半透膜支持体、水処理用半透膜、および半透膜支持体の製造方法
【課題】高い巾方向の引張弾性率を有し、かつ、高い巾方向の引裂強度をする半透膜支持体、及びその支持体を使用した水処理用半透膜を提供する。
【解決手段】合成繊維を主成分とし、湿式抄紙後、加熱加圧処理された半透膜支持体であって、半透膜支持体は、繊維配向性の異なる第１層と第２層とが少なくとも積層されて成り、第1層面の抄紙流れ方向に対する繊維配向比は、６．０以下であり、第２層面の抄紙流れ方向に対する繊維配向比は、１２．０以下であることを特徴とする半透膜支持体である。
【解決手段】合成繊維を主成分とし、湿式抄紙後、加熱加圧処理された半透膜支持体であって、半透膜支持体は、繊維配向性の異なる第１層と第２層とが少なくとも積層されて成り、第1層面の抄紙流れ方向に対する繊維配向比は、６．０以下であり、第２層面の抄紙流れ方向に対する繊維配向比は、１２．０以下であることを特徴とする半透膜支持体である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半透膜支持体、水処理用半透膜、および半透膜支持体の製造方法に関する。より特定的には、高圧下で使用される半透膜を支持するための半透膜支持体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、地球規模で水不足が進行しており、海水を淡水化する技術や排水を再利用する技術、半導体用途に用いる純水を製造する技術、食品用途で原料を濃縮する技術に注目が集まっている。海水を淡水化する技術には主に海水を低温蒸発させるフラッシュ方式、常温加圧して淡水を漉し出す逆浸透方式がある。
【０００３】
逆浸透方式で用いられる濾過膜は半透膜が使用されるが、半透膜の機能を有する機能膜を単体で用いると機械的圧力に対する耐久性が低いため、不織布の支持体上に固着支持された形態で使用されている。このような半透膜は、膜素材を含む高分子溶液を支持体上に流延し、機能膜を形成することで製造されている。
【０００４】
半透膜は、高圧条件下で海水を漉して淡水を得ることから、強度が高く破れにくいことが必要とされ、上述の通り半透膜そのものには強度が十分にないため、支持体に十分な強度が要求されている。
【０００５】
逆浸透膜による処理水量を増やすために、最近は、圧力が従来の１ＭＰａ〜４ＭＰａから、さらに高圧である４ＭＰａ〜１０ＭＰａと高圧環境下で使用できる高圧タイプの半透膜支持体が求められている。
【０００６】
しかしながら、現在の半透膜支持体を高圧タイプに使用すると、圧力により半透膜および支持体に変形が生じ、半透膜にへこみが生じてしまうため、半透膜支持体の下部にさらに耐圧シートを設置した構造とするなどの方法が採られている。このような構造の半透膜を使用すると、高圧環境下でもへこみを生ずることなく供給水を濾過することができる。一方で、このような構造の半透膜は、耐圧シートが追加されたぶん、半透膜全体の厚みが厚くなってしまう。その結果、このような耐圧シートを備える半透膜は、エレメント内に収納できる当該半透膜の面積が、耐圧シートを備えないものに比べ低下し、水処理量が低下する問題がある。また、このような構造の半透膜は、耐圧シートを半透膜支持体に設置する製造工程が必要であるため、生産性の低下を招いたり、製造コストがアップしたりする問題などがある。このため、耐圧シートを必要とせず、高圧環境下においても、へこみが発生しない程度の強度を有する半透膜支持体が求められている。
【０００７】
例えば特許文献１には、５%伸張時の縦方向および横方向の裂断長および通気度が所定範囲内である半透膜支持体が開示されており、特許文献２には巾方向および流れ方向の引張強度比を特定範囲内とした半透膜支持体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２２５６３０号公報
【特許文献２】特開２００２−９５９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながらこれらの半透膜支持体では、十分な強度が得られないため、高圧下においてはへこみが発生し、耐圧シートを必要としているのが実状である。
【００１０】
例えば半透膜支持体を円網抄紙機で製造した場合、流れ方向に繊維が並び易くなり、巾方向の引張強度が低く、また流れ方向の引裂強度が低くなるため、高圧条件下に耐えうる十分な強度を有する半透膜支持体は得られない。また、繊維配向性をある程度狭い一定範囲では調整できる短網抄紙機で製造し、繊維の配向性を調整し、半透膜支持体の縦横の強度を均一にした場合は、流れ方向、巾方向の引張強度が均一化され、巾方向の引張強度は向上するが、巾方向の引裂強度の低下に起因する断紙などのトラブルが発生し、連続的に半透膜を製造できない問題があり、また、高圧環境下での使用に耐えうることはできなかった。すなわち、現在、高圧条件下での使用に耐え、かつ連続的な半透膜の製造に耐えうる巾方向の引裂強度を有する半透膜支持体は得られていない。
【００１１】
本発明は上記の課題を鑑みて成されたものであり、高圧環境下においてもへこみが発生しない高い巾方向の引張弾性率を有し、かつ、高い巾方向の引裂強度を有し、連続的な半透膜の製造に耐えうる半透膜支持体を提供することを目的とする。さらには、製膜時の塗工液の浸透が高く支持体と半透膜との接着性に優れた、半透膜支持体及びその支持体を使用した水処理用半透膜を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、本願は以下の構成を採用した。すなわち、本発明の第１の局面は、合成繊維を主成分とし、湿式抄紙後、加熱加圧処理された半透膜支持体であって、半透膜支持体は、繊維配向性の異なる第１層と第２層とが少なくとも積層されて成り、第1層面の繊維配向比は、６．０以下であり、第２層面の繊維配向比は、１２．０であることを特徴とする半透膜支持体である。
【００１３】
第２の局面は、第１の局面において、半透膜支持体は、平均単繊維繊度１．０デシテックス以上のポリエステル主体繊維、および平均単繊維繊度１．０デシテックス未満のポリエステル主体繊維の２種類以上の異なる繊度のポリエステル主体繊維を少なくとも主成分として含有することを特徴とする。
【００１４】
第３の局面は、第１乃至２の何れか１つの局面において、半透膜支持体は、第１層および第２層が各々異なる方式の抄紙工程で個別に湿紙として抄紙された後に、当該第１層と第２層が湿潤状態で抄き合わされることにより積層して成ることを特徴とする。
【００１５】
第４の局面は、第１乃至３の何れか１つの局面において、第１層は、傾斜短網抄紙機により抄紙され、第２層は、円網抄紙機により抄紙され、傾斜短網抄紙機の抄造速度は２０ｍ／分以上、且つ６０ｍ／分未満であり、傾斜短網抄紙機が備える短網の傾斜角は５°以上、且つ２０°以下であり、傾斜短網抄紙機は、抄造速度をＶ（ｍ／分）とし、傾斜角をω（度）とした場合に式（１）により得られるパラメータＧの値が１．０以上、且つ５．０以下である条件のもとで第１層を抄紙することを特徴とする。
Ｇ＝Ｖ／ω…（１）
【００１６】
第５の局面は、第１乃至４の何れか１つの局面に係る半透膜支持体と、半透膜支持体表面に形成された薄膜層とから成る水処理用半透膜である。
【００１７】
第６の局面は、半透膜支持体の製造方法であって、繊維配向比が６．０以下である第１層を湿紙として抄紙する第１抄紙工程と、繊維配向比が１２．０以下である第２層を湿紙として抄紙する第２抄紙工程と、第１抄紙工程から送出された第１層と、第２抄紙工程から送出された第２層とを、各々湿潤状態のまま抄き合わせて積層させた後、加熱加圧処理を施すことにより半透膜支持体を形成する積層工程とを備える、半透膜支持体の製造方法である。
【００１８】
第７の局面は、第６の局面において、第１抄紙工程は、傾斜短網抄紙機によって第１層を抄紙し、第２抄紙工程は、円網抄紙機によって第２層を抄紙し、傾斜短網抄紙機の抄造速度は２０ｍ／分以上、且つ６０ｍ／分未満であり、傾斜短網抄紙機が備える短網の傾斜角は５°以上、且つ２０°以下であり、傾斜短網抄紙機は、抄造速度をＶ（ｍ／分）とし、傾斜角をω（度）とした場合に式（１）により得られるパラメータＧの値が１．０以上、且つ５．０以下である条件のもとで第１層を抄紙することを特徴とする。
Ｇ＝Ｖ／ω…（１）
【発明の効果】
【００１９】
第１の局面によれば、繊維配向性が異なった２層を積層することによって、巾方向の引張弾性率および耐久性に優れた半透膜支持体を得ることができる。このような半透膜支持体によれば、高圧環境下においてもへこみが発生しない。また、このような半透膜支持体は、半透膜層との接着性が高く、半透膜層が当該半透膜支持体から剥離し難い。そのため、このような半透膜支持体によれば、連続的な水処理用半透膜の製造および使用に耐用することができる。
【００２０】
第２の局面によれば、２種類以上の異なる繊度の素材が組み合わせられることによって適度に繊維間に隙間が生ずる。そのため、製膜時の塗工液の浸透が高くなり、半透膜支持体と半透膜との接着性を従来に比して優れたものとすることができる。
【００２１】
第３、６の局面によれば、異なる繊維配向性を有する第１層および第２層を、各々の繊維配向性に応じた好適な方式の抄紙機を用いて製造することができる。第１層と第２層とが湿潤状態で抄し合わされるため、第１層と第２層の層間において緻密層が形成されることがない。したがって、製膜時における膜液の浸透性、通液性に優れた半透膜支持体を得ることができる。
【００２２】
第４、７の局面によれば、より確実に第１層の繊維配向角比を所定の値に維持することができる。そのため、より確実に、半透膜支持体の引張弾性や引裂強度を向上させることができる。
【００２３】
第５の局面によれば、耐圧シートが不要となり、半透膜支持体を従来に比して薄く形成できるため、半透膜層と半透膜支持体とを合わせた全体の半透膜の厚みを従来に比して薄くすることができる。したがって、例えば、エレメント内に当該半透膜層を重ね合わせて収納する場合、当該エレメント内に収納できる半透膜の総面積を従来に比して大きくすることができる。すなわち、エレメント１個あたりの濾過能力を従来に比して大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】水処理用半透膜１００の構成の一例を示す断面図
【図２】半透膜支持体１の製造工程のイメージ図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態に係る半透膜支持体１、およびそれを用いた水処理用半透膜１００について説明する。
【００２６】
本発明の実施形態に係る水処理用半透膜１００は、例えば、海水を淡水化する濾過膜として用いられる。例えば、水処理用半透膜１００は、折り曲げ積層した状態で円筒状のエレメントの内部に収納される。以下、水処理用半透膜１００をエレメントへ収納可能に折り曲げ等する加工をエレメント加工と称し、当該加工を行う工程をエレメント加工工程と称する。このように構成されたエレメント内に供給水を通過させることによって、当該供給水を浄化した透過液を得ることができる。
【００２７】
水処理用半透膜１００は、半透膜支持体１を用いて形成する。具体的には、水処理用半透膜１００は、半透膜支持体１の表面に半透膜層２（請求の範囲に記載の薄膜層）の原料である膜液を塗布することによって形成される。具体的には、水処理用半透膜１００は、図１に示すような層状を構成する。図１は、水処理用半透膜１００の構成を示す断面図である。半透膜層２は、供給水からの不純物を除去する機能を有する薄膜層であり、典型的には逆浸透膜層である。なお、半透膜層２の原料および形成方法は、従来周知の任意の材料および手法を用いて良い。例えば、ポリスルホン溶液を半透膜支持体１の表面（第１層１１側）に塗布し、凝固させ微多孔膜を形成する。さらに、その表面に多官能アミンを含有する水溶液、および多官能酸ハロゲン化物の有機溶媒溶液を順次塗布することによって、架橋ポリアミドの半透膜層２が形成される。以下では、このように半透膜支持体１に半透膜層２を塗布形成する処理を製膜と称し、当該製膜を行う工程を製膜工程と称する。
【００２８】
次いで、半透膜支持体１の構造、組成、および製造方法について詳細に説明する。図１に示すように、本発明の半透膜支持体１は合成繊維から構成された、少なくとも繊維配向性の異なる第１層１１と第２層１２とを有するシート状の部材である。このように、半透膜支持体１が、２層構造で構成されているため、従来に比して高い巾方向の引張弾性率と引裂強度を得ることが出来、高圧環境下においても、耐圧シートを使用する必要が無くなり、水処理量を大幅に増やすことが出来る。
【００２９】
なお、引張弾性率は、半透膜支持体１の伸び変化量に対する荷重変化量の割合を示す値である。以下では、流れ方向（縦方向）、巾方向（横方向）に特に断りのない場合、巾方向の引張弾性率を示すものとする。また、引裂強度は、半透膜支持体１を引き裂くために必要な荷重量を示す。以下では、流れ方向（縦方向）、巾方向（横方向）に特に断りのない場合、巾方向の引裂強度を示すものとする。引張弾性率および引裂強度は、何れも半透膜支持体１の強度を示す指標の１つである。これらの指標の詳細については後述する。
【００３０】
＜主体繊維＞
半透膜支持体１は、主体繊維として合成繊維を主成分とする。半透膜支持体１の製造に用いる合成繊維としては、一般に不織布の製造に用いられるものを使用することができる。具体的には、半透膜支持体１の主成分としては、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アクリル繊維、アラミド繊維、ナイロン繊維などの合成繊維を用いることができる。特に、半透膜支持体１の主成分としては、ポリエステル繊維を用いることが好ましい。ポリエステル繊維を主成分とすることにより、耐水性が高く、高い引裂強度を有する半透膜支持体１を得ることができる。この合成繊維の繊維長は抄紙可能であれば特に限定されないが、例えば、繊維長３〜１０ｍｍ程度であることが好ましい。
【００３１】
また、半透膜支持体１の製造においては、平均単繊維繊度が１．０デシテックス以上の合成繊維（α）、および平均単繊維繊度が１．０デシテックス未満の合成繊維（β）の異なる２種類の合成繊維を原料とすることが好ましい。平均単繊維繊度とは、繊維の太さの指標であり、１デシテックスとは１０，０００ｍあたりの繊維の重さが１ｇであるときの繊維太さを意味する。平均単繊維繊度が１．０デシテックス以上の相対的に太い合成繊維（α）と、平均単繊維繊度１．０デシテックス未満の相対的に細い合成繊維（β）とを組み合わせることによって高い引裂強度を持ち、平滑度、通気度に優れた支持体を得ることができる。なお、上述の通り、合成繊維（α）および合成繊維（β）は何れもポリエステル繊維であればなお好ましい。また、合成繊維（α）の平均単繊維繊度は１．０デシテックス以上、７．０デシテックス未満であることが好ましく、１．０デシテックス以上、３．０デシテックス未満であることがより好ましい。また、合成繊維（β）の平均単繊維繊度は０．１デシテックス以上、０．９デシテックス未満であることが好ましく、０．３デシテックス以上、０．７デシテックス未満であることがより好ましい。
【００３２】
一方、合成繊維の平均単繊維繊度が１．０デシテックス未満の繊維のみで作成した場合、半透膜支持体中の隙間が減少し、製膜時の膜液の浸透性が低下するため、膜の剥離の原因となる。また、平均単繊維繊度が１．０デシテックス以上の繊維のみで作成した場合、半透膜支持体中の隙間が増加して製膜時の膜液が半透膜支持体１を通過漏出し易くなり、均一な厚みを有する半透膜層２が形成されにくくなる。すなわち、平均単繊維繊度が１．０デシテックス以上の繊維のみで作成した場合、水処理用半透膜の耐用年数が短くなってしまう。このように、単一の合成繊維のみから成る半透膜支持体は、耐用性が低く好ましくないのである。
【００３３】
また、平均単繊維繊度が１．０デシテックス以上の太い合成繊維（α）の配合量は、１０〜５０質量％とすることが好ましい。さらに言えば、平均単繊維繊度が１．０デシテックス以上の太い合成繊維（α）の配合量は、１５〜４０質量％とすることがさらに好ましい。
【００３４】
一方、合成繊維（α）の配合量が１０質量％未満である場合、支持体中の隙間が減少し、製膜時の膜液の浸透性が低下するため、半透膜層２の剥離の原因となる。また、合成繊維（α）の配合量が５０質量％を超えると、半透膜支持体中の隙間が増加し、製膜時の膜液が通過漏出し易くなる。そのため、均一な厚みを有する半透膜層２が形成され難く、水処理用半透膜の耐用年数が短くなり、好ましくないのである。
【００３５】
なお、後述するバインダー繊維は、本発明の主体繊維には含まれない。
【００３６】
＜バインダー繊維＞
半透膜支持体１の原料としては、上記２種類の主体繊維だけでなく、該主体繊維どうしを接着させるためのバインダー繊維をさらに用いることができる。バインダー繊維としては、一般に不織布の製造に用いられるものを使用することができる。例えば、バインダー繊維としては、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリビニルアルコール繊維などであってバインダー機能を有するものを用いることができる。この中でも、バインダー繊維としては、ポリエステル繊維を用いることが好ましい。バインダー繊維としてポリエステル繊維を用いることによって、接着強度に優れ、高い引裂強度を有する半透膜支持体１を得ることができる。このバインダー繊維の繊維長は抄紙可能であれば特に限定されないが、例えば、繊維長３〜１５ｍｍ程度であることが好ましい。
【００３７】
また、バインダー繊維の平均単繊維繊度は、０．２〜５．０デシテックスであることが好ましい。より好ましくは、バインダー繊維の平均単繊維繊度は、０．２〜２．５デシテックスであることが望ましい。
【００３８】
一方、バインダー繊維の平均単繊維繊度が０．２デシテックスを下回る場合、繊維が細くなるだけ、半透膜支持体が密に詰まりやすくなる。そのため、半透膜支持体１の平滑度は向上するものの、当該半透膜支持体１の通気度が悪化して製膜時の膜液の浸透性が低下する。したがって、半透膜層２が半透膜支持体１から剥離し易くなってしまう。加えて、バインダー繊維の平均単繊維繊度が比較的小さい場合、細かい繊維同士が結束して結束繊維（所謂、ダマ）が発生し易くなる。このような結束繊維の発生は、半透膜支持体１の見た目を悪化させるだけでなく、当該結束繊維の周囲においてさらに半透膜との接着性が低下する要因となる。平均単繊維繊度が５．０デシテックスを超過する場合、繊維が太くなるだけ、繊維数が減少して主体繊維どうしを接着させにくくなる。そのため、巾方向の引張弾性率および引裂強度が低下するだけでなく、支持体表面が粗くなり平滑度が低下し易くなってしまう。
【００３９】
＜分散剤＞
上記の主体繊維およびバインダー繊維を水中に分散させるための分散剤としては特に限定されず、従来一般に用いる分散剤を使用することが可能である。例えば、変性ポリエステル系分散剤、非イオン系界面活性剤、陰イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、両性イオン界面活性剤などを使用することができる。特に、変性ポリエステル系の分散剤を半透膜支持体１の製造時に用いると、良好な分散性を得ることができる。すなわち、主体繊維およびバインダー繊維を均一に分散させることができるため、半透膜支持体１の地合いのムラを低減し、高い引張弾性率、引裂強度を得ることができる。
【００４０】
なお、分散性が不十分であると、繊維の分散ムラにより局所的に引張弾性率、引裂強度が弱い部分が発生し、引張弾性率、引裂強度が低下し易くなる。特に本発明の半透膜支持体１のように、４ＭＰａ〜１０ＭＰａと高圧環境下で長期間使用される場合においては、単に引張弾性率、引裂強度が高いのみならず、局所的な地合いムラに起因する長時間使用後の破れを防止する必要がある。このため、半透膜支持体１の製造工程において合成繊維の分散性は重要な要素であり、上述の分散剤の中でも特に、変性ポリエステル系の分散剤を用いることが好ましいのである。
【００４１】
分散剤の添加量については主体繊維及びバインダー繊維の合計１００質量％に対して、固形分換算で１〜７，０００ｐｐｍとするのが好ましく、１５０〜３，０００ｐｐｍとするのがさらに好ましい。添加量が１ｐｐｍ未満の場合、合成繊維の分散不良が生じ易く、支持体を製造したときに結束繊維（ダマ）が発生することがある。添加量が７，０００ｐｐｍを超えると支持体中の隙間が多くなり、製膜時の膜液が通過漏出し易くなり、均一な厚みを有する機能膜が形成されにくくなって、半透膜の耐用年数が短くなることがある。
【００４２】
＜製造方法＞
次いで、半透膜支持体１の製造方法について説明する。図２は、半透膜支持体１の製造工程のイメージ図である。図２に示すように、半透膜支持体１の製造工程は、傾斜短網抄紙機３１、円網抄紙機３２、抄き合わせ工程３３、加熱加圧工程３４を備える。
【００４３】
＜抄紙工程＞
傾斜短網抄紙機３１は、上述第１層１１を抄紙する。傾斜短網抄紙機３１は、第１層１１を抄紙するための短網ワイヤー３１１を備える。傾斜短網抄紙機３１は、短網ワイヤー３１１の傾斜角等を変更することによって抄紙した紙の繊維配向性を任意に調整可能であるという特性を有するため、第１層１１の繊維配向性を容易且つ任意に調整することができる。また、円網抄紙機３２は、上述第２層１２を抄紙する。円網抄紙機３２は、抄紙した紙の繊維を流れ方向にそろえて配向させる特性を有する。このように、第１層１１および第２層１２は、異なる方式の抄紙機によって、各々異なる繊維配向性を有するように抄造される。
【００４４】
＜繊維配向性＞
半透膜支持体１を構成する第１層１１および第２層１２の繊維配向性は、各層を抄造する抄紙機を従来周知の方法で調整することによって調整することができる。
【００４５】
例えば、傾斜短網抄紙機３１を用いて第１層１１を抄造する場合、抄造速度や、短網ワイヤー３１１の傾斜角などを変更することによって第１層１１の繊維配向性を変更することができる。より詳細には、短網ワイヤー３１１の傾斜角が大きくなるほど、スラリー中の繊維に作用する重力抵抗が増加するため、当該重力抵抗の作用により繊維の向きを流れ方向から巾方向に変更させることができるのである。なお、短網ワイヤー３１１の傾斜角は水平面を基準として上方へ５〜２０度が好ましく、５〜１５度がさらに好ましい。
【００４６】
なお、傾斜角が０度の場合、繊維が流れ方向に並び易いため巾方向の引張弾性率が低下し、高圧環境下での使用に耐えられないため、好ましくない。また、傾斜角が２０度を超える場合、繊維が巾方向に並び易くなり巾方向の引裂強度が低下して巾方向に裂け易くなるため、製膜時やエレメント加工時に断紙が発生するおそれがある。
【００４７】
ここで、傾斜短網抄紙機３１において、抄造速度が速く、かつ傾斜角が小さいと、短網ワイヤー３１１上で繊維配向がばらけ難くなるため、第２層１２に対する第１層１１の配向角が小さくなり、巾方向の引張弾性率が低下し易いため好ましくない。逆に、抄造スピードが遅く、かつ傾斜角が大きいと、短網ワイヤー３１１上で繊維配向がばらけすぎて支持体の配向角が大きくなり、巾方向の引裂強度が低下し易いため好ましくない。したがって、傾斜短網抄紙機３１は、以下の条件を満たして第１層１１を抄造することが好ましい。具体的には、傾斜短網抄紙機３１の抄造速度は２０ｍ／分以上、且つ６０ｍ／分未満であることが好ましい。また、傾斜短網抄紙機３１が備える短網ワイヤー３１１の傾斜角は５°以上、且つ２０°以下であることが好ましい。さらに、傾斜短網抄紙機３１は、抄造速度をＶ（ｍ／分）とし、短網ワイヤー３１１の傾斜角をω（度）とした場合に式（１）により得られるパラメータＧの値が１．０以上、且つ５．０以下である条件のもとで第１層１１を抄造することが好ましい。
Ｇ＝Ｖ／ω …（１）
【００４８】
また、長網抄紙機を用いて第１層を抄造する場合、ジェットワイヤー比（原料噴出速度比）を変更することによって、当該第１層１１の繊維配向性を調整することができる。
【００４９】
後述の加熱加圧処理工程を経て得られた半透膜支持体１において、第１層１１側の面の繊維配向比は６．０以下である。また、第２層１２側の面の繊維配向比は１２．０以下である。
本発明における繊維配向比とは、パルプ繊維の並び方を数値化したものである。なお、繊維配向比は、例えば株式会社東洋精機製作所製の光学式配向性試験機（ＦＯＴ）によって測定することができる。具体的には、波長が６８５ｎｍのレーザー光をサンプル台上に固定した紙表面に対して一定の角度で照射し、サンプル台を１度ごと回転させて３６０度回転させたときの反射強度を測定し、反射強度の最大値と最小値との比率を繊維配向比としている。つまり数値が大きければ繊維が流れ方向に沿って配向しており、数値が小さければ繊維が巾方向に沿っても配向していることを意味する。
【００５０】
第１層１１の繊維配向比は６．０以下が好ましく、１．０以上４．０以下がさらに好ましい。第１層１１の繊維配向比が６．０を上回る場合、繊維の並びが流れ方向に向き易く、巾方向の引張弾性率が大幅に低下して、高圧環境下の使用に耐えられなくなる（後述、表１〜表４中の比較例３参照）。
【００５１】
また、第２層１２の繊維配向比は１２．０以下が好ましく、１．０以上１０．０以下がさらに好ましい。第２層１２の繊維配向比が１２．０を上回る場合、繊維の並びが流れ方向に向き易く、巾方向の引張弾性率が大幅に低下して、高圧環境下の使用に耐えられなくなる。また、第１層１１より第２層１２の繊維配向比が高い場合、流れ方向と巾方向の繊維が適度に並ぶために流れ方向・巾方向の引張弾性率と引裂強度が適度に強くなるため好ましい。
【００５２】
すなわち、第１層１１の繊維配向比が６．０以下であり、かつ第２層１２の繊維配向角比が１２．０以下である上述の半透膜支持体１は、引張弾性率および引裂強度に優れるものであると言える。
【００５３】
なお、上述第１層１１および第２層１２の抄紙方法は、一例であり、上述の通り、異なる繊維配向性を有する第１層１１および第２層１２を抄造可能であれば、上記に限らず他の手法を用いて良い。例えば、従来不織布の製造に用いる短網抄紙機や、長網抄紙機などの他の周知の抄紙機を用いて第１層１１および第２層１２を抄造しても構わない。
【００５４】
＜抄き合わせ工程＞
上記のようにして抄造された繊維配向性の異なる第１層１１および第２層１２は、各々湿潤状態のまま抄き合わせ工程３３に搬入され、当該工程において抄き合わせられる。通常、不織布を積層する方法としては、２種の方法がある。第１の方法は、第１層１１と第２層１２を個別に抄造し乾燥させた後、貼り合わせて加熱加圧処理を行う方法である。第２の方法は、湿式抄紙後の第１層１１および第２層１２を湿紙状態のまま積層して１枚のシートとして抄き合わせた後に乾燥および加熱加圧処理を行う方法である。ここで、第１の方法を用いた場合、第１層１１と第２層１２との間に緻密層が形成され易い。そのため、製膜時において半透膜支持体１への膜液の浸透を阻害したり、通液性が低下したりするおそれがある。一方、第２の方法を用いた場合、第１層１１と第２層１２との間に緻密層が形成され難い。そのため、製膜時において半透膜支持体１への膜液の浸透が阻害されることなく、良好な通液性を得ることができる。このため本発明では、第２の方法、すなわち、湿潤状態で第１層１１と第２層１２とを積層し、１枚のシートとする方法を用いることが好ましい。
【００５５】
このように、図２に示す半透膜支持体１の製造工程によれば、異なる方式の抄紙機により各々抄造された第１層１１および第２層１２を抄き合わせることで、繊維配向性が大きく異なった２層を積層することができる。繊維配向性が大きく異なった２層を積層すると、巾方向の引張弾性率および耐久性に優れた半透膜支持体１を得ることができるため好ましい（後述、表１〜表４中の実施例１〜２３参照）。上述の方法で製造した半透膜支持体１は、流れ方向の引張弾性率に対する巾方向の引張弾性率の比を３０〜８０％、好ましくは３５〜７５％であることが好ましい。このような弾性比率を有する半透膜支持体１は、特に巾方向の引張弾性率、引裂強度に優れ、好ましい。上記のような引張弾性率の比を有する半透膜支持体１を得るためには、第１層１１の第２層１２に対する米坪比率を１．０〜６．５とすると良い。
【００５６】
なお、１層のみで、半透膜支持体を製造した場合には以下の問題がある。短網抄紙機のみを用いて１層の半透膜支持体を製造した場合、流れ方向および巾方向の繊維の配向をある程度狭い一定範囲では調整できるものの、巾方向の引裂強度が低下してしまう（後述、表１〜表４中の比較例１参照）。そのため、半透膜支持体を連続生産した場合に断紙が発生し易くなり、高圧環境下においてへこみなどが生じ易くなるという問題がある。また、円網抄紙機のみを用いて１層の半透膜支持体を製造した場合、当該半透膜支持体の繊維配向が流れ方向の一定方向となる。そのため、半透膜支持体として十分な巾方向の引張弾性率や引張強度を得ることができない（後述、表１〜表４中の比較例２参照）。
【００５７】
＜加熱加圧工程＞
上述抄き合わせ工程３３において抄き合わされた第１層１１および第２層１２は、加熱加圧工程３４において加熱加圧処理される。加熱加圧工程３４では従来周知の任意の加熱加圧処理装置によって、加熱加圧処理実行されるものとして良い。例えば、金属ロールと金属ロールの組み合わせのカレンダー装置や金属ロールと弾性ロールの組み合わせのカレンダー装置などを加熱加圧工程３４において使用することが出来る。また、加熱加圧処理装置は、加熱加圧ユニットが１組でも２組以上設置されているものでも使用することが出来る。
【００５８】
なお、加熱加圧工程３４における加熱加圧時の加熱温度は１９０℃〜２３０℃とし、加圧量は線圧１００ｋｇ／ｃｍ〜１７０ｋｇ／ｃｍとすることが好ましい。ここで、加熱加圧処理を第１層１１に対して行った場合、半透膜支持体１の巾方向の引張弾性率を向上させることができる。上述の通り第１層１１の繊維は、第２層１２に比べて繊維が相対的に大きく巾方向に配向しているため、当該第１層１１に対して加熱加圧処理を行うことによって、巾方向に配向した繊維を、より多く固着させることが出来る。その結果、半透膜支持体１の巾方向の引張弾性率を向上させることができるのである。また、加熱加圧処理を第２層１２に対して行った場合、半透膜支持体１の巾方向の引裂強度を向上させることができる。したがって、第２層１２についてもすなわち、半透膜支持体１の両面に加熱加圧処理を行うことがより好ましい。
【００５９】
＜米坪および米坪比＞
上述のごとく、異なる抄紙機を用いて第１層１１および第２層１２を形成することで、表裏面で繊維配向性が異なる半透膜支持体１を製造することが可能である。これに加え、第１層１１および第２層１２の米坪を特定割合にすることで、引張弾性率および引裂強度の流れ方向に対する巾方向の比を特定範囲にすることができる。具体的には、第１層１１の第２層１２に対する米坪比は、１．０〜６．５とすることが好ましく、１．０〜２．０とすることがより好ましい。第１層１１および第２層１２の米坪を上述の範囲内とすることで、半透膜支持体１の引張弾性率の流れ方向に対する巾方向の比を３０〜８０％、好ましくは３５〜７５％とすることができる。すなわち、巾方向の引張弾性率、引裂強度に優れた半透膜支持体１を得ることができる。
【００６０】
なお、第１層１１と第２層１２との米坪比が１．０を下回ると、第１層１１と第２層１２を合わせて支持体とした際に、流れ方向の引裂強度が低下し易くなる。すなわち、半透膜支持体１の引張弾性率の流れ方向に対する巾方向の比が低下して、半透膜支持体１が流れ方向に裂け易くなるため好ましくない。また、第１層１１と第２層１２との米坪比が６．５を超過すると、半透膜支持体１の引張弾性率の流れ方向に対する巾方向の比が上昇しすぎて、半透膜支持体１が巾方向に裂け易くなるため好ましくない。
【００６１】
なお、半透膜支持体１の全体の米坪は任意としても構わない。また、第１層１１および第２層１２の米坪も上述の米坪比率を満たしている限り特に限定されず、例えば各層の米坪は１０〜１００ｇ／ｍ2の範囲内で適宜調整することができる。
【００６２】
ただし、米坪を高くするほど半透膜支持体１の引張弾性率や引裂強度が向上するが、コストアップになる。また、米坪を大きくするほど半透膜支持体１の厚みが増すため、エレメント内に収納できる半透膜の面積が低下するため、濾過処理量が低下し易いため好ましくない。ここで、従来の半透膜支持体では米坪を６０〜９０ｇ／ｍ2とすると、引張弾性率および、引裂強度が低下して、半透膜支持体として使用するためには、耐圧シートが必要となってしまう。一方、本発明に係る半透膜支持体１においては、米坪６０〜９０ｇ／ｍ2であっても、本発明で規定する所定の引張弾性率、引裂強度などを満足できるため、耐圧シートを要することなく使用可能である。また、上記のように耐圧シートを用いた結果、従来の水処理用浸透膜の厚さは２３０〜２６０μｍ程度となる。一方、本発明に係る半透膜支持体１を用いて製造した水処理用浸透膜１００は１３０〜１６０μｍ程度の厚みとすることができる。すなわち、本発明に係る半透膜支持体１によれば、高圧下での使用に際し十分な機能および強度を有する水処理用浸透膜１００を従来に比べ薄く形成することが可能である。
【００６３】
上記に示した各工程を経て得られた半透膜支持体１は、上述の通り、製膜工程において第１層の表面上に半透膜層２が形成され、水処理用半透膜１００が製造される。また、製膜工程において製造された水処理用半透膜１００は、エレメント加工工程において加工され、エレメント内に収納される。
【００６４】
＜性能＞
上述した方法により製造した半透膜支持体１は、次の通り、特に従来にない引張弾性率、引張弾性率比（巾／流れ）を有するとともに、以下に示す引裂強度、通気度、および平滑度などを有する。したがって、本発明に係る半透膜支持体１は、高圧環境下においても半透膜にへこみを生じず、連続的な半透膜の製造に耐えることができる。また、本発明に係る半透膜支持体１は、製膜時における塗工液の浸透性、および半透膜支持体１と半透膜層２との接着性について、従来品より優れた性能を発揮する。
【００６５】
＜引張弾性率＞
引張弾性率とは、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に準拠して求めた引張弾性率を言う。引張弾性率は、被検体の伸び変化量に対する荷重変化量の割合である。本発明者らによると、引張強度や、引裂強度、あるいは伸びなどの指標だけでは、高圧下における半透膜支持体１の強度を十分に評価することができないことが判明した。そして、発明者らの試行錯誤の末、引張弾性率が高圧下における半透膜支持体１の強度を評価するに際し適した指標であることが明らかとなった。
【００６６】
半透膜支持体１の巾方向の引張弾性率は９００ＭＰａ以上が好ましく、１，１００ＭＰａ以上がさらに好ましい。一方、半透膜支持体１の巾方向の引張弾性率が１，０００Ｍｐａ未満である場合、当該半透膜支持体１が高圧環境下において伸び易く、変形し易いため、長期間の使用に耐えることができない。また、半透膜支持体１の流れ方向の引張弾性率は１，６００ＭＰａ以上が好ましく、１，７００ＭＰａ以上がさらに好ましい。一方、半透膜支持体１の流れ方向の引張弾性率が１，６００ＭＰａ未満である場合、高圧環境下での使用に耐えられない。
【００６７】
＜引張弾性率比＞
引張弾性率比は、流れ方向の引張弾性率に対する巾方向の引張弾性率の大きさを示す値である。半透膜支持体１の引張弾性率比（巾／流れ）は、３０〜８０％であることが好ましく、３５〜７５％であることがより好ましい。半透膜支持体１の引張弾性率比が３０％未満である場合、流れ方向の引張弾性率を向上させることが可能だが、一方で巾方向の引張弾性率が低下してしまうため、高圧環境下での使用に耐えられない。また、半透膜支持体１の引張弾性率比が８０％以上である場合、半透膜支持体１が巾方向に裂け易くなり、製膜時やエレメント加工時に断紙が発生し易くなるため好ましくない。
【００６８】
＜引裂強度＞
半透膜支持体１を引き裂くために必要な荷重量を示す。本発明に示す引裂強度は、ＪＩＳ Ｐ ８１１６に準拠して測定した引裂強度を言う。支持体の巾方向の引裂強度が１，１００ｍＮ以上であることが好ましく、１，３００ｍＮ以上であることがより好ましい。巾方向の引裂強度が１，１００ｍＮ以下であると巾方向に裂け易くなり、製膜時やエレメント加工時に裂けが発生し、断紙などのトラブルが発生し易くなる。
【００６９】
＜通気度＞
通気度は、半透膜支持体１への気体の通過性を示す値である。本発明においては膜液の浸透性を評価する手段として、通気度を用いる。本発明に示す通気度は、ＪＩＳ Ｌ １０９６に準拠して測定された値を言う。すなわち、通気度の数値が大きいほど、半透膜支持体１の通気性（膜液の浸透性）が高いことが示される。半透膜支持体１の通気度は、０．１〜１．０ｃｃ／ｃｍ2／秒、さらには０．２〜０．８ｃｃ／ｃｍ2／秒であることが好ましい。このような通気度特性を有する半透膜支持体１は、膜液の浸透性が良好で、且つ裏抜けが発生し難く、水処理用半透膜１００の製造に好適である。
【００７０】
＜平滑度＞
平滑度は、半透膜支持体１の表面のなめらかさを示す値である。本発明においては半透膜支持体１に対する半透膜層２の接着性を評価する手段として平滑度を用いる。なお、本発明における平滑度は、ＪＩＳ Ｐ ８１１９に準拠して測定される値を言う。すなわち、平滑度の数値が小さいほど、半透膜支持体１表面の凹凸が少ないことが示される。半透膜支持体１の第１層１１側の面の平滑度は、１５〜３５秒、さらには２０〜３０秒であることが好ましい。半透膜支持体１の第１層１１側の面がこのような平滑度を有する場合、半透膜層２の接着性が良好となり、半透膜層２が半透膜支持体１から剥離し難くなる。
【００７１】
＜実験結果＞
以下、本発明の具体的な実施例を示す。表１から表４は、各実施例の実施条件、および各実施例において得られた半透膜支持体１の評価結果を示す表である。
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【００７２】
＜実施例１＞
実施例１においては、原料として、繊度が１．６デシテックスであり繊維長が５ｍｍのポリエステル短繊維（ユニチカ株式会社製 ユニチカエステルＮ８０１）（主体繊維としての合成繊維α）２４％、繊度が０．６デシテックスで繊維長が５ｍｍのポリエステル短繊維（ユニチカ株式会社製 ユニチカエステル５２１）（主体繊維としての合成繊維β）３９％、繊度が１．２デシテックスで繊維長が５ｍｍのポリエステル未延伸短繊維（ユニチカ株式会社製 ８４Ｖ）（バインダー繊維）３７％、および有効成分が変性ポリエステルである分散剤Ａ（竹本油脂株式会社製 ＭＤＰ−０４８）を上記主体繊維およびバインダー繊維の合計１００質量％に対して、固形分換算で１８０ｐｐｍとなるよう投入した。次いで、上記原料をパルパーにて分散処理した。次いで、短網米坪が４１ｇ／ｍ2となるよう傾斜短網抄紙機３１を、円網米坪が３０ｇ／ｍ2となるよう円網抄紙機３２を各々調整し、分散処理された上記原料を用いて湿潤状態の半透膜支持体１の作製を実施した。次いで、得られた湿潤状態の半透膜支持体１を金属ロールと弾性ロールの組み合わせで加熱加圧ユニットが１組のカレンダー装置を使用し加熱加圧処理した。当該加熱加圧処理では、先ず、金属ロールの温度２００℃、圧力１５０ｋｇ／ｃｍ、速度６ｍ／分とした条件で、金属ロールに接する面が第２層１２側、第１層１１側の順となるよう両面加工を行った。その後、同様のカレンダー装置にて、金属ロールの温度２２５℃、圧力１５０ｋｇ／ｃｍ、速度６ｍ／分とした条件で、金属ロールに接する面が第１層１１側となるよう加工を実施した。
【００７３】
上記方法により得られた半透膜支持体の第１層側の表面上に、ポリスルホン１５．３％のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）溶液を２００μｍの厚みになるよう室温（２５℃）でキャストし、ただちに純水に浸漬して５分間放置することにより微多孔性支持膜を作製した。このようにして形成された微多孔性支持膜（厚さ１３０〜１６０μｍ）を、メタフェニレンジアミン３．４重量％水溶液中に２分間浸漬し、次いで垂直方向にゆっくりと引き上げ、エアーノズルからの窒素気流にさらすことによって支持膜表面から余分な溶液を取り除いた。その後、トリメシン酸塩化物０．１５重量％を含むｎ−デカン溶液をその表面が完全に濡れるように塗布して、そのまま１分間保持した。次に該膜から余分な溶液を除去するため、該膜を２分間垂直に保持して液切りした。その後、これを、９０℃の熱水で２分間洗浄し、そしてｐＨ７、塩素濃度２００ｍｇ／ｌに調整した次亜塩素酸ナトリウム水溶液に２分間浸漬し、次いで亜硫酸水素ナトリウム濃度が１，０００ｍｇ／ｌの水溶液に浸漬して、余分な次亜塩素酸ナトリウムを還元除去した。さらに、この膜を９５℃の熱水で２分間再洗浄した。こうして得られた複合半透膜を評価したところ、その膜透過流束は１．０５ｍ3／ｍ2／ｄ、塩除去率は９９．８８％であった。
【００７４】
＜実施例２＞
分散剤を有効成分がポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルである分散剤Ｂ（丸菱油化工業株式会社製 バルーＭ−２０）に変更し、それ以外は実施例１と同様に半透膜支持体１および水処理用半透膜１００の制作を実施した。
【００７５】
＜実施例３〜４＞
分散剤の濃度を表１に記載した通りに変更し、それ以外は実施例１と同様に半透膜支持体１および水処理用半透膜１００の制作を実施した。
【００７６】
＜実施例５〜８、１０〜１１、１３〜１８＞
原料の繊度、配合比を表１に記載した通りに変更し、それ以外は実施例１と同様に半透膜支持体１および水処理用半透膜１００の制作を実施した。
【００７７】
＜実施例９、１２＞
原料の主体繊維を合成繊維αまたは合成繊維βのみに変更し、それ以外は実施例１と同様に半透膜支持体１および水処理用半透膜１００の制作を実施した。
＜実施例１９〜２３＞
傾斜短網抄紙機の傾斜角、抄造速度を表１に記載した通りに変更し、それ以外は実施例１と同様の条件で半透膜支持体１および水処理用半透膜１００の制作を実施した。
【００７８】
＜実施例２４〜２７＞
第１層１１および第２層１２の米坪を各々表１に記載した通りに変更し、それ以外は実施例１と同様に半透膜支持体１および水処理用半透膜１００の制作を実施した。
【００７９】
＜実施例２８＞
傾斜短網抄紙機３１の傾斜角、第１層１１および第２層１２の米坪を各々表１に記載した通りに変更し、それ以外は実施例１と同様に半透膜支持体１および水処理用半透膜１００の制作を実施した。
【００８０】
＜比較例１＞
円網抄紙機３２は使用せず、傾斜短網抄紙機３１のみを使用した以外は実施例１と同様に半透膜支持体１および水処理用半透膜１００の制作を実施した。
【００８１】
＜比較例２＞
傾斜短網抄紙機３１は使用せず、円網抄紙機３２のみを使用した以外は実施例１と同様に半透膜支持体１および水処理用半透膜１００の制作を実施した。
【００８２】
＜比較例３〜６＞
傾斜短網抄紙機の傾斜角、抄造速度を表１に記載した通りに変更し、それ以外は実施例１と同様の条件で半透膜支持体１および水処理用半透膜１００の制作を実施した。
【００８３】
＜評価方法＞
上述の各実施例で得られた半透膜支持体について、以下の評価を行った。なお、以下の評価の結果は、表３および表４において示す。
１）繊維配向角比
東洋精機製作所製光学式配向性試験機にて繊維配向比を測定し、繊維配向比を記載した。
２）引張弾性率
日本工業規格（ＪＩＳ Ｐ ８１１３）に準拠して測定した。
３）引裂強度
日本工業規格（ＪＩＳ Ｐ ８１１６）に準拠して測定した。
４）平滑度
日本工業規格（ＪＩＳ Ｐ ８１１９）に準拠して測定した。
６）通気度
日本工業規格（ＪＩＳ Ｌ １０９６）に準拠し、フラジール型通気度試験機を用いて、差圧が１２７Ｐａとなるように測定した。
８）結束繊維
各実施例に係る抄造後原紙について、３０ｍ2の検紙を実施し、６ｍｍ2以上の大きさの結束繊維（所謂、ダマ）の発生数を数えた。具体的には、原紙の１ｍ2当たりにおいて６ｍｍ2以上の結束繊維の発生数が、０．１個未満であった場合は○を、０．１以上０．５個未満であった場合は△を、０．５個以上であった場合は×を各々表中に示す。
【００８４】
上記の評価の結果から、実施例１から２４に示した製造条件にて制作された半透膜支持体１については、十分な強度（引張弾性率、引裂強度）を有し、平滑度や通気度についても良好な特性を有することが確認された。具体的には、これらの実施例において得られた半透膜支持体１は、抄紙巾方向（横方向）の引張弾性率が９００ＭＰａ以上であることが確認された。また、半透膜支持体１の抄紙流れ方向（縦方向）の引張弾性率に対する抄紙巾方向（横方向）の引張弾性率の比は３０〜８０％であることが確認された。また、半透膜支持体１の抄紙巾方向（横方向）の引裂強度が１，１００ｍＮ以上であることが確認された。また、半透膜支持体１の第１層１１側の面の平滑度が１５〜３５秒であり、第２層１２側の面の平滑度が５〜３５秒であることが確認された。また、半透膜支持体１の通気度が０．１〜１．０ｃｃ／ｃｍ2／秒であることが確認された。
【００８５】
これに対して、比較例１〜３および５において得られた半透膜支持体は、抄紙巾方向（横方向）の引張弾性率が９００ＭＰａ以下であり、十分な強度を有していないものであった。また、比較例１、４、および６において得られた半透膜支持体は、抄紙巾方向（横方向）の引裂強度が１，１００ｍＮ以下であり、十分な強度を有していないものであった。
【００８６】
ここで、比較例１および２による半透膜支持体は、製造条件において２層の構成としていない点が実施例１〜２４と異なる。また、比較例３による半透膜支持体は、傾斜角が低い点が実施例１〜２４と異なる。また、比較例４による半透膜支持体は、傾斜角が高い点が実施例１〜２４と異なる。
【００８７】
したがって、上述実施例１〜２４に示すような、高圧環境下においても耐用性のある強度特性を有する半透膜支持体１を得るためには、少なくとも繊維配向性の異なる第１層１１と第２層１２が積層され、光学式配向性試験機（ＦＯＴ）にて測定した、第１層１１面の繊維配向比が６．０以下であり、第２層１２面の繊維配向角比が１２．０以下とする必要があることが明らかとなった。なお、これらの条件を満たす限りにおいて、本発明に係る半透膜支持体１は、上述の実施例に限定されるものではない。
【００８８】
また、実施例５のように、原料であるポリエステル主体繊維（α）の平均単繊維繊度が１．０デシテックス未満である場合、半透膜支持体１として十分な性能は有するものの、通気性が他の実施例に比べてやや低下する傾向が見られた。また、実施例１1のように、ポリエステル主体繊維（β）の平均単繊維繊度が１．０以上である場合、半透膜支持体１として十分な性能は有するものの、巾方向の引張弾性率が他の実施例に比べて低下する傾向が見られた。したがって、本発明のさらに好ましい実施形態としては、原料として平均単繊維繊度１．０デシテックス以上のポリエステル主体繊維（α）と、平均単繊維繊度１．０デシテックス未満のポリエステル主体繊維（β）の２種類以上の異なる繊度のポリエステル主体繊維を組み合わせると良いことが明らかとなった。
【００８９】
以上のようにして得られた半透膜支持体１によれば、高圧環境下においてもへこみが発生せず、連続的な水処理用半透膜の製造に耐用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明に係る半透膜支持体、水処理用半透膜、および半透膜支持体の製造方法は、高圧環境下での使用に耐えうる半透膜支持体および水処理用半透膜などとして有用である。
【符号の説明】
【００９１】
１ 半透膜支持体
１１ 第１層
１２ 第２層
２ 半透膜層
３１ 傾斜短網抄紙機
３１１ 短網ワイヤー
３２ 円網抄紙機
３３ 抄き合わせ工程
３４ 加熱加圧工程
１００ 水処理用半透膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は半透膜支持体、水処理用半透膜、および半透膜支持体の製造方法に関する。より特定的には、高圧下で使用される半透膜を支持するための半透膜支持体に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、地球規模で水不足が進行しており、海水を淡水化する技術や排水を再利用する技術、半導体用途に用いる純水を製造する技術、食品用途で原料を濃縮する技術に注目が集まっている。海水を淡水化する技術には主に海水を低温蒸発させるフラッシュ方式、常温加圧して淡水を漉し出す逆浸透方式がある。
【０００３】
逆浸透方式で用いられる濾過膜は半透膜が使用されるが、半透膜の機能を有する機能膜を単体で用いると機械的圧力に対する耐久性が低いため、不織布の支持体上に固着支持された形態で使用されている。このような半透膜は、膜素材を含む高分子溶液を支持体上に流延し、機能膜を形成することで製造されている。
【０００４】
半透膜は、高圧条件下で海水を漉して淡水を得ることから、強度が高く破れにくいことが必要とされ、上述の通り半透膜そのものには強度が十分にないため、支持体に十分な強度が要求されている。
【０００５】
逆浸透膜による処理水量を増やすために、最近は、圧力が従来の１ＭＰａ〜４ＭＰａから、さらに高圧である４ＭＰａ〜１０ＭＰａと高圧環境下で使用できる高圧タイプの半透膜支持体が求められている。
【０００６】
しかしながら、現在の半透膜支持体を高圧タイプに使用すると、圧力により半透膜および支持体に変形が生じ、半透膜にへこみが生じてしまうため、半透膜支持体の下部にさらに耐圧シートを設置した構造とするなどの方法が採られている。このような構造の半透膜を使用すると、高圧環境下でもへこみを生ずることなく供給水を濾過することができる。一方で、このような構造の半透膜は、耐圧シートが追加されたぶん、半透膜全体の厚みが厚くなってしまう。その結果、このような耐圧シートを備える半透膜は、エレメント内に収納できる当該半透膜の面積が、耐圧シートを備えないものに比べ低下し、水処理量が低下する問題がある。また、このような構造の半透膜は、耐圧シートを半透膜支持体に設置する製造工程が必要であるため、生産性の低下を招いたり、製造コストがアップしたりする問題などがある。このため、耐圧シートを必要とせず、高圧環境下においても、へこみが発生しない程度の強度を有する半透膜支持体が求められている。
【０００７】
例えば特許文献１には、５%伸張時の縦方向および横方向の裂断長および通気度が所定範囲内である半透膜支持体が開示されており、特許文献２には巾方向および流れ方向の引張強度比を特定範囲内とした半透膜支持体が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２２５６３０号公報
【特許文献２】特開２００２−９５９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながらこれらの半透膜支持体では、十分な強度が得られないため、高圧下においてはへこみが発生し、耐圧シートを必要としているのが実状である。
【００１０】
例えば半透膜支持体を円網抄紙機で製造した場合、流れ方向に繊維が並び易くなり、巾方向の引張強度が低く、また流れ方向の引裂強度が低くなるため、高圧条件下に耐えうる十分な強度を有する半透膜支持体は得られない。また、繊維配向性をある程度狭い一定範囲では調整できる短網抄紙機で製造し、繊維の配向性を調整し、半透膜支持体の縦横の強度を均一にした場合は、流れ方向、巾方向の引張強度が均一化され、巾方向の引張強度は向上するが、巾方向の引裂強度の低下に起因する断紙などのトラブルが発生し、連続的に半透膜を製造できない問題があり、また、高圧環境下での使用に耐えうることはできなかった。すなわち、現在、高圧条件下での使用に耐え、かつ連続的な半透膜の製造に耐えうる巾方向の引裂強度を有する半透膜支持体は得られていない。
【００１１】
本発明は上記の課題を鑑みて成されたものであり、高圧環境下においてもへこみが発生しない高い巾方向の引張弾性率を有し、かつ、高い巾方向の引裂強度を有し、連続的な半透膜の製造に耐えうる半透膜支持体を提供することを目的とする。さらには、製膜時の塗工液の浸透が高く支持体と半透膜との接着性に優れた、半透膜支持体及びその支持体を使用した水処理用半透膜を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決するため、本願は以下の構成を採用した。すなわち、本発明の第１の局面は、合成繊維を主成分とし、湿式抄紙後、加熱加圧処理された半透膜支持体であって、半透膜支持体は、繊維配向性の異なる第１層と第２層とが少なくとも積層されて成り、第1層面の繊維配向比は、６．０以下であり、第２層面の繊維配向比は、１２．０であることを特徴とする半透膜支持体である。
【００１３】
第２の局面は、第１の局面において、半透膜支持体は、平均単繊維繊度１．０デシテックス以上のポリエステル主体繊維、および平均単繊維繊度１．０デシテックス未満のポリエステル主体繊維の２種類以上の異なる繊度のポリエステル主体繊維を少なくとも主成分として含有することを特徴とする。
【００１４】
第３の局面は、第１乃至２の何れか１つの局面において、半透膜支持体は、第１層および第２層が各々異なる方式の抄紙工程で個別に湿紙として抄紙された後に、当該第１層と第２層が湿潤状態で抄き合わされることにより積層して成ることを特徴とする。
【００１５】
第４の局面は、第１乃至３の何れか１つの局面において、第１層は、傾斜短網抄紙機により抄紙され、第２層は、円網抄紙機により抄紙され、傾斜短網抄紙機の抄造速度は２０ｍ／分以上、且つ６０ｍ／分未満であり、傾斜短網抄紙機が備える短網の傾斜角は５°以上、且つ２０°以下であり、傾斜短網抄紙機は、抄造速度をＶ（ｍ／分）とし、傾斜角をω（度）とした場合に式（１）により得られるパラメータＧの値が１．０以上、且つ５．０以下である条件のもとで第１層を抄紙することを特徴とする。
Ｇ＝Ｖ／ω…（１）
【００１６】
第５の局面は、第１乃至４の何れか１つの局面に係る半透膜支持体と、半透膜支持体表面に形成された薄膜層とから成る水処理用半透膜である。
【００１７】
第６の局面は、半透膜支持体の製造方法であって、繊維配向比が６．０以下である第１層を湿紙として抄紙する第１抄紙工程と、繊維配向比が１２．０以下である第２層を湿紙として抄紙する第２抄紙工程と、第１抄紙工程から送出された第１層と、第２抄紙工程から送出された第２層とを、各々湿潤状態のまま抄き合わせて積層させた後、加熱加圧処理を施すことにより半透膜支持体を形成する積層工程とを備える、半透膜支持体の製造方法である。
【００１８】
第７の局面は、第６の局面において、第１抄紙工程は、傾斜短網抄紙機によって第１層を抄紙し、第２抄紙工程は、円網抄紙機によって第２層を抄紙し、傾斜短網抄紙機の抄造速度は２０ｍ／分以上、且つ６０ｍ／分未満であり、傾斜短網抄紙機が備える短網の傾斜角は５°以上、且つ２０°以下であり、傾斜短網抄紙機は、抄造速度をＶ（ｍ／分）とし、傾斜角をω（度）とした場合に式（１）により得られるパラメータＧの値が１．０以上、且つ５．０以下である条件のもとで第１層を抄紙することを特徴とする。
Ｇ＝Ｖ／ω…（１）
【発明の効果】
【００１９】
第１の局面によれば、繊維配向性が異なった２層を積層することによって、巾方向の引張弾性率および耐久性に優れた半透膜支持体を得ることができる。このような半透膜支持体によれば、高圧環境下においてもへこみが発生しない。また、このような半透膜支持体は、半透膜層との接着性が高く、半透膜層が当該半透膜支持体から剥離し難い。そのため、このような半透膜支持体によれば、連続的な水処理用半透膜の製造および使用に耐用することができる。
【００２０】
第２の局面によれば、２種類以上の異なる繊度の素材が組み合わせられることによって適度に繊維間に隙間が生ずる。そのため、製膜時の塗工液の浸透が高くなり、半透膜支持体と半透膜との接着性を従来に比して優れたものとすることができる。
【００２１】
第３、６の局面によれば、異なる繊維配向性を有する第１層および第２層を、各々の繊維配向性に応じた好適な方式の抄紙機を用いて製造することができる。第１層と第２層とが湿潤状態で抄し合わされるため、第１層と第２層の層間において緻密層が形成されることがない。したがって、製膜時における膜液の浸透性、通液性に優れた半透膜支持体を得ることができる。
【００２２】
第４、７の局面によれば、より確実に第１層の繊維配向角比を所定の値に維持することができる。そのため、より確実に、半透膜支持体の引張弾性や引裂強度を向上させることができる。
【００２３】
第５の局面によれば、耐圧シートが不要となり、半透膜支持体を従来に比して薄く形成できるため、半透膜層と半透膜支持体とを合わせた全体の半透膜の厚みを従来に比して薄くすることができる。したがって、例えば、エレメント内に当該半透膜層を重ね合わせて収納する場合、当該エレメント内に収納できる半透膜の総面積を従来に比して大きくすることができる。すなわち、エレメント１個あたりの濾過能力を従来に比して大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】水処理用半透膜１００の構成の一例を示す断面図
【図２】半透膜支持体１の製造工程のイメージ図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態に係る半透膜支持体１、およびそれを用いた水処理用半透膜１００について説明する。
【００２６】
本発明の実施形態に係る水処理用半透膜１００は、例えば、海水を淡水化する濾過膜として用いられる。例えば、水処理用半透膜１００は、折り曲げ積層した状態で円筒状のエレメントの内部に収納される。以下、水処理用半透膜１００をエレメントへ収納可能に折り曲げ等する加工をエレメント加工と称し、当該加工を行う工程をエレメント加工工程と称する。このように構成されたエレメント内に供給水を通過させることによって、当該供給水を浄化した透過液を得ることができる。
【００２７】
水処理用半透膜１００は、半透膜支持体１を用いて形成する。具体的には、水処理用半透膜１００は、半透膜支持体１の表面に半透膜層２（請求の範囲に記載の薄膜層）の原料である膜液を塗布することによって形成される。具体的には、水処理用半透膜１００は、図１に示すような層状を構成する。図１は、水処理用半透膜１００の構成を示す断面図である。半透膜層２は、供給水からの不純物を除去する機能を有する薄膜層であり、典型的には逆浸透膜層である。なお、半透膜層２の原料および形成方法は、従来周知の任意の材料および手法を用いて良い。例えば、ポリスルホン溶液を半透膜支持体１の表面（第１層１１側）に塗布し、凝固させ微多孔膜を形成する。さらに、その表面に多官能アミンを含有する水溶液、および多官能酸ハロゲン化物の有機溶媒溶液を順次塗布することによって、架橋ポリアミドの半透膜層２が形成される。以下では、このように半透膜支持体１に半透膜層２を塗布形成する処理を製膜と称し、当該製膜を行う工程を製膜工程と称する。
【００２８】
次いで、半透膜支持体１の構造、組成、および製造方法について詳細に説明する。図１に示すように、本発明の半透膜支持体１は合成繊維から構成された、少なくとも繊維配向性の異なる第１層１１と第２層１２とを有するシート状の部材である。このように、半透膜支持体１が、２層構造で構成されているため、従来に比して高い巾方向の引張弾性率と引裂強度を得ることが出来、高圧環境下においても、耐圧シートを使用する必要が無くなり、水処理量を大幅に増やすことが出来る。
【００２９】
なお、引張弾性率は、半透膜支持体１の伸び変化量に対する荷重変化量の割合を示す値である。以下では、流れ方向（縦方向）、巾方向（横方向）に特に断りのない場合、巾方向の引張弾性率を示すものとする。また、引裂強度は、半透膜支持体１を引き裂くために必要な荷重量を示す。以下では、流れ方向（縦方向）、巾方向（横方向）に特に断りのない場合、巾方向の引裂強度を示すものとする。引張弾性率および引裂強度は、何れも半透膜支持体１の強度を示す指標の１つである。これらの指標の詳細については後述する。
【００３０】
＜主体繊維＞
半透膜支持体１は、主体繊維として合成繊維を主成分とする。半透膜支持体１の製造に用いる合成繊維としては、一般に不織布の製造に用いられるものを使用することができる。具体的には、半透膜支持体１の主成分としては、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、アクリル繊維、アラミド繊維、ナイロン繊維などの合成繊維を用いることができる。特に、半透膜支持体１の主成分としては、ポリエステル繊維を用いることが好ましい。ポリエステル繊維を主成分とすることにより、耐水性が高く、高い引裂強度を有する半透膜支持体１を得ることができる。この合成繊維の繊維長は抄紙可能であれば特に限定されないが、例えば、繊維長３〜１０ｍｍ程度であることが好ましい。
【００３１】
また、半透膜支持体１の製造においては、平均単繊維繊度が１．０デシテックス以上の合成繊維（α）、および平均単繊維繊度が１．０デシテックス未満の合成繊維（β）の異なる２種類の合成繊維を原料とすることが好ましい。平均単繊維繊度とは、繊維の太さの指標であり、１デシテックスとは１０，０００ｍあたりの繊維の重さが１ｇであるときの繊維太さを意味する。平均単繊維繊度が１．０デシテックス以上の相対的に太い合成繊維（α）と、平均単繊維繊度１．０デシテックス未満の相対的に細い合成繊維（β）とを組み合わせることによって高い引裂強度を持ち、平滑度、通気度に優れた支持体を得ることができる。なお、上述の通り、合成繊維（α）および合成繊維（β）は何れもポリエステル繊維であればなお好ましい。また、合成繊維（α）の平均単繊維繊度は１．０デシテックス以上、７．０デシテックス未満であることが好ましく、１．０デシテックス以上、３．０デシテックス未満であることがより好ましい。また、合成繊維（β）の平均単繊維繊度は０．１デシテックス以上、０．９デシテックス未満であることが好ましく、０．３デシテックス以上、０．７デシテックス未満であることがより好ましい。
【００３２】
一方、合成繊維の平均単繊維繊度が１．０デシテックス未満の繊維のみで作成した場合、半透膜支持体中の隙間が減少し、製膜時の膜液の浸透性が低下するため、膜の剥離の原因となる。また、平均単繊維繊度が１．０デシテックス以上の繊維のみで作成した場合、半透膜支持体中の隙間が増加して製膜時の膜液が半透膜支持体１を通過漏出し易くなり、均一な厚みを有する半透膜層２が形成されにくくなる。すなわち、平均単繊維繊度が１．０デシテックス以上の繊維のみで作成した場合、水処理用半透膜の耐用年数が短くなってしまう。このように、単一の合成繊維のみから成る半透膜支持体は、耐用性が低く好ましくないのである。
【００３３】
また、平均単繊維繊度が１．０デシテックス以上の太い合成繊維（α）の配合量は、１０〜５０質量％とすることが好ましい。さらに言えば、平均単繊維繊度が１．０デシテックス以上の太い合成繊維（α）の配合量は、１５〜４０質量％とすることがさらに好ましい。
【００３４】
一方、合成繊維（α）の配合量が１０質量％未満である場合、支持体中の隙間が減少し、製膜時の膜液の浸透性が低下するため、半透膜層２の剥離の原因となる。また、合成繊維（α）の配合量が５０質量％を超えると、半透膜支持体中の隙間が増加し、製膜時の膜液が通過漏出し易くなる。そのため、均一な厚みを有する半透膜層２が形成され難く、水処理用半透膜の耐用年数が短くなり、好ましくないのである。
【００３５】
なお、後述するバインダー繊維は、本発明の主体繊維には含まれない。
【００３６】
＜バインダー繊維＞
半透膜支持体１の原料としては、上記２種類の主体繊維だけでなく、該主体繊維どうしを接着させるためのバインダー繊維をさらに用いることができる。バインダー繊維としては、一般に不織布の製造に用いられるものを使用することができる。例えば、バインダー繊維としては、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリビニルアルコール繊維などであってバインダー機能を有するものを用いることができる。この中でも、バインダー繊維としては、ポリエステル繊維を用いることが好ましい。バインダー繊維としてポリエステル繊維を用いることによって、接着強度に優れ、高い引裂強度を有する半透膜支持体１を得ることができる。このバインダー繊維の繊維長は抄紙可能であれば特に限定されないが、例えば、繊維長３〜１５ｍｍ程度であることが好ましい。
【００３７】
また、バインダー繊維の平均単繊維繊度は、０．２〜５．０デシテックスであることが好ましい。より好ましくは、バインダー繊維の平均単繊維繊度は、０．２〜２．５デシテックスであることが望ましい。
【００３８】
一方、バインダー繊維の平均単繊維繊度が０．２デシテックスを下回る場合、繊維が細くなるだけ、半透膜支持体が密に詰まりやすくなる。そのため、半透膜支持体１の平滑度は向上するものの、当該半透膜支持体１の通気度が悪化して製膜時の膜液の浸透性が低下する。したがって、半透膜層２が半透膜支持体１から剥離し易くなってしまう。加えて、バインダー繊維の平均単繊維繊度が比較的小さい場合、細かい繊維同士が結束して結束繊維（所謂、ダマ）が発生し易くなる。このような結束繊維の発生は、半透膜支持体１の見た目を悪化させるだけでなく、当該結束繊維の周囲においてさらに半透膜との接着性が低下する要因となる。平均単繊維繊度が５．０デシテックスを超過する場合、繊維が太くなるだけ、繊維数が減少して主体繊維どうしを接着させにくくなる。そのため、巾方向の引張弾性率および引裂強度が低下するだけでなく、支持体表面が粗くなり平滑度が低下し易くなってしまう。
【００３９】
＜分散剤＞
上記の主体繊維およびバインダー繊維を水中に分散させるための分散剤としては特に限定されず、従来一般に用いる分散剤を使用することが可能である。例えば、変性ポリエステル系分散剤、非イオン系界面活性剤、陰イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、両性イオン界面活性剤などを使用することができる。特に、変性ポリエステル系の分散剤を半透膜支持体１の製造時に用いると、良好な分散性を得ることができる。すなわち、主体繊維およびバインダー繊維を均一に分散させることができるため、半透膜支持体１の地合いのムラを低減し、高い引張弾性率、引裂強度を得ることができる。
【００４０】
なお、分散性が不十分であると、繊維の分散ムラにより局所的に引張弾性率、引裂強度が弱い部分が発生し、引張弾性率、引裂強度が低下し易くなる。特に本発明の半透膜支持体１のように、４ＭＰａ〜１０ＭＰａと高圧環境下で長期間使用される場合においては、単に引張弾性率、引裂強度が高いのみならず、局所的な地合いムラに起因する長時間使用後の破れを防止する必要がある。このため、半透膜支持体１の製造工程において合成繊維の分散性は重要な要素であり、上述の分散剤の中でも特に、変性ポリエステル系の分散剤を用いることが好ましいのである。
【００４１】
分散剤の添加量については主体繊維及びバインダー繊維の合計１００質量％に対して、固形分換算で１〜７，０００ｐｐｍとするのが好ましく、１５０〜３，０００ｐｐｍとするのがさらに好ましい。添加量が１ｐｐｍ未満の場合、合成繊維の分散不良が生じ易く、支持体を製造したときに結束繊維（ダマ）が発生することがある。添加量が７，０００ｐｐｍを超えると支持体中の隙間が多くなり、製膜時の膜液が通過漏出し易くなり、均一な厚みを有する機能膜が形成されにくくなって、半透膜の耐用年数が短くなることがある。
【００４２】
＜製造方法＞
次いで、半透膜支持体１の製造方法について説明する。図２は、半透膜支持体１の製造工程のイメージ図である。図２に示すように、半透膜支持体１の製造工程は、傾斜短網抄紙機３１、円網抄紙機３２、抄き合わせ工程３３、加熱加圧工程３４を備える。
【００４３】
＜抄紙工程＞
傾斜短網抄紙機３１は、上述第１層１１を抄紙する。傾斜短網抄紙機３１は、第１層１１を抄紙するための短網ワイヤー３１１を備える。傾斜短網抄紙機３１は、短網ワイヤー３１１の傾斜角等を変更することによって抄紙した紙の繊維配向性を任意に調整可能であるという特性を有するため、第１層１１の繊維配向性を容易且つ任意に調整することができる。また、円網抄紙機３２は、上述第２層１２を抄紙する。円網抄紙機３２は、抄紙した紙の繊維を流れ方向にそろえて配向させる特性を有する。このように、第１層１１および第２層１２は、異なる方式の抄紙機によって、各々異なる繊維配向性を有するように抄造される。
【００４４】
＜繊維配向性＞
半透膜支持体１を構成する第１層１１および第２層１２の繊維配向性は、各層を抄造する抄紙機を従来周知の方法で調整することによって調整することができる。
【００４５】
例えば、傾斜短網抄紙機３１を用いて第１層１１を抄造する場合、抄造速度や、短網ワイヤー３１１の傾斜角などを変更することによって第１層１１の繊維配向性を変更することができる。より詳細には、短網ワイヤー３１１の傾斜角が大きくなるほど、スラリー中の繊維に作用する重力抵抗が増加するため、当該重力抵抗の作用により繊維の向きを流れ方向から巾方向に変更させることができるのである。なお、短網ワイヤー３１１の傾斜角は水平面を基準として上方へ５〜２０度が好ましく、５〜１５度がさらに好ましい。
【００４６】
なお、傾斜角が０度の場合、繊維が流れ方向に並び易いため巾方向の引張弾性率が低下し、高圧環境下での使用に耐えられないため、好ましくない。また、傾斜角が２０度を超える場合、繊維が巾方向に並び易くなり巾方向の引裂強度が低下して巾方向に裂け易くなるため、製膜時やエレメント加工時に断紙が発生するおそれがある。
【００４７】
ここで、傾斜短網抄紙機３１において、抄造速度が速く、かつ傾斜角が小さいと、短網ワイヤー３１１上で繊維配向がばらけ難くなるため、第２層１２に対する第１層１１の配向角が小さくなり、巾方向の引張弾性率が低下し易いため好ましくない。逆に、抄造スピードが遅く、かつ傾斜角が大きいと、短網ワイヤー３１１上で繊維配向がばらけすぎて支持体の配向角が大きくなり、巾方向の引裂強度が低下し易いため好ましくない。したがって、傾斜短網抄紙機３１は、以下の条件を満たして第１層１１を抄造することが好ましい。具体的には、傾斜短網抄紙機３１の抄造速度は２０ｍ／分以上、且つ６０ｍ／分未満であることが好ましい。また、傾斜短網抄紙機３１が備える短網ワイヤー３１１の傾斜角は５°以上、且つ２０°以下であることが好ましい。さらに、傾斜短網抄紙機３１は、抄造速度をＶ（ｍ／分）とし、短網ワイヤー３１１の傾斜角をω（度）とした場合に式（１）により得られるパラメータＧの値が１．０以上、且つ５．０以下である条件のもとで第１層１１を抄造することが好ましい。
Ｇ＝Ｖ／ω …（１）
【００４８】
また、長網抄紙機を用いて第１層を抄造する場合、ジェットワイヤー比（原料噴出速度比）を変更することによって、当該第１層１１の繊維配向性を調整することができる。
【００４９】
後述の加熱加圧処理工程を経て得られた半透膜支持体１において、第１層１１側の面の繊維配向比は６．０以下である。また、第２層１２側の面の繊維配向比は１２．０以下である。
本発明における繊維配向比とは、パルプ繊維の並び方を数値化したものである。なお、繊維配向比は、例えば株式会社東洋精機製作所製の光学式配向性試験機（ＦＯＴ）によって測定することができる。具体的には、波長が６８５ｎｍのレーザー光をサンプル台上に固定した紙表面に対して一定の角度で照射し、サンプル台を１度ごと回転させて３６０度回転させたときの反射強度を測定し、反射強度の最大値と最小値との比率を繊維配向比としている。つまり数値が大きければ繊維が流れ方向に沿って配向しており、数値が小さければ繊維が巾方向に沿っても配向していることを意味する。
【００５０】
第１層１１の繊維配向比は６．０以下が好ましく、１．０以上４．０以下がさらに好ましい。第１層１１の繊維配向比が６．０を上回る場合、繊維の並びが流れ方向に向き易く、巾方向の引張弾性率が大幅に低下して、高圧環境下の使用に耐えられなくなる（後述、表１〜表４中の比較例３参照）。
【００５１】
また、第２層１２の繊維配向比は１２．０以下が好ましく、１．０以上１０．０以下がさらに好ましい。第２層１２の繊維配向比が１２．０を上回る場合、繊維の並びが流れ方向に向き易く、巾方向の引張弾性率が大幅に低下して、高圧環境下の使用に耐えられなくなる。また、第１層１１より第２層１２の繊維配向比が高い場合、流れ方向と巾方向の繊維が適度に並ぶために流れ方向・巾方向の引張弾性率と引裂強度が適度に強くなるため好ましい。
【００５２】
すなわち、第１層１１の繊維配向比が６．０以下であり、かつ第２層１２の繊維配向角比が１２．０以下である上述の半透膜支持体１は、引張弾性率および引裂強度に優れるものであると言える。
【００５３】
なお、上述第１層１１および第２層１２の抄紙方法は、一例であり、上述の通り、異なる繊維配向性を有する第１層１１および第２層１２を抄造可能であれば、上記に限らず他の手法を用いて良い。例えば、従来不織布の製造に用いる短網抄紙機や、長網抄紙機などの他の周知の抄紙機を用いて第１層１１および第２層１２を抄造しても構わない。
【００５４】
＜抄き合わせ工程＞
上記のようにして抄造された繊維配向性の異なる第１層１１および第２層１２は、各々湿潤状態のまま抄き合わせ工程３３に搬入され、当該工程において抄き合わせられる。通常、不織布を積層する方法としては、２種の方法がある。第１の方法は、第１層１１と第２層１２を個別に抄造し乾燥させた後、貼り合わせて加熱加圧処理を行う方法である。第２の方法は、湿式抄紙後の第１層１１および第２層１２を湿紙状態のまま積層して１枚のシートとして抄き合わせた後に乾燥および加熱加圧処理を行う方法である。ここで、第１の方法を用いた場合、第１層１１と第２層１２との間に緻密層が形成され易い。そのため、製膜時において半透膜支持体１への膜液の浸透を阻害したり、通液性が低下したりするおそれがある。一方、第２の方法を用いた場合、第１層１１と第２層１２との間に緻密層が形成され難い。そのため、製膜時において半透膜支持体１への膜液の浸透が阻害されることなく、良好な通液性を得ることができる。このため本発明では、第２の方法、すなわち、湿潤状態で第１層１１と第２層１２とを積層し、１枚のシートとする方法を用いることが好ましい。
【００５５】
このように、図２に示す半透膜支持体１の製造工程によれば、異なる方式の抄紙機により各々抄造された第１層１１および第２層１２を抄き合わせることで、繊維配向性が大きく異なった２層を積層することができる。繊維配向性が大きく異なった２層を積層すると、巾方向の引張弾性率および耐久性に優れた半透膜支持体１を得ることができるため好ましい（後述、表１〜表４中の実施例１〜２３参照）。上述の方法で製造した半透膜支持体１は、流れ方向の引張弾性率に対する巾方向の引張弾性率の比を３０〜８０％、好ましくは３５〜７５％であることが好ましい。このような弾性比率を有する半透膜支持体１は、特に巾方向の引張弾性率、引裂強度に優れ、好ましい。上記のような引張弾性率の比を有する半透膜支持体１を得るためには、第１層１１の第２層１２に対する米坪比率を１．０〜６．５とすると良い。
【００５６】
なお、１層のみで、半透膜支持体を製造した場合には以下の問題がある。短網抄紙機のみを用いて１層の半透膜支持体を製造した場合、流れ方向および巾方向の繊維の配向をある程度狭い一定範囲では調整できるものの、巾方向の引裂強度が低下してしまう（後述、表１〜表４中の比較例１参照）。そのため、半透膜支持体を連続生産した場合に断紙が発生し易くなり、高圧環境下においてへこみなどが生じ易くなるという問題がある。また、円網抄紙機のみを用いて１層の半透膜支持体を製造した場合、当該半透膜支持体の繊維配向が流れ方向の一定方向となる。そのため、半透膜支持体として十分な巾方向の引張弾性率や引張強度を得ることができない（後述、表１〜表４中の比較例２参照）。
【００５７】
＜加熱加圧工程＞
上述抄き合わせ工程３３において抄き合わされた第１層１１および第２層１２は、加熱加圧工程３４において加熱加圧処理される。加熱加圧工程３４では従来周知の任意の加熱加圧処理装置によって、加熱加圧処理実行されるものとして良い。例えば、金属ロールと金属ロールの組み合わせのカレンダー装置や金属ロールと弾性ロールの組み合わせのカレンダー装置などを加熱加圧工程３４において使用することが出来る。また、加熱加圧処理装置は、加熱加圧ユニットが１組でも２組以上設置されているものでも使用することが出来る。
【００５８】
なお、加熱加圧工程３４における加熱加圧時の加熱温度は１９０℃〜２３０℃とし、加圧量は線圧１００ｋｇ／ｃｍ〜１７０ｋｇ／ｃｍとすることが好ましい。ここで、加熱加圧処理を第１層１１に対して行った場合、半透膜支持体１の巾方向の引張弾性率を向上させることができる。上述の通り第１層１１の繊維は、第２層１２に比べて繊維が相対的に大きく巾方向に配向しているため、当該第１層１１に対して加熱加圧処理を行うことによって、巾方向に配向した繊維を、より多く固着させることが出来る。その結果、半透膜支持体１の巾方向の引張弾性率を向上させることができるのである。また、加熱加圧処理を第２層１２に対して行った場合、半透膜支持体１の巾方向の引裂強度を向上させることができる。したがって、第２層１２についてもすなわち、半透膜支持体１の両面に加熱加圧処理を行うことがより好ましい。
【００５９】
＜米坪および米坪比＞
上述のごとく、異なる抄紙機を用いて第１層１１および第２層１２を形成することで、表裏面で繊維配向性が異なる半透膜支持体１を製造することが可能である。これに加え、第１層１１および第２層１２の米坪を特定割合にすることで、引張弾性率および引裂強度の流れ方向に対する巾方向の比を特定範囲にすることができる。具体的には、第１層１１の第２層１２に対する米坪比は、１．０〜６．５とすることが好ましく、１．０〜２．０とすることがより好ましい。第１層１１および第２層１２の米坪を上述の範囲内とすることで、半透膜支持体１の引張弾性率の流れ方向に対する巾方向の比を３０〜８０％、好ましくは３５〜７５％とすることができる。すなわち、巾方向の引張弾性率、引裂強度に優れた半透膜支持体１を得ることができる。
【００６０】
なお、第１層１１と第２層１２との米坪比が１．０を下回ると、第１層１１と第２層１２を合わせて支持体とした際に、流れ方向の引裂強度が低下し易くなる。すなわち、半透膜支持体１の引張弾性率の流れ方向に対する巾方向の比が低下して、半透膜支持体１が流れ方向に裂け易くなるため好ましくない。また、第１層１１と第２層１２との米坪比が６．５を超過すると、半透膜支持体１の引張弾性率の流れ方向に対する巾方向の比が上昇しすぎて、半透膜支持体１が巾方向に裂け易くなるため好ましくない。
【００６１】
なお、半透膜支持体１の全体の米坪は任意としても構わない。また、第１層１１および第２層１２の米坪も上述の米坪比率を満たしている限り特に限定されず、例えば各層の米坪は１０〜１００ｇ／ｍ2の範囲内で適宜調整することができる。
【００６２】
ただし、米坪を高くするほど半透膜支持体１の引張弾性率や引裂強度が向上するが、コストアップになる。また、米坪を大きくするほど半透膜支持体１の厚みが増すため、エレメント内に収納できる半透膜の面積が低下するため、濾過処理量が低下し易いため好ましくない。ここで、従来の半透膜支持体では米坪を６０〜９０ｇ／ｍ2とすると、引張弾性率および、引裂強度が低下して、半透膜支持体として使用するためには、耐圧シートが必要となってしまう。一方、本発明に係る半透膜支持体１においては、米坪６０〜９０ｇ／ｍ2であっても、本発明で規定する所定の引張弾性率、引裂強度などを満足できるため、耐圧シートを要することなく使用可能である。また、上記のように耐圧シートを用いた結果、従来の水処理用浸透膜の厚さは２３０〜２６０μｍ程度となる。一方、本発明に係る半透膜支持体１を用いて製造した水処理用浸透膜１００は１３０〜１６０μｍ程度の厚みとすることができる。すなわち、本発明に係る半透膜支持体１によれば、高圧下での使用に際し十分な機能および強度を有する水処理用浸透膜１００を従来に比べ薄く形成することが可能である。
【００６３】
上記に示した各工程を経て得られた半透膜支持体１は、上述の通り、製膜工程において第１層の表面上に半透膜層２が形成され、水処理用半透膜１００が製造される。また、製膜工程において製造された水処理用半透膜１００は、エレメント加工工程において加工され、エレメント内に収納される。
【００６４】
＜性能＞
上述した方法により製造した半透膜支持体１は、次の通り、特に従来にない引張弾性率、引張弾性率比（巾／流れ）を有するとともに、以下に示す引裂強度、通気度、および平滑度などを有する。したがって、本発明に係る半透膜支持体１は、高圧環境下においても半透膜にへこみを生じず、連続的な半透膜の製造に耐えることができる。また、本発明に係る半透膜支持体１は、製膜時における塗工液の浸透性、および半透膜支持体１と半透膜層２との接着性について、従来品より優れた性能を発揮する。
【００６５】
＜引張弾性率＞
引張弾性率とは、ＪＩＳ Ｐ ８１１３に準拠して求めた引張弾性率を言う。引張弾性率は、被検体の伸び変化量に対する荷重変化量の割合である。本発明者らによると、引張強度や、引裂強度、あるいは伸びなどの指標だけでは、高圧下における半透膜支持体１の強度を十分に評価することができないことが判明した。そして、発明者らの試行錯誤の末、引張弾性率が高圧下における半透膜支持体１の強度を評価するに際し適した指標であることが明らかとなった。
【００６６】
半透膜支持体１の巾方向の引張弾性率は９００ＭＰａ以上が好ましく、１，１００ＭＰａ以上がさらに好ましい。一方、半透膜支持体１の巾方向の引張弾性率が１，０００Ｍｐａ未満である場合、当該半透膜支持体１が高圧環境下において伸び易く、変形し易いため、長期間の使用に耐えることができない。また、半透膜支持体１の流れ方向の引張弾性率は１，６００ＭＰａ以上が好ましく、１，７００ＭＰａ以上がさらに好ましい。一方、半透膜支持体１の流れ方向の引張弾性率が１，６００ＭＰａ未満である場合、高圧環境下での使用に耐えられない。
【００６７】
＜引張弾性率比＞
引張弾性率比は、流れ方向の引張弾性率に対する巾方向の引張弾性率の大きさを示す値である。半透膜支持体１の引張弾性率比（巾／流れ）は、３０〜８０％であることが好ましく、３５〜７５％であることがより好ましい。半透膜支持体１の引張弾性率比が３０％未満である場合、流れ方向の引張弾性率を向上させることが可能だが、一方で巾方向の引張弾性率が低下してしまうため、高圧環境下での使用に耐えられない。また、半透膜支持体１の引張弾性率比が８０％以上である場合、半透膜支持体１が巾方向に裂け易くなり、製膜時やエレメント加工時に断紙が発生し易くなるため好ましくない。
【００６８】
＜引裂強度＞
半透膜支持体１を引き裂くために必要な荷重量を示す。本発明に示す引裂強度は、ＪＩＳ Ｐ ８１１６に準拠して測定した引裂強度を言う。支持体の巾方向の引裂強度が１，１００ｍＮ以上であることが好ましく、１，３００ｍＮ以上であることがより好ましい。巾方向の引裂強度が１，１００ｍＮ以下であると巾方向に裂け易くなり、製膜時やエレメント加工時に裂けが発生し、断紙などのトラブルが発生し易くなる。
【００６９】
＜通気度＞
通気度は、半透膜支持体１への気体の通過性を示す値である。本発明においては膜液の浸透性を評価する手段として、通気度を用いる。本発明に示す通気度は、ＪＩＳ Ｌ １０９６に準拠して測定された値を言う。すなわち、通気度の数値が大きいほど、半透膜支持体１の通気性（膜液の浸透性）が高いことが示される。半透膜支持体１の通気度は、０．１〜１．０ｃｃ／ｃｍ2／秒、さらには０．２〜０．８ｃｃ／ｃｍ2／秒であることが好ましい。このような通気度特性を有する半透膜支持体１は、膜液の浸透性が良好で、且つ裏抜けが発生し難く、水処理用半透膜１００の製造に好適である。
【００７０】
＜平滑度＞
平滑度は、半透膜支持体１の表面のなめらかさを示す値である。本発明においては半透膜支持体１に対する半透膜層２の接着性を評価する手段として平滑度を用いる。なお、本発明における平滑度は、ＪＩＳ Ｐ ８１１９に準拠して測定される値を言う。すなわち、平滑度の数値が小さいほど、半透膜支持体１表面の凹凸が少ないことが示される。半透膜支持体１の第１層１１側の面の平滑度は、１５〜３５秒、さらには２０〜３０秒であることが好ましい。半透膜支持体１の第１層１１側の面がこのような平滑度を有する場合、半透膜層２の接着性が良好となり、半透膜層２が半透膜支持体１から剥離し難くなる。
【００７１】
＜実験結果＞
以下、本発明の具体的な実施例を示す。表１から表４は、各実施例の実施条件、および各実施例において得られた半透膜支持体１の評価結果を示す表である。
【表１】
【表２】
【表３】
【表４】
【００７２】
＜実施例１＞
実施例１においては、原料として、繊度が１．６デシテックスであり繊維長が５ｍｍのポリエステル短繊維（ユニチカ株式会社製 ユニチカエステルＮ８０１）（主体繊維としての合成繊維α）２４％、繊度が０．６デシテックスで繊維長が５ｍｍのポリエステル短繊維（ユニチカ株式会社製 ユニチカエステル５２１）（主体繊維としての合成繊維β）３９％、繊度が１．２デシテックスで繊維長が５ｍｍのポリエステル未延伸短繊維（ユニチカ株式会社製 ８４Ｖ）（バインダー繊維）３７％、および有効成分が変性ポリエステルである分散剤Ａ（竹本油脂株式会社製 ＭＤＰ−０４８）を上記主体繊維およびバインダー繊維の合計１００質量％に対して、固形分換算で１８０ｐｐｍとなるよう投入した。次いで、上記原料をパルパーにて分散処理した。次いで、短網米坪が４１ｇ／ｍ2となるよう傾斜短網抄紙機３１を、円網米坪が３０ｇ／ｍ2となるよう円網抄紙機３２を各々調整し、分散処理された上記原料を用いて湿潤状態の半透膜支持体１の作製を実施した。次いで、得られた湿潤状態の半透膜支持体１を金属ロールと弾性ロールの組み合わせで加熱加圧ユニットが１組のカレンダー装置を使用し加熱加圧処理した。当該加熱加圧処理では、先ず、金属ロールの温度２００℃、圧力１５０ｋｇ／ｃｍ、速度６ｍ／分とした条件で、金属ロールに接する面が第２層１２側、第１層１１側の順となるよう両面加工を行った。その後、同様のカレンダー装置にて、金属ロールの温度２２５℃、圧力１５０ｋｇ／ｃｍ、速度６ｍ／分とした条件で、金属ロールに接する面が第１層１１側となるよう加工を実施した。
【００７３】
上記方法により得られた半透膜支持体の第１層側の表面上に、ポリスルホン１５．３％のＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）溶液を２００μｍの厚みになるよう室温（２５℃）でキャストし、ただちに純水に浸漬して５分間放置することにより微多孔性支持膜を作製した。このようにして形成された微多孔性支持膜（厚さ１３０〜１６０μｍ）を、メタフェニレンジアミン３．４重量％水溶液中に２分間浸漬し、次いで垂直方向にゆっくりと引き上げ、エアーノズルからの窒素気流にさらすことによって支持膜表面から余分な溶液を取り除いた。その後、トリメシン酸塩化物０．１５重量％を含むｎ−デカン溶液をその表面が完全に濡れるように塗布して、そのまま１分間保持した。次に該膜から余分な溶液を除去するため、該膜を２分間垂直に保持して液切りした。その後、これを、９０℃の熱水で２分間洗浄し、そしてｐＨ７、塩素濃度２００ｍｇ／ｌに調整した次亜塩素酸ナトリウム水溶液に２分間浸漬し、次いで亜硫酸水素ナトリウム濃度が１，０００ｍｇ／ｌの水溶液に浸漬して、余分な次亜塩素酸ナトリウムを還元除去した。さらに、この膜を９５℃の熱水で２分間再洗浄した。こうして得られた複合半透膜を評価したところ、その膜透過流束は１．０５ｍ3／ｍ2／ｄ、塩除去率は９９．８８％であった。
【００７４】
＜実施例２＞
分散剤を有効成分がポリオキシエチレンノニルフェニルエーテルである分散剤Ｂ（丸菱油化工業株式会社製 バルーＭ−２０）に変更し、それ以外は実施例１と同様に半透膜支持体１および水処理用半透膜１００の制作を実施した。
【００７５】
＜実施例３〜４＞
分散剤の濃度を表１に記載した通りに変更し、それ以外は実施例１と同様に半透膜支持体１および水処理用半透膜１００の制作を実施した。
【００７６】
＜実施例５〜８、１０〜１１、１３〜１８＞
原料の繊度、配合比を表１に記載した通りに変更し、それ以外は実施例１と同様に半透膜支持体１および水処理用半透膜１００の制作を実施した。
【００７７】
＜実施例９、１２＞
原料の主体繊維を合成繊維αまたは合成繊維βのみに変更し、それ以外は実施例１と同様に半透膜支持体１および水処理用半透膜１００の制作を実施した。
＜実施例１９〜２３＞
傾斜短網抄紙機の傾斜角、抄造速度を表１に記載した通りに変更し、それ以外は実施例１と同様の条件で半透膜支持体１および水処理用半透膜１００の制作を実施した。
【００７８】
＜実施例２４〜２７＞
第１層１１および第２層１２の米坪を各々表１に記載した通りに変更し、それ以外は実施例１と同様に半透膜支持体１および水処理用半透膜１００の制作を実施した。
【００７９】
＜実施例２８＞
傾斜短網抄紙機３１の傾斜角、第１層１１および第２層１２の米坪を各々表１に記載した通りに変更し、それ以外は実施例１と同様に半透膜支持体１および水処理用半透膜１００の制作を実施した。
【００８０】
＜比較例１＞
円網抄紙機３２は使用せず、傾斜短網抄紙機３１のみを使用した以外は実施例１と同様に半透膜支持体１および水処理用半透膜１００の制作を実施した。
【００８１】
＜比較例２＞
傾斜短網抄紙機３１は使用せず、円網抄紙機３２のみを使用した以外は実施例１と同様に半透膜支持体１および水処理用半透膜１００の制作を実施した。
【００８２】
＜比較例３〜６＞
傾斜短網抄紙機の傾斜角、抄造速度を表１に記載した通りに変更し、それ以外は実施例１と同様の条件で半透膜支持体１および水処理用半透膜１００の制作を実施した。
【００８３】
＜評価方法＞
上述の各実施例で得られた半透膜支持体について、以下の評価を行った。なお、以下の評価の結果は、表３および表４において示す。
１）繊維配向角比
東洋精機製作所製光学式配向性試験機にて繊維配向比を測定し、繊維配向比を記載した。
２）引張弾性率
日本工業規格（ＪＩＳ Ｐ ８１１３）に準拠して測定した。
３）引裂強度
日本工業規格（ＪＩＳ Ｐ ８１１６）に準拠して測定した。
４）平滑度
日本工業規格（ＪＩＳ Ｐ ８１１９）に準拠して測定した。
６）通気度
日本工業規格（ＪＩＳ Ｌ １０９６）に準拠し、フラジール型通気度試験機を用いて、差圧が１２７Ｐａとなるように測定した。
８）結束繊維
各実施例に係る抄造後原紙について、３０ｍ2の検紙を実施し、６ｍｍ2以上の大きさの結束繊維（所謂、ダマ）の発生数を数えた。具体的には、原紙の１ｍ2当たりにおいて６ｍｍ2以上の結束繊維の発生数が、０．１個未満であった場合は○を、０．１以上０．５個未満であった場合は△を、０．５個以上であった場合は×を各々表中に示す。
【００８４】
上記の評価の結果から、実施例１から２４に示した製造条件にて制作された半透膜支持体１については、十分な強度（引張弾性率、引裂強度）を有し、平滑度や通気度についても良好な特性を有することが確認された。具体的には、これらの実施例において得られた半透膜支持体１は、抄紙巾方向（横方向）の引張弾性率が９００ＭＰａ以上であることが確認された。また、半透膜支持体１の抄紙流れ方向（縦方向）の引張弾性率に対する抄紙巾方向（横方向）の引張弾性率の比は３０〜８０％であることが確認された。また、半透膜支持体１の抄紙巾方向（横方向）の引裂強度が１，１００ｍＮ以上であることが確認された。また、半透膜支持体１の第１層１１側の面の平滑度が１５〜３５秒であり、第２層１２側の面の平滑度が５〜３５秒であることが確認された。また、半透膜支持体１の通気度が０．１〜１．０ｃｃ／ｃｍ2／秒であることが確認された。
【００８５】
これに対して、比較例１〜３および５において得られた半透膜支持体は、抄紙巾方向（横方向）の引張弾性率が９００ＭＰａ以下であり、十分な強度を有していないものであった。また、比較例１、４、および６において得られた半透膜支持体は、抄紙巾方向（横方向）の引裂強度が１，１００ｍＮ以下であり、十分な強度を有していないものであった。
【００８６】
ここで、比較例１および２による半透膜支持体は、製造条件において２層の構成としていない点が実施例１〜２４と異なる。また、比較例３による半透膜支持体は、傾斜角が低い点が実施例１〜２４と異なる。また、比較例４による半透膜支持体は、傾斜角が高い点が実施例１〜２４と異なる。
【００８７】
したがって、上述実施例１〜２４に示すような、高圧環境下においても耐用性のある強度特性を有する半透膜支持体１を得るためには、少なくとも繊維配向性の異なる第１層１１と第２層１２が積層され、光学式配向性試験機（ＦＯＴ）にて測定した、第１層１１面の繊維配向比が６．０以下であり、第２層１２面の繊維配向角比が１２．０以下とする必要があることが明らかとなった。なお、これらの条件を満たす限りにおいて、本発明に係る半透膜支持体１は、上述の実施例に限定されるものではない。
【００８８】
また、実施例５のように、原料であるポリエステル主体繊維（α）の平均単繊維繊度が１．０デシテックス未満である場合、半透膜支持体１として十分な性能は有するものの、通気性が他の実施例に比べてやや低下する傾向が見られた。また、実施例１1のように、ポリエステル主体繊維（β）の平均単繊維繊度が１．０以上である場合、半透膜支持体１として十分な性能は有するものの、巾方向の引張弾性率が他の実施例に比べて低下する傾向が見られた。したがって、本発明のさらに好ましい実施形態としては、原料として平均単繊維繊度１．０デシテックス以上のポリエステル主体繊維（α）と、平均単繊維繊度１．０デシテックス未満のポリエステル主体繊維（β）の２種類以上の異なる繊度のポリエステル主体繊維を組み合わせると良いことが明らかとなった。
【００８９】
以上のようにして得られた半透膜支持体１によれば、高圧環境下においてもへこみが発生せず、連続的な水処理用半透膜の製造に耐用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明に係る半透膜支持体、水処理用半透膜、および半透膜支持体の製造方法は、高圧環境下での使用に耐えうる半透膜支持体および水処理用半透膜などとして有用である。
【符号の説明】
【００９１】
１ 半透膜支持体
１１ 第１層
１２ 第２層
２ 半透膜層
３１ 傾斜短網抄紙機
３１１ 短網ワイヤー
３２ 円網抄紙機
３３ 抄き合わせ工程
３４ 加熱加圧工程
１００ 水処理用半透膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成繊維を主成分とし、湿式抄紙後、加熱加圧処理された半透膜支持体であって、
前記半透膜支持体は、繊維配向性の異なる第１層と第２層とが少なくとも積層されて成り、
前記第1層面の繊維配向比は、６．０以下であり、
前記第２層面の繊維配向比は、１２．０以下であることを特徴とする半透膜支持体。
【請求項２】
前記合成繊維として、平均単繊維繊度１．０デシテックス以上のポリエステル主体繊維、および平均単繊維繊度１．０デシテックス未満のポリエステル主体繊維の２種類以上の異なる繊度のポリエステル主体繊維を少なくとも前記主成分として含有することを特徴とする、請求項１に記載の半透膜支持体。
【請求項３】
前記半透膜支持体は、前記第１層および第２層が各々異なる方式の抄紙工程で個別に湿紙として抄紙された後に、当該第１層と第２層が湿潤状態で抄き合わされることにより積層して成ることを特徴とする、請求項１乃至２の何れか１つに記載の半透膜支持体。
【請求項４】
前記第１層は、傾斜短網抄紙機により抄紙され、
前記第２層は、円網抄紙機により抄紙され、
前記傾斜短網抄紙機の抄造速度は２０ｍ／分以上、且つ６０ｍ／分未満であり、
前記傾斜短網抄紙機が備える短網の傾斜角は５°以上、且つ２０°以下であり、
前記傾斜短網抄紙機は、前記抄造速度をＶ（ｍ／分）とし、前記傾斜角をω（度）とした場合に式（１）により得られるパラメータＧの値が１．０以上、且つ５．０以下である条件のもとで前記第１層を抄紙することを特徴とする、請求項１乃至３に記載の半透膜支持体。
Ｇ＝Ｖ／ω …（１）
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の半透膜支持体と、
前記半透膜支持体表面に形成された薄膜層とから成る水処理用半透膜。
【請求項６】
半透膜支持体の製造方法であって、
繊維配向比が６．０以下である第１層を湿紙として抄紙する第１抄紙工程と、
繊維配向比が１２．０以下である第２層を湿紙として抄紙する第２抄紙工程と、
前記第１抄紙工程から送出された前記第１層と、前記第２抄紙工程から送出された第２層とを、各々湿潤状態のまま抄き合わせて積層させた後、加熱加圧処理を施すことにより前記半透膜支持体を形成する積層工程とを備える、半透膜支持体の製造方法。
【請求項７】
前記第１抄紙工程は、傾斜短網抄紙機によって前記第１層を抄紙し、
前記第２抄紙工程は、円網抄紙機によって前記第２層を抄紙し、
前記傾斜短網抄紙機の抄造速度は２０ｍ／分以上、且つ６０ｍ／分未満であり、
前記傾斜短網抄紙機が備える短網の傾斜角は５°以上、且つ２０°以下であり、
前記傾斜短網抄紙機は、前記抄造速度をＶ（ｍ／分）とし、前記傾斜角をω（度）とした場合に式（１）により得られるパラメータＧの値が１．０以上、且つ５．０以下である条件のもとで前記第１層を抄紙することを特徴とする、請求項６に記載の半透膜支持体の製造方法。
Ｇ＝Ｖ／ω …（１）
【請求項１】
合成繊維を主成分とし、湿式抄紙後、加熱加圧処理された半透膜支持体であって、
前記半透膜支持体は、繊維配向性の異なる第１層と第２層とが少なくとも積層されて成り、
前記第1層面の繊維配向比は、６．０以下であり、
前記第２層面の繊維配向比は、１２．０以下であることを特徴とする半透膜支持体。
【請求項２】
前記合成繊維として、平均単繊維繊度１．０デシテックス以上のポリエステル主体繊維、および平均単繊維繊度１．０デシテックス未満のポリエステル主体繊維の２種類以上の異なる繊度のポリエステル主体繊維を少なくとも前記主成分として含有することを特徴とする、請求項１に記載の半透膜支持体。
【請求項３】
前記半透膜支持体は、前記第１層および第２層が各々異なる方式の抄紙工程で個別に湿紙として抄紙された後に、当該第１層と第２層が湿潤状態で抄き合わされることにより積層して成ることを特徴とする、請求項１乃至２の何れか１つに記載の半透膜支持体。
【請求項４】
前記第１層は、傾斜短網抄紙機により抄紙され、
前記第２層は、円網抄紙機により抄紙され、
前記傾斜短網抄紙機の抄造速度は２０ｍ／分以上、且つ６０ｍ／分未満であり、
前記傾斜短網抄紙機が備える短網の傾斜角は５°以上、且つ２０°以下であり、
前記傾斜短網抄紙機は、前記抄造速度をＶ（ｍ／分）とし、前記傾斜角をω（度）とした場合に式（１）により得られるパラメータＧの値が１．０以上、且つ５．０以下である条件のもとで前記第１層を抄紙することを特徴とする、請求項１乃至３に記載の半透膜支持体。
Ｇ＝Ｖ／ω …（１）
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載の半透膜支持体と、
前記半透膜支持体表面に形成された薄膜層とから成る水処理用半透膜。
【請求項６】
半透膜支持体の製造方法であって、
繊維配向比が６．０以下である第１層を湿紙として抄紙する第１抄紙工程と、
繊維配向比が１２．０以下である第２層を湿紙として抄紙する第２抄紙工程と、
前記第１抄紙工程から送出された前記第１層と、前記第２抄紙工程から送出された第２層とを、各々湿潤状態のまま抄き合わせて積層させた後、加熱加圧処理を施すことにより前記半透膜支持体を形成する積層工程とを備える、半透膜支持体の製造方法。
【請求項７】
前記第１抄紙工程は、傾斜短網抄紙機によって前記第１層を抄紙し、
前記第２抄紙工程は、円網抄紙機によって前記第２層を抄紙し、
前記傾斜短網抄紙機の抄造速度は２０ｍ／分以上、且つ６０ｍ／分未満であり、
前記傾斜短網抄紙機が備える短網の傾斜角は５°以上、且つ２０°以下であり、
前記傾斜短網抄紙機は、前記抄造速度をＶ（ｍ／分）とし、前記傾斜角をω（度）とした場合に式（１）により得られるパラメータＧの値が１．０以上、且つ５．０以下である条件のもとで前記第１層を抄紙することを特徴とする、請求項６に記載の半透膜支持体の製造方法。
Ｇ＝Ｖ／ω …（１）
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１２−１６１７２５（Ｐ２０１２−１６１７２５Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２９９２（Ｐ２０１１−２２９９２）
【出願日】平成２３年２月４日（２０１１．２．４）
【出願人】（３９００２９１４８）大王製紙株式会社 (2,041)
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月４日（２０１１．２．４）
【出願人】（３９００２９１４８）大王製紙株式会社 (2,041)
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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