JP2018199129A - 中空糸膜モジュール、および中空糸膜モジュールの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
〔1〕
中空糸膜と、該中空糸膜を収容する熱可塑性樹脂から成るケースと、前記ケースの少なくとも一端と中空糸膜とを連結して固定するポッティング材とを有する中空糸膜モジュールにおいて、
前記ポッティング材と接着している前記ケースの内表面の少なくとも一部における、表面十点平均高さをRz(cm)、平均周期長をSm(cm)、単位長さをL(cm)とすると、式(1)が成り立つことを特徴とする中空糸膜モジュール。
(L/Sm)×Rz≧0.1cm (1)
〔2〕
前記ポッティング材が前記ケースの内表面と接着している表面積をS(cm2)、前記ポッティング材の体積をV(cm3)とすると、
S/Vの値が0.2cm-1以上である
ことを特徴とする[1]に記載の中空糸膜モジュール。
〔3〕
S/Vの値が0.6cm-1以下である
ことを特徴とする[2]に記載の中空糸膜モジュール。
〔4〕
以下の式(2)を満たす
ことを特徴とする〔2〕または[3]に記載の中空糸膜モジュール。
(L×Rz×S)/(Sm×V)≧0.05 (2)
〔5〕
前記ケースとの、少なくとも前記ポッティング材とが接着している部分のケース素材が変性PPE、PE、PP、ABS、ポリスルフォン、塩化ビニルのいずれか、もしくはその組み合わせからなる
ことを特徴とする[1]から[4]のいずれか1つに記載の中空糸膜モジュール。
〔6〕
前記ポッティング材がウレタン樹脂、エポキシ樹脂およびその両方のいずれかからなる
ことを特徴とする[1]から[5]のいずれか1つに記載の中空糸膜モジュール。
〔7〕
前記ポッティング材がウレタン樹脂から成なる
ことを特徴とする[6]に記載の中空糸膜モジュール。
〔8〕
[1]に記載の中空糸膜モジュールの製造方法であって、
前記ケース内表面に式(1)を満たすような粗面化処理を実施する工程を含む
ことを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。
〔9〕
[1]に記載の中空糸膜モジュールの製造方法であって、
ケース成形工程が実施された後に、前記ケース内表面に対する粗面化処理工程を含む
ことを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。
〔10〕
[1]に記載の中空糸膜モジュールの製造方法であって、
前記粗面化処理工程において、金属製ブラシおよびサンドペーパーのいずれかもしくは両方を使用して粗面化処理を実施する工程を含む
ことを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。
S/V≧0.2cm-1 (4)
<参考例1>
筒状ケースの内表面のうち、ポッティング材と接する部分を、AP−50のサンドペーパーを使用して15分程度、万遍なくサンディングを実施した。
筒状ケースの内表面のうち、ポッティング材と接する部分を、ステンレススチール製のワイヤーを有し、線径0.5mm、ワイヤー本数380本のブラシを用いて表面を加工した。加工時に使用したドリルの回転数は2000rpm、荒らし加工には10分を費やした。
筒状ケースの内表面のうち、ポッティング材と接する部分を、鋼製のワイヤーを有し、線径0.3mm、ワイヤー本数5000本のブラシを用いて表面を加工した。加工時に使用したドリルの回転数は550rpm、荒らし加工には10分を費やした。
中空糸膜モジュールの濾過液出口側で、筒状ケース3の端面から10mmの部分を周方向に沿って切断し、円筒状の切断片を得た。得られた切断片から、筒状ケース3とポッティング材4Aが接着している部分において、ポッティング材4Aとケース3との界面を含む、幅15mm、長さ50mmの試験片を切り出した。
作製した中空糸膜モジュールを、原水流入口を鉛直下方に向けて縦置きして、原水出口を塞いだ後、ポンプを用いて原水流入口から70℃の温水を注入した。注入した70℃の温水は、全て濾過液出口から排出させた。この時、原水側と濾過水側の差圧を0.02MPaに調整し、この温水での運転を12分続けた。
筒状ケースのケース本体(原料:変性PPE、全長:2000mm)には、変性PPE素材の補助部材(長さ:50mm、最大内径:155mm、最小内径:135mm)を予め溶着固定した。補助部材をケース本体に固定した後、参考例1の加工方法によってポッティング材と接する筒状ケースの内表面を加工し、その加工部の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
筒状ケースのケース本体(原料:変性PPE、全長:2000mm)を、予め参考例2の加工方法によって加工した。また、ケース本体に、参考例2の加工方法によって加工した変性PPE素材の補助部材(長さ:50mm、最大内径:155mm、最小内径:135mm)を予め溶着固定し、筒状ケースの加工部分の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
筒状ケース(原料:変性PPE、全長:2000mm)を、予め参考例3の加工方法によって加工し、筒状ケースの内表面の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
予め溝加工を施した筒状ケース(原料:変性PPE、全長:800mm)を、参考例2の加工法方によって加工し、筒状ケースの内表面の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
筒状ケース(原料:変性PPE、全長:1000mm)を、予め参考例3の加工方法によって加工し、筒状ケースの内表面の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
筒状ケースのケース本体(原料:変性PPE、全長:2000mm)を、予め参考例2の加工方法によって加工した。また、ケース本体に、参考例2の加工法方によって加工した変性PPE素材の補助部材(長さ:50mm、最大内径:185mm、最小内径:160mm)を溶着固定し、筒状ケースの加工部分の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
筒状ケース(原料:変性PPE、全長:2000mm)を、予め参考例3の加工方法によって加工し、筒状ケースの内表面の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
筒状ケースのケース本体(原料:PE、全長:2000mm)を、予め参考例2の加工方法によって加工した。また、ケース本体に、参考例2の加工法方によって加工したPE素材の補助部材(長さ:50mm、最大内径:155mm、最小内径:135mm)を溶着固定し、筒状ケースの加工部分の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
筒状ケース(原料:ABS、全長:2000mm)を、予め参考例3の加工方法によって加工し、筒状ケースの内表面の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
筒状ケース(原料:変性PPE、全長:2000mm)を、予め参考例2の加工方法によって加工し、筒状ケースの内表面の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
筒状ケース(原料:変性PPE、全長:2000mm)を、予め参考例3の加工方法によって加工し、筒状ケースの内表面の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
筒状ケース(原料:変性PPE、全長:2000mm)を、予め参考例1の加工方法によって加工し、筒状ケースの内表面の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
筒状ケース(原料:変性PPE、全長:2000mm)を、予め参考例2の加工方法によって加工し、筒状ケースの内表面の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
中空糸膜モジュールの作製前に、筒状ケース(原料:変性PPE、全長:2000mm)の内表面の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
筒状ケースのケース本体(原料:変性PPE、全長:2000mm)に、予め成形時にシボ加工が施された変性PPE素材の補助部材(長さ:50mm、最大内径:155mm、最小内径:135mm)を溶着固定し、筒状ケースの加工部分の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
筒状ケース(原料:変性PPE、全長:2000mm)の、ポッティング材と接する部分を、鋼製のワイヤーを有し、線径0.80mm、ワイヤー本数150本のブラシを用いて予め2000rpmで30分表面加工を施し、筒状ケースの内表面の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
筒状ケース(原料:変性PPE、全長:800mm)に、予め成形時に筒状ケースの内表面にシボ加工を施し、筒状ケースの内表面の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
筒状ケース(原料:変性PPE、全長:1000mm)に、予め成形時に筒状ケースの内表面にシボ加工を施し、筒状ケースの内表面の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
筒状ケース(原料:変性PPE、全長:2000mm)に、予め成形時に筒状ケースの内表面にシボ加工を施し、筒状ケースの内表面の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
筒状ケースのケース本体(原料:PE、全長:2000mm)に、予め成形時にシボ加工が施されたPE素材の補助部材(長さ:50mm、最大内径:155mm、最小内径:135mm)を溶着固定し、筒状ケースの加工部分の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
中空糸膜モジュールの作製前に、筒状ケース(原料:ABS、全長:2000mm)の内表面の十点平均高さRz、平均周期長Smを測定した。
1 中空糸膜
2 中空糸膜束
3、30、31 筒状ケース(ケース)
4A、4B ポッティング材
5 仕切り板
6 整流筒
7 固定具
8 シール材
9 補助部材
11A 第1のキャップ
11B 第2のキャップ
12 原水流入口
13 濾過液出口
14 原水出口
15 内壁
16 ケース本体
CS ポッティング材と接する筒状ケースの内表面の少なくとも一部
Claims (10)
- 中空糸膜と、該中空糸膜を収容する熱可塑性樹脂から成るケースと、前記ケースの少な
くとも一端と前記中空糸膜とを連結して固定するポッティング材とを有する中空糸膜モジ
ュールにおいて、
前記ポッティング材と接着している前記ケースの内表面の、少なくとも一部における、
表面十点平均高さをRz(cm)、平均周期長をSm(cm)、単位長さをL(cm)と
すると、式(1)が成り立つ中空糸膜モジュール。
(L/Sm)×Rz≧0.1cm (1) - 前記ポッティング材が前記ケースの内表面と接着している表面積をS(cm2)、前記
ポッティング材の体積をV(cm3)とすると、
S/Vの値が0.2cm-1以上である
ことを特徴とする請求項1に記載の中空糸膜モジュール。 - S/Vの値が0.6cm-1以下である
ことを特徴とする請求項2に記載の中空糸膜モジュール。 - 以下の式(2)を満たす
ことを特徴とする請求項2または3に記載の中空糸膜モジュール。
(L×Rz×S)/(Sm×V)≧0.05 (2) - 前記ケースの、少なくとも前記ポッティング材と接着している部分が、変性PPE、P
E、PP、ABS、ポリスルフォン、塩化ビニルのいずれか、もしくはその組み合わせか
らなる
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の中空糸膜モジュール。 - 前記ポッティング材がウレタン樹脂、エポキシ樹脂およびその両方のいずれかからなる
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の中空糸膜モジュール。 - 前記ポッティング材がウレタン樹脂からなる
ことを特徴とする請求項6に記載の中空糸膜モジュール。 - 請求項1に記載の中空糸膜モジュールの製造方法であって、
前記ケース内表面に式(1)を満たすような粗面化処理を実施する粗面化処理工程を含む
ことを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。 - 請求項1に記載の中空糸膜モジュールの製造方法であって、
ケース成形工程が実施された後に、前記ケース内表面に対する粗面化処理工程を含む
ことを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。 - 請求項8または9に記載の中空糸膜モジュールの製造方法であって、
前記粗面化処理工程において、金属製ブラシおよびサンドペーパーのいずれかもしくは
両方を使用して粗面化処理を実施する工程を含む
ことを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。
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