JP2003062436A - Method for manufacturing hollow fiber membrane module - Google Patents

Method for manufacturing hollow fiber membrane module

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JP2003062436A
JP2003062436A JP2001252543A JP2001252543A JP2003062436A JP 2003062436 A JP2003062436 A JP 2003062436A JP 2001252543 A JP2001252543 A JP 2001252543A JP 2001252543 A JP2001252543 A JP 2001252543A JP 2003062436 A JP2003062436 A JP 2003062436A
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hollow fiber
fiber membrane
resin
potting
membrane module
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JP2001252543A
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Tatsuo Akimoto
Yukio Hatano
Tetsuo Nishimura
征雄 畑野
龍夫 秋本
哲夫 西村
Original Assignee
Toray Ind Inc
東レ株式会社
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To manufacture a large-sized hollow fiber membrane module having a large membrane area by potting molding without generating the non- penetration of a resin between membranes, the crack of a bonded and fixed part or the non-uniformity of the interface of the fixed part. SOLUTION: In the method for manufacturing the hollow fiber membrane module by housing a hollow fiber membrane bundle in a case and bonding and fixing at least the single end of the case by a resin using a potting container, the resin is injected in a plurality of the injection holes provided to the potting container by applying tournament piping to the injection holes to perform potting molding.

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、大型ケース内に中空糸膜束を収納して、好ましくは静置ポッティング法により樹脂で接着固定する中空糸膜モジュールの製造方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] [Technical Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a hollow fiber membrane module, and more particularly, houses the hollow fiber membrane bundle in a large case, preferably static the method for producing a hollow fiber membrane module that adheres fixed with resin by location potting method. 【0002】 【従来の技術】最近、簡易浄水場を中心に水道水の濾過手段として、従来の砂濾過法の代替として中空糸膜モジュールが使用され始めている。 [0002] Recently, as a filtration means tap water around the simple purification plant, the hollow fiber membrane module is beginning to be used as an alternative to conventional sand filtration. これは、中空糸膜モジュールでは、従来の砂濾過法では除去できなかった細菌やウイルス等もカットすることができる優れた性能を有していることが注目されているからである。 This is because the hollow fiber membrane module, the conventional sand filtration is because it has been noted to have excellent performance can be cut also bacteria and viruses and the like which can not be removed. 【0003】この中空糸膜モジュールは、数百〜数万本の中空糸膜の束を整束し、それを筒状のケース内に収納して端部を樹脂で接着固定した構成からなり、その接着固定方法としては、遠心力を利用して液状の未硬化樹脂を中空糸膜間に浸透させる遠心法と、液状の未硬化樹脂を定量ポンプやヘッドなどにより送液し自然に流動させることにより中空糸膜間に浸透させる静置ポッティング法とがある。 [0003] The hollow fiber membrane module, a bundle of several hundreds to several tens of thousands of pieces of hollow fiber membrane was Seitaba made it the end is accommodated in a cylindrical case from the adhesive fixed a resin, as the adhesive fixing method, a centrifugal method in which by utilizing the centrifugal force penetration uncured liquid resin between the hollow fiber membranes, thereby flowing to naturally feeding the uncured liquid resin due metering pump and head there is a standing potting to penetrate between the hollow fiber membranes by. 【0004】しかるに、水道水の濾過に使用する中空糸膜モジュールは、大量の水を処理する関係から、充填膜面積が大きくなるようにケースの内部最小横断面積が少なくとも150cm 2以上の大型モジュールを使用することが好ましい。 [0004] However, the hollow fiber membrane module used for filtration of tap water, from the relationship to process large quantities of water, the internal minimum cross section of the case so as filled membrane area becomes larger at least 150 cm 2 or larger modules it is preferable to use. この場合、前者の遠心法で中空糸膜モジュールを製造しようとすると、遠心成型装置が大型化し、それに伴い多額の投資が必要となり、かつ樹脂量が多くなって反応硬化時間が長くなるため、その硬化する間遠心運動を維持するのに多大の運転消費電力を要し、 In this case, an attempt to produce a hollow fiber membrane module in the former centrifugation, centrifugal molding apparatus becomes large in size, it accompanied requires significant investment, and since the reaction cure times increasingly resin amount is increased, the requires operating power consumption of the great to maintain between centrifugal motion to cure,
コスト高になることは避けられない。 That the increase in cost is inevitable. これに対し、後者の静置ポッティング法は、遠心法のような特殊で大型の装置を必要としないため低コストで中空糸膜モジュールが製造することができるという利点がある。 In contrast, the latter standing potting method has the advantage that the hollow fiber membrane module at a low cost because such does not require a special and large-sized apparatus as centrifugation can be produced. 【0005】しかしながら、静置ポッティング法では、 [0005] However, in the standing potting method,
面積が150cm 2以上の大型モジュールではポッティング条件の適正化が非常に困難になる。 Area optimization of potting condition becomes very difficult in 150 cm 2 or larger module. 【0006】例えば、エポキシ樹脂を用いた大型モジュールの静置ポッティング成型では、接着固定すべきケース端面を下端としてポッティング容器を取り付け、多量の樹脂をポッティング容器下面の注入孔から注入する場合、前記注入孔を1個とした時は、ケース内部最小横断面積が大きく中空糸膜間の樹脂の流動抵抗のバラツキのため、中空糸膜間への樹脂浸透に不均一を生じて不浸透現象を生じたり、ポッティング完了後の接着固定界面に凹凸を生じる等の問題点を解消できなかった。 [0006] For example, in the stationary potting molding of large modules using epoxy resin, a potting container fitted with a case end face to be bonded as the lower end, when injecting a large amount of resin from the potting receptacle bottom surface of the injection hole, the injection when the hole and one because of the resin flow resistance variation between case internal minimum cross section is larger hollow fiber membrane, or cause impervious phenomenon occurs uneven resin penetration into between the hollow fiber membranes , it could not solve the problems such as causing uneven bonded interface after potting completion. そこで、 there,
前記注入孔を複数個として分岐配管により前述した問題点を解決しようとしたが、ポッティング容器に至るまでの樹脂配管抵抗の差により、同様の結果となった。 I tried to solve the above problems by a branch pipe the injection hole as a plurality, but the difference of the resin pipe resistance up to the potting vessel became the same result. 【0007】また、例えば、従来のビスフェノールA型エポキシ樹脂を用いた大型モジュールの静置ポッティング成型では、樹脂量を多くすると硬化反応温度が高くなり、熱収縮により樹脂部の亀裂や容器と剥離する等の問題があった。 [0007] For example, in the stationary potting molding large module using a conventional bisphenol A type epoxy resin, the curing reaction temperature to increase the amount of resin is increased, peeling and cracking and containers of the resin portion by thermal contraction etc. there was a problem. また、このビスフェノールA型エポキシ樹脂の原料に、最近問題になっている外因的内分泌攪乱化学物質(環境ホルモン)の一つとしてビスフェノールA Moreover, bisphenol A as a raw material for the bisphenol A type epoxy resin, as one of the exogenous endocrine disrupting chemicals have become serious problems (environmental hormones)
が含まれている(疑われている)ことから環境上、問題になってきている。 Environment on, has become a problem because it contains the (suspected). 重合の際、反応が完全に進み、モノマーが残存しなければ問題ないはずであるが、わずかな未反応物の溶出などが心配される点もある。 During the polymerization, the reaction proceeds completely, but the monomer is should be fine to be left, there is a point at which such dissolution slight unreacted substances are concerned. 【0008】 【発明が解決しようとする課題】本発明の課題ば、上記従来の問題点を解消せんとするものであり、膜面積の大きい大型中空糸膜モジュールを、中空糸膜間の樹脂不浸透、接着固定部のクラックあるいは固定部界面の不均一等を生じることなく、低コストでポッティング成型して製造することが可能な中空糸膜モジュールの製造方法を提供することにある。 [0008] The object of the present invention 0005] is intended to solve cents above problems, a large hollow fiber membrane module having a large membrane area, not the resin between the hollow fiber membranes penetration without producing uneven like cracks or fixed portion interface of the bonded portion is to provide a method for producing a hollow fiber membrane module which can be produced by potting molding at a low cost. 【0009】 【課題を解決するための手段】本発明は、かかる課題を解決するために、次のような手段を採用するものである。 [0009] According to an aspect of the present invention, to solve the above problems, and adopts the following means. 【0010】すなわち、本発明は、 (1)中空糸膜束をケース内に収納し、少なくとも前記ケースの片端をポッティング容器を用いて樹脂で接着固定する中空糸膜モジュールの製造方法において、前記樹脂をトーナメント配管によりポッティング容器に設けた複数個の注入孔へ注入して、ポッティング成型することを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。 [0010] The present invention provides: (1) accommodating the hollow fiber membrane bundle into the case, in the manufacturing method of the hollow fiber membrane module that adheres fixed with resin using potting containers one end of at least the casing, the resin was injected into the plurality of injection holes provided in the potting container by tournament piping method for producing a hollow fiber membrane module, characterized in that the potting molding. (2)前記ポッティング容器と中空糸膜束下端との間に、少なくとも3mm以上の空間を設けた状態でポッティングすることを特徴とする前記(1)に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 (2) between the potting container and the hollow fiber membrane bundle lower end, the production method of the hollow fiber membrane module according to (1), characterized in that the potting in a state in which a least 3mm or more spaces. (3)前記ケースの内部最小断面積が、150cm 2以上であることを特徴とする前記(1)または(2)に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 (3) Internal minimum cross-section of the case, the production method of the hollow fiber membrane module according to (1) or (2), characterized in that at 150 cm 2 or more. (4)前記樹脂粘度が、100〜5,000mPa・s (4) the resin viscosity, 100~5,000mPa · s
の範囲でポッティングを開始することを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 Method for producing a hollow fiber membrane module according to any one of (1) to (3), characterized in that in the range of starting the potting. (5)前記樹脂が、下記一般式(1)で示されるビスフェノールを有するエポキシ樹脂であることを特徴とする前記(1)〜(4)のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 (5) the resin, the production method of the hollow fiber membrane module according to any one of (1) to (4), characterized in that an epoxy resin having a bisphenol represented by the following general formula (1). 【0011】 【化3】 [0011] [Formula 3] 【0012】(ここで、Xはアルキレン基を示す。) [0012] (Here, X represents an alkylene group.)
(6)Xが下記一般式(2) 【0013】 【化4】 (6) X is represented by the following general formula (2) [0013] [of 4] 【0014】(ここで、R1およびR2はC n2n+1 (ただしn=0またはn≧2の整数)を表す。)で表されるものであることを特徴とする前記(5)に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 [0014] (wherein R1 and R2 represents an integer) of C n H 2n + 1 (except n = 0 or n ≧ 2.) To (5), characterized in that is represented by method for producing a hollow fiber membrane module according. 【0015】(7)前記樹脂がビスフェノールF型エポキシ樹脂であることを特徴とする前記(1)〜(4)のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 [0015] (7) A method of manufacturing a hollow fiber membrane module according to any one of (1) to (4), wherein the resin is characterized in that it is a bisphenol F type epoxy resin. 【0016】(8)前記ポッティング成型が静置ポッティング法によるものであることを特徴とする前記(1) [0016] (8) above, wherein said potting molding is by standing potting method (1)
〜(7)のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 Method for producing a hollow fiber membrane module according to any one of (1) to (7). 【0017】 【発明の実施の形態】本発明は、中空糸膜束をケース内に収納し、少なくとも前記ケースの片端をポッティング容器を用いて樹脂で接着固定する中空糸膜モジュールの製造方法において、前記樹脂をトーナメント配管によりポッティング容器に設けた複数個の注入孔へ注入してポッティング成型することにより、中空糸膜間への樹脂浸透に不均一を生じて不浸透を生じたり、ポッティング完了後の接着固定界面に凹凸を生じる等の問題点がない中空糸膜モジュールの製造方法を提供するものである。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention accommodates the hollow fiber membrane bundle into the case, in the manufacturing method of the hollow fiber membrane module that adheres fixed with resin using potting containers one end of at least the case, by potting molded by injecting the resin into a plurality of injection holes provided in the potting container by tournament piping, the resin penetration into between the hollow fiber membranes caused uneven or cause impervious, after potting completion method for producing a hollow fiber membrane module is no problem such as causing unevenness on the adhesive fixing surface is intended to provide. 【0018】また、上記において、前記ポッティング容器と中空糸膜束下端との間に、少なくとも3mm以上の空間を設けた状態でポッティングすることにより、中空糸膜間への樹脂浸透に不均一を生じて不浸透を生じることのない中空糸膜モジュールの製造方法を提供するものである。 [0018] In the above, between the potting container and the hollow fiber membrane bundle lower end, by potting in a state in which a least 3mm or more spatial, cause uneven resin penetration into between the hollow fiber membranes Te is to provide a method of manufacturing a hollow fiber membrane module without causing impervious. 【0019】本発明はまた、内部最小横断面積が150 The present invention also provides an internal minimum cross section of 150
cm 2以上のケース内に収納し、樹脂で接着固定する大型中空糸膜モジュールの製造方法において、前記樹脂量の増大により、硬化反応時の熱収縮により接着固定部樹脂に亀裂を生じたり、ケースとの剥離を起こしたりすることのない大型中空糸膜モジュールを、低コストで製造する方法を提供するものである。 housed in cm within 2 or more cases, or caused in the manufacturing process of a large hollow-fiber membrane module for bonding and fixing with a resin, the increase of the resin quantity, the crack in the adhesive fixing portion resin by thermal shrinkage during the curing reaction, Case large hollow fiber membrane module that will not or causing delamination between, there is provided a method of manufacturing at low cost. 【0020】また、ビスフェノールA型樹脂から、ビスフェノールA型樹脂以外のビスフェノール型エポキシ樹脂をポッティング樹脂として採用することにより、内分泌攪乱物質上問題がなく、強度の高い中空糸膜モジュールの製造方法を提供するものである。 Further, provided from bisphenol A type resin, by adopting a bisphenol type epoxy resin other than the bisphenol A type resin as a potting resin, there is no on endocrine disrupters problem, a method for manufacturing a high strength hollow fiber membrane module it is intended to. 【0021】本発明で用いられるエポキシ樹脂は、一般式が【0022】 【化5】 The epoxy resin used in the present invention, the general formula [0022] embedded image 【0023】(ここでXはアルキレン基を示す。)で表され、中でもXが【0024】 【化6】 [0023] (wherein X is. Of an alkylene group) is represented by, among others X is [0024] embedded image 【0025】(ここで、R1およびR2はC n2n+1 (ただしn=0またはn≧2の整数)を表す。)で表されるビスフェノール型樹脂エポキシ樹脂が強度的にも強いため好ましく用いられる。 [0025] (wherein,. Representing the R1 and R2 C n H 2n + 1 (except n = 0 or n ≧ 2 integer)) preferably for bisphenol resin epoxy resin is strong in strength represented by used. その中でも代表的なものとしてn=0であるビスフェノールF型エポキシ樹脂が特に好ましい。 Its bisphenol F type epoxy resin is n = 0 as typical among particularly preferred. ビスフェノールF型エポキシ樹脂は、n=1であるビスフェノールA型樹脂と似ているが化学構造が異なるため環境ホルモン物質には該当しない。 Bisphenol F type epoxy resin is similar to the bisphenol A type resin is n = 1 does not apply to environmental hormones materials for chemical structures are different. 【0026】ケース内部最小横断面積が150cm 2以上の大容量モジュールでは、樹脂粘度が高いと樹脂が膜束内に浸透しにくく、ビスフェノールF型樹脂の方がビスフェノールA型より低粘度である点好ましい。 [0026] In case the internal minimum cross-sectional area 150 cm 2 or more mass module, hardly permeates the higher the resin is the resin viscosity is in the membrane bundle, a preferred point towards the bisphenol F type resin is a low viscosity than bisphenol A . 【0027】また樹脂量も多くなるため反応温度が高くなり、亀裂や容器との剥離が発生しやすくなる。 Further increases the reaction temperature to become many resin weight, separation of the cracking and containers is likely to occur. 前記反応温度としては、樹脂接着固定部中心温度が120℃以下となるよう制御するのが好ましく、さらに90℃以下となるよう制御するのがより好ましい。 As the reaction temperature, it is preferable to control so that the resin bonded portion center temperature is 120 ° C. or less, and more preferably to control such an amount as to result in a 90 ° C. or less. すなわち、大容量の大型モジュールを良好にポッティングするには、フィラーの添加により硬化反応が遅くなるよう制御し、温度上昇を抑制したり、ポッティング部を冷却水や冷却空気で冷却制御して温度上昇を抑制することが好ましい。 That is, in order to better potting large modules large controls so that the curing reaction by the addition of the filler is slow, it suppresses the temperature rise, the temperature rise potting portion cooling control to the cooling water or cooling air preferably be suppressed. 【0028】硬化剤としては、脂肪族アミン、芳香族アミン、有機酸無水物系および変性アミン等が使用できるが、中でも脂肪族ポリアミンが好ましく使用できる。 [0028] As the curing agent include aliphatic amines, aromatic amines, and organic acid anhydride and modified amine or the like can be used, inter alia aliphatic polyamines are preferably used. また、反応の進行を抑えるために反応遅延剤を添加してもかまわない。 Also, it may be added to the reaction retarder for suppressing the progress of the reaction. 【0029】使用する接着剤の粘度としては、封止部への注入性を損なわない粘度であり、また、膜空隙部に一部樹脂が浸透できる粘度が好ましい。 [0029] The viscosity of the adhesive used, the viscosity does not impair the injection of the sealing portion, also, the viscosity which can partially resin penetrates into the film gap portion is preferred. 膜空隙部とは膜表面と膜内面間の肉厚部において濾過機能を持たせるために形成された空洞部である。 The film gap portion is a hollow portion formed in order to provide a filtering function in the thick portion between the film surface and the film inner surface. この空洞部の孔サイズ、孔形成分布によって透過水量や分離性能が決まってくる。 Pore ​​size of the hollow portion, come decided permeated water and separation performance by pore formation distribution.
ポッティング樹脂が膜内の空隙部に浸透することによりアンカー効果が発現し、接着力が強化される。 Anchoring effect is exhibited by the potting resin to penetrate into the gap portion of the film, the adhesive force is enhanced. 膜内空隙部に浸透する樹脂量は多すぎると膜を通過して中空部まで到達し、濾過水が流れなくなり、モジュールの透水性能が低下してしまう。 When the amount of resin penetrating into the film in the gap portion is too large to pass through the membrane to reach the hollow portion, the filtered water does not flow, the water permeability decreases modules. また、浸透しない場合は膜との接着性が低下し、場合によっては膜と樹脂が剥離してしまうこともある。 Also, when not penetrate is reduced adhesion between the film, in some cases, the film and the resin peeled off. 【0030】膜内空隙部に浸透する樹脂の好ましい量は膜内空隙部に対して、1容量%以上であり、さらに好ましくは30〜100容量%である。 A preferred amount of resin penetrating into the film in the gap portion to the film in the gap portion, is 1 vol% or more, more preferably 30 to 100% by volume. 【0031】ポッティング方法によっても最適な粘度が異なり、例えば静置法では膜束内に浸透しにくいため低粘度が望ましいが、遠心法では回転数により遠心力も変化するため、静置法に比べて高粘度でも膜束内に浸透していく。 The different optimum viscosity by potting method, for example, a low viscosity is desirable since it is difficult to penetrate into the membrane bundle in the stationary method, to change the centrifugal force by the rotation speed by a centrifugal method, compared to the stationary method It continues to penetrate into the membrane bundle even at high viscosity. 【0032】具体的な粘度としては100〜10,00 [0032] As a specific viscosity 100~10,00
0mPa・sが好ましく、静置法においては100〜5,0 0mPa · s is preferable, in the stationary method 100~5,0
00mPa・s程度がより好ましい。 About 00mPa · s is more preferable. 【0033】また、この範囲の粘度調整や反応による発熱を抑えて収縮応力を小さくして、硬化物の亀裂発生やケースからの剥離を発生しにくくし、さらに強度アップになるためフィラーを添加することが好ましい。 Further, by reducing the shrinkage stress by suppressing heat generation due to viscosity adjustment and the reaction in this range, the peeling from the crack and the case of the cured product was hard to occur, the addition of filler to further become increased strength it is preferable. 【0034】フィラーとしては、化学的にエポキシの硬化反応に寄与しないものでシリカ、炭酸カルシウム、ガラス繊維等使用できるがシリカが好ましく用いられる。 [0034] As filler, chemically silica which does not contribute to the curing reaction of the epoxy, calcium carbonate, can be used glass fibers such as silica is preferably used.
添加量としては、接着剤樹脂の1重量%以上、好ましくは1重量%〜60重量%程度が良い。 The addition amount, 1 wt% or more of the adhesive resin, preferably good about 1 wt% to 60 wt%. 【0035】本発明に使用できるエポキシ樹脂の一例を挙げると、バンティコ社製LST868のR14(主剤)とH14(硬化剤)が挙げられる。 [0035] As an example of the epoxy resins that can be used in the present invention, R14 (main agent) and H14 (curing agent) of Vantico Corporation LST868 the like. R14はビスフェノールF型エポキシ樹脂を主成分としてフィラーが約47重量%程度含まれており、粘度が約3,600mP R14 is included fillers about 47 wt% as a main component a bisphenol F type epoxy resin, a viscosity of about 3,600mP
a・s(23℃)、比重が約1.49である。 a · s (23 ℃), a specific gravity of about 1.49. H14は主成分が脂肪族ポリアミンであり、粘度が約150mPa H14 is a main component is an aliphatic polyamine, a viscosity of about 150mPa
・s(23℃)、比重が約0.98である。 · S (23 ℃), a specific gravity of about 0.98. 【0036】硬化時間としては、48時間以内の硬化が好ましく、さらに24時間以内に硬化できるものが生産効率上より好ましい。 [0036] The curing time is preferably cured within 48 hours, and further can be cured within 24 hours preferable on production efficiency. 【0037】本発明において中空糸膜の素材としては、 [0037] As the material of the hollow fiber membrane in the present invention,
ポリアクリロニトリル、ポリスルホン、ポリフッ化ビニリデンからなり、膜表面の微細孔の径を1μm以下、特に0.005〜0.5μmにしたものが好ましく、微粒子や懸濁物質を効率よく除去するほか、細菌やウィルスに対しても高い阻止性能を発揮することができる。 Polyacrylonitrile, polysulfone, made of polyvinylidene fluoride, hereinafter 1μm diameter of the fine pores of the membrane surface, particularly preferably those in 0.005 to 0.5 .mu.m, in addition to removing particulate and suspended solids efficiently, bacteria Ya it is possible to exhibit a high blocking performance against the virus. 【0038】本発明におけるトーナメント配管は、前記樹脂をポッティング容器に設けた複数個の注入孔へ供給する配管がトーナメント状に順次分岐配管され、最初の分岐以降注入孔までの何れの配管経路も内径と長さが同一で、通過する樹脂の流動抵抗がどの経路においても同一となるようなものである。 The tournament pipe in the present invention, piping for supplying the resin to the plurality of injection holes provided in the potting containers are sequentially branch pipe in the tournament form, any of the piping path is also the inner diameter of up to the first branch after injection hole DOO are identical in length, is such the same in any path flow resistance of the resin to pass. 配管材質は特に限定されるものではなく、プラスチックチューブや金属配管でよいが、フレキシブルなプラスチックチューブが取扱上好ましい。 PIPE MATERIAL is not particularly limited, but may be a plastic tube or metal pipe, flexible plastic tube handling preferred. 【0039】ポッティング容器に設けた樹脂注入孔は、 The resin injection hole provided in the potting container,
孔径としては3〜20mm、個数としては4〜30個程度の偶数であって、容器底部に同一径の貫通孔をほぼ等間隔に均等分散して設けることが好ましい。 The pore size of 3 to 20 mm, as the number a 4 to 30 or so even, it is preferable to provide evenly distributed at substantially regular intervals a through hole with the same diameter in the bottom of the container. 【0040】樹脂の供給方法は、自重によるもの、気体やポンプ等の加圧力によるものを問わないが、定量性のあるポンプを使用するのが注入条件の再現性が得られる点で好ましい。 The method of supplying the resin, due to its own weight, but does not matter due to pressure, such as gas or pump is preferable in that use a pump with a quantitative property reproducibility of the injection condition is obtained. 前者の場合は、樹脂の供給容器からポッティング容器に設けた複数個の注入孔へ至る配管がトーナメント配管に、後者の場合は、気体やポンプによる加圧ポイントからポッティング容器に設けた複数個の注入孔へ至る配管がトーナメント配管に構成すればよい。 In the former case, a plurality of piping tournament pipe extending into the injection hole provided in the potting containers from the supply container of the resin, in the latter case, a plurality of injection provided in potting container from a pressurized point by the gas and pumps leading to bore pipe may be configured to tournament piping. 【0041】樹脂注入速度としては、1〜100g/分程度が好ましく、3〜50g/分の範囲がより好ましい。 [0041] As the resin infusion rate is preferably from 1 to 100 g / min extent, the range of 3 to 50 g / min is more preferred. 注入速度がこれ以上速いと、注入された樹脂量が多すぎて反応発熱量が多大となり、硬化時の熱収縮が大きくなる結果として接着部にクラックを生ずる。 The injection speed is more rapid, the reaction calorific value the amount injected resin is too large becomes great, causing a crack in the adhesive portion as a result of thermal shrinkage becomes large at the time of curing. また、注入速度がこれ以上遅いと、注入が完了するまでに硬化反応が促進して樹脂粘度が高くなり、注入することが不可能となってしまう。 Further, when the injection rate is more slow injection increases the resin viscosity curing reaction is promoted to complete, be injected becomes impossible. 【0042】本発明はまた、前記ポッティング容器と中空糸膜束下端との間に、少なくとも3mm以上、さらに好ましくは5mm以上の空間を設けた状態でポッティングすることが、膜束間への樹脂の浸透均一化の点で肝要である。 [0042] The present invention also provides, between the potting container and the hollow fiber membrane bundle lower end, at least 3mm, more preferably be potted in a state in which a space of at least 5 mm, the resin into between membrane bundle it is important in terms of penetration uniform. ポッティング容器内に注入された樹脂が、膜束により横方向への流動性を阻害されないためであり、前記空間内に樹脂が均一に拡散することによって、次に、 Injected resin potting vessel is because not inhibit the fluidity of the lateral direction by the membrane bundle by the resin is uniformly diffused into the space, then,
樹脂界面が上向きに同時に膜束間に均一に浸透していく過程を形成することができる。 It is possible to form the process of resin surface is gradually uniformly penetrate between the upwardly simultaneously membrane bundle. 【0043】本発明は、内部最小横断面積が150cm [0043] The present invention is an internal minimum cross section is 150cm
2以上、さらに好ましくは250cm 2以上のサイズのケースを有する大型中空糸膜モジュールの製造に特に効果を発揮する。 2 or more, more preferably particularly effective in the production of large hollow fiber membrane module having a 250 cm 2 or more sizes of the case. 中空糸膜外径を基準とし濾過域のみの膜濾過面積として定義される有効膜面積としては、40m The effective membrane area is defined as a membrane filtration area of ​​the filtration zone only with reference to the hollow fiber membrane outer diameter, 40 m
2以上とするのが好ましく、60m 2以上であればさらに好ましい。 It may preferably be 2 or more, more preferably equal to 60 m 2 or more. 【0044】前記ケースの材質としては、金属、プラスチック類などの適当な素材のものから適宜選定して使用することができるが、好ましくは塩化ビニル樹脂、アクリロニトリル・エチレンプロピレンゴム・スチレン(A [0044] The material of the case, metallic, it can be used by properly selected from those suitable material such as plastics, preferably polyvinyl chloride resin, acrylonitrile-ethylene propylene rubber-styrene (A
ES)樹脂、アクリロニトリル・アクリルゴム・スチレン(AAS)樹脂、ポリスルホン樹脂などが使用できる。 ES) resin, acrylonitrile-acrylic rubber-styrene (AAS) resins, polysulfone resins. 【0045】本発明において、中空糸膜の充填率、すなわち中空糸膜横断面の外輪郭面積の合計が、ケース内壁の横断面積に占める割合として定義される中空糸膜の充填率は、好ましくは40〜70%の範囲にするのが良い。 [0045] In the present invention, the filling ratio of the hollow fiber membranes, i.e. the sum of the outer profile area of ​​the hollow fiber membrane cross-section, the filling ratio of the hollow fiber membrane is defined as a percentage of the cross-sectional area of ​​the casing inner wall, preferably it is preferable in the range of 40% to 70%. 【0046】次に、本発明の好ましい中空糸膜モジュールの製造方法について図面を参照して説明する。 Next, a manufacturing method of a preferred hollow fiber membrane module of the present invention will be described with reference to the drawings. 【0047】図1は、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法の一例を示す説明図であり、円筒状のモジュールケース1内に、複数の中空糸膜2を束ねた中空糸膜束3 [0047] Figure 1 is an explanatory diagram showing an example of a method for manufacturing a hollow fiber membrane module of the present invention, a cylindrical module case 1, the hollow fiber membrane bundle 3 obtained by bundling a plurality of hollow fiber membranes 2
を収納し、該中空糸膜束3の一方の端部5をモジュールケース1端面と揃えてカットした後、中空糸膜束3を収納したモジュール10毎ポッティング容器21にOリング26を介してセットする。 Accommodating, after cutting by aligning one end 5 of the hollow fiber membrane bundle 3 and the module case first end surface, set the hollow fiber membrane bundle 3 module 10 each potting container 21 accommodating the through O-ring 26 to. ポッティング容器21には複数個の樹脂注入孔25が開孔されている。 A plurality of resin injection holes 25 are openings in the potting vessel 21. 接着固定用樹脂28は、所定の量に混合脱泡した後注入容器24に投入され、配管23を経てチューブポンプ22によりトーナメント配管20を介して注入孔25を経て空間部2 Adhesive fixing resin 28 is poured into the casting container 24 after mixing defoaming predetermined amount, the pipe 23 through the space 2 through the injection hole 25 through the tournament pipe 20 by the tube pump 22
9に注入される。 It is injected into the 9. 【0048】その際、中空糸膜束端部5とポッティング容器21の底部上面27との隙間dを少なくとも3mm [0048] wherein at least 3mm clearance d between the bottom upper surface 27 of the hollow fiber membrane bundle end 5 and the potting chamber 21
以上、より好ましくは5mm以上として空間29を形成することが肝要である。 Or more, and more preferably it is important to form a space 29 as above 5 mm. 【0049】上記のような樹脂と注入条件により樹脂ポッティングすることにより、膜束3間への樹脂不浸透、 [0049] By resin potting by resin injection conditions as described above, the resin impervious to between film bundle 3,
接着固定部6のクラックや接着部界面7の凹凸を生じたりすることなく、良好な大型中空糸膜モジュールを製造することが可能となった。 Without or cause irregularities of cracks and adhesion portion interface 7 of the bonded portion 6, it has become possible to produce a good large hollow fiber membrane module. 【0050】本発明は、中空糸膜の接着固定される開孔端であっても閉塞端であっても、何れのポッティング成型にも適用可能である。 [0050] The present invention also be a hole end is adhesively fixed in the hollow fiber membranes a closed end, is applicable to any potting molding. 開孔端の場合は、一般的には樹脂が膜内部に浸透しないように事前に膜端を封止しておき、接着固定後切断して開孔する。 For opening end, generally resin previously sealing the Mactan in advance so as not to permeate into the membrane, opening by cutting after bonded. 閉塞端の場合は、膜端が開孔状態で接着固定したままとするか、硬化後膜内に樹脂浸透している所定寸法の位置で切断する。 For closed end, the film end or remains bonded and fixed in the opening state, is cut at a position of a predetermined size that the resin penetrates into the cured after the film. 【0051】 【実施例】以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。 The detailed description of the present invention by way of the following examples. 【0052】<実施例>塩ビ製ケース(内径194m [0052] <Example> PVC case (inner diameter of 194m
m、外径216mm)にポリアクリロニトリル中空糸膜(外径1.3mm、内径0.9mm)を11,950本挿入した。 m, outer diameter 216 mm) polyacrylonitrile hollow fiber membranes (outer diameter 1.3 mm, was inserted 11,950 present an internal diameter 0.9 mm). 糸束の端を揃えてカットし、PP製ポッティング容器を塩ビケースに取り付けた。 Cut Align the end of the yarn bundle, it was fitted with a PP-made potting container salt Bikesu. ポッティング容器底面には、内径13mmの孔が8個設けてあり、その孔に内径7mmの穴を開けたシリコン栓を挿入し、さらに外径7mm、内径5mmの塩ビチューブをその穴に差込み、順次トーナメント状にチューブ配管して1本のシリコンチューブと接続し、チューブポンプを介して注入容器まで配管接続した。 The potting container bottom, is provided with holes having an inner diameter of 13mm eight, insert a silicone stopper opening the inside diameter 7mm hole in its pores, further outer diameter 7mm, insert the salt Bichubu inner diameter 5mm into the hole, sequentially and tubing in the tournament form connected to one silicon tube and pipe connection to the casting container via the tube pump. ケースと中空糸の封止材としてビスフェノールF型エポキシ樹脂(バンティコ(株)製 Case and bisphenol F type epoxy resin as a hollow fiber sealing material (manufactured by Vantico Co.
LST868 R14)100重量部(フィラー47重量%含有)に脂肪族ポリアミン系硬化剤(同H14)3 LST868 R14) 100 parts by weight (filler 47 wt% contained) aliphatic polyamine based curing agent (same H14) 3
3重量部の合計700gを混合撹拌し、真空乾燥機で脱泡後、注入容器に入れ、チューブポンプで25g/mi A total 700g of 3 parts mixture was stirred, defoamed in a vacuum drier, put into a casting container, 25 g / mi with tube pump
n. n. の速度でポッティング容器に注入して硬化させた。 Cured by injecting the potting vessel at a rate of.
その後、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(LST86 Then, bisphenol F type epoxy resin (LST86
8 R54)100重量部に脂肪族アミン系硬化剤(同H54)30重量部の合計100gを撹拌後、前記と同様にチューブポンプで5g/min. 8 R54) 100 parts by weight of an aliphatic amine curing agent (same H54) After stirring a total of 100g of 30 parts by weight, the as well as a tube pump 5 g / min. の速度で注入し、 It was injected at a rate of,
中空糸膜モジュールを製作した。 It was fabricated hollow fiber membrane module. チップソー式回転刃で封止部を半径方向にカットしたところ、中空糸膜間の樹脂不浸透も認められず、亀裂やケースとの剥離も発生していなかった。 When the sealing portion is cut radially tipped rotary blade, the resin impervious between the hollow fiber membranes is also not observed, delamination and cracking and case did not occur. 【0053】<比較例>ポッティング容器に内径13m [0053] <Comparative Example> inner diameter of the potting container 13m
mの穴4個を設け、その穴の各々に1本の塩ビチューブからT字状の接続配管により分岐接続した。 m four holes provided in and branch-connected by a T-shaped connection pipe from one salt Bichubu each of its holes. それ以外は、実施例と同様に中空糸膜モジュールを製作し、チップソー式回転刃で封止部を半径方向にカットしたところ、エポキシ樹脂が中空糸膜間に浸透していない部分が見られた。 Otherwise, to manufacture a hollow fiber membrane module in the same manner as in Example, was cut sealing portion radially tipped rotary blade part epoxy resin does not penetrate into between the hollow fiber membranes was observed . 【0054】 【発明の効果】本発明によれば、膜面積の大きい大型中空糸膜モジュールを、中空糸膜間の樹脂不浸透、接着固定部のクラックあるいは固定部界面の不均一等を生じることなく、低コストでポッティング成型して製造することが可能となる。 [0054] According to the present invention, a large hollow fiber membrane module having a large membrane area, the resin impervious between the hollow fiber membranes, causing uneven like cracks or fixed portion interface of the bonded portion without it is possible to manufacture by potting molding at a low cost.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係る中空糸膜モジュールのポッティング成型方法の一例を示す説明図である。 Is an explanatory diagram showing an example of BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [Figure 1] potting molding method of the hollow fiber membrane module according to the present invention. 【符号の説明】 1:モジュールケース2:中空糸膜3:中空糸膜束4:濾過域5:中空糸膜束端面6:接着固定部7:接着固定部界面10:中空糸膜モジュール20:トーナメント配管21:ポッティング容器22:定量ポンプ24:注入容器25:注入孔28:接着用樹脂 [Description of Reference Numerals] 1: module case 2: hollow fiber membrane 3: hollow fiber membrane bundle 4: filtration zone 5: hollow fiber membrane bundle end face 6: bonded part 7: bonded portion interface 10: hollow fiber membrane module 20: tournament pipe 21: potting vessel 22: metering pump 24: injection vessel 25: injection hole 28: the adhesive resin

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D006 GA06 GA07 JA13A JB05 JB06 MA01 MA22 MB02 MC29 MC39 MC39X MC62 PA01 PB02 PB24 PC80 4J040 EC061 LA01 NA22 ────────────────────────────────────────────────── ─── front page of continued F-term (reference) 4D006 GA06 GA07 JA13A JB05 JB06 MA01 MA22 MB02 MC29 MC39 MC39X MC62 PA01 PB02 PB24 PC80 4J040 EC061 LA01 NA22

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】中空糸膜束をケース内に収納し、少なくとも前記ケースの片端をポッティング容器を用いて樹脂で接着固定する中空糸膜モジュールの製造方法において、 [Claims 1 accommodating the hollow fiber membrane bundle into the case, in the manufacturing method of the hollow fiber membrane module that adheres fixed with resin using potting containers one end of at least the case,
    前記樹脂をトーナメント配管によりポッティング容器に設けた複数個の注入孔へ注入して、ポッティング成型することを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。 The resin is injected into the plurality of injection holes provided in the potting container by tournament piping method for producing a hollow fiber membrane module, characterized in that the potting molding. 【請求項2】前記ポッティング容器と中空糸膜束下端との間に、少なくとも3mm以上の空間を設けた状態でポッティングすることを特徴とする請求項1に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 Between wherein said potting container and the hollow fiber membrane bundle lower end, the production method of the hollow fiber membrane module according to claim 1, characterized in that the potting in a state in which a least 3mm or more spaces. 【請求項3】前記ケースの内部最小断面積が、150c Internal minimum cross-sectional area according to claim 3 wherein said casing is, 150c
    2以上であることを特徴とする請求項1または2に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 method for producing a hollow fiber membrane module according to claim 1 or 2, characterized in that m 2 or more. 【請求項4】前記樹脂粘度が、100〜5,000mP Wherein said resin viscosity, 100~5,000MP
    a・s の範囲でポッティングを開始することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 Method for producing a hollow fiber membrane module according to any one of claims 1 to 3, characterized in that to start the potting in the range of a · s. 【請求項5】前記樹脂が、下記一般式(1)で示されるビスフェノールを有するエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 Wherein said resin is a manufacturing method of a hollow fiber membrane module according to claim 1, characterized in that an epoxy resin having a bisphenol represented by the following general formula (1). 【化1】 [Formula 1] (ここで、Xはアルキレン基を示す。) 【請求項6】Xが下記一般式(2) 【化2】 (Wherein, X is an alkylene group.) 6. X is represented by the following general formula (2) ## STR2 ## (ここで、R1およびR2はC n2n+1 (ただしn=0またはn≧2の整数)を表す。)で表されるものであることを特徴とする請求項5に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 (Wherein, R1 and R2 C n H 2n + represents 1 (but n = 0 or n ≧ 2 integer).) The hollow fiber of claim 5, wherein the one represented by method of manufacturing a membrane module. 【請求項7】前記樹脂がビスフェノールF型エポキシ樹脂であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 7. A method for producing a hollow fiber membrane module according to claim 1, wherein the resin is a bisphenol F type epoxy resin. 【請求項8】前記ポッティング成型が静置ポッティング法によるものであることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの製造方法。 8. The process for producing the hollow fiber membrane module according to claim 1, wherein the potting molding is by standing potting method.
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