JPH0699017A - 気体分離膜モジュール - Google Patents
気体分離膜モジュールInfo
- Publication number
- JPH0699017A JPH0699017A JP24971492A JP24971492A JPH0699017A JP H0699017 A JPH0699017 A JP H0699017A JP 24971492 A JP24971492 A JP 24971492A JP 24971492 A JP24971492 A JP 24971492A JP H0699017 A JPH0699017 A JP H0699017A
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- JP
- Japan
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- gas separation
- gas
- gas flow
- exhaust pipe
- membrane module
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- Pending
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 平膜気体分離複合膜を利用したスパイラル状
気体分離膜モジュールの気体分離複合膜の封止部に封止
強化層を備え、原料気体流路や透過気体流路を気密にし
独立させるための封止剤との接着強度を向上させる。 【構成】 気体分離複合膜２の封止部に、封止強化層11
としてポリエチレンテレフタレートにシリコン粘着剤を
塗布した幅２mmの粘着テープを貼った気体分離複合膜２
と原料気体流路材１、透過気体流路材３、原料気体流路
と透過気体流路とを仕切る仕切材４とを給排気管５の回
りにスパイラル状に巻回し、両端面を封止剤８で封止す
る。
気体分離膜モジュールの気体分離複合膜の封止部に封止
強化層を備え、原料気体流路や透過気体流路を気密にし
独立させるための封止剤との接着強度を向上させる。 【構成】 気体分離複合膜２の封止部に、封止強化層11
としてポリエチレンテレフタレートにシリコン粘着剤を
塗布した幅２mmの粘着テープを貼った気体分離複合膜２
と原料気体流路材１、透過気体流路材３、原料気体流路
と透過気体流路とを仕切る仕切材４とを給排気管５の回
りにスパイラル状に巻回し、両端面を封止剤８で封止す
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は平膜の気体分離複合膜を
巻回してなるスパイラル状の気体分離膜モジュールに関
するものである。
巻回してなるスパイラル状の気体分離膜モジュールに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に平膜を巻回してなるスパイラル状
の気体分離膜モジュールの気体分離複合膜としては、多
孔質支持体上にシロキサン系高分子、ポリ４メチルペン
テン１，ポリトリメチルシリルプロピンなどの気体分離
性，気体透過性に優れた高分子(分離膜)を積層し、シロ
キサン系高分子のように気体透過性に優れ、しかも気体
透過の安定性に優れている高分子を保護層として積層さ
せているのが一般的である。
の気体分離膜モジュールの気体分離複合膜としては、多
孔質支持体上にシロキサン系高分子、ポリ４メチルペン
テン１，ポリトリメチルシリルプロピンなどの気体分離
性，気体透過性に優れた高分子(分離膜)を積層し、シロ
キサン系高分子のように気体透過性に優れ、しかも気体
透過の安定性に優れている高分子を保護層として積層さ
せているのが一般的である。
【０００３】このような気体分離複合膜を巻回してなる
スパイラル状の気体分離膜モジュールにおいては、原料
気体流路と透過気体流路を形成し、原料気体流路と透過
気体流路を隔てるように構成する必要がある。気体分離
膜モジュールの構造によっては原料気体流路と透過気体
流路をそれぞれ気密にし独立させる必要があり、また透
過気体流路を気密にし独立させる必要がある。気体流路
を気密にし独立させるため封止剤を用いて封止する。封
止剤としてはエポキシ樹脂，ウレタン樹脂等が一般的で
ある。
スパイラル状の気体分離膜モジュールにおいては、原料
気体流路と透過気体流路を形成し、原料気体流路と透過
気体流路を隔てるように構成する必要がある。気体分離
膜モジュールの構造によっては原料気体流路と透過気体
流路をそれぞれ気密にし独立させる必要があり、また透
過気体流路を気密にし独立させる必要がある。気体流路
を気密にし独立させるため封止剤を用いて封止する。封
止剤としてはエポキシ樹脂，ウレタン樹脂等が一般的で
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のシロキサン系高分子を保護層として気体分離膜の上
に積層した気体分離複合膜を用いてスパイラル状気体分
離膜モジュールを構成する場合、封止剤として、エポキ
シ樹脂，ウレタン樹脂等を使用して、原料気体流路や透
過気体流路を気密にし独立させようとすると、シロキサ
ン系高分子が剥離性を持つため気体分離複合膜と封止剤
との接着性が弱く信頼性に欠けると言う問題点を有して
いた。
来のシロキサン系高分子を保護層として気体分離膜の上
に積層した気体分離複合膜を用いてスパイラル状気体分
離膜モジュールを構成する場合、封止剤として、エポキ
シ樹脂，ウレタン樹脂等を使用して、原料気体流路や透
過気体流路を気密にし独立させようとすると、シロキサ
ン系高分子が剥離性を持つため気体分離複合膜と封止剤
との接着性が弱く信頼性に欠けると言う問題点を有して
いた。
【０００５】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、上記従来のシロキサン系高分子を保護層として用い
た安定性に優れた気体分離複合膜を巻回してなるスパイ
ラル状の分離膜モジュールにおいて、気体分離複合膜の
封止部に封止強化層を備え、原料気体流路や透過気体流
路を気密にし独立させるためのエポキシ樹脂，ウレタン
樹脂等の封止剤との接着強度を向上させた信頼性に優れ
た気体分離膜モジュールを提供することを目的とする。
で、上記従来のシロキサン系高分子を保護層として用い
た安定性に優れた気体分離複合膜を巻回してなるスパイ
ラル状の分離膜モジュールにおいて、気体分離複合膜の
封止部に封止強化層を備え、原料気体流路や透過気体流
路を気密にし独立させるためのエポキシ樹脂，ウレタン
樹脂等の封止剤との接着強度を向上させた信頼性に優れ
た気体分離膜モジュールを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の気体分離膜モジュールは、原料気体流路材
と、平膜状の気体分離複合膜と、透過気体流路材と、原
料気体流路と透過気体流路を隔てる仕切材とを、上記の
順に重ねて一単位とし、原料空気を供給する給気管と透
過気体を排気する排気管とが一体となった給排気管の回
りにスパイラル状に巻回した気体分離膜モジュールを形
成し、その巻始めの一端は原料気体流路と給排気管の給
気管が連通し、かつ透過気体流路と給排気管の排気管が
連通するように給排気管に気体分離複合膜および仕切材
を接着し、巻終わりの一端は透過気体流路を閉じるよう
に気体分離複合膜と仕切材とを接着し、気体分離膜モジ
ュールの両側端の端面は原料気体流路と透過気体流路を
気密に隔てるように封止剤で封止し、かつ平膜状の気体
分離複合膜の封止部に封止強化層を備えたことを特徴と
する。
に本発明の気体分離膜モジュールは、原料気体流路材
と、平膜状の気体分離複合膜と、透過気体流路材と、原
料気体流路と透過気体流路を隔てる仕切材とを、上記の
順に重ねて一単位とし、原料空気を供給する給気管と透
過気体を排気する排気管とが一体となった給排気管の回
りにスパイラル状に巻回した気体分離膜モジュールを形
成し、その巻始めの一端は原料気体流路と給排気管の給
気管が連通し、かつ透過気体流路と給排気管の排気管が
連通するように給排気管に気体分離複合膜および仕切材
を接着し、巻終わりの一端は透過気体流路を閉じるよう
に気体分離複合膜と仕切材とを接着し、気体分離膜モジ
ュールの両側端の端面は原料気体流路と透過気体流路を
気密に隔てるように封止剤で封止し、かつ平膜状の気体
分離複合膜の封止部に封止強化層を備えたことを特徴と
する。
【０００７】
【作用】本発明によれば、シロキサン系高分子を保護層
として用いた気体分離複合膜の封止部に封止剤と接着性
を良くする材料や、気体分離複合膜の封止部の表面改質
を行い封止強化層を設けてやることにより、封止剤と気
体分離複合膜の接着強度が向上し、原料気体流路や透過
気体流路の気密性が向上し、信頼性に優れた気体分離膜
モジュールとなる。
として用いた気体分離複合膜の封止部に封止剤と接着性
を良くする材料や、気体分離複合膜の封止部の表面改質
を行い封止強化層を設けてやることにより、封止剤と気
体分離複合膜の接着強度が向上し、原料気体流路や透過
気体流路の気密性が向上し、信頼性に優れた気体分離膜
モジュールとなる。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の第１の実施例の気体分離膜モ
ジュールの一部断面図を示し、図３は図１の気体分離膜
モジュールを圧力容器に収納したセルの一部断面を示す
外観図である。図１おいて、１は原料気体流路材で、15
メッシュのポリエチレン成形ネットである。２は気体分
離複合膜で、ポリエチレンテレフタレート(以下、ＰＥ
Ｔと略す)不織布とポリスルホン(以下、ＰＳと略す)を
一体化した多孔質支持体上にポリ４メチルペンテン１の
気体分離膜を積層し、更にその上にポリジメチルシロキ
サンを積層した非対称構造で、分離膜側が原料気体流路
材１と相対するように配されており、巻始めの一端は給
排気管５に気密に接着されている。３は透過気体流路材
で、15メッシュのポリエチレン成形ネットである。４は
仕切材で、厚さ100μmのＰＥＴフィルムで巻始めの一端
は給排気管５に気密に接着されている。前記給排気管５
は給気管６と排気管７が、長さ方向に平行に配されてい
る。８は封止剤でエポキシ樹脂、商品名エポミック(三
井石油化学工業(株))である。11は気体分離複合膜２と
封止剤８との接着強度を向上させる封止強化層で、ＰＥ
Ｔにシリコン粘着剤を塗布した幅20mmの粘着テープから
なる。
ジュールの一部断面図を示し、図３は図１の気体分離膜
モジュールを圧力容器に収納したセルの一部断面を示す
外観図である。図１おいて、１は原料気体流路材で、15
メッシュのポリエチレン成形ネットである。２は気体分
離複合膜で、ポリエチレンテレフタレート(以下、ＰＥ
Ｔと略す)不織布とポリスルホン(以下、ＰＳと略す)を
一体化した多孔質支持体上にポリ４メチルペンテン１の
気体分離膜を積層し、更にその上にポリジメチルシロキ
サンを積層した非対称構造で、分離膜側が原料気体流路
材１と相対するように配されており、巻始めの一端は給
排気管５に気密に接着されている。３は透過気体流路材
で、15メッシュのポリエチレン成形ネットである。４は
仕切材で、厚さ100μmのＰＥＴフィルムで巻始めの一端
は給排気管５に気密に接着されている。前記給排気管５
は給気管６と排気管７が、長さ方向に平行に配されてい
る。８は封止剤でエポキシ樹脂、商品名エポミック(三
井石油化学工業(株))である。11は気体分離複合膜２と
封止剤８との接着強度を向上させる封止強化層で、ＰＥ
Ｔにシリコン粘着剤を塗布した幅20mmの粘着テープから
なる。
【０００９】上述した各部材１〜４でなる気体分離膜モ
ジュールを給排気管５の回りにスパイラル状に巻回した
後、巻終わりの一端で気体分離複合膜２と仕切材４を気
密に接着する。また、気体分離膜モジュールの両側端の
端面を封止剤８によって原料気体流路と、透過気体流路
を気密に隔てるように接着封止する。
ジュールを給排気管５の回りにスパイラル状に巻回した
後、巻終わりの一端で気体分離複合膜２と仕切材４を気
密に接着する。また、気体分離膜モジュールの両側端の
端面を封止剤８によって原料気体流路と、透過気体流路
を気密に隔てるように接着封止する。
【００１０】以上のように構成された気体分離膜モジュ
ールを図３の一部断面を示す圧力容器９内に収納し、給
気管６から592Ｐａ(５kgf／cm2G)に加圧された
ールを図３の一部断面を示す圧力容器９内に収納し、給
気管６から592Ｐａ(５kgf／cm2G)に加圧された
【００１１】
【外１】
【００１２】以上のようにＰＥＴにシリコン粘着剤を塗
布した粘着テープを気体分離複合膜に貼ることにより、
気体分離複合膜表面のポリジメチルシロキサン保護膜と
粘着テープとが強く接着し、また粘着テープのＰＥＴと
封止剤であるエポキシ樹脂とは強く接着するため、気体
分離複合膜と封止剤とは強く接着することとなる。
布した粘着テープを気体分離複合膜に貼ることにより、
気体分離複合膜表面のポリジメチルシロキサン保護膜と
粘着テープとが強く接着し、また粘着テープのＰＥＴと
封止剤であるエポキシ樹脂とは強く接着するため、気体
分離複合膜と封止剤とは強く接着することとなる。
【００１３】図２は本発明の第２の実施例の気体分離膜
モジュールの一部断面図を示し、構造は第１の実施例と
ほぼ同じであるため異なる箇所を図示し、他は省略して
いる。12は気体分離複合膜２と封止剤８との接着強度を
向上させる封止強化層で、気体分離複合膜２の表面を繊
維タオル、商品名ベンコット(旭化成(株))で擦ることに
より保護膜、気体分離膜を破壊、除去し、更にＰＳの孔
を破壊し気体の透過を阻害した。その他は第１の実施例
と同様にスパイラル状の気体分離膜モジュールを製作し
て圧力容器９(図３)に収納し給気管６から592Ｐａ(５kg
f／cm2G)に加圧された
モジュールの一部断面図を示し、構造は第１の実施例と
ほぼ同じであるため異なる箇所を図示し、他は省略して
いる。12は気体分離複合膜２と封止剤８との接着強度を
向上させる封止強化層で、気体分離複合膜２の表面を繊
維タオル、商品名ベンコット(旭化成(株))で擦ることに
より保護膜、気体分離膜を破壊、除去し、更にＰＳの孔
を破壊し気体の透過を阻害した。その他は第１の実施例
と同様にスパイラル状の気体分離膜モジュールを製作し
て圧力容器９(図３)に収納し給気管６から592Ｐａ(５kg
f／cm2G)に加圧された
【００１４】
【外２】
【００１５】以上のように気体分離複合膜表面を擦るこ
とにより気体分離複合膜表面のポリジメチルシロキサン
保護膜や気体分離膜を破壊、除去することにより、ＰＳ
と封止剤であるエポキシ樹脂とが強く接着するため、気
体分離複合膜と封止剤とは強く接着することとなる。ま
たＰＳの孔をも破壊されるため破壊された箇所は気体は
透過しなくなる。
とにより気体分離複合膜表面のポリジメチルシロキサン
保護膜や気体分離膜を破壊、除去することにより、ＰＳ
と封止剤であるエポキシ樹脂とが強く接着するため、気
体分離複合膜と封止剤とは強く接着することとなる。ま
たＰＳの孔をも破壊されるため破壊された箇所は気体は
透過しなくなる。
【００１６】このように本実施例によれば、シロキサン
系高分子を保護層として用いた気体分離複合膜の封止部
に封止剤と接着性を良くする材料や、気体分離複合膜の
封止部の表面改質を行い、封止強化層を設けてやること
により、封止剤と気体分離複合膜の接着強度が向上す
る。本実施例では原料気体流路と透過気体流路の両方を
気密にする例を示したが、一般的な透過流体流路だけを
気密にする構造の分離膜モジュールにも応用できること
は言うまでもないことである。
系高分子を保護層として用いた気体分離複合膜の封止部
に封止剤と接着性を良くする材料や、気体分離複合膜の
封止部の表面改質を行い、封止強化層を設けてやること
により、封止剤と気体分離複合膜の接着強度が向上す
る。本実施例では原料気体流路と透過気体流路の両方を
気密にする例を示したが、一般的な透過流体流路だけを
気密にする構造の分離膜モジュールにも応用できること
は言うまでもないことである。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように本発明の気体分離膜
モジュールは、シロキサン系高分子を保護層として用い
た気体分離複合膜の封止部に封止剤と接着性を良くする
材料や、気体分離複合膜の封止部の表面改質を行い、封
止強化層を設けてやることにより、封止剤と気体分離複
合膜の接着強度が向上し、原料気体流路や透過気体流路
の気密性が向上し、信頼性に優れた気体分離膜モジュー
ルとなる。
モジュールは、シロキサン系高分子を保護層として用い
た気体分離複合膜の封止部に封止剤と接着性を良くする
材料や、気体分離複合膜の封止部の表面改質を行い、封
止強化層を設けてやることにより、封止剤と気体分離複
合膜の接着強度が向上し、原料気体流路や透過気体流路
の気密性が向上し、信頼性に優れた気体分離膜モジュー
ルとなる。
【図１】本発明の第１の実施例の気体分離膜モジュール
の一部断面図である。
の一部断面図である。
【図２】本発明の第２の実施例の気体分離膜モジュール
の一部断面図である。
の一部断面図である。
【図３】図１の気体分離膜モジュールを圧力容器に収納
したセルの一部断面を示す外観図である。
したセルの一部断面を示す外観図である。
１…原料気体流路材、 ２…気体分離複合膜、 ３…透
過気体流路材、 ４…仕切材、 ５…給排気管、 ６…
給気管、 ７…排気管、 ８…封止剤、 ９…圧力容
器、 10…流量調整弁、 11，12…封止強化層。
過気体流路材、 ４…仕切材、 ５…給排気管、 ６…
給気管、 ７…排気管、 ８…封止剤、 ９…圧力容
器、 10…流量調整弁、 11，12…封止強化層。
Claims (2)
- 【請求項１】 原料気体流路材と、平膜状の気体分離複
合膜と、透過気体流路材と、原料気体流路と透過気体流
路を隔てる仕切材とを、上記の順に重ねて一単位とし、
原料空気を供給する給気管と透過気体を排気する排気管
とが一体となった給排気管の回りにスパイラル状に巻回
した気体分離膜モジュールを形成し、その巻始めの一端
は原料気体流路と給排気管の給気管が連通し、かつ透過
気体流路と給排気管の排気管が連通するように給排気管
に気体分離複合膜および仕切材を接着し、巻終わりの一
端は透過気体流路を閉じるように気体分離複合膜と仕切
材とを接着し、気体分離膜モジュールの両側端の端面は
原料気体流路と透過気体流路を気密に隔てるように封止
剤で封止し、かつ平膜状の気体分離複合膜の封止部に封
止強化層を備えたことを特徴とする気体分離膜モジュー
ル。 - 【請求項２】 前記封止強化層がポリエチレンテレフタ
レートにシリコン粘着剤を塗布した粘着テープからなる
ことを特徴とする請求項１記載の気体分離膜モジュー
ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24971492A JPH0699017A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 気体分離膜モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24971492A JPH0699017A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 気体分離膜モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0699017A true JPH0699017A (ja) | 1994-04-12 |
Family
ID=17197111
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24971492A Pending JPH0699017A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 気体分離膜モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0699017A (ja) |
-
1992
- 1992-09-18 JP JP24971492A patent/JPH0699017A/ja active Pending
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