JPH11319514A - スパイラル型分離膜エレメント - Google Patents

スパイラル型分離膜エレメント

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JPH11319514A
JPH11319514A JP13863998A JP13863998A JPH11319514A JP H11319514 A JPH11319514 A JP H11319514A JP 13863998 A JP13863998 A JP 13863998A JP 13863998 A JP13863998 A JP 13863998A JP H11319514 A JPH11319514 A JP H11319514A
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JP
Japan
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fiber
separation membrane
membrane element
spiral
fibers
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Application number
JP13863998A
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English (en)
Inventor
Tetsuro Adachi
哲朗 安達
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Nitto Denko Corp
Original Assignee
Nitto Denko Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 燃焼性が高くかつリサイクルが可能なスパイ
ラル型分離膜エレメントを提供することにある。 【解決手段】 スパイラル型分離膜エレメント1の集水
管5および外装材11が炭素繊維、ホウ素繊維または芳
香族ポリアミド繊維およびエポキシ樹脂または不飽和ポ
リエステル樹脂を含む繊維強化プラスチックにより形成
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、分離膜モジュール
に用いられるスパイラル型分離膜エレメントに関する。
【0002】
【従来の技術】膜分離技術は、水不足に対応した海水の
淡水化やかん水の脱塩、電子産業および医薬分野での超
純水の製造、排水の再利用、さらには食品、医薬および
ファインケミカルにおける分離、精製、濃縮等、様々な
用途で活用されている。
【0003】近年では、水道水の浄水処理プロセスに精
密濾過膜モジュールや限外濾過膜モジュールが使用され
始めた。また、海水淡水化には逆浸透膜モジュールが使
用されており、40000m3 の海水を1日で淡水化す
る場合には、直径約200mm、長さ約1000mm、
重さ約20kgの逆浸透膜エレメントが約3000本用
いられる。このように処理容量が大型化し、分離膜モジ
ュールの使用量も激増しつつある。一方、半導体産業を
はじめ幅広い分野で分離膜モジュールの用途がますます
拡大する傾向にあり、分離膜モジュールのニーズはさら
に増すと考えられる。
【0004】一般に、分離膜を濾過装置として使える形
にしたものを分離膜モジュールと言い、圧力容器(ベッ
セル)内に分離膜エレメントが装填された形になってい
る。分離膜エレメントは、他の濾過フィルターと同様
に、使用に伴い除去物質により汚染され、分離性能(透
過能力および除去能力)が低下する。逆流洗浄等による
物理的または薬品による化学的洗浄を行って性能を回復
させているが、徐々に回復性能が低下し、長くても数年
で寿命となるため、分離膜エレメントの交換が必要とな
る。現在までは、使用済み分離膜エレメントの発生量が
比較的少なかったため、埋め立てや焼却により処分を行
っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たように、分離膜モジュールの使用量は今後さらに増加
すると予想され、それに伴う使用済み分離膜エレメント
の大量発生が見込まれる。地球環境の保全が注目される
昨今、使用済み分離膜エレメントの処理に関する問題が
発生すると予想されるため、効率的な焼却処理が可能
な、または、リサイクル可能であるような分離膜エレメ
ントの開発が望まれる。
【0006】例えば、スパイラル型分離膜エレメント
は、分離膜、集水管、外装材、ネットスペーサおよびパ
ッキンから構成される。分離膜、集水管、外装材および
ネットスペーサはプラスチック材料からなり、パッキン
はシリコーンゴム等からなる。これらの部品が、エポキ
シ樹脂やウレタン樹脂等を主成分とする接着剤により接
着され組み立てられている。分離膜エレメントのプラス
チック材料は数種類のプラスチックを複合化している場
合が多いので、原料としてリサイクルするのは難しく、
また複数の部品が接着剤によって組み立てられているた
め、使用済み分離膜エレメントを分解して部品をリサイ
クルするのは困難である。また、従来のスパイラル型分
離膜エレメントでは、外装材や集水管にガラス繊維強化
プラスチックが使用されていたため、燃焼させてもガラ
ス繊維が燃えずに残存する。そのため、焼却処分する際
の効率が悪い。
【0007】本発明の目的は、燃焼性が高くかつリサイ
クルが可能なスパイラル型分離膜エレメントを提供する
ことである。
【0008】
【課題を解決するための手段および発明の効果】第1の
発明に係るスパイラル型分離膜エレメントは、集水管の
周りに封筒状の分離膜を巻回してなるスパイラル型分離
膜エレメントにおいて、集水管が易燃性の繊維を含む繊
維強化プラスチックにより形成されたものである。
【0009】これにより、スパイラル型分離膜エレメン
トの燃焼性が向上し、焼却処分が効率よく実施される。
その結果、廃棄物の量が低減されるので、地球環境の保
全が図られる。また、スパイラル型分離膜エレメントを
燃焼させる際に多量の熱が発生するので、この熱をエネ
ルギーとしてリサイクルすることができる。その結果、
省エネルギー化を促進することができ、今後大量に発生
すると予想される使用済みスパイラル型分離膜エレメン
トの処理に関する問題の解決に役立つと考えられる。
【0010】易燃性の繊維が、炭素繊維、ホウ素繊維ま
たは芳香族ポリアミド繊維であることが好ましい。これ
らの繊維は特に優れた力学的性質を有しており、繊維強
化プラスチックに使用した場合、ガラス繊維強化プラス
チックよりも比強度および比弾性率が高くなる。その結
果、燃焼性の向上だけでなく、強度の向上も図られる。
【0011】また、易燃性の繊維が、液晶紡糸により製
造された繊維であってもよい。液晶紡糸により製造され
た繊維は、剛直性高分子からなる高強度および高弾性率
の繊維であるため、燃焼性の向上だけでなく、強度の向
上も図られる。
【0012】特に、繊維強化プラスチックのプラスチッ
クはエポキシ樹脂または不飽和ポリエステル樹脂を含む
ことが好ましい。これらの樹脂は耐食性および耐海水性
に優れている。また、これらの樹脂は上記繊維との親和
性もよいので、繊維強化プラスチック中で繊維の強度が
発現される。その結果、耐食性および耐海水性に優れた
高強度の繊維強化プラスチックが得られる。
【0013】第2の発明に係るスパイラル型分離膜エレ
メントは、集水管の周りに封筒状の分離膜を巻回し、巻
回された分離膜の外周面を外装材で被覆してなるスパイ
ラル型分離膜エレメントにおいて、外装材が易燃性の繊
維を含む繊維強化プラスチックにより形成されたもので
ある。
【0014】これにより、スパイラル型分離膜エレメン
トの燃焼性が向上し、焼却処分が効率よく実施される。
その結果、廃棄物の量が低減されるので、地球環境の保
全が図られる。また、スパイラル型分離膜エレメントを
燃焼させる際に多量の熱が発生するので、この熱をエネ
ルギーとしてリサイクルすることができる。その結果、
省エネルギー化を促進することができ、今後大量に発生
すると予想される使用済みスパイラル型分離膜エレメン
トの処理に関する問題の解決に役立つと考えられる。
【0015】易燃性の繊維が、炭素繊維、ホウ素繊維ま
たは芳香族ポリアミド繊維であることが好ましい。これ
らの繊維は、特に優れた力学的性質を有しており、繊維
強化プラスチックに使用した場合、ガラス繊維強化プラ
スチックよりも比強度および比弾率性が高くなる。その
結果、スパイラル型分離膜エレメントの燃焼性の向上だ
けでなく、強度の向上も図られる。
【0016】また、易燃性の繊維が液晶紡糸により製造
された繊維であってもよい。液晶紡糸により製造された
繊維は、剛直性高分子からなる高強度および高弾性率の
繊維であるため、燃焼性の向上だけでなく、強度の向上
も図られる。
【0017】特に、繊維強化プラスチックのプラスチッ
クはエポキシ樹脂または不飽和ポリエステル樹脂を含む
ことが好ましい。これらの樹脂は耐食性および耐海水性
に優れている。また、これらの樹脂は上記繊維との親和
性もよいので、繊維強化プラスチック中で繊維の強度が
発現される。その結果、耐食性および耐海水性に優れた
高強度の繊維強化プラスチックが得られる。
【0018】
【発明の実施の形態】図1は本発明の一実施例によるス
パイラル型分離膜エレメントの一部切欠き斜視図であ
る。また、図2は図1のスパイラル型分離膜エレメント
の外観の正面図である。
【0019】図1に示すスパイラル型分離膜エレメント
は、透過液流路材3の両面に分離膜2を重ね合わせて3
辺を接着することにより封筒状膜4を形成し、その封筒
状膜4の開口部を繊維強化プラスチックからなる集水管
5に取り付け、ネット状の原液流路材6とともに集水管
5の外周面にスパイラル状に巻回することにより構成さ
れる。集水管5の繊維強化プラスチックの繊維として
は、炭素繊維、ホウ素繊維、芳香族ポリアミド繊維等の
易燃性の繊維を用い、プラスチックとしては、エポキシ
樹脂または不飽和ポリエステル樹脂を用いる。また、易
燃性の繊維として液晶紡糸により製造された繊維を用い
てもよい。
【0020】図2に示すように、集水管5に巻回された
封筒状膜4の両端部にパッキンホルダー10が取り付け
られ、封筒状膜4の外周面が繊維強化プラスチックから
なる外装材11で被覆されている。外装材11の繊維強
化プラスチックの繊維としては、炭素繊維、ホウ素繊
維、芳香族ポリアミド繊維等の易燃性の繊維を用い、プ
ラスチックとしては、エポキシ樹脂または不飽和ポリエ
ステル樹脂を用いる。また、易燃性の繊維として液晶紡
糸により製造された繊維を用いてもよい。
【0021】図1に示すように、原液7はスパイラル型
分離膜エレメントの一方の端面側から供給される。供給
された原液7は原液流路材6に沿って流れ、スパイラル
型分離膜エレメントの他方の端面側から濃縮液9として
排出される。原液7が原液流路材6に沿って流れる過程
で分離膜2を透過した透過液8が透過液流路材3に沿っ
て集水管5の内部に流れ込み、集水管5の端部から排出
される。
【0022】本実施例のスパイラル型分離膜エレメント
の集水管5および外装材11は、易燃性の繊維を含む繊
維強化プラスチックにより形成されているので、効率よ
く燃焼し、燃焼後の残渣が少ない。特に、炭素繊維、ホ
ウ素繊維および芳香族ポリアミド繊維を用いた繊維強化
プラスチックでは、ガラス繊維強化プラスチックよりも
高い比強度および比弾性率を示す。また、液晶紡糸によ
り製造された繊維は、剛直性高分子からなる高強度およ
び高弾性率の繊維である。そのため、これらの繊維を用
いた繊維強化プラスチックでは燃焼性の向上だけでな
く、強度の向上も図られる。
【0023】一方、エポキシ樹脂や不飽和ポリエステル
樹脂は上記の繊維との親和性がよく、耐食性および耐海
水性等に優れている。
【0024】上記のような繊維とプラスチックを複合化
した繊維強化プラスチックでは、繊維とプラスチックの
親和性がよいため繊維の有する強度とプラスチックの有
する化学的な性質が相互に生かされる。
【0025】以上のように、本実施例のスパイラル型分
離膜エレメントでは、集水管5および外装材11の繊維
強化プラスチックの燃焼性が従来のスパイラル型分離膜
エレメントよりも高く、焼却処分する際の効率が向上す
る。それにより、廃棄物の量が低減されるので、地球環
境の保全が図られる。また、スパイラル型分離膜エレメ
ントを燃焼して得られた熱をエネルギーとしてリサイク
ルすることが可能となる。したがって、省エネルギー化
を促進することができ、今後大量に発生すると予想され
る使用済みスパイラル型分離膜エレメントの処理に関す
る問題の解決に役立つと考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるスパイラル型分離膜エ
レメントの一部切欠き斜視図である。
【図2】図1のスパイラル型分離膜エレメントの外観の
正面図である。
【符号の説明】
1 スパイラル型分離膜エレメント 2 分離膜 3 透過液流路材 4 封筒状膜 5 集水管 6 原液流路材 7 原液 8 透過液 9 濃縮液 10 パッキンホルダー 11 外装材

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 集水管の周りに封筒状の分離膜を巻回し
    てなるスパイラル型分離膜エレメントにおいて、前記集
    水管が易燃性の繊維を含む繊維強化プラスチックにより
    形成されたことを特徴とするスパイラル型分離膜エレメ
    ント。
  2. 【請求項2】 前記易燃性の繊維が、炭素繊維、ホウ素
    繊維または芳香族ポリアミド繊維であることを特徴とす
    る請求項1記載のスパイラル型分離膜エレメント。
  3. 【請求項3】 前記易燃性の繊維が、液晶紡糸により製
    造された繊維であることを特徴とする請求項1記載のス
    パイラル型分離膜エレメント。
  4. 【請求項4】 前記繊維強化プラスチックのプラスチッ
    クは、エポキシ樹脂または不飽和ポリエステル樹脂であ
    ることを特徴とする請求項1、2または3記載のスパイ
    ラル型分離膜エレメント。
  5. 【請求項5】 集水管の周りに封筒状の分離膜を巻回
    し、巻回された分離膜の外周面を外装材で被覆してなる
    スパイラル型分離膜エレメントにおいて、前記外装材が
    易燃性の繊維を含む繊維強化プラスチックにより形成さ
    れたことを特徴とするスパイラル型分離膜エレメント。
  6. 【請求項6】 前記易燃性の繊維が、炭素繊維、ホウ素
    繊維または芳香族ポリアミド繊維であることを特徴とす
    る請求項5記載のスパイラル型分離膜エレメント。
  7. 【請求項7】 前記易燃性の繊維が、液晶紡糸により製
    造された繊維であることを特徴とする請求項5記載のス
    パイラル型分離膜エレメント。
  8. 【請求項8】 前記繊維強化プラスチックのプラスチッ
    クは、エポキシ樹脂または不飽和ポリエステル樹脂であ
    ることを特徴とする請求項5、6または7記載のスパイ
    ラル型分離膜エレメント。
JP13863998A 1998-05-20 1998-05-20 スパイラル型分離膜エレメント Pending JPH11319514A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009233629A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Toray Ind Inc 流体分離素子およびその製造方法
CN108295663A (zh) * 2017-01-12 2018-07-20 佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司 膜元件管件及其工装、螺旋卷式节水膜元件和净水机

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