JP2000000440A - 中空糸膜エレメントの製造方法及び同エレメント並びに中空糸膜モジュールの製造方法及び同モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】中空糸膜が均等に配され均一の分離性能及び濾
過性能を有し、耐溶剤性及び機械的特性にも優れた中空
糸膜エレメント及び同エレメントを用いた中空糸膜モジ
ュール、並びに前記中空糸膜エレメント及び中空糸膜モ
ジュールを雰囲気温度に左右されずに容易に製造するこ
とのできる製造方法を提供する。 【解決手段】緯糸が中空糸膜からなる中空糸膜編織物の
経糸方向に細幅に熱可塑性樹脂を供給し、前記樹脂を硬
化させて前記中空糸膜を前記樹脂に埋設固定して帯状の
樹脂固定部(3) を形成する。その後、前記編織物を所定
の寸法に切断して、１端縁に前記中空糸膜が開口する樹
脂固定部(3) を有する樹脂保有中空糸膜シート(1) を形
成する。多数の前記シート(1) を積層して中空糸膜積層
体を形成し、前記樹脂固定部を融着することにより、中
空糸膜エレメント(6) が得られる。かかる中空糸膜エレ
メント(6) を集水部材に収容、固定して中空糸膜モジュ
ールが製造される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体の分離や精製
などに用いられる中空糸膜エレメント及びその製造方法
並びに同中空糸膜エレメントから構成される中空糸膜モ
ジュール及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】中空糸膜モジュールは、無菌水、飲料
水、高純度水の製造や空気の浄化、更には半導体分野な
どで用いられる溶剤の浄化精製などに使用されている。
かかる中空糸膜モジュールは、複数本の中空繊維からな
る中空繊維束を熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂など
のポッティング材によって、円筒状、円柱状、シート状
などの多様な形態に固定し、一体化される。

【０００３】前記中空糸膜モジュールは、その全体にわ
たって均一な分離性能や濾過性能が要求され、更には耐
溶剤性や多様な機械的特性なども要求されており、これ
らの要求を満たすための開発が続けられている。これら
の中空糸膜モジュールのうち、従来の精密濾過の分野に
用いられてきた中空糸膜モジュールは、円柱状や同心円
上に中空糸膜を収束固定した円筒状であるが、近年、高
汚濁性の液体を濾過するのに用いられる中空糸膜モジュ
ールでは、中空糸膜同志の固着が発生しにくいこと、更
には洗浄回復性にも優れた構造であることが強く要求さ
れる。これらの要求に応えるため、平型状の中空糸膜モ
ジュールが多用されるようになってきている。

【０００４】一般に、中空糸膜モジュールを製造するに
は、先ず、中空糸膜をかせ状に巻いたもの或いは中空糸
膜の編織物を、所定の寸法に切断して容器内に収納し、
前記中空糸膜の端部に溶融したエポキシ樹脂又はウレタ
ン樹脂などを充填し、同樹脂を硬化させて前記中空糸膜
を収束固定する。その後、前記樹脂による固定部分を切
断して中空糸膜の端部を開口させ、集水部材に取り付け
ることにより前記中空糸膜モジュールが製造される。

【０００５】前記樹脂としては、従来からエポキシ樹脂
やウレタン樹脂などが多用されているが、これらエポキ
シ樹脂やウレタン樹脂を使用すると、その固定部分での
耐溶剤性が低くなってしまう。一方、近年では上述した
ように半導体技術分野等での溶剤の浄化精製に使用する
ために、中空糸膜モジュールに耐溶剤性が要求されるよ
うになっているため、前記樹脂としても耐溶剤性の高い
樹脂の使用が必要となる。しかしながら、耐溶剤性の高
い樹脂は一般に熱可塑性樹脂であるが、上述したように
中空糸膜を固定するために樹脂を加熱して溶融状態で充
填する際に、中空糸膜の耐熱性との兼ね合いもあり、樹
脂の精度の高い温度制御がしにくい。更には、熱可塑性
樹脂の流動性等の問題から、樹脂による固定部分に欠陥
が発生しやすいといった不都合があるため、従来は、耐
溶剤性の高い樹脂を使用することができなかった。

【０００６】また、上述の中空糸膜モジュールの製造方
法では、中空糸膜をかせ状にまいたものや中空糸膜の編
織物を所定の寸法に切断して容器内に収納する際に、前
記中空糸膜を均一の密度で収納することは困難であるた
め、中空糸膜モジュールの全体にわたって均一の分離性
能や濾過性能を付与することができない。また、上述の
製造方法では工程数が多く、その作業も煩雑で、更には
固定部分における樹脂の硬化に長時間を要するなどの間
題があった。

【０００７】かかる問題点を解決するために、例えば、
特開平７−７７１号公報に中空糸膜モジュール及びその
製造方法が開示されている。同公報によれば、緯糸が中
空糸膜からなる布帛の少なくとも一端に高強度、耐溶剤
性の熱可塑性樹脂を溶融状態で帯状に押し出しながら、
同布帛を心材に巻き取ることにより、前記中空糸膜から
なる布帛が径方向に等間隔に配され、前記樹脂により固
定されて中空糸膜エレメントが得られる。かかる中空糸
膜エレメントの外周を更に包装手段で被覆すると共に端
部をシール手段で閉塞して中空糸膜モジュールが形成さ
れる。前記中空糸膜エレメントを製造する際に、前記樹
脂の押出し位置と布帛の巻き取り位置との距離を樹脂が
自然冷却するに充分な距離に設定すると共に、融点の低
い樹脂を使用することで、巻き取り時に前記樹脂は自然
冷却されるが溶融状態を維持することができ、巻き取ら
れた布帛の樹脂が互いに接着して、円筒状の中空糸膜エ
レメントが製造される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報による製造方法では、上述のように中空糸膜エレメン
トを製造する際に、布帛の巻き取り時に樹脂が自然冷却
されても溶融状態を維持する必要があるため、樹脂の温
度管理や巻き取り位置の調整が煩雑となり取扱性が悪
い。しかも、巻き取り時における樹脂の温度は雰囲気温
度の影響を受けやすいため、常に一定の接着状態を保つ
ことは困難であり、接着が不充分な部位が存在すると、
中空糸膜モジュールのリークを引き起こすこととなる。

【０００９】本発明はかかる問題点を解決すべくなされ
たものであり、中空糸膜が均等に配されており全体が均
一の分離性能及び濾過性能を有し、更には耐溶剤性及び
機械的特性にも優れた中空糸膜エレメント及び同エレメ
ントを用いた中空糸膜モジュールを提供すると共に、前
記中空糸膜エレメントを雰囲気温度に左右されることな
く、且つ工程数を増やすことなく容易に製造可能な中空
糸膜エレメントの製造方法及び中空糸膜モジュールの製
造方法を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、少なくとも緯糸が中空糸膜からなる中空
糸膜編織物を成編織する工程、前記中空糸膜編織物の経
糸方向に熱可塑性樹脂を細幅で供給し、前記樹脂を硬化
させて前記中空糸膜を前記樹脂に埋設固定し、前記中空
糸膜編織物の一部に帯状の樹脂固定部を形成する工程、
緯糸方向に所定の寸法をもち、前記樹脂固定部を有する
前記中空糸膜編織物を積層させ、中空糸膜積層体を形成
する工程、及び前記中空糸膜積層体の前記樹脂固定部に
おいて接合する工程、を備えてなることを特徴とする中
空糸膜エレメントの製造方法を、第１の主要な構成とし
ている。

【００１１】かかる製造方法によれば、少なくとも緯糸
が中空糸膜からなる編織物の経糸方向に樹脂により帯状
に固定された樹脂固定部を形成し、樹脂が硬化した状態
で前記固定部を積層して接合させるため、その取扱いが
容易であり、しかも精密な温度制御を行いやすく、固定
部をより強固に接合することができる。また、前記樹脂
固定部では前記樹脂が前記中空糸膜の直径よりも僅かに
大きな厚みであればいいため短時間で硬化する。また、
前記樹脂の供給温度は前記中空糸膜材料の融点より低く
てもよいが、中空糸膜編織物への含浸性を考慮すると前
記融点より高いものが好ましく、用途に応じて耐溶剤性
や機械的性能に優れた樹脂を選択することが可能とな
る。

【００１２】そこで、本発明は、少なくとも緯糸が中空
糸膜からなる中空糸膜編織物を成編織する工程、前記中
空糸膜編織物の経糸方向に同編織物より細幅の熱可塑性
樹脂を中空糸膜材料の融点以上の温度で供給する工程、
前記樹脂を前記中空糸膜の溶融による閉塞が発生する前
に冷却硬化させて、前記中空糸膜を前記樹脂に埋設固定
し、前記中空糸膜編織物の一部に帯状の樹脂固定部を形
成する工程、緯糸方向に所定の寸法をもち、前記樹脂固
定部を有する前記中空糸膜編織物を積層させ、中空糸膜
積層体を形成する工程、及び前記中空糸膜積層体を前記
樹脂固定部において接合する工程、を備えてなることを
特徴とする中空糸膜エレメントの製造方法を第２の主要
な構成としている。

【００１３】かかる製造方法によれば、上述の作用効果
に加えて、熱可塑性樹脂を中空糸膜材料の融点よりも高
温で供給するために、前記樹脂の流動性が高まり前記中
空糸膜編織物への同樹脂の含浸性が向上する。更には、
中空糸膜の最外表面が溶融して前記熱可塑性樹脂と融合
し、熱可塑性樹脂と中空糸膜との接合がより強固なもの
となるといった効果が得られる。それにより、得られた
中空糸膜エレメントは耐久性が優れたものとなる。

【００１４】前記中空糸膜としては例えばポリエチレン
やポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスルホン樹脂、ポ
リメチルメタクリレート樹脂、ポリテトラフルオロエチ
レン樹脂などを材料とする一般的な中空糸膜を用いるこ
とが可能であり、更には、前記中空糸膜は熱可塑性樹脂
製のものに限定されず、分離物質或いは相接触物質に応
じてポリビニルアルコール樹脂など、適切な材質を選択
することができる。また、前記中空糸膜の形状として
は、その口径、空孔率、膜厚、外径など、特に制限はな
く適宜選択可能である。

【００１５】前記熱可塑性樹脂は前記中空糸膜材料より
も融点の低い樹脂材料や、前記中空糸膜材料と融点が同
一である樹脂材料、更には前記中空糸膜材料よりも融点
が高い樹脂材料を使用することができる。例えば前記熱
可塑性樹脂にはポリ酢酸ビニルなどの各種樹脂材料を使
用できるが、特に耐溶剤性が要求される場合はポリオレ
フィンを用いると、前記中空糸膜エレメントを安価に製
造することができるため望ましい。

【００１６】なお、上述した本発明の第２の主要な構成
によれば、熱可塑性樹脂を中空糸膜材料の融点以上の温
度で供給するが、この供給時の熱可塑性樹脂の状態は、
同熱可塑性樹脂の融点と中空糸膜の融点との関係によ
り、軟化状態或いは溶融状態となる。また、この溶融状
態とは、前記融点以上の温度が熱可塑性樹脂の融点より
もかなり高温である場合に、溶融粘度が極めて低下した
液化状態をも含む。

【００１７】更に、熱可塑性樹脂を細幅で供給する方法
は、このような熱可塑性樹脂の異なる状態に応じて適宜
選択される。例えば、熱可塑性樹脂が軟化状態にある場
合や、溶融状態にあっても粘度が比較的に高い場合に
は、押出機のダイスから前記熱可塑性樹脂を前記中空糸
膜編織物に向けて吐出し、押圧ローラ間を通過させて前
記編織物内に前記樹脂を含浸させる。また、熱可塑性樹
脂が液化状態にあり、粘度が低い場合には、コーティン
グにより前記樹脂を前記中空糸膜編織物に供給すること
ができる。なお、前記熱可塑性樹脂の中空糸膜編織物へ
の含浸性を考慮すると、前記熱可塑性樹脂は溶融状態で
供給されることが最も好ましい。更には、融点の低い熱
可塑性樹脂を用いるときは、同一の加熱温度であっても
供給時の熱可塑性樹脂の流動性が高まり、中空糸膜編織
物への含浸性が更に向上する。

【００１８】また、前記中空糸膜積層体の前記樹脂固定
部における前記熱可塑性樹脂を融着することが好まし
く、更には、前記熱可塑性樹脂を発熱部材を介して熱融
着させることが好ましい。前記熱可塑性樹脂を発熱部材
を介して熱融着させる場合には、前記発熱部材を電流に
よる抵抗加熱を利用して発熱させることができ、或い
は、前記発熱部材を電磁誘導による誘導電流を利用して
発熱させてもよい。その場合には、前記発熱部材の温度
制御が容易で所望の温度に発熱させることができる。更
には、レーザー、ポイント式高温風、ポイント式赤外線
ヒータ、又は超音波など公知の技術を利用して前記樹脂
固定部の表面を溶融させることもできる。なお、前記樹
脂固定部の熱可塑性樹脂を、前記中空糸膜積層体を形成
する直前に溶融させて、前記樹脂固定部を重ね合わせて
接合してもよく、或いは前記中空糸膜積層体を形成する
際に前記発熱部材を前記樹脂固定部間に挟み込み、前記
積層体を形成した後に前記発熱部材を発熱させて溶融接
着させることもできる。

【００１９】更に、本発明は、上述した中空糸膜エレメ
ントの製造方法により製造されることを特徴とする中空
糸膜エレメントを第３の主要な構成としている。

【００２０】かかる中空糸膜エレメントは、前記中空糸
膜編織物の前記樹脂固定部が均一な肉厚に成形されるた
め、各中空糸膜編織物が積層方向に均等な間隔で配さ
れ、前記エレメントの全体にわたって均一な分離性能及
び濾過性能が保証されることに加えて、同エレメントを
使用して後述するモジュールを製造する際に、集水部材
への組み込みが容易となる。更には、上述したように樹
脂固定部の前記樹脂に耐溶剤性や機械的性能に優れた樹
脂を使用することができるため、中空糸膜エレメントと
しての耐溶剤性や機械的性能が向上する。

【００２１】本発明は上述した中空糸膜エレメントと集
水部材とを接合させることを特徴とする中空糸膜モジュ
ールの製造方法を第４の主要な構成としている。前記接
合は発熱部材を介して熱融着させることによりなされる
ことが好ましい。更に前記発熱部材を電流による抵抗加
熱を利用して発熱させることが好ましく、或いは、前記
発熱部材を電磁誘導による誘導電流を利用して発熱させ
ることが好ましい。上述の中空糸膜エレメントは前述の
ごとく、その樹脂固定部が所望の寸法どおりに製造され
るため、同樹脂固定部を集水部材に嵌合する作業が容易
になされる。

【００２２】また、上述した中空糸膜モジュールの製造
方法により製造されることを特徴とする中空糸膜モジュ
ールを第５の主要な構成としている。かかる中空糸膜モ
ジュールは、中空糸膜が積層方向に均等な間隔で配され
ているため、前記モジュールの全体にわたって均一な分
離性能及び濾過性能が保証される。更には、上述したよ
うに樹脂固定部の前記樹脂に耐溶剤性や機械的性能に優
れた樹脂を使用することができるため、中空糸膜モジュ
ールとしての耐溶剤性や機械的性能が向上する。また、
樹脂固定部が強固に接合されており、中空糸膜モジュー
ルがリーク等を引き起こすことがない。

【００２３】

【本発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して具体的に説明する。

【００２４】図１及び図２は、本発明の代表的な中空糸
膜エレメント製造方法を説明するための説明図であり、
具体的には、図１は樹脂保有中空糸膜シート１の斜視
図、図２は同樹脂保有中空糸膜シート１を発熱部材を介
して熱融着させる工程での積層体５の断面図である。更
に、図３は前記製造方法により製造された本発明の実施
例である平型状の中空糸膜エレメント６の斜視図であ
る。

【００２５】前記樹脂保有中空糸膜シート１は、緯糸が
中空糸膜からなる編織物部２と同編織物部２の経糸方向
の一端縁に配された帯状の樹脂固定部３とから構成され
ている。前記樹脂固定部３の厚みは前記編織物部２の厚
み、即ち、中空糸膜の直径よりも僅かに大きく設定され
ている。これは、後に樹脂固定部３を溶融させる際に中
空糸膜が溶融されるのを防ぐためである。

【００２６】かかる樹脂保有中空糸膜シート１を製造す
るには、先ず、少なくとも緯糸が中空糸膜からなる中空
糸膜編織物を成編織する。その後、前記中空糸膜編織物
の経糸方向に溶融している熱可塑性樹脂を押出機のダイ
スから細幅で吐出し、押圧ローラを通過させて前記樹脂
を前記編織物に含浸させると共に上述の厚みに成形し、
中空糸膜を埋設した状態で硬化させて、前記中空糸膜を
前記樹脂に埋設固定し、帯状の樹脂固定部を形成する。
このときの前記樹脂の供給温度は、前記中空糸膜材料の
融点とは無関係に任意に選定できるが、前記中空糸膜編
織物への含浸性を考慮すると、前記熱可塑性樹脂の融点
よりも高温であることが望ましい。

【００２７】なお、前記熱可塑性樹脂により樹脂固定部
３を形成する際に、同固定部３の厚みが前記中空糸膜の
径よりも僅かに大きな厚みであればいいため、含浸され
た熱可塑性樹脂は短時間で硬化する。また、同樹脂固定
部３に使用される樹脂は、その融点が前記中空糸膜の樹
脂材料よりも低い樹脂を使用することが好ましいが、用
途に応じて耐溶剤性や機械的性能に優れた樹脂を選択す
ることが可能である。

【００２８】また、ここで、本発明の異なる製造方法に
よれば、前記熱可塑性樹脂を前記中空糸膜材料の融点よ
りも高温で、前記中空糸膜編織物の経糸方向に溶融して
いる熱可塑性樹脂を押出機のダイスから細幅で供給し、
押圧ローラを通過させて前記樹脂を前記編織物に含浸さ
せると共に上述の厚みに成形する。その場合には、前記
中空糸膜材料の最外表面が溶融して前記熱可塑性樹脂と
融合するため、熱可塑性樹脂と中空糸膜との接合がより
強固なものとなり、かかる樹脂保有中空糸膜シート１を
採用した中空糸膜エレメントの耐久性も向上する。但
し、前記熱可塑性樹脂を前記中空糸膜材料の融点よりも
高温で供給する場合には、前記熱可塑性樹脂は前記中空
糸膜が溶融して閉塞が発生するよりも前に、冷却しなけ
ればならない。

【００２９】なお、上述の実施例では、いずれも前記熱
可塑性樹脂を粘度が比較的高い溶融状態で供給する場合
について説明しているが、同樹脂を軟化状態で供給する
場合にも同樹脂を押出機のダイスから供給した後、押圧
ローラを通過させて前記樹脂を前記編織物に含浸させる
方法が好適に採用される。また、例えば前記熱可塑性樹
脂が粘度が低い液化状態で供給される場合には、前記熱
可塑性樹脂をコーティングにより細幅で供給することが
でき、前記中空糸膜編織物への均一な含浸が実現され
る。

【００３０】上述のように中空糸膜編織物に樹脂固定部
が形成された後、硬化した前記樹脂固定部の端部を切除
して前記中空糸膜を開口させると共に、中空糸膜編織物
を緯糸方向に所定の寸法で切断することにより、前記樹
脂保有中空糸膜シート１が得られる。

【００３１】平型状の中空糸膜エレメント６を製造する
には、所定の寸法に切断された複数枚の前記樹脂保有中
空糸膜シート１を、図２に示すように樹脂固定部３の間
に、発熱部材４を挟み込んだ状態で積層させて中空糸膜
積層体５を形成する。なお、本実施例では樹脂固定部３
を有する前記中空糸膜編織物を緯糸方向に切断して所定
寸法の前記樹脂保有中空糸膜シート１を形成し、同シー
ト１を積層させて積層体５を形成しているが、前記中空
糸膜編織物を切断せずに折り畳んで積層体を形成するこ
とも可能である。

【００３２】本実施例では前記発熱部材４として経糸方
向の寸法が前記樹脂固定部３と略同一で、緯糸方向の寸
法が同固定部３よりも小さいプレート状のステンレスを
使用している。前記発熱部材４は、同部材４に電流を流
し抵抗加熱を利用して発熱させ、前記樹脂固定部３の表
面の樹脂を熱溶融させる。その後、同発熱部材４を介在
させた状態で前記樹脂固定部３を互いに接合させて固定
すると、図３に示す平型状の中空糸膜エレメント６が得
られる。なお、前記発熱部材４は前記樹脂固定部３の樹
脂が溶融したら引き抜いて、同発熱部材４を再利用して
もよく、或いは、樹脂中に埋設することもできる。

【００３３】このように、前記樹脂保有中空糸膜シート
１の樹脂固定部３を、樹脂が硬化した状態で前記発熱部
材４を挟み込んで積層させるためその取扱いが容易であ
り、作業効率が向上する。また、前記発熱部材４の温度
も前記樹脂固定部３に使用された熱可塑性樹脂の融点よ
りも高く、且つ中空糸膜に使用されている樹脂材料の融
点よりも低い温度範囲内で、より精密な温度制御が可能
となる。前記樹脂保有中空糸膜シートでは前記樹脂が前
記中空糸膜の径とほぼ同一か或いは前記径よりも僅かに
大きな厚みであればいいため短時間で硬化する。また、
耐溶剤性に劣るエポキシ樹脂やウレタン樹脂以外の、例
えば耐溶剤性や機械的性能に優れた樹脂を選択すること
も可能となる。

【００３４】前記発熱部材４により前記樹脂固定部３を
熱溶融する際に、前記樹脂固定部３は上述したように前
記編織物部２、即ち、同編織物部２を構成する前記中空
糸膜の径よりも僅かに大きな厚みを有しているため、前
記中空糸膜が前記発熱部材４に接触したり、或いは前記
中空糸膜が過剰に加熱されることがないため、前記中空
糸膜が溶融することはない。また、前記発熱部材４の緯
糸方向の寸法が前記樹脂固定部３よりも小さく設定され
ているため、前記編織物部２における中空糸膜の裂傷や
溶融を防ぐことができる。更に、前記発熱部材４は前記
樹脂固定部３の内部に沈み込むため、同発熱部材４によ
り前記樹脂固定部３内に埋設されている中空糸膜を溶融
することがないよう、前記発熱部材４は前記樹脂保有中
空糸膜シートの厚みと中空糸膜の外径とを考慮して厚さ
を決定する。

【００３５】なお、発熱部材は上述したように錆が発生
し難いステンレスを使用することが望ましいが、他の金
属材を使用することも可能である。また、その形態もプ
レート状に限定されるものではなく、パンチングプレー
ト、メッシュ、針金などを使用することができる。更に
は、金属材からなる発熱部材を使用する場合に、前記樹
脂固定部間に挟み込んだ発熱部材に、電磁誘導作用によ
り誘導電流を発生させ誘導加熱を利用し、前記樹脂固定
部を融着させたり、或いは、発熱部材を予め恒温槽等で
前記熱可塑性樹脂の融点よりも高い温度に加熱し、前記
樹脂固定部に挟み込んで前記樹脂固定部を融着させるこ
とも可能である。これらの手段によれば、前記発熱部材
のみを加温することにより、前記樹脂固定部における接
合箇所のみの樹脂を溶融させて接合することができるた
め、前記樹脂固定部以外の部分で中空糸膜を溶着すると
いった不都合はない。また、前記発熱部材の温度制御も
容易であるため、前記樹脂固定部を過度に加熱して中空
糸膜まで溶融させてしまうおそれもない。もちろん、上
述した発熱部材の他にも、例えばレーザー、ポイント式
高温風、ポイント式赤外線ヒータ、超音波などの公知の
方法により、前記樹脂固定部３の表面を溶融させること
もできる。

【００３６】更に、上述の製造方法によれば、前記樹脂
固定部３を備えた中空糸膜編織物を所定の寸法に切断し
て前記樹脂保有中空糸膜シート１を形成する際に、前記
樹脂固定部３を切断して中空糸膜を開口させているが、
前記積層体５を形成して前記樹脂固定部３で溶着した
後、同固定部３を切断して中空糸膜を開口させることも
できる。

【００３７】図４は上述した平型状の中空糸膜エレメン
ト６を使用した中空糸膜モジュール８の一部を切除した
斜視図である。集水部材７は前記中空糸膜エレメント６
の樹脂固定部３に密嵌する断面寸法に形成されると共
に、前記中空糸膜エレメント６の両端に加工しろを加え
た長さ寸法に形成されている。前記集水部材７としては
機械的強度や耐久性などを考慮して種々の材料を選択す
ることができるが、特に耐溶剤性及び原価の価格などを
考慮するとポリオレフィン系の熱可塑性樹脂を使用する
ことが好ましい。

【００３８】前記中空糸膜モジュール８は、前記集水部
材７に前記中空糸膜エレメント６を収納し、同エレメン
ト６における前記樹脂固定部３において前記集水部材７
に固定して製造される。このとき、前記中空糸膜エレメ
ント６は前記樹脂固定部３で多数の中空糸膜が一体に固
定され、且つ前記樹脂固定部３が所望の寸法に形成され
ているため、前記集水部材７への嵌着作業が容易になさ
れる。

【００３９】なお、前記中空糸膜モジュール８の樹脂固
定部３と集水部材７との固定方法は中空糸膜エレメント
の製造方法と同様の方法を採用できる。即ち、前記樹脂
固定部３と前記集水部材７との間に発熱部材４を介装
し、同発熱部材４を電流による抵抗加熱を利用して発熱
させ、或いは電磁誘導による誘導電流を利用して発熱さ
せて、前記樹脂固定部３の樹脂を前記集水部材７に融着
させる。かかる方法により製造された中空糸膜モジュー
ル８の断面図を図７に示す。なお、前記モジュール８は
前記発熱部材４をモジュール８内に残したまま固定して
いるが、前記発熱部材４を使用後、融着して硬化する前
に引き抜くこともできる。また、前記中空糸膜モジュー
ルの固定方法として、その他にも前記樹脂固定部３と前
記集水部材７とを接着剤により接合するなどの方法も採
用できる。

【００４０】前記中空糸膜モジュール８は中空糸膜から
なる編織物が等間隔で積層させれているため、同モジュ
ール８の内部に中空糸膜が均一の密度で収納されてお
り、前記中空糸膜モジュール８はその全体にわたって均
一の分離性能及び濾過性能を備えている。

【００４１】図５は本発明の他の実施例である円筒状の
中空糸膜エレメント６′の斜視図であり、図６は前記中
空糸膜エレメント６′を使用した中空糸膜モジュール
８′の一部を切除して示す斜視図である。

【００４２】円筒状の中空糸膜エレメント６′も上述し
た平型状の中空糸膜エレメント６と同様に、中空糸膜の
編織物部２と樹脂固定部３とを備えた中空糸膜編織物の
前記樹脂固定部３を積層して接合することにより形成さ
れるが、前記樹脂固定部３には硬化しても可撓性を備え
ている熱可塑性樹脂を使用する。

【００４３】円筒状の前記中空糸膜エレメント６′を製
造するには、前記中空糸膜編織物を前記樹脂固定部３に
おいて切断し前記中空糸膜を開口させると共に経糸方向
に所定の寸法に切断して、１枚の樹脂保有中空糸膜シー
ト１を形成し、中心に断面円形の心材９を配して、前記
樹脂保有中空糸膜シート１を前記樹脂固定部３にメッシ
ュ状の発熱部材を沿わせて、前記心材９の周囲に巻き付
けて円筒状の積層体を形成する。このとき、樹脂固定部
３が硬化した状態で前記心材９に巻き付けるため、前記
樹脂保有中空糸膜シート１の取扱いが容易で作業効率も
向上する。

【００４４】その後、前記発熱部材を発熱させて前記樹
脂固定部３を溶融させて、前記発熱部材を前記樹脂固定
部に埋設させて前記樹脂固定部３を接合する。或いは、
前記樹脂固定部３をアイロンなどの発熱部材により加熱
してその表面を溶融させた状態で前記心材９に巻き付け
て円筒状の積層体に形成することも可能である。なお、
樹脂保有中空糸膜シート１を形成する際に前記樹脂固定
部３を切断して前記中空糸膜を開口させているが、円筒
状の積層体を形成し樹脂固定部３で溶着した後に、同固
定部３を切断して前記中空糸膜を開口させてもよい。

【００４５】また、円筒状の前記中空糸膜エレメント
６′を使用した中空糸膜モジュール８′は、前記中空糸
膜エレメント６′の樹脂固定部３に密嵌する円筒体から
なる集水部材７′により、前記中空糸膜エレメント６′
の外周を被覆している。かかる中空糸膜モジュール８′
も上述した矩形状の中空糸膜モジュール８と同様に、多
数の中空糸膜が前記樹脂固定部３において収束固定され
ているため、前記中空糸膜エレメント６′を前記集水部
材７′に収納する作業が容易である。また、中空糸膜か
らなる編織物が径方向に等間隔で積層させれているた
め、同モジュール８′の内部に中空糸膜が均一の密度で
収納されており、前記中空糸膜モジュール８′はその全
体にわたって均一の分離性能及び濾過性能を備えてい
る。

【００４６】なお、矩形状及び円筒状の中空糸膜エレメ
ントについて説明したが、本発明はかかる形状に限定さ
れるものではなく、心材に角柱を使用した場合には角筒
状の中空糸膜エレメントを製造することができ、或いは
前記心材を使用せずに円柱状や角柱状の中空糸膜エレメ
ントを製造することもでき、用途に応じた多様な形状に
形成することができる。

【００４７】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の製造方
法によれば中空糸膜からなる編織物の一端縁を樹脂固定
した樹脂保有中空糸膜シートを使用し、多数の前記シー
トの硬化した樹脂固定部を積層して接合することによ
り、中空糸膜エレメントを製造することができ、多数の
中空糸膜を容易に取り扱うことができ製造作業の効率も
向上する。また、細かな温度制御が可能であり、常に一
定の品質が得られ、安定した製造が可能となる。また、
得られた中空糸膜エレメント及びそれを使用した中空糸
膜モジュールは、全体にわたって中空糸膜が均一な密度
で配されているため、均一の分離性能及び濾過性能が得
られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】樹脂保有中空糸膜シートの斜視図である。

【図２】本発明の製造方法における上記樹脂保有中空糸
膜シートを発熱部材を介して熱融着させる工程での積層
体の断面図である。

【図３】本発明の製造方法により製造された本発明の中
空糸膜エレメントの斜視図である。

【図４】上記中空糸膜エレメントを使用した本発明の中
空糸膜モジュールの斜視図である。

【図５】本発明の製造方法により製造された本発明の他
の中空糸膜エレメントの斜視図である。

【図６】上記中空糸膜エレメントを使用した本発明の他
の中空糸膜モジュールを一部切除して示す斜視図であ
る。

【図７】発熱部材を用いて中空糸膜エレメントと集水部
材を融着した図４の中空糸膜モジュールの断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 樹脂保有中空糸膜シート ２ 中空糸膜の編織物部 ３ 樹脂固定部 ４ 発熱部材 ５ 積層体 ６，６′ 中空糸膜エレメント ７，７′ 集水部材 ８，８′ 中空糸膜モジュール ９ 心材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 板倉 正則 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目１番60号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内 (72)発明者 木下 育男 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目１番60号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内 Ｆターム(参考） 4D006 HA01 JA02A JA13Z JA22A JB03 JB04 JB07 MA01 MC22 MC23 MC30 MC37 MC48 MC49 MC62

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも緯糸が中空糸膜からなる中空
   糸膜編織物を成編織する工程、 前記中空糸膜編織物の経糸方向に熱可塑性樹脂を細幅で
   供給し、前記樹脂を硬化させて前記中空糸膜を前記樹脂
   に埋設固定し、前記中空糸膜編織物の一部に帯状の樹脂
   固定部を形成する工程、 緯糸方向に所定の寸法をもち、前記樹脂固定部を有する
   前記中空糸膜編織物を積層させ、中空糸膜積層体を形成
   する工程、及び 前記中空糸膜積層体の前記樹脂固定部において接合する
   工程、を備えてなることを特徴とする中空糸膜エレメン
   トの製造方法。
2. 【請求項２】 前記中空糸膜積層体の前記樹脂固定部に
   おける前記熱可塑性樹脂を融着する請求項１記載の中空
   糸膜エレメントの製造方法。
3. 【請求項３】 前記熱可塑性樹脂を発熱部材を介して熱
   融着させる請求項２記載の中空糸膜エレメントの製造方
   法。
4. 【請求項４】 前記発熱部材を電流による抵抗加熱を利
   用して発熱させる請求項３記載の中空糸膜エレメントの
   製造方法。
5. 【請求項５】 前記発熱部材を電磁誘導による誘導電流
   を利用して発熱させる請求項３記載の中空糸膜エレメン
   トの製造方法。
6. 【請求項６】 少なくとも緯糸が中空糸膜からなる中空
   糸膜編織物を成編織する工程、 前記中空糸膜編織物の経糸方向に同編織物より細幅の熱
   可塑性樹脂を中空糸膜材料の融点以上の温度で供給する
   工程、 前記樹脂を前記中空糸膜の溶融による閉塞が発生する前
   に冷却硬化させて、前記中空糸膜を前記樹脂に埋設固定
   し、前記中空糸膜編織物の一部に帯状の樹脂固定部を形
   成する工程、 緯糸方向に所定の寸法をもち、前記樹脂固定部を有する
   前記中空糸膜編織物を積層させ、中空糸膜積層体を形成
   する工程、及び前記中空糸膜積層体を前記樹脂固定部に
   おいて接合する工程、を備えてなることを特徴とする中
   空糸膜エレメントの製造方法。
7. 【請求項７】 前記中空糸膜積層体の前記樹脂固定部に
   おける前記熱可塑性樹脂を融着する請求項６記載の中空
   糸膜エレメントの製造方法。
8. 【請求項８】 前記熱可塑性樹脂を発熱部材を介して熱
   融着させる請求項７記載の中空糸膜エレメントの製造方
   法。
9. 【請求項９】 前記発熱部材を電流による抵抗加熱を利
   用して発熱させる請求項８記載の中空糸膜エレメントの
   製造方法。
10. 【請求項１０】 前記発熱部材を電磁誘導による誘導電
    流を利用して発熱させる請求項８記載の中空糸膜エレメ
    ントの製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項１〜１０のいずれかに記載の中
    空糸膜エレメントの製造方法により製造されることを特
    徴とする中空糸膜エレメント。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載の前記中空糸膜エレメ
    ントと集水部材とを接合させることを特徴とする中空糸
    膜モジュールの製造方法。
13. 【請求項１３】 前記接合は発熱部材を介して熱融着さ
    せることによりなされる請求項１２記載の中空糸膜モジ
    ュールの製造方法。
14. 【請求項１４】 前記発熱部材を電流による抵抗加熱を
    利用して発熱させる請求項１３記載の中空糸膜モジュー
    ルの製造方法。
15. 【請求項１５】 前記発熱部材を電磁誘導による誘導電
    流を利用して発熱させる請求項１３記載の中空糸膜モジ
    ュールの製造方法。
16. 【請求項１６】 請求項１２〜１５のいずれかに記載の
    中空糸膜モジュールの製造方法により製造されることを
    特徴とする中空糸膜モジュール。