JPH02203924A

JPH02203924A - 中空糸型膜モジュール

Info

Publication number: JPH02203924A
Application number: JP2467589A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Kumami; 和久熊見; Yoshimasa Matsumoto; 吉正松本
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1989-02-01
Filing date: 1989-02-01
Publication date: 1990-08-13

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】（イ）産業上の利用分野本発明は中空糸型膜モジュールに関し、更に詳しくは、
機械的強度を改善した外力によるリークの発生を少なく
てきる中空糸型膜モジ、−ルに関するものである。

（ロ）従来の技術一般に、逆浸透法装置、限外濾過装置あるいは精密濾過
装置の心１越部である崖透膜モノコールは用途に応じて
各種の形式のらのが用いられている。

その中の１っである中空糸型膜モジュールは、長さ１０
０〜２０００Ｒｆｆ、外径０．０２〜２ｘ界φ程度で数
十本〜数万本の多数の中空糸からなる中空糸束を含有し
ており、その中空糸東端部の接着封止は主としてエボギ
ン系接着剤によって封止されている。この様な中空糸型
膜モジクールは、コノパクトであることから各分野で広
く用いられている。

従来ごの種中空糸型膜モジュールにおいては、製造」二
、中空糸束の取扱いを簡易にするために多数の中空糸か
らなる中空糸束を単独で１本の円筒状のネットに収容し
たものか提案されている。

（ハ）発明が解決しようとする課題中空糸型唖モジュールにおいて、接着封止部と中空糸膜
（中空糸束）との界面は、多少機械的強度の弱い部分が
存在するが、通常の使用に対しては全く問題はなかった
。

ところが、近年、中空糸型膜モジュールの使用範囲の拡
大により以前より激しい条件での使用が望まれるように
なった。例えば、蒸気滅菌に耐えるもの、また、中空糸
をエアーによってゆさぶる必要のあるものなどが挙げら
れる。

特に前者は、何の特別な操作をせずに蒸気と水とを自由
に出し入れできるものが要求されており、この様な場合
、中空糸型膜モジュールに蒸気を入れるときと蒸気から
冷水に入れ換えるときに、激しい中空糸膜のゆれが生じ
る。このとき接着封止部と中空糸膜との界面にリークが
生じるおそれがある。

また一方、従来型モジュールにおいて、１本の円筒状ネ
ットに中空糸束を入れているモジュールも提案されてい
るが、中空糸を保護するための特別な工夫はされておら
ず、この様なモジュールは、上述したネットのないモジ
ュールと同様にリークの発生を避は難い。

このような状況を鑑み本発明者らは鋭意検討した結果本
発明を完成させた。

（ニ）課題を解決するだめの手段本発明は、多数の中空糸からなる中空糸束を収納し、そ
の中空糸束の上下両端とその部位におＵるネット端部と
を接着封止してなる筒状の保護ネットを２以上筒状のケ
ース内に設けてなる中空糸型膜モジコ、−ルである。

本発明の特徴は、■つの中空糸型膜モジュールのケース
中に収容される多数の中空糸を複数の中空糸束に分ける
とともに、保護ネットによって各中空糸束の周囲を覆っ
たものである。

ケース中に収容される多数の中空糸を２束以上分け、そ
の各床ごとに中空糸束を保護ネットによって覆うことで
、中空糸型膜モジュールに蒸気を入れるときと蒸気から
冷水に入れ換えるときに中空糸型膜モジュール中を流れ
る水または蒸気などが急激に激しく流れても各中空糸束
は保護ネットによって覆われているため、激しく流れる
水または蒸気は保護ネットのまわりを優先的に流れると
ともに、保護ネットの緩衝作用により中空糸膜々に大き
な力がかかるのを防止できる。

そして、■モジュール中に含まれる中空糸束の数は、多
い方が効率がよいが、あまりに多数束であるとモジュー
ル中に入れることのできる中空糸本数が減って１つのモ
ジュール当りの膜面積が減少することから非効率的であ
る。したがって好ましくは３〜１０束程度である。

また１束に含まれる中空糸本数は何本でもよいが保護ネ
ッ）・筒の空間の４０％以上を中空糸の中空空間も含め
て中空糸束が占めることが好ましい。

これ以下であると、保護ネット内での中空糸間の距離が
大きくなりすぎて、モジュール中の水または蒸気などの
急激な流れが、保護ネット中の中空糸間に激しく入り込
み多数の中空糸を２束以上の中空糸束に分けた効果がな
くなってしまう。

本発明に用いる中空糸の材質やその断面構造はどのよう
なものでもよい。材質としては例えば、ポリエーテルサ
ルホン系樹脂、ポリザルホン系樹脂、ポリイミド系樹脂
、ポリアクリロニトリル系樹脂、ポリメチルメタクリル
系樹脂、ポリアミド系樹脂、ザクザンセルロース系樹脂
、ポリプロピレン系樹脂、ポリアミド系樹脂などが挙げ
られる。このうち、ポリエーテルサルホン系樹脂または
ポリザルホン系樹脂が本発明には最も好ましい。

これは、これらの樹脂が耐熱性にすぐれており、本発明
のモジュールは、特に蒸気と水との交互入れ換え時の激
しい流れに対し効果を発揮すると考えられることから特
に好ましい膜）Ａ質となる。

膜厚は外径１００〜２００ｈｍ、内径５０〜１６０１１
１μｍで断面構造は、例えば、内表面層、中間層、外表
面外の３層構造や、内表面層、内指状措造層、中間層、
外相状構造層、外表面層の５層構造からなるものが挙げ
られる。

また、本発明に用いる保護ネットの材質はどのようなも
のでもよい。例えば、ポリプロピレン樹脂、ポリザルホ
ン系樹脂、ポリエーテルスルポン系樹脂、ポリエステル
系樹脂、ナイロン系樹脂などが挙げられる。

形状は、上方開口および下方間「１を有する筒状のもの
であれば良く、断面形状は、例えば、円形のものでは、
内径１０〜ｌｏｏｍ＊φのものが好ましい。

また、円形に限らず、扇形や、矩形形状等も適用できる
。長さとしては、ケース長よりも短くて、中空糸の長さ
に略等しい１５０〜１．１．００Ｍｍが好ましい。

また、側面は、いわゆる網目状に形成されており、矩形
等の任意の格子形状を有する。

この発明において、中空糸束の上下両端とその部位にお
ける保護ネット端部とは、主として耐熱性のエポキシ系
接着剤によって樹脂封止されるのが好ましい。その他ウ
レタン系接着剤あるいはポリアミド系接着剤による樹脂
封止も適用可能である。また、接着幅ｄは１０〜５０ｍ
ｍが好ましい。そして、保護ネッ１〜はこの接着封止部
を介してケースに固定される。

（ポ）実施例以下に本発明を実施例により説明するが本発明はこれら
に同等限定されない。

実施例１第１図は保護ネットに覆われた中空糸束を４束有４−る
モン、−ルを示す。

第１図において、内径３３ｍｙｎφ、長さ３００ｍｍの
ボリプｌ：ｌピレン製の保護ネソｌ−１に内径４００μ
ｍ、外径６８０μｍのポリエーテルザルポン製中空糸２
が１２００本よりなる糸束を挿入した（保護ネッＩ−１
内の空間の５１％を中空糸束が占める）。この保護ネッ
１−１４＝Ｉきの糸束４束を内径８９ｚｚφ、厚さ５〃
臥長さ３２０■のポリサルホン製ケース３に挿入し、こ
れを遠心ソール機の中にセットして耐熱性のエボキン接
着剤を江太し、遠心ソールして硬化させた。

この後、ケース端末部を切断し１．１００℃にて接着剤
４を十分に硬化させた。

実施例？− 内径３３ｚｍ、長さ３００ｍｍのポリプロピレン製保護
ネットにポリエーテルサルホン製中空糸１０００本より
なる糸束を挿入した（保護ネット内の空間の４２％を中
空糸束が占める）以外は、実施例１と全く同様にして作
製した。

及級鮭± 第２図は中空糸束を７束有するモジュールを示す。

第２図において、内径２０ｒｔｒｍφ、長さ３００ｚｚ
のポリプロピレン製の保護ネットｌに内径４００μＩｎ
、外径６８０μｍのポリエーテルサルホン製中空糸２が
５００本よりなる糸束を挿入した（保護ネッ）・１内の
空間の５８％を中空糸束が占める）。そして、この保護
ネットｌにおおわれた糸束７束をポリザルホン製ケース
３に挿入した以外は、実施例Ｉと全く同様にして作製し
た。

比較例Ｉ内径６８ｒｔｔｍφ、長さ３００πＦのポリプロピレン
製の保護ネットに内径４００μｍ１外径６８０μｍのポ
リエーテルサルホン製中空糸５０００本よりなる糸束を
挿入しく保護ネット内の空間の５０％を中空糸束が占め
る）これをポリサルホン製ケースに挿入した以外は実施
例１と全く同様にして作製した。

耐久性測定例」二記の製造例で得られた中空糸型膜モジュールに１２
０℃の蒸気を３０分通気した後、すくに２０°Ｃの水を
２４Ｏｆ２／ｈで通水し３０分間保った。この操作を２
０回繰り返した後中空糸のエアーリークの本数を調へた
結果を第１表に示す。

激しい中空糸のゆれを伴う上記実験に対し、実施例１．
２．３の中空糸模型モジュールは何ら異常を示さなかっ
た。

（へ）発明の効果以上のように本発明の中空糸型膜モジュールは、流しい
水または蒸気などの流れに対して、中空糸を保護する機
構を有するため、中空糸に物理的なゆさぶりの力がかか
りやすい分野においてもリークしにくい信頼の高いモジ
ュールを得ることがてきる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および（ｂ）はそれぞれこの発明の一実施
例を示ず構成説明図および／ｌ−Ａ断面図、第２図（ａ
）および（ｂ）はこの発明の他の実施例を示す構成説明
図およびＢ−Ｂ断面図である。１・・・・・保護ネット、２・・・・・・中空糸、３・
・・・・・ケース、　　４・・・・・・接着封止部。

Claims

【特許請求の範囲】１、多数の中空糸からなる中空糸束を収納し、その中空
糸束の上下両端とその部位におけるネット端部とを接着
封止してなる筒状の保護ネットを２以上筒状のケース内
に設けてなる中空糸型膜モジュール。２、保護ネットはその空間の４０％以上を中空糸の中空
空間も含めて中空糸束によって占有されている請求項１
記載の中空糸型膜モジュール。３、中空糸は、その材質がポリエーテルサルホン系樹脂
またはポリサルホン系樹脂からなる請求項１又は２項記
載の中空糸型膜モジュール。４、蒸気を通気する用途に用いる請求項１ないし３のい
ずれかに記載の中空糸型膜モジュール。