JP3685502B2 - 中空糸膜モジュール接着界面の補強方法 - Google Patents
中空糸膜モジュール接着界面の補強方法 Download PDFInfo
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、中空糸膜モジュール接着界面の補強方法に関する。さらに詳しくは接着界面の中空糸膜を可撓性樹脂で補強する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
中空糸膜モジュールは単位容積当たりの膜面積が大きくとれることから、逆浸透膜、限外濾過膜、精密濾過膜等に一般的に用いられている。中空糸膜モジュールを組み立てる時は、先ず、中空糸膜の開口端を目止めして、次いで遠心接着法で接着剤を中空糸膜間、及び中空糸膜とケース間を固定してから、端部を切断して、中空糸膜端部を開口してモジュールとしている。接着剤は糸束の末端、または横から注入し、接着部の厚みを一定にするため、モジュールのノズル部等の穴よりオーバーフローさせて接着するのが一般的である。
【０００３】
接着剤としてはエポキシ樹脂またはウレタン樹脂が一般的に用いられているが接着剤は粘度が高いために、隙間の大きいケースと糸束の間を通って、ノズル部よりオーバーフローしてから糸束内に侵入する。このため、接着界面はノズル部より低い位置になり、この低くなった部分には接着剤が薄くコーティングされた状態で硬化する。
【０００４】
中空糸膜に接着剤が薄くコーティングされた部分は空気と触れた状態で硬化するため硬化は不十分で非常に脆い上に、ノズル部は原液や濾液の出入口となっているため、糸が横揺れによって簡単に折れてしまうことがしばしばある。
このため、実開昭６１ー１３２００２号公報、特開昭６１ー１５７３０８号公報ではこの部分を可撓性樹脂で補強することが提案されている。
【０００５】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながら、可撓性樹脂を注入するのは、ノズル部等のケースの穴より行なわざるを得ないため可撓性樹脂もノズルからオーバーフローして、接着剤が薄くコーティングされた部分を完全に覆うことができず、補強効果が少なくなってしまう。そのため、ノズル部の穴を一部または全部塞いで可撓性樹脂を注入することも可能であるが、この方法ではノズル部の穴が一部塞がってしまい、見栄えが悪いとか、ノズル部の原液または濾液の流れが悪くなる等の問題点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記問題点を解決するために鋭意検討した結果、モジュールケースの円周端部に２段に穴を設け、外側の穴より接着剤をオーバーフローさせながら遠心接着を行なって、中空糸膜をケースに固定し、ついで、該穴を塞いで、該穴の内側の穴より可撓性樹脂を注入すれば良いことを見出し、本発明を完成させた。
【０００７】
すなわち、本発明は、中空糸膜モジュールの接着界面を可撓性樹脂で補強する方法において、接着剤のオーバーフロー用の穴と可撓性樹脂注入用穴とを有し、該可撓性樹脂注入用穴は該オーバーフロー用の穴より内側円周上に位置し、かつ、該オーバーフロー用の穴と可撓性樹脂注入用穴とがケース円周上の軸をずらすように設けられたケースを用い、接着剤をケースの円周上のオーバーフロー用の穴よりオーバーフローするまで注入し、ケース及び中空糸を接着硬化させた後、前記オーバーフロー用の穴を塞ぎ、次いで可撓性樹脂注入用穴より可撓性樹脂を注入することを特徴とする中空糸膜モジュール接着界面の補強方法である。
【０００８】
ここで言う接着剤とは、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂の様に中空糸膜の固定に一般的に使用されているものであり、また、可撓性樹脂とは前記接着剤より軟らかい材質であることが必要であり、例えばウレタン樹脂、シリコン樹脂の様なゴム弾性を持つものである。
接着剤のオーバーフロー用の穴は、モジュールケースの円周側面上に設けるが、モジュールケースにノズルがある場合は、ノズルよりも端部寄りの円周上に設ける。穴は１〜数個、好ましくは１〜２個設けると良い。前記穴の大きさは、接着剤の粘度や中空糸膜の充填本数によって異なるが、通常３ｍｍ以上、好ましくは５〜１０ｍｍであれば良い。
【０００９】
一方、可撓性樹脂注入用の穴は、ノズルがあればこれを利用すればよく、ノズルが無い場合は、通常ノズルを設けるのと同程度の直径とする。こうすることにより、前記穴に後で注入ホース等を固定することによりノズルの役割も果たすことができる。可撓性樹脂は、接着剤が中空糸膜に薄くコーティングされた部分を完全に覆う範囲でなるべく薄くした方が膜の有効面積が大きくなるので好ましいので、前記穴は接着剤オーバーフロー用の穴と円周上の軸をずらす必要がある。接着剤のオーバーフロー用の穴と可撓性樹脂注入用の穴は前者と後者の円周の最短の距離が３〜１５ｍｍ、好ましくは５〜１０ｍｍの間隔となるように設けられる（図３のＡの距離）。
【００１０】
接着剤及び可撓性樹脂の注入は、以下のようにして行われる。
（１）接着剤を、まず接着剤のオーバーフロー用の穴よりオーバーフローするまで注入し、（注入口は例えば、図１の様にケース端部に設ける。）残りの接着剤によりケースと中空糸、及び中空糸どうしを接着硬化させる。
（２）前記の穴を塞ぎ、次いで可撓性樹脂を、その穴より内側円周上に設けられた可撓性樹脂注入用の穴から、前記接着剤面全体がコーティングされるまで注入し、硬化させる。
【００１１】
接着剤のオーバーフロー穴を塞ぐ方法としては、ケースと同じ部材を溶着しても良いし、ビニールテープ等でシールしておいて、注入した可撓性樹脂で塞いでも良い。
接着及び補強は静置したまま行ってもよいが、接着面や樹脂の充填面を均一とするためには、遠心接着、遠心補強すると好ましい。その具体的手順は、公知の方法に基づいて行えば良い。
【００１２】
【実施例】
以下本発明について、具体的な実施例で説明するが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。
【００１３】
【実施例１】
図１に示す様に、直径５ｍｍの穴２を、透明の１ＢのＰＶＣケース１の両端から４０ｍｍのケース円周上に穴の外周部が来るように（すなわち図３のＢの距離が４０ｍｍ）各々１８０°の間隔で２ケ設け、その内側に前記穴との外周同志の距離が１０ｍｍで、両方の穴のセンターの軸が４５°ずれるように、ケース円周上に直径１０ｍｍの穴３を９０°の間隔で４ケ設けた。さらに、ケース両端部の外周に接着治具固定用のネジ４を設けたモジュールケースを用いて、外径が０．９８ｍｍ、内径が０．７０ｍｍで透水量が１２０００リットル／ｍ2 ・Ｈｒ・ａｔ２５℃のポリスルホン製の中空糸膜５を２６０本および集水管として内径８ｍｍのパイプ６を１本用いてモジュールを製作した。
【００１４】
モジュールは、図２に示すように、両端部に接着治具７を押さえ治具８で固定して、該接着治具７に接着剤注入用のチューブ９と接着剤カップ１０を固定して、エポキシ樹脂１１をケース１の外側に設けた穴２よりオーバーフローさせながら遠心接着を行った。エポキシ樹脂１１はケースの穴２の下面より５ｍｍ低い位置で硬化していた。
【００１５】
次いで、ケースに設けた穴２をビニールテープでシールし、ケースの穴２の内側に設けた穴３より、シリコン樹脂１２を注入、遠心接着し、穴３よりオーバーフローさせた。シリコン樹脂１２は、穴３の下面より１ｍｍ低い位置で硬化した。硬化後、接着治具、押え治具を取り外し、ケースの端面を切断することによりモジュール中空糸膜を得た。
【００１６】
このモジュール中空糸膜の有効長は２２００ｍｍで片端に濾液の集水室を設けて、外圧全濾過で、濾液を集水室の反対側より抜き出したところ、透水量は３０．７リットル／分・ｋｇ／ｃｍ2 ・ａｔ３３℃であった。このモジュールを３ｋｇ／ｃｍ2 の空気圧で濾液逆洗を５回行ったが、中空糸膜の折損はなかった。
【００１７】
【比較例１】
実施例１と同様にモジュールを製作したが、エポキシ樹脂１１を遠心接着する時は、ケースの穴２を予めビニールテープでシールして、ケースの穴３よりオーバーフローさせた。エポキシ樹脂１１は実施例１と同様に、ケースの穴３の下面より５ｍｍ低い位置で硬化していた。
【００１８】
次いで、実施例１と同様に、ケースの穴３よりシリコン樹脂１２を注入して遠心接着し、ケースの穴３よりオーバーフローさせてモジュールを製作した。シリコン樹脂１２は穴３の下面より１ｍｍ低い位置で硬化していた。
このモジュールの透水量は、３０．２リットル／分・ｋｇ／ｃｍ2 ・ａｔ３３℃であり、実施例１と同様に３ｋｇ／ｃｍ2 の空気圧で濾液逆洗を行ったところ、１２本の中空糸膜が折損した。折損した中空糸膜は、何れも穴３の開口部で、エポキシ樹脂の上にシリコン樹脂が薄くコーティングされている部分で発生していた。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、中空糸膜の接着界面を簡単な方法により確実に保護出来るために、中空糸膜が折損したりすることがない。また、原液や濾液の流れが妨げられないため、濾液量が低下したり、中空糸膜が傷つけられたりすることが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）本発明のモジュールケースの概念図
（ｂ）（ａ）図のＡＡ’切断断面図
（ｃ）（ａ）図のＢＢ’切断断面図
【図２】本発明の補強方法を示す概念図
【図３】本発明のモジュールケース端部の拡大図。
【符号の説明】
１ ケース
２ 穴（接着剤注入用）
３ 穴（可撓性樹脂）
４ ネジ
５ 中空糸膜
６ 集水管
７ 接着治具
８ 押さえ治具
９ チューブ
１０ 接着剤カップ
１１ エポキシ樹脂
１２ シリコン樹脂
Claims (1)
- 中空糸膜モジュールの接着界面を可撓性樹脂で補強する方法において、接着剤のオーバーフロー用の穴と可撓性樹脂注入用穴とを有し、該可撓性樹脂注入用穴は該オーバーフロー用の穴より内側円周上に位置し、かつ、該オーバーフロー用の穴と可撓性樹脂注入用穴とがケース円周上の軸をずらすように設けられたケースを用い、接着剤をケースの円周上のオーバーフロー用の穴よりオーバーフローするまで注入し、ケース及び中空糸を接着硬化させた後、前記オーバーフロー用の穴を塞ぎ、次いで可撓性樹脂注入用穴より可撓性樹脂を注入することを特徴とする中空糸膜モジュール接着界面の補強方法。
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| JP04387994A JP3685502B2 (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | 中空糸膜モジュール接着界面の補強方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04387994A JP3685502B2 (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | 中空糸膜モジュール接着界面の補強方法 |
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| JP04387994A Expired - Fee Related JP3685502B2 (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | 中空糸膜モジュール接着界面の補強方法 |
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