CN103240002A - 中空纤维膜组件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供不降低作业效率且能避免形成于圆筒状壳体底部的树脂层中产生气泡的中空纤维膜组件的制造方法，该方法在圆筒状壳体底部配置中空纤维膜的圆柱体，向该圆筒状壳体底部注入液态树脂而在圆筒状壳体底部形成树脂层，具备：配置树脂瓶步骤，在圆筒状壳体底部配置中空纤维膜的圆柱体，在中空纤维膜的圆柱体上配置树脂瓶的步骤，树脂瓶在下端形成排出管；注入步骤，在中空纤维膜的圆柱体上配置注入喷嘴，从注入喷嘴将液态树脂注入到树脂瓶的步骤；以及离心步骤，在离心机内配置圆筒状壳体，通过该离心机，利用离心力使树脂瓶中的液态树脂注入到圆筒状壳体底部的步骤，在注入步骤中，注入喷嘴在树脂瓶的从排出管的入口偏移的位置注入液态树脂。

Description

中空纤维膜组件的制造方法

技术领域

本发明大概涉及中空纤维膜组件的制造方法，详细而言，涉及在底部配置有中空纤维膜的圆柱体的圆筒状壳体的底部注入液态树脂的中空纤维膜组件的制造方法。

背景技术

近年，在各家庭等一般使用净化自来水的净水器。在这种净水器中，例如，在圆筒状壳体10内，大多使用将中空纤维膜12的圆柱体14的一端14a由粘接剂（树脂）层16固定的中空纤维膜组件18（图1）作为过滤材料。

在制造这种中空纤维膜组件18的情况下，首先，将中空纤维膜12以一定的长度多次折回做成片状之后，将其两端的附近用聚酯原丝等纺织纤维20编织成长条状编织物22（图2）。

接着，将该长条状编织物22按规定长度切断，以图3所示的那样的树脂注入用的中心管24为中心，在与中空纤维膜12的长度方向正交的方向上卷入，做成圆柱体14（图4）。

并且，将该圆柱体22容纳在一端用底板10a封闭的圆筒状壳体10的底部。并且，将在下部一体形成有排出管26的树脂瓶（液态树脂积存容器）28的排出管26插入到卷入圆柱体22的中心的中心管24，然后在树脂瓶28内注入固定用的液态树脂R（图5），做成中空纤维膜组件的中间体M。

将该中间体M安装在离心机上，如箭头A所示那样，将树脂浇注件28内的液态树脂R通过中心管24填充到圆筒状壳体10的底部，在圆筒状壳体10的底部形成粘接剂（树脂）层16。

利用该粘接剂（树脂）层16，圆柱体22相对于圆筒状壳体10的内周面被固定（专利文献1）。

并且，通过沿虚线B所示的线切断圆筒状壳体10的底部，得到中空纤维膜在一端侧开口的中空纤维膜组件18（图1）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4338404号公报

在此，液态树脂向树脂瓶的注入通过公知的分配器的喷嘴来进行。在向树脂瓶注入时，存在如下情况，即、在将液态树脂从注入喷嘴注入到树脂瓶中时，在所注入的液态树脂中卷入空气，在树脂瓶内的液态树脂中产生气泡。

若将在树脂瓶内的液态树脂中存在气泡的状态的中空纤维膜组件的中间体M安装在离心机上，将树脂瓶内的液态树脂填充到圆筒状壳体的底部，则液态树脂中的气泡也被送入圆筒状壳体，会导致在形成于圆筒状壳体的底部的硬化后的粘接剂（树脂）层中残留气泡。

形成于圆筒状壳体的底部的树脂层具有分隔生水与净水的密封功能，若因树脂层中的气泡而形成与密封部连通的开口部，则存在引起使生水与净水的分离性能下降等问题的可能性，因而不理想。

另外，形成有气泡的树脂层还有强度下降之类的问题。

另外，液态树脂由于粘性比较高，气泡上升到树脂的表面直到自然消失需要极长的时间，因此要等到气泡自然消失，从作业效率的观点等来看不理想。发明内容

本发明是为了解决这种问题而提出的方案，目的是提供一种不使作业效率降低便能够避免形成于圆筒状壳体的底部的树脂层中的气泡的产生的中空纤维膜组件的制造方法。

根据本发明，提供一种中空纤维膜组件的制造方法，

在圆筒状壳体的底部配置中空纤维膜的圆柱体，向该圆筒状壳体的底部注入液态树脂而在圆筒状壳体的底部形成树脂层，上述中空纤维膜组件的制造方法的特征在于，具备以下步骤：

配置树脂瓶步骤，其是在上述圆筒状壳体的底部配置上述中空纤维膜的圆柱体，在上述中空纤维膜的圆柱体上配置树脂瓶的步骤，其中上述树脂瓶在下端形成有排出管；

注入步骤，其是在上述中空纤维膜的圆柱体上配置注入喷嘴，从上述注入喷嘴将上述液态树脂注入到上述树脂瓶的步骤；以及

离心步骤，其在离心机内配置上述圆筒状壳体，通过该离心机，利用离心力使上述树脂瓶中的上述液态树脂注入到上述圆筒状壳体的底部的步骤，

在上述注入步骤中，上述注入喷嘴在上述树脂瓶的从上述排出管的入口偏移的位置注入上述液态树脂。

根据这种结构，在将液态树脂从注入喷嘴注入到树脂瓶时，注入后的液态树脂在从形成于树脂瓶的排出管的入口偏移的位置上碰撞在树脂瓶的内表面。向注入后的液态树脂卷入的气体的大部分是由于注入后的树脂碰撞在排出管的入口附近而产生的，因此，根据具有上述那样的结构的本发明，可抑制气体向液态树脂的卷入。

根据本发明的其他优选方式，上述树脂瓶具有上端开口的有底筒状形状，

上述排出管配置在上述树脂瓶的底的大致中央位置。

根据这种结构，能够将液态树脂均匀地注入到筒状体壳体的底部。

根据本发明的其他优选方式，上述注入喷嘴朝向上述树脂瓶的内侧壁注入上述液态树脂。

根据这种结构，注入后的液态树脂在碰撞的同时沿着侧壁的内周面向排出口的入口28c流动，因此能更加有效地抑制气体的卷入。

根据本发明的其他优选方式，上述注入喷嘴朝向上述树脂瓶的内底面注入上述液态树脂。

根据这种结构，注入后的树脂在碰撞的同时沿着倾斜面向排出口的入口流动，因此能更加有效地抑制气体的卷入。

根据本发明的其他优选方式，上述树脂瓶的内底面朝向中央向下方倾斜。

根据这种结构，液态树脂沿着倾斜面向排出口的入口流动，因此能够防止向树脂瓶的滞留。

根据本发明的其他优选方式，上述注入喷嘴在注入上述液态树脂的过程中，根据上述树脂瓶内的上述液态树脂的液面的上升而上升。

根据这种结构，能够防止在树脂瓶内的液态树脂的液面上升时，注入到树脂瓶中的液态树脂弹回而污染注入喷嘴。

根据本发明的其他优选方式，上述注入喷嘴上升的速度为1~50mm/s。

根据这种结构，能够更加有效地防止在树脂瓶内的液态树脂的液面上升时，注入到树脂瓶中的液态树脂弹回而污染注入喷嘴。

本发明的效果如下。

根据本发明，提供一种不会降低作业效率、且能够避免形成于圆筒状壳体的底部的树脂层中产生气泡的中空纤维膜组件的制造方法。

附图说明

图1是使用本发明的优选方式的夹具制造的中空纤维膜组件的剖视图。

图2是图1的中空纤维膜组件所使用的中空纤维膜的长条状编织物的俯视图。

图3是制造图1的中空纤维膜组件时所使用的中心管的立体图。

图4是在图1的中空纤维膜组件使用的中空纤维膜的圆柱体的立体图。

图5是用于说明图1的中空纤维膜组件的制造工序的、中空纤维膜组件的中间体的剖视图。

图6是用于说明本发明的第一实施方式的中空纤维膜组件的制造方法的液态树脂注入步骤的剖视图。

图7是说明本发明的第一实施方式的中空纤维膜组件的制造方法的液态树脂注入步骤的附图。

图8是说明本发明的第一实施方式的中空纤维膜组件的制造方法的液态树脂注入步骤的变形例的附图。

图9是用于说明本发明的第二实施方式的中空纤维膜组件的制造方法的液态树脂注入步骤的剖视图。

图10是用于说明本发明的第三实施方式的中空纤维膜组件的制造方法的液态树脂注入步骤的剖视图。

图中：

10—圆筒状壳体，12-中空纤维膜，14-圆柱体，24-中心管，28-树脂瓶，28a-主体，28b-底板，28c-开口，30-注入喷嘴。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的第一实施方式的中空纤维膜组件的制造方法进行说明。

本实施方式的中空纤维膜组件的制造方法除了液态树脂的注入步骤以外这点，基本上与上述专利文献1的中空纤维膜组件的制造方法相同。以下，以液态树脂的注入步骤为中心进行说明。图6是用于说明本发明的优选实施方式的中空纤维膜组件的制造方法的液态树脂的注入步骤的剖视图。

在本实施方式的中空纤维膜组件的制造方法中，与上述的方法同样地，将中空纤维膜12以一定的长度多次折回做成片状之后，将其两端的附近用聚酯原丝等纺织纤维20编织成长条状编织物22（图2）。

接着，将该长条状编织物22切断成规定长度，以如图3所示的树脂注入用的中心管24为中心，在与中空纤维膜12的长度方向正交的方向上卷入，做成圆柱体14（图4）。

并且，将该圆柱体14容纳在一端由底板10a封闭的圆筒状壳体10的底部。并且，将在下部一体形成有排出管26的树脂瓶（液态树脂积存容器）28的排出管26插入在圆柱状的中空纤维膜（圆柱体）22的中心卷入的中心管24中，然后在树脂瓶28内装入固定用的液态树脂R（图6），做成中空纤维膜组件的中间体M0。

将该中间体M0安装在离心机上，如箭头A所示那样将树脂浇注件28内的树脂通过中心管24填充到圆筒状壳体10的底部，在圆筒状壳体10的底部形成粘接剂（树脂）层16。

利用该粘接剂（树脂）层16，圆柱体22相对于圆筒状壳体10的内周面被固定（专利文献1）。

并且，通过沿虚线B所示的线切断圆筒状壳体10的底部，得到中空纤维膜在一端侧开口的中空纤维膜组件18（图1）。

在本实施方式中，作为所使用的中空纤维膜，例如使用由纤维素系、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。

另外，壳体10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。

作为固定用的液态树脂，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，固化前的液态树脂的粘度也没有特别限定，但优选500～5000mPa·s，更优选2000～3000mPa·s的范围。

液态树脂的粘度不足500mPa·s时，担心液态树脂流动到中空纤维膜的开口端部，成为堵塞该开口端部的原因。若液态树脂的粘度超过5000mPa·s，则难以浸渍到中空纤维膜之间，因而不理想。

根据本实施方式的中空纤维膜组件的制造方法，在液态树脂的注入步骤中，液态树脂R由注入喷嘴30注入到树脂瓶28。树脂瓶28是由合成树脂一体成形的部件，具备有底圆筒状的主体28a、和一体地设置在主体的下部的圆筒状的排出管26。

主体28a的底部由与主体的侧壁大致正交地配置的圆盘状的底板28b形成。在圆盘状的底板28b的中央形成有圆形的开口28c。该开口28c与排出管26的内部空间连通，构成排出管26的入口。

在液态树脂的注入步骤中，排出液态树脂的注入喷嘴30的前端配置成，在树脂瓶28的从形成于底板28b上的排出管26的入口即开口28c偏移的位置注入液态树脂R（图6）。液态树脂R的注入速度优选为1～50g/秒，更有选为10～20g/秒。

其结果，在注入时，从注入喷嘴30排出的树脂R碰撞在树脂瓶28的底板28b的未形成开口28c的平坦部并在树脂瓶28内扩散。

若液态树脂碰撞在上述树脂瓶上的碰撞点与注入喷嘴的前端的距离为3~100mm，则能够使液态树脂不飞散地注入，而且能够容易控制液态树脂在树脂瓶内碰撞的碰撞点，因此较为理想。并且，若为5～50mm，则能够防止注入到树脂瓶中的液态树脂弹回而污染注入喷嘴，而且，能够更加容易地控制液态树脂在树脂瓶内碰撞的碰撞点，因而较为理想。

在本实施方式中，如图7所示，在盒体C内排列配置15个中空纤维膜组件的中间体M0，使盒体C和喷嘴30在X轴（横轴）方向及Y轴（纵轴）方向上断续地相对移动，并向盒体C内的各中间体M0的树脂瓶28注入进液态树脂R。

液态树脂的注入由于是在将注入喷嘴30的前端配置在树脂瓶28内的状态下进行，因此构成为在向树脂瓶28注入液态树脂时，盒体C和注入喷嘴30能够在Z轴（上下）方向上相对移动。

图8是第一实施方式的中空纤维膜组件的制造方法的变形例，是表示从注入喷嘴30向容纳在盒体C’中的多个中空纤维膜组件的中间体M注入液态树脂的状态的模式立体图，其中盒体C’与第一实施方式的盒体不同。在该例中，使盒体C’和喷嘴30在Y轴（纵轴）方向上相对移动，并向盒体C’内的中间体M的各树脂瓶28依次注入液态树脂R。

即使在该例中，也由于液态树脂的注入是在将注入喷嘴30的前端配置在树脂瓶28内的状态下进行的，因此构成为，在向树脂瓶28注入液态树脂时，能够使盒体C’和注入喷嘴30在Z轴（上下）方向上相对移动。

图9是用于说明本发明的第二实施方式的中空纤维膜组件的制造方法的液态树脂注入工序的剖视图。图9的实施方式的中空纤维膜组件的中间体M0’仅树脂瓶的形状与第一实施方式的中空纤维膜组件的中间体M0不同。

从图9可知，在第二实施方式中，树脂瓶32的底32b朝向形成有开口32c的中央向下方倾斜，树脂瓶32的下部成为漏斗形状。

即使在图9的实施方式中，在液态树脂的注入步骤中，排出液态树脂的注入喷嘴30的前端也配置成，在树脂瓶32的从形成于底板32b上的排出管26的入口32c偏移的位置注入液态树脂R。其结果，在注入时，从注入喷嘴30排出的树脂R碰撞在树脂瓶32的底板32b的未形成开口32c的平坦的倾斜面并在树脂瓶32内扩散开来。

根据这种结构，注入的树脂在碰撞的同时沿着倾斜面向排出口的入口32c流动，因此更加有有效地抑制气体的卷入。

图10是用于说明本发明的第三实施方式的中空纤维膜组件的制造方法的液态树脂注入工序的剖视图。图10的实施方式的液态树脂的注入位置与上述第一实施方式树脂的注入位置不同。

从图10可知，在第三实施方式中，在液态树脂的注入步骤中，注入喷嘴30将液态树脂R朝向树脂瓶28的侧壁28d的内周面排出。

根据这种结构，注入的树脂在碰撞的同时沿着侧壁的内周面向排出口的入口28c流动，因此更加有效地抑制气体的卷入。

本发明并不限定于上述实施方式，在权利要求的范围所记载的技术思想的范围内能够进行各种变更、变形。

上述实施方式构成为，在向各中间体M0、M0’注入树脂时，盒体C和注入喷嘴30能够在Z轴（上下）方向上相对移动，但除了这种相对移动以外，也可以是如下构成，即、在向各中间体M的树脂瓶28、32注入液态树脂R的过程中，注入喷嘴30根据树脂瓶28、32内的液态树脂的液面的上升而上升从而将注入喷嘴30与液态树脂R的液面的距离确保在一定范围。通过这样构成，能够防止注入到树脂瓶32中的液态树脂R弹回而污染注入喷嘴。

若注入喷嘴30上升的速度为1~150mm/s，则能够更加有效地防止注入到树脂瓶32中的液态树脂R弹回而污染注入喷嘴，因而较为理想，若为20~30mm/s，则能够防止注入到树脂瓶32中的液态树脂R弹回而污染注入喷嘴30，而且能够使液态树脂R不飞散地注入，因而更加理想。

Claims (10)

1.一种中空纤维膜组件的制造方法，在圆筒状壳体的底部配置中空纤维膜的圆柱体，向该圆筒状壳体的底部注入液态树脂而在圆筒状壳体的底部形成树脂层，上述中空纤维膜组件的制造方法的特征在于，具备以下步骤：

配置树脂瓶步骤，其是在上述圆筒状壳体的底部配置上述中空纤维膜的圆柱体，在上述中空纤维膜的圆柱体上配置树脂瓶的步骤，其中上述树脂瓶在下端形成有排出管；

注入步骤，其是在上述中空纤维膜的圆柱体上配置注入喷嘴，从上述注入喷嘴将上述液态树脂注入到上述树脂瓶的步骤；以及

离心步骤，其在离心机内配置上述圆筒状壳体，通过该离心机，利用离心力使上述树脂瓶中的上述液态树脂注入到上述圆筒状壳体的底部的步骤，

在上述注入步骤中，上述注入喷嘴在上述树脂瓶的从上述排出管的入口偏移的位置注入上述液态树脂。

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，

上述树脂瓶具有上端开口的有底筒状形状，

上述排出管配置在上述树脂瓶的底的大致中央位置。

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，

上述注入喷嘴朝向上述树脂瓶的内侧壁注入上述液态树脂。

4.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，

上述注入喷嘴朝向上述树脂瓶的内底面注入上述液态树脂。

5.根据权利要求4所述的中空纤维膜组件的制造方法，其特征在于，

上述树脂瓶的内底面朝向中央向下方倾斜。

6.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，

上述注入喷嘴在注入上述液态树脂的过程中，随着上述树脂瓶内的上述液态树脂的液面的上升而上升。

7.根据权利要求6所述的中空纤维膜组件的制造方法，其特征在于，

上述注入喷嘴上升的速度为1~50mm/s。

8.根据权利要求3所述的中空纤维膜组件的制造方法，其特征在于，

上述注入喷嘴在注入上述液态树脂的过程中，随着上述树脂瓶内的上述液态树脂的液面的上升而上升。

9.根据权利要求4所述的中空纤维膜组件的制造方法，其特征在于，

上述注入喷嘴在注入上述液态树脂的过程中，随着上述树脂瓶内的上述液态树脂的液面的上升而上升。

10.根据权利要求8或9所述的中空纤维膜组件的制造方法，其特征在于，

上述注入喷嘴上升的速度为1~50mm/s。

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