| 研究課題/領域番号 |
09450292
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
反応・分離工学
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| 研究機関 | 京都工芸繊維大学 |
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研究代表者 |
寺本 正明 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (60026086)
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| 研究分担者 |
牧 泰輔 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助手 (10293987)
松山 秀人 岡山大学, 環境理工学部, 助教授 (50181798)
黄 慶発 ダイキン工業株式会社, 化学事業部, 研究職
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| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
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| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
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| 配分額 *注記 |
6,500千円 (直接経費: 6,500千円)
1998年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1997年度: 4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
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| キーワード | 熱誘起相分離 / 非溶媒誘起相分離 / 多孔膜 / 非対称構造 / 非対称膜 / 傾斜材料 |
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| 研究概要 |
熱誘起相分離法とdryプロセスのハイブリッド化による非対称性多孔膜の作製について、検討を行った。非対称性構造を得るために、まず高分子/溶媒の溶融溶液の一方からのみ溶媒を蒸発させ、溶液内に高分子濃度勾配を形成させた。その後、冷却を行い、相分離を誘起させ、多孔構造を形成させた。用いた高分子はアイソタクチックポリプロピレンであり、溶媒はジフェニルエーテルである。
溶媒蒸発過程を導入しない場合は均一な対称膜が形成されたが、これは膜の両面での冷却速度がほぼ同様に制御されていることを示している。蒸発過程の導入により、顕著な非対称性構造が得られることが確認された。非対称構造に及ぼす蒸発時間や初期高分子濃度の影響を検討した。蒸発時間が増すほど膜上面の孔径が減少し、顕著な非対称構造が得られた。初期高分子濃度が30wt%の場合には、膜の上面にskin層が認められた。
また、冷却速度や冷却温度という冷却条件の影響を検討した。冷却温度が減少するほど冷却速度が増加するため、膜底面での孔径は減少した。一方、冷却温度が高く、膜溶液の上面がbinodal線の外側にある条件下では膜の上面にskin層が形成された。このような高分子濃度勾配に加え、膜両面での冷却速度差を形成させた場合には、膜の上面にskin層を持つ明確な非対称性構造が得られた。
溶媒の蒸発過程は、物質移動式と熱移動式を解くことにより解析された。膜重量や膜厚の変化について計算結果と実験データとの一致は良好であった。膜中の高分子濃度分布の計算値を基に、得られた非対称性構造を詳細に議論した。
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