JPH07308551A - 中空糸膜モジュールの製造方法 - Google Patents

中空糸膜モジュールの製造方法

Info

Publication number
JPH07308551A
JPH07308551A JP10276294A JP10276294A JPH07308551A JP H07308551 A JPH07308551 A JP H07308551A JP 10276294 A JP10276294 A JP 10276294A JP 10276294 A JP10276294 A JP 10276294A JP H07308551 A JPH07308551 A JP H07308551A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hollow fiber
fiber membrane
potting material
module
membrane module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10276294A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahide Taniguchi
雅英 谷口
Kazuhiko Nishimura
和彦 西村
Hiroyuki Yamamura
弘之 山村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Priority to JP10276294A priority Critical patent/JPH07308551A/ja
Publication of JPH07308551A publication Critical patent/JPH07308551A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明においては、中空糸膜モジュールの製
造において透水性の低下を防止することを目的とする。 【構成】 ポッティング材を注入,硬化させることによ
って複数の中空糸膜の端部を結合させる中空糸膜モジュ
ールの製造方法において、ポッティング材より比重が小
さく相溶性のない液体をモジュールに注入することを特
徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。 【効果】 膜の透過性を低下させることなく中空糸膜モ
ジュールを製造することが可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、中空糸膜モジュールの
製造方法に関するものであり、詳しくは、複数の中空糸
膜の端部を接着固定する中空糸膜モジュールの製造方法
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、中空糸膜モジュ−ルはスパイラル
型やチューブラー型モジュールと比べて、単位容積当た
りの有効膜面積が大きくとれ、精密濾過、限外濾過等の
水処理関係、窒素、酸素、水素等のガス分離関係、薬品
関係、バイオ関係等非常に多くの分野で使用されてい
る。しかし、この中空糸膜をモジュール化するには端部
で中空糸膜と中空糸膜の間、および中空糸膜とモジュー
ル容器の間を気密にシール(ポッティング)する必要が
ある。現在、このモジュ−ルの端板部分のポッティング
材としては、そのほとんどがウレタン系、あるいはエポ
キシ系接着剤が使用されているが、ウレタン系、エポキ
シ系接着剤は、初期粘度や硬化に要する時間や温度など
を比較的自由に調節でき、ポッティングが行いやすい。
ポッティング法としては、重力によってポッティング材
を流し込む静置法や遠心力を利用してポッティング材を
モジュール端部に充填する遠心成形法が多用されてい
る。静置法は簡便な方法であるが、中空糸膜の隙間にポ
ッティング材が十分に行き渡らない,いわゆる不浸透が
生じやすいため、中空糸膜の本数が多い場合などは静置
法では対応できない場合がある。一方、遠心成形法を用
いると、中空糸膜のわずかな隙間にもポッティング材が
十分に充填され、中空糸膜を理想的に固定,シールする
ことができる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】一般に、膜が乾燥する
と、透水性が低下するため、界面活性剤,グリセリンな
どを膜表面に付着させて、透水性低下を防ぐ方法がとら
れている。しかし、これらの方法も、中空糸膜とポッテ
ィング材の接着性を低下させ、漏れの原因となったり、
モジュール完成後に洗浄作業が必要となるなど問題があ
った。また、ポッティングに先立ち、中空糸膜の端部ポ
ッティング部分のみから水分を除去する方法もとられて
いるが、この場合、遠心成形法では、中空糸膜の中央部
の水分が遠心力によって端部に持って行かれやすくな
る。また、ポッティング材の硬化速度を上げたり粘度を
コントロールするために雰囲気温度を高くすることが多
く、そのため、高温による膜素材の変質が生じたり、ポ
ッティング中に中空糸膜が乾燥するなどの問題があっ
た。本発明の目的は、かかる膜の透水性を低下させるこ
となく、膜性能を十分に発揮することが可能な中空糸型
モジュールを提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、ポッティング
材を注入,硬化させることによって複数の中空糸膜の端
部を結合させる中空糸膜モジュールの製造方法におい
て、ポッティング材より比重が小さく相溶性のない液体
をモジュールに注入することを特徴とする中空糸膜モジ
ュールの製造方法により基本的に達成される。
【0005】すなわち、ポッティング材の硬化や中空糸
膜の接着の妨げにならないような液体をモジュール内に
注入することによってポッティング中に中空糸膜が乾燥
するのを防止することができ、さらに、液体の存在によ
ってポッティング部以外の中空糸膜の温度上昇を緩和す
ることができるため、膜素材の変質,劣化なども防止す
ることができる。
【0006】本発明の実施工程の一例を図1,2に示
す。
【0007】ポッティング材は液体とともに、モジュー
ル端部へ注入されるが、ポッティング材より比重の小さ
い液体を用いることにより、液体はポッティング材の上
へ浮かぶ状態(図1)となり、中空糸膜は、端部がポッ
ティング材、その内側が液体に浸漬された状態になる。
この状態でポッティング材を硬化させる。
【0008】なお、ポッティング材の注入は、ポッティ
ング材より比重が小さく相溶性のない液体を注入する前
後もしくは同時のいずれでも良いが、一般にポッティン
グ材は、粘度が高いために目詰まりする恐れがあるの
で、ポッティング材を後から注入することが好まし
い。。
【0009】ポッティングの完了したモジュールは、中
空糸膜内部孔を開孔するためにポッティング固定部を切
断することにより膜モジュールとして使用可能となる。
完成する(図2)。
【0010】本発明に用いる液体は、ポッティング材よ
り比重が小さく、ポッティング材と相溶性がないもので
ある必要がある。代表的には水,水溶液,パラフィン,
エチレングリコール等が挙げられるが、取り扱いの面等
から考えて水もしくは水溶液が好ましい。
【0011】ポッティング材は、特に限定されるもので
ないが、やはり、注入する液体と相溶性がなく、比重が
大きい必要がある。一般には、ウレタン系やエポキシ系
をはじめとする有機系接着剤,アルミナ系やシリカ系な
どの無機接着剤,その他充填材が代表的である。あるい
は、比重などの物理特性を調整するためのその他の添加
剤を加えることもできる。また、モノマーを端部に注入
後、重合,硬化させる方法もとることが可能である。
【0012】代表的な接着剤として、例えば、最も耐溶
剤性を有するフッ素系樹脂が好ましい。重合に用いるフ
ッ素含有系モノマーとしてはラジカル重合できるもので
あれば特に限定しないが、フッ素含有量が33〜63%
のものが好ましい。これ以下だと耐溶剤性が悪くなり、
また、これ以上だと機械的強度が悪くなる。これらモノ
マーの具体例として、2,2,2−トリフルオロエチル
メタクリレート、2,2,3,3−テトラフルオロプロ
ピルメタクリレート、1H,1H,5H−オクタフルオ
ロペンチルメタクリレート、1H,1H,2H,2H−
ヘプタデカフルオロデシルメタクリレート等のフルオロ
アルキルメタクリレート、及び2,2,2−トリフルオ
ロエチルアクリレート、2,2,3,3−テトラフルオ
ロプロピルアクリレート、1H,1H,5H−オクタフ
ルオロペンチルアクリレート、1H,1H,2H,2H
−ヘプタデカフルオロデシルアクリレート等のフルオロ
アルキルアクリレートが中温度で重合しやすく、耐溶剤
性が高いという点で好ましい。さらに、機械的強度の点
でフルオロアルキルメタクリレートが好ましい。耐溶剤
性及び、機械的強度の点で、特に好ましいのは1H,1
H,2H,2H−ヘプタデカフルオロデシルメタクリレ
ートである。また、上記、フッ素含有系モノマーに対し
て、耐溶剤性を阻害しない範囲で架橋反応するものを添
加しても差し支え無い。具体例としてはメタクリレート
系ジエステル等が挙げられる。
【0013】また、重合方法としては、特に限定される
ものではなく、ラジカル重合,アニオン重合,カチオン
重合などが挙げられるが、中でも開始剤の取り扱いが容
易であり、重合性が高いことから良好な成型品が得られ
やすいという点で、ラジカル重合が好ましい。
【0014】ラジカル重合の条件としては、使用するモ
ノマー,量,および開始剤の種類、組成比、重合温度な
どがあるが、使用する中空糸膜、モジュール容器の耐熱
温度などを考慮し適宜選択する事が出来る。具体的には
ラジカル重合で使用する開始剤としては、通常の有機過
酸化物であれば特に限定されないが、なるべく低温で重
合を行うことが中空糸膜へのダメージを小さく出来るた
め10時間半減期温度が100℃以下のものを選ぶことが好
ましい。特に好ましくは30〜60℃である。モノマーと開
始剤の組成比としては 100/0.01〜 100/1.0 の範囲が
好ましい。
【0015】本発明における中空糸膜としては均質中空
糸膜、多孔質中空糸膜、複合中空糸膜などが挙げられる
が、特に限定はない。
【0016】これらの中空糸膜の具体例として、耐溶剤
性を有するポリアクリロニトリル多孔質中空糸膜、ポリ
イミド多孔質中空糸膜、ポリエーテルスルホン多孔質中
空糸膜、ポリフェニレンスルフィドスルホン多孔質中空
糸膜、ポリテトラフルオロエチレン多孔質中空糸膜、ポ
リプロピレン多孔質中空糸膜、ポリエチレン多孔質中空
糸膜等の多孔質中空糸膜や、これら多孔質中空糸膜に機
能層としては架橋型シリコーン、ポリブタジエン、ポリ
アクリロニトリルブタジエン、エチレンプロピレンラバ
ー、ネオプレンゴム等のゴム状高分子を複合化した複合
中空糸膜や架橋型シリコーンチューブなどの均質中空糸
膜を挙げることができる。ただし、多孔質中空糸膜のば
あい、中空糸膜の素材や細孔の大きさによってはポッテ
ィング材が中空糸膜内部に侵入する場合があるため、そ
のような場合は、ポッティング材の粘度を高くしたり、
中空糸膜のポッティング部に予めコーティング処理を施
すことにより、ポッティング材の侵入を防ぐことができ
る。
【0017】本発明は、透過性の低下しやすい膜、例え
ば、疎水性が高いポリテトラフルオロエチレンやポリフ
ェニレンスルフィドスルホン膜,細孔径が小さい膜の場
合、いったん乾燥してしまうと透過性が回復しにくい場
合が多いため、このような膜に対して適用すると大きな
効果を得ることができる。
【0018】また、これら中空糸膜を使用したモジュー
ルの構造としては、両端開放型,片端開放型,U字型
等、特に限定されない。
【0019】
【実施例】以下実施例をもってもって本発明をさらに具
体的に説明する。ただし、本発明はこれにより限定され
るものではない。
【0020】実施例1 外径1100μm ,内径 900μm のポリフェニレンスルフィ
ドスルホン多孔質中空糸膜400 本の中空糸束を湿潤状態
で内径34mm,長さ220mm のナイロン6製の容器に挿入し
て、中空糸端部のポッティング部分にポッティング材が
入り目詰まりを起こさないように、アラルダイトGY260/
HY837 (チバガイギー社製、配合比10:3)により目止め
接着した。次に、取り付け治具で中空糸膜束と容器を立
てた状態で、注入液体として水を、またポッティング材
として1H,1H,2H,2H−ヘプタデカフルオロデ
シルメタクリレート(ヘキストジャパン株式会社製 Flu
owet MAE800 )と重合開始剤t−ブチルパーオキシピバ
レート(日本油脂化学製“パーブチルPV”)を配合比
100:0.3 で混合したものを用い、装置内を減圧にして溶
存酸素を除去後、常圧状態で窒素シールを行いながら60
℃、5時間のラジカル重合を行った。重合終了後、ポッ
ティング固定部の両端を切断し、中空糸膜内部孔を開孔
し、有効長約190 mmのモジュールを製作した。得られ
たモジュールの純水透過流束を測定したところ、2.0m3
/m2 ・ day ・ atm であった。
【0021】比較例1 ポッティング時に水を封入しない他は実施例と同じ条件
で中空糸膜モジュールを製作した。得られたモジュール
の純水透過流束を測定したところ、0.2m3 /m2・ day ・ a
tm であったが、中空糸内部にポッティング材が侵入
し、全ての中空糸膜が不通糸となった。
【0022】
【発明の効果】本発明において複数の中空糸膜の端部を
ポッティング材を注入,硬化させることによって結合す
る中空糸膜モジュールの製造方法において、ポッティン
グ材注入の前後もしくは同時に、ポッティング材より比
重が小さく相溶性のない液体を注入することを特徴とす
る中空糸膜モジュールの製造方法により、膜の透過性を
低下させることなく中空糸膜モジュールを製造すること
が可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る、ポッティング前の中空糸膜モ
ジュール端部の一例の側断面図である。
【図2】 本発明に係る、完成後の中空糸膜モジュール
端部の一例の側断面図である。
【符号の説明】
1:モジュール容器 2:中空糸膜 3:目止め部 4:液体 5:ポッティング材

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポッティング材を注入,硬化させること
    によって複数の中空糸膜の端部を結合させる中空糸膜モ
    ジュールの製造方法において、ポッティング材より比重
    が小さく相溶性のない液体をモジュールに注入すること
    を特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。
  2. 【請求項2】 複数の中空糸膜の端部を結合する際、遠
    心力を利用することを特徴とする請求項1記載の中空糸
    膜モジュール製造方法。
  3. 【請求項3】 該液体が、水または水溶液であることを
    特徴とする請求項1乃至2記載の中空糸膜モジュールの
    製造方法。
  4. 【請求項4】 該ポッティング材としてモジュール容器
    内の中空糸膜端部にモノマーを充填した後、重合させ、
    重合物にすることを特徴とする請求項1乃至2記載の中
    空糸膜モジュ−ル製造装置の運転方法。
  5. 【請求項5】 モノマーが、フッ素を含有することを特
    徴とする請求項4記載の中空糸膜モジュール製造装置の
    運転方法。
  6. 【請求項6】 重合がラジカル重合であることを特徴と
    する請求項4乃至5記載の中空糸膜モジュ−ル製造装置
    の運転方法。
  7. 【請求項7】 ふっ素含有モノマーがフルオロアルキル
    メタクリレートであることを特徴とする請求項5記載の
    中空糸膜モジュ−ル製造装置の運転方法。
  8. 【請求項8】 ポッティング材注入前に、ポッティング
    材より比重が小さく相溶性のない液体を注入することを
    特徴とする請求項1記載の中空糸膜モジュールの製造方
    法。
JP10276294A 1994-05-17 1994-05-17 中空糸膜モジュールの製造方法 Pending JPH07308551A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10276294A JPH07308551A (ja) 1994-05-17 1994-05-17 中空糸膜モジュールの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10276294A JPH07308551A (ja) 1994-05-17 1994-05-17 中空糸膜モジュールの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07308551A true JPH07308551A (ja) 1995-11-28

Family

ID=14336211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10276294A Pending JPH07308551A (ja) 1994-05-17 1994-05-17 中空糸膜モジュールの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07308551A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002282659A (ja) * 2001-03-28 2002-10-02 Toray Ind Inc 流体分離素子

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002282659A (ja) * 2001-03-28 2002-10-02 Toray Ind Inc 流体分離素子

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR930012044B1 (ko) 반투과성 막 장치용 튜브시이트
JP4139456B2 (ja) 脱気膜
JP2000342932A (ja) 分離膜のポッティング方法
CN101678279A (zh) 改性的多孔膜、将膜孔改性的方法及其使用方法
WO2014129098A1 (ja) 酸性ガス分離用複合体、酸性ガス分離用モジュールおよび酸性ガス分離用モジュールの製造方法
US20080035270A1 (en) Vacuum-assisted potting of fiber module tubesheets
JPS63171607A (ja) 中空糸膜端部の封止方法
JP3115624B2 (ja) 中空糸型膜モジュールおよびその製造方法
JPH07308551A (ja) 中空糸膜モジュールの製造方法
CN113861890B (zh) 透气密封胶及其制备方法以及支架和摄像头模组
JP2946628B2 (ja) 中空状多孔質分離膜エレメントの製造方法
JP5075772B2 (ja) 中空糸膜モジュールの製造方法
JP2939644B2 (ja) 中空糸型膜分離ユニット
JPH0368428A (ja) 流体分離モジュール及びその製造方法
JPS6260124B2 (ja)
JPH0810582A (ja) 中空糸膜モジュール製造装置およびその製造方法
JPH119974A (ja) 外圧型ガス分離用複合中空糸膜及びその製造方法
JP3351073B2 (ja) 中空糸膜流体分離モジュールの製造方法
JPS62149308A (ja) 複合膜の製造方法
JPS61220711A (ja) 中空糸集束体の端部接着方法
JPH03106422A (ja) 流体分離モジュール及びその製造方法
JPH03106421A (ja) 流体分離モジュール及びその製造法
JP3269138B2 (ja) セラミックス多孔質中空糸膜モジュ−ル
JPH0810583A (ja) 中空糸膜モジュール製造装置および製造方法
JP3294124B2 (ja) 中空糸膜モジュール及びその製造方法