(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フッ素樹脂系高分子を含有する第１及び第２の層を少なくとも有する複合多孔質中空糸膜であって、
前記フッ素樹脂系高分子の分子鎖の少なくとも一部が前記複合多孔質中空糸膜の長手方向に配向しており、
下記式（１）に基づき算出される、前記複合多孔質中空糸膜の長手方向に対する前記フッ素樹脂系高分子の分子鎖の配向度πが、０．４以上１．０未満であり、
前記第１の層は、前記複合多孔質中空糸膜の長手方向に配向する柱状組織を有し、
前記柱状組織の短手長さが０．５μｍ以上３μｍ以下、且つ、前記柱状組織のアスペクト比が３以上であり、
前記柱状組織の太さ均一性が０．６０以上１．００未満であり、
前記第２の層は、三次元網目組織を有し、前記第２の層の表面の平均孔径が５．０ｎｍ以上５．０μｍ以下である、複合多孔質中空糸膜。
配向度π＝（１８０°−Ｈ）／１８０°  ・・・（１）
（ただし、Ｈは広角Ｘ線回折像の円周方向における回折強度分布の半値幅（°）である。）
【請求項２】
前記半値幅Ｈが、広角Ｘ線回折測定によるポリフッ化ビニリデンの（１１０）面由来の結晶ピーク（２θ＝２０．４°）を円周方向にスキャンして得られる強度分布の半値幅である、請求項１に記載の複合多孔質中空糸膜。
【請求項３】
前記複合多孔質中空糸膜の長手方向に１ｃｍ間隔の測定点で広角Ｘ線回折測定を行った際に、８０％以上の前記測定点で、前記配向度πが０．４以上１．０未満である、請求項１または２に記載の複合多孔質中空糸膜。
【請求項４】
前記柱状組織において、ラマン分光法によって得られるラマン配向パラメータの平均値νが３．０以上である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合多孔質中空糸膜。
【請求項５】
前記フッ素樹脂系高分子がポリフッ化ビニリデンである、請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合多孔質中空糸膜。
【請求項６】
前記第１の層における空隙率が５０％以上８０％以下である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の複合多孔質中空糸膜。
【請求項７】
５０ｋＰａ、２５℃における純水透過性能が０．１ｍ３／ｍ２／ｈｒ以上であり、破断強度が２５ＭＰａ以上である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の複合多孔質中空糸膜。
【請求項８】
高さ方向における第１端と第２端とを有する筒状ケースと、
前記筒状ケース内に収容される複数の請求項１〜７のいずれか１項に記載の複合多孔質中空糸膜と、
前記筒状ケースの中央より第２端側側面に位置する流体の流出入口と、
前記筒状ケースの第１端側端面に位置する流体の流出入口とを備え、
前記複合多孔質中空糸膜の中空部は、前記第２端側が開口し、前記第１端側が閉塞している、複合多孔質中空糸膜モジュール。
【請求項９】
請求項８に記載の複合多孔質中空糸膜モジュールの運転方法であって、下記工程（Ａ）及び工程（Ｂ）を同時に行う複合多孔質中空糸膜モジュールの運転方法。
（Ａ）前記第１端側端面に位置する流体の流出入口から被ろ過液を前記筒状ケース内に導入し、前記第２端側側面に位置する流体の流出入口から前記被ろ過液を前記筒状ケース外に排出する工程
（Ｂ）前記複合多孔質中空糸膜の中空部から、前記第２端側へろ過液を取り出す工程
【請求項１０】
請求項８に記載の複合多孔質中空糸膜モジュールの運転方法であって、下記工程（Ｂ）及び工程（Ｃ）を同時に行う複合多孔質中空糸膜モジュールの運転方法。
（Ｂ）前記複合多孔質中空糸膜の中空部から、前記第２端側へろ過液を取り出す工程
（Ｃ）前記第２端側側面に位置する流体の流出入口から被ろ過液を前記筒状ケース内に導入し、前記第１端側端面に位置する流体の流出入口から前記被ろ過液を前記筒状ケース外に排出する工程
【請求項１１】
前記工程（Ｂ）及び下記工程（Ｄ）を繰り返し行う、請求項９または１０に記載の複合多孔質中空糸膜モジュールの運転方法。
（Ｄ）前記工程（Ｂ）の後に、前記第２端側の前記複合多孔質中空糸膜の中空部から、前記複合多孔質中空糸膜の外側へ流体をろ過する工程
【請求項１２】
前記工程（Ｂ）及び前記工程（Ｄ）を繰り返し行い、さらに下記工程（Ｅ）を行う、請求項１１に記載の複合多孔質中空糸膜モジュールの運転方法。
（Ｅ）前記第１端側端面に位置する流体の流出入口より気体を前記筒状ケース内に導入し、前記第２端側側面に位置する流体の流出入口から前記気体を前記筒状ケース外に排出する工程
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水処理、食品もしくは化学品製造、または医療等の用途に利用可能な複合多孔質中空糸膜複合多孔質中空糸膜モジュール及び複合多孔質中空糸膜モジュールの運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
分離膜（多孔質膜ともいう。）は、浄水処理及び排水処理などの水処理分野、血液浄化などの医療用途、食品工業分野等、様々な方面でろ過に利用されている。【０００３】
ろ過を行うと分離膜の細孔が閉塞する。閉塞が進行すると、ろ過圧力が上昇するので、次第にろ過量を維持することが難しくなる。そのため、一定時間ろ過運転した後、分離膜を洗浄する方法が公開されている。分離膜の薬液洗浄として、塩酸、クエン酸、シュウ酸などの酸や水酸化ナトリウム水溶液などのアルカリ、塩素、界面活性剤などで分離膜を洗浄したりすることがある。それゆえ、近年では耐薬品性の高い素材として、ポリフッ化ビニリデンに代表されるフッ素樹脂系高分子を用いた分離膜が開発され、利用されている。【０００４】
特許文献１には、ポリフッ化ビニリデン系樹脂からなる多孔質中空糸膜において、長さ方向に配向した直径が０．９μｍ以上３μｍ以下の繊維状組織が多孔質中空糸膜全体の３０％以上を占めることで、この多孔質中空糸膜が強度及び純水透過性能に優れることが記載されている。また、本文献には、中空糸膜の製造方法において、口金から吐出する前のポリフッ化ビニリデン系樹脂の溶液に、送液ライン中で圧力を加えることが記載されている。【０００５】
また、特許文献２及び３には、三次元網目状構造と球状構造とを有する中空膜が開示されている。
さらに、特許文献４には、フッ化ビニリデン系樹脂に可塑剤及びフッ化ビニリデン系樹脂の良溶媒を添加して得られた組成物を膜状に押出し、その片側面から優先的に冷却して固化成膜した後、可塑剤を抽出し、更に延伸することで多孔膜を形成すること；多孔膜では、Ｘ線回折法により、結品配向部と、結品非配向部（ランダム配向部）が認められることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国特開２００６−２９７３８３号公報
【特許文献２】国際公開第０３／１０６５４５号
【特許文献３】日本国特開２００６−２６３７２１号公報
【特許文献４】国際公開第０４／０８１１０９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ろ過条件または洗浄条件によっては、膜に大きな力が加わる。従来膜は、微生物培養液による閉塞を抑制する外圧式クロスフローろ過に使用するにはまだ不十分であった。【０００８】
本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてなされたものであって、耐薬品性の高いフッ素樹脂系高分子による優れた化学的耐久性を備えつつ、優れた物理的耐久性と膜外表面の孔径制御により、微生物等による流路及び膜中の細孔内の閉塞を抑制し、長期安定運転可能な複合多孔質中空糸膜を提供することを目的とする。
また、本発明は、微生物による流路及び膜中の細孔内の閉塞を抑制し、長期安定運転可能な複合多孔質中空糸膜モジュールとその運転方法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】
【０００９】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、複合多孔質中空糸膜の長手方向に対するフッ素樹脂系高分子の分子鎖の配向度πを、０．４以上１．０未満とすることで、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。【００１０】
本発明は以下の［１］〜［１４］の構成をとる。【００１１】
［１］フッ素樹脂系高分子を含有する第１及び第２の層を少なくとも有する複合多孔質中空糸膜であって、前記フッ素樹脂系高分子の分子鎖の少なくとも一部が前記複合多孔質中空糸膜の長手方向に配向しており、下記式（１）に基づき算出される、前記複合多孔質中空糸膜の長手方向に対する前記フッ素樹脂系高分子の分子鎖の配向度πが、０．４以上１．０未満であり、前記第１の層は、前記複合多孔質中空糸膜の長手方向に配向する柱状組織を有し、前記第２の層は、三次元網目組織を有し、前記第２の層の表面の平均孔径が５．０ｎｍ以上５．０μｍ以下である、複合多孔質中空糸膜。
配向度π＝（１８０°−Ｈ）／１８０°  ・・・（１）
（ただし、Ｈは広角Ｘ線回折像の円周方向における回折強度分布の半値幅（°）である。）
［２］前記柱状組織の短手長さが０．５μｍ以上３μｍ以下、且つ、該柱状組織のアスペクト比が３以上である、［１］に記載の複合多孔質中空糸膜。
［３］前記柱状組織の太さ均一性が０．６０以上である、［１］または［２］に記載の複合多孔質中空糸膜。
［４］前記半値幅Ｈが、広角Ｘ線回折測定によるポリフッ化ビニリデンの（１１０）面由来の結晶ピーク（２θ＝２０．４°）を円周方向にスキャンして得られる強度分布の半値幅である、［１］〜［３］のいずれか１つに記載の複合多孔質中空糸膜。
［５］前記複合多孔質中空糸膜の長手方向に１ｃｍ間隔の測定点で広角Ｘ線回折測定を行った際に、８０％以上の前記測定点で、前記配向度πが０．４以上１．０未満である、［１］〜［４］のいずれか１つに記載の複合多孔質中空糸膜。
［６］前記柱状組織において、ラマン分光法によって得られるラマン配向パラメータの平均値νが３．０以上である、［１］〜［５］のいずれか１つに記載の複合多孔質中空糸膜。
［７］前記フッ素樹脂系高分子がポリフッ化ビニリデンである、［１］〜［６］のいずれか１つに記載の複合多孔質中空糸膜。
［８］前記第１の層における空隙率が５０％以上８０％以下である、［１］〜［７］のいずれか１つに記載の複合多孔質中空糸膜。
［９］５０ｋＰａ、２５℃における純水透過性能が０．１ｍ３／ｍ２／ｈｒ以上であり、破断強度が２５ＭＰａ以上である、［１］〜［８］のいずれか１つに記載の複合多孔質中空糸膜。
［１０］高さ方向における第１端と第２端とを有する筒状ケースと、前記筒状ケース内に収容される複数の［１］〜［９］のいずれか１つに記載の複合多孔質中空糸膜と、前記筒状ケースの中央より第２端側側面に位置する流体の流出入口と、前記筒状ケースの第１端側端面に位置する流体の流出入口とを備え、前記複合多孔質中空糸膜の中空部は、前記第２端側が開口し、前記第１端側が閉塞している、複合多孔質中空糸膜モジュール。
［１１］［１０］に記載の複合多孔質中空糸膜モジュールの運転方法であって、下記工程（Ａ）及び工程（Ｂ）を同時に行う複合多孔質中空糸膜モジュールの運転方法。
（Ａ）前記第１端側端面に位置する流体の流出入口から被ろ過液を前記筒状ケース内に導入し、前記第２端側側面に位置する流体の流出入口から前記被ろ過液を前記筒状ケース外に排出する工程
（Ｂ）前記複合多孔質中空糸膜の中空部から、前記第２端側へろ過液を取り出す工程
［１２］［１０］に記載の複合多孔質中空糸膜モジュールの運転方法であって、下記工程（Ｂ）及び工程（Ｃ）を同時に行う複合多孔質中空糸膜モジュールの運転方法。
（Ｂ）前記複合多孔質中空糸膜の中空部から、前記第２端側へろ過液を取り出す工程
（Ｃ）前記第２端側側面に位置する流体の流出入口から被ろ過液を前記筒状ケース内に導入し、前記第１端側端面に位置する流体の流出入口から前記被ろ過液を前記筒状ケース外に排出する工程
［１３］前記工程（Ｂ）及び下記工程（Ｄ）を繰り返し行う、［１１］または［１２］に記載の複合多孔質中空糸膜モジュールの運転方法。
（Ｄ）前記工程（Ｂ）の後に、前記第２端側の前記複合多孔質中空糸膜の中空部から、前記複合多孔質中空糸膜の外側へ流体をろ過する工程
［１４］前記工程（Ｂ）及び前記工程（Ｄ）を繰り返し行い、さらに下記工程（Ｅ）を行う、［１３］に記載の複合多孔質中空糸膜モジュールの運転方法。
（Ｅ）前記第１端側端面に位置する流体の流出入口より気体を前記筒状ケース内に導入し、前記第２端側側面に位置する流体の流出入口から前記気体を前記筒状ケース外に排出する工程
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、耐薬品性の高いフッ素樹脂系高分子による優れた化学的耐久性を備えつつ、優れた物理的耐久性と膜外表面の孔径制御により、微生物等による流路及び膜中の細孔内の閉塞を抑制し、長期安定運転可能な複合多孔質中空糸膜が提供される。
また、本発明によれば、微生物による流路及び膜中の細孔内の閉塞を抑制し、長期安定運転可能な複合多孔質中空糸膜モジュールとその運転方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、実施例４と比較例１の複合多孔質中空糸膜の２θ＝２０．４°における方位角方向の強度分布を示す図である。
【図２】図２は、実施例４の複合多孔質中空糸膜の各測定箇所におけるラマン配向パラメータを示す図である。
【図３】図３は、実施例４の複合多孔質中空糸膜の長手方向の断面写真を示す図である。
【図４】図４は、比較例１の複合多孔質中空糸膜の長手方向の断面写真を示す図である。
【図５】図５は、本発明の三次元網目組織を有する第２層の断面写真を示す図である。
【図６】図６は、本発明の複合多孔質中空糸膜モジュール１００Ａを示す図である。
【図７】図７は、実施例で使用したろ過装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
１．複合多孔質中空糸膜
本発明の複合多孔質中空糸膜は、フッ素樹脂系高分子を含有する第１層及び第２層を備え、第１層が柱状組織を有し、第２層が三次元網目組織を有する。
【００１５】
１−１．Ｘ線回折により決定される配向度
複合多孔質中空糸膜において、複合多孔質中空糸膜の長手方向に対するフッ素樹脂系高分子の分子鎖の配向度πは、０．４以上１．０未満である。配向度πは、下記式（１）に基づき、広角Ｘ線回折測定によって得られた半値幅Ｈ（°）から算出される。
配向度π＝（１８０°−Ｈ）／１８０°  ・・・（１）
（ただし、Ｈは広角Ｘ線回折像の円周方向における回折強度分布の半値幅（°）である。）
【００１６】
フッ素樹脂系高分子の分子鎖が配向していることで、クロスフローろ過またはエアスクラビングなどの大きな力が加わる条件での使用にも耐えうる強度を持つ複合多孔質中空糸膜が実現される。
【００１７】
フッ素樹脂系高分子の分子鎖の複合多孔質中空糸膜の長手方向への配向及びその配向度πの測定方法について、以下に具体的に説明する。
配向度πを算出するためには、複合多孔質中空糸膜の長手方向が鉛直となるように繊維試料台に取り付ける。なお、複合多孔質中空糸膜の短手方向とは、中空糸の径方向と平行な方向であり、長手方向とは、短手方向に垂直な方向である。
【００１８】
Ｘ線回折を行うと、デバイ環（Ｄｅｂｙｅ−Ｓｃｈｅｒｒｅｒ  ｒｉｎｇ）と呼ばれる円環状の回折像が得られる。無配向試料ではデバイ環に沿って回折強度に大きな変化は見られないが、配向試料では、デバイ環上での強度分布に偏りが生じる。よって、この強度分布から、上記式（１）に基づいて配向度を算出することができる。
【００１９】
より詳細には、分子鎖が無配向である場合には、短手方向に２θ／θスキャンすると（つまりデバイ環の径方向における回折強度分布を示す回折パターンを得ると）、回折角２θ＝２０°付近の位置にピークが見られる。このとき得られる回折パターンの横軸はＸ線の回折角２θであり、縦軸は回折強度である。さらに、回折角２θをこのピーク位置、つまり２０°付近に固定して、試料を方位角β方向にスキャンすることで、横軸が方位角βを示し、縦軸が回折強度を示す回折パターン（つまり、回折角２θ＝２０°の位置におけるデバイ環の円周方向に沿った回折強度分布）が得られる。無配向試料では、デバイ環の円周方向３６０°全体にわたって、回折強度はほぼ一定となる。
【００２０】
一方で、フッ素樹脂系高分子の分子鎖が複合多孔質中空糸膜の長手方向に配向している場合には、２θ＝２０°付近のデバイ環上で複合多孔質中空糸膜の短手方向に相当する方位角上（つまり赤道上）に、強い回折強度が見られ、他の部分では小さい回折強度が得られる。つまり、配向試料では、デバイ環の径方向における回折強度分布では、無配向試料と同様に２θ＝２０°付近で回折ピークが見られ、円周方向における分布では、無配向試料と違って、複合多孔質中空糸膜の短手方向に相当する方位角上に回折ピークが観察される。たとえば、後述の図１は、実施例４の複合多孔質中空糸膜の２θ＝２０．４°における方位角方向の強度分布を示す図であり、この図では、β＝９０°付近及び２７０°付近にピークが見られる。
【００２１】
デバイ環の径方向における回折ピークの位置（つまり、回折ピークに対応する２θの値）を、以上の説明では「２０°付近」とした。しかし、この２θの値は、高分子の構造、配合によって異なり、１５〜２５°の範囲となる場合もある。例えば、α晶またはβ晶を有するポリフッ化ビニリデンホモポリマーについてＸ線回折を行うと、２θ＝２０．４°付近に、α晶またはβ晶の（１１０）面、すなわち分子鎖と平行な面に由来する回折ピークが見られる。
【００２２】
上述したように、回折角２θの値を固定して、さらに方位角方向（円周方向）に０°から３６０°までの強度を測定することにより、方位角方向の強度分布が得られる。この強度分布は、回折像における結晶ピークをその円周方向にスキャンして得られる強度分布であるとも言える。ここで、方位角１８０°（長手方向）の強度と方位角９０°（短手方向）の強度の比が０．８０以下となる場合または１．２５以上となる場合に、ピークが存在するとみなし、この方位角方向の強度分布において、ピーク高さの半分の位置における幅（半値幅Ｈ）を求める。
【００２３】
この半値幅Ｈを上記式（１）に代入することによって配向度πを算出する。
本発明のフッ素樹脂系高分子の分子鎖の複合多孔質中空糸膜の長手方向への配向度πは、０．４以上１．０未満の範囲であり、好ましくは０．５以上１．０未満であり、より好ましくは０．６以上１．０未満である。配向度πが０．４以上であることで、複合多孔質中空糸膜の機械的強度が大きくなる。また、配向度πが１．０未満であることで、複合多孔質中空糸膜の靭性が高くなる。
なお、配向度πは、複合多孔質中空糸膜の長手方向に１ｃｍ間隔の測定点で広角Ｘ線回折測定を行った際に、８０％以上の測定点で、０．４以上１．０未満であることが好ましい。
【００２４】
なお、結晶ピークを円周方向にスキャンして得られる強度分布で、方位角１８０°の強度と方位角９０°の強度の比が０．８０を超えて１．２５未満の範囲となる場合には、ピークが存在しないとみなす。つまり、この場合は、フッ素樹脂系高分子は無配向であると判断する。
【００２５】
複合多孔質中空糸膜がポリフッ化ビニリデンのα晶またはβ晶を含有する場合、半値幅Ｈは、広角Ｘ線回折測定によるポリフッ化ビニリデンのα晶またはβ晶の（１１０）面由来の結晶ピーク（２θ＝２０．４°）を円周方向にスキャンして得られる強度分布から得られるものであることが好ましい。
【００２６】
Ｘ線回折測定で得られる情報は、複合多孔質中空糸膜全体の配向状態を反映する。しかし、複合多孔質中空糸膜に含まれる一部の層において分子鎖が配向しており、他の一部の層で分子鎖が配向していない場合も、「配向有り」との結果になる。例えば、第１層を延伸してから第２層を形成し、かつ第２層を形成後は延伸しない場合、第１層の分子鎖は配向するが第２層の分子鎖は配向しない。しかし、第１層の分子鎖が配向していれば、複合多孔質中空糸膜全体を対象としたＸ線回折で、配向が検出される。特に、後述するように、第１層の厚みが複合多孔質中空糸膜の厚みの５０％以上を占める場合は、第１層が回折結果に与える影響は大きくなる。
【００２７】
１−２．層構造
複合多孔質中空糸膜は、第１層及び第２層を少なくとも備える。
【００２８】
（Ａ）第１層
第１層とは、走査型電子顕微鏡を用いて分離膜の長手方向の断面を３０００倍で写真撮影した際に、柱状組織が観察される部分として特定できる。第１層は、複合多孔質中空糸膜の長手方向に配向する柱状組織を有する。また、第１層はフッ素樹脂系高分子を含有する。
【００２９】
（Ａ−１）第１層の構成
第１層においては、主たる構造が柱状組織であることが好ましい。第１層において、柱状組織が占める割合は、８０重量％以上が好ましく、９０重量％以上がより好ましく、９５重量％以上が更に好ましい。また、第１層は、柱状組織のみで構成されていてもよいし、その場合、第１層は、柱状組織の集合体である、とも表現できる。
より具体的には、第１層は、その主たる構造として、フッ素樹脂系高分子を主成分として含有する柱状組織を有することが好ましい。
【００３０】
なお、本書において、「ＸはＹを主成分として含有する」とは、ＸにおいてＹの占める割合が８０重量％以上、９０重量％以上、または９５重量％以上であることを意味する。また、ＸはＹのみで構成されていてもよい。第１層は、フッ素樹脂系高分子のみで構成されていてもよい。また、「ＸはＹを主成分として含有する」とは、「ＸはＹをベースとする」と言い換えることができる。
【００３１】
ここで、「長手方向に配向する」とは、柱状組織の長手方向と複合多孔質中空糸膜の長手方向とが成す角度のうち鋭角の角度が２０度以内であることを意味する。
【００３２】
第１層は、柱状組織以外の組織を含有していてもよい。柱状組織以外の構造としては、例えば、アスペクト比（長手長さ／短手長さ）が３未満の球状組織が挙げられる。球状組織の短手長さ及び長手長さは、０．５μｍ以上３μｍ以下の範囲であることが好ましい。球状組織を用いる場合に、その短手長さ及び長手長さが前記範囲であれば、複合多孔質中空糸膜の強度の低下が抑制され、かつ良好な純水透過性能を維持することができる。
【００３３】
球状組織が第１層に占める割合は、２０重量％以下、１０重量％以下、５重量％以下または１重量％未満であることが好ましい。
【００３４】
ここで、第１層における各組織の占有率（％）は、複合多孔質中空糸膜の長手方向の断面のうち、第１層の部分について、ＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）等を用いて柱状組織及び球状組織が明瞭に確認できる倍率、好ましくは１０００〜５０００倍で写真を撮影し、下記式（６）で求められる。精度を高めるために、任意の２０カ所以上、好ましくは３０カ所以上の断面について占有率を求め、それらの平均値を算出することが好ましい。
占有率（％）＝｛（各組織の第１層を占める面積）／（写真全体の第１層の面積）｝×１００  ・・・（６）
【００３５】
ここで、写真全体の第１層の面積及び組織が第１層を占める面積は、写真撮影された各組織の対応する重量に置き換えて求める方法などが好ましく採用できる。すなわち、撮影された写真を紙に印刷し、写真全体の第１層に対応する紙の重量及びそこから切り取った第１層の組織部分に対応する紙の重量を測定すればよい。また、ＳＥＭ等による写真撮影に先立ち、後述する樹脂包埋・染色処理、集束イオンビーム（ＦＩＢ）による切削加工を施すと、観察精度が高くなるため好ましい。
【００３６】
第１層の空隙率は、高い純水透過性能と高い強度を両立するために、４０％以上９０％以下、５０％以上８０％以下、または５０％以上７０％以下であることが好ましい。空隙率が４０％以上であることで高い純水透過性能が得られ、９０％以下であることで高い強度を実現することができる。特に、複合多孔質中空糸膜が発酵工業及び食品工業用途で行われるクロスフローろ過に用いられる場合、または水処理用におけるエアスクラビングが適用される場合は、空隙率がこれらのいずれかの範囲を満たすことが望ましい。
【００３７】
第１層の空隙率は、上述した断面における第１層の樹脂部分面積と第１層の空隙部分面積を用いて、下記式（５）によって求められる。精度を高めるために、任意の２０点以上、好ましくは３０点以上の断面について空隙率を求め、それらの平均値を用いることが好ましい。
空隙率（％）＝｛１００×（空隙部分面積）｝／｛（樹脂部分面積）＋（空隙部分面積）｝  ・・・（５）
【００３８】
（Ａ−２）フッ素樹脂系高分子
本書において、フッ素樹脂系高分子とは、フッ化ビニリデンホモポリマー及びフッ化ビニリデン共重合体のうちの少なくとも１つを含有する樹脂を意味する。フッ素系樹脂高分子は、複数の種類のフッ化ビニリデン共重合体を含有してもよい。フッ素樹脂系高分子としては、ポリフッ化ビニリデンが好ましい。
また、フッ素樹脂系高分子の分子鎖の少なくとも一部は、複合多孔質中空糸膜の長手方向に配向している。
【００３９】
フッ化ビニリデン共重合体は、フッ化ビニリデン残基構造を有するポリマーであり、典型的にはフッ化ビニリデンモノマーとそれ以外のフッ素系モノマーなどとの共重合体である。このような共重合体としては、例えば、フッ化ビニル、四フッ化エチレン、六フッ化プロピレン、三フッ化塩化エチレンから選ばれた１種類以上のモノマーとフッ化ビニリデンとの共重合体が挙げられる。
また、本発明の効果を損なわない程度に、前記フッ素系モノマー以外の例えばエチレンなどのモノマーが共重合されていてもよい。
【００４０】
また、フッ素樹脂系高分子の重量平均分子量は、要求される複合多孔質中空糸膜の強度と透水性能によって適宜選択すればよいが、重量平均分子量が大きくなると透水性能が低下し、重量平均分子量が小さくなると強度が低下する。このため、複合多孔質中空糸膜がクロスフローろ過運転に耐えうる強度を有するためには、フッ素樹脂系高分子の重量平均分子量が５万以上１００万以下で形成された層を有することが好ましい。複合多孔質中空糸膜が高頻度に薬液洗浄に晒される発酵工業、食品工業用途の場合、重量平均分子量は１０万以上７０万以下が好ましく、さらに１５万以上６０万以下が好ましい。
【００４１】
第１層は、フッ素樹脂系高分子を主成分として含有することが好ましい。
【００４２】
（Ａ−３）柱状組織
（ａ）寸法
「柱状組織」とは、一方向に長い形状の固形物である。柱状組織のアスペクト比（長手長さ／短手長さ）は３以上であることが好ましい。
ここで、「長手長さ」とは柱状組織の長手方向の長さである。また、「短手長さ」とは柱状組織の短手方向の平均長さである。
【００４３】
長手長さ及び短手長さは、以下のように測定できる。
長手長さを測定するには、まず、複合多孔質中空糸膜の長手方向に沿って複合多孔質中空糸膜を切断する。得られた断面を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて観察する。倍率は、柱状組織の長さによって変更可能であり、視野内に５個、好ましくは１０個の柱状組織の全体が、その長手方向に渡って含まれる程度とする。１つの柱状組織において、長手方向の長さにばらつきが認められる場合は、長手長さとして、長手方向の最大長さを測定すればよい。
【００４４】
また、短手長さは、１つの柱状組織における所定数の任意の測定点において各短手方向の長さを計測し、それらの平均値を算出することで求められる。測定点数は、長手長さ（μｍ）を１μｍで除した値（小数点以下切り捨て）である。たとえば、柱状組織の長手長さが２０．５μｍの時には、測定点数は２０点となる。ただし、この値が２１以上になった場合は、任意の２０箇所を測定すればよい。
【００４５】
柱状組織の長手長さは特に限定されないが、７μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは１０μｍ以上、更に好ましくは１５μｍ以上である。また、柱状組織の長手長さは、例えば５０μｍ以下であることが好ましく、より好ましくは４０μｍ以下である。
【００４６】
柱状組織の短手長さは０．５μｍ以上３μｍ以下であることが好ましい。短手長さが前記範囲であると、高い強度性能と高い純水透過性能が得られるため好ましい。柱状組織の短手長さが０．５μｍ以上であることで、柱状組織自体の物理的強度が大きくなるので、高い強度が得られる。また、柱状組織の短手長さが３μｍ以下であることで、柱状組織間の空隙が大きくなるので、良好な純水透過性能が得られる。柱状組織の短手長さは、０．７μｍ以上２．５μｍ以下であることがより好ましく、更に好ましくは１μｍ以上２μｍ以下である。
【００４７】
なお、本発明の複合多孔質中空糸膜において、柱状組織の長手長さの代表値及び短手長さの代表値の好ましい範囲は、それぞれ、上述の個々の柱状組織の長手長さ及び短手長さの好ましい範囲と同一である。また、各代表値がその範囲内にあることの効果については、個々の柱状組織の寸法がその範囲にある場合の効果についての説明が適用される。
【００４８】
長手長さの代表値は、以下のように測定する。長手長さの測定と同様にして、複合多孔質中空糸膜における３箇所、好ましくは５箇所の位置で、１箇所につき５個、好ましくは１０個の柱状組織について、長手長さを測定する。得られた長手長さの値について平均値を求めることで、柱状組織の長手長さの代表値とすることができる。
【００４９】
また、短手長さの代表値は、長手長さの代表値の測定の対象とした柱状組織について、上述のとおり短手長さ（平均値として算出される）を測定し、その平均値を算出することで決定される。
【００５０】
また、本発明の複合多孔質中空糸膜において、長手長さの代表値及び短手長さの代表値から算出される柱状組織のアスペクト比の代表値は、３以上であることが好ましく、より好ましくは５以上、更に好ましくは１０以上、特に好ましくは２０以上である。
【００５１】
本発明において、柱状組織の短手長さが０．５μｍ以上３μｍ以下であり、且つ、柱状組織のアスペクト比が３以上であることが好ましい。
【００５２】
（ｂ）太さ均一性
柱状組織の太さ均一性（後述の平均値Ｄ）は、０．６０以上が好ましく、より好ましくは０．７０以上であり、更に好ましくは０．８０以上であり、特に好ましくは０．９０以上である。太さ均一性は、最大で１．０であるが、柱状組織は、１．０未満の太さ均一性を有してもよい。
【００５３】
このように複合多孔質中空糸膜において、柱状組織が高い太さ均一性を有すること、つまり柱状組織のくびれ部分が少ないことで、複合多孔質中空糸膜の伸度が高くなる。
複合多孔質中空糸膜が高い伸度を保持していると、急激な荷重が掛かった際にも糸切れしにくいため好ましい。実用的には、クロスフローろ過の液流の変化によって複合多孔質中空糸膜に外力が急に作用した場合においても、複合多孔質中空糸膜の破断が起こりにくい。
複合多孔質中空糸膜の破断伸度は、５０％以上であることが好ましく、８０％以上であることがより好ましい。
【００５４】
太さ均一性について説明する。柱状組織の各短手方向の長さのバラツキが小さいほど、柱状組織は、くびれ部分が少なく、太さの均一性が高くなり、理想的な円柱に近づく。
柱状組織の太さ均一性は、複合多孔質中空糸膜の短手方向に平行な第一の断面と第二の断面を比較することで求められる。以下に具体的に説明する。
【００５５】
まず、互いに平行である第一の断面と第二の断面を選定する。第一の面と第二の面との距離は５μｍとする。そして、それぞれの断面で、第１層における樹脂からなる部分と空隙部分とを区別し、樹脂部分面積と空隙部分面積を測定する。次に、第一の断面を第二の断面に投影した時に、第一の断面における樹脂からなる部分と第二の断面における樹脂からなる部分とが重なる部分の面積、すなわち重なり面積を求める。次に、下記式（３）及び（４）に基づいて、１本の複合多孔質中空糸膜について任意の２０組の第一の断面と上記第二の断面について、太さ均一性Ａ及びＢをそれぞれ求める。
太さ均一性Ａ＝（重なり面積）／（第二の断面の樹脂部分面積）  ・・・（３）
太さ均一性Ｂ＝（重なり面積）／（第一の断面の樹脂部分面積）  ・・・（４）
【００５６】
つまり、１本の複合多孔質中空糸膜について、２０組の太さ均一性Ａ、Ｂが得られる。この値が大きいほど、柱状組織の太さが均一であることを意味する。
次に、それぞれの組について、太さ均一性ＡとＢとの平均値Ｃを算出する。すなわち１本の複合多孔質中空糸膜について、２０個の平均値Ｃが得られる。この平均値Ｃについて、さらに平均値Ｄを算出する。この平均値Ｄが、この複合多孔質中空糸膜における柱状組織の太さ均一性である。
【００５７】
また、１本の複合多孔質中空糸膜について算出された２０個の平均値Ｃのうち、８０％以上が０．６０以上である場合に、この複合多孔質中空糸膜は柱状組織を有するといえる。
【００５８】
なお、太さ均一性の測定に当たっては、樹脂部分と空隙部分とを明瞭に区別するために、あらかじめ、複合多孔質中空糸膜をエポキシ樹脂等で樹脂包埋し、エポキシ樹脂等をオスミウム等で染色処理することが好ましい。このような樹脂包埋・染色処理によって、空隙部分がエポキシ樹脂等で埋められ、後述する集束イオンビームによる断面加工の際に、フッ素樹脂系高分子からなる部分と、空隙部分（すなわちエポキシ樹脂部分）とが明瞭に区別できるようになるため、観察精度が高くなる。
【００５９】
また、上述した複合多孔質中空糸膜の短手方向に平行な第一の断面と第二の断面を得るために、集束イオンビーム（ＦＩＢ）を備えた走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いることが好ましい。複合多孔質中空糸膜の短手方向に平行な面を、ＦＩＢを用いて切り出し、ＦＩＢによる切削加工とＳＥＭ観察を、複合多孔質中空糸膜の長手方向に向かって５０ｎｍ間隔で繰り返し２００回実施する。このような連続断面観察によって、１０μｍの深さの情報を得ることができる。この中で、５μｍの間隔を持つ互いに平行な面となる任意の第一の断面と第二の断面を選択し、上述した式（３）及び（４）を用いて太さ均一性を求めることができる。なお、観察倍率は、柱状組織及び球状組織が明瞭に確認できる倍率であればよく、例えば１０００〜５０００倍を用いればよい。
【００６０】
（ｃ）組成
柱状組織は、フッ素樹脂系高分子を含有する。柱状組織は、フッ素樹脂系高分子を主成分として含有することが好ましく、柱状組織においてフッ素樹脂系高分子が占める割合は、８０重量％以上が好ましく、９０重量％以上がより好ましく、９５重量％以上であることが更に好ましい。また、柱状組織は、フッ素樹脂系高分子のみで構成されていてもよい。
【００６１】
言い換えると、第１層はフッ素樹脂系高分子を含有する固形分を有しており、その固形分の少なくとも一部が柱状組織を構成している。第１層において、フッ素樹脂系高分子を含有する固形分のうち、柱状組織を構成する固形分が占める割合は、８０重量％以上が好ましく、９０重量％以上がより好ましく、９５重量％以上であることが更に好ましい。
また、少なくとも、柱状組織は、複合多孔質中空糸膜の長手方向に配向するフッ素樹脂系高分子を含有する。
【００６２】
（Ａ−４）ラマン分光法
分子鎖の配向は、ラマン分光法による配向解析でも確認することができる。ラマン分光法では、後述する柱状組織における分子鎖の配向度を測定することができる。まず、複合多孔質中空糸膜の長手方向に沿う断面において、ミクロトームによる切削を行うことで、膜を切片化する。こうして得られた切片を光学顕微鏡で観察することで、柱状組織を確認しながら、柱状組織の長手方向に沿って、１μｍ間隔でレーザーラマン測定を行う。一つの柱状組織における測定点の数は、後述する柱状組織の長手長さ（μｍ）を１μｍで除した値（小数点以下切り捨て）とする。たとえば、柱状組織の長手長さが２０．５μｍの時には、測定点数は２０点となる。
【００６３】
ラマン散乱は分子鎖の振動方向と入射光の偏光方向が一致する場合に強く得られることから、分子鎖に対して平行な振動方向を示す振動モードと、分子鎖に対して垂直な振動方向を示す振動モードを適宜選定し、その散乱強度比をとることで配向度を算出できる。
【００６４】
例えば、フッ素樹脂系高分子がポリフッ化ビニリデンホモポリマーである場合、１２７０ｃｍ−１付近のラマンバンドは、ＣＦ２（フルオロカーボン）伸縮振動とＣＣ（炭素−炭素）伸縮振動とのカップリングモードに帰属する。これらの振動モードにおける振動方向は、分子鎖に対して平行である。一方で、８４０ｃｍ−１付近のラマンバンドの振動方向は分子鎖に対して垂直である。
【００６５】
このため、ラマン配向パラメータを、下記式（２）で算出することができる。ラマン配向パラメータは、複合多孔質中空糸膜の長手方向への配向が高いほど大きな値となり、無配向時には１、短手方向への配向が高いと１よりも小さな値を示す。
ラマン配向パラメータ＝（Ｉ１２７０平行／Ｉ８４０平行）／（Ｉ１２７０垂直／Ｉ８４０垂直）  ・・・（２）
【００６６】
式（２）において、
Ｉ１２７０平行：平行条件時の１２７０ｃｍ−１のラマンバンドの強度
Ｉ１２７０垂直：垂直条件時の１２７０ｃｍ−１のラマンバンドの強度
Ｉ８４０平行：平行条件時の８４０ｃｍ−１のラマンバンドの強度
Ｉ８４０垂直：垂直条件時の８４０ｃｍ−１のラマンバンドの強度
である。
平行条件：複合多孔質中空糸膜の長手方向と偏光方向が平行
垂直条件：複合多孔質中空糸膜の長手方向と偏光方向が直交
である。
【００６７】
１本の複合多孔質中空糸膜において、上述の柱状組織の長手長さの代表値の０．５倍から１．５倍の長さを持つ、１０個の相異なる柱状組織を選定する。それぞれの柱状組織について、上述したように１μｍ間隔でレーザーラマン測定を行い、各測定点の配向パラメータを式（２）により算出する。得られた値の平均値をラマン配向パラメータの平均値νとする。
【００６８】
また、１つの柱状組織の測定点の中で、最も大きな配向パラメータと最も小さな配向パラメータを選ぶ操作を、１０個の相異なる柱状組織について行う。選ばれた１０個の最も大きな配向パラメータと１０個の最も小さな配向パラメータについて、それぞれ平均値を最大ラマン配向パラメータＭ、最小ラマン配向パラメータｍとして算出する。
ラマン配向パラメータの平均値ν、最大ラマン配向パラメータＭ、最小ラマン配向パラメータｍ、後述の比Ｍ／ｍを精度良く得るために、２０個の相異なる柱状組織について測定を行うことが好ましい。
【００６９】
ラマン配向パラメータの平均値νは、３．０以上が好ましく、３．４以上または３．７以上がより好ましい。
ラマン配向パラメータの平均値νが３．０以上であることで、複合多孔質中空糸膜の強度が大きくなり、クロスフローろ過に好適に用いることができる。
【００７０】
最大ラマン配向パラメータＭ、最小ラマン配向パラメータｍは、それぞれ柱状組織における主たる配向箇所の配向度と、延伸時の力点となる部分の配向度を表すと考えられる。
このため、得られる複合多孔質中空糸膜の強度、伸度、透水性等の性能のバランスを考慮して、Ｍやｍを適切な範囲とすればよい。
【００７１】
Ｍ／ｍが大きいほど、分子鎖の配向が進み、複合多孔質中空糸膜の強度が高くなる傾向にあり、クロスフローろ過運転を行うのに好ましい。このため、本発明では、Ｍ／ｍは、３以上が好ましく、４以上がより好ましく、５以上がさらに好ましい。
【００７２】
広角Ｘ線回折測定により求められる配向度πは、複合多孔質膜中空糸膜全体の分子鎖の配向を表し、ラマン分光法により求められるラマン配向パラメータの平均値νは、複合多孔質膜中空糸膜の柱状組織に焦点をあてた場合の分子鎖の配向、すなわち局所的な分子鎖の配向を表す傾向にある。
【００７３】
複合多孔質膜中空糸膜全体及び局所の分子鎖がともに強く配向していると、複合多孔質中空糸膜の強度が高くなるため、配向度πが０．６以上１．０未満の範囲であり、かつ、ラマン配向パラメータの平均値νが３．４以上であることが好ましく、さらには、配向度πが０．７以上１．０未満の範囲であり、かつ、ラマン配向パラメータの平均値νが３．７以上であることがより好ましい。
【００７４】
（Ｂ）第２層
第２層は三次元網目組織を有する。また、本発明における第２層とは、走査型電子顕微鏡を用いてフッ素樹脂系高分子分離膜の長手方向の断面を６００００倍で写真撮影した際に、三次元網目組織が観察される部分をいう。
三次元網目組織とは、図５に示すように、固形分が三次元的に網目状に広がっている組織である。三次元網目組織は、網を形成する固形分に仕切られた細孔及びボイドを有する。
【００７５】
第２層は、三次元網目組織を有することで、複合多孔質中空糸膜において、分離性能、つまりろ過対象の液体から標的の物質を除去する性能を実質的に担う。
【００７６】
第２層の表面の平均孔径は５．０ｎｍ以上５．０μｍ以下である。
第２層における表面の平均孔径が５．０μｍ以下であることで、微生物を分離することができる。第２層の表面の平均孔径が２．０μｍ以下または１．０μｍ以下であることで、微生物の除去性能がより高くなる。
また、第２層における表面の平均孔径が５．０ｎｍ以上であることで、複合多孔質中空糸膜の透水性を確保することができる。第２層の表面平均孔径は、１０ｎｍ以上であってもよい。
【００７７】
さらに、第２層の表面の平均孔径が０．２μｍ以上、０．３μｍ以上または０．４μｍ以上であると、発酵工業及び食品工業で香味などの有用成分を透過することができるので好ましく、第２層の表面の平均孔径が１．５μｍ以下または１．３μｍ以下であることで、酵母による閉塞を抑制することができる。より具体的には、第２層の表面の平均孔径は、０．４μｍ以上１．０μｍ以下であることが好ましい。
【００７８】
一方、飲料水製造、浄水処理、排水処理などの各種水処理で使用される場合には、膜中の細孔内への閉塞物質の浸入を防ぎつつ、優れた透水性を有するために、第２層の表面の平均孔径は５．０ｎｍ以上１．０μｍ以下であることが好ましい。
【００７９】
第２層の表面の平均孔径は、走査型電子顕微鏡を用いて第２層の表面を６００００倍で写真撮影し、１０個以上、好ましくは２０個以上の任意の細孔の直径を測定し、数平均して求められる。細孔が円状でない場合、第２層の表面の平均孔径は、画像処理装置等によって、細孔が有する面積と等しい面積を有する円（等価円）を求め、等価円直径を細孔の直径とする方法により求められる。
【００８０】
なお、「第２層の表面」とは、第２層が複合多孔質中空糸膜の最表面に位置している場合は、複合多孔質中空糸膜において露出している第２層の表面を指す。また、第２層が露出しておらず、２つの他の層の間に配置されている場合は、いずれかの層を除いて、第２層の表面を露出させればよい。
【００８１】
第２層は、マクロボイドを実質的に有さないことが好ましい。これによって、微生物等の漏洩防止の信頼性を高めることができる。マクロボイドとは、表面細孔径の十倍以上の長径を有する孔である。マクロボイドは透過流体に対してろ過抵抗を殆ど示さない。
【００８２】
マクロボイドの有無は、複合多孔質中空糸膜の径方向の断面において、走査型電子顕微鏡を用いて第２層を３０００倍で撮影し、撮影像において長径を測定することで判断できる。孔がいびつな形であって、長径を決定することが困難な場合、画像処理装置等によって、孔が有する面積と等しい面積を有する円（等価円）を求め、等価円直径を長径とすればよい。
マクロボイドの有無の確認には、少なくとも３０箇所で撮影を行うことが好ましい。
【００８３】
三次元網目組織の化学的組成（例えばフッ素樹脂系高分子の含有率）については、柱状組織における記載が適用される。
すなわち、第２層はフッ素樹脂系高分子を含有する固形分を有しており、その固形分の少なくとも一部が三次元網目組織を構成している。第２層において、フッ素樹脂系高分子を含有する固形分のうち、三次元網目組織を構成する固形分が占める割合は、８０重量％以上が好ましく、９０重量％以上がより好ましく、９５重量％以上であることが更に好ましい。
【００８４】
第２層における主たる構造は、三次元網目組織であることが好ましい。第２層において、三次元網目組織が占める割合は、８０重量％以上が好ましく、９０重量％以上がより好ましく、９５重量％以上であることが更に好ましい。また、第２層は、三次元網目組織のみで構成されていてもよい。
より具体的には、第２層は、その主たる構造として、フッ素樹脂系高分子を主成分として含有する三次元網目組織を有することが好ましい。
【００８５】
１−３．層の配置
第２層は、複合多孔質中空糸膜において、被ろ過液と接するよう配置されることが好ましい。外圧式のろ過に使用される膜は、被ろ過液と外表面で接するので、第２層を最外層として備えることが好ましい。また、第１層は、被ろ過液と接しない位置に配置されることが好ましい。
このような膜は、微生物等の除去性能を有する第２層で細孔の閉塞を抑制することができ、かつ第１層の柱状組織によって高い強度を獲得することができるので、結果として、特に大きな力が加わる外圧式ろ過でも、安定したろ過を可能とする。
【００８６】
１−４．層厚み
第１層は、複合多孔質中空糸膜の有する層の中で最も厚いことが好ましい。これによって、複合多孔質中空糸膜は高い強度を得ることができる。
また、複合多孔質中空糸膜全体の厚みに対する第１層の厚みの比が、０．５０以上、０．５５以上、０．６０以上であることが好ましい。複合多孔質中空糸膜は複数の第１層を備えてもよい。複合中空糸膜が複数の第１層を備える場合、第１層の厚みの合計が上記数値範囲内にあればよい。
また、第１層の厚みは、透水性と物理的強度とのバランスから、１００μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましく、１５０μｍ以上３００μｍ以下であることが、より好ましい。
【００８７】
第２層は、膜の周方向だけでなく、膜の厚み方向にも三次元的に広がる網目組織を有する。よって、第２層は、厚み方向に重なった複数の薄い「網」を有するともいえる。この薄い「網」を以下では「薄層」と称する。
【００８８】
第２層による微生物除去性能は、第２層における各薄層での微生物除去性能の和である。つまり、薄層数を増やすと、微生物除去性能が向上する。第２層の厚みは、除去対象物の濃度等の被ろ過液の条件、ろ過運転の条件、求められる透過液の条件等によって変更すればよいが、例えば、１０μｍ以上１２０μｍ以下であることが好ましく、１５μｍ以上８０μｍ以下であることがより好ましい。また、第２層の厚みは、第２層の表面平均孔径の２倍以上、５倍以上または１０倍以上であることが好ましい。
また、除去性と透水性とを確保するため、複合多孔質中空糸膜全体の厚みに対する第２層の厚みの比は、０．０３以上０．３５以下であることが好ましい。
【００８９】
また、本発明の複合多孔質中空糸膜は、上述した柱状組織を有する層と、三次元網目組織を有する層とが積層されたものである。ただし、柱状組織を有する第１層に比べて、三次元網目組織を有する第２層の厚みが厚くなると、物理的強度が低下する。また、三次元網目組織を有する第２層の厚みが薄すぎると、第２層の欠点等が存在した場合に除去対象物の漏洩が懸念される。従って、第２層の平均厚みの第１層の平均厚みに対する比は、０．０４以上０．５以下がよく、より好ましくは０．０７以上０．４以下がよい。
【００９０】
なお、第１層と第２層とが接している場合、その界面は、両者が互いに入り組んだ構造であってもよい。
層厚みの測定においては、入り組んだ構造の厚みの１／２をそれぞれ第１層と第２層の厚みとする。
【００９１】
１−５．その他
本発明の複合多孔質中空糸膜は、５０ｋＰａ、２５℃における純水透過性能が０．１ｍ３／ｍ２／ｈｒ以上であり、破断強度が２５ＭＰａ以上であることが好ましい。より好ましくは５０ｋＰａ、２５℃における純水透過性能が０．２ｍ３／ｍ２／ｈｒ以上であり、破断強度が３０ＭＰａ以上である。特に、高い純水透過性能と高い強度性能を両立させた高性能の複合多孔質中空糸膜とするという観点から、５０ｋＰａ、２５℃における純水透過性能が０．２ｍ３／ｍ２／ｈｒ以上５．０ｍ３／ｍ２／ｈｒ以下であり、破断強度が２５ＭＰａ以上７０ＭＰａ以下の範囲が好ましく、より好ましくは５０ｋＰａ、２５℃における純水透過性能が０．２ｍ３／ｍ２／ｈｒ以上５．０ｍ３／ｍ２／ｈｒ以下であり、破断強度が３０ＭＰａ以上７０ＭＰａ以下の範囲である。
【００９２】
純水透過性能の測定は、複合多孔質中空糸膜４本からなる長さ２００ｍｍのミニチュアモジュールを作製して行う。温度２５℃、ろ過差圧１６ｋＰａの条件下で、逆浸透膜ろ過水の外圧全ろ過を１０分間行い、透過量（ｍ３）を求める。その透過量（ｍ３）を単位時間（ｈ）及び有効膜面積（ｍ２）あたりの値に換算し、さらに（５０／１６）倍することにより、圧力５０ｋＰａにおける値に換算することで純水透過性能を求める。
【００９３】
破断強度と破断伸度の測定方法は、特に限定されるものではないが、例えば、引っ張り試験機を用い、測定長さ５０ｍｍの試料を引っ張り速度５０ｍｍ／分で引っ張り試験を、試料を変えて５回以上行い、破断強度の平均値と破断伸度の平均値を求めることで測定することができる。
【００９４】
複合多孔質中空糸膜は、第１層及び第２層の他に、さらに層を備えてもよい。
複合多孔質中空糸膜の寸法は、例えば、外径が１．５ｍｍ、内径が０．８ｍｍ程度であってもよい。ただし、寸法は、使用目的などに合わせて変更可能である。
【００９５】
以上に説明した複合多孔質中空糸膜は、発酵工業、食品工業、飲料水製造、工業用水製造、浄水処理、排水処理、海水淡水化、工業用水製造などの各種水処理に十分な純水透過性能、強度、伸度を有する。
【００９６】
２．複合多孔質中空糸膜の製造方法
上述した複合多孔質中空糸膜の製造方法の実施形態について、以下に述べる。
製造方法の１つ目の例としては、第１層の表面もしくは内面に、フッ素樹脂系高分子溶液を塗布した後に、凝固浴中で凝固せしめることにより第２層を被覆する方法が挙げられる。
【００９７】
２つ目の例としては、第２層形成用のフッ素樹脂系高分子溶液及び第１層形成用フッ素樹脂系高分子溶液を口金から同時に吐出し、凝固浴中でそれぞれ凝固及び冷却固化させることにより第２層と第１層とを同時に形成する方法が挙げられる。
【００９８】
１つ目の方法は各操作を個別に制御できるため、得られる膜の性能をコントロールし易い。２つ目の方法は、各操作を同時に行うことができるため、製造装置を極小化することができる。以下では、１つ目の方法について説明する。
【００９９】
すなわち、本実施形態に係る複合多孔質中空糸膜の製造方法は、下記１）から３）の工程を備える。
１）フッ素樹脂系高分子を含有する製膜原液から、熱誘起相分離により、長手方向に配向し、かつ０．６０以上１．００未満の太さ均一性を有する柱状組織を有する多孔質中空糸を形成する工程
２）前記工程１）で得られた多孔質中空糸を長手方向に２．０倍以上５．０倍以下に延伸する工程
３）前記工程２）で得られた多孔質中空糸上に、フッ素樹脂系高分子を含有する製膜原液から、非溶媒誘起相分離により、三次元網目組織を有する層を形成する工程
【０１００】
各工程について以下に説明する。
【０１０１】
２−１．柱状組織形成工程
まず、上記１）の工程について説明する。
本工程は、具体的には、以下のステップ
（Ａ）製膜原液の調製
（Ｂ）柱状組織を有する多孔質中空糸の形成
を含む。
【０１０２】
（Ａ）製膜原液の調製
本ステップでは、フッ素樹脂系高分子を、フッ素樹脂系高分子の貧溶媒または良溶媒に、結晶化温度以上の比較的高温で溶解することで、フッ素樹脂系高分子溶液（つまり、フッ素樹脂系高分子を含有する製膜原液）を調製する。
【０１０３】
製膜原液中の高分子濃度が高いと、高い強度を有する複合多孔質中空糸膜が得られる。一方で、高分子濃度が低いと、複合多孔質中空糸膜の空隙率が大きくなり、純水透過性能が向上する。このため、フッ素樹脂系高分子の濃度は、２０重量％以上６０重量％以下であることが好ましく、３０重量％以上５０重量％以下であることがより好ましい。
【０１０４】
本書において、貧溶媒とは、フッ素樹脂系高分子を６０℃以下の低温領域では、５重量％以上溶解させることができないが、６０℃以上かつフッ素樹脂系高分子の融点（例えば、高分子がフッ化ビニリデンホモポリマー単独で構成される場合は１７８℃程度）以下の高温領域で５重量％以上溶解させることができる溶媒である。
また、良溶媒とは、６０℃以下の低温領域でもフッ素樹脂系高分子を５重量％以上溶解させることができる溶媒であり、非溶媒とは、フッ素樹脂系高分子の融点または溶媒の沸点まで、フッ素樹脂系高分子を溶解も膨潤もさせない溶媒と定義する。
【０１０５】
ここで、フッ素樹脂系高分子の貧溶媒としてはシクロヘキサノン、イソホロン、γ−ブチロラクトン、メチルイソアミルケトン、プロピレンカーボネート、ジメチルスルホキシド等及びそれらの混合溶媒が挙げられる。
良溶媒としては、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、メチルエチルケトン、アセトン、テトラヒドロフラン、テトラメチル尿素、リン酸トリメチル等及びそれらの混合溶媒が挙げられる。
【０１０６】
非溶媒としては、水、ヘキサン、ペンタン、ベンゼン、トルエン、メタノール、エタノール、四塩化炭素、ｏ−ジクロルベンゼン、トリクロルエチレン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、低分子量のポリエチレングリコール等の脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、脂肪族多価アルコール、芳香族多価アルコール、塩素化炭化水素、またはその他の塩素化有機液体及びそれらの混合溶媒などが挙げられる。
【０１０７】
（Ｂ）柱状組織を有する多孔質中空糸の形成
多孔質中空糸の形成工程においては、温度変化により相分離を誘起する熱誘起相分離法を利用して、フッ素樹脂系高分子を含有する製膜原液から、多孔質中空糸を得る。後述する２．０倍以上の高倍率延伸を行うためには、多孔質中空糸は、その長手方向に配向する柱状組織を有し、かつ、柱状組織の太さ均一性は０．６０以上１．００未満であることが好ましい。柱状組織の太さ均一性の下限は、０．７０以上であることがより好ましく、０．８０以上であることが更に好ましく、０．９０以上であることが特に好ましい。
【０１０８】
熱誘起相分離法には、主に２種類の相分離機構が利用される。一つは、高温時に均一に溶解した高分子溶液が、降温時に溶液の溶解能力低下が原因で高分子濃厚相と高分子希薄相に分離し、その後、構造が結晶化により固定される液−液相分離法である。もう一つは、高温時に均一に溶解した高分子溶液が、降温時に高分子の結晶化が起こり高分子固体相と溶媒相に相分離する固−液相分離法である。
【０１０９】
前者の方法では主に三次元網目組織が、後者の方法では主に球状組織で構成された球状組織が形成される。本発明の多孔質中空糸膜の製造では、後者の相分離機構が好ましく利用される。よって、固−液相分離が誘起される高分子濃度及び溶媒が選択される。前者の相分離機構では、上述したような多孔質中空糸膜の長手方向に配向した柱状組織を発現させることは困難である。これは構造が固定される前の相分離でポリマー濃厚相は非常に微細な相を形成し、柱状にすることができないためである。
【０１１０】
柱状組織を有する多孔質中空糸を形成する具体的な方法としては、上述の製膜原液を多孔質中空糸膜紡糸用の二重管式口金の外側の管から吐出しつつ、中空部形成液体を二重管式口金の内側の管から吐出する。こうして吐出された製膜原液を冷却浴中で冷却固化することで、多孔質中空糸を得る。
【０１１１】
フッ素樹脂系高分子溶液は、口金から吐出される前に、圧力をかけられながら、特定の温度条件下に一定時間置かれる。圧力は０．５ＭＰａ以上であることが好ましく、１．０ＭＰａ以上であることがより好ましい。前記高分子溶液の温度Ｔは、Ｔｃ＋３５℃≦Ｔ≦Ｔｃ＋６０℃を満たすことが好ましく、Ｔｃ＋４０℃≦Ｔ≦Ｔｃ＋５５℃を満たすことがより好ましい。Ｔｃは、フッ素樹脂系高分子溶液の結晶化温度である。この圧力及び温度下で前記高分子溶液が保持される時間は、１０秒以上であることが好ましく、２０秒以上であることがより好ましい。
【０１１２】
具体的には、高分子溶液を口金に送る送液ラインのいずれかの箇所に、高分子溶液を滞留させる滞留部が設けられており、滞留した高分子溶液を加圧する加圧手段と、滞留した高分子溶液の温度を調整する温度調整手段（例えば加熱手段）が設けられる。加圧手段としては、特に限定されないが、送液ラインに２つ以上のポンプを設置することで、その間のいずれかの箇所で加圧することができる。ここでポンプとしては、ピストンポンプ、プランジャーポンプ、ダイヤフラムポンプ、ウィングポンプ、ギヤーポンプ、ロータリーポンプ、スクリューポンプなどが挙げられ、２種類以上を用いてもよい。
【０１１３】
この工程により結晶化が起こりやすい条件で圧力が加えられるため、結晶の成長が異方性を有し、等方的な球状組織ではなく、多孔質中空糸膜の長手方向に配向した組織が発現し、その結果、柱状組織が得られると推測される。
【０１１４】
ここで、前記フッ素樹脂系高分子溶液の結晶化温度Ｔｃは次のように定義される。示差走査熱量測定（ＤＳＣ測定）装置を用いて、フッ素樹脂系高分子と溶媒など製膜高分子原液組成と同組成の混合物を密封式ＤＳＣ容器に密封し、昇温速度１０℃／ｍｉｎで溶解温度まで昇温し３０分保持して均一に溶解した後に、降温速度１０℃／ｍｉｎで降温する過程で観察される結晶化ピークの立ち上がり温度がＴｃである。
【０１１５】
次に、口金から吐出されたフッ素樹脂系高分子溶液を冷却する冷却浴について説明する。冷却浴には、濃度が５０〜９５重量％の貧溶媒あるいは良溶媒と、濃度が５〜５０重量％の非溶媒からなる混合液体を用いることが好ましい。さらに貧溶媒としては高分子溶液と同じ貧溶媒を用いることが好ましい。また、中空部形成液体には、冷却浴同様、濃度が５０〜９５重量％の貧溶媒あるいは良溶媒と、濃度が５〜５０重量％の非溶媒からなる混合液体を用いることが好ましい。さらに貧溶媒としては高分子溶液と同じ貧溶媒を用いることが好ましい。
【０１１６】
ここで、くびれ部分を多数有する繊維状組織ではなく、均一な太さを有する柱状組織とするために、くびれ部分への高分子取り込み成長を促進させることが望ましい。本発明者らは、くびれ部分への高分子取り込み成長は、界面エネルギーの高いくびれ部分の消失につながり、エネルギー的に安定化するため、くびれ部分以外の成長よりも優先的に生じさせうることを見出し、太さ均一性を向上させための方法について鋭意検討を行った。
【０１１７】
その結果、くびれ部分への高分子取り込み成長を促進させる方法として、熱誘起相分離が下記ａ）及びｂ）の冷却工程のうちの少なくとも一方を備えることが好ましいことを見出した。
ａ）前記製膜原液をＴｃ−３０℃＜Ｔｂ≦Ｔｃを満たす温度Ｔｂの冷却浴に浸す工程
ｂ）前記製膜原液をＴｂ１≦Ｔｃ−３０℃を満たす温度Ｔｂ１の冷却浴に浸した後、Ｔｃ−３０℃＜Ｔｂ２≦Ｔｃを満たす温度Ｔｂ２の冷却浴に浸す工程
（ただし、Ｔｃは前記フッ素樹脂系高分子を含有する製膜原液の結晶化温度である。）
【０１１８】
本発明において、方法ａ）として、冷却浴中での冷却固化を前記高分子溶液の結晶化温度付近で行うことで、冷却固化を徐々に進行させることを見出した。この場合、冷却浴の温度Ｔｂを、前記フッ素樹脂系高分子溶液の結晶化温度をＴｃとした際に、Ｔｃ−３０℃＜Ｔｂ≦Ｔｃを満たすようにするものであり、Ｔｃ−２０℃＜Ｔｂ≦Ｔｃとすることがより好ましい。
【０１１９】
冷却浴の通過時間（つまり冷却浴への浸漬時間）は、くびれ部分への高分子取り込み成長を含む熱誘起相分離が完結するのに十分な時間を確保できれば特に限定されず、多孔質中空糸膜数、紡糸速度、浴比、冷却能力などを勘案して実験的に決定すればよい。
【０１２０】
ただし、所望の太さ均一性を達成するためには、上述した冷却浴の温度の範囲において通過時間をできるだけ長くすることが好ましく、例えば、１０秒以上、好ましくは２０秒以上、さらに好ましくは３０秒以上とするのがよい。
【０１２１】
また、方法ｂ）として二段階以上の冷却を行ってもよい。具体的には、冷却工程は、過冷却度を高めて結晶核生成及び成長を促す第１の冷却浴を用いて冷却するステップと、その後、くびれ部分への高分子取り込み成長を促す第２の冷却浴を用いて冷却するステップとを含んでいてもよい。第２の冷却浴による冷却ステップは、くびれ部分への高分子取り込み成長が、主に相分離の構造粗大化過程で優先的に生じるという現象を利用している。
【０１２２】
この場合、口金から吐出されたフッ素樹脂高分子溶液を冷却する第１の冷却浴の温度Ｔｂ１が、Ｔｂ１≦Ｔｃ−３０℃を満たすことで、過冷却度を高めて結晶核の生成及び成長を促すことができ、第２の冷却浴の温度Ｔｂ２を結晶化温度付近の温度とすることで（具体的には、Ｔｃ−３０℃＜Ｔｂ２≦Ｔｃ、より好ましくはＴｃ−２０℃＜Ｔｂ２≦Ｔｃを満たすようにすることで）、くびれ部分への高分子取り込み成長を促すことができる。Ｔｃは高分子溶液の結晶化温度である。
【０１２３】
それぞれの冷却浴の通過時間は変更可能であるが、例えば、第１の冷却浴の通過時間を１秒以上２０秒以下、好ましくは３秒以上１５秒以下、さらに好ましくは５秒以上１０秒以下とし、第２の冷却浴の通過時間を１０秒以上、好ましくは２０秒以上、さらに好ましくは３０秒以上とするのがよい。
【０１２４】
０．６０未満の太さ均一性を有する組織を、柱状組織と区別するために、「繊維状組織」と称すると、日本国特開２００６−２９７３８３号公報（特許文献１）に開示されているのは繊維状組織を有する中空糸膜である。このような繊維状組織を有する中空糸膜は、強度及び純水透過性能に比較的優れているため、本発明者らは、これを延伸することで高強度化を図った。しかしながら、均一に延伸することができず、高強度化できないことが分かった。
【０１２５】
一般に、水処理用に用いられる多孔質膜は、水を透過させるための空隙部を多数有し、延伸時には、空隙部を起点として組織の破壊が進行するため、延伸そのものが大変難しい。特に、多孔質中空糸膜が、非溶媒誘起相分離や熱誘起相分離の原理を利用する乾湿式紡糸によって得られる相分離多孔構造を有する場合には、微細な空隙が多数存在し、空隙率が高いため、この傾向が顕著である。
【０１２６】
特許文献１における繊維状組織を有する多孔質膜の場合には、長手方向に配向した繊維状組織によって、延伸時の応力が分散され、２．０倍未満と低倍率ではあるが延伸が可能になったと考えられる。しかしながら、２．０倍以上の高倍率延伸を均一に実施することは未だ困難であり、その原因について鋭意検討した結果、繊維状組織は、くびれ部分が多く、延伸時に、このくびれ部分に応力が集中するため、くびれ部分が優先的に延伸されてしまい、繊維状組織全体を均一に延伸できないために延伸倍率を上げることができないことを発見した。
【０１２７】
これに対して、本発明者らは、均一な太さを有する柱状組織を有する中空糸であれば、柱状組織全体を均一に延伸できることを見出し、２．０倍以上の高倍率延伸を可能とした。そして、このような均一かつ高倍率延伸によって、フッ素樹脂系高分子の分子鎖を多孔質中空糸膜の長手方向に延伸配向させることに成功し、高い純水透過性能を維持しつつ高強度化することに成功した。
【０１２８】
２−２．延伸
次いで、前記１）で得られた多孔質中空糸を長手方向に２．０倍以上５．０倍以下で延伸する工程を経て、前記高分子の分子鎖を前記多孔質中空糸膜の長手方向に配向させる。こうして、第１層が形成される。
【０１２９】
延伸倍率は、２．０〜５．０倍であり、より好ましくは２．５〜４．０倍であり、とりわけ２．５〜３．５倍が好ましい。延伸倍率が２．０倍未満の場合、延伸による分子鎖の配向が充分ではなく、５．０倍を超えると伸度の低下が大きくなる。
【０１３０】
延伸温度は、好ましくは６０〜１４０℃、より好ましくは７０〜１２０℃、さらに好ましくは８０〜１００℃である。延伸温度が６０℃以上であることで、安定して均質に延伸することができる。また、延伸温度が１４０℃以下であることで、フッ素樹脂系高分子の融解を抑制し、延伸配向させることができる。
【０１３１】
延伸は、液体中で行うと、温度制御が容易であり好ましいが、スチームなどの気体中で行ってもよい。液体としては水が簡便で好ましいが、９０℃程度以上で延伸する場合には、低分子量のポリエチレングリコールなどを用いることも好ましく採用できる。
【０１３２】
２−３．三次元網目組織を有する層の形成
三次元網目組織を有する層を形成する工程、つまり第２層を形成する工程について、以下に説明する。本工程は、具体的には、以下のステップ
（Ａ）製膜原液の調製
（Ｂ）延伸後の多孔質中空糸への製膜原液の塗布
（Ｃ）非溶媒誘起相分離による三次元網目組織を有する層の形成
を含む。
【０１３３】
（Ａ）製膜原液の調製
本ステップでは、製膜原液、つまりフッ素樹脂系高分子溶液を調製する。具体的には、溶媒と、フッ素樹脂系高分子及びその他の添加剤を混合し、溶媒の沸点以下の温度で攪拌しながら、透明な溶液となるように、数時間加熱することが好ましい。
【０１３４】
製膜原液における高分子濃度、つまりフッ素樹脂系高分子及び他の高分子成分との和は、１０重量％以上３０重量％以下であることが好ましく、１２重量％以上２５重量％以下であることがより好ましい。高分子濃度が１０重量％以上であることで、分離膜として好ましい物理的強度と、微生物を除去するのに好ましい細孔径とを有する第２層を得ることができる。また、高分子濃度が３０重量％以下であることで、分離膜として好ましい透水性能を有する三次元網目組織を得ることができる。
【０１３５】
溶媒としては、上述のフッ素樹脂系高分子の良溶媒を５０重量％以上含むことが好ましい。また、フッ素樹脂系高分子の貧溶媒を５０重量％以下含んでいてもよい。
また、製膜原液は、孔径を制御するための添加剤を含むことが好ましい。このフッ素樹脂系高分子溶液に、孔径を制御するための添加剤を入れ、三次元網目組織を形成する際に、または、三次元網目組織を形成した後に、該添加剤を溶出させることにより、表面の平均孔径を制御することができる。
【０１３６】
該添加剤としては、有機化合物及び無機化合物が挙げられる。
有機化合物としては、該高分子溶液に用いる溶媒及び非溶媒誘起相分離を起こす非溶媒の両方に溶解するものが好ましく用いられる。例えば、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、セルロースアセテート、ポリエチレンイミン、ポリアクリル酸、デキストランなどの水溶性ポリマー、界面活性剤、グリセリン、糖類などを挙げることができる。
無機化合物としては、該高分子溶液に用いる溶媒及び非溶媒誘起相分離を起こす非溶媒の両方に溶解するものが好ましく、例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化リチウム、硫酸バリウムなどを挙げることができる。
【０１３７】
また、該高分子溶液に非溶媒を添加することも、相分離速度の制御に有効である。添加する非溶媒としては例えば、水、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコール、２−メトキシエタノール、グリセリン、アセトン、メチルエチルケトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ジオキサン等が挙げられる。
【０１３８】
（Ｂ）多孔質中空糸への製膜原液の塗布
上述した方法で得られた延伸後の多孔質中空糸、つまり第１層の表面に、製膜原液を塗布する。「塗布」としては、多孔質中空糸を製膜原液中に浸漬すること、または多孔質中空糸上に製膜原液を滴下することが挙げられる。
【０１３９】
また、フッ素樹脂系高分子溶液の塗布量を制御する方法としては、
−前記高分子溶液の塗布量自体を制御する
−柱状組織からなるフッ素樹脂系高分子分離膜を前記高分子溶液に浸漬する
−柱状組織からなるフッ素樹脂系高分子分離膜に前記高分子溶液を塗布した後に、前記高分子溶液の一部を掻き取るか、エアナイフを用いて吹き飛ばす
等の方法が好ましく用いられる。
【０１４０】
（Ｃ）非溶媒誘起相分離による三次元網目組織を有する層の形成
本ステップでは、製膜原液を塗布した多孔質中空糸を凝固浴に浸漬させることで、非溶媒誘起相分離を起こして、三次元網目組織を有する第２層を形成する。
凝固浴は、少なくともフッ素樹脂系高分子の非溶媒を含有すればよい。凝固浴における非溶媒の含有率は４０重量％以上９５重量％以下が好ましい。
また、凝固浴は、フッ素樹脂系高分子の良溶媒を含有することが好ましい。
【０１４１】
フッ素樹脂系高分子の良溶媒を含有する凝固浴は、フッ素樹脂系高分子の良溶媒を５重量％以上６０重量％以下含有し、２０重量％以上５０重量％以下含有することが好ましい。凝固浴中の良溶媒を前記の範囲に調整することにより、フッ素樹脂系高分子溶液への非溶媒の侵入速度が低下し、実質的にマクロボイドを含有しない三次元網目組織が形成されやすい。良溶媒の含有率が５重量％以上であることで、非溶媒の侵入速度を抑制することができるので、その結果、マクロボイドの形成を抑制しやすい。また、良溶媒の含有率が６０重量％以下であることで、比較的短時間でフッ素樹脂を凝固させることができる。なお、フッ素樹脂系高分子の良溶媒としては、上述したものを好ましく用いることができる。
【０１４２】
３．複合多孔質中空糸膜モジュール
上述の複合多孔質中空糸膜は、モジュールの部材として使用可能である。図６に、モジュール構成の一例を示す。なお、以下の説明において、「上」及び「下」は、図における上及び下をそれぞれ指す。また、「下」から「上」に向かう方向を「高さ方向」と便宜的に表現する。
図６は、本発明の実施形態にかかる複合多孔質中空糸膜モジュール１００Ａの概略縦断面図である。
【０１４３】
複合多孔質中空糸膜モジュール１００Ａは、高さ方向における第１端１ａと第２端１ｂとを有する筒状ケース１と；筒状ケース１内に収容され、第１端１ａ側の端部（第１端部）が閉塞され、第２端１ｂ側の端部（第２端部）が開口する複数の複合多孔質中空糸膜２を有する複合多孔質中空糸膜束１２と；複合多孔質中空糸膜２の第１端１ａ側の端部を結束する第１結束部３と；第１端１ａ側から第２端１ｂ側に向けて第１結束部３を通るように流体を導く第１流路４とを備えている。
【０１４４】
筒状ケース１は、中空状の筒状ケース本体２６と、上部キャップ６と、下部キャップ７とで構成されている。図６に示すように、筒状ケース１の上部には、ろ過液出口８を有する上部キャップ６が、筒状ケース１の下部には、被ろ過液流入口９を有する下部キャップ７がそれぞれ、液密かつ気密に接続されている。
【０１４５】
上部キャップ６及び下部キャップ７は、例えば図６に示すようにガスケット１０を使用し、クランプ等で筒状ケース１に固定される。また、筒状ケース１のろ過液出口８寄り、すなわち第２端１ｂ寄りの側面には、流体（被ろ過液）を排出するノズルとしての被ろ過液出口１１が設けられている。上部キャップ６は筒状ケース１の内径と略等しい内径を有し、その上端側が縮径してろ過液出口８を成形している。
【０１４６】
下部キャップ７は筒状ケース１の内径と略等しい内径を有し、その下端側が縮径して被ろ過液流入口９を成形している。さらに、複合多孔質中空糸膜モジュール１００Ａは、複数の複合多孔質中空糸膜２を含む複合多孔質中空糸膜束１２と、複合多孔質中空糸膜束１２の端部で複合多孔質中空糸膜２間を結束する結束部とを備える。結束部は、筒状ケース１の被ろ過液流入口９側に配置される第１結束部３と、筒状ケース１のろ過液出口８側に配置される第２結束部１３とを有する。
【０１４７】
さらに、複合多孔質中空糸膜モジュール１００Ａは、被ろ過液出口１１と、筒状ケース１の径方向において並ぶように、筒状ケース１と複合多孔質中空糸膜束１２との間に配置され、かつ側面に複数の整流孔１４を有する整流筒１５と、を備え、整流筒１５内に、第２結束部１３を収容している。
【０１４８】
第１結束部３における複合多孔質複合多孔質中空糸膜束１２の結束方法は、結束部の機械的強度、化学的耐久性、熱的耐久性などを満たせば特に限定されないが、熱収縮チューブ等で複合多孔質中空糸膜束１２の外周を覆い、加熱して結束する方法や、シートに複合多孔質中空糸膜を並べてのり巻き状に結束する方法、ポッティング剤を用いて接着する方法などが挙げられる。ポッティング剤は、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂またはポリウレタン樹脂などを主成分として含有することができる。また、ポッティング剤は、接着剤以外のシリカ、ガラス、ゴム等の添加材を含んでもよい。
【０１４９】
第１結束部３は、被ろ過液等の流体流路となる第１流路４を有している。具体的には、第１流路４は、第１結束部３中に設けられた貫通孔４Ａを含む。各貫通孔３１Ａの配置は、多数の正三角形の頂点の位置や、放射線と同心円との交点の位置、格子上の交点の位置など任意であるが、隣り合う貫通孔同士の間隔に偏りがあると、該間隔が他より大きい箇所は滞留しやすいので、該間隔に大差がないように等間隔にすることが好ましい。また、貫通孔４Ａの高さ方向に垂直な断面形状は円形、楕円形、多角形、星型など任意である。
【０１５０】
複合多孔質中空糸膜モジュール１００Ａは、蒸気滅菌や温水殺菌してから使用することも可能だが、複合多孔質中空糸膜２の種類によっては蒸気滅菌及び温水殺菌により収縮が起こるものがある。そのためモジュール作製後に蒸気滅菌或いは温水殺菌を行うと複合多孔質中空糸膜２の収縮により複合多孔質中空糸膜２が損傷したり、複合多孔質中空糸膜２が結束部から脱落したりする可能性がある。従って予め複合多孔質中空糸膜２を蒸気処理或いは温水処理し、収縮させてから端部結束を行ってモジュールを製作することが望ましい。
【０１５１】
一般的に蒸気滅菌は１２１℃以上で実施するため、１２１℃以上の蒸気で前処理を実施しておくことが望ましい。また、温水殺菌は約８０℃程度で実施することが一般的であるが、工程により温度を変えることがしばしばある。そのため、想定される使用温度以上の温水で予め複合多孔質中空糸膜２を処理しておくことが望ましい。
【０１５２】
複合多孔質中空糸膜モジュール１００Ａは、前記高さ方向に垂直な断面において、複合多孔質中空糸膜２と、複合多孔質中空糸膜２の中空部の面積の和が、第１結束部３の第２端１ｂ側端面の面積に対して、３５％以上６５％以下であることが好ましい。前記面積の和が小さいと、複合多孔質中空糸膜モジュール１００Ａの単位体積当たりのろ過処理量が小さくなり、ろ過量当たりのコストが増加する。前記面積の和が大きいと、微生物等による流路の閉塞が起こり易い。
【０１５３】
また、複合多孔質中空糸膜束１２は、複合多孔質中空糸膜モジュール１００Ａを作製する作業性やモジュール洗浄における複合多孔質中空糸膜２の洗浄性に鑑み、緩みを持つ状態で両端の結束部３、１３を介して筒状ケース１内に収容することが好ましい。緩みがあるとは、第１結束部３の第２端１ｂ側端面から第２結束部１３の第１端１ａ側端面までの直線距離よりも、該部分の複合多孔質中空糸膜２の長さの方が長い状態を指す。
【０１５４】
筒状ケース１の第２端１ｂ側には、複合多孔質中空糸膜モジュール１００Ａの上端側である第２結束部１３が配置されている。第２結束部１３は、多数本の複合多孔質中空糸膜２からなる複合多孔質中空糸膜束１２を結束して構成される。ここで、複合多孔質中空糸膜２の中空部が封止されておらず、開口している状態となっており、開口部からろ過液を上部キャップ６側に取り出す。結束方法及び用いる材質は、結束部の機械的強度、化学的耐久性、熱的耐久性などを満たせば特に限定されないが、例えば第１結束部３と同様の方法、材質を選択することができる。
【０１５５】
また、第２結束部１３の外径は筒状ケース１よりも小さい構成となっている。さらに筒状ケース１と、第２結束部の間に整流筒１５が存在し、第２結束部１３は、筒状ケース１或いは整流筒１５に固定されており、整流筒１５は、筒状ケースに固定されている。各々の固定方法は本発明とは何ら関わりない。
【０１５６】
複合多孔質中空糸膜モジュール１００Ａで使用する筒状ケース１の材質は機械的強度、化学的耐久性、熱的耐久性などを満たせば特に限定されないが、例えば塩化ビニル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリスルホン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂などのフッ素系樹脂、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ステンレス、アルミニウムなどを挙げることができる。また複合多孔質中空糸膜モジュール１００Ａで使用する整流筒１５の材質は特に限定されないが、例えば筒状ケース１と同様の材料から選択することができる。
【０１５７】
整流筒１５は、示されるような高さ方向における第１端と第２端とを有する筒状ケース１内に収容される。また、筒状ケース１は、中央より第２端側側面に流体の流出入口と、筒状ケースの第１端側端面に流体の流出入口とを備え、複合多孔質中空糸膜の中空部は、第２端側が開口し、第１端側が閉塞している複合多孔質中空糸膜モジュール１００Ａとすることで、微生物発酵液等による閉塞が起こりづらい。
【０１５８】
４．複合多孔質中空糸膜モジュールの運転方法
以下では、被ろ過液はモジュール下部から供給され、ろ過液はモジュール上部から流出する。また、使用時の複合多孔質中空糸膜モジュールの姿勢の上下方向は、図における上下方向と一致する。
複合多孔質中空糸膜モジュール１００Ａを用いたろ過運転中には、被ろ過液は、被ろ過液流入口９から入り第１結束部３の第１端１ａ側から第１流路４を下から上に通過し流れ出る。被ろ過液は、複合多孔質中空糸膜２内を通過した後、ろ過液として、第２結束部１３と上部キャップ６で囲まれた空間に移動する。その後、ろ過液は、ろ過液出口８からモジュール外に取り出される。デッドエンドろ過を行う場合には、被ろ過液出口１１は閉止される。
【０１５９】
一方、クロスフローろ過を行う場合には、被ろ過液出口１１から、筒状ケース１内に導入された被ろ過液の一部が取り出される。取り出された被ろ過液は、再び被ろ過液流入口９からモジュール内に導入される。クロスフローろ過は、モジュール内に流れを起こすので、膜面近傍の流れによる膜面洗浄の効果が得られ、微生物培養液中の濁質の堆積が低減される。クロスフローろ過運転において、膜面線速度を高くすることで、膜面に付着した濁質等に対して、さらに高いせん断力を与えることができる。このとき、上述の膜内周側の柱状構造によって、複合多孔質中空糸膜は支持され、破断されることなく分離機能を維持することができる。
【０１６０】
つまり、下記工程（Ａ）及び工程（Ｂ）を同時に行う、複合多孔質中空糸膜モジュールの運転方法によって、濁質の堆積が低減される。
（Ａ）前記第１端側端面に位置する流体の流出入口から被ろ過液を前記筒状ケース内に導入し、前記第２端側側面に位置する流体の流出入口から前記被ろ過液を前記筒状ケース外に排出する工程
（Ｂ）前記複合多孔質中空糸膜の中空部から、前記第２端側へろ過液を取り出す工程
【０１６１】
また、クロスフローろ過は、被ろ過液を被ろ過液出口１１から導入し、被ろ過液流入口９から取り出してもよい。つまり、下記工程（Ｂ）及び工程（Ｃ）を同時に行う、複合多孔質中空糸膜モジュールの運転方法によって、濁質の堆積が低減される。
【０１６２】
（Ｂ）前記複合多孔質中空糸膜の中空部から、前記第２端側へろ過液を取り出す工程
（Ｃ）前記第２端側側面に位置する流体の流出入口から被ろ過液を前記筒状ケース内に導入し、前記第１端側端面に位置する流体の流出入口から前記被ろ過液を前記筒状ケース外に排出する工程
【０１６３】
クロスフローろ過における膜面線速度は０．１ｍ／ｓ以上７ｍ／ｓ以下でが好ましい。０．１ｍ／ｓ以上の膜面線速度でせん断を与えることで、微生物培養液による流路の閉塞を抑制できる。７ｍ／ｓ以下であることで、微生物培養液循環における電力費を低減でき、微生物へのせん断によるストレスを抑制できる。より好ましくは、０．３ｍ／ｓ以上３ｍ／ｓ以下とすることで、より高い閉塞抑制効果と、経済性、微生物の安定生育を両立できる。
【０１６４】
一定期間複合多孔質中空糸膜モジュール１００Ａを用いてろ過運転を行った後には、モジュール内を洗浄する工程が設けられており、被ろ過液流入口９から、水、薬液、気体などが供給される。特に、温水殺菌が必要な工程では約８０℃以上の温水が供給される。
【０１６５】
また、気体を供給する場合を特にエアスクラビングと呼ぶ。つまり、下記工程（Ｅ）を行う複合多孔質中空糸膜モジュールの運転方法によって、濁質の堆積を抑制できる。
（Ｅ）前記第１端側端面に位置する流体の流出入口より気体を前記筒状ケース内に導入し、前記第２端側側面に位置する流体の流出入口から前記気体を前記筒状ケース外に排出する工程
【０１６６】
一方、洗浄工程において、ろ過液出口８から、ろ過液や、水、または洗浄液を導入し、複合多孔質中空糸膜２の中空部から外側に排出する方法をとる場合があり、逆圧洗浄または単に、逆洗と呼ぶ。つまり、前記工程（Ｂ）及び下記工程（Ｄ）を繰り返し行う複合多孔質中空糸膜モジュールの運転方法によって濁質の堆積を抑制できる。
（Ｄ）前記工程（Ｂ）の後に、前記第２端側の前記複合多孔質中空糸膜の中空部から、前記複合多孔質中空糸膜の外側へ流体をろ過する工程
【０１６７】
また、モジュール内を蒸気滅菌する際等は第１流路４を上から下に排水が流れ、被ろ過液流入口９からモジュール外に排出される。このとき、第１端側端面に流体流入口が設けられていることで、モジュール内の濁質を効果的に排出し、微生物培養液による流路の閉塞を抑制することができる。
【０１６８】
膜面、および流路の閉塞を抑制する操作であるクロスフローろ過、エアスクラビング、逆洗は組合せることでより閉塞を効率的に抑制することができる。つまり、前記工程（Ｂ）及び前記工程（Ｄ）を繰り返し行い、さらに下記工程（Ｅ）を行う複合多孔質中空糸膜モジュールの運転方法によって、効果的に濁質の堆積を抑制できる。
（Ｅ）前記第１端側端面に位置する流体の流出入口より気体を前記筒状ケース内に導入し、前記第２端側側面に位置する流体の流出入口から前記気体を前記筒状ケース外に排出する工程
【０１６９】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
【実施例】
【０１７０】
以下に具体的な実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。なお、本発明に関する物性値は、以下の方法で測定することができる。【０１７１】
（１）純水透過性能
複合多孔質中空糸膜４本からなる有効長さ２００ｍｍの小型モジュールを作製した。このモジュールに、温度２５℃、ろ過差圧１６ｋＰａの条件で、１時間にわたって蒸留水を送液し得られた透過水量（ｍ３）を測定し、単位時間（ｈ）及び単位膜面積（ｍ２）当たりの数値に換算し、さらに圧力（５０ｋＰａ）換算して純水透過性能（ｍ３／ｍ２／ｈ）とした。なお、単位膜面積は平均外径と複合多孔質中空糸膜の有効長から算出した。【０１７２】
（２）破断強度、破断伸度
引っ張り試験機（ＴＥＮＳＩＬＯＮ（登録商標）／ＲＴＭ−１００、東洋ボールドウィン株式会社製）を用い、測定長さ５０ｍｍの試料を引っ張り速度５０ｍｍ／分で、試料を変えて５回以上試験し、破断強度、破断伸度の平均値を求めることで算出した。【０１７３】
（３）分子鎖の複合多孔質中空糸膜の長手方向への配向度π
複合多孔質中空糸膜の長手方向が鉛直となるように繊維試料台に取り付け、Ｘ線回折装置（Ｒｉｇａｋｕ社製、高分子用ＳｍａｒｔＬａｂ、ＣｕＫα線）を用いて、Ｘ線回折測定（２θ／θスキャン、βスキャン）を行った。まず、２θ／θスキャンで、２θ＝２０．４°にピークトップがあることを確認した。次に、βスキャンにて、２θ＝２０．４°の回折ピークに対し、方位角方向に０°から３６０°までの強度を測定することにより、方位角方向の強度分布を得た。ここで、方位角１８０°の強度と方位角９０°の強度の比が０．８０以下、または、１．２５以上となる場合にピークが存在するとみなし、この方位角方向の強度分布において、ピーク高さの半分の位置における幅（半値幅Ｈ）を求め、下記式（１）によって配向度πを算出した。なお、βスキャンにおける強度の極小値が０°と１８０°付近に見られたため、これらを通る直線をベースラインとした。
配向度π＝（１８０°−Ｈ）／１８０°  ・・・（１）【０１７４】
（４）ラマン配向パラメータの平均値ν
柱状構造中のポリフッ化ビニリデンホモポリマーの配向のパラメータを以下の操作により求めた。【０１７５】
複合多孔質中空糸膜の長手方向の断面を、ミクロトームによる切削により切片化した。複合多孔質中空糸膜１本あたり１０個の柱状組織を選択し、光学顕微鏡で柱状組織を確認しながら、それぞれの柱状組織について、その長手方向に沿って、１μｍ間隔でレーザーラマン分光法により散乱強度の測定を行った。【０１７６】
それぞれの配向パラメータを式（２）により算出し、各配向パラメータの平均値をラマン配向パラメータの平均値νとした。また、１０個の相異なる柱状組織の中で、最も大きな配向パラメータと最も小さな配向パラメータを選び、それらについてそれぞれ平均値を求め、最大ラマン配向パラメータＭ、最小ラマン配向パラメータｍとし、Ｍ／ｍを算出した。【０１７７】
配向パラメータ＝（Ｉ１２７０平行／Ｉ８４０平行）／（Ｉ１２７０垂直／Ｉ８４０垂直）  ・・・（２）
Ｉ１２７０平行：平行条件時の１２７０ｃｍ−１のラマンバンドの強度
Ｉ１２７０垂直：垂直条件時の１２７０ｃｍ−１のラマンバンドの強度
Ｉ８４０平行：平行条件時の８４０ｃｍ−１のラマンバンドの強度
Ｉ８４０垂直：垂直条件時の８４０ｃｍ−１のラマンバンドの強度
平行条件：複合多孔質中空糸膜の長手方向と偏光方向が平行
垂直条件：複合多孔質中空糸膜の長手方向と偏光方向が直交【０１７８】
レーザーラマン分光装置及び測定条件は以下の通りである。
装置：Ｊｏｂｉｎ  Ｙｖｏｎ／愛宕物産株式会社製  Ｔ−６４０００
条件：測定モード；顕微ラマン
対物レンズ；×１００
ビーム径；１μｍ
光源；Ａｒ＋レーザー／５１４．５ｎｍ
レーザーパワー；１００ｍＷ
回折格子；Ｓｉｎｇｌｅ  ６００ｇｒ／ｍｍ
スリット；１００μｍ
検出器；ＣＣＤ／Ｊｏｂｉｎ  Ｙｖｏｎ  １０２４×２５６【０１７９】
（５）柱状組織の長手長さ、短手長さ
各例で作製した複合多孔質中空糸膜の第１層について、その長手方向に沿った断面を、走査型電子顕微鏡（ＦＥＩ社製、Ｓｔｒａｔａ４００Ｓ）を用いて３０００倍で撮影した。撮影された画像から、任意に１０個の柱状組織を選択し、それぞれの長手長さ、短手長さを測定した。ここで、各柱状組織の長手長さとしては、長手方向の最大長さを測定した。また、上述したように、各柱状組織の長手長さを１μｍで除して小数点以下を切り捨てることで得られた値を測定点数とし、短手方向の長さを測定し、それらの平均値を算出することで、各柱状組織の短手長さを求めた。【０１８０】
上記撮影を５箇所で行い、それぞれ任意の１０個の柱状組織について長手長さと短手長さを求め、合計５０個の長手長さと合計５０個の短手長さを得た。ついで、合計５０個の長手長さの平均値を算出し、長手長さの代表値とし、合計５０個の短手長さの平均値を算出し、短手長さの代表値とした。【０１８１】
（６）太さ均一性
まず、複合多孔質中空糸膜をエポキシ樹脂で樹脂包埋し、オスミウム染色処理することで、空隙部分をエポキシ樹脂で埋めた。次に、集束イオンビーム（ＦＩＢ）を備えた走査型電子顕微鏡（ＦＥＩ社製、Ｓｔｒａｔａ４００Ｓ）を用いて、複合多孔質中空糸膜の短手方向に平行な面を、ＦＩＢを用いて切り出し、ＦＩＢによる切削加工とＳＥＭ観察を、複合多孔質中空糸膜の長手方向に向かって５０ｎｍ間隔で繰り返し２００回実施し、１０μｍの深さの情報を得た。【０１８２】
太さ均一性は、上記ＦＩＢを用いた連続断面観察で得た複合多孔質中空糸膜の短手方向に平行な第一の断面と第二の断面を比較することで求めた。ここで、第一の断面と第二の断面は、５μｍの間隔を持つ互いに平行な面となるように、２０組を選定した。【０１８３】
選定された面において第１層のみを観察対象とし、それぞれの断面において、樹脂からなる部分と空隙部分（エポキシ部分）とを区別し、樹脂部分面積と空隙部分面積を測定した。次に、両断面に垂直な方向から、第一の断面を第二の断面に投影した時に、第一の断面の樹脂からなる部分と第二の断面の樹脂からなる部分とが重なる部分の面積（つまり、重なり面積）を測定した。【０１８４】
太さ均一性を、下記式（３）及び（４）によって求められる太さ均一性Ａ、Ｂを平均した値として算出した。こうして得られた、ＡとＢとの２０個の平均値から、さらに平均値を算出し、その値を膜の太さ均一性とした。
太さ均一性Ａ＝（重なり面積）／（第二の断面の樹脂部分面積）  ・・・（３）
太さ均一性Ｂ＝（重なり面積）／（第一の断面の樹脂部分面積）  ・・・（４）【０１８５】
また、１６組以上で太さ均一性０．６０以上となった場合に柱状組織を有するとし、１５組以下の場合には繊維状組織を有するとした。【０１８６】
（７）空隙率
空隙率は、「（６）太さ均一性」で得た２０組の第一の断面と第二の断面、すなわち、合計４０点の断面から、任意の２０点の第１層断面について、樹脂部分面積と空隙部分面積を用いて、下記式（５）によって求め、それらの平均値を用いた。
空隙率（％）＝｛１００×（空隙部分面積）｝／｛（樹脂部分面積）＋（空隙部分面積）｝  ・・・（５）【０１８７】
（８）組織の占有率
第１層の長手方向の断面を、走査型電子顕微鏡（ＦＥＩ社製、Ｓｔｒａｔａ４００Ｓ）を用いて３０００倍で任意の２０カ所の写真を撮影し、占有率を下記式（６）でそれぞれ求め、それらの平均値を採用した。ここで写真全体の面積及び組織の占める面積は、撮影された写真を紙に印刷し、写真全体に対応する紙の重量及びそこから切り取った組織部分に対応する紙の重量としてそれぞれ置き換えて求めた。
占有率（％）＝｛（各組織の占める面積）／（写真全体の面積）｝×１００  ・・・（６）【０１８８】
（９）フッ素樹脂系高分子溶液の結晶化温度Ｔｃ
セイコー電子工業株式会社製ＤＳＣ−６２００を用いて、フッ素樹脂系高分子と溶媒など製膜高分子原液組成と同組成の混合物を密封式ＤＳＣ容器に密封し、昇温速度１０℃／ｍｉｎで溶解温度まで昇温し、３０分保持して均一に溶解した後に、降温速度１０℃／ｍｉｎで降温する過程で観察される結晶化ピークの立ち上がり温度を結晶化温度Ｔｃとした。【０１８９】
（１０）外表面の平均孔径
外表面の平均孔径は、フッ素樹脂系高分子分離膜の表面を上記の走査型電子顕微鏡（ＦＥＩ社製、Ｓｔｒａｔａ４００Ｓ）を用いて６００００倍で写真撮影し、３０個の任意の細孔の孔径の直径を測定し、数平均して求めた。【０１９０】
（１１）膜厚
実施例のフッ素樹脂系高分子分離膜は外層に第２層を有し、内層に柱状組織を有している。三次元網目組織を有する外層の平均厚みや柱状組織を有する内層の平均厚みは、フッ素樹脂系高分子分離膜の断面を上記の走査型電子顕微鏡を用いて１００倍及び１０００倍で写真撮影し、その写真から次のような方法で算出した。【０１９１】
まず、第２層の平均厚みを次の方法で求めた。１０００倍の写真において、外層表面の任意の１点から内層に向かって外層表面接線に対して垂直に進み、初めて柱状組織が観察されるまでの距離を測定する。この距離が、第２層の厚みである。この操作を任意の３０カ所で行い、数平均して、第２層の平均厚みを算出した。【０１９２】
同様にして、第１層の平均厚みも算出できるが、実施例では第１層が厚いため、フッ素樹脂系高分子分離膜断面の表面から反対側の表面までを１０００倍で写真撮影すると画面に収まらず、数枚の写真を貼り合わせなければならない。そこで、１０００倍で数枚の写真撮影を行う代わりに、次の方法を選択した。【０１９３】
すなわち、１００倍で写真撮影し、フッ素樹脂系高分子分離膜の厚み（フッ素樹脂系高分子分離膜断面の表面から反対側の表面まで）を求めた。このフッ素樹脂系高分子分離膜の厚みから第２層の平均厚みを引き算したものが第１層の厚みである。この操作を任意の３０カ所で行い、数平均して、第１層の平均厚みを算出した。【０１９４】
＜マクロボイド＞
また、三次元網目組織がマクロボイドを有するか否かは、第２層の断面を上記の走査型電子顕微鏡を用いて３０００倍で写真撮影することにより実施した。すなわち、互いに異なる３０箇所の断面を観察し、マクロボイドが存在しない時あるいは長径が表面細孔径の十倍未満のマクロボイドしか存在しない時にマクロボイドを有さないとし、長径が表面細孔径の十倍以上のマクロボイドが一つでも観察された時にマクロボイドを有すると判断した。【０１９５】
〈実施例１〉
フッ化ビニリデンホモポリマー（株式会社クレハ製ＫＦ１３００、重量平均分子量：４１．７万、数平均分子量：２２．１万）３６重量％とγ−ブチロラクトン６４重量％を１５０℃で溶解した。このフッ化ビニリデンホモポリマー溶液の結晶化温度Ｔｃは４８℃であった。
製膜原液の加圧及び吐出には、二重管式口金と、その口金につながれた配管と、その配管上に配置された２つのギヤーポンプとを備える装置を用いた。【０１９６】
ギヤーポンプ間の配管内で製膜原液を２．０ＭＰａに加圧しながら、９９〜１０１℃で２０秒間滞留させた。その後、γ−ブチロラクトン８５重量％水溶液を二重管式口金の内側の管から吐出しながら、外側の管から製膜原液を吐出した。こうして吐出した製膜原液を、γ−ブチロラクトン８５重量％水溶液からなる温度２５℃の冷却浴中に２０秒間滞留させることで、固化させた。
得られた中空糸は、太さ均一性０．６２の柱状組織を有し、柱状組織の占有率は８６％であり、球状組織占有率は１４％であった。【０１９７】
ついで、９５℃の水中にて、上記で得られた中空糸を２．５倍に延伸した。延伸後の中空糸を観察したところ、柱状組織が認められた。また、中空糸において、長手長さの代表値１６μｍ、短手長さの代表値２．２μｍ、太さ均一性０．６１の柱状組織を有し、空隙率が５５％、フッ化ビニリデンホモポリマー分子鎖の中空糸の長手方向への配向度πは０．６１、ラマン配向パラメータの平均値νは３．１２、Ｍ／ｍは３．１であった。延伸後の中空糸の構造と性質を表１に示す。【０１９８】
重量平均分子量２８．４万のフッ化ビニリデンホモポリマーを１４重量％、セルロースアセテート（イーストマンケミカル社製、ＣＡ４３５−７５Ｓ：三酢酸セルロース）を１重量％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを７７重量％、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸ソルビタン（三洋化成株式会社製、商品名イオネットＴ−２０Ｃ）を５重量％、水を３重量％の割合で９５℃の温度で混合溶解して製膜原液を調製した。【０１９９】
この製膜原液を上述の操作で得られた中空糸にこの製膜原液を均一に塗布し、すぐに５０℃の水浴中で凝固させることで、柱状組織と、その外側に設けられた三次元網目組織とを有する複合多孔質中空糸膜を作製した。
得られた複合多孔質中空糸膜は、外径１３３０μｍ、内径７７０μｍ、外層の表面の平均孔径は０．０４μｍ、平均厚みは３５μｍであった。複合多孔質中空糸膜の構造と性能を表１に示す。【０２００】
得られた複合多孔質中空糸膜を用いて、直径３ｃｍ、高さ５０ｃｍ、有効膜面積が０．３ｍ２である膜モジュールを作製した。
この膜モジュールを用いて、琵琶湖水の定流量外圧全ろ過を行った。加圧ポンプで原水を加圧供給し、ろ過線速度は３ｍ／ｄとした。１２０分毎に、５ｐｐｍ次亜塩素酸ナトリウム水溶液による逆洗を３０秒、空気によるエアスクラビングを１分行った。このろ過運転を２０１６年２月１日〜３月１日までの１ヶ月間継続して実施した。【０２０１】
ろ過運転開始時の物理洗浄直後のろ過差圧（Ａ）とろ過運転終了時の該ろ過差圧（Ｂ）を計測した。Ａが低いほど、低エネルギーで運転開始できることを意味する。また、ろ過差圧上昇度（％）を、（Ｂ−Ａ）×（１／Ａ）×１００で算出した。ろ過差圧上昇度が低いほど安定に運転できる、すなわち、運転性が優れることを意味する。よって、Ａとろ過差圧上昇度の両方が低い膜ほど、低エネルギーで安定に運転できることを意味する。なお、ろ過時間（１２０分）は、短期間で運転性を評価するために、実運転で想定されるろ過時間（３０分）より長く設定した。【０２０２】
運転性評価を実施した結果、ろ過運転開始時はろ過差圧３１ｋＰａであり、ろ過運転終了時はろ過差圧４０ｋＰａと、ろ過運転開始時のろ過差圧が低かった。また、ろ過差圧上昇度は２９％と低く、安定に運転できることが分かった。【０２０３】
〈実施例２〉
フッ化ビニリデンホモポリマー（株式会社クレハ製ＫＦ１３００、重量平均分子量：４１．７万、数平均分子量：２２．１万）３６重量％とγ−ブチロラクトン６４重量％を１５０℃で溶解した。このフッ化ビニリデンホモポリマー溶液のＴｃは４８℃であった。【０２０４】
実施例１と同様の装置を用いて、製膜原液を２．０ＭＰａに加圧し、９９〜１０１℃で２０秒間滞留させた。その後、γ−ブチロラクトン８５重量％水溶液を二重管式口金の内側の管から吐出しながら、製膜原液を二重管式口金の外側の管から吐出した。吐出された製膜原液を、γ−ブチロラクトン８５重量％水溶液からなる温度５℃の第１冷却浴中に１０秒間滞留させ、ついで、γ−ブチロラクトン８５重量％水溶液からなる温度２５℃の第２冷却浴中に２０秒間滞留させることで、固化させた。
得られた中空糸は、太さ均一性０．６５の柱状組織を有し、柱状組織占有率は８７％であり、球状組織占有率は１３％であった。【０２０５】
ついで、９５℃の水中にて、上記で得られた中空糸を３倍に延伸した。延伸後の中空糸は、長手長さ１９μｍ、短手長さ１．８μｍ、太さ均一性０．６６の柱状組織を有し、空隙率が６１％、フッ化ビニリデンホモポリマー分子鎖の中空糸の長手方向への配向度πは０．７７、ラマン配向パラメータの平均値νは３．７４、Ｍ／ｍは４．２であった。延伸後の中空糸の構造と性能を表１に示す。【０２０６】
重量平均分子量２８．４万のフッ化ビニリデンホモポリマーを１４重量％、セルロースアセテート（イーストマンケミカル社製、ＣＡ４３５−７５Ｓ：三酢酸セルロース）を１重量％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを７７重量％、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸ソルビタン（三洋化成株式会社製、商品名イオネットＴ−２０Ｃ）を５重量％、水を３重量％の割合で９５℃の温度で混合溶解して製膜原液を調製した。【０２０７】
上述の操作で得られた中空糸にこの製膜原液を均一に塗布し、すぐに、５０℃の水浴中で凝固させることで柱状組織と、その外側に設けられた三次元網目組織とを有する複合多孔質中空糸膜を作製した。【０２０８】
得られた複合多孔質中空糸膜は、外径１３３０μｍ、内径７７０μｍ、外層の表面の平均孔径は０．０４μｍ、平均厚みは３５μｍであった。複合多孔質中空糸膜の構造と性能を表１に示す。
得られた複合多孔質中空糸膜を用いて、実施例１と同様に複合多孔質中空糸膜モジュールを作製し、琵琶湖水のろ過運転を行った。その結果、ろ過運転開始時はろ過差圧３０ｋＰａであり、ろ過運転終了時はろ過差圧３８ｋＰａと、ろ過運転開始時のろ過差圧が低かった。また、ろ過差圧上昇度は２７％と低く、安定に運転できることが分かった。【０２０９】
〈実施例３〉
フッ化ビニリデンホモポリマー（株式会社クレハ製ＫＦ１３００、重量平均分子量：４１．７万、数平均分子量：２２．１万）３８重量％とγ−ブチロラクトン６２重量％を１５０℃で溶解した。このフッ化ビニリデンホモポリマー溶液のＴｃは５１℃であった。【０２１０】
実施例１と同様の装置を用いて、製膜原液を２．０ＭＰａに加圧し、９９〜１０１℃で２０秒間滞留させた。その後、γ−ブチロラクトン８５重量％水溶液を二重管式口金の内側の管から吐出しながら、製膜原液を外側の管から吐出した。吐出された製膜原液をγ−ブチロラクトン８５重量％水溶液からなる温度５℃の第１冷却浴中に１０秒間滞留させ、ついで、γ−ブチロラクトン８５重量％水溶液からなる温度３５℃の第２冷却浴中に５０秒間滞留させることで、固化させた。
得られた中空糸は、太さ均一性０．６６の柱状組織を有し、柱状組織占有率は９１％であり、球状組織占有率は９％であった。【０２１１】
ついで、９５℃の水中にて、上記で得られた中空糸を３倍に延伸した。延伸後の中空糸は、長手長さ２４μｍ、短手長さ１．６μｍ、太さ均一性０．６６の柱状組織を有し、空隙率が５９％、フッ化ビニリデンホモポリマー分子鎖の複合多孔質中空糸膜の長手方向への配向度πは０．８５、ラマン配向パラメータの平均値νは４．３７、Ｍ／ｍは５．０であった。延伸後の中空糸の構造と性能を表１に示す。【０２１２】
重量平均分子量２８．４万のフッ化ビニリデンホモポリマーを１４重量％、セルロースアセテート（イーストマンケミカル社製、ＣＡ４３５−７５Ｓ：三酢酸セルロース）を１重量％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを７７重量％、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸ソルビタン（三洋化成株式会社製、商品名イオネットＴ−２０Ｃ）を５重量％、水を３重量％の割合で９５℃の温度で混合溶解して高分子溶液を調製した。【０２１３】
上述の操作で得られた中空糸にこの製膜原液を均一に塗布し、すぐに、５０℃の水浴中で凝固させることで柱状組織と、その外側に設けられた三次元網目組織とを有する複合多孔質中空糸膜を作製した。
得られた複合多孔質中空糸膜は、外径１３３０μｍ、内径７７０μｍ、外層の表面の平均孔径は０．０４μｍ、平均厚みは３５μｍであった。複合多孔質中空糸膜の構造と性能を表１に示す。【０２１４】
得られた複合多孔質中空糸膜を用いて、実施例１と同様に複合多孔質中空糸膜モジュールを作製し、琵琶湖水のろ過運転を行った。その結果、ろ過運転開始時はろ過差圧３０ｋＰａであり、ろ過運転終了時はろ過差圧３９ｋＰａと、ろ過運転開始時のろ過差圧が低かった。また、ろ過差圧上昇度は３０％と低く、安定に運転できることが分かった。【０２１５】
〈実施例４〉
フッ化ビニリデンホモポリマー（株式会社クレハ製ＫＦ１３００、重量平均分子量：４１．７万、数平均分子量：２２．１万）３８重量％とγ−ブチロラクトン６２重量％を１５０℃で溶解した。このフッ化ビニリデンホモポリマー溶液のＴｃは５１℃であった。【０２１６】
該溶液を、２つのギヤーポンプを設置することにより、その間のライン上で２．０ＭＰａに加圧し、９９〜１０１℃で２０秒間滞留させた後、二重管式口金の外側の管から吐出すると同時にγ−ブチロラクトン８５重量％水溶液を二重管式口金の内側の管から吐出し、γ−ブチロラクトン８５重量％水溶液からなる温度５℃の第１冷却浴中に１０秒間滞留させ、ついで、γ−ブチロラクトン８５重量％水溶液からなる温度３５℃の第２冷却浴中に５０秒間滞留させ、固化させた。
得られた中空糸は、太さ均一性０．６６の柱状組織を有し、柱状組織占有率は９１％であり、球状組織占有率は９％であった。【０２１７】
ついで、９５℃の水中にて、上記で得られた中空糸を３．５倍に延伸した。延伸後の中空糸は、長手長さ２８μｍ、短手長さ１．３μｍ、太さ均一性０．６２の柱状組織を有し、空隙率が６１％、フッ化ビニリデンホモポリマー分子鎖の複合多孔質中空糸膜の長手方向への配向度πは０．８９、ラマン配向パラメータの平均値νは４．４２、Ｍ／ｍは５．１であった。延伸後の中空糸の構造と性能を表１に示す。【０２１８】
また、延伸後の中空糸の２θ＝２０．４°における方位角方向の強度分布を図１に、複合多孔質中空糸膜の各測定箇所におけるラマン配向パラメータを図２に、複合多孔質中空糸膜の長手方向の断面写真を図３にそれぞれ示す。【０２１９】
さらに、重量平均分子量２８．４万のフッ化ビニリデンホモポリマーを１４重量％、セルロースアセテート（イーストマンケミカル社製、ＣＡ４３５−７５Ｓ：三酢酸セルロース）を１重量％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを７７重量％、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸ソルビタン（三洋化成株式会社製、商品名イオネットＴ−２０Ｃ）を５重量％、水を３重量％の割合で９５℃の温度で混合溶解して高分子溶液を調製した。【０２２０】
上述の操作で得られた中空糸にこの製膜原液を均一に塗布し、すぐに、５０℃の水浴中で凝固させることで柱状組織と、その外側に設けられた三次元網目組織とを有する複合多孔質中空糸膜を作製した。
得られた複合多孔質中空糸膜は、外径１３３０μｍ、内径７７０μｍ、外層の表面の平均孔径は０．０４μｍ、平均厚みは３５μｍであった。複合多孔質中空糸膜の構造と性能を表１に示す。【０２２１】
得られた複合多孔質中空糸膜を用いて、実施例１と同様に複合多孔質中空糸膜モジュールを作製し、琵琶湖水のろ過運転を行った。その結果、ろ過運転開始時はろ過差圧２９ｋＰａであり、ろ過運転終了時はろ過差圧３７ｋＰａと、ろ過運転開始時のろ過差圧が低かった。また、ろ過差圧上昇度は２８％と低く、安定に運転できることが分かった。【０２２２】
〈実施例５〉
フッ化ビニリデンホモポリマー（株式会社クレハ製ＫＦ１３００、重量平均分子量：４１．７万、数平均分子量：２２．１万）４０重量％とジメチルスルホキシド６０重量％を１３０℃で溶解した。このフッ化ビニリデンホモポリマー溶液のＴｃは３０℃であった。【０２２３】
該溶液を、２つのギヤーポンプを設置することにより、その間のライン上で２．０ＭＰａに加圧し、７８〜８０℃で２０秒間滞留させた後、二重管式口金の外側の管から吐出すると同時にジメチルスルホキシド９０重量％水溶液を二重管式口金の内側の管から吐出し、ジメチルスルホキシド８５重量％水溶液からなる温度２０℃の冷却浴中に２０秒間滞留させ固化させた。
得られた中空糸は、太さ均一性０．６２の柱状組織を有し、柱状組織占有率は９３％であり、球状組織占有率は７％であった。【０２２４】
ついで、９５℃の水中にて、上記で得られた中空糸を２．５倍に延伸した。延伸後の中空糸は、長手長さ２０μｍ、短手長さ２．１μｍ、太さ均一性０．６１の柱状組織を有し、空隙率が６４％、フッ化ビニリデンホモポリマー分子鎖の複合多孔質中空糸膜の長手方向への配向度πは０．６６、ラマン配向パラメータの平均値νは３．４０、Ｍ／ｍは３．５であった。延伸後の中空糸の構造と性能を表１に示す。【０２２５】
さらに、重量平均分子量２８．４万のフッ化ビニリデンホモポリマーを１４重量％、セルロースアセテート（イーストマンケミカル社製、ＣＡ４３５−７５Ｓ：三酢酸セルロース）を１重量％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを７７重量％、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸ソルビタン（三洋化成株式会社製、商品名イオネットＴ−２０Ｃ）を５重量％、水を３重量％の割合で９５℃の温度で混合溶解して高分子溶液を調製した。上述の操作で得られた中空糸にこの製膜原液を均一に塗布し、すぐに、５０℃の水浴中で凝固させることで柱状組織と、その外側に設けられた三次元網目組織とを有する複合多孔質中空糸膜を作製した。【０２２６】
得られた複合多孔質中空糸膜は、外径１３３０μｍ、内径７７０μｍ、外層の表面の平均孔径は０．０４μｍ、平均厚みは３５μｍであった。複合多孔質中空糸膜の構造と性能を表１に示す。【０２２７】
得られた複合多孔質中空糸膜を用いて、実施例１と同様に複合多孔質中空糸膜モジュールを作製し、琵琶湖水のろ過運転を行った。その結果、ろ過運転開始時はろ過差圧３１ｋＰａであり、ろ過運転終了時はろ過差圧４１ｋＰａと、ろ過運転開始時のろ過差圧が低かった。また、ろ過差圧上昇度は３２％と低く、安定に運転できることが分かった。【０２２８】
〈実施例６〉
フッ化ビニリデンホモポリマー（株式会社クレハ製ＫＦ１３００、重量平均分子量：４１．７万、数平均分子量：２２．１万）４０重量％とジメチルスルホキシド６０重量％を１３０℃で溶解した。このフッ化ビニリデンホモポリマー溶液のＴｃは３０℃であった。【０２２９】
該溶液を、２つのギヤーポンプを設置することにより、その間のライン上で２．０ＭＰａに加圧し、７８〜８０℃で２０秒間滞留させた後、二重管式口金の外側の管から吐出すると同時にジメチルスルホキシド９０重量％水溶液を二重管式口金の内側の管から吐出し、ジメチルスルホキシド８５重量％水溶液からなる温度−５℃の第１冷却浴中に１０秒間滞留させ、ついで、ジメチルスルホキシド８５重量％水溶液からなる温度１５℃の第２冷却浴中に３０秒間滞留させ、固化させた。
得られた中空糸は、太さ均一性０．７２の柱状組織を有し、柱状組織占有率は９２％であり、球状組織占有率は８％であった。【０２３０】
ついで、９５℃の水中にて、上記で得られた中空糸を３倍に延伸した。延伸後の中空糸は、長手長さ２７μｍ、短手長さ１．７μｍ、太さ均一性０．６９の柱状組織を有し、空隙率が６４％、フッ化ビニリデンホモポリマー分子鎖の複合多孔質中空糸膜の長手方向への配向度πは０．８６、ラマン配向パラメータの平均値νは４．３８、Ｍ／ｍは５．１であった。延伸後の中空糸の構造と性能を表１に示す。【０２３１】
さらに、重量平均分子量２８．４万のフッ化ビニリデンホモポリマーを１４重量％、セルロースアセテート（イーストマンケミカル社製、ＣＡ４３５−７５Ｓ：三酢酸セルロース）を１重量％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを７７重量％、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸ソルビタン（三洋化成株式会社製、商品名イオネットＴ−２０Ｃ）を５重量％、水を３重量％の割合で９５℃の温度で混合溶解して高分子溶液を調製した。【０２３２】
上述の操作で得られた中空糸にこの製膜原液を均一に塗布し、すぐに、５０℃の水浴中で凝固させることで柱状組織と、その外側に設けられた三次元網目組織とを有する複合多孔質中空糸膜を作製した。
得られた複合多孔質中空糸膜は、外径１３３０μｍ、内径７７０μｍ、外層の表面の平均孔径は０．０４μｍ、平均厚みは３５μｍであった。複合多孔質中空糸膜の構造と性能を表１に示す。【０２３３】
得られた複合多孔質中空糸膜を用いて、実施例１と同様に複合多孔質中空糸膜モジュールを作製し、琵琶湖水のろ過運転を行った。その結果、ろ過運転開始時はろ過差圧３０ｋＰａであり、ろ過運転終了時はろ過差圧３８ｋＰａと、ろ過運転開始時のろ過差圧が低かった。また、ろ過差圧上昇度は２７％と低く、安定に運転できることが分かった。【０２３４】
〈実施例７〉
フッ化ビニリデンホモポリマー（株式会社クレハ製ＫＦ１３００、重量平均分子量：４１．７万、数平均分子量：２２．１万）４０重量％とジメチルスルホキシド６０重量％を１３０℃で溶解した。このフッ化ビニリデンホモポリマー溶液のＴｃは３０℃であった。【０２３５】
該溶液を、２つのギヤーポンプを設置することにより、その間のライン上で２．０ＭＰａに加圧し、７８〜８０℃で２０秒間滞留させた後、二重管式口金の外側の管から吐出すると同時にジメチルスルホキシド９０重量％水溶液を二重管式口金の内側の管から吐出し、ジメチルスルホキシド８５重量％水溶液からなる温度−５℃の第１冷却浴中に１０秒間滞留させ、ついで、ジメチルスルホキシド８５重量％水溶液からなる温度２０℃の第２冷却浴中に５０秒間滞留させ、固化させた。
得られた中空糸は、太さ均一性０．７２の柱状組織を有し、柱状組織占有率は９５％であり、球状組織占有率は５％であった。【０２３６】
ついで、９５℃の水中にて、上記で得られた中空糸を３．５倍に延伸した。延伸後の中空糸は、長手長さ３５μｍ、短手長さ１．５μｍ、太さ均一性０．６７の柱状組織を有し、空隙率が６５％、フッ化ビニリデンホモポリマー分子鎖の複合多孔質中空糸膜の長手方向への配向度πは０．９１、ラマン配向パラメータの平均値νは４．６２、Ｍ／ｍは５．８であった。延伸後の中空糸の構造と性能を表１に示す。【０２３７】
さらに、重量平均分子量２８．４万のフッ化ビニリデンホモポリマーを１４重量％、セルロースアセテート（イーストマンケミカル社製、ＣＡ４３５−７５Ｓ：三酢酸セルロース）を１重量％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを７７重量％、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸ソルビタン（三洋化成株式会社製、商品名イオネットＴ−２０Ｃ）を５重量％、水を３重量％の割合で９５℃の温度で混合溶解して高分子溶液を調製した。【０２３８】
上述の操作で得られた中空糸にこの製膜原液を均一に塗布し、すぐに、５０℃の水浴中で凝固させることで柱状組織と、その外側に設けられた三次元網目組織とを有する複合多孔質中空糸膜を作製した。
得られた複合多孔質中空糸膜は、外径１３３０μｍ、内径７７０μｍ、外層の表面の平均孔径は０．０４μｍ、平均厚みは３５μｍであった。複合多孔質中空糸膜の構造と性能を表１に示す。【０２３９】
得られた複合多孔質中空糸膜を用いて、実施例１と同様に複合多孔質中空糸膜モジュールを作製し、琵琶湖水のろ過運転を行った。その結果、ろ過運転開始時はろ過差圧３０ｋＰａであり、ろ過運転終了時はろ過差圧３７ｋＰａと、ろ過運転開始時のろ過差圧が低かった。また、ろ過差圧上昇度は２３％と低く、安定に運転できることが分かった。【０２４０】
〈実施例８〉
フッ化ビニリデンホモポリマー（株式会社クレハ製ＫＦ１３００、重量平均分子量：４１．７万、数平均分子量：２２．１万）４０重量％とジメチルスルホキシド６０重量％を１３０℃で溶解した。このフッ化ビニリデンホモポリマー溶液のＴｃは３０℃であった。【０２４１】
該溶液を、２つのギヤーポンプを設置することにより、その間のライン上で２．０ＭＰａに加圧し、７８〜８０℃で２０秒間滞留させた後、二重管式口金の外側の管から吐出すると同時にジメチルスルホキシド９０重量％水溶液を二重管式口金の内側の管から吐出し、ジメチルスルホキシド８５重量％水溶液からなる温度−５℃の第１冷却浴中に１０秒間滞留させ、ついで、ジメチルスルホキシド８５重量％水溶液からなる温度２０℃の第２冷却浴中に５０秒間滞留させ、固化させた。
得られた中空糸は、太さ均一性０．７２の柱状組織を有し、柱状組織占有率は９５％であり、球状組織占有率は５％であった。【０２４２】
ついで、９５℃の水中にて、上記で得られた中空糸を４倍に延伸した。延伸後の中空糸は、長手長さ４０μｍ、短手長さ１．１μｍ、太さ均一性０．６３の柱状組織を有し、空隙率が６６％、フッ化ビニリデンホモポリマー分子鎖の複合多孔質中空糸膜の長手方向への配向度πは０．９２、ラマン配向パラメータの平均値νは４．７６、Ｍ／ｍは６．２であった。延伸後の中空糸の構造と性能を表１に示す。【０２４３】
さらに、重量平均分子量２８．４万のフッ化ビニリデンホモポリマーを１４重量％、セルロースアセテート（イーストマンケミカル社製、ＣＡ４３５−７５Ｓ：三酢酸セルロース）を１重量％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを７７重量％、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸ソルビタン（三洋化成株式会社製、商品名イオネットＴ−２０Ｃ）を５重量％、水を３重量％の割合で９５℃の温度で混合溶解して高分子溶液を調製した。【０２４４】
上述の操作で得られた中空糸にこの製膜原液を均一に塗布し、すぐに、５０℃の水浴中で凝固させることで柱状組織と、その外側に設けられた三次元網目組織とを有する複合多孔質中空糸膜を作製した。
得られた複合多孔質中空糸膜は、外径１３３０μｍ、内径７７０μｍ、外層の表面の平均孔径は０．０４μｍ、平均厚みは３５μｍであった。複合多孔質中空糸膜の構造と性能を表１に示す。【０２４５】
得られた複合多孔質中空糸膜を用いて、実施例１と同様に複合多孔質中空糸膜モジュールを作製し、琵琶湖水のろ過運転を行った。その結果、ろ過運転開始時はろ過差圧２９ｋＰａであり、ろ過運転終了時はろ過差圧３７ｋＰａと、ろ過運転開始時のろ過差圧が低かった。また、ろ過差圧上昇度は２８％と低く、安定に運転できることが分かった。【０２４６】
〈実施例９〉
実施例８で作製した柱状組織を有する複合多孔質中空糸膜に、重量平均分子量２８．４万のフッ化ビニリデンホモポリマーを１４重量％、ポリ酢酸ビニル（ナカライテスク社製、７５％エタノール溶液、重合度５００）を１．２５重量％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを７６．７５重量％、Ｔ−２０Ｃを５重量％、水を３重量％の割合で９５℃の温度で混合溶解して高分子溶液を調製した。【０２４７】
上述の操作で得られた中空糸にこの製膜原液を均一に塗布し、すぐに、５０℃の水浴中で凝固させることで、柱状組織と、その外側に設けられた三次元網目組織とを有する複合多孔質中空糸膜を作製した。
得られた中空糸は、外径１３３０μｍ、内径７７０μｍ、外層の表面の平均孔径は０．０４μｍ、平均厚みは３５μｍであった。複合多孔質中空糸膜の構造と性能を表１に示す。【０２４８】
得られた複合多孔質中空糸膜を用いて、実施例１と同様に複合多孔質中空糸膜モジュールを作製し、琵琶湖水のろ過運転を行った。その結果、ろ過運転開始時はろ過差圧２９ｋＰａであり、ろ過運転終了時はろ過差圧３７ｋＰａと、ろ過運転開始時のろ過差圧が低かった。また、ろ過差圧上昇度は２８％と低く、安定に運転できることが分かった。【０２４９】
〈実施例１０〉
実施例８で作製した柱状組織を有する複合多孔質中空糸膜に、重量平均分子量２８．４万のフッ化ビニリデンホモポリマーを１４重量％、エチレン−酢酸ビニル共重合体（大成化薬社製、ポリエースＲＤＨ、６８．５〜７１．５モル％酢酸ビニル含有）を１重量％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを７７重量％、Ｔ−２０Ｃを５重量％、水を３重量％の割合で９５℃の温度で混合溶解して高分子溶液を調製した。【０２５０】
上述の操作で得られた中空糸にこの製膜原液を均一に塗布し、すぐに、５０℃の水浴中で凝固させることで、柱状組織と、その外側に設けられた三次元網目組織とを有する複合多孔質中空糸膜を作製した。
得られた複合多孔質中空糸膜は、外径１３３０μｍ、内径７７０μｍ、外層の表面の平均孔径は０．０３μｍ、平均厚みは３５μｍであった。複合多孔質中空糸膜の構造と性能を表１に示す。【０２５１】
得られた複合多孔質中空糸膜を用いて、実施例１と同様に複合多孔質中空糸膜モジュールを作製し、琵琶湖水のろ過運転を行った。その結果、ろ過運転開始時はろ過差圧３０ｋＰａであり、ろ過運転終了時はろ過差圧３７ｋＰａと、ろ過運転開始時のろ過差圧が低かった。また、ろ過差圧上昇度は２３％と低く、安定に運転できることが分かった。【０２５２】
〈実施例１１〉
実施例８で作製した柱状構造を有する複合多孔質中空糸膜に、重量平均分子量２８．４万のフッ化ビニリデンホモポリマーを１４重量％、セルロースアセテート（イーストマンケミカル社製、ＣＡ４３５−７５Ｓ：三酢酸セルロース）を５重量％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを８１重量％、水を１重量％の割合で９５℃の温度で混合溶解して高分子溶液を調製した。【０２５３】
上述の操作で得られた中空糸にこの製膜原液を均一に塗布し、すぐに、８０℃の２０重量％Ｎ−メチル−２−ピロリドン水溶液からなる凝固浴中で凝固させることで柱状組織と、その外側に設けられた三次元網目組織とを有する複合多孔質中空糸膜を作製した。
得られた複合多孔質中空糸膜は、外径１３３０μｍ、内径７７０μｍ、外層の表面の平均孔径は０．５μｍ、平均厚みは３５μｍであった。複合多孔質中空糸膜の構造と性能を表１に示す。【０２５４】
得られた複合多孔質中空糸膜を用いて作製した複合多孔質中空糸膜モジュールを使用し、図７のろ過装置でビールのクロスフローろ過を実施した。ビールは市販の無ろ過ビールである富士桜高原（登録商標）麦酒ピルス（富士観光開発株式会社製）を使用した。クロスフローろ過の膜面線速度は０．５ｍ／ｓ、膜面積当たりのろ過流量（ろ過流束）は２ｍ３／ｍ２／ｄで実施し、被ろ過液側の圧力のろ過液側の圧力差（膜間差圧）が１００ｋＰａに達した時点でろ過を停止した。ろ過開始から５．８時間後に膜間差圧が１００ｋＰａに到達した。【０２５５】
〈実施例１２〉
実施例８で作製した柱状構造を有する複合多孔質中空糸膜に、重量平均分子量２８．４万のフッ化ビニリデンホモポリマーを１４重量％、セルロースアセテート（イーストマンケミカル社製、ＣＡ４３５−７５Ｓ：三酢酸セルロース）を５重量％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを８１重量％、水を１重量％の割合で９５℃の温度で混合溶解して高分子溶液を調製した。【０２５６】
上述の操作で得られた中空糸にこの製膜原液を均一に塗布し、すぐに、８０℃の３０重量％Ｎ−メチル−２−ピロリドン水溶液からなる凝固浴中で凝固させることで柱状組織と、その外側に設けられた三次元網目組織とを有する複合多孔質中空糸膜を作製した。
得られた複合多孔質中空糸膜は、外径１３３０μｍ、内径７７０μｍ、外層の表面の平均孔径は０．８μｍ、平均厚みは３５μｍであった。複合多孔質中空糸膜の構造と性能を表１に示す。【０２５７】
得られた複合多孔質中空糸膜を用いて作製した複合多孔質中空糸膜モジュールを使用し、図７のろ過装置でビールのクロスフローろ過を実施した。ビールは市販の無ろ過ビールである富士桜高原（登録商標）麦酒ピルス（富士観光開発株式会社製）を使用した。クロスフローろ過の膜面線速度は０．５ｍ／ｓ、膜面積当たりのろ過流量（ろ過流束）は２ｍ３／ｍ２／ｄで実施し、被ろ過液側の圧力のろ過液側の圧力差（膜間差圧）が１００ｋＰａに達した時点でろ過を停止した。ろ過開始から６．３時間後に膜間差圧が１００ｋＰａに到達した。【０２５８】
〈実施例１３〉
実施例８で作製した柱状構造を有する複合多孔質中空糸膜に、重量平均分子量２８．４万のフッ化ビニリデンホモポリマーを１４重量％、セルロースアセテート（イーストマンケミカル社製、ＣＡ４３５−７５Ｓ：三酢酸セルロース）を５重量％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを８１重量％、水を１重量％の割合で９５℃の温度で混合溶解して高分子溶液を調製した。【０２５９】
上述の操作で得られた中空糸にこの製膜原液を均一に塗布し、すぐに、８０℃の１００％水からなる凝固浴中で凝固させることで、柱状組織と、その外側に設けられた三次元網目組織とを有する複合多孔質中空糸膜を作製した。
得られた複合多孔質中空糸膜は、外径１３３０μｍ、内径７７０μｍ、外層の表面の平均孔径は０．３μｍ、平均厚みは３５μｍであった。複合多孔質中空糸膜の構造と性能を表１に示す。【０２６０】
得られた複合多孔質中空糸膜を用いて作製した複合多孔質中空糸膜モジュールを使用し、図７のろ過装置でビールのクロスフローろ過を実施した。ビールは市販の無ろ過ビールである富士桜高原（登録商標）麦酒ピルス（富士観光開発株式会社製）を使用した。クロスフローろ過の膜面線速度は０．５ｍ／ｓ、膜面積当たりのろ過流量（ろ過流束）は２ｍ３／ｍ２／ｄで実施し、被ろ過液側の圧力のろ過液側の圧力差（膜間差圧）が１００ｋＰａに達した時点でろ過を停止した。ろ過開始から５．０時間後に膜間差圧が１００ｋＰａに到達した。【０２６１】
〈比較例１〉
フッ化ビニリデンホモポリマー（株式会社クレハ製ＫＦ１３００、重量平均分子量：４１．７万、数平均分子量：２２．１万）３８重量％とγ−ブチロラクトン６２重量％を１５０℃で溶解した。このフッ化ビニリデンホモポリマー溶液のＴｃは５１℃であった。
該溶液を、２つのギヤーポンプを設置することにより、その間のライン上で２．０ＭＰａに加圧し、９９〜１０１℃で２０秒間滞留させた後、二重管式口金の外側の管から吐出すると同時にγ−ブチロラクトン８５重量％水溶液を二重管式口金の内側の管から吐出し、γ−ブチロラクトン８５重量％水溶液からなる温度５℃の冷却浴中に２０秒間滞留させ固化させた。
得られた中空糸は、太さ均一性０．４７の繊維状組織を有し、繊維状組織占有率は９１％であり、球状組織占有率は９％であった。【０２６２】
ついで、９５℃の水中にて、上記で得られた中空糸を１．５倍に延伸した。延伸後の中空糸は、長手長さ１５μｍ、短手長さ２．２μｍ、太さ均一性０．４５の繊維状組織を有し、空隙率が６３％、フッ化ビニリデンホモポリマー分子鎖は無配向、ラマン配向パラメータの平均値νは１．０１、Ｍ／ｍは１．０であった。延伸後の中空糸の構造と性能を表２に示す。
また、延伸後の中空糸の２θ＝２０．４°における方位角方向の強度分布を図１に、複合多孔質中空糸膜の長手方向の断面写真を図４にそれぞれ示す。【０２６３】
さらに、重量平均分子量２８．４万のフッ化ビニリデンホモポリマーを１４重量％、セルロースアセテート（イーストマンケミカル社製、ＣＡ４３５−７５Ｓ：三酢酸セルロース）を１重量％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを７７重量％、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸ソルビタン（三洋化成株式会社製、商品名イオネットＴ−２０Ｃ）を５重量％、水を３重量％の割合で９５℃の温度で混合溶解して高分子溶液を調製した。【０２６４】
上述の操作で得られた中空糸にこの製膜原液を均一に塗布し、すぐに、５０℃の水浴中で凝固させることで柱状組織と、その外側に設けられた三次元網目組織とを有する複合多孔質中空糸膜を作製した。
得られた複合多孔質中空糸膜は、外径１３３０μｍ、内径７７０μｍ、外層の表面の平均孔径は０．０４μｍ、平均厚みは３５μｍであった。複合多孔質中空糸膜の構造と性能を表２に示す。【０２６５】
得られた複合多孔質中空糸膜を用いて、実施例１と同様に複合多孔質中空糸膜モジュールを作製し、琵琶湖水のろ過運転を行った。その結果、ろ過運転開始時はろ過差圧２９ｋＰａであったが、運転開始後１０日後に糸切れが発生して、琵琶湖水がろ液側に漏洩したため、ろ過を停止した。【０２６６】
〈比較例２〉
フッ化ビニリデンホモポリマー（株式会社クレハ製ＫＦ１３００、重量平均分子量：４１．７万、数平均分子量：２２．１万）３８重量％とγ−ブチロラクトン６２重量％を１５０℃で溶解した。このフッ化ビニリデンホモポリマー溶液のＴｃは５１℃であった。
該溶液を、２つのギヤーポンプを設置することにより、その間のライン上で２．０ＭＰａに加圧し、９９〜１０１℃で２０秒間滞留させた後、二重管式口金の外側の管から吐出すると同時にγ−ブチロラクトン８５重量％水溶液を二重管式口金の内側の管から吐出し、γ−ブチロラクトン８５重量％水溶液からなる温度５℃の冷却浴中に２０秒間滞留させ固化させた。
得られた中空糸は、太さ均一性０．４７の繊維状組織を有し、繊維状組織占有率は９１％であり、球状組織占有率は９％であった。【０２６７】
ついで、９５℃の水中にて、上記で得られた中空糸を２．５倍に延伸した。延伸後の中空糸は、長手長さ１８μｍ、短手長さ１．７μｍ、太さ均一性０．４２の繊維状組織を有し、空隙率が６５％、フッ化ビニリデンホモポリマー分子鎖は無配向、ラマン配向パラメータの平均値νは１．０３、Ｍ／ｍは１．１であった。延伸後の中空糸の構造と性能を表２に示す。【０２６８】
さらに、重量平均分子量２８．４万のフッ化ビニリデンホモポリマーを１４重量％、セルロースアセテート（イーストマンケミカル社製、ＣＡ４３５−７５Ｓ：三酢酸セルロース）を１重量％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを７７重量％、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸ソルビタン（三洋化成株式会社製、商品名イオネットＴ−２０Ｃ）を５重量％、水を３重量％の割合で９５℃の温度で混合溶解して高分子溶液を調製した。【０２６９】
上述の操作で得られた中空糸にこの製膜原液を均一に塗布し、すぐに、５０℃の水浴中で凝固させることで柱状組織と、その外側に設けられた三次元網目組織とを有する複合多孔質中空糸膜を作製した。
得られた複合多孔質中空糸膜は、外径１３３０μｍ、内径７７０μｍ、外層の表面の平均孔径は０．０４μｍ、平均厚みは３５μｍであった。複合多孔質中空糸膜の構造と性能を表２に示す。【０２７０】
得られた複合多孔質中空糸膜を用いて、実施例１と同様に複合多孔質中空糸膜モジュールを作製し、琵琶湖水のろ過運転を行った。その結果、ろ過運転開始時はろ過差圧２８ｋＰａであったが、運転開始後１２日後に糸切れが発生して、琵琶湖水がろ液側に漏洩したため、ろ過を停止した。【０２７１】
〈比較例３〉
フッ化ビニリデンホモポリマー（株式会社クレハ製ＫＦ１３００、重量平均分子量：４１．７万、数平均分子量：２２．１万）３８重量％とγ−ブチロラクトン６２重量％を１５０℃で溶解した。このフッ化ビニリデンホモポリマー溶液のＴｃは５１℃であった。
該溶液を、２つのギヤーポンプを設置することにより、その間のライン上で２．０ＭＰａに加圧し、９９〜１０１℃で２０秒間滞留させた後、二重管式口金の外側の管から吐出すると同時にγ−ブチロラクトン８５重量％水溶液を二重管式口金の内側の管から吐出し、γ−ブチロラクトン８５重量％水溶液からなる温度５℃の冷却浴中に２０秒間滞留させ固化させた。
得られた中空糸は、太さ均一性０．４７の繊維状組織を有し、繊維状組織占有率は９１％であり、球状組織占有率は９％であった。
ついで、９５℃の水中にて、上記で得られた中空糸を３．５倍に延伸したところ糸切れが発生し延伸することができなかった。【０２７２】
〈比較例４〉
フッ化ビニリデンホモポリマー（株式会社クレハ製ＫＦ１３００、重量平均分子量：４１．７万、数平均分子量：２２．１万）３６重量％とγ−ブチロラクトン６４重量％を１５０℃で溶解した。このフッ化ビニリデンホモポリマー溶液のＴｃは４８℃であった。
該溶液を、２つのギヤーポンプを設置することにより、その間のライン上で０．２ＭＰａに加圧し、９９〜１０１℃で２０秒間滞留させた後、二重管式口金の外側の管から吐出すると同時にγ−ブチロラクトン８５重量％水溶液を二重管式口金の内側の管から吐出し、γ−ブチロラクトン８５重量％水溶液からなる温度５℃の冷却浴中に２０秒間滞留させ固化させた。
得られた中空糸は、太さ均一性０．４２の繊維状組織を有し、繊維状組織占有率は２４％であり、球状組織占有率は７６％であった。
ついで、９５℃の水中にて、上記で得られた中空糸を２倍に延伸したところ糸切れが発生し延伸することができなかった。【０２７３】
〈比較例５〉
フッ化ビニリデンホモポリマー（株式会社クレハ製ＫＦ１３００、重量平均分子量：４１．７万、数平均分子量：２２．１万）４０重量％とジメチルスルホキシド６０重量％を１３０℃で溶解した。このフッ化ビニリデンホモポリマー溶液のＴｃは３０℃であった。
該溶液を、２つのギヤーポンプを設置することにより、その間のライン上で２．０ＭＰａに加圧し、７８〜８０℃で２０秒間滞留させた後、二重管式口金の外側の管から吐出すると同時にジメチルスルホキシド９０重量％水溶液を二重管式口金の内側の管から吐出し、ジメチルスルホキシド８５重量％水溶液からなる温度０℃の冷却浴中に２０秒間滞留させ固化させた。
得られた中空糸は、太さ均一性０．５６の繊維状組織を有し、繊維状組織占有率は８４％であり、球状組織占有率は１６％であった。【０２７４】
ついで、９５℃の水中にて、上記で得られた中空糸を１．５倍に延伸した。延伸後の中空糸は、長手長さ１８μｍ、短手長さ１．２μｍ、太さ均一性０．５３の繊維状組織を有し、空隙率が６４％、フッ化ビニリデンホモポリマー分子鎖は無配向、ラマン配向パラメータの平均値νは１．０３、Ｍ／ｍは１．１であった。延伸後の中空糸の構造と性能を表２に示す。【０２７５】
さらに、重量平均分子量２８．４万のフッ化ビニリデンホモポリマーを１４重量％、セルロースアセテート（イーストマンケミカル社製、ＣＡ４３５−７５Ｓ：三酢酸セルロース）を１重量％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを７７重量％、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸ソルビタン（三洋化成株式会社製、商品名イオネットＴ−２０Ｃ）を５重量％、水を３重量％の割合で９５℃の温度で混合溶解して高分子溶液を調製した。【０２７６】
上述の操作で得られた中空糸にこの製膜原液を均一に塗布し、すぐに、５０℃の水浴中で凝固させることで柱状組織と、その外側に設けられた三次元網目組織とを有する複合多孔質中空糸膜を作製した。
得られた複合多孔質中空糸膜は、外径１３３０μｍ、内径７７０μｍ、外層の表面の平均孔径は０．０４μｍ、平均厚みは３５μｍであった。複合多孔質中空糸膜の構造と性能を表２に示す。【０２７７】
得られた複合多孔質中空糸膜を用いて、実施例１と同様に複合多孔質中空糸膜モジュールを作製し、琵琶湖水のろ過運転を行った。その結果、ろ過運転開始時はろ過差圧３４ｋＰａであったが、運転開始後１１日後に糸切れが発生して、琵琶湖水がろ液側に漏洩したため、ろ過を停止した。【０２７８】
〈比較例６〉
フッ化ビニリデンホモポリマー（株式会社クレハ製ＫＦ１３００、重量平均分子量：４１．７万、数平均分子量：２２．１万）４０重量％とジメチルスルホキシド６０重量％を１３０℃で溶解した。このフッ化ビニリデンホモポリマー溶液のＴｃは３０℃であった。
該溶液を、２つのギヤーポンプを設置することにより、その間のライン上で２．０ＭＰａに加圧し、７８〜８０℃で２０秒間滞留させた後、二重管式口金の外側の管から吐出すると同時にジメチルスルホキシド９０重量％水溶液を二重管式口金の内側の管から吐出し、ジメチルスルホキシド８５重量％水溶液からなる温度０℃の冷却浴中に２０秒間滞留させ固化させた。
得られた中空糸は、太さ均一性０．５６の繊維状組織を有し、繊維状組織占有率は８４％であり、球状組織占有率は１６％であった。【０２７９】
ついで、９５℃の水中にて、上記で得られた中空糸を２．５倍に延伸した。延伸後の中空糸は、長手長さ２２μｍ、短手長さ１．０μｍ、太さ均一性０．５１の繊維状組織を有し、空隙率が６５％、フッ化ビニリデンホモポリマー分子鎖は無配向、ラマン配向パラメータの平均値νは１．０５、Ｍ／ｍは１．１であった。延伸後の中空糸の構造と性能を表２に示す。【０２８０】
さらに、重量平均分子量２８．４万のフッ化ビニリデンホモポリマーを１４重量％、セルロースアセテート（イーストマンケミカル社製、ＣＡ４３５−７５Ｓ：三酢酸セルロース）を１重量％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを７７重量％、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸ソルビタン（三洋化成株式会社製、商品名イオネットＴ−２０Ｃ）を５重量％、水を３重量％の割合で９５℃の温度で混合溶解して高分子溶液を調製した。【０２８１】
上述の操作で得られた中空糸にこの製膜原液を均一に塗布し、すぐに、５０℃の水浴中で凝固させることで柱状組織と、その外側に設けられた三次元網目組織とを有する複合多孔質中空糸膜を作製した。
得られた複合多孔質中空糸膜は、外径１３３０μｍ、内径７７０μｍ、外層の表面の平均孔径は０．０４μｍ、平均厚みは３５μｍであった。複合多孔質中空糸膜の構造と性能を表２に示す。【０２８２】
得られた複合多孔質中空糸膜を用いて、実施例１と同様に複合多孔質中空糸膜モジュールを作製し、琵琶湖水のろ過運転を行った。その結果、ろ過運転開始時はろ過差圧３２ｋＰａであったが、運転開始後１８日後に糸切れが発生して、琵琶湖水がろ液側に漏洩したため、ろ過を停止した。【０２８３】
〈比較例７〉
フッ化ビニリデンホモポリマー（株式会社クレハ製ＫＦ１３００、重量平均分子量：４１．７万、数平均分子量：２２．１万）２８重量％とジメチルスルホキシド７２重量％を１３０℃で溶解した。このフッ化ビニリデンホモポリマー溶液のＴｃは２０℃であった。
該溶液を、２つのギヤーポンプを設置することにより、その間のライン上で２．０ＭＰａに加圧し、６４〜６６℃で２０秒間滞留させた後、二重管式口金の外側の管から吐出すると同時にジメチルスルホキシド９０重量％水溶液を二重管式口金の内側の管から吐出し、ジメチルスルホキシド８５重量％水溶液からなる温度０℃の冷却浴中に２０秒間滞留させ固化させた。
得られた中空糸は、太さ均一性０．４２の繊維状組織を有し、繊維状組織占有率は８８％であり、球状組織占有率は１２％であった。【０２８４】
ついで、９５℃の水中にて、上記で得られた中空糸を１．５倍に延伸した。延伸後の中空糸は、長手長さ１４μｍ、短手長さ１．２μｍ、太さ均一性０．４１の繊維状組織を有し、空隙率が７１％、フッ化ビニリデンホモポリマー分子鎖は無配向、ラマン配向パラメータの平均値νは１．０４、Ｍ／ｍは１．１であった。延伸後の中空糸の構造と性能を表２に示す。【０２８５】
さらに、重量平均分子量２８．４万のフッ化ビニリデンホモポリマーを１４重量％、セルロースアセテート（イーストマンケミカル社製、ＣＡ４３５−７５Ｓ：三酢酸セルロース）を１重量％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを７７重量％、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸ソルビタン（三洋化成株式会社製、商品名イオネットＴ−２０Ｃ）を５重量％、水を３重量％の割合で９５℃の温度で混合溶解して高分子溶液を調製した。【０２８６】
上述の操作で得られた中空糸にこの製膜原液を均一に塗布し、すぐに、５０℃の水浴中で凝固させることで柱状組織と、その外側に設けられた三次元網目組織とを有する複合多孔質中空糸膜を作製した。
得られた複合多孔質中空糸膜は、外径１３３０μｍ、内径７７０μｍ、外層の表面の平均孔径は０．０４μｍ、平均厚みは３５μｍであった。複合多孔質中空糸膜の構造と性能を表２に示す。【０２８７】
得られた複合多孔質中空糸膜を用いて、実施例１と同様に複合多孔質中空糸膜モジュールを作製し、琵琶湖水のろ過運転を行った。その結果、ろ過運転開始時はろ過差圧３４ｋＰａであったが、運転開始後１２日後に糸切れが発生して、琵琶湖水がろ液側に漏洩したため、ろ過を停止した。【０２８８】
〈比較例８〉
フッ化ビニリデンホモポリマー（株式会社クレハ製ＫＦ１３００、重量平均分子量：４１．７万、数平均分子量：２２．１万）２８重量％とジメチルスルホキシド７２重量％を１３０℃で溶解した。このフッ化ビニリデンホモポリマー溶液のＴｃは２０℃であった。
該溶液を、２つのギヤーポンプを設置することにより、その間のライン上で２．０ＭＰａに加圧し、６４〜６６℃で２０秒間滞留させた後、二重管式口金の外側の管から吐出すると同時にジメチルスルホキシド９０重量％水溶液を二重管式口金の内側の管から吐出し、ジメチルスルホキシド８５重量％水溶液からなる温度０℃の冷却浴中に２０秒間滞留させ固化させた。
得られた中空糸は、太さ均一性０．４２の繊維状組織を有し、繊維状組織占有率は８８％であり、球状組織占有率は１２％であった。【０２８９】
ついで、９５℃の水中にて、上記で得られた中空糸を２．５倍に延伸した。延伸後の中空糸は、長手長さ１９μｍ、短手長さ０．８μｍ、太さ均一性０．３７の繊維状組織を有し、空隙率が７３％、フッ化ビニリデンホモポリマー分子鎖は無配向、ラマン配向パラメータの平均値νは１．０６、Ｍ／ｍは１．２であった。延伸後の中空糸の構造と性能を表２に示す。【０２９０】
さらに、重量平均分子量２８．４万のフッ化ビニリデンホモポリマーを１４重量％、セルロースアセテート（イーストマンケミカル社製、ＣＡ４３５−７５Ｓ：三酢酸セルロース）を１重量％、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを７７重量％、ポリオキシエチレンヤシ油脂肪酸ソルビタン（三洋化成株式会社製、商品名イオネットＴ−２０Ｃ）を５重量％、水を３重量％の割合で９５℃の温度で混合溶解して高分子溶液を調製した。【０２９１】
上述の操作で得られた中空糸にこの製膜原液を均一に塗布し、すぐに、５０℃の水浴中で凝固させることで柱状組織と、その外側に設けられた三次元網目組織とを有する複合多孔質中空糸膜を作製した。
得られた複合多孔質中空糸膜は、外径１３３０μｍ、内径７７０μｍ、外層の表面の平均孔径は０．０４μｍ、平均厚みは３５μｍであった。複合多孔質中空糸膜の構造と性能を表２に示す。【０２９２】
得られた複合多孔質中空糸膜を用いて、実施例１と同様に複合多孔質中空糸膜モジュールを作製し、琵琶湖水のろ過運転を行った。その結果、ろ過運転開始時はろ過差圧３４ｋＰａであったが、運転開始後１５日後に糸切れが発生して、琵琶湖水がろ液側に漏洩したため、ろ過を停止した。【０２９３】
〈比較例９〉
フッ化ビニリデンホモポリマー（株式会社クレハ製ＫＦ１３００、重量平均分子量：４１．７万、数平均分子量：２２．１万）１５重量％とジメチルアセトアミド８５重量％を１００℃で溶解した。このフッ化ビニリデンホモポリマー溶液は、ジメチルアセトアミドがフッ化ビニリデンホモポリマーの良溶媒であるため、Ｔｃを有さなかった。
該溶液を、２つのギヤーポンプを設置することにより、その間のライン上で０．２ＭＰａに加圧し、９９〜１０１℃で２０秒間滞留させた後、二重管式口金の外側の管から吐出すると同時にジメチルアセトアミド８５重量％水溶液を二重管式口金の内側の管から吐出し、ジメチルアセトアミド８５重量％水溶液からなる温度２５℃の冷却浴中に４０秒間滞留させ固化させた。【０２９４】
得られた多孔質中空糸膜は、球状組織、繊維状組織、柱状組織のいずれも有さず、三次元網目状構造を有していた。
ついで、９５℃の水中にて、上記で得られた中空糸を２倍に延伸したところ糸切れが発生し延伸することができなかった。【０２９５】
〈比較例１０〉
実施例１で得られた、三次元網目組織を有していない、柱状構造のみを有する複合多孔質中空糸膜を用いて、実施例１と同様に多孔質中空糸膜モジュールを作製し、琵琶湖水のろ過運転を行った。その結果、ろ過運転開始時はろ過差圧２２ｋＰａであり、ろ過運転終了時はろ過差圧１５２ｋＰａと、ろ過運転開始時のろ過差圧が低かった。また、ろ過差圧上昇度は５９１％と高く、安定に運転できないことがわかった。従って、得られた多孔質中空糸膜は、物理的耐久性には優れるが、運転性が劣るために長期安定的に運転できないことがわかった。【０２９６】
〈比較例１１〉
実施例１で作製した、三次元網目組織を有していない、柱状構造のみを有する多孔質中空糸膜を用いて作製した多孔質中空糸膜モジュールを使用し、図７のろ過装置でビールのクロスフローろ過を実施した。ビールは市販の無ろ過ビールである富士桜高原麦酒ピルス（富士観光開発株式会社製）を使用した。クロスフローろ過の膜面線速度は０．５ｍ／ｓ、膜面積当たりのろ過流量（ろ過流束）は２ｍ３／ｍ２／ｄで実施し、被ろ過液側の圧力のろ過液側の圧力差（膜間差圧）が１００ｋＰａに達した時点でろ過を停止した。ろ過開始から２．４時間後に膜間差圧が１００ｋＰａに到達した。【０２９７】
【表１】
0006547832.tif 000002
【０２９８】
【表２】
0006547832.tif 000003
【０２９９】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は２０１６年６月２４日出願の日本特許出願（特願２０１６−１２５５２６）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【産業上の利用可能性】
【０３００】
本発明によれば、耐薬品性の高いフッ素樹脂系高分子による優れた化学的耐久性を備えつつ、優れた物理的耐久性と膜外表面の孔径制御により、微生物等による流路及び膜中の細孔内の閉塞を抑制し、長期安定運転可能な複合多孔質中空糸膜が提供される。
また、本発明によれば、耐薬品性の高いフッ素樹脂系高分子による優れた化学的耐久性を備えつつ、細孔の閉塞が抑制された複合多孔質中空糸膜モジュールとその運転方法が提供される。これにより発酵工業、食品工業に適用した場合、薬品洗浄を行いつつ長期間安定してろ過を行うことができるようになる。
【符号の説明】
【０３０１】
１００Ａ  複合多孔質中空糸膜モジュール
２        複合多孔質中空糸膜
３        第１結束部
４Ａ      貫通孔
６        上部キャップ
７        下部キャップ
８        ろ過液出口
９        被ろ過液流入口
１０      ガスケット
１１      被ろ過液出口（ノズル）
１２      複合多孔質中空糸膜束
１３      第２結束部
１４      整流孔
１５      整流筒
１６      被ろ過液タンク
１７      被ろ過液循環ポンプ
１８      被ろ過液流量計
１９      被ろ過液圧力計
２０      複合多孔質中空糸膜モジュール
２１      被ろ過液調節弁
２２      ろ過液流量計
２３      ろ過液圧力計
２４      ろ過液抜出しポンプ
２５      ろ過液タンク
２６      筒状ケース本体
【図１】
0006547832.tif 000004
【図２】
0006547832.tif 000005
【図３】
0006547832.tif 000006
【図４】
0006547832.tif 000007
【図５】
0006547832.tif 000008
【図６】
0006547832.tif 000009
【図７】
0006547832.tif 000010