JPH0557154A - Hollow fiber membrane module - Google Patents
Hollow fiber membrane moduleInfo
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- JPH0557154A JPH0557154A JP24834891A JP24834891A JPH0557154A JP H0557154 A JPH0557154 A JP H0557154A JP 24834891 A JP24834891 A JP 24834891A JP 24834891 A JP24834891 A JP 24834891A JP H0557154 A JPH0557154 A JP H0557154A
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- hollow fiber
- fiber membrane
- membrane module
- potting material
- case member
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Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
- B01D63/02—Hollow fibre modules
- B01D63/021—Manufacturing thereof
- B01D63/022—Encapsulating hollow fibres
- B01D63/023—Encapsulating materials
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、液体あるいは気体の濾
過、分離に用いられる中空糸膜モジュールに係り、特
に、蒸気滅菌等の熱滅菌を必要とする分野に用いられる
中空糸膜モジュールに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hollow fiber membrane module used for filtration or separation of liquid or gas, and more particularly to a hollow fiber membrane module used in a field requiring heat sterilization such as steam sterilization.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、中空糸膜モジュールは用途に応じ
てケース部材の形状を種々変更し、あるいは中空糸膜開
口端を覆うようにして透過水集水用のキャップを流密に
取付けて、無菌水や純水の製造、飲料水の浄化、ジュー
スの濃縮等の液体の分離や、汚染ガスのクリーン化、酸
素等の特定ガスの濃縮といった気体の分離等に知られる
ように化学、食品、医薬、電子材料等、各分野の製造工
程に使用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, in hollow fiber membrane modules, the shape of the case member is variously changed according to the application, or a permeated water collecting cap is attached in a flow-tight manner so as to cover the open end of the hollow fiber membrane, As known in the fields of sterilized water and pure water production, drinking water purification, liquid separation such as juice concentration, cleanup of contaminated gas, gas separation such as concentration of specific gas such as oxygen, chemistry, food, It is used in manufacturing processes in various fields such as pharmaceuticals and electronic materials.
【０００３】図２は、中空糸膜モジュールを用いた浄水
器の概略構成を示している。図中、符号１はハウジング
２内に収納された中空糸膜モジュールであり、ハウジン
グ２内に導入された原水は、中空糸膜モジュール１のケ
ース部材３の周壁に形成された複数個の開口３ａを介し
て中空糸膜モジュール１内に導入される。中空糸膜モジ
ュール１によって濾過された透過水は、中空糸膜モジュ
ール１の下端に取り付けられた集水用のキャップ４から
流出する。図３の一部破断部分拡大図に示すように、集
水用のキャップ４は、ケース部材３の開口端に螺合され
ており、中空糸膜をケース部材３に接着固定するための
ポッティング材５とキャップ４の内周面との間に介在す
るＯリング５によって流密に連結されている。FIG. 2 shows a schematic structure of a water purifier using a hollow fiber membrane module. In the figure, reference numeral 1 is a hollow fiber membrane module housed in a housing 2, and raw water introduced into the housing 2 has a plurality of openings 3a formed in a peripheral wall of a case member 3 of the hollow fiber membrane module 1. It is introduced into the hollow fiber membrane module 1 via. The permeated water filtered by the hollow fiber membrane module 1 flows out from the water collecting cap 4 attached to the lower end of the hollow fiber membrane module 1. As shown in the partially enlarged view of the partially broken portion of FIG. 3, the water collecting cap 4 is screwed into the opening end of the case member 3, and is a potting material for adhesively fixing the hollow fiber membrane to the case member 3. 5 and the inner peripheral surface of the cap 4 are fluid-tightly connected by an O-ring 5 interposed.
【０００４】中空糸膜モジュールの特徴は、他の形態の
膜と比べて単位容積当たりの膜面積を多く充填できると
ころにあり、それによって長寿命化や低圧損化、ひいて
はメンテナンスの簡略化等を図ることができる。A feature of the hollow fiber membrane module is that it can be filled with a larger membrane area per unit volume as compared with other forms of membranes, which makes it possible to prolong the service life, reduce the pressure loss, and simplify maintenance. Can be planned.
【０００５】中空糸膜モジュールはこのような優れた特
徴を有するので、最近では、医薬，医用の分野にも広く
用いられるようになっているが、この種の分野では中空
糸膜モジュールを使用する前に蒸気滅菌を必要とするこ
とがある。しかし、従来の中空糸膜モジュールにおい
て、多数の中空糸膜の開口端側をケース部材３に接着固
定するためのポッティング材５として使用されるウレタ
ン樹脂が高温領域において加水分解するので、中空糸膜
モジュールを蒸気滅菌することができないという問題点
があった。そのため、他の形態の膜モジュールと同様に
蒸気滅菌をすることができる高い耐熱性を備えた中空糸
膜モジュールが望まれていた。Since the hollow fiber membrane module has such excellent characteristics, it has recently been widely used in the fields of medicine and medicine. In this kind of field, the hollow fiber membrane module is used. May require previous steam sterilization. However, in the conventional hollow fiber membrane module, the urethane resin used as the potting material 5 for adhering and fixing the open end sides of a large number of hollow fiber membranes to the case member 3 is hydrolyzed in a high temperature region. There is a problem that the module cannot be steam sterilized. Therefore, there has been a demand for a hollow fiber membrane module having high heat resistance that can be steam sterilized similarly to other forms of membrane module.
【０００６】そこで、耐熱性に優れたポッティング材を
使用した中空糸膜モジュールとして、次のようなものが
提案されている。 （１）特公昭６０−１７４６９号：ここでは、ポッティ
ング材として、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリン
から合成されるエポキシ樹脂と、硬化剤、２，４，６ト
リス（ジメチル・アミノメチル）フエニール・トリ・２
・エチルヘキソ酸塩、及び／又はメンタンジアミンとか
ら得られるエポキシ系樹脂を用いている。 （２）特開平１−２５４２０９号：ここでは、複数の多
孔質中空糸膜を、ガラス転移温度が１５０℃以上、かつ
１５００時間連続熱水曝露後の物性保持率が８０％以上
である加水分解安定性を有する耐熱性エンジニアリング
プラスチックスから形成されるハウジング内に装填し、
前記複数の多孔質中空糸膜の両端部をエポキシ樹脂によ
り該ハウジングに流密に固着している。ポッティング材
としてのエポキシ樹脂には、ポリアミン系硬化剤をエポ
キシ樹脂で混合したものが好ましく用いられ、特に、ポ
リアミド系硬化剤が好ましいとしている。 （３）特開平２−２９３０２４号：ここでは、ポッティ
ング材として、ビスフェノール型エポキシ樹脂、ポリサ
ルファイド液状ゴムまたはポリサルファイド結合を有す
るエポキシ樹脂、および脂環式アミンを含有したものを
用いている。Therefore, the following has been proposed as a hollow fiber membrane module using a potting material having excellent heat resistance. (1) JP-B-60-17469: Here, an epoxy resin synthesized from bisphenol A and epichlorohydrin as a potting material, a curing agent, and 2,4,6 tris (dimethylaminomethyl) phenyl tri-2.
-Epoxy resin obtained from ethylhexoate and / or menthanediamine is used. (2) JP-A-1-254209: Here, hydrolysis of a plurality of porous hollow fiber membranes having a glass transition temperature of 150 ° C. or higher and a physical property retention rate of 80% or higher after continuous hot water exposure for 1500 hours. Loaded in a housing made from stable heat-resistant engineering plastics,
Both ends of the plurality of porous hollow fiber membranes are fixed in a fluid-tight manner to the housing with an epoxy resin. As the epoxy resin as a potting material, a mixture of a polyamine-based curing agent and an epoxy resin is preferably used, and a polyamide-based curing agent is particularly preferred. (3) JP-A-2-293024: Here, a potting material containing a bisphenol type epoxy resin, a polysulfide liquid rubber or an epoxy resin having a polysulfide bond, and an alicyclic amine is used.
【０００７】上記（１）のポッティング材では、５０℃
の長時間運転における透水性を確認し、（２）のポッテ
ィング材では、高圧蒸気雰囲気（１２１℃×２０分）に
１〜４回曝した後の形態変化を確認し、（３）のポッテ
ィング材では、９０℃の蒸留水による２００時間の濾過
運転後の漏れを確認し、それぞれ良好な結果が得られた
としている。With the potting material of the above (1), 50 ° C.
Of the potting material of (2), the morphological change after being exposed to the high-pressure steam atmosphere (121 ° C x 20 minutes) 1 to 4 times was confirmed, and the potting material of (3) was confirmed. Then, it was confirmed that the leakage was confirmed after the filtration operation with the distilled water at 90 ° C. for 200 hours, and that good results were obtained.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】上記の各ポッティング
材は、それぞれの試験条件で良好な結果を得ているが、
中空糸膜モジュールが配管に接続された、いわゆるイン
ライン状態で蒸気滅菌を行う場合、中空糸膜モジュール
は更に過酷な熱的条件に曝され、これに耐え得る中空糸
膜モジュールが望まれる。すなわち、一般には、１２１
℃×２０分の蒸気雰囲気で完全な滅菌を行うことが可能
とされているが、インラインで蒸気滅菌を行う場合、中
空糸膜モジュールに接続される配管各部を１２１℃以上
に維持するためには、１３５℃程度の蒸気を流通させる
必要があり、それ故、中空糸膜モジュールもその温度に
耐え得るものでなければならない。Although the above potting materials have obtained good results under the respective test conditions,
When performing steam sterilization in a so-called in-line state in which the hollow fiber membrane module is connected to a pipe, the hollow fiber membrane module is exposed to more severe thermal conditions, and a hollow fiber membrane module capable of withstanding this is desired. That is, in general, 121
Although it is possible to perform complete sterilization in a steam atmosphere at ℃ × 20 minutes, in order to maintain each pipe part connected to the hollow fiber membrane module at 121 ℃ or more when performing in-line steam sterilization. It is necessary to pass steam of about 135 ° C., and therefore the hollow fiber membrane module must be able to withstand that temperature.
【０００９】また、従来の中空糸膜モジュールは、ケー
ス部材３に集水用のキャップ４を流密に連結するための
Ｏリング６がポッティング材５に当接しているので、上
記の滅菌処理の際に、前記当接部分が軟化変形し、その
部分で漏水を生じることがあった。Further, in the conventional hollow fiber membrane module, the O-ring 6 for connecting the cap 4 for collecting water to the case member 3 in a fluid-tight manner is in contact with the potting material 5. At that time, the abutting portion may be softened and deformed, and water leakage may occur at that portion.
【００１０】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、インラインの蒸気滅菌に耐え得る優れ
た耐熱性を持ち、しかも、従来多用されているウレタン
樹脂と同等のポッティング方法やポッティング条件で簡
便に製造することのできる中空糸膜モジュールを提供す
ることを目的としている。The present invention has been made in view of the above circumstances, and has excellent heat resistance capable of withstanding in-line steam sterilization, and has a potting method equivalent to that of a urethane resin which has been widely used in the past. It is an object of the present invention to provide a hollow fiber membrane module that can be easily manufactured under potting conditions.
【００１１】また、本発明の他の目的は、蒸気滅菌等の
熱処理を受けても、ケース部材と集水用のキャップとの
間の流密性が劣化することのない中空糸膜モジュールを
提供することにある。Another object of the present invention is to provide a hollow fiber membrane module in which the flow tightness between the case member and the water collecting cap does not deteriorate even when subjected to heat treatment such as steam sterilization. To do.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために次のような構成をとる。すなわち、本発明
は、多数の中空糸膜よりなる糸束の開口端の少なくとも
一端が開口状態を保持したままその端部をポッティング
材によりケース部材に接着固定されている中空糸膜モジ
ュールにおいて、前記ポッティング材が、エポキシ樹脂
よりなる主剤と、ヘテロサイクリック系エポキシ樹脂を
変性した複素環式ジアミン変性物よりなる硬化剤との２
液混合反応により得られる硬化物であることを特徴とし
ている。The present invention has the following constitution in order to achieve the above object. That is, the present invention relates to a hollow fiber membrane module in which at least one of the open ends of a bundle of yarns composed of a large number of hollow fiber membranes is adhesively fixed to a case member with a potting material while keeping the open state, The potting material is composed of a base resin made of an epoxy resin and a curing agent made of a heterocyclic diamine modified product obtained by modifying a heterocyclic epoxy resin.
It is characterized in that it is a cured product obtained by a liquid mixing reaction.
【００１３】ポッティング材の主剤として用いられるエ
ポキシ樹脂としては、ビスフェノールＡグリシジルエー
テルエポキシ樹脂が好ましい。硬化剤としては、テロサ
イクリック系エポキシ樹脂を変性した複素環式ジアミン
変性物が用いられる。Bisphenol A glycidyl ether epoxy resin is preferred as the epoxy resin used as the main component of the potting material. As the curing agent, a modified heterocyclic diamine obtained by modifying a telocyclic epoxy resin is used.
【００１４】上記ポッティング材は常温で硬化すること
が可能であり、作業性もよく、ポッティング時の粘度も
適当なものが選定できるので中空糸膜モジュールを簡便
に工業的に製造することができる。また、用途によって
溶出物を出来るだけ少なくする必要のある場合には、当
然のことながら主材と硬化材のエポキシ当量をあわせ、
未反応末端基が残存しないようにすることに加えて、ポ
ッティング作業後に３０〜８０℃程度の雰囲気下で数時
間保管し、硬化反応を完結してやるようにすればよい。
さらに、主剤のエポキシ樹脂としては、硬化後の樹脂か
らの溶出を考慮し、純度の高いエポキシ樹脂を使用し、
用途によってはＮａ+，Ｃｌ- の含有量を少なくしてか
ら使用することも溶出物を少なくするのに有効である。The potting material can be cured at room temperature, has good workability, and can have an appropriate viscosity at the time of potting, so that the hollow fiber membrane module can be easily industrially produced. Also, when it is necessary to reduce the amount of eluate as much as possible depending on the application, it is natural to match the epoxy equivalent of the main material and the curing material,
In addition to preventing unreacted terminal groups from remaining, the potting operation may be carried out for several hours under an atmosphere of about 30 to 80 ° C. to complete the curing reaction.
Furthermore, as the base epoxy resin, in consideration of elution from the resin after curing, use a highly pure epoxy resin,
Depending on the application, it may be effective to reduce the amount of Na + and Cl − before use.
【００１５】前記ポッティング材は、そのガラス転移点
が４０〜８０℃であることが好ましい。ポッティング材
のガラス転移点が４０℃未満であると、常温における樹
脂強度が低くなるので形体保持性が悪くなり、中空糸膜
を損傷するおそれがある。一方、ポッティング材のガラ
ス転移点が８０℃を越えると次のような不都合を生じる
おそれがある。すなわち、中空糸膜モジュールを蒸気滅
菌する際に、中空糸膜モジュールは高温状態から常温に
戻されるが、ポッティング材のガラス転移点が８０℃を
越えるような高いものであると、ポッティング材が降温
途中の比較的高い温度域でガラス転移点以下になること
により硬くなり、その硬い状態のままでさらに降温され
続けるため、ケース部材とポッティング材との間に剥離
が生じたり、ポッティング材自体に亀裂が生じるといっ
た不都合を生じやすくなる。これに対し、ポッティング
材のガラス転移点が４０〜８０℃の範囲であると、中空
糸膜モジュールが比較的低温域にまで降温されるまで、
ポッティング材がガラス転移点以上であることにより、
柔らかな状態を維持するので、降温途中でケース部材と
ポッティング材との間に剥離が生じたり、ポッティング
材自体に亀裂が生じるといった不都合を招くことがな
い。The potting material preferably has a glass transition point of 40 to 80 ° C. If the glass transition point of the potting material is less than 40 ° C., the resin strength at room temperature will be low, resulting in poor shape retention and possible damage to the hollow fiber membrane. On the other hand, if the glass transition point of the potting material exceeds 80 ° C, the following problems may occur. That is, when the hollow fiber membrane module is steam sterilized, the hollow fiber membrane module is returned from a high temperature state to room temperature, but if the glass transition point of the potting material is high such that it exceeds 80 ° C., the potting material is cooled down. It becomes harder by falling below the glass transition temperature in the relatively high temperature range on the way, and it continues to be cooled further in that hard state, resulting in peeling between the case member and the potting material, or cracking in the potting material itself. It is easy to cause inconveniences such as On the other hand, when the glass transition point of the potting material is in the range of 40 to 80 ° C., until the hollow fiber membrane module is cooled to a relatively low temperature range,
Because the potting material is above the glass transition point,
Since the soft state is maintained, there is no inconvenience such as peeling between the case member and the potting material or cracking in the potting material itself during the temperature decrease.
【００１６】一方、ケース部材は、そのガラス転移点が
１５０℃以上であることが好ましい。ケース部材のガラ
ス転移点がそれ以下であると、蒸気滅菌時のケース部材
の形体保持性が悪くなり、ケース部材とポッティング材
との間に剥離が生じるおそれがある。On the other hand, the glass transition point of the case member is preferably 150 ° C. or higher. If the glass transition point of the case member is lower than that, the shape retention of the case member during steam sterilization deteriorates, and peeling may occur between the case member and the potting material.
【００１７】ポッティング材の線膨張係数は、ケース部
材のそれと同等か、若干大きめが好ましい。ポッティン
グ材の線膨張係数が、ケース部材のそれよりも小さい
と、蒸気滅菌時の温度変化により、ケース部材とポッテ
ィング材との間に剥離が生じるおそれがあるからであ
る。具体的には、ポッティング材は、ガラス転移点を越
えない温度域での線膨張係数が４０〜８０×１０-6ｍｍ
／ｍｍ／℃であり、ガラス転移点を越える温度域での線
膨張係数が１００〜２３０×１０-6ｍｍ／ｍｍ／℃であ
り、前記ケース部材は、ガラス転移点を越えない温度域
での線膨張係数が６０×１０-6ｍｍ／ｍｍ／℃以下の熱
可塑性樹脂であることが好ましい。ケース部材を形成す
る熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリサルホン、ポリ
エーテルサイホン、ポリフェニレンサルファイド等が好
ましい。The coefficient of linear expansion of the potting material is preferably equal to or slightly larger than that of the case member. This is because if the coefficient of linear expansion of the potting material is smaller than that of the case member, there is a risk of peeling between the case member and the potting material due to temperature changes during steam sterilization. Specifically, the potting material has a linear expansion coefficient of 40 to 80 × 10 −6 mm in a temperature range not exceeding the glass transition point.
/ Mm / ° C, the linear expansion coefficient in the temperature range exceeding the glass transition point is 100 to 230 x 10 -6 mm / mm / ° C, and the case member has a linear expansion coefficient in the temperature range not exceeding the glass transition point. It is preferable that the thermoplastic resin has a linear expansion coefficient of 60 × 10 −6 mm / mm / ° C. or less. As the thermoplastic resin forming the case member, for example, polysulfone, polyether siphon, polyphenylene sulfide, etc. are preferable.
【００１８】中空糸膜は、有機材料より構成されてい
て、蒸気滅菌可能な耐熱性と、かつ永久親水性を有し、
かつ選択透過性を有する多孔質中空糸膜膜であることが
好ましい。なお、ポッティング材、ケース部材、中空糸
膜の各組合せを考慮することも中空糸膜モジュールの耐
熱性をより高くする上で望ましい。考慮すべき項目とし
ては、ポッティング材のガラス転移点，線膨張係数、ケ
ース部材のガラス転移点，線膨張係数、各部材間の接着
強度等がある。なお、発熱硬化による残留歪を少なくす
るために、ポッティング材は低い発熱温度で硬化するも
のが好ましい。The hollow fiber membrane is made of an organic material, has steam sterilizable heat resistance, and has permanent hydrophilicity.
A porous hollow fiber membrane having selective permeability is preferable. It is also desirable to consider each combination of the potting material, the case member and the hollow fiber membrane in order to further increase the heat resistance of the hollow fiber membrane module. Items to be considered include the glass transition point of the potting material, the linear expansion coefficient, the glass transition point of the case member, the linear expansion coefficient, and the adhesive strength between the members. In order to reduce the residual strain due to heat curing, the potting material is preferably one that cures at a low heat generation temperature.
【００１９】さらに、本発明の特徴は、多数の中空糸膜
よりなる糸束の開口端の少なくとも一端が開口状態を保
持したままその端部をポッティング材によりケース部材
に接着固定されている中空糸膜モジュールにおいて、前
記ケース部材が、その開口端外周部に嵌入されたＯリン
グを介して、集水用のキャップに流密に連結されたこと
にある。このような連結構造を取ることにより、ポッテ
ィング材が変形しても連結部から漏水するということが
ない。Further, a feature of the present invention is that a hollow fiber is formed by bonding a plurality of hollow fiber membranes to a case member with a potting material while at least one of the open ends of the bundle is held open. In the membrane module, the case member is fluid-tightly connected to the water collecting cap via the O-ring fitted in the outer peripheral portion of the opening end. By adopting such a connecting structure, even if the potting material is deformed, water will not leak from the connecting portion.
【００２０】[0020]
【実施例】図１は、本発明に係る中空糸膜モジュールの
一実施例の構成を示した一部破断正面図である。図２と
同一符号で示した部分は、従来例と同じ構成であるので
ここでの説明は省略する。ケース部材３の両端開口部に
は、キャップ４ａ，４ｂが螺合されている。このうち、
キャップ４ａが集水用のキャップである。ケース部材３
の両端開口部の外周には、Ｏリング７ａ，７ｂがそれぞ
れ嵌入され、これらのＯリング７ａ，７ｂがキャップ４
ａ，４ｂの内壁と圧接することによって、各キャップ４
ａ，４ｂがケース部材３に流密に連結している。EXAMPLE FIG. 1 is a partially cutaway front view showing the configuration of an example of a hollow fiber membrane module according to the present invention. The parts denoted by the same reference numerals as those in FIG. 2 have the same configuration as the conventional example, and therefore the description thereof is omitted here. Caps 4a and 4b are screwed into the openings at both ends of the case member 3. this house,
The cap 4a is a cap for collecting water. Case member 3
O-rings 7a and 7b are fitted on the outer peripheries of the opening portions at both ends of the cap 4 and the O-rings 7a and 7b, respectively.
By pressing the inner walls of a and 4b, each cap 4
a and 4b are fluid-tightly connected to the case member 3.
【００２１】上記の中空糸膜モジュールを作成し、透水
性能および拡散流量の評価を行った。 ここでは、外径
４７０ミクロン、内径３００ミクロン、ポアサイズが
０．１〜０．４ミクロンの分布をもち、永久親水化処理
されたポリサルホン中空糸膜（東レ株式会社製、特開昭
６１−２３８８３４号公報参照）を用いた。長さ２５０
ｍｍの上記中空糸膜を５０００本使用して中空糸膜束を
構成し、ポリサルホン樹脂（アモコ株式会社製、ユーデ
ルポリサルホン）で形成したケース部材に収納した。中
空糸膜束が収納されたケース部材に、中空糸膜束の長手
方向に遠心力を加えながら、中空糸膜束の開口端部に下
記のポッティング材の主剤と硬化剤の混合液（初期粘度
２００ポイズ）を注入した。The above hollow fiber membrane module was prepared and the water permeability and diffusion flow rate were evaluated. Here, a polysulfone hollow fiber membrane having an outer diameter of 470 μm, an inner diameter of 300 μm, and a pore size of 0.1 to 0.4 μm and which has been permanently hydrophilized (manufactured by Toray Industries, Inc., JP 61-238834 A). (See the official gazette). Length 250
A hollow fiber membrane bundle was formed by using 5000 hollow fiber membranes each having a size of 5 mm and housed in a case member formed of polysulfone resin (Udel Polysulfone manufactured by Amoco Co., Ltd.). While a centrifugal force is applied to the case member containing the hollow fiber membrane bundle in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane bundle, the mixture of the main component of the potting material and the curing agent (initial viscosity) at the open end of the hollow fiber membrane bundle is 200 poise).
【００２２】本実施例に使用したポッティング材は、主
剤がビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、硬化剤がヘテロ
サイクリック系エポキシ樹脂を変性した複素環式ジアミ
ン変性物からなる硬化剤である。ケース部材に注入した
ポッティング材を、３０℃、１２０分で硬化した。硬化
後、ポッティング材と中空糸膜束の複合部である両端部
分を切断し、その両端部分において中空糸膜を開口させ
た。The potting material used in this example is a curing agent composed of a bisphenol A type epoxy resin as a main component and a heterocyclic diamine modified product obtained by modifying a heterocyclic epoxy resin as a curing agent. The potting material injected into the case member was cured at 30 ° C. for 120 minutes. After curing, both end portions, which are a composite portion of the potting material and the hollow fiber membrane bundle, were cut, and the hollow fiber membrane was opened at both end portions.
【００２３】以上のように構成した中空糸膜モジュール
について、透水性能と拡散流量の初期性能を測定した
後、１３５℃×３０分×１０回（各々の間隔３時間）の
蒸気滅菌処理を行い、その後、前記と同様に透水性能と
拡散流量を測定した。透水性能は、ＪＩＳ Ｋ ３８３
１に規定されている方法に基づいて、また、拡散流量
は、ＪＩＳ Ｋ ３８３３に規定されている方法に基づ
いて実施した。With respect to the hollow fiber membrane module configured as described above, after the water permeation performance and the initial performance of diffusion flow rate were measured, steam sterilization treatment was carried out at 135 ° C. × 30 minutes × 10 times (each interval of 3 hours). Then, the water permeability and diffusion flow rate were measured in the same manner as above. Water permeability is JIS K 383
The diffusion flow rate was measured based on the method defined in 1 and the method defined in JIS K 3833.
【００２４】透水性能の試験結果は以下のとおりであ
る。 初期性能：４．５リットル／分 （at １０℃，０．１
ｋｇ／ｃｍ2 ） 蒸気滅菌処理後：４．４リットル／分 （at １０℃，
０．１ｋｇ／ｃｍ2 ） 拡散流量の試験結果は以下のとおりである。 初期性能：２４ミリリットル／分（at １４℃，１．５
ｋｇ／ｃｍ2 ） 蒸気滅菌処理後：２３ミリリットル／分（at １２℃，
１．５ｋｇ／ｃｍ2 ）The results of the water permeability test are as follows. Initial performance: 4.5 liters / minute (at 10 ℃, 0.1
kg / cm 2 ) After steam sterilization treatment: 4.4 liters / minute (at 10 ° C.,
0.1 kg / cm 2 ) The test result of the diffusion flow rate is as follows. Initial performance: 24 ml / min (at 14 ° C, 1.5
kg / cm 2 ) After steam sterilization treatment: 23 ml / min (at 12 ° C.,
1.5 kg / cm 2 )
【００２５】以上のように、蒸気滅菌処理後において、
中空糸膜モジュールの性能の変化は見られず、また、ポ
ッティング材とケース部材間の剥離や、ポッティング材
のクラックや変形等もなく、高い耐熱性を有することが
確認できた。また、ケース部材３とキャップ４ａ，４ｂ
との間で漏水が発生しないことも確認できた。As described above, after the steam sterilization treatment,
It was confirmed that there was no change in the performance of the hollow fiber membrane module, there was no peeling between the potting material and the case member, and there was no cracking or deformation of the potting material and that it had high heat resistance. In addition, the case member 3 and the caps 4a and 4b
It was also confirmed that there was no water leakage between and.
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る中空糸膜モジュールによれば、中空糸膜束をケー
ス部材に接着固定するポッティング材が高い耐熱性を有
するので、インラインでの蒸気滅菌が可能になった。ま
た、本発明において使用されるポッティング材は、従来
のウレタン樹脂と同様に常温で硬化させることができる
ので、工業的に簡便に製造することもできる。As is apparent from the above description, according to the hollow fiber membrane module of the present invention, since the potting material for adhering and fixing the hollow fiber membrane bundle to the case member has high heat resistance, it can be used inline. Steam sterilization is now possible. Further, the potting material used in the present invention can be cured at room temperature similarly to the conventional urethane resin, so that it can be easily produced industrially.
【００２６】また、本発明に係る中空糸膜モジュールに
よれば、ケース部材の開口端外周部に嵌入したＯリング
によって、集水用のキャップをケース部材に流密に連結
しているので、従来例のようにポッティング材が変形す
ることにより連結部から漏水するということがなく、高
温度雰囲気下においても高いシール性能を確保すること
ができる。Further, according to the hollow fiber membrane module of the present invention, since the cap for collecting water is fluid-tightly connected to the case member by the O-ring fitted in the outer peripheral portion of the opening end of the case member, As in the example, the potting material is not deformed to leak water from the connecting portion, and high sealing performance can be ensured even in a high temperature atmosphere.
【図１】本発明に係る中空糸膜モジュールの一実施例の
構成を示した一部破断正面図である。FIG. 1 is a partially cutaway front view showing the configuration of an embodiment of a hollow fiber membrane module according to the present invention.
【図２】従来の浄水器の概略構成を示した縦断面図であ
る。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing a schematic configuration of a conventional water purifier.
【図３】従来の中空糸膜モジュールの要部構成を示した
一部破断正面図である。FIG. 3 is a partially cutaway front view showing a main part configuration of a conventional hollow fiber membrane module.
【符号の説明】 １…中空糸膜モジュール ２…ハウジング ３…ケース部材 ３ａ…開口 ４ａ，４ｂ…キャップ ５…ポッティング材 ７ａ，７ｂ…Ｏリング[Explanation of reference numerals] 1 ... Hollow fiber membrane module 2 ... Housing 3 ... Case member 3a ... Openings 4a, 4b ... Cap 5 ... Potting material 7a, 7b ... O-ring
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浦野 智夫 滋賀県大津市園山１丁目１番１号 東レ株 式会社滋賀事業場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Tomio Urano 1-1-1 Sonoyama, Otsu City, Shiga Toray Co., Ltd. Shiga Plant
Claims (5)
少なくとも一端が開口状態を保持したままその端部をポ
ッティング材によりケース部材に接着固定されている中
空糸膜モジュールにおいて、前記ポッティング材が、エ
ポキシ樹脂よりなる主剤と、ヘテロサイクリック系エポ
キシ樹脂を変性した複素環式ジアミン変性物よりなる硬
化剤との２液混合反応により得られる硬化物であること
を特徴とする中空糸膜モジュール。1. A hollow fiber membrane module in which at least one end of an open end of a yarn bundle composed of a large number of hollow fiber membranes is bonded and fixed to a case member by a potting material while at least one end of the open end is kept open. A hollow fiber membrane, wherein the material is a cured product obtained by a two-liquid mixing reaction of a main agent composed of an epoxy resin and a curing agent composed of a heterocyclic diamine modified product obtained by modifying a heterocyclic epoxy resin. module.
おいて、前記ポッティング材のガラス転移点が４０〜８
０℃で、かつケース部材のガラス転移点が１５０℃以上
である中空糸膜モジュール。2. The hollow fiber membrane module according to claim 1, wherein the potting material has a glass transition point of 40-8.
A hollow fiber membrane module having a glass transition point of 0 ° C and a glass transition point of the case member of 150 ° C or higher.
おいて、前記ポッティング材は、ガラス転移点を越えな
い温度域での線膨張係数が４０〜８０×１０-6ｍｍ／ｍ
ｍ／℃であり、ガラス転移点を越える温度域での線膨張
係数が１００〜２３０×１０-6ｍｍ／ｍｍ／℃であり、
前記ケース部材は、ガラス転移点を越えない温度域での
線膨張係数が６０×１０-6ｍｍ／ｍｍ／℃以下の熱可塑
性樹脂である中空糸膜モジュール。3. The hollow fiber membrane module according to claim 2, wherein the potting material has a coefficient of linear expansion of 40 to 80 × 10 −6 mm / m in a temperature range not exceeding the glass transition point.
m / ° C., the coefficient of linear expansion in the temperature range exceeding the glass transition point is 100 to 230 × 10 −6 mm / mm / ° C.,
The hollow fiber membrane module, wherein the case member is a thermoplastic resin having a linear expansion coefficient of 60 × 10 −6 mm / mm / ° C. or less in a temperature range not exceeding the glass transition point.
おいて、前記中空糸膜は、有機材料より構成されてい
て、蒸気滅菌可能な耐熱性と、かつ永久親水性を有し、
かつ選択透過性を有する多孔質中空糸膜である中空糸膜
モジュール。4. The hollow fiber membrane module according to claim 3, wherein the hollow fiber membrane is made of an organic material and has heat resistance capable of steam sterilization and permanent hydrophilicity,
A hollow fiber membrane module which is a porous hollow fiber membrane having selective permeability.
少なくとも一端が開口状態を保持したままその端部をポ
ッティング材によりケース部材に接着固定されている中
空糸膜モジュールにおいて、前記ケース部材は、その開
口端外周部に嵌入されたＯリングを介して、集水用のキ
ャップに流密に連結されている中空糸膜モジュール。5. A hollow fiber membrane module in which at least one end of an open end of a yarn bundle composed of a large number of hollow fiber membranes is adhered and fixed to a case member by a potting material while at least one end is kept open. The member is a hollow fiber membrane module in which the member is fluid-tightly connected to a water collecting cap through an O-ring fitted in the outer peripheral portion of the opening end.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24834891A JPH0557154A (en) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | Hollow fiber membrane module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24834891A JPH0557154A (en) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | Hollow fiber membrane module |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0557154A true JPH0557154A (en) | 1993-03-09 |
Family
ID=17176760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24834891A Pending JPH0557154A (en) | 1991-09-02 | 1991-09-02 | Hollow fiber membrane module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0557154A (en) |
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1991
- 1991-09-02 JP JP24834891A patent/JPH0557154A/en active Pending
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