JP2012045551A

JP2012045551A - 袋状分離膜の製造方法および袋状分離膜

Info

Publication number: JP2012045551A
Application number: JP2011268977A
Authority: JP
Inventors: Chihiro I; 千尋井; Masahito Nagayama; 正仁永山
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2012-03-08

Abstract

【課題】分離膜を袋状に形成した場合にも、その分離膜の有効面積を大きくすることができる袋状分離膜の製造方法および袋状分離膜を提供する。
【解決手段】基材の端部を重ねて接合することにより形成される、一端側が開放された袋状分離膜の製造方法において、基材の接合する端部を重ねて熱溶着する工程と、熱溶着した後に基材の表面を分離膜素材によってコーティングして表皮層を形成する工程と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、袋状分離膜の製造方法および袋状分離膜に関する。

従来、浸透圧で水を浄化する膜分離装置に用いられる分離膜は、２枚の分離膜を重ね合わせて、その３辺の端部を接着剤によって接着することにより袋状分離膜が形成されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−３４１号公報

しかしながら、従来の袋状分離膜では、分離膜の端部を接着材で接合した場合は、接着剤が分離膜の透過孔を埋めてしまうので、その接着部分では水の透過機能が無くなるため分離膜の有効面積が小さくなってしまう。

そこで、本発明は、分離膜を袋状に形成した場合にも、その分離膜の有効面積を大きくすることができる袋状分離膜の製造方法および袋状分離膜を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様にあっては、基材の端部を重ねて接合することにより形成される、一端側が開放された袋状分離膜の製造方法において、基材の接合する端部を重ねて熱溶着する工程と、熱溶着した後に基材の表面を分離膜素材によってコーティングして表皮層を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。

本発明の第２の態様にあっては、第１の態様の製造方法によって製造された袋状分離膜を特徴とする。

本発明の第３の態様にあっては、第１の態様の製造方法において、基材は、ブロー成形等により筒状に押出し成形され、当該筒状基材の片側端部を熱溶着することを特徴とする。

本発明の第４の態様にあっては、第３の態様の製造方法によって製造された袋状分離膜を特徴とする。

本発明の第５の態様にあっては、第１の態様の製造方法において、基材は、シート状となった基材を封筒状に折り畳んで、それの接合端部を熱溶着することを特徴とする。

本発明の第６の態様にあっては、第５の態様の製造方法によって製造された袋状分離膜を特徴とする。

本発明の第１および第２の態様によれば、袋状分離膜が基材の端部を重ねて接合する場合に、基材の端部を重ねて熱溶着した後に表皮層を形成するようにしたので、基材の端部を重ねる部分が熱溶着であるため、分離膜の透過孔が埋められることが無く、重なり部分の透過孔どうしが相互に連通した状態となる。従って、分離膜を袋状に形成した場合にも、その分離膜の有効面積を大きくすることができる。

本発明の第３および第４の態様によれば、基材は、ブロー成形等により筒状に押出し成形され、それを所定寸法に裁断して片側端部を熱溶着すればよい。これにより、筒状となった基材の連続成形が可能になるため、生産性を向上することができる。

本発明の第５および第６の態様によれば、基材は、シート状となった基材を封筒状に折り畳んで、それの接合端部を熱溶着したので、封筒状の折り畳みで端面が折り返されるため、強度的な信頼性を高くすることができる。

本発明の第１の実施形態にかかる袋状分離膜の製造工程を（ａ）〜（ｃ）に順を追って示す模式図である。本発明の第１の実施形態にかかる袋状分離膜の一部を拡大した縦断面図である。本発明の第１の実施形態にかかる袋状分離膜を開放口側から見た側面図である。本発明の第２の実施形態にかかる袋状分離膜の製造工程を（ａ）〜（ｃ）に順を追って示す模式図である。本発明の第３の実施形態にかかる袋状分離膜の製造工程を（ａ）〜（ｃ）に順を追って示す模式図である。

[第１の実施形態]
本発明の第１の実施形態について図１〜図３を参照しながら説明する。本実施形態の袋状分離膜は、浸透圧で水を浄化する膜分離装置に用いられる分離膜で、微細な透過孔が無数に存在する膜として形成される。図２に示すように、袋状分離膜１は一端（図中左端）側に開放口１ａが設けられ、他端（図中右端）側が閉塞された袋状となっている。

袋状分離膜１の製造は、図１（ａ）に示すように、予め成形したい袋形状に沿った型枠２を用い、その型枠２の開放口１ａとなる部分、つまり、型枠２の左端面２ａを除いた表面２ｂに袋状の基材層３を形成する。基材層３には、微細な透過孔が無数に存在する。

このとき、分離膜の基材層３としては、本実施形態ではポリマー溶液Ｐを素材とした層であり、その基材層３を形成する方法としては、スプレー方式、塗布方式、印刷方式、静電霧化方式、蒸着方式または浸漬方式等を用いることができ、更には、素材をブロー成形やプレス成形することによっても形成できる。

次に、型枠２の表面２ｂに形成した基材層３を乾燥した後に、図１（ｂ）に示すように、その基材層３の表面３ａを溶液状の分離膜素材Ｓによってコーティングして袋状の表皮層４を形成する。そして、コーティングした表皮層４を乾燥させた後、図１（ｃ）に示すように、型枠２から基材層３を脱型して袋状分離膜１が製造されることになる。表皮層４には、微細な透過孔が無数に存在する。

このようにして製造された袋状分離膜１は、図３に示すように、内側の基材層３の外側に表皮層４が形成された状態で提供され、それら２層構造としたことにより水を透過させる場合にも十分な強度が確保される。尚、図３では、基材層３および表皮層４の肉厚は、便宜上、誇張して示してある。

以上説明したように、本実施形態の袋状分離膜１の製造方法およびその製造方法によって製造された袋状分離膜１によれば、型枠２の表面２ｂに基材層３を形成して、その基材層３の表面３ａに表皮層４を形成した後に脱型するので、脱型した袋状分離膜１は全く継ぎ目の無い所望の袋形状として得ることができる。従って、分離膜を袋状に形成した場合にも、その袋状分離膜１の有効面積を大きくすることができる。

また、本実施形態の袋状分離膜１は、上記作用効果に加えて、次の（１）〜（４）に示す各種効果を有する。（１）継ぎ目が全く無いため、シール信頼性が増大し高い品質を得ることができる。（２）従来のように接着工程が無くなるため、二次側への溶剤流出を無くすことができる。（３）成形と同時にピンホール検査が可能となり、後検査が不要となる。（４）脱型時の袋状分離膜１が可撓性を有し、かつ、型枠２を予め成形したい袋形状に形成しておくことにより、いかなる形状でも製造可能となる。

[第２の実施形態]
本発明の第２の実施形態について図４を参照しながら説明する。なお、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。

図４に示すように、本実施形態の袋状分離膜１Ａは、第１の実施形態の袋状分離膜１と同様に一端側が開放口１ａとなる袋状となっており、その袋状分離膜１Ａの製造方法は、図４（ｂ）に示すように、筒状に形成した基材３Ａの接合する端部３ｂを重ねて熱溶着した後、図４（ｃ）に示すように、基材３Ａの表面３ａ（図４（ｂ）参照）を、溶液状の分離膜素材によってコーティングして表皮層４を形成して袋状分離膜１Ａが製造される。

特に、本実施形態では図４（ａ）に示すように、基材３Ａは、ブロー成形用金型５を用いて、ポリマーからなる基材素材をブロー成形により筒状に押出し成形した後、図４（ｂ）に示すように、その筒状基材３Ａの片側端部３ｂを熱溶着するようになっている。

以上説明したように、本実施形態の袋状分離膜１Ａの製造方法およびその製造方法によって製造された袋状分離膜１Ａによれば、袋状分離膜１Ａが、基材３Ａの端部３ｂを重ねて接合する場合に、基材３Ａの端部３ｂを重ねる部分が熱溶着であるため、その熱溶着部分で分離膜１Ａの透過孔が埋められることが無く、重なり部分の透過孔どうしが相互に連通した状態となる。従って、分離膜を袋状に形成した場合にも、その袋状分離膜１Ａの有効面積を大きくすることができる。

また、本実施形態では、基材３Ａは、ブロー成形により筒状に押出し成形され、それを所定寸法に裁断して片側端部３ｂを熱溶着すればよい。これにより、筒状となった基材３Ａの連続成形が可能になるため、生産性を向上することができる。

更に、本実施形態の袋状分離膜１Ａは、上記作用効果に加えて、次の（１）、（２）に示す各種効果を有する。（１）連続成形による大量生産によりコスト低減を図ることができる。（２）接着剤が不要であり、環境汚染の心配が無くなる。

なお、基材３Ａの成形にあっては、ブロー成形に限らず、押出し成形、遠心成形など、基材３Ａが筒状に形成される成形方法であれば応用可能であり、成形方法（方式）を問わない。

[第３の実施形態]
本発明の第３の実施形態について図５を参照しながら説明する。なお、前記第１実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。

図５に示すように、本実施形態の袋状分離膜１Ｂは、第１の実施形態の袋状分離膜１と同様に一端側が開放口１ａとなる袋状となっており、その袋状分離膜１Ｂの製造方法は、図５（ｂ）に示すように、折り畳んだ基材３Ａの接合する端部３ｃ、３ｄを重ねて熱溶着した後、図５（ｃ）に示すように、基材３Ａの表面３ａ（図５（ｂ）参照）を、溶液状の分離膜素材によってコーティングして表皮層４を形成して袋状分離膜１Ｂが製造される。

特に、本実施形態では図５（ａ）に示すように、基材３Ａは、シート状となった基材を封筒状に折り畳んで、それの接合端部３ｃ、３ｄを熱溶着するようになっている。

ここで、封筒状の折り畳みとは、図５（ａ）に示すように、矩形状のシート基材３Ａの中央部に一定間隔をもって折り線Ｂ１、Ｂ２を設け、その折り線Ｂ１、Ｂ２で挟まれた部分の下側縁に折り返し端部３ｄを設ける。そして、図５（ｂ）に示すように、まず、折り線Ｂ１、Ｂ２で折り曲げで双方の端部３ｃどうしを重ね合わせた後、折り返し端部３ｄを折り曲げる折り畳み方法である。

以上説明したように、本実施形態の袋状分離膜１Ｂの製造方法およびその製造方法によって製造された袋状分離膜１Ｂによれば、第３の実施形態と同様に、袋状分離膜１Ｂが、基材３Ａの端部３ｃ、３ｄを重ねて熱溶着するため、その熱溶着部分で分離膜１Ｂの透過孔が埋められることが無く、重なり部分の透過孔どうしが相互に連通した状態となる。従って、分離膜を袋状に形成した場合にも、その袋状分離膜１Ｂの有効面積を大きくすることができる。

また、本実施形態では、基材３Ａは、シート状となった基材を封筒状に折り畳んで、それの接合端部３ｃ、３ｄを熱溶着したので、封筒状の折り畳みで端面が折り返されるため、強度的な信頼性を高くすることができる。

更に、本実施形態の袋状分離膜１Ｂは、上記作用効果に加えて、１枚のシート状基材で形成できるため、接合（融着）工程が少なくできる。

なお、本発明は、上記実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

１、１Ａ、１Ｂ袋状分離膜
１ａ開放口
２型枠
２ｂ型枠の表面
３基材層
３ａ基材層の表面
３Ａ基材
３ｂ、３ｃ、３ｄ基材の端部
４表皮層

Claims

基材の端部を重ねて接合することにより形成される、一端側が開放された袋状分離膜の製造方法において、
基材の接合する端部を重ねて熱溶着する工程と、
熱溶着した後に基材の表面を分離膜素材によってコーティングして表皮層を形成する工程と、を備えたことを特徴とする袋状分離膜の製造方法。
請求項１の製造方法によって製造されたことを特徴とする袋状分離膜。
基材は、ブロー成形により筒状に押出し成形され、当該筒状基材の片側端部を熱溶着することを特徴とする請求項１に記載の袋状分離膜の製造方法。
請求項３の製造方法によって製造されたことを特徴とする袋状分離膜。
基材は、シート状となった基材を封筒状に折り畳んで、それの接合端部を熱溶着することを特徴とする請求項１に記載の袋状分離膜の製造方法。
請求項５の製造方法によって製造されたことを特徴とする袋状分離膜。