CN112469495B - 中空丝膜组件和中空丝膜组件的制造方法 - Google Patents

中空丝膜组件和中空丝膜组件的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112469495B
CN112469495B CN201980050105.9A CN201980050105A CN112469495B CN 112469495 B CN112469495 B CN 112469495B CN 201980050105 A CN201980050105 A CN 201980050105A CN 112469495 B CN112469495 B CN 112469495B
Authority
CN
China
Prior art keywords
hollow fiber
fiber membrane
membrane module
potting
potting portion
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.)
Active
Application number
CN201980050105.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112469495A (zh
Inventor
柳桥真人
小林敦
志村俊
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
Publication of CN112469495A publication Critical patent/CN112469495A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112469495B publication Critical patent/CN112469495B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/021Manufacturing thereof
    • B01D63/0233Manufacturing thereof forming the bundle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/021Manufacturing thereof
    • B01D63/022Encapsulating hollow fibres
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/021Manufacturing thereof
    • B01D63/022Encapsulating hollow fibres
    • B01D63/0221Encapsulating hollow fibres using a mould
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/021Manufacturing thereof
    • B01D63/0231Manufacturing thereof using supporting structures, e.g. filaments for weaving mats
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/04Hollow fibre modules comprising multiple hollow fibre assemblies
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/02Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08Hollow fibre membranes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/10Supported membranes; Membrane supports
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/02Specific tightening or locking mechanisms
    • B01D2313/025Specific membrane holders
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/04Specific sealing means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/04Specific sealing means
    • B01D2313/041Gaskets or O-rings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D2313/00Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/23Specific membrane protectors, e.g. sleeves or screens
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D63/00Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02Hollow fibre modules
    • B01D63/021Manufacturing thereof
    • B01D63/022Encapsulating hollow fibres
    • B01D63/0225Multiple encapsulation layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本发明的课题在于提供能够抑制灌封部与保护构件的剥离的中空丝膜组件。本发明提供中空丝膜组件,其具有:多个中空丝膜在灌封部束扎而成的中空丝膜束、容纳上述中空丝膜束的壳体、以及与上述灌封部的外表面抵接并连续地被覆该外表面的保护构件,上述保护构件具有上述中空丝膜束的长度方向上的将上述保护构件的一端与另一端连通的切口部。

Description

中空丝膜组件和中空丝膜组件的制造方法
技术领域
本发明涉及中空丝膜组件和中空丝膜组件的制造方法。
背景技术
近年来,精密过滤膜、超滤膜等分离膜有助于节能、节省空间或者提高产品品质等,因此被用于以食品工业、医疗、生物、用水制造或排水处理等为代表的各种领域的流体分离工艺中。
作为分离膜的形状,可举出平膜、中空丝膜。对于中空丝膜,已知多根中空丝膜束的两端在灌封部被束扎、进而筒状的保护构件与灌封部的外表面抵接而成的中空丝膜筒被容纳于壳体而得到的中空丝膜组件(专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4498373号公报。
发明内容
发明要解决的技术问题
但是,保护构件与灌封部的外表面抵接的以往的中空丝膜组件中,对于灌封树脂的固化收缩、中空丝膜组件的热处理等时的灌封部的膨胀或收缩,保护构件不能平滑地追随,结果保护构件从灌封部剥离,这被认为是问题。
因此,本发明的目的是提供能够抑制灌封部与保护构件的剥离的中空丝膜组件。
用于解决技术问题的手段
为了实现上述目的,本发明提供中空丝膜组件及其制造方法,所述中空丝膜组件具有:多个中空丝膜在灌封部被束扎而成的中空丝膜束、容纳上述中空丝膜束的壳体、以及与上述灌封部的外表面抵接并连续地被覆该外表面的保护构件;上述保护构件具有上述中空丝膜束的长度方向上的将上述保护构件的一端与另一端连通的切口部。
发明效果
根据本发明,可以提供中空丝膜组件,其能够抑制由于灌封剂的固化收缩、中空丝膜组件的热处理而引起的灌封部与保护构件的剥离。
附图说明
[图1] 图1是本发明的第一实施方式所述的中空丝膜组件的纵截面示意图。
[图2] 图2是图1的A-A线上的截面图。
[图3] 图3是图1中的保护构件与第2灌封部的侧面图。
[图4] 图4是本发明的第二实施方式所述的中空丝膜组件的纵截面示意图。
[图5] 图5是具有切口的环的示意图。
[图6] 图6是图4的A-A线上的截面图。
[图7] 图7是示出保护构件的一个方式的示意图。
[图8] 图8是示出保护构件的一个方式的示意图。
[图9] 图9是示出保护构件的一个方式的示意图。
具体实施方式
以下,一边参照附图一边详细说明本发明的实施方式,但本发明并不受它们的任何限定。
本发明的中空丝膜组件需要具有:多个中空丝膜在灌封部被束扎而成的中空丝膜束、容纳上述中空丝膜束的壳体、以及与上述灌封部的外表面抵接并连续地被覆该外表面的保护构件。
1.中空丝膜束
本发明的中空丝膜组件具有的中空丝膜束中,多个中空丝膜通过至少一个灌封部束扎。
构成中空丝膜束的“中空丝膜”是指具有液体或气体的分离功能的由高分子形成的中空的丝状的膜。
作为成为中空丝膜材料的高分子,可举出例如,聚乙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、离聚物、聚丙烯或者聚(4-甲基-1-戊烯)等烯烃系聚合物、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氯三氟乙烯、聚偏二氟乙烯、四氟乙烯-乙烯共聚物或者四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物等含氟聚合物、乙酸纤维素等纤维素系聚合物、聚氯乙烯、丙烯腈系聚合物、硅酮系聚合物、聚酰胺、聚酰亚胺、聚醚砜、聚砜、聚苯醚、聚苯硫醚、聚芳酯、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚碳酸酯或聚乙烯醇系聚合物等。为了提高所得中空丝膜的耐热性、物理强度和化学耐久性,优选含氟聚合物、聚醚砜或聚砜。
从兼具透过性能与物理强度的观点出发,中空丝膜的厚度优选为20~500μm、更优选为30~500μm、进一步优选为40~500μm。
从兼具有效膜面积与物理强度的观点出发,中空丝膜的外径优选为100~2000μm、更优选为200~1500μm、进一步优选为300~1000μm。
另外,从流过中空部的流体的压力损失与屈曲压力的平衡的观点出发,中空丝膜的中空率优选为15~70%、更优选为20~65%、进一步优选为25~60%。中空丝膜的外径、中空率可以通过例如对制造中空丝的纺丝喷头的排出孔的形状、或制造中空丝时的卷取速度/排出速度所示的牵伸比进行适宜改变来进行调整。
中空丝膜的细孔直径、细孔的形状可以根据分离对象而适宜选择。另外,根据需要可以对中空丝膜实施利用有机溶剂的处理、等离子体放电处理、电晕放电处理或臭氧处理等表面处理。另外,中空丝膜有时因热水处理、蒸汽灭菌处理而发生热收缩,因此也可以使用预先实施了预加热处理的中空丝膜。
束扎多个中空丝膜的“灌封部”是指被束扎的中空丝彼此的间隙被所谓的粘接剂即以灌封树脂为主成分的灌封剂所填充的部位。
作为成为灌封剂的主成分的灌封树脂,优选为与中空丝膜的粘接性、耐热性和化学耐久性优异的环氧树脂、聚氨酯树脂或硅酮树脂。另外,灌封剂除了灌封树脂之外还可以含有例如二氧化硅、滑石、云母、粘土、碳酸钙、玻璃或橡胶等添加材料。另外,作为固化剂,还可以含有脂肪族环状胺系固化剂、脂肪族链状胺系固化剂。
由于成形容易,灌封部优选形成于中空丝膜束的端部,由于将多个中空丝膜更牢固地成束,更优选形成于中空丝膜束的两端部。即,中空丝膜束更优选其两端在灌封部被束扎。
作为将灌封剂填充于中空丝膜彼此的间隙的方法,可举出例如,利用离心力使灌封剂浸透的离心灌封法、或通过自然流动使灌封剂浸透的静置灌封法。另外,还可以将灌封树脂注入注塑成型用的模具中,填充中空丝膜彼此的间隙。此时,为了抑制灌封部的事后的变形,可以将灌封剂的填充和固化收缩分多次进行而将灌封部成型。
2.壳体
作为本发明的中空丝膜组件具有的壳体的材料,可举出例如,聚四氟乙烯或者全氟烷氧基氟树脂等氟系树脂树脂、聚砜、聚醚砜、聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚苯硫醚、聚醚酮、聚氯乙烯树脂、ABS树脂、不锈钢或铝。
3.保护构件
本发明的中空丝膜组件具有的保护构件与灌封部的外表面抵接并连续地被覆该外表面。另外,保护构件需要具有上述中空丝膜束的长度方向上的将上述保护构件的一端与另一端连通的切口部。
本文中,“保护构件”是指由与作为其抵接并连续地被覆的对象的灌封部不同的原材料形成的构件。
另外,保护构件“抵接”于灌封部的外表面是指至少保护构件的一部分直接或在经由固化的粘接剂等其它成分的状态下间接地与灌封部的外表面接触。
另外,保护构件“连续地被覆(灌封部的)外表面”是指在灌封部的表面上配置一个或多个保护构件,使得在假设以灌封部内的一点为基点的、与中空丝膜束的长度方向垂直的方向的点连续时所描绘的起点和终点一致的线L的情况中,将这些线L中的最长的设为线Lmax时,该线Lmax的全长的20%以上被被覆。在例如灌封部是具有正圆截面的圆筒状的情况中,上述的线Lmax与其正圆的圆周一致。相对于线L max的被覆的程度优选为20%以上、更优选为40%以上、进一步优选为90%以上。另外,相对于线L max的被覆的程度优选小于99.9%。
保护构件具有的“切口部”是指在中空丝膜束的长度方向上的保护构件的一端部与其它端部之间,灌封部的外表面露出的区域。应予说明,上述的“其它端部”可以是具有上述“一端部”的同一保护构件的其它端部,也可以是与具有上述“一端部”的保护构件不同的其它保护构件的一端部。
保护构件具有的切口部将中空丝膜束的长度方向上的“保护构件的一端与另一端连通”是指保护构件具有的切口部、即灌封部的外表面露出的区域在中空丝膜束的长度方向上的保护构件的一端与另一端之间无中断地连接的状态。连续地被覆外表面的保护构件具有二个以上的切口部的情况中,该“连续地被覆外表面的保护构件”由多个保护构件构成。
从与中空丝膜束的长度方向垂直的方向观察时,切口部的形状可以是直线状,也可以是包含曲线、屈曲部的形状。
通过保护构件具有这样的切口部,对于灌封剂的固化收缩、中空丝膜组件的热处理时的灌封部的收缩或膨胀,保护构件可以平滑地追随,灌封部与保护构件的抵接得到维持,可以抑制其剥离。应予说明,为了使保护构件更平滑地追随于灌封部的膨胀或收缩,保护构件优选具有多个切口部。与中空丝膜束的长度方向垂直的方向上的切口部的宽度优选为0.5mm以上、更优选为1mm以上、进一步优选为3mm以上。
为了确保保护构件的耐久性,中空丝膜束的长度方向上的保护构件的长度相对于中空丝膜束的长度方向上的灌封部的长度的比例优选为10%以上。
作为保护构件的材料,可举出例如,聚四氟乙烯、全氟烷氧基氟树脂等氟系树脂树脂、聚砜、聚醚砜、聚碳酸酯、聚丙烯、聚甲基戊烯、聚苯硫醚、聚醚酮、聚氯乙烯树脂或ABS树脂。
作为用于使保护构件与灌封部的外表面抵接的粘接剂,可举出例如,含有环氧树脂或聚氨酯树脂作为主成分的粘接剂。另外,粘接剂例如除了粘接剂之外还可以含有二氧化硅、滑石、云母、粘土、碳酸钙、玻璃或橡胶等添加材料。
以下,一边参照附图一边对本发明的中空丝膜组件的数个方式更详细地进行说明。
4.中空丝膜组件
(第一实施方式)
图1是本发明的第一实施方式所述的中空丝膜组件100的纵截面示意图。另外,图2是图1的A-A线上的截面图,图3是图1中的保护构件与第2灌封部的侧面图。
中空丝膜组件100具有:多个中空丝膜1在第1灌封部6和第2灌封部8被束扎为圆柱状而成的中空丝膜束2、容纳上述中空丝膜束2的壳体、以及与上述第2灌封部8的外表面抵接并连续地被覆该外表面的保护构件9。如图2和图3所示,保护构件9具有切口部9A。
中空丝膜1的作为第1灌封部6侧的端部的第1端部均处于开口的状态。另一方面,中空丝膜1的作为第2灌封部8侧的端部的第2端部均处于被第2灌封部8密封的状态。
壳体由中空状的筒状套3、以及在该筒状套3的两端部以垫圈16液密且气密地固定的第1盖罩4和第2盖罩5构成。第1盖罩4具有过滤液出口11,第2盖罩5具有原水流入口10。另外,筒状套3在其侧部的第1盖罩4附近具有原水出口12。
在筒状套3的两端部,在其整周上形成有凸缘部3A和3B。另外,在第1盖罩4的筒状套3侧的端部,以在固定筒状套3与第1盖罩4时在凸缘部3A与第1盖罩4之间形成槽的方式,在整周上形成有台阶部4A。
第1灌封部6容纳于圆筒状的整流筒7中。在整流筒7的一端部,在其整周上形成有凸缘部7A。通过将该凸缘部7A插入上述凸缘部3A与第1盖罩4之间的槽(固定部)中,第1灌封部6被液密且气密地固定于筒状套3的一端部。
在整流筒7上,为了抑制原水出口12周边的偏流,形成有在中空丝膜束的长度方向上延伸的多个狭缝状的整流孔14。应予说明,为了防止对中空丝膜组件100进行蒸汽灭菌时的蒸汽排液的滞留,在筒状套3与整流筒7之间设置有间隙21。
在固定第1灌封部6的整流筒7与壳体之间,配置有作为密封构件的O型环15,将其两侧液密且气密地分隔。
在第2灌封部8中形成有在中空丝膜束的长度方向上贯穿的贯穿孔13,在第2灌封部8与壳体之间设置有间隙20。
保护构件9与第2灌封部8的外表面抵接,并连续地被覆该外表面。
(第二实施方式)
图4是本发明的第二实施方式所述的中空丝膜组件101的纵截面示意图。另外,图6是图4的A-A线上的截面图。中空丝膜组件101除了第一实施方式的构成之外,还具有如图5等所示那样的具有切口的环18。
通过在设置于保护构件9的外表面的第2保持槽19和以与其对置的方式设置于壳体的内表面的第1保持槽17之间插入作为保持构件的环18,从而维持适度的间隙,并且将保护构件9保持于壳体。这样,优选为保护构件与第2灌封部的外表面抵接,壳体的内表面与保护构件被保持构件锁定的方式。
保持构件并不限于上述例示的环,只要能够在保护构件与壳体之间形成流体能够移动的间隙,则其方式并不特别限定。
5.利用中空丝膜组件的横流式过滤
以下,示出使用本发明的中空丝膜组件的过滤操作(水处理)的一例。
作为被过滤物的原水从第2盖罩5具有的原水流入口10流入中空丝膜组件100或101的内部,其一部分透过中空丝膜1的中空部,从第1盖罩4具有的过滤液出口11流出至中空丝膜组件100或101的外部。未透过中空丝膜1的内部的残留的原水从原水出口12排出至中空丝膜组件100或101的外部。
将这样使被过滤物沿中空丝膜的长度方向流动而进行过滤的方法称为横流式过滤,具有抑制原水中的悬浮物质等堆积于中空丝膜的表面的效果。应予说明,若关闭原水出口12,则能够进行将原水全部过滤的全量过滤,若从原水流入口10供给空气,则还能够进行利用空气洗涤的中空丝膜1的清洗。在横流式过滤、空气洗涤中,由于从原水流入口10流入的被过滤物,第2灌封部8移动,中空丝膜1变形,中空丝膜1可能会损伤,因此优选如上述第二实施方式的中空丝膜组件那样,通过将保护构件保持于壳体,抑制第2灌封部8的移动。
即,本发明的中空丝膜组件中,优选在设置于保护构件的外表面的保持槽和以与该保持槽对置的方式设置于壳体的内表面的保持槽之间插入有保持构件。
6.中空丝膜组件的制造方法
本发明的中空丝膜组件的制造方法具有:(1)灌封部形成工序,通过灌封部的形成,将多个中空丝膜束扎而得到中空丝膜束;以及(2)保护构件粘接工序,以与上述灌封部的外表面抵接并连续地被覆该外表面的方式粘接保护构件。
本发明的中空丝膜组件的制造方法具有的灌封部形成工序是通过灌封部的形成,将多个中空丝膜束扎而得到中空丝膜束的工序。
灌封部是通过在中空丝彼此的间隙填充所谓的粘接剂即以灌封树脂为主成分的灌封剂而形成的。
灌封剂优选预先进行离心脱泡或真空脱泡等脱泡处理以减少其内部的气泡等。
作为所得中空丝膜束的形状,优选为成束容易的圆柱状。
本发明的中空丝膜组件的制造方法具有的保护构件粘接工序是以与灌封部的外表面抵接并连续地被覆该外表面的方式粘接保护构件的工序。
以环氧树脂、聚氨酯树脂或硅酮树脂等灌封树脂为主成分的灌封剂在从液体状态变为固体状态时会发生固化收缩。因此,保护构件抵接的液体状态的灌封剂发生固化收缩时,将保护构件向灌封剂侧牵拉的应力起作用,但有时保护构件无法追随该动作,保护构件从灌封剂剥离。
与之相对,在通过上述(1)的灌封部形成工序使得灌封剂充分固化收缩的基础上,通过上述(2)的保护构件粘接工序粘接保护构件,由此可以抑制液体状态的灌封剂的固化收缩导致的保护构件的剥离。应予说明,为了促进液体状态的灌封剂的固化收缩、并且提高固化收缩后的灌封部的强度,优选在上述(1)的灌封部形成工序之后进行热处理。
作为用于保护构件的粘接的粘接剂的粘度,为了抑制滴落等并且得到适度的涂布性,优选为500~30000mPa・s。
另外,为了进一步提高保护构件相对于灌封部的外表面的粘接性,还优选预先用砂纸等对灌封部的外表面进行研磨,设置微细的凹凸。
实施例
(横流式过滤试验)
使原水从中空丝膜组件的原水流入口流入,并从过滤液出口以300L/小时的流量、另外从原水出口以20m3/小时的流量分别流出或排出(膜面线速度为0.5m/s),将该操作持续100小时。之后,将中空丝膜组件分解,肉眼确认中空丝膜的弯折(屈曲)和第2灌封部的损伤的有无。
(灌封部与保护构件的粘接性)
将中空丝膜组件在125℃的水蒸汽加热1小时后,以可见粘接界面的方式进行分解,肉眼观察灌封部与保护构件之间的粘接剂层的粘接面积,评价剥离的有无。
(实施例1)
将用125℃的水蒸汽预加热1小时的聚偏二氟乙烯中空丝膜6000根(厚度225μm、外径1250μm、中空率41%)束扎为圆柱状,制作图1所示的中空丝膜组件。第1灌封部和第2灌封部是使用预先在40℃的恒温器内预热的双酚A型环氧树脂(JER828;三菱化学公司制)、脂肪族环状胺系固化剂(4,4-亚甲基双(环己基胺);和光纯药公司制)和脂肪族链状胺系固化剂(二亚乙基三胺;和光纯药公司制),并以质量比达到100:22:12的方式混合而得的混合物作为灌封剂,通过静置灌封法进行成型而成。将第2灌封部的一部分表面用研磨纸#80研磨,然后使用上述灌封剂作为粘接剂,使图7所示的与中空丝膜束的长度方向垂直的方向的构件厚度为6mm的2个半圆状的保护构件(聚砜制)抵接。由2个保护构件构成的保护构件具有2处切口部,相对于Lmax的被覆的程度为99%。另外,与中空丝膜束的长度方向垂直的方向上的切口部的宽度为2.5mm。
应予说明,设置使得筒状套(SUS316L制)的内径为159.2mm,第2灌封部与壳体的间隙为0.5mm以上。
对于该中空丝膜组件,评价灌封部与保护构件的粘接性,结果在125℃的水蒸汽下的加热后未确认到剥离。
(实施例2)
除了将保护构件改变为图8所示的与中空丝膜束的长度方向垂直的方向的构件厚度为6mm的保护构件(聚砜制)之外,与实施例1相同地进行,制作中空丝膜组件。由2个保护构件构成的保护构件具有2处切口部,相对于Lmax的被覆的程度为50%。另外,与中空丝膜束的长度方向垂直的方向上的切口部的宽度为124.3mm。
对于该中空丝膜组件,评价灌封部与保护构件的粘接性,结果在125℃的水蒸汽下的加热后未确认到剥离。
(实施例3)
将用125℃的水蒸汽预加热1小时的聚偏二氟乙烯中空丝膜6000根(厚度225μm、外径1250μm、中空率41%)束扎为圆柱状,制作图4所示的中空丝膜组件。第1灌封部和第2灌封部是将预先在40℃的恒温器内预热的双酚A型环氧树脂(JER828;三菱化学公司制)、脂肪族环状胺系固化剂(4,4-亚甲基双(环己基胺);和光纯药公司制)和脂肪族链状胺系固化剂(二亚乙基三胺;和光纯药公司制)以质量比达到100:22:12的方式混合而得的混合物作为灌封剂,通过静置灌封法进行成型而成。将第2灌封部的一部分表面用研磨纸#80研磨,然后使用上述灌封剂作为粘接剂,使图9所示的与中空丝膜束的长度方向垂直的方向的构件厚度为6mm的2个半圆状的保护构件(聚砜制)抵接。由2个保护构件构成的保护构件具有2处切口部,相对于Lmax的被覆的程度为95%。另外,与中空丝膜束的长度方向垂直的方向上的切口部的宽度为12.4mm。在第2灌封部的外表面设置图4所示那样的槽,使保护构件的凸部与第2灌封部的外表面的槽抵接。
在设置于保护构件的外表面的保持槽与设置和以与该保持槽对置的方式设置于壳体的内表面的保持槽之间,插入具有切口的环。
应予说明,设置使得筒状套(SUS316L制)的内径为159.2mm,第2灌封部与壳体的间隙为0.5mm以上。
对于该中空丝膜组件,实施横流式过滤试验,结果未观察到第2灌封部和保护构件有损伤,也未确认到中空丝膜的屈曲。
另外,对于该中空丝膜组件,评价灌封部与保护构件的粘接性,结果在125℃的水蒸汽下的加热后未确认到剥离。
(实施例4)
由2个保护构件构成的保护构件具有2处切口部,相对于Lmax的被覆的程度为99.8%,使与中空丝膜束的长度方向垂直的方向上的切口部的宽度为0.5mm,除此之外,制作与实施例3相同的中空丝膜组件。
对于该中空丝膜组件,实施横流式过滤试验,结果未观察到第2灌封部和保护构件有损伤,也未确认到中空丝膜的屈曲。
另外,对于该中空丝膜组件,评价灌封部与保护构件的粘接性,结果在125℃的水蒸汽下的加热后未确认到剥离。
(实施例5)
由2个保护构件构成的保护构件具有2处切口部,相对于Lmax的被覆的程度为20.0%,使与中空丝膜束的长度方向垂直的方向上的切口部的宽度为200mm,除此之外,制作与实施例4相同的中空丝膜组件。
对于该中空丝膜组件,实施横流式过滤试验,结果未观察到第2灌封部和保护构件有损伤,也未确认到中空丝膜的屈曲。
另外,对于该中空丝膜组件,评价灌封部与保护构件的粘接性,结果在125℃的水蒸汽下的加热后未确认到剥离。
(比较例1)
将与圆筒状的中空丝膜束的长度方向垂直的方向的构件厚度为6mm的保护构件预先安装于灌封夹具进行静置灌封,使得相对于Lmax的被覆的程度为100%(不具有切口部),除此之外,与实施例1相同地进行,制作中空丝膜组件。
对于该中空丝膜组件,实施横流式过滤试验,结果观察到保护构件有损伤。另外,也确认到中空丝膜的屈曲导致的损伤。
另外对于该中空丝膜组件,评价灌封部与保护构件的粘接性,结果在125℃的水蒸汽下的加热后确认到剥离。
使用特定的方式详细说明了本发明,但对本领域技术人员显而易见的是,在不脱离本发明的意图和范围的情形下,可以进行各种改变和变形。应予说明,本申请基于2018年7月27日提出申请的日本专利申请(日本特愿2018-141044),通过引用援用其全部内容。
符号说明
100 中空丝膜组件
101 中空丝膜组件
1 中空丝膜
2 中空丝膜束
3 筒状套
3A 凸缘部
3B 凸缘部
4 第1盖罩
4A 台阶部
5 第2盖罩
6 第1灌封部
7 整流筒
7A 凸缘部
8 第2灌封部
9 保护构件
9A 切口部
10 原水流入口
11 过滤液出口
12 原水出口
13 贯穿孔
14 整流孔
15 O型环
16 垫圈
17 第1保持槽
18 环
19 第2保持槽
20 间隙
21 间隙

Claims (7)

1.中空丝膜组件,其具有:
多个中空丝膜在灌封部被束扎而成的中空丝膜束、
容纳前述中空丝膜束的壳体、以及
在经由固化的粘接剂的状态下间接地与前述灌封部的外表面粘接并连续地被覆该外表面的保护构件;
所述保护构件与壳体之间具有间隙;
前述保护构件具有前述中空丝膜束的长度方向上的将前述保护构件的一端与另一端连通、且所述灌封部的外表面露出的切口部。
2.根据权利要求1所述的中空丝膜组件,其中,前述中空丝膜束的两端在前述灌封部被束扎。
3.根据权利要求1或2所述的中空丝膜组件,其中,前述保护构件具有多个切口部。
4.根据权利要求1或2所述的中空丝膜组件,其中,前述保护构件在假设以灌封部内的一点为基点的、与中空丝膜束的长度方向垂直的方向的点连续时所描绘的起点和终点一致的线L时,将这些线L中的最长的设为线Lmax时,以该线Lmax的全长的20%以上且小于99.9%被被覆的方式,设置有一个或多个保护构件。
5.根据权利要求1或2所述的中空丝膜组件,其中,前述保护构件具有的与中空丝膜束的长度方向垂直的方向上的切口部的宽度为0.5mm以上。
6.根据权利要求1或2所述的中空丝膜组件,其中,具有第1灌封部和第2灌封部作为所述灌封部,保护构件与第2灌封部的外表面抵接,壳体的内表面与保护构件被保持构件所锁定。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的中空丝膜组件的制造方法,其具有:
灌封部形成工序,通过灌封部的形成而将多个中空丝膜束扎而得到中空丝膜束;以及
保护构件粘接工序,以与前述灌封部的外表面抵接并连续地被覆该外表面的方式粘接保护构件。
CN201980050105.9A 2018-07-27 2019-07-26 中空丝膜组件和中空丝膜组件的制造方法 Active CN112469495B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018141044 2018-07-27
JP2018-141044 2018-07-27
PCT/JP2019/029522 WO2020022506A1 (ja) 2018-07-27 2019-07-26 中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112469495A CN112469495A (zh) 2021-03-09
CN112469495B true CN112469495B (zh) 2023-06-27

Family

ID=69182082

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980050105.9A Active CN112469495B (zh) 2018-07-27 2019-07-26 中空丝膜组件和中空丝膜组件的制造方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11958017B2 (zh)
EP (1) EP3831469A4 (zh)
JP (1) JP6780785B2 (zh)
KR (1) KR20210038550A (zh)
CN (1) CN112469495B (zh)
WO (1) WO2020022506A1 (zh)

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51106245U (zh) 1975-02-21 1976-08-25
JPH06296834A (ja) 1993-04-20 1994-10-25 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 中空糸型フィルター
WO2002004101A1 (fr) 2000-07-10 2002-01-17 Asahi Kasei Kabushiki Kaisha Cartouche à fibres creuses, module à fibres creuses utilisant cette cartouche et filtre du type réservoir
JP4498373B2 (ja) 2000-07-10 2010-07-07 旭化成ケミカルズ株式会社 中空糸膜カートリッジ、並びにそれを用いた中空糸膜モジュール及びタンク型濾過装置
JP4043364B2 (ja) 2001-03-06 2008-02-06 旭化成ケミカルズ株式会社 中空糸膜の製造方法
JP4993901B2 (ja) * 2005-11-29 2012-08-08 水ing株式会社 中空糸膜モジュール
JP2013099703A (ja) 2010-02-25 2013-05-23 Asahi Kasei Chemicals Corp ヘッダ部材、膜モジュール、及び膜モジュールの製造方法
JP5845989B2 (ja) 2011-03-18 2016-01-20 新日鐵住金株式会社 熱加工制御鋼板の溶接方法
JP2012210553A (ja) * 2011-03-30 2012-11-01 Toray Ind Inc 中空糸膜モジュール
WO2013146080A1 (ja) * 2012-03-30 2013-10-03 東レ株式会社 中空糸膜モジュールおよびその製造方法
US9227160B2 (en) * 2013-01-31 2016-01-05 The Boeing Company Gas separation modules and methods for forming
SG11201508777RA (en) 2013-04-25 2015-11-27 Toray Industries Cartridge type hollow fiber membrane module
SG11201601799VA (en) 2013-09-30 2016-04-28 Toray Industries Cartridge-type hollow fiber membrane module and method for manufacturing cartridge-type hollow fiber membrane module
AU2014371714B2 (en) 2013-12-27 2019-04-11 Toray Industries, Inc. Hollow-fiber membrane module
DE102015015149B3 (de) * 2015-11-25 2017-01-26 Serumwerk Bernburg Ag Hohlfasermembran-Filtriervorrichtung und Verfahren zur Herstellung derselben
JP6788872B2 (ja) 2017-02-27 2020-11-25 パナソニックIpマネジメント株式会社 蛍光体及び発光装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN112469495A (zh) 2021-03-09
WO2020022506A1 (ja) 2020-01-30
US20210316253A1 (en) 2021-10-14
JPWO2020022506A1 (ja) 2020-09-17
US11958017B2 (en) 2024-04-16
EP3831469A1 (en) 2021-06-09
KR20210038550A (ko) 2021-04-07
JP6780785B2 (ja) 2020-11-04
EP3831469A4 (en) 2022-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102228842B1 (ko) 카트리지식 중공사막 모듈 및 카트리지식 중공사막 모듈의 제조 방법
CN111514759B (zh) 中空纤维膜模块和用于制造中空纤维膜模块的方法
WO2013146080A1 (ja) 中空糸膜モジュールおよびその製造方法
CN112469495B (zh) 中空丝膜组件和中空丝膜组件的制造方法
US20180250853A1 (en) Membrane Potting Methods
CN110290856B (zh) 中空纤维膜组件及过滤方法
WO2013047775A1 (ja) 中空糸膜モジュールの親水化方法
JP2015142886A (ja) カートリッジ式中空糸膜モジュールおよび中空糸膜カートリッジのポッティング部成形用治具およびカートリッジ式中空糸膜モジュールの製造方法
CN111093812B (zh) 中空纤维膜组件及过滤方法
JP2009018283A (ja) 中空糸膜モジュールおよびその製造方法
KR101902458B1 (ko) 중공사막 모듈
JP4675062B2 (ja) 中空糸膜カートリッジ
JP3070997B2 (ja) 膜分離モジュールおよびその製造方法
JP2009202108A (ja) 分離膜エレメント、分離膜モジュール及び分離膜エレメントの製造方法
CN115605284B (zh) 筒式中空纤维膜组件的制造方法
KR101806946B1 (ko) 중공사막 모듈
JPH0557155A (ja) 中空糸型膜分離モジユールの製造方法および中空糸型膜分離モジユール
KR101731797B1 (ko) 중공사막 모듈
KR101776571B1 (ko) 중공사막 모듈의 제조방법
EP3858469A1 (en) Fluid separation element

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant