JP2015110220A

JP2015110220A - Spiral-type separation membrane element and production method of the same

Info

Publication number: JP2015110220A
Application number: JP2014222363A
Authority: JP
Inventors: 洋帆広沢; Hiroho Hirozawa; 高木　健太朗; Kentaro Takagi; 健太朗高木; 俊介田林; Shunsuke Tabayashi; 由恵丸谷; Yoshie Marutani; 宜記岡本; Yoshiki Okamoto; 山田　博之; Hiroyuki Yamada; 博之山田; 修治古野; Shuji Furuno; 佐々木　崇夫; Takao Sasaki; 崇夫佐々木; 将弘木村
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2015-06-18

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spiral-type separation membrane element where the occurrence of the discrepancy of a membrane caused by folding the membrane is reduced and, at the same time, a superior separation function can be stably maintained for a long term without causing leakage even when a leaf is exposed under a high pressure filtration operation.SOLUTION: In a spiral-type separation membrane element provided with: a water collecting pipe; a plurality of separation membranes having the surface of a supply side and the surface of a permeation side and being wound around the water collecting pipe; a raw water flow passage disposed along the surface of the supply side of the separation membrane; a permeation water flow passage disposed along the surface of the permeation side of the separation membrane; and a sealant to close the raw water flow passage at an end part close to the water collecting pipe, the flexural modulus of elasticity of the sealant is 0.4 MPa or higher and 100 MPa or lower.

Description

本発明は、液体、気体等の流体に含まれる成分を分離するために使用されるスパイラル型分離膜エレメントに関する。 The present invention relates to a spiral separation membrane element used for separating components contained in a fluid such as liquid or gas.

液体、気体等の流体に含まれる成分を分離する方法としては、様々な方法がある。例えば、海水、かん水などに含まれるイオン性物質を除くために、スパイラル型分離膜エレメントの利用が拡大している。スパイラル型分離膜エレメントに使用される分離膜には、精密ろ過膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜、逆浸透膜、正浸透膜などがある。これらの分離膜は、例えば、海水、かん水、有害物を含んだ水などから飲料水を得る場合や、工業用超純水の製造、排水処理、有価物の回収などに用いられており、目的とする分離成分および分離性能によって使い分けられている。 There are various methods for separating components contained in fluid such as liquid and gas. For example, in order to remove ionic substances contained in seawater, brine, etc., the use of spiral separation membrane elements is expanding. Examples of the separation membrane used for the spiral separation membrane element include a microfiltration membrane, an ultrafiltration membrane, a nanofiltration membrane, a reverse osmosis membrane, and a forward osmosis membrane. These separation membranes are used, for example, in the case of obtaining drinking water from seawater, brine, water containing harmful substances, etc., in the production of industrial ultrapure water, wastewater treatment, recovery of valuable materials, etc. It is properly used depending on the separation component and separation performance.

また、スパイラル型分離膜エレメントにおいて、一連の分離膜を、供給水側の面が対向する状態に折りたたんで形成したリーフを用いることが、知られている。これによれば、分離膜を折りたたむことによって、ネットのような流路材を、分離膜の供給水側の面に、比較的精度良く挟み込むことができる。得られたリーフの複数は、分離膜の透過水側の面同士が対向する状態で、積層され、巻回体を形成する。 In addition, it is known that a spiral separation membrane element uses a leaf formed by folding a series of separation membranes so that the surfaces on the supply water side face each other. According to this, by folding the separation membrane, a flow path material such as a net can be sandwiched between surfaces of the separation membrane on the supply water side with relatively high accuracy. A plurality of the obtained leaves are laminated in a state where the permeate-side surfaces of the separation membrane face each other to form a wound body.

各リーフは、一辺に折り目を有し、この折り目により、リーフの内側の原水流路が、集水管に対し、閉塞されている。折り目の方向に直角な方向の一方の辺（長手方向の一方の辺）が、上流側端板に向かい合い、折り目の方向に直角な方向の他方の辺（長手方向の他方の辺）が、下流側端板に向かい合って、巻回体を形成している。各リーフの残りの一辺は、接着により閉塞されている。 Each leaf has a fold on one side, and the raw water flow path inside the leaf is closed with respect to the water collecting pipe by this fold. One side in the direction perpendicular to the direction of the crease (one side in the longitudinal direction) faces the upstream end plate, and the other side in the direction perpendicular to the direction of the crease (the other side in the longitudinal direction) is downstream A wound body is formed facing the side end plate. The remaining side of each leaf is closed by adhesion.

また、特許文献１には、運転安定性と製作製の向上への一策として、分離膜を折りたたむことではなく、接着剤で封止することで、リーフを形成することが記載されている。 Patent Document 1 describes forming a leaf by sealing with an adhesive instead of folding a separation membrane as a measure for improving operational stability and manufacturing.

さらに、特許文献２には、接着剤で封止を行う際に起こる接着剤の固化に伴う分離膜の破断に対する方策として、水不透性樹脂を接着剤層よりわずかに広い範囲で分離膜に含浸させたうえで、封止を行う方法が記載されている。 Furthermore, in Patent Document 2, as a measure against the breakage of the separation membrane accompanying the solidification of the adhesive that occurs when sealing with an adhesive, a water-impermeable resin is applied to the separation membrane in a slightly wider range than the adhesive layer. A method for sealing after impregnation is described.

国際公開第２０１３−１３３１５３号International Publication No. 2013-133153 特開２００６−２５５６７２号公報JP 2006-255672 A

しかしながら、従来のエレメントでは、特に高圧条件での運転に用いられたときに、良好な分離性能が得られなくなることがあった。本発明は、膜を折りたたむことにより生じる膜ずれの発生を低減させると同時に、リーフが高圧ろ過運転下にさらされたときも、リークが発生することなく、良好な分離機能を長期に安定して維持できるスパイラル型分離膜エレメントを提供することを目的とする。 However, the conventional elements sometimes fail to obtain good separation performance when used for operation under high pressure conditions. The present invention reduces the occurrence of membrane displacement caused by folding the membrane, and at the same time, when the leaf is exposed to high-pressure filtration operation, it does not cause a leak and stably provides a good separation function over a long period of time. An object of the present invention is to provide a spiral separation membrane element that can be maintained.

上記目的を達成するための本発明のスパイラル型分離膜エレメントは、
集水管と、
供給側の面と透過側の面とを有し、前記集水管の周囲に巻回された複数の分離膜と、
前記分離膜の供給側の面に沿って設けられた原水流路と、
前記分離膜の透過側の面に沿って設けられた透過水流路と、
前記原水流路を、前記集水管に近い端部において閉塞する封止材を備えるスパイラル型分離膜エレメントであって、
前記封止材の曲げ弾性率が０．４ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下である。 In order to achieve the above object, a spiral separation membrane element of the present invention comprises:
Water collecting pipe,
A plurality of separation membranes having a supply side surface and a permeate side surface and wound around the water collecting pipe;
Raw water flow path provided along the supply-side surface of the separation membrane;
A permeate flow path provided along the permeate side surface of the separation membrane;
A spiral separation membrane element comprising a sealing material that closes the raw water flow path at an end close to the water collecting pipe,
The bending elastic modulus of the sealing material is 0.4 MPa or more and 100 MPa or less.

本発明のスパイラル型分離膜エレメント（単に分離膜エレメントと呼ぶこともある）においては、折り畳みでなく封止対向する分離膜の間における膜のずれの発生が抑制され、かつ、リーフの集水管側の閉塞部でのリークを抑制する。よって、本発明のスパイラル型分離膜エレメントにおける分離性能は、長期間、安定した状態で維持される。 In the spiral separation membrane element of the present invention (sometimes simply referred to as a separation membrane element), the occurrence of membrane displacement between separation membranes that are not folded but sealed and is suppressed, and the water collecting tube side of the leaf Suppresses leakage at the blockage. Therefore, the separation performance of the spiral separation membrane element of the present invention is maintained in a stable state for a long time.

図１は、本発明のスパイラル型分離膜エレメントの一態様の一部を展開した斜視図である。FIG. 1 is a developed perspective view of a part of one aspect of the spiral separation membrane element of the present invention. 図２は、本発明のスパイラル型分離膜エレメントにおいて用いられる、分離膜が重ね合わされて形成されたリーフの封止部周辺の集水管に向かい合う辺に直角な方向（リーフの長手方向）の縦断面模式図である。FIG. 2 shows a longitudinal section in a direction (longitudinal direction of the leaf) perpendicular to the side facing the water collecting pipe around the sealing portion of the leaf formed by overlapping the separation membranes used in the spiral type separation membrane element of the present invention. It is a schematic diagram. 図３は、本発明のスパイラル型分離膜エレメントにおいて用いられるリーフの作製方法の一例を説明する分解斜視模式図である。FIG. 3 is an exploded perspective view schematically illustrating an example of a method for producing a leaf used in the spiral separation membrane element of the present invention. 図４は、本発明のスパイラル型分離膜エレメントにおいて用いられる分離膜の一態様の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of one embodiment of the separation membrane used in the spiral separation membrane element of the present invention. 図５は、本発明のスパイラル型分離膜エレメントにおいて用いられるリーフの封止部周辺の集水管に向かい合う辺に直角な方向（リーフの長手方向）の縦断面模式図である。FIG. 5 is a schematic vertical cross-sectional view in a direction (longitudinal direction of the leaf) perpendicular to the side facing the water collecting pipe around the sealing portion of the leaf used in the spiral separation membrane element of the present invention. 分離膜の長さ方向において連続的に設けられた突起物を備える分離膜を示す平面図である。It is a top view which shows a separation membrane provided with the protrusion continuously provided in the length direction of the separation membrane. 分離膜の長さ方向（第２方向）において不連続に設けられた突起物を備える分離膜を示す平面図である。It is a top view which shows a separation membrane provided with the protrusion provided discontinuously in the length direction (2nd direction) of a separation membrane. 突起物が固着したシートを備える分離膜。A separation membrane comprising a sheet to which protrusions are fixed.

本発明のスパイラル型分離膜エレメントの実施態様の一例について、図１を参照しながら、説明する。 An example of an embodiment of the spiral separation membrane element of the present invention will be described with reference to FIG.

図１において、スパイラル型エレメント１は、
集水管２と、
供給側の面３１と透過側の面３２とを有し、前記集水管２の周囲に巻回された複数の分離膜３と、
前記分離膜３の供給側の面３１に沿って設けられた原水流路４と、
前記分離膜３の透過側の面に３２沿って設けられた透過水流路５と、
前記原水流路を、前記集水管に近い端部において閉塞する封止材９と、
前記封止材９における前記集水管２から遠い方の端部を、集水管の長手方向に垂直な方向にまたぐように配置され、前記分離膜の供給側の面に固着する保護層１０と
を備える。 In FIG. 1, the spiral element 1 is
Water collecting pipe 2,
A plurality of separation membranes 3 having a supply-side surface 31 and a permeation-side surface 32 and wound around the water collecting pipe 2;
Raw water flow path 4 provided along the surface 31 on the supply side of the separation membrane 3,
A permeate channel 5 provided along the permeate side surface of the separation membrane 3, and
A sealing material 9 for closing the raw water flow path at an end close to the water collecting pipe;
A protective layer 10 which is disposed so as to straddle the end of the sealing material 9 far from the water collecting pipe 2 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the water collecting pipe, and is fixed to the supply side surface of the separation membrane; Prepare.

より詳細には、スパイラル型分離膜エレメント１は、
スパイラルに巻き上げられた分離膜３で形成された巻回体３ａ、
該巻回体３ａの一方の側端に嵌合された上流側端板７と該巻回体３ａの他方の側端に嵌合された下流側端板８、
前記分離膜３の一方の面に沿って設けられた原水流路４と前記分離膜３の他方の面に沿って設けられた透過水流路５、および、
集水管２を含む。 More specifically, the spiral separation membrane element 1 is
A wound body 3a formed of a separation membrane 3 wound up in a spiral;
An upstream end plate 7 fitted to one side end of the wound body 3a and a downstream end plate 8 fitted to the other side end of the wound body 3a;
A raw water flow path 4 provided along one surface of the separation membrane 3, a permeated water flow path 5 provided along the other surface of the separation membrane 3, and
A water collecting pipe 2 is included.

前記巻回体３ａは、集水管２の周囲にスパイラルに巻き上げられた分離膜リーフ６によって形成される。１つの巻回体３ａは、少なくとも２組の分離膜リーフ６を有する。分離膜リーフ６は、原流体に接する面３１が互いに対向するように配置された２枚の分離膜３を有する。隣合う分離膜３の面３１の間には、原流体流路材４１が配置される。原流体流路材４１は、流路を形成するスペーサである。こうして、分離膜リーフ６の内部には、原流体流路４が形成される。 The wound body 3a is formed by a separation membrane leaf 6 wound spirally around the water collecting pipe 2. One wound body 3 a has at least two sets of separation membrane leaves 6. The separation membrane leaf 6 has two separation membranes 3 arranged so that the surfaces 31 in contact with the raw fluid face each other. Between the surfaces 31 of the adjacent separation membranes 3, the raw fluid channel material 41 is disposed. The raw fluid channel material 41 is a spacer that forms a channel. Thus, the raw fluid channel 4 is formed inside the separation membrane leaf 6.

分離膜リーフ６においては、集水管２に近い端部で、前記原流体流路４が、前記集水管２に対し、前記分離膜３の端部に設けられた封止材９（図２参照）と保護層１０（図２参照）とにより、閉塞されている。つまり、原流体流路４は、分離膜３の巻回方向における内側端部において、封止されている。 In the separation membrane leaf 6, the sealing material 9 (see FIG. 2) is provided with the raw fluid flow path 4 at the end of the separation membrane 3 with respect to the water collection tube 2 at the end close to the water collection tube 2. ) And the protective layer 10 (see FIG. 2). That is, the raw fluid channel 4 is sealed at the inner end in the winding direction of the separation membrane 3.

隣り合う分離膜リーフ６の間では、それぞれの分離膜リーフ６に含まれる分離膜の透過水側の面３２が対向する。分離膜の透過水側の面３２の間には、透過流体流路材５１が配置される。透過流体流路材５１は、流路を形成するスペーサである。こうして、隣合う分離膜リーフ６の間には、透過流体流路５が配置される。前記透過流体流路５は、前記集水管２に対し開放されている。 Between the adjacent separation membrane leaves 6, the permeated water side surfaces 32 of the separation membranes included in each separation membrane leaf 6 face each other. A permeate fluid channel material 51 is disposed between the permeate-side surfaces 32 of the separation membrane. The permeable fluid channel material 51 is a spacer that forms a channel. In this way, the permeating fluid channel 5 is disposed between the adjacent separation membrane leaves 6. The permeate fluid channel 5 is open to the water collecting pipe 2.

以上の説明から明らかなように、巻回体３ａは、分離膜３と、原流体流路材４と、透過流体流路材５１との積層体が、集水管２の周囲に巻囲されて形成されている、とも言える。 As is apparent from the above description, the wound body 3 a is formed by surrounding the water collecting pipe 2 with a laminated body of the separation membrane 3, the raw fluid channel material 4, and the permeate fluid channel material 51. It can be said that it is formed.

前記集水管２の長手方向の一端部２ｂは閉塞され、他端部２ｃは開放されている。他端部２ｃは、前記下流側端板８の外側に位置する。 One end 2b in the longitudinal direction of the water collecting pipe 2 is closed, and the other end 2c is opened. The other end 2 c is located outside the downstream end plate 8.

分離膜エレメント１における流体の分離について説明する。まず、前記上流側端板７を通じて、前記原流体流路４に原流体１０１が供給される。原流体１０１は、原流体流路４に沿って、分離膜リーフ６の内部を流れ、分離膜３を透過し透過流体１０２と、前記分離膜３を透過しなかった濃縮流体１０３とに分離される。濃縮流体１０３は、前記下流側端板８を通じて、分離膜エレメント１の外に排出される。透過流体１０２は、前記集水管２を通じて、分離膜エレメント１外に導出される。 The fluid separation in the separation membrane element 1 will be described. First, the raw fluid 101 is supplied to the raw fluid passage 4 through the upstream end plate 7. The raw fluid 101 flows along the raw fluid flow path 4 through the inside of the separation membrane leaf 6, and is separated into a permeable fluid 102 that permeates the separation membrane 3 and a concentrated fluid 103 that does not permeate the separation membrane 3. The The concentrated fluid 103 is discharged out of the separation membrane element 1 through the downstream end plate 8. The permeating fluid 102 is led out of the separation membrane element 1 through the water collecting pipe 2.

上述したように、隣合う分離膜３の面３２の間は、封止材９によって接着されている。また、保護層１０は、前記原流体に接する面３１と、前記封止材９の前記集水管側の反対側の端部の境界を、前記集水管側の長手方向に垂直な方向にまたいで、前記分離膜の前記原流体に接する面上に固着されている。 As described above, the surfaces 32 of the adjacent separation membranes 3 are bonded by the sealing material 9. Further, the protective layer 10 straddles the boundary between the surface 31 in contact with the raw fluid and the end of the sealing material 9 on the opposite side to the water collecting pipe side in a direction perpendicular to the longitudinal direction on the water collecting pipe side. , And fixed to the surface of the separation membrane in contact with the raw fluid.

封止材９および保護層１０の具体的な配置について、図２（ａ）および図２（ｂ）を用いて説明する。分離膜リーフ６では、隣り合う前記分離膜３の前記原流体に接する面３１が、互いに対向するように配置される。図２（ａ）では、封止材９は、前記原流体に接する面３１と前記原流体に接する面３１上に固着された保護層１０との両方に接着している。一方、図２（ｂ）では、封止材９は、前記原流体に接する面３１上に固着された保護層１０のみに接着している。原流体流路４を集水管に対して閉塞する構成は、図２（ａ）または図２（ｂ）のいずれであってもよい。 A specific arrangement of the sealing material 9 and the protective layer 10 will be described with reference to FIGS. 2 (a) and 2 (b). In the separation membrane leaf 6, the surfaces 31 of the adjacent separation membranes 3 that are in contact with the raw fluid are disposed so as to face each other. In FIG. 2A, the sealing material 9 is bonded to both the surface 31 in contact with the raw fluid and the protective layer 10 fixed on the surface 31 in contact with the raw fluid. On the other hand, in FIG.2 (b), the sealing material 9 has adhere | attached only on the protective layer 10 fixed on the surface 31 which contact | connects the said raw fluid. The configuration for closing the raw fluid flow path 4 with respect to the water collecting pipe may be either FIG. 2A or FIG.

＜封止の効果＞
上記のように、本実施形態のエレメントでは、封止によって２枚の分離膜３間が接着されることでリーフ６が形成されているので、リーフの形成時に、従来のように、分離膜を折りたたむ必要がない。 <Effect of sealing>
As described above, in the element of the present embodiment, the leaf 6 is formed by adhering between the two separation membranes 3 by sealing. There is no need to fold.

従来の折りたたみ方式の分離膜では、折り目の部分に、分離膜の撓みが生じる。折りたたむ工程が存在すると、分離膜３の折りたたみが不十分である場合に、折り目近傍で分離膜３が撓み、巻回してスパイラル型分離膜エレメントとした場合に、折り目部分に空隙が生じて、流体のリークが発生する場合がある。しかし、スパイラル型分離膜エレメント１に含まれる複数のリーフ６は、端部が折りたたみではなく、封止により閉塞されているため、その部分における分離膜の撓みの問題が解消されている。 In the conventional folding separation membrane, the separation membrane is bent at the fold. When the folding process is present, when the separation membrane 3 is not sufficiently folded, when the separation membrane 3 bends in the vicinity of the fold and is wound to form a spiral separation membrane element, a void is generated in the fold portion, May occur. However, since the plurality of leaves 6 included in the spiral separation membrane element 1 are not folded but sealed by sealing, the problem of the bending of the separation membrane at that portion is solved.

＜封止＞
封止は、（１）接着剤、接着テープまたは熱接着フィルムなどの封止材を用いる接着封止、（２）ゴム製やシリコン製と云ったシートなどを挟みこむことによる封止、（３）加熱やレーザー、超音波などによる溶着等が挙げられる。 <Sealing>
Sealing includes (1) adhesive sealing using a sealing material such as an adhesive, an adhesive tape or a thermal adhesive film, (2) sealing by sandwiching a sheet made of rubber or silicon, and the like (3 ) Heating, laser welding, ultrasonic welding, etc.

このうち、上記（１）の封止材を用いた接着による封止が、封止の完全性、簡便性から、好ましい。 Among these, sealing by adhesion using the sealing material (1) is preferable from the viewpoint of completeness and simplicity of sealing.

封止材とは、リーフ６における隣り合う分離膜３の間、すなわち、集水管２の長手方向に平行、かつ、集水管２に近い側の分離膜の端部の原水に接する面３１同士の間を密封できる材料を指す。封止材は、保護層１０を介して、分離膜間を封止することができる。 The sealing material is between the adjacent separation membranes 3 in the leaf 6, that is, between the surfaces 31 in contact with the raw water at the end of the separation membrane on the side close to the water collection tube 2 and parallel to the longitudinal direction of the water collection tube 2. A material that can seal the gap. The sealing material can seal between the separation membranes via the protective layer 10.

封止材としては、保護層と同様に、酸やアルカリなどの薬液洗浄に耐えるものであれば、特に限定されず、市販されているものを用いることができる。また、封止材の形状としては、例えば、シート、接着剤、接着テープ、熱接着フィルムなどが挙げられる。 The sealing material is not particularly limited as long as it can withstand chemical cleaning with an acid or an alkali as in the protective layer, and a commercially available material can be used. Moreover, as a shape of a sealing material, a sheet | seat, an adhesive agent, an adhesive tape, a heat bonding film etc. are mentioned, for example.

封止材として用いられる接着剤としては、瞬間接着剤、並びに、２液混合タイプ、ホットメルト系、熱可塑性樹脂系、熱硬化性樹脂系、エマルジョン系、エラストマー系を含む公知の接着剤が挙げられる。 Examples of the adhesive used as the sealing material include instantaneous adhesives and known adhesives including two-component mixed types, hot melt systems, thermoplastic resin systems, thermosetting resin systems, emulsion systems, and elastomer systems. It is done.

溶着とは、分離膜３を熱によって溶かし、さらに加圧して冷却することで、膜間を接着させることを指す。 Welding refers to bonding the membranes by melting the separation membrane 3 with heat and further pressurizing and cooling.

＜封止材の曲げ弾性率＞
封止材９の曲げ弾性率は０．４〜１００ＭＰａが好ましく、特に好ましくは０．４〜５０ＭＰａであり、さらに好ましくは０．４〜２０ＭＰａである。封止材９によって一体化された２枚の分離膜（すなわち１つの膜リーフ６）は、分離膜エレメント１へと加工される過程で、膜リーフ６の封止材９側が、巻囲方向において内側となるように、集水管２側の周囲に巻囲されていく。 <Bending elastic modulus of sealing material>
The bending elastic modulus of the sealing material 9 is preferably 0.4 to 100 MPa, particularly preferably 0.4 to 50 MPa, and further preferably 0.4 to 20 MPa. The two separation membranes (ie, one membrane leaf 6) integrated by the sealing material 9 are processed into the separation membrane element 1, and the sealing material 9 side of the membrane leaf 6 is in the surrounding direction. It is wound around the water collecting pipe 2 side so as to be inside.

すなわち、巻囲後では封止材９は曲げられた状態で、曲率の最も大きい最内周部に配置されるので、封止材９には適切な強度と柔軟性が必要となる。曲げ弾性率を上記範囲とすることで封止材９を破壊することなく巻囲体を得ることができる。つまり、封止材９が破壊されて供給水が透過側へ流入する現象を防ぐことができ、分離膜エレメント１の安定運転が可能となる。 That is, since the sealing material 9 is bent and disposed in the innermost peripheral portion having the largest curvature after the winding, the sealing material 9 needs to have appropriate strength and flexibility. A winding body can be obtained without destroying the sealing material 9 by making a bending elastic modulus into the said range. That is, the phenomenon that the sealing material 9 is broken and the supply water flows into the permeate side can be prevented, and the separation membrane element 1 can be stably operated.

また、封止材９が破壊されて折れることを防ぐことができるため、折れ目が抵抗となって分離膜３が十分に湾曲せずに分離膜エレメント１の断面が真円から遠ざかる現象を防ぐことができる。その結果、分離膜エレメント断面は真円に近いため、実運転の際に実施する円筒型のベッセルへスムーズに充填できる。なお、分離膜エレメント断面が真円から遠ざかるほど、ベッセルに充填する際に引っ掛かりが生じるなど分離膜エレメント１の破壊につながる。 Further, since the sealing material 9 can be prevented from being broken and broken, the phenomenon that the fold line becomes a resistance and the separation membrane 3 is not sufficiently bent and the cross section of the separation membrane element 1 moves away from the perfect circle is prevented. be able to. As a result, since the cross section of the separation membrane element is close to a perfect circle, it can be smoothly filled into a cylindrical vessel that is carried out during actual operation. As the cross section of the separation membrane element is further away from the perfect circle, the separation membrane element 1 is destroyed, such as being caught when filling the vessel.

なお、図２では封止材の一方の面と他方の面で２枚の分離膜が固定され、その範囲でリーフが開かないが、例えば１枚の粘着テープを折り畳み２枚の分離膜を封止してもよい。すなわち、原水が透過側へ流入しない程度であれば、リーフの封止材側が開くような形態をとってもよい。 In FIG. 2, two separation membranes are fixed on one side and the other side of the sealing material, and the leaf does not open in that range. For example, one adhesive tape is folded and two separation membranes are sealed. You may stop. That is, as long as raw water does not flow into the permeate side, the leaf sealing material side may be opened.

曲げ弾性率は、ＪＩＳＫ７１７１：２００８に記載の方法に従って測定することができる。具体的には、２５ｍｍ×７０ｍｍ×３ｍｍの試験片に対して、試験速度１．５ｍｍ／分、支点間距離４８．０ｍｍの条件で荷重をかけることで測定可能である。 The flexural modulus can be measured according to the method described in JIS K 7171: 2008. Specifically, it can be measured by applying a load to a test piece of 25 mm × 70 mm × 3 mm under the conditions of a test speed of 1.5 mm / min and a fulcrum distance of 48.0 mm.

＜封止材の接着力＞
分離膜エレメント１の製造時等の膜リーフ６の取り扱い時において、封止材９に応力が負荷された場合に封止材９と分離膜との間での剥離を抑制するためには、封止材９と分離膜３との接着部の接着力は１Ｎ／ｍ以上が好ましく、１０Ｎ／ｍ以上がさらに好ましく、３０Ｎ／ｍ以上が特に好ましい。また、上記のように接着力を設定することで分離膜エレメント１の加圧開始時および終了時における部材への荷重変化時においても構造を安定に保つことができ、メンテナンスなどで運転を中断した後でも良好な造水性と除去能を発現することができる。 <Adhesive strength of sealing material>
In order to suppress separation between the sealing material 9 and the separation membrane when stress is applied to the sealing material 9 during handling of the membrane leaf 6 such as during manufacture of the separation membrane element 1, sealing is performed. 1 N / m or more is preferable, as for the adhesive force of the adhesion part of the stop material 9 and the separation membrane 3, 10 N / m or more is more preferable, and 30 N / m or more is especially preferable. In addition, by setting the adhesive force as described above, the structure can be kept stable even when the load on the member is changed at the start and end of pressurization of the separation membrane element 1, and the operation is interrupted due to maintenance or the like. Even afterwards, it is possible to develop good water-making and removal ability.

このような封止材９と分離膜３間の接着力は、例えばＩＳＯ４５７８：１９９７に記載されている方法や、それを参考にした方法に従って測定できる。少なくとも、後述の実施例に記載の方法で測定された接着力が、この範囲内に入っていればよい。なお、この接着とは封止材９が単独で接着していることを指す。よって、膜リーフ６または封筒状膜のように、分離膜３同士を、または分離膜と他の部材とを接着する接着剤が分離膜に付着している状態で接着力を測定するときは、その接着剤が封止材９に付着している部分は、測定の対象から除かれる。 Such an adhesive force between the sealing material 9 and the separation membrane 3 can be measured in accordance with, for example, a method described in ISO 4578: 1997 or a method referring to the method. It is sufficient that at least the adhesive force measured by the method described in the examples described later falls within this range. In addition, this adhesion | attachment points out that the sealing material 9 has adhere | attached independently. Therefore, when measuring the adhesive force in a state where the adhesive that adheres the separation membranes 3 to each other or the separation membrane and another member is attached to the separation membrane, like the membrane leaf 6 or the envelope-like membrane, The portion where the adhesive is attached to the sealing material 9 is excluded from the measurement target.

なお、封止材９の接着力を測定するときに封止材９を分離膜３から剥がすと、分離膜３の一部も封止材９に付随して剥がれることがある。このように分離膜３が剥がれたとしても、そのときに測定された値は接着力とみなされる。 If the sealing material 9 is peeled off from the separation membrane 3 when measuring the adhesive force of the sealing material 9, a part of the separation membrane 3 may be peeled off along with the sealing material 9. Thus, even if the separation membrane 3 is peeled off, the value measured at that time is regarded as the adhesive force.

＜封止材の伸度＞
封止材９の伸度は２％以上であることが好ましい。伸度が２％以上である場合、膜リーフ６の巻囲時に封止材が破壊されて折れることを防ぐことができ、曲げ弾性率の場合と同様に折れ目が抵抗となって分離膜が十分に湾曲せずに分離膜エレメント１の断面が真円から遠ざかる現象を防ぐことができる。その結果、分離膜エレメント１断面は真円に近いため、実運転の際に実施する円筒型のベッセルへスムーズに充填できる。なお、分離膜エレメント１断面が真円から遠ざかるほど、ベッセルに充填する際に引っ掛かりが生じるなど分離膜エレメント１の破壊につながる。 <Elongation of sealing material>
The elongation of the sealing material 9 is preferably 2% or more. When the elongation is 2% or more, the sealing material can be prevented from being broken and broken when the membrane leaf 6 is wound, and the fold becomes a resistance as in the case of the bending elastic modulus, and the separation membrane is formed. It is possible to prevent a phenomenon in which the cross section of the separation membrane element 1 moves away from a perfect circle without being sufficiently curved. As a result, since the cross section of the separation membrane element 1 is close to a perfect circle, it can be smoothly filled into a cylindrical vessel that is carried out during actual operation. As the cross section of the separation membrane element 1 is further away from the perfect circle, the separation membrane element 1 is destroyed, such as being caught when filling the vessel.

伸度は、ＪＩＳＫ７１１３：１９９５に記載の方法に従って、測定することができる。具体的には、ＡＳＴＭＴｙｐｅ−Ｉ試験片にたいして、試験速度５．０ｍｍ／分で引張試験を行うことで測定可能である。 The elongation can be measured according to the method described in JIS K 7113: 1995. Specifically, it can be measured by performing a tensile test on the ASTM Type-I test piece at a test speed of 5.0 mm / min.

＜封止材と供給側流路材の関係＞
封止材９は供給側流路材の一部分を含むように配置されてもよい。つまり、封止材９が樹脂の場合には、溶融させた樹脂を分離膜の供給側面の端部に塗布し、その樹脂が固化するまでに供給側流路材の一部を溶融樹脂中に配置し、さらにもう１方の分離膜を配置してリーフとしてよい。また、分離膜の供給側面に予め供給側流路材が設けられている場合は、その供給側流路材を覆うように封止材となる溶融樹脂を配置させてもよい。 <Relationship between sealing material and supply channel material>
The sealing material 9 may be disposed so as to include a part of the supply-side channel material. That is, when the sealing material 9 is a resin, the molten resin is applied to the end of the supply side surface of the separation membrane, and a part of the supply-side flow path material is placed in the molten resin until the resin is solidified. It is also possible to arrange the other separation membrane and form a leaf. Moreover, when the supply side channel material is provided in advance on the supply side surface of the separation membrane, a molten resin serving as a sealing material may be disposed so as to cover the supply side channel material.

封止材の巻囲方向端部と供給側流路の界面で巻囲時にモーメントが集中し、供給側流路材の変形量が大きくなって分離膜の機能層を破壊することがある。しかしながら、本発明における封止材の特性により、このようなモーメントを分散することができ、複合半透膜の機能層の機械的強度が著しく低い分離膜３であっても良好に巻囲することが可能となる。 The moment concentrates at the interface between the end portion of the enclosing material in the enveloping direction and the supply-side flow path, and the deformation amount of the supply-side flow path material increases, which may destroy the functional layer of the separation membrane. However, due to the characteristics of the sealing material in the present invention, such a moment can be dispersed, and even the separation membrane 3 having a remarkably low mechanical strength of the functional layer of the composite semipermeable membrane can be surrounded well. Is possible.

＜保護層＞
分離膜は、加圧ろ過時に分離膜３と封止材９との境界に変形が生じると、境界やその周辺で、特に後述の分離機能層において、微細な孔が開きやすい。こうして生じた孔からは原水が透過水側に漏れ、分離性能が低下する可能性がある。また、特許文献２のように、分離膜端部に水不透性樹脂を含浸させて封止した場合でも、水不透性樹脂の前記集水管２から遠い方の端部やその周辺で、特に後述の分離機能層において、微細な孔が開きやすく、こうして生じた孔からは原水が透過水側に漏れ、分離性能が低下する。 <Protective layer>
When the separation membrane is deformed at the boundary between the separation membrane 3 and the sealing material 9 during pressure filtration, fine pores are likely to be opened at the boundary and the periphery thereof, particularly in the separation functional layer described later. There is a possibility that the raw water leaks to the permeate side from the holes generated in this way, and the separation performance deteriorates. Also, as in Patent Document 2, even when the separation membrane end is impregnated with a water-impermeable resin and sealed, at the end of the water-impermeable resin far from the water collecting pipe 2 and its periphery, In particular, in the separation functional layer described later, fine holes are likely to open, and the raw water leaks to the permeate side from the holes thus formed, resulting in a decrease in separation performance.

これに対し、分離膜３と封止材９の境界に保護層１０が設けられていることで、リーフ６の端部が封止材９だけにより封止されている場合に比べて、分離膜３に欠陥が生じにくく、原水の透過水側へのリークを低減させることができる。
また、供給側流路が、分離膜と分離可能なネット等の流路材で形成されていて、かつ、後述するように供給側流路材が封止材９から外れて配置されている場合、分離膜がスパイラル状に巻かれると、供給側流路材のエッジ部が膜面を傷つけることがある。保護層１０には、分離膜を、供給側流路材のエッジ部との接触から保護する効果もある。 On the other hand, since the protective layer 10 is provided at the boundary between the separation membrane 3 and the sealing material 9, the separation membrane is compared with the case where the end of the leaf 6 is sealed only by the sealing material 9. 3 is less prone to defects, and leakage to the permeate side of raw water can be reduced.
Further, when the supply-side flow path is formed of a flow path material such as a net that can be separated from the separation membrane, and the supply-side flow path material is disposed away from the sealing material 9 as described later. When the separation membrane is wound in a spiral shape, the edge portion of the supply-side channel material may damage the membrane surface. The protective layer 10 also has an effect of protecting the separation membrane from contact with the edge portion of the supply-side channel material.

保護層１０は、もしも分離機能層に欠陥が生じた場合に、水不透過性を有していれば、欠陥をシールし、リークを防止できる効果があるため、水不透過性を有していることが好ましい。 The protective layer 10 has water impermeability if it has water impermeability if it has a defect in the separation functional layer, and has the effect of sealing the defect and preventing leakage. Preferably it is.

また、保護層１０自体に欠陥が生じないよう、保護層１０の引張り強度は大きいほうが好ましいが、その柔軟性が小さければ、保護層１０と分離膜３の境界で、分離膜３に欠陥が生じるため、保護層１０は可撓性を有しており、かつ、曲げ剛性が小さいことが好ましい。 Moreover, it is preferable that the tensile strength of the protective layer 10 is large so that no defect occurs in the protective layer 10 itself. However, if the flexibility is small, a defect occurs in the separation membrane 3 at the boundary between the protective layer 10 and the separation membrane 3. Therefore, it is preferable that the protective layer 10 has flexibility and small bending rigidity.

保護層１０として分離膜を保護する方法としては、粘着テープや熱接着フィルムの貼付、接着剤の塗布等が挙げられる。この中では、端部位置の精度の良さ、乾燥の不要さ、厚みの均一性、水不透過性を有している点から、粘着テープを用いた保護が好ましい。 Examples of the method for protecting the separation membrane as the protective layer 10 include sticking of an adhesive tape or a thermal adhesive film, and application of an adhesive. Among these, protection using an adhesive tape is preferable from the viewpoints of the accuracy of the end position, the necessity of drying, uniformity of thickness, and water impermeability.

粘着テープとは、５〜１５０μｍ程度の厚みを有し、ポリプロピレンフィルム、ポリエステルフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリイミドフィルム等の合成樹脂フィルムや、アルミニウム箔、銅箔等の金属箔を基材とし、そのような基材の上にゴム系粘着剤、アクリル系粘着剤、シリコン系粘着剤等の粘着剤を塗布してなるようなものである。スパイラル型分離膜エレメント１においては、酸やアルカリなどの薬液洗浄に耐えるものであれば、特に限定されず、市販されているものを用いることができる。なかでも、粘着剤としては、水に濡れたときの粘着力の低下が少なく、比較的安価でもあるアクリル系粘着剤であるのが好ましい。 The pressure-sensitive adhesive tape has a thickness of about 5 to 150 μm, and is based on a synthetic resin film such as a polypropylene film, a polyester film, a polyethylene film, a polyimide film, or a metal foil such as an aluminum foil or a copper foil. It is formed by applying a pressure sensitive adhesive such as a rubber pressure sensitive adhesive, an acrylic pressure sensitive adhesive, or a silicon pressure sensitive adhesive on a substrate. The spiral separation membrane element 1 is not particularly limited as long as it can withstand cleaning with chemicals such as acid and alkali, and commercially available elements can be used. Among them, the pressure-sensitive adhesive is preferably an acrylic pressure-sensitive adhesive that has a small decrease in adhesive strength when wet with water and is relatively inexpensive.

＜封止材の配置＞
図２（ａ）のように、保護層１０の一部を介して封止を行う場合には、封止材は、保護層１０と分離膜の端部の原水に接する面３１の両方に接着性を持つ必要があり、図２（ｂ）のように、保護層１０のみを介して封止を行う場合には、封止材は、保護層１０のみに接着性を持てば良い。 <Arrangement of sealing material>
When sealing is performed through a part of the protective layer 10 as shown in FIG. 2A, the sealing material adheres to both the protective layer 10 and the surface 31 in contact with the raw water at the end of the separation membrane. In the case where sealing is performed only through the protective layer 10 as shown in FIG. 2B, the sealing material only needs to have adhesiveness only to the protective layer 10.

図２に示す上下の分離膜３を２枚重ね合わせてリーフ６を作製する際の分離膜３の長手方向における、封止材９の幅をＷ１、封止材９の前記集水管側の反対側の端部（図２での左端部）から保護層１０の前記集水管側の反対側の端部（図２での左端部）の距離をＷ２、保護層１０の前記集水管側の反対側の端部（図２での左端部）の分離膜端部からの距離をＷ３として、図中に示す。
Ｗ１は、大きい方が、加圧ろ過中に原水によってかけられる圧力に対して優れた耐久性を実現することができるので、原水の透過水側への流入を抑制することができる。また、Ｗ１は、小さい方が、分離に関わる分離膜３の面積（すなわち、有効膜面積）を広く確保することができる。そのため、これらのバランスを考慮すると、Ｗ１は、５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることが好ましい。Ｗ１は、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることがより好ましい。 The width of the sealing material 9 in the longitudinal direction of the separation membrane 3 when the two upper and lower separation membranes 3 shown in FIG. 2 are overlapped to produce the leaf 6 is opposite to the water collecting pipe side of the sealing material 9. The distance from the side end (the left end in FIG. 2) to the end (the left end in FIG. 2) of the protective layer 10 on the side opposite to the water collecting pipe is W2, and the distance from the side of the protective layer 10 on the side of the water collecting pipe The distance from the end of the separation membrane (left end in FIG. 2) from the end of the separation membrane is shown as W3 in the figure.
A larger W1 can realize excellent durability against the pressure applied by the raw water during pressure filtration, and therefore can suppress the inflow of the raw water to the permeate side. Further, the smaller W1, the larger the area of the separation membrane 3 related to the separation (that is, the effective membrane area) can be secured. Therefore, considering these balances, W1 is preferably 5 mm or more and 100 mm or less. W1 is more preferably 10 mm or more and 50 mm or less.

Ｗ２は、大きい方が、加圧ろ過中に原水によって圧力がかけられたときに分離膜３と封止材９の間で分離機能層を保護する効果が高い。一方で、Ｗ２が小さい方が、分離に関わる分離膜３の面積（すなわち、有効膜面積）を大きく確保することができる。そのため、これらのバランスを考慮すると、Ｗ２は、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましい。 The larger W2, the higher the effect of protecting the separation functional layer between the separation membrane 3 and the sealing material 9 when pressure is applied by raw water during pressure filtration. On the other hand, the smaller W2, the larger the area of the separation membrane 3 related to the separation (that is, the effective membrane area) can be secured. Therefore, considering these balances, W2 is preferably 10 mm or more and 50 mm or less.

Ｗ３は、小さい方が、分離に関わる分離膜３の面積（すなわち、有効膜面積）を大きく確保できるので、Ｗ１とＷ２の効果を考慮したうえでできるだけ小さいほうが好ましく、Ｗ３＝Ｗ１＋Ｗ２であることがより好ましい。 A smaller W3 can secure a larger area of the separation membrane 3 (that is, an effective membrane area) related to the separation. Therefore, it is preferable that W3 is as small as possible in consideration of the effects of W1 and W2, and W3 = W1 + W2. More preferred.

また、図２に示すリーフにおける分離膜の原水に接する面３１同士の距離Ｈは、低すぎると、原水が流入したときのリーフ６の膨らみに、封止材９による接着部が耐えきれず、破損や膜に傷が生じる場合がある。高すぎると、スパイラル型分離膜エレメント１に装填できるリーフ６の数が少なくなる。そのため、封止材９の高さ（厚さ）Ｈは、０．０１ｍｍ以上０．９ｍｍ以下が好ましく、０．０１ｍｍ以上０．２ｍ以下がより好ましい。 Moreover, if the distance H between the surfaces 31 in contact with the raw water of the separation membrane in the leaf shown in FIG. 2 is too low, the adhesive portion by the sealing material 9 cannot withstand the swelling of the leaf 6 when the raw water flows in, Breakage or damage to the membrane may occur. If it is too high, the number of leaves 6 that can be loaded into the spiral separation membrane element 1 is reduced. Therefore, the height (thickness) H of the sealing material 9 is preferably 0.01 mm or more and 0.9 mm or less, and more preferably 0.01 mm or more and 0.2 m or less.

なお、スパイラル型分離膜エレメントに積層されて装填されるリーフの数は、本発明の効果が達成される範囲で、適宜選定される。それらの中に、本発明の効果を損なわない範囲であれば、従来の折りたたみ構造のリーフが含まれていても良い。 Note that the number of leaves stacked and loaded on the spiral separation membrane element is appropriately selected within a range in which the effect of the present invention is achieved. The leaf of the conventional folding structure may be included in them as long as the effects of the present invention are not impaired.

＜供給側流路材＞
供給側流路材としては、例えば、ネットが用いられる。また、分離膜に固着する樹脂により分離膜と一体化したパターンとして設けられてもよく、分離膜の表面に高低差を有する部分、エンボス成形、水圧成形、カレンダ加工などにより流体流路を形成してもよい。エンボス成形、水圧成形、カレンダ加工の場合では、分離膜の成形後に、４０℃乃至１５０℃で分離膜に熱処理を施すことで、形成された凹凸形状の保持性を向上させることができる。 <Supply channel material>
For example, a net is used as the supply-side channel material. Also, it may be provided as a pattern integrated with the separation membrane by a resin that adheres to the separation membrane, and a fluid flow path is formed by a portion having a height difference on the surface of the separation membrane, embossing, hydraulic forming, calendering, etc. May be. In the case of embossing, hydraulic forming, and calendering, the retention of the formed uneven shape can be improved by performing heat treatment on the separation membrane at 40 ° C. to 150 ° C. after the formation of the separation membrane.

＜透過側流路材＞
透過側流路材は、分離膜の透過側の面の間で、スペーサとしてまたは透過水を導くように、透過水流路を形成する。透過側流路材としては、分離膜の透過側の面に固着する突起物５０１、トリコットのような空隙を有するシート、または突起物が固着したシートが挙げられる。 <Permeate channel material>
The permeate channel material forms a permeate channel between the permeate side surfaces of the separation membrane as a spacer or to guide permeate. Examples of the permeate-side channel material include a protrusion 501 that is fixed to the permeate side surface of the separation membrane, a sheet having a gap such as a tricot, or a sheet that has a protrusion fixed thereto.

（突起物の形成）
突起物５０１を配置する方法は、例えば、柔らかな材料を分離膜またはシート上に配置する工程と、それを硬化する工程とを備える。具体的には、突起物の配置には、溶融樹脂、紫外線硬化樹脂、化学重合、ホットメルト、乾燥等が利用される。特に、ホットメルトや溶融樹脂は好ましく用いられ、具体的には、熱により樹脂等の材料を軟化する（つまり熱溶融する）工程、軟化した材料を分離膜またはシート上に配置する工程、この材料を冷却により硬化することで分離膜またはシート上に固着させる工程を含む。 (Formation of protrusions)
The method of arranging the protrusions 501 includes, for example, a step of placing a soft material on the separation membrane or sheet and a step of curing it. Specifically, molten resin, ultraviolet curable resin, chemical polymerization, hot melt, drying, or the like is used for the arrangement of the protrusions. In particular, hot melt and molten resin are preferably used. Specifically, a step of softening a material such as resin by heat (that is, heat melting), a step of placing the softened material on a separation membrane or sheet, this material Is fixed on the separation membrane or sheet by curing by cooling.

突起物５０１を配置する方法としては、例えば、塗布、印刷、噴霧等が挙げられる。また、使用される機材としては、ノズル型のホットメルトアプリケーター、スプレー型のホットメルトアプリケーター、フラットノズル型のホットメルトアプリケーター、ロール型コーター、押出型コーター、印刷機、噴霧器などが挙げられる。 Examples of the method for arranging the protrusions 501 include application, printing, spraying, and the like. Examples of the equipment used include a nozzle type hot melt applicator, a spray type hot melt applicator, a flat nozzle type hot melt applicator, a roll type coater, an extrusion type coater, a printing machine, and a sprayer.

（（突起物の形状））
突起物５０１の形状は特に限定されないが、流路の流動抵抗を少なくし、透過させた際の流路を安定化させるような形状が選択され得る。これらの点で、分離膜またはシートの面方向に垂直ないずれかの断面において、突起物５０１の形状は、直柱状や台形状、曲柱状、あるいはそれらの組み合わせでもよい。 ((Projection shape))
The shape of the protrusion 501 is not particularly limited, but a shape that reduces the flow resistance of the flow path and stabilizes the flow path when permeated can be selected. In these respects, in any cross section perpendicular to the surface direction of the separation membrane or the sheet, the shape of the protrusion 501 may be a straight column shape, a trapezoidal shape, a curved column shape, or a combination thereof.

突起物５０１の断面形状が台形の場合、上底の長さと下底の長さとの差が大きすぎると、小さい方に接する膜で加圧ろ過時の膜落込みが生じやすくなる。例えば、流路材の上底の方が下底よりも短い場合、その間の流路においては、上部の幅は下部の幅よりも広い。よって、上の膜が下に向かって落ち込みやすい。そこで、このような落ち込みを抑制するために、流路材の下底の長さに対する上底の長さの比率は０．６以上１．４以下が好ましく、０．８以上１．２以下がさらに好ましい。 When the cross-sectional shape of the protrusion 501 is a trapezoid, if the difference between the length of the upper base and the length of the lower base is too large, membrane drop during pressure filtration is likely to occur at the membrane in contact with the smaller one. For example, when the upper base of the channel material is shorter than the lower base, the upper width of the channel between them is wider than the lower width. Therefore, the upper film tends to drop downward. Therefore, in order to suppress such a drop, the ratio of the length of the upper base to the length of the lower base of the flow path material is preferably 0.6 or more and 1.4 or less, and is 0.8 or more and 1.2 or less. Further preferred.

突起物５０１の形状は、流動抵抗を低減する観点から、後述の分離膜またはシートの面に対して垂直な直柱状であることが好ましい。また、突起物５０１は、高い箇所ほど幅が小さくなるように形成されていてもよいし、逆に高い箇所ほど幅が広くなるように形成されていてもよいし、分離膜またはシート表面からの高さによらず、同じ幅を有するように形成されていてもよい。 From the viewpoint of reducing flow resistance, the shape of the protrusion 501 is preferably a straight column shape perpendicular to the surface of the separation membrane or sheet described below. Further, the protrusion 501 may be formed so that the width becomes smaller at a higher portion, or conversely, the protrusion 501 may be formed so that the width becomes wider at a higher portion, or from the separation membrane or the sheet surface. You may form so that it may have the same width irrespective of height.

ただし、加圧ろ過時の流路材潰れが著しくない範囲であれば、突起物５０１の断面において、その上辺が丸みを帯びていても良い。 However, the upper side of the projection 501 may be rounded in the cross section of the protrusion 501 as long as the channel material is not significantly crushed during pressure filtration.

突起物５０１は熱可塑性樹脂で形成可能である。突起物５０１が熱可塑性樹脂であれば、処理温度および選択する熱可塑性樹脂の種類を変更することで、要求される分離特性や透過性能の条件を満足できるように自由に流路材の形状を調整することができる。 The protrusion 501 can be formed of a thermoplastic resin. If the protrusion 501 is a thermoplastic resin, the shape of the flow path material can be freely changed so that the required separation characteristics and permeation performance conditions can be satisfied by changing the processing temperature and the type of thermoplastic resin to be selected. Can be adjusted.

また、突起物５０１の分離膜またはシートの平面方向における形状は、図６および図７に示すように、全体として直線状であってもよく、その他の形状として、例えば曲線状、鋸歯状、波線状であってもよい。また、これらの形状において、突起物５０１は破線状やドット状であってもよい。流動抵抗を低減する観点からドット状や破線状が好ましいが、流路材が途切れるために加圧ろ過時の膜落ち込みが発生する箇所が多くなるため、用途に応じて適宜設定すれば良い。 Further, the shape of the protrusion 501 in the plane direction of the separation membrane or sheet may be linear as a whole as shown in FIGS. 6 and 7, and other shapes such as a curved shape, a sawtooth shape, and a wavy line It may be a shape. Further, in these shapes, the protrusion 501 may have a broken line shape or a dot shape. From the viewpoint of reducing the flow resistance, a dot shape or a broken line shape is preferable. However, since the flow path material is interrupted, the number of places where film sagging occurs during pressure filtration increases.

また、分離膜またはシートの平面方向における突起物５０１の形状が直線状である場合、隣り合う流路材は、互いに略平行に配置されていてもよい。「略平行に配置される」とは、例えば、流路材が分離膜またはシートの上で交差しないこと、隣り合う２つの流路材の長手方向のなす角度が０°以上３０°以下であること、上記角度が０°以上１５°以下であること、及び上記角度が０°以上５°以下であること等を包含する。 Moreover, when the shape of the protrusion 501 in the planar direction of the separation membrane or the sheet is a straight line, the adjacent flow path members may be disposed substantially parallel to each other. “Arranged substantially parallel” means, for example, that the flow path material does not intersect on the separation membrane or the sheet, and the angle formed by the longitudinal direction of two adjacent flow path materials is 0 ° or more and 30 ° or less. The angle is from 0 ° to 15 °, and the angle is from 0 ° to 5 °.

また、突起物５０１の長手方向と集水管の長手方向との成す角度は、６０°以上１２０°以下であることが好ましく、７５°以上１０５°以下であることがより好ましく、８５°以上９５°以下であることがさらに好ましい。流路材の長手方向と集水管の長手方向との成す角度が上記範囲であることで、透過水が効率良く集水管に集められる。 Further, the angle formed by the longitudinal direction of the protrusion 501 and the longitudinal direction of the water collecting pipe is preferably 60 ° or more and 120 ° or less, more preferably 75 ° or more and 105 ° or less, and 85 ° or more and 95 °. More preferably, it is as follows. When the angle formed by the longitudinal direction of the flow path material and the longitudinal direction of the water collecting pipe is within the above range, the permeated water is efficiently collected in the water collecting pipe.

流路を安定して形成するには、分離膜エレメントにおいて分離膜が加圧されたときの分離膜の落ち込みを抑制できることが好ましい。そのためには、分離膜と流路材との接触面積が大きいこと、つまり分離膜またはシートの面積に対する流路材の面積（分離膜またはシートの膜面に対する流路材の投影面積）が大きいことが好ましい。一方で、圧力損失を低減させるには、流路の断面積が広いことが好ましい。流路の断面としては、流路の長手方向に対して垂直な分離膜と流路材との接触面積を大きく確保しつつ、かつ流路の断面積を広く確保するには、流路の断面形状は凹レンズ状であることが好ましい。また、突起物５０１は、巻回方向に垂直な方向での断面形状において、幅に変化のない直柱状であってもよい。また、分離膜性能に影響を与えない範囲内であれば、突起物５０１は、巻回方向に垂直な方向での断面形状において、幅に変化があるような台形状の壁状物、楕円柱、楕円錐、四角錐あるいは半球のような形状であってもよい。 In order to stably form the flow path, it is preferable that the separation membrane can be prevented from dropping when the separation membrane is pressurized in the separation membrane element. For this purpose, the contact area between the separation membrane and the channel material is large, that is, the area of the channel material relative to the area of the separation membrane or sheet (projection area of the channel material on the membrane surface of the separation membrane or sheet) is large. Is preferred. On the other hand, in order to reduce pressure loss, it is preferable that the cross-sectional area of a flow path is wide. In order to ensure a large cross-sectional area of the flow path while ensuring a large contact area between the separation membrane and the flow path material perpendicular to the longitudinal direction of the flow path, The shape is preferably a concave lens. Further, the protrusion 501 may have a straight column shape having no change in width in a cross-sectional shape in a direction perpendicular to the winding direction. In addition, the protrusion 501 is a trapezoidal wall-like object or elliptical column whose width changes in the cross-sectional shape in the direction perpendicular to the winding direction as long as it does not affect the separation membrane performance. The shape may be an elliptical cone, a quadrangular pyramid, or a hemisphere.

（シート）
上述のとおり、透過側流路材は、シートと、シート上に設けられた突起物とを備えてもよい。シートとは、分離膜の間に配置される平たい形状の部材であり、不織布またはトリコット等の空隙を有する部材であることが好ましい。 (Sheet)
As described above, the permeation side flow path member may include a sheet and a protrusion provided on the sheet. A sheet | seat is a flat member arrange | positioned between separation membranes, and it is preferable that it is a member which has space | gap, such as a nonwoven fabric or a tricot.

突起物が分離膜上に設けられている形態も「シートに突起物が固着している」形態であるとみなすことができるので、「シートに突起物が固着している」形態とは、突起物が分離膜とは別の部材上に設けられている形態と、突起物が分離膜上に設けられている形態との両方を含むことができる。以下では、「シート」を、分離膜とは別の部材を指す用語として用いるが、「シート」についての説明は、「基材」にも適用されるものである。 Since the form in which the protrusions are provided on the separation membrane can also be regarded as a form in which the protrusions are fixed to the sheet, the form in which the protrusions are fixed to the sheet is a protrusion. Both the form in which the object is provided on a member different from the separation membrane and the form in which the protrusion is provided on the separation membrane can be included. Hereinafter, “sheet” is used as a term indicating a member different from the separation membrane, but the description of “sheet” is also applied to “substrate”.

分離膜とは別のシート１３に突起物が固着されている場合は、図８に示すように、シート１３は、膜リーフ４の透過側の面２２に配置される。 When the protrusion is fixed to the sheet 13 different from the separation membrane, the sheet 13 is disposed on the permeate side surface 22 of the membrane leaf 4 as shown in FIG.

（（シート））
シートは、流路材分離膜の透過側の面同士を接着する領域に存在する。つまり、２枚の分離膜は、透過側流路材を構成するシートを間に挟んで接着されており、その接着部分の少なくとも一部において、分離膜間に当該シートが存在することが好ましい。図８では、透過側流路材を構成するシート１３の大きさと分離膜の大きさとは同一として示しているが、実際には、シートの方が大きくても良いし、分離膜の方が大きくてもよい。 ((Sheet))
The sheet exists in a region where the permeate-side surfaces of the flow path material separation membrane are bonded to each other. That is, it is preferable that the two separation membranes are bonded to each other with the sheet constituting the permeation side flow path member interposed therebetween, and the sheet exists between the separation membranes in at least a part of the bonded portion. In FIG. 8, the size of the sheet 13 constituting the permeate-side flow path material and the size of the separation membrane are shown to be the same, but actually the sheet may be larger or the separation membrane is larger. May be.

（（シートの空隙率））
シート１３の空隙率は２０％以上９０％以下が好ましく、４５％以上８０％以下が特に好ましい。ここで、空隙率とは、基材の単位体積当たりの空隙の割合をいい、所定の見かけ体積を有する基材に純水を含ませたときの重量から、基材の乾燥時の重量を差し引いた値を、基材の見かけ体積で除した値を百分率（％）で表すことで得ることができる。 ((Sheet porosity))
The porosity of the sheet 13 is preferably 20% or more and 90% or less, and particularly preferably 45% or more and 80% or less. Here, the porosity means the ratio of the voids per unit volume of the substrate, and the weight when the substrate is dried is subtracted from the weight when pure water is included in the substrate having a predetermined apparent volume. The value obtained by dividing the obtained value by the apparent volume of the substrate is expressed as a percentage (%).

空隙率が９０％以下であることで、突起物５０１のシートへの含浸量を適度に制限し、裏抜け（突起物の成分がシートの裏側にまで達すること）の発生を抑制することができるので、シート１３の厚みが均一に維持される。また、リーフ同士を接着する接着剤のシート中での広がりを抑制することができ、分離膜エレメント形成後に接着剤が塗布されていない領域、すなわち、加圧ろ過が有効に機能する領域（有効膜面積）を大きく確保することができる。その結果、分離膜エレメントの造水量を高く維持することができる。また、突起物の配置精度が不十分で溝が閉塞するような形状になった場合においても、シートの空隙が流路となり透過水はシートを介して別の溝へ移動することができる。 When the porosity is 90% or less, the amount of protrusion 501 impregnated into the sheet can be appropriately limited, and the occurrence of back-through (the component of the protrusion reaches the back side of the sheet) can be suppressed. Therefore, the thickness of the sheet 13 is kept uniform. Moreover, the spreading | diffusion in the sheet | seat of the adhesive agent which adhere | attaches leaves can be suppressed, the area | region where the adhesive agent is not apply | coated after formation of a separation membrane element, ie, the area | region (effective membrane) where pressure filtration functions effectively A large area) can be secured. As a result, the amount of water produced by the separation membrane element can be maintained high. In addition, even when the protrusion is not sufficiently arranged and the groove is closed, the gap of the sheet becomes a flow path, and the permeated water can move to another groove through the sheet.

また、シート１３の空隙率が２０％以上であることで、突起物５０１のシートへの含浸を適度に進めることができるので、突起物５０１のシート１３からの剥離を抑制することができるし、接着剤を適度にシートに含浸させることができるので、供給水の透過側流路への流入を抑制することができる。また、空隙率が２０％以上であることで、透過水がシート１３を透過しやすくなり、分離膜エレメントの造水量を増大させることができる。
Further, since the porosity of the sheet 13 is 20% or more, the impregnation of the protrusions 501 into the sheet can be appropriately advanced, so that the separation of the protrusions 501 from the sheet 13 can be suppressed, Since the sheet can be appropriately impregnated with the adhesive, the supply water can be prevented from flowing into the permeate-side flow path. Moreover, when the porosity is 20% or more, the permeated water easily permeates the sheet 13, and the amount of water produced by the separation membrane element can be increased.

（（透過側流路材を構成するシートの厚みＨ１））
透過側流路材を構成するシートの厚みは０．２ｍｍ以下であることが好ましい。なぜなら、２枚の分離膜の透過側の面の間を封止するために、シートには接着剤が含浸することが好ましいからである。ただし、透過側流路材を構成するシートの厚みが０．２ｍｍを超えても、シートの空隙率が８０％以上であれば、分離膜間を接着剤で封止することができる。また、透過側流路材を構成するシートの厚みが０．０２ｍｍ以上であることで、シートの強度を確保することができるので、シートの破損を抑制することができる。 ((Thickness H1 of the sheet constituting the permeation side channel material))
It is preferable that the thickness of the sheet | seat which comprises a permeation | transmission side channel material is 0.2 mm or less. This is because the sheet is preferably impregnated with an adhesive in order to seal between the permeation side surfaces of the two separation membranes. However, even if the thickness of the sheet constituting the permeate-side channel material exceeds 0.2 mm, the separation membrane can be sealed with an adhesive as long as the porosity of the sheet is 80% or more. Moreover, since the strength of the sheet can be ensured when the thickness of the sheet constituting the permeate-side flow path material is 0.02 mm or more, damage to the sheet can be suppressed.

特に、透過側流路材を構成するシートの厚みが０．０２ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であれば、空隙率は２０％以上８０％以下であることが好ましく、シートの厚みが０．０２ｍｍを超えて０．４ｍｍ以下であれば、空隙率は３０％以上９０％以下であることがより好ましい。 In particular, if the thickness of the sheet constituting the permeate-side channel material is 0.02 mm or more and 0.2 mm or less, the porosity is preferably 20% or more and 80% or less, and the thickness of the sheet exceeds 0.02 mm. If it is 0.4 mm or less, the porosity is more preferably 30% or more and 90% or less.

突起物の高さｃと、シートの厚みＨ１との関係について説明する。突起物の高さｃと、シートの厚みＨ１と突起物の高さｃとの和Ｈ０との比（ｃ／Ｈ０）は、０．０５以上であることが好ましい。これによって、広い流路を確保できるからである。一方で、比（ｃ／Ｈ０）が０．７以下であることで、張力を負荷しながら、シートを巻き取った際に、突起物によるシートの破壊や傷を防ぐことができるために好ましい。これは、比（ｃ／Ｈ０）が大きいほど突起物のシートへの負荷が大きく、かつシートの物理的耐久性が小さくなるためである。 The relationship between the height c of the projection and the thickness H1 of the sheet will be described. The ratio (c / H0) of the height c of the protrusions to the sum H0 of the sheet thickness H1 and the height c of the protrusions is preferably 0.05 or more. This is because a wide flow path can be secured. On the other hand, it is preferable that the ratio (c / H0) is 0.7 or less because the sheet can be prevented from being broken or damaged by the protrusions when the sheet is wound while applying a tension. This is because the larger the ratio (c / H0), the greater the load on the sheet of protrusions and the lower the physical durability of the sheet.

比（ｃ／Ｈ０）が０．１３以下である場合、シートの空隙率は３０％以上９０％以下であることが好ましい。また、比（ｃ／Ｈ０）が０．１３を超え（または０．１５以上であって）、かつ０．７以下である場合は、シートの空隙率は２０％以上かつ８０％以下であることが好ましい。 When the ratio (c / H0) is 0.13 or less, the porosity of the sheet is preferably 30% or more and 90% or less. When the ratio (c / H0) exceeds 0.13 (or 0.15 or more) and is 0.7 or less, the porosity of the sheet is 20% or more and 80% or less. Is preferred.

＜第２流路材の配置＞
分離膜エレメントは、分離膜間の透過水流路を確保する第１透過側流路材の他に、集水管と分離膜との間の透過水流路を確保する第２流路材を備えてもよい。 <Arrangement of second channel material>
The separation membrane element may include a second flow path material that secures a permeate flow path between the water collecting pipe and the separation membrane in addition to the first permeate flow path material that secures the permeate flow path between the separation membranes. Good.

第２流路材としては、集水管２にトリコットや不織布のような空隙を有するシートを巻回しておくと、エレメント巻囲時に集水管２へ塗布した接着剤が流動し難く、リークの抑制につながり、さらには集水管周辺の流路が安定に確保される。なお、シートは集水管の円周より長く巻回しておけばよい。つまり、シートは、集水管に一周以上巻き付けられていればよい。 As the second channel material, if a sheet having a gap such as a tricot or a non-woven fabric is wound around the water collecting pipe 2, the adhesive applied to the water collecting pipe 2 is difficult to flow when the element is wrapped, and this suppresses leakage. Connection, and the flow path around the water collection pipe is secured stably. The sheet may be wound longer than the circumference of the water collecting pipe. That is, the sheet only needs to be wound around the water collecting pipe one or more times.

第２流路材としてのシートは、２０％以上９０％以下の空隙率を有することが好ましく、４５％以上８０％以下の空隙率を有することが特に好ましい。 The sheet as the second flow path member preferably has a porosity of 20% or more and 90% or less, and particularly preferably has a porosity of 45% or more and 80% or less.

以下に実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples.

（突起物の高さ）
キーエンス製高精度形状測定システムＫＳ−１１００を用い、５ｃｍ×５ｃｍの透過側の測定結果から平均の高低差（つまり流路材の高さ）を解析した。１０μｍ以上の高低差のある３０箇所を測定し、各高さの値を総和した値を測定総箇所の数で割って求めた。 (Protrusion height)
Using a high-precision shape measurement system KS-1100 manufactured by Keyence, the average height difference (that is, the height of the channel material) was analyzed from the measurement result on the transmission side of 5 cm × 5 cm. Thirty points with a height difference of 10 μm or more were measured, and the total value of each height value was divided by the number of total measurement points.

（突起物の幅）
走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００）（日立製作所製）を用いて３０個の任意の突起物断面を５０倍で写真撮影し、分離膜の透過側における突起物の端部から、隣の突起物材の端部までの水平距離を２００箇所について測定し、その平均値を流路材の幅として算出した。なお、突起物の高さ方向の中点位置を流路材の端部とした。 (Width of protrusion)
Using a scanning electron microscope (S-800) (manufactured by Hitachi, Ltd.), photograph a cross section of 30 arbitrary projections at a magnification of 50 times, and from the end of the projection on the transmission side of the separation membrane, the next projection The horizontal distance to the end of the material was measured at 200 locations, and the average value was calculated as the width of the flow path material. Note that the midpoint position in the height direction of the protrusion was taken as the end of the flow path material.

（突起物のピッチ）
突起物の幅の測定において撮影した写真において、突起物の高さ方向の底辺位置での、膜面に平行な方向における突起物間の距離を測定した。 (Projection pitch)
In the photograph taken in the measurement of the width of the protrusion, the distance between the protrusions in the direction parallel to the film surface at the bottom position in the height direction of the protrusion was measured.

（初期造水量）
分離膜または分離膜エレメントについて、原水として、濃度２，０００ｍｇ／Ｌ、ｐＨ６．５のＮａＣＬ水溶液を用い、運転圧力１．５５ＭＰａ、温度２５℃の条件下で３時間運転した後に１０分間のサンプリングを行い、膜の単位面積あたり、かつ１日あたりの透水量（立方メートル）を初期造水量（ｍ^３／日）として表した。 (Initial water production)
The separation membrane or separation membrane element was sampled for 10 minutes after operating for 3 hours under conditions of an operating pressure of 1.55 MPa and a temperature of 25 ° C. using an aqueous NaCl solution having a concentration of 2,000 mg / L and pH 6.5 as raw water. The amount of water permeation (cubic meter) per unit area of the membrane and per day was expressed as the initial water production amount (m ³ / day).

（初期脱塩率（ＴＤＳ除去率））
初期造水量の測定における１０分間の運転で用いた原水およびサンプリングした透過水について、ＴＤＳ濃度を電導率測定により求め、下記式から初期ＴＤＳ除去率を算出した。
ＴＤＳ除去率（％）＝１００×｛１−（透過水中のＴＤＳ濃度／原水中のＴＤＳ濃度）｝。 (Initial desalination rate (TDS removal rate))
For the raw water and the sampled permeate used in the operation for 10 minutes in the measurement of the initial water production, the TDS concentration was determined by conductivity measurement, and the initial TDS removal rate was calculated from the following formula.
TDS removal rate (%) = 100 × {1− (TDS concentration in permeated water / TDS concentration in raw water)}.

（除去安定性）
初期造水量の測定に続き、同一の運転条件下で１分間運転して運転を終了するサイクル（発停）を５，０００回繰り返した。その後、初期脱塩率と同一の条件で透過水をサンプリングし、ＴＤＳ濃度を電導率測定により求め脱塩率２を算出した。そして、下記式から除去安定性を算出した。なお、表に記載の数値は、算出した除去安定性の小数点第１位を四捨五入して得られた値である。
除去安定性（％）＝脱塩率２／初期脱塩率×１００
（分離膜エレメント断面のアスペクト比）
ＡＢＳ製集水管（幅：１，０２０ｍｍ、径：３０ｍｍ、孔数４０個×直線状１列）の周囲に長さ９３０ｍｍの膜リーフを巻囲し固定した。次に、無作為に選択した集水管を含む断面について、断面の中心を通り、かつ断面を２４等分する１２方向の線分を引き、最も長い線分長に対する最も短い線分長の比を算出し、真円性の指標とした。なお、値が１に近いほど、真円に近いことになる。 (Removal stability)
Following the measurement of the initial water production amount, a cycle (start / stop) in which the operation was completed for 1 minute under the same operation conditions and the operation was terminated was repeated 5,000 times. Thereafter, the permeated water was sampled under the same conditions as the initial desalting rate, and the TDS concentration was determined by conductivity measurement to calculate the desalting rate 2. And removal stability was computed from the following formula. In addition, the numerical value described in the table is a value obtained by rounding off the first decimal place of the calculated removal stability.
Removal stability (%) = desalting rate 2 / initial desalting rate × 100
(Aspect ratio of separation membrane element cross section)
A membrane leaf having a length of 930 mm was wrapped around and fixed to a water collecting pipe made of ABS (width: 1,020 mm, diameter: 30 mm, number of holes 40 x one line). Next, for a cross section including a randomly selected water collection pipe, draw a line segment in 12 directions that passes through the center of the cross section and divides the cross section into 24 equal parts, and obtain the ratio of the shortest line segment length to the longest line segment length. Calculated and used as an index of roundness. Note that the closer the value is to 1, the closer to a perfect circle.

（伸度）
ＪＩＳＫ７１１３に記載の方法に従って、インストロン５５８２型試験機を用いて測定した。このときの試験片の形状はＡＳＴＭＴｙｐｅ−Ｉ試験片であり、試験速度を５．０ｍｍ／分とした。なお、測定時の温度は２３℃であった。 (Elongation)
According to the method described in JIS K7113, measurement was performed using an Instron 5582 type testing machine. The shape of the test piece at this time was an ASTM Type-I test piece, and the test speed was 5.0 mm / min. The temperature at the time of measurement was 23 ° C.

（曲げ弾性率）
ＪＩＳＫ７１７１に記載の方法に従って、インストロン５５８２型試験機を用いて測定した。このときの試験片の形状は、２５ｍｍ×７０ｍｍ×３ｍｍであり、試験速度を１．５ｍｍ／分、支点間距離を４８．０ｍｍとした。なお、測定時の温度は２３℃であった。 (Flexural modulus)
According to the method described in JIS K7171, measurement was performed using an Instron 5582 type testing machine. The shape of the test piece at this time was 25 mm × 70 mm × 3 mm, the test speed was 1.5 mm / min, and the distance between fulcrums was 48.0 mm. The temperature at the time of measurement was 23 ° C.

（実施例１）
ポリエチレンテレフタレート繊維からなる不織布（糸径：１デシテックス、厚み：約９０μｍ、通気度：１ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ）上に、ポリスルホンの１５．０重量％のＤＭＦ溶液を、１８０μｍの厚みで、室温（２５℃）にて、キャストし、直ちに純水中に浸漬して５分間放置することによって、繊維補強ポリスルホン支持膜からなる多孔性支持膜（厚さ１３０μｍ）ロールを作製した。 Example 1
On a non-woven fabric made of polyethylene terephthalate fiber (yarn diameter: 1 dtex, thickness: about 90 μm, air permeability: 1 cc / cm 2 / sec), a 15.0 wt% DMF solution of polysulfone at a thickness of 180 μm at room temperature (25 C.) and immediately immersed in pure water and allowed to stand for 5 minutes to produce a porous support membrane (thickness 130 μm) roll made of a fiber-reinforced polysulfone support membrane.

その後に、多孔性支持膜ロールから多孔性支持膜を巻きだし、ポリスルホン表面に、ｍ−ＰＤＡ２重量％、ε−カプロラクタム４．７重量％の水溶液を塗布し、エアーノズルから窒素を吹き付け、支持膜表面から余分な水溶液を取り除いた後、トリメシン酸クロリド０．０８重量％を含む２５℃のｎ−ヘキサン溶液を、表面が完全に濡れるように、塗布した。その後、膜から、余分な溶液をエアーブローで除去し、５０℃の熱水で洗浄して、３．５％のグリセリン水溶液に１分浸漬した後、１００℃の熱風オーブンで１分間処理し、半乾燥状態の分離膜ロールを得た。 Thereafter, the porous support membrane is unwound from the porous support membrane roll, an aqueous solution of 2% by weight of m-PDA and 4.7% by weight of ε-caprolactam is applied to the surface of the polysulfone, and nitrogen is blown from an air nozzle, After removing excess aqueous solution from the surface, an n-hexane solution at 25 ° C. containing 0.08% by weight of trimesic acid chloride was applied so that the surface was completely wetted. Thereafter, the excess solution is removed from the membrane by air blow, washed with hot water at 50 ° C., immersed in a 3.5% aqueous glycerin solution for 1 minute, and then treated in a hot air oven at 100 ° C. for 1 minute. A semi-dry separation membrane roll was obtained.

得られた２枚の分離膜（各分離膜は、集水管長手方向における分離膜幅Ｗ２：３００ｍｍ×集水管長手方向と垂直方向における分離膜長さＬ：９５５ｍｍの面積を有する）を供給水側同士が対面になるように配置し、封止材（東ソー株式会社製、エチレン酢酸ビニル共重合体商品名ウルトラセン６２７）を封止材として用い、幅Ｗ１：１０ｍｍで接着させてリーフを得た。 The two separation membranes obtained (each separation membrane has a separation membrane width W2 in the longitudinal direction of the water collection pipe: 300 mm × a separation membrane length L in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the water collection pipe: L: 955 mm) They were arranged so as to face each other, and a sealing material (manufactured by Tosoh Corporation, ethylene vinyl acetate copolymer, trade name: Ultrasen 627) was used as a sealing material, and a leaf was obtained by bonding with a width W1: 10 mm. .

次に、供給側流路材としてネット（厚み：０．７ｍｍ、ピッチ：５ｍｍ×５ｍｍ、繊維径：３５０μｍ、投影面積比：０．１３）をリーフの供給側面に配置し、透過側流路材として、トリコット（厚み：２６０μｍ、溝幅：２００μｍ、畦幅：３００μｍ、溝深さ：１０５μｍ）を分離膜の透過水側の表面に積層し、有効膜面積が３７ｍ^２となるよう２６枚のリーフを作製した。ここで、分離膜の透過水側における高い箇所の最も高いところから近接する高い箇所の最も高い箇所までの水平距離を２００個についてカウントし、その平均値をピッチとした。 Next, a net (thickness: 0.7 mm, pitch: 5 mm × 5 mm, fiber diameter: 350 μm, projected area ratio: 0.13) is arranged on the supply side surface of the leaf as the supply side flow path material, and the permeation side flow path material As a result, the tricot (thickness: 260 μm, groove width: 200 μm, ridge width: 300 μm, groove depth: 105 μm) is laminated on the permeate side surface of the separation membrane, and 26 leaves so that the effective membrane area is 37 m ^2. Was made. Here, the horizontal distance from the highest part of the high part on the permeate side of the separation membrane to the highest part of the adjacent high part was counted for 200 pieces, and the average value was used as the pitch.

こうして得られたリーフを、ＡＢＳ製集水管（幅：１，０２０ｍｍ、径：３０ｍｍ、孔数４０個×直線状１列）にスパイラル状に巻き付け、外周にさらにフィルムを巻き付けた。テープで固定した後に、エッジカット、端板取りつけ、およびフィラメントワインディングを行うことで、８インチエレメントを作製した。 The leaf thus obtained was spirally wound around a water collecting pipe made of ABS (width: 1,020 mm, diameter: 30 mm, number of holes 40 × 1 straight line), and a film was further wound around the outer periphery. After fixing with tape, edge cutting, end plate attachment, and filament winding were performed to produce an 8-inch element.

このエレメントを圧力容器に入れて、上述の条件で運転を行って透過水を得たところ、初期造水量、初期脱塩率、除去安定性および分離膜エレメント断面のアスペクト比は表１の通りであった。 When this element was placed in a pressure vessel and operated under the above-mentioned conditions to obtain permeate, the initial water production, initial desalination rate, removal stability, and aspect ratio of the separation membrane element cross section are as shown in Table 1. there were.

（実施例２〜６）
封止材の種類を表１および２の通りに変更したこと以外は全て実施例１と同様にして、分離膜を作製し、分離膜エレメントを作製した。 (Examples 2 to 6)
A separation membrane was produced in the same manner as in Example 1 except that the type of the sealing material was changed as shown in Tables 1 and 2, and a separation membrane element was produced.

分離膜エレメントを圧力容器に入れて、上述の条件で運転を行って透過水を得たところ、初期造水量、初期脱塩率、除去安定性および分離膜エレメント断面のアスペクト比は表１の通りであった。 When the separation membrane element was put in a pressure vessel and operated under the above-mentioned conditions to obtain permeated water, the initial water production amount, initial desalination rate, removal stability, and the aspect ratio of the cross section of the separation membrane element were as shown in Table 1. Met.

（実施例７、８）
表２の通りに封止部に保護層を設けた以外は全て実施例５および６と同様にして、分離膜を作製し、分離膜エレメントを作製した。 (Examples 7 and 8)
A separation membrane was produced in the same manner as in Examples 5 and 6 except that a protective layer was provided on the sealing portion as shown in Table 2, and a separation membrane element was produced.

（実施例９、１０）
透過側流路材としてトリコットを使用せず、分離膜の透過側に流路材となる突起物を形成したこと以外は全て実施例５および６と同様にして、分離膜を作製し、分離膜エレメントを作製した。すなわち、バックアップロールを１５℃に温度調節しながら、グラビアロールを用いて、溶融させた各樹脂を表３の形状となるよう分離膜の透過側に固着させた。 (Examples 9 and 10)
A separation membrane was prepared in the same manner as in Examples 5 and 6 except that a tricot was not used as the permeation side flow channel material, and a projection serving as a flow channel material was formed on the permeation side of the separation membrane. An element was produced. That is, while the temperature of the backup roll was adjusted to 15 ° C., the melted resin was fixed to the permeation side of the separation membrane so as to have the shape shown in Table 3 using a gravure roll.

分離膜エレメントを圧力容器に入れて、上述の条件で運転を行って透過水を得たところ、初期造水量、初期脱塩率、除去安定性および分離膜エレメント断面のアスペクト比は表３の通りであった。 When the separation membrane element was placed in a pressure vessel and operated under the above conditions to obtain permeated water, the initial water production amount, initial desalination rate, removal stability, and aspect ratio of the cross section of the separation membrane element were as shown in Table 3. Met.

（実施例１１、１２）
第２流路材として、トリコット（厚み：２６０μｍ、溝幅：２００μｍ、畦幅：３００μｍ、溝深さ：１０５μｍ）およびポリエチレンテレフタレート繊維からなる不織布（糸径：１デシテックス、厚み：約９０μｍ、通気度：１ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ）を集水管の周囲に２周分巻き付けたこと以外は全て実施例５と同様にして、分離膜を作製し、分離膜エレメントを作製した。 (Examples 11 and 12)
As the second channel material, tricot (thickness: 260 μm, groove width: 200 μm, ridge width: 300 μm, groove depth: 105 μm) and a nonwoven fabric made of polyethylene terephthalate fiber (thread diameter: 1 dtex, thickness: about 90 μm, air permeability 1 cc / cm 2 / sec) except that the circumference of the water collecting pipe was wound twice, a separation membrane was produced in the same manner as in Example 5, and a separation membrane element was produced.

（実施例１３）
表４の通りに保護層、トリコットの代わりに分離膜透過側への突起物、第２流路材を設けたこと以外は全て実施例５と同様にして、分離膜を作製し、分離膜エレメントを作製した。 (Example 13)
A separation membrane was prepared in the same manner as in Example 5 except that a protective layer, a protrusion to the separation membrane permeation side instead of a tricot, and a second flow path material were provided as shown in Table 4. Was made.

分離膜エレメントを圧力容器に入れて、上述の条件で運転を行って透過水を得たところ、初期造水量、初期脱塩率、除去安定性および分離膜エレメント断面のアスペクト比は表４の通りであった。 When the separation membrane element was placed in a pressure vessel and operated under the above conditions to obtain permeated water, the initial water production amount, initial desalination rate, removal stability, and the aspect ratio of the cross section of the separation membrane element were as shown in Table 4. Met.

（実施例１４）
突起物を分離膜の基材側に形成する代わりに、シートを抄紙不織布（糸径：１デシテックス、厚み：約０．０３ｍｍ、空隙率２５％）とし、突起物の高さ０．２５ｍｍとした透過側流路材を配置したこと以外は、全て実施例９と同様に、分離膜エレメントを作製した。 (Example 14)
Instead of forming the protrusions on the base material side of the separation membrane, the sheet was made of papermaking nonwoven fabric (yarn diameter: 1 dtex, thickness: about 0.03 mm, porosity 25%), and the height of the protrusions was 0.25 mm. A separation membrane element was produced in the same manner as in Example 9 except that the permeate-side channel material was disposed.

このエレメントを圧力容器に入れて、上述の条件で運転を行って透過水を得たところ、初期造水量、初期脱塩率、除去安定性および分離膜エレメント断面のアスペクト比は表４の通りであった。 When this element was put in a pressure vessel and operated under the above-mentioned conditions to obtain permeate, the initial water production amount, initial desalination rate, removal stability, and aspect ratio of the separation membrane element cross section were as shown in Table 4. there were.

（比較例１、２）
封止材の種類を表の通りに変更したこと以外は全て実施例１と同様にして、分離膜を作製し、分離膜エレメントを作製した。 (Comparative Examples 1 and 2)
A separation membrane was produced and a separation membrane element was produced in the same manner as in Example 1 except that the type of the sealing material was changed as shown in the table.

本発明のスパイラル型分離膜エレメントは、特に、かん水や海水の脱塩に好適に用いることができる。 The spiral separation membrane element of the present invention can be suitably used particularly for brine or seawater desalination.

１スパイラル型分離膜エレメント
２集水管
２ａ流体収集孔（集水孔）
２ｂ集水管の一端部（集水管の一端部）
２１巻回体の上流側端部
２２巻回体の下流側端部
３分離膜
３ａ巻回体
３１原水に接する面（分離膜の供給水側の面）
３２透過水に接する面（分離膜の透過水側の面）
３０１分離機能層
３０２多孔性支持膜
３０３不織布
４原流体流路（供給側流路）
４１分離膜と分離可能な原流体流路材（供給側流路材）
５透過流体流路（透過側流路）
５１透過流体流路材（透過側流路材）
５０１突起物
１３シート
６リーフ
７上流側端板
８下流側端板
９封止材
１０保護層
１１分離機能層と封止材の境界
１０１原水
１０２透過水
１０３濃縮水
Ｌ：集水管の長手方向に垂直な方向における分離膜長さ
Ｗ１リーフを作製する際の封止材の幅
Ｗ２封止材端部から保護層端部までの距離
Ｗ３分離膜端部から保護層端部までの距離
Ｗ４集水管の長手方向に水平な方向における分離膜長さ
1 Spiral separation membrane element 2 Water collecting pipe 2a Fluid collecting hole (water collecting hole)
2b One end of the water collection pipe (one end of the water collection pipe)
21 Upstream end of wound body 22 Downstream end of wound body 3 Separation membrane 3a Winding body 31 Surface in contact with raw water (surface on the supply water side of separation membrane)
32 Surface in contact with permeate (surface on the permeate side of the separation membrane)
301 Separation function layer 302 Porous support membrane 303 Non-woven fabric 4 Raw fluid flow path (supply side flow path)
41 Raw fluid channel material (supply side channel material) separable from separation membrane
5 Permeate fluid channel (permeate side channel)
51 Permeate fluid channel material (permeate side channel material)
501 Projection 13 Sheet 6 Leaf 7 Upstream end plate 8 Downstream end plate 9 Sealing material 10 Protective layer 11 Boundary between separation functional layer and sealing material 101 Raw water 102 Permeated water 103 Concentrated water L: In the longitudinal direction of the water collecting pipe Length of separation membrane in vertical direction W1 Width of sealing material when producing leaf W2 Distance from sealing material end to protective layer end W3 Distance from separation membrane end to protective layer end W4 Water collecting pipe Length of separation membrane in the horizontal direction

Claims

Water collecting pipe,
A plurality of separation membranes having a supply side surface and a permeate side surface and wound around the water collecting pipe;
Raw water flow path provided along the supply-side surface of the separation membrane;
A permeate flow path provided along the permeate side surface of the separation membrane;
A sealing material that closes the raw water flow path at an end close to the water collecting pipe;
A spiral separation membrane element comprising:
A spiral separation membrane element, wherein the sealing material has a flexural modulus of 0.4 MPa to 100 MPa.

The spiral separation membrane element according to claim 1, further comprising a protective layer provided between the sealing material and a surface on the supply side of the separation membrane.

The spiral separation membrane element according to any one of claims 1 to 3, wherein a protrusion is fixed to the permeation side of the separation membrane.

The spiral separation membrane element according to claim 3, further comprising a sheet wound around the water collecting pipe and having a gap.

The spiral separation membrane element according to claim 1, further comprising a sheet that is disposed so as to face a permeation side surface of the separation membrane and has a gap.

A sheet disposed to face the permeation side surface of the separation membrane;
And further comprising a protrusion fixed to the sheet,
The spiral separation membrane element according to claim 1 or 2.