JP2014064973A - Separation membrane and separation membrane element - Google Patents

Separation membrane and separation membrane element Download PDF

Info

Publication number
JP2014064973A
JP2014064973A JP2012210685A JP2012210685A JP2014064973A JP 2014064973 A JP2014064973 A JP 2014064973A JP 2012210685 A JP2012210685 A JP 2012210685A JP 2012210685 A JP2012210685 A JP 2012210685A JP 2014064973 A JP2014064973 A JP 2014064973A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
separation membrane
flow path
thickness
separation
width
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2012210685A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiki Okamoto
宜記 岡本
Masakazu Koiwa
雅和 小岩
Hiroyuki Yamada
博之 山田
Kentaro Takagi
健太朗 高木
Hiroho Hirozawa
洋帆 広沢
Tsuyoshi Hamada
剛志 浜田
Masahiro Kimura
将弘 木村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2012210685A priority Critical patent/JP2014064973A/en
Publication of JP2014064973A publication Critical patent/JP2014064973A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separation membrane element which can improve separation membrane element performance by reducing flow resistance of the separation membrane element.SOLUTION: A separation membrane element includes: a separation membrane main body having at least a base material and a separation function layer; and a flow channel member 3 fixed to a surface of the separation membrane main body on a base material side. A permeating water amount of the separation membrane element is increased by increasing a thickness of the flow channel member on a first end side of the separation membrane in a first direction than a thickness of the flow channel member on a second end side.

Description

本発明は、液体、気体等の流体に含まれる成分を分離するために使用する分離膜エレメントに関する。   The present invention relates to a separation membrane element used for separating components contained in a fluid such as liquid or gas.

液体、気体等の流体に含まれる成分を分離する方法としては、様々なものがある。例えば海水、かん水などに含まれるイオン性物質を除くための技術を例にとると、近年、省エネルギーおよび省資源のためのプロセスとして分離膜エレメントによる分離法の利用が拡大している。分離膜エレメントによる分離法に使用される分離膜は、その孔径および分離機能の点から、精密ろ過膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜、逆浸透膜、正浸透膜などに分類される。これらの膜は、例えば海水、かん水または有害物を含んだ水などからの飲料水の製造、工業用超純水の製造、排水処理、有価物の回収などに用いられている。   There are various methods for separating components contained in fluid such as liquid and gas. For example, taking a technique for removing ionic substances contained in seawater, brine, and the like as an example, in recent years, the use of a separation method using a separation membrane element is expanding as a process for saving energy and resources. Separation membranes used in separation methods using separation membrane elements are classified into microfiltration membranes, ultrafiltration membranes, nanofiltration membranes, reverse osmosis membranes, forward osmosis membranes, and the like in terms of their pore diameter and separation function. These membranes are used, for example, in the production of drinking water from seawater, brine, or water containing harmful substances, in the production of industrial ultrapure water, wastewater treatment, recovery of valuable materials, and the like.

分離膜エレメントは、分離膜の一方の面に原流体が供給され、他方の面から透過流体を得る。多数の分離膜を束ねて分離膜エレメントに組み込むことで、1つの分離膜エレメントあたりの膜面積を大きくすることができ、その結果、1つの分離膜エレメントあたりの透過流体の製造量を大きくすることができる。現在、分離膜エレメントとしては、スパイラル型、中空糸型、プレート・アンド・フレーム型、回転平膜型、および平膜集積型などの各種形態が提案されている。   In the separation membrane element, a raw fluid is supplied to one surface of the separation membrane and a permeating fluid is obtained from the other surface. By bundling a large number of separation membranes into a separation membrane element, the membrane area per separation membrane element can be increased, and as a result, the production amount of permeated fluid per separation membrane element can be increased. Can do. Currently, various forms such as a spiral type, a hollow fiber type, a plate and frame type, a rotating flat membrane type, and a flat membrane integrated type have been proposed as separation membrane elements.

例えば、逆浸透ろ過に用いられる流体分離膜エレメントには、原流体を分離膜表面へ供給する供給側流路材、原流体に含まれる成分を分離する分離膜、及び分離膜を透過し供給流体から分離された透過流体を中心管へと導くための透過側流路材が組み込まれている。供給側流路材としては、高分子製のネットなどが使用されている。また、透過側流路材としては、分離膜の落ち込みを防き、かつ透過側の流路を形成させる目的で、供給側流路材よりも間隔が細かいトリコットと呼ばれる編み物部材が使用されている。分離膜は、透過側流路材の両面に重ね合わせて貼り合わされることで、封筒状膜を形成する。封筒状膜の内側は透過流体の流路を構成している。封筒状膜は、供給側流路材と交互に積層され、開口部側の所定部分を集水管の外周面に接着しスパイラル状に巻囲される。   For example, a fluid separation membrane element used for reverse osmosis filtration includes a supply-side channel material that supplies raw fluid to the surface of the separation membrane, a separation membrane that separates components contained in the raw fluid, and a supply fluid that permeates the separation membrane. A permeate-side channel material for guiding the permeated fluid separated from the gas to the central tube is incorporated. As the supply-side channel material, a polymer net or the like is used. Further, as the permeation side channel material, a knitted member called a tricot having a smaller interval than the supply side channel material is used for the purpose of preventing the separation membrane from dropping and forming the permeation side channel. . The separation membrane forms an envelope-like membrane by being laminated and bonded to both surfaces of the permeate-side channel material. The inner side of the envelope membrane constitutes a flow path for the permeating fluid. The envelope-like membrane is alternately laminated with the supply-side channel material, and a predetermined portion on the opening side is bonded to the outer peripheral surface of the water collecting pipe and is wound in a spiral shape.

分離膜エレメントを高性能化するために、特許文献1では透過側流路材の厚みを分離膜の巻回方向外側から内側にかけて漸増させることが提案されている。また、特許文献2では分離膜の透過側の面に分離膜とは異素材の透過側流路材が配置させることが提案されている。   In order to improve the performance of the separation membrane element, Patent Document 1 proposes to gradually increase the thickness of the permeate-side channel material from the outer side to the inner side in the winding direction of the separation membrane. Patent Document 2 proposes that a permeation-side flow path material made of a different material from the separation membrane is disposed on the permeation-side surface of the separation membrane.

特開平2009−195871号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2009-195871 特開平2012−40487号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-40487

透過側流路材の厚みを分離膜の巻回方向外側から内側にかけて漸増させることにより、流量が多く流動抵抗の大きくなる巻回方向内側の流動抵抗を低減させることができるが、従来の透過側流路材では、透過側流路材の厚み分全てを流路として用いることができないため、厚みを増加させることによる流動抵抗の低減効果は十分とはいえない。   By gradually increasing the thickness of the permeate-side channel material from the outside in the winding direction of the separation membrane to the inside, the flow resistance inside the winding direction where the flow rate increases and the flow resistance increases can be reduced. In the flow channel material, the entire thickness of the permeate side flow channel material cannot be used as the flow channel, so that the effect of reducing the flow resistance by increasing the thickness is not sufficient.

本発明は、分離膜エレメントについて、分離膜エレメント性能を十分に向上させることができ、さらに、分離膜本体のエレメント巻囲をしやすくすることができる分離膜エレメントを提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a separation membrane element that can sufficiently improve the performance of the separation membrane element with respect to the separation membrane element, and that can easily surround the separation membrane body.

少なくとも基材および分離機能層を有する分離膜本体と、前記分離膜本体の前記基材側の面に固着された流路材とを備える分離膜であって、第1方向における分離膜の第1端側での前記流路材の厚みは、前記第2端側での前記流路材の厚みよりも大きい。   A separation membrane comprising at least a separation membrane main body having a base material and a separation functional layer, and a flow path material fixed to the surface of the separation membrane main body on the base material side, wherein the first separation membrane in the first direction The thickness of the channel material on the end side is larger than the thickness of the channel material on the second end side.

本発明の分離膜エレメントによると、透過側の流動抵抗を大きく低減できるために、分離膜エレメントの透過水量を増加させることができる。   According to the separation membrane element of the present invention, since the flow resistance on the permeate side can be greatly reduced, the amount of permeated water of the separation membrane element can be increased.

分離膜の幅方向において不連続的に設けられた流路材を備える分離膜を示す平面図である。It is a top view which shows the separation membrane provided with the flow-path material provided discontinuously in the width direction of the separation membrane. 図1に示す分離膜の断面図である。It is sectional drawing of the separation membrane shown in FIG. 分離膜エレメントの一形態を示す展開斜視図である。It is a development perspective view showing one form of a separation membrane element. 封筒状膜の一形態を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows one form of an envelope-shaped film | membrane. 長さ方向における透過側流路材の厚みの分布の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of thickness distribution of the permeation | transmission side channel material in a length direction. 長さ方向における透過側流路材の厚みの分布の他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of distribution of the thickness of the permeation | transmission side channel material in a length direction. 長さ方向における透過側流路材の厚みの分布のさらに他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the further another example of distribution of the thickness of the permeation | transmission side channel material in a length direction. 長さ方向における透過側流路材の厚みの分布のさらに他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the further another example of distribution of the thickness of the permeation | transmission side channel material in a length direction. 長さ方向における透過側流路材の厚みの分布のさらに他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the further another example of distribution of the thickness of the permeation | transmission side channel material in a length direction. 長さ方向における透過側流路材の厚みの分布のさらに他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the further another example of distribution of the thickness of the permeation | transmission side channel material in a length direction. 透過側流路材の幅の長さ方向分布の一形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one form of the length direction distribution of the width | variety of the permeation | transmission side channel material. 透過側流路材の幅の長さ方向分布の一形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one form of the length direction distribution of the width | variety of the permeation | transmission side channel material. 比較例における透過側流路材の厚みの分布を示す断面図である。It is sectional drawing which shows distribution of the thickness of the permeation | transmission side channel material in a comparative example.

以下、本発明の実施の一形態について、詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.

なお、本書において、「XがYを主成分として含有する」とは、XにおけるYの含有率が、50重量%以上、70重量%以上、80重量%以上、90重量%以上、又は95重量%以上であることを意味する。また、Yに該当する複数の成分が存在する場合は、それら複数の成分の合計量が、上述の範囲を満たせばよい。   In this document, “X contains Y as a main component” means that the Y content in X is 50% by weight, 70% by weight, 80% by weight, 90% by weight, or 95% by weight. It means that it is more than%. In addition, when there are a plurality of components corresponding to Y, the total amount of these components only needs to satisfy the above range.

〔1.分離膜〕
(1−1)概要
分離膜とは、分離膜表面に供給される流体中の成分を分離し、分離膜を透過した透過流体を得ることができる膜である。分離膜は、分離膜本体と、分離膜本体上に配置された流路材とを備える。
[1. Separation membrane)
(1-1) Overview A separation membrane is a membrane that can separate components in a fluid supplied to the surface of the separation membrane and obtain a permeated fluid that has permeated the separation membrane. The separation membrane includes a separation membrane main body and a flow path material disposed on the separation membrane main body.

このような分離膜の例として、本実施形態の分離膜1は、図1−図2に示すように、分離膜本体2と流路材3とを備える。分離膜本体2は、供給側の面21と透過側の面22とを備える。   As an example of such a separation membrane, the separation membrane 1 of the present embodiment includes a separation membrane body 2 and a flow path member 3 as shown in FIGS. The separation membrane body 2 includes a supply-side surface 21 and a permeation-side surface 22.

本書において、分離膜本体の「供給側の面」とは、分離膜本体の2つの面のうち、原流体が供給される側の表面を意味する。「透過側の面」とは、その逆側の面を意味する。後述するように、分離膜本体が基材及び分離機能層を備える場合は、一般的に、分離機能層側の面が供給側の面であり、基材側の面が透過側の面である。   In this document, the “supply-side surface” of the separation membrane body means a surface on the side to which the raw fluid is supplied, of the two surfaces of the separation membrane body. The “transmission side surface” means the opposite side surface. As will be described later, when the separation membrane main body includes a base material and a separation functional layer, generally, the surface on the separation functional layer side is the surface on the supply side, and the surface on the base material side is the surface on the transmission side. .

流路材3は、透過側の面22上に、流路を形成するように設けられている。分離膜1の各部の詳細については後述する。   The channel material 3 is provided on the transmission side surface 22 so as to form a channel. Details of each part of the separation membrane 1 will be described later.

本書において、分離膜の「長さ方向」とは図中に示すy軸方向であり、第1方向と称されることもある。また、分離膜の「幅方向」とは図中に示すx軸方向であり、第2方向と称されることもある。また、z軸は、分離膜の厚さ方向に相当する。   In this document, the “length direction” of the separation membrane is the y-axis direction shown in the figure and may be referred to as the first direction. Further, the “width direction” of the separation membrane is the x-axis direction shown in the figure, and may be referred to as the second direction. The z axis corresponds to the thickness direction of the separation membrane.

図に示すように、分離膜本体2は矩形であり、長さ方向、幅方向は、それぞれ分離膜本体2の矩形の直交する2辺に平行である。   As shown in the figure, the separation membrane main body 2 is rectangular, and the length direction and the width direction are parallel to two orthogonal sides of the separation membrane main body 2.

(1−2)分離膜本体
<概要>
分離膜本体としては、使用方法、目的等に応じた分離性能を有する膜が用いられる。分離膜本体は、単一層によって形成されていてもよいし、分離機能層と基材とを備える複合膜であってもよい。また、複合膜においては、分離機能層と基材との間に、多孔性支持層が設けられていてもよい。
(1-2) Separation membrane body <Overview>
As the separation membrane body, a membrane having separation performance according to the method of use, purpose and the like is used. The separation membrane body may be formed of a single layer or a composite membrane including a separation functional layer and a substrate. In the composite membrane, a porous support layer may be provided between the separation functional layer and the substrate.

<分離機能層>
分離機能層の厚みは具体的な数値に限定されないが、分離性能と透過性能の点で5〜3000nmであることが好ましい。特に逆浸透膜、正浸透膜、ナノろ過膜では5〜300nmであることが好ましい。
<Separation function layer>
The thickness of the separation functional layer is not limited to a specific numerical value, but is preferably 5 to 3000 nm in terms of separation performance and permeation performance. In particular, it is preferably 5 to 300 nm for reverse osmosis membranes, forward osmosis membranes, and nanofiltration membranes.

分離機能層の厚みは、これまでの分離膜の膜厚測定法に準ずることができる。例えば、分離膜を樹脂により包埋し、それを切断することで超薄切片を作製し、得られた切片に染色などの処理を行う。その後、透過型電子顕微鏡により観察することで、厚みの測定が可能である。また、分離機能層がひだ構造を有する場合、多孔性支持層より上に位置するひだ構造の断面長さ方向に50nm間隔で測定し、ひだの数を20個測定し、その平均から求めることができる。   The thickness of the separation functional layer can be based on the conventional method for measuring the thickness of the separation membrane. For example, the separation membrane is embedded with resin, and an ultrathin section is prepared by cutting the separation membrane, and the obtained section is subjected to processing such as staining. Thereafter, the thickness can be measured by observing with a transmission electron microscope. Further, when the separation functional layer has a pleat structure, measurement can be made at intervals of 50 nm in the cross-sectional length direction of the pleat structure located above the porous support layer, the number of pleats can be measured, and the average can be obtained. it can.

分離機能層は、分離機能および支持機能の両方を有する層であってもよいし、分離機能のみを備えていてもよい。なお、「分離機能層」とは、少なくとも分離機能を備える層を指す。   The separation function layer may be a layer having both a separation function and a support function, or may have only a separation function. The “separation function layer” refers to a layer having at least a separation function.

分離機能層が分離機能および支持機能の両方を有する場合、分離機能層としては、セルロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルスルホン、またはポリスルホンを主成分として含有する層が好ましく適用される。   When the separation functional layer has both a separation function and a support function, a layer containing cellulose, polyvinylidene fluoride, polyether sulfone, or polysulfone as a main component is preferably applied as the separation functional layer.

一方、多孔性支持層分離機能層としては、孔径制御が容易であり、かつ耐久性に優れるという点で架橋高分子が好ましく使用される。特に、原流体中の成分の分離性能に優れるという点で、多官能アミンと多官能酸ハロゲン化物とを重縮合させてなるポリアミド分離機能層、有機無機ハイブリッド機能層などが好適に用いられる。これらの分離機能層は、多孔性支持層上でモノマーを重縮合することによって形成可能である。   On the other hand, as the porous support layer separating functional layer, a crosslinked polymer is preferably used in terms of easy control of the pore diameter and excellent durability. In particular, a polyamide separation functional layer obtained by polycondensation of a polyfunctional amine and a polyfunctional acid halide, an organic / inorganic hybrid functional layer, and the like are preferably used in that the separation performance of components in the raw fluid is excellent. These separation functional layers can be formed by polycondensation of monomers on the porous support layer.

例えば、分離機能層は、ポリアミドを主成分として含有することができる。このような膜は、公知の方法により、多官能アミンと多官能酸ハロゲン化物とを界面重縮合することで形成される。例えば、多孔性支持層に多官能アミン水溶液を塗布し、余分なアミン水溶液をエアーナイフなどで除去し、その後、多官能酸ハロゲン化物を含有する有機溶媒溶液を塗布することで、ポリアミド分離機能層が得られる。   For example, the separation functional layer can contain polyamide as a main component. Such a film is formed by interfacial polycondensation of a polyfunctional amine and a polyfunctional acid halide by a known method. For example, by applying a polyfunctional amine aqueous solution to the porous support layer, removing the excess amine aqueous solution with an air knife or the like, and then applying an organic solvent solution containing a polyfunctional acid halide, the polyamide separation functional layer Is obtained.

また、分離機能層は、Si元素などを有する有機−無機ハイブリッド構造を有してもよい。有機無機ハイブリッド構造を有する分離機能層は、例えば、以下の化合物(A)、(B):
(A)エチレン性不飽和基を有する反応性基および加水分解性基がケイ素原子に直接結合したケイ素化合物、ならびに
(B)前記化合物(A)以外の化合物であってエチレン性不飽和基を有する化合物
を含有することができる。具体的には、分離機能層は、化合物(A)の加水分解性基の縮合物ならびに化合物(A)および/または(B)のエチレン性不飽和基の重合物を含有してもよい。すなわち、分離機能層は、
・化合物(A)のみが縮合および/または重合することで形成された重合物、
・化合物(B)のみが重合して形成された重合物、並びに
・化合物(A)と化合物(B)との共重合物
のうちの少なくとも1種の重合物を含有することができる。なお、重合物には縮合物が含まれる。また、化合物(A)と化合物(B)との共重合体中で、化合物(A)は加水分解性基を介して縮合していてもよい。
Further, the separation functional layer may have an organic-inorganic hybrid structure containing Si element or the like. Examples of the separation functional layer having an organic-inorganic hybrid structure include the following compounds (A) and (B):
(A) a silicon compound in which a reactive group and a hydrolyzable group having an ethylenically unsaturated group are directly bonded to a silicon atom, and (B) a compound other than the compound (A) and having an ethylenically unsaturated group Compounds can be included. Specifically, the separation functional layer may contain a condensate of the hydrolyzable group of the compound (A) and a polymer of the ethylenically unsaturated group of the compounds (A) and / or (B). That is, the separation functional layer is
A polymer formed by condensation and / or polymerization of only the compound (A),
-The polymer formed by superposing | polymerizing only a compound (B), and-At least 1 sort (s) of polymer of the copolymer of a compound (A) and a compound (B) can be contained. The polymer includes a condensate. In the copolymer of the compound (A) and the compound (B), the compound (A) may be condensed through a hydrolyzable group.

ハイブリッド構造は、公知の方法で形成可能である。ハイブリッド構造の形成方法の一例は次のとおりである。化合物(A)および化合物(B)を含有する反応液を多孔性支持層に塗布する。余分な反応液を除去した後、加水分解性基を縮合させるためには、加熱処理すればよい。化合物(A)および化合物(B)のエチレン性不飽和基の重合方法としては、熱処理、電磁波照射、電子線照射、プラズマ照射を行えばよい。重合速度を速める目的で分離機能層形成の際に重合開始剤、重合促進剤等を添加することができる。   The hybrid structure can be formed by a known method. An example of a method for forming a hybrid structure is as follows. A reaction solution containing the compound (A) and the compound (B) is applied to the porous support layer. In order to condense the hydrolyzable group after removing the excess reaction solution, heat treatment may be performed. As a polymerization method of the ethylenically unsaturated groups of the compound (A) and the compound (B), heat treatment, electromagnetic wave irradiation, electron beam irradiation, and plasma irradiation may be performed. For the purpose of increasing the polymerization rate, a polymerization initiator, a polymerization accelerator and the like can be added during the formation of the separation functional layer.

なお、いずれの分離機能層についても、使用前に、例えばアルコール含有水溶液、アルカリ水溶液によって膜の表面を親水化させてもよい。   For any separation functional layer, the surface of the membrane may be hydrophilized with an alcohol-containing aqueous solution or an alkaline aqueous solution, for example, before use.

<多孔性支持層>
多孔性支持層は、分離機能層を支持する層であり、多孔性樹脂層とも言い換えられる。
<Porous support layer>
The porous support layer is a layer that supports the separation functional layer, and is also referred to as a porous resin layer.

多孔性支持層に使用される材料やその形状は特に限定されないが、例えば、多孔性樹脂によって基板上に形成されてもよい。多孔性支持層としては、ポリスルホン、酢酸セルロース、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂あるいはそれらを混合、積層したものが使用され、化学的、機械的、熱的に安定性が高く、孔径が制御しやすいポリスルホンを使用することが好ましい。   Although the material used for a porous support layer and its shape are not specifically limited, For example, you may form on a board | substrate with porous resin. As the porous support layer, polysulfone, cellulose acetate, polyvinyl chloride, epoxy resin or a mixture and laminate of them is used, and polysulfone with high chemical, mechanical and thermal stability and easy to control pore size. Is preferably used.

多孔性支持層は、分離膜に機械的強度を与え、かつイオン等の分子サイズの小さな成分に対して分離膜のような分離性能を有さない。多孔性支持層の有する孔のサイズおよび孔の分布は特に限定されないが、例えば、多孔性支持層は、均一で微細な孔を有してもよいし、あるいは分離機能層が形成される側の表面からもう一方の面にかけて径が徐々に大きくなるような孔径の分布を有してもよい。また、いずれの場合でも、分離機能層が形成される側の表面で原子間力顕微鏡または電子顕微鏡などを用いて測定された細孔の投影面積円相当径は、1nm以上100nm以下であることが好ましい。特に界面重合反応性および分離機能層の保持性の点で、多孔性支持層において分離機能層が形成される側の表面における孔は、3〜50nmの投影面積円相当径を有することが好ましい。   The porous support layer gives mechanical strength to the separation membrane, and does not have separation performance like a separation membrane for components having a small molecular size such as ions. The pore size and pore distribution of the porous support layer are not particularly limited. For example, the porous support layer may have uniform and fine pores, or the side on which the separation functional layer is formed. It may have a pore size distribution such that the diameter gradually increases from the surface to the other surface. In any case, the projected area equivalent circle diameter of the pores measured using an atomic force microscope or an electron microscope on the surface on the side where the separation functional layer is formed is 1 nm or more and 100 nm or less. preferable. In particular, in terms of interfacial polymerization reactivity and retention of the separation functional layer, the pores on the surface of the porous support layer on the side where the separation functional layer is formed preferably have a projected area equivalent circle diameter of 3 to 50 nm.

多孔性支持層の厚みは特に限定されないが、分離膜に強度を与えるため等の理由から、20μm以上500μm以下の範囲にあることが好ましく、より好ましくは30μm以上300μm以下である。   The thickness of the porous support layer is not particularly limited, but is preferably in the range of 20 μm to 500 μm, more preferably 30 μm to 300 μm, for reasons such as giving strength to the separation membrane.

多孔性支持層の形態は、走査型電子顕微鏡や透過型電子顕微鏡、原子間顕微鏡により観察できる。例えば走査型電子顕微鏡で観察するのであれば、基材から多孔性支持層を剥がした後、これを凍結割断法で切断して断面観察のサンプルとする。このサンプルに白金または白金−パラジウムまたは四塩化ルテニウム、好ましくは四塩化ルテニウムを薄くコーティングして3〜6kVの加速電圧で、高分解能電界放射型走査電子顕微鏡(UHR−FE−SEM)で観察する。高分解能電界放射型走査電子顕微鏡は、日立製S−900型電子顕微鏡などが使用できる。得られた電子顕微鏡写真に基づいて、多孔性支持層の膜厚、表面の投影面積円相当径を測定することができる。   The form of the porous support layer can be observed with a scanning electron microscope, a transmission electron microscope, or an atomic microscope. For example, when observing with a scanning electron microscope, after peeling off the porous support layer from the substrate, it is cut by the freeze cleaving method to obtain a sample for cross-sectional observation. The sample is thinly coated with platinum, platinum-palladium, or ruthenium tetrachloride, preferably ruthenium tetrachloride, and observed with a high-resolution field emission scanning electron microscope (UHR-FE-SEM) at an acceleration voltage of 3 to 6 kV. A Hitachi S-900 electron microscope or the like can be used as the high-resolution field emission scanning electron microscope. Based on the obtained electron micrograph, the film thickness of the porous support layer and the projected area equivalent circle diameter of the surface can be measured.

多孔性支持層の厚み、孔径は、平均値であり、多孔性支持層の厚みは、断面観察で厚み方向に直交する方向に20μm間隔で測定し、20点測定の平均値である。また、孔径は、200個の孔について測定された、各投影面積円相当径の平均値である。   The thickness and pore diameter of the porous support layer are average values, and the thickness of the porous support layer is measured at intervals of 20 μm in a direction perpendicular to the thickness direction by cross-sectional observation, and is an average value of 20 points. Moreover, a hole diameter is an average value of each projected area circle equivalent diameter measured about 200 holes.

次に、多孔性支持層の形成方法について説明する。多孔性支持層は、例えば、上記ポリスルホンのN,N−ジメチルホルムアミド(以降、DMFと記載)溶液を、後述する基材、例えば密に織ったポリエステル布あるいは不織布の上に一定の厚さに注型し、それを水中で湿式凝固させることによって、製造することができる。   Next, a method for forming the porous support layer will be described. For example, the porous support layer is prepared by pouring an N, N-dimethylformamide (hereinafter referred to as DMF) solution of the above polysulfone into a constant thickness on a substrate to be described later, for example, a densely woven polyester cloth or non-woven cloth. It can be produced by molding and wet coagulating it in water.

多孔性支持層は、”オフィス・オブ・セイリーン・ウォーター・リサーチ・アンド・ディベロップメント・プログレス・レポート”No.359(1968)に記載された方法に従って形成される。なお、所望の形態を得るために、ポリマー濃度、溶媒の温度、貧溶媒は調整可能である。   The porous support layer is “Office of Saleen Water Research and Development Progress Report” no. 359 (1968). In addition, in order to obtain a desired form, the polymer concentration, the temperature of the solvent, and the poor solvent can be adjusted.

例えば、所定量のポリスルホンをDMFに溶解し、所定濃度のポリスルホン樹脂溶液を調製する。次いで、このポリスルホン樹脂溶液をポリエステル布あるいは不織布からなる基材上に略一定の厚さに塗布した後、一定時間空気中で表面の溶媒を除去した後、凝固液中でポリスルホンを凝固させることによって得ることができる。   For example, a predetermined amount of polysulfone is dissolved in DMF to prepare a polysulfone resin solution having a predetermined concentration. Next, this polysulfone resin solution is applied to a substrate made of polyester cloth or nonwoven fabric to a substantially constant thickness, and after removing the surface solvent in the air for a certain period of time, the polysulfone is coagulated in the coagulation liquid. Can be obtained.

<基材>
分離膜本体の強度、寸法安定性等の観点から、分離膜本体は基材を有してもよい。基材としては、強度、凹凸形成能および流体透過性の点で繊維状基材を用いることが好ましい。
<Base material>
From the viewpoint of the strength and dimensional stability of the separation membrane body, the separation membrane body may have a substrate. As the base material, it is preferable to use a fibrous base material in terms of strength, unevenness forming ability and fluid permeability.

基材としては、長繊維不織布及び短繊維不織布のいずれも好ましく用いることができる。特に、長繊維不織布は、優れた製膜性を有するので、高分子重合体の溶液を流延した際に、その溶液が過浸透により裏抜けすること、多孔性支持層が剥離すること、さらには基材の毛羽立ち等により膜が不均一化すること、及びピンホール等の欠点が生じることを抑制できる。また、基材が熱可塑性連続フィラメントより構成される長繊維不織布からなることにより、短繊維不織布と比べて、高分子溶液流延時に繊維の毛羽立ちによって起きる不均一化および膜欠点の発生を抑制することができる。さらに、分離膜は、連続製膜されるときに、製膜方向に対し張力がかけられるので、寸法安定性に優れる長繊維不織布を基材として用いることが好ましい。   As a base material, both a long fiber nonwoven fabric and a short fiber nonwoven fabric can be used preferably. In particular, since the long fiber nonwoven fabric has excellent film-forming properties, when the polymer solution is cast, the solution penetrates through the permeation, the porous support layer peels off, and Can suppress the film from becoming non-uniform due to fluffing of the substrate and the like, and the occurrence of defects such as pinholes. In addition, since the base material is made of a long-fiber non-woven fabric composed of thermoplastic continuous filaments, compared to short-fiber non-woven fabrics, it suppresses the occurrence of non-uniformity and film defects caused by fiber fluffing during casting of a polymer solution. be able to. Furthermore, since the separation membrane is tensioned in the film-forming direction when continuously formed, it is preferable to use a long-fiber nonwoven fabric excellent in dimensional stability as a base material.

長繊維不織布は、成形性、強度の点で、多孔性支持層とは反対側の表層における繊維が、多孔性支持層側の表層の繊維よりも縦配向であることが好ましい。そのような構造によれば、強度を保つことで膜破れ等を防ぐ高い効果が実現されるだけでなく、分離膜に凹凸を付与する際の、多孔性支持層と基材とを含む積層体としての成形性も向上し、分離膜表面の凹凸形状が安定するので好ましい。   In the long-fiber nonwoven fabric, in terms of moldability and strength, it is preferable that the fibers in the surface layer on the side opposite to the porous support layer have a longitudinal orientation than the fibers in the surface layer on the porous support layer side. According to such a structure, not only a high effect of preventing membrane breakage by maintaining strength is realized, but also a laminate comprising a porous support layer and a substrate when imparting irregularities to the separation membrane The moldability is improved, and the uneven shape on the surface of the separation membrane is stabilized, which is preferable.

より具体的には、長繊維不織布の、多孔性支持層とは反対側の表層における繊維配向度は、0°〜25°であることが好ましく、また、多孔性支持層側表層における繊維配向度との配向度差が10°〜90°であることが好ましい。   More specifically, the fiber orientation degree in the surface layer on the side opposite to the porous support layer of the long fiber nonwoven fabric is preferably 0 ° to 25 °, and the fiber orientation degree in the surface layer on the porous support layer side. And the orientation degree difference is preferably 10 ° to 90 °.

分離膜の製造工程やエレメントの製造工程においては加熱する工程が含まれるが、加熱により多孔性支持層または分離機能層が収縮する現象が起きる。特に連続製膜において張力が付与されていない幅方向において、収縮は顕著である。収縮することにより、寸法安定性等に問題が生じるため、基材としては熱寸法変化率が小さいものが望まれる。不織布において多孔性支持層とは反対側の表層における繊維配向度と多孔性支持層側表層における繊維配向度との差が10°〜90°であると、熱による幅方向の変化を抑制することもでき、好ましい。   The separation membrane manufacturing process and the element manufacturing process include a heating process, but a phenomenon occurs in which the porous support layer or the separation functional layer contracts due to the heating. In particular, the shrinkage is remarkable in the width direction where no tension is applied in continuous film formation. Since shrinkage causes problems in dimensional stability and the like, a substrate having a small rate of thermal dimensional change is desired. In the nonwoven fabric, when the difference between the fiber orientation degree on the surface layer opposite to the porous support layer and the fiber orientation degree on the porous support layer side surface layer is 10 ° to 90 °, the change in the width direction due to heat is suppressed. Can also be preferred.

ここで、繊維配向度とは、多孔性支持層を構成する不織布基材の繊維の向きを示す指標である。具体的には、繊維配向度とは、連続製膜を行う際の製膜方向、つまり不織布基材の長手方向と、不織布基材を構成する繊維との間の角度の平均値である。つまり、繊維の長手方向が製膜方向と平行であれば、繊維配向度は0°である。また、繊維の長手方向が製膜方向に直角であれば、すなわち不織布基材の幅方向に平行であれば、その繊維の配向度は90°である。よって、繊維配向度が0°に近いほど縦配向であり、90°に近いほど横配向であることを示す。   Here, the fiber orientation degree is an index indicating the direction of the fibers of the nonwoven fabric substrate constituting the porous support layer. Specifically, the fiber orientation degree is an average value of angles between the film forming direction when continuous film formation is performed, that is, the longitudinal direction of the nonwoven fabric base material, and the fibers constituting the nonwoven fabric base material. That is, if the longitudinal direction of the fiber is parallel to the film forming direction, the fiber orientation degree is 0 °. If the longitudinal direction of the fiber is perpendicular to the film forming direction, that is, if it is parallel to the width direction of the nonwoven fabric substrate, the degree of orientation of the fiber is 90 °. Accordingly, the closer to 0 ° the fiber orientation, the longer the orientation, and the closer to 90 °, the lateral orientation.

繊維配向度は以下のように測定される。まず、不織布からランダムに小片サンプル10個を採取する。次に、そのサンプルの表面を走査型電子顕微鏡で100〜1000倍で撮影する。撮影像の中で、各サンプルあたり10本を選び、不織布の長手方向(縦方向、製膜方向)を0°としたときの角度を測定する。つまり1つの不織布あたり計100本の繊維について、角度の測定が行われる。こうして測定された100本の繊維についての角度から平均値を算出する。得られた平均値の小数点以下第一位を四捨五入して得られる値が、繊維配向度である。   The degree of fiber orientation is measured as follows. First, 10 small piece samples are randomly collected from the nonwoven fabric. Next, the surface of the sample is photographed at 100 to 1000 times with a scanning electron microscope. In the photographed image, 10 samples are selected for each sample, and the angle when the longitudinal direction (longitudinal direction, film forming direction) of the nonwoven fabric is 0 ° is measured. That is, the angle is measured for a total of 100 fibers per nonwoven fabric. An average value is calculated from the angles of 100 fibers thus measured. The value obtained by rounding off the first decimal place of the obtained average value is the fiber orientation degree.

基材の厚みは、基材と多孔性支持層との厚みの合計が、0.03〜0.3mmの範囲内、または0.05〜0.25mmの範囲内となる程度に設定されることが好ましい。   The thickness of the base material is set so that the total thickness of the base material and the porous support layer is within a range of 0.03 to 0.3 mm, or within a range of 0.05 to 0.25 mm. Is preferred.

(1−3)透過側流路材
分離膜本体の透過側の面には、透過側流路を形成するように流路材が設けられる。「透過側の流路を形成するように設けられる」とは、分離膜が後述の分離膜エレメントに組み込まれたときに、分離膜本体を透過した透過流体が集水管に到達できるように、流路材が形成されていることを意味する。
(1-3) Permeation-side channel material A channel material is provided on the permeation-side surface of the separation membrane main body so as to form a permeation-side channel. “Provided to form a flow path on the permeate side” means that the permeated fluid that has permeated through the main body of the separation membrane can reach the water collecting pipe when the separation membrane is incorporated in a separation membrane element described later. It means that the road material is formed.

流路材3は、分離膜本体2とは異なる素材で形成されることが好ましい。異なる素材とは、分離膜本体2で使用される材料とは異なる組成を有する材料を意味する。特に、流路材3の組成は、分離膜本体2のうち、流路材3が形成されている面の組成とは異なることが好ましく、分離膜本体2を形成するいずれの層の組成とも異なることが好ましい。   The channel material 3 is preferably formed of a material different from that of the separation membrane body 2. The different material means a material having a composition different from that of the material used in the separation membrane body 2. In particular, the composition of the flow path member 3 is preferably different from the composition of the surface of the separation membrane body 2 on which the flow path material 3 is formed, and is different from the composition of any layer forming the separation membrane body 2. It is preferable.

流路材を構成する成分としては特に限定されないが、樹脂が好ましく用いられる。具体的には、耐薬品性の点で、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンや共重合ポリオレフィンなどが好ましく、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などのポリマーも選択でき、これらを単独もしくは2種類以上からなる混合物として用いることができる。特に、熱可塑性樹脂は成形が容易であるため、均一な形状の流路材を形成することができる。   Although it does not specifically limit as a component which comprises a flow-path material, Resin is used preferably. Specifically, from the viewpoint of chemical resistance, polyolefins such as ethylene vinyl acetate copolymer resin, polyethylene, and polypropylene, and copolymerized polyolefins are preferable, and polymers such as urethane resins and epoxy resins can be selected. It can be used as a mixture comprising two or more types. In particular, since a thermoplastic resin is easy to mold, a channel material having a uniform shape can be formed.

このような流路材は、透過側の流路を形成する点で、少なくとも幅方向に対して不連続であることが好ましい。「不連続」とは、流路材3を分離膜本体2から剥離すると、複数の流路材3が互いに分かれる構造であることを指す。これに対して、ネット、トリコットおよびフィルム等の部材は、分離膜本体2から分離されても一体として連続した形状を有する。   Such a channel material is preferably discontinuous at least in the width direction in that a channel on the permeate side is formed. “Discontinuous” refers to a structure in which a plurality of flow path materials 3 are separated from each other when the flow path material 3 is separated from the separation membrane body 2. On the other hand, members such as nets, tricots, and films have a continuous shape even when separated from the separation membrane body 2.

分離膜は、分離膜エレメントにおいて、第1方向が巻回方向と一致するように配置されることが好ましい。つまり、分離膜エレメントにおいて、分離膜は、幅方向が集水管9の長手方向に平行であり、第1方向が集水管9の長手方向に直交するように配置されることが好ましい。   The separation membrane is preferably arranged in the separation membrane element such that the first direction coincides with the winding direction. That is, in the separation membrane element, the separation membrane is preferably arranged so that the width direction is parallel to the longitudinal direction of the water collecting pipe 9 and the first direction is orthogonal to the longitudinal direction of the water collecting pipe 9.

図1に示す例では、流路材3は、幅方向において不連続に設けられると共に、第1方向においては、分離膜本体2の一端から他端まで連続するように設けられている。つまり、図3のように分離膜エレメントに分離膜が組み込まれたときに、図2の流路材3は、巻回方向における分離膜1の内側端部から外側端部まで連続するように配置される。巻回方向の内側とは、分離膜において集水管に近い側であり、巻回方向の外側とは、分離膜において集水管から遠い側である。   In the example shown in FIG. 1, the flow path material 3 is provided discontinuously in the width direction, and is provided so as to be continuous from one end to the other end of the separation membrane body 2 in the first direction. That is, when the separation membrane is incorporated in the separation membrane element as shown in FIG. 3, the flow path material 3 in FIG. 2 is arranged so as to continue from the inner end to the outer end of the separation membrane 1 in the winding direction. Is done. The inner side in the winding direction is the side close to the water collecting pipe in the separation membrane, and the outer side in the winding direction is the side far from the water collecting pipe in the separation membrane.

流路材の形状は特に限定されないが、流路の流動抵抗を少なくし、透過させた際の流路を安定化させるような形状が選択され得る。これらの点で、分離膜の面方向に垂直ないずれかの断面において、流路材の形状は、直柱状や台形状、曲柱状、あるいはそれらの組み合わせでもよい。   The shape of the channel material is not particularly limited, but a shape that reduces the flow resistance of the channel and stabilizes the channel when permeated can be selected. In these respects, in any cross section perpendicular to the surface direction of the separation membrane, the shape of the flow path material may be a straight column shape, a trapezoidal shape, a curved column shape, or a combination thereof.

例えば、流路材の断面形状が台形の場合、上底と下底の長さの差が大きすぎると溝幅の広い方で加圧ろ過時の膜落込みが生じやすくなるため、下底の長さに対する上底の長さの比率は0.6以上1.4以下が好ましく、0.8以上1.2以下がさらに好ましい。   For example, when the cross-sectional shape of the channel material is trapezoidal, if the difference between the lengths of the upper and lower bases is too large, membrane drop during pressure filtration tends to occur in the wider groove width. The ratio of the length of the upper base to the length is preferably 0.6 or more and 1.4 or less, and more preferably 0.8 or more and 1.2 or less.

流路材の形状は、流動抵抗を低減する観点から、後述の分離膜面に対して垂直な直柱状であることが好ましい。また、流路材は、高い箇所ほど幅が小さくなるように形成されていてもよいし、逆に高い箇所ほど幅が広くなるように形成されていてもよいし、分離膜表面からの高さによらず、同じ幅を有するように形成されていてもよい。   The shape of the channel material is preferably a straight column shape perpendicular to the separation membrane surface described later from the viewpoint of reducing flow resistance. Further, the channel material may be formed so that the width becomes smaller at a higher location, or conversely, the channel material may be formed so that the width becomes wider at a higher location, or the height from the surface of the separation membrane. Regardless, it may be formed to have the same width.

ただし、加圧ろ過時の流路材潰れが著しくない範囲であれば、流路材の断面において、その上辺が丸みを帯びていても良い。   However, the upper side of the cross-section of the flow path material may be rounded as long as the flow path material is not significantly crushed during pressure filtration.

流路材が熱可塑性樹脂であれば、処理温度および選択する熱可塑性樹脂の種類を変更することで、要求される分離特性や透過性能の条件を満足できるように自由に流路材の形状を調整することができる。   If the flow path material is a thermoplastic resin, the shape of the flow path material can be freely changed to satisfy the required separation characteristics and permeation performance conditions by changing the processing temperature and the type of thermoplastic resin to be selected. Can be adjusted.

また、流路材の分離膜の平面方向における形状は、例えば、図1に示すように直線状であってもよく、曲線状、波線状であってもよい。   Further, the shape of the separation membrane of the flow path material in the planar direction may be, for example, a straight line as shown in FIG. 1, a curved line, or a wavy line.

また、流路材の分離膜の平面方向における形状が直線状である場合、隣り合う流路材は、互いに略平行に配置されていてもよい。「略平行に配置される」とは、例えば、流路材が分離膜上で交差しなければよく、好ましくは隣り合う2つの流路材の長手方向のなす角度が0°以上30°以下であること、より好ましくは上記角度が0°以上15°以下であること、さらに好ましくは上記角度が0°以上5°以下である。   Further, when the shape of the separation membrane of the flow path material in the planar direction is a straight line, the adjacent flow path materials may be arranged substantially parallel to each other. “Disposed substantially in parallel” means, for example, that the channel material does not need to intersect on the separation membrane, and preferably the angle formed by the longitudinal direction of two adjacent channel materials is 0 ° or more and 30 ° or less. More preferably, the angle is 0 ° to 15 °, and more preferably the angle is 0 ° to 5 °.

また、流路材の長手方向と集水管の長手方向との成す角度は、60°以上120°以下であることが好ましく、75°以上105°以下であることがより好ましく、85°以上95°以下であることがさらに好ましい。流路材の長手方向と集水管の長手方向との成す角度が上記範囲であることで、透過水が効率良く集水管に集められる。   Further, the angle formed by the longitudinal direction of the flow path material and the longitudinal direction of the water collecting pipe is preferably 60 ° or more and 120 ° or less, more preferably 75 ° or more and 105 ° or less, and 85 ° or more and 95 °. More preferably, it is as follows. When the angle formed by the longitudinal direction of the flow path material and the longitudinal direction of the water collecting pipe is within the above range, the permeated water is efficiently collected in the water collecting pipe.

流路を安定して形成するには、分離膜エレメントにおいて分離膜本体が加圧されたときの分離膜本体の落ち込みを抑制できることが好ましい。そのためには、分離膜本体と流路材との接触面積が大きいこと、つまり分離膜本体の面積に対する流路材の面積(分離膜本体の膜面に対する投影面積)が大きいことが好ましい。一方で、圧力損失を低減させるには、流路の断面積が広いことが好ましい。流路の断面形状は、流路の長手方向に対して垂直な分離膜本体と流路材との接触面積を大きく確保しつつ、かつ流路の断面積を広く確保するには、凹レンズ状であることが好ましい。また、流路材3は、巻回方向に垂直な方向での断面形状において、幅に変化のない直柱状であってもよい。また、分離膜性能に影響を与えない範囲内であれば、巻回方向に垂直な方向での断面形状において、幅に変化があるような台形状の壁状物、楕円柱、楕円錐、四角錐あるいは半球のような形状であってもよい。   In order to stably form the flow path, it is preferable that the separation membrane body can be prevented from dropping when the separation membrane body is pressurized in the separation membrane element. For this purpose, it is preferable that the contact area between the separation membrane main body and the flow path material is large, that is, the area of the flow path material relative to the area of the separation membrane main body (projected area on the membrane surface of the separation membrane main body) is large. On the other hand, in order to reduce pressure loss, it is preferable that the cross-sectional area of a flow path is wide. The cross-sectional shape of the flow path is a concave lens shape in order to ensure a large contact area between the separation membrane body perpendicular to the longitudinal direction of the flow path and the flow path material and a wide cross-sectional area of the flow path. Preferably there is. Further, the flow path member 3 may have a straight column shape having no change in width in a cross-sectional shape in a direction perpendicular to the winding direction. Moreover, as long as the separation membrane performance is not affected, the cross-sectional shape in the direction perpendicular to the winding direction has a trapezoidal wall-like object having a change in width, an elliptic cylinder, an elliptic cone, four A shape like a pyramid or a hemisphere may be sufficient.

流路材3の形成方法としては特に限定されないが、例えば、所定の凹凸形状に彫刻したグラビアロールを用いることにより、所定の高低差および幅をもつ流路材を得ることができる。その他にも、透過側流路材を構成する材料を分離膜の透過側に直接、印刷、噴霧、アプリケーター塗布、ホットメルト加工などにより配置する方法が用いられる。   The method for forming the flow path material 3 is not particularly limited, but for example, a flow path material having a predetermined height difference and width can be obtained by using a gravure roll engraved with a predetermined uneven shape. In addition, a method of arranging the material constituting the permeation side flow path material directly on the permeation side of the separation membrane by printing, spraying, applicator application, hot melt processing or the like is used.

流路材3と分離膜本体基材側表面との高低差は、大きければ透過側流路の流動抵抗は小さくなるものの、巻囲可能な膜面積が減少してしまう。小さければ巻囲可能な膜面積は増加するものの、透過側流路の流動抵抗が大きくなってしまう。流路材3と分離膜本体基材側表面との高低差は、10μm以上800μm以下であることが好ましく、より好ましくは、200μm以上400μm以下である。これらの範囲であれば安定した透過流体の流路を確保することができる。   If the height difference between the flow path material 3 and the separation membrane body base material side surface is large, the flow resistance of the permeation side flow path is reduced, but the enveloping membrane area is reduced. If it is small, the membrane area that can be surrounded increases, but the flow resistance of the permeate-side channel increases. The height difference between the flow path member 3 and the separation membrane body base material side surface is preferably 10 μm or more and 800 μm or less, and more preferably 200 μm or more and 400 μm or less. Within these ranges, a stable permeate flow path can be secured.

本実施形態においては、分離膜の長さ方向の第1端側での透過側流路材の厚みは、第2端側での透過側流路材の厚みよりも大きくなるよう形成される。また、エレメントにおいては、厚みの大きい側が巻囲方向内側となるように、分離膜が配置される。   In the present embodiment, the thickness of the permeate side channel material on the first end side in the length direction of the separation membrane is formed to be larger than the thickness of the permeate side channel material on the second end side. Further, in the element, the separation membrane is arranged so that the thick side is the inner side in the winding direction.

分離膜の透過水は集水管に集められるように移動するため、巻回方向内側において、外側よりも、透過流体の流量が多い。その結果、巻回方向内側では、流動抵抗が大きくなりやすい。そのため、巻回方向内側で、流路材の厚みが大きいと、流路材の頂点と分離膜本体表面との高低差が大きくなり、その結果流路の横断面積が大きくなることで、巻囲方向内側における流動抵抗が低減される。一方、巻囲方向外側は、透過流体の流量が少ないので、高低差が小さくても流動抵抗が大きくなりにくい。   Since the permeated water of the separation membrane moves so as to be collected in the water collecting pipe, the flow rate of the permeated fluid is larger on the inner side in the winding direction than on the outer side. As a result, the flow resistance tends to increase on the inner side in the winding direction. Therefore, if the thickness of the flow path material is large on the inner side in the winding direction, the height difference between the apex of the flow path material and the surface of the separation membrane main body increases, and as a result, the cross-sectional area of the flow path increases, The flow resistance inside the direction is reduced. On the other hand, since the flow rate of the permeating fluid is small on the outer side in the winding direction, the flow resistance is hardly increased even if the height difference is small.

また、分離膜本体とは異素材で構成される流路材が分離膜の透過側の面に設置された分離膜は、分離膜本体に比べて剛性が高くなるため、エレメント巻囲時、特に曲率の高くなる巻回方向内側において、容易に巻囲することが困難となる。   In addition, since the separation membrane in which the flow path material made of a different material from the separation membrane main body is installed on the permeation side surface of the separation membrane has higher rigidity than the separation membrane main body, especially when the element is surrounded, It becomes difficult to enclose easily on the inner side in the winding direction where the curvature is high.

また、巻回方向内側において、外側におけるよりも透過側流路材の厚みが大きいことで、巻回時の分離膜のカーブが緩くなるので、巻回が容易に行えるという利点がある。   In addition, since the permeation-side channel material is thicker on the inner side in the winding direction than on the outer side, the curve of the separation membrane at the time of winding becomes loose, so that there is an advantage that winding can be performed easily.

流路材3の厚みとは、分離膜の基材側の面と流路材3の最も高い箇所との高低差を示しており、基材中に含浸している部分の厚みは含まれない。   The thickness of the flow path member 3 indicates the difference in height between the surface of the separation membrane on the base material side and the highest portion of the flow path material 3 and does not include the thickness of the portion impregnated in the base material. .

「分離膜の長さ方向の第1端側での透過側流路材の厚みが、第2端側での透過側流路材の厚みよりも大きい」とは、
(i)膜面に垂直かつ膜長さ方向に平行な平面に対する流路材3の投影像を、流路材を長さ方向において二等分する直線で区切ったときに、第1端側の領域Aの面積が、第2端側の領域Bの面積よりも大きいこと、および
(ii)第1端における流路材3の厚みと、第2端における流路材3の厚みとを比較したときに、第1端における厚みが大きいこと、
の少なくとも一方を満たせばよい。
“The thickness of the permeate-side channel material on the first end side in the length direction of the separation membrane is larger than the thickness of the permeate-side channel material on the second end side”
(I) When the projection image of the flow path material 3 on a plane perpendicular to the film surface and parallel to the film length direction is divided by a straight line that bisects the flow path material in the length direction, The area of the region A is larger than the area of the region B on the second end side, and (ii) the thickness of the flow path material 3 at the first end is compared with the thickness of the flow path material 3 at the second end. Sometimes the thickness at the first end is large,
It is sufficient to satisfy at least one of the following.

上記(i)の形態の一例としては、図5,図6,図7,図8、図10の形態が挙げられる。また、上記(ii)の形態の一例としては、図5,図6,図7,図8,図9,図10が挙げられる。   Examples of the form (i) include the forms shown in FIGS. 5, 6, 7, 8, and 10. Examples of the form (ii) include FIGS. 5, 6, 7, 8, 9, and 10. FIG.

なお、流路材は、長さ方向において不連続であってもよい。このような流路材の形態としては、例えば、図5〜図12の流路材を長さ方向において、複数の部分に分割して得られる形態が挙げられる。つまり、長さ方向に並んだ一連の流路材が、全体として、上記(i)の条件を満たしていればよい。また、長さ方向に並んだ一連の流路材のうち、第1端の最も近くに配置された流路材が、第2端の最も近くに配置された流路材よりも厚く形成されていれば、その一連の流路材は上記(ii)の条件を満たす。   The channel material may be discontinuous in the length direction. As a form of such a flow path material, the form obtained by dividing the flow path material of FIG. 5 to FIG. 12 into a plurality of portions in the length direction, for example. That is, it is only necessary that a series of flow path materials arranged in the length direction satisfy the above condition (i) as a whole. In addition, among the series of flow path materials arranged in the length direction, the flow path material disposed closest to the first end is formed thicker than the flow path material disposed closest to the second end. Then, the series of flow path materials satisfies the above condition (ii).

流路材3の厚みは、長さ方向の第2端から第1端にかけて単調に増加していてもよい。「単調に増加する」とは、長さ方向における第2端からの距離に対する流路材の厚みをプロットして得られるグラフ(図中のy-z平面における流路材の上面を示す線)において、厚みが減少しない、つまり傾きが負にならないことを示す。よって、図5に示す形態のように、第2端からの距離に対して厚みをプロットしたグラフにおいて、距離に対して厚みが一定の傾きで増加する場合;図6に示すように傾きが増加する場合;および図8に示すように階段状に厚みが増加する場合は、「単調に増加する」形態に含まれる。このように厚みが単調に増加することで、巻囲がより容易となる。特に、図5または図6のように、第2端からの距離に対する厚みの傾きが常に0より大きいことが好ましい。   The thickness of the flow path member 3 may increase monotonically from the second end to the first end in the length direction. “Monotonically increasing” is a graph obtained by plotting the thickness of the channel material against the distance from the second end in the length direction (a line indicating the upper surface of the channel material in the yz plane in the figure). It indicates that the thickness does not decrease, that is, the slope does not become negative. Therefore, in the graph in which the thickness is plotted with respect to the distance from the second end as in the form shown in FIG. 5, when the thickness increases with a constant inclination with respect to the distance; the inclination increases as shown in FIG. 6. And the case where the thickness increases stepwise as shown in FIG. 8 is included in the “monotonically increasing” form. As the thickness increases monotonously in this way, the surrounding becomes easier. In particular, as shown in FIG. 5 or FIG. 6, it is preferable that the thickness gradient with respect to the distance from the second end is always greater than zero.

また、本発明の効果を損なわない範囲で、流路材の厚みは、1つまたは複数の変曲点を含んでいてもよい。つまり、第2端からの距離に対する厚みの傾きが、負になる箇所が存在してもよい。   In addition, the thickness of the flow path material may include one or more inflection points as long as the effects of the present invention are not impaired. That is, there may be a portion where the thickness gradient with respect to the distance from the second end is negative.

また、流路材3の厚みが、分離膜長さ方向において最大となる箇所は、分離膜の長さ方向の一端から長さ方向に対して30%以内にあることが好ましい。厚みが最大となる箇所が一端から30%以内にあることで、分離膜エレメントとした際に、流動抵抗を大きく低減することができる。より好ましくは15%以内、さらに好ましくは5%以内である。   Moreover, it is preferable that the location where the thickness of the flow path member 3 is maximum in the length direction of the separation membrane is within 30% from the one end in the length direction of the separation membrane with respect to the length direction. When the portion having the maximum thickness is within 30% from one end, the flow resistance can be greatly reduced when the separation membrane element is formed. More preferably, it is within 15%, more preferably within 5%.

流路材3の厚みの、分離膜長さ方向における最大値と最小値の差は1μm以上600μm以下であることが好ましい。この範囲であれば、流路材3の厚みが長さ方向で異なっていても、分離膜エレメントの作製、運転にあたって不都合は生じない。差が600μm以下であることで、運転を繰り返しても、分離膜の透過側同士の接着部分における分離膜本体と接着剤との剥がれが生じにくく、分離膜エレメント性能の低下を抑制することができる。   The difference between the maximum value and the minimum value of the thickness of the flow path material 3 in the length direction of the separation membrane is preferably 1 μm or more and 600 μm or less. If it is this range, even if the thickness of the flow-path material 3 differs in a length direction, inconvenience does not arise in manufacture of a separation membrane element and an operation | movement. When the difference is 600 μm or less, even when the operation is repeated, the separation membrane body and the adhesive are unlikely to peel off at the adhesion portion between the permeation sides of the separation membrane, and the degradation of the separation membrane element performance can be suppressed. .

流路材3の厚みは、例えば、市販の厚み測定器を用いて、長さ方向の分布を、100μm刻みで連続的に測定することができる。

流路材3の間隔bは、流路5の幅に相当する。間隔が大きいと、流路が広くなるため、圧力損失は小さくなるという利点がある。その一方で、間隔が小さいと、膜落ち込みが生じにくくなるという利点がある。それらのバランスから、間隔は200〜1500μmであることが好ましく、この範囲であれば、膜落ち込みを防止できるうえに、圧力損失を小さくすることができる。より好ましくは300〜1000μmであり、さらに好ましくは400〜800μmである。
The thickness of the flow path member 3 can be continuously measured by using a commercially available thickness measuring device, for example, in the lengthwise distribution in increments of 100 μm.

The interval b of the flow path material 3 corresponds to the width of the flow path 5. When the interval is large, the flow path becomes wide, and there is an advantage that the pressure loss becomes small. On the other hand, if the interval is small, there is an advantage that film drop hardly occurs. From these balances, the interval is preferably 200 to 1500 μm. If it is within this range, it is possible to prevent the film from dropping and to reduce the pressure loss. More preferably, it is 300-1000 micrometers, More preferably, it is 400-800 micrometers.

流路材3の幅dは大きいと、分離膜エレメントの運転時に流路材3に圧力がかかっても、流路材の形状を保持することができ透過側流路が安定的に形成される。小さいと、透過流体の流路となる幅が相対的に大きくなるために、透過流体の流速を小さくすることができるため、流動抵抗を小さくすることができる。幅は、好ましくは10μm以上1000μm以下である。幅が1000μm以下であることで、透過側の流路を十分確保することができる。   When the width d of the flow path material 3 is large, the shape of the flow path material can be maintained even when pressure is applied to the flow path material 3 during operation of the separation membrane element, and the permeation side flow path is stably formed. . If it is small, the width of the flow path for the permeating fluid becomes relatively large, and the flow velocity of the permeating fluid can be reduced, so that the flow resistance can be reduced. The width is preferably 10 μm or more and 1000 μm or less. When the width is 1000 μm or less, a sufficient flow path on the permeation side can be secured.

流路材3は、長さ方向に対して略平行に設けられている。また、流路材3の間隔bと流路材3の幅dの和は略一定である場合、流路材3の幅dが大きくなれば、隣り合う流路材3の間隔bが小さくなり、流路材3の幅dが小さくなれば、隣り合う流路材3の幅dが大きくなる。すなわち、流路材3の幅dが小さくなり、隣り合う流路材3の間隔b大きくなれば、流路が大きくなり流動抵抗は小さくなるものの、圧力に対する形状保持性が低下する。   The channel material 3 is provided substantially parallel to the length direction. Further, when the sum of the distance b between the flow path materials 3 and the width d of the flow path materials 3 is substantially constant, the distance b between the adjacent flow path materials 3 decreases as the width d of the flow path materials 3 increases. When the width d of the flow path material 3 is reduced, the width d of the adjacent flow path material 3 is increased. That is, if the width d of the flow path material 3 is reduced and the interval b between the adjacent flow path materials 3 is increased, the flow path is increased and the flow resistance is reduced, but the shape retaining property against pressure is lowered.

本実施形態の分離膜エレメントにおいては、分離膜の長さ方向第1端側における流路材3の幅は、第2端側における幅よりも小さくなっていてもよい。すなわち、分離膜エレメントに巻囲した際に、巻囲方向外側において、流路材の幅内側の方が小さくなっていてもよい。そうすることにより、隣り合う流路材3の間隔bは巻囲方向外側よりも内側の方が大きくなり、流路材の圧力に対する形状保持性を保ったまま、透過流体の流量の多い内側領域における流動抵抗を低減することができる。   In the separation membrane element of the present embodiment, the width of the flow path material 3 on the first end side in the length direction of the separation membrane may be smaller than the width on the second end side. That is, when the separation membrane element is wrapped, the width inside of the flow path material may be smaller on the outer side in the winding direction. By doing so, the space | interval b of the adjacent flow-path material 3 becomes larger inside the winding direction outer side, and the inner area | region where there is much flow volume of a permeated fluid, maintaining the shape retainability with respect to the pressure of a flow-path material. The flow resistance can be reduced.

このような形態の例が、図11および図12に示される。図11および図12において、流路材の幅は、第1端から第2端にかけて、単調に増加する。また、図11では、流路材の幅は第1端から第2端にかけて徐々に変化しており、図12では、流路材の幅は、段状に変化している。   Examples of such configurations are shown in FIGS. 11 and 12. 11 and 12, the width of the flow path material monotonously increases from the first end to the second end. Further, in FIG. 11, the width of the flow path material gradually changes from the first end to the second end, and in FIG. 12, the width of the flow path material changes in a step shape.

流路材3の間隔bは、ある分離膜幅方向位置における1つの断面内で、1つの流路5の幅の最大値と最小値の平均値を測定し、その平均値を算出する。図2に示すように、長さ方向に垂直な断面において、流路材3は上が細く下が太い台形状を示す場合、まず、隣接する2つの流路材3の上部間の距離と下部間の距離を測定して、その平均値を算出する。分離膜長さ方向に均等に30分割した箇所の各断面において、流路材3の間隔を測定してこの平均値を算出し、内側15箇所および外側15箇所の値の相加平均値を算出する。   For the interval b of the channel material 3, the average value of the maximum value and the minimum value of the width of one channel 5 is measured in one cross section at a certain position in the width direction of the separation membrane, and the average value is calculated. As shown in FIG. 2, in the cross section perpendicular to the length direction, when the channel material 3 has a trapezoidal shape with a thin top and a thick bottom, first, the distance between the upper parts of the two adjacent channel materials 3 and the lower part The distance between them is measured and the average value is calculated. In each cross-section of the section equally divided into 30 in the length direction of the separation membrane, the distance between the flow path materials 3 is measured to calculate this average value, and the arithmetic average value of the values of the inner 15 positions and the outer 15 positions is calculated. To do.

流路材3の幅dは、ある分離膜幅方向位置における1つの断面内で、1つの流路材3の最大幅と最小幅の平均値を算出する。つまり、図2に示すような上部が細く下部が太い流路材3においては、流路材下部の幅と上部の幅を測定し、その平均値を算出する。分離膜長さ方向に均等に30分割した箇所の各断面において、流路材3の幅を測定してこの平均値を算出し、内側15箇所および外側15箇所の値の相加平均値を算出する。   For the width d of the flow path material 3, the average value of the maximum width and the minimum width of one flow path material 3 is calculated within one cross section at a certain position in the width direction of the separation membrane. That is, in the channel material 3 having a thin upper part and a thick lower part as shown in FIG. 2, the width of the lower part and the upper part of the channel material are measured and the average value is calculated. In each cross section of the portion equally divided into 30 in the length direction of the separation membrane, the width of the flow path material 3 is measured to calculate the average value, and the arithmetic average value of the values of the inner 15 locations and the outer 15 locations is calculated. To do.

透過側流路材3の間隔bや幅dは、マイクロスコープなどで計測できる。   The interval b and the width d of the transmission side flow path material 3 can be measured with a microscope or the like.

透過側に設けられた流路材3の厚み、幅および形状は、例えば、グラビアロールを所定の形状に彫刻することや、ホットメルト加工法で、処理温度や選択するホットメルト用の樹脂、クリアランス、吐出量等を変更することで、要求される分離特性や透過性能の条件を満足できるように自由に調整することができる。   The thickness, width, and shape of the flow path material 3 provided on the permeate side can be determined by, for example, engraving a gravure roll into a predetermined shape, hot melt processing method, processing temperature, hot melt resin, and clearance. By changing the discharge amount, etc., it is possible to freely adjust so as to satisfy the required separation characteristics and permeation performance conditions.

透過側に設けられた流路材3が、分離膜エレメントに組み込まれたときに、透過流体の良好な回収率を得るために、透過側の流路は、分離膜1の一端から他端まで連続するように設けられていてもよい。このような構成の一例として、流路5は長さ方向において連続的に形成されている。このような流路5は、複数の流路材3が幅方向において不連続に配置されていることによって形成される。   When the flow path material 3 provided on the permeate side is incorporated into the separation membrane element, the permeate flow path is provided from one end of the separation membrane 1 to the other end in order to obtain a good recovery rate of the permeate You may provide so that it may continue. As an example of such a configuration, the flow path 5 is formed continuously in the length direction. Such a flow path 5 is formed by discontinuously arranging a plurality of flow path materials 3 in the width direction.

従来のトリコットのような流路材は編み物であるため、その高低差の全てを溝として活用できないが、流路材3ではその高低差の全てが流路の溝として活用できるため、トリコットの厚みと流路材3の厚みとが同じであっても厚み方向の流路が広くなり、圧力損失が小さくなるため、分離膜エレメントの造水量が増加する。   Since the conventional channel material such as a tricot is knitted, the entire height difference cannot be used as a groove. However, in the channel material 3, all the height differences can be used as a channel groove. Even if the thickness of the flow path material 3 is the same, the flow path in the thickness direction becomes wider and the pressure loss becomes smaller, so the amount of water produced by the separation membrane element increases.

流路材3は分離膜中に、より具体的には基材中に、流路材3の成分が含浸していてもよい。分離膜の基材側、すなわち透過側に流路材3を配置すると、分離膜の裏側から表側に向かって流路材3の含浸が進行する。含浸が進行するにつれて流路材3と基材との接着が強固になり、加圧ろ過しても流路材3が基材から剥離しにくくなる。   The channel material 3 may be impregnated with the components of the channel material 3 in the separation membrane, more specifically in the base material. When the flow path material 3 is arranged on the base material side of the separation membrane, that is, the permeation side, the impregnation of the flow path material 3 proceeds from the back side to the front side of the separation membrane. As the impregnation progresses, the adhesion between the flow path material 3 and the base material becomes stronger, and the flow path material 3 becomes difficult to peel off from the base material even by pressure filtration.

ただし、流路材3の成分が基材に浸透し、多孔性支持層の分離機能層の近傍まで含浸していると、加圧ろ過した際に含浸した流路材3が分離機能層を破壊することがある。そのため、流路材3の成分が基材に含浸している場合、基材の厚みに対する流路材の含浸厚みの割合(すなわち含浸率)は、5〜95%の範囲であることが好ましく、10〜80%の範囲であることがより好ましく、20〜60%の範囲であることがさらに好ましい。なお、含浸厚みとは、1つの断面において、1つの流路材3に対応する含浸部の厚みの最大値を意味する。   However, if the components of the flow path material 3 penetrate into the base material and are impregnated to the vicinity of the separation functional layer of the porous support layer, the impregnated flow path material 3 breaks the separation functional layer when pressure filtered. There are things to do. Therefore, when the component of the channel material 3 is impregnated in the base material, the ratio of the thickness of the channel material impregnation to the thickness of the base material (that is, the impregnation rate) is preferably in the range of 5 to 95%. A range of 10 to 80% is more preferable, and a range of 20 to 60% is more preferable. The impregnation thickness means the maximum value of the thickness of the impregnation portion corresponding to one flow path material 3 in one cross section.

流路材3の含浸厚みは、例えば、流路材3を構成する材料の種類(より具体的には樹脂の種類)および/または材料の量を変更することで、調整可能である。   The impregnation thickness of the flow path material 3 can be adjusted by changing the type of material (more specifically, the type of resin) and / or the amount of material constituting the flow path material 3, for example.

なお、流路材3の含浸部を含む基材を示差走査熱量測定といった熱分析に供することにより、基材とは別に流路材3の成分に起因するピークが得られれば、流路材3が基材に含浸していることを確認することができる。   In addition, if the peak resulting from the component of the flow-path material 3 is obtained separately from a base material by providing the base material containing the impregnation part of the flow-path material 3 to thermal analysis called differential scanning calorimetry, the flow-path material 3 It can be confirmed that the substrate is impregnated.

流路材3の基材への含浸率は、走査型電子顕微鏡や透過型電子顕微鏡、原子間力顕微鏡により、流路材3が存在する分離膜の断面を観察して流路材3含浸厚みと基材厚みを算出することができる。例えば走査型電子顕微鏡で観察するのであれば分離膜を流路材3と共に深さ方向に切断し、断面を走査型電子顕微鏡で観察して、含浸厚みと基材厚みを測定する。そして、基材で流路材が最も含浸している最大含浸厚みと基材厚みとの比から算出できる。なお、含浸深さを算出する場合の「基材厚み」とは、最大含浸厚みを測定した部分に対応する基材の厚みである。   The rate of impregnation of the channel material 3 into the base material is determined by observing the cross section of the separation membrane where the channel material 3 is present with a scanning electron microscope, a transmission electron microscope, or an atomic force microscope. And the substrate thickness can be calculated. For example, when observing with a scanning electron microscope, the separation membrane is cut in the depth direction together with the flow path material 3, and the cross section is observed with a scanning electron microscope to measure the impregnation thickness and the substrate thickness. And it can calculate from the ratio of the maximum impregnation thickness which the flow-path material has most impregnated with the base material, and the base material thickness. The “base material thickness” when calculating the impregnation depth is the thickness of the base material corresponding to the portion where the maximum impregnation thickness is measured.

〔2.分離膜エレメント〕
(2−1)概要
図3に示すように、分離膜エレメント100は、集水管9と、上述したいずれかの構成を備え、集水管9の周囲に巻回された分離膜1を備える。また、分離膜エレメント100は、図示しない端板等の部材をさらに備える。
[2. Separation membrane element)
(2-1) Overview As shown in FIG. 3, the separation membrane element 100 includes the water collecting pipe 9 and any of the above-described configurations, and includes the separation membrane 1 wound around the water collecting pipe 9. The separation membrane element 100 further includes a member such as an end plate (not shown).

(2−2)分離膜
分離膜1は、集水管9の周囲に巻回されており、幅方向が集水管9の長手方向に沿うように配置される。その結果、分離膜1は、長さ方向が巻回方向に沿うように配置される。
(2-2) Separation membrane The separation membrane 1 is wound around the water collecting pipe 9 and is arranged so that the width direction is along the longitudinal direction of the water collecting pipe 9. As a result, the separation membrane 1 is disposed such that the length direction is along the winding direction.

よって、流路材3は、分離膜1の透過側の面22において、少なくとも集水管9の長手方向に不連続状に配置される。つまり、流路5は、巻回方向において分離膜の外側端部から内側端部まで連続するように形成される。その結果、透過水が中心パイプへ到達し易く、すなわち流動抵抗が小さくなるので、大きな造水量が得られる。   Therefore, the flow path member 3 is discontinuously disposed at least in the longitudinal direction of the water collecting pipe 9 on the permeation side surface 22 of the separation membrane 1. That is, the flow path 5 is formed to be continuous from the outer end to the inner end of the separation membrane in the winding direction. As a result, the permeated water can easily reach the central pipe, that is, the flow resistance is reduced, so that a large amount of fresh water is obtained.

「巻回方向の内側」及び「巻回方向の外側」は、図3に示す通りである。つまり、「巻回方向の内側端部」及び「巻回方向の外側端部」とはそれぞれ、分離膜1において集水管9に近い方の端部、及び遠い方の端部に該当する。   “Inside in the winding direction” and “Outside in the winding direction” are as shown in FIG. That is, the “inner end in the winding direction” and the “outer end in the winding direction” correspond to the end closer to the water collection tube 9 and the far end in the separation membrane 1, respectively.

上述したように、流路材は分離膜の縁まで達していなくてもよいので、例えば、巻回方向における封筒状膜の外側端部、及び集水管長手方向における封筒状膜の端部では、流路材が設けられていなくてもよい。   As described above, since the flow path material does not have to reach the edge of the separation membrane, for example, at the outer end of the envelope membrane in the winding direction and the end of the envelope membrane in the longitudinal direction of the water collecting pipe, The channel material may not be provided.

図4に示すように、分離膜はリーフを形成する。リーフとは、巻回しやすい長さに切断された2枚一組の分離膜である。リーフでは、分離膜1供給側の面21が、供給側流路材6を挟んで他の分離膜7の供給側の面71と対向するように配置される。分離膜エレメント100において、互いに向かい合う分離膜の供給側の面の間には供給側流路が形成され、透過側の面の間には透過側流路が形成される。   As shown in FIG. 4, the separation membrane forms a leaf. A leaf is a set of two separation membranes cut to a length that facilitates winding. In the leaf, the separation membrane 1 supply-side surface 21 is disposed so as to face the supply-side surface 71 of another separation membrane 7 with the supply-side flow path member 6 interposed therebetween. In the separation membrane element 100, a supply-side flow path is formed between the supply-side surfaces of the separation membranes facing each other, and a permeation-side flow path is formed between the permeation-side surfaces.

さらにリーフ4が重ねられることで、分離膜1と、分離膜1の透過側の面22に対向する他のリーフ4の分離膜7とが、封筒状膜を形成する。封筒状膜において、向かい合う透過側の面の間は、透過水が集水管9に流れるように、分離膜の長方形状において、巻回方向内側の一辺のみにおいて開放され、他の三辺においては封止される。透過水はこの封筒状膜によって供給水から隔離される。   Further, the leaf 4 is overlapped so that the separation membrane 1 and the separation membrane 7 of the other leaf 4 facing the permeation side surface 22 of the separation membrane 1 form an envelope-like membrane. In the envelope-shaped membrane, between the opposite permeate side surfaces, in the rectangular shape of the separation membrane, only one side inside the winding direction is opened, and the other three sides are sealed so that the permeate flows into the water collecting pipe 9. Stopped. The permeate is isolated from the supply water by this envelope membrane.

封止としては、接着剤またはホットメルトなどにより接着されている形態、加熱またはレーザなどにより融着されている形態、およびゴム製シートが挟みこまれている形態が挙げられる。接着による封止は、最も簡便で効果が高いために特に好ましい。   Examples of the sealing include a form bonded by an adhesive or hot melt, a form fused by heating or laser, and a form in which a rubber sheet is sandwiched. Sealing by adhesion is particularly preferable because it is the simplest and most effective.

また、分離膜の供給側の面において、巻回方向における内側端部は、折りたたみ又は封止により閉じられている。分離膜の供給側面が、折り畳まれているのではなく封止されていることで、分離膜の端部における撓みが発生しにくい。折り目近傍での撓みの発生が抑制されることで、巻囲したときに分離膜間での空隙の発生およびこの空隙によるリークの発生が抑制される。   In addition, on the surface on the supply side of the separation membrane, the inner end in the winding direction is closed by folding or sealing. Since the supply side surface of the separation membrane is sealed rather than folded, bending at the end of the separation membrane hardly occurs. By suppressing the occurrence of bending in the vicinity of the crease, the generation of voids between the separation membranes and the occurrence of leaks due to the voids are suppressed when wound.

なお、互いに対向する分離膜は、同じ構成を備えてもよいし、異なる構成を備えてもよい。すなわち、分離膜エレメントにおいて、向かい合う2枚の透過側の面のうち、少なくとも一方に上述の透過側流路材が設けられていればよいので、透過側流路材を備える分離膜と、備えない分離膜とが交互に重ねられていてもよい。ただし、説明の便宜上、分離膜エレメントおよびそれに関係する説明においては、「分離膜」は、透過側流路材を備えない分離膜(たとえば分離膜本体と同じ構成を備える膜)を含む。   Note that the separation membranes facing each other may have the same configuration or different configurations. That is, in the separation membrane element, at least one of the two permeate-side surfaces facing each other only needs to be provided with the above-described permeation-side flow path material, and therefore the separation membrane element does not include the permeation-side flow path material. Separation membranes may be alternately stacked. However, for convenience of explanation, in the separation membrane element and the explanation related thereto, the “separation membrane” includes a separation membrane that does not include the permeate-side flow path material (for example, a membrane that has the same configuration as the separation membrane main body).

透過側の面において、または供給側の面において、互いに対向する分離膜は、2枚の異なる分離膜であってもよいし、1枚の膜が折りたたまれたものであってもよい。   The separation membranes facing each other on the permeate side surface or the supply side surface may be two different separation membranes, or one membrane folded.

(2−3)集水管
図3において、集水管9は、その中を透過水が流れるように構成されていればよく、材質、形状、大きさ等は特に限定されない。集水管9としては、例えば、複数の孔が設けられた側面を有する円筒状の部材が用いられる。
(2-3) Water Collection Pipe In FIG. 3, the water collection pipe 9 only needs to be configured so that permeated water flows therethrough, and the material, shape, size, and the like are not particularly limited. As the water collection pipe 9, for example, a cylindrical member having a side surface provided with a plurality of holes is used.

(2−4)供給側流路材
分離膜エレメントは、分離膜本体の供給側の面に対向するように配置された供給側の流路材を備えてもよい。供給側流路材は、分離膜本体2に原流体を供給する流路を形成するように形成されていればよく、原流体の濃度分極を抑制するために、原流体の流れを乱すように設けられていることが好ましい。
(2-4) Supply Side Channel Material The separation membrane element may include a supply side channel material arranged so as to face the supply side surface of the separation membrane body. The supply-side flow path material only needs to be formed so as to form a flow path for supplying the raw fluid to the separation membrane main body 2, and in order to suppress the concentration polarization of the raw fluid, the flow of the raw fluid is disturbed. It is preferable to be provided.

供給側流路材は、フィルムやネットといった連続形状を有している部材であってもよいし、あるいは分離膜本体に対して0より大きく1未満である投影面積比を示す不連続形状を有するものであってもよい。また、供給側流路材は分離膜とは別に設けられる部材であってもよいし、分離膜と一体として形成されていてもよい。   The supply-side channel material may be a member having a continuous shape such as a film or a net, or has a discontinuous shape showing a projected area ratio that is greater than 0 and less than 1 with respect to the separation membrane body. It may be a thing. Further, the supply-side channel material may be a member provided separately from the separation membrane, or may be formed integrally with the separation membrane.

なお、供給側流路材の素材は特に限定されず、分離膜と同素材であっても異素材であっても良い。   The material of the supply side channel material is not particularly limited, and may be the same material as the separation membrane or a different material.

供給側流路では、流路を安定に形成することも重要であるが、通過する流体が透過側流路よりも多量であるため圧力損失を低減することが最も重要である。そのため、供給側流路材の投影面積比は0.03〜0.5であることが好ましく、より好ましくは0.1〜0.4、さらに好ましくは、0.15〜0.35である。   In the supply side flow path, it is important to form the flow path stably, but since the amount of fluid passing therethrough is larger than that of the permeation side flow path, it is most important to reduce the pressure loss. Therefore, the projected area ratio of the supply-side channel material is preferably 0.03 to 0.5, more preferably 0.1 to 0.4, and still more preferably 0.15 to 0.35.

しかしながら、分離膜の供給側表面の高低差が深すぎると圧力損失が小さくなるが、エレメント化した場合にベッセルに充填できる膜面積が小さくなる。高低差が小さいと流路の圧力損失が大きくなり、分離特性や水透過性能が低下してしまう。そのため、エレメントの造水能力が低下し、造水量を増加させるための運転コストが高くなる。従って、上述した各性能のバランスや運転コストを考慮すると、分離膜においては、分離膜の供給側表面の高低差は80〜2000μmであってもよく、好ましくは200〜1000μmである。   However, if the height difference on the supply side surface of the separation membrane is too deep, the pressure loss is reduced, but the membrane area that can be filled in the vessel is reduced when the element is formed. If the height difference is small, the pressure loss of the flow path will increase, and the separation characteristics and water permeation performance will deteriorate. Therefore, the fresh water generation capacity of the element is reduced, and the operation cost for increasing the fresh water generation amount is increased. Therefore, in consideration of the balance of each performance and the operating cost described above, in the separation membrane, the difference in height on the supply side surface of the separation membrane may be 80 to 2000 μm, preferably 200 to 1000 μm.

分離膜の供給側表面の高低差は、上述した分離膜透過側の高低差の場合と同手法で求めることができる。   The difference in height on the supply side surface of the separation membrane can be obtained by the same method as in the case of the above-described difference in height on the permeation side of the separation membrane.

同様の理由から溝幅は好ましくは0.2mm以上10mm以下であり、より好ましくは0.5mm以上3mm以下であり、ピッチは溝幅の10分の1倍以上50倍以下の間で適宜設計すると良い。溝幅とは高低差が存在する表面で沈下している部位のことであり、ピッチとは、高低差が存在する表面における高い箇所の最も高いところから近接する高い箇所の最も高い箇所までの水平距離のことである。   For the same reason, the groove width is preferably 0.2 mm or more and 10 mm or less, more preferably 0.5 mm or more and 3 mm or less, and the pitch is appropriately designed between 1/10 times and 50 times or less of the groove width. good. The groove width is the part that sinks on the surface where the height difference exists, and the pitch is the horizontal from the highest point of the high part to the highest part of the adjacent high part on the surface where the height difference exists. It is distance.

エンボス加工によって凸となる部分の投影面積比は、供給側流路材の場合と同様の理由から、0.03以上0.5以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.10以上0.40以下、特に好ましくは、0.15以上0.35以下である。   The projected area ratio of the portion that becomes convex by embossing is preferably 0.03 or more and 0.5 or less, more preferably 0.10 or more and 0.40, for the same reason as in the case of the supply-side channel material. Hereinafter, it is particularly preferably 0.15 or more and 0.35 or less.

(2−5)透過側流路
上述したように、透過側流路は、分離膜本体上に設けられた透過側流路材によって形成される。
(2-5) Permeation side flow path As described above, the permeation side flow path is formed by the permeation side flow path material provided on the separation membrane main body.

〔3.分離膜エレメントの製造方法〕
分離膜エレメントの製造には、従来のエレメント製作装置を用いることができる。また、エレメント作製方法としては、参考文献(特公昭44−14216、特公平4−11928、特開平11−226366)に記載される方法を用いることができる。詳細には以下の通りである。
[3. Method for manufacturing separation membrane element]
A conventional element manufacturing apparatus can be used for manufacturing the separation membrane element. In addition, as an element manufacturing method, a method described in a reference (Japanese Patent Publication No. 44-14216, Japanese Patent Publication No. 4-11928, Japanese Patent Laid-Open No. 11-226366) can be used. Details are as follows.

(3−1)分離膜本体の製造
分離膜本体の製造方法については上述したが、簡単にまとめると以下のとおりである。
(3-1) Manufacture of separation membrane body The manufacturing method of the separation membrane body has been described above, but it is summarized as follows.

良溶媒に樹脂を溶解し、得られた樹脂溶液を基材にキャストして純水中に浸漬して多孔性支持層と基材を複合させる。その後、上述したように、多孔性支持層上に分離機能層を形成する。さらに、必要に応じて分離性能、透過性能を高めるべく、塩素、酸、アルカリ、亜硝酸などの化学処理を施し、さらにモノマー等を洗浄し分離膜本体の連続シートを作製する。   The resin is dissolved in a good solvent, and the resulting resin solution is cast on a substrate and immersed in pure water to combine the porous support layer and the substrate. Thereafter, as described above, a separation functional layer is formed on the porous support layer. Furthermore, chemical treatment such as chlorine, acid, alkali, nitrous acid, etc. is performed to enhance separation performance and permeation performance as necessary, and the monomer is washed to produce a continuous sheet of the separation membrane body.

(3−2)供給側流路材の配置
供給側流路材が、ネット等の連続的に形成された部材である場合は、分離膜と供給側流路材とを重ね合わせることで、供給側流路を形成することができる。
(3-2) Arrangement of supply-side flow path material When the supply-side flow path material is a continuously formed member such as a net, supply is performed by overlapping the separation membrane and the supply-side flow path material. A side flow path can be formed.

また、分離膜に樹脂を直接塗布することで、不連続な、または連続な形状を有する供給側流路材を形成することができる。分離膜本体に固着された供給側流路材によって形成される場合も、供給側流路材の配置が分離膜の製造方法の一部と見なされてもよい。   Moreover, the supply side channel material which has a discontinuous or continuous shape can be formed by apply | coating resin directly to a separation membrane. Even when the supply side flow path member is fixed to the separation membrane main body, the arrangement of the supply side flow path material may be regarded as a part of the method of manufacturing the separation membrane.

また、分離膜本体を凹凸加工することで、流路を形成してもよい。凹凸加工法としては、エンボス成形、水圧成形、カレンダ加工といった方法が挙げられる。エンボス加工の条件、エンボス加工形状等は、求められる分離膜エレメントの性能等に応じて変更可能である。この凹凸加工は、分離膜の製造方法の一部と見なされてもよい。   Moreover, you may form a flow path by carrying out uneven | corrugated processing of the separation membrane main body. Examples of the concavo-convex processing method include methods such as embossing, hydraulic forming, and calendering. The embossing conditions, the embossed shape, and the like can be changed according to the required performance of the separation membrane element. This concavo-convex processing may be regarded as a part of the method for manufacturing the separation membrane.

(3−3)透過側流路の形成
上述したように、透過側流路は、分離膜本体上に設けられた透過側流路材によって形成される。流路材を配置する方法は特に限定されないが、ロール型コーター、ノズル型のホットメルトアプリケーター、スプレー型のホットメルトアプリケーター、フラットノズル型のホットメルトアプリケーター、グラビア法、押出型コーター、印刷、噴霧などを用いることができる。
(3-3) Formation of Permeation-side Channel As described above, the permeation-side channel is formed by the permeation-side channel material provided on the separation membrane main body. The method for arranging the flow path material is not particularly limited, but roll type coater, nozzle type hot melt applicator, spray type hot melt applicator, flat nozzle type hot melt applicator, gravure method, extrusion type coater, printing, spraying, etc. Can be used.

透過側流路材は、透過側流路材と分離膜本体の基材側表面の高低差が大きい側が分離膜の巻回方向内側となるように形成、配置される。   The permeate-side channel material is formed and arranged so that the side with the large height difference between the permeate-side channel material and the base material side surface of the separation membrane main body is the inner side in the winding direction of the separation membrane.

(3−4)分離膜の積層および巻回
1枚の分離膜を透過側面が内側を向くように折り畳んで貼り合わせることで、または2枚の分離膜を透過側面が内側を向くように重ねて貼り合わせることで、封筒状膜が形成される。上述したように、封筒状膜は三辺が封止される。封止は、接着剤またはホットメルト等による接着、熱またはレーザによる融着等により実行できる。
(3-4) Lamination and winding of separation membranes Folding and bonding one separation membrane so that the permeation side faces inward, or stacking two separation membranes so that the permeation side faces inward By attaching them together, an envelope-like film is formed. As described above, the envelope film is sealed on three sides. Sealing can be performed by bonding with an adhesive or hot melt, or by fusion with heat or laser.

封筒状膜の形成に用いられる接着剤は、粘度が40PS以上150PS以下の範囲内であることが好ましく、さらに50PS以上120PS以下がより好ましい。分離膜にしわが発生すると、分離膜エレメントの性能が低下することがあるが、接着剤粘度が、150PS以下であることで、分離膜を集水管に巻囲するときに、しわが発生しにくくなる。また、接着剤粘度が40PS以上である場合、分離膜間からの接着剤の流出が抑制され、不要な部分に接着剤が付着する危険性が低下する。   The adhesive used for forming the envelope-shaped film preferably has a viscosity in the range of 40 PS to 150 PS, more preferably 50 PS to 120 PS. When wrinkles occur in the separation membrane, the performance of the separation membrane element may deteriorate, but when the adhesive viscosity is 150 PS or less, wrinkles are less likely to occur when the separation membrane is wrapped around the water collection pipe. . Moreover, when the adhesive viscosity is 40 PS or more, the outflow of the adhesive from between the separation membranes is suppressed, and the risk that the adhesive adheres to unnecessary portions is reduced.

接着剤の塗布量は、分離膜が集水管に巻囲された後に、接着剤が塗布される部分の幅が10mm以上100mm以下であるような量であることが好ましい。これによって、分離膜が確実に接着されるので、原流体の透過側への流入が抑制される。また、有効膜面積も比較的大きく確保することができる。   The amount of the adhesive applied is preferably such that the width of the portion to which the adhesive is applied after the separation membrane is wound around the water collecting pipe is 10 mm or more and 100 mm or less. As a result, the separation membrane is securely bonded, and the inflow of the raw fluid to the permeate side is suppressed. Also, a relatively large effective membrane area can be secured.

接着剤としてはウレタン系接着剤が好ましく、粘度を40PS以上150PS以下の範囲とするには、主剤のイソシアネートと硬化剤のポリオールとが、イソシアネート:ポリオール=1:1〜1:5の割合で混合されたものが好ましい。接着剤の粘度は、予め主剤、硬化剤単体、及び配合割合を規定した混合物の粘度をB型粘度計(JIS K 6833)で測定される。   The adhesive is preferably a urethane-based adhesive, and the main component isocyanate and the curing agent polyol are mixed in a ratio of isocyanate: polyol = 1: 1 to 1: 5 in order to make the viscosity in the range of 40 PS to 150 PS. The ones made are preferred. The viscosity of the adhesive is measured with a B-type viscometer (JIS K 6833) by measuring the viscosity of the main agent, the curing agent alone, and a mixture in which the blending ratio is defined in advance.

こうして接着剤が塗布された分離膜は、封筒状膜の閉口部分が巻回方向内側に位置するように配置され、集水管の周囲に分離膜を巻きつけられる。こうして、分離膜がスパイラル状に巻回される。   The separation membrane thus coated with the adhesive is arranged so that the closed portion of the envelope-like membrane is located on the inner side in the winding direction, and the separation membrane is wound around the water collecting pipe. Thus, the separation membrane is wound in a spiral shape.

(3−5)その他の工程
分離膜エレメントの製造方法は、上述のように形成された分離膜の巻回体の外側に、フィルムおよびフィラメント等をさらに巻きつけることを含んでいてもよいし、集水管の長手方向における分離膜の端を切りそろえるエッジカット、端板の取り付け等のさらなる工程を含んでいてもよい。
(3-5) Other steps The method of manufacturing a separation membrane element may include further winding a film, a filament, and the like around the outer periphery of the wound membrane of the separation membrane formed as described above. Further steps such as edge cutting for aligning the end of the separation membrane in the longitudinal direction of the water collecting pipe, attachment of an end plate, and the like may be included.

4.分離膜エレメントの利用
分離膜エレメント100に供給された原流体は、分離膜1の供給側の面21に供給される。原流体の一部が分離膜1を透過することで、原流体は透過流体と濃縮流体とに分離される。透過流体は、封筒状膜の内側、つまり向かい合う2つの透過側の面22の間を流れて、集水管9に到達する。集水管9内を流れた透過流体は集水管9の端部から分離膜エレメント100の外に排出される。濃縮流体は、向かい合う2つの供給側の面21の間を流れ、分離膜エレメント100の端部から流出する。
4). Use of Separation Membrane Element The raw fluid supplied to the separation membrane element 100 is supplied to the surface 21 on the supply side of the separation membrane 1. When a part of the raw fluid permeates the separation membrane 1, the raw fluid is separated into a permeated fluid and a concentrated fluid. The permeated fluid flows inside the envelope-shaped membrane, that is, between the two permeate-side surfaces 22 facing each other, and reaches the water collecting pipe 9. The permeated fluid that has flowed through the water collection pipe 9 is discharged from the end of the water collection pipe 9 to the outside of the separation membrane element 100. The concentrated fluid flows between the two supply-side surfaces 21 facing each other and flows out from the end of the separation membrane element 100.

分離膜エレメントは、直列または並列に接続されて圧力容器に収納されることで、分離膜モジュールとして使用可能である。   The separation membrane element can be used as a separation membrane module by being connected in series or in parallel and housed in a pressure vessel.

また、上記の分離膜エレメント、モジュールは、それらに流体を供給するポンプや、その流体を前処理する装置などと組み合わせて、流体分離装置を構成することができる。この分離装置を用いることにより、例えば原水を飲料水などの透過水と膜を透過しなかった濃縮水とに分離して、目的にあった水を得ることができる。   In addition, the separation membrane element and module described above can be combined with a pump that supplies fluid to them, a device that pretreats the fluid, and the like to form a fluid separation device. By using this separation device, for example, raw water can be separated into permeated water such as drinking water and concentrated water that has not permeated through the membrane, and water suitable for the purpose can be obtained.

流体分離装置の運転圧力は高い方が塩除去性は向上するが、運転に必要なエネルギーも増加すること、また、複合半透膜の耐久性を考慮すると、複合半透膜に被処理水を透過する際の運転圧力は、0.2MPa以上、5MPa以下が好ましい。なお、運転圧力とはいわゆる膜間圧力差(trans membrane pressure)である。供給水温度は、高くなると塩除去性が低下するが、低くなるにしたがい膜透過流束も減少するので、5℃以上、45℃以下が好ましい。また、供給水pHは、高くなると海水などの高塩濃度の供給水の場合、マグネシウムなどのスケールが発生する恐れがあり、また、高pH運転による膜の劣化が懸念されるため、中性領域での運転が好ましい。   The higher the operating pressure of the fluid separator, the better the salt removal, but the energy required for operation also increases, and considering the durability of the composite semipermeable membrane, water to be treated is added to the composite semipermeable membrane. The operating pressure at the time of permeation is preferably 0.2 MPa or more and 5 MPa or less. The operating pressure is a so-called transmembrane pressure. As the feed water temperature increases, the salt removability decreases, but as it decreases, the membrane permeation flux also decreases. In addition, when the pH of the feed water becomes high, scales such as magnesium may be generated in the case of feed water with a high salt concentration such as seawater, and there is a concern about deterioration of the membrane due to high pH operation. Is preferred.

複合半透膜によって処理される原水としては、海水、かん水、排水等の500mg/L〜100g/LのTDS(TotalDissolved Solids:総溶解固形分)を含有する液状混合物が挙げられる。一般に、TDSは総溶解固形分量を指し、「質量÷体積」で表されるか、1Lを1kgと見なして「重量比」で表される。定義によれば、0.45ミクロンのフィルターで濾過した溶液を39.5〜40.5℃の温度で蒸発させ残留物の重さから算出できるが、より簡便には実用塩分から換算する。
Examples of raw water to be treated by the composite semipermeable membrane include liquid mixtures containing TDS (Total Dissolved Solids) of 500 mg / L to 100 g / L, such as seawater, brine, and drainage. Generally, TDS refers to the total amount of dissolved solids and is expressed as “mass / volume”, or expressed as “weight ratio” by regarding 1 L as 1 kg. According to the definition, the solution filtered with a 0.45 micron filter can be calculated from the weight of the residue by evaporating at a temperature of 39.5 to 40.5 ° C., but more simply converted from practical salt content.

以下に実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples.

(流路材の厚み)
流路材の長さ方向の厚み分布を、厚み測定器(KG601A)を用いて測定した。具体的には、1000μm/sの速度で分離膜を長さ方向に搬送しながら、幅方向において一定の位置で、長さ方向に0.1s刻み(すなわち100μm刻み)で透過側流路材の厚みを測定した。幅方向において異なる10箇所の位置で、同様にして長さ方向に0.1s刻みで厚みを測定した。こうして得られた10箇所の測定結果から得られる平均値によって、長さ方向における厚みの分布を表した。

さらに、分離膜長さ方向に均等に2分割した2つの領域内にて得られた測定箇所数分の厚みの平均値を算出し、分離膜巻囲方向の外側および内側の厚みの平均値とした。最大値および最小値は各領域内の厚みの最大値と最小値を示した。また、2つの領域におけるそれぞれの最大値のうち大きい方と最小値のうち小さい方の差を、最大差として示した。
(Thickness of channel material)
The thickness distribution in the length direction of the channel material was measured using a thickness measuring instrument (KG601A). Specifically, while transporting the separation membrane in the length direction at a speed of 1000 μm / s, the permeation-side flow path material at a constant position in the width direction and in increments of 0.1 s (that is, in increments of 100 μm). The thickness was measured. Similarly, the thickness was measured in increments of 0.1 s in the length direction at 10 different positions in the width direction. The distribution of thickness in the length direction was represented by the average value obtained from the measurement results obtained in 10 places.

Furthermore, the average value of the thickness for the number of measurement points obtained in the two regions equally divided into two in the separation membrane length direction is calculated, and the average value of the outer and inner thicknesses in the separation membrane surrounding direction did. The maximum value and the minimum value indicate the maximum value and the minimum value of the thickness in each region. The difference between the larger one of the maximum values and the smaller one of the minimum values in the two regions is shown as the maximum difference.

(最厚部の位置)
流路材と分離膜本体の基材側表面との高低差において、膜長さ方向において最も高低差の大きい位置を長さ方向に巻囲方向の内側から外側にかけて、内側端部からの位置を百分率で表した。すなわち、内側端部で0%、膜長さを二等分する箇所で50%、外側端部では100%である。
(Position of the thickest part)
In the height difference between the flow path material and the base material side surface of the separation membrane body, the position with the largest height difference in the membrane length direction extends from the inner side to the outer side in the lengthwise direction, and the position from the inner end is determined. Expressed as a percentage. That is, 0% at the inner end, 50% at the position where the film length is divided into two, and 100% at the outer end.

(内側投影面積比)
内側領域の投影面積比は、流路材の膜長さ方向における長さを二等分する直線の内側と外側における、膜面に垂直かつ膜長さ方向に平行な平面に対する、流路材の投影像の面積を算出し、(内側の面積)/((内側の面積)+(外側の面積))で算出される。流路材の投影像の面積は、上述の方法により算出した流路材の厚みを膜長さ方向に積分することによって算出される。
(Inner projected area ratio)
The projected area ratio of the inner region is that of the flow path material with respect to a plane perpendicular to the film surface and parallel to the film length direction on the inside and outside of the straight line that bisects the length of the flow path material in the film length direction. The area of the projected image is calculated and calculated by (inner area) / ((inner area) + (outer area)). The area of the projected image of the channel material is calculated by integrating the thickness of the channel material calculated by the above method in the film length direction.

(流路材の間隔、幅)
走査型電子顕微鏡(S−800)(日立製作所製)を用いて、任意の透過側流路材の断面を500倍で写真撮影した。撮影された写真において、透過側流路材の幅および、幅方向における間隔を測定した。分離膜長さ方向に均等に30分割し、分離膜長さ方向に均等に2分割した2つの領域内それぞれにおける15箇所ずつの平均値を示した。さらに、各領域内それぞれにおける幅の最大値と最小値を示した。また、2つの領域それぞれにおける幅の最大値のうち大きい方と最小値のうち小さい方の差を、最大差として示した。
(Distance and width of channel material)
Using a scanning electron microscope (S-800) (manufactured by Hitachi, Ltd.), a cross section of an arbitrary transmission side channel material was photographed at a magnification of 500 times. In the photographed photograph, the width of the transmission side channel material and the interval in the width direction were measured. The average value of 15 points in each of the two regions divided equally into 30 in the length direction of the separation membrane and equally divided into two in the length direction of the separation membrane is shown. Furthermore, the maximum value and the minimum value of the width in each region are shown. In addition, the difference between the larger one of the maximum width values and the smaller one of the minimum values in each of the two regions is shown as the maximum difference.

(長期運転性)
運転3分と停止3分のサイクルを繰り返し、1回目と10000回目での脱塩率の比であり、(100−(1回目の脱塩率))/(100−(10000回目の脱塩率))で表現でき、数値が小さいほど脱塩率の低下が小さい分離膜エレメントとなる。
(Long-term driving performance)
The cycle of 3 minutes of operation and 3 minutes of stop is repeated, and is the ratio of the desalting rate between the first time and the 10,000th time, (100- (first desalting rate)) / (100- (10000th desalting rate) )), The smaller the value, the smaller the decrease in the desalination rate.

(造水量)
供給水として、濃度1500mg/LかつpH6.5の食塩水を用い、運転圧力0.75MPa、運転温度25℃の条件下で運転を行ったときの、1つの分離膜エレメントにより得られた1日あたりの透水量を、造水量(m/日)として表した。
(Water production)
One day obtained by one separation membrane element when operating under the conditions of an operating pressure of 0.75 MPa and an operating temperature of 25 ° C. using saline with a concentration of 1500 mg / L and pH 6.5 as the feed water The permeated water amount was expressed as a water production amount (m 3 / day).

(脱塩率(TDS除去率))
上記造水量の測定時と同様の操作によって得られた透過水の電気伝導度を測定し、TDS濃度を算出した。この透過水のTDS濃度と、供給水のTDS濃度を、下記式に当てはめることで、TDS除去率を算出した。
TDS除去率(%)=100×{1−(透過水中のTDS濃度/供給水中のTDS濃度)}
(実施例1)
ポリエチレンテレフタレート繊維から抄紙法で得られた不織布(糸径は1デシテックス、厚み:90μm、通気度:0.9cc/cm/sec、繊維配向度:多孔性支持層側表層で40°であり、多孔性支持層とは反対側の表層で20°である。)上にポリスルホンの15.0重量%のDMF溶液を180μmの厚みで室温(25℃)にてキャストし、ただちに純水中に浸漬して5分間放置することによって、厚さ130μmの繊維補強ポリスルホン支持膜ロールを作製した。
(Desalination rate (TDS removal rate))
The electric conductivity of the permeated water obtained by the same operation as that for measuring the amount of water produced was measured, and the TDS concentration was calculated. The TDS removal rate was calculated by applying the TDS concentration of the permeated water and the TDS concentration of the feed water to the following equation.
TDS removal rate (%) = 100 × {1− (TDS concentration in permeated water / TDS concentration in feed water)}
Example 1
Non-woven fabric obtained by a papermaking method from polyethylene terephthalate fibers (thread diameter is 1 dtex, thickness: 90 μm, air permeability: 0.9 cc / cm 2 / sec, fiber orientation: 40 ° on the porous support layer side surface layer, The surface layer on the opposite side of the porous support layer is 20 °.) A 15.0 wt% DMF solution of polysulfone is cast at a room temperature (25 ° C.) to a thickness of 180 μm and immediately immersed in pure water. Then, a fiber reinforced polysulfone supporting membrane roll having a thickness of 130 μm was produced by allowing it to stand for 5 minutes.

その後、支持膜ロールを巻き出し、ポリスルホン表面に、m−PDAの1.6重量%、ε−カプロラクタム4.5重量%水溶液を塗布し、エアーノズルから窒素を吹き付け支持膜表面から余分な水溶液を取り除いた後、トリメシン酸クロリド0.06重量%を含む25℃のn−デカン溶液を表面が完全に濡れるように塗布した。その後、膜から余分な溶液をエアブローで除去し、80℃の熱水で洗浄して、エアブローで液切りして分離膜ロールを得た。   Thereafter, the support membrane roll is unwound, 1.6% by weight of m-PDA and 4.5% by weight of ε-caprolactam are applied onto the polysulfone surface, and nitrogen is blown from an air nozzle to remove excess aqueous solution from the surface of the support membrane. After removal, an n-decane solution at 25 ° C. containing 0.06% by weight of trimesic acid chloride was applied so that the surface was completely wetted. Then, the excess solution was removed from the membrane by air blow, washed with hot water at 80 ° C., and drained by air blow to obtain a separation membrane roll.

次いで、溝幅および線幅がそれぞれ400μm、円周方向に溝高さの異なるように彫刻されたグラビアロールを用いて、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂(703A)を、樹脂温度125℃、走行速度3m/minで、分離膜本体の透過側表面に塗布した。   Next, using a gravure roll engraved with a groove width and a line width of 400 μm and different groove heights in the circumferential direction, an ethylene vinyl acetate copolymer resin (703A) is applied at a resin temperature of 125 ° C. and a running speed of 3 m. The coating was applied to the permeation side surface of the separation membrane main body at / min.

集水管の長手方向に対して垂直になり、かつ巻回方向の内側端部から外側端部まで連続的に直線状に塗布することで、幅方向に平行な断面の形状が台形状である透過側流路材を形成した。このようにして得られた部材を表では「壁状部材」と表する。   Permeation that is perpendicular to the longitudinal direction of the water collection pipe and is applied in a straight line from the inner end to the outer end in the winding direction so that the cross-sectional shape parallel to the width direction is trapezoidal. A side channel material was formed. The member thus obtained is referred to as a “wall member” in the table.

得られた流路材の厚みは、図5のように巻回方向に直線的に変化しており、一端において80μm、他端においては480μmであり、間隔および幅は400μmで一定であった。   The thickness of the obtained channel material changed linearly in the winding direction as shown in FIG. 5, and was 80 μm at one end and 480 μm at the other end, and the interval and width were constant at 400 μm.

そして、供給側の面が対向するように分離膜を折り畳むことで、分離膜エレメントでの有効面積が37mになるように、ネット(厚み:800μm、ピッチ:5mm×5mm、繊維径:380μm、投影面積比:0.15)を供給側流路材として、リーフ長さ850mm、リーフ幅:930mmのリーフ状物を26枚作製した。 The net (thickness: 800 μm, pitch: 5 mm × 5 mm, fiber diameter: 380 μm, so that the effective area of the separation membrane element is 37 m 2 by folding the separation membrane so that the surfaces on the supply side face each other. Twenty-six leaf-shaped objects having a leaf length of 850 mm and a leaf width of 930 mm were produced using a projected area ratio of 0.15) as a supply-side channel material.

こうして得られた26枚のリーフ状物をABS製集水管(幅:1020mm、径:30mm、孔数40個×直線状1列)にスパイラル状に巻き付けた。さらに、外周にフィルムを巻き付け、テープで固定した後に、エッジカット、端板の取りつけ、フィラメントワインディングを行うことで、8インチエレメントを作製した。   Twenty-six leaf-like materials thus obtained were spirally wound around an ABS water collecting tube (width: 1020 mm, diameter: 30 mm, number of holes 40 × 1 linear line). Furthermore, after winding a film around the outer periphery and fixing with a tape, edge cutting, end plate attachment, and filament winding were performed to produce an 8-inch element.

このエレメントを圧力容器に入れて、上述の条件で運転したところ、造水量および脱塩率は、44.9m/日および98.5%であった。なお、上記運転の回収率は15%であった。 When this element was put in a pressure vessel and operated under the above-mentioned conditions, the amount of water produced and the desalting rate were 44.9 m 3 / day and 98.5%. The recovery rate of the above operation was 15%.

表1および表2に、実施例ならびに比較例のエレメント構成、およびエレメント性能をまとめて示す。   Tables 1 and 2 collectively show the element configurations and element performances of the examples and comparative examples.

(実施例2)
流路材を、その厚みが、外側端において20μm、内側端においては540μmとなるように形成した以外は、実施例1と同様にして分離膜エレメントの作製、運転を行った。造水量および脱塩率は44.4m/日および98.5%であった。
(Example 2)
A separation membrane element was produced and operated in the same manner as in Example 1 except that the flow path material was formed to have a thickness of 20 μm at the outer end and 540 μm at the inner end. The amount of water produced and the desalting rate were 44.4 m 3 / day and 98.5%.

(実施例3)
実施例1と同様に、円周方向に溝高さの異なるグラビアロールを用いて、分離膜の透過側の面に塗布し、得られた流路材の厚みは、図5のように巻回方向外側から内側に向かって、単調に増加している。
直線的に変化しており、一端において160μm、他端においては400μmであった。
(Example 3)
As in Example 1, using a gravure roll with different groove heights in the circumferential direction, the film was applied to the permeate side surface of the separation membrane, and the thickness of the obtained flow path material was wound as shown in FIG. It increases monotonically from the outside to the inside.
It changed linearly, and was 160 μm at one end and 400 μm at the other end.

それ以外は実施例1と同様に、分離膜エレメントの作製、運転を行った。造水量および脱塩率はそれぞれ、44.8m/日および98.5%であった。 Otherwise, the separation membrane element was produced and operated in the same manner as in Example 1. The amount of water produced and the desalting rate were 44.8 m 3 / day and 98.5%, respectively.

(実施例4)
実施例1と同様に、円周方向に溝高さの異なるグラビアロールを用いて、分離膜の透過側の面に塗布し、得られた流路材の厚みは、図6のように巻回方向に直線的に変化しており、一端において220μm、他端においては340μmであった。
Example 4
As in Example 1, using a gravure roll with a different groove height in the circumferential direction, the film was applied to the permeate side surface of the separation membrane, and the thickness of the obtained flow path material was wound as shown in FIG. It changed linearly in the direction, 220 μm at one end and 340 μm at the other end.

それ以外は実施例1と同様に、分離膜エレメントの作製、運転を行った。造水量および脱塩率はそれぞれ、44.7m/日および98.5%であった。 Otherwise, the separation membrane element was produced and operated in the same manner as in Example 1. The amount of water produced and the desalting rate were 44.7 m 3 / day and 98.5%, respectively.

(実施例5)
実施例1と同様に、円周方向に溝高さの異なるグラビアロールを用いて、分離膜の透過側の面に塗布し、得られた流路材の厚みは、図7に示すように曲線的に変化しており、長さ方向において二等分した際の外側の領域(領域A)の厚みの平均値が250μm、内側領域(領域B)の厚みの平均値が310μmであった。
(Example 5)
As in Example 1, using the gravure rolls with different groove heights in the circumferential direction, it was applied to the permeation side surface of the separation membrane, and the thickness of the obtained channel material was a curve as shown in FIG. The average thickness of the outer region (region A) when divided into two equal parts in the length direction was 250 μm, and the average thickness of the inner region (region B) was 310 μm.

それ以外は実施例1と同様に、分離膜エレメントの作製および運転を行った。造水量および脱塩率はそれぞれ、44.9m/日および98.5%であった。 Otherwise, the separation membrane element was produced and operated in the same manner as in Example 1. The amount of water produced and the desalting rate were 44.9 m 3 / day and 98.5%, respectively.

(実施例6)
円周方向のある点において溝高さが異なるグラビアロールを用いて、実施例1と同様に、分離膜の透過側の面に塗布し、得られた流路材の厚みは、図8に示すようにある点を境に階段状に変化しており、巻回方向に均等に2分割した際の内側領域の厚みが380μm、外側領域の厚みが180μmであった。運転圧力を0.5MPaとし、それ以外は実施例1と同様にして分離膜エレメントの作製、運転を行った。造水量および脱塩率は29.2m/日および98.3%であった。
(Example 6)
Using a gravure roll having a different groove height at a certain point in the circumferential direction, as in Example 1, it was applied to the permeation side surface of the separation membrane, and the thickness of the obtained flow path material is shown in FIG. Thus, the thickness of the inner region was 380 μm and the thickness of the outer region was 180 μm when equally divided into two in the winding direction. A separation membrane element was produced and operated in the same manner as in Example 1 except that the operating pressure was 0.5 MPa. The amount of water produced and the desalting rate were 29.2 m 3 / day and 98.3%.

(実施例7)
溝幅および線幅がそれぞれ400μm、円周方向に溝高さが異なるように彫刻されたグラビアロールを用いて、分離膜の透過側の面に塗布した。得られた流路材の厚みは、図9のようであった。それ以外は実施例1と同様にして分離膜エレメントの作製、運転を行った。造水量および脱塩率は44.8m/日および98.5%であった。
(Example 7)
Using a gravure roll engraved with a groove width and a line width of 400 μm and different groove heights in the circumferential direction, it was applied to the permeation side surface of the separation membrane. The thickness of the obtained channel material was as shown in FIG. Otherwise, the separation membrane element was produced and operated in the same manner as in Example 1. The amount of water produced and the desalting rate were 44.8 m 3 / day and 98.5%.

(実施例8)
溝幅および線幅がそれぞれ400μm、円周方向に溝高さが異なるように彫刻されたグラビアロールを用いて、分離膜の透過側の面に塗布した。得られた流路材の厚みは、図10のようであった。それ以外は実施例1と同様にして分離膜エレメントの作製、運転を行った。造水量および脱塩率は44.3m/日および98.5%であった。
(Example 8)
Using a gravure roll engraved with a groove width and a line width of 400 μm and different groove heights in the circumferential direction, it was applied to the permeation side surface of the separation membrane. The thickness of the obtained flow path material was as shown in FIG. Otherwise, the separation membrane element was produced and operated in the same manner as in Example 1. The amount of water produced and the desalting rate were 44.3 m 3 / day and 98.5%.

(実施例9)
溝幅および線幅が円周方向に連続的に変化するように、また、円周方向に溝高さが異なるように彫刻されたグラビアロールを用いて、分離膜の透過側の面に塗布し、得られた流路材の厚みは、図5のように巻回方向に直線的に変化しており、一端において80μm、他端においては480μmであった。流路材の幅は、図11のように巻回方向に直線的に変化しており、一端において500μm、他端において300μmであった。それ以外は実施例1と同様にして分離膜エレメントの作製、運転を行った。造水量および脱塩率は45.1m/日および98.5%であった。
Example 9
Using a gravure roll engraved so that the groove width and line width change continuously in the circumferential direction and the groove height is different in the circumferential direction, apply to the permeate side surface of the separation membrane. The thickness of the obtained channel material changed linearly in the winding direction as shown in FIG. 5, and was 80 μm at one end and 480 μm at the other end. The width of the flow path material linearly changed in the winding direction as shown in FIG. 11, and was 500 μm at one end and 300 μm at the other end. Otherwise, the separation membrane element was produced and operated in the same manner as in Example 1. The amount of water produced and the desalting rate were 45.1 m 3 / day and 98.5%.

(実施例10)
溝幅および線幅が円周方向のある点において変化するように、また、円周方向に溝高さが異なるように彫刻されたグラビアロールを用いて、分離膜の透過側の面に塗布した。得られた流路材の厚みは、図5のように巻回方向に直線的に変化しており、一端において80μm、他端においては480μmであった。流路材の幅は、図12のようにある点を境に階段状に変化しており、第1方向に均等に2分割した際の外側領域の厚みが450μm、内側領域の厚みが350μmであった。それ以外は実施例1と同様にして分離膜エレメントの作製、運転を行った。造水量および脱塩率は45.0m/日および98.5%であった。
(Example 10)
Using a gravure roll engraved so that the groove width and line width change at a certain point in the circumferential direction, and the groove height is different in the circumferential direction, it was applied to the permeate side surface of the separation membrane. . The thickness of the obtained channel material changed linearly in the winding direction as shown in FIG. 5, and was 80 μm at one end and 480 μm at the other end. As shown in FIG. 12, the width of the channel material changes in a stepped manner with a certain point as a boundary. The thickness of the outer region when divided equally into two in the first direction is 450 μm, and the thickness of the inner region is 350 μm. there were. Otherwise, the separation membrane element was produced and operated in the same manner as in Example 1. The amount of water produced and the desalting rate were 45.0 m 3 / day and 98.5%.

(比較例1)
溝幅および線幅がそれぞれ400μm、溝高さが280μmのグラビアロールを用いて、エチレン酢酸ビニル共重合樹脂(703A)を、樹脂温度125℃、走行速度3m/minで、分離膜本体の透過側表面に塗布した。得られた流路材の厚みは280μmであり、溝幅および線幅は400μmであった。それ以外は実施例1と同様にして分離膜エレメントの作製、運転を行った。造水量および脱塩率は44.0m/日および98.5%であった。
(Comparative Example 1)
Using a gravure roll having a groove width and a line width of 400 μm and a groove height of 280 μm, respectively, ethylene vinyl acetate copolymer resin (703A) was passed through the separation membrane body at a resin temperature of 125 ° C. and a running speed of 3 m / min. Applied to the surface. The thickness of the obtained flow path material was 280 μm, and the groove width and line width were 400 μm. Otherwise, the separation membrane element was produced and operated in the same manner as in Example 1. The amount of water produced and the desalting rate were 44.0 m 3 / day and 98.5%.

(比較例2)
円周方向のある点において溝高さが異なるグラビアロールを用いて、実施例1と同様に、分離膜の透過側の面に塗布した。得られた透過側流路材103の厚みは、図13に示すようにある点を境に階段状に変化しており、第1方向に均等に2分割した際の内側領域の厚みが180μm、外側領域の厚みが380μmであった。運転圧力を0.5MPaとし、それ以外は実施例1と同様にして分離膜エレメントの作製、運転を行った。造水量および脱塩率は28.1m/日および98.3%であり、長期運転性も5.1であって、エレメントとしては十分な性能が得られなかった。
(Comparative Example 2)
It applied to the permeation | transmission side surface of a separation membrane similarly to Example 1 using the gravure roll from which groove height differs in a certain point of the circumferential direction. As shown in FIG. 13, the thickness of the obtained permeation-side channel material 103 changes in a stepped manner at a certain point, and the thickness of the inner region when equally divided into two in the first direction is 180 μm, The thickness of the outer region was 380 μm. A separation membrane element was produced and operated in the same manner as in Example 1 except that the operating pressure was 0.5 MPa. The amount of water produced and the desalting rate were 28.1 m 3 / day and 98.3%, and the long-term operability was 5.1, and sufficient performance as an element was not obtained.

(比較例3)
透過側流路材として、厚みが均一であるトリコット(厚み:280μm、溝幅:200μm、畦幅:300μm、溝深さ:105μm)を用いた以外は、実施例1と同様にして分離膜エレメントの作製、運転を行った。造水量および脱塩率は37.4m/日および98.1%であった。
(Comparative Example 3)
Separation membrane element in the same manner as in Example 1 except that a tricot (thickness: 280 μm, groove width: 200 μm, ridge width: 300 μm, groove depth: 105 μm) having a uniform thickness was used as the permeation side channel material. Preparation and operation were performed. The amount of water produced and the desalting rate were 37.4 m 3 / day and 98.1%.

(比較例4)
透過側流路材として、外側に厚み:340μm、溝幅:200μm、畦幅:300μm、溝深さ:175μmのトリコットを用い、内側に厚み:220μm、溝幅:200μm、畦幅:300μm、溝深さ:105μmのトリコットを組み合わせて用いた以外は、実施例1と同様にして分離膜エレメントの作製、運転を行った。造水量および脱塩率は37.8m/日および98.1%であった。
(Comparative Example 4)
As the permeate-side channel material, a tricot having a thickness of 340 μm, a groove width: 200 μm, a groove width: 300 μm, and a groove depth: 175 μm is used on the outside, and a thickness: 220 μm, groove width: 200 μm, groove width: 300 μm, groove Depth: A separation membrane element was produced and operated in the same manner as in Example 1 except that a tricot having a thickness of 105 μm was used in combination. The amount of water produced and the desalting rate were 37.8 m 3 / day and 98.1%.

表1および表2に結果をまとめて示す。これらの結果から分かるように、本発明によると、透過側の流動抵抗を低減することができ、分離膜エレメント性能を十分に向上させることができる。   Tables 1 and 2 summarize the results. As can be seen from these results, according to the present invention, the flow resistance on the permeate side can be reduced, and the performance of the separation membrane element can be sufficiently improved.

Figure 2014064973
Figure 2014064973

Figure 2014064973
Figure 2014064973

A 第1端側領域
B 第2端側領域
1,7 分離膜
2 分離膜本体
3、103 透過側流路材
4 分離膜リーフ
5 透過側流路
6 供給側流路材
9 集水管
21、71 供給側の面
22 透過側の面
100 分離膜エレメント
A 1st end side area
B 2nd end side region 1,7 Separation membrane 2 Separation membrane body 3, 103 Permeation side flow path material 4 Separation membrane leaf 5 Permeation side flow path 6 Supply side flow path material 9 Water collecting pipe 21, 71 Supply side surface 22 Permeation Side surface 100 Separation membrane element

Claims (12)

少なくとも基材および分離機能層を有する分離膜本体と、
前記分離膜本体の前記基材側の面に固着された流路材とを備える分離膜であって、
第1方向における分離膜の第1端側での前記流路材の厚みが、第2端側での前記流路材の厚みよりも大きい、分離膜。
A separation membrane body having at least a base material and a separation functional layer;
A separation membrane comprising a flow path member fixed to the base material side surface of the separation membrane body,
The separation membrane in which the thickness of the flow path material on the first end side of the separation membrane in the first direction is larger than the thickness of the flow path material on the second end side.
前記分離膜本体の膜面に垂直かつ前記第1方向に平行な平面に対する、前記流路材の投影像を、前記流路材の前記第1方向における長さを二等分する直線で分断したとき、
前記投影像において、前記直線に対して前記第1端側に位置する領域の面積は、前記第2端側に位置する領域の面積よりも大きい、
請求項1に記載の分離膜。
The projection image of the channel material with respect to a plane perpendicular to the membrane surface of the separation membrane body and parallel to the first direction is divided by a straight line that bisects the length of the channel material in the first direction. When
In the projected image, the area of the region located on the first end side with respect to the straight line is larger than the area of the region located on the second end side,
The separation membrane according to claim 1.
前記流路材において、前記第1方向で最も厚い部分が、前記分離膜の前記第1端部から、前記分離膜の第1方向における長さの30%以内に位置する、
請求項1または2に記載の分離膜。
In the channel material, the thickest part in the first direction is located within 30% of the length of the separation membrane in the first direction from the first end of the separation membrane.
The separation membrane according to claim 1 or 2.
前記流路材の厚みは、第2端から第1端にかけて単調に増加する、
請求項1〜3のいずれかに記載の分離膜。
The thickness of the channel material monotonously increases from the second end to the first end.
The separation membrane according to any one of claims 1 to 3.
前記流路材は、第1方向において連続している、
請求項1〜4のいずれかに記載の分離膜。
The flow path material is continuous in the first direction,
The separation membrane according to any one of claims 1 to 4.
前記流路材は、第2方向に不連続に設けられている、
請求項1〜5のいずれかに記載の分離膜。
The channel material is provided discontinuously in the second direction.
The separation membrane according to any one of claims 1 to 5.
前記流路材の厚みの、前記第1方向全体における差の最大値が、1μm以上600μm以下である、
請求項1〜6のいずれかに記載の分離膜。
The maximum value of the difference in the thickness of the flow path material in the entire first direction is 1 μm or more and 600 μm or less,
The separation membrane according to any one of claims 1 to 6.
前記流路材の厚みが、10μm以上800μm以下である、
請求項1〜7のいずれかに記載の分離膜。
The thickness of the channel material is 10 μm or more and 800 μm or less,
The separation membrane according to any one of claims 1 to 7.
前記第1方向における分離膜の第1端側での前記流路材の幅は、第2端側での前記流路材の幅よりも小さい、
請求項1〜8のいずれかに記載の分離膜。
The width of the flow path material on the first end side of the separation membrane in the first direction is smaller than the width of the flow path material on the second end side,
The separation membrane according to claim 1.
前記流路材の幅の最大値と最小値との差が、1μm以上300μm以下である、
請求項9に記載の分離膜。
The difference between the maximum value and the minimum value of the width of the channel material is 1 μm or more and 300 μm or less,
The separation membrane according to claim 9.
前記流路材の幅が、10μm以上1000μm以下である、
請求項9または10に記載の分離膜。
The width of the channel material is 10 μm or more and 1000 μm or less.
The separation membrane according to claim 9 or 10.
集水管と、前記集水管に巻回された請求項1〜11のいずれかに記載の前記分離膜と、を備え、
前記分離膜は、前記第1端が巻回方向において内側となるように配置される分離膜エレメント。
A water collecting pipe, and the separation membrane according to any one of claims 1 to 11 wound around the water collecting pipe,
The separation membrane element is arranged such that the first end is on the inner side in the winding direction.
JP2012210685A 2012-09-25 2012-09-25 Separation membrane and separation membrane element Pending JP2014064973A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012210685A JP2014064973A (en) 2012-09-25 2012-09-25 Separation membrane and separation membrane element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012210685A JP2014064973A (en) 2012-09-25 2012-09-25 Separation membrane and separation membrane element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014064973A true JP2014064973A (en) 2014-04-17

Family

ID=50741894

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012210685A Pending JP2014064973A (en) 2012-09-25 2012-09-25 Separation membrane and separation membrane element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014064973A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016076397A1 (en) * 2014-11-13 2016-05-19 日東電工株式会社 Permeation side flow path material for spiral membrane element and method for manufacturing same
WO2017188176A1 (en) * 2016-04-27 2017-11-02 東レ株式会社 Separation membrane element
CN108654390A (en) * 2018-05-16 2018-10-16 南京帝膜净水材料开发有限公司 A kind of wound membrane element
KR20190137812A (en) * 2017-04-12 2019-12-11 아쿠아 멤브레인스 인코포레이티드 Stepwise spacer for filtration winding element

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016076397A1 (en) * 2014-11-13 2016-05-19 日東電工株式会社 Permeation side flow path material for spiral membrane element and method for manufacturing same
JP2016093776A (en) * 2014-11-13 2016-05-26 日東電工株式会社 Permeation-side channel material for spiral-type membrane element, and method of manufacturing the same
US10874993B2 (en) 2014-11-13 2020-12-29 Nitto Denko Corporation Permeation side flow path material for spiral membrane element and method for manufacturing same
WO2017188176A1 (en) * 2016-04-27 2017-11-02 東レ株式会社 Separation membrane element
JP6308331B2 (en) * 2016-04-27 2018-04-11 東レ株式会社 Separation membrane element
JPWO2017188176A1 (en) * 2016-04-27 2018-05-10 東レ株式会社 Separation membrane element
US10906003B2 (en) 2016-04-27 2021-02-02 Toray Industries, Inc. Separation membrane element
KR20190137812A (en) * 2017-04-12 2019-12-11 아쿠아 멤브레인스 인코포레이티드 Stepwise spacer for filtration winding element
JP2020516444A (en) * 2017-04-12 2020-06-11 アクア メンブレインズ,インコーポレイテッド Stepped spacers for filter wound elements
JP7086098B2 (en) 2017-04-12 2022-06-17 アクア メンブレインズ,インコーポレイテッド Gradual spacers for filter winding elements
KR102551387B1 (en) 2017-04-12 2023-07-04 아쿠아 멤브레인스 인코포레이티드 Stepped spacers for filter winding elements
CN108654390A (en) * 2018-05-16 2018-10-16 南京帝膜净水材料开发有限公司 A kind of wound membrane element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6179402B2 (en) Separation membrane element
JP6111668B2 (en) Separation membrane element and method for producing separation membrane element
JP6136269B2 (en) Separation membrane element for water treatment
JP6485044B2 (en) Separation membrane element
JP2017148805A (en) Separation membrane, separation membrane element, and method of manufacturing separation membrane
JP6206185B2 (en) Separation membrane and separation membrane element
JP6179403B2 (en) Separation membrane and separation membrane element
JP2017047417A (en) Separation membrane module, separation membrane element and telescope prevention sheet
WO2014208602A1 (en) Separation membrane element
JP2014064973A (en) Separation membrane and separation membrane element
JP2015006661A (en) Separation membrane element
JP2015142911A (en) Separation membrane and separation membrane element
JP2016068081A (en) Separation membrane element
JP2014193459A (en) Separation membrane element
JP2021020204A (en) Separation membrane element
JP2014193460A (en) Separation membrane and separation membrane element
JP2014140840A (en) Separation membrane element
JP2015091574A (en) Separation film element
JP2015085322A (en) Separation membrane element
JP2015142894A (en) separation membrane element
JP2015142899A (en) separation membrane element
JP2017013055A (en) Separation membrane element
JP2018023971A (en) Flow passage material and separation membrane element