| 第1章 概論 (仲川 勤) |
| 1 膜研究を取り巻く環境 1 |
| 2 分離機能膜 2 |
| 2.1 気体分離膜 4 |
| 2.2 有機液体分離膜(バーベイパレーション膜) 5 |
| 2.3 透析膜 5 |
| 2.4 逆浸透膜 6 |
| 2.5 電気透析膜 6 |
| 3 薄層を有する高分子分離膜の分類 7 |
| 3.1 "ロエブ"型膜 7 |
| 3.2 ラミネート膜 8 |
| 3.3 塗布膜 8 |
| 3.4 塗布化学反応膜 8 |
| 3.5 プラズマ重合膜 9 |
| 第2章 機能と応用 |
| 1 気体分離膜 酸素富化膜,水素分離膜(仲川 勤) 10 |
| 1.1 はじめに 10 |
| 1.2 酸素/窒素分離膜 12 |
| 1.2.1 40%以上の酸素濃度を目的とした分離膜 14 |
| 1.2.2 30%の酸素濃度を目的とした分離膜 20 |
| 1.2.3 高速気体透過膜 21 |
| 1.3 水素分離膜 23 |
| 1.3.1 水素分離膜の特異性 23 |
| 1.3.2 水素分離膜の選択 25 |
| 1.3.3 工業的に用いられている水素分離膜 28 |
| 2 有機液体分離膜(山田純男) 32 |
| 2.1 はじめに 32 |
| 2.2 一般的な液分離プロセスと浸透気化法 33 |
| 2.3 液分離プロセスの理論式の誘導 Leeの理論 34 |
| 2.4 浸透気化法と逆浸透法,気体透過法との関係 38 |
| 2.5 浸透気化法における設定圧力条件の分離性能への影響 39 |
| 2.6 最近の浸透気化分離膜の開発研究 46 |
| 2.7 おわりに 51 |
| 3 イオン交換膜の機能と応用(佐田俊勝) 53 |
| 3.1 はじめに 53 |
| 3.2 イオン交換膜の種類 53 |
| 3.2.1 一価イオン選択透過性イオン交換膜 54 |
| 3.2.2 耐有機汚染性イオン交換膜 56 |
| 3.2.3 耐薬品性イオン交換膜 57 |
| 3.3 イオン交換膜の性質 59 |
| 3.4 イオン交換膜の物性 59 |
| 3.5 イオン交換膜の製法 63 |
| 3.5.1 両性イオン交換膜 68 |
| 3.5.2 バイポーラーイオン交換膜 69 |
| 3.5.3 モザイクイオン交換膜 70 |
| 3.6 イオン交換膜の応用分野 71 |
| 3.6.1 拡散透析への利用 71 |
| 3.6.2 逆浸透 73 |
| 3.6.3 ドナン透析 73 |
| 3.6.4 圧透析 74 |
| 3.6.5 その他の分離への利用 75 |
| 3.6.6 電池への利用 78 |
| 3.6.7 その他の利用 80 |
| 3.7 おわりに 81 |
| 4 透析膜とその応用(西田 治) 89 |
| 4.1 はじめに 89 |
| 4.2 透析膜と透過原理 89 |
| 4.3 透析膜の性能評価 89 |
| 4.3.1 水の透過性能 89 |
| 4.3.2 総括物質移動係数 90 |
| 4.3.3 クリアランス 91 |
| 4.3.4 膜構造を表わす指標 91 |
| 4.4 透析膜の用途 93 |
| 4.4.1 工業用用途の実用例 94 |
| 4.4.2 医療用用途の実用例 96 |
| 4.5 人工腎臓用透析膜 96 |
| 4.5.1 透析膜の製造方法 96 |
| 4.5.2 透析効率の向上 98 |
| 5 逆浸透膜(植村忠廣,栗原 優) 101 |
| 5.1 はじめに 101 |
| 5.2 逆浸透膜の用途展開と技術指向 101 |
| 5.3 低圧逆浸透膜の研究開発の背景 103 |
| 5.4 市販段階の低圧逆浸透膜と膜素材 103 |
| 5.4.1 全芳香族ポリアミド 105 |
| 5.4.2 アリルーアルキルポリアミド/ポリ尿素 105 |
| 5.4.3 ポリピペラジンアミド 105 |
| 5.4.4 最近発表された逆浸透膜 107 |
| 5.5 低圧逆浸透膜の膜性能 107 |
| 5.5.1 低圧高脱塩膜 107 |
| 5.5.2 低圧高造水量膜 110 |
| 5.6 おわりに 113 |
| 6 精密濾過膜(神山義康) 114 |
| 6.1 はじめに 114 |
| 6.2 MF膜の素材,製法,構造 115 |
| 6.3 MF膜モジュール(MF膜フィルター) 118 |
| 6.4 MF膜の孔径評価方法 122 |
| 6.4.1 顕微鏡観察法 122 |
| 6.4.2 水銀圧入法 122 |
| 6.4.3 バブルポイント法 123 |
| 6.4.4 エアーフロー法 124 |
| 6.4.5 細菌濾過法 126 |
| 6.4.6 均一粒子濾過法 126 |
| 6.5 微粒子捕捉メカニズムと濾過式 127 |
| 7 限外濾過膜(橋本光一) 131 |
| 7.1 はじめに 131 |
| 7.2 膜の種類,製法とそのモジュール 131 |
| 7.3 限外濾過の利用と問題 135 |
| 7.3.1 酪農製品への利用 135 |
| 7.3.2 大豆タンパク質の改質 137 |
| 7.3.3 酵素の取り扱い 140 |
| 7.3.4 動物血液の食用化 140 |
| 7.4 技術の拡大 142 |
| 第3章 キャリア輸送膜の開発 |
| 1 固体電解質(岩原弘育) 146 |
| 1.1 はじめに 146 |
| 1.2 ガス分離の原理 146 |
| 1.2.1 直流通電法 146 |
| 1.2.2 濃淡電池短絡法 147 |
| 1.2.3 混合導電体を用いる方法 147 |
| 1.2.4 気相電解法 148 |
| 1.3 固体電解質を用いたガス分離法の特徴 148 |
| 1.4 ガス分離のための固体電解質 149 |
| 1.4.1 酸素イオン導電体 150 |
| 1.4.2 水素イオン導電体 152 |
| 1.4.3 ハロゲンイオン導電体 153 |
| 1.4.4 混合導電体 154 |
| 1.5 固体電解質法の問題点と今後の展望 155 |
| 2 液膜(寺本正明) 157 |
| 2.1 はじめに 157 |
| 2.2 液膜における透過機構 157 |
| 2.3 膜透過速度,選択性 160 |
| 2.4 乳化液膜による分離濃縮 160 |
| 2.4.1 乳化液膜による分離 160 |
| 2.4.2 W/O/W型乳化液膜による分離,濃縮 162 |
| 2.4.3 O/W/O型乳化液膜による液状炭化水素の分類 163 |
| 2.5 含浸液膜による溶液系の分離濃縮 163 |
| 2.5.1 含浸液膜プロセスの構成 163 |
| 2.5.2 含浸液膜による分離例 164 |
| 2.5.3 含浸液膜モジュールの開発 164 |
| 2.5.4 膜抽出と流動液膜 165 |
| 2.6 支持液膜によるガス分離 166 |
| 2.7 おわりに 167 |
| 3 液晶膜(梶出千里) 170 |
| 3.1 はじめに 170 |
| 3.2 自己支持型液晶膜の特徴 170 |
| 3.3 キャリヤー輸送機能をもつ液晶膜 172 |
| 3.4 液晶膜を利用した光駆動によるイオンの促進輸送および能動輸膜 175 |
| 3.5 キャリヤーを利用した熱スイッチ型液晶膜 179 |
| 3.6 おわりに 179 |
| 4 モザイク荷電膜(宮木義行,赤沢道博) 182 |
| 4.1 はじめに 182 |
| 4.2 イオン透過のしくみ 182 |
| 4.3 モザイク荷電膜の作製方法と性状 184 |
| 4.4 溶質透過特性 185 |
| 4.4.1 有機酸,アミノ酸,オリゴペプチド 187 |
| 4.4.2 タンパク質の脱塩 189 |
| 4.5 おわりに 192 |
| 5 機能性カプセル膜(岡畑恵雄) 193 |
| 5.1 はじめに 193 |
| 5.2 ポリマーグラフトカプセルによる透過制御 194 |
| 5.2.1 pH応答性 194 |
| 5.2.2 レドックス応答性 198 |
| 5.2.3 温度応答性 199 |
| 5.2.4 生体分子認識を用いた透過制御 200 |
| 5.3 カプセル膜のリアクターとしての利用 202 |
| 5.3.1 触媒固定化カプセル 202 |
| 5.3.2 酵素固定化カプセル 202 |
| 5.4 おわりに 205 |
| 第4章 装置化と応用 |
| 1 酸素富化膜(斉藤幸廣,浅川史朗) 208 |
| 1.1 はじめに 208 |
| 1.2 酸素富化膜の特徴 208 |
| 1.3 酸素富化膜用高分子材料 210 |
| 1.3.1 シリコーン系酸素富化膜 211 |
| 1.4 製膜および装置化 214 |
| 1.4.1 製膜方法および複合膜特性 214 |
| 1.4.2 膜ユニットとその性能 215 |
| 1.4.3 酸素富化システム 217 |
| 1.5 応用 219 |
| 1.5.1 酸素富化膜を利用した排水処理システム 219 |
| 1.5.2 メタン発酵過程におけるメタン濃縮 220 |
| 1.6 おわりに 220 |
| 2 水素分離膜(中村明日丸) 222 |
| 2.1 はじめに 222 |
| 2.2 水素分離用膜の種類 222 |
| 2.3 膜モジュール 228 |
| 2.4 分離プロセス 232 |
| 3 イオン交換膜電気透析の装置化と応用(佐田俊勝) 246 |
| 3.1 はじめに 246 |
| 3.2 電気透析の原理 246 |
| 3.3 電気透析の装置と方法 249 |
| 3.3.1 電気透析槽 248 |
| 3.3.2 電解透析槽 251 |
| 3.3.3 電気透析方法および電解方法 252 |
| 3.4 電気透析の利用例 253 |
| 3.4.1 海水濃縮製塩 253 |
| 3.4.2 かん水の脱塩 254 |
| 3.4.3 食品工業への利用 255 |
| 3.4.4 環境保全のための利用 256 |
| 3.4.5 その他の利用例 256 |
| 3.5 電極反応の隔膜への利用例 259 |
| 3.5.1 イオン交換膜食塩電解 259 |
| 3.5.2 有機電解への利用 260 |
| 3.5.3 水電解への利用 261 |
| 3.5.4 その他の電極反応への利用 262 |
| 3.6 おわりに 263 |
| 4 浸透気化法による有機混合物の分離(吉竹正実) 267 |
| 4.1 はじめに 267 |
| 4.2 浸透気化法の透過理論 267 |
| 4.3 浸透気化法の応用 268 |
| 4.3.1 水優先型PV膜 268 |
| 4.3.2 アルコール優先型PV膜 272 |
| 4.3.3 その他 273 |
| 4.4 モジュール構造 273 |
| 4.5 浸透気化法における経済性 274 |
| 4.6 今後の課題 275 |
| 5 人工腎臓(須磨靖徳) 278 |
| 5.1 はじめに 278 |
| 5.2 人工腎臓の概要 278 |
| 5.2.1 現状および種類 278 |
| 5.2.2 膜材質とその特長 279 |
| 5.2.3 膜の要求特性 280 |
| 5.3 透析療法の動向と膜改質 280 |
| 5.3.1 低分子タンパク質除去療法 281 |
| 5.3.2 生体適合性 283 |
| 5.3.3 省へパリン透析 285 |
| 5.3.4 短時間透析 285 |
| 5.3.5 持続的血液濾過法 286 |
| 5.3.6 遺伝子工学の透析療法への応用 287 |
| 6 ウイルス分離膜(真鍋征一,鶴見隆) 290 |
| 6.1 はじめに 290 |
| 6.2 ウイルスとは 290 |
| 6.2.1 ウイルス粒子の発見 290 |
| 6.2.2 ウイルスの構造と性質 291 |
| 6.3 膜によるウイルスの分離・除去・濃縮 292 |
| 6.3.1 研究分野(A-i,ii) 293 |
| 6.3.2 工業分野(B-i,ii) 293 |
| 6.3.3 医療用途 294 |
| 6.4 Bemberg Microporous Membrane について 296 |
| 6.4.1 BMMの製造方法と膜構造 296 |
| 6.4.2 BMMのウイルス除去性能とタンパク透過性能 299 |
| 7 人工肝臓(村上瑛一) 304 |
| 7.1 はじめに 304 |
| 7.2 肝不全と肝性昏腫 304 |
| 7.3 人工肝臓の研究の回顧 305 |
| 7.4 膜型人工肝臓補助装置 306 |
| 7.5 血漿分離膜の性質と問題点 308 |
| 7.5.1 血漿分離膜の微細構造 309 |
| 7.5.2 モジュール形態と血漿濾過速度 311 |
| 7.5.3 血漿成分分離膜の性状 313 |
| 7.5.4 補体の活性化 314 |
| 7.6 おわりに 317 |
| 8 人工肺(加茂 純) 319 |
| 8.1 はじめに 319 |
| 8.2 膜型人工肺の現状 320 |
| 8.2.1 膜の材料 320 |
| 8.2.2 膜型人工肺の構造 323 |
| 8.3 膜型人工肺の理論 325 |
| 8.4 新しい膜型人工肺 327 |
| 8.5 今後の課題 329 |
| 索引 331 |
| 第1章 概論 (仲川 勤) |
| 1 膜研究を取り巻く環境 1 |
| 2 分離機能膜 2 |
| 2.1 気体分離膜 4 |
| 2.2 有機液体分離膜(バーベイパレーション膜) 5 |
| 2.3 透析膜 5 |
