐微生物污染的特性。特別是通過將抗菌層中的銀系抗菌劑與 聚合物成分的重量比調(diào)節(jié)為陽45 95 5 (銀系抗菌劑聚合物成分)、使銀系抗菌劑 與聚合物成分相比過量地添加，可以使銀系抗菌劑的一部分露出于抗菌層表面，由此表現(xiàn) 優(yōu)良的耐微生物污染特性。另外，由于在表層上直接或隔著其它層形成抗菌層而使抗菌劑 不會(huì)分散到表層中，因而可以維持表層的致密性。由此，可以抑制表層的性能下降，不僅能 夠高度維持耐污染特性，而且能夠高度維持水透過性能和阻鹽率。


圖1是表示本發(fā)明的供給側(cè)流路材料的制造方法中使用的噴嘴的一例的局部剖 開的立體圖。圖2是說明噴嘴孔的工作的說明圖。圖3是表示本發(fā)明的供給側(cè)流路材料的一例的圖。圖4是表示抗菌性評(píng)價(jià)試驗(yàn)1得到的結(jié)果的照片。圖5是表示抗菌性評(píng)價(jià)試驗(yàn)2得到的結(jié)果的照片。圖6是表示抗菌性評(píng)價(jià)試驗(yàn)3得到的結(jié)果的圖表。圖7是表示本發(fā)明的螺旋型分離膜元件的一例的部分剖開的立體圖。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。本發(fā)明的供給側(cè)流路材料，如圖3所示，為用于螺旋型分離膜元件的供給側(cè)流路 材料，其特征在于，構(gòu)成網(wǎng)狀供給側(cè)流路材料的網(wǎng)構(gòu)成絲1、2，含有氯酚系抗菌劑。網(wǎng)狀的供 給側(cè)流路材料的網(wǎng)構(gòu)成絲1、2之間可以不進(jìn)行接合，但優(yōu)選網(wǎng)構(gòu)成絲1、2之間進(jìn)行接合。氯酚系抗菌劑是指作為酚化合物且具有氯基的抗菌劑。作為氯酚系抗菌劑，可以 根據(jù)其抗菌作用沒有限制地使用三氯生(2，4，4’ -三氯_2’ -羥基二苯醚)、鄰氯苯酚、 間氯苯酚、對(duì)氯苯酚、2，4_ 二氯苯酚、五氯苯酚、鄰甲酚、間甲酚、對(duì)甲酚、4-氯間甲酚、2， 3，6-三氯苯酚、2，3-二氯苯酚、2，4，5-三氯苯酚、2，4，6-三氯苯酚、2，3，4，6-四氯苯酚、 4-氯-3，5- 二甲酚、2，4- 二氯-3，5- 二甲酚、4-氯-3-甲基-6-異丙基苯、對(duì)氯鄰正戊基苯 酚、對(duì)氯鄰正己基苯酚、對(duì)氯鄰正辛基苯酚、對(duì)氯鄰環(huán)己基苯酚、對(duì)氯鄰環(huán)戊基苯酚、對(duì)氯鄰 芐基苯酚、對(duì)氯鄰芐基間甲酚、二氯(對(duì)氯芐基)間甲酚、對(duì)氯鄰苯基苯酚二氯芬、溴氯芬、 六氯芬、硫氯酚或其衍生物等。其中，從與抗菌效果、保持性能的平衡考慮，優(yōu)選具有一個(gè)或 兩個(gè)苯環(huán)，特別是用于水處理時(shí)從其保持性能考慮，優(yōu)選具有兩個(gè)苯環(huán)。其中，可以優(yōu)選使用下述化學(xué)式表示的三氯生(2，4，4’ -三氯-2’ -羥基二苯醚) 或其衍生物。
權(quán)利要求
1.一種供給側(cè)流路材料，用于螺旋型分離膜元件，其中，構(gòu)成網(wǎng)狀供給側(cè)流路材料的網(wǎng) 構(gòu)成絲含有氯酚系抗菌劑。
2.如權(quán)利要求1所述的供給側(cè)流路材料，其中，所述網(wǎng)構(gòu)成絲的交點(diǎn)間隔為4 15mm。
3.如權(quán)利要求1或2所述的供給側(cè)流路材料，其中，所述氯酚系抗菌劑為三氯生即2， 4，4，-三氯-2，-羥基二苯醚或其衍生物。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的供給側(cè)流路材料，其中，所述氯酚系抗菌劑的含量 相對(duì)于總重量為0. 005 10重量％。
5.如權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的供給側(cè)流路材料，其中，所述氯酚系抗菌劑分散在 形成網(wǎng)構(gòu)成絲的樹脂中。
6.一種螺旋型分離膜元件，在有孔的中空狀中心管的周圍卷繞有單個(gè)或多個(gè)的、分離 膜、供給側(cè)流路材料和透過側(cè)流路材料，其特征在于，所述供給側(cè)流路材料為權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的供給側(cè)流路材料。
7.如權(quán)利要求6所述的螺旋型分離膜元件，其中，所述分離膜含有無機(jī)系抗菌劑。
8.如權(quán)利要求7所述的螺旋型分離膜元件，其中，所述分離膜為在多孔性支承體的表 面上形成有含有多官能胺成分與多官能酰鹵成分發(fā)生反應(yīng)而得到的聚酰胺系樹脂的表層 的復(fù)合半透膜，在表層上直接或隔著其它層形成有含有銀系抗菌劑和聚合物成分的抗菌 層。
全文摘要
本發(fā)明提供在構(gòu)成絲之間的間隙區(qū)域內(nèi)也能夠得到充分的抗菌作用從而能夠有效防止生物污染的供給側(cè)流路材料及使用了該供給側(cè)流路材料的螺旋型分離膜元件。供給側(cè)流路材料用于螺旋型分離膜元件且構(gòu)成網(wǎng)狀供給側(cè)流路材料的網(wǎng)構(gòu)成絲(1、2)含有氯酚系抗菌劑；螺旋型分離膜元件是在有孔的中空狀中心管的周圍卷繞有單個(gè)或多個(gè)的分離膜、供給側(cè)流路材料和透過側(cè)流路材料，其特征在于，所述供給側(cè)流路材料為前述供給側(cè)流路材料。
文檔編號(hào)D01D5/18GK102131565SQ200980132830
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2009年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月9日
發(fā)明者丸山幸治, 倉田直記, 宇田康弘, 小西貴久, 山代祐司 申請(qǐng)人:日東電工株式會(huì)社