的面(接液側(cè)的面),優(yōu)選算術(shù)平均粗糙度Ra為 0. 005~40 μ m左右,更優(yōu)選為0. 01~30 μ m左右。另一方面,在面向透過側(cè)空間123的面 (脫離側(cè)的面),優(yōu)選為〇. 005~80 μ m左右,更優(yōu)選為0. 01~70 μ m左右。通過這樣規(guī)定 各面的表面粗糙度,能夠充分提高有機(jī)物的分離效率。另外,與此同時(shí),能夠防止浸透氣化 膜1的機(jī)械特性降低,例如抑制破裂等發(fā)生。
[0087] 另外,優(yōu)選浸透氣化膜1中面向透過側(cè)空間123的面的算術(shù)平均粗糙度Ra大于面 向供給側(cè)空間122的面的算術(shù)平均粗糙度Ra,具體而言,優(yōu)選為I. 01~10000倍左右,更優(yōu) 選為I. 05~5000倍左右。通過這樣規(guī)定各面的表面粗糙度,能夠使面向供給側(cè)空間122的 面的有機(jī)物的浸透效率和面向透過側(cè)空間123的面的有機(jī)物的脫離效率分別最適化。即, 浸透速度限制脫離速度,因此,通過將各面的表面粗糙度規(guī)定為脫離速度適度高于浸透速 度,能夠?qū)⒔感屎兔撾x效率分別最適化,并且抑制機(jī)械特性的降低。
[0088] 此外,為了形成支撐體11的形狀由來的凹凸形狀,在浸透氣化膜1的制造時(shí),通過 具備柔軟性比較高的抵接面的按壓部件對(duì)支撐體11和被覆層12進(jìn)行加壓即可。由此,容 易在被覆層12的表面反映出支撐體11由來的形狀。此外,作為柔軟性比較高的抵接面,例 如,可以列舉由有機(jī)硅橡膠、聚氨酯橡膠這樣的橡膠材料、各種彈性體材料等構(gòu)成的部件的 面等。
[0089] 圖3(b)是表示圖3(a)所示的浸透氣化膜1的其他構(gòu)成例的剖面圖。
[0090] 圖3(b)所示的浸透氣化膜1除了具有被覆層12、疊層于該被覆層12的一個(gè)面的 支撐體11以外,與圖3(a)所示的浸透氣化膜1同樣。這樣的浸透氣化膜1通過將未硬化 或未固化的被覆層12載置于支撐體11的一個(gè)面,進(jìn)行加熱并加壓的方法等來形成。
[0091] 此外,被覆層12和支撐體11可以根據(jù)需要在1片浸透氣化膜1中分別設(shè)置多片。 例如,可以以?shī)A著1片支撐體11的方式疊層2片被覆層12,也可以將3片的被覆層12和2 片的支撐體11交替夾入來疊層。
[0092] 這里,作為用浸透氣化分離裝置100處理的被處理液,多數(shù)是有機(jī)物的濃度非常 稀薄的被處理液。因此,在將其濃縮而能夠在工業(yè)上利用、或者實(shí)現(xiàn)供給廢棄處理、無害化 處理的被處理液的減容化時(shí),期待使用本發(fā)明的浸透氣化膜的浸透氣化法。
[0093] 例如,被處理液為苯酚水溶液時(shí),其濃度通常在為廢液等時(shí)為1~2質(zhì)量%這樣的 低濃度,不適于直接用于工業(yè)(例如作為苯酚原料的利用)。另外,被處理液大多為工廠廢 液等的情況,此時(shí),除了苯酚、水以外也含有無機(jī)鹽、聚合物等的雜質(zhì)。為了將苯酚水溶液用 于工業(yè),一般需要使苯酚濃度為70質(zhì)量%以上,因此,不能缺少浸透氣化法這樣的分離、濃 縮方法。
[0094] 以往,作為浸透氣化膜,已知有沸石制的膜。進(jìn)行了實(shí)用化的A型的沸石膜為水透 過性的多孔膜,與本發(fā)明的浸透氣化膜不同,從苯酚水溶液中優(yōu)先透過水來工作(本發(fā)明 的浸透氣化膜通過使有機(jī)物優(yōu)先透過來工作。),但是,如上所述,如果除了苯酚、水以外還 含有聚合物等,則該聚合物堵塞膜表面,分離特性降低。另外,苯酚水溶液中所含的無機(jī)鹽 和沸石膜表面之間發(fā)生離子交換,從而分離特性降低。此外,苯酚濃度稀薄時(shí),透過沸石膜 的水的量變多,導(dǎo)致能量效率的顯著降低。另外,沸石膜以外的膜、例如由聚乙烯醇構(gòu)成的 高分子膜中,苯酚濃度稀薄時(shí),除了能量效率低,也缺乏耐久性。
[0095] 另一方面,由ZSM-5型沸石、娃石(silicalite)構(gòu)成的浸透氣化膜與本發(fā)明的浸 透氣化膜同樣,是使有機(jī)物透過的膜,這些為多孔膜,與致密膜的本發(fā)明不同。多孔膜容易 發(fā)生由無機(jī)鹽、聚合物等的雜質(zhì)引起的堵塞,存在無法避免由此引起的分離特性的降低的 問題。
[0096] 另外,由聚二甲基硅氧烷構(gòu)成的浸透氣化膜為有機(jī)物透過膜,并且是致密膜,不易 發(fā)生上述的堵塞,但是存在有機(jī)物的分離特性降低的問題。
[0097] 相對(duì)于此,本發(fā)明的浸透氣化膜1由于具備支撐體11和由含聚酰胺樹脂構(gòu)成的致 密的被覆層12,即使在被處理液含有無機(jī)鹽、聚合物等的雜質(zhì)時(shí),也能夠高度兼具有機(jī)物的 分離特性和耐久性。由此,對(duì)于稀薄且含有雜質(zhì)的被處理液,能夠抑制浸透氣化膜1的更換 頻率并且能夠經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)地進(jìn)行分離、濃縮處理。其結(jié)果,能夠高效地得到能夠可用于 工業(yè)的苯酚原料、能夠以低成本進(jìn)行廢棄處理或無害化處理的被處理液。
[0098] 特別是,本發(fā)明的浸透氣化膜1即使對(duì)于含有0. 1質(zhì)量%以上的無機(jī)離子這樣的 被處理液,也能夠供給長(zhǎng)期的分離、濃縮處理,在該方面是有用的。即,在含有無機(jī)離子時(shí), 以往的浸透氣化膜中,存在如下問題:不僅分離特性顯著降低,膜在短時(shí)間內(nèi)劣化,分離、濃 縮處理的效率顯著降低,但是,本發(fā)明的浸透氣化膜1通過含有支撐體11和被覆層12,能夠 可靠地消除這些問題。其結(jié)果,能夠得到不事先進(jìn)行除去無機(jī)離子等的處理、且能夠高效地 進(jìn)行分離、濃縮處理的浸透氣化膜1。
[0099] 另外,以往的浸透氣化膜中,除此以外,對(duì)于例如pH超過7或pH超過8這樣的堿 性強(qiáng)的被處理液,無法長(zhǎng)期應(yīng)用,但是,采用本發(fā)明的浸透氣化膜1,對(duì)于這樣的被處理液, 能夠長(zhǎng)期高效地進(jìn)行分離、濃縮處理。
[0100] (填料)
[0101] 另外,浸透氣化膜1可以根據(jù)需要含有填料。填料是分散于含聚酰胺樹脂中的顆 粒,以提高浸透氣化膜1的各種特性、例如機(jī)械特性來發(fā)揮作用。
[0102] 作為填料的形狀,例如,可以列舉球狀、板狀(鱗片狀)、針狀等。
[0103] 另外,填料的平均粒徑優(yōu)選為0. 01~20 μm左右,更優(yōu)選為0. 05~10 μm左右。 此外,填料的平均粒徑為在通過激光衍射式粒徑測(cè)定法得到的粒度分布中以質(zhì)量基準(zhǔn)計(jì)累 積50 %時(shí)的粒徑。
[0104] 另外,作為填料的構(gòu)成材料,例如,可以列舉二氧化硅、氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、云 母、粘土、沸石等的無機(jī)材料、酚醛樹脂、丙烯酸樹脂、丙烯腈樹脂、聚氨酯、聚氯乙烯、聚苯 乙烯、聚酰胺等的有機(jī)材料等。這些之中,從苯酚的分離效率的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選沸石,更優(yōu)選 疏水性沸石。
[0105] 另外,浸透氣化膜1中的填料的占有率,沒有特別限定,優(yōu)選小于支撐體11的占有 率,具體而目,優(yōu)選為2~40體積%左右,更優(yōu)選為10~35體積%左右。由此,能夠不抑 制含聚酰胺樹脂的分離特性、進(jìn)一步提高浸透氣化膜1的機(jī)械特性。
[0106] 此外,在填料的表面,可以根據(jù)需要實(shí)施用于提高與含聚酰胺樹脂的粘附性的表 面處理。作為這樣的表面處理,例如可以列舉偶聯(lián)劑處理、等離子體處理等。
[0107] (電子射線照射處理)
[0108] 對(duì)浸透氣化膜1可以根據(jù)需要實(shí)施電子射線照射處理。電子射線照射處理為通過 對(duì)被覆層12等照射電子射線進(jìn)行改性的處理。對(duì)由上述的含聚酰胺樹脂構(gòu)成的被覆層12 照射電子射線時(shí),通過電子射線的能量,不要說被覆層12的表面,就是被覆層12的層內(nèi)也 得到改性。由此,提高層中的聚合物的交聯(lián)密度,使機(jī)械強(qiáng)度提高。其結(jié)果,即使膨潤(rùn)也不 易劣化等,能夠進(jìn)一步提高浸透氣化膜1的耐久性。另外,可以認(rèn)為,通過電子射線照射處 理,具有與有機(jī)物的親和性的酰胺鍵等官能團(tuán)、化學(xué)鍵不易消失或受到改性。因此,如上所 述,實(shí)現(xiàn)機(jī)械強(qiáng)度的提高,另一方面,有機(jī)物的分離特性幾乎不降低。特別是長(zhǎng)期供給浸透 氣化的工藝時(shí),在有機(jī)物的分離特性不易降低并不易破裂的方面,浸透氣化膜1是有用的。 另外,通過電子射線照射,在膜的表面導(dǎo)入官能團(tuán),與被處理液的接觸性變得良好。其結(jié)果, 有機(jī)物與膜的接觸性也變得良好,有機(jī)物的分離特性提高。因此,通過對(duì)由含聚酰胺樹脂構(gòu) 成的被覆層12實(shí)施電子射線照射處理,能夠得到特別高度地兼具有機(jī)物的分離特性和耐 久性的浸透氣化膜1。
[0109] 電子射線是放射線的一種,使用加速器等對(duì)電子進(jìn)行加速形成電子束。一般而言, 電子射線的指向性高,因此,在電子射線照射處理時(shí),通過對(duì)由含聚酰胺樹脂構(gòu)成的膜掃描 電子射線,能夠?qū)Ρ惶幚砻孢M(jìn)行均等的積算照射量。此外,電子射線的掃面圖案,沒有特別 限定,也可以使積算照射量不均等。
[0110] 另外,電子射線的積算照射量(吸收射線量)沒有特別限定,優(yōu)選為25~300kGy 左右,更優(yōu)選為30~200kGy左右。通過將積算照射量設(shè)定為上述范圍內(nèi),能夠可靠地抑制 具有與有機(jī)物的親和性的官能團(tuán)、化學(xué)鍵消失或受到改性,并且能夠?qū)崿F(xiàn)被覆層12的機(jī)械 強(qiáng)度的提高。另外,能夠得到可以長(zhǎng)期維持這樣的效果的浸透氣化膜1。
[0111] 另外,為了得到電子射線而對(duì)電子進(jìn)行加速時(shí)的加速電壓優(yōu)選為10~200kV左 右,更優(yōu)選為20~150kV左右。加速電壓控制電子射線對(duì)被覆層12的浸透深度。因此,通 過將加速電壓設(shè)定為上述范圍內(nèi),能夠?qū)Ρ桓矊?2的厚度方向的整體實(shí)施所需要且充分 的處理。其結(jié)果,能夠更高度地兼具分離特性和耐久性。
[0112] 此外,含聚酰胺樹脂為具有聚酰胺鏈段和聚醚鏈段的共聚物時(shí),電子射線照射處 理對(duì)于膜的分離特性和耐久性的兼具特別有效。即,聚醚鏈段具有高的有機(jī)成分的透過性, 但通過電子射線照射處理,膜構(gòu)造容易適度強(qiáng)化。因此,能夠得到同時(shí)實(shí)現(xiàn)維持有機(jī)成分的 透過性高這樣的聚醚鏈段的優(yōu)點(diǎn)并且也實(shí)現(xiàn)對(duì)于有機(jī)物的膨潤(rùn)的耐久性的提高這樣的、僅 簡(jiǎn)單提高有機(jī)成分的透過性無法實(shí)現(xiàn)的兩個(gè)效果的浸透氣化膜1。
[0113] 另外,根據(jù)其條件和含聚酰胺樹脂的組成,通過電子射線照射處理,也能夠在照射 面的表面形成凹凸構(gòu)造。由此,能夠增大表面和被處理液的接觸面積,能夠進(jìn)一步提高浸透 氣化法的處理效率。因此,將浸透氣化膜1設(shè)置于上述的浸透氣化膜組件120時(shí),優(yōu)選電子 射線的照射面設(shè)置為面向供給側(cè)空間122。
[0114] 另外,電子射線照射處理優(yōu)選在不活潑氣體存在下進(jìn)行。由此,能夠抑制電子射線 照射部受到氧的影響,防止具有與有機(jī)物的親和性的官能團(tuán)、化學(xué)鍵消失。此時(shí),優(yōu)選使氧 濃度以質(zhì)量比計(jì)為500ppm以下。作為不活潑氣體,例如,可以列舉氮?dú)狻鍤獾取?br>[0115] 以上,對(duì)浸透氣化膜1進(jìn)行了說明,但是,本發(fā)明的浸透氣化膜也可以是將如上所 述的浸透氣化膜1疊層多片得到的疊層模、將浸透氣化膜1和其它膜疊層得到的疊層膜等。 此時(shí),實(shí)現(xiàn)與上述的浸透氣化膜1同樣的效果。
[0116] 接著,說明浸透氣化膜1的制造方法。浸透氣化膜1如上所述,可以為各種形態(tài), 這里,對(duì)制造平膜型的浸透氣化膜的情況進(jìn)行說明。
[0117] 平膜型的浸透氣化膜1例如如下制造:將原材料以180~230°C左右的溫度熔融, 將所得到的熔融物以擠出法、注射成型法、壓制法等的成型方法成型為平膜狀。原材料可以 根據(jù)需要用溶劑等稀釋。
[0118] 另外,在浸透氣化膜1的表面,根據(jù)需要,可以實(shí)施與電子射線照射處理不同的表 面處理。作為這樣的表面處理,例如,可以列舉電暈放電處理、電弧放電處理、準(zhǔn)分子光的照 射處理、等離子體處