JPH06178916A - 中空糸膜モジュールユニットの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造材を有さず、中空糸膜とポッティング樹
脂とからなる、中空糸膜モジュールの一部品としての中
空糸膜モジュールユニットを効率的に製造する方法を提
供する。 【構成】 中空糸膜を緯糸に用いた編織物６上に液状樹
脂９を供給し、帯状に液状樹脂を展延し、編織物の一部
分が浸漬した液状樹脂層を形成する。次に液状樹脂層を
硬化させる。帯状の硬化した樹脂層を長さ方向に切断し
て中空糸膜の開口端を形成し中空糸膜モジュールユニッ
トを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、平板状の中空糸膜モジ
ュールユニットの製造方法に関し、より詳しくは、中空
糸膜モジュールの製作に用いられる、シート状に配置さ
れた中空糸膜と平板状の固定部材とからなる中空糸膜モ
ジュールユニットを連続的に製造するのに適した製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、中空糸膜モジュールは、綛状に収
束した中空糸膜をモジュール全体を支持する部材として
の構造材内に収納し、更にポッティング用液状樹脂を充
填し、遠心法により樹脂の充填の均一化を図った後樹脂
を硬化させ、その端部を切断して中空糸膜の開口端を形
成する方法により製作されるのが一般的であった。

【０００３】しかし、遠心法により液状樹脂の充填の均
一化を図る方法は、構造材の形状が特殊であったり大型
の場合には、遠心バケット等が大型化し装置全体も大型
化するという問題点があった。そこで、機械的振動を付
与することにより液状樹脂の充填の均一化を図る方法が
提案されている（特開平１−２５２０６３号公報）。こ
の方法は簡易な装置で実施でき、しかも特殊な形状のモ
ジュールに対しても適用できるという利点がある。しか
し、構造材中に中空糸膜とポッティング樹脂を収納して
硬化させる必要があるため、連続的製法には向かなかっ
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、最近、シー
ト状に広げられた中空糸膜編織物が平板状の構造材内に
固定された形態の中空糸膜モジュールが検討されつつあ
る。この形態のモジュールでは、構造材と一体化したモ
ジュールを当初から製造する必要はなく、中空糸膜とポ
ッティング樹脂とからなる中空糸膜モジュールユニット
を先ず製造し、後で構造材にモジュールユニットを取り
付けて製造することも可能である。

【０００５】本発明の目的は、構造材を有さない、中空
糸膜モジュールの一部品としての中空糸膜モジュールユ
ニットを効率的に製造する方法を提供することにある。

【０００６】本発明の他の目的は、中空糸膜モジュール
ユニットを連続的に製造することのできる方法を提供す
ることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、中
空糸膜を緯糸に用いた編織物に対して液状のポッティン
グ樹脂を供給して、緯糸とほぼ垂直な帯状に液状樹脂を
展延し、編織物の一部が浸漬した液状樹脂層を形成する
工程と、該液状樹脂層を硬化させる工程と、硬化した帯
状の樹脂層をその長さ方向に切断して中空糸膜の開口端
を形成する工程を有する、中空糸膜編織物が平板状のポ
ッティング樹脂により固定されてなる中空糸膜モジュー
ルユニットの製造方法である。

【０００８】

【作用】本発明にいう中空糸膜モジュールユニットと
は、中空糸膜とこれを固定するポッティング樹脂とから
構成される部材である。すなわち、中空糸膜モジュール
等の製造に用いられる中間製品で、例えばこれにモジュ
ール全体を支持する部材としての構造材が接合されて中
空糸膜モジュールとして使用される。

【０００９】本発明の中空糸膜モジュールユニットの製
造方法は、先ず平面状に広げられた中空糸膜を緯糸に用
いた編織物に対して液状のポッティング樹脂を供給す
る。そして、この液状樹脂を緯糸とほぼ垂直になるよう
な帯状の層として展延し、編織物がその中に部分的に浸
漬したほぼ一定厚の液状樹脂層を形成する。液状のポッ
ティング樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエス
テル樹脂、ポリウレタン等の使用が一般的であるが、こ
れらに限定されない。

【００１０】中空糸膜を緯糸に用いた編織物は、例えば
特開昭６２−５７９６５号公報等に開示されているもの
が使用できる。中空糸膜は、均質膜でもよいし多孔質膜
でもよい。中空糸膜の材質も特に制限されず種々のもの
が使用でき、例えばセルロース系、ポリオレフィン系、
ポリビニルアルコール系、ＰＭＭＡ系、ポリスルホン系
等の各種材料からなるものが使用できる。ただし、編織
物への加工のしやすさなどを考えるとポリエチレン等の
強伸度の高い材質のものが好ましい。

【００１１】ポッティング樹脂を編織物に対して供給す
るには、静置した編織物上に樹脂を垂らして供給しても
よいし、帯状の未硬化液状樹脂層の中に編織物を浸漬さ
せてもよい。編織物の一部が浸漬した帯状の液状樹脂層
は、通常コーター等を用いてその表面が平坦化される。
連続的製法において液状樹脂層を形成する場合には、編
織物を移動ベルト上に載置させて移動させ、この移動す
る編織物上に液状樹脂を連続的にまたは断続的に流下さ
せ、樹脂の流下地点から幾分離れた位置に固定されたド
クターナイフにより液状樹脂表面を連続的に平坦化する
のがよい。

【００１２】ポッティング樹脂は、中空糸膜の外表面側
と中空部に繋る端面側とを気密若しくは液密に仕切る仕
切り部材として機能させる必要があるため、ポッティン
グ樹脂で固定された部分においては全ての中空糸膜が樹
脂層内に完全に埋没されている必要があるとともに、中
空糸膜間にも樹脂が完全に充填され、気泡の混在や巣の
発生がないようにする必要がある。また、ポッティング
樹脂中に埋没された部分（液状樹脂層）の中空糸膜は分
離膜としては機能しないので、その部分が不必要に大き
くなるのを防ぐ必要がある。

【００１３】したがって、この工程においては、特に連
続法による場合にはポッティング樹脂の粘度、ポッティ
ング樹脂の流下方法等の適正な選択が重要である。

【００１４】中空糸膜を緯糸に用いた編織物の厚みは、
中空糸膜の太さのみならず一本の緯糸が中空糸膜を何本
合糸されたものであるかによっても左右されるが、本発
明には余り厚手の中空糸膜編織物は不向きである。しか
し、中空糸膜編織物の厚みがそれほどでもない場合に
は、何枚かを積層してもよい。

【００１５】編織物上におけるポッティング樹脂を展延
させ液状樹脂層を形成する位置は、中空糸膜編織物の中
央でもよいし、端部（耳部）でもよい。また、液状樹脂
層の厚みは３０ｍｍ以下であることが好ましく、１５ｍ
ｍ以下であることが特に好ましい。

【００１６】このようにして、液状樹脂層が形成された
後液状樹脂層を硬化させる。液状樹脂の硬化は、用いら
れた液状樹脂の性状に応じて適当な硬化工程が適用され
る。例えば光硬化性樹脂を用いた場合には、活性エネル
ギー線を照射して硬化される。また、エポキシ樹脂のよ
うな熱硬化性樹脂の場合には、中空糸膜の損傷が生じな
い範囲の温度下で加熱硬化させればよい。もちろん、常
温下に放置して硬化させてもよい。連続法による場合に
は、光照射や加熱等の硬化を促進させる条件下で硬化さ
せることが好ましい。

【００１７】帯状の液状樹脂層が硬化した後、この樹脂
層をその長さ方向に切断して中空糸膜の開口端を形成
し、中空糸膜モジュールユニットが得られる。帯状の樹
脂層が編織物の中央部に形成された場合には、帯の中央
を左右に切り分けられる状態で切断して二つの中空糸膜
モジュールユニットが形成される。一方、端部に形成さ
れた場合には端部の樹脂と中空糸膜が切り捨てられ一つ
のモジュールユニットが形成される。

【００１８】連続的にモジュールユニットを形成する場
合には、帯状の固定部材および中空糸膜が目飛ばしされ
た部分の仮固定用の経糸を適宜切断することにより所定
の寸法のモジュールユニットが形成される。

【００１９】図１は、本発明の中空糸膜モジュールユニ
ットの一例を示す斜視図である。このようにして製造さ
れた中空糸膜モジュールユニットにおいては、編織物中
の仮固定用の経糸５は、モジュールユニット内にそのま
ま残されてもよいし、別途除去してもよい。

【００２０】図２は、本発明の製造方法を連続的に実施
する一態様例を示す模式図である。この例では、中空糸
膜を緯糸に用いた編織物６は供給ロール７からベルト８
上に供給され、ベルト８とともに移動される。液状樹脂
９は樹脂供給手段１０から移動する編織物６上に供給さ
れ、ドクターナイフ１１により液状樹脂層の表面は連続
的に平坦化されるとともに帯状に展延される。次いでベ
ルト８上の編織物６および液状樹脂９は、加熱炉あるい
は活性エネルギー線照射手段の配設された硬化帯域１２
へ導かれ、ここで液状樹脂は硬化する。次いでカッター
１３により硬化樹脂層がその長さ方向に切断され中空糸
膜の開口端が形成される。更にカッター１４により所望
の長さに切断され、中空糸膜モジュールユニットが得ら
れる。

【００２１】本発明の方法により製造された中空糸膜モ
ジュールユニットは、そのまま構造材に接合されて使用
されるだけでなく、平板状の固定部材１を数個その開口
端集合面４を同方向に向けて積み重ね、これをケーシン
グ１５に収納して中空糸膜モジュールとして組み立てら
れ使用することもできる。図３および４は、モジューユ
ニットを５個積み重ね、ケーシング１５に収納して中空
糸膜モジュールを製作する状態を示す模式断面図であ
る。中空糸膜モジュールユニットの積み重ね数は、モジ
ュールに必要とされる膜面積に合わせて決定される。モ
ジュールユニットが積み重ねられることにより、シート
状の中空糸膜部分も積み重ねられるが、シート間の間隔
を調整する必要がある場合には、適当な厚さのスペーサ
ー１６を使用すればよい。図５は、スペーサー１６を使
用し、これを介して中空糸膜モジューユニットを積み重
ね、ケーシング１５に収納して中空糸膜モジュールを製
作する状態を示す模式断面図である。

【００２２】中空糸膜モジュールを製作する際の、ケー
シングと中空糸膜モジュールユニット、中空糸膜モジュ
ールユニット同士、あるいはこれらとスペーサーの接着
には、ポッティングに使用したと同様な液状樹脂を使用
すればよい。

【００２３】本発明による中空糸膜モジュールユニット
を用いて製作される中空糸膜モジュールは、特に高汚濁
性水の濾過に適しており、具体的な利用分野としては、
河川水の濾過、工業用水濾過、下排水処理（下水処理
場、単独または合併浄化槽）における固液分離や高次処
理、プール水の濾過、海水濾過、食品工業における除菌
除濁濾過等が挙げられる。

【００２４】

【発明の効果】本発明の中空糸膜モジュールユニットの
製造方法によれば、モジュールユニットを単純な方法で
製造できる。また、ポッティング部を有する中空糸膜モ
ジュールユニットを連続的に生産することもできるの
で、このユニットを用いると中空糸膜モジュールを低コ
ストで簡便に製作することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の方法により得られる中空糸膜モジュー
ルユニットの一例を示す斜視図である。

【図２】本発明の製造方法を連続的に実施する一態様例
を示す模式図である。

【図３】中空糸膜モジュールユニットを用いて、中空糸
膜モジュールを製作する状態を示す模式断面図である。

【図４】中空糸膜モジュールユニットを用いて、中空糸
膜モジュールを製作する状態を示す模式断面図である。

【図５】中空糸膜モジュールユニットを用いて、他の態
様の中空糸膜モジュールを製作する状態を示す模式断面
図である。

【符号の説明】 １ 固定部材 ２ 中空糸膜 ３ 開口端 ４ 開口端集合面 ５ 経糸 ６ 編織物 ７ 供給ロール ８ ベルト ９ 液状樹脂 １０ 樹脂供給手段 １１ ドクターナイフ １２ 硬化帯域 １３、１４ カッター １５ ケーシング １６ スペーサー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空糸膜を緯糸に用いた編織物上に液状
   のポッティング樹脂を供給して、緯糸とほぼ垂直な帯状
   に液状樹脂を展延し、編織物の一部分が浸漬した液状樹
   脂層を形成する工程と、該液状樹脂層を硬化させる工程
   と、硬化した帯状の樹脂層をその長さ方向に切断して中
   空糸膜の開口端を形成する工程とを有する、中空糸膜編
   織物が平板状のポッティング樹脂により固定されてなる
   中空糸膜モジュールユニットの製造方法。
2. 【請求項２】 前記編織物を移動ベルト上に載置して移
   動させ、ポッティング樹脂を編織物上に流下し、固定さ
   れたドクターナイフにより緯糸とほぼ垂直な帯状に展延
   された液状樹脂層を形成する請求項１記載の中空糸膜モ
   ジュールユニットの製造方法。