CN107106988A - 分离膜元件 - Google Patents

Abstract

本发明的分离膜元件具备：分离膜，其具有供给侧的面和透过侧的面，以透过侧的面彼此面对的方式配置，由此形成分离膜对；透过侧流路材，其设在分离膜的透过侧的面之间；透过侧流路材具备薄片和设在该薄片上的多个突起物；薄片是在表面上具有开孔部的多孔质薄片，并且在其表面上具有密熔接部、疏熔接部及非熔接部；突起物含有树脂，该树脂的一部分含浸在薄片的开孔部中。

Description

分离膜元件

技术领域

本发明涉及分离膜元件，其为了将液体、气体等流体中含有的成分分离而使用。

背景技术

在用来将海水及咸水等中含有的离子性物质除去的技术中，近年来，作为节能及节省资源的工艺，正在扩大利用由分离膜元件进行的分离法。在由分离膜元件进行的分离法中使用的分离膜根据其孔径及分离功能这一点，被分类为精密过滤膜、超滤膜、纳米过滤膜、反渗透膜、正渗透膜。这些膜例如被用于来自海水、咸水及含有有害物质的水等的饮料水的制造、工业用超纯水的制造、以及排水处理及有价值物质的回收等，根据作为目的的分离成分及分离性能被区分。

作为分离膜元件而有各种各样的方式，但在向分离膜的一侧的面供给原水、从另一侧的面得到透过流体这一点上是共通的。分离膜元件形成为，具备集束的较多的分离膜，由此使得每1个分离膜元件的膜面积变大、即每1个分离膜元件得到的透过流体的量变大。作为分离膜元件，匹配于用途及目的，提出了螺旋型、中空丝型、板框型、旋转平膜型、平膜集成型等各种形状。

例如，在反渗透过滤中，广泛地使用螺旋型分离膜元件。螺旋型分离膜元件具备中心管和卷绕在中心管的周围的层叠体。层叠体通过层叠供给侧流路材、分离膜以及透过侧流路材而形成，所述供给侧流路材将原水（即被处理水）向分离膜表面供给，所述分离膜将原水中含有的成分分离，所述透过侧流路材用来将透过分离膜而从供给侧流体分离出的透过侧流体向中心管引导。螺旋型分离膜元件能够对原水施加压力，所以在能够较多地取出透过流体这一点上优选地使用。

在螺旋型分离膜元件中，通常，为了形成供给侧流体的流路，作为供给侧流路材，主要使用高分子制的网。此外，作为分离膜，使用层叠型的分离膜。层叠型的分离膜具备从供给侧层叠到透过侧的由聚酰胺等交联高分子构成的分离功能层、由聚砜等高分子构成的多孔性树脂层（多孔性支承层）、由聚对苯二甲酸乙二醇酯等高分子构成的无纺布的基材。此外，作为透过侧流路材，以防止分离膜的落入、并且形成透过侧的流路的目的，使用间隔比供给侧流路材更细的称作特里科经编织物的编织物部件。

近年来，由于对降低造水成本的要求变高，所以要求分离膜元件的高性能化。例如，为了实现分离膜元件的分离性能的提高、以及单位时间的透过流体量的增大，提出了各流路部件等的分离膜元件部件的性能提高。

具体而言，在专利文献1中，作为透过侧流路材，提出了具备被凹凸赋形的薄片的分离膜元件。在专利文献2中，提出了下述这样的分离膜元件：借助配置在分离膜上的称作叶片的由弹性体构成的流路材，而不需要网等供给侧流路材及特里科经编织物等透过侧流路材。此外，在专利文献3中，提出了具备将丝配置在无纺布上的流路材的分离膜元件。

专利文献1：日本特开2006－247453号公报。

专利文献2：日本特表2012－518538号公报。

专利文献3：美国特许申请公开第2012－0261333号说明书。

但是，上述分离膜元件在分离性能、特别是持续长期间进行运转时的稳定性能的方面并不能说是充分的。

发明内容

所以，本发明的目的是提供一种分离膜元件，其能够使施加特别高的压力而运转分离膜元件时的分离除去性能稳定化。

为了达到上述目的，根据本发明，提供一种分离膜元件，具备：分离膜，其具有供给侧的面和透过侧的面，以透过侧的面彼此面对的方式配置，由此形成分离膜对；透过侧流路材，其设在前述分离膜的前述透过侧的面之间；前述透过侧流路材具备薄片和设在该薄片上的多个突起物；前述薄片是在表面上具有开孔部的多孔质薄片，并且在其表面上具有密熔接部、疏熔接部及非熔接部；前述突起物含有树脂，该树脂的一部分含浸在前述薄片的前述开孔部中。

此外，根据本发明的优选的方式，提供一种分离膜元件，前述薄片的表面上的密熔接率是5%以上50%以下。

此外，根据本发明的优选的方式，提供一种分离膜元件，前述非熔接部的表面开孔率是15%以上70%以下。

此外，根据本发明的优选的方式，提供一种分离膜元件，在每100mm²的前述薄片表面中存在的前述开孔部中，孔径为150μm以上200μm以下的开孔部是30个以上。

此外，根据本发明的优选的方式，提供一种分离膜元件，前述薄片表面的面算术平均高度是3μm以上10μm以下。

此外，根据本发明的优选的方式，提供一种分离膜元件，前述薄片表面上的熔接部构成图案。

根据本发明，能够形成高效率且稳定的透过侧流路，能够得到具有分离成分的除去性能和较高的透过性能的高性能、高效率的分离膜元件。

附图说明

图1是说明本发明的分离膜元件的分离膜和透过侧流路材的结构的概略结构图。

图2是表示膜叶的一方式的概略结构图。

图3是表示分离膜的概略结构的剖视图。

图4是表示将透过侧流路材配置在膜叶上的方法的一例的图。

图5是表示具备在薄片的长度方向（第2方向）上连续设置的突起物的透过侧流路材的平面图。

图6是表示具备在薄片的长度方向（第2方向）上不连续地设置的突起物的透过侧流路材的平面图。

图7是图5及图6的分离膜的A－A线剖视图。

图8是表示分离膜元件的一方式的展开立体图。

图9是透过侧流路材的截面示意图。

图10是表示分离膜元件的第1方式的局部展开立体图。

图11是表示分离膜元件的第2方式的局部展开立体图。

图12是表示分离膜元件的第3方式的局部展开立体图。

具体实施方式

以下，对本发明的一实施方式详细地说明。

另外，在本说明书中，“质量”意味着“重量”。

本发明的分离膜元件如图1所示，具备：分离膜2，其具有供给侧的面21和透过侧的面22，通过配置为透过侧的面22彼此面对而形成分离膜对1；透过侧流路材31，其设在该分离膜2的透过侧的面22之间。透过侧流路材31具备薄片302和设在该薄片302上的多个突起物301。薄片302是在表面上具有开孔部的多孔质薄片，至少在其表面上具有密熔接部303和疏熔接部304及非熔接部305。突起物301含有树脂，树脂的一部分被含浸在薄片的开孔部中。

〔1.分离膜〕

（1－1）分离膜的概要

所谓分离膜，是能够将供给到分离膜表面的流体中的成分分离、得到透过分离膜的透过流体的膜。分离膜可以还包括压纹加工或配置树脂等以便形成流路的结构。此外，分离膜也可以是不能形成流路而仅呈现分离功能的结构。

作为这样的分离膜的例子，在图2中表示包括本发明的分离膜的实施方式的一例的膜叶的概略结构图。膜叶4（在本说明书中，也有仅称作“叶”的情况）包括多个分离膜2（2a、2b）。分离膜2a具有供给侧的面21a和透过侧的面22a，分离膜2b具有供给侧的面21b和透过侧的面22b。重叠的两片分离膜2a、2b配置为，一方的分离膜2a的供给侧的面21a和另一方的分离膜2b的供给侧的面21b夹着未图示的供给侧流路材相互对置。在膜叶4中，在相互面对的分离膜的供给侧的面之间形成有供给侧流路。膜叶4也可以将多个分离膜2重叠而构成，也可以将1片分离膜以供给侧的面21面对的方式弯折而构成。

此外，虽然没有图示，但进一步重叠在该分离膜2a、2b上的其他分离膜配置为，该分离膜的透过侧的面与分离膜2a、2b的透过侧的面22a、22b对置。

在本说明书中，所谓分离膜的“供给侧的面”，是指分离膜的两个面中的被供给原水的一侧的表面。所谓“透过侧的面”，是指在其相反侧、透过分离膜的透过流体被排出的一侧的表面。如后述那样，在分离膜2如图3所示那样具备基材201、多孔性支承层202及分离功能层203的情况下，通常分离功能层203侧的面是供给侧的面21，基材201侧的面是透过侧的面22。

此外，在图2、图5～图9中表示x轴、y轴、z轴的方向轴。有将x轴称作第1方向、将y轴称作第2方向的情况。如图2所示，分离膜2是长方形，第1方向及第2方向与分离膜2的外缘平行。有将第1方向称作宽度方向、将第2方向称作长度方向的情况。此外，在图2中，将第1方向（宽度方向）用CD的箭头表示，将第2方向（长度方向）用MD的箭头表示。

（1－2）分离膜

<概要>

作为分离膜，使用具有与使用方法、目的等对应的分离性能的膜。分离膜既可以由单一层形成，也可以是具备分离功能层和基材的复合膜。例如，如图3所示，在复合膜中，也可以在基材201与分离功能层203之间设置多孔性支承层202，构成为这些基材201、多孔性支承层202及分离功能层203的层叠体。

<分离功能层>

分离功能层的厚度并不限定于具体的数值，但在分离性能和透过性能的方面来看优选的是5nm以上3000nm以下。特别是，在反渗透膜、正渗透膜、纳米过滤膜中，优选的是5nm以上300nm以下。

分离功能层的厚度可以以通常的分离膜的膜厚测量法为准。例如，将分离膜用树脂包埋，通过将其切断而制作超薄切片，对得到的切片进行染色等处理。然后，通过用透过型电子显微镜观察，能够进行厚度的测量。此外，在分离功能层具有褶皱构造的情况下，可以借助位于比多孔性支承层靠上方的褶皱的截面观察来测量褶皱的壁厚，测量20个褶皱的数量，根据其平均值来求出。

分离功能层既可以是具备分离功能及支承功能两者的层，也可以仅具备分离功能。另外，所谓“分离功能层”，是指至少具备分离功能的层。

在分离功能层具有分离功能及支承功能两者的情况下，作为分离功能层，优选的是采用含有纤维素、聚氟化乙二烯、聚醚砜或聚砜为主成分的层。

另外，在本说明书中，所谓“X含有Y作为主成分”，是指X中的Y的含有率通常是50质量%以上、优选的是70质量%以上、更优选的是80质量%以上、更加优选的是90质量%以上、特别优选的是95质量%以上的情况。此外，在存在属于Y的多个成分的情况下，只要这些多个成分的合计量满足上述范围就可以。

另一方面，作为被多孔性支承层支承的分离功能层，在孔径控制容易且耐久性良好的方面来看，优选的是使用交联高分子。特别是，在原水中的成分的分离性能良好的方面来看，优选的是使用使多官能胺与多官能酸卤化物缩聚而成的聚酰胺分离功能层、有机－无机混合功能层等。这些分离功能层能够通过在多孔性支承层上将单体缩聚而形成。

例如，分离功能层可以含有聚酰胺作为主成分。这样的膜通过用周知的方法对多官能胺和多官能酸卤化物进行界面缩聚而形成。例如，在多孔性支承层上涂敷多官能胺水溶液，将多余的胺水溶液用空气刀等除去，然后，涂敷含有多官能酸卤化物的有机溶剂溶液，由此得到聚酰胺分离功能层。

此外，分离功能层也可以具有含有Si元素等的有机－无机混合构造。具有有机－无机混合构造的分离功能层例如可以含有以下的化合物（A）、（B）：

（A）具有乙烯性不饱和基的反应性基及加水分解性基直接结合到硅原子上得到的硅化合物，以及

（B）是前述化合物（A）以外的化合物、具有乙烯性不饱和基的化合物。

具体而言，分离功能层也可以含有化合物（A）的加水分解性基的缩合物以及化合物（A）及/或（B）的乙烯性不饱和基的聚合物。即，分离功能层可以含有

･通过仅化合物（A）缩合及/或聚合而形成的聚合物，

･仅化合物（B）聚合而形成的聚合物，以及

･化合物（A）和化合物（B）的共聚合物

中的至少1种聚合物。另外，在聚合物中包括缩合物。此外，在化合物（A）与化合物（B）的共聚合物中，化合物（A）也可以经由加水分解性基而缩合。

有机－无机混合构造能够借助周知的方法形成。混合构造的形成方法的一例如下述。将含有化合物（A）及化合物（B）的反应液涂敷在多孔性支承层上。在将多余的反应液除去后，为了使加水分解性基缩合，只要进行加热处理就可以。作为化合物（A）及化合物（B）的乙烯性不饱和基的聚合方法，只要进行热处理、电磁波照射、电子线照射、等离子照射就可以。为了加快聚合速度的目的，可以在分离功能层形成时添加聚合开始剂、聚合促进剂等。

另外，关于任何分离功能层，都可以在使用前借助例如含醇水溶液、碱水溶液来使膜的表面亲水化。

<多孔性支承层>

多孔性支承层是支承分离功能层的层，也可以改称作多孔性树脂层。

在多孔性支承层中使用的材料及其形状没有特别限定，例如也可以由多孔性树脂形成在基板上。作为多孔性支承层，使用聚砜、醋酸纤维素、聚氯化乙烯、环氧树脂或将它们混合、层叠后的结构。其中，优选的是使用化学稳定性、机械稳定性、热稳定性较高、孔径容易控制的聚砜。

多孔性支承层对分离膜赋予机械强度，并且对于离子等分子尺寸较小的成分不具有分离功能层那样的分离性能。多孔性支承层具有的孔的尺寸及孔的分布没有特别限定，例如多孔性支承层也可以具有均匀且微细的孔，或者也可以具有直径从形成分离功能层的一侧的表面到另一方的面（基材侧）逐渐变大那样的孔径的分布。

另外，在任何情况下，在形成分离功能层的一侧的表面上使用原子间力显微镜或电子显微镜等测量的细孔的对应于投影面积圆的直径都优选的是1nm以上100nm以下。特别是，在界面聚合反应性及分离功能层的保持性的方面来看，多孔性支承层中的形成分离功能层的一侧的表面上的孔优选的是具有3nm以上50nm以下的对应于投影面积圆的直径。

多孔性支承层的厚度没有特别限定，但因为用来对分离膜赋予强度等的理由，优选的是处于20μm以上500μm以下的范围中，更优选的是30μm以上300μm以下。

多孔性支承层的方式可以用扫描型电子显微镜或透过型电子显微镜、原子间力显微镜观察。例如如果用扫描型电子显微镜观察，则在从基材将多孔性支承层剥离后，将其用冻结割断法切断，作为截面观察的试样。对该试样较薄地涂覆白金或白金－钯或四氯化钌、优选的是四氯化钌，并以3kV～6kV的加速电压用高分辨率场发射型扫描电子显微镜（UHR－FE－SEM）观察。高分辨率场发射型扫描电子显微镜可以使用株式会社日立制作所制S－900型电子显微镜等。基于得到的电子显微镜照片，能够测量多孔性支承层的膜厚、表面的对应于投影面积圆的直径。

多孔性支承层的厚度及孔径是平均值，多孔性支承层的厚度是由截面观察在与厚度方向正交的方向上以20μm间隔测量、测量20个点的厚度所得的平均值。此外，孔径是关于200个孔测量的、对应于各投影面积圆的直径的平均值。

接着，对多孔性支承层的形成方法进行说明。多孔性支承层例如可以通过以下方式来制造：将聚砜的N，N－二甲基甲酰胺（以后记作DMF）溶液以一定的厚度注塑成型到后述的基材、例如密织的聚酯布或无纺布之上，使其在水中湿式凝固。

多孔性支承层可以按照在“Office of saline Water Research andDevelopment Progress Report”No.359（1968）中记载的方法来形成。另外，为了得到希望的方式，聚合物浓度、溶剂的温度、贫溶剂能够调整。

例如，将既定量的聚砜溶解到DMF中，调制既定浓度的聚砜树脂溶液。接着，在将该聚砜树脂溶液以大致一定厚度涂敷到由聚酯布或无纺布构成的基材上之后，以一定时间在空气中将表面的溶剂除去后，在凝固液中使聚砜凝固，由此能够得到多孔性支承层。

<基材>

从分离膜的强度、尺寸稳定性等的观点来看，分离膜可以具有基材。作为基材，在强度、凹凸形成能力及流体透过性的方面来看，优选的是使用纤维状基材。

作为基材，长纤维无纺布及短纤维无纺布的任一种都能够优选地使用。特别是，长纤维无纺布由于具有良好的制膜性，所以当使高分子聚合体的溶液流延时，能够抑制该溶液因过渗透而透到背面、在分离膜具备多孔性支承层的情况下该多孔性支承层剥离、还有因基材的起毛等而膜不均匀化、以及产生针孔等缺陷等。此外，基材由借助热塑性连续长丝构成的长纤维无纺布形成，与短纤维无纺布相比，在高分子溶液流延时能够抑制因纤维的起毛而引起的膜的不均匀化及膜缺陷的发生。进而，分离膜在被连续制膜时，由于相对于制膜方向被施加张力，所以优选的是使用尺寸稳定性良好的长纤维无纺布作为基材。

长纤维无纺布在成形性、强度的方面，与多孔性支承层相反侧的表层的纤维优选地比多孔性支承层侧的表层的纤维更偏向纵取向。根据这样的构造，不仅通过保持强度而实现防止膜破裂等较高的效果，对分离膜赋予凹凸时的、作为包括多孔性支承层和基材的层叠体的成形性也提高，分离膜表面的凹凸形状稳定，所以是优选的。

更具体地讲，长纤维无纺布的和多孔性支承层相反侧的表层的纤维取向度优选的是0°以上25°以下，此外，与多孔性支承层侧的表层的纤维取向度的取向度差优选的是10°以上90°以下。

在分离膜的制造工序及分离膜元件的制造工序中包括加热的工序，但是有因加热而引起多孔性支承层或分离功能层收缩的现象的情况。特别是，在连续制膜中没有被施加张力的宽度方向上，收缩较为显著。通过收缩，在尺寸稳定性等上产生问题，所以作为基材希望热尺寸变化率较小。在基材中，如果和多孔性支承层相反侧的表层的纤维取向度与多孔性支承层侧的表层的纤维取向度的差是10°以上90°以下，则也能够抑制因热带来的宽度方向的变化，是优选的。

这里，所谓纤维取向度，是表示将多孔性支承层固定的基材的纤维的朝向的指标。具体而言，所谓纤维取向度，是进行连续制膜时的制膜方向、即基材的较长方向与构成该基材的纤维的较长方向之间的角度的平均值。即，如果纤维的较长方向与制膜方向平行，则纤维取向度是0°。此外，如果纤维的较长方向与制膜方向成直角，即如果与基材的宽度方向平行，则该纤维的取向度是90°。由此，纤维取向度越接近于0°，越表示是纵取向，越接近于90°，越表示是横取向。

纤维取向度如以下这样测量。首先，从基材随机地选取小片试样10个。接着，将该试样的表面用扫描型电子显微镜以100～1000倍摄影。在摄影像之中，对每个试样选择10根纤维，测量将基材的较长方向作为0°时的纤维的较长方向的角度。这里，所谓基材的较长方向，是指基材制造时的“机器方向（Machine direction）”。此外，基材的较长方向与多孔性支承层的制膜方向及图2、图8的MD方向一致。图2、图8的CD方向与基材制造时的“横向（Cross direction）”一致。

这样，关于每1片无纺布，对共计100根的纤维进行角度的测量。对于这样测量的100根纤维，根据较长方向的角度计算平均值。将得到的平均值的小数点以下第一位四舍五入而得到的值是纤维取向度。

优选的是选择基材的厚度，使得基材与多孔性支承层的厚度的合计处于30μm以上300μm以下的范围内、或50μm以上250μm以下的范围内。

（1－3）透过侧流路材

<概要>

本发明的透过侧流路材由薄片和突起物构成。薄片是在其表面上具有开孔部（以下也称作“表面开孔部”）的多孔质薄片。通过在薄片的表面上存在开孔部，突起物向薄片的固接变得牢固，即使在分离膜元件的制造时将透过侧流路材切割的工序中，也不易发生突起物的剥离，能够使制造工艺稳定化。

薄片如后述那样，在表面上具有密熔接部和疏熔接部及非熔接部无纺布，在薄片表面上形成突起物。

此外，透过侧流路材31在将多个分离膜2重叠而构成的膜叶4中配置在分离膜2的透过侧的面22上。在图4中，将1片分离膜2以其供给侧的面21对置的方式弯折而形成膜叶4，在其透过侧的面22侧配置有透过侧流路材31。此时，透过侧流路材31的突起物301与分离膜2的透过侧的面22相接与否、或者透过侧流路材31的薄片302与分离膜2的透过侧的面22相接与否是任意的。即，这是因为，在膜叶4的卷绕时或膜叶4的层叠时，分离膜以透过侧的面彼此对置的方式配置，所以突起物与一方的分离膜的透过侧的面接触，薄片与另一方的分离膜的透过侧的面接触，所以结果成为相同的状态。透过侧流路材的结构的详细情况是以下这样的。

<透过侧流路材>

构成透过侧流路材31的薄片302在本发明的分离膜元件中优选的是配置为如图4所示那样第2方向（长度方向）与卷绕方向一致。即，在后述的图10～图12的分离膜元件中，薄片302优选的是配置为第1方向（分离膜的宽度方向）与集水管6的较长方向平行、第2方向（分离膜的长度方向）与集水管6的较长方向正交。

此外，构成透过侧流路材31的薄片302存在于将分离膜的透过侧的面彼此粘接的区域中。即，优选的是，两片分离膜中间夹着构成透过侧流路材的薄片而被粘接，但在该粘接部分的至少一部分中，该薄片存在于分离膜间。在图4中，构成透过侧流路材的薄片302的大小与分离膜的大小大致相同，但实际上既可以薄片较大，也可以分离膜较大。在分离膜较大的情况下，薄片成为壁，所以能够抑制粘接剂的扩散。

（薄片）

如上述那样，在本发明中使用的薄片是多孔质薄片，具有空隙，在其表面上具有开孔部。

作为薄片，其材质没有特别限定，但从突起物的含浸控制及处置性的观点来看，优选的是使用由无纺布形成的薄片。

在本发明中，薄片具有密熔接部和疏熔接部及非熔接部。

此外，在本发明中，为了使薄片的拉伸强度及撕裂强度提高，优选的是使该薄片的表面的密熔接率为5%以上50%以下。通过使密熔接率为前述范围，薄片的纤维间的开孔率成为对于突起物的固定（含浸）来说适当的量，此外，薄片的保形性也变高，在输送时薄片的形状不易破坏。此外，能够减少单位面积重量，所以薄片的纤维间的开孔量变多，突起物容易含浸在薄片中。

所谓密熔接率，是在薄片的固接着突起物的一侧的面中、将突起物固接在薄片上之后的、密熔接部所占的面积相对于没有固接突起物的部分的薄片的面积的比率。

所谓密熔接部，是多个纤维被热熔接的区域，密熔接部的大小与构成薄片的纤维径不同。例如将薄片的表面用电子显微镜等观察，具有比构成薄片的纤维的平均径大的宽度的部分为熔接部，如果不到平均纤维径的1.8倍则为疏熔接部，1.8倍以上为密熔接部。另外，所谓平均纤维径，是对构成薄片且与其他纤维没有熔接的任意的50根纤维测量的直径的平均值。

疏熔接部的、对薄片从固接突起物的一侧观察的表面的、作为纤维间的空隙的表面开孔率，为了使薄片的拉伸强度及撕裂强度提高，优选的是25%以上60%以下。

特别是，关于存在于对薄片从固接突起物的一侧观察的表面中的孔，孔径150μm以上的孔数越多，熔融树脂穿过孔时的阻力越下降，含浸越好发展，所以是优选的。具体而言，关于固接有突起物的薄片，在每100mm²中存在的开孔中，孔径150μm以上200μm以下的孔优选的是30个以上，特别优选的是100个以上。

固接有突起物的面的从表面上部观察时的、密熔接部的短径相对于长径的比率（称作纵横比），为了保持薄片的刚性的均匀性，是0.1以上1.0以下，更优选的是0.3以上0.8以下。

另外，如果将突起物剥离除去，并观察固接的薄片的区域，则在将熔融树脂涂敷到薄片上并冷却固化的情况下，有因熔融树脂的热而薄片成为密熔接部的情况，所以能够用固接着突起物的面来计算且能够用没有固接的区域来计算。另外，固接着突起物的区域和没有固接的区域的薄片的物理性质是同样的。

所谓非熔接部，是构成薄片的纤维没有熔接的区域。非熔接部的、对薄片从固接突起物的一侧观察的表面的、作为纤维间的空隙的表面开孔率，为了使薄片的拉伸强度及撕裂强度提高，优选的是15%以上70%以下。另外，在将突起物配置在直线上的情况下，优选的是将与薄片相接的突起物的面积的20%以上配置在表面开孔部中。

另外，在本发明中，如图1所示，有疏熔接部304和非熔接部305混杂的情况。

如果密熔接部的宽度过宽，则突起物不能含浸的区域变大，所以密熔接部的宽度优选的是2mm以下，更优选的是1mm以下。因为同样的理由，间距优选的是在1mm以上50mm以下适当设计。所谓间距，是某个密熔接部的重心位置与相邻于该密熔接部的别的密熔接部的重心位置的水平距离。

在非熔接部中突起物的树脂的含浸发展，在熔接部中含浸不发展，所以固定有突起物的薄片被划分为该突起物含浸在薄片中的区域和没有含浸的区域。由此，在本发明中涂敷熔融树脂而使突起物固化在薄片上来制造时，由于这两个区域的热收缩动态不同，所以有以下倾向：不易发生均匀地含浸的情况那样的薄片卷曲那样的品质下降。

（密熔接率及表面开孔率的测量方法）

作为薄片的密熔接率及表面开孔率的测量方法，例如可以举出以下所示的扫描法或显微镜法。

在扫描法中，首先，将切割为任意尺寸的透过侧流路材用数字扫描仪（例如，佳能株式会社制CanoScan N676U）对固接有突起物的面进行扫描，将得到的数字图像用图像解析软件（ImageJ）解析。接着，关于得到的图像的没有固接突起物的区域，计算为密熔接率或表面开孔率（%）=100×（密熔接部或开孔部的面积/切出面积），重复该操作，可以将其平均值作为密熔接率或表面开孔率。

此外，在显微镜法中，使用例如基恩士公司制高精度形状测量系统KS－1100，以倍率100倍对透过侧流路材固接有突起物的面进行摄影，将纹理的数值设为零，将图像黑白化。接着，将得到的数字图像用图像解析软件（ImageJ）解析，关于得到的图像的没有固接突起物的区域，计算为密熔接率或表面开孔率（%）=100×（密熔接部或开孔部的面积/切出面积），多次重复该操作，将其平均值作为密熔接率或表面开孔率。

（面算术平均高度）

所谓面算术平均高度，是指相对于表面的平均面、各点的高度的差的绝对值的平均值。从兼顾突起物向薄片的含浸和高度的均匀性的观点来看，薄片的表面算术平均高度优选的是3μm以上10μm以下。在薄片的表面算术平均高度低于3μm的情况下，虽然突起物的高度变得均匀，但是有突起物中的树脂向薄片的含浸不发展而容易剥离的情况。在超过10μm的情况下，虽然突起物中的树脂向薄片的含浸变好，但使突起物配置到薄片上时突起物的形状容易破坏，有高度变得不均匀的倾向。

这样的面算术平均高度例如在薄片是无纺布的情况下，能够通过变更单位面积重量、压接条件、纤维的粗细来控制。

例如，有以下倾向：压接时的辊温度、加压压力越大，则面算术平均高度越低。

此外，面算术平均高度可以按照在ISO25178中记载的方法来评价，例如可以使用原子间力显微镜或激光显微镜、非接触三维测量器。作为非接触三维测量器，例如可以使用基恩士公司制ワンショット3D测量显微镜，能够抑制依存于测量部位及扫描方向的结果的偏差，同时高精度且简便地测量，所以是优选的。

另外，面算术平均高度可以关于透过侧流路材对与没有固接突起物的面表背相反的面进行测量。

（密熔接部的图案）

通过在薄片的表面上规则性地存在密熔接部，薄片的刚性斑变少，能够抑制输送时的折皱或破裂等。设在薄片上的多个密熔接部形成图样，在MD方向上有同样排列的区域的情况下，也有将多个密熔接部形成的图样称作“图案（柄）”的情况。如果有遍及MD方向规则性地存在的部位，则固接有突起物的薄片的刚性的偏差变小，所以分离膜元件的卷绕性提高，所以是优选的。特别是，更优选的是所谓的格状或交错状、或其组合。

密熔接部的图案的形状没有特别限定。在从固接有突起物的面的表面上部观察的形状中，可以举出椭圆、圆、长圆、梯形、三角形、长方形、正方形、平行四边形、菱形等。

（熔接方法）

作为将薄片熔接的方法，可以采用激光照射或热辊、压延机加工等以往周知的方法。在用热辊熔接的情况下，从在制造时能够稳定地形成密熔接部的方面来看，压纹加工是优选的。

所谓压纹加工，是对薄片使用压纹辊进行热加压处理的加工，通常用表面平滑的辊和具有压纹图案的热辊两条辊加压。作为加压时的线压，优选的是1～50kg/cm，在线压过低的情况下不能赋予充分的强度，在线压过高的情况下构成薄片的纤维薄膜化，有突起物难以向无纺布含浸的倾向。

压纹加工对薄片的单面、两面的哪种实施都可以，但在单面的情况下，有存在高低差的面侧相比另一面侧密熔接率变低的倾向，所以关于使突起物含浸的方面是优选的。但是，在对两面实施的方法中，密熔接部在厚度方向上对称地存在，所以刚性变高，关于稳定地输送的方面比较好。

（由压纹加工带来的薄片的高低差）

在借助压纹加工对薄片赋予高低差的情况下，能够通过变更加压热处理条件而自由地调整，以便满足分离膜元件的分离特性及水透过性能所要求的条件。但是，如果高低差过深，则在元件化的情况下，能够填充到容器中的膜叶数变少。因此，元件的造水能力下降，用来使造水量增加的运转成本变高。

因而，如果考虑上述各性能的平衡及运转成本，则在分离膜中，分离膜的供给侧表面的密熔接部的高低差优选的是0.1mm以下，更优选的是0.07mm以下。

这样的高低差例如可以使用膜厚测量器（安立公司制，KG601A）对平均的高低差进行解析，测量有5μm以上的高低差的30个部位，用累加了各高度值的值除以测量总部位的数量而求出。

（构成透过侧流路材的薄片的厚度）

构成透过侧流路材的薄片的厚度优选的是0.2mm以下。这是因为，为了将重叠的分离膜的透过侧的面之间固封，优选的是粘接剂含浸到薄片中。此外，使薄片越薄，则后述的突起物越高，有作为透过侧流路材的流动阻力下降、元件性能提高的趋向。

（构成透过侧流路材的薄片的空隙率）

构成透过侧流路材的薄片的空隙率优选的是20%以上90%以下，特别优选的是45%以上80%以下。这里，所谓空隙率，是指薄片的每单位体积的空隙的比例，可以通过以下方式来得到：用从具有既定外观体积的薄片含有纯水时的重量减去薄片的干燥时的重量后的值，除以薄片的外观体积，将得到的值以百分率（%）表示。

薄片的空隙率是20%以上90%以下，由此能够使突起物301含浸而固定，进而在薄片中容易确保水能够透过的空间。

<突起物的构成成分>

作为构成突起物的成分，并不限定于具体的物质，优选的是使用树脂。具体而言，在耐化学品性的方面，优选的是乙烯醋酸乙烯共聚物树脂、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃或聚烯烃共聚物等。此外，作为透过侧流路材的材料，也可以选择聚氨酯树脂、环氧树脂、聚醚砜、聚丙烯腈、聚氯化乙烯、聚氯化乙二烯、聚乙烯醇、乙烯－乙烯醇共聚物、聚苯乙烯、苯乙烯－丙烯腈共聚物、苯乙烯－丁二烯－丙烯腈共聚物、聚缩醛、聚甲基丙烯酸甲酯、异丁烯－苯乙烯共聚物、醋酸纤维素、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚丁二烯对苯二甲酸丁二醇酯或氟树脂（三氟化氯化乙烯、聚氟化乙二烯、四氟化乙烯、四氟化乙烯－六氟化丙烯共聚合、四氟化乙烯－全氟烷基乙烯共聚合、四氟化乙烯－乙烯共聚合等）等聚合物。另外，这些材料单独或作为由两种以上构成的混合物使用。特别是，由于热塑性树脂成形较容易，所以能够形成均匀的形状的透过侧流路材，薄片和突起物既可以是相同的原材料，也可以是不同的原材料。

<<由聚丙烯构成的突起物>>

此外，通过突起物采取以下的结构，能够兼顾耐压性及柔性的平衡，能够提高运转稳定性。即，突起物也可以包含高结晶性聚丙烯，并且也可以满足下述要件（a）及（b）。

（a）高结晶性聚丙烯的含有量在构成突起物的组成物中是20～95质量%。

（b）前述突起物的熔化吸热量（ΔH）是20～70J/g。

在此情况下，通过使高结晶性聚丙烯的含有量在构成突起物的组成物中为95质量%以下，能够抑制在薄片上形成有突起物的透过侧流路材的卷曲。由此，透过侧流路材的处置性提高，例如作为分离膜元件的制造工序之一的将分离膜对层叠的工序中的通过性显著地变好。高结晶性聚丙烯的含有量更优选的是85质量%以下，更加优选的是75质量%以下。

另一方面，通过使高结晶性聚丙烯的含有量在构成突起物的组成物中为20质量%以上，不仅薄片的卷曲被改善，即使例如将本发明的分离膜元件以超过2MPa那样的加压条件运转，也能够抑制突起物的压缩变形，结果，能够抑制分离膜元件性能（特别是造水性能）的下降，能够呈现稳定的性能。从抑制压缩变形量的方面来看，高结晶性聚丙烯的含有量更优选的是45质量%以上，更加优选的是50质量%以上。

所谓高结晶性聚丙烯，例如可以举出丙烯单独聚合体、丙烯随机共聚物、丙烯块状共聚物等，也可以将其单独或混合2种以上使用。此外，高结晶性聚丙烯的熔点优选的是140℃以上，更优选的是150℃以上。另外，熔点是用示差扫描热量计（DSC）测量的值。例如，对试料使用精工电子公司制热机械分析装置TMA/SS－6000等热分析装置、以探头：针入探头、测量载荷：10g、升温速度：5℃/分的条件进行评价，由此能够测量熔点。

进而，高结晶性聚丙烯的熔体流动速率（MFR）优选的是10～2000g/10分。通过使MFR为这样的范围，透过侧流路材的熔融成形变得容易。此外，能够将熔融成形温度设定得较低，结果，能够抑制由熔融成形时的分离膜的热带来的损伤及分离膜性能的下降，进而，分离膜向透过侧的面的固接性变好。高结晶性聚丙烯的MFR更优选的是30～1800g/10分，更加优选的是50～1500g/分。另外，MFR是按照JIS－K7200（1999）在230℃、载荷2.16kg的条件下测量的值。

突起物的熔化吸热量（ΔH）可以是20～70J/g。熔化吸热量（ΔH）是20～70J/g，由此，在抑制薄片的卷曲的同时抑制突起物的粘附，所以透过侧流路材的工序通过性良好。

突起物的ΔH更优选的是25～65J/g，更加优选的是30～60J/g。另外，熔化吸热量是用示差扫描热量计（DSC）测量的数值。例如，使用珀金埃尔默公司制示差扫描热量计DSC－7型进行测量，在将试料10mg以升温速度10℃/分从20℃升温到220℃、在220℃下保持10分钟后、以降温速度10℃/分降温到20℃的测量中，可以设为在降温时观测到的基于结晶化的发热量。

进而，在构成突起物的组成物中，优选的是包含低结晶性α－烯烃类聚合物，其含有量优选的是在构成突起物的组成物中是5～60质量%。

本发明的低结晶性α－烯烃类聚合物，是非晶性或低结晶性的α－烯烃类聚合物，例如可以例示无规立构聚丙烯或立体规则性较低的全同立构聚丙烯等低结晶性聚丙烯；从乙烯及由碳数3～20的α－烯烃构成的组中选择的乙烯･α－烯烃共聚物（作为碳数3～20的α－烯烃，包括直链状及分支状的α－烯烃，具体而言，作为直链状的α－烯烃，可以举出丙烯、1－丁烯、1－戊烯、1－己烯、1－庚烯、1－辛烯、1－壬烯、1－癸烯、1－十一碳烯、1－十二碳烯、1－十三烯、1－十四碳烯、1－十五碳烯、1－十六碳烯、1－十七碳烯、1－十八碳烯、1－十九碳烯、1－二十碳烯等，作为分支状的α－烯烃，可以举出3－甲基－1－丁烯、3－甲基－1－戊烯、4－甲基－1－戊烯、2－乙基－1－己烯、2，2，4－三甲基－1－戊烯等）；作为市售品，可以例示三井化学株式会社制“タフマー”、住友化学株式会社制“タフセレン”等丙烯･烯烃共聚物等。在本发明中，可以使用它们中的1种或2种以上。其中，作为低结晶性α－烯烃类聚合物，从与高结晶性聚丙烯的良好的相溶性、通用性、薄片的卷曲改善效果等的观点来看，更优选的是低结晶性聚丙烯及丙烯･烯烃共聚物。

低结晶性α－烯烃类聚合物的含有量相对于构成突起物的组成物的全部量，优选的是5～60质量%。通过使低结晶性α－烯烃类聚合物的含有量为5质量%以上，能够对突起物赋予柔性，此外能够使高结晶性聚丙烯的结晶化速度延迟，结果，能够抑制薄片的卷曲。另一方面，如果低结晶性α－烯烃类聚合物的含有量超过60质量%，则虽然能够较大地改善薄片的卷曲，但突起物的柔性显著地变高，如果以例如超过2MPa那样的加压条件运转，则突起物的压缩变形量变大，结果，有因为流路闭塞而分离膜元件性能（特别是造水性能）较大地下降的情况。低结晶性α－烯烃类聚合物的含有量从突起物的柔性及加压下的压缩变形性的方面来看，更优选的是10～55质量%，更加优选的是15～50质量%。

此外，在本发明中，在突起物上，在不损害发明的目的的范围中，也可以包含1种或2种以上热流动性提高剂、填料、防氧化剂、增滑剂等添加剂。

作为热流动性提高剂，可以例示例如聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、无规立构聚丙烯蜡、费托蜡等合成蜡；石蜡、微蜡等石油蜡；加洛巴蜡、蜜蜡等天然蜡；松香、氢化松香、聚合松香、松香酯等松香类树脂；萜烯、氢化萜烯、芳香族改性萜烯、芳香族改性氢化萜烯等萜烯类树脂；出光興産株式会社制“アイマーブ”（商品名）、荒川化学工业株式会社制“アルコン”（商品名）、東ソー株式会社制“ペトコール”、“ペトロタック”（都是商品名）等氢化石油树脂等，但并不限定于这些。此外，也可以将它们单独或2种以上混合使用。在它们之中，从组成物的热流动性提高效果、与高结晶性聚丙烯的相溶性、加热熔融时的组成物的耐热分解性的方面来看，优选的是合成蜡、萜烯类树脂、氢化石油树脂。此外，为了调整构成突起物的组成物的熔融粘度，可以适当设定其含有量，但如果考虑防止突起物的耐压性下降及向突起物表面的渗出的发生，则在构成突起物的组成物中，优选的是50质量%以下，更优选的是40质量%以下。

作为防氧化剂，可以例示酚醛类化合物；磷类化合物；受阻胺类化合物；硫磺类化合物等，但并不限定于这些。此外，也可以将它们单独或2种以上混合使用。从在突起物的成形时抑制组成物的热分解的观点来看，含有量优选地相对于构成突起物的组成物是0.001～1质量%。

作为增滑剂，可以例示硬脂酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺、乙撑双硬脂酸酰胺等脂肪酸酰胺类化合物；硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸锌等金属肥皂；脂肪酸酯类化合物等，但并不限定于这些。此外，也可以将它们单独或2种以上混合使用。

作为填料，可以碳酸钙、滑石、氧化铝、氧化硅、云母、粘土等无机类化合物等，但并不限定于这些。此外，也可以将它们单独或2种以上混合使用。从突起物的成形性、组成物的增粘、加工装置的磨损的方面来看，含有量优选地相对于构成突起物的组成物是3～30质量%。

在本发明中，与分离膜的透过侧的面固接的突起物的拉伸延伸度优选的是5%以上。在拉伸延伸度是5%以上的情况下，即使将分离膜进行辊输送或向卷取机卷取，也能够抑制突起物的破损或破坏，能够得到高品质的分离膜，此外，在元件制造工序中，处置性变好。拉伸延伸度更优选的是7%以上，更加优选的是10%以上。此外，拉伸延伸度越高，破坏需要的能量就变得越高，从韧性方面来看是优选的，但如果过度变高，则定应力下的变形量变大，所以优选的是300%以下，更优选的是200%以下。

在本发明中，突起物的拉伸弹性率优选是0.2～2.0GPa。通过使拉伸弹性率为0.2GPa以上，即使将分离膜元件在超过2.0MPa那样的加压条件下运转，也能够抑制突起物的压缩变形量，结果，能够抑制造水性能的下降。拉伸弹性率更优选的是0.25GPa以上，更加优选的是0.30GPa以上。拉伸弹性率越高，越能够抑制加压运转时的突起物的压缩变形量，但实质上达到2.0GPa以上是困难的。

<突起物的形状及配置>

<<概要>>

以往广泛使用的特里科经编织物是编织物，由立体交叉的丝构成。即，特里科经编织物具有二维连续的构造。在使用这样的特里科经编织物作为透过侧流路材的情况下，流路的高度变得比特里科经编织物的厚度小。即，是以下这样的构造：不成槽的比例较多。

相对于此，作为本发明的结构的例子，图5等所示的突起物301被配置在薄片302上。由此，利用突起物301的高度（即厚度）作为流路的槽的高度，所以越是薄片较薄、突起物较高，与使用具有与本发明的突起物相同厚度的特里科经编织物的情况相比，越广泛地存在流路（突起物301之间的槽或薄片302的表面开孔部），所以有流动阻力变得更小的倾向。

此外，在图5～图7所示的方式中，不连续的多个突起物301被固接在1个薄片302上。所谓“不连续”，是多个流路材隔开间隔设置的状态。即，如果将1片突起物301从薄片302剥离，则能得到相互分开的多个突起物301。相对于此，网、特里科经编织物及膜等部件，即使流路被从薄片302分离，也呈现连续的一体的形状。

通过在薄片302上设有不连续的多个突起物301，当分离膜2被装入到后述的分离膜元件100中时，能够将压力损失抑制得较低。作为这样的结构的一例，在图5中，突起物301仅在第1方向（薄片302的宽度方向）上不连续地形成，在图6中，在第1方向（薄片302的宽度方向）及第2方向（分离膜的长度方向）的任一方向都不连续地形成。

在图5及图6中，在相邻的突起物301之间的空间中形成透过侧流路5。

突起物301在图5所示的方式中，在第1方向上不连续地设置，并且在第2方向上从薄片302的一端到另一端连续地设置。即，当如图8那样在分离膜元件中装入了透过侧流路材31时，突起物301以从卷绕方向上的薄片302的内侧端部到外侧端部连续的方式配置。所谓卷绕方向的内侧，是在分离膜中距集水管6较近的一侧，所谓卷绕方向的外侧，是在分离膜中距集水管6较远的一侧。

所谓突起物“在第2方向上连续”，包括如图5那样突起物301不中断而设置的情况、和如图6那样虽然有突起物301中断的部位、但突起物301实质上连续的情况两者。所谓“实质上连续”的方式，优选的是如图6所示那样，满足第2方向上的突起物301的间隔e（即在突起物301中中断的部分的长度）是5mm以下。特别是，间隔e更优选的是满足1mm以下，更加优选的是满足0.5mm以下。此外，在第2方向中排列的一列突起物301的从开头到最末尾中包含的间隔e的合计值优选的是100mm以下，更优选的是30mm以下，更加优选的是3mm以下。另外，在图5的方式中，间隔e是0（零）。

在如图5那样突起物301在第2方向上没有中断而设置的情况下，在加压过滤时膜落入被抑制。所谓膜落入，是分离膜落入到流路中而使流路变窄。

在图6中，突起物301不仅是第1方向、在第2方向上也不连续地设置。即，突起物301在长度方向上隔开间隔设置。但是，如上述那样，通过使突起物301在第2方向上实质上连续，膜落入被抑制。但是，这样，通过设置在2个方向上不连续的突起物301，突起物与流体的接触面积变小，所以压力损失变小。该方式也可以改称作是透过侧流路5具备分支点的结构。即，在图6的结构中，透过流体能够在流过透过侧流路5的同时被突起物301及薄片302分开，在更下游合流。

如上述那样，在图5中，突起物301以在第2方向上从薄片302的一端到另一端连续的方式设置。此外，在图6中，在第2方向上突起物301被分割为多个部分，但这些多个部分以从薄片302的一端排列到另一端的方式设置。

所谓突起物“从薄片的一端设置到另一端”，包括突起物301设置到薄片302的边缘的方式、和在边缘附近有未设置突起物301的区域的方式两者。即，突起物301只要以能够形成分离膜的透过侧的面上的流路的程度遍及第2方向分布就可以，在薄片302中，也可以有未设置突起物301的部分。例如，在分离膜的透过侧的面中，不需要在与分离膜粘接的部分（可以改称作接触部分）上设置突起物301。此外，因为其他的规格上或制造上的理由，也可以在分离膜的端部等一部分的部位上设置不配置突起物301的区域。

在第1方向中，突起物301也能够遍及薄片302的整体大致均等地分布。但是，与第2方向上的分布同样，在分离膜的透过侧的面上的与分离膜的粘接部分上，不需要设置突起物301。此外，因为其他的规格上或制造上的理由，也可以在薄片302的端部等一部分的部位上设置不配置突起物301的区域。

<<突起物的尺寸>>

在图5～图7中，a～f是指下述值。

a：分离膜的长度

b：分离膜的宽度方向上的突起物301的间隔

c：突起物301的高度（突起物301的最高的部分与薄片的突起物301固定面的高低差）

d：突起物301的宽度

e：分离膜的长度方向上的突起物301的间隔

f：突起物301的长度

在值a、b、c、d、e、f的测量中，例如可以使用市售的形状测量系统或显微镜等。各值通过以下方式求出：在1片分离膜中对30个部位以上进行测量，用累加了其值后的值除以测量总部位的数量而计算平均值。这样，只要至少30部位的测量的结果得到的各值满足以下记载的范围就可以。

（分离膜的长度a）

长度a是第2方向（分离膜的长度方向）上的从分离膜2的一端到另一端的距离。在该距离不为恒定的情况下，可以通过在1片分离膜2中对30部位以上的位置测量该距离、求出平均值来得到长度a。

（分离膜的宽度方向上的突起物的间隔b）

在第1方向（分离膜的宽度方向）上相邻的突起物301的间隔b相当于透过侧流路5的宽度。在1个截面中1个透过侧流路5的宽度不是恒定的情况下，即在相邻的2个突起物301的侧面不平行的情况下，在1个截面内测量1个透过侧流路5的宽度的最大值和最小值的平均值，计算其平均值。如图7所示，在与第2方向垂直的截面中，在突起物301呈现上细下粗的梯形状的情况下，首先，测量相邻的2个突起物301的上部间的距离和下部间的距离，计算其平均值。在任意的30部位以上的截面中，测量相邻的2个突起物301的间隔，在各自的截面中计算平均值。并且，通过进一步计算这样得到的平均值的相加平均值，计算间隔b。

虽然随着间隔b变大而压力损失变小，但容易发生膜落入。相反，间隔b越小越不易发生膜落入，但压力损失变大。如果考虑压力损失，则间隔b优选的是0.05mm以上，更优选的是0.2mm以上，更加优选的是0.3mm以上。此外，在膜落入的抑制的方面，间隔b优选的是5mm以下，更优选的是3mm以下，更加优选的是2mm以下，特别优选的是0.8mm以下。

这些上限及下限可以任意地组合。例如，间隔b优选的是0.05mm以上5mm以下，如果是该范围，则能够在抑制膜落入的同时使压力损失变小。间隔b更优选的是0.05mm以上3mm以下，更加优选的是0.2mm以上2mm以下，特别优选的是0.3mm以上0.8mm以下。

（突起物的高度c）

所谓高度c，是突起物与薄片302的表面的高低差。如图7所示，高度c是与第2方向垂直的截面中的、突起物301的最高的部分与薄片302的固定着突起物301的面的高度差。即，作为突起物301的高度，不考虑含浸在薄片302中的部分的厚度。高度c是对30部位以上的突起物301测量高度、进行平均而得到的值。突起物的高度c既可以通过同一个平面内的流路材的截面的观察来得到，也可以通过多个平面中的流路材的截面的观察来得到。

高度c可以根据分离膜元件的使用条件及目的等适当选择，但例如也可以如以下这样设定。

高度c越大则流动阻力越小。由此，高度c优选的是0.03mm以上，更优选的是0.05mm以上，更加优选的是0.1mm以上。另一方面，在高度c较小的情况下，向每1个分离膜元件填充的膜的数量变多。由此，高度c优选的是0.8mm以下，更优选的是0.4mm以下，更加优选的是0.32mm以下。这些上限及下限能够组合，例如，高度c优选的是0.03mm以上0.8mm以下（30μm以上800μm以下），更优选的是0.05mm以上0.4mm以下，更加优选的是0.1mm以上0.32mm以下。

此外，相邻的2个突起物的高度的差优选的是较小。如果高度的差较大，则在加压过滤时发生分离膜的变形，所以有在分离膜中发生缺陷的情况。相邻的2个突起物的高低差优选的是0.1mm以下（100μm以下），更优选的是0.06mm以下，更加优选的是0.04mm以下。

因为同样的理由，设在薄片302上的全部突起物301的最大高低差优选的是0.25mm以下，更优选的是0.1mm以下，更加优选的是0.03mm以下。

（流路材的宽度d）

突起物301的宽度d如以下这样测量。首先，在与第1方向（分离膜的宽度方向）垂直的1个截面中，计算1个突起物301的最大宽度和最小宽度的平均值。即，在图7所示那样的上部细下部粗的突起物301中，测量流路材下部的宽度和上部的宽度，计算其平均值。至少在30部位的截面中计算这样的平均值，通过计算其相加平均，能够计算每1片膜的宽度d。

突起物301的宽度d优选的是0.2mm以上，更优选的是0.3mm以上。通过宽度d是0.2mm以上，即使在分离膜元件的运转时在突起物301或薄片302上作用压力，也能够保持突起物的形状，稳定地形成透过侧流路。宽度d优选的是2mm以下，更优选的是1.5mm以下。通过宽度d是2mm以下，能够充分确保分离膜的透过侧的面侧的流路。

突起物301的宽度d比第2方向上的突起物301的间隔b大，由此能够将作用在突起物上的压力分散。

突起物301形成为，其长度比其宽度大。将这样较长的突起物301也称作“壁状物”。

（分离膜的长度方向上的突起物的间隔e）

第2方向（分离膜的长度方向）上的突起物301的间隔e是在第2方向（分离膜的长度方向）上相邻的突起物301间的最短距离。如图5所示，在突起物301在第2方向上从分离膜2的一端到另一端（在分离膜元件内，从卷绕方向的内侧端部到外侧端部）连续设置的情况下，间隔e是0mm。此外，如图6所示，在突起物301在第2方向上中断的情况下，间隔e优选的是5mm以下，更优选的是1mm以下，更加优选的是0.5mm以下。通过间隔e在上述范围内，即使发生膜落入，向膜的机械负荷也较小，能够使由流路闭塞带来的压力损失比较小。另外，间隔e的下限是0mm。

（突起物的长度f）

突起物301的长度f是分离膜的长度方向（即第2方向）上的突起物301的长度。长度f通过在1片分离膜内测量30个以上的突起物301的长度、计算其平均值来求出。突起物301的长度f只要是分离膜的长度a以下就可以。当突起物301的长度f与分离膜的长度a相等时，是指突起物301从分离膜的卷绕方向内侧端部向外侧端部连续地设置。长度f优选的是10mm以上，更优选的是20mm以上。通过长度f是10mm以上，在压力下也能确保流路。

（突起物的形状）

突起物301的形状没有特别限定，但可以选择使流路的流动阻力变小、使透过时的流路稳定化那样的形状。在这些方面来看，在与分离膜的面方向垂直的某个截面中，突起物301的形状也可以是直柱状或梯形状、曲柱状或它们的组合。

在突起物301的截面形状是梯形的情况下，如果上底的长度与下底的长度的差过大，则与较小的一侧相接的膜容易发生加压过滤时的膜落入。例如，在流路材的上底比下底短的情况下，在其之间的流路中，上部的宽度比下部的宽度宽。由此，上方的膜容易朝下落入。所以，为了抑制这样的落入，流路材的上底的长度相对于下底的长度的比率优选的是0.6以上1.4以下，更优选的是0.8以上1.2以下。

从降低流动阻力的观点来看，突起物301的形状优选的是相对于分离膜表面垂直的直柱状。此外，突起物301既可以形成为越高的部位宽度越小，也可以相反形成为越高的部位宽度越大，也可以形成为不论距分离膜表面的高度如何都具有相同的宽度。

但是，如果是加压过滤时的突起物的压溃不显著的范围，则在突起物301的截面中其上边也可以带有圆度。

突起物301能够由热塑性树脂形成。如果突起物301是热塑性树脂，则可以通过变更处理温度及选择的热塑性树脂的种类来自由地调整流路材的形状，以便能够满足所要求的分离特性及透过性能的条件。

此外，突起物301的分离膜的平面方向上的形状如图5及图6所示，既可以作为整体呈直线状，也可以作为其他形状呈例如曲线状、锯齿状、波线状。此外，在这些形状中，突起物301也可以是虚线状或点状。从降低流动阻力的观点来看，优选的是点状或虚线状，但因突起物中断而发生加压过滤时的膜落入的部位变多，所以只要根据用途适当设定就可以。

此外，在突起物301在薄片302的平面方向上的形状是直线状的情况下，相邻的突起物也可以相互大致平行地配置。所谓“大致平行地配置”，例如包括突起物在分离膜上不交叉的情况、相邻的两个突起物的较长方向所成的角度是0°以上30°以下的情况、上述角度是0°以上15°以下的情况、以及上述角度是0°以上5°以下的情况等。

此外，突起物301的较长方向与集水管6的较长方向所成的角度优选的是60°以上120°以下，更优选的是75°以上105°以下，更加优选的是85°以上95°以下。通过突起物的较长方向与集水管的较长方向所成的角度是上述范围，透过水被效率良好地向集水管聚集。

为了稳定形成流路，优选的是在分离膜元件中能够抑制分离膜被加压时的分离膜的落入。为此，优选的是分离膜与突起物的接触面积较大，即突起物的面积相对于分离膜的面积（突起物相对于分离膜的膜面的投影面积）较大。另一方面，为了降低压力损失，优选的是流路的截面积较大。作为流路的截面，为了将相对于流路的较长方向垂直的分离膜与突起物的接触面积确保得较大、并且将流路的截面积确保得较大，流路的截面形状优选的是凹透镜状。此外，突起物在与卷绕方向垂直的方向上的截面形状中，也可以是在宽度上没有变化的直柱状。此外，只要在对分离膜性能没有影响的范围内，突起物在与卷绕方向垂直的方向上的截面形状中，也可以是在宽度上有变化那样的梯形状的壁状物、椭圆柱、椭圆锥、四角锥或半球那样的形状。

突起物301的形状并不限定于图5～图7所示的形状。在例如如热熔法那样通过使熔融的材料固接来将突起物配置在薄片302上的情况下，可以通过变更处理温度及选择的热熔用树脂的种类来自由地调整突起物301的形状，以便能够满足所要求的分离特性及透过性能的条件。

在图5中，突起物301的平面形状在长度方向上是直线状。但是，只要是突起物301相对于分离膜2的表面为凸、并且不损害作为分离膜元件的希望的效果的范围，就能够变更为其他的形状。即，突起物在平面方向上的形状也可以是曲线状及波线状等。此外，在1个分离膜中包含的多个突起物也可以形成为，宽度及长度的至少一方相互不同。

（投影面积比）

特别地，在减小透过侧流路的流动阻力、使流路稳定地形成的方面来看，突起物301相对于分离膜的透过侧的面的投影面积比优选的是0.03以上0.85以下，更优选的是0.15以上0.85以下，更加优选的是0.2以上0.75以下，特别优选的是0.3以上0.6以下。另外，所谓投影面积比，是将分离膜和透过侧流路材以5cm×5cm切割、用将透过侧流路材投影到与分离膜的面方向平行的平面上时得到的流路材的投影面积除以切出面积（25cm²）所得的值。

（缺陷率）

如图8所示，透过了分离膜2的水穿过透过侧流路5被汇集到集水管6中。在分离膜2中，透过了距集水管6较远的区域、即卷绕方向外侧的端部附近的区域（图8中的距右侧端部较近的区域）的水在朝向集水管6前进的期间，在卷绕方向上与透过了更内侧的区域的水合流，朝向集水管6前进。由此，在透过侧流路5中，距集水管6较远的流路存在的水量较少。

因此，在卷绕方向外侧的端部附近的区域中不存在透过侧流路材31，即使该区域中的流动阻力变高，给分离膜元件整体的造水量带来的影响也是轻微的。因为同样的理由，在卷绕方向外侧的端部附近的区域中，突起物的形成精度较低，即使将形成突起物的树脂在第1方向（分离膜的宽度方向）上连续地涂敷，给作为分离膜元件的造水量带来的影响也较小。在该区域中，即使是在分离膜的面方向（x－y平面）上将形成突起物的树脂无间隙地涂敷的情况，也是同样的。

图9是将透过侧流路材31的卷绕方向外侧的端部在突起物301的长度方向上切断的剖视图。在图9中，在薄片302上固接着突起物301，该突起物301延伸到透过侧流路材31的卷绕方向外侧端部的跟前。另外，在图9中，为了说明的方便，表示了突起物301在长度方向上连续设置的方式，但如已经叙述那样，作为突起物301可以采用上述各种各样的方式。

在图9中，将设有突起物301的区域用R2表示，将没有设置突起物301（透过侧流路材）的区域用R3表示。即，区域R2是形成有透过侧流路的区域。此外，将分离膜2的MD方向的长度用L1表示，将突起物301的MD方向的长度（即区域R2的长度）用L2表示，将不存在突起物301的区域R3的MD方向的长度用L3表示。这里，MD方向表示分离膜的长度方向及分离膜的卷绕方向。

如图9所示，从透过侧流路材31的薄片的卷绕方向外侧的端部到突起物301的卷绕方向外侧的端部的距离、即作为设在分离膜2的卷绕方向外侧端部处的区域、作为没有形成透过侧流路的区域的区域R3的第2方向（分离膜的长度方向）上的长度L3相对于透过侧流路材31的第2方向上的长度L1（相当于上述“分离膜的长度a”）所占的比例优选的是0%以上30%以下，更优选的是0%以上10%以下，特别优选的是0%以上3%以下。将该比例称作缺陷率。

缺陷率用（L3/L1）×100（%）表示。

另外，在图9中，为了说明的方便，表示了在区域R3中没有设置突起物301的方式。但是，区域R3也可以是设有在宽度方向上连续的突起物的区域。

〔2.分离膜元件〕

（2－1）概要

如图8所示，分离膜元件100具备集水管6、和具有上述某种结构并卷绕在集水管6的周围的分离膜2。

（2－2）分离膜

<概要>

如图8所示，分离膜2卷绕在集水管6的周围，以分离膜2的宽度方向沿着集水管6的较长方向的方式配置。结果，分离膜2以长度方向沿着卷绕方向的方式配置。

由此，如图8所示，突起物301在分离膜2的透过侧的面22中至少相对于集水管6的较长方向以不连续状配置。即，透过侧流路5以在卷绕方向上从分离膜的外侧端部到内侧端部连续的方式形成。结果，透过水容易实现向中心的集水管6的到达，即流动阻力变小，所以能得到较大的造水量。

“卷绕方向的内侧”及“卷绕方向的外侧”图8所示那样。即，所谓“卷绕方向的内侧端部”及“卷绕方向的外侧端部”，分别相当于在分离膜2中距集水管6较近侧的端部、及较远侧的端部。

如上述那样，突起物也可以不达到分离膜的边缘，所以例如在图8中，在卷绕方向上的信封状膜（分离膜2）的外侧端部、以及集水管较长方向上的信封状膜（分离膜2）的端部，也可以不设置突起物。

<信封状膜>

在本发明中，如图1所示，分离膜2在被装入到分离膜元件中时，形成以分离膜2的透过侧的面22彼此对置的方式配置的分离膜对1。

在本发明的一实施方式中，重叠以供给侧的面21对置的方式被弯折的分离膜2（膜叶4），以一方的分离膜2的透过侧的面22与另一方的分离膜2的透过侧的面22对置的方式配置，由此形成信封状膜。信封状膜是以相面对的透过侧的面对置的方式配置的两片1组的分离膜对。信封状膜是长方形状，透过侧的面之间在分离膜的长方形状中，仅在卷绕方向内侧的一边上被开放、在其他三边上被固封，以便使透过水流到集水管6中。透过水被该信封状膜与原水隔离。

作为固封，可以举出借助粘接剂或热熔等粘接的方式、借助加热或激光等熔接的方式、以及将橡胶制薄片夹入的方式。借助粘接的固封由于最简便且效果较高，所以是特别优选的。

此外，在分离膜的供给侧的面中，卷绕方向上的内侧端部借助折叠或固封而被闭合。将分离膜的供给侧面不折叠而固封，由此不易发生分离膜的端部处的挠曲。折痕附近处的挠曲的发生被抑制，由此抑制了卷绕时分离膜间的空隙的发生及由该空隙带来的泄漏的发生。

这样，抑制泄漏的发生，由此信封状膜的回收率提高。信封状膜的回收率如以下这样求出。即，在水中进行分离膜元件的空气泄漏测试（air leak test），对发生了泄漏的信封状膜数进行计数。基于该计数结果，计算（发生了空气泄漏的信封状膜的数量/供评价的信封状膜的数量）的比率，作为信封状膜的回收率。

具体的空气泄漏测试的方法是以下这样的。将分离膜元件的中心管的端部固封，从另一方的端部注入空气。注入的空气穿过集水管的孔而到达分离膜的透过侧，但如果如上述那样分离膜的折叠不充分、在折痕附近发生挠曲等而存在空隙，则空气在该空隙中移动。结果，空气向分离膜的供给侧移动，空气从分离膜元件的端部（供给侧）到达水中。这样，能够将空气泄漏作为气泡的发生来确认。

在通过折叠形成膜叶的情况下，叶越长（即原来的分离膜越长），分离膜的折叠需要的时间越长。但是，通过将分离膜的供给侧面不折叠而固封，即使叶较长，也能够抑制制造时间的增大。

另外，在膜叶及信封状膜中，相互对置的分离膜既可以具备相同的结构，也可以具备不同的结构。即，在分离膜元件中，在相面对的透过侧的面中，只要在至少一方上设置上述透过侧流路材就可以，所以具备透过侧流路材的分离膜和不具备透过侧流路材的分离膜也可以交替地重叠。但是，为了说明的方便，在分离膜元件及与其有关的说明中，“分离膜”包括不具备透过侧流路材的分离膜（例如具备与分离膜相同结构的膜）。

在分离膜的透过侧的面中、或在供给侧的面中，相互对置的分离膜既可以是两片不同的分离膜，也可以是将1片膜折叠成的结构。

（2－3）透过侧流路

如上述那样，在透过侧流路材31中，薄片302具备突起物301。借助突起物301，在信封状膜的内侧、即相面对的分离膜的透过侧的面之间形成透过侧流路。

（2－4）供给侧流路

（流路材）

分离膜元件100如图1所示，在相面对的分离膜2的供给侧的面21之间，具备相对于分离膜2的投影面积比超过0不到1的供给侧流路材32。

供给侧流路材的投影面积比优选的是0.03以上0.50以下，更优选的是0.10以上0.40以下，特别优选的是0.15以上0.35以下。通过投影面积比是0.03以上0.50以下，流动阻力被抑制得比较小。另外，所谓投影面积比，是将分离膜和供给侧流路材以5cm×5cm切割、用将供给侧流路材投影到与分离膜的面方向平行的平面上时得到的流路材的投影面积处以切出面积（25cm²）所得的值。

如果如后述那样考虑各性能的平衡及运转成本，则供给侧流路材的高度（厚度）优选的是超过0.5mm且2.0mm以下，更优选的是0.6mm以上1.0mm以下。

供给侧流路材的形状没有特别限定，既可以具有连续形状，也可以具有不连续的形状。作为具有连续形状的流路材，可以举出薄膜及网等部件。这里，所谓连续形状，是指实质上在流路材的全范围中连续。在连续形状中，也可以以不发生造水量下降等不良状况的程度而包括流路材的一部分不连续的部位。另外，关于“不连续”的定义，如在上述<透过侧的流路材>中说明的那样。另外，供给侧流路材的材料没有特别限定，既可以是与分离膜相同的原材料，也可以是不同的原材料。

（2－5）集水管

集水管6只要构成为使得透过水在其中流动就可以，材质、形状、大小等没有特别限定。作为集水管6，例如使用具有设有多个孔的侧面的圆筒状的部件。

（2－6）第1方式

作为更具体的方式，在图10～图12中表示第1～第3方式的分离膜元件100A、100B、100C。

图10是将第1方式的分离膜元件100A局部地分解表示的说明图，在集水管6的周围，卷绕着多片分离膜2。此外，分离膜元件100A除了上述结构以外，还具备以下的结构。

即，分离膜元件100A在其两端（即第1端及第2端）具备带孔端板92。此外，在分离膜元件100A中，在卷绕的分离膜（以下称作“卷绕体”）的外周面上卷绕着外装体81。

另外，相对于后述的无孔端板91不具备原水能够穿过的孔，带孔端板92具备能够使原水穿过的多个孔。

此外，分离膜2形成信封状膜11，在信封状膜11的内侧，如上述那样，配置有设有突起物301的透过侧流路材31。在信封状膜11彼此之间配置有供给侧流路材32。

另外，为了方便，在图10～图12中，将透过侧流路材31的突起物301表示为点形状，但如上述那样，透过侧流路材的形状并不限定于该形状。

接着，对使用分离膜元件100A的水处理进行说明。从分离膜元件100A的第1端供给的原水101穿过端板92的孔向供给侧流路流入。这样，接触在分离膜2的供给侧的面上的原水101被分离膜2分离为透过水102和浓缩水103。透过水102经过透过侧流路向集水管6流入。穿过集水管6后的透过水102从分离膜元件100A的第2端向分离膜元件100A之外流出。浓缩水103穿过供给侧流路从设在第2端上的端板92的孔向分离膜元件100A的外部流出。

（2－7）第2方式

参照图11对第2方式的分离膜元件100B进行说明。另外，关于已经说明的构成要素赋予相同的附图标记而省略其说明。

分离膜元件100B具备配置在其第1端并且不具有孔的无孔端板91、和配置在第2端并且具有孔的带孔端板92。此外，分离膜元件100B具备进一步卷绕在卷绕的分离膜2的最外表面上的多孔性部件82。

作为多孔性部件82，使用具有能够使原水穿过的多个孔的部件。设在多孔性部件82上的这些孔也可以改称作原水的供给口。多孔性部件82只要具有多个孔，其材质、大小、厚度、刚性等没有特别限定。作为多孔性部件82，采用具有比较小的厚度的部件，由此能够使分离膜元件的每单位体积的膜面积增大。

多孔性部件82的厚度例如优选的是1mm以下，更优选的是0.5mm以下，更加优选的是0.2mm以下。此外，多孔性部件82能够以沿着卷绕体的外周形状的方式变形，也可以是具有柔性或挠性的部件。更具体地讲，作为多孔性部件82，能够使用网、多孔性薄膜等。网及多孔性薄膜既可以形成为筒状以便能够将卷绕体容纳到内部，也可以是长尺寸状而卷绕在卷绕体的周围。

多孔性部件82配置在分离膜元件100B的外周面上。通过将多孔性部件82这样设置，将孔设置在分离膜元件100B的外周面上。所谓“外周面”，特别是指分离膜元件100B的外周面整体中的、除了上述的第1端的面及第2端的面以外的部分。在本实施方式中，多孔性部件82以将卷绕体的外周面的大致整体覆盖的方式配置。

根据本实施方式，从分离膜元件100B的外周面（卷绕体的外周面）经由多孔性部件82供给原水。由此，即使将分离膜元件100B反复运转，或即使将分离膜元件100B在高压条件下运转，也能够抑制因卷绕的分离膜2等在较长方向上被挤出而带来的卷绕体的变形（所谓的望远镜型变形）。进而，在本实施方式中，将原水从压力容器（未图示）与分离膜元件之间的间隙供给，所以抑制了原水的异常滞留的发生。

在分离膜元件100B中，第1端的端板是无孔端板91，所以原水不从第1端的面向分离膜元件100B内流入。原水101被从分离膜元件100B的外周面经由多孔性部件82对分离膜2供给。这样被供给的原水101被分离膜分为透过水102和浓缩水103。透过水102经由集水管6被从分离膜元件100B的第2端取出。浓缩水103经由第2端的带孔端板92的孔向分离膜元件100B外流出。

（2－8）第3方式

参照图12，对第3方式的分离膜元件100C进行说明。另外，对于已经说明的构成要素赋予相同的附图标记而省略其说明。

分离膜元件100C除了具备分别被配置在其第1端及第2端的带孔端板92以外，与第2方式的元件相同。此外，分离膜元件100C与分离膜元件100B同样，具备多孔性部件82。

根据该结构，在本实施方式中，原水101不仅经由多孔性部件82的孔被从分离膜元件100C的外周面向卷绕体供给，而且经由第1端的带孔端板92的孔被从分离膜元件100C的第1端向卷绕体供给。透过水102及浓缩水103与第1方式的分离膜元件100A同样，被从第2端向分离膜元件100C的外部排出。

不仅从分离膜元件100C的一端（即带孔端板92），从分离膜元件100C的外周面也经由多孔性部件82向卷绕体供给原水，所以能够抑制卷绕体的变形。此外，在本方式中，也将原水从压力容器与分离膜元件之间的间隙供给，所以抑制了异常滞留的发生。

〔3.分离膜元件的制造方法〕

以下对分离膜元件的制造方法的各工序进行说明。

（3－1）分离膜的制造及后加工

关于分离膜的制造方法以上进行了叙述，但简单地总结，是以下这样的。

将树脂溶解到良溶剂中，将得到的树脂溶液浇铸于基材上，浸渍到纯水中，使多孔性支承层与基材复合。然后，如上述那样，在多孔性支承层上形成分离功能层。进而，根据需要而实施氯、酸、碱、亚硝酸等的化学处理以提高分离性能、透过性能，进而将单体等清洗而制作分离膜的连续薄片。

另外，在化学处理的前或后，既可以借助压纹等在分离膜上形成凹凸，也可以由树脂在分离膜的透过侧的面及/或供给侧的面上形成流路材。

在对分离膜实施凹凸加工的情况下，也可以用压纹成形、水压成形、压延机加工等方法对分离膜的供给侧赋予高低差。

在供给侧流路是网等连续形成的部件的情况下，只要在通过在分离膜上配置透过侧流路材而制造分离膜后、将该分离膜与供给侧流路材叠合就可以。

配置突起物的方法例如具备将柔软的材料配置到薄片上的工序和使其硬化的工序。具体而言，在突起物的配置中，利用热塑性树脂、紫外线硬化树脂、化学聚合、热熔、干燥等。特别地，优选的是使用热塑性树脂或热熔，具体而言，包括借助热将树脂等材料软化（即热熔融）的工序、将软化后的材料向分离膜上配置的工序、通过用冷却使该材料硬化而使其固接到薄片上的工序。

作为配置突起物的方法，例如可以举出涂敷、印刷、喷雾等。此外，作为使用的设备，可以举出喷嘴型的热熔涂布机（hot metal applicator）、喷洒型的热熔涂布机、平坦喷嘴型的热熔涂布机、辊型涂料器、挤出型涂料器、印刷机、喷雾器等。

（3－2）膜叶的形成

膜叶既可以如上述那样通过以供给侧的面朝向内侧的方式将分离膜折叠而形成，也可以通过使不同的两片分离膜以供给侧的面面对的方式贴合而形成。

分离膜元件的制造方法优选的是具备将分离膜的卷绕方向上的内侧端部在供给侧的面中固封的工序。在固封的工序中，将两片分离膜以相互的供给侧的面面对的方式重叠。进而，将重叠的分离膜的卷绕方向上的内侧端部、即图8中的左侧端部固封，使得透过水能够向集水管6流入。

作为“固封”的方法，可以举出借助粘接剂或热熔等的粘接、借助加热或激光等的熔接、以及将橡胶制薄片夹入的方法。借助粘接的固封由于最简便且效果较高，所以特别优选。

此时，也可以在重叠的分离膜的供给侧的面彼此之间配置与分离膜分别形成的供给侧流路材。如上述那样，由压纹或树脂涂敷等在分离膜的供给侧的面上预先设置高低差，由此能够省略供给侧流路材的配置。

供给侧的面的固封和透过侧的面的固封（信封状膜的形成），先进行哪个都可以，也可以在将分离膜重叠的同时并行地进行供给侧的面的固封和透过侧的面的固封。但是，为了抑制卷绕时的分离膜上的折皱的发生，优选的是使宽度方向端部上的粘接剂或热熔的固化等、即用来形成信封状膜的固化等在卷绕结束后完成，以容许相邻的分离膜因卷绕而在长度方向上偏移。

（3－3）信封状膜的形成

将1片分离膜以透过侧面朝向内侧的方式折叠，并在对置的分离膜之间夹着具备上述突起物的薄片（透过侧流路材）而贴合，或者将2片分离膜以透过侧面朝向内侧的方式重叠，并在一片分离膜与另一片分离膜之间夹着具备上述突起物的薄片（透过侧流路材）而贴合，由此能够形成信封状膜。在长方形状的信封状膜中，以仅长度方向的一端开口的方式将其他3边固封。固封可以通过借助粘接剂或热熔等的粘接、借助热或激光的熔接等来执行。

此时，在被固封的部分中，既可以在分离膜之间存在薄片，薄片也可以配置在比分离膜的固封部分靠内侧的位置。

在信封状膜的形成中使用的粘接剂优选的是粘度为40P（泊）以上150P（泊）以下的范围内，更优选的是50P（泊）以上120P（泊）以下。在粘接剂粘度过高的情况下，当将层叠的叶卷绕到集水管上时，容易产生折皱。折皱有损害分离膜元件的性能的情况。相反，在粘接剂粘度过低的情况下，有粘接剂从叶的端部流出而将装置弄脏的情况。此外，如果粘接剂附着到应粘接的部分以外，则分离膜元件的性能受损，并且因流出的粘接剂的处理作业而作业效率显著地下降。

粘接剂的涂敷量优选的是以下这样的量：在将膜叶卷绕到集水管上之后，被涂敷粘接剂的部分的宽度是10mm以上100mm以下。由此，分离膜被切实地粘接，所以原水向透过侧的流入被抑制。此外，还能够将分离膜元件的有效膜面积确保得比较大。

作为粘接剂，优选的是聚氨酯类粘接剂，为了使粘度为40P（泊）以上150P（泊）以下的范围，优选的是将主剂异氰酸盐与硬化剂多元醇以异氰酸盐/多元醇的重量比率为1/5以上1以下的方式混合。粘接剂的粘度是用B型粘度计（JISK6833）对预先规定了主剂、硬化剂单体及配合比例的混合物的粘度进行测量使得的值。

在固封部分处存在薄片的情况下，借助渗入到薄片内的粘接剂，分离膜彼此能够经由薄片而粘接。此外，在固封部分处没有薄片的情况下，分离膜被直接贴合。

（3－4）分离膜的卷绕

在分离膜元件的制造中，可以使用以往的元件制作装置。此外，作为元件制作方法，可以使用在参考文献（日本特公昭44－14216号公报、日本特公平4－11928号公报、日本特开平11－226366号公报）中记载的方法。详细情况是以下这样的。

当将分离膜向集水管的周围卷绕时，将分离膜以叶的闭合端部、即信封状膜的闭口部分朝向集水管的方式配置。通过以这样的配置将分离膜向集水管的周围卷绕，将分离膜以螺旋状卷绕。

如果在集水管上卷绕特里科经编织物或基材那样的衬垫，则在分离膜元件卷绕时向集水管涂敷的粘接剂不易流动，带来泄漏的抑制，进而能稳定地确保集水管周边的流路。另外，衬垫只要比集水管的圆周更长地卷绕就可以。

（3－5）其他工序

分离膜元件的制造方法也可以包括在如上述那样形成的分离膜的卷绕体的外侧进一步卷绕薄膜及长丝等的工序，也可以还包括将集水管的较长方向上的分离膜的端部切齐的端切、端板的安装等进一步的工序。

〔4.分离膜元件的利用〕

分离膜元件还可以通过串联或并联连接地容纳到压力容器中，而作为分离膜模组使用。

此外，上述的分离膜元件、分离膜模组可以与向它们供给流体的泵或对该流体进行前处理的装置等组合，从而构成流体分离装置。通过使用该分离装置，例如能够将原水分离为饮料水等透过水和没有透过膜的浓缩水，得到与目的相符的水。

若流体分离装置的操作压力较高，则除去率提高，但运转所需要的能量也增加，此外，如果考虑分离膜元件的供给流路、透过流路的保持性，则使被处理水向膜模组透过时的操作压力优选的是0.2MPa以上5MPa以下。如果原水温度变高，则盐除去率下降，随着下降而膜透过流束也减少，所以优选的是5℃以上45℃以下。此外，在原水的pH处于中性区域的情况下，即使原水是海水等高盐浓度的液体，也抑制镁等的水锈的发生，此外还抑制膜的劣化。

由分离膜元件处理的流体没有特别限定，但在用于水处理的情况下，作为原水，可以举出海水、咸水、排水等含有500mg/L以上100g/L以下的TDS（Total Dissolved Solids：总溶解固体量）的液状混合物。通常，TDS指总溶解固体分量，可以用“质量÷体积”表示，但也有将1L看作1kg而用“重量比”表示的情况。根据定义，可以使由0.45μm的过滤器过滤后的溶液在39.5℃以上40.5℃以下的温度下蒸发、根据残留物的重量来计算，但更简便的是根据实用盐分（S）来换算。

［实施例］

以下根据实施例更详细地说明本发明，但本发明完全不受这些实施例限定。

（薄片的厚度及突起物的高度）

薄片的厚度和突起物的高度用基恩士公司制高精度形状测量系统KS－1100测量。具体而言，突起物的高度使用基恩士公司制高精度形状测量系统KS－1100、根据5cm×5cm的透过侧的测量结果对平均的高低差进行解析。测量有10μm以上的高低差的30个部位，将用累加了各高度值的值除以测量总部位（30个部位）的数量而求出的值作为突起物的高度。

（透过侧流路材的间距及间隔、宽度、长度）

使用基恩士公司制高精度形状测量系统KS－1100，对200个部位测量从分离膜的透过侧的流路材的顶点到相邻的流路材的顶点的水平距离，计算其平均值作为间距。

此外，关于间隔b、间隔e、宽度d、长度f，在测量了间距的照片中用上述方法进行测量（参照图5及图6）。

（密熔接部间的间距）

使用基恩士公司制高精度形状测量系统KS－1100，对50个部位测量某个密熔接部的重心位置与相邻于该密熔接部的别的密熔接部的重心位置的水平距离。

（由扫描法得到的密熔接率及表面开孔率）

将切割为50mm×50mm的透过侧流路材用数字扫描仪（佳能株式会社制CanoScanN676U）对固接有突起物的面进行扫描，将得到的数字图像用图像解析软件（ImageJ）解析。关于得到的图像的没有固接突起物的区域，计算为密熔接率或表面开孔率（%）=100×（密熔接部或开孔部的面积/切出面积）。将该操作重复50次，将其平均值作为密熔接率或表面开孔率。

（由显微镜法得到的密熔接率及表面开孔率）

使用基恩士公司制高精度形状测量系统KS－1100，以倍率100倍从固接有透过侧流路材突起物的面进行摄影，将纹理的数值设为零，使图像黑白化。将得到的数字图像用图像解析软件（ImageJ）解析。关于得到的图像的没有固接突起物的区域，计算为密熔接率或表面开孔率（%）=100×（密熔接部或开孔部的面积/切出面积）。将该操作重复30次，将其平均值作为密熔接率或表面开孔率。

（空隙率）

测量干燥的试样的外观体积（cm³），接着使该试样含有纯水而测量重量。计算从含有水的试样重量减去试样的干燥时的重量后的值、即进入到基材的空隙中的水的重量（g：即水的体积cm³），作为用试样的外观体积除的百分率（%）而得到空隙率。

（面算术平均高度）

关于透过侧流路材的与配置有突起物的面表背相反侧的面，使用基恩士公司制ワンショット3D测量显微镜，用下述的条件测量任意的30个部位，作为得到的面算术平均高度的平均值。

测量倍率：40倍

测量范围：5mm×5mm

过滤器：高斯

终端效果的补正：有效

S过滤器：无

L过滤器：0.8mm

（造水量）

关于分离膜或分离膜元件，作为供给水而使用浓度1000mg/L、pH6.5的NaCl水溶液，在运转压力0.7MPa、温度25℃的条件下运转100小时后进行10分钟的采样，将膜的每单位面积且每1天的透水量（立方米）表示为造水量（m³/日）。

（脱盐率（TDS除去率））

关于在造水量的测量的10分钟的运转中使用的原水及采样的透过水，用传导率测量求出TDS浓度，根据下述公式计算出TDS除去率。

TDS除去率（%）=100×{1－（透过水中的TDS浓度/原水中的TDS浓度）}

（剥离率）

关于在薄片上固接有突起物的透过侧流路材，使用刀片在CD方向上以5m/min裁断，计算从薄片剥离出的条带的条数相对于突起物的总数的比，作为剥离率。另外，将本评价实施100次，将剥离率设为其平均值。

（缺陷率）

对于全部的壁状物测量分离膜的长度L1、和相对于分离膜的长度从距集水管较远的端部到不存在壁状物的距离或涂敷在一面上的长度L3，基于缺陷率（%）=L3/L1×100的公式计算后，求出每1个壁状物的平均值。以下，将得到的平均值表述为“缺陷率”。

（实施例1）

在由聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维构成的无纺布（丝径：1分特，厚度：约0.09mm，密度0.80g/cm³）上将聚砜的15.0质量%的DMF溶液以180μm的厚度在室温（25℃）下浇铸，立即浸渍到纯水中放置5分钟，在80℃的温水中浸渍1分钟，由此制作出由纤维加强聚砜支承膜构成的多孔性支承层（厚度0.13mm）。

然后，将多孔性支承层辊卷出，在聚砜表面上涂敷m－PDA（间苯二胺）的1.9质量%、ε－己内酰胺4.5质量%水溶液，从空气喷嘴喷吹氮气，从支承膜表面将多余的水溶液去除后，以表面完全浸润的方式涂敷包含均苯三甲酰氯0.06质量%的25℃的n－癸烷溶液。

然后，从膜将多余的溶液通过空气喷吹而除去，用50℃的热水清洗，得到分离膜辊。

将这样得到的分离膜折叠裁断加工以使分离膜元件上的有效面积为37.0m²，将网（厚度：0.7mm，间距：5mm×5mm，纤维径：350μm，投影面积比：0.13）作为供给侧流路材，以宽度900mm且叶长800mm制作出26片叶。

另一方面，将突起物遍及薄片整体地形成。即，使用装填有狭缝宽度0.5mm、间距0.9mm的梳形填隙片的敷帖器，将支撑辊温度调节为20℃，同时在为分离膜元件的情况下相对于集水管的较长方向垂直且在为信封状膜的情况下从卷绕方向的内侧端部到外侧端部相对于集水管的较长方向垂直地以直线状、将由高结晶性PP（MFR1000g/10分，熔点161℃）60质量%和低结晶性α－烯烃类聚合物（出光興産株式会社制；低立体规则性聚丙烯“L－MODU･S400”（商品名））40质量%构成的组成物丸粒以树脂温度205℃、行进速度10m/min以直线状涂敷。另外，薄片是表1那样的无纺布。

得到的突起物的形状中，薄片的厚度和突起物的高度的合计是0.26mm，突起物宽度是0.5mm，在第1方向及第2方向上相邻的突起物的间隔是0.4mm，间距是0.9mm。

在得到的叶的透过侧面上层叠透过侧流路材，在ABS（丙烯腈－丁二烯－苯乙烯）制集水管（宽度：1020mm，直径：30mm，孔数40个×直线状1列）上以螺旋状卷绕，在外周上进一步卷绕薄膜。在用带固定后，进行端切、端板的安装及长丝缠绕，由此制作出直径为8英寸的分离膜元件。另外，端板两者都是带孔端板。即，在本实施例中，制作出图10所示的第1方式的分离膜元件。

将分离膜元件放入到压力容器中，使用浓度1000mg/L、pH6.5的NaCL水溶液，在运转压力0.7MPa、运转温度25℃、pH6.5下运转（回收率15%）后，造水量及脱盐率、剥离率如表1那样。

（实施例2～12）

除了使薄片为表1～3那样的无纺布、使突起物为表1～3那样以外，全部与实施例1相同，制作出分离膜及分离膜元件。

将分离膜元件放入到压力容器中，在上述条件下进行运转而得到透过水后，造水量及脱盐率、剥离率如表1～3那样。

（实施例13、14）

将在实施例1中得到的固接有壁状物的分离膜辊折叠裁断加工，使得分离膜元件中的宽度为256mm，有效面积为0.5m²，将网（厚度：510μm，间距：2mm×2mm，纤维径：255μm，投影面积比：0.21）作为供给侧流路材而制作出2片叶。

另一方面，除了使薄片为表4那样的无纺布、使突起物为表4那样以外，全部与实施例1同样，制作出透过侧流路材。

然后，制作在叶的透过侧面上层叠透过侧流路材、并在ABS制集水管（宽度：300mm，外径：17mm，孔数8个×直线状2列）上将2片叶以螺旋状卷绕得到的分离膜元件，在外周上卷绕薄膜，用带固定后，进行端切、端板安装，制作出2英寸元件。

将分离膜元件放入到压力容器中，使用浓度1000mg/L、pH6.5的NaCL水溶液，以运转压力0.7MPa、运转温度25℃、pH6.5进行运转（回收率15%）后，造水量及脱盐率、剥离率如表4那样。

（比较例1）

作为薄片而使用二轴延伸聚酯薄膜（东丽株式会社制ルミラー，厚度0.03mm），由于熔接率过高，所以突起物没有含浸在薄片中，在输送时有突起物剥离的部位，不能得到流路材。

（比较例2）

使薄片为表5那样的无纺布，用与实施例1同样的方法配置突起物，在薄片上不存在密熔接部，仅是疏熔接部及非熔接部，所以在使突起物固接时发生透到背面的情况，不能得到流路材。

根据表1～表5所示的结果可知，本发明的实施例1～12的分离膜元件即使持续长时间运转，也能够得到具有较高的脱盐率的充分的量的透过水，可以说稳定地具备良好的分离性能。

对本发明详细地并参照特定的实施方式进行了说明，但对于本领域技术人员而言，显然能够在不脱离本发明的主旨和范围的情况下加以各种各样的变更或修正。本申请是基于2014年12月26日提出的日本专利申请（特愿2014－264344）、2015年4月22日提出的日本专利申请（特愿2015－087253）及2015年7月30日提出的日本专利申请（特愿2015－150355）的发明，其内容通过参照并入本文中。

产业上的可利用性

本发明的分离膜元件特别地能够适当地用于咸水及海水的脱盐。

附图标记说明

1 分离膜对

11 信封状膜

2 分离膜

2a 分离膜（一方的分离膜）

2b 分离膜（另一方的分离膜）

21 供给侧的面

21a 供给侧的面

21b 供给侧的面

22 透过侧的面

22a 透过侧的面

22b 透过侧的面

201 基材

202 多孔性支承层

203 分离功能层

31 透过侧流路材

32 供给侧流路材

301 突起物

302 薄片

303 密熔接部

304 疏熔接部

305 非熔接部

4 膜叶

5 透过侧流路

6 集水管

81 外装体

82 多孔性部件

91 无孔端板

92 带孔端板

100 分离膜元件

a 分离膜的长度

b 分离膜的宽度方向上的突起物的间隔

c 突起物的高度

d 突起物的宽度

e 分离膜的长度方向上的突起物的间隔

f 突起物的长度

R2 从分离膜的卷绕方向内侧朝向外侧设有突起物的区域

R3 在分离膜的卷绕方向外侧端部中没有设置突起物的区域

L1 分离膜的长度

L2 区域R2的长度

L3 区域R3的长度

100A 分离膜元件（第1方式）

100B 分离膜元件（第2方式）

100C 分离膜元件（第3方式）

101 原水

102 透过水

103 浓缩水

Claims (6)

1.一种分离膜元件，其特征在于，

具备：

分离膜，其具有供给侧的面和透过侧的面，以透过侧的面彼此面对的方式配置，由此形成分离膜对；

透过侧流路材，其设在前述分离膜的前述透过侧的面之间；

前述透过侧流路材具备薄片和设在该薄片上的多个突起物；

前述薄片是在表面上具有开孔部的多孔质薄片，并且在其表面上具有密熔接部、疏熔接部及非熔接部；

前述突起物含有树脂，该树脂的一部分含浸在前述薄片的前述开孔部中。

2.如权利要求1所述的分离膜元件，其特征在于，

前述薄片的表面上的密熔接率是5%以上50%以下。

3.如权利要求1或2所述的分离膜元件，其特征在于，

前述非熔接部的表面开孔率是15%以上70%以下。

4.如权利要求1～3中任一项所述的分离膜元件，其特征在于，

在每100mm²的前述薄片表面中存在的前述开孔部中，孔径为150μm以上200μm以下的开孔部是30个以上。

5.如权利要求1～4中任一项所述的分离膜元件，其特征在于，

前述薄片表面的面算术平均高度是3μm以上10μm以下。

6.如权利要求1～5中任一项所述的分离膜元件，其特征在于，

前述薄片表面上的熔接部构成图案。