JPH02119923A - 中空糸膜型モジュール - 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〕 本発明は中空糸膜型濾過モジュールに関する。

〔従来の技術〕

近年、流体濾過能力を有する膜モジュールが医療分野、
液体及び気体処理分野などに多く用すられるようになっ
てきた。そして、これらの膜モジュールの樹脂固定部に
おいては、円筒と樹脂接着界面からの流体の漏れを防ぐ
ため、相互において接着性のよい材料を選定するのが一
般的である。この場合、接着界面において化学的結合の
良好な樹脂を選定する方法が採用されている。

たとえば、ガラス、金属、陶磁器、プラスチック等から
なる筒状体と接着性のよ−樹脂を使用して固着させて−
ても衝撃を与えると剥離してしまうことが多く、−皮剥
離してしまうと圧力下、匍れが生じ役に立たなくなって
しまう。

又、特に非極性ない［５結晶性樹脂等からなる筒状体の
場合、固定用樹脂を選定することは非常忙難しく、これ
らの筒状体を使用する場合は筒状体側になんらかの表面
処理、或いは凹部や凸部の形成等の物理的加工が必須と
なる。

しかし従来の凹部や凸部形成によって筒状体にアンカー
効果を持たせる方法では筒状体と固定用樹脂との接着性
は初期においてはほぼ良好であるが、使用中等に外力が
加わるとすぐに界面剥離し、接着界面から流体漏れが生
ずる傾向にある。このような点を改善する本のとして凹
部（溝部）と０リングを併用する方法が提案されている
（特開昭５９−１３７５１０４号公報）。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、特開昭５９−１３６１０４号公報の方法は０リ
ングのつぶれＫよるシールは可能であるものの、環状リ
ングと０リングの同時挿入が難しくて挿入時に０リング
がねじれ易く、０リングの耐久性が問題となる。又、内
筒ケースと外筒ケースを有しその間に中空糸束を収納し
た構造の膜モジュールを製造する場合にこのような方法
を採用りようとすると、環状リングと０リングを外筒ケ
ースの内側と内筒ケースの外側の各々に挿入することが
必要となり、環状リングが外筒ケースや内筒ケースに対
して突起物となるため外筒ケースと内筒ケースで形成さ
れる空間の横断面積の低下が著〈なり、その部分に収納
される中空糸束の充填密度の低下が避は難すものとなる
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の要旨は、筒状体に収納された中空糸中 膜束端部が該筒状体の端部内面に樹脂固定された中空糸
膜型モジュール忙おいて、樹脂固定部の筒状体内面円周
上に複数個の溝が設けられかつその一部の溝にのみ０り
ングが配置されてなる中空糸膜型モジュールにあり、更
に前記中空糸膜型モジュールにおいて筒状体の内側に配
置された内筒と筒状体との間に中空糸膜束がほぼ直線状
に収納された状態で中空糸膜束の両端が樹脂固定された
中空糸膜型モジュールであって、樹脂固定部の内筒外面
円周上に複数個の溝が設けられかつその一部の溝にのみ
０リングが配置されてなる中空糸膜型モジュールにある
。

本発明において用いられる中空糸膜の素材としては、ポ
リオレフィン系、セルロース系、ポリスルフォン系、ポ
リビニルアルコール系、ポリメチルメタクリレート系を
始めとして公知のものを挙げることができる。これらの
中空糸膜はＵ字状本しくけほぼ直線状に集束して筒状体
内に収納される。Ｕ字状忙集束された中空糸膜はそのＵ
半端部が樹脂固定され、直線状に集束された中空糸膜は
一端もしくは両端が樹脂固定される。樹脂固定端部の中
空糸膜は開口状部とされるが、樹脂固定されない直線状
集束中空糸膜の端部は閉鎖される。

台上イポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィ
ン、ポリアセターＶ、ポリエステル・ポリカーボネート
等の非極性ないし結晶性の樹脂を挙げることができる。

以下、図面を参照しつつ本発明を説明する。

第１図は本発明の中空糸膜型モジュールの模式縦断面図
であシ、Ｕ字状に束ねられた中空糸膜５が筒状体１内に
収納され、そのＵ半端部が固定用樹脂４で固定されてい
る。中空糸膜５の大部分は省略されている。

図において筒状体１の樹脂固定部内面円周上に溝２及び
２′が設けられており、一方の溝２′には０リング３が
配置されている。溝の数ｎは３個以上でもよく、１〜（
ｎ−１）個の溝にｏリングが嵌挿される。樹脂の一部が
この溝に侵入した状態で樹脂固定部が形成されているた
めアンカー効果が生じる。又、溝に嵌挿されたｏリング
によって筒状体内面と固定樹脂の界面のシール機能が強
化される。尚、０リングが配置さ隼 れず脅に溝が存在するのみでは、初期の接着状態は良好
であるが、使用中等に内外から圧力がかかるとすぐに界
面剥離が生じやすいのである。

０リングが嵌挿される溝の位置は特に限定されな−か、
少なくとも筒状体の最端部側の溝に０リングが嵌挿され
ていることが好ましい。

溝の形状については、膜モジュールの使用用途、筒状体
の材質、固定用樹脂、０リングの種類に応じて第２図に
示すものを始めとして種々の形状とすることができる。

又、０リング４の材質としてはモジュール使用用途、筒
状体の材質、固定用樹脂を考慮した本のがよく、フッ素
ゴム、シリコンゴム、ブチＶゴム、クロロプレンゴム、
ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム等が使用できる
。溝の中に嵌挿されているＯリングの状態としては溝に
よってＯリングが８〜３０係、好ましくは１０〜２０憾
変形されるように溝形状、溝径、Ｏリング径、太さ、０
リング材質を適宜選択し、嵌挿させた状態で樹脂固定さ
せることが好ましい。

また、筒状体１の材質が硬度の高いものであれば、０リ
ング３の材質の硬度は低いものを、逆に筒状体１の材質
が硬度の低い、柔かく変形し易いものであれば、０リン
グ３の材質は硬度の高いものを使用する等、臨機応変に
対処することが望ましい。

本発明の膜モジュー／Ｌ／Ｆｉ筒状体の溝に所定数の０
リングを嵌挿し、次いで筒状体内に中空糸膜束を収納し
た状態で通常の方法によシ固定用樹脂を用いて樹脂固定
し、必要に応じて固定端側を切断することによって製造
される。

又、固定用樹脂と筒状体もしくはＯリングとの接着性向
上のため必要に応じて樹脂固定前に筒状体の樹脂固定部
や０リングに表面処理を施すこともできる。

表面処理の方法としては、プラズマ処理、コロナ処理、
紫外線処理、火炎処理、電子線・放射線処理、化学薬品
処理、物理的粗面化処理、表面塗布法（コーティング）
等の方法が使用できる。

本発明の中空糸膜型モジュールは筒状体の内債ＩＫ内筒
を収納し、該筒状体と該内筒の閤に中空糸膜束をほぼ直
線状に配置してその各々の端部を樹脂固定させたもので
あってもよい。第３図はこのような膜をモジュールの一
例を示すも部の溝にのみ０リングを配置させることが好
ましい。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明を説明する。

実施例１ 内径５２ｗφ、長さ１００■のポリプロピレン製筒状体
の端から４■と７−の所に第２図（Ｃ）Ｋ示す形状の深
さ２關の溝を各１木ずつ切り、４−の所に切られた溝に
Ｊ工［３−Ｂ−２４０１規格で寸法Ｇ５０（太さ３１ｍ
、内径４９．４　ｍ）のシリコンゴム製０リングを１個
嵌挿させた。

続すて外径３７０μｍ、膜厚５５μｍの多孔質ポリエチ
レン中空糸膜２７２０本をＵ字状に集束して筒状体内に
収納し、エポキシ樹脂を約２０−投入し、第１図で示す
ように樹脂固定した。

樹脂固定して２４時間後、６０〜７０℃で８時間キュア
を行い、２０日間室温にて放置した。

完全硬化後、筒状体の樹脂固定していないもう一端側に
キャップをかぶせ、１　ｋｌ？７ｃｍ”水圧をかけて３
分間漏れ検査を行ったととろ水漏れはなかった。このよ
うＫして水圧を１　ｋｇ７ｃｍ”ずつ上昇させその圧力
を３分間保持して水漏れ検査を実施した。水圧１０　ｋ
ｌｌ／ａｎ’　ＩＣ！？いても水漏れは起こらなかった
。

実施例２ 実施例１と同様にして製作した膜モジュールを用い５に
９／ｃａｒ”の水圧を１０秒間、圧力解除１０秒間を１
サイクルとする繰り返し耐水圧試験を５０００サイクＶ
実施したが水漏れは起こらなかった。

実施例３ 実施例１と同様にして製作した膜モジュールを水中に浸
漬し、５　ｋｇ／ｃｍ”の空完圧を３分間かけたところ
接着界面からの漏れはなく接着性は良好であった。

〔発明の効果〕

以上、説明したごとく本発明の中空糸膜型モジュールは
優れた性能を有しておシ、従来よシ固着が難しかったポ
リプロピレン筒状体とエポキシ樹脂との系においても溝
とＱ　ＩＪングの相乗効果によシ耐圧性、シール性が良
好であ）流体の漏れを防ぐことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の中空糸膜型モジューＶの縦断面模式図
であって、大部分の中空糸膜は省略されている。 第２図は、筒状体の内面忙形成される溝形状である。 第３図は内筒と筒状体の間に中空糸膜が直線状に配置さ
れその両端が樹脂固定された膜モジュールの模式縦断面
図であり、第４図はその場合の片端部側の樹脂固定部を
示す模式縦断面斜視図である。 第５図と第６図は溝と０リングがある樹脂固定部の部分
断面図であり、第５図は固い筒状体に切シ込むように設
けられた溝に柔らかいＯリングを用いた場合を、又第６
図は柔らかい筒状体に突起状に設けられた溝に固い０リ
ングを用いた場合を示している。 １・・・・・筒状体 ２．２′・・・・・・・溝 ３・・・・・０リング 第１図 第２図 （Ｇ） （ｂ） （Ｃ） （ｄ） （ｅ） ・・・・・固定用樹脂 ・・・・・中空糸膜 ６′・・・・・内筒側の溝 ・・・・・内筒側の０リング ・・・・・内　筒 第３図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）筒状体に収納された中空糸膜束の端部が該筒状体の
   端部内面に樹脂固定された中空糸膜型モジュールにおい
   て、樹脂固定部の筒状体内面円周上に複数個の溝が設け
   られかつその一部の溝にのみＯリングが配置されてなる
   中空糸膜型モジュール。 ２）筒状体と該筒状体の内側に配置された内筒との間に
   中空糸膜束がほぼ直線状に収納され、かつ該中空糸膜束
   の両端が樹脂固定された請求項１の中空糸膜型モジュー
   ルであつて、樹脂固定部の内筒外面円周上に複数個の溝
   が設けられかつその一部の溝にのみＯリングが配置され
   てなる中空糸膜型モジュール。