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公開番号2024128788
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-24
出願番号2023037993
出願日2023-03-10
発明の名称無機素材で構成される屈曲可能な中空糸状複合半透膜
出願人旭化成株式会社,学校法人関西大学
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類B01D 71/02 20060101AFI20240913BHJP(物理的または化学的方法または装置一般)
要約【課題】有機系液の処理(有機系液中の溶解有価物の分離精製濃縮等の処理)に有用な、有機系液中での機械強度に優れた中空糸状複合半透膜を提供する。
【解決手段】ステンレスで構成される多孔性中空糸膜の外表面及び/又は内表面に、金属酸化物粒子又は、金属酸化物粒子及びアモルファス状シリカで構成される薄膜層を有する、中空糸状複合半透膜。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
ステンレスで構成される多孔性中空糸膜の外表面及び／又は内表面に、金属酸化物粒子又は、金属酸化物粒子及びアモルファス状シリカで構成される薄膜層を有する、中空糸状複合半透膜。
続きを表示（約 200 文字）【請求項２】
ステンレスで構成される多孔性中空糸膜が、粒子径１．０μｍ以下かつ０．０１μｍ以上のステンレス粒子の焼結体である、請求項１に記載の中空糸状複合半透膜。
【請求項３】
前記金属酸化物粒子が、粒子径０．１μｍ以下かつ０．００１μｍ以上の、酸化アルミニウム、酸化ケイ素及び酸化ジルコニウムからなる群から選ばれる１種以上である、請求項１又は２に記載の中空糸状複合半透膜。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、無機素材で構成される中空糸状複合半透膜に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
膜は、液体は液体のまま、気体は気体のままで物質を分離できるため、蒸留法等の相変化（気体⇔液体⇔固体）を伴う古くからの分離手段に比べ、相変化に必要な潜熱の投与が不要になり、少ないエネルギーで物質の分離が可能である。
そのため、膜を用いた分離技術は、今後のカーボンニュートラルの時代に向け、エネルギー消費の少ない分離技術として、その活躍の場を広げることが期待されている。
【０００３】
例えば、非特許文献１には、膜を用いた分離技術は、蒸留法を使った技術に比べてエネルギー効率が、格段に良いと記載されている。
【０００４】
例えば、非特許文献２には、膜技術の誕生による、海水淡水化における、蒸留法から膜法への移行、つまり、海水淡水化プロセスにおいて、エネルギー多消費プロセス（蒸留）から、エネルギー小消費プロセス（逆浸透膜）への移行が記載されている。また、例えば、非特許文献２には、海水淡水化は、新たな分離技術（膜技術）の進歩とその導入により、「より少ないエネルギー（蒸留法の約１／５）で同等の分離（海水淡水化）」を実現した事例であることが記載されている。
【０００５】
なお、上記の海水淡水化等、蒸留代替にも使用可能であり、溶解性物質の分離（例えば海水淡水化の場合、水と水に溶解した塩との分離、その他の場合にも水と水に溶解した高分子との分離等）にも使用できる膜は、「半透膜」と呼ばれる。
一般的には、「半透膜」は、逆浸透膜（ＲＯ膜）及び限外濾過膜（ＵＦ膜）と呼称される膜種であり、ふるい分け分離としての分離サイズは、１００ｎｍ以下の領域である。
【０００６】
本開示において、「半透膜」の語は、「溶解性物質を分離できる膜」の意で用い、「一般的には逆浸透膜及び限外濾過膜と呼ばれる領域の膜」の意で用いる。
【０００７】
カーボンニュートラルの実現が大きな課題となっている今、「膜法を用いる、より少ないエネルギーでの分離」には大きな期待が寄せられており、既に実現している上記海水淡水化（水系液での蒸留代替）だけでなく、未だ蒸留法が主体のエネルギー多消費型の分離が行われている有機系液の分離（化学系産業での有機系液溶剤分離、有機系液中に溶解している有価物の分離等）にも膜法を適用しようとする研究が行われている。
【０００８】
例えば、非特許文献２には、ゾルゲル法によって有機無機ハイブリッドシリカ膜を作製し、メタノール／トルエンの分離を検討したことが記載されている。
【０００９】
有機系液の膜分離を行う場合、用いる膜は、当然ながら有機系液に対する耐性（有機系液に対して溶解しない、膨潤しない等）が必要である。
しかしながら、海水淡水化等の水系の液の分離で発達してきた従来の膜は、有機系高分子（酢酸セルロース、ポリスルホン等）を素材とする膜が主体であり、有機系高分子は、有機系液への耐性が弱いものが多い。そこで、有機系液の膜分離には、膜素材として無機素材（セラミックス等）が着目されている。
【００１０】
例えば、非特許文献３には、セラミック膜で使用される材料は、一般的に各種溶剤・薬品に優れた耐食性を示すため、排水系を含む多岐にわたる用途への適用が可能であるとともに、化学薬品での洗浄にも対応可能であるなどの特長が挙げられる。このため、高分子材料で構成される有機膜と比較し、広い範囲での使用が可能となっていることが記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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