(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エマルションを含む液体供給混合物から揮発性化合物を分離する方法であって、前記方法は、
第１の膜の第１の面を、前記エマルションを含む前記液体供給混合物と接触させることと、
前記第１の膜の第２の面を、スイープ液体を含むスイープ媒体と接触させ、揮発性化合物で富化された透過混合物を前記第１の膜の前記第２の面上に生成させ、かつ、前記エマルションを含み揮発性化合物の量が減少した保持混合物を前記第１の膜の前記第１の面上に生成させることと、を含み、前記保持混合物では前記揮発性化合物が、前記液体供給混合物に比べて１重量％〜９９．９９重量％低減されており、
前記スイープ液体が有機ケイ素を含む、方法。
【請求項２】
前記エマルションが、有機ポリマー又はオルガノポリシロキサンポリマーから選択されるポリマーを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記揮発性化合物が、揮発性有機化合物、揮発性無機化合物、揮発性シロキサン、揮発性直鎖状シロキサン、及び／又は揮発性環状シロキサンを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
制限ａ）〜ｈ）すなわち：
ａ）前記第１の膜は疎水性である、
ｂ）前記第１の膜は無孔質である、
ｃ）前記第１の膜は高密度シリコーン膜である、
ｄ）前記第１の膜は厚さが０．０１μｍ〜３００μｍである、
ｅ）前記第１の膜は無支持膜である、
ｆ）前記第１の膜は、中空繊維の束を含む中空繊維膜モジュールであり、前記繊維は集合的にボア面及びシェル面を有し、
前記中空繊維膜の前記第１の面は前記ボア面であり、かつ前記中空繊維膜の前記第２の面は前記シェル面である、及び
前記中空繊維膜の前記第１の面は前記シェル面であり、かつ前記中空繊維膜の前記第２の面は前記ボア面である、
のうちの少なくとも１つである、
ｇ）前記スイープ液体は、オルガノシロキサン、オルガノシラン及び／又は液体炭化水素のうちの少なくとも１つを含む有機ケイ素流体を含む、
のうちの１つ以上を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
制限ｇ）の前記有機ケイ素流体が、−Ｏ−、−ＮＨ−、及び−Ｓ−から選択される０、１、２、若しくは３つの基を中間若しくは末端に有する置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ２０）ヒドロカルビル、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、並びに置換又は非置換ポリエーテルから選択される少なくとも１つのケイ素結合基を含み、制限ｇ）を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記液体炭化水素が、５〜１２個の炭素原子を有する少なくとも１つの置換又は非置換アルカンを含み、制限ｇ）を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記揮発性化合物を前記透過混合物から脱着させて、脱着された透過混合物を生成させることと、前記脱着された透過混合物を再循環させ、前記第１の膜の前記第２の面と接触させることと、を更に含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記揮発性化合物が、３〜２０個の−Ｓｉ−Ｏ−単位をその単数又は複数の環に有する置換又は非置換シクロシロキサンである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
エマルションを含む液体供給混合物から揮発性化合物を分離する方法であって、前記方法は、
第１の膜の第１の面を、ポリマーを有するエマルションと少なくとも１つの揮発性化合物とを含む液体供給混合物と、接触させること（ここで、前記第１の膜は、厚さが１μｍ〜３００μｍである高密度シリコーン膜を含み、前記エマルションは温度が２０℃〜１２０℃である）と、
前記膜の第２の面を、スイープ液体を含むスイープ媒体と接触させ、揮発性化合物で富化された透過混合物を前記第１の膜の前記第２の面上に生成させ、かつ、前記エマルションを含み揮発性化合物の量が減少した保持混合物を前記膜の前記第１の面上に生成させることと、を含み、
前記保持混合物では前記揮発性化合物が前記液体供給混合物に比べ１重量％〜９９．９９重量％低減されており、
前記スイープ液体が有機ケイ素を含む、方法。
【請求項１０】
以下の制限ｉ）及びｊ）、すなわち：
ｉ）前記揮発性化合物は揮発性シロキサンを含み、かつ前記ポリマーはオルガノポリシロキサンを含む、
ｊ）前記第１の膜は疎水性である
のうちの１つ又は両方を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
エマルションを含む液体混合物から揮発性化合物を分離するシステムであって、前記システムは、
第１の膜と、
ポリマーを有するエマルションと少なくとも１つの揮発性化合物とを含み、前記第１の膜の第１の面と接触している液体供給混合物と、
少なくとも１つのスイープ液体を含み、前記第１の膜の第２の面と接触しているスイープ媒体と、
前記揮発性化合物で富化されている、前記第１の膜の前記第２の面上の透過混合物と、
前記揮発性化合物が低減されている、前記第１の膜の前記第１の面上の保持混合物と、を含み、
前記透過混合物及び前記保持混合物は、前記第１の膜の前記第２の面の前記スイープ媒体の前記接触と、前記第１の膜の前記第１の面の前記液体供給混合物の前記接触と、によって形成され、
前記スイープ液体が有機ケイ素を含む、システム。
【請求項１２】
以下の制限ｋ）〜ｍ）、すなわち：
ｋ）前記揮発性化合物は揮発性シロキサンを含み、かつ前記ポリマーはオルガノポリシロキサンを含む、
ｌ）前記第１の膜は疎水性である、
ｍ）脱着モジュールを更に含み、前記透過混合物からの前記揮発性化合物は除去されて、脱着された透過混合物が生成され、かつ前記脱着された透過混合物は再循環され、前記第１の膜の前記第２の面と接触される、
のうちの１つ以上を含む、請求項１１に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
水を除去せずにエマルションから揮発性成分又は揮発性化合物を選択的に除去することは、困難な課題である。例えば、様々な反応により、揮発性化合物が、所望の物質又は副生成物として生成し、様々な反応により、揮発性であるモノマー等の残留未反応化合物が残る。所望の生成物を精製するには、揮発性化合物と他の反応生成物との混合物から揮発性化合物を分離する必要がある。しかしながら、エマルションを有する混合物から揮発性化合物を除去するには、ポットストリッピング（ｐｏｔ  ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ）又はワイプトフィルム蒸発器（ｗｉｐｅｄ  ｆｉｌｍ  ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）の使用等の苛酷な温度条件を利用するプロセスを要する場合があり、この条件はエネルギーを大量に消費し、エマルションの成分を劣化させ、エマルションを不安定化し、かつ／又は除去の対象でない種及び成分をエマルション若しくは混合物から除去してしまう場合があり、又はエマルション及び混合物の一体性を損なう場合がある。
【発明の概要】
【０００２】
様々な実施形態において、本発明は、エマルションを含む液体混合物から揮発性化合物を除去する方法を提供する。
【０００３】
一実施形態において、本発明は、エマルションを含む液体供給混合物から揮発性化合物を分離する方法を提供し、この方法は、
第１の膜の第１の面を、少なくとも１つの揮発性化合物を有するエマルションを含む液体供給混合物と接触させることと、
第１の膜の第２の面を、スイープ流体（ｓｗｅｅｐ  ｆｌｕｉｄ）を含むスイープ媒体（ｓｗｅｅｐ  ｍｅｄｉｕｍ）と接触させ、透過混合物を第１の膜の第２の面上に生成させ、かつエマルションを含む保持混合物を第１の膜の第１の面上に生成させることと、を含み、透過混合物は揮発性化合物で富化され、かつ保持混合物では揮発性化合物が激減している。
【０００４】
別の実施形態において、本発明は、エマルションを含む液体供給混合物から揮発性化合物を分離する方法を提供し、この方法は、
第１の膜の第１の面を、ポリマーを有するエマルションと少なくとも１つの揮発性化合物とを含む液体供給混合物と、接触させること（ここで、第１の膜は、厚さが約１μｍ〜約３００μｍである高密度シリコーン膜を含み、エマルションは温度が約０℃〜約２００℃である）と、
膜の第２の面を、スイープ液体（ｓｗｅｅｐ  ｌｉｑｕｉｄ）を含むスイープ媒体と接触させ、透過混合物を第１の膜の第２の面上に生成させ、かつエマルションを含む保持混合物を膜の第１の面上に生成させることと、を含み、透過混合物は揮発性化合物で富化され、かつ保持混合物では揮発性化合物が液体供給混合物に比べ１重量％〜約９９．９９重量％激減している。
【０００５】
別の実施形態において、本発明は、エマルションを含む液体混合物から揮発性化合物を分離するシステムを提供し、このシステムは、
第１の膜と、
ポリマーを有するエマルションと少なくとも１つの揮発性化合物とを含み、第１の膜の第１の面と接触している液体供給混合物と、
少なくとも１つのスイープ液体を含み、第１の膜の第２の面と接触しているスイープ媒体と、
揮発性化合物で富化されている、第１の膜の第２の面上の透過混合物と、
揮発性化合物が激減している、第１の膜の第１の面上の保持混合物と、を含み、
透過混合物及び保持混合物は、第１の膜の第２の面のスイープ媒体の接触と、第１の膜の第１の面の液体供給混合物の接触と、によって形成される。
【０００６】
エマルションは、有機ポリマー又はオルガノポリシロキサンポリマーから選択されるポリマーを含み得、かつ揮発性化合物は、揮発性有機化合物、揮発性無機化合物、揮発性シロキサン、揮発性直鎖状シロキサン、及び／又は揮発性環状シロキサンを含み得る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
図面は概して、限定ではなく、例として本明細書に論じられている様々な実施形態を示すものである。
【０００８】
【図１】揮発性化合物をエマルションから分離するためのシステムの図である。このシステムは、中空繊維膜モジュールを含む脱着モジュールを含む。ＶＣは揮発性化合物を意味する。
【図２】揮発性化合物をエマルションから分離するためのシステムの図である。このシステムは、膜の代わりに直接接触カラムを含む脱着モジュールを含む。ＶＣは揮発性化合物を意味する。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
これより、開示される題目の特定の実施形態について詳細に言及する。これらの例は、一部が、添付図面に示されている。開示した題目を、列挙した特許請求の範囲と共に説明するが、例示した題目によって、特許請求の範囲が、開示した題目に限定されるものではないことを理解されたい。
【００１０】
本発明の方法及びプロセスはまた、揮発性化合物に加え、望ましくない臭い及び他の好ましくない化合物の除去又は低減にも役立ち得る。
【００１１】
様々な実施形態が、他の分離法と比べ、特定の利点をもたらし、これらのいくつかは驚くべきかつ予想外のものである。流体又は液体等のスイープ媒体は、膜を通しての分離が所望される揮発性化合物の流束を高めることができる。様々な実施形態において、本発明の方法を利用し、シクロシロキサン及び直鎖状シロキサンを含む揮発性シロキサンを、エマルションを含む液体供給混合物から効率的に除去することができる。揮発性シロキサン等の揮発性化合物をストリッピングする従来の方法に比べ、本方法及びシステムは、モジュール温度、供給圧力、透過圧力、スイープ媒体温度、スイープ媒体流量、供給混合物温度、及び供給混合物流量等のパラメータを制御することにより、比較的緩和な条件下で実施することができる。これによって、より苛酷な温度及び真空技術を含む他の方法よりも、混合物の劣化又は不安定化及び所望の成分の低下が、より低減される。真空の使用により、膜を用いても、揮発性成分の除去は選択性に乏しく、同時に発生する水の減少が原因となり、エマルションの粘度上昇又は不安定化を来す。真空はまた、かなりの装置、稼働及びメンテナンス費用を必要とする場合がある。
【００１２】
いくつかの実施形態において、無孔質又は高密度膜を用いることにより、膜全体を貫通する細孔を有する多孔質又はミクロ多孔質の膜に比べ、エマルション及び／又はスイープ媒体の漏れの発生を低下させ、膜の目詰まりの発生を低下させることができ、また、毛管凝縮の発生を低下させることができる。したがって、本方法は、メンテナンスがより少なくて済み、かつより高い効率及びより高い分離度を含む優れた分離能を有する、目詰まり及び漏れ耐性膜システムを提供する。
【００１３】
様々な実施形態において、膜プロセスの小さな設置面積及びモジュール性により、ポットストリッピング、ロータリーエバポレーター、水蒸気除去装置等のバッチ操作、及びより多くの可動部を必要とするワイプトフィルム蒸発器等の連続又は半連続操作よりも、高い体積効率、エネルギー効率又は信頼性がもたらされる。いくつかの実施形態において、高密度の無支持膜（ｕｎｓｕｐｐｏｒｔｅｄ  ｍｅｍｂｒａｎｅ）を用いることにより、多孔質支持体中の細孔がないことから、支持体の細孔中の吸収物の凝縮による付着物の低下及び物質移動抵抗の低下に寄与する。
【００１４】
様々な実施形態において、本発明の方法及びシステムは、他のプロセスよりも、より緩和な処理条件下、より高い安全性、より高い信頼性及びより高い効率性のうちの少なくとも１つにより、例えば、より少ないエネルギーを用い、劣化の原因となり得るよりも、より短時間、より極端でない温度及び圧力範囲を用い、又はより低費用で、又は水等の他の成分と比べ、より高い揮発性化合物の分離選択性により、混合物から揮発性化合物を除去することができる。様々な実施形態において、本発明の方法及びシステムは、残留溶媒及び臭い等の他の不純物を更に除去することができる。
【００１５】
範囲形式で表される値は、その範囲の限界として明記された数値を含むだけではなく、その範囲内に包含される全ての個々の数値又は部分範囲もまた、各数値及び部分範囲が明記されているかのように含むものと、柔軟に解釈すべきである。例えば、「約０．１％〜約５％」又は「約０．１％〜５％」の範囲は、約０．１％〜約５％を含むだけでなく、示される範囲内の個々の値（例えば、１％、２％、３％、及び４％）及び部分範囲（例えば、０．１％〜０．５％、１．１％〜２．２％、３．３％〜４．４％）も含むものと解釈すべきである。記述「約Ｘ〜Ｙ」は、別途指示がない限り、「約Ｘ〜約Ｙ」と同じ意味を有する。同様に、記述「約Ｘ、Ｙ、又は約Ｚ」は、別途指示がない限り、「約Ｘ、約Ｙ、又は約Ｚ」と同じ意味を有する。
【００１６】
本明細書において、用語「ａ」、「ａｎ」、又は「ｔｈｅ」は、文脈から別の判断が明らかでない限り、１つ又は２つ以上を含むために用いられる。用語「又は」は、別途指示がない限り、非排他的な「又は」を指すために用いられる。記述「Ａ及びＢのうちの少なくとも１つ」は、「Ａ、Ｂ、又はＡ及びＢ」と同じ意味を有する。更に、本明細書で使用される語法又は用語は、別途定義しない限り、説明のみを目的とし、限定を目的とするものではないことを理解されたい。項目の見出しのいずれの使用も、文書の読解を助けることを意図するものであって、限定するものと解釈してはならない。項目の見出しに関連する情報は、その特定の項目内に記載されていても項目外に記載されていてもよい。更に、本明細書で参照する全ての刊行物、特許、及び特許文献は、参照により個々に組み込まれるかのように、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。本明細書と参照により組み込まれる文献との間で用法に矛盾がある場合、組み込まれた参照文献における用法は、本明細書の用法の補足とみなし、相いれない矛盾については、本明細書の用法が優先するものとする。
【００１７】
本明細書に記載の製造方法において、複数の工程は、本発明の原理から逸脱することなく、任意の順番で実施することができる。ただし、時間的順序又は操作順序が明記されている場合は除く。更に、特定の複数の工程は、明確な請求項の文言が、これらを別々に実施するものと記載していない限り、同時に実施することができる。例えば、特許請求されたＸを行う工程と特許請求されたＹを行う工程とは、単一の操作内で同時に実施することができ、その結果生じるプロセスは、特許請求されたプロセスの、字義どおりの範囲内に包含される。
【００１８】
本明細書に記載の化合物内の選択された置換基は、再帰的程度で存在する。これに関連して、「再帰的置換基（ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ  ｓｕｂｓｔｉｔｕｅｎｔ）」は、置換基が、その置換基自体の別の例、又はその置換基自体が最初の置換基を列挙する別の置換基の別の例を列挙し得ることを意味する。再帰的置換基は、開示した主題の意図される態様である。このような置換基の再帰性のため、理論的には、任意の所与の請求項中に多数が存在し得る。有機化学分野の当業者であれば、このような置換基の総数は、意図された化合物の所望の特性により、合理的に限定されることを理解する。このような特性としては、非限定的な例として、分子量、溶解度等の物理的特性、及び合成の容易さ等の実用的特性が挙げられる。再帰的置換基は、それ自体を任意の好適な回数、例えば、約１回、約２回、３、４、５、６、７、８、９、１０、１５、２０、３０、５０、１００、２００、３００、４００、５００、７５０、１０００、１５００、２０００、３０００、４０００、５０００、１０，０００、１５，０００、２０，０００、３０，０００、５０，０００、１００，０００、２００，０００、５００，０００、７５０，０００、又は約１，０００，０００回以上、反復することができる。
【００１９】
数値又は範囲は、これらの値又は範囲の変動率を含む。例えば、変動性は、記載した値又は記載した範囲の限界の１０％以内、５％以内、若しくは１％以内である。用語「約」を用いる場合、値又は範囲の変動率が上記のとおりであることを意味する。
【００２０】
本明細書で用いる場合、用語「実質的に」は、少なくとも約５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、９６％、９７％、９８％、９９％、９９．５％、９９．９％、９９．９９％、若しくは少なくとも約９９．９９９％以上といった、大半又はほとんどを指す。
【００２１】
用語「有機基」は、本明細書で用いる場合、これに限定されるものではないが、任意の炭素含有官能基を指す。例えば、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、オキソ（カルボニル）基、カルボン酸、カルボキシレート、及びカルボン酸エステルを含むカルボキシル基等の酸素含有基；アルキル基及びアリールスルフィド基等の硫黄含有基；並びに他のへテロ原子含有基。有機基の非限定的な例としては、ＯＲ、ＯＯＲ、ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、ＣＮ、ＣＦ３、ＯＣＦ３、Ｒ、Ｃ（Ｏ）、メチレンジオキシ、エチレンジオキシ、Ｎ（Ｒ）２、ＳＲ、ＳＯＲ、ＳＯ２Ｒ、ＳＯ２Ｎ（Ｒ）２、ＳＯ３Ｒ、Ｃ（Ｏ）Ｒ、Ｃ（Ｏ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、Ｃ（Ｏ）ＣＨ２Ｃ（Ｏ）Ｒ、Ｃ（Ｓ）Ｒ、Ｃ（Ｏ）ＯＲ、ＯＣ（Ｏ）Ｒ、Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、（ＣＨ２）０〜２Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、（ＣＨ２）０〜２Ｎ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）２、Ｎ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、Ｎ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、Ｎ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）ＣＯＮ（Ｒ）２、Ｎ（Ｒ）ＳＯ２Ｒ、Ｎ（Ｒ）ＳＯ２Ｎ（Ｒ）２、Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｓ）Ｒ、Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、Ｎ（ＣＯＲ）ＣＯＲ、Ｎ（ＯＲ）Ｒ、Ｃ（＝ＮＨ）Ｎ（Ｒ）２、Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＯＲ）Ｒ、又はＣ（＝ＮＯＲ）Ｒ［式中、Ｒは水素（他の炭素原子を含む例において）又は炭素に基づく部分であり得、かつ炭素に基づく部分は、それ自体が更に置換されている場合がある］が挙げられる。
【００２２】
用語「置換されている」は、本明細書で用いる場合、本明細書で定義されている有機基、又はその中に含有されている１個以上の水素原子が１個以上の非水素原子によって置換されている分子を指す。用語「官能基」又は「置換基」は、本明細書で用いる場合、分子若しくは有機基上に置換され得る又は置換されている基を指す。置換基又は官能基の例としては、これらに限定されるものではないが、ハロゲン（例えば、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、及びＩ）；ヒドロキシル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキルオキシ基、オキソ（カルボニル）基、カルボン酸、カルボキシレート、及びカルボン酸エステルを含むカルボキシル基等の基の酸素原子；チオール基、アルキル基及びアリールスルフィド基、スルホキシド基、スルホン基、スルホニル基、並びにスルホンアミド基等の基の硫黄原子；アミン、ヒドロキシルアミン、ニトリル、ニトロ基、Ｎ−オキシド、ヒドラジド、アジド、及びエナミン等の基の窒素原子；並びに様々な他の基のへテロ原子が挙げられる。置換された炭素（又は他の）原子に結合可能な置換基Ｊの非限定的な例としては、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＯＲ、ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、ＣＮ、ＮＯ、ＮＯ２、ＯＮＯ２、アジド、ＣＦ３、ＯＣＦ３、Ｒ、Ｏ（オキソ）、Ｓ（チオノ）、Ｃ（Ｏ）、Ｓ（Ｏ）、メチレンジオキシ、エチレンジオキシ、Ｎ（Ｒ）２、ＳＲ、ＳＯＲ、ＳＯ２Ｒ、ＳＯ２Ｎ（Ｒ）２、ＳＯ３Ｒ、Ｃ（Ｏ）Ｒ、Ｃ（Ｏ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、Ｃ（Ｏ）ＣＨ２Ｃ（Ｏ）Ｒ、Ｃ（Ｓ）Ｒ、Ｃ（Ｏ）ＯＲ、ＯＣ（Ｏ）Ｒ、Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、（ＣＨ２）０〜２Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、（ＣＨ２）０〜２Ｎ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）２、Ｎ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、Ｎ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、Ｎ（Ｒ）Ｎ（Ｒ）ＣＯＮ（Ｒ）２、Ｎ（Ｒ）ＳＯ２Ｒ、Ｎ（Ｒ）ＳＯ２Ｎ（Ｒ）２、Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）ＯＲ、Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｒ、Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｓ）Ｒ、Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ）２、Ｎ（Ｒ）Ｃ（Ｓ）Ｎ（Ｒ）２、Ｎ（ＣＯＲ）ＣＯＲ、Ｎ（ＯＲ）Ｒ、Ｃ（＝ＮＨ）Ｎ（Ｒ）２、Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＯＲ）Ｒ、又はＣ（＝ＮＯＲ）Ｒ［式中、Ｒは水素又は炭素に基づく部分であり得、かつ炭素に基づく部分は、それ自体が更に置換されている場合があり、例えば、Ｒは水素、アルキル、アシル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、又はヘテロアリールアルキルであり得、いずれかのアルキル、アシル、シクロアルキル、アリール、アラルキル、ヘテロシクリル、ヘテロアリール、若しくはヘテロアリールアルキル又はＲは、独立して、Ｊによって一置換若しくは多置換されている場合があり、又は１個の窒素原子若しくは隣接する窒素原子に結合した２個のＲ基は、窒素原子と共にヘテロシクリルを形成することができ、これはＪにより一置換若しくは独立して多置換されている場合がある］が挙げられる。
【００２３】
用語「アルキル」は、本明細書で用いる場合、１〜４０個の炭素原子、１〜約２０個の炭素原子、１〜１２個の炭素、又はいくつかの実施形態においては１〜８個の炭素原子を有する直鎖状及び分枝状アルキル基、並びにシクロアルキル基を指す。直鎖アルキル基の例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、及びｎ−オクチル基等の１〜８個の炭素原子を有するものが挙げられる。分枝状アルキル基の例としては、これらに限定されるものではないが、イソプロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ネオペンチル基、イソペンチル基、及び２，２−ジメチルプロピル基が挙げられる。本明細書で用いる場合、用語「アルキル」は、ｎ−アルキル基、イソアルキル基、及びアンテイソアルキル基、並びにアルキルの他の分枝鎖形態を包含する。代表的な置換アルキル基は、本明細書に列挙した基のいずれか、例えば、アミノ基、ヒドロキシ基、シアノ基、カルボキシ基、ニトロ基、チオ基、アルコキシ基、及びハロゲン基により、１回以上置換されている場合がある。
【００２４】
用語「アルケニル」は、本明細書で用いる場合、２個の炭素原子間に少なくとも１個の二重結合が存在することを除き、本明細書で定義する直鎖状及び分枝状並びに環状のアルキル基を指す。したがって、アルケニル基は２〜４０個の炭素原子、又は２〜約２０個の炭素原子、又は２〜１２個の炭素、又はいくつかの実施形態においては２〜８個の炭素原子を有する。例としては、これらに限定されるものではないが、とりわけ、ビニル、−ＣＨ＝ＣＨ（ＣＨ３）、−ＣＨ＝Ｃ（ＣＨ３）２、−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ２、−Ｃ（ＣＨ３）＝ＣＨ（ＣＨ３）、−Ｃ（ＣＨ２ＣＨ３）＝ＣＨ２、シクロヘキセニル、シクロペンテニル、シクロヘキサジエニル、ブタジエニル、ペンタジエニル、及びヘキサジエニルが挙げられる。
【００２５】
本明細書で用いる場合、用語「樹脂」は、Ｓｉ−Ｏ−Ｓｉ結合を介して、３つ又は４つの他のシロキサンモノマーに結合される少なくとも１つのシロキサンモノマーを含むあらゆる粘度のポリシロキサン材料を指す。一例において、ポリシロキサン材料は、本明細書で定義するＴ基又はＱ基を含む。
【００２６】
用語「放射線」は、本明細書で用いる場合、媒体又は空間を移動するエネルギー粒子を指す。放射線の例は、可視光、赤外光、マイクロ波、電波、超低周波、極超低周波、熱放射（熱）、及び黒体放射である。
【００２７】
用語「硬化」は、本明細書で用いる場合、あらゆる形態の放射線への暴露、加熱、又は硬くなること若しくは粘度の増加をもたらす物理若しくは化学反応を起こさせることを指す。
【００２８】
用語「高密度」は、膜に関して本明細書で用いる場合、例えば、溶液拡散機序の手段により、上流側で膜に吸収され、膜を通過して拡散し、下流側で脱着される気体又は液体の成分についての言及である。あるいは、この用語は、膜の第１の面からの液体成分と膜の第２の面の成分（液体又は気体）との直接の接触を防止する、少なくとも１つの層を有する膜についての言及である。高密度膜は、実質的に無孔質であり得る。
【００２９】
用語「細孔」は、本明細書で用いる場合、固体物体における任意のサイズ又は形状の凹み、スリット、又は穴を指す。細孔は、物体全体を貫通している場合がある。細孔は、他の細孔と交差している場合がある。
【００３０】
用語「無孔質」は、膜に関して本明細書で用いる場合、別途指示がない限り、一方の主面からもう一方の主面までの膜の厚さ全体にわたって貫通する経路を形成する細孔を実質的に有さない膜についての言及である。
【００３１】
用語「自立（ｆｒｅｅ−ｓｔａｎｄｉｎｇ）」又は「無支持（ｕｎｓｕｐｐｏｒｔｅｄ）」は、本明細書で用いる場合、基材が多孔質であるか否かに関わらず、膜の２つの主面のそれぞれにおける表面積の大部分が基材と接触していない膜についての言及である。いくつかの実施形態において、「自立」又は「無支持」である膜は、両方の主面において１００％支持されていない場合がある。「自立」又は「無支持」である膜は、膜のいずれかの主面若しくは両方における縁部又は表面積の一部（例えば、約５０％未満）で支持されている場合がある。
【００３２】
用語「支持」は、本明細書で用いる場合、基材が多孔質であるか否かに関わらず、２つの主面のうちの少なくとも１面における表面積の大部分が基材と接触している膜についての言及である。いくつかの実施形態において、「支持」されている膜は、少なくとも１面において１００％支持されている場合がある。「支持」されている膜は、膜のいずれかの主面又は両方における表面積の大部分（例えば、約５０％超）において任意の好適な位置で支持されている場合がある。
【００３３】
用語「富化」は、本明細書で用いる場合、液体、気体、若しくは溶質等の量又は濃度の増加を指す。例えば、気体ＡとＢとの混合物は、例えば、膜を通して気体Ａを選択的に透過させてこの混合物に気体Ａを追加することにより、又は、例えば、膜を通して気体Ｂを選択的に透過させてこの混合物から気体Ｂを取り除くことにより、気体Ａの濃度若しくは量を増加させた場合、気体Ａを富化させることができる。第１の気体成分が膜を通して反対側の流体中に移動した場合、この流体は第１の気体成分で富化され、また、膜を透過した流体と気体との組み合わせを透過物と呼ぶ場合がある。
【００３４】
用語「激減」は、本明細書で用いる場合、液体、気体、又は溶質等の量又は濃度の減少を指す。例えば、気体ＡとＢとの混合物は、例えば、膜を通して気体Ｂを選択的に透過させてこの混合物から気体Ｂを取り除くことにより、又は、例えば、膜を通して気体Ａを選択的に透過させてこの混合物に気体Ａを追加することにより、気体Ｂの濃度若しくは量を減少させた場合、気体Ｂを激減させることができる。
【００３５】
用語「選択性」又は「理想的な選択性」は、本明細書で用いる場合、同じ温度（別途明記しない限り、室温であることが想定される）で測定された、より緩慢な透過気体又は蒸気に対する、より迅速な透過気体又は蒸気の透過性の比を指す。
【００３６】
用語「透過性」は、本明細書で用いる場合、膜を通過する物質Ｘの透過係数（ＰＸ）を指し、ここで、ｑｍＸ＝ＰＸ＊Ａ＊ΔｐＸ＊（１／δ）［式中、ｑｍＸは膜を通過する物質Ｘの体積流量であり、Ａは物質Ｘが通過して流れる膜の１つの主面の表面積であり、ΔｐＸは膜全体にわたる物質Ｘの分圧の差であり、δは膜の厚さである］である。ＰＸはまた、Ｖ・δ／（Ａ・ｔ・Δｐ）［式中、ＰＸは膜における気体Ｘの透過性であり、Ｖは膜を透過する気体Ｘの体積であり、δは膜の厚さであり、Ａは膜の面積であり、ｔは時間であり、Δｐは気体Ｘの保持物面と透過物面との圧力差である］としても表すことができる。
【００３７】
用語「Ｂａｒｒｅｒ」又は「Ｂａｒｒｅｒｓ」は、本明細書で用いる場合、透過性の単位を指し、１Ｂａｒｒｅｒ＝１０−１１（ｃｍ３気体）ｃｍ  ｃｍ−２ｓ−１ｍｍＨｇ−１、又は１０−１０（ｃｍ３気体）ｃｍ  ｃｍ−２ｓ−１ｃｍ  Ｈｇ−１［式中、「ｃｍ３気体」は、標準温度及び標準圧力において１立方センチメートルを占める気体の量を表す］である。
【００３８】
用語「全表面積」は、膜に関して本明細書で用いる場合、第１の面と第２の面とを分離している、膜の全表面積を指す。中空繊維膜において、全表面積は、通常ｎ＊□＊ＯＤ＊ｌ［式中、ｎは膜モジュール中の繊維の全数であり、ＯＤは繊維の外径であり、ｌは、少なくとも１つの揮発性化合物を有するエマルションを含む液体供給混合物と第１の面上で接触し、かつスイープ媒体と第２の面上で接触している繊維の有効長である］により名目上定義される。
【００３９】
用語「空気」は、本明細書で用いる場合、概ね地表において大気から採取された気体の天然組成とほぼ同一の組成を有する、気体の混合物を指す。いくつかの例において、空気は周囲環境から採取される。空気は、窒素約７８％、酸素約２１％、アルゴン約１％、及び二酸化炭素約０．０４％、並びに少量の他の気体を含む組成を有する。
【００４０】
用語「室温」は、本明細書で用いる場合、周囲温度を指し、例えば、約１５℃〜約２８℃であり得る。
【００４１】
用語「気体」は、本明細書で用いる場合、気相物質を含む。
【００４２】
用語「吸収」又は「吸収する」は、本明細書で用いる場合、吸収された成分を溶解する又は運搬することを指す。例えば、流体は、溶解した気体、及び運搬可能な流体中の気体等の任意の好適なサイズの気泡としてのうちの少なくとも１つとして、気体を吸収することができる。吸収プロセスは、化学的相互作用（例えば、化学吸着）、物理的相互作用（例えば、物理吸着）、バルク相互作用、表面相互作用（例えば、吸着）、又はこれらの組み合わせ等の、任意の好適な機序を含み得る。
【００４３】
用語「脱着」又は「脱着させる」は、本明細書で用いる場合、吸収された成分を排出することを指す。
【００４４】
揮発性化合物を液体混合物から分離する方法
様々な実施形態により、エマルションを含む液体混合物から揮発性化合物を分離する方法がもたらされる。本方法は、第１の膜の第１の面を、ポリマーと少なくとも１つの揮発性化合物とを含む液体供給混合物と接触させることを含み得る。本方法はまた、膜の第２の面を、スイープ気体（ｓｗｅｅｐ  ｇａｓ）又はスイープ液体であり得る少なくとも１つのスイープ流体を含むスイープ媒体と接触させることを含み得る。供給混合物を膜の第１の面と接触させること、及びスイープ媒体を膜の第２の面と接触させることにより、透過混合物を膜の第２の面上に生成させることができ、保持混合物を膜の第１の面上に生成させることができ、透過混合物は揮発性化合物で富化されており、保持混合物では揮発性化合物が激減している。
【００４５】
様々な実施形態において、本方法は、ポットストリッピング及びワイプトフィルム蒸発器等の既知の方法よりもエネルギー効率がよく、使いやすく、緩和な、揮発性化合物を除去するための手段を提供する。様々な実施形態において、本方法は、プロセス中に除去される水の量を低減することにより、他の技術と比べ、エマルションの安定性を高め、また、水をエマルション製品中に再度加える必要性をなくす又は低減する。一実施形態において、膜は高密度のシリコーン中空繊維膜であり、供給物流体は、オルガノポリシロキサンポリマーと揮発性の直鎖状シロキサン又はシクロシロキサンとの混合物である。いくつかの実施形態において、本方法は、バルクストリッピング操作よりも低温又は緩和な真空レベルにおいて、揮発性化合物の効果的な低減をもたらすことができる。いくつかの実施形態において、シリコーン流体等のスイープ媒体を用い、中空繊維膜モジュールのシェル面又はボア面をスイープし、別の液体から揮発性化合物を除去することができる。次いで、第２の膜モジュール又は膜を含まない脱着モジュールを用い、スイープ流体を再生し、再使用することができる。いくつかの実施形態において、次いで、吸収中に用いた温度よりも高温を用い、任意選択的に真空ポンプを用いずに、揮発性化合物をスイープ流体から脱着させることができる。吸収及び脱着を含むいくつかの実施形態において、吸収は、より低温のスイープ流体及びより低圧のスイープ流体のうちの少なくとも１つによって実施することができ、一方、脱着中は、より高温のスイープ流体及びより高圧のスイープ流体うちの少なくとも１つが用いられる。いくつかの実施形態において、スイープ流体は、再吸収のため、脱着されずに再循環される（例えば、複数の通過）。いくつかの実施形態において、吸収された揮発性化合物を含有するスイープ流体は再生されないが、別のプロセスに送られる、又は、後の使用のために保存される。いくつかの実施形態において、本方法は、開環平衡生成物、開環非平衡生成物、ヒドロシリル化生成物、フリーラジカル重合生成物、線状付加生成物、縮合生成物、加水分解生成物、（バルク重合、溶液重合、エマルションを含む不均一相重合、及び分散重合）生成物のストリッピングに用いることができ、シクロシロキサン又は他の揮発性オリゴシロキサンを様々な廃液流から回収するのに用いることができる。いくつかの実施形態において、本方法は、真空ストリッピング及びワイプトフィルム蒸発器による蒸発等の他の手法と比べ、他のエマルション成分、例えば水、水蒸気よりも、揮発性シロキサンに対し、より高い選択性をもたらす。
【００４６】
モジュールは、膜と、また、脱着プロセスにおいては、流下膜式蒸発器、蒸留カラム、噴霧塔、膜等の設備とを含む任意の装置を意味し得、また、スイープ流体を再生するための熱、真空、又は気体スイープの使用を含み得る。
【００４７】
膜を含まない脱着モジュールによってスイープ流体が再生される実施形態において、脱着モジュールは、再生、脱着、又は流体からの溶質のストリッピングについて既知の、任意の様々な方法及び装置を、これらの組み合わせも含めて利用することができる。例えば、スイープ流体が液体である実施形態においては、任意の好適な直接接触の方法を用い、液体のスイープ流体を脱着媒体と接触させることができる。例えば、直接接触させることは、気体を吸収流体上に流すこと、又は吸収流体中に直接バブリングすることを含み得る。例えば、接触させることは、任意の適切な充填材料（例えば、ランダム充填材料若しくは構造充填材料、又は他の充填材料）を備えた充填層カラム又は塔；任意の適切なトレイ間隔及び供給流位置を有するシーブトレイ、バルブトレイ、若しくはバブルキャップトレイを備えた任意の適切なトレイ型を有する段塔カラム又は段塔；任意の適切なトレイ間隔及び供給流位置を有するシーブトレイ、バルブトレイ、若しくはバブルキャップトレイを備えた任意の適切なトレイ型を有する蒸留カラム又は塔；任意の適切な充填材料、例えば、ランダム充填材料若しくは構造充填材料、又は他の充填材料を備えた液体噴霧カラム又は塔；遠心接触器；ホイール若しくはトレイ等の回転表面；気体を液体の流下薄膜と、多孔質ポリマー若しくは無機膜全体に、又はこれらの任意の組み合わせと接触させる、１つ以上の固定表面を特徴とする流下膜式装置において接触させることを含み得る。スイープ流体が気体又は蒸気である場合、再生は、凝縮器、冷却トラップ、固体吸収剤、又は任意の他の蒸気再生プロセスを、これらの組み合わせも含めて含み得、スイープ流体中の１つ以上の揮発性化合物のレベルを選択的に低下させ、十分に吸収性にして再利用又は廃棄する。
【００４８】
本方法は、１つ以上の揮発性化合物を液体供給混合物から分離することができる。除去は、供給混合物中の揮発性化合物の濃度を低下させることを含み得る、又は、除去は、揮発性化合物の実質的に全てを供給混合物から除去することを含み得る。いくつかの実施形態において、１つの揮発性化合物の実質的に全てが除去されるのに対し、別の揮発性化合物の一部のみが除去される。いくつかの実施形態において、１つの揮発性化合物の濃度が第１の量だけ低下され得るのに対し、別の揮発性化合物の濃度が、第１の量と同じ又は異なる第２の量だけ低下され得る。本方法は、任意の好適な量の１つ以上の揮発性化合物を供給混合物から除去することができる。
【００４９】
いくつかの実施形態において、保持混合物は、１つ以上の揮発性化合物が９９．９９重量％超、又は１００％激減される（実験上の検出限界内）。すなわち、揮発性化合物の０．０１重量％未満が、供給混合物又はエマルション中に残存する。いくつかの実施形態において、保持混合物では、１つ以上の揮発性シロキサンが９９．９９重量％超激減し、その結果、０．０１重量％未満の揮発性シロキサン、又は検出限界未満の揮発性シロキサンが、供給混合物又はエマルション中に残存する。いくつかの実施形態において、保持混合物では、液体供給混合物に比べ、１つ以上の揮発性シロキサンが、約１重量％〜約９９．９９重量％、約４０重量％〜約９９重量％、約７０重量％〜約９５重量、又は約１重量％以下、２重量％、３、４、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７１、７２、７３、７４、７５、７６、７７、７８、７９、８０、８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９、９０、９１、９２、９３、９４、９５、９６、９７、９８、９９、９９．５重量％、又は約９９．９９重量％以上激減している。
【００５０】
本発明は、膜をスイープ媒体と組み合わせて用いる方法を提供する。スイープ媒体は、膜の透過物面に接触させることができ、膜を透過物面へと通過する１つ以上の揮発性化合物の一部又は実質的に全てをスイープするのを助けることにより、揮発性化合物を膜を通して物質移動するための強力な推進力を維持するのを助ける。膜の一方の面上の液体供給混合物及び膜のもう一方の面上のスイープ媒体は、相互に任意の好適な流動構造を有し得る。供給混合物及びスイープ媒体の相互の移動により、膜に直接隣接している揮発性化合物の濃度を低下させることができ、これにより、膜を通しての揮発性化合物の移動速度を上昇させることができる。供給混合物及びスイープ媒体を相互に移動させることにより、所定の時間を通して膜に接触する供給混合物及びスイープ媒体の量を上昇又は最大化させることができ、これによって膜を通しての揮発性化合物の移動を上昇又は最適化させることにより、膜の分離性能を向上させることができる。いくつかの例において、供給混合物及びスイープ媒体は、同方向に流動する。他の例において、供給混合物及びスイープ媒体は、向流又は交差流のうちの少なくとも１つで流動する。流動構造は、複数の流動様式、例えば、供給混合物及びスイープ媒体の約１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、又は９０％が交差流を有する一方で、供給混合物及びスイープ媒体の約９０、８０、７０、６０、５０、４０、３０、２０、又は１０％が相互に向流、同方向流（例えば、並流）、又は半径方向流を有し得る（例えば、ボア流動が長さに沿うのに対し、スイープ流動は半径方向に沿う）。流動様式の任意の好適な組み合わせは、本発明の実施形態の範囲内に包含される。膜の一方の面上の供給混合物の流量及び膜の他方の面上のスイープ媒体の流量は独立して変更することができ、膜システムに対し、供給混合物対スイープ媒体の任意の好適な流量比を得ることができる。供給混合物対スイープ媒体流量比には、所与の膜システム、構成及び操作条件について所望の分離を達成するための最適範囲が存在し得る。供給混合物からの揮発性化合物の除去の促進にスイープ液体が用いられる場合、供給混合物対スイープ液体の最適流量比は、揮発性化合物が供給混合物からスイープ媒体中に除去されるプロセスの最適比とは異なり得る。
【００５１】
供給混合物は、任意の好適な方式で膜（例えば、１つ以上の膜）に接触させることができる。いくつかの実施形態において、供給混合物は、膜において、少なくとも１つの揮発性化合物の分圧に正勾配が存在し、この少なくとも１つの揮発性化合物の膜の透過物面への透過を推進するような圧力で、膜に接触させることができる。一例において、供給混合物は、ほぼ周囲気圧で膜に接触される。別の例において、供給混合物／保持物面及び透過物面の両方がほぼ周囲気圧に保たれるが、透過物面に導入されるスイープ流体又はスイープ気体は、揮発性化合物の正の分圧勾配が維持されるような圧力及び流量を有する。別の例において、供給混合物は、膜の第１の面と第２の面との間に圧力差が生じるように、膜と接触される。圧力差は、（膜の第１の面上の）供給混合物の圧力が、膜の第２の面における圧力よりも大きいものであり得る。一例において、圧力差は、周囲気圧よりも高い供給混合物の圧力によって引き起こされ、このような例では、供給混合物の圧力は、ポンプを用いる等の任意の好適な手段を用い、周囲気圧よりも高くすることができる。別の例において、圧力差は、膜の第２の面における、周囲気圧以下の圧力によって引き起こされ、このような例では、膜の第２の面の圧力は、ブロワー又は真空ポンプ等の任意の好適な装置を用い、周囲気圧よりも低くすることができる。他の例においては、膜の第２の面における周囲気圧よりも低い圧力と、膜の第１の面における周囲気圧よりも高い圧力との組み合わせが、膜における圧力差に寄与する。いくつかの実施形態において、膜の第１の面上の周囲気圧よりも高い圧力は、供給混合物を膜の第１の面にポンピングし、保持混合物の膜からの流出路を制限することによってもたらすことができる。
【００５２】
１つ以上の揮発性化合物を供給混合物から分離するための方法は、膜の第２の面をスイープ媒体と接触させることを含む。膜の第２の面をスイープ媒体と接触させ、膜の第１の面を供給混合物と接触させることにより、膜の第２の面上に透過混合物を生成させ、膜の第１の面上に保持混合物を生成させる。透過混合物は揮発性化合物で富化され、スイープ媒体は、膜との接触前の濃度に比べ、膜との接触後に、より高濃度又はより多量のうちの少なくとも１つの揮発性化合物をスイープ媒体中に有する。保持混合物では揮発性化合物が激減し、供給混合物は、膜との接触前の（供給混合物としての）揮発性化合物の濃度又は量に比べ、膜との接触後に、より低濃度又はより少量のうちの少なくとも１つの揮発性化合物を供給混合物中に有する。
【００５３】
いくつかの実施形態において、供給混合物の温度は、スイープ媒体及び膜の性質に応じ、所望の分離度をもたらすように調整することができる。供給混合物の温度は、任意の好適な温度、例えば、ほぼ室温〜約１５０℃、約２０℃〜約１２０℃、約−４０℃〜約２５０℃、約３０℃〜約１５０℃、約４０℃〜約１１０℃、約５０℃〜約９０℃、又はほぼ室温、又は約−４０℃以下、又は約−３５℃、−３０、−２５、−２０、−１５、−１０、−５、０、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、７８、８０、８３、８５、９０、９３、９５、１００、１０５、１１０、１１５、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５、１５０、１５５、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０℃、又は約２５０℃以上等であり得る。
【００５４】
いくつかの実施形態において、スイープ媒体は、１つ以上の揮発性化合物を流体からスイープ媒体中に、より迅速に移動させる、例えば、膜を通しての１つ以上の揮発性化合物の流束を上昇させるのに好ましい温度及び圧力において、膜の第２の面に導入することができる。スイープ媒体は、接触中、任意の好適な温度、例えば、約−６０℃〜約１５０℃、約−３０℃〜約１５０℃、約−２０℃〜約１５０℃、約−１０℃〜約１５０℃、約０℃〜約１５０℃、約１０℃〜約１５０℃、約２０℃〜約１５０℃、約１０℃〜約１１０℃、約２０℃〜約１００℃、約１０℃〜約９０℃、又は約−６０以下、又は約−５５℃、−５０、−４５、−４０、−３５、−３０、−２５、−２０、−１５、−１０、−５、０、５、１０、１５、２０、２５、３０、４０、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、１００、１０５、１１０、１１５、１２０、１２５、１３０、１３５、１４０、１４５℃、又は約１５０℃以上等であり得る。
【００５５】
供給混合物は、膜の第１の面との接触中、任意の好適な圧力を有し得る。例えば、供給混合物の圧力は、０．０１バール〜約１００，０００バール、又は約０．５バール〜約５バール、又は約０．０１バール以下、０．０５、０．１、０．２、０．４、０．６、０．８、１．０、１．２、１．４、１．６、１．８、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、６、７、８、９、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２５、３０、４０、５０、７５、１００、１５０、２００、２５０、５００、７５０、１，０００、１，５００、２，５００、５，０００、１０，０００、５０，０００、又は約１００，０００バール以上であり得る。スイープ媒体は、膜の第１の面との接触中、任意の好適な圧力を有し得る。例えば、スイープ媒体の圧力は、約０．０００，０１バール〜約１００バール、又は約０．００１バール〜約１０バール、又は約０．０００，０１バール以下、約０．０００，１バール、０．００１、０．０１、０．１、０．２、０．４、０．６、０．８、１．０、１．２、１．４、１．６、１．８、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、６、７、８、９、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２５、３０、４０、５０、７５、又は約１００バール以上であり得る。供給混合物及びスイープ媒体間の圧力差は、本方法が本明細書に記載のとおり実施可能であるような、任意の好適な圧力差であり得る。例えば、供給混合物及びスイープ媒体間の圧力差は、約０、約０．０００，０１バール〜約１００，０００バール、又は約０．０１バール〜約１０，０００バール、又は約０．０００，０１バール以下、約０．０００，１バール、０．００１、０．０１、０．１、０．２、０．４、０．６、０．８、１．０、１．２、１．４、１．６、１．８、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、６、７、８、９、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２５、３０、４０、５０、７５、１００、１５０、２００、２５０、５００、７５０、１，０００、１，５００、２，５００、５，０００、１０，０００、５０，０００、又は約１００，０００バール以上であり得る。
【００５６】
いくつかの例において、膜の第２の面における揮発性化合物成分の濃度が特定のレベルまで達した場合、揮発性化合物成分の供給混合物からの分離速度は低下し得る。供給混合物及びスイープ媒体の流量は、１つ以上の揮発性化合物の効率的かつ効果的な分離が起こるように調整することができる。例えば、供給混合物の流量は、約０．００１Ｌ／分〜約１００，０００Ｌ／分、約０．１Ｌ／分〜約１００Ｌ／分、又は約０．００１Ｌ／分以下、０．０１Ｌ／分、０．１、１、２、４、６、８、１０、１５、２０、２５、５０、７５、１００、１５０、２００、２５０、５００、７５０、１，０００、１，５００、２，５００、５，０００、７，５００、１０，０００、１５，０００、２０，０００、２５，０００、５０，０００、７５，０００、又は約１００，０００Ｌ／分以上であり得る。スイープ媒体の流量は、０．００１Ｌ／分〜約１００，０００Ｌ／分、約０．１Ｌ／分〜約１００Ｌ／分、又は約０．００１Ｌ／分以下、０．０１Ｌ／分、０．１、１、２、４、６、８、１０、１５、２０、２５、５０、７５、１００、１５０、２００、２５０、５００、７５０、１，０００、１，５００、２，５００、５，０００、７，５００、１０，０００、１５，０００、２０，０００、２５，０００、５０，０００、７５，０００、又は約１００，０００Ｌ／分以上であり得る。
【００５７】
いくつかの実施形態において、揮発性化合物を供給混合物から除去するための方法はまた、接触により、透過混合物中の１つ以上の揮発性化合物の濃度又は量のうちの少なくとも１つを低下させることにより、１つ以上の揮発性化合物を透過混合物から除去することを含み得る。したがって、本発明は、スイープ媒体を用いて少なくとも１つの揮発性化合物を供給混合物から除去することと、第２の膜の使用又は別の好適な手段を介する等により、少なくとも１つの揮発性化合物を使用済みのスイープ媒体から除去することとの組み合わせを提供することができる。本発明は、脱着された透過混合物が第１の膜の第２の面と接触するように再循環させること等により、再生されたスイープ媒体透過物を再循環させて膜の第２の面と接触させ、スイープ媒体を再利用することを更に含み得る。このような再利用は、１つ以上の揮発性化合物の供給混合物からの分離の効率を高め、複数のサイクル（例えば、約２、３、４、５、１０、１００、１０００、又はより多くのサイクル）にわたって実施可能である。１つ以上の揮発性化合物を脱着させることは、第２の膜の第１の面を透過混合物と接触させることと、第２の膜の第２の面をスイープ媒体と接触させることと、を含み得る。この第２のプロセスで用いられるスイープ媒体は、第１のプロセスで用いられるスイープ媒体と同じ又は異なる場合がある。いくつかの実施形態において、スイープ媒体は再利用されない。
【００５８】
供給混合物及び揮発性化合物
液体供給混合物は、少なくとも１つの揮発性化合物と、エマルションとを少なくとも含む、任意の好適な供給混合物であり得る。エマルションは、少なくとも１つのポリマーを含み得る。供給混合物は、ポリマーを有するエマルションを形成する１つ以上の化学反応によって形成された組成物であり得、１つ以上の揮発性化合物のうちの少なくとも１つは所望の生成物である、又は、１つ以上の揮発性化合物のうちの少なくとも１つは副生成物である。ポリマーは、任意の好適なポリマー、例えば有機ポリマー、又はケイ素を含むポリマー、例えばオルガノポリシロキサンのようなポリシロキサン等であり得る。ポリマーは、本明細書に記載のシリコーンを含む任意のポリマーであり得る。
【００５９】
エマルションは、任意の種類のエマルションであり得る。例えば、エマルションは、油中水型、水中油型、水中油中水型、又は油中水中油型エマルションであり得る。
【００６０】
一実施形態において、エマルションは、水連続相有機エマルションである。この実施形態において、エマルション中の分散相は、少なくとも１つの有機油を含有する。
【００６１】
更なる実施形態において、有機エマルションは、ラテックスから選択され得る。代表的な、非限定的な好適な合成有機ラテックスとしては、スチレン、スチレン−ブタジエン、スチレン−アクリレート、アクリロニトリル、アクリロニトリル−ブタジエン、アクリル、ポリ酢酸ビニル、ポリアクリレート、ポリウレタン、エポキシ、アルキドが挙げられる。本プロセスにおける水連続相エマルションとして有用な、市販のラテックスの代表的な非限定例としては、ＢＡＳＦにより商標名Ｊｏｎｃｒｙｌ（登録商標）で販売されている、Ｊｏｎｃｒｙｌ（登録商標）７７（ＢＡＳＦ）等の一連のラテックスが挙げられる。
【００６２】
別の実施形態において、有機エマルションは、松根油等の天然油のエマルションである。本プロセスにおける水連続相エマルションとして有用な、市販の天然油エマルションの代表的な非限定例としては、Ｐｉｎｅｓｏｌ（登録商標）が挙げられる。有機エマルションはまた、Ｍｉｃｈｅｍ（登録商標）ワックスエマルション等の、ワックスのエマルションであってもよい。有機エマルションはまた、ＰＴＦＥ分散体であってもよい。
【００６３】
別の実施形態において、エマルションは、１つ以上のオルガノポリシロキサンを含む場合がある。オルガノポリシロキサンは、直鎖状、分枝状、環状、又は樹脂性の構造を有し得る。このオルガノポリシロキサンは、ホモポリマー又はコポリマーであり得る。オルガノポリシロキサン化合物は、ジシロキサン、トリシロキサン、又はポリシロキサンであり得る。いくつかの実施形態において、ポリマーは、アルキル置換、アリール置換、ハロアルキル置換、ハロアリール置換又はＨ置換されたオルガノポリシロキサン、例えば、ポリジメチルシロキサン、ポリメチルヒドリドシロキサン、ポリメチルビニルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン、及びこれらのコポリマー等である。オルガノポリシロキサンは、任意の好適な有機官能基若しくは置換基によって、又は有機ポリマー若しくは有機オリゴマー、例えば、様々な構造のシリコーン有機コポリマーによって置換され得る。
【００６４】
様々な実施形態において、オルガノポリシロキサンは、式
Ｒｘ３ＳｉＯ（Ｒｘ２ＳｉＯ）αＳｉＲｘ３又は
（Ｒｘ３ＳｉＯ１／２）ｗ（Ｒｘ３ＳｉＯ２／２）ｘ（Ｒｘ３ＳｉＯ３／２）ｙ（ＳｉＯ４／２）ｚ
の化合物を含み得る。
【００６５】
変数αは、約ゼロ以上、かつ最大約１，０００，０００の平均値を有し得る。０≦ｗ＜０．９５、０≦ｘ＜１、０≦ｙ＜１、０≦ｚ＜０．９５、かつｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ＝１。各Ｒｘは、独立して、一価の官能基、例えば、−Ｈ、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、ペンチル、オクチル、ウンデシル、オクタデシル）、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール（例えば、フェニル、トリル、キシリル、ベンジル、２−フェニルエチル）、置換又は非置換（Ｃ２−Ｃ２０）アルケニル、ハロゲン、（Ｃ１−２０）アルコキシ、ビニル、アリル、ヘキセニル、置換又は非置換（Ｃ２−Ｃ２０）アルキニル、ハロゲン置換（Ｃ１−２０）アルキル又は（Ｃ６−Ｃ２０）アリール（例えば、トリフルオロプロピル）、ヒドロキシル、アルコキシ、ヘテロアリール、置換及び非置換シクロアルキル等である。各Ｒｘはまた、有機基、又は式Ｒｙ−Ｑ［式中、Ｑは有機基、例えば、カルボキシ、ハロゲン、置換又は非置換アミン（第一級、第二級又は第三級）、ビニル、アリル、無水物、メルカプト、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、オリゴエーテル、ポリエーテル、イソシアネート、エポキシ、シクロエポキシ、ヒドロキシル等を含む］の基、ハロゲン、カルボキシレート、無水物、イソシアネート、硫化物、及び天然に存在する若しくは生物由来の基（例えば、糖類、ペプチド、セルロース）、イオン基（例えば、アンモニウム）、シアノ（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル（例えば、シアノエチル基、シアノプロピル）、並びに−Ｏ−、−ＮＨ−、及び−Ｓ−から選択される０、１、２、若しくは３つの基を中間若しくは末端に有する置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ２０）ヒドロカルビルであり得る。変数Ｒｙは、独立して、炭素原子１〜１２個の置換又は非置換アルキレン基、又は式（Ｒ９Ｏ）ｐ［式中、Ｒ９は二価の有機基、例えば、炭素原子１〜１２個のアルキレン基等であり、下付き文字ｐは１〜５０の範囲の整数、かつ各Ｒ９Ｏは同じ又は異なり得る］の基である、二価のスペーサーである。いくつかの例において、Ｒｙはメチレン、エチレン、又はプロピレンである。
【００６６】
変数Ｒｘはまた、それぞれ独立して、他の有機官能基、例えば、グリシジル、アミン、エーテル、シアン酸エステル、イソシアノ、エステル、アルコキシ、アシルオキシ、カルボン酸、カルボキシレート塩、スクシネート、無水物、メルカプト、硫化物、ケトキシム、アジド、ホスホネート、ホスフィン、マスクしたイソシアノ、ヒドロキシル、及びこれらの組み合わせ等を含み得る。変数Ｒｘはまた、シクロアルキル基、例えば、これに限定されるものではないが、シクロヘキシル基等を含み得る。変数Ｒｘは、アルキルオキシポリ（オキシアルキレン）基、例えば、プロピルオキシポリ（オキシエチレン）、プロピルオキシポリ（オキシプロピレン）、プロピルオキシ−ポリ（オキシプロピレン）−コ−ポリ（オキシエチレン）、これらのハロゲン置換体、及びこれらの組み合わせ等を含み得る。変数Ｒｘは、ハロゲン化炭化水素基、例えば、これらに限定されるものではないが、３，３，３−トリフルオロプロピル基、３−クロロプロピル基、ジクロロフェニル基、及び６，６，６，５，５，４，４，３，３−ノナフルオロヘキシル基、及びこれらの組み合わせ等を含み得る。変数Ｒｘは、カルバゾール基、例えば、３−（Ｎ−カルバゾリル）プロピル等、アリールアミノ官能基、例えば、４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）フェニル−３−プロピル等、並びにハロゲン化炭化水素基、例えば、３，３，３−トリフルオロプロピル、３−クロロプロピル、ジクロロフェニル、及び６，６，６，５，５，４，４，３，３−ノナフルオロヘキシル等を含み得る。
【００６７】
いくつかの例において、オルガノポリシロキサンは、ジメチルビニル末端ジメチルシロキサン、ジメチルビニル化トリメチル化シリカ、テトラメチルテラビニルシクロテトラシロキサン、ジメチルビニルシロキシ末端ポリジメチルシロキサン、トリメチルシロキシ末端ポリジメチルシロキサン−ポリメチルビニルシロキサンコポリマー、ジメチルビニルシロキシ末端ポリジメチルシロキサン−ポリメチルビニルシロキサンコポリマー、又はテトラメチルジビニルジシロキサンであり得る。いくつかの例において、前述の列挙中の構造のビニル基は、アリル基、ヘキセニル基、アクリル基、メタクリル基、又は他のヒドロシリル化反応性若しくはフリーラジカル重合性不飽和基、例えば、アクリロキシプロピル基及びメタクリルオキシプロピル基等によって置換されている場合がある。いくつかの例において、オルガノポリシロキサンは、主としてＣＨ２＝ＣＨ（ＣＨ３）２ＳｉＯ１／２単位、（ＣＨ３）３ＳｉＯ１／２単位、及びＳｉＯ４／２単位を含むオルガノポリシロキサン樹脂を含み得る、又は、ＰｈＳｉ（ＯＳｉＭｅ２Ｖｉ）３、Ｓｉ（ＯＳｉＭｅ２Ｖｉ）４、ＭｅＳｉ（ＯＳｉＭｅ２Ｖｉ）３、若しくはＰｈ２Ｓｉ（ＯＳｉＭｅ２Ｖｉ）２であり得る。いくつかの例において、オルガノポリシロキサンは、オリゴマーのジメチルシロキサン（Ｄ）−メチルビニルシロキサン（ＤＶｉ）ジオールを含み得る。いくつかの実施形態において、オルガノポリシロキサンは、オルガノハイドロジェンシロキサン、例えば、１，１，３，３−テトラメチルジシロキサン、１，１，３，３−テトラフェニルジシロキサン、フェニルトリス（ジメチルシロキシ）シラン、１，３，５−トリメチルシクロトリシロキサン、トリメチルシロキシ末端ポリ（メチルハイドロジェンシロキサン）、トリメチルシロキシ末端ポリ（ジメチルシロキサン／メチルハイドロジェンシロキサン）、ジメチルハイドロジェンシロキシ末端ポリ（メチルハイドロジェンシロキサン）、メチルハイドロジェンシロキシ末端ポリジメチルシロキサン、又はジメチルハイドロジェンシロキシ末端ポリ（ジメチルシロキサン／メチルハイドロジェンシロキサン）等であり得る。
【００６８】
別の実施形態において、オルガノポリシロキサンは、ポリマーの主鎖を有する有機化合物をオルガノポリシロキサン化合物と、コポリマー１つ当たり平均して少なくとも１つのフリーラジカル重合性基が存在するように共重合化することによって生成される化合物を含む。好適な有機化合物としては、これらに限定されるものではないが、炭化水素ベースのポリマー、例えば、ポリイソブチレン、ポリブタジエン、ポリイソプレン等、ポリオレフィン、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びポリエチレンポリプロピレンコポリマー、ポリスチレン、スチレンブタジエン、及びアクリロニトリルブタジエンスチレン、ポリアクリレート等、ポリエーテル、例えば、ポリエチレンオキシド及びポリプロピレンオキシド等、ポリエステル、例えば、ポリエチレンテレフタレート及びポリブチレンテフタレート、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリウレア、ポリメタクリレート等、部分フッ素化又は全フッ素化ポリマー、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、フッ素ゴム等、末端不飽和炭化水素、オレフィン、ポリオレフィン、並びにこれらの組み合わせが挙げられる。有機化合物としてはまた、コポリマー、例えば、複数の有機官能性、複数のオルガノポリシロキサン官能性、及びオルガノポリシロキサンと有機化合物との組み合わせ等を有するポリマー等を挙げることができる。コポリマーは、繰り返し単位をランダム、グラフト、又はブロック配列で含み得る。
【００６９】
いくつかの実施形態において、エマルションは、オルガノシラン、例えば、ジフェニルシラン、２−クロロエチルシラン、ビス［（ｐ−ジメチルシリル）フェニル］エーテル、１，４−ジメチルジシリルエタン、１，３，５−トリス（ジメチルシリル）ベンゼン、１，３，５−トリメチル−１，３，５−トリシラン、ポリ（メチルシリレン）フェニレン、及びポリ（メチルシリレン）メチレン等を含み得る。
【００７０】
いくつかの実施形態において、供給混合物はエマルションを含み、エマルションは、供給混合物の０．１〜９９．９重量％、９０重量％、８０重量％、７０重量％、６０重量％、５０重量％、４０重量％、３０重量％、２５、２０、１５、１０、８、６、４、２、１、０．５、又は０．１で存在する。
【００７１】
液体供給混合物は、５０体積％以上の液体、又は約５５体積％、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０、９５、９６、９７、９８、９９、９９．５、９９．９、又は約９９．９９体積％の液体であり、残りは気相であり得る。供給混合物中で、１つ以上の揮発性化合物は、独立して、液相、気相若しくは蒸気相、又はこれらの組み合わせであり得る。
【００７２】
揮発性化合物は、任意の好適な揮発性化合物、例えば、揮発性有機化合物、揮発性シロキサン、溶媒、モノマー、オリゴマー、架橋剤、臭気原因化合物、空気及び他の同伴気体等であり得る。揮発性有機化合物の通常の非限定的な例としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、テトラヒドロフラン、炭化水素（脂肪族、芳香族、飽和、不飽和、環状又は直鎖状）、クロロホルム、塩化メチレン、四塩化炭素、トリエチルアミン、硫化水素、酢酸エチル、モノマー、例えば、スチレン及びａ−メチルスチレンのような、その誘導体、塩化ビニル、フッ化ビニル、酢酸ビニル、メチルビニルエーテル等、アクリロニトリル、エチレン、プロピレン、ジエン、例えば、ブタジエン及びヘキサジエン、イソプレン等、アクリルモノマー、例えば、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、アクリル酸、メタクリル酸、エチルアクリレート、ｔ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート等、シアノアクリレート、例えば、メチル−２−シアノアクリレート等、アリルグリシジルエーテル、エチレンオキシド、テトラフルオロエチレン、フッ化ビニリデン、塩化ビニリデン、アリルアルコール、ｅ−カプロラクタム、ホスゲン、エピクロロヒドリン、ホルムアルデヒド、テトラメチレンオキシド、トルエンジイソシアネート、アクリルアミド、ビニルブチラール、酪酸、アセチレンが挙げられる。揮発性化合物がシロキサンである実施形態において、揮発性シロキサンは、任意の好適なシロキサン、例えば、本方法が本明細書に記載のとおり実施可能であるような、例えば、本明細書に記載の任意の好適なシロキサンであり得る。例えば、揮発性シロキサンは、直鎖状シロキサン又はシクロシロキサンであり得る。シクロシロキサンは置換又は非置換であり得、約４〜２０個の−Ｓｉ−Ｏ−単位を、シクロシロキサンの１つ以上のポリシロキサン環中に有し得る。いくつかの実施形態において、シクロシロキサンは、約４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、又は約１３個の−Ｓｉ−Ｏ−を有する単一の環を有する。様々な実施形態において、揮発性シロキサンは、ヘキサメチルジシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、ドデカメチルペンタシロキサン、ヘキサメチルシクロシロキサン（Ｄ３）、オクタメチルテトラシクロシロキサン（Ｄ４）、デカメチルペンタシクロシロキサン（Ｄ５）、ドデカメチルヘキサシクロシロキサン（Ｄ６）、並びに直鎖状及び環状ポリジメチルシロキサンの高級オリゴマー、又はこれらの組み合わせであり得る。いくつかの例において、揮発性シロキサンは、式Ｍ−Ｄ’ｘ−Ｍ、Ｍ−Ｄｘ−Ｄ’ｙ−Ｍ、Ｍ’−Ｄｘ−Ｍ’、Ｍ’−Ｄｘ−Ｄ’ｙ−Ｍ’、Ｄｘ、Ｄｙ、Ｄ’ｘ、又はＤ’ｙ［式中、Ｍは［Ｏ０．５Ｓｉ（Ｍｅ）３］を表し、−Ｄ−は［ＯＳｉ（Ｍｅ）２］であり、Ｍ’又はＤ’は置換されたＭ基又はＤ基を示し、１つ以上の置換基は任意の１つ以上の好適な置換基、例えば、−Ｈ、ハロゲン、（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル、（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、（Ｃ２−Ｃ２０）アルケニル、ハロゲン置換（Ｃ１−２０）アルキル又は（Ｃ６−Ｃ２０）アリール（例えば、トリフルオロプロピル）、置換若しくは非置換アミン、アクリレート、メタクリレート、オリゴエーテル、イソシアネート、エポキシ、並びに−Ｏ−、−ＮＨ−、及び−Ｓ−から選択される０、１、２、若しくは３つの基を中間若しくは末端に有する置換若しくは非置換（Ｃ１−Ｃ２０）ヒドロカルビル等であり得、ｘ及びｙは、それぞれ独立して、１〜約１，０００、約１〜約５００、又は約１、２、３、４、５、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１２０、１４０、１６０、１８０、２００、２５０、又は約５００以上である］を有し得る。
【００７３】
スイープ媒体
本方法は、膜の第２の面をスイープ媒体と接触させることを含む。スイープ媒体は、気体、液体、又は気体若しくは液体の組み合わせを含み得る。気体は任意の好適な気体、例えば、周囲空気、圧縮空気、酸素、窒素、ヘリウム、又はアルゴン等であり得る。液体は任意の好適な液体、例えば、水性液体、有機溶媒、又は有機ケイ素流体等のケイ素流体等であり得る。スイープ流体は、極性、無極性であり得る、又は、これらの組み合わせを含み得る。いくつかの実施形態において、スイープ流体は疎水性流体を含む。
【００７４】
いくつかの実施形態において、スイープ媒体は、使用条件において、揮発性化合物、例えば揮発性シロキサン等に対し、水に対するよりも高い溶解度係数を有する流体を含む。いくつかの実施形態において、スイープ媒体は、無極性流体又は疎水性流体を含む。いくつかの実施形態において、スイープ媒体は、不揮発性の疎水性流体を含む。いくつかの実施形態において、スイープ媒体は、イオン性液体、超臨界流体、又は無機塩を含み得る。いくつかの実施形態において、スイープ媒体は有機ケイ素流体を含む。有機ケイ素流体は、吸収性及び吸着性のうちの少なくとも１つであり得、例えば、有機ケイ素流体は吸収流体であり得る。有機ケイ素流体は、オルガノシロキサン及びオルガノシランのうちの少なくとも１つを含み得る。いくつかの実施形態において、有機ケイ素流体は実質的に不揮発性であり、適度の中等度の粘度、例えば、１ｒａｄ／ｓにおいて１０〜５００ｃＰを有し、ポンピング可能であり、使用温度において安定であり、流体の送達に過剰なエネルギーを使用しない。スイープ流体は、吸収中の揮発性化合物と実質的に非反応性であり得、任意選択的に、供給混合物の他の成分と非反応性であり得る。スイープ流体は、前述のスイープ流体のいずれかの混合物を含み得る。一実施形態において、スイープ流体は、オルガノシロキサン及びオルガノシランから選択される。ただし、スイープ液体は、膜の第２の面に接触させる前の測定で、１０％（重量／重量）未満、あるいは０〜１０％（重量／重量）、あるいは５％（重量／重量）、あるいは０〜５％（重量／重量）、あるいは１％（重量／重量）未満、あるいは０〜１％（重量／重量）を占め、あるいは、スイープ液体は、液体炭化水素、又はケイ素を含まない他の有機液体を実質的に含まない。本明細書で用いる場合、液体炭化水素の量に関して実質的に含まないとは、１％（重量／重量）未満、あるいは０．５％（重量／重量）未満を含有する、あるいは検出可能な量の液体炭化水素を有さないという意味である。
【００７５】
スイープ流体が有機流体である実施形態において、好適なスイープ液体の非限定的な例としては、フッ素化液体、例えば、ペルフルオロデカリン、フルオロオリゴマー、フルオロポリマー、グリコール、オリゴマーグリコール、ポリマーグリコール、並びにグリコール、オリゴマーグリコール及びポリマーグリコールのアルコキシル化、アルキル化及びカルボキシル化等の誘導体、イオン性液体、並びにこれらの混合物等が挙げられる。スイープ流体が有機ケイ素流体である実施形態において、有機ケイ素流体は少なくとも１つの有機ケイ素化合物を含み、任意の他の好適な化合物、例えば、任意の好適な有機成分又は無機成分等、例えば、ケイ素を含まない成分等、例えば、任意の好適な溶媒又は非溶媒等を更に含み得る。有機ケイ素流体は、例えば、シラン（例えば、オルガノシラン）、ポリシラン（例えば、オルガノポリシラン）、シロキサン（例えば、オルガノモノシロキサン又はオルガノポリシロキサン等のオルガノシロキサン）、又はポリシロキサン（例えば、オルガノポリシロキサン）、例えば、当該技術分野で既知のこのような化合物のうちの任意の好適なもの等であり得る。オルガノシランは、モノシラン、ジシラン、トリシラン、又はポリシランであり得る。同様に、オルガノシロキサンは、ジシロキサン、トリシロキサン、又はポリシロキサンであり得る。有機ケイ素化合物の構造は、直鎖状、分枝状、環状、又は樹脂性であり得る。シクロシラン及びシクロシロキサンは、３〜１２個のケイ素原子、あるいは３〜１０個のケイ素原子、あるいは３〜４個のケイ素原子を有し得る。
【００７６】
スイープ媒体は、十分に効率的な分離プロセスが起こるように、１つ以上の揮発性化合物又は揮発性シロキサンを、好適な速度で、かつ十分な量で吸収する特性を有する。１つ以上の揮発性化合物をスイープ媒体から後に脱着させることを含む実施形態において、スイープ媒体は、十分に効率的な分離プロセスが起こるように、１つ以上の揮発性化合物を脱着し、好適な短時間のうちに、１つ以上の揮発性化合物をスイープ媒体中で好適な低濃度とする特性を有する。スイープ媒体からの吸収及び脱着を含む実施形態において、スイープ媒体は、独立して選択されたプロセス条件（圧力、温度、濃度、流量、液体／気体比、及び膜面積）下において、十分に効率的な吸収及び脱着が起こるように、１つ以上の揮発性化合物の吸収及び脱着の両方を、適切な長さの時間のうちに、かつ適切に大きな体積で行う特性を有する。スイープ媒体によっては、有機ケイ素流体を含む液体のように、吸収プロセス及び脱着の複合プロセスを効率的に実施可能である特性の適切なバランスを有し得るものがある一方、吸収プロセス又は脱着プロセスのいずれかに、より好適であり得るものもある。様々な実施形態において、スイープ媒体は、揮発性化合物を液体供給混合物から分離するための他の方法で用いられるものよりも、吸収、脱着、又は吸収／脱着ループに対して有利に、より好適であり得、他の方法よりも、エネルギー効率又は対費用効果がより良好な方法をもたらす。スイープ媒体の使用に応じ、特定の特性がより有益であり得ることが理解されよう。例えば、スイープ媒体が再利用されない吸収プロセスでは、主として、スイープ媒体の吸収特性が有益である。別の例において、スイープ媒体が再利用されない吸収／脱着複合プロセスでは、いくつかの例において、主として、スイープ媒体の脱着特性が有益である。しかしながら、スイープ媒体が再利用されるプロセスでは、有益な吸収特性と脱着特性との効果的な組み合わせが望ましい。
【００７７】
様々な実施形態において、有機ケイ素流体は、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル、メチル、エチル、プロピル、ブチル、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、フェニル、置換又は非置換（Ｃ２−Ｃ２０）アルキニル、ハロゲン置換（Ｃ１−２０）アルキル（例えば、トリフルオロメチル、トリフルオロプロピル、ノナフルオロヘキシル）又は（Ｃ６−Ｃ２０）アリール（例えば、ペンタフルオロフェニル）、オリゴエーテル、ポリエーテル（例えば、ポリ（オキシ（Ｃ２−５）アルキレン）、並びに−Ｏ−、−ＮＨ−、及び−Ｓ−から選択される０、１、２、若しくは３つの基を中間若しくは末端に有しかつ任意選択的に脂肪族不飽和を含まない置換若しくは非置換（Ｃ１−Ｃ２０）ヒドロカルビルから選択される少なくとも１つのケイ素結合置換基を有する、有機ケイ素（例えば、オルガノポリシロキサン、オルガノシロキサン、又はオルガノシラン）を含み得る。いくつかの実施形態において、１つ以上のケイ素結合置換基は、非末端ケイ素原子に結合している。吸収性の有機ケイ素流体は、第１の成分のうちの少なくとも一部、例えば、約０．１重量％以下、又は約１重量％、２、３、４、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、９５、９６、９７、９８、９９、又は約９９．９重量％以上等、例えば、約１〜９９．９９９９重量％、１〜４０重量％、１〜２０重量％、１〜１０重量％、４０〜９９．９９９重量％、又は約５０〜９９．９９重量％等を吸収できるような、十分な機能性を有し得る。有機ケイ素化合物は、平均して約０．００１モル％〜約１００モル％の非アルキル又は非メチルシリコン結合基を、例えば、約０．００１モル％以下、又は約０．０１、０．１、０．５、１、２、３、４、５、６、８、１０、１２、１４、１６、１８、２０、２５、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、９５、９６、９７、９８、９９、又は約９９．９モル％以上のように含有し得る。ここで、オルガノポリシロキサンにおいては、ケイ素結合官能基のモルパーセントは、ケイ素結合基を有するオルガノポリシロキサン中のシロキサン単位のモル数の、オルガノポリシロキサン中のシロキサン単位の全モル数に対する比に１００を乗じたものである。
【００７８】
いくつかの実施形態において、吸収性の有機ケイ素流体は、置換又は非置換ポリジ（（Ｃ１−Ｃ１０）ヒドロカルビル）シロキサン（ここで、各ヒドロカルビルはその都度独立して選択され、かつ任意選択的に脂肪族不飽和を含まない）であり得る。
【００７９】
いくつかの実施形態において、有機ケイ素流体はオルガノシラン流体である。一例において、オルガノシランは、式Ｒ１３Ｓｉ−Ｒ２−ＳｉＲ１３［式中、Ｒ１は、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル（例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル）、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール（例えば、フェニル）、置換又は非置換（Ｃ２−Ｃ２０）アルキニル又は（Ｃ２−Ｃ２０）アルケニル、ハロゲン置換（Ｃ１−２０）アルキル（例えば、トリフルオロメチル、トリフルオロプロピル、ノナフルオロヘキシル）、ハロゲン置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール（例えば、ペンタフルオロフェニル）、オリゴエーテル、ポリエーテル（例えば、ポリ（オキシ（Ｃ２−５）アルキレン）、並びに−Ｏ−、−ＮＨ−、及び−Ｓ−から選択される０、１、２、若しくは３つの基を中間若しくは末端に有しかつ任意選択的に脂肪族不飽和を含まない置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ２０）ヒドロカルビルから選択されるケイ素結合置換基である］を有し得る。変数Ｒ２は、モノアリール、例えば、１，４−二置換フェニル、１，３−二置換フェニル等から選択される式を有する、脂肪族不飽和を含まないヒドロカルビレン基；又はビスアリール、例えば、４，４’−二置換−１，１’−ビフェニル、３，３’−二置換−１，１’−ビフェニル、若しくは１つのアリール基を別のアリール基に架橋する１〜６個のメチレン基を含む炭化水素鎖を有する類似のビスアリール等であり得る。
【００８０】
様々な実施形態において、有機ケイ素流体は、オルガノシロキサン流体を含み得る、又は、オルガノシロキサン流体であり得る。いくつかの実施形態において、オルガノシロキサン流体は、オルガノポリシロキサン化合物を含み得る。オルガノポリシロキサン化合物は非官能化され、各シロキシ基を置換したアルキル基のみを有する場合がある。オルガノポリシロキサン化合物は官能化され、少なくとも１つのシロキシ基を置換したアルキル基以外（例えば、メチル基以外）の基、例えば、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル、メチル、エチル、プロピル、ブチル、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、フェニル、置換又は非置換（Ｃ２−Ｃ２０）アルキニル、ハロゲン置換（Ｃ１−２０）アルキル（例えば、トリフルオロメチル、トリフルオロプロピル、ノナフルオロヘキシル）又は（Ｃ６−Ｃ２０）アリール（例えば、ペンタフルオロフェニル）、オリゴエーテル、ポリエーテル（例えば、ポリ（オキシ（Ｃ２−５）アルキレン）、並びに−Ｏ−、−ＮＨ−、及び−Ｓ−から選択される０、１、２、若しくは３つの基を中間若しくは末端に有しかつ任意選択的に脂肪族不飽和を含まない置換若しくは非置換（Ｃ１−Ｃ２０）ヒドロカルビルから選択されるケイ素結合置換基等を有する場合がある。いくつかの例において、オルガノポリシロキサン化合物は、１分子当たり平均して少なくとも１つ、２つ、又は２つより多い非アルキル（例えば、非メチル）官能基を有する。オルガノポリシロキサン化合物は、直鎖状、分枝状、環状、又は樹脂性の構造を有し得る。オルガノポリシロキサン化合物は、ホモポリマー又はコポリマーであり得る。オルガノポリシロキサン化合物は、ジシロキサン、トリシロキサン、又はポリシロキサンであり得る。いくつかの実施形態において、有機ケイ素流体は、主として、１つ以上のオルガノポリシロキサンを含む。様々な実施形態において、シリコーン流体は、０．１重量％以下、又は１重量％、２、３、４、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、９５、９６、９７、９７、９８、９９、又は約９９．９重量％以上のオルガノポリシロキサンを含み得る。いくつかの実施形態において、シリコーン流体は、約１〜９９．９９９９重量％、４０〜９９．９９９重量％、又は約６０〜９９．９９重量％のオルガノポリシロキサンを含み得る。
【００８１】
吸収性の有機ケイ素流体の例としては、ポリジメチルシロキサン、ポリジエチルシロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン、ポリジフェニルシロキサン、テトラ−ｎ−ブチルシラン、ペンタフルオロフェニルトリメチルシラン、１，３−ジフェニル−１，１，３，３，−テトラメチルジシロキサン、オクタメチル−Ｔ−８−シルセスキオキサン、フェニルトリス（トリメチルシロキシ）シラン、テトラキス（トリメチルシロキシ）シラン、１，１，３，３−テトラフェニルジメチルジシロキサン、１，１，５，５−テトラフェニル−１，３，３，５−テトラメチルトリシロキサン、ノナフルオロヘキシルトリメチルシラン、トリフルオロメチルトリメチルシラン、及び３，５，７−トリフェニルノナメチルペンタシロキサン、並びにこれらのコポリマー又は相溶化混合物うちの１つ以上を挙げることができる。
【００８２】
スイープ媒体は、１つの化合物又は１つより多い化合物を含み得る。いくつかの実施形態において、スイープ媒体は、シリコーン流体、有機油、ポリエーテル、又はこれらのハロゲン置換体を有し得る。スイープ媒体は、スイープ媒体中に溶解又は懸濁された１つ以上の有機化合物を含み得、これらの化合物は液体、個体、又は気体（例えば、標準温度及び圧力において純粋な形態）であり得る。いくつかの実施形態において、スイープ媒体には、好適なレベルの揮発性化合物成分を、脱着又は再生プロセスを伴う吸収プロセスの効率的な稼働に好適なレベルで、あらかじめ加える場合がある。スイープ媒体はまた、溶液を長時間の使用及びモニタリングに対してより適したものとするため、任意選択的に、熱安定剤、消泡剤、レオロジー変性剤、腐食阻害剤、酸捕捉剤、塩基捕捉剤、染料、顔料、界面活性剤、又はこれらの組み合わせを含む場合がある。
【００８３】
異なるスイープ媒体は、吸収可能な揮発性化合物の体積、及びスイープ媒体が揮発性化合物で飽和し始める揮発性化合物の濃度に関し、特定の揮発性化合物の吸収について異なる能力を有し得る。スイープ媒体が特定の揮発性化合物で飽和すると、吸収の速度は低下し得る。スイープ媒体において、飽和し始める濃度に比べ、特定の揮発性化合物が相対的に激減している場合、揮発性化合物の吸収速度はより高くなり得る。したがって、供給混合物からの１つ以上の揮発性化合物の除去効率を最大化するため、スイープ媒体は、１つ以上の揮発性化合物が（飽和状態又は準飽和状態に比べ）激減される場合がある。
【００８４】
膜
当該膜は、本明細書に更に記載するとおりの任意の好適な膜又は膜の組み合わせであり得る。例えば、揮発性化合物のスイープ媒体への吸収又はスイープ媒体からの脱着を含む方法の場合、第１の膜又は第２の膜は、単一の膜、又は中空繊維膜のモジュールを含む、任意のサイズ、形状、若しくは形状因子の膜のバンク若しくはアレイであり得る。当該膜は疎水性膜であり得る。当該膜は、親水性材料、疎水性材料、及びこれらの組み合わせを含み得る。１つ以上の膜が、供給混合物中の任意の１つ以上の揮発性化合物に対し、選択的に透過性であり得る。中空繊維膜を含む実施形態において、繊維は集合的にボア面及びシェル面を有し得（例えば、特定の中空繊維膜モジュール中等で）、１）中空繊維膜の第１の面はボア面であり、かつ中空繊維膜の第２の面はシェル面である、及び２）中空繊維膜の第１の面がシェル面であり、かつ中空繊維膜の第２の面がボア面である、のうちの少なくとも１つである。
【００８５】
膜の実施形態は、これらに限定されるものではないが、シリコーン組成物の硬化生成物、例えば、オルガノポリシロキサン組成物の硬化生成物等を含み得る。任意の好適な硬化方法、例えば、ヒドロシリル化硬化、縮合硬化、フリーラジカル硬化、アミン−エポキシ硬化、放射線硬化、冷却、又はこれらの任意の組み合わせ等の、様々な硬化方法を用いることができる。膜の実施形態は、他の疎水性コーティング、例えば、フッ素化ポリマー及びコポリマー並びにシリコーンポリマー等を含み得る。膜の実施形態は、多孔質支持体材料上に支持されている選択的高密度層を含み得る。膜の実施形態は、供給流又はスイープ流の液相の浸透を受けない、多孔質支持体材料を含み得る。
【００８６】
本発明の方法は、１つ以上の膜の使用を含む。膜のうちの１つ以上は、高密度膜であり得る。膜のうちの１つ以上は、無孔質であり得る。他の実施形態において、膜の１つ以上の部分、例えば支持体等が、細孔を含み得る。一部の種類の細孔は、ほぼ円筒形状の円筒形細孔又はスポンジ細孔のように、膜の一方の主面からもう一方の主面に貫通している場合があり、例えば、不規則な形状の空洞又はチャネルを含み、一方の主面からもう一方の主面への連絡を形成する細孔である。一部の種類の細孔は、閉塞細孔のように、膜の一方の主面からもう一方の主面に貫通しておらず、表面細孔とも呼ばれる。一部の種類のスポンジ細孔もまた、膜の一方の主面からもう一方の主面に貫通していない場合がある。いくつかの実施形態において、本発明の高密度膜は、実質的に細孔を含まない場合があり、一方の主面からもう一方の主面に貫通する細孔と、一方の主面からもう一方の主面には貫通しない細孔との両方を、例えば、１ｍｍ２当たり約１００，０００個未満、又は約１０，０００、１０００、１００、５０、２５、２０、１５、１０、５個未満、又は１ｍｍ２当たり約１個未満含み得る。いくつかの実施形態において、高密度膜は、一方の面からもう一方の面に貫通する細孔を実質的に含まない場合があり、例えば、１ｍｍ２当たり約１００，０００個未満の貫通細孔、又は約１０，０００、１０００、１００、５０、２５、２０、１５、１０、５個未満、又は１ｍｍ２当たり約１個未満の貫通細孔を含み得るが、膜はまた、膜の一方の主面から膜のもう一方の主面に貫通しない細孔を、任意の好適な数含む場合があり、例えば、少なくとも１つの表面細孔及びスポンジ細孔を含む場合があり、例えば、１ｍｍ２当たり約１００，０００個以上の非貫通細孔、又は１０，０００、１０００、１００、５０、２５、２０、１５、１０、５個未満、又は１ｍｍ２当たり約１個以上の非貫通細孔を含む場合がある。いくつかの実施形態において、高密度膜は、膜の一方の主面からもう一方の主面に貫通し、直径が約０．００００１、０．０００１、０．００１、０．００５、０．０１、０．０５、０．１、０．２、０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１、又は約２μｍ超である細孔が実質的にゼロであり得、例えば、１ｍｍ２当たり約１００，０００個未満の細孔、又は約１０，０００、１０００、１００、５０、２５、２０、１５、１０、５個未満、又は１ｍｍ２当たり約１個未満の細孔を有する。細孔径は、膜の全厚又は途中までのみの細孔の経路全体の細孔の平均サイズによって求めることができる。細孔径は、膜の表面における細孔の平均サイズによって求めることができる。任意の好適な分析方法を用い、細孔径を測定することができる。実施形態は、膜を貫通する細孔、円筒形細孔、スポンジ細孔、閉塞細孔、任意の他の種類の細孔、又はこれらの組み合わせのそれぞれについて、本段落で示した寸法のほぼ最大サイズの任意の組み合わせを有する高密度膜を包含する。いくつかの実施形態において、高密度膜は、膜を貫通する細孔、円筒形細孔、スポンジ細孔、閉塞細孔、及び任意の他の種類の細孔のうち少なくとも１つを有し、これらの細孔は、本段落で示した寸法の最大サイズよりも小さな���イズを有する。
【００８７】
１つ以上の膜は、任意の好適な厚さを有し得る。いくつかの例において、１つ以上の膜は、厚さが約１μｍ〜約２０μｍ、又は約２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、又は１５μｍ〜約２０μｍである。いくつかの例において、１つ以上の膜は、厚さが約０．１μｍ〜約３００μｍ、又は約１０、１５、２０、２５、又は３０μｍ〜約２００μｍである。他の例において、１つ以上の膜は、厚さが約０．０１μｍ〜約２０００μｍ、又は約０．０１μｍ以下、約０．１μｍ、１、２、３、４、５、１０、１５、２０、２５、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１３０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２００、２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０、２７０、２８０、２９０、３００、３５０、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１２５０、１５００、１７５０μｍ、又は約２０００μｍ以上である。
【００８８】
１つ以上の膜は、１つの物質に対し、別の物質よりも、選択的に透過性であり得る。一例において、１つ以上の膜は、１つの揮発性化合物に対し、他の揮発性化合物よりも、又は供給混合物中の他の物質よりも、選択的に透過性である。いくつかの実施形態において、膜は、室温においてスイープ媒体不在で試験するとき、１つ以上の揮発性化合物の透過係数が、約０．００１Ｂａｒｒｅｒ以下、又は少なくとも約０．０１Ｂａｒｒｅｒ、０．１、１、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１２０、１４０、１６０、１８０、２００、２４０、２８０、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１２００、１４００、１６００、１８００、２０００、５０００、１００００、５００００、１０００００又は少なくとも約２０００００Ｂａｒｒｅｒである。
【００８９】
１つ以上の膜は、任意の好適な形状を有し得る。いくつかの例において、１つ以上の膜は、平板枠（ｐｌａｔｅ−ａｎｄ−ｆｒａｍｅ）膜、渦巻き型膜、管状膜、毛細繊維膜、又は中空繊維膜である。供給物流体及びスイープ流体の好適な経路制御を容易にするため、膜モジュールは、スペーサー、チャネル、バッフル、及び他の流動変更構成要素を備える場合がある。１つ以上の膜は、各繊維がボア面及びシェル面を有する複数の中空繊維膜を含む、中空繊維膜モジュールであり得る。中空繊維膜モジュール中の繊維は、モジュールの各面上の単一のコネクタを通して連絡可能なボア面及びシェル面を集合的に有し得る。あるいは、中空繊維膜モジュール中の繊維は、モジュールの様々な位置に配置された複数のコネクタを通して連絡可能なボア面及びシェル面を有し得る。本方法のいくつかの実施形態において、供給混合物を１つ以上の中空繊維膜のボア面に接触させる場合があり、スイープ媒体をシェル面に接触させる場合がある。本方法のいくつかの実施形態において、供給混合物を１つ以上の中空繊維膜のシェル面に接触させる場合があり、スイープ媒体をボア面に接触させる場合がある。
【００９０】
１つ以上の膜は、自立型である、又は、多孔質基材によって支持されている場合がある。いくつかの実施形態において、１つ以上の膜のいずれの面上においても、全圧はほぼ同じであり得る。他の実施形態において、１つ以上の膜の一方の面と１つ以上の膜のもう一方の面との間に全圧差が存在し得る。例えば、１つ以上の膜の供給物及び保持物面上の全圧が、１つ以上の膜の透過物面上の全圧よりも高くなり得る。他の例において、１つ以上の膜の透過物面上の全圧が、１つ以上の膜の保持物面上の全圧よりも高くなり得る。
【００９１】
任意の数の膜を用い、分離を実施することができる。自立膜と支持膜との任意の組み合わせが使用可能である。１つ以上の膜の任意の好適な表面積が使用可能である。例えば、各膜の表面積、又は膜の全表面積は、約０．０１ｍ２、０．１、１、２、３、４、５、１０、１００、２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１２００、１４００、１６００、１８００、２０００、２２００、２４００、２６００、２８００、３０００、３２００、３４００、３８００、４０００、５０００、１０，０００、５０，０００、１００，０００、５００，０００、又は約１，０００，０００ｍ２であり得る。
【００９２】
一例において、１つ以上の膜は、１つ以上の中空管膜又は中空繊維膜である。任意の数の中空管膜又は中空繊維膜が使用可能である。例えば、１つの中空管膜又は中空繊維膜、２、３、４、５、１０、２０、５０、１００、５００、１０００、２０００、５０００、１０，０００、１００，０００、又は約１，０００，０００個の中空管膜又は中空繊維膜が、１つ以上の膜として、共に使用可能である。一例において、１つ以上の膜は、架橋されたシリコーン又はオルガノポリシロキサンの中空管膜又は中空繊維膜である。一例において、１つ以上の膜は、１つ以上の自立型の中空管膜又は中空繊維膜である（例えば、多孔質の支持体を有さない）。一例において、１つ以上の膜は、架橋されたシリコーン又はオルガノポリシロキサンの自立型の中空管膜又は中空繊維膜である（例えば、多孔質の支持体を有さない）。１つ以上の中空管膜又は中空繊維膜は、１つ以上の膜を容易に交換又は維持できるように、モジュールカートリッジの形態とすることができる。一実施形態において、１つ以上の中空管膜又は中空繊維膜の内面を、１つ以上の膜の第１の面とすることができ、１つ以上の中空管膜又は中空繊維膜の外面を、１つ以上の膜の第２の面とすることができる。別の実施形態において、１つ以上の中空管膜又は中空繊維膜の外面を、１つ以上の膜の第１の面とすることができ、１つ以上の中空管膜又は中空繊維膜の内面を、１つ以上の膜の第２の面とすることができる。いくつかの例において、１つ以上の中空管膜又は中空繊維膜の第１の面と第２の面との間の圧力差が維持される。
【００９３】
いくつかの実施形態において、本発明の様々な実施形態は、スイープ媒体から供給成分若しくは保持成分への熱伝達、又はその逆の熱伝達を制限する、又は、なくすことが可能なモジュールを提供することができる。他の実施形態において、本発明の様々な実施形態は、媒体から供給成分若しくは保持成分への実質的な熱伝達、又はその逆の実質的な熱伝達を可能とするモジュールを提供することができる。例えば、本発明は、供給組成物とスイープ媒体物との間で熱交換及び質量交換を同時に行うシステムを提供することができる。
【００９４】
本発明のいくつかの実施形態において、膜は、多孔質又は高透過性の非多孔質基材上で支持されている。この基材は、任意の好適な基材であり得る。支持膜は、多孔質又は高透過性の非多孔質基材に接触する膜の２つの主面のうちの少なくとも１面の表面積の大部分を有する。多孔質基材上の支持膜は複合膜と呼ばれる場合があり、ここで、上記の膜は、高密度膜と多孔質基材との複合体である。その上に支持膜が配置される多孔質基材は、気体又は液体に細孔を通過させ、膜に到達させることができる。支持膜は、多孔質基材に取り付ける（例えば、接着させる）ことができる。支持膜は、接着させずに、基材と接触させることができる。多孔質基材は、膜と部分的に一体化させる、完全に一体化させる、又は、一体化させない場合がある。いくつかの実施形態において、支持膜は、疎水性で透過性の高密度コーティング層、例えば、シロキサンフィルム等を有する、多孔質で疎水性の支持体を有し得る。いくつかの実施形態において、多孔質支持体は、水及び他の液体の細孔への侵入を阻止するために表面改質された親水性ポリマーであり得る。
【００９５】
いくつかの実施形態において、膜は支持されておらず、自立型とも呼ばれる。自立型である膜の２つの主面のそれぞれの表面積の大部分は、基材が多孔質であるか否かに関わらず、基材と接触していない。いくつかの実施形態において、自立型である膜は、１００％無支持であり得る。自立型である膜は、膜のいずれかの主面若しくは両方における縁部又は表面積の一部（例えば、５０％未満）で支持されている場合がある。自立膜は、支持されている自立膜の割合に関わらず、任意の好適な形状を有し得る。自立膜の好適な形状の例としては、例えば、正方形、矩形、円形、管形、立方体、球形、錐体、円筒形、及びこれらの平面部が挙げられ、可変厚を含む任意の厚さを有する。
【００９６】
１つ以上の膜は、有機ケイ素組成物の硬化生成物を含み得る。有機ケイ素組成物は、任意の好適な有機ケイ素組成物であり得る。有機ケイ素組成物の硬化により、有機ケイ素組成物の硬化生成物が得られる。硬化性有機ケイ素組成物は、少なくとも１つの好適なオルガノポリシロキサン化合物を含む。シリコーン組成物は、組成物を任意の好適な方法で硬化性とするのに好適な成分を含む。少なくとも１つの好適なポリシロキサンに加え、有機ケイ素組成物は、任意の好適な追加の成分、例えば、任意の好適な有機若しくは無機構成成分等、ケイ素を含まない構成成分等、又はポリシロキサン構造を含まない構成成分等を含み得る。いくつかの例において、シリコーン組成物の硬化生成物としては、ポリシロキサンが挙げられる。
【００９７】
硬化性ケイ素組成物は、組成物を硬化させる特性を有する分子構成成分を含み得る。いくつかの実施形態において、シリコーン組成物を硬化させる特性は、特定の官能基である。いくつかの実施形態において、個々の化合物は、１つ以上の硬化法によってシリコーン組成物を硬化させる、官能基を含有する、又は、特性を有する。いくつかの実施形態において、１つの化合物は、１つの方法でシリコーン組成物を硬化させる、官能基を含有し得る、又は、特性を有し得る。一方、別の化合物は、同じ若しくは異なる方法でシリコーン組成物を硬化させる、官能基を含有し得る、又は、特性を有し得る。硬化させる官能基は、化合物中のペンダント、又は該当する場合には、化合物中の末端位に配置され得る。
【００９８】
硬化性ケイ素組成物は、有機ケイ素化合物を含み得る。有機ケイ素化合物は、任意の有機ケイ素化合物であり得る。有機ケイ素化合物は、例えば、シラン（例えば、オルガノシラン）、ポリシラン（例えば、オルガノポリシラン）、シロキサン（例えば、オルガノモノシロキサン又はオルガノポリシロキサン等のオルガノシロキサン）、ポリシロキサン（例えば、オルガノポリシロキサン）、又はポリシロキサン−有機コポリマー、例えば、当該技術分野で既知のこのような化合物のうちの任意の好適なもの等であり得る。硬化性シリコーン組成物は、任意の数の好適な有機ケイ素化合物、及び任意の数の好適な有機化合物を含有し得る。有機ケイ素化合物は、硬化させる任意の官能基を含み得る。
【００９９】
いくつかの実施形態において、有機ケイ素化合物は、オルガノハイドロジェンシラン又はオルガノハイドロジェンシロキサンのように、ケイ素結合水素原子を含み得る。いくつかの実施形態において、有機ケイ素化合物は、オルガノアルケニルシラン又はオルガノアルケニルシロキサンのように、アルケニル基を含み得る。他の実施形態において、有機ケイ素化合物は、硬化させる任意の官能基を含み得る。オルガノシランは、モノシラン、ジシラン、トリシラン、又はポリシランであり得る。同様に、オルガノシロキサンは、ジシロキサン、トリシロキサン、又はポリシロキサンであり得る。有機ケイ素化合物の構造は、直鎖状、分枝状、環状、又は樹脂性であり得る。シクロシラン及びシクロシロキサンは、３〜１２個のケイ素原子、あるいは３〜１０個のケイ素原子、あるいは３〜４個のケイ素原子を有し得る。
【０１００】
有機ケイ素化合物は、オルガノポリシロキサン化合物であり得る。いくつかの例において、オルガノポリシロキサン化合物は、硬化させる官能基を平均して少なくとも１つ、２つ、又は２つより多く有する。オルガノポリシロキサン化合物は、直鎖状、分枝状、環状、又は樹脂性の構造を有し得る。オルガノポリシロキサン化合物は、ホモポリマー又はコポリマーであり得る。オルガノポリシロキサン化合物は、ジシロキサン、トリシロキサン、又はポリシロキサンであり得る。オルガノポリシロキサン化合物は、単一のオルガノポリシロキサン、又は以下の特性、すなわち、構造、粘度、平均分子量、シロキサン単位、及び配列のうちの少なくとも１つが異なる２つ以上のオルガノポリシロキサンを含む組み合わせであり得る。
【０１０１】
システム
様々な実施形態において、本発明は、エマルションを含む液体混合物から揮発性化合物を除去するためのシステムを提供する。本システムは、本明細書に記載の方法の実施形態を実施可能な、任意の好適なシステムであり得る。例えば、本システムは、第１の膜を含み得る。本システムは、ポリマー及び少なくとも１つの揮発性化合物を含む液体供給混合物を含み得、液体供給混合物は、第１の膜の第１の面と接触する。本システムは、少なくとも１つのスイープ液体を含むスイープ媒体を含み得、スイープ媒体は、膜の第２の面と接触する。本システムは、膜の第２の面上に透過混合物を含み得、透過混合物は、第１の面を供給混合物と、第２の面をスイープ媒体と接触させることによって形成され、透過混合物は揮発性化合物で富化されている。本システムは、膜の第１の面上に保持混合物を含み得、保持混合物は、第１の面を供給混合物と、第２の面をスイープ媒体と接触させることによって形成され、保持混合物では揮発性化合物が激減している。
【実施例】
【０１０２】
本発明の様々な実施形態は、例示として提示する以下の実施例を参照することにより、より良く理解することができる。本発明は、本明細書に提示する実施例に限定されない。
【０１０３】
比較例１：真空駆動膜分離−管腔供給を用いた環状化合物の除去
５００ｍＬの分液漏斗中の、６０重量％の水中のポリジメチルシロキサンの高粘度の内相を含む、未処理（入手状態の製品）の水性シリコーンマイクロエマルションの供給混合物を３５℃に予熱し、膜表面積２５００ｃｍ２を有するシリコーン中空繊維膜モジュール（ＭｅｄＡｒｒａｙ，Ｉｎｃ．Ｐｅｒｍｓｅｌｅｃｔ  ＰＤＭＳＸＡ−２５００）のボア面に送り込んだ。膜モジュールから出た供給物流体は、再利用のため、供給物収容容器に連続的に戻して回収した。モジュールのシェル面上のポートのうちの１つ以外を全て封鎖し、ドライアイス／イソプロパノール冷却トラップを備えた回転真空ポンプを用い、真空をシェル面に適用し、透過物中の凝縮性揮発性物質を回収した。真空流は、供給物の反対側の末端上のシェルから出て、半径方向の向流流動様式をもたらした。膜を通しての水の減少によって供給エマルションの粘度が上昇し、供給エマルションが繊維のボアを通過できなくなるまで、プロセスを所定の時間連続して実施した。得られた生成物をガスクロマトグラフィー（ＧＣ）により分析し、参考例１の方法を用い、Ｄ４及びＤ５の含量を、元のＤ４及びＤ５の含量を測定するためのストリッピングされていない試料と共に測定した。水の減少のため、不揮発性物質含量試験は、参考例２の方法を用い、最終生成物について実施し、不揮発性物質含量により環状化合物含量を基準に合わせ、元の試料に対して環状化合物含量を比較した。不揮発性物質含量（ＮＶＣ）の増加により、エマルションからの水の減少が顕著であることが確認される。結果を表１に示す。
【０１０４】
比較例２：真空駆動膜分離−シェル面供給を用いた環状化合物の除去
５００ｍＬの分液漏斗中の、６０重量％の水中のポリジメチルシロキサンの高粘度の内相を含む、未処理（入手状態の製品）の水性シリコーンマイクロエマルションの供給混合物（比較例１で用いたものと同じ出発材料）を３５℃に予熱し、比較例１で用いたものと同じ２５００ｃｍ２の膜のシェル面に送り込んだ。膜モジュールから出た供給物流体は、再利用のため、供給物収容容器に連続的に戻して回収した。モジュールの管腔面上の供給末端面ポートを封鎖し、ドライアイス／イソプロパノール冷却トラップを備えた回転真空ポンプを用い、真空をシェル面に半径方向の向流流動様式で適用し、透過物中の凝縮性揮発性物質を回収した。膜を通しての水の減少によって供給エマルションの粘度が上昇し、供給エマルションが繊維のボアを通過できなくなるまで、プロセスを所定の時間連続して実施した。得られた生成物をＧＣにより分析し、参考例１の方法を用い、Ｄ４及びＤ５の含量を、元のＤ４及びＤ５の含量を測定するためのストリッピングされていない試料と共に測定した。水の減少のため、不揮発性物質含量試験は、参考例２の方法を用い、最終生成物について実施し、不揮発性物質含量により環状化合物含量を基準に合わせ、元の試料に対して環状化合物含量を比較した。ＮＶＣの増加により、エマルションからの水の減少が顕著であることが確認される。結果を表１に示す。
【０１０５】
参考例１：ガスクロマトグラフィーによるＤ４、Ｄ５含量の分析
試料約０．５ｇを、メタノール５ｍＬ及びヘキサン１０ｍＬにより、内部標準としてのドデカンと共に処理した。試料を室温で〜２時間振とうした。水５ｍＬを加え、試料を手で短時間振とうした。次に試料を遠心分離し、ヘキサン層（上層）を回収し、水素炎イオン化検出器を備えたガスクロマトグラフィーを用いて分析した。暫定的な標準物質に一致する保持時間により、ピークを同定した。内部標準に対する実験上の感度係数を用い、Ｄ４及びＤ５を定量した。ＭＭＢからヘキサン相１ｍＬをとり、ＨＤＭＺ  ２００μＬで処理し、分析前に室温で少なくとも１時間インキュベートして、誘導体化した。
【０１０６】
ＧＣ０７Ｂ条件−ＣＴＭ  ０８３９
オーブン５０℃（１）〜３００℃（１０）（１５℃／分で昇温）〜３０５℃（５）（１５℃／分で昇温）
注入口−２５０℃、スプリット比５０：１
検出器−ＦＩＤ、３００℃、範囲＝０
カラム−ＤＢ−１  ３０ｍ×０．２５ｍｍ×０．１μｍフィルム
流量１．５ｍＬ／分、速度＝３４、キャリアはヘリウムであった
注入量＝１μＬ
【０１０７】
参考例２：マイクロ波法による不揮発性物質含量の測定
試料約２ｇを、マイクロ波ＮＶＣ分析用に設計されたガラス繊維マットの間に置き、ＣＥＭ  Ｓｍａｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍ  ５のマイクロ波（ｉｎ−ｓｉｔｕで重量減少を測定し、ＮＶＣを求める）中１００％の出力で、６分間加熱した。
【０１０８】
参考例３：開放カップ法による不揮発性物質含量の測定
試料約２ｇを清浄なアルミニウム皿にとり、０．１ｍｇまで測定できる天秤であらかじめ重量を測定して初期重量（Ｗｉ）を求めた後、１０５℃で２時間加熱した。冷却後、試料の重量（Ｗｆ）を再測定し、以下の式によりＮＶＣを求める：ＮＶＣ（重量％）＝（１−（Ｗｉ−Ｗｆ）／（Ｗｉ））＊１００％。参考例２及び３の両方の方法は、標準参照試料を用い、同様の結果をもたらすことが示されている。
【０１０９】
実施例１：２つの膜モジュールを用いた吸収液体と膜との接触によるシリコーンエマルションからのシクロシロキサンの除去
２つのシリコーン中空繊維膜モジュール（ＭｅｄＡｒｒａｙ  ＰｅｒｍＳｅｌｅｃｔ膜面積２５００ｃｍ２）を特徴とする膜接触システムを、図１に概略的に示したように作製した。一方のモジュールは吸収体としてエマルション供給物から揮発性シロキサンを減少させる役割を果たし、第２のモジュールは脱着体として、吸収液体スイープ流体を再生する。６０重量％の水中のポリジメチルシロキサンの高粘度の内相を含む、未処理（入手状態の製品）の水性シリコーンマイクロエマルション（比較例１で用いたものと同じ出発材料）を、加熱テープを巻いた１／４インチのステンレス鋼管の区画を通過させることによって３５℃に予熱し、供給物収容容器としての役割を果たす第１の５００ｍＬの分液漏斗から、吸収モジュールのボア面に送り込んだ。５０ｃＳｔのポリジメチルシロキサン流体（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｒｐ．）を吸収液体として、第２の５００ｍＬの分液漏斗から吸収モジュールのシェル面に向流となるように送り込み、シクロシロキサンがシリコーン膜を透過するための駆動力をもたらした。両方の流体（エマルション及びスイープ）を、マルチカセット蠕動ポンプを用い、流量１５ｍＬ／分で、膜モジュールを通して互いに向流となるように送り込んだ。吸収モジュールに入る前に、吸収スイープ流体を、氷浴中に浸漬した銅コイルを通過させて約２０℃まで冷却した。吸収体から出た後、スイープ流体は７５℃に加熱されてから脱着モジュールのボア面に入り、以降、冷却コイルから吸収体を通過する再循環に連続して戻された。吸収モジュールから出た供給物流体を、プロセスを停止し、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）による分析用に試料を採取するまで、供給物収容容器に７時間連続して再循環させた。得られた生成物をＧＣにより分析し、参考例１の方法を用い、Ｄ４及びＤ５の含量を、元のＤ４及びＤ５の含量を測定するためのストリッピングされていない試料と共に測定した。試料は、参考例２の方法に従いＮＶＣについても試験し、エマルションからの水の減少量を測定した。必要であれば、第２の分液漏斗に回収された任意の水を供給物収容容器中に戻し、水の膜透過による粘度の変化を最小化することが可能であった。
【０１１０】
実施例２：吸収液体と膜との接触によるシリコーンエマルションからのシクロシロキサンの除去
実施例１の方法を繰り返し、前の実施で処理された同じエマルションを送り込んだ。ただし、エマルションを４５℃の温度で吸収体に送り込んだ。
【０１１１】
実施例３：実施例２の方法を繰り返した。ただし、５５℃のエマルション供給物温度を用いた。
実施例１〜３の結果を、３つの異なる供給物温度条件について表１に示す。実施例２及び３の、より高い供給物温度においても、比較例１及び２の真空実験に比べ、流体スイープ実験からは、極めて少ない水しか回収されず、プロセスを通し、安定で低粘度の供給流が得られた。ストリッピングされていない対照と比べ、実施例１〜３の比較的小さいＮＶＣの変化により、このプロセスを通し、エマルション中で水の減少が最小であったことが確認される。これらの結果は、エマルション中の揮発性シロキサンの濃度をより低いレベルまで、選択的に、より効率的に低下させる一方、水蒸気の流束も低下させることにおいて、シリコーン流体吸収プロセスの効果を実証するものである。
【０１１２】
【表１】
0006725665.tif 000002
【０１１３】
実施例４〜２２：シリコーン吸収スイープ流体を再生するための直接接触カラムを用いた吸収液体と膜との接触によるシリコーンエマルションからのシクロシロキサンの除去
図２に示したものと同様の、エマルション供給物から揮発性シロキサンを除去するための吸収体としてシリコーン中空繊維膜モジュール（ＭｅｄＡｒｒａｙ  ＰｅｒｍＳｅｌｅｃｔ膜面積２５００ｃｍ２）を、シリコーン吸収スイープ流体を再生するための脱着体として第２の膜の代わりのＶｉｇｒｅｕｘ蒸留カラムを特徴とする、膜接触システムを作製した。６０重量％の水中のポリジメチルシロキサンの高粘度の内相を含む、未処理（入手状態の製品）の水性シリコーンマイクロエマルション（比較例１で用いたものと同じ出発材料）を、加熱テープを巻いた１／４インチのステンレス鋼管の区画を通過させることによって予熱し、供給物収容容器としての役割を果たす第１の５００ｍＬの分液漏斗から、吸収モジュールのボア面に送り込んだ。５０ｃＳｔのポリジメチルシロキサン流体（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｒｐ．）を吸収液体として、第２の５００ｍＬの分液漏斗から吸収モジュールのシェル面に向流となるように送り込み、シクロシロキサンがシリコーン膜を透過するための駆動力をもたらした。両方の流体（エマルション及びスイープ）を、マルチカセット蠕動ポンプを用い、流量〜１４ｍＬ／分で、膜モジュールを通して互いに向流となるように送り込んだ。吸収モジュールに入る前に、吸収スイープ流体を、加熱テープを巻いたステンレス鋼コイルを通過させて加熱した。吸収体から出た後、スイープ流体は、加熱テープを巻いた１／４インチのステンレス鋼管の区画を通過して加熱されてから、乾燥Ｎ２スイープ気体が供給されたＶｉｇｒｅｕｘ蒸留カラムの上部に入り、以降、加熱コイルから吸収体を通過する再循環に連続して戻された。吸収モジュールから出た供給物流体を、プロセスを停止し、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）による分析用の試料を採取するまで、供給物収容容器に連続して再循環させた。各後続の実施において、先行する実施後の収容容器中のエマルションを、表２に示した供給物温度で供給物として用いた。得られた生成物をＧＣにより分析し、参考例１の方法を用い、Ｄ４及びＤ５の含量を、元のＤ４及びＤ５の含量を測定するためのストリッピングされていない試料と共に測定した。必要であれば、第２の分液漏斗に回収された任意の水を供給物収容容器中に戻し、水の膜透過による粘度の変化を最小化することが可能であった。
【０１１４】
実施例４〜２２の結果を、異なる供給物、スイープ、及び脱着体の温度条件について表２に示す。これらの結果は、本発明の実施形態を用い、エマルション中のＤ４及びＤ５の両方のレベルを０．１重量％未満に低下させるのが可能であることを実証するものである。
【０１１５】
【表２】
0006725665.tif 000003
【０１１６】
実施例２３：家庭用エマルション（Ｃｌｏｒｏｘ  Ｐｉｎｅ−Ｓｏｌ  Ｍｕｌｔｉ−Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｃｌｅａｎｅｒ）からの揮発性有機化合物の除去
エマルション供給物から揮発性有機化合物を除去するための吸収体としてシリコーン中空繊維膜モジュール（ＭｅｄＡｒｒａｙ  ＰｅｒｍＳｅｌｅｃｔ膜面積７５００ｃｍ２）を特徴とする、膜接触システムを作製した。エマルション供給物は、激しく混合してｎ−オクタンをエマルション中に分散させることにより、モデルＶＯＣ（ＧＣクロマトグラムにより求めた０．５２重量％のｎ−オクタン、Ａｃｒｏｓ  Ｏｒｇａｎｉｃｓのｎ−オクタン（９７重量％））を意図的に混入させた、Ｐｉｎｅ−Ｓｏｌブランド（Ｃｌｏｒｏｘ  Ｃｏ．）のＭｕｌｔｉ−Ｓｕｒｆａｃｅ洗浄エマルションを含んでいた。混入エマルション試料を、加熱テープを巻いた１／４インチのステンレス鋼管の区画を通過させることによって７０℃に予熱した後、供給物収容容器としての役割を果たす第１の５００ｍＬの分液漏斗から、吸収モジュールのボア面に通液した。５０ｃＳｔのポリジメチルシロキサン流体（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｒｐ．）を吸収液体として、第２の５００ｍＬの分液漏斗から吸収モジュールのシェル面に向流となるように送り込み、ＶＯＣがシリコーン膜を透過するための駆動力をもたらした。両方の流体（エマルション及びスイープ）を、マルチカセット蠕動ポンプを用い、膜モジュールを通して互いに向流となるように送り込んだ。５０ｃＳｔのポリジメチルシロキサン流体及びＰｉｎｅ−Ｓｏｌ洗浄エマルションの流量は、それぞれ１９．８ｇ／分及び１３．９ｇ／分であった。吸収モジュールに入る前に、吸収スイープ流体を、加熱テープを巻いたステンレス鋼コイルを通過させ、７０℃に加熱した。吸収体から出た後、スイープ流体を、再利用のため、第２の５００ｍＬの分液漏斗に戻して回収した。吸収モジュールから出た供給物流体を、プロセスを停止するまで、供給物収容容器に連続して再循環させ、得られた生成物の試料を、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）による分析用に採取した。得られた生成物の試料及びストリッピングされていない製品の試料を、ＧＣにより、参考例１の方法を用い、生成物の試料及びストリッピングされていない試料のＶＯＣ含量を測定した。（必要であれば、第２の分液漏斗に回収された任意の水を供給物収容容器中に戻し、水の膜透過による粘度の変化を最小化することが可能であった。）
【０１１７】
プロセスを３．５時間実施した後、エマルション試料は、ＧＣクロマトグラムにより求めた初期のｎ−オクタン濃度０．５２％（重量／重量）に比べ、検出可能なｎ−オクタンを含有しなかった。スイープ流体は、初期にはＧＣクロマトグラムにおいてｎ−オクタンのピークがなかったが、ｎ−オクタン濃度０．３１％（重量／重量）に相当するｎ−オクタンに伴うピークを示し、吸収スイープ流体へのＶＯＣの吸収が確認された。
【０１１８】
実施例２４：ラテックスエマルション（アクリル塗料、Ｇｌｉｄｄｅｎ  Ｃｏｍｐｌｅｔｅ  Ｓｔａｉｎｂｌｏｃｋｉｎｇ塗料及び下塗り剤）からの揮発性有機化合物の除去
エマルション供給物から揮発性有機化合物を除去するための吸収体としてシリコーン中空繊維膜モジュール（ＭｅｄＡｒｒａｙ  ＰｅｒｍＳｅｌｅｃｔ膜面積７５００ｃｍ２）を特徴とする、膜接触システムを作製した。エマルション供給物は、Ｈａｕｓｃｈｉｌｄミキサーで合計６０秒間混合してｎ−オクタンをエマルション中に分散させることにより、モデルＶＯＣ（０．６０重量％のｎ−オクタン）を意図的に混入させた、内装用オフホワイトラテックス完全汚れ抑制塗料及び下塗り剤（Ｇｌｉｄｄｅｎ）を含んでいた。混入エマルション試料を、加熱テープを巻いた１／４インチ（０．６４ｃｍ）のステンレス鋼管の区画を通過させることによって７０℃に予熱し、供給物収容容器としての役割を果たす第１の５００ｍＬの分液漏斗から、吸収モジュールのシェル面に送り込んだ。５０ｃＳｔのポリジメチルシロキサン流体（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｒｐ．）を吸収液体として、第２の５００ｍＬの分液漏斗から吸収モジュールのボア面に向流となるように送り込み、ＶＯＣがシリコーン膜を透過するための駆動力をもたらした。両方の流体（エマルション及びスイープ）を、マルチカセット蠕動ポンプを用い、膜モジュールを通して互いに向流となるように送り込んだ。５０ｃＳｔのポリジメチルシロキサン流体及びＧｌｉｄｄｅｎラテックス塗料エマルションの流量は、それぞれ１９．８ｇ／分及び７．７ｇ／分であった。吸収モジュールに入る前に、吸収スイープ流体を、加熱テープを巻いたステンレス鋼コイルを通過させ、７０℃に加熱した。吸収体から出た後、スイープ流体を、再利用のため、第２の５００ｍＬの分液漏斗に戻して回収した。吸収モジュールから出た供給物流体を、プロセスを停止し、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）による分析用に試料を採取するまで、供給物収容容器に連続して再循環させた。得られた生成物の試料及びストリッピングされていない試料を、ＧＣにより、参考例１の方法を用い、元のＶＯＣ含量及び試料のＶＯＣ含量を測定した。必要であれば、第２の分液漏斗に回収された任意の水を供給物収容容器中に戻し、水の膜透過による粘度の変化を最小化することが可能であった。
【０１１９】
プロセスを６８分間実施した後のエマルション試料は、ｎ−オクタン濃度の０．６０重量％から０．２８重量％への低下を示した。スイープ流体は、初期にはＧＣクロマトグラムにおいてｎ−オクタンのピークがなかったが、６８分間の実施後、ｎ−オクタン濃度０．２０重量％に相当するｎ−オクタンに伴うピークを示し、吸収スイープ流体へのＶＯＣの吸収が確認された。
【０１２０】
実施例２５（仮想例）：通常の食品エマルション（全乳）からの揮発性有機化合物の除去
図２に示したものと同様の、エマルション供給物から揮発性有機化合物を除去するための吸収体としてシリコーン中空繊維膜モジュール（ＭｅｄＡｒｒａｙ  ＰｅｒｍＳｅｌｅｃｔ膜面積２５００ｃｍ２）を、また、シリコーン吸収スイープ流体を再生するための脱着体として第２の膜の代わりのＶｉｇｒｅｕｘ蒸留カラムを特徴とする、膜接触システムを作製する。この場合、エマルション供給物は、Ｈａｕｓｃｈｉｌｄミキサーで３０秒間混合してｎ−オクタンをエマルション中に分散させることにより、モデルＶＯＣ（０．５重量％のｎ−オクタン）が意図的に混入され、低温殺菌されかつ均質化されたビタミンＤ乳（Ｋｒｏｇｅｒ）を含む。混入乳試料を、加熱テープを巻いた１／４インチのステンレス鋼管の区画を通過させることによって予熱した後、供給物収容容器としての役割を果たす第１の５００ｍＬの分液漏斗から、吸収モジュールのボア面に送り込む。５０ｃＳｔのポリジメチルシロキサン流体（Ｄｏｗ  Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｃｏｒｐ．）を吸収液体として、第２の５００ｍＬの分液漏斗から吸収モジュールのシェル面に向流となるように送り込み、ＶＯＣがシリコーン膜を透過するための駆動力をもたらす。流体を、マルチカセット蠕動ポンプを用い、流量〜１７ｍＬ／分で送り込む。吸収モジュールに入る前に、吸収スイープ流体を、加熱テープを巻いたステンレス鋼コイルを通過させて加熱する。吸収体から出た後、スイープ流体は、加熱テープを巻いた１／４インチのステンレス鋼管の区画を通過して加熱されてから、乾燥Ｎ２スイープ気体が供給されたＶｉｇｒｅｕｘ蒸留カラムの上部に入り、以降、加熱コイルから吸収体を通過する再循環に連続して戻る。吸収モジュールから出た供給物流体を、プロセスを停止し、ガスクロマトグラフィー（ＧＣ）による分析用の試料を採取するまで、供給物収容容器に連続して再循環させる。得られた生成物をＧＣにより分析し、参考例１の方法を用い、ＶＯＣ含量を、元のＶＯＣ含量を測定するためのストリッピングされていない試料と共に測定する。必要であれば、第２の分液漏斗に回収された任意の水を供給物収容容器中に戻し、水の膜透過による粘度の変化を最小化することが可能である。
【０１２１】
吸収モジュールに送り込む前に混入乳を７０°に予熱し、加温されたスイープ流体を７０℃で供給し、得られた試料を回収し、試験する。プロセスを１時間実施した後、乳試料は、ｎ−オクタンの開始時の濃度の顕著な減少を示し、外観又は粘度については顕著な変化を示さない。スイープ流体は、初期にはＧＣクロマトグラムにおいてｎ−オクタンのピークがないが、ｎ−オクタンに伴うピークを示し、吸収スイープ流体へのＶＯＣの吸収が確認される。
【０１２２】
用いてきた用語及び表現は、説明の用語として用い、限定の用語ではなく、このような用語及び表現の使用において、提示し、説明した特徴又はこれらの一部のいずれの等価物も除外する意図はなく、むしろ様々な変更が本発明の実施形態の範囲内で可能であることが認識される。よって、本発明を特定の実施形態及び任意選択の特徴によって具体的に開示してきたが、本明細書に開示した構想の変更及び変形は当業者によって実施可能であり、このような変更及び変形は本発明の実施形態の範囲内であるとみなされることを理解されたい。
【０１２３】
追加の実施形態
以下に例示的な実施形態を提示するが、その番号付けは、重要度を指定するものとは解釈されない。
【０１２４】
実施形態１．エマルションを含む液体供給混合物から揮発性化合物を分離する方法であって、方法は、
第１の膜の第１の面を、少なくとも１つの揮発性化合物を有するエマルションを含む液体供給混合物と接触させることと、
第１の膜の第２の面を、スイープ流体を含むスイープ媒体と接触させ、透過混合物を第１の膜の第２の面上に生成させ、かつエマルションを含む保持混合物を第１の膜の第１の面上に生成させることと、を含み、
透過混合物は揮発性化合物で富化され、かつ保持混合物では揮発性化合物が激減している、方法。
【０１２５】
実施形態２．エマルションが、有機ポリマー又はオルガノポリシロキサンポリマーから選択されるポリマーを更に含む、実施形態１に記載の方法。
【０１２６】
実施形態３．揮発性化合物が、揮発性有機化合物、揮発性無機化合物、揮発性シロキサン、揮発性直鎖状シロキサン、及び／又は揮発性環状シロキサンを含む、実施形態１又は２に記載の方法。
【０１２７】
実施形態４．エマルションを含む液体供給混合物から揮発性シロキサンを分離する方法であって、方法は、
第１の膜の第１の面を、ポリマーを有するエマルションと少なくとも１つの揮発性シロキサンとを含む液体供給混合物と、接触させることと、
第１の膜の第２の面を、スイープ流体を含むスイープ媒体と接触させ、透過混合物を第１の膜の第２の面上に生成させ、かつエマルションを含む保持混合物を第１の膜の第１の面上に生成させることと、を含み、
透過混合物は揮発性シロキサンで富化され、かつ保持混合物は揮発性シロキサンが激減している、方法。
【０１２８】
実施形態５．エマルションのポリマーがオルガノポリシロキサンを含む、実施形態４に記載の方法。
【０１２９】
実施形態６．保持混合物では、液体供給混合物に比べ、揮発性シロキサンが１重量％〜９９．９９重量％激減している、実施形態１〜５のいずれかに記載の方法。
【０１３０】
実施形態７．第１の膜が疎水性である、実施形態１〜６のいずれかに記載の方法。
【０１３１】
実施形態７．第１の膜が無孔質である、実施形態１〜７のいずれかに記載の方法。
【０１３２】
実施形態８．第１の膜が高密度シリコーン膜である、実施形態１〜７のいずれかに記載の方法。
【０１３３】
実施形態９．第１の膜が、約０．０１μｍ〜約３００μｍの厚さを有する、実施形態１〜８のいずれかに記載の方法。
【０１３４】
実施形態１０．第１の膜が無支持膜である、実施形態１〜９のいずれかに記載の方法。
【０１３５】
実施形態１１．第１の膜が、中空繊維の束を含む中空繊維膜モジュールであって、繊維が集合的にボア面及びシェル面を有し、
中空繊維膜の第１の面がボア面であり、かつ中空繊維膜の第２の面がシェル面である、及び
中空繊維膜の第１の面がシェル面であり、かつ中空繊維膜の第２の面がボア面である、
のうちの少なくとも１つである、実施形態１〜１０のいずれかに記載の方法。
【０１３６】
実施形態１２．スイープ流体が、オルガノシロキサン、オルガノシラン及び／又は液体炭化水素のうちの少なくとも１つを含む有機ケイ素流体を含む、実施形態１〜１１のいずれかに記載の方法。
【０１３７】
実施形態１３．有機ケイ素流体が、−Ｏ−、−ＮＨ−、及び−Ｓ−から選択される０、１、２、若しくは３つの基を中間若しくは末端に有する置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ２０）ヒドロカルビル、置換又は非置換（Ｃ１−Ｃ２０）アルキル、置換又は非置換（Ｃ６−Ｃ２０）アリール、並びに置換又は非置換ポリエーテルから選択される少なくとも１つのケイ素結合基を含む、実施形態１２に記載の方法。
【０１３８】
実施形態１４．液体炭化水素が、５〜１２個の炭素原子を有する少なくとも１つの置換又は非置換アルカンを含む、実施形態１２に記載の方法。
【０１３９】
実施形態１５．スイープ流体が、オルガノシロキサン及び／又はオルガノシランのうちの少なくとも１つを含み、膜の第２の面を接触させる前の測定で、１０％（重量／重量）未満、あるいは０〜１０％（重量／重量）、あるいは５％（重量／重量）、あるいは０〜５％（重量／重量）、あるいは１％（重量／重量）未満、あるいは０〜１％（重量／重量）を占め、あるいは、スイープ液体が、液体炭化水素、又はケイ素を含まない他の有機液体を実質的に含まない、実施形態１２に記載の方法。本明細書で用いる場合、液体炭化水素の量に関して実質的に含まないとは、１％（重量／重量）未満、あるいは０．５％（重量／重量）未満を含有する、あるいは検出可能な量を有さないという意味である。
【０１４０】
実施形態１６．揮発性化合物を透過混合物から脱着させることと、脱着された透過混合物を再循環させ、第１の膜の第２の面と接触させることと、を更に含む、実施形態１〜１５のいずれかに記載の方法。
【０１４１】
実施形態１７．揮発性シロキサンが、シクロシロキサン及び直鎖状シロキサンのうちの少なくとも１つを含む、実施形態４〜１６のいずれか１つに記載の方法。
【０１４２】
実施形態１８．シクロシロキサンが、約３〜２０個の−Ｓｉ−Ｏ−単位をその単数又は複数の環に有する置換又は非置換シクロシロキサンである、実施形態１７に記載の方法。
【０１４３】
実施形態１９．エマルションを含む液体供給混合物から揮発性化合物を分離する方法であって、方法は、
第１の膜の第１の面を、ポリマーを有するエマルションと少なくとも１つの揮発性化合物とを含む液体供給混合物と、接触させること（ここで、第１の膜は、厚さが約１μｍ〜約３００μｍである高密度シリコーン膜を含み、エマルションは温度が約２０℃〜約１２０℃である）と、
膜の第２の面を、スイープ液体を含むスイープ媒体と接触させ、透過混合物を第１の膜の第２の面上に生成させ、かつエマルションを含む保持混合物を膜の第１の面上に生成させることと、を含み、
透過混合物は揮発性化合物で富化され、かつ保持混合物では揮発性化合物が液体供給混合物に比べ１重量％〜約９９．９９重量％激減している、方法。
【０１４４】
実施形態２０．揮発性化合物が揮発性シロキサンを含み、かつポリマーがオルガノポリシロキサンを含む、実施形態１９に記載の方法。
【０１４５】
実施形態２１．第１の膜が疎水性である、実施形態１９又は２０に記載の方法。
【０１４６】
実施形態２２．エマルションを含む液体混合物から揮発性化合物を分離するシステムであって、システムは、
第１の膜と、
ポリマーを有するエマルションと少なくとも１つの揮発性化合物とを含み、第１の膜の第１の面と接触している液体供給混合物と、
少なくとも１つのスイープ液体を含み、第１の膜の第２の面と接触しているスイープ媒体と、
揮発性化合物で富化されている、第１の膜の第２の面上の透過混合物と、
揮発性化合物が激減している、第１の膜の第１の面上の保持混合物と、を含み、
透過混合物及び保持混合物は、第１の膜の第２の面のスイープ媒体の接触と、第１の膜の第１の面の液体供給混合物の接触と、によって形成される、システム。
【０１４７】
実施形態２３．揮発性化合物が揮発性シロキサンを含み、かつポリマーがオルガノポリシロキサンを含む、実施形態２２に記載のシステム。
【０１４８】
実施形態２４．第１の膜が疎水性である、実施形態２２又は２３に記載のシステム。
【０１４９】
実施形態２５．脱着体を更に含み、透過混合物からの揮発性化合物が除去され、かつ脱着された透過混合物が再循環され、第１の膜の第２の面と接触される、実施形態２２又は２３に記載のシステム。
【図１】
0006725665.tif 000004
【図２】
0006725665.tif 000005