JP2015029923A - Hollow fiber membrane for degassing and hollow fiber membrane module for degassing - Google Patents

Hollow fiber membrane for degassing and hollow fiber membrane module for degassing Download PDF

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規孝 柴田
Noritaka Shibata
規孝 柴田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hollow fiber membrane for degassing having a small pressure loss, capable of obtaining high degassing efficiency even when a hollow fiber membrane module is enlarged, and to provide a hollow fiber membrane module for degassing.SOLUTION: A hollow fiber membrane includes a homogeneous layer having a non-porous structure, and a support layer having a porous structure, for supporting the homogeneous layer. A hollow fiber membrane for degassing has an eccentric structure in which the homogeneous layer is arranged on the external surface of the hollow fiber membrane or on a region at 20 μm or shorter from the external surface, and the position of the center gravity is deviated from the position of the center of a cylindrical outer peripheral surface of the hollow fiber membrane.

Description

本発明は、クリンプの付与された脱気用中空糸膜およびその中空糸膜を用いた脱気用中空糸膜モジュールに関するものである。   The present invention relates to a deaeration hollow fiber membrane to which a crimp is applied and a deaeration hollow fiber membrane module using the hollow fiber membrane.

パーベーパレーション、溶剤濾過、溶剤処理、薬液脱気等の分離工程において、例えば、逆浸透膜、限外濾過膜、精密濾過膜、脱気膜、透析膜等の分離膜を備えた中空糸膜モジュールが使用されている。中でも気液分離等に用いられる脱気膜としては、ユニット体積あたりの膜面積が大きく、小型ユニットでも被処理液の溶存気体を高効率に脱気できることから、中空糸膜が広く使用されている。   Hollow fiber membranes equipped with separation membranes such as reverse osmosis membranes, ultrafiltration membranes, microfiltration membranes, deaeration membranes, dialysis membranes in separation processes such as pervaporation, solvent filtration, solvent treatment, chemical solution deaeration Module is in use. Among them, as a degassing membrane used for gas-liquid separation or the like, a hollow fiber membrane is widely used because a membrane area per unit volume is large, and a dissolved gas in a liquid to be treated can be efficiently degassed even in a small unit. .

脱気用中空糸膜モジュールとしては、ハウジングケースと、該ハウジングケース内に膜の内部側と外部側が隔離されるように固定された複数本の中空糸膜と、を有する脱気用中空糸膜モジュールが挙げられる。脱気用中空糸膜モジュールは、大きく分けて、中空糸膜の内部側に被処理液を流して外部側を減圧する内部還流型と、中空糸膜の外部側に被処理液を流して内部側を減圧する外部還流型に分類される。   The degassing hollow fiber membrane module includes a housing case and a plurality of hollow fiber membranes fixed in the housing case so that the inner side and the outer side of the membrane are isolated from each other. Module. The hollow fiber membrane module for deaeration is roughly divided into an internal reflux type in which the liquid to be treated is flowed inside the hollow fiber membrane and the external side is decompressed, and a liquid to be treated is flowed inside the hollow fiber membrane from the inside. It is classified as an external reflux type that decompresses the side.

外部還流型としては、例えば、管状で一方の端部が閉塞され、かつ他方の端部が開放され、側壁に複数の穴が形成されたコア部と、該コア部を取り囲むように、かつ膜の内部側と外部側が隔離されるように固定された複数本の中空糸膜を有し、前記コア部の内部側から前記穴を通じて前記中空糸膜の外部側に被処理液が流され、前記中空糸膜の内部が減圧される中空糸膜モジュールがある(特許文献1)。
さらに各々の中空糸膜をモノフィラメント状態で簾状に編んだシートを用いた外部還流型の中空糸膜モジュールも知られている(特許文献2及び3)。
As the external reflux type, for example, a tubular core portion having one end closed and the other end opened and a plurality of holes formed in the side wall, and a membrane surrounding the core portion are provided. A plurality of hollow fiber membranes fixed so that the inner side and the outer side of the core are separated from each other, the liquid to be treated is flowed from the inner side of the core part to the outer side of the hollow fiber membrane through the hole, There is a hollow fiber membrane module in which the inside of the hollow fiber membrane is decompressed (Patent Document 1).
Furthermore, an external reflux type hollow fiber membrane module using a sheet in which each hollow fiber membrane is knitted in a monofilament state is also known (Patent Documents 2 and 3).

これらの中空糸膜モジュールでは、容器内の中空糸膜本数を増加することで、更なる高性能化、小型化が図られている。しかしながら、中空糸膜モジュール容器内の中空糸膜本数を増大させて高充填化すると、中空糸膜同士の密着による有効膜面積の低下や、偏流の発生により、中空糸膜モジュール内の拡散性能の低下を引き起こす。そこで、中空糸膜モジュール内の拡散性能の低下を引き起こす対象液の流れを改善し、脱気効率を高める方法としては、透過膜の周囲に繊維をスパイラル状に巻き回して管状体とし中空糸膜同士の密着を防止するようにする方法が提案されている(特許文献4)。   In these hollow fiber membrane modules, further increase in performance and size are achieved by increasing the number of hollow fiber membranes in the container. However, when the number of hollow fiber membranes in the hollow fiber membrane module container is increased to increase the filling, the effective membrane area decreases due to the close contact between the hollow fiber membranes, and the occurrence of drift causes the diffusion performance in the hollow fiber membrane module. Causes a drop. Therefore, as a method of improving the flow of the target liquid that causes a decrease in diffusion performance in the hollow fiber membrane module and increasing the deaeration efficiency, a hollow fiber membrane is obtained by winding a fiber around the permeable membrane in a spiral shape to form a tubular body. There has been proposed a method for preventing close contact between them (Patent Document 4).

しかしながら、特許文献4に記載された中空糸膜モジュールは、製造工程が複雑となることに起因してコストアップとなるばかりでなく、カバリングヤーンを配置することにより、中空糸膜モジュール内の糸の充填本数が低下するために中空糸膜モジュールのサイズが大きくせざるを得ず、さらにコストアップとなる問題点を有している。   However, the hollow fiber membrane module described in Patent Document 4 not only increases the cost due to the complexity of the manufacturing process, but also by arranging the covering yarn, Since the number of fillings is reduced, the size of the hollow fiber membrane module has to be increased, which further increases the cost.

また、脱気用中空糸膜においては、外部を流れる被処理液の流速を高めることで乱流状態とすることも可能であるが、この場合は膜中空糸膜モジュール内に滞留部を生じ脱気効率が低下する。その解消の為に中空糸膜のモノフィラメントあるいは数本をスダレ状に編んだ中空糸膜シートを使用することで乱流効果を生じさせようとするが、モノフィラメントの中空糸膜をスダレ状に加工することは加工精度やコストが増大するなどの課題を有する。   In addition, in the degassing hollow fiber membrane, it is possible to make a turbulent state by increasing the flow rate of the liquid to be treated flowing outside, but in this case, a detained portion is generated in the membrane hollow fiber membrane module. Qi efficiency decreases. To solve this problem, we try to create a turbulent flow effect by using hollow fiber membrane sheets or hollow fiber membrane sheets that are knitted in a sled shape. However, the monofilament hollow fiber membrane is processed into a sled shape. This has problems such as increased processing accuracy and cost.

この問題を解決する方法として、クリンプ加工に代表されるような中空糸膜にクリンプを付与する方法がすでに提案されている。中空糸膜の潰れや扁平を抑制しつつ、クリンプを付与する方法に関しては、例えば、ギア方式とよばれ、噛み合い歯を持ち、連続的に回転する2つのギア間に糸を押込み、同時にまたは引続き熱処理してクリンプを固定する方法(特許文献5)、連続糸条で一定間隔をおいて走行する多数の糸ガイドの間を蛇行させながら搬送し、熱処理して熱固定する方法(特許文献6)等が上げられる。   As a method for solving this problem, a method for imparting crimp to a hollow fiber membrane as typified by crimping has already been proposed. Regarding the method of applying crimp while suppressing the crushing and flattening of the hollow fiber membrane, for example, it is called a gear system, and it has a meshing tooth and pushes the thread between two continuously rotating gears, either simultaneously or continuously. A method of fixing the crimp by heat treatment (Patent Document 5), a method of conveying while twisting between a number of yarn guides traveling at constant intervals with continuous yarn, and a method of heat-setting by heat treatment (Patent Document 6) Etc. are raised.

特開2010−269307号公報JP 2010-269307 A 特許第4026037号公報Japanese Patent No. 4026037 特開2012−161793号公報JP 2012-161793 A 特公昭59−18084号公報Japanese Patent Publication No.59-18084 特開平09−021024号公報Japanese Patent Laid-Open No. 09-021024 特開平6−212520号公報JP-A-6-212520

本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するものであり、脱気膜中空糸膜モジュールの中空糸膜の外部を流れる被処理液の流れを均一化させることにある。特に、被処理液の流れを均一化するためにクリンプを付与した脱気中空糸膜およびそれを用いた脱気中空糸膜モジュール、およびかかるクリンプを安定して付与することが可能な脱気中空糸膜および脱気中空糸膜モジュール製造方法を提供するものである。   The present invention solves the problems of the prior art, and is to make the flow of the liquid to be treated flowing outside the hollow fiber membrane of the deaeration membrane hollow fiber membrane module uniform. In particular, a deaerated hollow fiber membrane provided with crimps to make the flow of the liquid to be treated uniform, a deaerated hollow fiber membrane module using the same, and a deaerated hollow capable of stably applying such crimps A method for producing a yarn membrane and a deaerated hollow fiber membrane module is provided.

上記課題を解決する本願発明の要旨は、非多孔質構造を有する均質層と、多孔質構造で薄膜の均質層を支持する支持層とを有す中空糸膜であって、前記均質層が中空糸膜の最外層に配置され又は外表面から、20μm以下の領域に配置され、重心位置が中空糸膜の筒状の外周面の中心の位置からずれた偏心構造であることを特徴とする脱気用中空糸膜を採用することにある。   The gist of the present invention for solving the above problems is a hollow fiber membrane having a homogeneous layer having a non-porous structure and a support layer for supporting the homogeneous layer of the thin film with a porous structure, wherein the homogeneous layer is hollow. It is arranged in the outermost layer of the yarn membrane or in an area of 20 μm or less from the outer surface, and has a decentered structure in which the center of gravity is shifted from the center position of the cylindrical outer peripheral surface of the hollow fiber membrane. The purpose is to employ a hollow fiber membrane.

本発明の脱気用中空糸膜を用いれば、膜間を均等に分散することができ高い脱気効率が得られる。
さらに、本発明の脱気用中空糸膜では、内部側突条と熱処理によってクリンプを発生させることが可能で被処理液の流れが全体として乱流に促進される一方、外表面近傍で被処理液の流れが過剰に乱れることが抑制される。そのため、乱流を促進しつつ、滞留部をなくすことができる。
If the hollow fiber membrane for deaeration of this invention is used, between membranes can be disperse | distributed uniformly and high deaeration efficiency is obtained.
Furthermore, in the degassing hollow fiber membrane of the present invention, crimping can be generated by the inner ridges and heat treatment, and the flow of the liquid to be treated is promoted to turbulent flow as a whole, while being treated near the outer surface. It is suppressed that the liquid flow is disturbed excessively. Therefore, a stay part can be eliminated, promoting a turbulent flow.

本発明の脱気用中空糸膜の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the hollow fiber membrane for deaeration of this invention. 本発明の脱気用中空糸膜の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the hollow fiber membrane for deaeration of this invention. 本発明の脱気用中空糸膜の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the hollow fiber membrane for deaeration of this invention. クリンプの波長を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the wavelength of a crimp.

(クリンプ)
本発明で言うクリンプとは、直線に対する波形形状を言う。本発明におけるクリンプは、波高と波長の繰り返しが一定であることが中空糸膜モジュール内の液流れの向上の観点から好ましい。繰り返しが一定であると言うことは、波高および波長の変化率が平均値のプラスマイナス10%の範囲を超えない数値で連続的にクリンプが付与されていることとする。
波高および波長は次のようにして決める。すなわちクリンプの波長は図4に示す山の頂
点から次の山の頂点までの長さを表し、波高は山の頂点の凸側から谷の底部の凹側までの
図4に示す長さを表す。波高および波長の測定方法においては、クリンプ付与直後の中空
糸膜、もしくは中空糸膜モジュールケースに挿入直後の前記中空糸膜をできるだけ張力を付与しないように取り出し、その中から10本の中空糸膜をランダムに選定し、各糸の任意における波高と波長を測定して、その10本の糸の平均値をその中空糸膜の波高、および波長とする。
(Crimp)
The crimp referred to in the present invention refers to a waveform shape with respect to a straight line. In the crimp according to the present invention, it is preferable from the viewpoint of improving the liquid flow in the hollow fiber membrane module that the repetition of wave height and wavelength is constant. That the repetition is constant means that the crimp is continuously applied with a numerical value in which the change rate of the wave height and wavelength does not exceed the range of plus or minus 10% of the average value.
The wave height and wavelength are determined as follows. That is, the wavelength of the crimp represents the length from the top of the mountain shown in FIG. 4 to the top of the next mountain, and the wave height represents the length shown in FIG. 4 from the convex side of the top of the mountain to the concave side of the bottom of the valley. . In the method for measuring the wave height and wavelength, the hollow fiber membrane immediately after crimping or the hollow fiber membrane immediately after being inserted into the hollow fiber membrane module case is taken out as much as possible without applying tension as much as possible, and 10 hollow fiber membranes are taken out of them. Are randomly selected, and the wave height and wavelength of each yarn are measured arbitrarily, and the average value of the ten yarns is set as the wave height and wavelength of the hollow fiber membrane.

本発明のクリンプは、15mm以上の波長を有することが好ましい。クリンプ波長が1
5mm未満の場合、中空糸膜に与えるクリンプ波高が小さくても中空糸膜モジュール内の透析液も
しくは緩衝液の流れは改善されるため、中空糸膜モジュール性能向上の観点からは好ましい。中空糸膜モジュールケースの内径サイズを大きくすると、充填率が低下しコスト高になる。一方、十分な中空糸膜モジュール内の対象液の流れを確保するという点で、40mm以下であることが好ましい。
また、この場合のクリンプの波高について、0.5mm以上を有することが好ましい。
波高が小さい場合、中空糸膜はストレート形状に近づくために、中空糸膜間の密着抑制効
果が薄くなる。また波高が大きい場合には、中空糸膜間の密着抑制効果が大きくなり過ぎ
るために、糸束径が大きくなり中空糸膜モジュールサイズが大きくなり過ぎてしまう。
以上のことから、クリンプの振幅は0.5mm以上が好ましく、1mm以上がさらに好
ましい。また、4mm以下が好ましく、3mm以下がさらに好ましい。
The crimp of the present invention preferably has a wavelength of 15 mm or more. Crimp wavelength is 1
When it is less than 5 mm, the flow of the dialysate or the buffer in the hollow fiber membrane module is improved even if the crimp wave height applied to the hollow fiber membrane is small, which is preferable from the viewpoint of improving the performance of the hollow fiber membrane module. When the inner diameter size of the hollow fiber membrane module case is increased, the filling rate is reduced and the cost is increased. On the other hand, it is preferably 40 mm or less from the viewpoint of securing a sufficient flow of the target liquid in the hollow fiber membrane module.
In this case, the wave height of the crimp is preferably 0.5 mm or more.
When the wave height is small, the hollow fiber membrane approaches a straight shape, so that the effect of suppressing adhesion between the hollow fiber membranes becomes thin. Further, when the wave height is large, the effect of suppressing the adhesion between the hollow fiber membranes becomes too large, so that the yarn bundle diameter becomes large and the hollow fiber membrane module size becomes too large.
From the above, the crimp amplitude is preferably 0.5 mm or more, and more preferably 1 mm or more. Moreover, 4 mm or less is preferable and 3 mm or less is more preferable.

(中空糸膜合糸数)
クリンプ付与した中空糸膜1の合糸数は、2〜32本が好ましい。合糸数が32本
より多い場合、中空糸膜同士の重なりが顕著になるためクリンプ付与が不十分になる場合
や、中空糸同士の擦れにより帯電量が大きくなって糸乱れが発生する場合がある。
糸乱れ抑制という観点では合糸数は32本以下が好ましいが、合糸数を少なくして単糸分繊の状態に近づけていくと、より確実なクリンプ付与を実現するためには装置機幅を長くして糸条の重なりを抑制する必要があり、コストダウンのためには向いていない。その為、中空糸膜の全体の稼働錘にも拠るところがあるが、合糸数は2〜32本が好ましく、より好ましくは4〜24本以上、更に好ましくは8〜16本である。
本発明の中空糸膜におけるクリンプ付与法としては、製膜した中空糸膜を熱処理する方法を採用するが、ギアなどによるクリンプの付与を合わせて行っても良い。
また、上記クリンプ性は、中空糸膜にクリンプが発現して顕在化することで顕在クリンプを有している。熱処理前の状態では、完全に立体クリンプが発現した顕在クリンプとしてもよいし、クリンプの発現しろ(繊維に熱を加えたときにクリンプ発現を生じる)を残した潜在クリンプ型であってもよい。
潜在クリンプ性を有する脱気用中空糸膜の場合、クリンプが発現する温度範囲に設定すればよく、例えば、支持層あるいは均質層のいずれか一方の低い融解ピーク温度をTmとしたとき、Tm−10(℃)以上 好ましくは、Tm−10(℃)〜Tm+60(℃)の範囲で設定することが好ましい。
(Number of hollow fiber membrane yarns)
The number of combined yarns of the crimped hollow fiber membrane 1 is preferably 2 to 32. When the number of combined yarns is more than 32, the overlap between the hollow fiber membranes becomes remarkable, so that crimping may be insufficient, or the charge amount may increase due to rubbing between the hollow fibers, and yarn disturbance may occur. .
In terms of yarn disturbance suppression, the number of combined yarns is preferably 32 or less. However, if the number of combined yarns is reduced to approach the state of single yarn splitting, the width of the machine is increased in order to achieve more reliable crimping. Therefore, it is necessary to suppress the overlap of the yarns, which is not suitable for cost reduction. Therefore, although there are places depending on the entire working weight of the hollow fiber membrane, the number of combined yarns is preferably 2 to 32, more preferably 4 to 24 or more, and still more preferably 8 to 16.
As a crimping method in the hollow fiber membrane of the present invention, a method of heat-treating the formed hollow fiber membrane is adopted, but crimping by a gear or the like may be performed together.
In addition, the above crimp property is manifested by the manifestation of the crimp in the hollow fiber membrane. In the state before the heat treatment, an actual crimp in which a three-dimensional crimp is completely expressed may be used, or a latent crimp type in which a crimp is expressed (a crimp expression is generated when heat is applied to a fiber) may be used.
In the case of a degassing hollow fiber membrane having a latent crimp property, it may be set to a temperature range in which crimp is expressed. For example, when Tm is the low melting peak temperature of either the support layer or the homogeneous layer, Tm− 10 (° C.) or more Preferably, it is set in the range of Tm−10 (° C.) to Tm + 60 (° C.).

(脱気用中空糸膜)
本発明の脱気用中空糸膜の一例を示して説明する。
本発明の中空糸膜において潜在クリンプ性を付与する方法としては、重心位置が中空糸膜外径から想定される重心位置からずれた形状あるいは、膜厚の厚い部分が全体の1/3以下の領域に偏在するという特徴を有することが好ましい。図1に本発明の中空部が膜の外周部と中心が一致しない偏芯している一実施形態の模式図を示す。
また、図2には、中空部の一部がカットされて半月状になっている形状を示す一実施形態の模式図を示す。図3及び4には、内周部に1あるいは複数の突起部を有しその領域が全体の1/3以下の領域に偏在する一実施形態の模式図を示す。特に、偏心型の断面であると、容易に所望の波形状クリンプ及び/又は螺旋状クリンプを発現させることができるので好ましい。さらには、図3及び4に示すように内部側突条14は、中空糸膜10の内表面12に、中空糸膜10の長手方向に連続的に延びるように形成されている。中空糸膜10の内表面12に内部側突条14が形成されていることで、円周方向で膜厚の差による収縮斑を生じる。具体的には特に膜厚の厚い部分が薄い部分に比べ収縮が大きくなるために周方向の差によりクリンプを発生させることが可能となる。クリンプを形成することで、膜中空糸膜モジュールにおいて均等に配列しなくとも膜間に均等な隙間を形成することが可能となるので、被処理液中のガスが外表面12と接触する割合が大きくなり、優れた脱気性能が得られる。
(Hollow fiber membrane for deaeration)
An example of the degassing hollow fiber membrane of the present invention will be shown and described.
As a method of imparting latent crimpability in the hollow fiber membrane of the present invention, the shape of the center of gravity deviated from the center of gravity assumed from the outer diameter of the hollow fiber membrane, or the thick part is 1/3 or less of the whole It is preferable to have a feature of being unevenly distributed in the region. FIG. 1 shows a schematic view of an embodiment in which the hollow portion of the present invention is eccentric so that the center does not coincide with the outer peripheral portion of the membrane.
Moreover, in FIG. 2, the schematic diagram of one Embodiment which shows the shape which a part of hollow part is cut and is made into the half-moon shape is shown. 3 and 4 are schematic views of an embodiment in which one or a plurality of protrusions are provided on the inner peripheral portion and the region is unevenly distributed in a region equal to or less than 1/3 of the entire region. In particular, an eccentric type cross section is preferable because a desired wave-shaped crimp and / or spiral crimp can be easily expressed. Furthermore, as shown in FIGS. 3 and 4, the inner protrusion 14 is formed on the inner surface 12 of the hollow fiber membrane 10 so as to continuously extend in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane 10. By forming the inner ridge 14 on the inner surface 12 of the hollow fiber membrane 10, shrinkage spots due to a difference in film thickness occur in the circumferential direction. Specifically, since the shrinkage of the thick part is larger than that of the thin part, the crimp can be generated by the difference in the circumferential direction. By forming the crimp, it is possible to form uniform gaps between the membranes without arranging them evenly in the membrane hollow fiber membrane module. Therefore, the ratio of the gas in the liquid to be treated to the outer surface 12 is increased. Larger and better degassing performance is obtained.

内部側突条14については、長手方向に対して垂直に切断した断面形状は、特に限定されず、例えば、三角形、四角形、半円、長半円形等が挙げられる。内部側突条14の断面形状は、中空糸膜10の内表面12に堆積した付着物が物理洗浄により剥離、排出され易い点から、内部側突条14の根元部から先端にかけて幅が同じ形状、又は根元部から先端に向けて幅が縮減していく形状が好ましい。
内部側突条14の高さは、5μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましく、15μm以上がさらに好ましい。内部側突条14の高さが下限値以上であれば、内表面12における乱流摩擦係数を小さくしやすい。また、内部側突条14の高さは、その根元部分の幅の3倍以下が好ましく、2倍以下がより好ましい。内部側突条14の高さが上限値以下であれば、中空糸膜10の揺動や相互の衝突によって内部側突条14に変形や破損が発生することを抑制しやすい。また、中空糸膜製造時における内部側突条14の形状が安定し、中空糸膜10の生産性がより良好になる。
内部側突条14の高さとは、内部側突条14が形成された部分における、当該内部側突条14が存在しない場合の内表面12の位置から内部側突条14の先端までの距離をいう。
As for the inner side protrusion 14, the cross-sectional shape cut perpendicularly to the longitudinal direction is not particularly limited, and examples thereof include a triangle, a quadrangle, a semicircle, and an oval semicircle. The cross-sectional shape of the inner ridge 14 has the same width from the root to the tip of the inner ridge 14 because the deposits deposited on the inner surface 12 of the hollow fiber membrane 10 are easily separated and discharged by physical cleaning. Alternatively, a shape in which the width decreases from the root portion toward the tip is preferable.
The height of the inner protrusion 14 is preferably 5 μm or more, more preferably 10 μm or more, and further preferably 15 μm or more. If the height of the inner protrusion 14 is equal to or higher than the lower limit value, the turbulent friction coefficient on the inner surface 12 can be easily reduced. Further, the height of the inner ridge 14 is preferably not more than 3 times the width of the root portion, more preferably not more than 2 times. If the height of the inner ridge 14 is equal to or less than the upper limit value, it is easy to suppress the inner ridge 14 from being deformed or damaged due to the swinging of the hollow fiber membrane 10 or mutual collision. Moreover, the shape of the inner side protrusion 14 at the time of hollow fiber membrane manufacture becomes stable, and the productivity of the hollow fiber membrane 10 becomes better.
The height of the inner ridge 14 is the distance from the position of the inner surface 12 to the tip of the inner ridge 14 when the inner ridge 14 is not present in the portion where the inner ridge 14 is formed. Say.

内部側突条14の幅は、5μm以上が好ましく、10μm以上がより好ましい。内部側突条14の幅が下限値以上であれば、脱気中における中空糸膜10の揺動によって内部側突条14に変形や破損が発生し難くなる。また、内部側突条14の幅は、50μm以下が好ましく、40μm以下がより好ましい。内部側突条14の幅が上限値以下であれば、優れた脱気性能を得ることが容易になる。
内部側突条14の幅とは、各突起部の内径の周における内部側突条14の占める長さをいう。
内部側突条14の断面形状、高さ及び幅は、中空糸膜を製造する際のノズル口金に、内部側突条14を形成するために設ける溝の形状を調節すること等により制御できる。
内部側突条14を中空糸膜10の内表面12に投影した投影面積の割合Xは、当該投影面積と内表面12における内部側突条14が形成されていない領域の面積との合計に対して、1/3(33.3%)以下が好ましい、より好ましくは5〜15%がより好ましい。前記投影面積の割合Xが上限値以上であれば、内部突起部とその他の部分との収縮差が捲縮が発現しにくくなるため好ましくない。
内部側突条14の数は、複数であっても良いし1個でもであってもよい。捲縮発現の観点から、前記投影面積の割合Xが前記範囲内となるように調節することが好ましい。
The width of the inner protrusion 14 is preferably 5 μm or more, and more preferably 10 μm or more. If the width of the inner ridge 14 is equal to or greater than the lower limit value, the inner ridge 14 is unlikely to be deformed or damaged by the swinging of the hollow fiber membrane 10 during deaeration. Further, the width of the inner protrusion 14 is preferably 50 μm or less, and more preferably 40 μm or less. If the width | variety of the internal side protrusion 14 is below an upper limit, it will become easy to obtain the outstanding deaeration performance.
The width | variety of the inner side protrusion 14 means the length which the inner side protrusion 14 occupies in the periphery of the internal diameter of each protrusion part.
The cross-sectional shape, height, and width of the inner ridge 14 can be controlled by adjusting the shape of the groove provided to form the inner ridge 14 in the nozzle cap when the hollow fiber membrane is manufactured.
The ratio X of the projected area obtained by projecting the inner ridge 14 onto the inner surface 12 of the hollow fiber membrane 10 is the sum of the projected area and the area of the inner surface 12 where the inner ridge 14 is not formed. Therefore, 1/3 (33.3%) or less is preferable, more preferably 5 to 15%. If the ratio X of the projected area is equal to or greater than the upper limit value, it is not preferable because the shrinkage difference between the internal protrusion and other portions is less likely to cause crimping.
The number of the inner protrusions 14 may be plural or one. From the viewpoint of crimp expression, it is preferable to adjust the projected area ratio X so as to be within the above range.

本実施形態の脱気用中空糸膜10(以下、「中空糸膜10」という。)は、膜の内表面12に長手方向に連続した形状の内部側突条14が形成され、膜の外表面16に長手方向に連続した形状の外部側突条部18が形成されている。
中空糸膜10としては、多孔質である支持層と非多孔質である均質層を有する複合膜が挙げられる。該複合膜は、均質層と支持層との二層複合膜でもよく、均質層が2つの支持層で挟まれた三層複合膜でもよい。また、均質層及び支持層の数は前記のものには限定されず、それらの合計が4層以上の複合膜であってもよい。中空糸膜10としては、三層複合膜が好ましい。
The degassing hollow fiber membrane 10 (hereinafter referred to as “hollow fiber membrane 10”) of the present embodiment is formed with an inner ridge 14 having a continuous shape in the longitudinal direction on the inner surface 12 of the membrane. An external protrusion 18 having a shape continuous in the longitudinal direction is formed on the surface 16.
Examples of the hollow fiber membrane 10 include a composite membrane having a porous support layer and a non-porous homogeneous layer. The composite membrane may be a two-layer composite membrane of a homogeneous layer and a support layer, or a three-layer composite membrane in which a homogeneous layer is sandwiched between two support layers. Moreover, the number of homogeneous layers and support layers is not limited to those described above, and the total of them may be a composite membrane having four or more layers. As the hollow fiber membrane 10, a three-layer composite membrane is preferable.

(均質層)
均質層は、非多孔質で気体透過能を有する層である。
均質層を構成するポリマー(以下、「ポリマーA」という。)は、特に限定されず、脱気用中空糸膜の気体透過性を有する均質層として使用可能な各種ポリマーを使用できる。
ポリマーAとしては、例えば、オレフィンを主体として得たポリオレフィン系樹脂が挙げられ、オレフィンのみを用いて得たポリマーでもよく、オレフィンと他のモノマーのコポリマーでもよい。また、ポリマーAは、前記ポリマー又はコポリマーの変性ポリマーでもよい。ポリマーAの具体例としては、例えば、オレフィンブロックコポリマー(OBC)、低密度ポリエチレン(LDPE)、直鎖状低密度ポリエチレン(LLDPE)、直鎖状超低密度ポリエチレン(VLDPE)、リアクターTPO、軟質ポリメチルペンテン等が挙げられる。
(Homogeneous layer)
The homogeneous layer is a layer that is non-porous and has gas permeability.
The polymer constituting the homogeneous layer (hereinafter referred to as “polymer A”) is not particularly limited, and various polymers that can be used as a homogeneous layer having gas permeability of the degassing hollow fiber membrane can be used.
Examples of the polymer A include polyolefin-based resins obtained mainly from olefins, which may be polymers obtained using only olefins or copolymers of olefins and other monomers. The polymer A may be a modified polymer of the polymer or copolymer. Specific examples of the polymer A include, for example, an olefin block copolymer (OBC), a low density polyethylene (LDPE), a linear low density polyethylene (LLDPE), a linear very low density polyethylene (VLDPE), a reactor TPO, a soft poly And methyl pentene.

均質層には、本発明の目的を損なわない範囲内であれば、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、アンチブロッキング剤、着色剤、難燃化剤等の添加物が添加されていてもよい。
均質層の厚さは、0.5〜10μmが好ましい。均質層の厚さが0.5μm以上であれば、中空糸膜10を備えた中空糸膜モジュールの耐圧性がより良好になる。均質層の厚さが10μm以下であれば、気体透過性がより良好になる。
中空糸膜における均質層が占める領域は、中空糸膜の膜厚を1としたとき、外表面から1/10〜1/3の範囲内が好ましい。中空糸膜モジュール内で中空糸膜を固定する際には、膜の外表面からポッティング材が含浸してアンカー効果が生じる。均質層は非多孔質構造のためポッティング材が含浸していかない。
If necessary, additives such as antioxidants, ultraviolet absorbers, lubricants, antiblocking agents, colorants, flame retardants, and the like are added to the homogeneous layer as long as the purpose of the present invention is not impaired. May be.
The thickness of the homogeneous layer is preferably 0.5 to 10 μm. When the thickness of the homogeneous layer is 0.5 μm or more, the pressure resistance of the hollow fiber membrane module including the hollow fiber membrane 10 becomes better. If the thickness of the homogeneous layer is 10 μm or less, the gas permeability becomes better.
The region occupied by the homogeneous layer in the hollow fiber membrane is preferably in the range of 1/10 to 1/3 from the outer surface when the thickness of the hollow fiber membrane is 1. When the hollow fiber membrane is fixed in the hollow fiber membrane module, the potting material is impregnated from the outer surface of the membrane to produce an anchor effect. The homogeneous layer is non-porous and cannot be impregnated with the potting material.

また、均質層が占める領域を外表面から1/10以上の領域とすれば、支持層を形成するポリマーBを多孔化するための延伸工程において、ポリマーAが内層のポリマーBに引きずられることで生じる欠陥を抑制しやすい。
また、均質層が占める領域を外表面から1/3以下の領域にすれば、ポッティング材が含浸してくる領域が多くなり、屈曲等の影響で膜が破損することを抑制しやすくなるが。
中空糸膜10の内径は、10〜500μmが好ましく、50〜200μmがより好ましい。中空糸膜10の内径が下限値以上であれば、中空糸膜10の内部を脱気する際の圧力損失を低減しやすい。中空糸膜10の内径が上限値以下であれば膜外径を小さくできるので十分な膜面積を確保することができるので好ましい。
Further, if the region occupied by the homogeneous layer is a region of 1/10 or more from the outer surface, the polymer A is dragged by the polymer B of the inner layer in the stretching step for making the polymer B forming the support layer porous. It is easy to suppress defects that occur.
Moreover, if the region occupied by the homogeneous layer is made 1/3 or less from the outer surface, the region where the potting material is impregnated increases, and it is easy to suppress damage to the membrane due to the influence of bending or the like.
The inner diameter of the hollow fiber membrane 10 is preferably 10 to 500 μm, and more preferably 50 to 200 μm. If the inner diameter of the hollow fiber membrane 10 is equal to or greater than the lower limit value, it is easy to reduce the pressure loss when the inside of the hollow fiber membrane 10 is deaerated. If the inner diameter of the hollow fiber membrane 10 is equal to or less than the upper limit value, it is preferable because the outer membrane diameter can be reduced and a sufficient membrane area can be secured.

(支持層)
支持層は、多孔質で均質層を支持する層である。支持層を構成するポリマー(以下、「ポリマーB」という。)は、ポリマーAと相溶性あるいは接着性があり、多孔化の為の延伸工程で層間が剥離しない物で多孔質形成可能な材料であれば特に限定されない。
ポリマーBとしては、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテンが好ましい。ポリマーAとポリマーBは、成形性の点から溶融特性を合わせることが好ましい。具体的には、ポリマーAとポリマーBは、それぞれのMFRD(コードDのメルトフローレート。JIS K7210、190℃、2.16kg荷重。)の差が小さいほど好ましい。
支持層には、本発明の目的を損なわない範囲内であれば、必要に応じて、酸化防止剤、紫外線吸収剤、滑剤、アンチブロッキング剤、着色剤、難燃化剤等の添加物が添加されていてもよい。
(Support layer)
The support layer is a porous layer that supports the homogeneous layer. The polymer constituting the support layer (hereinafter referred to as “Polymer B”) is a material that is compatible with or adheres to Polymer A, and that can be formed into a porous material that does not delaminate during the stretching process. If there is no particular limitation.
As the polymer B, high-density polyethylene, polypropylene, and polymethylpentene are preferable. It is preferable that the polymer A and the polymer B have the same melting characteristics from the viewpoint of moldability. Specifically, the smaller the difference between the MFRD (the melt flow rate of Code D. JIS K7210, 190 ° C., 2.16 kg load), the polymer A and the polymer B are more preferable.
If necessary, additives such as antioxidants, ultraviolet absorbers, lubricants, antiblocking agents, colorants, flame retardants are added to the support layer as long as the purpose of the present invention is not impaired. May be.

支持層の厚さは、10〜200μmが好ましい。支持層の厚さが10μm以上であれば、中空糸膜10の機械的強度がより良好になる。支持層の厚さが200μm以下であれば、中空糸膜10の外径がより細くなり、中空糸膜モジュール内での中空糸膜10の充填率を高くしやすい。
支持層の厚さとは、中空糸膜が複数の支持層を有する場合、そのそれぞれの支持層の厚さである。
支持層の空孔率は、支持層全体(100体積%)に対して、30〜80体積%が好ましい。空孔率が30体積%以上であれば、優れた気体透過性が得られやすい。空孔率が80体積%以下であれば、耐圧性等の機械的強度がより良好になる。
支持層の細孔の大きさは、特に限定されず、充分な気体透過性と機械的強度が満足される大きさであればよい。
中空糸膜10の外径は、100〜2000μmが好ましく、100〜300μmがより好ましい。中空糸膜10の外径が下限値以上であれば、中空糸膜モジュールの製造時に中空糸膜間の隙間を充分に取りやすく、中空糸膜間にポッティング材を侵入させやすい。中空糸膜10の外径が上限値以下であれば、多数本の中空糸膜を用いた中空糸膜モジュールを製造したときにも、中空糸膜モジュール全体のサイズを小さくできる。これにより、ポッティング部の容積も小さくなるため、ポッティング加工時のポッティング材の収縮による寸法精度の低下を抑制しやすい。
The thickness of the support layer is preferably 10 to 200 μm. When the thickness of the support layer is 10 μm or more, the mechanical strength of the hollow fiber membrane 10 becomes better. When the thickness of the support layer is 200 μm or less, the outer diameter of the hollow fiber membrane 10 becomes thinner, and the filling rate of the hollow fiber membrane 10 in the hollow fiber membrane module can be easily increased.
The thickness of the support layer is the thickness of each support layer when the hollow fiber membrane has a plurality of support layers.
As for the porosity of a support layer, 30-80 volume% is preferable with respect to the whole support layer (100 volume%). When the porosity is 30% by volume or more, excellent gas permeability is easily obtained. When the porosity is 80% by volume or less, mechanical strength such as pressure resistance becomes better.
The size of the pores in the support layer is not particularly limited as long as sufficient gas permeability and mechanical strength are satisfied.
The outer diameter of the hollow fiber membrane 10 is preferably 100 to 2000 μm, and more preferably 100 to 300 μm. If the outer diameter of the hollow fiber membrane 10 is equal to or greater than the lower limit value, it is easy to make a sufficient gap between the hollow fiber membranes during the production of the hollow fiber membrane module, and the potting material can easily enter between the hollow fiber membranes. If the outer diameter of the hollow fiber membrane 10 is less than or equal to the upper limit value, the size of the entire hollow fiber membrane module can be reduced even when a hollow fiber membrane module using a large number of hollow fiber membranes is manufactured. Thereby, since the volume of the potting portion is also reduced, it is easy to suppress a decrease in dimensional accuracy due to shrinkage of the potting material during the potting process.

(製造方法)
中空糸膜10の内部側突条14は、内周側に内部側突条14の形状と相補的な形状の溝が形成されたノズル口金を用いることによって形成できる。同様に、中空糸膜10の外部側突条部18は、外周側に外部側突条部18の形状と相補的な形状の溝が形成されたノズル口金を用いることによって形成できる。また、外部側突条部18は、外部側突条部18が形成されていない中空糸膜を製造した後、該中空糸膜の外表面に溶融状態のポリマーを供給して形成してもよい。中空糸膜10の製造方法としては、例えば、後述する紡糸工程及び延伸工程を有する方法が挙げられる。
(Production method)
The inner ridge 14 of the hollow fiber membrane 10 can be formed by using a nozzle cap in which a groove having a shape complementary to the shape of the inner ridge 14 is formed on the inner peripheral side. Similarly, the outer ridge portion 18 of the hollow fiber membrane 10 can be formed by using a nozzle cap in which a groove having a shape complementary to the shape of the outer ridge portion 18 is formed on the outer peripheral side. Further, the outer ridge portion 18 may be formed by manufacturing a hollow fiber membrane in which the outer ridge portion 18 is not formed, and then supplying a molten polymer to the outer surface of the hollow fiber membrane. . Examples of the method for producing the hollow fiber membrane 10 include a method having a spinning step and a stretching step described later.

(紡糸工程)
例えば、3層構造の中空糸膜10であれば、内部側突条14の形状と相補的な形状の溝が内周側に形成された最内層ノズル部、中間層ノズル部、及び外部側突条部18の形状と相補的な形状の溝が外周側に形成された最外層ノズル部が、同心円状に配された複合ノズル口金を用いる。
この場合、最外層ノズル部及び最内層ノズル部に溶融状態のポリマーBを供給し、中間層ノズル部に溶融状態のポリマーAを供給する。そして、それら各ノズル部からポリマーA及びポリマーBを押し出し、押出速度と巻取速度を適宜調節しつつ未延伸状態で冷却固化する。これにより、未延伸の均質層前駆体が、非多孔質状態である2つの未延伸の支持層前駆体で挟まれた3層構造を有する中空糸膜前駆体が得られる。
ポリマーA及びポリマーBの吐出温度は、それらが充分に溶融して紡糸できる範囲であればよい。
(Spinning process)
For example, in the case of the hollow fiber membrane 10 having a three-layer structure, the innermost layer nozzle portion, the intermediate layer nozzle portion, and the outer side protrusion, each having a groove having a shape complementary to the shape of the inner protrusion 14, are formed on the inner peripheral side. The outermost layer nozzle portion in which a groove having a shape complementary to the shape of the strip portion 18 is formed on the outer peripheral side uses a composite nozzle base arranged concentrically.
In this case, the molten polymer B is supplied to the outermost layer nozzle portion and the innermost layer nozzle portion, and the molten polymer A is supplied to the intermediate layer nozzle portion. Then, the polymer A and the polymer B are extruded from the respective nozzle portions, and are cooled and solidified in an unstretched state while appropriately adjusting the extrusion speed and the winding speed. Thereby, a hollow fiber membrane precursor having a three-layer structure in which an unstretched homogeneous layer precursor is sandwiched between two unstretched support layer precursors in a non-porous state is obtained.
The discharge temperature of the polymer A and the polymer B may be in a range where they can be sufficiently melted and spun.

(延伸工程)
溶融紡糸して得た未延伸の中空糸膜前駆体は、延伸前にポリマーA及びポリマーBの融点以下で定長熱処理(アニール処理)することが好ましい。
定長熱処理は、ポリエチレンでは105〜140℃で、8〜16時間行うことが好しい。定長熱処理の温度が105℃以上であれば、品質の良好な中空糸膜が得られやすい。定長熱処理の温度が140℃以下であれば、充分な伸度が得られやすく、延伸時の安定性が向上し、高倍率での延伸が容易になる。また、処理時間が8時間以上であれば、品質の良好な中空糸膜が得られやすい。
中空糸膜前駆体を、下記(i)及び(ii)の要件を満たす条件で延伸する。
(i)延伸温度T(℃)と、ポリマーAの融点Tm(℃)との関係が、Tm−20≦T≦Tm+40である。
(ii)延伸温度Tが、ポリマーBのビカット軟化点以下である。
なお、ポリマーの融点は、示差走査型熱量計(DSC)を用いて測定される。ポリマーのビカット軟化点は、JIS K7206により測定される。
延伸温度Tが、Tm−20(℃)以上であれば、支持層前駆体の多孔質化が容易になり、優れた気体透過性を有する中空糸膜10が得られやすい。延伸温度TがTm+40(℃)以下であれば、ポリマー分子に乱れが生じてピンホール等の欠陥が生じることを抑制しやすい。
また、延伸温度TがポリマーBのビカット軟化点以下であれば、支持層前駆体の多孔質
延伸工程では、前記延伸温度Tで行う延伸(熱延伸)の前に、冷延伸を行うことが好ましい。具体的には、冷延伸に引き続いて熱延伸を行う2段延伸、又は冷延伸に引き続いて熱延伸を2段以上の多段に分割して行う多段延伸が好ましい。
(Stretching process)
The unstretched hollow fiber membrane precursor obtained by melt spinning is preferably subjected to a constant length heat treatment (annealing treatment) below the melting points of the polymer A and the polymer B before stretching.
The constant-length heat treatment is preferably performed at 105 to 140 ° C. for 8 to 16 hours with polyethylene. If the temperature of the constant length heat treatment is 105 ° C. or higher, a hollow fiber membrane with good quality can be easily obtained. If the temperature of the constant-length heat treatment is 140 ° C. or less, sufficient elongation can be easily obtained, stability during stretching is improved, and stretching at a high magnification is facilitated. Moreover, if processing time is 8 hours or more, it will be easy to obtain a hollow fiber membrane with good quality.
The hollow fiber membrane precursor is stretched under conditions that satisfy the following requirements (i) and (ii).
(I) The relationship between the stretching temperature T (° C.) and the melting point Tm (° C.) of the polymer A is Tm−20 ≦ T ≦ Tm + 40.
(Ii) The stretching temperature T is not higher than the Vicat softening point of the polymer B.
The melting point of the polymer is measured using a differential scanning calorimeter (DSC). The Vicat softening point of the polymer is measured according to JIS K7206.
When the stretching temperature T is Tm−20 (° C.) or higher, the support layer precursor is easily made porous, and the hollow fiber membrane 10 having excellent gas permeability is easily obtained. When the stretching temperature T is Tm + 40 (° C.) or less, it is easy to suppress the occurrence of defects such as pinholes due to disturbance in the polymer molecules.
If the stretching temperature T is equal to or lower than the Vicat softening point of the polymer B, it is preferable to perform cold stretching before stretching (hot stretching) performed at the stretching temperature T in the porous stretching step of the support layer precursor. . Specifically, two-stage stretching in which hot stretching is performed subsequent to cold stretching, or multi-stage stretching in which hot stretching is divided into two or more multi-stages subsequent to cold stretching is preferable.

冷延伸は、比較的低い温度下で膜の構造破壊を起させ、ミクロなクラッキングを発生させる延伸である。冷延伸の温度は、0℃から、Tm−20(℃)よりも低い温度までの範囲内が好ましい。
延伸倍率は、用いるポリマーA及びポリマーBの種類によっても異なるが、未延伸の中空糸膜前駆体に対する最終的な倍率(総延伸倍率)を2〜5倍とすることが好ましい。総延伸倍率が2倍以上であれば、支持層の空孔率が高くなりやすく、優れた気体透過性が得られやすい。総延伸倍率が5倍以下であれば、中空糸膜10の破断伸度が高くなりやすい。
Cold stretching is stretching that causes structural cracking of the film at a relatively low temperature and generates microcracking. The temperature of cold drawing is preferably within a range from 0 ° C. to a temperature lower than Tm-20 (° C.).
The draw ratio varies depending on the types of the polymer A and the polymer B to be used, but the final ratio (total draw ratio) with respect to the unstretched hollow fiber membrane precursor is preferably 2 to 5 times. If the total draw ratio is 2 times or more, the porosity of the support layer tends to be high, and excellent gas permeability can be easily obtained. If the total draw ratio is 5 times or less, the breaking elongation of the hollow fiber membrane 10 tends to be high.

さらに、前記延伸により得られた中空糸膜10に対しては、中空糸膜の寸法安定性を向上させるため、中空糸膜10を定長の状態、又は、定長に対して40%以下の範囲内で少し弛緩させた状態で熱セットを行うことが好ましい。
熱セットを効果的に行うためには、熱セット温度は、延伸温度T以上、ポリマーA及びポリマーBの融点以下が好ましい。
以上説明した本発明の脱気用中空糸膜は、中空部が偏芯あるいは内表面に内部側突条が形成されていることで膜厚の厚い部分が膜外周の1/3以下の範囲で形成されておることにより膜厚方向で熱収縮率に差を生じさせ、クリンプを発生させることを特徴とする。クリンプを生じさせたことで、外表面近傍の被処理液が更新されやすく、被処理液中のガスが膜の外表面と接触する割合が大きくなり、高い脱気効率が得られる。
Furthermore, for the hollow fiber membrane 10 obtained by the stretching, in order to improve the dimensional stability of the hollow fiber membrane, the hollow fiber membrane 10 is in a fixed length state or 40% or less of the fixed length. It is preferable to perform heat setting in a slightly relaxed state within the range.
In order to effectively perform heat setting, the heat setting temperature is preferably not less than the stretching temperature T and not more than the melting points of the polymer A and the polymer B.
In the degassing hollow fiber membrane of the present invention described above, the hollow portion is eccentric or the inner side protrusion is formed on the inner surface, so that the thick part is within 1/3 or less of the outer periphery of the membrane. By being formed, a difference is caused in the thermal shrinkage rate in the film thickness direction, and crimps are generated. By causing the crimp, the liquid to be processed in the vicinity of the outer surface is easily renewed, and the ratio of the gas in the liquid to be processed to be in contact with the outer surface of the film is increased, so that high deaeration efficiency is obtained.

(脱気用中空糸膜モジュール)
本発明の脱気用中空糸膜モジュールは、本発明の脱気用中空糸膜を用いる以外は、公知の中空糸膜モジュールと同様の形態を採用できる。以下、本発明の脱気用中空糸膜モジュールの一例として、中空糸膜10を有する中空糸膜モジュールについて説明する。
本実施形態の脱気用中空糸膜モジュール1(以下、「中空糸膜モジュール1」という。)は、図2に示すように、ハウジングケース20と、複数本の中空糸膜10が束ねられた中空糸膜束22と、ハウジングケース20内で中空糸膜束22を固定するポッティング部24A,24Bと、を有する。
ハウジングケース20には、一方の端部に液体流入口26が形成され、他方の端部に液体流出口28が形成され、側部に気体吸引口30が形成されている。気体吸引口30は、減圧ポンプ等の減圧手段と接続される。
中空糸膜束22は、両端部がポッティング部24A,24Bによってハウジングケース20内に固定されている。
(Hollow fiber membrane module for deaeration)
The degassing hollow fiber membrane module of the present invention can adopt the same form as a known hollow fiber membrane module except that the degassing hollow fiber membrane of the present invention is used. Hereinafter, a hollow fiber membrane module having a hollow fiber membrane 10 will be described as an example of the degassing hollow fiber membrane module of the present invention.
The degassing hollow fiber membrane module 1 (hereinafter referred to as “hollow fiber membrane module 1”) of the present embodiment has a housing case 20 and a plurality of hollow fiber membranes 10 bundled as shown in FIG. The hollow fiber membrane bundle 22 and potting portions 24A and 24B for fixing the hollow fiber membrane bundle 22 in the housing case 20 are provided.
The housing case 20 has a liquid inlet 26 formed at one end, a liquid outlet 28 formed at the other end, and a gas suction port 30 formed at the side. The gas suction port 30 is connected to decompression means such as a decompression pump.
Both ends of the hollow fiber membrane bundle 22 are fixed in the housing case 20 by potting portions 24A and 24B.

中空糸膜束22の液体流入口26側の端部を固定するポッティング部24Aは、ハウジングケース20における液体流入口26と気体吸引口30の間に、ハウジングケース20の内部を液体流入口26側と気体吸引口30側とに分けるように設けられる。また、中空糸膜束22の液体流出口28側の端部を固定するポッティング部24Bは、ハウジングケース20における液体流出口28と気体吸引口30の間に、ハウジングケース20の内部を液体流出口28側と気体吸引口30側とに分けるように設けられる。
ポッティング部24Aにおける液体流入口26側の端面には、中空糸膜束22の各々の中空糸膜10の入口側開口10aが露出している。また、ポッティング部24Bにおける液体流出口28側の端面には、中空糸膜束22の各々の中空糸膜10の出口側開口10bが露出している。
The potting portion 24A for fixing the end of the hollow fiber membrane bundle 22 on the liquid inlet 26 side is located between the liquid inlet 26 and the gas suction port 30 in the housing case 20 and the interior of the housing case 20 is on the liquid inlet 26 side. And the gas suction port 30 side. In addition, the potting portion 24B for fixing the end portion of the hollow fiber membrane bundle 22 on the liquid outlet 28 side is located between the liquid outlet 28 and the gas suction port 30 in the housing case 20 and the liquid outlet is provided inside the housing case 20. It is provided so as to be divided into 28 side and gas suction port 30 side.
The opening 10a of each hollow fiber membrane 10 in the hollow fiber membrane bundle 22 is exposed at the end surface of the potting portion 24A on the liquid inlet 26 side. Moreover, the outlet side opening 10b of each hollow fiber membrane 10 of the hollow fiber membrane bundle 22 is exposed at the end surface of the potting portion 24B on the liquid outlet 28 side.

このように、中空糸膜モジュール1では、ハウジングケース20内部において中空糸膜10の内部側(一次側)と外部側(二次側)が、ポッティング部24A,24Bによって隔離されている。
中空糸膜モジュール1では、液体流入口26からハウジングケース20内に供給された被処理液が、ポッティング部24Aの表面に露出した中空糸膜10の入口側開口10aから膜内に入り、中空糸膜10の内部を流れて出口側開口10bから抜け出た被処理液が、液体流出口28から流出するようになっている。また、被処理液に含まれているガスが中空糸膜10を透過し、気体吸引口30から流出するようになっている。
As described above, in the hollow fiber membrane module 1, the inner side (primary side) and the outer side (secondary side) of the hollow fiber membrane 10 are separated by the potting portions 24A and 24B inside the housing case 20.
In the hollow fiber membrane module 1, the liquid to be treated supplied from the liquid inlet 26 into the housing case 20 enters the membrane through the inlet-side opening 10a of the hollow fiber membrane 10 exposed on the surface of the potting portion 24A. The liquid to be processed that flows through the inside of the membrane 10 and exits from the outlet opening 10 b flows out from the liquid outlet 28. In addition, the gas contained in the liquid to be treated passes through the hollow fiber membrane 10 and flows out from the gas suction port 30.

(中空糸膜モジュール充填率)
前記の如き本発明のフィンおよびクリンプを付与した中空糸膜は、中空糸膜モジュールケースに収納・充填され、脱気用中空糸膜モジュールとされる。この際、充填する中空糸の充填率は40〜55%が好ましい。充填率が40%未満の場合、中空糸膜モジュールサイズが大きくなるとともに、偏流防止効果が半減し好ましくない。また、充填率が55%より高くなると、糸の充填が困難となるとともに、充填の際に糸を傷つける可能性が増すので好ましくない。ここで、充填率は、中空糸膜モジュールケース内径面積に対する充填した中空糸の断面積(フィン部も含む)の総和の%を表わす。
(Filling rate of hollow fiber membrane module)
The hollow fiber membrane provided with the fins and crimps of the present invention as described above is housed and filled in a hollow fiber membrane module case to form a degassing hollow fiber membrane module. At this time, the filling rate of the hollow fiber to be filled is preferably 40 to 55%. When the filling rate is less than 40%, the hollow fiber membrane module size is increased, and the drift prevention effect is halved. On the other hand, when the filling rate is higher than 55%, it is difficult to fill the yarn, and the possibility of damaging the yarn during filling increases. Here, the filling rate represents the percentage of the sum of the cross-sectional areas (including fin portions) of the filled hollow fibers to the hollow fiber membrane module case inner diameter area.

(中空糸膜モジュールポッティング樹脂)
ポッティング部24A,24Bを形成するポッティング材は、特に限定されず、中空糸膜モジュールに通常用いられる各種接着剤、シール材、ポッティング剤、ポリマー等を使用できる。ポッティング材としては、例えば、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤等が挙げられる。
ポッティング部24A,24Bの硬度が中空糸膜10に比べて高すぎると、ポッティング部24における中空糸膜10の開口が露出した端面と反対側の端面24a,24bの近傍で中空糸膜10に亀裂が生じやすくなる。そのため、ポッティング材としては、硬化後の硬度があまり高くないウレタン系接着剤が好ましい。
ポッティング材を硬化させる手段は、二液混合反応、紫外線硬化、加熱硬化、溶媒抽出等、特に限定されない。ただし、中空糸膜自体に悪影響を及ぼさないようにすることは必要不可欠である。
(Hollow fiber membrane module potting resin)
The potting material for forming the potting portions 24A and 24B is not particularly limited, and various adhesives, sealing materials, potting agents, polymers, and the like that are usually used for hollow fiber membrane modules can be used. Examples of the potting material include an epoxy adhesive and a urethane adhesive.
If the hardness of the potting portions 24A and 24B is too high compared to the hollow fiber membrane 10, the hollow fiber membrane 10 cracks in the vicinity of the end surfaces 24a and 24b opposite to the exposed end surface of the hollow fiber membrane 10 in the potting portion 24. Is likely to occur. Therefore, the potting material is preferably a urethane adhesive that does not have a very high hardness after curing.
The means for curing the potting material is not particularly limited, such as a two-component mixing reaction, ultraviolet curing, heat curing, solvent extraction and the like. However, it is essential that the hollow fiber membrane itself is not adversely affected.

(中空糸膜モジュールを用いた脱気方法)
中空糸膜モジュール1を用いた被処理液の脱気方法としては、例えば、以下の方法が挙げられる。
液体流入口26からハウジングケース20内に溶存ガスを含む被処理液を供給して、中空糸膜10の外部側(一次側)に被処理液を流し、中空糸膜10の内部側(二次側)を減圧する。これにより、溶存ガスの分圧差に比例した駆動力により、被処理液中の溶存ガスが膜を透過して中空糸膜10の内部側に分離され、気体吸引口30から排出される。脱気処理後の被処理液は、ハウジングケース20の液体流出口28から回収される。(外部還流方式)
また、本発明の脱気用中空糸膜モジュールでは、クリンプを施していない場合に比べ被処理液の流れを均一化することができ、脱気効率を向上させることができかつ、圧力損失を低減できる。
本発明の脱気用中空糸膜モジュールは、複数個を直列に繋げて用いてもよく、複数個を並列に繋げて用いてもよい。
また、本発明の脱気用中空糸膜モジュールを、内部還流方式で使用する場合は、中空糸膜内部を流れる被処理液が乱流状態となりやすく、高い脱気効率が得られる。また、本発明の内部還流型脱気用中空糸膜モジュールは、複数本の中空糸膜を束ねて用いており、中空糸膜モジュールが過大になることを抑制しやすい。
(Deaeration method using hollow fiber membrane module)
Examples of the method for degassing the liquid to be treated using the hollow fiber membrane module 1 include the following methods.
A liquid to be treated containing dissolved gas is supplied from the liquid inlet 26 into the housing case 20, and the liquid to be treated flows to the outside (primary side) of the hollow fiber membrane 10, so that the inside of the hollow fiber membrane 10 (secondary) Pressure). Thereby, the dissolved gas in the liquid to be treated permeates the membrane and is separated to the inner side of the hollow fiber membrane 10 by the driving force proportional to the partial pressure difference of the dissolved gas, and is discharged from the gas suction port 30. The liquid to be treated after the deaeration process is collected from the liquid outlet 28 of the housing case 20. (External reflux system)
Moreover, in the degassing hollow fiber membrane module of the present invention, the flow of the liquid to be treated can be made uniform compared to the case where crimping is not performed, degassing efficiency can be improved, and pressure loss can be reduced. it can.
A plurality of degassing hollow fiber membrane modules of the present invention may be connected in series, or a plurality may be connected in parallel.
In addition, when the degassing hollow fiber membrane module of the present invention is used in an internal reflux system, the liquid to be treated flowing inside the hollow fiber membrane tends to be in a turbulent state, and high degassing efficiency is obtained. Moreover, the hollow fiber membrane module for internal reflux type deaeration of the present invention uses a plurality of hollow fiber membranes in a bundle, and it is easy to prevent the hollow fiber membrane module from becoming excessive.

以下、実施例によって本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の記載によっては限定されない。
[融点(Tm)]
融点(Tm)の測定には、示差走査型熱量計(DSC)を用いた。具体的には、約5mgの試料を200℃で5分間融解し、40℃まで10℃/分の速度で降温して結晶化し、その後更に10℃/分で200℃まで昇温して融解した時の融解ピーク温度及び融解終了
[メルトフローレート(MFR)]
JIS K7210に準拠し、メルトインデクサを用いて190℃における2.16kg荷重での10分間にストランド状に押し出される樹脂の質量を測定してメルトフローレート(MFR2.16)(g/10分)を求めた。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention in detail, this invention is not limited by the following description.
[Melting point (Tm)]
A differential scanning calorimeter (DSC) was used for measuring the melting point (Tm). Specifically, about 5 mg of sample was melted at 200 ° C. for 5 minutes, crystallized by cooling to 40 ° C. at a rate of 10 ° C./minute, and then further heated to 200 ° C. at 10 ° C./minute for melting. Melting peak temperature and end of melting [melt flow rate (MFR)]
According to JIS K7210, the melt flow rate (MFR 2.16) (g / 10 min) is measured by measuring the mass of the resin extruded in a strand shape for 10 minutes at 190 ° C. under a load of 2.16 kg using a melt indexer. Asked.

[密度]
JIS K7112に準拠して、190℃で2.16kg荷重におけるMFR測定時に得られるストランドを100℃で1時間熱処理し、1時間かけて室温まで徐冷したサンプルについて、密度勾配管を用いて測定した。
[酸素透過速度・窒素透過速度の測定方法]
得られた気体透過複合中空糸膜をU字型に束ねて中空糸膜の端部をウレタン樹脂で固め、中空糸膜モジュールを作製した。複合中空糸膜の外側から酸素又は窒素を供給し、中空糸膜の内側(中空部分側)を常圧として、25℃における酸素透過速度(QO2)(単位:m/時間・MPa)及び窒素透過速度(QN2)(単位:m/時間・MPa)を測定した。なお、膜面積は、中空糸膜の内径を基に算出した。そして、測定した酸素透過速度(QO2)及び窒素透過速度(QN2)から、分離係数(QO2/QN2)を求めた。
[density]
In accordance with JIS K7112, a strand obtained at the time of MFR measurement at 190 ° C. under a load of 2.16 kg was heat-treated at 100 ° C. for 1 hour, and was gradually cooled to room temperature over 1 hour, and measured using a density gradient tube. .
[Measurement method of oxygen transmission rate and nitrogen transmission rate]
The obtained gas permeable composite hollow fiber membrane was bundled in a U shape, and the end of the hollow fiber membrane was solidified with urethane resin to produce a hollow fiber membrane module. Oxygen or nitrogen is supplied from the outside of the composite hollow fiber membrane, the oxygen transmission rate (Q O2 ) (unit: m / hour · MPa) and nitrogen at 25 ° C. with the inside (hollow part side) of the hollow fiber membrane as normal pressure The permeation rate (Q N2 ) (unit: m / hour · MPa) was measured. The membrane area was calculated based on the inner diameter of the hollow fiber membrane. And the separation factor ( QO2 / QN2 ) was calculated | required from the measured oxygen transmission rate ( QO2 ) and nitrogen transmission rate ( QN2 ).

[クリンプの波高、波長の測定方法]
中空糸膜モジュールケースに組み込まれた200mm以上の中空糸膜束から、抜き取り時にクリンプ形状を変化させるような張力を付加しないように中空糸膜を取り出した。取り出した中空糸膜の中から無作為に10本取り出し、任意の部分18cmを黒い紙の上に、最も高が大きくなるように配置し、張力を付加しないように注意しながら、両端部(両端から0.5cm以内)をテープで固定し、図1のように、任意の位置における1ヶ所の山について、その頂点から次の山の頂点までを線で結び、その長さを測定して波長とした。
波高は、任意の位置における隣り合う2ヶ所の谷を直線で結び、2ヶ所の谷に挟まれる
山の頂点と、山から引いた垂線のその直線までの距離とした。
この測定を、取り出した10本の中空糸膜について行い、平均値を採った。平均値はミ
リメートルで表し、平均値の小数第2位を四捨五入して、小数第1位までの値をそれぞれ
波高、波長とした。
[Measurement method of crimp wave height and wavelength]
A hollow fiber membrane was taken out from a bundle of hollow fiber membranes of 200 mm or more incorporated in the hollow fiber membrane module case so as not to apply a tension that would change the crimp shape during extraction. Take 10 pieces randomly from the taken out hollow fiber membranes, place an arbitrary part 18cm on the black paper with the largest height, and take care not to apply tension, (Within 0.5 cm from the top) with tape, and as shown in Fig. 1, connect one line at any position from the top to the top of the next peak with a line, measure the length, and measure the wavelength. It was.
The wave height was defined as a distance between two adjacent valleys at an arbitrary position by a straight line and a peak between the peaks between the two valleys and a straight line drawn from the peaks.
This measurement was performed on the ten hollow fiber membranes taken out, and an average value was taken. The average value is expressed in millimeters, and the second decimal place of the average value is rounded off, and the values up to the first decimal place are the wave height and wavelength, respectively.

[実施例1]
中空糸膜の紡糸には、膜の内部側突条を形成するための溝が内周部分に1箇所形成された三層構造の中空糸膜を形成可能な複合ノズル口金を用いた。
内層と外層の支持層を形成するポリマーBには、チーグラ・ナッター系触媒を用いて製造された高密度ポリエチレン(商品名サンテックB161、旭化成ケミカルズ(株)製、MFR1.1g/10分、密度0.964g/cm、融点140℃。)を用いた。
均質層を形成するポリマーAには、メタロセン系触媒により製造された低密度ポリエチレン(商品名 Harmolex NF324A、日本ポリエチ(株)製、MFR1.0g/10分、密度0.906g/cm、融点120℃。)を用いた。
吐出温度190℃、巻取速度140m/分で紡糸して、未延伸の中空糸膜前駆体を得た。中空糸膜前駆体の内径は190μmであり、三層が同心円状に配されていた。
該中空糸膜前駆体を、108℃で8時間アニール処理した。次いで、23±2℃下で1.25倍延伸し、引き続き105℃の加熱炉中で3.6倍の延伸を行った後、115℃の加熱炉中で定長の0.6倍となるように弛緩させた状態で熱セットを行い、最終的な総延伸倍率を4倍とした脱気用中空糸膜を得た。
[Example 1]
For spinning of the hollow fiber membrane, a composite nozzle base capable of forming a three-layered hollow fiber membrane in which a groove for forming the inner ridge of the membrane was formed at one location on the inner peripheral portion was used.
The polymer B forming the inner layer and the outer layer support layer includes high-density polyethylene (trade name Suntech B161, manufactured by Asahi Kasei Chemicals Corporation, MFR 1.1 g / 10 min, density 0) manufactured using a Ziegler-Natta catalyst. 964 g / cm 3 , melting point 140 ° C.).
The polymer A forming the homogeneous layer includes a low density polyethylene (trade name Harmolex NF324A, manufactured by Nippon Polyethylene Co., Ltd., MFR 1.0 g / 10 min, density 0.906 g / cm 3 , melting point 120, produced using a metallocene catalyst. ° C.) Was used.
Spinning was performed at a discharge temperature of 190 ° C. and a winding speed of 140 m / min to obtain an unstretched hollow fiber membrane precursor. The inner diameter of the hollow fiber membrane precursor was 190 μm, and the three layers were arranged concentrically.
The hollow fiber membrane precursor was annealed at 108 ° C. for 8 hours. Next, the film is stretched 1.25 times at 23 ± 2 ° C., and subsequently stretched 3.6 times in a heating furnace at 105 ° C., and then becomes 0.6 times the constant length in a heating furnace at 115 ° C. In this relaxed state, heat setting was performed to obtain a degassing hollow fiber membrane with a final total draw ratio of 4 times.

該脱気用中空糸膜は、均質層が二つの支持層で挟まれた三層構造で、図1に例示したような断面形状が三角形の内部側突条が形成された中空糸膜であった。内部側突条の高さは10μm、幅は10μmとした。
得られた脱気用中空糸膜の空気透過速度を測定したところ、室温(23±2℃)における酸素透過速度(QO2)は0.11m/時間・MPa、窒素透過速度(QN2)は0.033m/時間・MPaであり、分離係数(QO2/QN2)は3.0であった。均質層に用いたポリマーAのフィルム測定による分離係数は3.0であり、この値が維持されていた。ラッセル編みによりシートの両端をかがり糸で拘束した編み地シートを作製し、70℃で1hr熱処理を行い捲縮を発現させた。
その捲縮した編み地シートを用いて充填率40%で測定用の中空糸膜モジュールを作成し、捲縮した編み地に比べ弛緩率3%になるように中空糸膜モジュール端部をポッティングし、さらに端部固定用ポッティング樹脂を切断して中空糸膜端部を開放して中空糸膜モジュールを形成した。
さらに、得られた脱気用中空糸膜の外部側に、溶剤系インク等の洗浄剤として用いられるブチルカルビトールアセテート(BCA)液を0.5MPaで加圧送液してもリークは生じなかった。
得られた脱気用中空糸膜を用いて、有効膜長90cm 充填率40%での外部還流型脱気用中空糸膜モジュールを作製し、中空糸膜の外部に超純水を流して中空糸膜モジュールの圧力損失を測定した。送液圧力100kPaの時の中空糸膜モジュール流出部における圧力損失は10kPaであった。
The degassing hollow fiber membrane has a three-layer structure in which a homogeneous layer is sandwiched between two support layers, and is a hollow fiber membrane having a triangular inner cross-section as shown in FIG. It was. The height of the inner protrusion was 10 μm and the width was 10 μm.
When the air permeation rate of the obtained degassing hollow fiber membrane was measured, the oxygen permeation rate (Q O2 ) at room temperature (23 ± 2 ° C.) was 0.11 m / hour · MPa, and the nitrogen permeation rate (Q N2 ) was is 0.033m / time · MPa, separation factor (Q O2 / Q N2) was 3.0. The separation factor by the film measurement of the polymer A used for the homogeneous layer was 3.0, and this value was maintained. A knitted fabric sheet in which both ends of the sheet were constrained by a warp yarn was produced by Russell knitting, and heat treatment was performed at 70 ° C. for 1 hour to develop crimps.
Using the crimped knitted fabric sheet, a hollow fiber membrane module for measurement was prepared at a filling rate of 40%, and the end of the hollow fiber membrane module was potted so that the relaxation rate was 3% compared to the crimped knitted fabric. Further, the end fixing potting resin was cut to open the end portion of the hollow fiber membrane to form a hollow fiber membrane module.
Furthermore, no leak occurred even when a butyl carbitol acetate (BCA) liquid used as a cleaning agent for solvent-based inks, etc. was fed under pressure at 0.5 MPa on the outer side of the obtained degassing hollow fiber membrane. .
Using the obtained degassing hollow fiber membrane, an external reflux-type degassing hollow fiber membrane module with an effective membrane length of 90 cm and a filling rate of 40% was prepared, and ultrapure water was poured outside the hollow fiber membrane to make it hollow The pressure loss of the yarn membrane module was measured. The pressure loss at the outflow part of the hollow fiber membrane module when the liquid feeding pressure was 100 kPa was 10 kPa.

[実施例2]
中空糸膜の内周部の1/3が肉厚になるように図2の様な中空糸膜を形成したこと以外は実施例と同じポリマーを使用して製膜を行った。該脱気用中空糸膜は、均質層が二つの支持層で挟まれた三層構造で、図2に例示したような断面形状が形成された中空糸膜であった。
得られた脱気用中空糸膜の空気透過速度を測定したところ、室温(23±2℃)における酸素透過速度(QO2)は0.09m/時間・MPa、窒素透過速度(QN2)は0.030m/時間・MPaであり、分離係数(QO2/QN2)は3.0であった。均質層に用いたポリマーAのフィルム測定による分離係数は3.0であり、この値が維持されていた。ラッセル編みによりシートの両端をかがり糸で拘束した編み地シートを作製し、70℃で1hr熱処理を行い捲縮を発現させた。
その際の中空糸膜の波高さは、3mmであり、波波長は30mmであった。
その捲縮した編み地シートを用いて充填率40%で測定用の中空糸膜モジュールを作成し、捲縮した編み地に比べ弛緩率3%になるように中空糸膜モジュール端部をポッティングし、さらに端部固定用ポッティング樹脂を切断して中空糸膜端部を開放して中空糸膜モジュールを形成した。
さらに、得られた脱気用中空糸膜の外部側に、溶剤系インク等の洗浄剤として用いられるブチルカルビトールアセテート(BCA)液を0.5MPaで加圧送液してもリークは生じなかった。
得られた脱気用中空糸膜を用いて、有効膜長90cm 充填率40%での外部還流型脱気用中空糸膜モジュールを作製し、中空糸膜の外部に超純水を流して中空糸膜モジュールの圧力損失を測定した。送液圧力100kPaの時の中空糸膜モジュール流出部における圧力損失は10kPaであった。
[Example 2]
Film formation was performed using the same polymer as in the example except that the hollow fiber membrane as shown in FIG. 2 was formed so that 1/3 of the inner peripheral portion of the hollow fiber membrane was thick. The degassing hollow fiber membrane was a hollow fiber membrane having a three-layer structure in which a homogeneous layer was sandwiched between two support layers and having a cross-sectional shape as illustrated in FIG.
When the air permeation rate of the obtained degassing hollow fiber membrane was measured, the oxygen permeation rate (Q O2 ) at room temperature (23 ± 2 ° C.) was 0.09 m / hour · MPa, and the nitrogen permeation rate (Q N2 ) was is 0.030m / time · MPa, separation factor (Q O2 / Q N2) was 3.0. The separation factor by the film measurement of the polymer A used for the homogeneous layer was 3.0, and this value was maintained. A knitted fabric sheet in which both ends of the sheet were constrained by a warp yarn was produced by Russell knitting, and heat treatment was performed at 70 ° C. for 1 hour to develop crimps.
The wave height of the hollow fiber membrane at that time was 3 mm, and the wave wavelength was 30 mm.
Using the crimped knitted fabric sheet, a hollow fiber membrane module for measurement was prepared at a filling rate of 40%, and the end of the hollow fiber membrane module was potted so that the relaxation rate was 3% compared to the crimped knitted fabric. Further, the end fixing potting resin was cut to open the end portion of the hollow fiber membrane to form a hollow fiber membrane module.
Furthermore, no leak occurred even when a butyl carbitol acetate (BCA) liquid used as a cleaning agent for solvent-based inks, etc. was fed under pressure at 0.5 MPa on the outer side of the obtained degassing hollow fiber membrane. .
Using the obtained degassing hollow fiber membrane, an external reflux-type degassing hollow fiber membrane module with an effective membrane length of 90 cm and a filling rate of 40% was prepared, and ultrapure water was poured outside the hollow fiber membrane to make it hollow The pressure loss of the yarn membrane module was measured. The pressure loss at the outflow part of the hollow fiber membrane module when the liquid feeding pressure was 100 kPa was 10 kPa.

[比較例1]
内部側突条を形成しなかった以外は、実施例1と同様にして脱気用中空糸膜を得た。得られた脱気用中空糸膜を用いて、実施例1と同様にして外部還流型脱気用中空糸膜モジュールを作製し、圧力損失を測定した。送液圧力100kPaの時の中空糸膜モジュール流出部における圧力は70kPaであった。
[Comparative Example 1]
A hollow fiber membrane for deaeration was obtained in the same manner as in Example 1 except that the inner protrusion was not formed. Using the obtained degassing hollow fiber membrane, an external reflux degassing hollow fiber membrane module was produced in the same manner as in Example 1, and the pressure loss was measured. The pressure at the outflow part of the hollow fiber membrane module when the liquid feeding pressure was 100 kPa was 70 kPa.

[比較例2]
内部側突条を形成しなかった以外は、実施例1と同様にして脱気用中空糸膜を得た。得られた脱気用中空糸膜を用いて、ラッセル編みによりシートを作り脱気用中空糸膜モジュールを作製し、脱気対象液を膜の中空部に流して圧力損失を測定した。送液圧力100kPaの時の中空糸膜モジュール流出部における圧力は30kPaであった。
各例で得た脱気用中空糸膜の酸素透過速度(QO2)、窒素透過速度(QN2)、分離係数(QO2/QN2)、及び圧力損失の測定における送液圧力100kPaの時の中空糸膜モジュール流出部における圧力を表1に示す。
[Comparative Example 2]
A hollow fiber membrane for deaeration was obtained in the same manner as in Example 1 except that the inner protrusion was not formed. Using the obtained degassing hollow fiber membrane, a sheet was formed by raschel knitting to produce a degassing hollow fiber membrane module, and the pressure loss was measured by flowing the degassing target liquid through the hollow portion of the membrane. The pressure at the outflow part of the hollow fiber membrane module when the liquid feeding pressure was 100 kPa was 30 kPa.
When the oxygen permeation rate (Q O2 ), nitrogen permeation rate (Q N2 ), separation factor (Q O2 / Q N2 ), and pressure loss in the measurement of pressure loss of the degassing hollow fiber membrane obtained in each example were 100 kPa Table 1 shows the pressure at the outflow part of the hollow fiber membrane module.


1,2 脱気用中空糸膜モジュール
10 脱気用中空糸膜
12 内表面
14 内部側突条
16 外表面
20 ハウジングケース
22 中空糸膜束
24A,24B ポッティング部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 2 Hollow fiber membrane module for deaeration 10 Hollow fiber membrane for deaeration 12 Inner surface 14 Inner side protrusion 16 Outer surface 20 Housing case 22 Hollow fiber membrane bundle 24A, 24B Potting part

Claims (10)

非多孔質構造を有する均質層と、多孔質構造を有し前記均質層を支持する支持層とを含む中空糸膜であって、前記均質層が中空糸膜の外表面又は外表面から20μm以下の領域に配置され、重心位置が中空糸膜の筒状の外周面の中心の位置からずれた偏心構造であることを特徴とする脱気用中空糸膜。   A hollow fiber membrane comprising a homogeneous layer having a non-porous structure and a support layer having a porous structure and supporting the homogeneous layer, wherein the homogeneous layer is 20 μm or less from the outer surface or outer surface of the hollow fiber membrane A hollow fiber membrane for deaeration, wherein the hollow fiber membrane for deaeration has an eccentric structure in which the position of the center of gravity is shifted from the center position of the cylindrical outer peripheral surface of the hollow fiber membrane. 非多孔質構造を有する均質層と、多孔質構造で薄膜の均質膜を支持する支持層とを有す中空糸膜であって、前記均質層が中空糸膜の最外層に配置され又は外表面から20μm以下の領域に配置され、
中空糸膜の長手方向断面に現れる内表面が、円形又は楕円の周面と前記円形又は楕円の周面の少なくとも1/3以下の範囲に偏在する長手方向に延在する内部側突条からなる脱気用中空糸膜。
A hollow fiber membrane having a homogeneous layer having a non-porous structure and a support layer supporting a thin homogeneous membrane with a porous structure, wherein the homogeneous layer is disposed on the outermost layer of the hollow fiber membrane or an outer surface To 20 μm or less,
The inner surface appearing in the longitudinal cross section of the hollow fiber membrane is composed of a circular or elliptical peripheral surface and an internal ridge extending in the longitudinal direction that is unevenly distributed in a range of at least 1/3 or less of the circular or elliptical peripheral surface. Hollow fiber membrane for deaeration.
前記内部側突条の高さが前記円形又は楕円の周面から5μm以上である請求項2記載の脱気用中空糸膜。   The hollow fiber membrane for deaeration according to claim 2, wherein the height of the inner ridge is 5 µm or more from the circumferential surface of the circle or ellipse. 前記内部側突条の幅が5μm以上である、請求項2又は3に記載の脱気用中空糸膜。 The hollow fiber membrane for deaeration according to claim 2 or 3, wherein the inner protrusion has a width of 5 µm or more. 前記内部側突条を膜の内表面に投影した投影面積の割合が、前記内部側突条を膜の内表面に投影した投影面積が当該膜の内表面における円形又は楕円の周面の面積に対して、1〜20%である請求項2〜4いずれかに記載の脱気用中空糸膜。   The ratio of the projected area obtained by projecting the inner ridge on the inner surface of the film is such that the projected area obtained by projecting the inner ridge on the inner surface of the film is the area of the circular or elliptical peripheral surface on the inner surface of the film. On the other hand, it is 1 to 20%, The hollow fiber membrane for deaeration according to any one of claims 2 to 4. 最内層が非多孔質構造を有する均質層である請求項1〜5いずれかに記載の脱気用中空糸膜。   The hollow fiber membrane for deaeration according to any one of claims 1 to 5, wherein the innermost layer is a homogeneous layer having a non-porous structure. 前記支持層及び均質層がポリマーからなり、支持層及び均質層それぞれを構成するポリマーのうち融点のうち高くない方の融点をTm(℃)としたとき、他方の層を構成する融点がTm(℃)以上(Tm+60)(℃)以下である請求項1〜6いずれかに記載の脱気用中空糸膜。   When the supporting layer and the homogeneous layer are made of a polymer, and the melting point of the polymer constituting the supporting layer and the homogeneous layer, which is not higher among the melting points, is Tm (° C.), the melting point constituting the other layer is Tm ( The hollow fiber membrane for deaeration according to any one of claims 1 to 6, which is not lower than (° C) and not higher than (Tm + 60) (° C). 加熱することによりクリンプを発現する潜在クリンプ性を有する請求項1〜7いずれか記載の脱気用中空糸膜。   The hollow fiber membrane for deaeration according to any one of claims 1 to 7, which has a latent crimping property that causes crimping by heating. ハウジングケースと、該ハウジングケース内で膜の内部側と外部側が隔離されるように固定された、複数本の請求項1〜8のいずれか一項に記載の脱気用中空糸膜からなる中空糸膜束とを有する脱気用中空糸膜モジュール。   A hollow formed of a housing case and a plurality of degassing hollow fiber membranes according to any one of claims 1 to 8, which are fixed so that the inner side and the outer side of the membrane are isolated in the housing case. A hollow fiber membrane module for deaeration having a yarn membrane bundle. 中空糸膜の充填率が40〜55%である請求項8記載の脱気用中空糸膜モジュール。 The hollow fiber membrane module for degassing according to claim 8, wherein a filling rate of the hollow fiber membrane is 40 to 55%.
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