CN103239995A

CN103239995A - 中空纤维膜组件的制造方法

Info

Publication number: CN103239995A
Application number: CN2013100440717A
Authority: CN
Inventors: 板仓正则; 伊藤正则
Original assignee: Mitsubishi Chemical Cleansui Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Cleansui Corp
Priority date: 2012-02-03
Filing date: 2013-02-04
Publication date: 2013-08-14
Anticipated expiration: 2033-02-04
Also published as: JP5861479B2; JP2013158688A; CN103239995B

Abstract

本发明提供一种筒状壳体相对于中空纤维膜在轴线方向的长度短的中空纤维膜组件的制造方法。制造方法具备以下步骤：在筒状壳体（3）的周围壁上安装具有与该周围壁大致相同直径的筒状辅助导向件（13），准备以中心管（11）为中心将规定长度的中空纤维膜的长条状编织物卷成滚筒的圆柱体（5），并将该中空纤维膜的圆柱体（5）插入到壳体（3）内，在中心管（11）的上端安装装有树脂的树脂瓶（27）的步骤；使用离心装置向底面方向作用离心力而使树脂瓶（27）中的树脂向底面附近移动并固化的步骤；以及切断筒状壳体（3）的底并使中空纤维膜露出后去除辅助导向件（13）及树脂瓶（27）的步骤。

Description

中空纤维膜组件的制造方法

技术领域

本发明涉及中空纤维膜组件的制造方法，尤其涉及中空纤维膜在筒状壳体外露出的中空纤维膜组件的制造方法。

背景技术

一直以来，作为净水器用的中空纤维膜组件，已知有在筒状壳体的内部容纳中空纤维膜的技术（例如，专利文献1）。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2008－137005号公报

这种中空纤维膜组件通过使生水从筒状壳体的开口的一端流入并用中空纤维膜对生水进行净化后从筒状壳体的另一端排出来对生水进行净化。

另外，在生水中含有大量浑浊物的环境中使用净水器的情况下，由于浑浊物容易存积在中空纤维膜组件中，因此导致中空纤维膜的寿命变短。于是，为了能够容易地洗净中空纤维膜组件中的中空纤维膜，提出了缩短筒状壳体相对于中空纤维膜在轴线方向的长度而使中空纤维膜在筒状壳体外露出的中空纤维膜组件。通过这样使中空纤维膜在筒状壳体外露出，从而使用者能够从净水器拆下中空纤维膜组件来对中空纤维膜进行手洗。

以往使用的一般的中空纤维膜组件通过以下方法制造：将中心管作为芯将中空纤维膜卷成滚筒状并放入带底的筒状壳体内，在中心管的上部配置装有树脂的树脂瓶，使用离心装置并使中空纤维膜组件横置而使树脂瓶内的树脂向筒状壳体的下部方向流动并且固化，从而将中空纤维膜固定在筒状壳体上，切断筒状壳体的底使中空纤维膜露出。

然而，存在不能用上述方法制造筒状壳体相对于中空纤维膜在轴线方向的长度短的中空纤维膜组件的问题。具体而言，在上述的方法中，在要制造筒状壳体相对于中空纤维膜在轴线方向的长度短的中空纤维膜组件的情况下，由于不存在用于在圆周方向支撑滚筒状的中空纤维膜的筒状壳体，因此需要通过中空纤维膜及中心管来支撑装有树脂的树脂瓶，存在树脂瓶倾倒而溢出树脂的可能性。另外，在中空纤维膜的周围不存在筒状壳体的情况下，需要以中空纤维膜露出的状态继续制造工序，存在损伤中空纤维膜的可能性。

发明内容

于是，本发明是为了解决上述的问题点而提出的方案，目的在于提供一种筒状壳体相对于中空纤维膜在轴线方向的长度短的中空纤维膜组件的制造方法。

为了解决上述的课题，本发明是一种中空纤维膜组件的制造方法，该中空纤维膜组件其有底圆筒状壳体在轴线方向的长度比中空纤维膜的长度短，其特征在于，具备以下步骤：在有底圆筒状壳体的周围壁上安装具有与该周围壁大致相同的直径的筒状辅助导向件的步骤；以管状的中心管为中心将有中空纤维膜为规定长度的长条状编织物卷绕而准备圆柱体，并将该中空纤维膜的圆柱体插入上述壳体内的步骤；在上述中心管的上端配置装有树脂的树脂瓶的步骤；使用离心装置向底面方向作用离心力，使树脂瓶中的树脂向底面附近移动并固化的步骤；切断上述筒状壳体的底而使中空纤维膜开口的步骤；以及去除上述辅助导向件及上述树脂瓶的步骤。

根据这样构成的本发明，在利用离心装置对圆筒状壳体作用离心力时，通过用辅助壳体从周围支撑中空纤维膜，能够防止中空纤维膜损伤。

另外，在本发明中，优选上述辅助导向件为锥型状即其上端的直径比下端的直径长。

根据这样构成的本发明，能够容易将中空纤维膜的圆柱体放入圆筒状壳体。

另外，在本发明中，优选上述圆筒状壳体的上端和上述辅助导向件的下端具有嵌合结构。

根据这样构成的本发明，能够容易装卸圆筒状壳体与辅助导向件。

本发明的效果如下。

如上所述，根据本发明，能够提供一种筒状壳体相对于中空纤维膜在轴线方向的长度短的中空纤维膜组件的制造方法。

附图说明

图1是利用本实施方式的中空纤维膜组件制造方法制造的中空纤维膜组件1的概略纵剖视图。

图2是表示制造本发明的实施方式的中空纤维膜组件时所使用的辅助导向件的剖视图。

图3是用于说明本发明的实施方式的中空纤维膜组件制造方法的图。

图4是用于说明本发明的实施方式的中空纤维膜组件制造方法的图。

图5是用于说明本发明的实施方式的中空纤维膜组件制造方法的图。

图6是用于说明本发明的实施方式的中空纤维膜组件制造方法的图。

图7是用于说明本发明的实施方式的中空纤维膜组件制造方法的图。

图中：

1—中空纤维膜组件，3—壳体，5—中空纤维膜的圆柱体，11—中心管，13—辅助导向件，27—树脂瓶。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施方式的中空纤维膜组件制造方法进行说明。

首先，对利用本发明的优选实施方式的中空纤维膜组件制造方法制造的中空纤维膜组件的结构进行说明。图1是利用本实施方式的中空纤维膜组件制造方法制造的中空纤维膜组件1的概略纵剖视图。

如图1所示，中空纤维膜组件1在两端开口的圆筒状的壳体3内部的一端侧用粘接剂（固定用树脂即封装树脂）7固定有通过卷绕中空纤维膜的长条状编织物而形成的中空纤维膜的圆柱体5。构成中空纤维膜的圆柱体5的中空纤维膜在位于壳体3的一端侧的圆柱体5的一端开口。壳体3的轴向的长度比圆柱体5的轴向的长度短，圆柱体5的大部分处于从壳体3的上端露出的状态。

另外，在壳体3的上端，在壳体3的圆周方向范围内设有阶梯部9，能够安装后述的辅助导向件。

并且，在圆柱体5的径向中心位置插通有作为筒状部件的中心管11。

壳体3的材质只要具有机械强度及耐久性即可，例如使用聚碳酸酯、聚砜、聚烯烃、PVC（聚氯乙烯）、丙烯酸树脂、ABS树脂、改性PPE（聚苯醚）等。

作为构成中空纤维膜的圆柱体5的中空纤维膜，能够使用各种中空纤维膜，例如能够使用由纤维素系、聚烯烃系、聚乙烯醇系、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)系、聚砜系等各种材料构成的中空纤维膜。特别优选由聚乙烯等强伸展度高的材质构成的中空纤维膜。

此外，中空纤维膜的孔径、空孔率、膜厚、外径等只要是能够将中空纤维膜作为过滤膜来使用的尺寸，则没有特别限定，但优选例如外径20～2000μm、孔径为0.01～1μm、空径率20～90％、膜厚5～300μm程度。

图2是表示制造上述的中空纤维膜组件1时所使用的辅助导向件的剖视图。

如图2所示，辅助导向件13由具有与壳体3的直径大致相同直径的圆筒体构成。该辅助导向件13的轴方向长度的尺寸确定为，在将辅助导向件13安装在壳体3的上端时，辅助导向件13的上端处于比圆柱体5的上端还高的位置。在辅助导向件13的下端形成有能够与壳体3上端的阶梯部9嵌合的阶梯部15。该辅助导向件13的材质与壳体3的材质相同，只要具有机械强度及耐久性即可，可使用上述的聚碳酸酯、聚砜、聚烯烃、PVC、丙烯酸树脂、ABS树脂、改性PPE等。另外，为了确保内部的中空纤维膜的可见性，优选使用透明的材质。

其次，对本实施方式的中空纤维膜组件制造方法进行说明。

首先，制造图3所示那样的长条状编织物（中空纤维膜束）17。该长条状编织物17通过所谓拉舍尔经编组织来制作，并将多个中空纤维膜19以长条状编织物17宽度长度多次折回，在长条状编织物17的两侧，利用在长条状编织物17的长度方向延伸的链式针迹的纺织纤维21捆束该折回部分来制造。

纺织纤维21是如图3所示在折回部分的规定位置利用链式针迹（链式线圈）来捆束各中空纤维膜19的纺织纤维。作为构成纺织纤维21的纤维的种类，能够使用聚酯纤维等具有耐水性的合成纤维制的复丝或细纱，希望根据使用条件等来适当选择。纱线的最佳根数没有特别限定，例如在2～5根的范围内。

其次，将长条状编织物17以规定长度例如30至50cm程度切断，以图4所示那样的作为筒状部件的中心管11为中心，将切断后的长条状编织物17做成滚筒（即卷绕），做成图5所示那样的圆柱状的中空纤维膜（圆柱体）5。

如图4所示，中心管11是管（筒）状部件，在一端形成有环状凸缘23。中心管11的长度与长条状编织物17的宽度即圆柱状的中空纤维膜（圆柱体）5的高度大致相等。并且，在将切断后的长条状编织物17做成滚筒（即卷绕）时，环状凸缘23相比长条状编织物17的侧缘位于外方，成为与所形成的圆柱体5的端面外接的状态。并且，中心管11的另一端形成为其前端面与中心管11的轴线呈规定的锐角角度。

接着，如图6所示，嵌合壳体3的上端的阶梯部9与辅助导向件13的下端的阶梯部15，安装壳体3和辅助导向件13，将两者一体化。此时，通过阶梯部9、13彼此的嵌合能够得到足够的强度，因此不需要使用粘接剂等。

其次，将中空纤维膜的圆柱体5从一端开口的辅助导向件13的上部的开口端插入。

其次，如图7所示，将在下部一体形成有排出管25的树脂瓶（液状树脂积存容器）27的排出管25插入到中心管11的空间部，该中心管11被卷入圆柱状的中空纤维膜（圆柱体）5的中心，然后，在树脂瓶27内填充固定用的液状树脂R。

作为固定用树脂，能够使用环氧树脂、不饱和聚酯树脂、聚氨酯树脂、硅酮系填充材料、各种热熔树脂等，可以适当选择。另外，固化前的固定用树脂的粘度也没有特别限定，但优选500～5000mPa·s，更优选在2000～3000mPa·s的范围。

若固定用树脂的粘度不足500mPa·s，则固定用树脂流动到中空纤维膜4的开口端部，有可能成为闭塞该开口端部的原因。若固定用树脂的粘度超过5000mPa·s，则难以浸渍到中空纤维膜4之间，因而不理想。

再有，在离心装置内将包含壳体3及辅助壳体13的中间体横置，配置成壳体3的底面侧为旋转的外侧、而且辅助壳体13的上端为旋转的内侧，并施加离心力。利用该离心力，树脂瓶27内的液状树脂R如箭头A所示，通过中心管11到达壳体3的底部。

然后，使离心装置停止，从离心装置取出壳体3，使到达壳体3的底部的液状树脂固化，在壳体3的底部形成沿轴线方向密闭壳体3的内部空间的固化树脂层。通过该固化树脂层，圆柱状的中空纤维膜（圆柱体）5固定在壳体3的内周面上，并且中空纤维膜彼此在圆柱状的中空纤维膜（圆柱体）5内接合。

其次，在壳体3的底面附近，将通过固化树脂层而与壳体3一体化的内部的圆柱状的中空纤维膜（圆柱体）5沿壳体3的径向切断，使构成圆柱状的中空纤维膜（圆柱体）5的中空纤维膜19的开口端在外部露出后，从壳体3拆下外辅助壳体13，结束中空纤维膜组件1（图1）的制造。

另外，本发明并不限定于上述实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内，各结构能够适当变更。

例如，在上述实施方式中，使用了圆筒状的辅助导向件，但也可以将辅助导向件做成具有上端的直径比下端的直径长的圆锥形状的三棱台形状。由此，在将中空纤维膜的圆柱体5放入壳体3时，辅助壳体13起到将圆柱体5引导至壳体3内的适当位置的导向部件的作用。

Claims

1.一种中空纤维膜组件的制造方法，该中空纤维膜组件其有底圆筒状壳体在轴线方向的长度比中空纤维膜的长度短，其特征在于，

具备以下步骤：

在有底圆筒状壳体的周围壁上安装具有与该周围壁大致相同的直径的筒状辅助导向件的步骤；

以管状的中心管为中心将有中空纤维膜为规定长度的长条状编织物卷绕而准备圆柱体，并将该中空纤维膜的圆柱体插入上述壳体内的步骤；

在上述中心管的上端配置装有树脂的树脂瓶的步骤；

使用离心装置向底面方向作用离心力，使树脂瓶中的树脂向底面附近移动并固化的步骤；

切断上述筒状壳体的底而使中空纤维膜开口的步骤；以及

去除上述辅助导向件及上述树脂瓶的步骤。

2.根据权利要求1所述的中空纤维膜组件的制造方法，其特征在于，

上述辅助导向件为锥型状即其上端的直径比下端的直径长。

3.根据权利要求1或2所述的中空纤维膜组件的制造方法，其特征在于，

上述圆筒状壳体的上端和上述辅助导向件的下端具有嵌合结构。