JP2020062598A - Membrane element, membrane separation equipment and membrane element manufacturing method - Google Patents
Membrane element, membrane separation equipment and membrane element manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020062598A JP2020062598A JP2018195476A JP2018195476A JP2020062598A JP 2020062598 A JP2020062598 A JP 2020062598A JP 2018195476 A JP2018195476 A JP 2018195476A JP 2018195476 A JP2018195476 A JP 2018195476A JP 2020062598 A JP2020062598 A JP 2020062598A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- membrane
- membrane element
- melting point
- yarn
- low melting
- 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.)
- Granted
Links
- 239000012528 membrane Substances 0.000 title claims abstract description 199
- 238000000926 separation method Methods 0.000 title claims description 26
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 15
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 109
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 107
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 95
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 38
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000004744 fabric Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims abstract description 5
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 30
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 239000011162 core material Substances 0.000 claims description 19
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 17
- 239000011800 void material Substances 0.000 claims description 8
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 claims description 6
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 10
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 20
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 13
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 13
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 12
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 7
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- 238000005374 membrane filtration Methods 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 229920000295 expanded polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 239000002759 woven fabric Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Abstract
Description
本発明は、例えば膜分離活性汚泥法(MBR)と称される分野で汚泥と処理水との分離のために用いられる膜エレメント、膜エレメントを備えた浸漬型の膜分離機器および膜エレメントの製造方法に関するものである。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention relates to a membrane element used for separating sludge from treated water in a field called, for example, a membrane separation activated sludge method (MBR), a submerged membrane separation apparatus including the membrane element, and production of the membrane element. It is about the method.
従来、この種の膜エレメントとしては、例えば図15,図16に示すように、第一ろ過膜111と、第二ろ過膜112と、これら両ろ過膜111,112の間に設けられた排液織布113と、第一ろ過膜111と排液織布113とを接着する接着性ネット114と、第二ろ過膜112と排液織布113とを接着する接着性ネット115とを有する膜エレメント116がある。尚、排液織布113は、ループを形成するように編んだ三次元構造のスペーサ布地(スペーサーファブリック)である。
Conventionally, as this type of membrane element, as shown in, for example, FIG. 15 and FIG. 16, a
第一ろ過膜111と第二ろ過膜112との間に排液織布113と接着性ネット114,115とを積層して、加熱ロールで圧延することにより、接着性ネット114,115が一時的に融解し、第一接着性ネット114を介して第一ろ過膜111と排液織布113とが接着されるとともに、第二接着性ネット115を介して第二ろ過膜112と排液織布113とが接着され、膜エレメント116が完成する。
The
尚、上記のような膜エレメントは例えば下記特許文献1に記載されている。 The membrane element as described above is described, for example, in Patent Document 1 below.
しかしながら上記の従来形式では、図15に示すように、膜エレメント116の端縁部117を密封処理する場合、端縁部117に接着剤を塗布したり、或いは、端縁部117を糸で機械縫いして端縁部117を封止している。このため、膜エレメント116の端縁部117を密封処理するのに手間を要するといった問題がある。
However, in the above conventional type, as shown in FIG. 15, when sealing the
本発明は、端縁部の密封処理を容易に行うことが可能な膜エレメント、膜分離機器および膜エレメントの製造方法を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a membrane element, a membrane separation device, and a method of manufacturing a membrane element, which can easily perform a sealing process on an edge portion.
上記目的を達成するために、本第1発明は、ろ過膜と流路材とが接合され、複数の端縁部を有する膜エレメントであって、
流路材は、糸を三次元構造に編んだ編物から成り、その内部に、ろ過膜を透過した透過液が流れる空隙を有し、
流路材を構成する糸は軟化点の異なる複数の低融点糸と複数の高融点糸とを有し、
低融点糸の軟化点以上の加熱温度で加熱された複数の低融点糸が溶融することにより、流路材の少なくともいずれかの端縁部が溶着され封止されているものである。
In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention is a membrane element in which a filtration membrane and a flow path member are joined, and which has a plurality of edge portions,
The flow path material is made of a knitted fabric in which threads are knitted into a three-dimensional structure, and has a void inside which the permeated liquid that has permeated the filtration membrane flows,
The yarn constituting the flow path member has a plurality of low melting point yarns and a plurality of high melting point yarns having different softening points,
By melting a plurality of low-melting-point yarns heated at a heating temperature equal to or higher than the softening point of the low-melting-point yarns, at least one edge portion of the channel material is welded and sealed.
これによると、膜エレメントの端縁部を流路材の低融点糸の軟化点以上の加熱温度で加熱することにより、流路材の端縁部の低融点糸が溶融し、膜エレメントの端縁部が流路材の溶融した低融点糸の樹脂で溶着され塞がれて封止される。これにより、膜エレメントの端縁部の密封処理を容易に行うことができる。 According to this, by heating the edge portion of the membrane element at a heating temperature equal to or higher than the softening point of the low melting point yarn of the channel material, the low melting point yarn of the edge portion of the channel material melts, and the edge of the membrane element ends. The edge portion is welded and closed with the resin of the low melting point thread of the flow path material to be sealed. Thereby, the sealing process of the edge portion of the membrane element can be easily performed.
本第2発明における膜エレメントは、流路材は、ろ過膜との接合面を形成する複数のフェイス糸と、フェイス糸に結合する複数のパイル糸とを有し、
透過液が流れる空隙は複数のパイル糸間に形成され、
パイル糸は低融点糸と高融点糸とを有しているものである。
In the membrane element according to the second aspect of the present invention, the flow path member has a plurality of face yarns that form a joint surface with the filtration membrane, and a plurality of pile yarns that are bonded to the face yarns.
Voids that allow permeate to flow are formed between multiple pile threads,
The pile yarn has a low melting point yarn and a high melting point yarn.
これによると、膜エレメントの端縁部を流路材の低融点糸の軟化点以上の加熱温度で加熱することにより、流路材の端縁部におけるパイル糸の低融点糸が溶融し、膜エレメントの端縁部が流路材の溶融した低融点糸の樹脂で溶着され塞がれて封止される。 According to this, by heating the edge portion of the membrane element at a heating temperature equal to or higher than the softening point of the low melting point yarn of the channel material, the low melting point yarn of the pile yarn at the edge portion of the channel material melts, The edge portion of the element is welded and closed with the resin of the low melting point thread of the flow path material to be sealed.
また、パイル糸の高融点糸は低融点糸よりも軟化し難いため、流路材にろ過膜を熱間圧延により接合する際、流路材が潰れて流路材内の透過液が流れる空隙が無くなってしまうことはない。これにより、流路材の内部における透過液の流れが阻害されることはない。 In addition, since the high melting point yarn of the pile yarn is less likely to be softened than the low melting point yarn, when the filtration membrane is joined to the channel material by hot rolling, the channel material is crushed and the permeated liquid in the channel material flows. Does not disappear. As a result, the flow of the permeated liquid inside the flow path member is not hindered.
本第3発明における膜エレメントは、パイル糸は低融点糸と高融点糸とを撚り合わせたマルチフィラメント糸である。 In the membrane element according to the third aspect of the present invention, the pile yarn is a multifilament yarn in which a low melting point yarn and a high melting point yarn are twisted together.
本第4発明における膜エレメントは、低融点糸の少なくとも一部は、芯材と、芯材を覆う鞘材とで形成され、
鞘材は高融点糸の軟化点よりも低い軟化点を有し、
芯材は鞘材の軟化点よりも高い軟化点を有するものである。
In the membrane element according to the fourth aspect of the present invention, at least a part of the low melting point yarn is formed of a core material and a sheath material covering the core material,
The sheath material has a softening point lower than that of the high melting point yarn,
The core material has a softening point higher than that of the sheath material.
これによると、膜エレメントの端縁部を流路材の低融点糸の鞘材の軟化点以上の加熱温度で加熱することにより、流路材の端縁部における低融点糸の鞘材が溶融し、膜エレメントの端縁部が流路材の低融点糸の溶融した鞘材の樹脂で溶着され塞がれて封止される。 According to this, by heating the edge portion of the membrane element at a heating temperature equal to or higher than the softening point of the sheath material of the low melting point yarn of the channel material, the sheath material of the low melting point yarn at the edge portion of the channel material melts. Then, the edge portion of the membrane element is welded with the resin of the sheath material in which the low melting point yarn of the flow path material is melted, and is closed and sealed.
また、低融点糸の芯材は鞘材に比べて可撓性が低い(又は反発力が高い或いは弾性が高い)ため、低融点糸の腰が強くなる。 Further, since the core material of the low melting point yarn has lower flexibility (or higher repulsive force or higher elasticity) than the sheath material, the low melting point yarn becomes stronger.
本第5発明における膜エレメントは、低融点糸の材質がポリオレフィン系樹脂である。 In the membrane element according to the fifth aspect of the present invention, the material of the low melting point yarn is a polyolefin resin.
本第6発明における膜エレメントは、鞘材の材質がポリオレフィン系樹脂である。 In the membrane element according to the sixth aspect of the present invention, the sheath material is a polyolefin resin.
本第7発明における膜エレメントは、高融点糸の材質がポリエステル系樹脂である。 In the membrane element according to the seventh aspect of the present invention, the material of the high melting point yarn is polyester resin.
本第8発明における膜エレメントは、ろ過膜は多孔質の膜シートを有し、
膜シートは流路材の低融点糸の軟化点よりも高い軟化点を有しているものである。
In the membrane element according to the eighth aspect of the present invention, the filtration membrane has a porous membrane sheet,
The membrane sheet has a softening point higher than that of the low melting point yarn of the channel material.
これによると、膜エレメントの端縁部を流路材の低融点糸の軟化点以上で且つ膜シートの軟化点よりも低い加熱温度で加熱することにより、流路材の端縁部の低融点糸が溶融し、膜エレメントの端縁部が流路材の溶融した低融点糸の樹脂で溶着され塞がれて封止される。 According to this, by heating the edge portion of the membrane element at a heating temperature equal to or higher than the softening point of the low melting point yarn of the channel material and lower than the softening point of the membrane sheet, the low melting point of the edge portion of the channel material is obtained. The yarn is melted, and the edge portion of the membrane element is welded and blocked by the melted low melting point resin of the flow path material to be sealed.
また、上記のように加熱温度は膜シートの軟化点よりも低いため、膜シートが軟化して膜シートの微細孔が拡径するのを防止することができる。 Moreover, since the heating temperature is lower than the softening point of the membrane sheet as described above, it is possible to prevent the membrane sheet from softening and expanding the fine pores of the membrane sheet.
本第9発明は、第1発明から第8発明のいずれか1項に記載の膜エレメントを備えた膜分離機器であって、
複数の膜エレメントを支持する支持部材を備え、
支持部材は内部に集水空間を有し、
各膜エレメントの封止されていない端縁部が集水空間に挿入され、
ろ過膜を透過した透過液が流路材内の空隙を通って膜エレメントの封止されていない端縁部から支持部材の集水空間に流れ込むものである。
A ninth invention of the present invention is a membrane separation device comprising the membrane element according to any one of the first invention to the eighth invention,
A support member supporting a plurality of membrane elements,
The support member has a water collecting space inside,
The unsealed edge of each membrane element is inserted into the water collection space,
The permeated liquid that has passed through the filtration membrane flows into the water collecting space of the support member from the unsealed edge portion of the membrane element through the void in the flow channel material.
これによると、膜分離機器を被処理液中に浸漬させた状態で、ろ過運転を行うことにより、被処理液は、膜エレメントのろ過膜を一次側から二次側へ通過してろ過され、その後、透過液として、流路材の内部の空隙に流れ込み、流路材内の空隙を通って、膜エレメントの封止されていない端縁部から支持部材の集水空間に流出する。 According to this, in a state in which the membrane separation device is immersed in the liquid to be treated, by performing the filtration operation, the liquid to be treated is filtered by passing through the filtration membrane of the membrane element from the primary side to the secondary side, After that, the permeated liquid flows into the void inside the channel material, passes through the void inside the channel material, and flows out from the unsealed edge portion of the membrane element to the water collecting space of the support member.
本第10発明は、上記第1発明から第8発明のいずれか1項に記載の膜エレメントの製造方法であって、
長尺の流路材にろ過膜を接合して長尺の膜エレメントを形成し、
一対の加熱した切断部材で長尺の膜エレメントを挟むことにより、切断箇所における流路材を低融点糸の軟化点以上の加熱温度で加熱した状態で、長尺の膜エレメントを所定の長さに切断するものである。
A tenth invention of the present invention is the method for producing a membrane element according to any one of the first invention to the eighth invention,
A filtration membrane is joined to a long channel material to form a long membrane element,
By sandwiching the long membrane element with a pair of heated cutting members, the long membrane element is heated to a predetermined length while the flow path material at the cutting point is heated at a heating temperature equal to or higher than the softening point of the low melting point yarn. It is to cut into.
これによると、長尺の膜エレメントを所定の長さに切断する際、切断箇所における流路材が低融点糸の軟化点以上で且つ高融点糸の軟化点よりも低い加熱温度で加熱されるため、切断箇所における流路材の低融点糸が溶融し、膜エレメントの切断箇所(切断後の膜エレメントの端縁部に相当)が流路材の溶融した低融点糸の樹脂で溶着され塞がれて封止される。これにより、膜エレメントの端縁部の密封処理を容易に行うことができ、このように膜エレメントの切断と端縁部の密封処理とが同時に行えるため、膜エレメントの生産性が向上する。 According to this, when the long membrane element is cut into a predetermined length, the flow path material at the cut portion is heated at a heating temperature which is equal to or higher than the softening point of the low melting point yarn and lower than the softening point of the high melting point yarn. Therefore, the low melting point thread of the flow path material at the cutting point melts, and the cutting point of the membrane element (corresponding to the edge of the membrane element after cutting) is welded and blocked by the melted low melting point thread resin of the flow path material. It peels off and is sealed. This makes it possible to easily perform the sealing treatment of the edge portion of the membrane element, and thus the cutting of the membrane element and the sealing treatment of the edge portion can be performed at the same time, so that the productivity of the membrane element is improved.
以上のように本発明によると、膜エレメントの端縁部の密封処理を容易に行うことができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to easily perform the sealing treatment of the edge portion of the membrane element.
以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
第1の実施の形態では、図1に示すように、1は膜ろ過を行う浸漬型の膜分離装置であり、有機性排水等の被処理液2中に浸漬されて処理槽3内に設置されている。膜分離装置1は、上下方向に積み重ねられた複数台の膜分離機器5(膜ろ過モジュールとも言う)と、最下段に設けられた散気装置6とを有している。
(First embodiment)
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, reference numeral 1 is an immersion type membrane separation device for performing membrane filtration, which is immersed in a liquid to be treated 2 such as organic waste water and installed in a treatment tank 3. Has been done. The membrane separation device 1 has a plurality of membrane separation devices 5 (also referred to as a membrane filtration module) that are vertically stacked, and an air diffuser 6 provided at the lowest stage.
図2,図3に示すように、膜分離機器5は、左右一対の集水ケース11(支持部材の一例)と、これら両集水ケース11間に支持されている複数の膜エレメント12と、前後一対の連結板13とを有している。集水ケース11は内部に集水空間15を有する中空状の部材である。また、連結板13は両集水ケース11の前端部間および後端部間にそれぞれ設けられている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
尚、下位の膜分離機器5の集水ケース11内の集水空間15と上位の膜分離機器5の集水ケース11内の集水空間15とは連通口16によって連通している。
The
膜エレメント12は、所定の長さAと所定の幅Bを有する四角形のシート状の部材であり、上端縁部12aと下端縁部12bと左端縁部12cと右端縁部12dとを有している。尚、上端縁部12aと下端縁部12bとは封止(密封)されており、左端縁部12cと右端縁部12dとは封止されていない。
The
集水ケース11の内側壁17には、上下方向に細長い複数の貫通孔が形成され、各膜エレメント12の左右両端縁部12c,12d(封止されていない端縁部)が各貫通孔に挿入されて集水空間15内に突入している。
A plurality of vertically elongated through holes are formed in the
図4〜図8に示すように、膜エレメント12は、流路材21と、流路材21の表裏両面に接合されたろ過膜22とを有している。
As shown in FIGS. 4 to 8, the
流路材21は、糸を三次元構造に編んだ編物からなるスペーサーファブリックであり、表裏一対のフェイス25と、一対のフェイス25をつなぐ多数本のパイル糸27とを有している。尚、フェイス25は多数本の互いに縦横に交差するフェイス糸29を有する編物であり、パイル糸27はフェイス糸29に結合している。
The
流路材21の内部におけるパイル糸27間には、ろ過膜22を透過した透過液33が流れる微小な空隙32が形成されている。
Between the
パイル糸27は軟化点の異なる低融点糸37(実線で表示)と高融点糸38(二点鎖線で表示)とを有している。尚、低融点糸37と高融点糸38との割合は50%ずつである。低融点糸37としては、約80℃〜120℃の軟化点T1を有するポリエチレン(PE)製の糸が用いられている。また、高融点糸38としては、約240℃〜280℃の軟化点T2を有するポリエチレンテレフタラート(PET)製の糸が用いられている。
The
また、フェイス糸29としては、約240℃〜280℃の軟化点T3を有するポリエチレンテレフタラート(PET)製の糸が用いられている。
Further, as the
尚、上記のようなスペーサーファブリックからなる流路材21の糸使いは、例えば、フェイス糸29が「84T24」、パイル糸27の低融点糸37が「56T24」、パイル糸27の高融点糸38が「56T1」、パイル糸27の密度が約379本/cm2である。また、膜エレメント12を製作する前の流路材21の単体での厚さCは例えば約2mm〜5mmである。
In addition, as the thread usage of the
尚、上記「84T24」とは、撚り合わせた糸の太さが84dtex、撚り糸数が24本であることを表しており、「56T24」とは、撚り合わせた糸の太さが56dtex、撚り糸数が24本であることを表しており、「56T1」とは、糸の太さが56dtex、撚り糸数が1本(すなわちモノフィラメント糸)であることを表している。 The "84T24" means that the twisted yarn has a thickness of 84 dtex and the number of twisted yarns is 24, and "56T24" means that the twisted yarn has a thickness of 56 dtex and the number of twisted yarns. "56T1" means that the yarn thickness is 56 dtex and the number of twisted yarns is 1 (that is, monofilament yarn).
図5に示すように、ろ過膜22は、多数の微細孔を有する多孔質の膜シート34を外面側に有するとともに、この膜シート34を支持する不織布35を内面側に有しており、これら膜シート34と不織布35とを積層したものである。
As shown in FIG. 5, the
尚、不織布35は坪量が20〜500g/m2である。また、不織布35は、ポリエチレン(PE)製の低融点糸とポリエチレンテレフタラート(PET)製の高融点糸とを混合したものである。
The
また、膜シート34の材質には、約330℃〜350℃の軟化点T4を有するポリテトラフルオロエチレン(ePTFE)が用いられている。膜シート34の軟化点T4は、パイル糸27の低融点糸37の軟化点T1および高融点糸38の軟化点T2ならびにフェイス糸29の軟化点T3のいずれの軟化点よりも高い。すなわち、各軟化点は、T1<T2,T3<T4の関係にある。
As the material of the
図8に示すように、膜エレメント12の上端縁部12aと下端縁部12bとはそれぞれ、パイル糸27の低融点糸37が溶融することによって溶着され封止されている。
As shown in FIG. 8, the
上記膜エレメント12の製造方法について以下に説明する。
A method for manufacturing the
図9,図10に示すように、長尺の流路材21の表裏両面にそれぞれ長尺のろ過膜22を接合して、所定の幅Bを有するとともに所定の長さAよりも長い長尺の膜エレメント40を形成する。
As shown in FIGS. 9 and 10, a
この際、長尺の流路材21とろ過膜22とを一対の加熱ローラ間に挟んで加熱しながら圧延(熱間圧延)することで、上記のような長尺の膜エレメント40を形成するのであるが、この時の加熱温度をろ過膜22の不織布35の低融点糸の軟化点以上で且つ流路材21のパイル糸27の高融点糸38の軟化点未満の温度にすることにより、不織布35の低融点糸が軟化して、低融点糸の樹脂が流路材21のフェイス糸29に絡み付くため、ろ過膜22が流路材21に接合される。尚、上記のような加熱温度では、パイル糸27の高融点糸38が軟化しないため、流路材21が潰れて流路材21内の微小な空隙32が無くなってしまうことはない。これにより、流路材21の内部における透過液の流れが阻害されることはない。
At this time, the
このようにして長尺の膜エレメント40を形成した後、図11に示すように、切断装置42を用いて、長尺の膜エレメント40を所定の長さAの膜エレメント12に切断する。
After the
尚、切断装置42は、上下一対の開閉自在な切断刃43,44(切断部材の一例)と、切断刃43,44を加熱する加熱装置(図示省略)とを有している。
The cutting
切断装置42を用いて長尺の膜エレメント40を切断する際、一対の加熱した切断刃43,44を閉じて両切断刃43,44で長尺の膜エレメント40を挟み、切断箇所における流路材21を低融点糸37の軟化点T1の温度以上の加熱温度(例えば120〜240℃)で所定時間(例えば1〜10秒間)加熱し、この状態で、長尺の膜エレメント40を所定の長さAに切断する。
When the
上記所定時間が経過した後、図12に示すように、両切断刃43,44を開く。これにより、所定の長さAに切断された膜エレメント12が得られる。尚、上記のように両切断刃43,44を開いた直後、膜エレメント12の切断部分に空気等の気体を吹き付けて、切断部分を強制的に冷却してもよい。
After the predetermined time has elapsed, both cutting
上記の製造方法によると、長尺の膜エレメント40を所定の長さAに切断する際、切断箇所における流路材21が低融点糸37の軟化点T1の温度以上の加熱温度で加熱されるため、切断箇所における流路材21のパイル糸27の低融点糸37が溶融し、図8に示すように、長尺の膜エレメント40の切断箇所(切断後の膜エレメント12の上端縁部12aと下端縁部12bとに相当)が流路材21の溶融した低融点糸37の樹脂で溶着され塞がれて封止される。これにより、切断後の膜エレメント12の上端縁部12aと下端縁部12bとの密封処理を容易に行うことができ、このように膜エレメント12の切断と端縁部の密封処理とが同時に行えるため、膜エレメント12の生産性が向上する。
According to the above-mentioned manufacturing method, when the
また、パイル糸27の高融点糸38は低融点糸37よりも反発力が大きい(或いは弾性が高い)ため、流路材21の切断箇所(切断後の膜エレメント12の上端縁部12aと下端縁部12bとに相当)以外の部分では、透過液33が流れる空隙32は、塞がれることなく、パイル糸27間に確保される。これにより、流路材21の内部における透過液33の流れが阻害されることはない。
Further, since the high
上記の製造方法によって製造された膜エレメント12を用いて膜分離機器5を製作し、膜分離機器5を用いて膜分離装置1を組み立てる。図1に示すように、膜分離装置1を被処理液2中に浸漬させた状態で、ろ過運転を行うことにより、被処理液2は、各膜分離機器5の膜エレメント12のろ過膜22を一次側から二次側へ通過してろ過され、その後、透過液33として、流路材21の内部の空隙32に流れ込み、空隙32を通って、膜エレメント12の左右両端縁部12c,12d(すなわち、封止されていない端縁部)から集水ケース11の集水空間15に流出し、連通孔16を通って最上位の膜分離機器5の集水ケース11内から処理槽3の外部へ取り出される。
The
上記第1の実施の形態では、パイル糸27の低融点糸37の材質にポリエチレンを用いているが、これに限定されるものではなく、ポリエチレン以外のポリオレフィン系樹脂を用いてもよい。また、パイル糸27の高融点糸38の材質およびフェイス糸29の材質にそれぞれポリエチレンテレフタラートを用いているが、これに限定されるものではなく、ポリエチレンテレフタラート以外のポリエステル系樹脂を用いてもよい。
In the first embodiment, polyethylene is used as the material of the low
上記第1の実施の形態では、低融点糸37は、複数本の撚り糸を撚り合わせたものであるが、撚り糸の全数が低融点糸であってもよいし、或いは、撚り糸の一部に高融点糸を含んでいてもよい。
In the first embodiment, the low
上記第1の実施の形態では、切断箇所における流路材21を低融点糸37の軟化点T1の温度以上の加熱温度で加熱し、この状態で、長尺の膜エレメント40を所定の長さAに切断しているが、低融点糸37の軟化点T1の温度以上で且つ高融点糸38の軟化点T2の温度よりも低い加熱温度で加熱してもよい。
(第2の実施の形態)
第2の実施の形態では、図13に示すように、パイル糸27の低融点糸37は、芯材51と、芯材51を覆う鞘材52とで形成されている。鞘材52は高融点糸38の軟化点T2よりも低い軟化点T1を有している。尚、鞘材52としては、約80℃〜120℃の軟化点T1を有するポリエチレン(PE)製の鞘材が用いられている。
In the above-described first embodiment, the
(Second embodiment)
In the second embodiment, as shown in FIG. 13, the low
また、芯材51は鞘材52の軟化点T1よりも高い軟化点T2を有している。尚、芯材51としては、約240℃〜280℃の軟化点T2を有するポリエチレンテレフタラート(PET)製の芯材が用いられている。
Further, the
これによると、膜エレメント12の製造方法において、切断装置42を用いて長尺の膜エレメント40を切断する際、一対の加熱した切断刃43,44を閉じて両切断刃43,44で長尺の膜エレメント40を挟み、切断箇所における流路材21を鞘材52の軟化点T1の温度以上の加熱温度(例えば120〜240℃)で所定時間(例えば1〜10秒間)加熱し、この状態で、長尺の膜エレメント40を所定の長さAに切断する。
According to this, in the method of manufacturing the
上記膜エレメント12の製造方法により、長尺の膜エレメント40を切断する際、切断箇所における流路材21が低融点糸37の鞘材52の軟化点T1の温度以上の加熱温度で加熱されるため、切断箇所における流路材21のパイル糸27の低融点糸37の鞘材52が溶融し、長尺の膜エレメント40の切断箇所が流路材21の溶融した鞘材52の樹脂で溶着され塞がれて封止される。これにより、切断後の膜エレメント12の上端縁部12aと下端縁部12bとの密封処理を容易に行うことができる。
When the
また、低融点糸37の芯材51は鞘材52の軟化点T1よりも高い軟化点T2を有するため、芯材51が軟化するのを防止することができる。これにより、鞘材52よりも可撓性が低い(又は反発力が高い或いは弾性が高い)樹脂を用いて芯材51を構成することにより、低融点糸37の可撓性が低く(又は反発力が高く或いは弾性が高く)なり、流路材21にろ過膜22を熱間圧延により接合する際、流路材21が潰れて流路材21内の微小な空隙32が無くなってしまうことはない。
Further, since the
上記第2の実施の形態では、鞘材52の材質にポリエチレンを用いているが、これに限定されるものではなく、ポリエチレン以外のポリオレフィン系樹脂を用いてもよい。また、芯材51の材質にポリエチレンテレフタラートを用いているが、これに限定されるものではなく、ポリエチレンテレフタラート以外のポリエステル系樹脂を用いてもよい。
In the second embodiment, polyethylene is used as the material of the
上記第2の実施の形態では、パイル糸27の低融点糸37の全てに、芯材51と鞘材52とを有する芯鞘構造の糸を用いてもよく、或いは、低融点糸37の一部に芯鞘構造の糸を用い、残部にポリエチレン製の糸を用いてもよい。
In the second embodiment, all the low
上記第2の実施の形態では、切断箇所における流路材21を鞘材52の軟化点T1の温度以上の加熱温度で加熱し、この状態で、長尺の膜エレメント40を所定の長さAに切断しているが、鞘材52の軟化点T1の温度以上で且つ高融点糸38の軟化点T2の温度よりも低い加熱温度で加熱してもよい。
(第3の実施の形態)
第3の実施の形態では、図14に示すように、パイル糸27は複数の低融点糸と高融点糸とを撚り合わせたマルチフィラメント糸である。例えば、パイル糸27に「56T24」の糸を使用する場合、撚り合わせた24本の撚り糸のうち、12本を低融点糸とし、残りの12本を高融点糸とする。
In the second embodiment described above, the
(Third Embodiment)
In the third embodiment, as shown in FIG. 14, the
これによると、長尺の膜エレメント40を所定の長さAに切断する際、切断箇所における流路材21がパイル糸27の低融点糸の軟化点T1の温度以上の加熱温度で加熱されるため、切断箇所における流路材21のパイル糸27の低融点糸が溶融し、長尺の膜エレメント40の切断箇所(切断後の膜エレメント12の上端縁部12aと下端縁部12bとに相当)が流路材21の溶融した低融点糸の樹脂で溶着され塞がれて封止される。
According to this, when the
上記各実施の形態では、図4に示すように、流路材21の表裏両面にそれぞれろ過膜22を接合しているが、ろ過膜22を流路材21の表裏いずれか一面に接合し、他面側を水密にしてもよい。
In each of the above-described embodiments, as shown in FIG. 4, the
上記各実施の形態では、図5に示すように、ろ過膜22は、膜シート34と不織布35とを積層したものであるが、不織布35を設けず、膜シート34のみを有するものであってもよい。
In each of the above embodiments, as shown in FIG. 5, the
上記各実施の形態では、図3に示すように、膜エレメント12を四角形に形成しているが、四角形以外の多角形であってもよい。また、膜エレメント12の四辺のうちの二辺(すなわち上端縁部12aと下端縁部12b)を封止しているが、いずれか一辺のみ或いは三辺以上を封止した膜エレメントであってもよい。
In each of the above-mentioned embodiments, as shown in FIG. 3, the
上記各実施の形態では、各軟化点T1〜T4を指標にしているが、軟化点T1〜T4の代わりに融点を指標にしてもよい。尚、融点を指標にする場合であっても、軟化点T1〜T4と同様の温度の高低関係が成立する。 In each of the above embodiments, the softening points T1 to T4 are used as indices, but the melting points may be used as indices instead of the softening points T1 to T4. Even when the melting point is used as an index, the same temperature relationship as that of the softening points T1 to T4 is established.
また、上記各実施の形態において示したポリエチレン、ポリエチレンテレフタラート、ポリテトラフルオロエチレン等の材質および数値は、一例であって、これらに限定されるものではない。 Further, the materials and numerical values of polyethylene, polyethylene terephthalate, polytetrafluoroethylene, etc. shown in each of the above embodiments are merely examples, and the present invention is not limited to these.
5 膜分離機器
11 集水ケース(支持部材)
12 膜エレメント
12a 上端縁部
12b 下端縁部
12c 左端縁部(封止されていない端縁部)
12d 右端縁部(封止されていない端縁部)
15 集水空間
21 流路材
22 ろ過膜
27 パイル糸
29 フェイス糸
32 空隙
33 透過液
34 膜シート
37 低融点糸
38 高融点糸
40 長尺の膜エレメント
43,44 切断刃(切断部材)
51 芯材
52 鞘材
A 所定の長さ
T1 低融点糸の軟化点、鞘材の軟化点
T2 高融点糸の軟化点、芯材の軟化点
T4 膜シートの軟化点
5
12
12d Right edge (edge not sealed)
15
51
Claims (10)
流路材は、糸を三次元構造に編んだ編物から成り、その内部に、ろ過膜を透過した透過液が流れる空隙を有し、
流路材を構成する糸は軟化点の異なる複数の低融点糸と複数の高融点糸とを有し、
低融点糸の軟化点以上の加熱温度で加熱された複数の低融点糸が溶融することにより、流路材の少なくともいずれかの端縁部が溶着され封止されていることを特徴とする膜エレメント。 A membrane element in which a filtration membrane and a flow path member are joined, and which has a plurality of edge portions,
The flow path material is made of a knitted fabric in which threads are knitted into a three-dimensional structure, and has a void inside which the permeated liquid that has permeated the filtration membrane flows,
The yarn constituting the flow path member has a plurality of low melting point yarns and a plurality of high melting point yarns having different softening points,
A film characterized in that at least one edge portion of a channel material is welded and sealed by melting a plurality of low-melting threads heated at a heating temperature equal to or higher than the softening point of the low-melting thread. element.
透過液が流れる空隙は複数のパイル糸間に形成され、
パイル糸は低融点糸と高融点糸とを有していることを特徴とする請求項1記載の膜エレメント。 The flow path member has a plurality of face threads forming a joint surface with the filtration membrane, and a plurality of pile threads bonded to the face threads,
Voids that allow permeate to flow are formed between multiple pile threads,
The membrane element according to claim 1, wherein the pile yarn has a low melting point yarn and a high melting point yarn.
鞘材は高融点糸の軟化点よりも低い軟化点を有し、
芯材は鞘材の軟化点よりも高い軟化点を有することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の膜エレメント。 At least a part of the low melting point yarn is formed of a core material and a sheath material that covers the core material,
The sheath material has a softening point lower than that of the high melting point yarn,
The membrane element according to any one of claims 1 to 3, wherein the core material has a softening point higher than that of the sheath material.
膜シートは流路材の低融点糸の軟化点よりも高い軟化点を有していることを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の膜エレメント。 The filtration membrane has a porous membrane sheet,
The membrane element according to any one of claims 1 to 7, wherein the membrane sheet has a softening point higher than that of the low melting point yarn of the channel material.
複数の膜エレメントを支持する支持部材を備え、
支持部材は内部に集水空間を有し、
各膜エレメントの封止されていない端縁部が集水空間に挿入され、
ろ過膜を透過した透過液が流路材内の空隙を通って膜エレメントの封止されていない端縁部から支持部材の集水空間に流れ込むことを特徴とする膜分離機器。 A membrane separation device comprising the membrane element according to claim 1.
A support member supporting a plurality of membrane elements,
The support member has a water collecting space inside,
The unsealed edge of each membrane element is inserted into the water collection space,
A membrane separation device, wherein the permeated liquid that has permeated through the filtration membrane flows into the water collecting space of the support member from the unsealed edge portion of the membrane element through the void in the flow channel material.
長尺の流路材にろ過膜を接合して長尺の膜エレメントを形成し、
一対の加熱した切断部材で長尺の膜エレメントを挟むことにより、切断箇所における流路材を低融点糸の軟化点以上の加熱温度で加熱した状態で、長尺の膜エレメントを所定の長さに切断することを特徴とする膜エレメントの製造方法。 The method for producing a membrane element according to any one of claims 1 to 8,
A filtration membrane is joined to a long channel material to form a long membrane element,
By sandwiching the long membrane element with a pair of heated cutting members, the long membrane element is heated to a predetermined length while the flow path material at the cutting point is heated at a heating temperature equal to or higher than the softening point of the low melting point yarn. A method for producing a membrane element, which comprises cutting into pieces.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018195476A JP7228361B2 (en) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | MEMBRANE ELEMENT MANUFACTURING METHOD |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018195476A JP7228361B2 (en) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | MEMBRANE ELEMENT MANUFACTURING METHOD |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020062598A true JP2020062598A (en) | 2020-04-23 |
JP7228361B2 JP7228361B2 (en) | 2023-02-24 |
Family
ID=70388011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018195476A Active JP7228361B2 (en) | 2018-10-17 | 2018-10-17 | MEMBRANE ELEMENT MANUFACTURING METHOD |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7228361B2 (en) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10225630A (en) * | 1997-02-13 | 1998-08-25 | Miki Tokushu Seishi Kk | Semipermeable membrane supporting body |
JPH10280242A (en) * | 1997-03-31 | 1998-10-20 | Hotta Carpet Kk | Pile fabric |
JPH10280243A (en) * | 1997-03-31 | 1998-10-20 | Hotta Carpet Kk | Conjugated yarn and pile fabric |
JP2009114613A (en) * | 2007-10-19 | 2009-05-28 | Es Fibervisions Co Ltd | Hot-melt adhesive polyester conjugate fiber |
JP2009136863A (en) * | 2007-11-14 | 2009-06-25 | Nitto Denko Corp | Filter member, its manufacturing method and filter unit |
WO2011004743A1 (en) * | 2009-07-10 | 2011-01-13 | 住友電工ファインポリマー株式会社 | Flat membrane element for filtration, flat membrane type separation membrane module, and filtration device |
WO2014010554A1 (en) * | 2012-07-10 | 2014-01-16 | 東レ株式会社 | Element unit, separation membrane module, and method for connecting/disconnecting separation membrane element |
WO2018147251A1 (en) * | 2017-02-09 | 2018-08-16 | 東レ株式会社 | Thermally adhesive sheath-core conjugate fiber and tricot fabric |
-
2018
- 2018-10-17 JP JP2018195476A patent/JP7228361B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10225630A (en) * | 1997-02-13 | 1998-08-25 | Miki Tokushu Seishi Kk | Semipermeable membrane supporting body |
JPH10280242A (en) * | 1997-03-31 | 1998-10-20 | Hotta Carpet Kk | Pile fabric |
JPH10280243A (en) * | 1997-03-31 | 1998-10-20 | Hotta Carpet Kk | Conjugated yarn and pile fabric |
JP2009114613A (en) * | 2007-10-19 | 2009-05-28 | Es Fibervisions Co Ltd | Hot-melt adhesive polyester conjugate fiber |
JP2009136863A (en) * | 2007-11-14 | 2009-06-25 | Nitto Denko Corp | Filter member, its manufacturing method and filter unit |
WO2011004743A1 (en) * | 2009-07-10 | 2011-01-13 | 住友電工ファインポリマー株式会社 | Flat membrane element for filtration, flat membrane type separation membrane module, and filtration device |
WO2014010554A1 (en) * | 2012-07-10 | 2014-01-16 | 東レ株式会社 | Element unit, separation membrane module, and method for connecting/disconnecting separation membrane element |
WO2018147251A1 (en) * | 2017-02-09 | 2018-08-16 | 東レ株式会社 | Thermally adhesive sheath-core conjugate fiber and tricot fabric |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7228361B2 (en) | 2023-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9630148B2 (en) | Filter compound material, method for the production thereof and flat filter elements made of the filter compound material | |
US20200122069A1 (en) | Elastomeric depth filter | |
KR102020696B1 (en) | Blended nonwoven fabric, filter filtration material, and filter unit | |
DE102009026276A1 (en) | Composite filter media structure for filter element, comprises base substrate-containing nonwoven synthetic fabric, and nanofiber layer deposited on base substrate, and has minimum filtration efficiency in above specified range | |
DE102009026277A1 (en) | Method for producing a composite filter medium | |
JP2009101254A (en) | Air filter and air filter for cleaner using it | |
JP2018051545A (en) | Air filter medium, air filter pack, and air filter unit | |
JP2015009182A (en) | Spiral type separation membrane element and spiral type separation membrane module | |
WO2017131031A1 (en) | Flow path material | |
US11413585B2 (en) | Membrane element and membrane separation device | |
JP7228361B2 (en) | MEMBRANE ELEMENT MANUFACTURING METHOD | |
JP2009112887A (en) | Filter medium, its manufacturing method, and cartridge filter | |
JP7228360B2 (en) | Membrane elements and membrane separation equipment | |
JP7158270B2 (en) | Membrane separation equipment | |
US11471833B2 (en) | Flat-plate filter for water treatment and flat-plate filter module comprising same | |
JP6941559B2 (en) | Membrane element and membrane separation device | |
CN106457099B (en) | A kind of filtration article comprising the filtering material containing different length fibrous layer | |
KR102591625B1 (en) | Filter for flat type water treatment | |
KR102323141B1 (en) | Tublar filter for water-treatment and water-treatment filter module comprising thereof | |
JP4064285B2 (en) | Filtration media for filtration | |
KR102591622B1 (en) | Filter for flat type water treatment | |
JP2000334872A (en) | Air permeable laminate and production thereof | |
JP3195923U (en) | filter | |
JPH11267465A (en) | Filter element | |
JP2015167931A (en) | Filter medium and filter element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210618 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220317 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220419 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220608 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220913 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221027 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230117 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230213 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7228361 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |