专利名称：供给侧流路材料和螺旋型分离膜元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于对液体中存在的成分进行分离的螺旋型分离膜元件的供给侧流 路材料、及使用了该供给侧流路材料的螺旋型分离膜元件，更具体而言，涉及对螺旋型分离 膜元件赋予抗菌性的技术。
背景技术：
以往，作为螺旋型分离膜元件的结构，已知在有孔的中心管周围卷绕有单个或多 个的分离膜、供给侧流路材料和透过水侧流路材料的结构(例如参照专利文献1)。在这样 的螺旋型分离膜元件中，供给侧流体(原水)由供给侧流路材料导入到分离膜表面，透过分 离膜进行分离后，透过侧流体(透过水)沿透过侧流路材料导入到中心管(集水管)中。作 为该供给侧流路材料，主要使用聚丙烯等树脂制的网。分离膜元件的供给液中一般含有细菌或微生物，因此长期运转时，微生物在原水 侧流路材料的周围增殖而形成生物膜，成为称作生物污染的状态。在该状态下，原水侧流路 材料的流动阻力增大，因此供给泵的负荷增大，此外膜面上附着的生物膜形成阻力，出现膜 性能下降等弊端。因此，当生物污染不断进展时用户需要进行化学清洗，在成本和劳动力方 面造成较大的负担。因此，目前已知使用氯气等杀菌剂进行原水的杀菌的方法以及对分离膜元件本身 赋予杀菌作用的方法。例如，下述专利文献2中，已知通过在形成分离膜的支承膜层时的涂 料(dope)(制膜溶液)中添加三氯生系的抗菌剂的制造方法，在分离膜中导入了抗菌剂的 分离膜元件。但是，在向分离膜中导入抗菌剂的方法中，由于处理水在膜内向一个方向透过，因 此，虽然对控制透过水的微生物有效，但是难以在接触抗菌剂前的原水侧产生抗菌效果。因 此，对于特别容易产生细菌等的积聚的分离膜的表面或供给侧流路材料，不具有防止细菌 或微生物附着并繁殖的直接效果。另外，如果从实际的螺旋元件构成来考虑，就单位面积平均的容积(体积)而言供 给侧流路材料较多，在向分离膜中导入抗菌剂的方法中，不能增加抗菌剂保持的绝对量，因 此难以长时间保持抗菌效果。另外，下述专利文献3中，已知有将抗菌剂分散或涂敷于供给侧流路材料得到的 分离膜元件。作为该抗菌剂，可以例示银沸石、具有脒基或胍基的化合物或季铵盐等。专利文献1 日本特开2000-42378号公报专利文献2 美国专利第6540915号说明书专利文献3 日本特开平8-33M89号公报但是，专利文献3中记载的上述抗菌剂，在用于供给侧流路材料时，对大肠杆菌的 增殖抑制效果均不能说是充分的。即，由于供给侧流路材料一般形成为网状，因此在网的构 成丝之间的间隙区域内也需要抗菌作用，结果通过上述抗菌剂在这样的间隙区域内得不到 充分的抗菌效果。
特别是在使用专利文献3中记载的有机系抗菌剂的情况下，由于溶解性过大，因 此难以长时间保持。另外，由于银系抗菌剂等无机系抗菌剂的缓释性和扩散作用低，因此抗 菌范围小，存在其效果难以遍及需要抗菌的整个空间的问题。
发明内容
因此，本发明的目的在于，在构成丝之间的间隙区域内也能够得到充分的抗菌作 用从而能够有效防止生物污染的供给侧流路材料及使用了该供给侧流路材料的螺旋型分 离膜元件。本发明人等进行了潜心研究，结果发现，通过使网构成丝含有氯酚系抗菌剂能够 实现上述目的，从而完成了本发明。即，本发明的供给侧流路材料，用于螺旋型分离膜元件，其特征在于，构成网状的 供给侧流路材料的网构成丝含有氯酚系抗菌剂。根据本发明的供给侧流路材料，如实施例的结果所示，通过使网构成丝含有氯酚 系抗菌剂，可以提供在构成丝之间的间隙区域内也能够得到充分的抗菌作用从而能够有效 防止生物污染的供给侧流路材料。本发明中，在所述网构成丝的交点间隔为4 15mm的情况下，也能够在构成丝之 间的间隙区域内获得充分的抗菌作用。本发明中，所述氯酚系抗菌剂优选为三氯生0，4，4’_三氯-2’-羟基二苯醚)或 其衍生物。另外，所述氯酚系抗菌剂的含量优选相对于总重量为0. 005 10重量％。在抗菌 剂的含量为该含量时，在构成丝之间的间隙区域内也能够得到充分的抗菌作用，并且能够 充分维持流路材料的强度等。另外，所述氯酚系抗菌剂优选分散在形成网构成丝的树脂中。在如螺旋型分离膜 元件这样在高压下产生水流的用途中，在进行涂敷时，容易随时间推移而产生劣化，因此从 抗菌效果的耐久性观点考虑，优选分散在形成网构成丝的树脂中。另一方面，本发明的螺旋型分离膜元件，在有孔的中空状中心管的周围卷绕有单 个或多个分离膜、供给侧流路材料和透过侧流路材料，其特征在于，所述供给侧流路材料为 上述记载的供给侧流路材料。根据本发明的螺旋型分离膜元件，由于使用本发明的供给侧流路材料，因此，可以 提供在构成丝之间的间隙区域内也能够得到充分的抗菌作用因而能够有效防止生物污染 的螺旋型分离膜元件。上述中，所述分离膜优选含有无机系抗菌剂。通常，无机系抗菌剂在毒性等方面的 安全性、持续性高，适用菌种的范围广，但是可抗菌的区域非常窄等，抗菌力或杀菌力弱。相 反地，有机系抗菌剂的缓释性和扩散性高，因而抗菌力、杀菌力高，但是存在持续性低、适用 菌种的范围窄等问题。例如，有机系抗菌剂三氯生对绿脓杆菌、黑曲霉、假丝酵母等的抗菌 效果小或比较小，而无机系抗菌剂7> (Novaron)(银系抗菌剂)对绿脓杆菌、假丝 酵母等也显示出充分的抗菌效果。因此，在透过水的分离膜中使用无机系抗菌剂，在水于表面通过的供给侧流路材 料中使用抗菌范围广的有机系抗菌剂，由此可以有效地抑制细菌的积聚。原水中存在多种菌，但通过使用多种抗菌剂，所影响的抗菌范围(抗菌谱)变广，与使用一种抗菌剂时相比 可以抑制更多菌的繁殖。另外，还可以抑制因菌的变异而产生耐药菌。特别优选所述分离膜为在多孔性支承体的表面上形成有含有使多官能胺成分与 多官能酰卤成分发生反应而得到的聚酰胺系树脂的表层的复合半透膜，在表层上直接或隔 着其它层形成有含有银系抗菌剂和聚合物成分的抗菌层。在使用该复合半透膜的情况下，具有含有银系抗菌剂和聚合物成分的抗菌层，通 过该抗菌层可以长时间维持耐微生物污染的特性。特别是通过将抗菌层中的银系抗菌剂与 聚合物成分的重量比调节为阳45 95 5 (银系抗菌剂聚合物成分)、使银系抗菌剂 与聚合物成分相比过量地添加，可以使银系抗菌剂的一部分露出于抗菌层表面，由此表现 优良的耐微生物污染特性。另外，由于在表层上直接或隔着其它层形成抗菌层而使抗菌剂 不会分散到表层中，因而可以维持表层的致密性。由此，可以抑制表层的性能下降，不仅能 够高度维持耐污染特性，而且能够高度维持水透过性能和阻盐率。
图1是表示本发明的供给侧流路材料的制造方法中使用的喷嘴的一例的局部剖 开的立体图。图2是说明喷嘴孔的工作的说明图。图3是表示本发明的供给侧流路材料的一例的图。图4是表示抗菌性评价试验1得到的结果的照片。图5是表示抗菌性评价试验2得到的结果的照片。图6是表示抗菌性评价试验3得到的结果的图表。图7是表示本发明的螺旋型分离膜元件的一例的部分剖开的立体图。
具体实施例方式以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。本发明的供给侧流路材料，如图3所示，为用于螺旋型分离膜元件的供给侧流路 材料，其特征在于，构成网状供给侧流路材料的网构成丝1、2，含有氯酚系抗菌剂。网状的供 给侧流路材料的网构成丝1、2之间可以不进行接合，但优选网构成丝1、2之间进行接合。氯酚系抗菌剂是指作为酚化合物且具有氯基的抗菌剂。作为氯酚系抗菌剂，可以 根据其抗菌作用没有限制地使用三氯生(2，4，4’ -三氯_2’ -羟基二苯醚)、邻氯苯酚、 间氯苯酚、对氯苯酚、2，4_ 二氯苯酚、五氯苯酚、邻甲酚、间甲酚、对甲酚、4-氯间甲酚、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-异丙基苯、对氯邻正戊基苯 酚、对氯邻正己基苯酚、对氯邻正辛基苯酚、对氯邻环己基苯酚、对氯邻环戊基苯酚、对氯邻 苄基苯酚、对氯邻苄基间甲酚、二氯(对氯苄基)间甲酚、对氯邻苯基苯酚二氯芬、溴氯芬、 六氯芬、硫氯酚或其衍生物等。其中，从与抗菌效果、保持性能的平衡考虑，优选具有一个或 两个苯环，特别是用于水处理时从其保持性能考虑，优选具有两个苯环。其中，可以优选使用下述化学式表示的三氯生(2，4，4’ -三氯-2’ -羟基二苯醚) 或其衍生物。
权利要求
1.一种供给侧流路材料，用于螺旋型分离膜元件，其中，构成网状供给侧流路材料的网 构成丝含有氯酚系抗菌剂。
2.如权利要求1所述的供给侧流路材料，其中，所述网构成丝的交点间隔为4 15mm。
3.如权利要求1或2所述的供给侧流路材料，其中，所述氯酚系抗菌剂为三氯生即2， 4，4，-三氯-2，-羟基二苯醚或其衍生物。
4.如权利要求1 3中任一项所述的供给侧流路材料，其中，所述氯酚系抗菌剂的含量 相对于总重量为0. 005 10重量％。
5.如权利要求1 4中任一项所述的供给侧流路材料，其中，所述氯酚系抗菌剂分散在 形成网构成丝的树脂中。
6.一种螺旋型分离膜元件，在有孔的中空状中心管的周围卷绕有单个或多个的、分离 膜、供给侧流路材料和透过侧流路材料，其特征在于，所述供给侧流路材料为权利要求1 5中任一项所述的供给侧流路材料。
7.如权利要求6所述的螺旋型分离膜元件，其中，所述分离膜含有无机系抗菌剂。
8.如权利要求7所述的螺旋型分离膜元件，其中，所述分离膜为在多孔性支承体的表 面上形成有含有多官能胺成分与多官能酰卤成分发生反应而得到的聚酰胺系树脂的表层 的复合半透膜，在表层上直接或隔着其它层形成有含有银系抗菌剂和聚合物成分的抗菌 层。
全文摘要
本发明提供在构成丝之间的间隙区域内也能够得到充分的抗菌作用从而能够有效防止生物污染的供给侧流路材料及使用了该供给侧流路材料的螺旋型分离膜元件。供给侧流路材料用于螺旋型分离膜元件且构成网状供给侧流路材料的网构成丝(1、2)含有氯酚系抗菌剂；螺旋型分离膜元件是在有孔的中空状中心管的周围卷绕有单个或多个的分离膜、供给侧流路材料和透过侧流路材料，其特征在于，所述供给侧流路材料为前述供给侧流路材料。
文档编号D01D5/18GK102131565SQ200980132830
公开日2011年7月20日 申请日期2009年9月8日 优先权日2008年9月9日
发明者丸山幸治, 仓田直记, 宇田康弘, 小西贵久, 山代祐司 申请人:日东电工株式会社