CN113522050B

CN113522050B - 聚砜系中空纤维膜和中空纤维膜组件

Info

Publication number: CN113522050B
Application number: CN202110303419.4A
Authority: CN
Inventors: 渡边健祐
Original assignee: Nok Corp
Current assignee: Nok Corp
Priority date: 2020-04-14
Filing date: 2021-03-22
Publication date: 2023-07-21
Anticipated expiration: 2041-03-22
Also published as: JP7475186B2; CN113522050A; JP2021169058A

Abstract

本发明提供一种空气透过性优异的聚砜系中空纤维膜、以及透水性和空气透过性优异的聚砜系中空纤维膜组件。所述聚砜系中空纤维膜包含聚砜系树脂，且在100kPa的加压下的透水量为1ml/(hr·cm²)以下，在100kPa的加压下的空气透过量为1000ml/(hr·cm²)以上。

Description

聚砜系中空纤维膜和中空纤维膜组件

技术领域

本发明涉及一种聚砜系中空纤维膜和中空纤维膜组件。

背景技术

使用了中空纤维膜的膜分离法由于每单位容积的处理量较多而被用于家庭用或工业用的净水器膜组件、人工透析机用的膜组件、加湿膜组件、除湿膜组件等广泛的领域。

作为中空纤维膜的材料，亲水性高分子受到关注，例如聚砜系树脂等可用作亲水性高分子。亲水性的聚砜系树脂可通过在其制造时添加亲水性高分子来制造。在使用具备由亲水性高分子形成的中空纤维膜的中空纤维膜组件进行一定时间的水溶液处理的情况下，水分子被保持在中空纤维膜的细孔内。因此，当空气混入该中空纤维膜组件内时，存在空气积存于组件内、透水性降低的情况。

因此，希望提高中空纤维膜组件的透水性。一直以来，尝试通过制作具备疏水性高分子的中空纤维膜的中空纤维膜组件来提高透水性。

专利文献1(日本特开2014-184377号公报)公开一种中空纤维膜组件，其具备使弯曲的松针状的疏水性中空纤维膜混存于亲水性中空纤维膜中而成的中空纤维膜束。

专利文献2(日本特开2011-72900号公报)公开一种中空纤维膜组件，其是将中空纤维膜束的开口端部固定于筒状壳体的开口部而成的中空纤维膜组件，该中空纤维膜束是使疏水性中空纤维膜混存于亲水性中空纤维膜中而成的，筒状壳体的端面上的中空纤维膜束的最外周的中空纤维膜为亲水性中空纤维膜。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-184377号公报

专利文献2：日本特开2011-72900号公报

发明内容

发明要解决的课题

以往的中空纤维膜组件除了包含亲水性的聚砜系中空纤维膜以外还包含空气透过性优异的疏水性的中空纤维膜。因此，尽管可期待提高中空纤维膜组件的透水性，但从制造成本、粘接性、防止损伤亲水性的聚砜系中空纤维膜的观点考虑，对疏水性的中空纤维膜还有进一步研究的余地。

本发明是鉴于上述情形而完成的，提供一种空气透过性优异的聚砜系中空纤维膜、以及透水性和空气透过性优异的聚砜系中空纤维膜组件。

用于解决课题的方案

本发明的各实施方式如下所述。

[1]一种聚砜系中空纤维膜，其包含聚砜系树脂，且在100kPa的加压下的透水量为1ml/(hr·cm²)以下，在100kPa的加压下的空气透过量为1000ml/(hr·cm²)以上。

[2]根据上述[1]所述的聚砜系中空纤维膜，其中，所述透水量为0.01ml/(hr·cm²)～1ml/(hr·cm²)。

[3]根据上述[1]或[2]所述的聚砜系中空纤维膜，其中，所述空气透过量为1000ml/(hr·cm²)～60000ml/(hr·cm²)。

[4]一种中空纤维膜组件，其具备：壳体、收纳于所述壳体内的中空纤维膜束、和嵌合于所述壳体的配管构件，

所述中空纤维膜束具有上述[1]～[3]中任一项所述的聚砜系中空纤维膜和亲水性的聚砜系中空纤维膜。

发明效果

本发明可以提供空气透过性优异的聚砜系中空纤维膜、以及透水性和空气透过性优异的聚砜系中空纤维膜组件。

附图说明

图1是说明中空纤维膜的透水量的测定方法的图。

图2是说明中空纤维膜的空气透过量的测定方法的图。

图3是表示一个实施方式的中空纤维膜组件的图。

图4是表示实施例1中所得到的多孔质聚砜系中空纤维膜的SEM照片的图。

图5是说明聚砜系中空纤维膜的泡点的测定方法的图。

具体实施方式

1.聚砜系中空纤维膜

本发明的聚砜系中空纤维膜包含聚砜系树脂，且在100kPa的加压下的透水量为1ml/(hr·cm²)以下，在100kPa的加压下的空气透过量为1000ml/(hr·cm²)以上。由于本发明的聚砜系树脂是具有包含磺酰基(-SO₂-)的重复单元的树脂，且具有疏水结构，因此，作为树脂整体也成为疏水性。因此即使在聚砜系中空纤维膜接触到水的情况下其内部也不容易包含水，从而能够具有优异的空气透过性。尤其是本发明的聚砜系中空纤维膜能够具有在100kPa的加压下透水量为1ml/(hr·cm²)以下和空气透过量为1000ml/(hr·cm²)以上的优异的空气透过性。需要说明的是，如后面所述，上述“在100kPa的加压下的空气透过量”表示：向保持有聚砜系中空纤维膜的圆筒容器内供给离子交换水并以使其成为200kPaG的方式加压后，去除圆筒容器内的水，进而向圆筒容器内供给空气并以使其成为100kPaG的方式加压时的空气漏出的体积。

用于聚砜系中空纤维膜的聚砜系树脂是指构成该聚砜系树脂的重复单元中包含磺酰基(-SO₂-)的高分子。作为聚砜系树脂，例如，可以列举：聚砜、聚醚砜、聚苯砜等。更具体而言，聚砜、聚醚砜和聚苯砜如下所述来表示。

[化学式1]

聚砜

聚醚砜

聚苯砜

聚砜系中空纤维膜在100kPa的加压下的透水量优选为0.01ml/(hr·cm²)～1ml/(hr·cm²)。在100kPa的加压下的空气透过量优选为1000ml/(hr·cm²)～60000ml/(hr·cm²)。通过使聚砜系中空纤维膜的透水量和空气透过量处于上述范围内，可以使聚砜系中空纤维膜具有优异的空气透过性。另外，由于本发明的中空纤维膜组件包含空气透过性优异的聚砜系中空纤维膜，因此，空气不会停留在该中空纤维膜组件内，能够抑制透水量降低。其结果，可以提供透水性和空气透过性优异的聚砜系中空纤维膜组件。

下面，参照图1和图2，对聚砜系中空纤维膜的透水量和空气透过量的测定方法进行说明。

(a)透水量的测定

如图1A所示，准备直径8mm、长度7.5cm的两端开口的圆筒容器11。将1根6cm的聚砜系中空纤维膜13以变形为U字形的状态收纳于圆筒容器11内。接着，使用灌封剂12(环氧树脂；QUICK SET(商品名)、Konishi Co.，Ltd.制造)将聚砜系中空纤维膜13密封固定于圆筒容器11的一端侧。其后，用树脂头10密封圆筒容器11的另一端侧。

接下来，如图1B所示，设置管15以使其贯穿树脂头10而到达圆筒容器11内。管15分支成两部分，一方连通压力计14，另一方连通离子交换水的供给管16。其后，从供给管16向圆筒容器11内供给1分钟离子交换水并对圆筒容器11内进行加压以使压力计的值成为100kPaG。此时，测定从圆筒容器11的用灌封剂12密封的端部侧漏出的水17的体积。接着，通过用水17的漏出量除以聚砜系中空纤维膜13的侧面表面积(聚砜系中空纤维膜13的直径×3.14×聚砜系中空纤维膜13的长度)和时间(1/60)，计算出透水量(ml/(hr·cm²))。

(b)空气透过量的测定

如与图1A同样地，将1根聚砜系中空纤维膜13以变形为U字形的状态收纳于圆筒容器11内的一端侧，然后用灌封剂进行密封固定。其后，用树脂头10密封圆筒容器11的另一端侧。接下来，如图2A所示，设置管15以使其贯穿树脂头10而到达圆筒容器11内。管15分支成两部分，一方连通压力计14，另一方连通离子交换水和空气的供给管16。其后，从供给管16向圆筒容器11内供给1分钟空气并对圆筒容器11内进行加压以使压力计的值成为100kPaG。此时，测定从圆筒容器11的用灌封剂12密封的端部侧漏出的空气18的体积。接着，通过用空气18的体积除以聚砜系中空纤维膜13的侧面表面积(聚砜系中空纤维膜13的直径×3.14×聚砜系中空纤维膜13的长度)和时间(1/60)，设定为空气透过量(未加压时)(ml/(hr·cm²))。

接着，如图2B所示使圆筒容器11内恢复至大气压后，从供给管16向圆筒容器11内供给1分钟离子交换水并对圆筒容器11内进行加压以使压力计的值成为200kPaG。接下来，如图2C所示去掉填充于圆筒容器11内的水，然后从供给管16向圆筒容器11内供给1分钟空气并对圆筒容器11内进行加压以使压力计的值成为100kPaG。此时，通过测定从圆筒容器11的用灌封剂12密封的端部侧漏出的空气18的体积，并与图2A同样地进行计算，设定为空气透过量(离子交换水加压200kPaG后)(ml/(hr·cm²))。本申请发明中规定的“在100kPa的加压下的空气透过量”表示：如上所述向圆筒容器11内供给离子交换水并以使其成为200kPaG的方式加压后，去除圆筒容器11内的水，进而向圆筒容器11内供给空气并以使其成为100kPaG的方式加压时的空气漏出的体积(图2B、2C)。

接着，如图2D所示使圆筒容器11内恢复至大气压后，从供给管16向圆筒容器11内供给1分钟离子交换水并对圆筒容器11内进行加压以使压力计的值成为300kPaG。接下来，如图2E所示去掉填充于圆筒容器11内的水，然后从供给管16向圆筒容器11内供给1分钟空气并对圆筒容器11内进行加压以使压力计的值成为100kPaG。此时，通过测定从圆筒容器11的用灌封剂12密封的端部侧漏出的空气18的体积，并与图2A同样地进行计算，设定为空气透过量(离子交换水加压300kPaG后)(ml/(hr·cm²))。

2.聚砜系中空纤维膜的制造方法

本发明的聚砜系中空纤维膜可以通过例如非溶剂致相分离法(NIPS；NonsolventInduced Phase Separation)、热致相分离法(TIPS；Thermally Induced PhaseSeparation)来制造。可优选通过湿式纺丝法、干湿式纺丝法等非溶剂致相分离法(NIPS；Nonsolvent Induced Phase Separation)来制造聚砜系中空纤维膜。更具体而言，首先准备纺丝原液，然后直接或通过空转将纺丝原液从双环状结构的中空纤维纺丝喷嘴的外管挤出至凝固浴中，与此同时从该中空纤维纺丝喷嘴的内管挤出与纺丝原液不相容的芯溶液，由此进行制膜。根据需要对如此得到的聚砜系中空纤维膜进行水洗，然后进行干燥处理。

纺丝原液含有聚砜系树脂、能够溶解聚砜系树脂的溶剂、和添加剂，而不包含亲水性高分子。作为聚砜系树脂，可以使用市售的聚砜系树脂，例如，可以列举：Ultrason(注册商标)S3010、S6010、E1010、E2010、E3010、E3010P、E6020P、P3010(均为BASF Co.,Ltd.制造)；UDEL(注册商标)P-1700、P-3500，Veradel(注册商标)3100P、3000P、3000MP、RADEL(注册商标)R-5000、R-5500(均为SOLVAY Co.,Ltd.制造)等。作为溶剂，只要是能够溶解聚砜的溶剂，就没有特别限定，可举出：四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基-2-吡咯烷酮、磷酸三乙酯等，可以优选使用溶解性高的N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基-2-吡咯烷酮等非质子性极性溶剂。

由于以往的聚砜系树脂为疏水性，因此，为了制备透水性高的膜，需要添加亲水性的材料作为纺丝原液的添加剂，并且使相稳定性不稳定化，由此使膜多孔质化为透水性高的结构而对聚砜系中空纤维膜进行制膜。此时，通过使用高分子系的材料(作为代表性的材料，有聚乙烯吡咯烷酮)作为亲水性的材料，即使在制造时的洗涤时或使用时的通水后，也能够使聚砜系中空纤维膜维持亲水性。由于市售有分子量不同的聚乙烯吡咯烷酮，因此容易调整制膜溶液的粘度(影响纺丝时的稳定性)、相稳定性，但在制膜后会残留于聚砜系中空纤维膜中。因此，为了显现透水性而需要用热水洗涤。即使在洗涤后一部分聚乙烯吡咯烷酮也会残留于聚砜系中空纤维膜中，因此，因该聚乙烯吡咯烷酮的亲水性而显现出聚砜系中空纤维膜的透水性。

另一方面，在本发明中，由于不使用广泛用作高分子系亲水剂的聚乙烯吡咯烷酮作为纺丝原液的添加剂，因此可以使制膜后的聚砜系中空纤维膜在100kPa的加压下的透水量为1ml/(hr·cm²)以下、空气透过量为1000ml/(hr·cm²)以上。作为添加剂，只要具有上述作用，就没有特别限定，例如，可举出：乙二醇、三乙二醇、平均分子量为900以下的聚乙二醇、水等亲水性溶液。通过使添加剂的浓度为上述范围内，可以使纺丝原液具有适当的粘度，并且使制膜后的聚砜系中空纤维膜的透水量和空气透过量为上述的优选范围。为了提高纺丝稳定性，也可以使用粘度高的树脂。

纺丝原液的芯溶液和凝固浴可以使用与聚砜不相容的溶剂，例如：二甲基乙酰胺、乙二醇、水等。另外，对芯溶液和凝固浴的温度没有特别限定，但为了稳定地进行制膜，可以优选为-20℃～60℃、更优选为0℃～30℃。为了提高制膜稳定性，纺丝原液在室温下的粘度优选为300mPa·s以上。制膜后的聚砜系中空纤维膜的干燥处理条件只要是可充分干燥聚砜系中空纤维膜的条件，就没有特别限定，例如，可以在20℃～80℃、优选25℃～60℃下进行0.5小时～4小时干燥。

通过调节纺丝原液中的聚合物的浓度、添加剂的浓度、纺丝条件等，可以将聚砜系中空纤维膜的孔径适当控制在所需范围内。可以根据聚砜系中空纤维膜的孔径而将聚砜系中空纤维膜用于微滤至超滤的各种用途。

3.中空纤维膜组件

一个实施方式的中空纤维膜组件具备：壳体、收纳于壳体内的中空纤维膜束、和嵌合于壳体的配管构件。该中空纤维膜束具有疏水性的聚砜系中空纤维膜和亲水性的聚砜系中空纤维膜。疏水性的聚砜系中空纤维膜包含聚砜系树脂，且具有在100kPa的加压下的透水量为1ml/(hr·cm²)以下、在100kPa的加压下的空气透过量为1000ml/(hr·cm²)以上的特性。由于所述中空纤维膜组件具有疏水性的聚砜系中空纤维膜和亲水性的聚砜系中空纤维膜，因此，可以兼顾优异的处理能力与优异的透水性和空气透过性。由于可以同时对聚砜系中空纤维膜和亲水性的聚砜系中空纤维膜进行制膜来得到中空纤维膜束，因此能够降低中空纤维膜组件的制造成本。通过调节纺丝原液的组成和纺丝条件等，可以使聚砜系中空纤维膜与亲水性的聚砜系中空纤维膜具有相同程度的孔径。因而，在利用灌封剂将中空纤维膜束固定于壳体内的情况下，灌封剂合适地浸透于聚砜系中空纤维膜和亲水性的聚砜系中空纤维膜内，可以利用锚固效果使中空纤维膜间的粘接及中空纤维膜束与壳体内壁的粘接良好。另外，通过调节纺丝原液的组成和纺丝条件等，可以使聚砜系中空纤维膜与亲水性的聚砜系中空纤维膜具有相同程度的机械强度。因而，在制作中空纤维膜束时，可以有效地防止疏水性的聚砜系中空纤维膜损伤亲水性的聚砜系中空纤维膜。

下面，参照图3对一个实施方式的中空纤维膜组件进行说明。需要说明的是，下述实施方式是表示本发明的中空纤维膜组件的一个例子，本发明的中空纤维膜组件并不限定于图3所示的方式。图3是一个实施方式的中空纤维膜组件的示意性剖面图。需要说明的是，图3是在中空纤维膜组件的包含中心轴线的面将中空纤维膜组件切断的剖面图。

图3的中空纤维膜组件100具备：有底筒状的壳体50、收纳于壳体50内的中空纤维膜束30、和嵌合于壳体50的一端侧而固定的配管构件20。中空纤维膜束30以使两端朝向作为壳体50的一端侧的开口部侧的方式弯曲的状态被收纳于壳体50内。更具体而言，将多个中空纤维膜捆扎成束的中空纤维膜束30以其中央附近被弯曲成弯曲状(大致U字形)的状态收纳于壳体50内。中空纤维膜束30由1根疏水性的聚砜系中空纤维膜30b和多根亲水性的聚砜系中空纤维膜30a构成。疏水性的聚砜系中空纤维膜30b包含聚砜系树脂，且具有在100kPa的加压下的透水量为1ml/(hr·cm²)以下、在100kPa的加压下的空气透过量为1000ml/(hr·cm²)以上的特性。另外，在壳体50内，使各中空纤维膜的中空内部敞开，并且在壳体50的一端侧设置有将中空纤维膜束30的两端部固定于壳体50的密封固定部40。更具体而言，在使各中空纤维膜的中空内部敞开、并且利用密封固定部40将壳体50的开口部密封的状态下，中空纤维膜束30被固定于壳体50内。密封固定部40由经固化的环氧树脂等密封材料(灌封材料)构成。

如上所述构成的图3的中空纤维膜组件100被配置于例如未图示的净水器主体内。此时，壳体50被配置成开口部侧面向垂直向下方向。然后，从设置于壳体50的另一端侧的流入口21流入的液体(自来水等)中所含的杂质通过基于中空纤维膜进行的膜分离处理而被去除。实施了基于中空纤维膜进行的膜分离处理之后的液体从设置于配管构件20的流出口22流出。

在图3的中空纤维膜组件100中，中空纤维膜束30具有1根疏水性的聚砜系中空纤维膜30b和多根亲水性的聚砜系中空纤维膜30a。因此，中空纤维膜组件100能够兼顾优异的透水性和空气透过性与处理能力。由于可以通过同时对聚砜系中空纤维膜30b和亲水性的聚砜系中空纤维膜30a进行制膜来得到该中空纤维膜束30，因此能够降低中空纤维膜组件100的制造成本。通过调节纺丝原液的组成和纺丝条件等，可以使构成中空纤维膜束30的聚砜系中空纤维膜30b和亲水性的聚砜系中空纤维膜30a的孔径为相同程度。因而，在利用灌封剂将中空纤维膜束30固定于壳体50内而形成密封固定部40的情况下，灌封剂合适地浸透于聚砜系中空纤维膜30b和亲水性的聚砜系中空纤维膜30a内，可以利用锚固效果使中空纤维膜间的粘接及中空纤维膜束30与壳体50的内壁的粘接良好。另外，通过调节纺丝原液的组成和纺丝条件等，可以使构成中空纤维膜束30的聚砜系中空纤维膜30b和亲水性的聚砜系中空纤维膜30a的机械强度为相同程度。因而，在制作中空纤维膜束30时，可以有效地防止聚砜系中空纤维膜30b损伤亲水性的聚砜系中空纤维膜30a。

另外，一个实施方式的中空纤维膜组件可以在各种技术领域中用于多种用途。对中空纤维膜组件的用途没有特别限定，例如，可以用作净水器膜组件、工业用膜组件、人工透析膜组件、加湿膜组件、除湿膜组件等。

4.中空纤维膜组件的制造方法

对一个实施方式的中空纤维膜组件的制造方法没有特别限定，例如，可以如下操作来制作中空纤维膜组件。首先制作中空纤维膜束。作为中空纤维膜束的制造方法，例如，可以列举以下三种方法。

在第一方法中，预先制作多根亲水性的聚砜系中空纤维膜并将它们捆扎成束，从而制作亲水性的聚砜系中空纤维膜束。接着，通过使1根以上本发明的聚砜系中空纤维膜混入亲水性的聚砜系中空纤维膜束中来制作中空纤维膜束。

在第二方法中，预先分别制作亲水性的聚砜系中空纤维膜和本发明的聚砜系中空纤维膜，然后，将各个中空纤维膜卷绕在绕线管(bobbin)上。接着，将亲水性的聚砜系中空纤维膜和本发明的聚砜系中空纤维膜分别从绕线管拉出，同时将亲水性的聚砜系中空纤维膜和本发明的聚砜系中空纤维膜并丝而以中空纤维膜束的形式卷绕于1个绕线管上。

在第三方法中，将聚砜系中空纤维膜用的纺丝原液从双环状结构的中空纤维纺丝喷嘴的外管挤出至凝固浴中，并将芯溶液从该喷嘴的内管挤出至凝固浴中，从而对本发明的聚砜系中空纤维膜进行制膜。与此同时，将亲水性的聚砜系中空纤维膜用的纺丝原液从另外设置的双环状结构的中空纤维纺丝喷嘴的外管挤出至凝固浴中，并将芯溶液从该喷嘴的内管挤出至凝固浴中，从而对亲水性的聚砜系中空纤维膜进行制膜。接着，将这些本发明的聚砜系中空纤维膜和亲水性的聚砜系中空纤维膜卷绕于相同绕线管上，由卷绕得到的中空纤维膜制作中空纤维膜束。

尤其是在第三方法中，由于可以同时对本发明的聚砜系中空纤维膜和亲水性的聚砜系中空纤维膜进行制膜来制作中空纤维膜束，因此可以缩短工序数而简化中空纤维膜束的制造工序。其结果，能够降低中空纤维膜束的制造成本。例如，可以使用1个双环状结构的中空纤维纺丝喷嘴对本发明的聚砜系中空纤维膜进行制膜，与此同时使用31个双环状结构的中空纤维纺丝喷嘴对亲水性的聚砜系中空纤维膜进行制膜，然后制作由这些中空纤维膜构成的中空纤维膜束。

接下来，使如上所述制作的中空纤维膜束收纳于壳体内，然后，通过向壳体内注入灌封剂而将中空纤维膜束密封固定于壳体。接着，切断壳体的密封固定有中空纤维膜束的端部侧，然后嵌合配管构件以使壳体内密闭，由此制作中空纤维膜组件。

实施例

下面，基于实施例和比较例具体地说明本发明的优选例，但本发明并不限定于这些实施例。

(实施例1)

准备含有15质量％的聚砜系树脂(Ultrason(注册商标)S3010；BASF Co.,Ltd.制造)、10质量％的乙二醇(1级；关东化学株式会社制造)、2质量％的水、73质量％的二甲基乙酰胺且在室温下均匀的纺丝原液。分别通过空转将该纺丝原液从双环状结构的中空纤维纺丝喷嘴的外管挤出至水的凝固浴中、将二甲基乙酰胺的芯溶液从该喷嘴的内管挤出至水的凝固浴中，由此通过干湿式纺丝对聚砜系中空纤维膜进行制膜。接着，将制膜后的聚砜系中空纤维膜在室温的水中洗涤12小时后，在60℃的烘箱中进行干燥，最终得到外径420μm、内径220μm、膜厚100μm的多孔质聚砜系中空纤维膜。将得到的多孔质聚砜系中空纤维膜的SEM照片示于图4。

对于实施例1中得到的多孔质聚砜系中空纤维膜，测定了泡点、拉伸断裂应力、拉伸断裂伸长率、透水量和空气透过量。图5是说明泡点的测定方法的图。将环状的多孔质聚砜系中空纤维膜60插入SUS管的筒部62。此时，使图5的L3部分的长度为30mm～40mm。其后，用环氧树脂61粘接多孔质聚砜系中空纤维膜60的向SUS管的筒部62的插入部。使该多孔质聚砜系中空纤维膜60在充满容器的乙醇64中浸渍1分钟。接着，从SUS管的基部63向多孔质聚砜系中空纤维膜60施加压力，测定从多孔质聚砜系中空纤维膜60的表面冒出气泡时的压力作为泡点。

另外，对于拉伸断裂强度和拉伸断裂伸长率而言，将多孔质聚砜系中空纤维膜设置于拉伸试验装置(Autograph；株式会社岛津制作所制造)上，以每分钟240mm的拉伸速度对多孔质聚砜系中空纤维膜进行拉伸，同时测定多孔质聚砜系中空纤维膜断裂时的强度。然后，用多孔质聚砜系中空纤维膜断裂时的强度除以多孔质聚砜系中空纤维膜的试验前的横截面积而计算出拉伸断裂应力(MPa)。另外，在将多孔质聚砜系中空纤维膜的断裂时的长度设定为L1、将多孔质聚砜系中空纤维膜的拉伸试验前的长度设定为L2时，由公式(L1-L2)/L2×100计算出拉伸断裂伸长率(％)。对于多孔质聚砜系中空纤维膜的透水量和空气透过量，参照图1和图2如上所述进行测定。将各特性的测定结果示于表1。

(比较例1)

使用含有15质量％的聚砜系树脂(Ultrason(注册商标)S3010；BASF Co.,Ltd.制造)、5质量％的聚乙烯吡咯烷酮K-30(PVP K-30G；Ashland Co.,Ltd.制造)、5质量％的乙二醇(1级；关东化学株式会社制造)、2质量％的水、73质量％的二甲基乙酰胺且在室温下均匀的纺丝原液，除此以外，与实施例1同样操作，对多孔质聚砜系中空纤维膜进行制膜。另外，与实施例1同样操作，测定制膜后的多孔质聚砜系中空纤维膜的各特性。将各特性的测定结果示于表1。

[表1]

由表1可知，实施例1的多孔质聚砜系中空纤维膜与比较例1的多孔质聚砜系中空纤维膜相比，透水量小，在施加水压200kPaG后及施加水压300kPaG后，空气透过量大。因而，可知本发明的聚砜系中空纤维膜的空气透过性优异。

以上对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明并不受上述实施方式的内容所限定。另外，上述的构成要素包括所属技术领域的普通技术人员可以适当设计的构成要素、实质相同的构成要素、所谓等同范围的构成要素。进而，前述的构成要素可以适当组合。进而，在不脱离前述实施方式的主旨的范围内可以对构成要素进行各种省略、替换或变更。

附图标记说明

10 树脂头

11 圆筒容器

12 灌封剂

13 聚砜系中空纤维膜

14 压力计

15 管

16 供给管

20 配管构件

21 流入口

22 流出口

30 中空纤维膜束

30a 亲水性的聚砜系中空纤维膜

30b 聚砜系中空纤维膜

40 密封固定部

50 壳体

100 中空纤维膜组件

Claims

1.一种聚砜系中空纤维膜，其包含聚砜系树脂，且在100kPa的加压下的透水量为1ml/(hr·cm²)以下，在100kPa的加压下的空气透过量为1000ml/(hr·cm²)以上，

所述聚砜系中空纤维膜通过具备如下工序的制造方法来得到：

分别通过空转将纺丝原液从双环状结构的中空纤维纺丝喷嘴的外管挤出至水的凝固浴中、将二甲基乙酰胺的芯溶液从所述喷嘴的内管挤出至水的凝固浴中，由此通过干湿式纺丝对聚砜系中空纤维膜进行制膜的工序；以及

将制膜后的聚砜系中空纤维膜在室温的水中洗涤12小时后，在60℃的烘箱中进行干燥，得到外径420μm、内径220μm、膜厚100μm的多孔质聚砜系中空纤维膜的工序。

2.根据权利要求1所述的聚砜系中空纤维膜，其中，所述透水量为0.01ml/(hr·cm²)～1ml/(hr·cm²)。

3.根据权利要求1或2所述的聚砜系中空纤维膜，其中，所述空气透过量为1000ml/(hr·cm²)～60000ml/(hr·cm²)。

4.一种中空纤维膜组件，其具备：壳体、收纳于所述壳体内的中空纤维膜束、和嵌合于所述壳体的配管构件，

所述中空纤维膜束具有权利要求1～3中任一项所述的聚砜系中空纤维膜和亲水性的聚砜系中空纤维膜。