JP2005329405A - 多孔質複層中空糸の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 多孔質延伸PTFEチューブ30の外周面30a上に凹凸を付与した後に、多孔質延伸樹脂シート31を巻き付け、該巻き付けと同時あるいは巻き付け後に荷重をかけて上記多孔質延伸PTFEチューブ30と上記多孔質延伸樹脂シート31とを密着させ、上記多孔質延伸PTFEチューブ30と上記多孔質延伸樹脂シート31とを焼結一体化することを特徴とする。
【選択図】 図8
Description
多孔質延伸PTFE製のチューブからなる支持層と、該支持層の外表面の濾過層を備えた複層からなり、上記濾過層の繊維状骨格により囲まれた空孔は上記支持層の空孔より小さく、かつ、
上記濾過層の外表面の各空孔を囲む繊維状骨格の平均最大長さ(L)を、圧力0.1MPaで加圧濾過した時の粒子捕捉率が90%以上の場合の捕捉粒子の粒径(X)で除した値をRFL値(Y)とする、即ち(Y=L/X)とすると、
上記(X)と上記(Y)が、XY平面上の下記の10点を順に結んで囲まれる領域内に存在するように上記(L)を設定していることを特徴とする多孔質複層中空糸。
(X,Y)=(0.055,2)(1,1.5)(2,1)(5,0.5)(10,0.3)(10,4)(5,6)(2,10)(1,15)(0.055,25)
図2乃至図6は、本発明の第1実施形態の多孔質複層中空糸10を示す。
多孔質複層中空糸10は、円筒状の多孔質延伸PTFE製のチューブからなる支持層11の外周面11a上に、濾過層12を備えた複層からなる。具体的には、押出成形された多孔質延伸PTFE製のチューブからなる支持層11の外周面11aに、多孔質延伸PTFEシートを密着させて巻き付けて形成された濾過層12を最外層として一体的に備えた二層構造としている。多孔質複層中空糸10において濾過層12の外周面12a側から支持層11の内周面11b側に向けて固液分離処理を行う外圧濾過用として用いられるものである。
これにより、固液分離処理の初期段階後の定常状態において、分離する固体粒子が空孔12A内へ捕捉されない小さい長さに設定している。即ち、濾過層12の外周面12aの各空孔12Aを囲む繊維状骨格の平均最大長さ(L)を、溶液中の多数の固体粒子が濾過層12の外周面12aでカットでき、固体粒子が濾過層12及び支持層11中の空孔12A、11A内に不可逆的に入り込まないような長さに設定している。なお、繊維状骨格の最大長さとは、空孔を構成する空間部分の最大横断長さ、即ち、互いに連結する繊維で構成される空孔の外周上の2点を結ぶ距離の最大値を指す。
濾過モジュール20は、外圧濾過用として用いられるものであり、多孔質複層中空糸10を複数本束ねて集束体21を備えている。集束体21は外筒22内に収納され、集束体21の両端21A、21Bにおいて、多孔質複層中空糸10相互の間隙が封止用樹脂23により封止されている。また、集束体21の両端21A、21Bと外筒22との間隙も同様に封止用樹脂23により封止されている。
まず、押出成形により得られた多孔質延伸PTFEチューブ30を準備する。この多孔質延伸PTFEチューブ30の外周面30aを完全に焼成させずに、所定の延伸倍率にて延伸されている。
(実施例1)
本発明の多孔質複層中空糸とした。
内径1mm、外径2mm、空孔率80%、平均・最大繊維長40μmの多孔質延伸PTFEチューブを支持層とした。支持層の捕集性能は、濾過圧0.1MPaで捕捉粒子として粒径が2μmのビーズを用いた場合90%であった。
また、厚み30μm、幅10mm、空孔率60%、平均・最大繊維長(空孔を囲む繊維状骨格の平均最大長さ(L))が2.5μmの多孔質延伸PTFEシートを濾過層とした。濾過層の捕集性能は、濾過圧0.1MPaで捕捉粒子として粒径(X)が0.2μmのビーズを用いた場合90%であった。即ち、RFL値(Y)は12.5であり、(X,Y)=(0.2,12.5)は領域M内に存在した。
その後、雰囲気温度を350℃に設定したトンネル炉に通し、多孔質延伸PTFEチューブと多孔質延伸PTFEシートを熱融着一体化し、多孔質複層中空糸を得た。成形後の多孔質複層中空糸全体の空孔率は68%であった。また、SEMで測定した外表面の平均・最大繊維長は2.5μmであった。得られた多孔質複層中空糸の特性を下記の表1に示す。
本発明の多孔質複層中空糸とした。
内径1mm、外径2mm、空孔率80%、平均・最大繊維長40μmの多孔質延伸PTFEチューブを支持層とした。支持層の捕集性能は、濾過圧0.1MPaで捕捉粒子として粒径が2μmのビーズを用いた場合90%であった。
また、厚み30μm、幅10mm、空孔率75%、平均・最大繊維長(空孔を囲む繊維状骨格の平均最大長さ(L))が15μmの多孔質延伸PTFEシートを濾過層とした。濾過層の捕集性能は、濾過圧0.1MPaで捕捉粒子として粒径(X)が5μmのビーズを用いた場合90%であった。即ち、RFL値(Y)は3であり、(X,Y)=(5,3)は領域M内に存在した。
多孔質延伸PTFEチューブは、内径1mm、外径2mm、平均・最大繊維長(空孔を囲む繊維状骨格の平均最大長さ(L))15μmの均一膜とし、捕集性能は、濾過圧0.1MPaで捕捉粒子として粒径(X)が0.2μmのビーズを用いた場合90%であった。即ち、RFL値(Y)は75であり、(X,Y)=(0.2,75)は領域Mの範囲外であった。
多孔質延伸PTFEチューブは、内径1mm、外径2mm、空孔率80%、平均・最大繊維長(空孔を囲む繊維状骨格の平均最大長さ(L))60μmの均一膜とし、捕集性能は、濾過圧0.1MPaで捕捉粒子として粒径(X)が5μmのビーズを用いた場合90%であった。即ち、RFL値(Y)は12であり、(X,Y)=(5,12)は領域Mの範囲外であった。
濾過条件は、設定濾過流量を0.3m/dayとした。水温は20℃〜28℃(後述する図12のグラフは25℃補正値)とした。また、1回/30分の頻度、100kPaの圧力、30秒間の条件で逆洗浄を行った。散気条件は、空気量20L/min、1回/30分とした。
浄水施設から採取した浄化処理前の原水へ、原水に溶存有機物を吸着させるための粉末活性炭を10mg/Lとなるように添加した状態で濾過処理を行った。粉末活性炭の粒径は5〜10μmであった。また、菌体の繁殖を防止するため次亜塩素酸ナトリウム水溶液(30mg/L)を間歇的に添加した。
濾過条件は、設定濾過流量を0.6m/dayとした。水温は25℃〜27℃(後述する図13のグラフは25℃補正値)とした。また、1回/30分の頻度、100kPaの圧力、30秒間の条件で逆洗浄を行った。散気条件は、常時、空気量20L/minとした。
排水処理用の活性汚泥(MLSS 10000mg/L)を用いた。
11 支持層
11A、12A 空孔
12 濾過層
12a 外周面
20 濾過モジュール
L 空孔を囲む繊維状骨格の平均最大長さ
S 固体粒子
f 繊維
Claims (1)
- 多孔質延伸PTFEチューブの外周面上に凹凸を付与した後に、多孔質延伸樹脂シートを巻き付け、該巻き付けと同時あるいは巻き付け後に荷重をかけて上記多孔質延伸PTFEチューブと上記多孔質延伸樹脂シートとを密着させ、上記多孔質延伸PTFEチューブと上記多孔質延伸樹脂シートとを焼結一体化することを特徴とする多孔質複層中空糸の製造方法。
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