| 【発明の名称】 |
ゼオライト膜形成用支持体表面の研磨装置および方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】山村 忠史
【住所又は居所】岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造船株式会社玉野事業所内
【氏名】松尾 保夫
【住所又は居所】岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造船株式会社玉野事業所内
【氏名】行武 知美
【住所又は居所】岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造船株式会社玉野事業所内
【氏名】延永 尚志
【住所又は居所】岡山県玉野市玉３丁目１番１号 三井造船株式会社玉野事業所内
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| 【要約】 |
【課題】支持体表面の粗度むらをなくし、より均質なゼオライト膜の形成を促進させることができる、ゼオライト膜形成用支持体表面の研磨装置を提供すること。
【解決手段】パイプ状の多孔質支持体表面にゼオライト膜を析出させた混合物分離用膜モジュールに用いる多孔質支持体の表面を研磨する装置であって、パイプ状多孔質支持体１を回転自在に支持する支持ローラ２と、支持ローラ上で回転するパイプ状多孔質支持体１の外周面に摺接する研磨材３と、研磨材３をパイプ状多孔質支持体１に押圧するとともに多孔質支持体の長手方向に摺動させる手段４と、研磨材の摺動方向の前方および／または後方の多孔質支持体１表面を洗浄する洗浄手段５を有すること。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 パイプ状の多孔質支持体表面にゼオライト膜を析出させた混合物分離用膜モジュールに用いる前記多孔質支持体表面を研磨する装置であって、前記パイプ状多孔質支持体を回転自在に支持する支持ローラと、該支持ローラ上で回転する前記パイプ状多孔質支持体の外周面に摺接する研磨材と、該研磨材を前記パイプ状多孔質支持体に押圧するとともに多孔質支持体の長手方向に摺動させる手段と、前記研磨材の摺動方向の前方および／または後方の多孔質支持体表面を洗浄する洗浄手段とを有することを特徴とする、ゼオライト膜形成用支持体表面の研磨装置。
【請求項２】 パイプ状の多孔質支持体表面にゼオライト膜を析出させて混合物分離用膜モジュールを製造するに際し、前記多孔質支持体表面を研磨する方法であって、前記パイプ状多孔質支持体を回転自在に支持し、該多孔質支持体の外周面と摺接する研磨材を押圧するとともに多孔質支持体の長手方向に摺動させて表面を研磨し、研磨前または研磨後の多孔質支持体表面に洗浄液まはた洗浄ガスを吹き付けて洗浄することを特徴とする、ゼオライト膜形成用支持体表面の研磨方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ゼオライト膜形成用支持体表面の研磨装置および方法に係り、特に、多孔質支持体表面粗度を調整して均質なゼオライト膜を形成するのに好適な支持体表面の研磨装置および方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】水熱合成により多孔質支持体、例えば多孔質セラミックスチューブ表面にゼオライト膜を形成する際には、ゼオライトの析出を促進して製膜を容易にするため、製膜工程の前処理としてセラミックスチューブ表面の粗度を調整することが好ましい。従来、このようなセラミックスチューブの表面処理は、例えば研磨紙を用いて人手によって行われており、作業が煩雑であるだけでなく、粗度にむらが生じ、次工程である製膜工程が良好に進まず、均質なゼオライト膜を形成することができないという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記従来技術の問題点を解決し、支持体表面の粗度むらをなくし、より均質なゼオライト膜の形成を促進させることができる、ゼオライト膜形成用支持体表面の研磨装置および方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本願で特許請求する発明は以下のとおりである。
（１）パイプ状の多孔質支持体表面にゼオライト膜を析出させた混合物分離用膜モジュールに用いる前記多孔質支持体表面を研磨する装置であって、前記パイプ状多孔質支持体を回転自在に支持する支持ローラと、該支持ローラ上で回転する前記パイプ状多孔質支持体の外周面に摺接する研磨材と、該研磨材を前記パイプ状多孔質支持体に押圧するとともに多孔質支持体の長手方向に摺動させる手段と、前記研磨材の摺動方向の前方および／または後方の多孔質支持体表面を洗浄する洗浄手段とを有することを特徴とする、ゼオライト膜形成用支持体表面の研磨装置。
【０００５】（２）パイプ状の多孔質支持体表面にゼオライト膜を析出させて混合物分離用膜モジュールを製造するに際し、前記多孔質支持体表面を研磨する方法であって、前記パイプ状多孔質支持体を回転自在に支持し、該多孔質支持体の外周面と摺接する研磨材を押圧するとともに多孔質支持体の長手方向に摺動させて表面を研磨し、研磨前または研磨後の多孔質支持体表面に洗浄液まはた洗浄ガスを吹き付けて洗浄することを特徴とする、ゼオライト膜形成用支持体表面の研磨方法。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１および図２は、本発明の一実施例を示す支持体表面の研磨装置を示す説明図であり、図１は、要部を示す正面図、図２は、図１のII−II線矢視方向断面図である。図において、この装置はパイプ状多孔質支持体としてのセラミックスチューブ１を回転自在に支持する一組の支持ローラ２と、該支持ローラ２上で回転する前記セラミックスチューブ１の外周面に摺接する研磨材としての砥石３と、該砥石３を前記セラミックスチーブ１に押圧するとともに該チューブの長手方向に摺接、揺動させる手段としての油圧装置４およびその揺動手段（図示せず）と、前記砥石３の摺動方向の前方および／または後方の前記セラミックスチューブ１の表面を洗浄する洗浄手段としての洗浄ノズル５とから主として構成されている。
【０００７】このような構成において、支持ローラ２上に回転自在に支持されたセラミックスチューブ１に、その外周面と摺接する砥石３を押圧するとともにその長手方向に摺動させて表面を研磨し、研磨前または研磨後のセラミックスチューブ表面に洗浄液として、例えば水を吹き付けて洗浄することによりセラミックスチューブ１の表面の粗度が調整される。
【０００８】本実施例によれば、セラミックスチューブ１を支持ローラ２上に回転自在に支持し、その外周面と摺接する砥石３を油圧手段４によって押圧するとともにその長手方向に沿って摺動させて前記セラミックスチューブ１の外周面を研磨し、研磨後のセラミックスチューブ表面に、洗浄ノズル５から、例えば水を噴射して研磨粉を除去することにより、セラミックスチューブ表面の粗度を調整することができる。従って、次工程である製膜工程で、より均質なゼオライト膜が形成されやすくなる。
【０００９】本実施例において、セラミックスチューブ１の表面を、例えば１μｍ凹凸（粗度）まで研磨することが好ましい。粗度が粗すぎるとゼオライトの析出および製膜不良が発生し易くなる。
【００１０】本発明において、混合物分離用のゼオライト膜とは、多孔質支持体と、該多孔質支持体上に析出させたＴ型ゼオライト膜とから主として構成される。
【００１１】ゼオライト膜を構成する際に使用される多孔質支持体としては、例えばアルミナ、シリカ、ジルコニア、チッ化ケイ素、炭化ケイ素等のセラミックス、アルミニウム、銀、ステンレス等の金属、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスルホン、ポリイミド等の有機高分子からなる多孔質材料があげられる。
【００１２】本発明において、多孔質支持体の平均気孔径は０．０５〜１０μｍ、気孔率は１０〜６０％程度であることが好ましい。なかでも、平均気孔径０．１〜２μｍ、気孔率３０〜５０％で、Ａｌ2 Ｏ3 含有率が５０〜１００ｗｔ％であるＡｌ2Ｏ3 −ＳｉＯ2 系セラミックスが好適に使用される。
【００１３】多孔質支持体の形状としては、パーベーパレーション法またはベーパーパーミエーション法に用いられる分離膜の支持体として、外径１０ｍｍ前後、長さ２０〜１００ｃｍのパイプであって、その厚さが０．２〜数ｍｍのものが好適に用いられる。
【００１４】本発明において、研磨材としては、砥石、研磨紙等が用いられる。砥石または研磨紙の粒度は、例えば５００番〜６００番のものが好適に使用される。研磨材の、セラミックスチューブへの押圧力は、例えば０．０５〜０．２ＭＰａであり、セラミックスチューブ表面の摺動速度は、例えば０．１ｍ／ｓｅｃ程度である。なお、研磨条件の一部は、セラミックスチューブの回転数と研磨材の摺動速度で決まるので、安定して両方を高速にすることもできる。
【００１５】なお、支持体上にＴ型ゼオライトを析出してゼオライト膜を形成させるには、例えばシリカ源としてコロイダルシリカ（シリカゲルやゾル）、シリカ粉末、ケイ酸ナトリウムなど、アルミナ源としてアルミン酸ナトリウム、水酸化アルミニウムなど、カチオン源として水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を出発原料とし、これに蒸留水を所定比混合し、攪拌し、所定時間エージングした後、表面粗度を１μｍ凹凸（粗度）まで研磨処理した多孔質支持体を、必要に応じて種結晶として例えばＴ型ゼオライト粉末を付着させたのち、浸漬し、所定温度で所定時間、水熱合成することによって行われる。
【００１６】
【発明の効果】本願の請求項１に記載の発明によれば、多孔質支持体表面を均一に研磨して粗度を調整することができるので、次工程において、より均質のゼオライト膜を形成することができる。
【００１７】本願の請求項２に記載の発明によれば、上記発明と同様、多孔質支持体表面の粗度を調整することができるので、次工程で形成されるゼオライト膜をより均質なものとすることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５９０２
【氏名又は名称】三井造船株式会社
【住所又は居所】東京都中央区築地５丁目６番４号
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| 【出願日】 |
平成１３年９月２７日（２００１．９．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７６５８７
【弁理士】
【氏名又は名称】川北 武長
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| 【公開番号】 |
特開２００３−９４３０４（Ｐ２００３−９４３０４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年４月３日（２００３．４．３） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−２９７１５２（Ｐ２００１−２９７１５２） |
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