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膜による水処理は小規模、省エネルギーなど利点が多く環境調和型と言われているものの、その実用化の拡大の為には耐汚染性、十分な機械的強度を有した安価な膜の開発が不可欠となる。そこで、様々な高分子膜等の開発が行われているが、未だに十分な実用性を有した水処理用の膜が見当たらないのが現状である。本研究はこの問題を解決することを最終的な目的として、微粒子凝集薄膜を開発した。
1.PTFE膜およびテフロン膜の開発
PTFEおよびテフロンの微粒子を、それぞれ単独で、あるいはこれらを混合したものを多孔質基板上に付着堆積させ、加熱・融着して微粒子凝集体からなる薄膜を強固な基板上に形成する「微粒子凝集薄膜法」を開発した。この新しい成膜法で作成した膜は、電子顕微鏡による構造観察、ESCAによる元素分析、気体の透過試験などの結果から、新しい分離膜として興味深い性質を有していることが明らかとなった。
2.水処理に使える活性炭膜の開発
上記の微粒子凝集薄膜法を発展・拡張させて水処理に使える活性炭膜を開発し、その応用法を検討した。まず、成膜法として、乳化重合によって生成したポリ塩化ビニリデン/ポリ塩化ビニルのポリマーラテックス粒子をセラミックチューブ(基板)を浸漬・塗布し、これを乾燥・加熱・炭化する方法を確立した。この方法で、膜分離機能と活性炭吸着機能の双方を併せ持つうえに、従来の活性炭よりもはるかに高速の処理を可能とする活性炭膜が形成されることが明かとなった。さらに、膜の適度な電気伝導性を利用した加熱平衡脱着法である「電熱再生法」を開発し、水処理プロセスへの実用化の方向づけを明示した。
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