技术摘要:
本发明提供一种层叠物。本发明涉及一种层叠物,根据本发明,能够高浓度地浓缩污染物质,并且抑制热损失且污染物质的处理量大。以往,为了抑制热损失,尝试了选择热导率低的多孔性树脂、或增大膜的厚度的方法,然而这些方法虽然抑制热损失,但会产生损害膜的水蒸气透过 全部
背景技术:
从工业活动排出的污染水的处理是世界性的重要课题。 以往,作为分离污染物质与水的方法,可列举反渗透膜。例如,专利文献1中公开了 利用反渗透膜来进行污染物质的分离。 另外,提出了一种使用具有纳米孔的多孔膜,通过使水蒸气透过内部从而将污染 物质与水分离的方法。例如,专利文献2中公开了利用纳米多孔膜来进行污染物质的分离。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2002-210335号公报 专利文献2:日本特开2015-100777号公报
技术实现要素:
发明要解决的课题 然而,在专利文献1所记载的方法中,在分离高浓度的污染物质时,存在产生大的 压力损失、且浓缩极限低这样的问题。 另外,作为反渗透膜以外的方法,可列举膜蒸馏。膜蒸馏是以疏水膜作为分离界 面,以膜两侧蒸气压差作为传质推动力的膜过程。与传统的蒸馏相比,其运行过程温度和压 力较低,可利用低品位废热,并且其分离效果好,可达到接近100%的盐截留率。由于其独特 的优势,膜蒸馏在海水淡化、零排放、苦咸水资源化、食品及药品浓缩等领域得到了广泛地 应用。膜蒸馏通量和膜润湿是影响膜蒸馏工艺推广应用的主要问题。为提高膜的通量,减缓 膜润湿问题,需选择一种合适的膜蒸馏用膜。理想的膜蒸馏膜需具备孔隙率高、孔径分布合 理、疏水性强、膜孔贯通性好、结构稳定、机械性能较好等特点。作为膜蒸馏的例子,例如可 列举专利文献2。 本发明的目的在于提供一种能够高浓度地浓缩污染物质,且降低污染物质的分离 所涉及的热损失的新的分离膜。 用于解决课题的方法 本发明人等为了解决上述课题而进行了能够高浓度地浓缩污染物质的纳米多孔 膜的研究开发,为了抑制了热损失而添加了具有低热导率的多孔性粒子,结果意外地发现: 通过改变表面粗糙度、孔径、接触角等,从而抑制热损失,同时污染物质的处理量增大,由此 完成了本发明。 本发明提供由多孔性树脂、多孔性粒子和支撑基材构成的层叠物。 1.一种层叠物,其在具有连通气孔的支撑基材的至少一个表面具备具有连通气孔 的多孔性树脂层,且在所述多孔性树脂层内包含多孔性粒子。 3 CN 111545069 A 说 明 书 2/7 页 2.根据1所述的层叠物,孔隙率为50%~90%。 3.根据1或2所述的层叠物,所述多孔性粒子的中位径、即D50为1~50μm。 4.根据1~3中任一项所述的层叠物,在2~200nm的范围内测定的所述多孔性粒子 的孔径分布中的峰值孔径为5nm~150nm。 5.根据1~4中任一项所述的层叠物,所述多孔性粒子的热导率小于或等于0.05W/ m·K。 6.根据1~5中任一项所述的层叠物,在15nm~300μm的范围内测定的所述层叠物 的孔径分布中的峰值孔径为150nm~600nm。 7.根据1~6中任一项所述的层叠物,所述层叠物的热导率为0.01~0.13W/m·K。 8.根据1~7中任一项所述的层叠物,层叠于所述支撑基材上的包含所述多孔性粒 子的所述多孔性树脂层的表面粗糙度通过原子力显微镜的观察为60~100Ra。 9.根据1~8中任一项所述的层叠物,层叠于所述支撑基材上的包含所述多孔性粒 子的所述多孔性树脂层的接触角大于或等于75°。 10.根据1~9中任一项所述的层叠物,所述支撑基材的单位面积重量为1~500g/ m2,厚度为0.05~1mm。 11.根据1~10中任一项所述的层叠物,透水压力大于或等于50kPa。 作为分离对象,可列举上下水、工厂排水、海水、咸淡水等,特别是火力发电厂、石 油·化学制品厂、造纸厂、纺丝厂、电镀厂等的排水,排水本身具有比室温的水高的温度、即 具有热量,通过使用绝热性高的分离膜,从而抑制处理所需的加热的效果大。 以往,为了抑制热损失,尝试了选择热导率低的多孔性树脂、或增大膜的厚度的方 法,然而这些方法虽然抑制热损失,但会产生损害膜的水蒸气透过率、即处理能力这样的问 题。根据上述方法,通过热导率低的多孔性粒子发挥绝热性,从而不需要变更膜的材质、厚 度的设计而能够避免上述问题。 发明效果 根据本发明,能够提供一种能够高浓度地浓缩污染物质,并且抑制热损失且污染 物质的处理量大的新的分离膜。
本发明提供一种层叠物。本发明涉及一种层叠物,根据本发明,能够高浓度地浓缩污染物质,并且抑制热损失且污染物质的处理量大。以往,为了抑制热损失,尝试了选择热导率低的多孔性树脂、或增大膜的厚度的方法,然而这些方法虽然抑制热损失,但会产生损害膜的水蒸气透过 全部
背景技术:
从工业活动排出的污染水的处理是世界性的重要课题。 以往,作为分离污染物质与水的方法,可列举反渗透膜。例如,专利文献1中公开了 利用反渗透膜来进行污染物质的分离。 另外,提出了一种使用具有纳米孔的多孔膜,通过使水蒸气透过内部从而将污染 物质与水分离的方法。例如,专利文献2中公开了利用纳米多孔膜来进行污染物质的分离。 现有技术文献 专利文献 专利文献1:日本特开2002-210335号公报 专利文献2:日本特开2015-100777号公报
技术实现要素:
发明要解决的课题 然而,在专利文献1所记载的方法中,在分离高浓度的污染物质时,存在产生大的 压力损失、且浓缩极限低这样的问题。 另外,作为反渗透膜以外的方法,可列举膜蒸馏。膜蒸馏是以疏水膜作为分离界 面,以膜两侧蒸气压差作为传质推动力的膜过程。与传统的蒸馏相比,其运行过程温度和压 力较低,可利用低品位废热,并且其分离效果好,可达到接近100%的盐截留率。由于其独特 的优势,膜蒸馏在海水淡化、零排放、苦咸水资源化、食品及药品浓缩等领域得到了广泛地 应用。膜蒸馏通量和膜润湿是影响膜蒸馏工艺推广应用的主要问题。为提高膜的通量,减缓 膜润湿问题,需选择一种合适的膜蒸馏用膜。理想的膜蒸馏膜需具备孔隙率高、孔径分布合 理、疏水性强、膜孔贯通性好、结构稳定、机械性能较好等特点。作为膜蒸馏的例子,例如可 列举专利文献2。 本发明的目的在于提供一种能够高浓度地浓缩污染物质,且降低污染物质的分离 所涉及的热损失的新的分离膜。 用于解决课题的方法 本发明人等为了解决上述课题而进行了能够高浓度地浓缩污染物质的纳米多孔 膜的研究开发,为了抑制了热损失而添加了具有低热导率的多孔性粒子,结果意外地发现: 通过改变表面粗糙度、孔径、接触角等,从而抑制热损失,同时污染物质的处理量增大,由此 完成了本发明。 本发明提供由多孔性树脂、多孔性粒子和支撑基材构成的层叠物。 1.一种层叠物,其在具有连通气孔的支撑基材的至少一个表面具备具有连通气孔 的多孔性树脂层,且在所述多孔性树脂层内包含多孔性粒子。 3 CN 111545069 A 说 明 书 2/7 页 2.根据1所述的层叠物,孔隙率为50%~90%。 3.根据1或2所述的层叠物,所述多孔性粒子的中位径、即D50为1~50μm。 4.根据1~3中任一项所述的层叠物,在2~200nm的范围内测定的所述多孔性粒子 的孔径分布中的峰值孔径为5nm~150nm。 5.根据1~4中任一项所述的层叠物,所述多孔性粒子的热导率小于或等于0.05W/ m·K。 6.根据1~5中任一项所述的层叠物,在15nm~300μm的范围内测定的所述层叠物 的孔径分布中的峰值孔径为150nm~600nm。 7.根据1~6中任一项所述的层叠物,所述层叠物的热导率为0.01~0.13W/m·K。 8.根据1~7中任一项所述的层叠物,层叠于所述支撑基材上的包含所述多孔性粒 子的所述多孔性树脂层的表面粗糙度通过原子力显微镜的观察为60~100Ra。 9.根据1~8中任一项所述的层叠物,层叠于所述支撑基材上的包含所述多孔性粒 子的所述多孔性树脂层的接触角大于或等于75°。 10.根据1~9中任一项所述的层叠物,所述支撑基材的单位面积重量为1~500g/ m2,厚度为0.05~1mm。 11.根据1~10中任一项所述的层叠物,透水压力大于或等于50kPa。 作为分离对象,可列举上下水、工厂排水、海水、咸淡水等,特别是火力发电厂、石 油·化学制品厂、造纸厂、纺丝厂、电镀厂等的排水,排水本身具有比室温的水高的温度、即 具有热量,通过使用绝热性高的分离膜,从而抑制处理所需的加热的效果大。 以往,为了抑制热损失,尝试了选择热导率低的多孔性树脂、或增大膜的厚度的方 法,然而这些方法虽然抑制热损失,但会产生损害膜的水蒸气透过率、即处理能力这样的问 题。根据上述方法,通过热导率低的多孔性粒子发挥绝热性,从而不需要变更膜的材质、厚 度的设计而能够避免上述问题。 发明效果 根据本发明,能够提供一种能够高浓度地浓缩污染物质,并且抑制热损失且污染 物质的处理量大的新的分离膜。