特許 6038369 膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体、濾過膜及びモジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6038369

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体、濾過膜及びモジュール

(51)【国際特許分類】

   B01D 69/10 20060101AFI20161128BHJP

   B01D 69/06 20060101ALI20161128BHJP

   B01D 69/04 20060101ALI20161128BHJP

   B01D 63/08 20060101ALI20161128BHJP

   B01D 63/06 20060101ALI20161128BHJP

   B01D 71/48 20060101ALI20161128BHJP

   B01D 69/12 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   B01D69/10

   B01D69/06

   B01D69/04

   B01D63/08

   B01D63/06

   B01D71/48

   B01D69/12

【請求項の数】6

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2016-45811(P2016-45811)

(22)【出願日】2016年3月9日

【審査請求日】2016年6月23日

(31)【優先権主張番号】特願2015-50490(P2015-50490)

(32)【優先日】2015年3月13日

(33)【優先権主張国】JP

(31)【優先権主張番号】特願2016-25896(P2016-25896)

(32)【優先日】2016年2月15日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000005980

【氏名又は名称】三菱製紙株式会社

(72)【発明者】

【氏名】緑川 正敏

(72)【発明者】

【氏名】吉田 光男

【審査官】 目代 博茂

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１０１２１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２２０３８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９４４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２６８４９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２２７０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２７１８８９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０１Ｄ６１／００−７１／８２

Ｂ０１Ｄ５３／２２

Ｃ０２Ｆ１／４４

Ｄ２１Ｈ１３／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体において、該半透膜用支持体は、延伸ポリエステル繊維と、バインダー繊維として未延伸ポリエステル繊維とガラス転移点が４０〜８０℃の共重合ポリエステルを鞘部とする芯鞘型ポリエステル複合繊維を含有してなる膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体。

【請求項2】

示差走査熱分析によって芯鞘型ポリエステル複合繊維由来のガラス転移点が求められる請求項１に記載の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体。

【請求項3】

半透膜用支持体に含まれる繊維全体に対し、バインダー繊維の含有量が３０〜６０質量％であり、芯鞘型ポリエステル複合繊維の含有量が２０〜４０質量％である請求項１又は２に記載の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれかに記載の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体に半透膜が設けられてなる膜分離活性汚泥処理用濾過膜。

【請求項5】

請求項４記載の膜分離活性汚泥処理用濾過膜を用いてなるモジュール。

【請求項6】

モジュールが、平膜型モジュール、管型モジュール及びチューブラー型モジュールの群から選ばれる少なくとも一種である請求項５記載のモジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体、濾過膜及びモジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

海水の淡水化、浄水器、食品の濃縮、廃水処理、血液濾過に代表される医療用、半導体洗浄用の超純水製造等の分野で、半透膜が広く用いられている。半透膜の分離機能層としては、セルロース系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル系樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル系樹脂等の多孔質性樹脂で構成されている。しかし、これら多孔質性樹脂単体では機械的強度に劣るため、不織布や織布などの繊維基材からなる半透膜用支持体の片面に半透膜が設けられた複合体の形態である濾過膜が使用されている。半透膜用支持体において、半透膜が設けられる面を「塗布面」と称する。

【0003】

これら半透膜や濾過膜の使用形態の一つに、膜分離活性汚泥処理法（Ｍｅｍｂｒａｎｅ Ｂｉｏｒｅａｃｔｏｒ、ＭＢＲ）が挙げられる。膜分離活性汚泥処理法は、有機性汚水の処理に際し、処理水質が安定していることや、維持管理が容易なことから、広く普及している。膜分離活性汚泥処理法では、汚水中の夾雑物を除去した後、生物処理槽（曝気槽）で活性汚泥により汚水中の有機物質を分解除去し、生物処理槽に浸漬設置した浸漬型膜分離装置で混合液を固液分離し、透過した濾過液を処理水として放流する。こうした膜分離装置中の膜分離部は、使用中に砂のような無機物や汚泥、その他の固形物が激しく衝突したり、活性汚泥への酸素の供給や目詰まり防止のために行うエアレーション操作による気泡が膜面に激しく衝突したりするので、そのような衝撃にも十分に耐える強度を備えていることが要求される。

【0004】

加えて、濾過膜はモジュール化されて使用される。シート状の濾過膜における代表的なモジュールは、平膜型モジュールとスパイラル型モジュールである。管状の濾過膜における代表的なモジュールは、管型／チューブラー型モジュールである（例えば、非特許文献１参照）。平膜型モジュールでは、ポリプロピレンやアクリロニトリル（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）・ブタジエン（Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ）・スチレン（Ｓｔｙｒｅｎｅ）共重合合成樹脂（ＡＢＳ樹脂）等の樹脂からなるフレーム材に、濾過膜を接着・固定して用いられる。フレーム材への接着・固定には加熱融着処理、超音波融着処理等が行われるのが一般的である。特に、近年、装置の簡便さから、超音波融着処理で加工するケースが増えてきている。しかしながら、従来の半透膜用支持体は、フレーム材への接着を考慮しておらず、接着性に劣り、フレーム材と半透膜用支持体が簡単に剥がれるといった問題や、使用中に濾過膜がフレーム材から脱落するといった問題が生じている。

【0005】

一般的な半透膜用支持体として、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン繊維を含有する半透膜用支持体が挙げられる。例えば、ポリプロピレンを芯材、ポリエチレンを鞘材とした複合繊維を熱処理した半透膜用支持体（例えば、特許文献１参照）や、ポリプロピレン単繊維から形成された不織布層を表面に有する半透膜用支持体（例えば、特許文献２参照）等が提案されている。オレフィン繊維を含有する半透膜用支持体上に半透膜を設けた濾過膜をフレーム材に超音波融着処理によって接着すると、接着はするものの、半透膜用支持体とフレーム材との接着性は充分でなかった。

【0006】

また、管型／チューブラー型モジュールでは、管状基体やマンドレルを使用して、側縁部を相互に一部重ね合わせて、テープ状半透膜用支持体を螺旋状に巻き、重ね合わせた部分を加熱融着処理、超音波融着処理等によって融着して、管状半透膜用支持体を製造し、この管状半透膜用支持体の外部又は内部に半透膜が設けられた濾過膜を、複数本束ねてモジュール化している。テープ状半透膜用支持体を螺旋状に巻くため、重ね合わせた部分では、半透膜用支持体の塗布面と、塗布面の反対面である非塗布面とが融着されている。オレフィン繊維を含有する半透膜用支持体は融着しやすいため、半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度に優れ、管状半透膜用支持体を製造しやすい。しかし、半透膜用支持体が重ね合って融着された部分が皮膜化するため、皮膜化された部分への半透膜の食い込みにくくなり、半透膜と半透膜用支持体との接着性が不十分となって、半透膜が剥離する場合があった。

【0007】

別の一般的な半透膜用支持体として、延伸ポリエステル繊維とバインダーポリエステル繊維を含有する半透膜用支持体が挙げられる。例えば、延伸ポリエステル繊維と芯鞘型ポリエステル複合繊維を含有する半透膜用支持体（例えば、特許文献３参照）、延伸ポリエステル繊維とポリオレフィン繊維と鞘部の融点が１２０℃以上１５０℃以下である芯鞘型ポリエステル複合繊維とを含有する半透膜用支持体（例えば、特許文献４参照）、延伸ポリエステル繊維と未延伸ポリエステル繊維と鞘部の融点が１２５℃以上１６０℃以下である芯鞘型ポリエステル複合繊維とを含有する半透膜用支持体（例えば、特許文献５参照）等が提案されている。

【0008】

特許文献３で提案されている半透膜用支持体は、延伸ポリエステル繊維と芯鞘型ポリエステル複合繊維を含有することによって、強度と地合が良くなるという効果を達成しているが、フレーム材との接着強度や管状半透膜用支持体における半透膜と半透膜用支持体との接着性については、何ら検討されていなかった。

【0009】

特許文献４では、２００℃における加熱融着処理によって半透膜用支持体をフレーム材に接着させる評価を行っている。そして、半透膜用支持体がポリオレフィン繊維を含有することによって、フレーム材との接着強度を高めている。しかしながら、上述したように、オレフィン繊維を含有する半透膜用支持体とフレーム材とを超音波融着処理によって接着すると、接着はするものの、半透膜用支持体とフレーム材との接着性は充分でなかった。

【0010】

特許文献５の半透膜用支持体では、鞘部の融点が１２５℃以上１６０℃以下である芯鞘型ポリエステル複合繊維を含有することによって、十分な強度を保ちつつ、不織布の通気度を特定範囲にすることが可能となり、製膜時における幅の収縮及び皺の発生が抑制できるという効果を達成している。また、未延伸ポリエステル繊維を併用することによって、強度を向上させるという効果を達成している。しかし、本発明の発明者が検討したところ、延伸ポリエステル繊維と未延伸ポリエステル繊維と鞘部の融点が１２５℃以上１６０℃以下である芯鞘型ポリエステル複合繊維とを含有する半透膜用支持体において、フレーム材との接着性が不十分になる場合があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0011】

【特許文献1】特開２００１−１７８４２号公報

【特許文献2】特開昭５６−１５２７０５号公報

【特許文献3】特開２０１０−１９４４７８号公報

【特許文献4】特開２０１２−１０１２１３号公報

【特許文献5】特開２０１３−２２０３８２号公報

【非特許文献】

【0012】

【非特許文献1】下水道膜処理技術会議編、「下水道への膜処理技術導入のためのガイドライン」、第２版、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２３年３月、［平成２８年１月６日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｌｉｔ．ｇｏ．ｊｐ／ｃｏｍｍｏｎ／０００１４６９０６．ｐｄｆ＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

本発明の課題は、強度が高く、フレーム材との接着強度及び半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度に優れ、半透膜との接着性にも優れる膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体を実現し、衝撃に強く、フレーム材との接着性が良好であり、半透膜用支持体の融着部分と半透膜との接着性も良好な膜分離活性汚泥処理用濾過膜と該濾過膜を用いてなるモジュールを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

上記課題を解決するために鋭意検討した結果、下記発明を見出した。

【0015】

（１）膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体において、該半透膜用支持体は、延伸ポリエステル繊維と、バインダー繊維として未延伸ポリエステル繊維とガラス転移点が４０〜８０℃の共重合ポリエステルを鞘部とする芯鞘型ポリエステル複合繊維を含有してなる膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体。

【0016】

（２）示差走査熱分析によって芯鞘型ポリエステル複合繊維由来のガラス転移点が求められる上記（１）に記載の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体。

【0017】

（３）半透膜用支持体に含まれる繊維全体に対し、バインダー繊維の含有量が３０〜６０質量％であり、芯鞘型ポリエステル複合繊維の含有量が２０〜４０質量％である上記（１）又は（２）に記載の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体。

【0018】

（４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体に、半透膜が設けられてなる膜分離活性汚泥処理用濾過膜。

【0019】

（５）上記（４）記載の膜分離活性汚泥処理用濾過膜を用いてなるモジュール。

【0020】

（６）モジュールが、平膜型モジュール、管型モジュール及びチューブラー型モジュールの群から選ばれる少なくとも一種である上記（５）記載のモジュール。

【発明の効果】

【0021】

本発明の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体は、強度が高く、フレーム材との接着強度及び半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度に優れ、半透膜との接着強度にも優れるため、本発明の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体を用いることにより、衝撃に強く、半透膜を保持するフレーム材との接着性が良好であり、半透膜用支持体の融着部分と半透膜との接着性も良好な膜分離活性汚泥処理用濾過膜と該濾過膜を用いてなるモジュールを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体の評価において、半透膜用支持体とＡＢＳ樹脂板を接着させる方法を示した概略図である。

【図2】膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体の評価において、半透膜用支持体とＡＢＳ樹脂板の接着強度を測定する方法を示した概略図である。

【図3】膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体の評価において、半透膜用支持体の塗布面面と非塗布面とを接着させる方法を示した概略図である。

【図4】膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体の評価において、半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度を測定する方法を示した概略図である。

【図5】膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体の評価において、半透膜用支持体の塗布面と非塗布面を融着させた部分に設けられた半透膜の接着強度を測定する方法を示した概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

本発明において、濾過膜とは、膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体の片面である塗布面に、分離機能層の原料となる塗布液が塗布され、水処理用の半透膜が形成され、半透膜用支持体の片面に半透膜が設けられた複合体の形態を有する。分離機能層の原料としては、例えば、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）系、ポリスルホン（ＰＳ）系、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）系、ポリエチレン（ＰＥ）系、酢酸セルロース（ＣＡ）系、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）系、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系、ポリイミド（ＰＩ）系等の種々の高分子材料が用いられる。特に、膜分離活性汚泥処理用半透膜では、ＰＶＣ系が利用されるようになってきている。半透膜用支持体上に、原料となる高分子材料を溶かした溶液である塗布液を塗布し、ゲル化させて微多孔膜を形成させる。以下では、このように半透膜用支持体上に分離機能層を塗布形成する処理は「製膜」と称される。

【0024】

濾過膜はモジュール化されて使用される。シート状の濾過膜における代表的なモジュールは、平膜型モジュールとスパイラル型モジュールである。管状の濾過膜における代表的なモジュールは、管型／チューブラー型モジュールである。

【0025】

平膜型モジュールでは、半透膜用支持体における塗布面の反対面である非塗布面をフレーム材接着面として、ポリプロピレンやアクリロニトリル（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ）・ブタジエン（Ｂｕｔａｄｉｅｎｅ）・スチレン（Ｓｔｙｒｅｎｅ）共重合合成樹脂（ＡＢＳ樹脂）等の樹脂からなるフレーム材に、濾過膜を接着・固定して用いられる。フレーム材への接着・固定には加熱融着処理、超音波融着処理等が行われるのが一般的である。

【0026】

管型／チューブラー型モジュールでは、管状基体やマンドレルを使用して、半透膜用支持体の側縁部を相互に一部重ね合わせて、テープ状半透膜用支持体を螺旋状に巻き、重ね合わせた部分を加熱融着処理、超音波融着処理等によって融着して、管状半透膜用支持体を製造し、この管状半透膜用支持体の外部又は内部に半透膜が設けられた濾過膜を、複数本束ねてモジュール化している。

【0027】

本発明の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体は、延伸ポリエステル繊維と、バインダー繊維として未延伸ポリエステル繊維とガラス転移点が４０〜８０℃の共重合ポリエステルを鞘部とする芯鞘型ポリエステル複合繊維を含有してなることを特徴とする。

【0028】

本発明において、バインダー繊維として用いられる未延伸ポリエステル繊維としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート及びそれを主体とした共重合体などのポリエステルを紡糸速度８００〜１，２００ｍ／分で紡糸した未延伸繊維が挙げられる。これらの未延伸ポリエステル繊維が熱カレンダー処理によって熱圧融着されることにより、強度の高い半透膜用支持体を得ることができる。

【0029】

本発明において、バインダー繊維として用いられる芯鞘型ポリエステル複合繊維の鞘部はガラス転移点が４０〜８０℃の共重合ポリエステルである。共重合ポリエステルとしては、テレフタル酸成分とエチレングリコール成分を含有し、且つ、イソフタル酸成分、アジピン酸成分、セバシン酸成分、ナフタレンジカルボン酸成分、ジエチルグリコール成分、１，４−ブタンジオール成分及び脂肪族ラクトン成分の群から選ばれる少なくとも一成分を含有する共重合ポリエステルが挙げられる。この共重合ポリエステルは非晶質でも良いし、結晶性でも良い。

【0030】

一般的に、バインダー繊維が軟化又は溶融するまで温度を上げる工程を、半透膜用支持体の製造方法に組み入れることで、バインダー繊維が半透膜用支持体の機械的強度を向上させる。そのため、芯鞘型ポリエステル複合繊維の鞘部の融点に関しては、例えば、特許文献４（特開２０１２−１０１２１３号公報）及び特許文献５（特開２０１３−２２０３８２号公報）においても検討されている。本発明者が、半透膜用支持体とフレーム材との接着強度及び半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度を高めることを目的として検討したところ、ガラス転移点が４０〜８０℃の共重合ポリエステルを鞘部とする場合、加熱融着処理や超音波融着処理した際の、半透膜用支持体とフレーム材との密着性や半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との密着性に優れ、半透膜用支持体とフレーム材との接着強度及び半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度が高くなること、及び、加熱融着処理だけでなく、超音波融着処理においても効果があることを見出した。

【0031】

芯鞘型ポリエステル複合繊維の鞘部における共重合ポリエステルのガラス転移点が４０℃以上である場合、鞘部の機械的強度が高くなるため、該ガラス転移点が４０℃未満の場合と比較して、半透膜用支持体とフレーム材との接着強度や半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度が高くなる。一方、ガラス転移点が８０℃以下である場合、加熱融着処理や超音波融着処理した際の、半透膜用支持体とフレーム材との密着性や半透膜用支持体の塗布面と非塗布面の密着性が向上し、該ガラス転移点が８０℃を超える場合と比較して、半透膜用支持体とフレーム材との接着強度や半透膜用支持体の塗布面と非塗布面の接着強度が向上する。

【0032】

本発明において、芯鞘型ポリエステル複合繊維の芯部は、主たる繰り返し単位がアルキレンテレフタレートであるポリエステルであり、耐熱性の高いポリエチレンテレフタレートであることが好ましい。

【0033】

本発明において、芯鞘型ポリエステル複合繊維の断面形状は特に限定しないが、円形が好ましい。また、芯部と鞘部の比率は、体積比で芯／鞘＝３０／７０〜７０／３０の範囲が好ましく、４０／６０〜６０／４０がより好ましい。

【0034】

本発明において、バインダー繊維の含有量は３０〜６０質量％であることが好ましく、３０〜５０質量％であることがより好ましい。バインダー繊維の含有量が３０質量％未満では、繊維間の接着強度が不十分となりやすく、半透膜用支持体とフレーム材との接着性が低下する場合や、半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度が低下する場合がある。一方、バインダー繊維の含有量が６０質量％を超えると、バインダー繊維の溶融によって半透膜用支持体表面が皮膜化しやすく、加熱融着処理や超音波融着処理などで溶融したフレーム材が半透膜用支持体に食い込みにくくなることによって、半透膜用支持体とフレーム材の接着強度が低下する場合がある。また、管状半透膜用支持体において、半透膜用支持体の塗布面と非塗布面とを融着させた部分が皮膜化しやすく、半透膜が融着部分に食い込みにくくなることによって、半透膜用支持体と半透膜との接着強度が低下する場合がある。

【0035】

本発明においては、芯鞘型ポリエステル複合繊維を含有することにより、平膜型モジュール製造時における加熱融着処理や超音波融着処理の際に、フレーム材と半透膜用支持体との密着性が向上し、フレーム材との接着強度が高い半透膜用支持体を得ることができる。また、管型／チューブラー型モジュールにおける管状半透膜用支持体を製造時には、半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との密着性が向上し、半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度が高い半透膜用支持体を得ることができる。さらに、バインダー繊維の一部として熱溶融しない芯部を有する芯鞘型ポリエステル複合繊維を含むことにより、バインダー繊維の熱溶融による半透膜用支持体表面の皮膜化を抑制し、塗布液の浸透性を損なうことなく、強度を発現することが可能となる。

【0036】

本発明において、芯鞘型ポリエステル複合繊維の含有量は２０〜４０質量％であることが好ましく、２０〜３５質量％がより好ましい。芯鞘型ポリエステル複合繊維の含有量が２０質量％未満では、半透膜用支持体とフレーム材との密着性や半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との密着性が不十分となり、半透膜用支持体とフレーム材との接着強度や半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度が低下する場合がある。一方、４０質量％を超えると、半透膜用支持体の表面に存在する繊維が毛羽立ちやすくなり、半透膜用支持体とフレーム材との接着強度が低下する場合がある。

【0037】

本発明において、バインダー繊維の繊維径は２〜２５μｍが好ましく、５〜２０μｍがより好ましく、１０〜２０μｍが更に好ましい。繊維径が２μｍ未満のバインダー繊維を使用した場合には、半透膜用支持体の強度が不十分となる場合がある。一方、繊維径が２５μｍを超えるバインダー繊維を使用した場合には、抄紙の際の繊維分散が悪くなり、半透膜用支持体の地合が不均一となりやすく、分離機能層の製膜性を損なう場合がある。

【0038】

本発明において、バインダー繊維の繊維長は、好ましくは１〜１２ｍｍであり、より好ましくは３〜１０ｍｍであり、更に好ましくは４〜６ｍｍである。繊維長が１ｍｍ未満の場合には、半透膜用支持体の強度が低下する場合があり、１２ｍｍを超える場合には、繊維分散性が低下しやすく、半透膜用支持体の地合が不均一となりやすく、分離機能層の製膜性を損なう場合がある。

【0039】

本発明の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体においては、主体繊維として延伸ポリエステル繊維を用いる。不織布がバインダー繊維を含有している場合、バインダー繊維の軟化点又は溶融温度（融点）以上まで温度を上げる工程を、膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体の製造方法に組み入れることで、バインダー繊維が膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体の機械的強度を向上させる。この温度を上げる工程において、延伸ポリエステル繊維は軟化又は溶融せず、主体繊維として、半透膜用支持体の骨格を形成する。該延伸ポリエステル繊維としては、主たる繰り返し単位がアルキレンテレフタレートであるポリエステルが挙げられるが、耐熱性の高いポリエチレンテレフタレートであることが好ましい。また、繊維の断面形状は円形が好ましい。ただし、Ｔ型、Ｙ型、三角等の異形断面を有する繊維も、裏抜け防止や、塗布面平滑性のために、他の特性を阻害しない範囲内で含有できる。

【0040】

延伸ポリエステル繊維の繊維径は、２〜３５μｍが好ましく、５〜３０μｍがより好ましく、７〜２７μｍが更に好ましい。繊維径が２μｍ未満の繊維を使用した場合には、半透膜用支持体の強度が不十分となる場合がある。一方、繊維径が３５μｍを超える繊維を使用した場合には、抄紙の際の繊維分散が悪くなり、半透膜用支持体の地合が不均一となりやすく、分離機能層の製膜性を損なう場合がある。

【0041】

延伸ポリエステル繊維の繊維長は、特に限定しないが、好ましくは１〜１５ｍｍであり、より好ましく３〜１２ｍｍであり、更に好ましくは３〜１０ｍｍである。繊維長が１ｍｍ未満の場合には、半透膜用支持体の強度が低下する場合があり、１５ｍｍを超える場合には、繊維分散性が低下しやすく、半透膜用支持体の地合が不均一となりやすく、半透膜の製膜性を損なう場合がある。

【0042】

本発明の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体においては、必要に応じて、前記した延伸ポリエステル繊維及びバインダー繊維以外の繊維を加えても良い。具体的には、合成繊維としては、ポリオレフィン系、ポリアミド系、ポリアクリル系、ビニロン系、ビニリデン、ポリ塩化ビニル、ベンゾエート、ポリクラール、フェノール系などの繊維が挙げられる。天然繊維としては、皮膜の少ない麻パルプ、コットンリンター、リント；再生繊維としては、リヨセル繊維、レーヨン、キュプラ；半合成繊維としては、アセテート、トリアセテート、プロミックス；無機繊維としては、アルミナ繊維、アルミナ・シリカ繊維、ロックウール、ガラス繊維、マイクロガラス繊維、ジルコニア繊維、チタン酸カリウム繊維、アルミナウィスカ、ホウ酸アルミウィスカなどの繊維が挙げられる。上記の繊維の他に、植物繊維として、針葉樹パルプ、広葉樹パルプなどの木材パルプや藁パルプ、竹パルプ、ケナフパルプなどの木本類、草本類を使用することもできる。また、上記の繊維は、通液性、通気性を阻害しない範囲であれば、フィブリル化されていてもなんら差し支えない。さらに、古紙、損紙などから得られるパルプ繊維等も使用することができる。また、断面形状がＴ型、Ｙ型、三角等の異形断面を有する繊維も含有できる。

【0043】

本発明の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体は、示差走査熱分析によって芯鞘型ポリエステル複合繊維由来のガラス転移点が求められることが好ましい。芯鞘型ポリエステル複合繊維の含有量が低い場合や、熱カレンダー処理によって芯鞘型ポリエステル複合繊維の結晶性が高くなった場合、ガラス転移点を求めることができない半透膜用支持体となる場合がある。該ガラス転移点が求められる半透膜用支持体は、該ガラス転移点が求められない半透膜用支持体と比較して、半透膜用支持体とフレーム材との接着強度や半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度が優れている。

【0044】

なお、本発明における芯鞘型ポリエステル複合繊維の鞘部と、膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体のガラス転移点は、示差走査熱量計（パーキンエルマー社製、装置名：ＤＳＣ８５００）を用いて、昇温速度１０℃／分で測定した。ガラス転移点は、各ベースラインの延長した直線から縦軸方向に等距離にある直線と、ガラス転移の段階状変化部分の曲線とが交わる点の温度とした。

【0045】

本発明の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体の坪量は、３０〜２５０ｇ／ｍ^２が好ましく、４０〜２３０ｇ／ｍ^２がより好ましく、５０〜２２０ｇ／ｍ^２が更に好ましい。３０ｇ／ｍ^２未満の場合には、半透膜用支持体の強度が不十分となる場合がある。また、２５０ｇ／ｍ^２を超えた場合には、通液抵抗が高くなる場合や、半透膜用支持体の厚みが増して、規定量の半透膜を収納するには、モジュールやユニットを大型化する必要が発生する。

【0046】

本発明の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体の厚みは、６０〜３００μｍであることが好ましく、８０〜２５０μｍであることがより好ましく、１００〜２２０μｍであることが更に好ましい。厚みが３００μｍを超えると、ユニットに組み込める半透膜の面積が小さくなってしまい、結果として、半透膜のライフが短くなってしまうことがある。一方、厚みが６０μｍ未満の場合には、十分な強度が得られない場合がある。

【0047】

本発明の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体の密度は、０．３０〜１．００ｇ／ｃｍ^３であることが好ましく、０．３５〜０．９８ｇ／ｃｍ^３がより好ましく、０．４０〜０．９５ｇ／ｃｍ^３が更に好ましい。密度が０．３０ｇ／ｃｍ^３未満の場合には、分離機能層を半透膜用支持体上に設ける際に、塗布液の半透膜用支持体への染み込みが大きくなってしまい、分離機能層の均一性を損なう場合がある。一方、密度が１．００ｇ／ｃｍ^３よりも大きい場合には、加熱融着処理や超音波融着処理などで溶融したフレーム材が半透膜用支持体に食い込みにくくなる場合や半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との密着性が低下する場合があり、半透膜用支持体とフレーム材との接着強度や半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度が弱くなる場合がある。また、塗布液の浸透性が低下し、半透膜用支持体と半透膜の接着強度が弱くなる場合がある。

【0048】

本発明の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体に係わる不織布は、乾式法、又は湿式抄造法により製造することができる。湿式抄造法により形成された湿式不織布であることが好ましい。

【0049】

湿式抄造法では、まず、延伸ポリエステル繊維（主体繊維）、バインダー繊維を均一に水中に分散させ、その後、スクリーン（異物、塊等除去）等の工程を通り、最終の繊維濃度を０．０１〜０．５０質量％に調整されたスラリーが抄紙機で抄き上げられ、湿紙が得られる。繊維の分散性を均一にするために、工程中で分散剤、消泡剤、親水剤、帯電防止剤、高分子粘剤、離型剤、抗菌剤、殺菌剤等の薬品を添加する場合もある。

【0050】

抄紙機としては、例えば、長網、円網、傾斜ワイヤー等の抄紙網が単独で設置されている抄紙機、同種又は異種の２種以上の抄紙網がオンラインで設置されているコンビネーション抄紙機等を使用することができる。また、本発明の半透膜用支持体が２層以上の多層構造の場合には、各々の抄紙機で抄き上げた湿紙を積層する抄き合わせ法や、一方の層を形成した後に、該層上に繊維を分散したスラリーを流延して積層とする方法のいずれでも良い。繊維を分散したスラリーを流延する際に、先に形成した層は湿紙状態であっても、乾燥状態であってもいずれでも良い。また、２枚以上の層を熱融着させて、多層構造の不織布とすることもできる。

【0051】

本発明の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体において、不織布が多層構造である場合、各層の繊維配合が同一である多層構造であっても良く、膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体内の厚さ方向での液体の浸透性を制御する目的で、各層の繊維配合が異なっている多層構造であっても良い。多層構造の場合、各層の坪量が下がることにより、スラリーの繊維濃度を下げることができるため、不織布の地合が良くなり、その結果、塗布面の平滑性や均一性が向上する。また、各層の地合が不均一であった場合でも、積層することで補填できる。さらに、抄紙速度を上げることができ、操業性が向上する。

【0052】

抄紙網で製造された湿紙を、ヤンキードライヤー、エアードライヤー、シリンダードライヤー、サクションドラム式ドライヤー、赤外方式ドライヤー等で乾燥することにより、シート（原紙）を得る。湿紙の乾燥の際に、ヤンキードライヤー等の熱ロールに密着させて熱圧乾燥させることによって、密着させた面の平滑性が向上する。熱圧乾燥とは、タッチロール等で熱ロールに湿紙を押しつけて乾燥させることをいう。熱ロールの表面温度は、１００〜１８０℃が好ましく、１００〜１６０℃がより好ましく、１１０〜１６０℃が更に好ましい。圧力は、好ましくは５〜１００ｋＮ／ｍ、より好ましくは１０〜８０ｋＮ／ｍである。

【0053】

本発明において、不織布（原紙）には、熱カレンダー処理が更に施されていることが好ましい。熱カレンダー処理においては、金属ロール−金属ロール、金属ロール−弾性ロール、金属ロール−コットンロール、金属ロール−シリコンロールなどのロール構成のカレンダーユニットを単独、又は組み合わせて用いることができる。カレンダーユニットの少なくとも一方の金属ロールが加熱される。本発明においては、不織布に充分な熱量を付与させることができて、強度の高い半透膜用支持体を得ることができるため、金属ロール−弾性ロールのカレンダーユニットを用いることが好ましい。

【0054】

熱カレンダー処理時の金属ロール温度は、未延伸ポリエステル繊維の融点又は軟化温度に対して−４０〜−１０℃であることが好ましく、−３０〜−２０℃であることがより好ましい。金属ロールの温度が未延伸ポリエステル繊維の融点又は軟化温度に対して−４０℃より低い場合では、未延伸ポリエステルの熱圧融着が不十分となりやすく、半透膜用支持体の強度が低下する場合がある。一方、金属ロールの温度が未延伸ポリエステル繊維の融点又は軟化温度に対して−１０℃より高い場合には、半透膜用支持体が金属ロールに貼り付きやすくなり、半透膜用支持体の表面が不均一となる場合がある。

【0055】

また、芯鞘型ポリエステル複合繊維の鞘部が明確な融点を持つ結晶性の共重合ポリエステルの場合は、上記の温度範囲を満たし、さらに、金属ロールの温度が芯鞘型複合繊維の鞘部の融点に対して＋５０℃以下であることが好ましい。金属ロールの温度が、芯鞘型ポリエステル複合繊維の鞘部の融点に対して＋５０℃より高い場合、鞘部の結晶化が進みやすくなり、ガラス転移点が求められない半透膜用支持体となる可能性が高くなる。

【0056】

熱カレンダー処理時のニップのニップ圧力は、好ましくは１９〜１８０ｋＮ／ｍであり、より好ましくは３９〜１５０ｋＮ／ｍである。加工速度は、好ましくは５〜１５０ｍ／ｍｉｎであり、より好ましくは１０〜８０ｍ／ｍｉｎである。

【実施例】

【0057】

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明は本実施例に限定されるものではない。なお、実施例中における部や百分率は断りのない限り、すべて質量によるものである。

【0058】

＜延伸ＰＥＴ繊維１＞
ポリエチレンテレフタレートからなる、繊維径７μｍ、繊維長３ｍｍの延伸ポリエステル繊維を延伸ＰＥＴ繊維１とした。

【0059】

＜延伸ＰＥＴ繊維２＞
ポリエチレンテレフタレートからなる、繊維径１３μｍ、繊維長５ｍｍの延伸ポリエステル繊維を延伸ＰＥＴ繊維２とした。

【0060】

＜延伸ＰＥＴ繊維３＞
ポリエチレンテレフタレートからなる、繊維径１８μｍ、繊維長１０ｍｍの延伸ポリエステル繊維を延伸ＰＥＴ繊維３とした。

【0061】

＜延伸ＰＥＴ繊維４＞
ポリエチレンテレフタレートからなる、繊維径２５μｍ、繊維長１０ｍｍの延伸ポリエステル繊維を延伸ＰＥＴ繊維４とした。

【0062】

＜延伸ＰＥＴ繊維５＞
ポリエチレンテレフタレートからなる、繊維径３０μｍ、繊維長１０ｍｍの延伸ポリエステル繊維を延伸ＰＥＴ繊維５とした。

【0063】

＜未延伸ＰＥＴ繊維１＞
ポリエチレンテレフタレートとイソフタル酸からなる、繊維径１１μｍ、繊維長５ｍｍの未延伸ポリエステル繊維（融点：２３０℃）を未延伸ＰＥＴ繊維１とした。

【0064】

＜未延伸ＰＥＴ繊維２＞
ポリエチレンテレフタレートからなる、繊維径１１μｍ、繊維長５ｍｍの未延伸ポリエステル繊維（融点：２６０℃）を未延伸ＰＥＴ繊維２とした。

【0065】

＜芯鞘ＰＥＴ繊維１＞
芯部がポリエチレンテレフタレート（融点：２６０℃）、鞘部がポリエチレンテレフタレートとイソフタル酸からなる非晶性の共重合ポリエステル（ガラス転移点：７２℃）であり、繊維径１５μｍ、繊維長５ｍｍ、芯部／鞘部の体積比が５０／５０の芯鞘型ポリエステル複合繊維を、芯鞘ＰＥＴ繊維１とした。

【0066】

＜芯鞘ＰＥＴ繊維２＞
芯部がポリエチレンテレフタレート、鞘部がポリエチレンテレフタレートと１，４−ブタンジオールとε−カプロラクトンからなる結晶性の共重合ポリエステル（ガラス転移点：４５℃、融点：１７５℃）であり、繊維径１５μｍ、繊維長５ｍｍ、芯部／鞘部の体積比が５０／５０の芯鞘型ポリエステル複合繊維を、芯鞘ＰＥＴ繊維２とした。

【0067】

＜芯鞘ＰＥＴ繊維３＞
芯部がポリエチレンテレフタレート、鞘部がポリエチレンテレフタレートと１，４−ブタンジオールからなる結晶性の共重合ポリエステル（ガラス転移点：８６℃、融点：２３２℃）であり、繊維径１５μｍ、繊維長５ｍｍ、芯部／鞘部の体積比が５０／５０の芯鞘型ポリエステル複合繊維を、芯鞘ＰＥＴ繊維３とした。

【0068】

＜芯鞘ＰＥＴ繊維４＞
芯部がポリエチレンテレフタレート、鞘部がポリエチレンテレフタレートと１，４−ブタンジオールとε−カプロラクトンからなる結晶性の共重合ポリエステル（ガラス転移点：３２℃、融点：１５４℃）であり、繊維径１５μｍ、繊維長５ｍｍ、芯部／鞘部の体積比が５０／５０の芯鞘型ポリエステル複合繊維を、芯鞘ＰＥＴ繊維４とした。

【0069】

実施例１、３、５〜１４、１６、参考例２、４、１５、比較例１〜５の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体を、以下の条件で製造した。

【0070】

（原紙の製造）
２ｍ^３の分散タンクに水を投入後、表１に示す原料配合比率（％）で配合し、分散濃度０．２質量％で５分間分散して、円網抄紙機で湿紙を形成し、その後、表面温度１３０℃のヤンキードライヤーにて熱圧乾燥し、表１に示す坪量を目標にして、幅１０００ｍｍの湿式不織布（原紙１〜２０）を得た。

【0071】

【表1】

【0072】

（熱カレンダー処理）
得られた原紙に対して、金属ロール−弾性ロールのカレンダーユニットにて、表２に記載する条件で熱カレンダー処理を行い、実施例１、３、５〜１４、１６、参考例２、４、１５及び比較例１〜５の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体を得た。なお、１回目の処理で金属ロールに当たった面が、２回目の処理で弾性ロールに当たるように処理し、１回目の処理で金属ロールに当たった面を塗布面とし、２回目の処理で金属ロールに当たった面を非塗布面とした。

【0073】

【表2】

【0074】

実施例、参考例及び比較例で得られた膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体に対して、以下の測定及び評価を行い、結果を表３及び４に示した。

【0075】

（膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体のガラス転移点）
前記の方法で半透膜用支持体のガラス転移点を測定した。

【0076】

金属ロール温度が芯鞘型ポリエステル複合繊維の融点に対して＋５０℃を超えている条件で熱カレンダー処理した参考例２の半透膜用支持体、芯鞘型ポリエステル複合繊維の含有量が２０質量％未満である参考例４及び１５の半透膜用支持体、芯鞘型ポリエステル複合繊維を含有しない比較例１及び２の半透膜用支持体においては、ガラス転移点が求められなかった。

【0077】

（坪量）
ＪＩＳ Ｐ８１２４に準拠して、坪量を測定した。

【0078】

（膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体の厚みと密度）
半透膜用支持体の厚みは、ＪＩＳ Ｐ８１１８に準拠して測定した。

【0079】

（半透膜用支持体とフレーム材との接着強度）
幅３０ｍｍ、長さ５０ｍｍに切り揃えた各半透膜用支持体を、同じサイズのＡＢＳ樹脂板上に置き、超音波式接着機（ＳＥＮＺＨＥＮ ＫＥＩＪＩＧＳＴＡＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＴＤ社製、製品名：ＭＳＫ−８００）のヘッド（品番：Ｎ１、４ｍｍ×４ｍｍ）を半透膜用支持体に当て、出力５０％、元空気圧０．１５ＭＰａ、接着時間１．０秒で、ＡＢＳ樹脂板と半透膜用支持体の非塗布面とを、超音波融着点において図１のように接着させた。さらに、図１の点線で示した折り返し部分で半透膜用支持体を折り返し、図２に示したように、半透膜用支持体とＡＢＳ樹脂板を卓上型材料試験機（装置名：ＳＴＡ−１１５０、株式会社オリエンテック製）のチャックに、チャック間隔１５ｍｍで固定し、１００ｍｍ／ｍｉｎの一定速度で、半透膜用支持体とＡＢＳ樹脂板が剥離するまで、上チャックを引き上げて行った時の最大荷重を測定した。この最大荷重によって、「半透膜用支持体とフレーム材との接着強度」を評価した。

【0080】

（半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度）
幅３０ｍｍ、長さ５０ｍｍに切り揃えた２枚の半透膜用支持体を準備し、１枚の半透膜用支持体の先端部１０ｍｍと、もう１枚の半透膜用支持体の末端部１０ｍｍとを、一方の半透膜用支持体の塗布面と、他方の半透膜用支持体の非塗布面とが接するように重ね合わせ、超音波式接着機（ＳＥＮＺＨＥＮ ＫＥＩＪＩＧＳＴＡＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＴＤ社製、製品名：ＭＳＫ−８００、ヘッド品番：Ｎ１（４ｍｍ×４ｍｍ））を用いて、出力５％、元空気圧０．１ＭＰａ、接着時間１．０秒で、２枚の半透膜用支持体の塗布面と非塗布面とを、超音波融着点において図３のように接着させた。さらに、図４に示したように、２枚の半透膜用支持体を卓上型材料試験機（装置名：ＳＴＡ−１１５０、株式会社オリエンテック製）のチャックに、チャック間隔１５ｍｍで固定し、１００ｍｍ／ｍｉｎの一定速度で、２枚の半透膜用支持体が剥離するまで、上チャックを引き上げて行った時の最大荷重を測定した。この最大荷重によって、「半透膜用支持体の塗布面と非塗布面の接着強度」を評価した。

【0081】

（半透膜用支持体の半透膜接着性評価）
一定のクリアランスを有する定速塗工装置（商品名：ＴＱＣ全自動フィルムアプリケーター、コーテック社）を用いて、半透膜用支持体の塗布面にマジックインキ（登録商標）で着色したポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）のＮ−メチルピロリドン溶液（濃度：１２％）を塗布し、水洗、乾燥を行い、半透膜用支持体の塗布面上にＰＶＤＦ膜を形成させ、半透膜を作製した。

【0082】

半透膜作製１日後、幅２４ｍｍ（塗布方向に対してクロス方向）×長さ５０ｍｍ（塗布方向）に断裁して試料とする。断裁した半透膜用支持体の非塗布面に幅２４ｍｍ、長さ３０ｍｍに切ったセロハン粘着テープ（ニチバン社製、商品名：エルパック（登録商標）ＬＰ２４）を長さ１０ｍｍ部分のみ貼り付け、残りの幅２４ｍｍ、長さ２０ｍｍ部分は粘着部分として残す。次に、半透膜面の幅２４ｍｍ×長さ１０ｍｍ部分に、粘着メモ（ライオン事務器社製、商品名：スティックオンノートＳＮ−２３）の粘着部分を貼り付ける。セロハン粘着テープの粘着部分（２４ｍｍ×２０ｍｍ）と粘着メモの非粘着部分を持ち、半透膜と半透膜用支持体とが剥離する方向に手で引っ張って、力をかけた時の状態によって、半透膜接着性を判断した。試料を５枚準備して、５回のテストを行った。

【0083】

セロハン粘着テープを半透膜面及び非塗布面に貼って、両方のセロハン粘着テープを引っ張った場合、ほとんどの場合において、半透膜と半透膜用支持体との間で剥離が起こり、半透膜接着性を評価することが困難であった。セロハン粘着テープと比較して粘着性が低い粘着メモを使用して、どこが剥離したかを確認することによって、半透膜と半透膜用支持体の接着性を判断できる。以下の判断基準にて「半透膜用支持体と半透膜との接着性」を評価した。

【0084】

判断基準
Ａ：５回全てのテストで、半透膜と粘着メモ間で剥離が起こった。非常に良好なレベル。
Ｂ：３〜４回のテストで、半透膜と粘着メモ間で剥離が起こった。良好なレベル。
Ｃ：１〜２回のテストで、半透膜と粘着メモ間で剥離が起こった。実用上、下限レベル。
Ｄ：５回全てのテストで、半透膜と半透膜用支持体間で剥離が起こった。使用不可レベル。

【0085】

（融着部分と半透膜との接着性評価）
幅１３０ｍｍ、長さ１８０ｍｍに切り揃えた２枚の半透膜用支持体を、塗布面と非塗布面とが接するように重ね合わせ、超音波式接着機（ＳＥＮＺＨＥＮ ＫＥＩＪＩＧＳＴＡＲ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＬＴＤ社製、製品名：ＭＳＫ−８００、ヘッド品番：Ｎ１（４ｍｍ×４ｍｍ））を用いて、出力５％、元空気圧０．１ＭＰａ、接着時間１．０秒で、２枚の半透膜用支持体の塗布面と非塗布面とを、超音波融着点において図５のように接着させた。なお、超音波融着点の幅は１２ｍｍ、長さは５０ｍｍとした。

【0086】

次いで、一定のクリアランスを有する定速塗工装置（商品名：ＴＱＣ全自動フィルムアプリケーター、コーテック社）を用いて、マジックインキ（登録商標）で着色したＰＶＤＦのＮ−メチルピロリドン溶液（濃度：１２％）を塗布し、水洗、乾燥を行い、超音波融着点を含む半透膜用支持体の塗布面上にＰＶＤＦ膜を形成させ、半透膜を作製した。

【0087】

作製１日後、超音波融着点（融着部分、幅１２ｍｍ、長さ５０ｍｍ）を切り出して試料とする。試料の非塗布面に幅１２ｍｍ、長さ３０ｍｍに切ったセロハン粘着テープ（ニチバン社製、商品名：エルパック（登録商標）ＬＰ１２）を長さ１０ｍｍ部分のみ貼り付け、残りの幅１２ｍｍ、長さ２０ｍｍ部分は粘着部分として残す。次に、半透膜面の幅１２ｍｍ×長さ１０ｍｍ部分に、粘着メモ（ライオン事務器社製、商品名：スティックオンノートＳＮ−２３）の粘着部分を貼り付ける。セロハン粘着テープの粘着部分（１２ｍｍ×２０ｍｍ）と粘着メモの非粘着部分を持ち、半透膜と半透膜用支持体とが剥離する方向に手で引っ張って、力をかけた時の状態によって、半透膜接着性を判断した。試料を５枚準備して、５回のテストを行った。以下の判断基準にて「融着部分と半透膜との接着性」を評価した。

【0088】

判断基準
Ａ：５回全てのテストで、半透膜と粘着メモ間で剥離が起こった。非常に良好なレベル。
Ｂ：３〜４回のテストで、半透膜と粘着メモ間で剥離が起こった。良好なレベル。
Ｃ：１〜２回のテストで、半透膜と粘着メモ間で剥離が起こった。実用上、下限レベル。
Ｄ：５回全てのテストで、半透膜と半透膜用支持体間で剥離が起こった。使用不可レベル。

【0089】

【表3】

【0090】

【表4】

【0091】

表４に示すとおり、実施例１、３、５〜１４、１６、参考例２、４、１５の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体は、延伸ポリエステル繊維と、バインダー繊維として未延伸ポリエステル繊維とガラス転移点が４０〜８０℃の共重合ポリエステルを鞘部とする芯鞘型ポリエステル複合繊維を含有してなる不織布であることから、半透膜用支持体とフレーム材との接着強度及び半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度に優れ、半透膜用支持体と半透膜との接着性及び融着部分と半透膜との接着性が良好であった。

【0092】

実施例３及び１４と参考例４及び１５との比較から、芯鞘型ポリエステル複合繊維の含有量が２０質量％以上である実施例３及び１４の半透膜用支持体は、芯鞘型ポリエステル複合繊維の含有量が２０質量％未満である参考例４及び１５の半透膜用支持体よりも、半透膜用支持体とフレーム材との接着強度に優れ、半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度に優れ、半透膜用支持体と半透膜との接着性及び融着部分と半透膜との接着性も良好であった。

【0093】

また、実施例６と８との比較から、芯鞘型ポリエステル複合繊維の含有量が４０質量％以下である実施例６の半透膜用支持体は、芯鞘型ポリエステル複合繊維の含有量が４０質量％を超える実施例８の半透膜用支持体よりも、半透膜用支持体とフレーム材との接着強度が良好であった。

【0094】

実施例３及び１０と実施例５及び１１との比較から、バインダー繊維の含有量が３０質量％以上である実施例３及び１０の半透膜用支持体は、バインダー繊維の含有量が３０質量％未満である実施例５及び１１の半透膜用支持体よりも、半透膜用支持体とフレーム材との接着強度に優れ、半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度も良好であった。

【0095】

また、実施例６と７との比較から、バインダー繊維の含有量が６０質量％以下である実施例６の半透膜用支持体は、バインダー繊維の含有量が６０質量％を超える実施例７の半透膜用支持体よりも、半透膜用支持体とフレーム材との接着強度に優れ、半透膜用支持体と半透膜との接着性及び融着部分と半透膜との接着性も良好であった。

【0096】

実施例１と参考例２との比較から、示差走査熱分析によって芯鞘型ポリエステル複合繊維由来のガラス転移点が求められた実施例１の半透膜用支持体は、ガラス転移点が求められなかった参考例２の半透膜用支持体よりも、半透膜用支持体とフレーム材との接着強度に優れ、半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度も良好であった。

【0097】

バインダー繊維として、芯鞘型ポリエステル複合繊維を含有せず、未延伸ポリエステル繊維のみを含有する比較例１及び２の半透膜用支持体は、実施例及び参考例の半透膜用支持体と比較して、フレーム材との接着強度及び半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度が非常に劣る結果となった。

【0098】

バインダー繊維として、未延伸ポリエステル繊維を含有せず、芯鞘型ポリエステル複合繊維のみを含有する比較例３の半透膜用支持体は、熱カレンダー処理時に加熱した金属ロールに半透膜用支持体が貼り付き、シートが切れるトラブルが発生した。また、半透膜用支持体の収縮が大きく、皺が多く発生し、フィルム状であったため、半透膜塗布時に塗布液が半透膜用支持体に入り込み難くなり、半透膜用支持体と半透膜との接着性及び融着部分と半透膜との接着性が非常に悪く、使用不可レベルであった。

【0099】

ガラス転移点が８０℃を超える共重合ポリエステルを鞘部とする芯鞘型ポリエステル複合繊維を含有した比較例４の半透膜用支持体と、ガラス転移点が４０℃未満の共重合ポリエステルを鞘部とする芯鞘型ポリエステル複合繊維を含有した比較例５の半透膜用支持体は、半透膜用支持体とフレーム材との接着強度が非常に劣る結果となった。

【0100】

実施例１７、１９、２１〜２３、参考例１８、２０、比較例６〜１０の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体を、以下の条件で製造した。

【0101】

（原紙の製造）
２ｍ^３の分散タンクに水を投入後、表５に示す原料配合比率（％）で配合し、分散濃度０．２質量％で５分間分散して、傾斜／円網複合式抄紙機を用い、傾斜ワイヤー上及び円網ワイヤー上で形成した両湿紙を乾燥させる前に積層させた後に、表面温度１３０℃のヤンキードライヤーにて熱圧乾燥し、表５に示す坪量を目標にして、幅１０００ｍｍの湿式不織布（原紙２１〜３２）を得た。

【0102】

【表5】

【0103】

（熱カレンダー処理）
得られた原紙２１〜３２に対して、金属ロール−弾性ロールのカレンダーユニットにて、表６に記載する条件で熱カレンダー処理を行い、実施例１７、１９、２１〜２３、参考例１８、２０及び比較例６〜１０の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体を得た。なお、１回目の処理で傾斜層表面が金属ロールに当たり、２回目の処理で円網層表面が金属ロールに当たるように処理し、傾斜層表面を塗布面、円網層表面を非塗布面とした。

【0104】

【表6】

【0105】

実施例１７、１９、２１〜２３、参考例１８、２０及び比較例６〜１０で得られた膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体に対して、以下の測定及び評価を行い、結果を表７及び８に示した。

【0106】

（膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体のガラス転移点）
実施例１、３、５〜１４、１６、参考例２、４、１５及び比較例１〜５と同様の方法にて、半透膜用支持体のガラス転移点を測定した。

【0107】

芯鞘型ポリエステル複合繊維の含有量が２０質量％未満である参考例１８及び２０の半透膜用支持体、芯鞘型ポリエステル複合繊維を含有しない比較例６及び７の半透膜用支持体においては、ガラス転移点が求められなかった。

【0108】

（膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体の坪量）
実施例１、３、５〜１４、１６、参考例２、４、１５及び比較例１〜５と同様の方法にて、坪量を測定した。

【0109】

（膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体の厚みと密度）
実施例１、３、５〜１４、１６、参考例２、４、１５及び比較例１〜５と同様の方法にて、厚みを測定した。

【0110】

（半透膜用支持体とフレーム材との接着強度）
実施例１、３、５〜１４、１６、参考例２、４、１５及び比較例１〜５と同様の方法にて、「半透膜用支持体とフレーム材との接着強度」を評価した。

【0111】

（半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度）
実施例１、３、５〜１４、１６、参考例２、４、１５及び比較例１〜５と同様の方法にて、「半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度」を評価した。

【0112】

（半透膜用支持体の半透膜接着性評価）
実施例１、３、５〜１４、１６、参考例２、４、１５及び比較例１〜５と同様の方法でテスト行い、同様の判断基準にて「半透膜用支持体と半透膜との接着性」を評価した。

【0113】

（融着部分と半透膜との接着性評価）
実施例１、３、５〜１４、１６、参考例２、４、１５及び比較例１〜５と同様の方法でテストを行い、同様の判断基準にて「融着部分と半透膜との接着性」を評価した。

【0114】

【表7】

【0115】

【表8】

【0116】

表８に示すとおり、実施例１７、１９、２１〜２３、参考例１８、２０の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体は、延伸ポリエステル繊維と、バインダー繊維として未延伸ポリエステル繊維とガラス転移点が４０〜８０℃の共重合ポリエステルを鞘部とする芯鞘型ポリエステル複合繊維を含有してなる不織布であることから、半透膜用支持体とフレーム材との接着強度及び半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度に優れ、半透膜用支持体と半透膜との接着性及び融着部分と半透膜との接着性が良好であった。

【0117】

実施例１７及び１９と参考例１８及び２０との比較から、芯鞘型ポリエステル複合繊維の含有量が２０質量％以上である実施例１７及び１９の半透膜用支持体は、芯鞘型ポリエステル複合繊維の含有量が２０質量％未満である参考例１８及び２０の半透膜用支持体よりも、半透膜用支持体とフレーム材との接着強度に優れ、半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度に優れ、半透膜用支持体と半透膜との接着性及び融着部分と半透膜との接着性も良好であった。

【0118】

実施例２１と実施例２２との比較から、バインダー繊維の含有量が３０質量％以上である実施例２１の半透膜用支持体は、バインダー繊維の含有量が３０質量％未満である実施例２２の半透膜用支持体よりも、半透膜用支持体とフレーム材との接着強度に優れ、半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度も良好であった。

【0119】

バインダー繊維として、芯鞘型ポリエステル複合繊維を含有せず、未延伸ポリエステル繊維のみを含有する比較例６及び７の半透膜用支持体は、実施例及び参考例の半透膜用支持体と比較して、フレーム材との接着強度及び半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度が非常に劣る結果となった。

【0120】

バインダー繊維として、未延伸ポリエステル繊維を含有せず、芯鞘型ポリエステル複合繊維のみを含有する比較例８の半透膜用支持体は、熱カレンダー処理時に加熱した金属ロールに半透膜用支持体が貼り付き、シートが切れるトラブルが発生した。また、半透膜用支持体の収縮が大きく、皺が多く発生し、フィルム状であったため、半透膜塗布時に塗布液が半透膜用支持体に入り込み難くなり、半透膜用支持体と半透膜との接着性及び融着部分と半透膜との接着性が非常に悪く、使用不可レベルであった。

【0121】

ガラス転移点が８０℃を超える共重合ポリエステルを鞘部とする芯鞘型ポリエステル複合繊維を含有した比較例９の半透膜用支持体と、ガラス転移点が４０℃未満の共重合ポリエステルを鞘部とする芯鞘型ポリエステル複合繊維を含有した比較例１０の半透膜用支持体は、半透膜用支持体とフレーム材との接着強度が非常に劣る結果となった。

【産業上の利用可能性】

【0122】

本発明の膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体は、膜分離活性汚泥処理法による汚水処理の分野で利用することができる。

【要約】

【課題】本発明の課題は、強度が高く、フレーム材との接着強度及び半透膜用支持体の塗布面と非塗布面との接着強度に優れ、半透膜との接着性にも優れる膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体を実現し、衝撃に強く、フレーム材との接着性が良好であり、半透膜用支持体の融着部分と半透膜との接着性も良好な膜分離活性汚泥処理用濾過膜と該濾過膜を用いてなるモジュールを提供することである。
【解決手段】膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体において、該半透膜用支持体は、延伸ポリエステル繊維と、バインダー繊維として未延伸ポリエステル繊維とガラス転移点が４０〜８０℃の共重合ポリエステルを鞘部とする芯鞘型ポリエステル複合繊維を含有してなる膜分離活性汚泥処理用半透膜用支持体。
【選択図】なし

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】