JP2003275544A

JP2003275544A - スパイラル型膜エレメント及びその製造方法

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Publication number: JP2003275544A
Application number: JP2002080477A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Ishii; 勝視石井; Shinichi Jizo; 眞一地蔵
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2002-03-22
Filing date: 2002-03-22
Publication date: 2003-09-30
Anticipated expiration: 2022-03-22
Also published as: JP4070002B2

Abstract

(57)【要約】【課題】膜や流路材のずれを防止し易く、しかも流路
材の固着の作業性が良好で、膜や流路材の挿入作業も容
易なスパイラル型膜エレメント、及びその製造方法を提
供する。【解決手段】対向する膜１の供給側に供給側流路材２
を介在させ、対向する膜１の透過側に透過側流路材４を
介在させた積層体を有孔の中空管５にスパイラル状に巻
回してあり、供給側流路と透過側流路とが直接連通しな
いための封止構造Ａ１，Ａ２を備えるスパイラル型膜エ
レメントにおいて、前記封止構造のうち前記中空管５の
周囲の封止部Ａ２が、その中空管５と前記膜１との間に
弾性体６を介在してな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、種々の流体（液体
あるいは気体）中に存在する特定成分を分離する分離操
作、または液体への気体溶解もしくは液体からの気体放
散といった気液接触操作などに用いられるスパイラル型
膜エレメント及びその製造方法に関する。詳しくは中空
管の周囲の膜との間の封止部の改良に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のスパイラル型膜エレメントは、２
枚の膜の透過側に透過側流路材を介在させて袋状に３辺
を封止した１組みの積層体（膜リーフ）を有孔の中空管
に接続し、接続した積層体を供給側流路材を介在させつ
つスパイラル状に巻回した構造が知られていた。また、
透過側の流路長を短くすべく、複数組みの積層体（膜リ
ーフ）を用いたものも知られている。

【０００３】後者の基本構造としては、対向する膜の供
給側に供給側流路材を介在させ、対向する膜の透過側に
透過側流路材を介在させた積層体を有孔の中空管にスパ
イラル状に巻回してあり、供給側流路と透過側流路とが
直接連通しないための封止構造を備えるものが一般的で
ある。より具体的には、供給側流路材を膜の分離層側に
挟み込んだ二つ折り膜リーフ及びこれに隣接する透過側
流路材とからなる膜素材群の単数あるいは複数の積層体
を、有孔の中空管の周りに巻き付けたものが既に公知で
ある（例えば米国特許３，４１７，８７０号等）。

【０００４】このようなスパイラル型膜エレメントにお
いて、上記の封止構造として図５に示すような中空管５
の周囲の封止部Ｂが重要となる。即ち、積層体を中空管
５の周りに巻回すると、膜１と中空管５との間に隙間
（三角巣等）が生じるため、巻回後の工程で当該隙間部
分にエポキシ樹脂、ウレタン樹脂等の接着剤を塗布し
て、硬化等させることで封止部Ｂを形成する必要があっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のスパイラル型膜エレメントの製造方法では、
次のような種々の問題があった。即ち、（１）流動性の
接着剤を塗布するための塗布工程が必要になり、作業工
程が増える、生産効率が低下する、（２）塗布した接着
剤が完全硬化するまでに数十時間要するため、次の工程
に進むのに長い待ち時間が必要になる、（３）空隙部分
の表面だけの塗布であり、シール性の確保という面では
信頼性が薄い、などの問題がある。なお、シール性の低
下は、分離膜の性能上、透過液の汚染や阻止率の低下な
どを生じさせる。

【０００６】そこで、本発明の目的は、中空管の周囲の
封止部を形成するための接着剤の塗布工程や硬化の待ち
時間を不要にでき、しかも膜と中空管との間の封止部の
シール性が良好なスパイラル型膜エレメント、及びその
製造方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、下記の如き
本発明により達成できる。即ち、本発明のスパイラル型
膜エレメントは、対向する膜の供給側に供給側流路材を
介在させ、対向する膜の透過側に透過側流路材を介在さ
せた積層体を有孔の中空管にスパイラル状に巻回してあ
り、供給側流路と透過側流路とが直接連通しないための
封止構造を備えるスパイラル型膜エレメントにおいて、
前記封止構造のうち前記中空管の周囲の封止部が、その
中空管と前記膜との間に弾性体を介在してなることを特
徴とする。

【０００８】上記において、前記弾性体が熱可塑性樹脂
の発泡体を含むことが好ましい。

【０００９】一方、本発明のスパイラル型膜エレメント
の製造方法は、有孔の中空管の周囲の封止部を形成する
位置に弾性体を配置する工程と、対向する膜の供給側に
供給側流路材を対向する膜の透過側に透過側流路材を各
々介在させた積層体を形成する工程と、この積層体を前
記中空管に巻回する工程と、その中空管と前記膜との間
で前記弾性体を配置させて中空管の周囲に封止部を形成
する工程と、供給側流路と透過側流路とが直接連通しな
いためのその他の封止構造を形成する工程とを有するこ
とを特徴とする。ここで、その他の封止構造を形成する
工程とは、膜同士などの各部材間の封止を行う工程を指
し、この工程は複数に分けて行ってもよく、各工程は何
れの段階で行ってもよい。

【００１０】上記において、前記弾性体を配置する際
に、熱可塑性樹脂の発泡体を基材とする粘着テープを前
記中空管の周囲に巻回することが好ましい。

【００１１】［作用効果］本発明のスパイラル型膜エレ
メントによると、中空管の周囲の封止部が中空管と膜と
の間に弾性体を介在してなるため、当該封止部を形成す
るための接着剤の塗布工程や硬化の待ち時間を不要にす
ることができる。また、弾性体を配置してあるため、適
度な変形が生じ、中空管と膜との間の間隙を小さくして
封止部のシール性を高めることができる。更に、中空管
と膜との間に弾性体を介在させるため、弾性体の面積を
大きくしてシール面積を大きくすることで、封止部のシ
ール性を高めることができる。

【００１２】また、前記弾性体が熱可塑性樹脂の発泡体
を含む場合、発泡体のため変形を大きくして、中空管と
膜との間の間隙をより小さくすることで、封止によるシ
ール性を更に高めることができる。

【００１３】一方、本発明の製造方法によると、中空管
の周囲の封止部を形成する位置に弾性体を配置して中空
管の周囲の封止部を形成するため、当該封止部を形成す
るための接着剤の塗布工程や硬化の待ち時間を不要にす
ることができる。また、弾性体を用いているため、適度
な変形が生じ、中空管と膜との間の間隙を小さくして封
止部のシール性を高めることができる。更に、予め中空
管の周囲に弾性体を配置するため、弾性体の面積を大き
くしてシール面積を大きくすることで、シール性を高め
ることができる。

【００１４】また、前記弾性体を配置する際に、熱可塑
性樹脂の発泡体を基材とする粘着テープを前記中空管の
周囲に巻回する場合、粘着テープを用いるため巻回する
だけで中空管の周囲に弾性体を容易に配置することがで
き、その基材が発泡体のため変形を大きくして、中空管
と膜との間の間隙をより小さくすることで、封止による
シール性を更に高めることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図１（ａ）〜図３
（ｂ）は、本発明のスパイラル型膜エレメントの製造方
法の一例を模式的に示す工程図である。まず、本発明の
製造方法について説明する。

【００１６】本発明の製造方法は、図１（ａ）に示すよ
うに、有孔の中空管５の周囲の封止部Ａ２を形成する位
置に弾性体６を配置する工程を有する。封止部Ａ２の形
成位置は、膜１の幅に応じて決定され、膜１の両端が配
置される位置の付近となる。

【００１７】中空管５としては、従来公知のものが何れ
も使用でき、例えば金属、繊維強化プラスチック、プラ
スチックまたはセラミックスなどからなる、有孔の中空
管であればよい。孔５ａの形状、大きさ、位置、個数な
ども膜種類などに応じて、従来公知のものがいずれも採
用できる。但し、弾性体６との接着性を高める上で、繊
維強化プラスチック、プラスチックが好ましい。

【００１８】弾性体６を構成する材料としては、熱可塑
性エラストマー、熱可塑性樹脂、もしくは熱硬化性樹脂
の部分硬化物、ゴムの部分架橋物、又はそれらの発泡体
などが挙げられるが、熱可塑性樹脂の発泡体を含むもの
が好ましい。特に、熱可塑性樹脂の発泡体を基材とする
粘着テープ（両面テープを含む）を用いて、中空管５の
周囲にそれを巻回することで、弾性体６を配置するのが
好ましい。粘着テープを用いる場合、１０〜５００Ｋ
Ｐａの圧力で１〜数十回分巻付けるのが好ましい。ま
た、粘着テープの粘着剤としては、アクリル系、ゴム
系、シリコーン系の粘着剤などが何れも使用できるが、
アクリル系粘着剤が好ましい。

【００１９】弾性体６の厚みは、０．０１〜２０ｍｍが
好ましく、０．１〜１０ｍｍがより好ましい。弾性体６
の厚みが小さすぎると、中空管と膜との間の間隙を小さ
くする効果が少なくなる傾向があり、厚みが大きすぎる
と、弾性体６の変形が大きくなり、有効膜面積の減少や
膜の変形などが生じる傾向がある。

【００２０】弾性体６を配置する幅は、５〜１００ｍｍ
が好ましく、１０〜５０ｍｍがより好ましい。弾性体６
の幅が小さすぎると、シール性が不十分となる傾向があ
り、弾性体６の幅が大きすぎると、透過側流路が狭くな
り、また有効膜面積の減少する傾向がある。

【００２１】本発明の製造方法は、図１（ｂ）に示すよ
うに、対向する膜１の供給側に供給側流路材２を対向す
る膜の透過側に透過側流路材４を各々介在させた積層体
Ｓ２を形成する工程を有する。本実施形態では、複数の
透過側流路材４の一端部を多孔シート１０に所定間隔で
固着し、固着された透過側流路材４の間に膜１及び供給
側流路材２を挿入して積層体Ｓ２を形成する例を示す。

【００２２】本発明に用いられる膜１は、透過に一定以
上の圧力損失を有する多孔質膜又は非多孔質膜であれば
よく、具体的には、精密濾過膜、限外濾過膜、ナノ濾過
膜、逆浸透膜、イオン交換膜、気体分離膜、透析膜、な
どが挙げられる。膜の材質としては、ポリプロピレン、
ポリエチレン等のポリオレフィン、ポリスルホン、ポリ
エーテルスルホン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリ
ル、酢酸セルロース、ポリアミド、ポリイミド、フッ素
樹脂等の高分子膜を用いることができる。

【００２３】供給側流路材２としては、スパイラル型膜
エレメントとして従来公知の供給側流路材が何れも使用
でき、ネット、メッシュ、線材織物、繊維織物、不織
布、溝付きシート、波形シートなど何れでもよい。ま
た、その材質もポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド等の樹脂
の他、天然高分子、ゴム、金属など何れでもよい。但
し、分離操作等の際に流路材からの溶出が問題となる場
合、それを考慮して材質を選択するのが好ましい。

【００２４】供給側流路材２の厚みは０．３ｍｍ以上２
ｍｍ以下であることが好ましく、供給側流路材２の厚み
方向における空隙率は１０％以上９５％以下であること
が好ましい。また、供給側流路材２がネット状である場
合、そのピッチが０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であるこ
とが好ましい。

【００２５】透過側流路材４としては、スパイラル型膜
エレメントとして従来公知の透過側流路材が何れも使用
でき、ネット、メッシュ、線材織物、繊維織物、不織
布、溝付きシート、波形シートなど何れでもよい。ま
た、その材質もポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド、エポキ
シ、ウレタン等の樹脂の他、天然高分子、ゴム、金属な
ど何れでもよい。但し、分離操作等の際に流路材からの
溶出が問題となる場合、それを考慮して材質を選択する
のが好ましい。

【００２６】透過側流路材４の厚みは０．１ｍｍ以上２
ｍｍ以下であることが好ましく、透過側流路材４の厚み
方向における空隙率は１０％以上８０％以下であること
が好ましい。また、透過側流路材４がネット状である場
合、そのピッチが０．３ｍｍ以上５ｍｍ以下であること
が好ましい。

【００２７】多孔シート１０としては、流体の透過があ
る程度生じるものであれば何れでもよく、透過側流路材
４のうち、この条件を満足するものが何れも使用でき
る。好ましい多孔シート１０の形態としては、ネット、
メッシュ、線材織物などが挙げられる。多孔シート１０
の開口率又は空孔率は１０〜８０％が好ましく、４０〜
８０％がより好ましい。

【００２８】固着の方法としては、熱融着や超音波融着
の他、接着剤による接着、粘着テープ、熱融着材による
接着、縫合やステープル等による機械的な連結など何れ
でもよい。また、固着の際には、重ね代を設けてもよ
い。

【００２９】固着の部位としては、少なくとも流路材の
一端部が固着されていればよいが、流路材の一辺（エレ
メントとしての中心側端辺）の略全長にわたって固着す
るのが、膜等のずれを確実に防止する上で好ましい。

【００３０】各々の流路材を多孔シート１０に固着する
際の間隔としては、等間隔でなくとも膜等の配置の仕方
で修正することができるが、略等間隔とするのが好まし
い。略等間隔とする場合、中空管５の外周長を固着する
流路材の数で除した間隔とするのが好ましい。

【００３１】上記のように、事前に中空管５に流路材を
固着することにより、等間隔の融着等が非常に簡易にな
り確実に出来るようになる。また、中空管５に透過側流
路材を直接超音波にて融着する手段が既に知られている
が、この方式だと高音による人体への影響や中心管５の
有孔部の融着不足及び円周上での融着が困難であり等間
隔にならない等の問題が発生していたが、この点の問題
も本方式で解決できる。

【００３２】本実施形態では、図１（ｂ）に示すよう
に、多孔シート１０を部分的に中空管５に固着しておく
が、この工程は、多孔シート１０などを中空管５に巻回
するまでに行えばよい。例えば、流路材を多孔シート１
０に固着する前又は直後、あるいは多孔シート１０など
を中空管５に巻回する直前などである。なお、多孔シー
ト１０の固着工程は、多孔シート１０の滑りがない場合
など、必ずしも必要な工程ではない。

【００３３】多孔シート１０を中空管５に固着する方法
としては、熱融着や超音波融着の他、接着剤による接
着、粘着テープ、両面テープ、熱融着材による接着、機
械的な固着など何れでもよい。固着の部位としては、少
なくとも多孔シート１０が部分的に固着されていればよ
いが、多孔シート１０の端辺の略全長にわたって固着す
るのが、巻回工程を良好に行う上で好ましい。

【００３４】本実施形態では、膜１及び他方の流路材で
ある供給側流路材２を挿入する際に、交互に折り返した
連続膜を使用し、連続膜の供給側に予め供給側流路材２
を介在させた積層物Ｓ１を準備しておく例を示す。この
ような積層物Ｓ１は、例えば図２（ａ）〜図３（ｂ）に
示す工程図のようにして作製することができる。

【００３５】まず、図２（ａ）に示すように、膜１の両
端のシール性を高めるために、連続膜である膜１の両端
を部分的に熱融着（緻密化）して融着部１ａを形成す
る。例えば、幅９００〜１０１６ｍｍの連続膜（具体的
には日東電工（株）製７５９ＨＲの９２４ｍｍ幅の膜な
ど）の場合、それをロールから繰り出しながら、両端か
ら３０ｍｍの領域のうち、３０ｍｍ以下の幅で熱融着
（ヒートシール、超音波ウェルダーなど）を連続的に行
う。図示した例では、両端から１０ｍｍ位置より内側に
幅５ｍｍの融着部１ａを設けている。

【００３６】次に、図２（ｂ）に示すように、融着部１
ａの上の透過側に、両端から５〜３０ｍｍ幅の熱融着テ
ープ１１（例えば２０ｍｍ幅）を１０ｋＰａ以上の圧力
でシワが入らないように貼りつける。熱融着テープ１１
は、熱融着性の基材テープに粘着剤層を設けたもの等で
あり、粘着剤層を設けていないものでもよい。

【００３７】次に、図２（ｃ）に示すように、供給側の
膜面に等間隔で、補強用の粘着テープ１２（例えば、日
東電工（株）製ＰＥＴテープＮｏ．３１Ｂ、５０ｍｍ
幅）の２０〜５０ｍｍ幅を、長さ方向に５００〜１５０
０ｍｍの等間隔（具体的には７５０ｍｍ）で幅方向にシ
ワの入らないように貼り付ける。これは連続で折りたた
んだときの山折り側、谷折り側になる部分である。

【００３８】次に、図３（ａ）に示すように、幅９００
〜１０１６ｍｍ（具体的には９２４ｍｍ）のＰＰ製の供
給側流路材２を５００〜１５００ｍｍ（具体的には７５
０ｍｍ）に切断しておき、粘着テープ１２を貼り付けた
ところに交互に供給側流路材２を固定していく。固定方
法については、熱融着、ステープル、テープ、樹脂など
あるが超音波ウェルダーが好ましい。

【００３９】次に、図３（ｂ）に示すように、供給側流
路材２を固定した粘着テープ１２の部分のほぼ中央部分
を供給側流路材２が内側になるように折り曲げる。それ
を設定リーフ分（例えば３２リーフ）折り曲げて、積層
物Ｓ１とする。この時、供給側流路材２を取りつけてな
いほうは折り曲げていない状態となる。続いて、折目部
の強度アップのために４０〜１５０℃、１０〜５００ｋ
Ｐａのエアー圧力で熱プレスを１〜１２０秒間行うのが
好ましい。

【００４０】この積層物Ｓ１を、図１（ｂ）のように多
孔シート１０に固着された透過側流路材４の間に挿入す
るには、例えば各々の透過側流路材４とリーフとを、載
置面の両側から１枚づつ交互に重ねていけばよく、この
工程は自動化することも可能である。また、図３（ｂ）
に示すような折り曲げ工程を行う際に、透過側流路材４
を順次介在させていく方法も可能である。本発明ではこ
のように、積層物Ｓ１や流路材を固着した多孔シート１
０を予め準備しておくことにより、生産性の面でも非常
に効率がよくなる。

【００４１】図２〜図３で例示した工程に対応する中空
管５としては、例えば変性ポリフェニレンエーテル（Ｐ
ＰＥ）樹脂製φ３８ｍｍ、１０１６ｍｍの中空管が用い
られ、多孔シート１０としては、幅８００〜１０１６ｍ
ｍのＰＥＴ製の透過側流路材を５００〜２０００ｍｍ
（具体的には１７５０ｍｍ）に切断したものなどが使用
できる。透過側流路材４としては、５００〜１５００ｍ
ｍの透過側流路材が使用できる。

【００４２】本実施形態では、積層物Ｓ１を挿入して積
層体Ｓ２とした後に、供給側流路と透過側流路とが直接
連通しないための封止構造を形成する工程を行う例を示
す。この例では、前記の熱融着テープ１１を利用して、
対向する膜１の透過側に透過側流路材４を介在させた状
態で膜１の両端部を封止すると共に、膜１の両端部と多
孔シート１０との近接部を固着する。前者の封止により
両端封止部Ａ１が形成される。その際、膜１の両端部を
順次リーフ数の分だけ封止していき、その封止後に多孔
シート１０との近接部を固着してもよい。

【００４３】当該封止の方法については、熱融着テープ
１１を用いた熱融着や超音波融着の他、接着剤による接
着、粘着テープ、両面テープ、熱融着材による接着など
何れでもよい。

【００４４】本発明の製造方法は、図１（ｃ）に示すよ
うに、積層体Ｓ２を前記中空管５に巻回する工程を有す
る。本実施形態では、積層体Ｓ２及び多孔シート１０を
同時に巻回する例を示したが、予め多孔シート１０を巻
回してから、積層体Ｓ２を巻回してもよい。

【００４５】巻回は、巻付用のチャックに中空管５をセ
ットし、このチャックをある一定の速度とテンションで
巻き上げればよい。また、ある一定の速度で巻き上げた
後にロールにて荷重方式にて巻き上げる方式で行うこと
も可能であるが、前者の方法が好ましい。その際、中心
部のテンションは膜１の幅１０００ｍｍあたり５０〜７
００Ｎで行うのが好ましい。

【００４６】本発明の製造方法は、中空管５と膜１との
間で弾性体６を融着させて中空管５の周囲に封止部Ａ２
を形成する工程と、供給側流路と透過側流路とが直接連
通しないためのその他の封止構造を形成する工程とを有
する。後者の工程としては、前述した両端封止部Ａ１の
形成工程や、連続膜を使用せずに複数のリーフを使用す
る場合における膜１の外側端辺の封止工程が挙げられ
る。

【００４７】弾性体６の接着は、加熱融着、超音波融
着、両者の併用、粘着剤、接着剤などにより行うことが
できる。

【００４８】本発明では、巻回の後に、熱融着等した封
止部分の残留応力を除去するために、適当な温度で熱処
理したり、あるいは前記巻回工程を熱融着等が離反しな
い温度で加熱等しながら行ってもよい。また、以上の工
程の後に、膜１の外周面にネット等の外周部流路材を巻
回してもよく、外周面の封止、粘着テープの巻回などを
行ってもよい。

【００４９】一方、本発明のスパイラル型膜エレメント
は、以上のような製造方法によって好適に製造し得るも
のである。即ち、本発明のスパイラル型膜エレメント
は、図４に示すように、対向する膜１の供給側に供給側
流路材２を介在させ、対向する膜１の透過側に透過側流
路材４を介在させた積層体を有孔の中空管５にスパイラ
ル状に巻回してあり、供給側流路と透過側流路とが直接
連通しないための封止構造を備え、前記封止構造のうち
前記中空管５の周囲の封止部Ａ２が、その中空管５と前
記膜１との間に弾性体６を介在してなることを特徴とす
る。

【００５０】膜１、供給側流路材２、透過側流路材４、
中空管５、弾性体６及びそれらの結合関係、並びに封止
構造については、先に述べた通りである。なお、本発明
のスパイラル型膜エレメントは、モジュール化された後
又は直接に分離装置等に組み込まれ、前述した膜の種類
に応じた用途に使用することができる。

【００５１】［他の実施形態］（１）前述の実施形態では、多孔シートに透過側流路材
を所定間隔で固着し、その透過側流路材の間に膜及び供
給側流路材を挿入して積層体を形成する例を示したが、
本発明は多孔シートを用いずに実施することができる。
その場合、例えば透過側流路材を弾性体に固着又は仮固
着した後、その間に膜及び供給側流路材を挿入して膜
（膜に貼着したテープを含む）を弾性体に固着又は仮固
着してから積層体を巻回させればよい。

【００５２】（２）前述の実施形態では、弾性体を配置
する際に粘着テープを中空管の周囲に巻回する例を示し
たが、粘着テープの代わりに、Ｏ型スリーブ又はＣ型ス
リーブを外嵌したり、弾性体を一定厚みで中空管の周囲
に塗布して固化させたり、あるいは多孔シート側に弾性
体層を形成してもよい。

【００５３】（３）前述の実施形態では、中空管を透過
側の流路とすべく、透過側流路材を多孔シートに固着す
る例を示したが、濃度分極によるケークの形成等が問題
とならない場合など、中空管を供給側の流路とすべく、
供給側流路材を多孔シートに固着してもよい。

【００５４】（４）前述の実施形態では、交互に折り返
した連続膜の供給側に予め供給側流路材を介在させた積
層物を準備しておき、これを透過側流路材の間に挿入す
る例を示したが、まず連続膜を透過側流路材の間に挿入
した後、続いて連続膜の間に供給側流路材を挿入しても
よい。

【００５５】（５）前述の実施形態では、膜の両端封止
部を形成（封止）した後に、多孔シート等を中空管に巻
回する例を示したが、多孔シート等を中空管に巻回した
後に又は巻回しながら、膜の両端部を順次リーフ数の分
だけ封止していき、その封止後に多孔シートとの近接部
を封止するなどしてもよい。

【００５６】

【実施例】以下、本発明の構成と効果を具体的に示す実
施例等について説明する。

【００５７】実施例１本発明の効果の確認のために、図１〜図３に示す製造方
法に従って、次のようにして本発明のスパイラル型膜エ
レメントを製造し、シール性を評価した。即ち、変性Ｐ
ＰＥ樹脂製φ３８ｍｍ、１０１６ｍｍの中空管の封止部
を形成する位置に下記の発泡テープを１０ＫＰａの圧力
で１０回分巻付けて弾性体を配置した。

【００５８】構造：粘着剤（アクリル系）、基材（独立
気泡ポリエチレンフォーム）、厚み０．３３ｍｍ、引張
強さ：３５．６ｋｇ／ｃｍ² 、伸び率：４１１％、密度
０．５５ｇ／ｃｍ³ 、基材フォーム層の発泡倍率：５．
０倍、圧縮硬さ：３０〜９０ｋＰａ、せん断接着力：
７．５〜８．５ｋｇ／ｃｍ² 、１８０°剥離接着力：１
０００〜１４００ｇ／２５ｍｍ。

【００５９】更に多孔シートとしてＰＥＴ製の透過側流
路材（繊維織布タイプ、長さ１７５０ｍｍ）、透過側流
路材としてＰＥＴ製の透過側流路材（繊維織布タイプ、
長さ７５０ｍｍ）、膜として日東電工（株）製７５９Ｈ
Ｒ（９２４ｍｍ幅、連続膜）、供給側流路材としてＰＰ
製の供給側流路材（ネットタイプ、長さ７５０ｍｍ）、
熱融着テープとして２０ｍｍ幅の日東電工（株）製，Ｍ
−５２１３ＳＳを用いた。

【００６０】また、膜の両端部の封止は通常通り行い、
巻回時の中空管付近のテンションは、４００Ｎとし、そ
の後温度１１０℃で１．５時間加熱することにより、封
止部を融着させた。気密保持検査を行い補修樹脂無しで
シール性を確保できた。このシール性の確認は透過側か
ら４９ＫＰａの圧縮エアーでの漏れ、エレメントを真空
状態にし−５３０ｍｍＨｇ→−４８０ｍｍＨｇまでの保
持時間測定にて漏れの無いことを確認した。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスパイラル型膜エレメントの製造方法
の一例を模式的に示す工程図

【図２】図１に示す工程の一部を更に詳細に示す工程図

【図３】図１に示す工程の一部を更に詳細に示す工程図

【図４】本発明のスパイラル型膜エレメントの一例を示
す部分破断した側面図

【図５】従来のスパイラル型膜エレメントの一例を示す
部分破断した側面図

【符号の説明】

１膜２供給側流路材４透過側流路材５中空管６弾性体１０多孔シートＡ１両端封止部（封止構造）Ａ２内周封止部（封止構造）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 4D006 GA02 GA03 GA06 GA07 GA32 HA61 HA62 JA05A JA05C JA06A JA06C JA19A JA19Z JB04 JB05 JB07 MC18 MC22 MC23 MC28 MC35 MC39 MC45 MC54 MC62 PB70 PC80

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対向する膜の供給側に供給側流路材を介
在させ、対向する膜の透過側に透過側流路材を介在させ
た積層体を有孔の中空管にスパイラル状に巻回してあ
り、供給側流路と透過側流路とが直接連通しないための
封止構造を備えるスパイラル型膜エレメントにおいて、
前記封止構造のうち前記中空管の周囲の封止部が、その
中空管と前記膜との間に弾性体を介在してなることを特
徴とするスパイラル型膜エレメント。
【請求項２】前記弾性体が熱可塑性樹脂の発泡体を含
む請求項１記載のスパイラル型膜エレメント。
【請求項３】有孔の中空管の周囲の封止部を形成する
位置に弾性体を配置する工程と、対向する膜の供給側に
供給側流路材を対向する膜の透過側に透過側流路材を各
々介在させた積層体を形成する工程と、この積層体を前
記中空管に巻回する工程と、その中空管と前記膜との間
で前記弾性体を配置させて中空管の周囲に封止部を形成
する工程と、供給側流路と透過側流路とが直接連通しな
いためのその他の封止構造を形成する工程とを有するス
パイラル型膜エレメントの製造方法。
【請求項４】前記弾性体を配置する際に、熱可塑性樹
脂の発泡体を基材とする粘着テープを前記中空管の周囲
に巻回する請求項３記載のスパイラル型膜エレメントの
製造方法。