CN108883370A - 中空丝膜组件、净水器用滤筒和净水器 - Google Patents
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Abstract
本发明的中空丝膜组件是在筒状箱中填充捆扎多根中空丝膜而得的U字状中空丝膜束、并利用封装材料将所述中空丝膜束的开口端部固定于所述筒状箱的开口部的中空丝膜组件，所述中空丝膜含有疏水性高分子和亲水性高分子，中空丝膜的外径为350μm以下，将筒状箱的垂直于轴向的截面的截面积为最小的地方的截面积设为S、中空丝膜的外周长设为L、填充于筒状箱中的中空丝膜的根数设为N时，（2N×L）/S为6.2以上，粒径0.3μm以上的粒子的除去率为99.9％以上。
Description
技术领域
本发明涉及中空丝膜组件、净水器用滤筒和净水器。
背景技术
近年来，在家庭中净化自来水的净水器被广泛应用，容纳了用于净化自来水的各种滤材的净水滤筒被使用。作为滤材，一般使用将自来水中的游离残留氯、霉味、三卤甲烷、铅等的重金属离子等除去的活性炭、离子交换体、和将自来水中的悬浊物（濁質）成分、细菌类等除去的中空丝膜（中空糸膜）。净水器以安装在水龙头中的类型、内置于阀栓主体的喷头中的类型、设置于水槽下的类型等、各种各样的形态使用，但对于任一形态，由于厨房的空间有限，因此对滤筒尺寸存在限制，期望一种小型紧凑的制品形态。
在专利文献1中，具有下述这样的记载：通过规定安装于阀栓主体内而使用的类型的净水器滤筒内的纤维状活性炭部与中空丝膜部的体积比率，可以平衡性良好地设定目标物质的除去寿命。
在专利文献2中，作为净水器用途具有难以堵塞的高寿命的膜结构是有效的，作为其事例，公开了适用复合化中空丝膜的事例。另外，在专利文献2中，记载了使聚乙烯的熔融赋形物拉伸开孔，得到疏水性的中空丝膜后，浸渍于亲水性共聚物溶液中而形成亲水性中空丝膜的方法。
专利文献3中公开了一种中空丝膜组件，其使用了具有非对称结构的高性能的精密过滤膜，具有在净水器用途中是重要的粒径为0.1μm、0.2μm的粒子的除去率的记载。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]日本国特开2005－768号公报
[专利文献2]日本国特开平11－262764号公报
[专利文献3]日本国特开2009－285547号公报。
发明内容
发明欲解决的课题
但是，对于专利文献1中公开的净水器滤筒，存在由于在该净水器滤筒中使用的中空丝膜的性能，导致净水器用滤筒的寿命变短的课题。另外，对于专利文献2中公开的复合化中空丝膜，存在下述课题：伴随中空丝膜的复合化，中空丝膜的膜厚变厚，由此中空丝膜的外径也变大，在小型紧凑的空间中难以具有充分的膜面积，使用了上述中空丝膜的净水器用滤筒的寿命变短。另外，对于专利文献2中公开的复合化中空丝膜，在将该中空丝膜进行亲水化的情况下，需要在疏水性的上述中空丝膜上覆盖亲水性高分子。但是，不能解决下述的课题：含有上述亲水性高分子的亲水化剂由于粘度高，从而为了使净水器用滤筒的寿命长期化而减小中空丝膜的外径、提高中空丝膜束中的该中空丝膜的密度时，由于上述的中空丝膜束的亲水化处理，导致中空丝膜彼此密合，中空丝膜束的密合部分不能有效利用，使用了上述中空丝膜的净水器用滤筒的寿命变短。另外，对于专利文献3中公开的中空丝膜组件，存在由于在该中空丝膜组件中使用的中空丝膜的外径、透水性能等，导致使用了上述中空丝膜的净水器用滤筒的寿命变短的课题。
因此，本发明的目的在于提供满足对于净水器而言所需要的区分（分画）性能（0.3μm以上的粒子的除去性能）、同时即使将中空丝膜组件小型化也具有充分的中空丝膜的膜面积的中空丝膜组件，实现装载该中空丝膜组件的净水器用滤筒的长寿命化。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题，本发明利用下面的（1）～（8）构成。
（1）中空丝膜组件，其是在筒状箱中填充捆扎多根中空丝膜而得的U字状中空丝膜束、并利用封装材料将所述中空丝膜束的开口端部固定于所述筒状箱的开口部的中空丝膜组件，所述中空丝膜含有疏水性高分子和亲水性高分子，其中，所述中空丝膜的外径为350μm以下，将所述筒状箱的垂直于轴向的截面的截面积为最小的地方的截面积设为S、所述中空丝膜的外周长设为L、填充于所述筒状箱中的所述中空丝膜的根数设为N时，（2N×L）/S为6.2以上，粒径0.3μm以上的粒子的除去率为99.9％以上。
（2）根据上述（1）所述的中空丝膜组件，其中，所述中空丝膜的内径与所述中空丝膜的外径之比（内径/外径）为0.67以下。
（3）根据上述（1）或（2）所述的中空丝膜组件，其中，相对于所述筒状箱的内侧空间，中空丝膜的填充率为60％以下。
（4）根据上述（1）～（3）中任一项所述的中空丝膜组件，其中，所述中空丝膜的透水性能为30ml/Pa/hr/m2以上。
（5） 根据上述（1）～（4）中任一项所述的中空丝膜组件，其中，所述疏水性高分子为聚砜系高分子。
（6）根据上述（1）～（5）中任一项所述的中空丝膜组件，其中，所述亲水性高分子含有聚乙烯吡咯烷酮。
（7）净水器用滤筒，其装载有上述（1）～（6）中任一项所述的中空丝膜组件。
（8）净水器，其具有上述（7）所述的净水器用滤筒。
发明的效果
根据本发明，可以提供满足对于净水器而言所需要的区分性能（0.3μm以上的粒子的除去性能）、同时即使将中空丝膜组件小型化也具有充分的膜面积的中空丝膜组件，可以实现装载了该中空丝膜组件的净水器用滤筒的长寿命化。另外，本中空丝膜组件不仅可以用于净水器用滤筒，也可以用于大尺寸的水处理用组件。
具体实施方式
以下对于本发明的实施方式进行说明。
应予说明，在本说明书中，“质量”与“重量”意思相同。
本发明的中空丝膜组件中使用的中空丝膜可以通过例如利用非溶剂致相分离法、使用二层环喷嘴通过液体注入法来制造不对称结构的中空丝膜的方法等而得到，在所述方法中，在二层环喷嘴的外周缝隙部注入制膜原液，在中心管中注入非凝固性等的液体，形成中空丝膜的中空形状。另外，在上述的方法中，制膜原液例如与非凝固性等的液体一起从二层环喷嘴排出，在规定的区间空走后，导入到设置于下游侧的凝固浴中。然后，制膜原液通过凝固浴而凝固成中空形状，形成为中空丝膜。然后，将该中空丝膜进行水洗，然后卷绕成绞纱（かせ）。
上述的中空丝膜含有疏水性高分子，该疏水性高分子构成中空丝膜的基材。然后，对于上述的疏水性高分子，适合使用聚砜、聚醚砜、多芳基化合物等的聚砜系高分子，更为适合使用聚砜。另外，也可以适当选择具有聚偏1,1-二氟乙烯等氟系树脂、三醋酸纤维素、二醋酸纤维素等纤维素系树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚酰胺等的物质。
此处，在制膜原液中，溶解了聚砜系聚合物等的中空丝膜构成成分。作为溶解聚合物的溶剂，可以使用二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N－甲基－2－吡咯烷酮、二噁烷等多种溶剂，特别地，期望使用二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、N－甲基－2－吡咯烷酮，根据制膜原液的粘度、注入液体的凝固性适当选择即可。
另外，在本发明的中空丝膜组件中使用的中空丝膜中含有亲水性高分子是重要的。作为其原因，是由于能够在中空丝膜的表面赋予亲水性，能够提高其透水性能，进而还能够抑制悬浊物在中空丝膜上附着而使中空丝膜所具有的微孔堵塞。从能够充分地得到上述效果的角度考虑，亲水性高分子的含量相对于中空丝膜整体的质量优选为3质量份以上，更优选为5质量份以上。另一方面，中空丝膜中的亲水性高分子的含量多时，由于亲水性高分子自身保有水，因此反而形成透过阻力，中空丝膜的透水性能降低。因此，亲水性高分子的质量相对于中空丝膜整体的质量优选为20质量份以下，更优选为15质量份以下。
此处，上述亲水性高分子是指水溶性的高分子化合物、或者即使为非水溶性、也通过静电相互作用、氢键与水分子发生相互作用的高分子化合物。具体地，可以列举聚环氧乙烷或聚环氧丙烷这样的聚环氧烷、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮（以下称为“PVP”）、聚乙酸乙烯酯、聚二甲基甲氧基丙烯酸酯、聚二甲基丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮与丙烯酸的共聚物、乙酸乙烯酯与乙烯基吡咯烷酮的共聚物等的非离子性亲水性高分子、聚丙烯酸、聚乙烯基硫酸、羧甲基纤维素等的阴离子性亲水性高分子、聚烯丙基胺、聚赖氨酸、壳聚糖、聚［甲基丙烯酸｛2（二甲基氨基）乙基｝酯］等的阳离子性亲水性高分子、聚甲基丙烯酰氧基乙基磷酸胆碱、聚甲基丙烯酰氧基乙基二甲基铵丙酸盐等的双离子性亲水性高分子。应予说明，在中空丝膜中含有的亲水性高分子也可以为2种以上。特别从抑制悬浊物的附着的观点考虑，适合使用非离子性亲水性高分子、双离子性亲水性高分子。如果考虑到与聚砜系树脂的亲和性，则更优选含有聚乙烯吡咯烷酮、聚乙二醇，特别优选含有聚乙烯吡咯烷酮。另外，作为净水器用途使用时，从安全性的方面出发，期望来自中空丝膜的亲水性高分子的溶出少，单独使用聚乙烯吡咯烷酮也是合适的。
本发明的中空丝膜组件中使用的中空丝膜可以通过控制纺丝原液的组成和注入液组成、使纺丝原液、注入液从喷丝头排出时的排出量、排出后的干区域（乾式部）的冷风的露点/温度、冷风速度、纺丝原液排出时的牵伸比、凝固浴温度等而得到。然后，通过将多根中空丝膜捆扎，而形成中空丝膜束，通过控制水洗条件、脱液条件、干燥条件，形成为在中空丝膜组件中使用时，能够使该中空丝膜组件的粒径0.3μm以上的粒子的除去率为99.9％以上的优质的中空丝膜束。然后，通过将利用上述方法得到的中空丝膜束折成U字状，用聚氨酯树脂等的封装材料将中空丝膜束开口部在筒状箱上粘接固定，从而可得到中空丝膜组件。
对于净水器用的中空丝膜组件，具有细菌大小以上的悬浊物的除去性能是必须条件。因此，对于本发明的中空丝膜组件，粒径0.3μm以上的粒子的除去率为99.9％以上是重要的。另外，为了使中空丝膜组件的粒径0.3μm以上的粒子的除去率为99.9％以上，极为高度地抑制在中空丝膜组件中使用的中空丝膜的破损变得重要。
其中，如果使含有亲水性高分子的中空丝膜的外径极小、为350μm以下，而形成该中空丝膜以高密度存在的中空丝膜束，则在上述水洗后，有主要在中空丝膜彼此之间亲水性高分子过量地残留的情况，在该状态下进行中空丝膜束的干燥时，有下述情况：水在中空丝膜的外表面附近凝集，由此不溶化亲水性高分子变得不均匀，产生中空丝膜彼此粘接的地方，中空丝膜束僵直（剛直）。中空丝膜束变得僵直时，不仅显示组件化中的中空丝膜束加工性有恶化的倾向，而且失去中空丝膜束的柔软性，由此观察到特别在配置于U字状的中空丝膜束的顶点部分的中空丝膜部分出现裂缝、中空丝膜束破损的倾向。然后，中空丝膜束破损时，粒径0.3μm以上的粒子的除去率变得小于99.9％。
特别地，将中空丝膜直径细化、中空丝膜束中含有的中空丝膜的密度提高时，该倾向变得显著。从上述观点出发，中空丝膜束的不溶性亲水性高分子的含有率（以下有时称为中空丝膜束的不溶化亲水性高分子率）相对于中空丝膜束中含有的全部亲水性高分子质量优选为80％以下，更优选为60％以下。不溶性亲水性高分子量过于少时，中空丝膜的透水性能降低，因此中空丝膜束的不溶性亲水性高分子的含有率优选为5％以上，进而优选为10％以上，更优选为15％以上。
应予说明，不溶化亲水性高分子率可以如以下这样求得。将干燥后的中空丝膜束放入作为溶剂的N，N－二甲基乙酰胺（DMAc）溶液中，搅拌后，进行抽滤，将残渣的干燥固体质量作为不溶化亲水性高分子质量（uC）进行测定。不溶化亲水性高分子率通过用不溶化亲水性高分子质量（uC）除以中空丝膜束中的全部亲水性高分子质量（wC）、由式（1）来计算。
不溶化亲水性高分子率（％）＝100×uC/wC （1）。
另外，作为使中空丝膜束的不溶性亲水性高分子的含有率为上述范围的方法，可以列举将利用凝固浴进行了结构形成的中空丝膜、利用在卷绕工序前设置的水洗浴进行洗涤，或卷绕中空丝膜而将中空丝膜丝束化后，离线地将中空丝膜束进行洗涤。另外，更优选将两者的洗涤适当组合来实施。中空丝膜的洗涤优选使用水、醇等的水溶性成分的溶剂，用80℃以上的高温液体进行洗涤时，洗涤效率高，是优选的。
中空丝膜洗涤后，从保存中的品质保持和操作性的方面出发，优选预先使中空丝膜束干燥。此时，干燥温度优选为60℃以上，优选为小于140℃。在小于60℃的干燥温度下，由于干燥速度变慢，中空丝膜束的制造效率差。在140℃以上的干燥温度下，干燥速度过快，由此有时产生丝束内的干燥不均，中空丝膜束僵直。
另外，作为不产生干燥不均的方法，可以列举在高温下的干燥前进行离心脱液，或者进行送风干燥等。
作为本发明的中空丝膜的透水性能，优选为30ml/Pa/hr/m2以上，进而优选为35ml/Pa/hr/m2以上，更优选为40ml/Pa/hr/m2以上。另外，对于中空丝膜的透水性能的上限，没有特别限定，但如果透水性能过于高，则有可能区分性能降低，因此中空丝膜的透水性能的上限优选小于120ml/Pa/hr/m2，进而优选小于100ml/Pa/hr/m2。
作为中空丝膜的区分特性，优选粒径0.2μm的粒子的除去率为80％以上，进而优选为90％以上。另外，从需要除去原水中的细菌的角度考虑，粒径0.3μm以上的粒子的除去率必须为99.9％以上。
将多根所得的中空丝膜捆扎，并使其形成为U字状而得到丝束（糸束），将该丝束插入筒状箱中，将中空丝膜束的开口端部用封装材料固定于筒状箱的开口部，形成中空丝膜组件。将中空丝膜组件向滤筒箱中插入，填充活性炭等的吸附剂、离子交换体，由此能够形成为可除去一般的自来水中含有的人体不需要的物质的净水器用滤筒。
从进行了净水器用滤筒化时的制品寿命的观点出发，优选中空丝膜的外径小。另一方面，从过滤流量的角度考虑，优选中空丝膜的内径大、中空丝膜的膜厚薄。另外，从丝强度的角度考虑，优选中空丝膜的外径大、中空丝膜的内径小、中空丝膜的膜厚厚。为了使它们兼顾，中空丝膜的外径为350μm以下是重要的，更优选为330μm以下，特别优选为300μm以下。另一方面，从上述的角度考虑，中空丝膜的外径优选为190μm以上，更优选为220μm以上，特别优选为260μm以上。中空丝膜的内径优选为150μm以上，更优选为155μm以上，特别优选为160μm以上。另一方面，从上述的角度考虑，中空丝膜的内径优选为220μm以下，更优选为210μm以下，特别优选为200μm以下。
另外，中空丝膜的膜厚优选为90μm以下，更优选为85μm以下。另一方面，中空丝膜的膜厚优选为30μm以上，更优选为50μm以上。
将外径为350μm以下的细径中空丝膜束进行U字化并插入到筒状箱中时，如果膜厚小、即中空丝膜的内径/外径比大，则有可能在U字化时中空部破坏、中空丝膜损伤、应除去的悬浊物或细菌等在干净水中泄露。由此，外径为350μm以下的中空丝膜的内径/外径优选为0.67以下。更优选为0.61以下，进而优选为0.6以下。
对于规定的容量的中空丝膜组件的筒状箱，作为延长制品寿命的方法，可以单纯地提高相对于筒状箱的内侧空间的中空丝膜的填充率。另一方面，如果为60％以下的填充率，则可以抑制原水不能浸透中空丝膜束整体、不能有效利用中空丝膜束的内部的中空丝膜部分的情形发生，从而是优选的。另外，如果为60％以下的填充率，则将形成为U字状的丝束插入筒状箱时的操作性改善，从这个角度考虑也是优选的。此处，填充率以在筒状箱中面积最小的截面进行计算。筒状箱有时使用内径沿着其长度方向扩大或缩小的筒状箱。因此，在本发明中，中空丝膜的填充率针对内筒箱的垂直于轴向的截面的截面积为最小的地方的截面积（S）而求得。填充率通过用中空丝膜截面积（A）与中空丝膜根数的2倍值的累计值除以筒状箱截面积（S）的式（2）表示。中空丝膜截面积忽略中空丝膜的中空部而计算。
填充率（％）＝100×［丝根数×2］×A/S （2）。
对于中空丝膜，同心圆状的二层环形状是合适的形态，但是特别外周侧未必需要是圆形，也可以是外表面上具有突起的形状、或多角形状。
在筒状箱内增多中空丝膜的膜面积、即在筒状箱内容纳具有高密度的中空丝膜的中空丝膜束而形成中空丝膜组件，这从延长使用了该中空丝膜组件的净水器用滤筒的制品寿命的角度来看是重要的。膜面积以中空丝膜的外周长、中空丝膜根数、中空丝膜组件内的中空丝膜的有效长度的乘积表示，但上述的有效长度起因于筒状箱的尺寸，因此如何增大筒状箱的每单位截面积的、［中空丝膜的外周长（L）］和［中空丝膜根数（N）×2］的累计值在延长制品寿命方面是重要的。应予说明，如上述那样，筒状箱的截面积是筒状箱的与轴向垂直的截面的截面积为最小的地方的截面积。在本发明中，（2N×L）/S为6.2以上是重要的，优选为6.5以上，更优选为6.8以上，特别优选为7.0以上。另外，（2N×L）/S的上限没有特别限定，但从丝强度的角度考虑，中空丝膜的合适的外径为260μm以上，合适的填充率为60％以下，因此（2N×L）/S的上限优选为9.3以下。应予说明，中空丝膜的外周长（L）利用实施例中记载的测定方法算出。
为了在筒状箱内增多中空丝膜的膜面积，如上述那样，使中空丝膜的外径为350μm以下是重要的。优选为330μm以下，更优选为300μm以下。
另外，本发明的中空丝膜组件可以适合用于具有中空丝膜组件和活性炭的净水器用滤筒，该净水器用滤筒可以适合用于具有净水器用滤筒和流路切换器的净水器。
实施例
以下，使用实施例详细地说明本发明。
（1）中空丝膜外径、内径和中空丝膜的外周长
用刀将中空丝膜沿相对于长度方向为垂直的方向切断，使截面露出，利用显微镜（マイクロウォッチャー）（KEYENCE公司制、VH－Z100）的1000倍透镜测定露出的截面的外径、内径。外径、内径均为5处的平均值。中空丝膜的外周长L用外径（平均值）×π计算。
（2）透水性能
在两端具有回流液用的孔的管形状的箱中插入中空丝膜，用コニシ（株）制环氧树脂系化学反应型粘接剂“クイックメンダー（注册商标）”在箱的两端部将中空丝膜粘接固定，切割两端部而进行开口，由此制作有效长度为12cm的小型中空丝膜组件。接着，在中空丝膜的内侧施加水压供给37℃的水，测定从中空丝膜的外侧透过并流出的每单位时间的水的量，利用下式算出透水性能。
透水性能（mL/hr/Pa/m2）＝Q/（T×P×A）
Q：从中空丝膜的外侧流出的水量（mL）
T：施加水压的时间（hr）
P：水压（Pa）
A：中空丝膜的有效面积（m2）。
（3）中空丝膜束的不溶化亲水性高分子率的测定
在装入了N，N－二甲基乙酰胺（DMAc）溶液50ml的管形瓶中放入中空丝膜束1g，搅拌后进行抽滤。将滤纸上的残渣在60℃进行5小时的真空干燥，将干燥后的固体质量作为不溶化亲水性高分子质量（uC）测定。不溶化亲水性高分子率由下式（1）计算。应予说明，wC是中空丝膜束中含有的全部亲水性高分子质量。
不溶化亲水性高分子率（％）＝100×uC/wC （1）。
（4）粒径0.3μm以上的粒子的除去率
制作将中空丝膜束弯折成U字状、插入到筒状箱内、并将中空丝膜的开口侧粘接固定了的组件，使用粒子计数器（Hach公司制A2400），从中空丝膜组件开口端侧以28.3L/分钟的流量进行抽吸。进行测定粒径为0.3μm以上的设定，使在28.3L/分钟下抽吸时的大气中的粒子数为10000个以上，以上述这样的方式调整测定环境，对从开口端侧排出的粒子数进行计数，算出除去率。
（5）中空丝膜组件过滤流量
在中空丝膜组件的非开口侧连接管，以能够供给原水，将20℃的水以0.1MPa供给，测定透过中空丝膜而流出的每单位时间的水的量，算出每单位时间的中空丝膜组件过滤流量（L/min）。
（6）净水器滤筒混浊过滤能力
在制作的中空丝膜组件上游侧配置活性炭，进行滤筒化后，按照ＪIS S 3201：2004（家庭用净水器试验方法）中所示的方法实施。初始流量设定为2.0L/min。
［实施例1］
将通过溶解聚乙烯吡咯烷酮（PVP）（ISP公司制K90）7质量份、N，N－二甲基乙酰胺（DMAc）75质量份、水3.0质量份和聚砜（ソルベイ公司制ユーデルポリスルホン（注册商标）P－3500）15质量份而得的制膜原液从二层环喷丝头的环状缝隙排出。将溶解有DMAc 55质量份、PVP（BASF公司制K30、重均分子量4万）30质量份和甘油15质量份的液体作为注入液体由中心管排出。在干区域设置冷风筒，一边从制膜原液的两侧供给冷风一边使其通过规定的干区域长度（乾式長），在放入了由90份的水和10份的DMAc形成的混合溶液的85℃的凝固浴中浸渍，使其凝固后，经过水洗工序，卷绕成绞纱，得到湿润状态的中空丝膜。卷绕的中空丝膜的外径为300μm、内径为180μm、膜厚为60μm。
将所得的中空丝膜束沿长度方向切割成30cm，在85℃进行1小时的热水洗涤。在干热干燥器内，在100℃进行10小时的干燥，进行热处理，由此得到干燥状态的中空丝膜束。
将上述中空丝膜1728根用水浸湿后，弯折成U字状，再次使其干燥。将该干燥状态的U字状的中空丝膜束插入筒状箱（内径24.4mm、长度56mm）内，用聚氨酯树脂将开口部固定，形成中空丝膜组件。
填充率为52.2％，所得的中空丝膜的膜面积为0.099m2，（2N×L）/S为6.97。对于中空丝膜透水性能、中空丝膜组件过滤流量、中空丝膜组件的粒径0.3μm以上的粒子的除去率、净水器滤筒混浊过滤能力等各种性能，示于表1和表2。
［实施例2］
调节原液和注入液排出量，用与实施例1相同的方法得到外径330μm、膜厚65μm的中空丝膜。通过将所得的中空丝膜束用与实施例1相同的方法处理，得到干燥状态的中空丝膜束。
将上述中空丝膜1428根用水浸湿后，弯折成U字状，再次使其干燥。将该干燥状态的U字状的中空丝膜束插入筒状箱（内径24.4mm、长度56mm）内，用聚氨酯树脂将开口部固定，形成中空丝膜组件。
填充率为52.2％，所得的中空丝膜的膜面积为0.090m2，（2N×L）/S为6.33。对于中空丝膜透水性能、中空丝膜组件的粒径0.3μm以上的粒子的除去率、中空丝膜组件过滤流量，示于表1和表2。
［实施例3］
将利用与实施例1相同的方法制备的制膜原液从二层环喷丝头的环状缝隙排出。将溶解有DMAc 55质量份、聚乙烯吡咯烷酮（BASF公司制K30、重均分子量4万）30质量份和甘油15质量份的液体作为注入液体由中心管排出。在干区域设置冷风筒，一边从制膜原液的一侧供给冷风一边使其通过规定的干区域长度，在放入了由90份水和10份DMAc形成的混合溶液的凝固浴中浸渍而使其凝固后，经过水洗工序，卷绕成绞纱，得到湿润状态的中空丝膜。卷绕的中空丝膜的外径为300μm、膜厚为60μm。
将所得的中空丝膜束沿长度方向切割成30cm，在90℃进行2小时的热水洗涤。在干热干燥器内，在100℃进行10小时的干燥，进行热处理，由此得到干燥状态的中空丝膜束。
将上述中空丝膜1728根用水浸湿后，弯折成U字状，再次使其干燥。将该干燥状态的U字状的中空丝膜束插入筒状箱（内径24.4mm，长度56mm）内，用聚氨酯树脂将开口部固定，形成中空丝膜组件。
填充率为52.2％，所得的中空丝膜的膜面积为0.099m2，（2N×L）/S为6.97。对于中空丝膜透水性能、中空丝膜组件过滤流量、中空丝膜组件的粒径0.3μm以上的粒子的除去率，示于表1和表2。
［实施例4］
调节原液和注入液排出量，用与实施例1相同的方法得到外径300μm、膜厚60μm的中空丝膜。通过将所得的中空丝膜束用与实施例1相同的方法处理，得到干燥状态的中空丝膜束。
将上述中空丝膜1824根用水浸湿后，弯折成U字状，再次使其干燥。将该干燥状态的U字状的中空丝膜束插入筒状箱（内径24.4mm，长度56mm）内，用聚氨酯树脂将开口部固定，形成中空丝膜组件。
填充率为55.1％，所得的中空丝膜的膜面积为0.105m2，（2N×L）/S为7.35。对于中空丝膜透水性能、中空丝膜组件过滤流量、中空丝膜组件的粒径0.3μm以上的粒子的除去率，示于表1和表2。
［实施例5］
调节原液和注入液排出量，用与实施例1相同的方法得到外径300μm、膜厚52μm的中空丝膜。通过将所得的中空丝膜束用与实施例1相同的方法处理，得到干燥状态的中空丝膜束。
将上述中空丝膜1728根用水浸湿后，弯折成U字状，再次使其干燥。将该干燥状态的U字状的中空丝膜束插入筒状箱（内径24.4mm，长度56mm）内，用聚氨酯树脂将开口部固定，形成中空丝膜组件。
填充率为52.2％，所得的中空丝膜的膜面积为0.099m2，（2N×L）/S为6.97。对于中空丝膜透水性能、中空丝膜组件过滤流量、中空丝膜组件的粒径0.3μm以上的粒子的除去率，示于表1和表2。
［比较例1］
调节原液和注入液排出量，用与实施例1相同的方法得到外径360μm、膜厚70μm的中空丝膜。通过将所得的中空丝膜束用与实施例1相同的方法处理，得到干燥状态的中空丝膜束。
将上述中空丝膜1200根用水浸湿后，弯折成U字状，再次使其干燥。将该干燥状态的U字状的中空丝膜束插入筒状箱（内径24.4mm，长度56mm）内，用聚氨酯树脂将开口部固定，形成中空丝膜组件。
填充率为52.2％，所得的中空丝膜的膜面积为0.083m2，（2N×L）/S为5.80。对于中空丝膜透水性能、中空丝膜组件过滤流量、中空丝膜组件的粒径0.3μm以上的粒子的除去率、净水器滤筒混浊过滤能力等各种性能，示于表1和表2。
［比较例2］
调节原液和注入液排出量，用与实施例1相同的方法得到外径360μm、膜厚70μm的中空丝膜。通过将所得的中空丝膜束用与实施例1相同的方法处理，得到干燥状态的中空丝膜束。
将上述中空丝膜1400根用水浸湿后，弯折成U字状，再次使其干燥。将该干燥状态的U字状的中空丝膜束插入筒状箱（内径24.4mm，长度56mm）内，用聚氨酯树脂将开口部固定，形成中空丝膜组件。
填充率为61.0％，所得的中空丝膜的膜面积为0.097m2，（2N×L）/S为6.77。对于中空丝膜透水性能、中空丝膜组件过滤流量、中空丝膜组件的粒径0.3μm以上的粒子的除去率、净水器滤筒混浊过滤能力等各种性能，示于表1和表2。
［比较例3］
用与实施例1相同的方法得到外径300μm、膜厚60μm的中空丝膜。将所得的中空丝膜束沿长度方向切割成30cm，在90℃进行2小时的热水洗涤后，在干热干燥器内在160℃进行5小时干燥，进行热处理，由此得到干燥状态的中空丝膜束。
为了使（2N×L）/S为6.97，将上述中空丝膜1728根用水浸湿后，弯折成U字状，再次使其干燥。尝试将该干燥状态的U字状的中空丝膜束插入筒状箱（内径24.4mm，长度56mm）内，但由于中空丝膜束极其僵直，无法插入。即，无法制作U字状的中空丝膜束填充于筒状箱内的、其（2N×L）/S为6.97的中空丝膜。对于中空丝膜透水性能，示于表1。
［比较例4］
利用与实施例1相同的方法得到外径300μm、膜厚60μm的中空丝膜。将所得的中空丝膜束沿长度方向切割成30cm，在90℃进行2小时的热水洗涤。在干热干燥器内在160℃进行5小时的干燥，进行热处理，由此得到干燥状态的中空丝膜束。
将上述中空丝膜1680根用水浸湿后，弯折成U字状，再次使其干燥。将该干燥状态的U字状的中空丝膜束插入筒状箱（内径24.4mm，长度56mm）内，但在中空丝膜束顶点部分，中空丝膜的一部分破损，形成为粒径0.3μm以上的粒子的除去率为82％的中空丝膜组件。对于中空丝膜透水性能、中空丝膜组件的粒径0.3μm以上的粒子的除去率，示于表1和表2。
［比较例5］
将聚砜（ソルベイ公司制ユーデルポリスルホン（注册商标）P－3500）16质量份、聚乙烯吡咯烷酮（ISP公司制K30）3质量份、聚乙烯吡咯烷酮（ISP公司K90）3质量份、二甲基乙酰胺77质量份和水1质量份进行加热溶解，得到制膜原液，将该制膜原液从二层环喷丝头的环状缝隙排出。将由DMAc 65质量份、水35质量份形成的注入液体作为注入液体从二层环喷丝头的中心管排出。使其通过干区域，在放入了由90份水和10份DMAc形成的混合溶液的70℃的凝固浴中浸渍，使其凝固后，经过水洗工序，卷绕成绞纱，得到湿润状态的中空丝膜。卷绕的中空丝膜的外径为280μm、膜厚为40μm。
将所得的中空丝膜束沿长度方向切割成30cm，在90℃进行2小时的热水洗涤。在干热干燥器内在100℃进行10小时的干燥，进行热处理，由此得到干燥状态的中空丝膜束。
将上述中空丝膜1932根用水浸湿后，弯折成U字状，再次使其干燥。将该干燥状态的U字状的中空丝膜束插入筒状箱（内径24.4mm，长度56mm）内，用聚氨酯树脂将开口部固定，形成中空丝膜组件。
填充率为52.2％，但中空丝膜束的U字顶点部分折断，形成为粒径0.3μm以上的粒子的除去率为88.5％的中空丝膜组件。对于中空丝膜透水性能、中空丝膜组件的粒径0.3μm以上的粒子的除去率，示于表1和表2。
［比较例6］
调节原液和注入液排出量，用与实施例1相同的方法得到外径300μm、膜厚60μm的中空丝膜。通过将所得的中空丝膜束用与实施例1相同的方法处理，得到干燥状态的中空丝膜束。
将上述中空丝膜2016根用水浸湿后，弯折成U字状，再次使其干燥。尝试将该干燥状态的U字状的中空丝膜束插入筒状箱（内径24.4mm，长度56mm）内来制作中空丝膜组件，但由于填充率过于高，因此插入时中空丝膜折断，无法制作品质优良的组件。对于中空丝膜透水性能，示于表1。
[表1]
[表2]
详细地并参照特定的实施方式对本发明进行了说明，但在不脱离本发明的精神和范围的情况下能够加入各种改变或修正，这对于本领域技术人员是清楚的。本申请是基于2016年3月22日申请的日本专利申请（日本特愿2016－056696）的申请，其内容在本文中作为参照引入。
Claims (8)
1.中空丝膜组件，其是在筒状箱中填充捆扎多根中空丝膜而得的U字状中空丝膜束、并利用封装材料将所述中空丝膜束的开口端部固定于所述筒状箱的开口部的中空丝膜组件，所述中空丝膜含有疏水性高分子和亲水性高分子，
其中，所述中空丝膜的外径为350μm以下，
将所述筒状箱的垂直于轴向的截面的截面积为最小的地方的截面积设为S、所述中空丝膜的外周长设为L、填充于所述筒状箱中的所述中空丝膜的根数设为N时，（2N×L）/S为6.2以上，
粒径0.3μm以上的粒子的除去率为99.9％以上。
2.根据权利要求1所述的中空丝膜组件，其中，所述中空丝膜的内径与所述中空丝膜的外径之比（内径/外径）为0.67以下。
3.根据权利要求1或2所述的中空丝膜组件，其中，相对于所述筒状箱的内侧空间，中空丝膜的填充率为60％以下。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的中空丝膜组件，其中，所述中空丝膜的透水性能为30ml/Pa/hr/m2以上。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的中空丝膜组件，其中，所述疏水性高分子为聚砜系高分子。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的中空丝膜组件，其中，所述亲水性高分子含有聚乙烯吡咯烷酮。
7.净水器用滤筒，其装载有权利要求1～6中任一项所述的中空丝膜组件。
8.净水器，其具有权利要求7所述的净水器用滤筒。
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