JPH0671532B2 - 流体分離モジュール及びその製造方法 - Google Patents

流体分離モジュール及びその製造方法

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JPH0671532B2 JP1243073A JP24307389A JPH0671532B2 JP H0671532 B2 JPH0671532 B2 JP H0671532B2 JP 1243073 A JP1243073 A JP 1243073A JP 24307389 A JP24307389 A JP 24307389A JP H0671532 B2 JPH0671532 B2 JP H0671532B2
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ふっ素系多孔質中空糸分離膜を用いた流体分
離モジュール及びその製造方法に関する。
[従来の技術] ふっ素系多孔質分離膜は、優れた耐熱性、耐薬品性を有
しているのみならず、耐汚れ性、溶出性、酸素透過性な
どにも優れているため、素材の特性を生かし、水処理、
ガス分離、薬品濾過、バイオ産業での菌体分離などで、
実用化が試みられている。ふっ素系多孔質分離膜は、一
般に平膜形状のものと中空糸膜またはチューブ膜形状の
ものがあるが、膜そのものの状態では実用化が難しく、
膜を適当な形状に加工、シールした膜分離モジュールの
形状で実用化することが必要である。しかしながら、一
般にふっ素系多孔質分離膜は、極めて接着性が悪く、通
常の接着剤を用いた接着手法では、膜をうまく接着シー
ルすることができないため、これらのふっ素系多孔質分
離膜をシールする方法について、種々の検討が行われて
きた。
現在、よく用いられている方法としては、ふっ素系多孔
質分離膜を同系統のふっ素系樹脂を介して熱融着により
接着する熱融着法、ふっ素系多孔質分離膜の接着予定部
にケミカルエッチング処理を施すことにより膜表面のふ
っ素原子を引き抜き、接着性を向上させるケミカルエッ
チング法、接着に先立ちふっ素系多孔質分離膜の接着予
定部にコロナ放電やプラズマ処理を施して接着性を高め
る方法などがある。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、生産を前提とした、ふっ素系多孔質中空
糸分離膜のモジュール化を考慮すると、従来の技術では
下記のような種々の問題があり、実用化に欠けるところ
が多かった。
例えば、熱融着による接着手法では、基本的にふっ素系
多孔質分離膜の接着は可能であるが、平幕のプレートア
ンドフレーム型モジュールや、プリーツ型のモジュール
では、場合に応じて適用が可能であるものの、ふっ素系
多孔質中空糸分離膜を用いた、中空糸膜モジュールの製
作の場合は、膜と膜との間にうまく熱融着用のふっ素樹
脂を充填することが困難であるなどの理由のため、大量
生産を前提とした実用化を行なうまでには至っていな
い。
また、ケミカルエッチング処理法では、膜面の変色や取
扱いにくさなどの問題があり、コロナ放電やプラズマ処
理法では、何千本からなる中空糸膜の束を効率良く確実
に処理することが難しいなどの問題を解決することが難
しく、最善の策とはいい難かった。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消し,安全か
つ作業性に優れた、ふっ素系多孔質中空糸分離膜を用い
た流体分離モジュール及びその製法を提供するにある。
[課題を解決するための手段] 本発明は、複数のふっ素系多孔質中空糸分離膜の端部が
ポッティング材により結合されてなる流体分離モジュー
ルであって、該モジュールのポッティング端板部分にお
ける該ふっ素系多孔質中空糸分離膜の膜内微細孔の少な
くとも一部にポッティング材が浸透固化していることを
特徴とする流体分離モジュールおよびその製法に関す
る。また、本発明の流体分離モジュールは、複数のふっ
素系多孔質中空糸分離膜の端部をポッティング材で接着
し、流体分離モジュールを製作するに際して、該ふっ素
系多孔質中空糸分離膜の膜表面を有機溶剤で処理した後
で、接着剤による接着操作を行うことにより、基本的に
達成される。
すなわち、ふっ素系多孔質中空糸分離膜は、膜素材その
ものは、接着性に劣るふっ素樹脂であるので、有機溶剤
で処理したとしても、エポキシ接着剤等の一般の接着剤
で接着することは難しい。しかし、ふっ素系多孔質中空
糸分離膜の膜表面には、直径0.01〜0.5ミクロンと推定
される微細孔が無数にあり、適当な表面張力を有する有
機溶剤で膜表面を処理することにより、微細孔内に該有
機溶剤が一時的に保持される。この状態で、例えばエポ
キシ接着剤を膜表面に塗布することにより、該有機溶剤
と該接着剤が混じり合い、該接着剤が該微細孔内部に浸
透し、膜内部に根を張った状態(アンカー効果)で硬化
する結果、該ふっ素系多孔質中空糸分離膜は、しっかり
とエポキシ接着剤で固定(接着)される。この時、該微
細孔内に有機溶剤を充填させる操作を行なわないで接着
剤を膜面に塗布しても、ふっ素樹脂自体が疎水性である
ために接着剤は該微細孔内には浸透せず、このため、該
ふっ素系多孔質分離膜は接着剤でしっかりと接着される
ことはない。
本発明におけるふっ素系多孔質中空糸分離膜の膜材質と
しては、ポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデン
フルオライド、テトラフルオロエチレン−エチレン共重
合体、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体、ポリクロロトリフルオロエチ
レン等、ふっ素系多孔質中空糸分離膜を形成しうるもの
であれば特に種類は問わないが、好ましくは、特に通常
の方法では接着が困難なポリテトラフルオロエチレン
(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアル
キルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロ
エチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)
が適当である ふっ素系多孔質中空糸分離膜の構造としては、特に限定
しないが、精密濾過膜、限外濾過膜にみられるような無
数の微細孔を有したスポンジ構造の膜が接着剤の浸透に
適しており、特に効果が大きく好ましい。また、微細孔
の分布状態についても、分布が均一でも、微細孔の孔径
が異なり分布が非対称な膜でも良い。すなわち、ふっ素
系多孔質中空糸分離膜を本発明の方法により処理するこ
とで接着剤が膜の微細孔に浸透し、前述のいわゆるアン
カー効果により強固に接着される。
本発明に用いる有機溶剤としては表面張力が30dyn/cm程
度以下であれば特に限定しないが、好ましくはフレオン
類、アルコール類、エーテル類、ケトン類、炭化水素
類、から選ばれる1種以上の溶剤が適している。さらに
好ましくは、フレオン類、アルコール類が望ましい。表
面張力が30dyn/cm以上であれば、微細孔のサイズにもよ
るが、ふっ素系中空糸膜との濡れ性が悪く接着剤がうま
く微細孔に浸透しなくなる場合がある。処理方法として
は、中空糸膜の全体もしくは接着予定部を、有機溶剤に
浸漬する方法でよく、バッチ式でも中空糸製膜時の連続
式でも良い。浸漬時間としては、膜内に有機溶剤が浸透
する時間であればよく通常1分以上〜30分以内で十分で
ある。又浸漬温度は、0〜30℃が好ましい。
使用する接着剤としては、エポキシ系、ウレタン系が好
ましく用いられるが、さらに好ましくは、比較的、強
度、耐熱性等に優れたエポキシ接着剤が望ましい。エポ
キシ系接着剤の種類としては、エピ・ビス型、脂環型、
長鎖脂肪族型、ノボラック型、臭素化エポキシ樹脂、ヘ
テロサイクリック系等が好ましい。硬化剤としては酸無
水物系、芳香族アミン系、脂肪族アミン系等が用いられ
る。
接着剤の初期粘度としては、膜の微細孔に接着剤が浸透
できる粘度であればよく、200〜5000cpの範囲にあるの
が好ましい。また硬化時間があまり長くなると、膜外面
の微細孔から浸透した接着剤が、中空糸膜の内部孔にま
で達し、中空糸膜の目詰まりを生じる懸念があるため、
接着剤の硬化時間は、接着する中空糸膜の細孔サイズ、
分布などにより異なるが、通常2〜5時間が適してい
る。
本発明における流体分離モジュールにおいては、ポッテ
ィング端板部分における該ふっ素系中空糸分離膜の膜内
微細孔内に、接着剤、すなわちポッティング材が浸透固
化していることが必要であるが、好ましくは、該ふっ素
系中空糸分離膜の膜内微細孔の1%以上が、更に好まし
くは同微細孔の5%以上が、該ポッティング材により埋
められていることが良い。
ここで、膜内微細孔の1%以上がポッティング材によっ
て埋められているとは、端板部分における全微細孔の体
積の1%以上がポッティング材によって埋められている
ことを意味する。
[実施例] 実施例1 ポリテトラフルオロエチレン水系分散液(ダイキン社製
D−2)にアルギン酸ソーダー、硫酸バリウムを添加
し、乾湿紡糸を行なった後濃硫酸処理することにより得
られた膜面に平均孔径0.03〜0.05μmの微細孔を有する
乾燥ポリテトラフルオロエチレン多孔質中空糸膜束の中
空糸端部を、接着剤が入り目詰まりを起こさないように
“セメダインC"(セメダイン社製)により目止め接着す
る。次に、エタノールに約10分間浸漬し、空気中で軽く
膜束外周の液滴を蒸発させた後で糸束をモジュール容器
に挿入し、取り付け治具を締め付けて、糸束と容器をし
っかりと固定する。つぎに、エポキシ接着剤“アラルダ
イトCY230/HY956(日本チバ・ガイギー社製、配合比10
0:9)”を混合したものを注射器に移し入れ容器に注入
し、接着剤を硬化させる。硬化後、回転刃切断機により
接着部を切断し、中空糸モジュールの形態にした後、該
切断面を光学顕微鏡により観察したところ、ふっ素中空
糸膜と接着剤は、強固に接着されており剥離、変形は見
られなかった。
次に、同モジュールの中空糸膜のポッティング端板部分
を解体し、多孔質中空糸膜部分を含んだ10mm角、長さ35
mmのポッティング部の微小サンプルを製作し、同サンプ
ルを液体窒素で凍結させた後、中空糸膜断面が現れるよ
うに刃物で切断し、切断面を倍率30000倍の走査型電子
顕微鏡で観察し、ポッティング材の浸透状況を確認し
た。この結果、該中空糸膜断面の膜内微細孔の約5%が
該ポッティング材により埋められていることが確認され
た。
実施例2 実施例1.でエタノールを使う代わりにテトラクロロ−ジ
フルオロエタンを使い、接着剤としてエポキシ接着剤
“アラルダイトGY−260/HY−837(日本チバガギー社
製、配合比100:30)を混合したものを使った他は、同条
件、同方法で接着し、モジュールを作成した。硬化後、
同様に切断面を光学顕微鏡で観察したところ、剥離、変
形は見られなかった。また、製作後のモジュールをエタ
ノールに浸漬した後、中空糸外側より、ゲージ圧2kg/cm
2の空気を供給したが、2時間経過後も切断面からの機
械的漏れは見られず、接着剤と該中空糸膜はしっかりと
接着されていることが確認された。次に、実施例1と同
様の方法で該切断面の微小凍結サンプルを製作し、倍率
30000倍の走査型電子顕微鏡で切断面の観察を行なった
結果、該切断面のお膜内微細孔の約7%がポッティング
材により埋められていることが確認された。
比較例1 実施例1.でエタノールを使う代わりに何も用いないで同
条件、同方法で接着することにより、中空糸膜モジュー
ルを製作し、同様に観察したところ、接着剤と中空糸膜
は剥離し、中空糸膜は大きく変形している現象が観察さ
れ、両者の界面は接着されていないことが確認された。
また実施例1.と同じ方法で、ポッティング部サンプルを
製作し、同条件で走査型電子顕微鏡を用いて断面を観察
したところ、剥離の生じた部分および剥離の生じていな
い部分ともに、ポッティング材が膜内の微細孔内に浸透
していないことが確認された。
[発明の効果] 本発明により、複数本のふっ素系多孔質中空糸分離膜が
ポッティング材でしっかりと接着された流体分離モジュ
ールを、簡便かつ安全な方法で製作することが可能とな
る。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数のふっ素系多孔質中空糸分離膜の端部
    がポッティング材により結合されてなる流体分離モジュ
    ールであって、該モジュールのポッティング端板部分に
    おける該ふっ素系多孔質中空糸分離膜の膜内微細孔の少
    なくとも一部に、ポッティング材が浸透固化しているこ
    とを特徴とする流体分離モジュール。
  2. 【請求項2】ふっ素系多孔質中空糸分離膜の表面を有機
    溶剤で処理した後、複数の該ふっ素系多孔質中空糸分離
    膜をポッティング材により結合することを特徴とする流
    体分離モジュールの製造方法。
  3. 【請求項3】有機溶剤の表面張力が30dyn/cm以下である
    ことを特徴とする請求項2記載の流体分離モジュールの
    製造方法。
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JP2011031174A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Sumitomo Electric Fine Polymer Inc 分離膜モジュールおよび該分離膜モジュールを備えた濾過装置
JP6290616B2 (ja) * 2013-12-17 2018-03-07 旭化成株式会社 膜モジュールの補修方法及び膜モジュールの製造方法
JP6359140B2 (ja) * 2017-03-21 2018-07-18 旭化成株式会社 膜モジュール

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1089797A (en) * 1975-08-29 1980-11-18 Edward N. Balko Fibrous electrolytic bed for the recovery of mercury and other heavy metal ions
JPS63175606A (ja) * 1987-01-13 1988-07-20 Agency Of Ind Science & Technol 揮発性有機液体水溶液濃縮膜とその使用方法およびその製造方法

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