JP2015142886A - Cartridge type hollow fiber membrane module, molding tool for potting part of hollow fiber membrane cartridge, and method for producing cartridge type hollow fiber membrane module - Google Patents

Cartridge type hollow fiber membrane module, molding tool for potting part of hollow fiber membrane cartridge, and method for producing cartridge type hollow fiber membrane module Download PDF

Info

Publication number
JP2015142886A
JP2015142886A JP2014016970A JP2014016970A JP2015142886A JP 2015142886 A JP2015142886 A JP 2015142886A JP 2014016970 A JP2014016970 A JP 2014016970A JP 2014016970 A JP2014016970 A JP 2014016970A JP 2015142886 A JP2015142886 A JP 2015142886A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hollow fiber
fiber membrane
potting
cartridge
membrane module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014016970A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
俊 志村
Shun SHIMURA
俊 志村
小林 敦
Atsushi Kobayashi
敦 小林
三喜子 池田
Mikiko Ikeda
三喜子 池田
紀浩 武内
Norihiro Takeuchi
紀浩 武内
真也 竹内
Shinya Takeuchi
真也 竹内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP2014016970A priority Critical patent/JP2015142886A/en
Publication of JP2015142886A publication Critical patent/JP2015142886A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cartridge type hollow fiber membrane module capable of preventing leak due to peeling of a potting agent and miscellaneous germs contamination even if applying a steam sterilization, and also to provide a molding tool for a potting part of a hollow fiber membrane cartridge and a method for producing the cartridge type hollow fiber membrane module.SOLUTION: A cartridge type hollow fiber membrane module comprises: a housing; a hollow fiber membrane cartridge comprising a hollow fiber membrane bundle having a plurality of hollow fiber membranes, a potting part comprising a potting agent bonding the hollow fiber membranes so that the hollow fiber membranes open in at least one end of the hollow fiber membrane bundle, and a bonded portion of the hollow fiber membrane; and a first sealing material fixing the potting part liquid-tightly to the housing. The potting part has a first sealing surface in contact with the first sealing material. The first sealing surface is molded by the potting agent, and an arithmetic average roughness Ra of that surface is 1.6 μm or less.

Description

本発明は、水処理分野、発酵工業分野、医薬品製造分野、食品工業分野などで使用するカートリッジ式中空糸膜モジュールおよびカートリッジ式中空糸膜モジュールのポッティング部成形用治具に関するものである。   The present invention relates to a cartridge-type hollow fiber membrane module used in a water treatment field, a fermentation industry field, a pharmaceutical manufacturing field, a food industry field, and the like, and a jig for potting part molding of the cartridge-type hollow fiber membrane module.

微生物や培養細胞の培養を伴う物質生産方法である発酵法は、大きく(1)回分発酵法(Batch発酵法)および流加発酵法(Fed−Batch発酵法)と、(2)連続発酵法とに分類することができる。   Fermentation methods, which are substance production methods involving the cultivation of microorganisms and cultured cells, are largely (1) batch fermentation methods (Batch fermentation methods) and fed-batch fermentation methods (Fed-Batch fermentation methods), and (2) continuous fermentation methods. Can be classified.

上記(2)の連続発酵法において、微生物や培養細胞を分離膜で濾過し、濾液から化学品を回収すると同時に濃縮液中の微生物や培養細胞を発酵培養液に保持または還流させることにより、発酵培養液中の微生物や培養細胞濃度を高く維持する方法が提案されている。   In the continuous fermentation method of (2) above, microorganisms and cultured cells are filtered through a separation membrane, and chemicals are recovered from the filtrate, and at the same time, the microorganisms and cultured cells in the concentrated liquid are retained or refluxed in the fermentation broth. A method for maintaining a high concentration of microorganisms and cultured cells in the culture solution has been proposed.

例えば、分離膜として有機高分子からなる平膜を用いた連続発酵装置において、連続発酵する技術が提案されている(特許文献1参照)。しかしながら、提案された技術は、平膜ユニットの設置容積に対する有効膜面積が小さく、目的化学品をこの技術で製造することに対するコストメリットが十分でない等、非効率的な技術であった。   For example, in a continuous fermentation apparatus using a flat membrane made of an organic polymer as a separation membrane, a technique for continuous fermentation has been proposed (see Patent Document 1). However, the proposed technology is an inefficient technology because the effective membrane area with respect to the installation volume of the flat membrane unit is small and the cost merit for producing the target chemical product is not sufficient.

上記課題の解決のために、連続発酵装置に用いる分離膜を有機高分子からなる中空糸膜とした、連続発酵技術が提案されている(特許文献2参照)。この技術では、膜ユニットにおいて単位体積あたりの膜面積が大きくとれるため、従来の連続発酵と比べて発酵生産効率は格段に高くなった。   In order to solve the above problems, a continuous fermentation technique in which a separation membrane used in a continuous fermentation apparatus is a hollow fiber membrane made of an organic polymer has been proposed (see Patent Document 2). In this technique, since the membrane area per unit volume can be increased in the membrane unit, the fermentation production efficiency is remarkably higher than the conventional continuous fermentation.

さらに、連続発酵による化学品の生産では、基本的に雑菌混入(コンタミネーション)を防いだ状態で培養を行う必要がある。例えば、発酵培養液を濾過する際に分離膜モジュールから雑菌が混入すると、発酵効率が低下し、発酵槽内での発泡等により化学品の製造が効率的に行えなくなる。そこで雑菌混入を防ぐために、分離膜モジュールを滅菌することが必要となる。一般的な滅菌の方法としては、乾熱滅菌、煮沸滅菌、蒸気滅菌、紫外線滅菌、ガンマ線滅菌、ガス滅菌等の方法が挙げられる。特に大型の発酵槽や、発酵槽に連結された配管、分離膜モジュールの滅菌を行う場合は、蒸気滅菌(通常は121℃、20分間)が最も有効な方法である。   Furthermore, in the production of chemical products by continuous fermentation, it is basically necessary to carry out the culture in a state in which contamination with contaminants is prevented. For example, when various bacteria are mixed from the separation membrane module when filtering the fermentation broth, the fermentation efficiency is lowered, and the production of chemical products cannot be performed efficiently due to foaming in the fermenter. Therefore, in order to prevent contamination with bacteria, it is necessary to sterilize the separation membrane module. Examples of general sterilization methods include dry heat sterilization, boiling sterilization, steam sterilization, ultraviolet sterilization, gamma ray sterilization, and gas sterilization. Steam sterilization (usually 121 ° C. for 20 minutes) is the most effective method for sterilizing large-scale fermenters, piping connected to the fermenters, and separation membrane modules.

しかしながら、蒸気滅菌等、熱を用いた滅菌方法を中空糸膜モジュールの滅菌に適用すると、中空糸膜モジュールに使用されるポッティング剤が熱負荷により筐体と剥離し、原水のろ過液側へのリークおよび雑菌汚染等の問題が発生することがある。   However, when a sterilization method using heat, such as steam sterilization, is applied to the sterilization of the hollow fiber membrane module, the potting agent used in the hollow fiber membrane module is peeled off from the housing by the heat load, and the raw water is fed to the filtrate side. Problems such as leaks and contamination may occur.

上記課題解決のために、ポッティング部を、接着で無く、シール材で筐体または筒状ケースに固定すれば、蒸気滅菌を適用してもポッティング剤の剥離によるリークおよび雑菌汚染を抑制することができる。特許文献3には、ポッティング部と、ポッティング部を筐体に固定するシール材とを備えるモジュールが開示されている。   In order to solve the above problems, if the potting part is fixed to the housing or the cylindrical case with a sealing material instead of bonding, leakage due to peeling of the potting agent and contamination with germs can be suppressed even when steam sterilization is applied. it can. Patent Document 3 discloses a module including a potting portion and a sealing material that fixes the potting portion to a housing.

特開2007−252367号公報JP 2007-252367 A 特開2008−237101号公報JP 2008-237101A 特開昭62−262709JP-A-62-262709

しかしながら、本発明者らは、特許文献3のように、接着による固定をシール材による固定に単に変えた場合に、ポッティング部と筐体との間でリークが生じやすいことを見いだした。   However, the present inventors have found that when the fixing by adhesion is simply changed to the fixing by the sealing material as in Patent Document 3, a leak is likely to occur between the potting portion and the housing.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、蒸気滅菌等、熱を用いた滅菌方法を中空糸膜モジュールの滅菌に適用しても、中空糸膜モジュールに使用されるポッティング剤が熱負荷により筐体または筒状ケースから剥離し、原水のろ過液側へのリークおよび雑菌汚染等の問題が起きにくいカートリッジ式中空糸膜モジュールおよびそのポッティング部成形用治具を提供することを課題とする。   The present invention has been made in view of the above, and even if a sterilization method using heat, such as steam sterilization, is applied to sterilization of a hollow fiber membrane module, the potting agent used in the hollow fiber membrane module is heated. It is an object to provide a cartridge-type hollow fiber membrane module that peels off from a casing or a cylindrical case by a load and hardly causes problems such as leakage to the raw water filtrate and bacteria contamination and a potting part molding jig thereof. To do.

上述した課題を解決するために、本発明は以下の(1)〜(10)の技術を提供する。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides the following techniques (1) to (10).

(1)筐体と;
複数の中空糸膜を有する中空糸膜束と、前記中空糸膜束の少なくとも一方の端部において、前記中空糸膜が開口するように、前記中空糸膜間を接着するポッティング剤と、前記中空糸膜の接着された部分とを備えるポッティング部と、を備える中空糸膜カートリッジと;
前記ポッティング部を前記筐体に液密に固定する第1シール材と;
を備え、
前記ポッティング部は、前記第1シール材と接する第1シール面を有し、
前記第1シール面は、前記ポッティング剤で成形されており、前記第1シール面の算術平均粗さRaが1.6 μm以下であることを特徴とするカートリッジ式中空糸膜モジュール。
(1) with the housing;
A hollow fiber membrane bundle having a plurality of hollow fiber membranes, a potting agent for adhering the hollow fiber membranes so that the hollow fiber membranes are open at at least one end of the hollow fiber membrane bundle, and the hollow A potting portion comprising a bonded portion of the yarn membrane, and a hollow fiber membrane cartridge comprising:
A first sealing material for liquid-tightly fixing the potting portion to the housing;
With
The potting part has a first seal surface in contact with the first seal material,
The cartridge-type hollow fiber membrane module, wherein the first seal surface is molded with the potting agent, and the arithmetic average roughness Ra of the first seal surface is 1.6 μm or less.

(2) 筐体と;
筐体内に収容される筒状ケースと;
複数の中空糸膜を有する中空糸膜束と、前記中空糸膜束の少なくとも一方の端部において、前記中空糸膜が開口するように、前記中空糸膜間を接着するポッティング剤と、前記中空糸膜の接着された部分とを備えるポッティング部と、を備える中空糸膜カートリッジと;
前記ポッティング部を前記筒状ケースに液密に固定する第1シール材と;
を備え、
前記ポッティング部は、前記第1シール材と接するシール第1面を有し、
前記第1シール面は、前記ポッティング剤で成形されており、前記第1シール面の
算術平均粗さRaが1.6 μm以下であることを特徴とするカートリッジ式中空糸膜モジュール。
(2) with the housing;
A cylindrical case housed in a housing;
A hollow fiber membrane bundle having a plurality of hollow fiber membranes, a potting agent for adhering the hollow fiber membranes so that the hollow fiber membranes are open at at least one end of the hollow fiber membrane bundle, and the hollow A potting portion comprising a bonded portion of the yarn membrane, and a hollow fiber membrane cartridge comprising:
A first sealing material for liquid-tightly fixing the potting portion to the cylindrical case;
With
The potting portion has a seal first surface in contact with the first seal material,
The cartridge-type hollow fiber membrane module, wherein the first seal surface is molded with the potting agent, and the arithmetic average roughness Ra of the first seal surface is 1.6 μm or less.

(3) 前記筐体は、筒状の筐体本体と、前記筐体本体の高さ方向における第1端に装着される上部キャップとを備え、
前記カートリッジ式中空糸膜モジュールは、前記ポッティング部のろ過液側の端部を、前記上部キャップと液密に固定する第2シール材をさらに備え、
前記ポッティング部は、前記第2シール材と接する第2シール面を有し、
前記第2シール面は、前記ポッティング剤で成形されており、前記第2シール面の算術平均粗さRaが1.6 μm以下であることを特徴とする
上記(1)または(2)に記載のカートリッジ式中空糸膜モジュール。
(3) The casing includes a cylindrical casing main body and an upper cap attached to a first end in the height direction of the casing main body.
The cartridge-type hollow fiber membrane module further includes a second sealing material that fixes the end of the potting portion on the filtrate side in a liquid-tight manner with the upper cap,
The potting portion has a second seal surface in contact with the second seal material,
The cartridge according to (1) or (2), wherein the second seal surface is molded with the potting agent, and the arithmetic average roughness Ra of the second seal surface is 1.6 μm or less. Type hollow fiber membrane module.

(4)前記ポッティング剤が、エポキシ樹脂またはポリウレタン樹脂を含有することを特徴とする
上記(1)〜(3)のいずれか一項に記載のカートリッジ式中空糸膜モジュール。
(4) The cartridge type hollow fiber membrane module according to any one of (1) to (3), wherein the potting agent contains an epoxy resin or a polyurethane resin.

(5) 前記ポッティング部は、前記中空糸膜間を接着するポッティング部本体と、前記ポッティング部本体において中空糸膜が延在する側の面に設けられた保護ポッティング層と、を備え、
前記保護ポッティング層を成形するポッティング剤の伸度が30%以上であることを特徴とする
上記(1)〜(4)のいずれか一項に記載のカートリッジ式中空糸膜モジュール。
(5) The potting portion includes a potting portion main body for bonding the hollow fiber membranes, and a protective potting layer provided on a surface of the potting portion main body on which the hollow fiber membrane extends.
The cartridge type hollow fiber membrane module according to any one of (1) to (4) above, wherein an elongation of the potting agent for forming the protective potting layer is 30% or more.

(6)前記中空糸膜がフッ素系樹脂またはポリスルホン系樹脂からなる中空糸膜であることを特徴とする上記(1)〜(5)のいずれか一項に記載のカートリッジ式中空糸膜モジュール。   (6) The cartridge type hollow fiber membrane module according to any one of (1) to (5) above, wherein the hollow fiber membrane is a hollow fiber membrane made of a fluorine resin or a polysulfone resin.

(7)上記(1)〜(6)のいずれか一項に記載のカートリッジ式中空糸膜モジュールの前記ポッティング部を成形する治具であって、
前記第1シール面を成形する面を備え、
前記第1シール面を成形する面の算術平均粗さRaが1.6 μm以下であることを特徴とするポッティング部成形用治具。
(7) A jig for molding the potting part of the cartridge type hollow fiber membrane module according to any one of (1) to (6),
A surface for forming the first seal surface;
The potting portion forming jig, wherein an arithmetic mean roughness Ra of a surface on which the first seal surface is formed is 1.6 μm or less.

(8) さらに、前記第2シール面を成形する面を備え、
前記第2シール面を整形する面の算術平均粗さRaが1.6 μm以下であることを特徴とする
上記(7)に記載のポッティング部成形用治具。
(8) Furthermore, the surface which shape | molds the said 2nd sealing surface is provided,
An arithmetic mean roughness Ra of a surface for shaping the second seal surface is 1.6 μm or less.

(9) 上記(1)〜(6)のいずれか一項に記載の中空糸膜カートリッジモジュールにおける中空糸膜カートリッジの製造方法であって、
下記工程(a)および(b):
(a)複数の中空糸膜を有する中空糸膜束の少なくとも一方の端部を囲むように上記(7または8に記載の治具を配置すること、
(b)前記治具内でポッティング剤を硬化することで、前記中空糸膜間を接着し、かつ前記中空糸膜束の側面を覆うポッティング剤と、前記ポッティング剤で接着された中空糸膜と、を有するポッティング部を成形すること、
を備える、中空糸膜カートリッジの製造方法
(10)下記工程(c):
(c)前記ポッティング部において前記中空糸膜が延在する面に、硬化後の伸度が30%以上である保護ポッティング層を成形すること
をさらに備えることを特徴とする上記(9)に記載の中空糸膜カートリッジの製造方法。
(9) A method for producing a hollow fiber membrane cartridge in the hollow fiber membrane cartridge module according to any one of (1) to (6) above,
The following steps (a) and (b):
(A) disposing the jig described in (7 or 8 above) so as to surround at least one end of a hollow fiber membrane bundle having a plurality of hollow fiber membranes;
(B) a potting agent that bonds between the hollow fiber membranes by curing the potting agent in the jig and covers the side surface of the hollow fiber membrane bundle; and a hollow fiber membrane that is bonded with the potting agent; Forming a potting part having
(10) The following step (c):
(C) The potting portion further comprises forming a protective potting layer having an elongation after curing of 30% or more on a surface on which the hollow fiber membrane extends in the potting portion. Manufacturing method of hollow fiber membrane cartridge.

本発明のカートリッジ式中空糸膜モジュールは、ポッティング剤と、中空糸膜のうちそのポッティング剤で互いに接着された部分とからなるポッティング部と、筐体または筒状ケースを、シール材で固定する構造としている。ポッティング剤と、筐体または筒状ケースは接着されていないため、従来のモジュールのように蒸気滅菌等の熱負荷によりポッティング剤と、筐体または筒状ケースとの接着部の剥離は発生せず、原水のリークや雑菌汚染などを防止することができる。ここで、ポッティング部がシール材と接するシール面が平滑であることにより、シール材のシール面へのゴム追随を得、液密かつ気密に固定することができる。従って、本発明のカートリッジ式中空糸膜モジュールは、蒸気滅菌や温水殺菌が必要な発酵工業分野、医薬品製造分野、食品工業分野、水処理分野などで原水のリークや雑菌汚染等を防止して使用することができる。特に本発明のカートリッジ式中空糸膜モジュールを使用することで、長時間にわたり安定して高生産性を維持した連続発酵が可能となり、広く発酵工業において、発酵生産物である化学品を低コストで安定に生産することが可能となる。   The cartridge type hollow fiber membrane module of the present invention has a structure in which a potting part composed of a potting agent and a part of the hollow fiber membrane bonded to each other with the potting agent, and a casing or a cylindrical case are fixed with a sealing material. It is said. Since the potting agent is not bonded to the case or cylindrical case, the adhesive part between the potting agent and the case or cylindrical case does not peel off due to heat load such as steam sterilization unlike conventional modules. In addition, leakage of raw water and contamination with germs can be prevented. Here, since the sealing surface where the potting portion is in contact with the sealing material is smooth, it is possible to follow the rubber to the sealing surface of the sealing material and fix it in a liquid-tight and air-tight manner. Therefore, the cartridge-type hollow fiber membrane module of the present invention is used in the fermentation industry field, the pharmaceutical manufacturing field, the food industry field, the water treatment field, etc. that require steam sterilization or hot water sterilization to prevent leakage of raw water or contamination of bacteria. can do. In particular, by using the cartridge-type hollow fiber membrane module of the present invention, continuous fermentation that stably maintains high productivity over a long period of time is possible, and in the fermentation industry, chemical products that are fermentation products can be produced at low cost. It becomes possible to produce stably.

図1は、本発明の第1実施形態にかかるカートリッジ式中空糸膜モジュールの概略縦断面図である。FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a cartridge type hollow fiber membrane module according to the first embodiment of the present invention. 図2は、図1のモジュールの中空糸膜カートリッジの概略縦断面図である。FIG. 2 is a schematic longitudinal sectional view of the hollow fiber membrane cartridge of the module of FIG. 図3は、図1のモジュールの第1ポッティング部の拡大図である。FIG. 3 is an enlarged view of a first potting portion of the module of FIG. 図4は、図3のB−B線断面図である。4 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 図5は、図1のA−A線断面図である。5 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 図6は、中空糸膜モジュールの第1ポッティング部成形用治具の一例を説明する概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating an example of a first potting part forming jig of the hollow fiber membrane module. 図7は、カートリッジ式中空糸膜モジュールの製造方法の一例を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing an example of a manufacturing method of the cartridge type hollow fiber membrane module. 図8は、中空糸膜モジュールの製造方法の一例を説明する概略図である。FIG. 8 is a schematic view illustrating an example of a method for producing a hollow fiber membrane module. 図9は、中空糸膜モジュールの第1ポッティング部の切断前の拡大図である。FIG. 9 is an enlarged view before cutting of the first potting portion of the hollow fiber membrane module. 図10は、本発明の第2実施形態にかかるカートリッジ式中空糸膜モジュールの第1ポッティング部付近の概略縦断面図である。FIG. 10 is a schematic longitudinal sectional view of the vicinity of the first potting portion of the cartridge type hollow fiber membrane module according to the second embodiment of the present invention. 図11は、本発明の第3実施形態にかかるカートリッジ式中空糸膜モジュールの第1ポッティング部付近の概略縦断面図である。FIG. 11 is a schematic longitudinal sectional view of the vicinity of the first potting portion of the cartridge type hollow fiber membrane module according to the third embodiment of the present invention. 図12は、本発明の第3実施形態にかかる第1ポッティング部成形用治具の一例を説明する概略図である。FIG. 12 is a schematic diagram illustrating an example of a first potting part forming jig according to the third embodiment of the present invention.

以下に、本発明のカートリッジ式中空糸膜モジュール形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明のカートリッジ式中空糸膜モジュールにおいて、「上」、「下」は、図面に示す状態に基づいており、便宜的なものであって、原水が流入する側を「下」方向、ろ過液が流出する側を「上」方向とする。通常、中空糸膜モジュールの使用時の姿勢において、上下方向は、図面における上下方向と一致する。   Below, the cartridge type hollow fiber membrane module form of this invention is demonstrated in detail based on drawing. In the cartridge-type hollow fiber membrane module of the present invention, “upper” and “lower” are based on the state shown in the drawings and are for convenience. The side where the filtrate flows out is the “up” direction. Usually, in the posture when the hollow fiber membrane module is used, the vertical direction coincides with the vertical direction in the drawing.

(第1実施形態)
本発明の第1実施形態にかかるカートリッジ式中空糸膜モジュールの構成について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1実施形態にかかるカートリッジ式中空糸膜モジュールの概略縦断面図である。
(First embodiment)
The configuration of the cartridge type hollow fiber membrane module according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a cartridge type hollow fiber membrane module according to the first embodiment of the present invention.

第1実施形態にかかるカートリッジ式中空糸膜モジュールは、筐体と、前記筐体内に収容された複数の中空糸膜と、前記中空糸膜の第1端部を開口した状態で束ねる第1ポッティング部(ポッティング部)と、前記中空糸膜の第2端部を封止した状態で束ねる第2ポッティング部と、前記第1ポッティング部と前記筐体との間を液密に封止するシール材と、を備えている。   The cartridge-type hollow fiber membrane module according to the first embodiment includes a housing, a plurality of hollow fiber membranes housed in the housing, and a first potting bundled in a state where a first end of the hollow fiber membrane is opened. Part (potting part), a second potting part bundled in a state where the second end part of the hollow fiber membrane is sealed, and a sealing material for sealing between the first potting part and the housing in a liquid-tight manner And.

<モジュール構造>
図1に示すように、中空糸膜モジュール101Aは、筐体と、筐体内に収容された図2に示す中空糸膜カートリッジ100とを備える。
<Module structure>
As shown in FIG. 1, the hollow fiber membrane module 101A includes a housing and a hollow fiber membrane cartridge 100 shown in FIG. 2 housed in the housing.

筐体は、中空状の筐体本体3と、該筐体本体3の両端部に設けられた上部キャップ4と下部キャップ5とで構成されている。   The housing includes a hollow housing body 3 and upper and lower caps 4 and 5 provided at both ends of the housing body 3.

図1に示したように、筐体本体3の上部には、ろ過液出口7を有する上部キャップ4が、筐体本体3の下部には、原水流入口6を有する下部キャップ5がそれぞれ、液密かつ気密に接続されている。上部キャップ4および下部キャップ5は、例えば図1に示したようにガスケット17を使用し、クランプ等で筐体本体3に固定される。   As shown in FIG. 1, an upper cap 4 having a filtrate outlet 7 is provided at the upper part of the casing body 3, and a lower cap 5 having a raw water inlet 6 is provided at the lower part of the casing body 3. It is connected tightly and airtightly. The upper cap 4 and the lower cap 5 use a gasket 17 as shown in FIG. 1, for example, and are fixed to the housing body 3 with a clamp or the like.

筐体本体3は、その上端および下端に筐体本体3の全周に亘って鍔部3A,3Bを有している。また、筐体本体3の側部には、ろ過液出口7寄りに原水出口8が設けられている。   The housing body 3 has flanges 3A and 3B at the upper and lower ends thereof over the entire circumference of the housing body 3. A raw water outlet 8 is provided near the filtrate outlet 7 on the side of the housing body 3.

上部キャップ4は筐体本体3の内径と略等しい内径を有し、その上端側が縮径してろ過液出口7を成形している。上部キャップ4の下端側には、筐体本体3と接続したときに溝を成形するための段部4Aが上部キャップ4の全周に亘って成形されている。筐体本体3と上部キャップ4を接続した際に上部キャップ4の下端部が筐体本体3の鍔部3Aと当接して溝(固定部)が成形され、この溝(固定部)により後述する第1ポッティング部11の鍔部11Cを固定する。   The upper cap 4 has an inner diameter substantially equal to the inner diameter of the housing body 3, and the upper end side thereof is reduced in diameter to form the filtrate outlet 7. On the lower end side of the upper cap 4, a step portion 4 </ b> A for forming a groove when connected to the housing body 3 is formed over the entire circumference of the upper cap 4. When the housing body 3 and the upper cap 4 are connected, the lower end portion of the upper cap 4 comes into contact with the flange portion 3A of the housing body 3 to form a groove (fixed portion), and this groove (fixed portion) will be described later. The collar portion 11C of the first potting portion 11 is fixed.

下部キャップ5は筐体本体3の内径と略等しい内径を有し、その下端側が縮径して原水流入口6を成形している。   The lower cap 5 has an inner diameter substantially equal to the inner diameter of the housing body 3, and the lower end side thereof is reduced in diameter to form the raw water inlet 6.

<カートリッジ>
図2に示すように、中空糸膜カートリッジ100は、複数の中空糸膜1を含む中空糸膜束2と、中空糸膜束2の端部で中空糸膜1間を接着するポッティング部とを備える。ポッティング部は、具体的には、ポッティング剤と、中空糸膜のうちそのポッティング剤で互いに接着された部分とからなる。ポッティング部として、中空糸膜カートリッジ100は、筐体のろ過液出口7側に配置される第1ポッティング部11と、筐体の原水流入口6側に配置される第2ポッティング部12とを有する。
<Cartridge>
As shown in FIG. 2, the hollow fiber membrane cartridge 100 includes a hollow fiber membrane bundle 2 including a plurality of hollow fiber membranes 1 and a potting portion that bonds the hollow fiber membranes 1 at the end of the hollow fiber membrane bundle 2. Prepare. Specifically, a potting part consists of a potting agent and the part mutually adhere | attached with the potting agent among hollow fiber membranes. As a potting unit, the hollow fiber membrane cartridge 100 includes a first potting unit 11 disposed on the filtrate outlet 7 side of the casing and a second potting unit 12 disposed on the raw water inlet 6 side of the casing. .

<第1ポッティング部>
筐体のろ過液出口7側、つまり中空糸膜カートリッジ100の上端側に配置される第1ポッティング部11は、中空糸膜束2の第1端部において、中空糸膜1間を接着するポッティング剤で成形されたポッティング部本体11Aと、そのポッティング剤に接着される中空糸膜とを有する。
<First potting part>
The first potting portion 11 disposed on the filtrate outlet 7 side of the housing, that is, the upper end side of the hollow fiber membrane cartridge 100, is a potting that bonds the hollow fiber membranes 1 at the first end of the hollow fiber membrane bundle 2. A potting portion main body 11A formed with a potting agent and a hollow fiber membrane bonded to the potting agent.

ここで、中空糸膜束2は、中空糸膜1の上方の端面が開口された状態で束ねられている。第1ポッティング部11は円柱状であり、その上端部には第1ポッティング部11の全周に亘って鍔部11Cが設けられている。また、第1ポッティング部11の側面には、全周にわたって、段部11Dが設けられている。段部11Dが設けられることで、第1ポッティング部11の上部の外径は、下部の外径よりも大きくなっている。   Here, the hollow fiber membrane bundle 2 is bundled with the upper end surface of the hollow fiber membrane 1 being opened. The first potting portion 11 has a cylindrical shape, and a flange portion 11 </ b> C is provided at the upper end portion of the first potting portion 11 over the entire circumference of the first potting portion 11. Further, a step portion 11 </ b> D is provided on the side surface of the first potting portion 11 over the entire circumference. By providing the step part 11D, the outer diameter of the upper part of the first potting part 11 is larger than the outer diameter of the lower part.

第1ポッティング部11の鍔部11Cは、筐体本体3に上部キャップ4が装着されることで筐体本体3と上部キャップ4との間に成形された溝(固定部)に挿入される。こうして、第1ポッティング部11は、筐体本体3の上端部に固定される。   The flange portion 11 </ b> C of the first potting portion 11 is inserted into a groove (fixed portion) formed between the housing main body 3 and the upper cap 4 by attaching the upper cap 4 to the housing main body 3. In this way, the first potting portion 11 is fixed to the upper end portion of the housing body 3.

第1ポッティング部の段部11Dと筐体本体3の間には、第1シール材がされる。第1シール材は、第1ポッティング部を液密、かつ気密に固定する。図1等では、第1シール材としてOリング15を示す。Oリング15は、中空糸膜モジュールの径方向(図1の横方向)につぶされることで、第1ポッティング部11を液密、かつ気密に固定している。シール性を確保するため、Oリング15のつぶし代は8%以上30%以下とすることが好ましい。   A first sealing material is provided between the step portion 11 </ b> D of the first potting portion and the housing body 3. The first sealing material fixes the first potting portion in a liquid-tight and air-tight manner. In FIG. 1 etc., O-ring 15 is shown as a 1st sealing material. The O-ring 15 is crushed in the radial direction of the hollow fiber membrane module (lateral direction in FIG. 1), thereby fixing the first potting portion 11 in a liquid-tight and air-tight manner. In order to ensure sealing performance, the crushing allowance of the O-ring 15 is preferably 8% or more and 30% or less.

このように第1ポッティング部11は筐体本体3と直接接着されるのではなく、Oリング15等のシール材によって筐体本体3に液密かつ気密に固定されている。そのため従来の中空糸膜モジュールのように、熱処理によって筐体とポッティング剤が剥離し、原水のろ過液側へのリークおよび雑菌汚染等の問題が発生することはない。   As described above, the first potting portion 11 is not directly bonded to the housing body 3 but is fixed in a liquid-tight and air-tight manner to the housing body 3 by a sealing material such as an O-ring 15. Therefore, unlike the conventional hollow fiber membrane module, the casing and the potting agent are peeled off by heat treatment, and problems such as leakage to the filtrate side of raw water and contamination with bacteria do not occur.

第1ポッティング部において、シール材と接する部位をシール面と呼ぶ。ここでは、段部11Dの表面がシール面となる。   In the first potting portion, a portion in contact with the sealing material is referred to as a sealing surface. Here, the surface of the stepped portion 11D is the sealing surface.

Oリング15で第1ポッティング部11を液密かつ気密に固定するためには段部11Dつまりシール面へのゴム追随(くい込み)を得る必要があり、シール面の算術平均粗さRaは1.6 μm以下とする必要がある。この範囲よりも表面が粗い場合、シール面へのゴムの追随が不十分であり、原水側へのリークおよび雑菌汚染等の問題が発生する可能性が高い。さらに、この範囲よりも表面が粗い場合、Oリングにかかる摩擦抵抗が大きくなるため、Oリングの損傷の可能性が高く、使用できる寿命が短くなる可能性がある。Oリングにかかる摩擦抵抗が大きいと、中空糸膜カートリッジ100を設置する操作性が悪くなる可能性がある。   In order to fix the first potting portion 11 in a liquid-tight and air-tight manner with the O-ring 15, it is necessary to obtain a step 11D, that is, a rubber follow-up (biting) on the seal surface, and the arithmetic average roughness Ra of the seal surface is 1.6 μm. It is necessary to do the following. When the surface is rougher than this range, the rubber is not sufficiently followed by the seal surface, and there is a high possibility that problems such as leakage to the raw water and contamination of germs will occur. Further, when the surface is rougher than this range, the frictional resistance applied to the O-ring is increased, so that the possibility of damage to the O-ring is high and the usable life may be shortened. When the frictional resistance applied to the O-ring is large, the operability for installing the hollow fiber membrane cartridge 100 may be deteriorated.

カートリッジ式中空糸膜モジュールのポッティング剤の種類は、接着対象部材との接着強度、耐熱性、化学的耐久性などを満たせば特に限定されない。例えば、ポッティング剤は、エポキシ樹脂またはポリウレタン樹脂などを主成分として含有することができる。エポキシ樹脂およびポリウレタン樹脂は、中空糸膜との接着性、耐熱性、化学的耐久性に優れているものが多く、本実施形態のカートリッジ式中空糸膜モジュールのポッティング剤として好適に使用することができる。また、ポッティング剤は、接着剤以外のシリカ、ガラス、ゴム等の添加材を含んでもよく、様々な意図で用いられるポッティング剤への添加剤は本発明とは無関係である。   The kind of potting agent of the cartridge type hollow fiber membrane module is not particularly limited as long as it satisfies the adhesive strength with the member to be bonded, heat resistance, chemical durability, and the like. For example, the potting agent can contain an epoxy resin or a polyurethane resin as a main component. Many epoxy resins and polyurethane resins are excellent in adhesiveness to a hollow fiber membrane, heat resistance, and chemical durability, and can be suitably used as a potting agent for the cartridge type hollow fiber membrane module of this embodiment. it can. The potting agent may contain additives other than adhesives such as silica, glass, rubber, etc., and the additive to the potting agent used for various purposes is irrelevant to the present invention.

<第2ポッティング部>
筐体の原水流入口6側には、中空糸膜カートリッジ100の下端側である第2ポッティング部12が配置されている。中空糸膜1の第2端部が位置する第2ポッティング部12は、多数本の中空糸膜1からなる中空糸膜束2と第2ポッティング部ケース13をポッティング剤で接着して構成されている。ここで、中空糸膜1の中空部はポッティング剤で封止されて開口しない状態となっている。第2ポッティング部ケース13は下方に底部を有する円筒状であり、その外径は筐体本体3の内径よりも小さく構成されている。また、第2ポッティング部12は貫通孔14を有しており、原水の流路の役割を担っている。
<Second potting part>
A second potting portion 12 that is the lower end side of the hollow fiber membrane cartridge 100 is disposed on the raw water inlet 6 side of the casing. The second potting portion 12 where the second end portion of the hollow fiber membrane 1 is located is configured by adhering a hollow fiber membrane bundle 2 composed of a number of hollow fiber membranes 1 and a second potting portion case 13 with a potting agent. Yes. Here, the hollow part of the hollow fiber membrane 1 is sealed with a potting agent and is not open. The second potting portion case 13 has a cylindrical shape having a bottom portion below, and has an outer diameter smaller than the inner diameter of the housing body 3. Moreover, the 2nd potting part 12 has the through-hole 14, and has played the role of the flow path of raw | natural water.

カートリッジ式中空糸膜モジュールの第2ポッティング部で使用するポッティング剤の種類は、接着対象部材との接着強度、耐熱性、化学的耐久性などを満たせば特に限定されないが、例えばエポキシ樹脂やポリウレタン樹脂などを使用することができる。   The type of potting agent used in the second potting part of the cartridge type hollow fiber membrane module is not particularly limited as long as it satisfies the adhesive strength, heat resistance, chemical durability, etc. with the member to be bonded. For example, epoxy resin or polyurethane resin Etc. can be used.

<中空糸膜>
本実施形態のカートリッジ式中空糸膜モジュールは、分離膜として、中空糸膜を備える。中空糸膜は一般的に平膜よりも比表面積が大きく、単位時間当たりにろ過できる液量が多いため有利である。中空糸膜の構造としては全体的に孔径が一様な対称膜や、膜の厚み方向で孔径が変化する非対称膜、強度を保持するための支持層と対象物質の分離を行うための分離機能層を有する複合膜などが存在する。
<Hollow fiber membrane>
The cartridge type hollow fiber membrane module of this embodiment includes a hollow fiber membrane as a separation membrane. A hollow fiber membrane is advantageous because it generally has a specific surface area larger than that of a flat membrane and a larger amount of liquid can be filtered per unit time. The structure of the hollow fiber membrane is a symmetric membrane with a uniform pore size as a whole, an asymmetric membrane whose pore size changes in the thickness direction of the membrane, and a separation function for separating the support layer and the target substance to maintain strength There are composite membranes having layers.

中空糸膜の平均孔径は分離対象によって適宜選択すれば良いが、細菌類や真菌類などの微生物や、動物細胞の分離などを目的とする場合、10nm以上、220nm以下であることが好ましい。平均孔径が10nm未満だと透水性が低くなり、220nmを超えると微生物等が漏洩する可能性がある。本発明での平均孔径とは最も孔径の小さい緻密層の孔径とする。   The average pore diameter of the hollow fiber membrane may be appropriately selected depending on the separation target, but is preferably 10 nm or more and 220 nm or less for the purpose of separation of microorganisms such as bacteria and fungi and animal cells. If the average pore size is less than 10 nm, the water permeability becomes low, and if it exceeds 220 nm, microorganisms and the like may leak. The average pore size in the present invention is the pore size of the dense layer having the smallest pore size.

分離膜の材質は特に限定されないが、分離膜は、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体、エチレン・四フッ化エチレン共重合体などのフッ素系樹脂、セルロースアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレートなどのセルロースエステル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなどのポリスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリイミド、ポリプロピレンなどの樹脂を含有することができる。特にフッ素系樹脂やポリスルホン系樹脂からなる分離膜は耐熱性、物理的強度、化学的耐久性が高いことから、カートリッジ式中空糸膜モジュールに好適に用いることができる。   The material of the separation membrane is not particularly limited. Examples of the separation membrane include polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, ethylene tetrafluoride / hexafluoropropylene copolymer, and ethylene / tetrafluoroethylene copolymer. Fluorine resins such as cellulose acetate, cellulose acetate propionate, cellulose esters such as cellulose acetate butyrate, polysulfone resins such as polysulfone and polyethersulfone, resins such as polyacrylonitrile, polyimide, and polypropylene can be contained. . In particular, a separation membrane made of a fluorine resin or a polysulfone resin has high heat resistance, physical strength, and chemical durability, and therefore can be suitably used for a cartridge type hollow fiber membrane module.

また、中空糸膜は、フッ素系樹脂やポリスルホン系樹脂に加えて、親水性樹脂をさらに含有してもよい。親水性樹脂によって、分離膜の親水性を高め、膜の透水性を向上させることができる。親水性樹脂は、分離膜に親水性を付与することができる樹脂であればよく、具体的な化合物に限定されるものではないが、例えば、セルロースエステル、脂肪酸ビニルエステル、ビニルピロリドン、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ポリメタクリル酸エステル系樹脂、及びポリアクリル酸エステル系樹脂などが好適に用いられる。   The hollow fiber membrane may further contain a hydrophilic resin in addition to the fluorine-based resin or the polysulfone-based resin. With the hydrophilic resin, the hydrophilicity of the separation membrane can be increased and the water permeability of the membrane can be improved. The hydrophilic resin may be any resin that can impart hydrophilicity to the separation membrane, and is not limited to a specific compound. For example, cellulose ester, fatty acid vinyl ester, vinyl pyrrolidone, ethylene oxide, Propylene oxide, polymethacrylic acid ester resin, polyacrylic acid ester resin and the like are preferably used.

中空糸膜カートリッジを作製する際はポッティング部成形用治具に中空糸膜を充填し、ポッティング剤で固定するが、ハンドリングや接着の問題から予め中空糸膜を乾燥させておく。しかし中空糸膜の多くは乾燥により収縮が起こり、透水性が低下するという問題があるため、グリセリン水溶液に浸漬した後で乾燥させたものを用いる。グリセリン水溶液に浸漬した後で乾燥すると、グリセリンが細孔内に残留することで乾燥による収縮を防止することができ、その後エタノールなどの溶媒で浸漬処理を行うことで透水性を回復させることができる。   When producing a hollow fiber membrane cartridge, the potting part forming jig is filled with the hollow fiber membrane and fixed with a potting agent. However, the hollow fiber membrane is dried in advance for handling and adhesion problems. However, most of the hollow fiber membranes have a problem that shrinkage occurs due to drying and water permeability is lowered. Therefore, a hollow fiber membrane is used after being dipped in an aqueous glycerin solution. When dried after immersing in an aqueous glycerin solution, glycerin remains in the pores, so that shrinkage due to drying can be prevented, and water permeability can be restored by performing immersion treatment with a solvent such as ethanol after that. .

カートリッジ式中空糸膜モジュールは、蒸気滅菌してから使用することも可能だが、中空糸膜の種類によっては蒸気滅菌により収縮が起こるものがある。そのためモジュール作製後に蒸気滅菌を行うと中空糸膜の収縮により中空糸膜が損傷したり、中空糸膜がポッティング剤から剥離したりする可能性がある。従って予め中空糸膜を蒸気処理し、収縮させてからポッティングを行ってモジュールを製作することが望ましい。一般的に蒸気滅菌は121℃以上で実施するため、121℃以上の蒸気で前処理を実施しておくことが望ましい。   The cartridge-type hollow fiber membrane module can be used after steam sterilization, but some types of hollow fiber membranes contract due to steam sterilization. Therefore, when steam sterilization is performed after the module is manufactured, the hollow fiber membrane may be damaged due to shrinkage of the hollow fiber membrane, or the hollow fiber membrane may be peeled off from the potting agent. Therefore, it is desirable to produce a module by steaming the hollow fiber membrane in advance and shrinking it before potting. Since steam sterilization is generally performed at 121 ° C. or higher, it is desirable to perform pretreatment with steam at 121 ° C. or higher.

<シール材>
カートリッジ式中空糸膜モジュールで使用するOリングやガスケットなどのシール材の材質は耐熱性、化学的耐久性などを満たせば特に限定されないが、例えばフッ素ゴム、シリコーンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)などを使用することができる。
<Seal material>
The material of the sealing material such as an O-ring or gasket used in the cartridge type hollow fiber membrane module is not particularly limited as long as it satisfies heat resistance and chemical durability. For example, fluorine rubber, silicone rubber, ethylene propylene diene rubber (EPDM) Etc. can be used.

<筐体、筒状ケースの材質>
カートリッジ式中空糸膜モジュールで使用する筐体の材質は耐熱性、化学的耐久性などを満たせば特に限定されないが、例えばポリスルホン系樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂などのフッ素系樹脂、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルケトン、ステンレス、アルミニウムなどを挙げることができる。またカートリッジ式中空糸膜モジュールで使用する筒状ケースおよび第2ポッティング部ケースの材質は特に限定されないが、例えば筐体と同様の材料から選択することができる。
<Material of casing and cylindrical case>
The material of the housing used in the cartridge type hollow fiber membrane module is not particularly limited as long as it satisfies heat resistance, chemical durability, etc., for example, fluorine resin such as polysulfone resin, polytetrafluoroethylene, perfluoroalkoxy fluorine resin, Examples thereof include polycarbonate, polypropylene, polymethylpentene, polyphenylene sulfide, polyether ketone, stainless steel, and aluminum. The material of the cylindrical case and the second potting part case used in the cartridge type hollow fiber membrane module is not particularly limited, but can be selected from, for example, the same material as that of the housing.

<中空糸膜カートリッジの製造方法>
以下に、第1実施形態にかかるカートリッジ式中空糸膜モジュールにおける中空糸膜カートリッジの製造方法について説明する。尚、ここに記載する製造方法は第1実施形態に限定されるものではなく、後述するいずれの実施形態でも同様の方法で中空糸膜カートリッジを製造できる。
<Method for producing hollow fiber membrane cartridge>
Below, the manufacturing method of the hollow fiber membrane cartridge in the cartridge type hollow fiber membrane module concerning 1st Embodiment is demonstrated. In addition, the manufacturing method described here is not limited to 1st Embodiment, A hollow fiber membrane cartridge can be manufactured with the same method also in any embodiment mentioned later.

ポッティング方法としては、遠心力を利用して液状のポッティング剤を中空糸膜間に浸透させてから硬化させる遠心ポッティング法と、液状のポッティング剤を定量ポンプやヘッドにより送液し自然に流動させることにより中空糸膜1間に浸透させてから硬化させる静置ポッティング法のいずれを用いてもよい。   As the potting method, centrifugal potting method in which liquid potting agent is infiltrated between hollow fiber membranes using centrifugal force and then hardened, and liquid potting agent is fed by a metering pump or head and allowed to flow naturally. Any of the stationary potting methods in which the hollow fiber membrane 1 is allowed to penetrate and then cured can be used.

遠心ポッティング法は遠心力によりポッティング剤が中空糸膜間に浸透しやすく、高粘度のポッティング剤も使用することができる。また中空糸膜1を接着するポッティング剤にポリウレタン樹脂を使用する場合、中空糸膜1に含まれる水分とイソシアネートが反応して二酸化炭素が発生し発泡するため、静置ポッティング法でポリウレタン樹脂を使用することは難しい。遠心ポッティング法ならば遠心力によりモジュールの端部方向に圧力が生じ、気泡が内側方向に抜けるため、中空糸膜1を接着するポッティング剤としてポリウレタン樹脂を使用することができる。一方で、静置ポッティングでは遠心成形機などの大型設備は不要である。   In the centrifugal potting method, the potting agent easily penetrates between the hollow fiber membranes by centrifugal force, and a highly viscous potting agent can also be used. When using a polyurethane resin as a potting agent for adhering the hollow fiber membrane 1, the moisture contained in the hollow fiber membrane 1 reacts with isocyanate to generate carbon dioxide and foam, so the polyurethane resin is used in the stationary potting method. Difficult to do. If the centrifugal potting method is used, pressure is generated in the direction of the end of the module due to centrifugal force, and air bubbles escape in the inner direction. Therefore, polyurethane resin can be used as a potting agent for adhering the hollow fiber membrane 1. On the other hand, stationary potting does not require large equipment such as a centrifugal molding machine.

ポッティングが終了しポッティング剤が硬化したら、第1ポッティング部端側のポッティング部をカットすることで中空糸膜1の端面を開口させる。ポッティングを行う前には中空糸膜1の端部の中空部をシリコーン接着剤などで封止する目止め処理を実施しておくことが望ましい。目止め処理を行うと、それ以上中空部にポッティング剤が進入することを防ぎ、中空部がポッティング剤で満たされて透過液が出なくなる不通糸の発生を防止することができる。   When the potting is finished and the potting agent is cured, the end surface of the hollow fiber membrane 1 is opened by cutting the potting portion on the end side of the first potting portion. Before potting, it is desirable to carry out a sealing process for sealing the hollow portion at the end of the hollow fiber membrane 1 with a silicone adhesive or the like. When the sealing treatment is performed, it is possible to prevent the potting agent from further entering the hollow portion, and to prevent the occurrence of thread breakage in which the hollow portion is filled with the potting agent and the permeate does not come out.

またポッティングを行う際は、接着性を向上させるため第2ポッティング部ケース13の内側の表面ついてヤスリがけ、プラズマ処理、プライマー処理などを実施しても良い。   Further, when potting is performed, the inner surface of the second potting part case 13 may be filed, plasma treatment, primer treatment, or the like may be performed in order to improve adhesion.

次に、第1実施形態にかかる中空糸膜カートリッジ100の製造方法について図7のフローチャートを参照して説明する。ただし、以下に説明する製造方法は、後述のいずれの実施形態のモジュールにおけるカートリッジにも適用可能である。   Next, the manufacturing method of the hollow fiber membrane cartridge 100 concerning 1st Embodiment is demonstrated with reference to the flowchart of FIG. However, the manufacturing method described below can be applied to a cartridge in a module according to any of the embodiments described later.

まず、中空糸膜束2を図8に示す遠心ポッティング装置に設置して遠心ポッティングを行い、第1ポッティング部および第2ポッティング部を成形する(ステップS1)。   First, the hollow fiber membrane bundle 2 is installed in the centrifugal potting apparatus shown in FIG. 8, and centrifugal potting is performed to form the first potting portion and the second potting portion (step S1).

ここで、中空糸膜束2の中央部は塩ビ製筒状ケース20に収められ、中空糸膜1の第1端部は第1ポッティング部成形用治具21A、21Bに、中空糸膜1の第2端部は第2ポッティング部ケース13に、それぞれ挿入されている。また、第2ポッティング部ケース13底部の貫通孔にピン23が挿入されており、第2ポッティング部成形用治具22の内部に第2ポッティング部ケース13とピン23が収められている。尚、中空糸膜1の第1端部は予めシリコーン接着剤で目止め処理されている。   Here, the center portion of the hollow fiber membrane bundle 2 is housed in a cylindrical case 20 made of polyvinyl chloride, and the first end of the hollow fiber membrane 1 is placed on the first potting portion forming jigs 21A and 21B. The second end portion is inserted into the second potting portion case 13, respectively. Further, a pin 23 is inserted into a through hole at the bottom of the second potting part case 13, and the second potting part case 13 and the pin 23 are accommodated in the second potting part forming jig 22. The first end portion of the hollow fiber membrane 1 is preliminarily treated with a silicone adhesive.

塩ビ製筒状ケース20にはポッティング剤投入器19が接続されており、この装置全体を遠心成形機内で回転させることで遠心力によりポッティング剤をポッティング部成形用治具21A、21Bおよび第2ポッティング部ケース13に供給することができる。尚、ポッティング剤はポッティング部成形用治具21A、21Bと第2ポッティング部ケース13に同時に供給することもできるし、別々に供給することもできる。   A potting agent feeder 19 is connected to the PVC cylindrical case 20, and the potting agent forming jigs 21A and 21B and the second potting are turned by centrifugal force by rotating the entire apparatus in a centrifugal molding machine. It can be supplied to the part case 13. The potting agent can be supplied simultaneously to the potting part forming jigs 21A, 21B and the second potting part case 13, or can be supplied separately.

ポッティング剤が硬化した後に、ポッティング部成形用治具を取り外す。硬化に要する時間および温度はポッティング剤の種類により異なるため、適した条件を適宜適用すればよい。   After the potting agent has hardened, remove the potting part forming jig. Since the time and temperature required for curing vary depending on the type of potting agent, suitable conditions may be applied as appropriate.

シール面の表面平滑化方法には、ポッティング部を成形後にシール面を研磨等で後処理する方法、およびポッティング部の成形時に平滑なシール面を成形する方法がある。   As a method for smoothing the surface of the sealing surface, there are a method in which the sealing surface is post-processed by polishing after molding the potting portion, and a method in which a smooth sealing surface is formed at the time of molding the potting portion.

ポッティング部成形後にシール面を研磨等の後処理する方法では、中空糸膜カートリッジを製造する毎に後処理工程が必要である。また、後処理工程は操作が煩雑となることから生産効率がよくない。また、中空糸膜カートリッジ毎にシール面の表面粗さにばらつきが出る可能性が高く、一定の品質を保った中空糸膜カートリッジの製造が難しい。   In the method of post-processing such as polishing the sealing surface after forming the potting portion, a post-processing step is required every time the hollow fiber membrane cartridge is manufactured. Further, the post-treatment process is not efficient because the operation becomes complicated. In addition, there is a high possibility that the surface roughness of the seal surface varies from one hollow fiber membrane cartridge to another, and it is difficult to manufacture a hollow fiber membrane cartridge having a certain quality.

特に、ポッティング部を成形するときに、シール面を平滑に成形する手段を講じた場合、中空糸膜カートリッジを製造する毎に後処理による平滑化工程が不要となり、生産効率が高く、また品質を保ちやすい。本発明では後述するシール面を平滑化する手段を講じたポッティング部成形用冶具を用いることにより、Oリングによる確実なシールが可能なシール面を成形することができる。   In particular, when a potting part is molded, if a means for smooth molding of the sealing surface is taken, a smoothing step by post-processing is not required every time the hollow fiber membrane cartridge is manufactured, and the production efficiency is high and the quality is improved. Easy to keep. In the present invention, by using a potting part forming jig provided with a means for smoothing the seal surface, which will be described later, it is possible to form a seal surface that can be reliably sealed with an O-ring.

最後にチップソー式回転刃で図9のC−C線部分を切断し、中空糸膜1の第1端部を開口させる(ステップS2)ことで中空糸膜カートリッジ100を製造することができる。   Finally, the C-C line portion of FIG. 9 is cut with a tip saw type rotary blade, and the hollow fiber membrane cartridge 100 can be manufactured by opening the first end portion of the hollow fiber membrane 1 (step S2).

また、後述する第2実施形態の中空糸膜モジュールの製造の様に、ステップS1の後に保護ポッティング層11Bを設ける工程を行ってもよい。保護ポッティング層を設ける工程は、硬化後の伸度が30%以上である液状のポッティング剤を、第1ポッティング部において中空糸膜が延在する面に配置するステップである。   Moreover, you may perform the process of providing the protective potting layer 11B after step S1, like manufacture of the hollow fiber membrane module of 2nd Embodiment mentioned later. The step of providing the protective potting layer is a step of placing a liquid potting agent having an elongation after curing of 30% or more on the surface where the hollow fiber membrane extends in the first potting portion.

<ポッティング部成形用治具>
本発明のポッティング部成形用治具について、図面を参照しながら説明する。図6は、本発明の第1実施形態にかかる第1ポッティング部成形用治具の概略縦断面図である。上述の通り本発明の一部では、ポッティング部成形用治具にシール面を平滑化する手段を講じている。ポッティング部の表面粗さは、その表面を成形するポッティング部成形用治具の表面粗さと離型性の影響を受ける。平滑な表面を成形するためには、表面が平滑でかつ離型性がよいポッティング部成形用治具を用いればよい。ポッティング部成形用治具の表面が粗く、離型性がよい場合、成形されるポッティング部の表面は成形用治具の粗い表面が転写される。反対に、ポッティング部成形用治具の表面は平滑であるが、離型性が悪い場合、成形用治具の平滑な表面はそのまま転写されず、平滑なポッティング部表面は得られない。
上述の通り、ポッティング部中、シール面に必要な表面粗さは算術平均粗さRaが1.6 μm以下であることが望ましい。従って、ポッティング部成形用治具のシール面成形部の表面粗さは少なくとも算術平均粗さRaが1.6 μm以下であることが望ましい。中空糸膜モジュールのポッティング部およびポッティング部成形用治具における表面粗さは、市販の表面粗さ計を用いて測定を行うことができる。R面補正などの補正機能を有している場合、中空糸膜モジュールの周方向に検出器を走査して測定すればよく、補正機能を有していない場合、中空糸膜モジュールの軸方向に検出器を走査して測定すればよい。
<Potting part forming jig>
The potting part forming jig of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a schematic longitudinal sectional view of the first potting part forming jig according to the first embodiment of the present invention. As described above, in a part of the present invention, means for smoothing the sealing surface is provided in the potting part forming jig. The surface roughness of the potting part is affected by the surface roughness and mold release properties of the potting part forming jig for forming the surface. In order to form a smooth surface, a potting part forming jig having a smooth surface and good releasability may be used. When the surface of the potting part forming jig is rough and the releasability is good, the rough surface of the forming jig is transferred to the surface of the potting part to be formed. On the contrary, the surface of the potting part forming jig is smooth, but when the releasability is poor, the smooth surface of the forming jig is not transferred as it is, and a smooth potting part surface cannot be obtained.
As described above, the surface roughness required for the sealing surface in the potting part is desirably an arithmetic average roughness Ra of 1.6 μm or less. Accordingly, it is desirable that the surface roughness of the seal surface molding portion of the potting portion molding jig is at least an arithmetic average roughness Ra of 1.6 μm or less. The surface roughness of the potting part and the potting part molding jig of the hollow fiber membrane module can be measured using a commercially available surface roughness meter. If it has a correction function such as R-plane correction, it may be measured by scanning the detector in the circumferential direction of the hollow fiber membrane module. The measurement may be performed by scanning the detector.

ポッティング部成形用治具の表面を平滑化するためには、荒い研磨材で研磨した後に、細かい研磨材を用いて段階的に研磨することが好ましい。具体的には、切削加工で得られた表面に対し、研磨材番手の小さいものから大きいものへと変更しながら、研磨することが好ましい。例えば、フライス加工で得られた表面に対し、バフ研磨を番手400、600、800の順に行うことで、十分に表面を平滑化することができる。   In order to smooth the surface of the potting part forming jig, it is preferable that the surface is polished stepwise with a fine abrasive after being polished with a rough abrasive. Specifically, it is preferable to polish the surface obtained by the cutting process while changing the surface of the abrasive material from small to large. For example, the surface can be sufficiently smoothed by performing buffing in the order of counts 400, 600, and 800 on the surface obtained by milling.

ポッティング部成形用治具のシール面成形部分の離型性をよくするために、シール面成形部分の表面を平滑化することで離型抵抗を抑える方法、PTFE等のコーティングを行う方法、または離型剤を使用する方法が挙げられる。   In order to improve the releasability of the sealing surface forming part of the potting part forming jig, a method of suppressing the releasing resistance by smoothing the surface of the sealing surface forming part, a method of performing coating such as PTFE, or a releasing A method using a mold is mentioned.

離型性をよくするためには、平滑な表面を有するポッティング部成形用治具を用いることが特に好ましい。この方法によれば、コーティング加工よりも離型性を長く保つことができる。また、離型剤を塗布する場合は中空糸膜カートリッジの製造毎に離型剤を塗布する必要があるが、平滑な治具はそのような塗布工程を必要としないので、生産性が向上する。   In order to improve releasability, it is particularly preferable to use a potting part forming jig having a smooth surface. According to this method, the releasability can be maintained longer than the coating process. In addition, when a release agent is applied, it is necessary to apply the release agent every time the hollow fiber membrane cartridge is manufactured. However, a smooth jig does not require such an application step, so that productivity is improved. .

ポッティング部成形用治具の材質は耐熱性、化学的耐久性などを満たせば特に限定されないが、例えば塩化ビニル系樹脂、ナイロン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリアセタール系樹脂、ポリエチレン系樹脂、シリコーン系樹脂等が離型性にも優れ、好適に用いられる。ポッティング部成形用治具は、単一の材質を用いても、上述したような材質を少なくともひとつ含むように複数の材質を組み合わせて用いてもよい。   The material of the potting part molding jig is not particularly limited as long as it satisfies heat resistance and chemical durability. For example, vinyl chloride resin, nylon resin, fluorine resin, polypropylene resin, polyacetal resin, polyethylene resin Silicone resins are excellent in releasability and are preferably used. The potting part forming jig may be made of a single material or a combination of a plurality of materials so as to include at least one material as described above.

<中空糸膜モジュールの製造>
上記方法で製造された中空糸膜カートリッジ100を筐体本体3に挿入してOリング15で固定し、上部キャップ4と下部キャップ5を取り付けることにより、第1実施形態にかかる中空糸膜モジュール101Aを製造することができる。尚、ここに記載する製造方法は第1実施形態に限定されるものではなく、後述するいずれの実施形態でも同様の方法でカートリッジ式中空糸膜モジュールを製造できる。
<Manufacture of hollow fiber membrane module>
The hollow fiber membrane module 100A according to the first embodiment is inserted by inserting the hollow fiber membrane cartridge 100 manufactured by the above method into the housing body 3 and fixing it with the O-ring 15, and attaching the upper cap 4 and the lower cap 5. Can be manufactured. In addition, the manufacturing method described here is not limited to 1st Embodiment, In any embodiment mentioned later, a cartridge type hollow fiber membrane module can be manufactured with the same method.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態にかかるカートリッジ式中空糸膜モジュールの構成について、図面を参照しながら説明する。図10は、第2実施形態にかかるカートリッジ式中空糸膜モジュール101Bの第1ポッティング部付近の概略縦断面図である。尚、以下で言及しないカートリッジ式中空糸膜モジュール101Bの構成については、第1実施形態のカートリッジ式中空糸膜モジュール101Aと同様の構造を適用可能である。第1実施形態で説明した部材と同様の機能を有する部材については、同じ符号を付して、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
The configuration of the cartridge type hollow fiber membrane module according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a schematic longitudinal sectional view of the vicinity of the first potting portion of the cartridge type hollow fiber membrane module 101B according to the second embodiment. In addition, about the structure of the cartridge type hollow fiber membrane module 101B which is not mentioned below, the structure similar to the cartridge type hollow fiber membrane module 101A of 1st Embodiment is applicable. Members having the same functions as those described in the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

第2実施形態にかかるカートリッジ式中空糸膜モジュール101Bでは、第1ポッティング部112は、ポッティング部本体11Aに加えて、保護ポッティング部11Bをさらに備える以外は、第1実施形態にかかるカートリッジ式中空糸膜モジュール101Aと同様の構造である。保護ポッティング部11Bは、ポッティング部本体11Aの下面に設けられる。つまり、保護ポッティング部11Bは、第1ポッティング部112における第2ポッティング部12との対向面、すなわち第1ポッティング部112において中空糸膜が延在する面)に設けられる。   In the cartridge type hollow fiber membrane module 101B according to the second embodiment, the first potting part 112 is further provided with a protective potting part 11B in addition to the potting part main body 11A, and the cartridge type hollow fiber according to the first embodiment. The structure is the same as that of the membrane module 101A. The protective potting portion 11B is provided on the lower surface of the potting portion main body 11A. That is, the protective potting portion 11B is provided on the surface of the first potting portion 112 that faces the second potting portion 12, that is, the surface on which the hollow fiber membrane extends in the first potting portion 112.

一般に、モジュール内では、原水の流れにより、ポッティング部の端面において、ポッティング部との接触によって中空糸膜に大きな負担がかかるので、この部分で中空糸膜の破断が発生しやすい。   In general, in the module, due to the flow of raw water, a large burden is imposed on the hollow fiber membrane due to contact with the potting portion at the end surface of the potting portion, and the hollow fiber membrane is easily broken at this portion.

これに対して、本実施形態では、第1ポッティング部112が、伸度の大きいポッティング剤で成形された保護ポッティング部11Bを備える。液の流れやエアスクラビングにより中空糸膜1が揺動した際、保護ポッティング部11Bが伸張して中空糸膜1の動きに追随することで中空糸膜1にかかる負担を軽減することができる。こうして、保護ポッティング部11Bは、第1ポッティング部112の下面における中空糸膜1と第1ポッティング部112との接触による中空糸膜1への負担を軽減し、中空糸膜1の破断を抑制することができる。   On the other hand, in this embodiment, the 1st potting part 112 is provided with the protection potting part 11B shape | molded with the potting agent with a large elongation. When the hollow fiber membrane 1 swings due to the flow of liquid or air scrubbing, the protective potting portion 11B expands to follow the movement of the hollow fiber membrane 1, whereby the burden on the hollow fiber membrane 1 can be reduced. Thus, the protective potting portion 11B reduces the burden on the hollow fiber membrane 1 due to contact between the hollow fiber membrane 1 and the first potting portion 112 on the lower surface of the first potting portion 112, and suppresses breakage of the hollow fiber membrane 1. be able to.

保護ポッティング部11Bを成形するポッティング剤としては、十分な耐熱性を有するもので、伸度が30%以上のものを使用することが好ましく、伸度が50%以上のものを使用することがさらに好ましい。保護ポッティング部11Bとしては、例えばエポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂を使用することができる。また、保護ポッティング部11Bの伸度は、第1ポッティング部本体11Aの伸度よりも大きいことが好ましい。ポッティング剤の伸度の評価は、JIS K 6251(2004)に基づき実施すればよい。   As a potting agent for forming the protective potting portion 11B, a potting agent having sufficient heat resistance, preferably having an elongation of 30% or more, and more preferably having an elongation of 50% or more is used. preferable. For example, an epoxy resin, a polyurethane resin, or a silicone resin can be used as the protective potting portion 11B. Further, the elongation of the protective potting part 11B is preferably larger than the elongation of the first potting part main body 11A. The elongation of the potting agent may be evaluated based on JIS K 6251 (2004).

(第3実施形態)
本発明の第3実施形態にかかるカートリッジ式中空糸膜モジュール101Cの構成について、図面を参照しながら説明する。
(Third embodiment)
A configuration of a cartridge type hollow fiber membrane module 101C according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図11は、第3実施形態にかかるカートリッジ式中空糸膜モジュール101Cの第1ポッティング部付近の概略縦断面図である。以下で言及しないカートリッジ式中空糸膜モジュール101Cの構成については、第1実施形態のカートリッジ式中空糸膜モジュール101Aと同様の構造を適用可能である。第1実施形態で説明した部材と同様の機能を有する部材については、同じ符号を付して、その説明を省略する。   FIG. 11 is a schematic longitudinal sectional view of the vicinity of the first potting portion of the cartridge type hollow fiber membrane module 101C according to the third embodiment. About the structure of the cartridge type hollow fiber membrane module 101C which is not mentioned below, the structure similar to the cartridge type hollow fiber membrane module 101A of 1st Embodiment is applicable. Members having the same functions as those described in the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

第3実施形態にかかるカートリッジ式中空糸膜モジュール101Cは、筒状ケース9を備える以外は、第1実施形態のモジュール101Aとほぼ同一の構成である。   A cartridge-type hollow fiber membrane module 101C according to the third embodiment has substantially the same configuration as the module 101A of the first embodiment except that it includes a cylindrical case 9.

筒状ケース9は、略円筒形状の部材であり、その円筒形状の高さ方向が筐体本体3の高さ方向に沿うように、筐体本体3内に収容される。筒状ケース9の外面には、鍔部9Aおよび段部9Bが設けられている。鍔部9Aは、筒状ケース9の上端において、筒状ケース9の外周面を一周するように設けられた、径方向外側に突出する部分である。また、段部9Bも、筒状ケース9の外周面を一周するように設けられている。段部9Bが設けられることで、筒状ケース9の上部の外径は、下部の外径よりも大きくなっている。   The cylindrical case 9 is a substantially cylindrical member, and is accommodated in the housing body 3 such that the height direction of the cylindrical shape is along the height direction of the housing body 3. On the outer surface of the cylindrical case 9, a flange portion 9A and a step portion 9B are provided. The flange portion 9 </ b> A is a portion that protrudes outward in the radial direction and is provided at the upper end of the cylindrical case 9 so as to go around the outer peripheral surface of the cylindrical case 9. The step portion 9B is also provided so as to go around the outer peripheral surface of the cylindrical case 9. By providing the step 9B, the outer diameter of the upper part of the cylindrical case 9 is larger than the outer diameter of the lower part.

ろ過運転時の原水の偏流を防ぐ目的で、筒状ケース9の側面には、整流孔10が設けられている。   A rectifying hole 10 is provided on the side surface of the cylindrical case 9 for the purpose of preventing the drift of the raw water during the filtration operation.

上部キャップ4は、段部4Aの下に設けられた段部4Bをさらに備える。段部4Bは、段部4Aと同様に、上部キャップ4の全周にわたって成形されている。上部キャップ4が筐体本体3に装着されると、筐体本体の鍔部3Aの上面と段部4Bとの間に溝が成形される。筒状ケース9の鍔部9Aはこの溝に嵌まる。つまり、筒状ケース9は、その鍔部9Aが上部キャップ4と筐体本体3との間に挟まれることで、筐体本体3に固定される。   The upper cap 4 further includes a step 4B provided below the step 4A. The step 4B is formed over the entire circumference of the upper cap 4 in the same manner as the step 4A. When the upper cap 4 is attached to the housing body 3, a groove is formed between the upper surface of the flange 3A of the housing body and the step portion 4B. The flange portion 9A of the cylindrical case 9 is fitted into this groove. That is, the cylindrical case 9 is fixed to the housing body 3 by the flange portion 9 </ b> A being sandwiched between the upper cap 4 and the housing body 3.

筒状ケース9の内径は上部キャップ4の段部4Bの径よりも小さい。よって、筒状ケース9が筐体本体3に固定された状態で、筒状ケース9の上面と上部キャップ4の段部4Aとの間には溝が成形される。   The inner diameter of the cylindrical case 9 is smaller than the diameter of the step 4B of the upper cap 4. Therefore, a groove is formed between the upper surface of the cylindrical case 9 and the step 4A of the upper cap 4 in a state where the cylindrical case 9 is fixed to the housing body 3.

第1ポッティング部113は、筒状ケース9の中に収容される。第1ポッティング部の鍔部11Cは、筒状ケース9の上面と上部キャップ4の段部4Aとの間に成形された溝に嵌まる。さらに第1ポッティング部の上部(ろ過液側)にはガスケット18(第2シール材)を収容する溝部24が設けられており、溝部24内にガスケット18が配置されている。つまり、第1ポッティング部11は、その鍔部11Cがガスケット18を介して、上部キャップ4と筒状ケース9との間に挟まれることで、筒状ケース9および筐体3に対して固定される。   The first potting portion 113 is accommodated in the cylindrical case 9. The flange portion 11 </ b> C of the first potting portion fits into a groove formed between the upper surface of the cylindrical case 9 and the step portion 4 </ b> A of the upper cap 4. Further, a groove portion 24 for accommodating the gasket 18 (second sealing material) is provided on the upper portion (filtrate side) of the first potting portion, and the gasket 18 is disposed in the groove portion 24. That is, the first potting portion 11 is fixed to the cylindrical case 9 and the housing 3 by the flange portion 11C being sandwiched between the upper cap 4 and the cylindrical case 9 via the gasket 18. The

ここでガスケット18は第1ポッティング部113、上部キャップ4、筒状ケース9、Oリング15の間で成形される袋路空間とろ過液側の空間を隔離する役割を担う。このような袋路空間はろ過液や、蒸気滅菌時のスチームドレンが滞留しやすいため、洗浄性が悪く、滅菌不良が起こりやすい。そこでモジュールの洗浄性や滅菌性を確保するために、ガスケット18によりこのような袋路空間を隔離することが好ましい。ガスケット18が接する第1ポッティング部の溝部24の表面は、確実なシールを行うために表面を平滑化する必要がある。溝部24の表面を少なくとも算術平均粗さRaが1.6 μm以下にすることが望ましい。   Here, the gasket 18 plays a role of isolating the bag space formed between the first potting portion 113, the upper cap 4, the cylindrical case 9, and the O-ring 15 from the filtrate side space. In such a bag space, the filtrate and steam drain during steam sterilization are likely to stay, so that the cleaning property is poor and sterilization failure is likely to occur. Therefore, in order to ensure the cleanability and sterilization of the module, it is preferable to isolate such a passage space with the gasket 18. The surface of the groove portion 24 of the first potting portion with which the gasket 18 is in contact with the surface needs to be smoothed for reliable sealing. It is desirable that the surface of the groove 24 has an arithmetic average roughness Ra of 1.6 μm or less.

第1ポッティング部113の段部11Dと筒状ケース9の内面との間には、Oリング15が設置される。Oリング15により、第1ポッティング部11は、筒状ケース9に、液密、かつ気密に固定される。ここでOリング15は、筒状ケース9と第1ポッティング部11との間でモジュールの軸方向につぶされることで第1ポッティング部を液密、かつ気密に固定している。Oリング15と接する第1ポッティング部のシール面である段部11Dの表面は、確実なシールを行うために表面を平滑化する必要があり、少なくとも算術平均粗さRaが1.6 μm以下にすることが望ましい。   An O-ring 15 is installed between the step portion 11 </ b> D of the first potting portion 113 and the inner surface of the cylindrical case 9. The first potting portion 11 is fixed to the cylindrical case 9 in a liquid-tight and air-tight manner by the O-ring 15. Here, the O-ring 15 is crushed in the axial direction of the module between the cylindrical case 9 and the first potting portion 11 to fix the first potting portion in a liquid-tight and air-tight manner. The surface of the step portion 11D, which is the sealing surface of the first potting portion in contact with the O-ring 15, needs to be smoothed for reliable sealing, and at least the arithmetic average roughness Ra should be 1.6 μm or less. Is desirable.

第3実施形態の中空糸膜カートリッジの製造に用いられる、本発明の第1ポッティング部成形用治具を図12に示す。第3実施形態ではポッティング部成形用治具を取り外した後、D−D線部分を切断し、中空糸膜1の第1端部を開口させる(ステップS2)が、溝部24は表面を平滑化したポッティング部成形用治具によりその内面が成形されているため、後処理に平滑化工程を含まずに、ガスケット18を用いて第1ポッティング部上部をシールすることが可能である。   FIG. 12 shows a first potting part forming jig of the present invention used for manufacturing the hollow fiber membrane cartridge of the third embodiment. In the third embodiment, after removing the potting portion forming jig, the DD line portion is cut to open the first end of the hollow fiber membrane 1 (step S2), but the groove 24 smoothes the surface. Since the inner surface is formed by the potting part forming jig, it is possible to seal the upper part of the first potting part using the gasket 18 without including a smoothing step in the post-processing.

筒状ケースの段部9Bと筐体本体3の間には、Oリング16が設置される。Oリング16により、筒状ケース9は、筐体本体3に液密、かつ気密に固定される。   An O-ring 16 is installed between the step 9B of the cylindrical case and the housing body 3. The cylindrical case 9 is fixed to the housing body 3 in a liquid-tight and air-tight manner by the O-ring 16.

カートリッジ式中空糸膜モジュール101Cを蒸気滅菌する場合、筒状ケースの下部と筐体本体3が当接していると、スチームドレンが滞留して十分に昇温せず、滅菌不良が発生する可能性がある。そこでスチームドレンの滞留を防止するため、筒状ケースの下部と筐体本体3との間にはスチームドレン排出のためのクリアランスを設けることが好ましい。   When the cartridge-type hollow fiber membrane module 101C is steam sterilized, if the lower part of the cylindrical case and the housing body 3 are in contact with each other, steam drain may accumulate and the temperature will not rise sufficiently, and sterilization failure may occur. There is. Therefore, in order to prevent the steam drain from staying, it is preferable to provide a clearance for discharging the steam drain between the lower portion of the cylindrical case and the housing body 3.

(カートリッジ式中空糸膜モジュールのろ過運転方法)
カートリッジ式中空糸膜モジュールのろ過運転方法について述べる。原水は下部キャップ5の原水流入口6よりカートリッジ式中空糸膜モジュール101A内に流入し、中空糸膜1を透過しなかった原水は、原水出口8よりカートリッジ式中空糸膜モジュール101Aの外部に排出される。中空糸膜1の外側から内側に透過したろ過液は、中空糸膜1の中空部を通過して、上部キャップ4のろ過液出口7よりカートリッジ式中空糸膜モジュール101Aの外部に排出される。
(Filtering operation method for cartridge type hollow fiber membrane module)
The filtration operation method of the cartridge type hollow fiber membrane module will be described. The raw water flows into the cartridge type hollow fiber membrane module 101A from the raw water inlet 6 of the lower cap 5, and the raw water that has not permeated through the hollow fiber membrane 1 is discharged from the raw water outlet 8 to the outside of the cartridge type hollow fiber membrane module 101A. Is done. The filtrate that permeates from the outside to the inside of the hollow fiber membrane 1 passes through the hollow portion of the hollow fiber membrane 1 and is discharged from the filtrate outlet 7 of the upper cap 4 to the outside of the cartridge type hollow fiber membrane module 101A.

このように膜面に対して原水を平行に流しながらろ過する方式をクロスフローろ過と呼び、原水中の懸濁物質等が膜面に堆積するのを抑制する効果がある。また、原水出口8を閉止すれば、原水を全てろ過する全量ろ過を行うこともできる。また原水流入口6からエアを供給することでエアスクラビングを行い、中空糸膜の洗浄を行うこともできる。流入したエアは原水出口8から排出される。またろ過液出口7から逆圧洗浄液を供給し、中空糸膜の内側から外側に液を透過させることで、中空糸膜の逆圧洗浄を行うこともできる。   The method of filtering while flowing raw water in parallel with the membrane surface is called cross flow filtration, and has an effect of suppressing the accumulation of suspended substances in the raw water on the membrane surface. Moreover, if the raw | natural water exit 8 is closed, the whole quantity filtration which filters all raw | natural water can also be performed. In addition, air scrubbing can be performed by supplying air from the raw water inlet 6 to wash the hollow fiber membrane. The inflowing air is discharged from the raw water outlet 8. Moreover, the back pressure washing | cleaning of a hollow fiber membrane can also be performed by supplying a back pressure washing | cleaning liquid from the filtrate exit 7, and permeate | transmitting a liquid from the inner side to the outer side of a hollow fiber membrane.

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良等が自在である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置場所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately modified and improved. In addition, the material, shape, dimension, numerical value, form, number, arrangement location, and the like of each component in the above-described embodiment are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれによって限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be specifically described by way of examples, but the present invention is not limited thereto.

(a)中空糸膜の製造
重量平均分子量41.7万のフッ化ビニリデンホモポリマー38質量部とγ−ブチロラクトン62質量部を混合し、160℃で溶解した。この高分子溶液を85質量%γ−ブチロラクトン水溶液を中空部形成液体として随伴させながら二重管の口金から吐出し、口金の30mm下方に設置した温度20℃のγ−ブチロラクトン85質量%水溶液からなる冷却浴中で凝固させて球状構造からなる中空糸膜を作製した。次いで、重量平均分子量28.4万のフッ化ビニリデンホモポリマー14質量部、セルロースアセテートプロピオネート(イーストマンケミカル社製、CAP482−0.5)1質量部、N−メチル−2−ピロリドン77質量部、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル(三洋化成社製、イオネット(登録商標)T−20C)5質量部、水3質量部を混合し、95℃で溶解して高分子溶液を作製した。この製膜原液を、球状構造からなる中空糸膜の表面に均一に塗布し、すぐに水浴中で凝固させて球状構造層の上に三次元編目構造を形成させた中空糸膜1を作製した。得られた中空糸膜1は、外径1350μm、内径800μmで、膜表面平均孔径は40nmであった。
(A) Production of Hollow Fiber Membrane 38 parts by mass of vinylidene fluoride homopolymer having a weight average molecular weight of 41,000 and 62 parts by mass of γ-butyrolactone were mixed and dissolved at 160 ° C. The polymer solution was discharged from a double-tube base while an 85% by mass γ-butyrolactone aqueous solution was accompanied as a hollow portion forming liquid, and consisted of an 85% by mass aqueous γ-butyrolactone solution at a temperature of 20 ° C. placed 30 mm below the base. A hollow fiber membrane having a spherical structure was produced by solidifying in a cooling bath. Subsequently, 14 parts by mass of vinylidene fluoride homopolymer having a weight average molecular weight of 284,000, 1 part by mass of cellulose acetate propionate (manufactured by Eastman Chemical Co., CAP482-0.5), 77 parts by mass of N-methyl-2-pyrrolidone Part, 5 parts by mass of polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester (manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd., Ionet (registered trademark) T-20C) and 3 parts by mass of water were mixed and dissolved at 95 ° C. to prepare a polymer solution. The membrane-forming stock solution was uniformly applied to the surface of a hollow fiber membrane having a spherical structure, and immediately solidified in a water bath to produce a hollow fiber membrane 1 having a three-dimensional stitch structure formed on the spherical structure layer. . The obtained hollow fiber membrane 1 had an outer diameter of 1350 μm, an inner diameter of 800 μm, and a membrane surface average pore diameter of 40 nm.

(b)モジュールの製造
(実施例1)
ポリアセタール系樹脂をフライス加工した後に表面をバフ研磨することで、治具表面の算術平均粗さRaが0.68μmである第1ポッティング部成形用治具21A,21B(内径140mm)を作製した。また、ポリアセタール系樹脂をフライス加工することで、第2ポッティング部成形用治具22(内径140mm)を作製した。
(B) Manufacture of modules (Example 1)
After milling the polyacetal-based resin, the surface was buffed to produce first potting part forming jigs 21A and 21B (inner diameter 140 mm) having an arithmetic average roughness Ra of 0.68 μm on the jig surface. Moreover, the 2nd potting part shaping | molding jig | tool 22 (inner diameter 140mm) was produced by milling polyacetal type resin.

上記(a)で得られた中空糸膜1を長さ1800mmにカットし、30質量%グリセリン水溶液に1時間浸漬後、風乾した。この中空糸膜1を125℃の水蒸気で1時間加熱処理して風乾させ、長さ1200mmにカットした。その後シリコーン接着剤(東レ・ダウコーニング社製、SH850A/B、2剤を質量比が50:50となるように混合したもの)で中空糸膜1の両端を目止めした。   The hollow fiber membrane 1 obtained in the above (a) was cut to a length of 1800 mm, immersed in a 30% by mass glycerin aqueous solution for 1 hour, and then air-dried. The hollow fiber membrane 1 was heat-treated with steam at 125 ° C. for 1 hour, air-dried, and cut to a length of 1200 mm. Thereafter, both ends of the hollow fiber membrane 1 were spotted with a silicone adhesive (manufactured by Dow Corning Toray, SH850A / B, two components mixed in a mass ratio of 50:50).

その後、図8に示すように塩ビ製筒状ケース20(内径145mm、外径155mm、長さ1000mm、割り型)に前述の中空糸膜1を5000本充填した。さらに、塩ビ製筒状ケース20の両端に、上述の第1ポッティング部成形用治具21Aおよび21B、第2ポッティング部成形用治具22、並びにポリスルホン製第2ポッティング部ケース13を装着した。こうして治具を装着された筒状ケース20を遠心成型機に設置した。第2ポッティング部ケース13底部の貫通孔にはピン23が挿入されており、第2ポッティング部成形用治具22の内部には第2ポッティング部ケース13とピン23が収められていた。   After that, as shown in FIG. 8, 5,000 hollow fiber membranes 1 described above were filled in a PVC cylindrical case 20 (inner diameter 145 mm, outer diameter 155 mm, length 1000 mm, split mold). Furthermore, the first potting part forming jigs 21A and 21B, the second potting part forming jig 22, and the polysulfone second potting part case 13 were mounted on both ends of the PVC cylindrical case 20. In this way, the cylindrical case 20 fitted with the jig was installed in a centrifugal molding machine. A pin 23 is inserted into the through hole at the bottom of the second potting part case 13, and the second potting part case 13 and the pin 23 are housed inside the second potting part forming jig 22.

膜束接着剤(ポッティング剤)として、ビスフェノールF型エポキシ樹脂(ハンツマン社製、LST868−R14)と脂肪族アミン系硬化剤(ハンツマン社製、LST868−H14)を質量比が100:30となるように混合し、合計2000g(片端当たり1000g)をポッティング剤投入器19に入れた。   As a film bundle adhesive (potting agent), a mass ratio of bisphenol F type epoxy resin (manufactured by Huntsman, LST868-R14) and aliphatic amine curing agent (manufactured by Huntsman, LST868-H14) is 100: 30. A total of 2000 g (1000 g per one end) was put in the potting agent feeder 19.

続いて遠心成型機を回転させ、ポッティング剤を両端のポッティング部成形用治具21A、21Bおよび第2ポッティング部ケース13に充填して第1ポッティング部11および第2ポッティング部12を成形し、ポッティング剤を硬化させた。遠心成型機内の温度は35℃、回転数は350rpm、遠心時間は5時間とした。   Subsequently, the centrifugal molding machine is rotated, and the potting agent is filled in the potting part forming jigs 21A and 21B and the second potting part case 13 at both ends to form the first potting part 11 and the second potting part 12, and potting is performed. The agent was cured. The temperature in the centrifugal molding machine was 35 ° C., the rotation speed was 350 rpm, and the centrifugation time was 5 hours.

その後ポッティング部成形用治具21A、21B、22と塩ビ製筒状ケース20、ピン23を取り外し、室温で24時間硬化させた後、第1ポッティング部11の端部(図9に示すC−C面)をチップソー式回転刃でカットし、中空糸膜1の端面を開口させた。   Thereafter, the potting portion forming jigs 21A, 21B, 22 and the PVC cylindrical case 20 and the pin 23 are removed and cured at room temperature for 24 hours, and then the end portion of the first potting portion 11 (CC shown in FIG. 9). Surface) was cut with a tip saw type rotary blade, and the end face of the hollow fiber membrane 1 was opened.

続いて第1ポッティング部11にシリコーン製のOリング15を装着し、ポリスルホン製の筐体3を取り付けた。さらに両端に上部キャップ4、下部キャップ5を取り付け、図1に示すような中空糸膜モジュール101Aとした。その後中空糸膜モジュール101Aにエタノールを送液してろ過を行い、中空糸膜1の細孔内をエタノールで満たした。続いてRO水を送液してろ過を行い、エタノールをRO水に置換した。   Subsequently, a silicone O-ring 15 was attached to the first potting portion 11, and a case 3 made of polysulfone was attached. Further, an upper cap 4 and a lower cap 5 were attached to both ends to obtain a hollow fiber membrane module 101A as shown in FIG. Thereafter, ethanol was fed to the hollow fiber membrane module 101A and filtered, and the pores of the hollow fiber membrane 1 were filled with ethanol. Subsequently, RO water was fed and filtered, and ethanol was replaced with RO water.

第1ポッティング部成形用治具および第1ポッティング部を表面粗さ計を用いて測定した。測定はMitutoyo製Surftest SV-2000N2を用い、中空糸膜モジュールの軸方向に沿って検出器を走査させた。測定した表面粗さを表1に示す。表1で、治具表面の算術平均粗さRaは0.68μm、第1ポッティング部表面の算術平均粗さRaは0.83μmであった。   The first potting part forming jig and the first potting part were measured using a surface roughness meter. The measurement was performed using a Mitutoyo Surftest SV-2000N2, and the detector was scanned along the axial direction of the hollow fiber membrane module. Table 1 shows the measured surface roughness. In Table 1, the arithmetic average roughness Ra of the jig surface was 0.68 μm, and the arithmetic average roughness Ra of the first potting portion surface was 0.83 μm.

(実施例2)
ポリアセタール系樹脂をフライス加工した後に表面をバフ研磨して作製し、治具表面の算術平均粗さRaが1.10μmである第1ポッティング部成形用治具21A、21Bを用いた以外は、実施例1と同様の方法で中空糸膜モジュール101Aを作製した。
(Example 2)
Example: Except for using the first potting part molding jigs 21A and 21B, which were prepared by buffing the surface after milling a polyacetal resin and having an arithmetic average roughness Ra of 1.10 μm on the jig surface. A hollow fiber membrane module 101A was produced in the same manner as in No. 1.

この第1ポッティング部成形用治具および第1ポッティング部を表面粗さ計を用いて測定した。測定機および測定方法は実施例1と同様である。測定した表面粗さを表1に示す。実施例1の治具とは研磨工程が異なることから、それぞれの表面粗さが異なったが、治具表面の算術平均粗さRaは1.10μm、第1ポッティング部表面の算術平均粗さRaは1.08μmであった。   The first potting part forming jig and the first potting part were measured using a surface roughness meter. The measuring machine and measuring method are the same as those in the first embodiment. Table 1 shows the measured surface roughness. The surface roughness was different because the polishing process was different from the jig of Example 1, but the arithmetic average roughness Ra of the jig surface was 1.10 μm, and the arithmetic average roughness Ra of the surface of the first potting part was 1.08 μm.

(実施例3)
ポリアセタール系樹脂をフライス加工した後に表面をバフ研磨して作製し、治具表面の算術平均粗さRaが1.58μmである第1ポッティング部成形用治具21A、21Bを用いた以外は、実施例1と同様の方法で中空糸膜モジュール101Aを作製した。
(Example 3)
Example: Except for using the first potting part molding jigs 21A and 21B, which were prepared by buffing the surface after milling a polyacetal resin and having an arithmetic average roughness Ra of 1.58 μm on the jig surface. A hollow fiber membrane module 101A was produced in the same manner as in No. 1.

この第1ポッティング部成形用治具および第1ポッティング部を表面粗さ計を用いて測定した。測定機および測定方法は実施例1と同様である。測定した表面粗さを表1に示す。実施例1および2の治具とは研磨工程が異なることから、それぞれの表面粗さが異なったが、治具表面の算術平均粗さRaは1.58μm、第1ポッティング部表面の算術平均粗さRaは1.59μmであった。   The first potting part forming jig and the first potting part were measured using a surface roughness meter. The measuring machine and measuring method are the same as those in the first embodiment. Table 1 shows the measured surface roughness. Since the jigs of Examples 1 and 2 were different in the polishing process, the surface roughness was different, but the arithmetic average roughness Ra of the jig surface was 1.58 μm, and the arithmetic average roughness of the surface of the first potting part. Ra was 1.59 μm.

(実施例4)
ポリプロピレン系樹脂をフライス加工した後に表面をバフ研磨して作製し、治具表面の算術平均粗さRaが1.33μmである第1ポッティング部成形用治具21A、21Bを用いた以外は、実施例1と同様の方法で中空糸膜モジュール101Aを作製した。
Example 4
Example: Except for using the first potting part forming jigs 21A and 21B, which were prepared by milling a polypropylene resin and then buffing the surface, and having an arithmetic average roughness Ra of the jig surface of 1.33 μm. A hollow fiber membrane module 101A was produced in the same manner as in No. 1.

この第1ポッティング部成形用治具および第1ポッティング部を表面粗さ計を用いて測定した。測定機および測定方法は実施例1と同様である。測定した表面粗さを表1に示す。治具表面の算術平均粗さRaは1.33μm、第1ポッティング部表面の算術平均粗さRaは1.41μmであった。   The first potting part forming jig and the first potting part were measured using a surface roughness meter. The measuring machine and measuring method are the same as those in the first embodiment. Table 1 shows the measured surface roughness. The arithmetic average roughness Ra of the jig surface was 1.33 μm, and the arithmetic average roughness Ra of the first potting portion surface was 1.41 μm.

(比較例1)
ポリアセタール系樹脂をフライス加工した後に表面をバフ研磨して作製し、治具表面の算術平均粗さRaが1.83μmである第1ポッティング部成形用治具21A、21Bを用いた以外は、実施例1と同様の方法で中空糸膜モジュール101Aを作製した。
(Comparative Example 1)
Example: Except for using the first potting part forming jigs 21A and 21B, which were prepared by buffing the surface after milling a polyacetal resin and having an arithmetic average roughness Ra of 1.83 μm on the jig surface. A hollow fiber membrane module 101A was produced in the same manner as in No. 1.

この第1ポッティング部成形用治具および第1ポッティング部を表面粗さ計を用いて測定した。測定機および測定方法は実施例1と同様である。測定した表面粗さを表1に示す。表面のバフ研磨工程が十分でなかったため、治具表面の算術平均粗さRaは1.83μm、第1ポッティング部表面の算術平均粗さRaは1.90μmであった。   The first potting part forming jig and the first potting part were measured using a surface roughness meter. The measuring machine and measuring method are the same as those in the first embodiment. Table 1 shows the measured surface roughness. Since the surface buffing process was not sufficient, the arithmetic average roughness Ra of the jig surface was 1.83 μm, and the arithmetic average roughness Ra of the first potting portion surface was 1.90 μm.

(比較例2)
ポリアセタール系樹脂をフライス加工した後に表面をバフ研磨せずに作製し、治具表面の算術平均粗さRaが14.6μmである第1ポッティング部成形用治具21A、21Bを用いた以外は、実施例1と同様の方法で中空糸膜モジュール101Aを作製した。
(Comparative Example 2)
Except for using the first potting part forming jigs 21A and 21B, which were prepared without milling the surface after milling a polyacetal-based resin and having an arithmetic average roughness Ra of 14.6 μm on the jig surface. A hollow fiber membrane module 101A was produced in the same manner as in Example 1.

この第1ポッティング部成形用治具および第1ポッティング部を表面粗さ計を用いて測定した。測定機および測定方法は実施例1と同様である。測定した表面粗さを表1に示す。表面のバフ研磨を行わかったため、治具表面の算術平均粗さRaは14.6μm、第1ポッティング部表面の算術平均粗さRaは22.5μmであった。   The first potting part forming jig and the first potting part were measured using a surface roughness meter. The measuring machine and measuring method are the same as those in the first embodiment. Table 1 shows the measured surface roughness. Since the surface was not buffed, the arithmetic average roughness Ra of the jig surface was 14.6 μm, and the arithmetic average roughness Ra of the first potting portion surface was 22.5 μm.

実施例1〜4および比較例1、2から、本発明の、表面を平滑化したシール面を有するカートリッジ式中空糸膜モジュールが、原水のろ過液側へのリークや雑菌汚染等の懸念なく使用するために特に有効だと言える。   From Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, the cartridge-type hollow fiber membrane module of the present invention having a smoothened seal surface can be used without concern such as leakage to raw water filtrate or contamination with bacteria. It can be said that it is particularly effective to do so.

Figure 2015142886
Figure 2015142886

本発明のカートリッジ式中空糸膜モジュールおよび中空糸膜カートリッジのポッティング部成形用治具およびカートリッジ式中空糸膜モジュールの製造方法は発酵工業分野、医薬品製造分野、食品工業分野、水処理分野などで使用することができる。   The cartridge-type hollow fiber membrane module, the jig for molding the potting part of the hollow fiber membrane cartridge and the method for producing the cartridge-type hollow fiber membrane module of the present invention are used in the fermentation industry, the pharmaceutical production field, the food industry field, the water treatment field, etc. can do.

100 中空糸膜カートリッジ
101A カートリッジ式中空糸膜モジュール
101B カートリッジ式中空糸膜モジュール
101C カートリッジ式中空糸膜モジュール
1 中空糸膜
2 中空糸膜束
3 筐体
3A 鍔部
3B 鍔部
4 上部キャップ
4A 段部
5 下部キャップ
6 原水流入口
7 ろ過液出口
8 原水出口
9 筒状ケース
9A 鍔部
9B 段部
10 整流孔
11、112、113 第1ポッティング部
11A ポッティング部
11B 保護ポッティング部
11C 鍔部
11D 段部
12 第2ポッティング部
13 第2ポッティング部ケース
14 貫通孔
15 Oリング
16 Oリング
17 ガスケット
18 ガスケット
19 ポッティング剤投入器
20 塩ビ製筒状ケース
21A 第1ポッティング部成形用治具
21B 第1ポッティング部成形用治具
22 第2ポッティング部成形用治具
23 ピン
24 溝部

DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Hollow fiber membrane cartridge 101A Cartridge type hollow fiber membrane module 101B Cartridge type hollow fiber membrane module 101C Cartridge type hollow fiber membrane module 1 Hollow fiber membrane 2 Hollow fiber membrane bundle 3 Housing | casing 3A collar part 3B collar part 4 upper cap 4A step part 5 Lower cap 6 Raw water inlet 7 Filtrate outlet 8 Raw water outlet 9 Cylindrical case 9A Ridge part 9B Step part 10 Rectification holes 11, 112, 113 First potting part 11A Potting part 11B Protective potting part 11C Ridge part 11D Step part 12 2nd potting part 13 2nd potting part case 14 Through-hole 15 O-ring 16 O-ring 17 Gasket 18 Gasket 19 Potting agent feeder 20 PVC cylindrical case 21A First potting part molding jig 21B For first potting part molding Jig 22 Second Potting Parts molded jig 23 pin 24 groove

Claims (10)

筐体と;
複数の中空糸膜を有する中空糸膜束と、前記中空糸膜束の少なくとも一方の端部において、前記中空糸膜が開口するように、前記中空糸膜間を接着するポッティング剤と、前記中空糸膜の接着された部分とを備えるポッティング部と、を備える中空糸膜カートリッジと;
前記ポッティング部を前記筐体に液密に固定する第1シール材と;
を備え、
前記ポッティング部は、前記第1シール材と接する第1シール面を有し、
前記第1シール面は、前記ポッティング剤で成形されており、前記第1シール面の算術平均粗さRaが1.6 μm以下であることを特徴とするカートリッジ式中空糸膜モジュール。
A housing;
A hollow fiber membrane bundle having a plurality of hollow fiber membranes, a potting agent for adhering the hollow fiber membranes so that the hollow fiber membranes are open at at least one end of the hollow fiber membrane bundle, and the hollow A potting portion comprising a bonded portion of the yarn membrane, and a hollow fiber membrane cartridge comprising:
A first sealing material for liquid-tightly fixing the potting portion to the housing;
With
The potting part has a first seal surface in contact with the first seal material,
The cartridge-type hollow fiber membrane module, wherein the first seal surface is molded with the potting agent, and the arithmetic average roughness Ra of the first seal surface is 1.6 μm or less.
筐体と;
筐体内に収容される筒状ケースと;
複数の中空糸膜を有する中空糸膜束と、前記中空糸膜束の少なくとも一方の端部において、前記中空糸膜が開口するように、前記中空糸膜間を接着するポッティング剤と、前記中空糸膜の接着された部分とを備えるポッティング部と、を備える中空糸膜カートリッジと;
前記ポッティング部を前記筒状ケースに液密に固定する第1シール材と;
を備え、
前記ポッティング部は、前記第1シール材と接するシール第1面を有し、
前記第1シール面は、前記ポッティング剤で成形されており、前記第1シール面の
算術平均粗さRaが1.6 μm以下であることを特徴とするカートリッジ式中空糸膜モジュール。
A housing;
A cylindrical case housed in a housing;
A hollow fiber membrane bundle having a plurality of hollow fiber membranes, a potting agent for adhering the hollow fiber membranes so that the hollow fiber membranes are open at at least one end of the hollow fiber membrane bundle, and the hollow A potting portion comprising a bonded portion of the yarn membrane, and a hollow fiber membrane cartridge comprising:
A first sealing material for liquid-tightly fixing the potting portion to the cylindrical case;
With
The potting portion has a seal first surface in contact with the first seal material,
The cartridge-type hollow fiber membrane module, wherein the first seal surface is molded with the potting agent, and the arithmetic average roughness Ra of the first seal surface is 1.6 μm or less.
前記筐体は、筒状の筐体本体と、前記筐体本体の高さ方向における第1端に装着される上部キャップとを備え、
前記カートリッジ式中空糸膜モジュールは、前記ポッティング部のろ過液側の端部を、前記上部キャップと液密に固定する第2シール材をさらに備え、
前記ポッティング部は、前記第2シール材と接する第2シール面を有し、
前記第2シール面は、前記ポッティング剤で成形されており、前記第2シール面の算術平均粗さRaが1.6 μm以下であることを特徴とする
請求項1または2に記載のカートリッジ式中空糸膜モジュール。
The housing includes a cylindrical housing body and an upper cap attached to a first end in the height direction of the housing body,
The cartridge-type hollow fiber membrane module further includes a second sealing material that fixes the end of the potting portion on the filtrate side in a liquid-tight manner with the upper cap,
The potting portion has a second seal surface in contact with the second seal material,
The cartridge-type hollow fiber according to claim 1 or 2, wherein the second seal surface is formed of the potting agent, and the arithmetic average roughness Ra of the second seal surface is 1.6 µm or less. Membrane module.
前記ポッティング剤が、エポキシ樹脂またはポリウレタン樹脂を含有することを特徴とする
請求項1〜3のいずれか一項に記載のカートリッジ式中空糸膜モジュール。
The cartridge type hollow fiber membrane module according to any one of claims 1 to 3, wherein the potting agent contains an epoxy resin or a polyurethane resin.
前記ポッティング部は、前記中空糸膜間を接着するポッティング部本体と、前記ポッティング部本体において中空糸膜が延在する側の面に設けられた保護ポッティング層と、を備え、
前記保護ポッティング層を成形するポッティング剤の伸度が30%以上であることを特徴とする
請求項1〜4のいずれか一項に記載のカートリッジ式中空糸膜モジュール。
The potting portion includes a potting portion main body for bonding the hollow fiber membranes, and a protective potting layer provided on a surface of the potting portion main body on which the hollow fiber membrane extends.
The cartridge type hollow fiber membrane module according to any one of claims 1 to 4, wherein an elongation of the potting agent for forming the protective potting layer is 30% or more.
前記中空糸膜がフッ素系樹脂またはポリスルホン系樹脂からなる中空糸膜であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のカートリッジ式中空糸膜モジュール。 The cartridge type hollow fiber membrane module according to any one of claims 1 to 5, wherein the hollow fiber membrane is a hollow fiber membrane made of a fluorine resin or a polysulfone resin. 請求項1〜6のいずれか一項に記載のカートリッジ式中空糸膜モジュールの前記ポッティング部を成形する治具であって、
前記第1シール面を成形する面を備え、
前記第1シール面を成形する面の算術平均粗さRaが1.6 μm以下であることを特徴とするポッティング部成形用治具。
A jig for forming the potting part of the cartridge type hollow fiber membrane module according to any one of claims 1 to 6,
A surface for forming the first seal surface;
The potting part forming jig, wherein an arithmetic mean roughness Ra of a surface on which the first seal surface is formed is 1.6 μm or less.
さらに、前記第2シール面を成形する面を備え、
前記第2シール面を整形する面の算術平均粗さRaが1.6 μm以下であることを特徴とする
請求項7に記載のポッティング部成形用治具。
And a surface for forming the second seal surface.
The jig for potting portion forming according to claim 7, wherein an arithmetic average roughness Ra of a surface for shaping the second seal surface is 1.6 µm or less.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の中空糸膜カートリッジモジュールにおける中空糸膜カートリッジの製造方法であって、
下記工程(a)および(b):
(a)複数の中空糸膜を有する中空糸膜束の少なくとも一方の端部を囲むように請求項7または8に記載の治具を配置すること、
(b)前記治具内でポッティング剤を硬化することで、前記中空糸膜間を接着し、かつ前記中空糸膜束の側面を覆うポッティング剤と、前記ポッティング剤で接着された中空糸膜と、を有するポッティング部を成形すること、
を備える、中空糸膜カートリッジの製造方法
It is a manufacturing method of the hollow fiber membrane cartridge in the hollow fiber membrane cartridge module according to any one of claims 1 to 6,
The following steps (a) and (b):
(A) disposing the jig according to claim 7 or 8 so as to surround at least one end of a bundle of hollow fiber membranes having a plurality of hollow fiber membranes;
(B) a potting agent that bonds between the hollow fiber membranes by curing the potting agent in the jig and covers the side surface of the hollow fiber membrane bundle; and a hollow fiber membrane that is bonded with the potting agent; Forming a potting part having
A method for manufacturing a hollow fiber membrane cartridge
下記工程(c):
(c)前記ポッティング部において前記中空糸膜が延在する面に、硬化後の伸度が30%以上である保護ポッティング層を成形すること
をさらに備えることを特徴とする請求項9に記載の中空糸膜カートリッジの製造方法。
The following step (c):
(C) It further comprises shape | molding the protective potting layer whose elongation after hardening is 30% or more in the surface where the said hollow fiber membrane extends in the said potting part. Manufacturing method of hollow fiber membrane cartridge.
JP2014016970A 2014-01-31 2014-01-31 Cartridge type hollow fiber membrane module, molding tool for potting part of hollow fiber membrane cartridge, and method for producing cartridge type hollow fiber membrane module Pending JP2015142886A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014016970A JP2015142886A (en) 2014-01-31 2014-01-31 Cartridge type hollow fiber membrane module, molding tool for potting part of hollow fiber membrane cartridge, and method for producing cartridge type hollow fiber membrane module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014016970A JP2015142886A (en) 2014-01-31 2014-01-31 Cartridge type hollow fiber membrane module, molding tool for potting part of hollow fiber membrane cartridge, and method for producing cartridge type hollow fiber membrane module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015142886A true JP2015142886A (en) 2015-08-06

Family

ID=53888323

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014016970A Pending JP2015142886A (en) 2014-01-31 2014-01-31 Cartridge type hollow fiber membrane module, molding tool for potting part of hollow fiber membrane cartridge, and method for producing cartridge type hollow fiber membrane module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2015142886A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017222063A1 (en) * 2016-06-24 2017-12-28 東レ株式会社 Composite porous hollow fiber membrane, composite porous hollow fiber membrane module, and operation method for composite porous hollow fiber membrane module
JP2019013885A (en) * 2017-07-07 2019-01-31 旭化成株式会社 Separation membrane module
CN113060798A (en) * 2021-03-30 2021-07-02 海南立昇净水科技实业有限公司 Tank type filtering equipment with replaceable filtering membrane component
KR20220165785A (en) 2020-05-15 2022-12-15 도레이 카부시키가이샤 Manufacturing method of cartridge type hollow fiber membrane module

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017222063A1 (en) * 2016-06-24 2017-12-28 東レ株式会社 Composite porous hollow fiber membrane, composite porous hollow fiber membrane module, and operation method for composite porous hollow fiber membrane module
JPWO2017222063A1 (en) * 2016-06-24 2019-02-07 東レ株式会社 Composite porous hollow fiber membrane, composite porous hollow fiber membrane module, and method of operating composite porous hollow fiber membrane module
CN109328101A (en) * 2016-06-24 2019-02-12 东丽株式会社 Compound porous matter hollow-fibre membrane, compound porous matter hollow fiber film assembly and its operation method
CN109328101B (en) * 2016-06-24 2021-06-04 东丽株式会社 Composite porous hollow fiber membrane, composite porous hollow fiber membrane module, and method for operating same
US11235989B2 (en) 2016-06-24 2022-02-01 Toray Industries, Inc. Composite porous hollow fiber membrane, composite porous hollow fiber membrane module, and operation method for composite porous hollow fiber membrane module
JP2019013885A (en) * 2017-07-07 2019-01-31 旭化成株式会社 Separation membrane module
KR20220165785A (en) 2020-05-15 2022-12-15 도레이 카부시키가이샤 Manufacturing method of cartridge type hollow fiber membrane module
CN115605284A (en) * 2020-05-15 2023-01-13 东丽株式会社(Jp) Method for manufacturing cylindrical hollow fiber membrane module
CN115605284B (en) * 2020-05-15 2023-08-18 东丽株式会社 Method for manufacturing cartridge type hollow fiber membrane module
CN113060798A (en) * 2021-03-30 2021-07-02 海南立昇净水科技实业有限公司 Tank type filtering equipment with replaceable filtering membrane component
CN113060798B (en) * 2021-03-30 2022-10-18 海南立昇净水科技实业有限公司 Tank type filtering equipment with replaceable filtering membrane component

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6467920B2 (en) Manufacturing method of cartridge type hollow fiber membrane module
EP2990098B1 (en) Cartridge type hollow fiber membrane module
WO2013146080A1 (en) Hollow fiber membrane module and production method therefor
US10350549B2 (en) Hollow fiber membrane module and method for manufacturing hollow fiber membrane module
KR102551102B1 (en) Hollow fiber membrane module and manufacturing method of the hollow fiber membrane module
JP2015142886A (en) Cartridge type hollow fiber membrane module, molding tool for potting part of hollow fiber membrane cartridge, and method for producing cartridge type hollow fiber membrane module
JP5935808B2 (en) Method for hydrophilizing hollow fiber membrane module
JP6725238B2 (en) External pressure type hollow fiber membrane module and manufacturing method thereof
JP2014180589A (en) Hollow fiber membrane module
JP2006102739A (en) Hollow fiber membrane module and manufacturing method of the same
JP4675062B2 (en) Hollow fiber membrane cartridge
WO2018143250A1 (en) Hollow fiber membrane module
JP6780785B2 (en) Hollow fiber membrane module and method for manufacturing hollow fiber membrane module
JP2006272049A (en) Hollow fiber membrane module