JPH01104311A - 中空糸モジュールの製作方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、中空糸型分離膜を用いて種々の物質をろ過す
る中空糸モジュールの製作方法に関し、更に詳しくは、
微生物等の生体触媒を利用して有用物質を生産する手段
として使用される中空糸モジュールの製作方法に関する
。

（従来の技術） ふるいの原理によって種々の物質をろ過する能力を備え
た分離膜を使用した限外ろ適法が広く知られている。

第１図に示したものは、中空糸型分離膜を用いた中空糸
モジュールの一例で、多数本の中空糸を分離膜（１）が
流入口（３）及び流出口（３′）を付された外商（２）
に挿入され、各中空糸型分離膜（１）及び外筒（２）の
両端部が接着剤にまってポツティングされ、流入孔（５
）及び流出孔（５′）を付された蓋部材（４）（４）が
外筒（２）の両端部に被せられている。

中空糸を分離膜（１）は、孔径が数Ａ〜教μｍの範囲の
グレードが上布され、上記した中空糸モジュールは、種
々の用途に広く使用されており、中でも、近年において
は生体触媒を利用して有用物質を生産する、いわゆるバ
イオリアクタへの応用に急速な成長を遂げている。

バイオリアクタにおける分離膜は、貴重な生体触媒をバ
イオリアクタから漏らさぬ目的（固定化）と、生体触媒
が生産した有用物質を直接分離させて後工程の簡略化を
図る目的のために使用される。

バイオリアクタにおいては、他の雑菌の繁殖を防止する
ために、腹式又は回分式を問わず、運転開始前に滅菌操
作工程が実施され、この滅菌操作工程としては、通常蒸
気滅菌が行われ、１２０’Ｃ程度の高温蒸気中に１０〜
２０分間全ての接液部をさらすことによってなされる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した蒸気滅菌模作による熱衝撃を付与された中空糸
モジュールにおいては、構成部品の熱膨張率の偉いによ
ってもたらされる接着部の剥離現象及び中空糸型分ＭＷ
の収縮に伴う中空糸型分離膜の欠損を生じることがあっ
た。

すなわち、第１図に示すように、多数本の中空糸型分離
膜（１）及び外筒（２）の両端部を接着するポッティン
グ剤と外筒（２）との熱膨張率の違いにより、熱衝撃を
受けて接着面に剥離を生じ、そのためにリークを生じる
ことがあった。

この接着面の剥離現象は、ポッティング剤の硬さが、シ
ョアーＤ硬度で略８５程度であって弾性が小さく、加熱
に伴って外筒及びポッティング剤間に発生する歪を吸収
し得ないために、接着部に付加される負担が大きくなる
ことによるものである。

次に、高分子系中空糸型分離膜は、高温にさうされた陳
に、収縮を起す場合が多々ある。これは、相分離によっ
てもたらされる微細な網目構造が、高温における分子間
の熱運動により、更に安定した状態、つまりコな状態に
なるためと考えられる。

実際に、限外ろ過膜等を１００’Ｃ近い水蒸気雰囲気の
もとに放置すると、透水量の減少と分画曲線の低分子側
への移動が起る。

そのために、第１図に示すように、両端部を接着剤でポ
ッティングされた中空糸型分離膜（１）が、１２０＠Ｃ
の水蒸気中にさらされて常温（２０〜３０°Ｃ）に戻さ
れた際にろける収縮により、応力（張力）を付加される
ことになり、張力が成程度以上になると、膜の表面に微
細なりラックが発生し、その結果、菌体の漏出を惹起す
るおそれがある。

ある。

本発明は、上記した従来例の中空糸モジュールにおいて
、外筒に対する接着部におけるリークをもたらすポッテ
ィング剤の剥離現象と、菌体の漏出を惹起させる中空糸
型分離膜の微細なりラックとを抑制し得る中空糸モジュ
ールの製作方法を提示することを目的とするものである
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記した従来の製作方法による中空糸モジュ
ールにおける問題点を考慮して、外筒への挿入に先立っ
て、中空糸型分離膜を蒸気雰囲気中にさらして熱履歴を
付与し、中空糸型分離膜Ｉ膜及び外筒の両端部を、ショ
アーＤ硬度略５０の接着剤をもってポッティングする構
成となすものである。

（作用） 上記した構成を備えた本発明による中空糸モジュールの
製作方法においては、中空糸型分離膜及び外筒の両端部
のポッティングに使用されたショアー硬度略５０でやや
軟質の接着剤が、蒸気中における滅菌操作によるポッテ
ィング部の剥離現象を抑制し、熱履歴を付与された中空
糸型分離膜が、 蒸気中での滅菌操作に伴う自らの収縮を抑制する作用を
示す。

（実施例） ポリスルホン裂中空糸型分離膜及びポリカーボネート製
モジュール外閤を用い、ポッティング剤として、日本ポ
リウレタン社ＩＵ−５３７を主剤、ミリオネートＭＴＬ
−Ｃを硬化剤とするポリウレタン（ポッティング剤■）
、又は同社ＷＣ−１１Ａを主剤、Ｎ−１４Ｂを硬化剤と
するポリウレタン（ポッティング剤■）の組合せによっ
て中空糸モジュール８製作し、中空糸型分離膜に対し、
外筒への接Ｎに先立って蒸気雰囲気中における７Ｘ］熱
繰作を付加したもの及び付加しないもの（ごついて、蒸
気滅菌操作後のリークの有無を制置したところ、下記の
結果が得られた。

ポッティング剤の硬さ：■　ショアーＤ８４■　ショア
ーＤ５０ 熱′％理条件：オートクレープ　１２０＠０　１気圧上
記した試験結果から、中空糸型分離膜及び外筒の撞着工
程に先立って中空糸分離膜に対し熱履歴を付与し、更に
、ポッティング剤として硬度の低い接着剤を使用するの
が有効であることが立証された。

（発明の効果） 本発明による中空糸モジュールの製作方法が、上記した
ように、中空糸型分離膜に熱履歴を付与酸を備えている
ことにより、製作完了後において蒸気雰囲気中にざらさ
れて滅菌操作を加えられても、中空糸型分離膜の収縮に
伴う亀裂及び接着部における剥離を生じることがないの
で、従来の方法によって製作された中空糸モジュールに
おいて避けられなかった有用物質のリークのおそれが完
全に解ｊ肖する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の対象となる中空糸モジュールの一例
の断面図である。 １・・・中空糸型分離膜、２・・・外筒、３・・・流入
口、ゴ・・・流出口、４・・・蓋部材、５・・・流入孔
、プ・−・流出孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、中空糸型分離膜の多数本を外筒に挿入し、前記中空
   糸型分離膜の多数本及び前記外筒の端部をポッティング
   してなる中空糸モジュールの製作方法において、前記中
   空糸型分離膜に熱履歴を付与し、前記中空糸型分離膜の
   多数本及び前記外筒の端部のポッティング剤として、シ
   ヨアーＤ硬度略５０の接着剤を使用することを特徴とす
   る中空糸モジュールの製作方法。