JP2003062433A - 中空糸膜モジュールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中空糸膜束端部のポッティングを中空糸膜内
にポッティング材を浸入させないように効率的に行うこ
とができる中空糸膜モジュールの製造方法を提供するこ
とにある。 【解決手段】 中空糸膜束２を筒状ケース３に挿入し、
該中空糸膜束の端部２ｅを筒状ケース３の開口にポッテ
ィングする中空糸膜モジュールの製造方法において、中
空糸膜束２を端部２ｅが筒状ケース３から突出するよう
に挿入し、前記端部２ｅを圧潰封止したのち前記筒状ケ
ース３の開口にポッティングし、次いで前記圧潰封止部
ｓを切断除去することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は中空糸膜モジュール
の製造方法に関し、さらに詳しくは、中空糸膜束端部の
ポッティングを中空糸膜内にポッティング材を浸入させ
ないように効率的に行う中空糸膜モジュールの製造方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】水道の蛇口等に取り付けられる浄水器に
は、中空糸膜束を、例えばＵ字状に折り曲げて筒状ケー
スに挿入した中空糸膜モジュールが使用されている。こ
の中空糸膜モジュールでは、中空糸膜束の端部は筒状ケ
ースの開口部にポッティングされ、そのポッティング部
において各中空糸膜の端部が開口し連通状態になってい
ることが必要である。もし、ポッティング処理において
中空糸膜束のいずれかの中空糸膜にポッティング材が浸
入することにより封止状態になっていると、その封止さ
れた中空糸膜は浄水作用に寄与しないため、中空糸膜モ
ジュールとしての浄水機能が低下することになる。

【０００３】したがって、中空糸膜束の筒状ケースへの
封止固定時に各中空糸膜中空部にポッティング材が浸入
して、最終製品においても中空糸膜の端部が封止状態に
なっているようなことがないように、例えば、各中空糸
膜の開口端部にポッティング材で目止めし、それら開口
端部を目止めした中空糸膜の束をポッティング材で筒状
ケースに封止固定し、その後、目止めした部分を切断し
て各中空糸膜の端部を開口させるなどの対策がいろいろ
採られている。しかしながら、これらの対策は、いずれ
も機構や作業手順が複雑であるため、生産性を一層向上
できない原因の一つになっていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
従来の問題を解消し、中空糸膜束端部のポッティングを
中空糸膜内にポッティング材を浸入させないように効率
的に行うことができる中空糸膜モジュールの製造方法を
提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、中空糸膜束を筒状ケースに挿入し、該中空糸
膜束の端部を前記筒状ケースの開口にポッティングする
中空糸膜モジュールの製造方法において、前記中空糸膜
束を端部が前記筒状ケースから突出するように挿入し、
前記端部を圧潰封止したのち前記筒状ケースの開口にポ
ッティングし、次いで前記圧潰封止部を切断除去するこ
とを特徴とするものである。

【０００６】このように中空糸膜束の端部を筒状ケース
から突出するように挿入し、その端部を圧潰して一旦封
止部を形成してから、その中空糸膜束端部を筒状ケース
の開口にポッティングし、最後に上記圧潰封止部を切断
除去するようにしたため、ポッティング部において中空
糸膜内にポッティング材が一切浸入させることなく、全
ての中空糸膜を開口させ、連通状態にすることができ
る。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明において、中空糸膜モジュ
ールは、中空糸膜束を筒状ケースに充填した組立体をい
う。中空糸膜束は、浄水器用の場合にはＵ字状に折り曲
げて筒状ケースに充填する場合が多いが、勿論ストレー
ト状で充填したものであってもよい。その中空糸膜束の
端部は、Ｕ字状およびストレート状の如何にかかわら
ず、筒状ケースの開口部にポッティングされて固定され
ているが、そのポッティング部において各中空糸膜は開
口し外側に連通状態になっている。中空糸膜は濾過性能
を有する微多孔膜からなり、例えばポリスルホン系樹脂
などから成形されている。また、筒状ケースは特に材料
は限定されないが、樹脂又は金属から構成されている。

【０００８】ポッティング処理する前の中空糸膜束と筒
状ケースとの組立体は、中空糸膜束の端部が筒状ケース
から外側へ突出した構成にする。浄水器用の中空糸膜モ
ジュールの場合は、中空糸膜束をＵ字状に二つ折りにし
て筒状ケースに挿入し、両端部が外側へ突出するように
なっている。このような中空糸膜束と筒状ケースとの組
立体は、手作業で組み立てたものであってもよく、或い
は自動組立機械により組立てたものであってもよい。

【０００９】本発明は、上記組立体における中空糸膜束
の端部を筒状ケースの開口部にポッティングするとき、
そのポッティング処理前に筒状ケースから突出した端部
を加熱プレス等により圧潰封止する。この場合、圧潰封
止部から延長する部分は、カッター等で切断除去するこ
とが望ましい。

【００１０】ポッティング処理は、上記のように中空糸
膜束の端部を圧潰封止した組立体を、その圧潰封止部側
をポッティング容器にいれて、液状のポッティング材を
筒状ケースの開口部まで浸漬させて静置ポッティング法
で行う。このポッティング処理により、ポッティング材
が毛管現象により中空糸膜束内に筒状ケースの開口部内
まで浸透し、中空糸膜束端部を筒状ケース開口部にポッ
ティングする。次いで、ポッティング材が硬化したのち
組立体をポッティング容器から取り出し、筒状ケース外
側へ突出する中空糸膜束の端部部分を切断除去する。

【００１１】このようにして得られた中空糸膜モジュー
ルは、中空糸膜束端部が筒状ケース開口部にポッティン
グされると共に、中空糸膜束端面が筒状ケース開口端面
と面一に切り揃えられ、かつ全中空糸膜の中空部が外側
に開口状態になっている。したがって、中空糸膜束中の
全中空糸膜が浄水作用に寄与し、中空糸膜モジュールと
して高い浄水機能を発揮する。

【００１２】本発明において、上記のように中空糸膜束
端部を圧潰封止した後の組立体は、そのままポッティン
グ処理に供してもよい。しかしながら、圧潰封止した端
部は、中空糸膜同士が局部的に相互接着していることが
あり、それがポッティング処理時にポッティング材の中
空糸膜束端部内へ浸入するのを阻害する。そのため、圧
潰封止部を予めさばき処理してほぐすことが好ましい。
このように予めさばき処理することにより、ポッティン
グ材が中空糸膜束内に浸入しやすくなり、リークの発生
を防止することができる。

【００１３】このような中空糸膜束端部のさばき操作
は、例えば、圧潰封止部に圧縮空気を吹き付けることで
簡単に行うことができる。また、圧潰封止部をブラシに
よりブラッシングするとか、或いは圧潰封止部を金網の
表面などに擦り付けて、摩擦接触させてもよい。

【００１４】ポッティング材は特に限定されないが、例
えば、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂等
の熱硬化性樹脂を主剤にし、これに硬化剤などを配合し
た組成物が好ましく使用される。ポッティング材は、ポ
ッティング処理時は液状で流動性を有するが、ポッティ
ング処理後は硬化することにより、中空糸膜束端部を筒
状ケースの開口に固定してシールする。

【００１５】以下、本発明を図に示す実施形態を参照し
て説明する。

【００１６】図１（Ａ）〜（Ｃ）は、ポッティング処理
前の中空糸膜束と筒状ケースの組立体について、その筒
状ケースから突出する中空糸膜束端部を加熱プレスによ
り圧潰処理する工程を示す。

【００１７】図１において、１は中空糸膜束と筒状ケー
スの組立体であり、その組立体１は、中空糸膜束２をＵ
字状に折り曲げた状態にして筒状ケース３の中に挿入
し、両端部２ｅを筒状ケース３から外側に突出させるよ
うに構成されている。４は注型キャップであり、筒状ケ
ース３の外周を覆うように装着されている。

【００１８】注型キャップ４は、ポッティング処理する
ときポッティング材が筒状ケース３の外側に付着しない
ようにする部品である。必ずしも圧潰処理の際にセット
する必要はないが、中空糸膜束２を筒状ケース３に挿入
した後に装着すると、中空糸膜束２が邪魔になって注型
キャップ４を装着しにくくするため、予め装着しておく
ことが好ましい。

【００１９】他方、５は中空糸膜束２の端部２ｅの圧潰
に使用する加熱プレスである。加熱プレス５は、内部加
熱又は外部加熱されたオス押圧板５ａとメス押圧板５ｂ
から構成されている。オス押圧板５ａをメス押圧板５ｂ
に対して上下動させて、メス押圧板５ｂにセットした中
空糸膜束２の端部２ｅを圧潰するようになっている。オ
ス押圧板５ａとメス押圧板５ｂが中空糸膜束２を挟持す
る部分の縁部には、特に筒状ケース３に対面する側に円
弧状の面取りｃが設けられている。面取りｃを設けるこ
とにより、中空糸膜束２を折損させないように圧潰する
ことができる。勿論、筒状ケース３との対面側と反対側
の縁部に同様の面取りｃを設けるようにしてもよい。

【００２０】中空糸膜束端部の圧潰操作は、まず図１
（Ａ）のように、メス押圧板５ｂの凹部に組立体１の中
空糸膜束端部２ｅを挿入し、上部からオス押圧板５ａを
下降させる。この下降操作により、図１（Ｂ）のよう
に、中空糸膜束端部２ｅが偏平状に圧潰される。さら
に、この中間圧潰時に先端側の端部を切断除去する。こ
のように先端部を切断除去することにより、次のポッテ
ィング処理を良好に実施することができる。

【００２１】次いで、図１（Ｃ）のように、更にオス押
圧板５ａを押し下げると、中空糸膜束２の端部２ｅを完
全に偏平化し、中空糸膜束２を構成する各中空糸膜は圧
潰融着して封止部ｓを形成する。

【００２２】上記のように中空糸膜束端部２ｅに封止部
ｓを形成した中空糸膜束と筒状ケースの組立体１は、ポ
ッティング処理に供されるが、好ましくはポッティング
処理に供する前に、図２に示すように、圧潰封止部をさ
ばき処理することが望ましい。すなわち、圧潰封止後の
中空糸膜束端部２ｅは、図２（Ａ）に示すように、圧潰
封止部ｓが相互に局部接着していることがあり、このよ
うな接着箇所はポッティング材の浸透を阻害し、リーク
を生ずる原因になりやすいからである。

【００２３】中空糸膜束端部２ｅに対するさばき処理
は、図２（Ａ）のように、中空糸膜束端部２ｅの圧潰封
止部ｓの部分に圧空ノズル６から圧縮空気を吹き付ける
ことにより簡単に行うことができる。圧空ノズル６は、
１箇所に固定するよりも、圧縮空気が圧潰封止部ｓの全
体に作用するように、旋回させながら噴射することが好
ましい。このように圧縮空気の吹き付けにより、局部的
に接着していた中空糸膜束端部２ｅの圧潰封止部ｓは分
離し、図２（Ｂ）のように相互にほぐされた状態にな
る。

【００２４】上記のように圧潰封止部ｓが分離状態にほ
ぐされた組立体１は、次いで図３に示すポッティング処
理に供される。

【００２５】図３において、７はポッティング容器、８
はポッティング材の供給ノズルである。ポッティング容
器７は内壁面が逆円錐台状に形成されている。このポッ
ティング容器７に、上記のように圧潰封止部ｓをさばき
処理した組立体１を中空糸膜束端部２ｅを下側に向けて
直立させ、次いで供給ノズル８から液状のポッティング
材Ｐを注入する。

【００２６】注型キャップ４には、ポッティング容器７
と接触する部分に複数箇所にわたって浸入溝９が設けら
れている。したがって、供給ノズル８から滴下したポッ
ティング材Ｐは、浸入溝９からポッティング容器７の底
部に流入し、次第に液面を上昇していく。この過程でポ
ッティング材Ｐは毛細管現象により中空糸膜束２の隙間
に浸入すると共に上昇し、筒状ケース３の開口部に対し
て中空糸膜束端部２ｅをシール状態にポッティングす
る。

【００２７】次いで、ポッティング材Ｐが硬化した後、
ポッティング容器７から組立体１を取り出し、注型キャ
ップ４を取り外す。さらに組立体１から突出している中
空糸膜束端部２ｅを封止部ｓと共に切断除去すると、図
４に示すような中空糸膜モジュール１０を得ることがで
きる。

【００２８】

【発明の効果】上述したように本発明の製造方法によれ
ば、中空糸膜束の端部を筒状ケースから突出するように
挿入し、その端部を圧潰して一旦封止部を形成してか
ら、その中空糸膜束端部を筒状ケースの開口にポッティ
ングし、最後に上記圧潰封止部を切断除去するようにし
たため、ポッティング部において中空糸膜内にポッティ
ング材が一切浸入させることなく、全ての中空糸膜を開
口させ、連通状態にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明の製造方法における
中空糸膜束端部の圧潰工程を順に示す工程説明図であ
り、（ａ−１）〜（ｃ−１）は正面図、（ａ−２）〜
（ｃ−２）は縦断面図である。

【図２】（Ａ），（Ｂ）は、本発明の製造方法における
圧潰封止部のさばき工程を順に示す工程説明図である。

【図３】本発明の製造方法におけるポッティング処理工
程を示す説明図である。

【図４】本発明の製造方法により得られた中空糸膜モジ
ュールを例示する縦断面図である。

【符号の説明】

１ （中空糸膜束と筒状ケースの）組立体 ２ 中空糸膜束 ２ｅ（中空糸膜束の）端部 ３ 筒状ケース ４ 注型キャップ ５ 加熱プレス ５ａ オス押圧板 ５ｂ メス押圧板 ６ （圧縮空気噴射用の）ノズル ７ ポッティング容器 ８ （ポッティング材の）供給ノズル ｓ 圧潰封止部 Ｐ ポッティング材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D006 GA06 GA07 HA03 JA12A JA13A JA13C JA25A JB03 JB05 JB08 JB20 MA01 MB02 MC62 PA01 PB06 PC52

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空糸膜束を筒状ケースに挿入し、該中
   空糸膜束の端部を前記筒状ケースの開口にポッティング
   する中空糸膜モジュールの製造方法において、前記中空
   糸膜束を端部が前記筒状ケースから突出するように挿入
   し、前記端部を圧潰封止したのち前記筒状ケースの開口
   にポッティングし、次いで前記圧潰封止部を切断除去す
   る中空糸膜モジュールの製造方法。
2. 【請求項２】 前記中空糸膜束端部を圧潰封止した後ポ
   ッティングする前に、前記圧潰封止部をさばき処理する
   請求項１に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
3. 【請求項３】 前記圧潰封止部のさばき処理を圧縮空気
   の吹き付けにより行う請求項２に記載の中空糸膜モジュ
   ールの製造方法。
4. 【請求項４】 前記圧潰封止部のさばき処理をブラッシ
   ングにより行う請求項２に記載の中空糸膜モジュールの
   製造方法。
5. 【請求項５】 前記圧潰封止部のさばき処理を前記圧潰
   封止部を金網表面に摩擦接触させて行う請求項２に記載
   の中空糸膜モジュールの製造方法。