KR101731797B1

KR101731797B1 - Hollow Fiber Membrane Module

Info

Publication number: KR101731797B1
Application number: KR1020100119996A
Authority: KR
Inventors: 이광진; 이무석
Original assignee: 코오롱인더스트리 주식회사
Priority date: 2010-11-29
Filing date: 2010-11-29
Publication date: 2017-05-02
Also published as: KR20120058285A

Abstract

여과 작업 중의 중공사막 유동으로 인해 고정층의 포팅면과 맞닿은 부분에서의 마찰로 인한 중공사막의 손상을 경제적 및 효율적으로 최소화할 수 있는 중공사막 모듈 및 그 제조방법이 개시된다. 본 발명의 중공사막 모듈은 케이스; 상기 케이스와 함께 집수 공간을 형성하는 고정층 - 상기 고정층은 처리되어야 할 원수와 직접 접촉하는 포팅면을 가짐 - ; 상기 고정층에 포팅되어 있는 중공사막; 및 상기 고정층의 포팅면과 상기 중공사막이 직접 접촉하지 않도록 하기 위하여 상기 포팅면과 상기 중공사막 사이에 개재되는 보호막을 포함한다.Disclosed is a hollow fiber membrane module capable of economically and efficiently minimizing damage to a hollow fiber membrane due to friction at a portion of the fixed layer abutted against a potting surface due to flow of the hollow fiber membrane during filtration. The hollow fiber membrane module of the present invention comprises a case; A pinned layer forming a collecting space with said case, said pinned layer having a potting surface in direct contact with the raw water to be treated; A hollow fiber membrane potted in the fixed bed; And a protective film interposed between the potting surface and the hollow fiber membrane so that the potting surface of the fixed layer does not contact the hollow fiber membrane directly.

Description

Hollow Fiber Membrane Module

본 발명은 중공사막 모듈 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 여과 작업 중의 중공사막 유동으로 인해 고정층의 포팅면과 맞닿은 부분에서의 마찰로 인한 중공사막의 손상을 경제적 및 효율적으로 최소화할 수 있는 중공사막 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hollow fiber membrane module and a method of manufacturing the hollow fiber membrane module. More particularly, the present invention relates to a hollow fiber membrane module and a method of manufacturing the hollow fiber membrane module, And a method of manufacturing the hollow fiber membrane module.

유체로부터 특정 물질을 분리하는데 사용되는 분리막의 막 표면에는 미세 기공이 형성되어 있고, 이 미세 기공을 통해 특정 물질이 걸러지게 된다. 분리막을 이용하는 방법은 분리막의 세공 크기에 따라 원하는 수질을 안정적으로 얻을 수 있어 공정의 신뢰도가 높다는 이점을 갖는다. 또한, 분리막을 이용한 분리 방법은 가열 등의 조작이 필요 없기 때문에 가열에 의해 영향을 받을 수 있는 미생물을 이용한 분리 방법에도 이용될 수 있다는 장점이 있다.Micropores are formed on the membrane surface of a separation membrane used for separating a specific substance from a fluid, and a specific substance is filtered through the micropores. The method using the separation membrane has an advantage that the desired quality of water can be stably obtained according to the pore size of the separation membrane and the reliability of the process is high. In addition, the separation method using a separation membrane has an advantage that it can be used for a separation method using a microorganism that can be influenced by heating because operation such as heating is not required.

분리막은 그 형태에 따라 평평한 단면을 갖는 평막, 및 내부에 중공(bore)을 갖는 중공사막으로 분류된다. 중공사막은 내경과 외경을 갖는 튜브형의 섬유 구조물로서, 다수개의 중공사막들이 다발 형태로 이용되기 때문에 평막에 비하여 그 표면적이 월등히 크다. 따라서, 중공사막을 이용한 여과 장치가 평막을 이용한 여과 장치에 비해 분리의 효율성 면에서 훨씬 유리하기 때문에 최근 여과 분야에 널리 이용되고 있다.The separation membrane is classified into a flat membrane having a flat cross-section according to its shape, and a hollow fiber membrane having a bore therein. The hollow fiber membrane is a tubular fiber structure having an inner diameter and an outer diameter, and the surface area of the hollow fiber membrane is much larger than that of a flat membrane because a plurality of hollow fiber membranes are used in the form of bundles. Therefore, the filtration apparatus using a hollow fiber membrane is more advantageous in terms of efficiency of separation than a filtration apparatus using a flat membrane, and thus it is widely used in recent filtration fields.

일반적으로, 중공사막을 이용한 여과 장치는 소정의 길이를 갖는 중공사막 다발을 포함하며, 그 운전 방식에 따라 가압식과 침지식으로 분류된다. Generally, a filtration apparatus using a hollow fiber membrane includes a bundle of hollow fiber membranes having a predetermined length, and classified into a pressing type and an immersion type depending on the operation mode.

가압식 여과 장치의 경우, 처리하여야 할 유체에 압력을 가함으로써 불순물 또는 슬러지 등의 고형 성분을 제외한 유체만이 중공사막 표면을 통해 중공(bore)으로 선택적으로 투과되도록 한다. 가압식 여과 장치는 유체 순환을 위한 별도의 설비가 필요하기는 하지만 단위 시간에 얻을 수 있는 투과수의 양이 침지식 여과 장치에 비해 상대적으로 많다는 장점이 있다.In the case of the pressurized filtration apparatus, only the fluid other than the solid component such as impurities or sludge is selectively permeated into the bore through the surface of the hollow fiber membrane by applying pressure to the fluid to be treated. Although the pressurized filtration system requires separate equipment for fluid circulation, it has an advantage that the amount of permeate water obtained per unit time is relatively larger than that of the submerged filtration system.

이에 반해, 침지식 여과 장치의 경우, 처리하고자 하는 유체가 저장된 조(bath)에 중공사막 모듈을 직접 침지시키고 중공사막의 내부에 음압(negative pressure)을 가함으로써 불순물 또는 슬러지 등의 고형 성분을 제외한 유체만이 중공사막 표면을 통해 중공(bore)으로 선택적으로 투과되도록 한다. 침지식 여과 장치는 단위 시간에 얻을 수 있는 투과수의 양이 침지식 여과 장치에 비해 상대적으로 적지만 유체 순환을 위한 설비가 필요 없어 시설비나 운전비의 절감을 가져올 수 있다는 장점이 있다.On the other hand, in the case of the submerged filtration apparatus, the hollow fiber membrane module is directly immersed in a bath storing the fluid to be treated and negative pressure is applied to the inside of the hollow fiber membrane to remove impurities or solid components such as sludge Allowing only fluid to selectively pass through the hollow fiber membrane surface into the bore. In the submerged filtration device, the amount of permeable water obtained per unit time is relatively small as compared with the submerged filtration device, but the facility for the fluid circulation is not needed, which is advantageous in that it can reduce the facility cost and the operation cost.

가압식 및 침지식 여과 장치 모두는, 중공사막을 투과하여 중공으로 유입된 투과수(permeate)를 중공사막의 양단(both ends)을 통해 집수(collect)하는 양단 집수 방식(double-ends collecting), 및 투과수를 중공사막의 한 쪽 말단을 통해서만 집수하는 단단 집수 방식(single-end collecting)으로 분류될 수 있다.Both the pressurized and submerged filtration apparatuses include a double-ends collecting system for collecting permeate permeated hollow through the hollow fiber membrane through both ends of the hollow fiber membrane, It can be classified as a single-end collecting method in which permeated water is collected only through one end of the hollow fiber membrane.

가압식 및 침지식 여과 장치들 모두에 있어서, 중공사막을 투과하여 중공으로 유입된 투과수를 수집하는 집수공간과, 처리될 원수를 이 집수공간과 공간적으로 분리하기 위한 수단이 필요하다. 처리될 원수와 집수공간을 공간적으로 분리하는 수단은 중공사막 다발을 모듈 내에 고정시키는 기능도 수행하기 때문에 고정층으로 지칭되기도 한다. 이 고정층에는 중공사막 다발이 포팅되어 있다. 각 중공사막의 중공은 집수공간과 연통되어 있다. 고정층은, 중공사막들을 일정 간격 떨어진 상태로 유지시켜야 한다는 점, 및 유체를 통과시키지 않아야 한다는 점 등을 고려할 때. 높은 경도를 갖는 경질 물질로 형성되어야 한다. In both the pressurized and submerged filtration apparatuses, there is a need for a collecting space for collecting the permeated water that has permeated through the hollow fiber membrane into the hollow and a means for spatially separating the raw water to be treated from the collecting space. The means for spatially separating the raw water to be treated and the catchment space may also be referred to as a fixed layer because it also functions to secure the hollow fiber membrane bundle within the module. A hollow fiber membrane bundle is potted in this fixed layer. The hollow of each hollow fiber membrane is in communication with the collecting space. Considering that the fixation layer should keep the hollow fiber membranes separated by a certain distance, and that the fluid should not pass through. It must be formed of a hard material having high hardness.

한편, 여과 작업 중에 원수 내에 존재하는 중공사막의 부분은 유동하게 되기 때문에 중공사막은 고정층의 포팅면과 맞닿은 부분에서 마찰로 인한 손상을 입을 우려가 있다. 고정층이 경질 물질로 형성되기 때문에 이와 같은 손상의 우려는 더욱 커지게 된다. On the other hand, since the portion of the hollow fiber membrane present in the raw water flows during filtration, the hollow fiber membrane may be damaged due to friction at a portion thereof contacting the potting surface of the fixed layer. Since the fixed layer is formed of a hard material, such damage is more likely to occur.

이와 같은 문제를 해결하기 위하여 고정층 상에 연질 물질로 형성되는 층을 더 도입하는 것을 고려하여 볼 수도 있으나, 고정층 전체를 덮을 수 있는 양의 연질 물질이 사용되어야 한다는 점에서 재료비의 과도한 상승을 초래할 뿐만 아니라 제조 공정의 복잡성 증가를 수반한다.In order to solve such a problem, it may be considered to further introduce a layer formed of a soft material on the fixed layer. However, since an amount of soft material that can cover the entire fixed layer must be used, But also increases the complexity of the manufacturing process.

따라서, 본 발명은 위와 같은 관련 기술의 제한 및 단점들에 기인한 문제점들을 방지할 수 있는 중공사막 모듈 및 그 제조방법에 관한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention is directed to a hollow fiber membrane module and a method of manufacturing the hollow fiber membrane module, which can prevent problems due to limitations and disadvantages of the related art.

본 발명의 일 측면은 여과 작업 중의 중공사막 유동으로 인해 고정층의 포팅면과 맞닿은 부분에서의 마찰로 인한 중공사막의 손상을 최소화할 수 있는 중공사막 모듈 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.One aspect of the present invention is to provide a hollow fiber membrane module capable of minimizing damage of the hollow fiber membrane due to friction at a portion of the fixed layer abutted against the potting surface due to the flow of the hollow fiber membrane during filtration, and a method of manufacturing the hollow fiber membrane module.

본 발명의 다른 측면은 제조 비용의 절감 및 제조 공정의 단순화를 가능하게 하는 중공사막 모듈 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another aspect of the present invention is to provide a hollow fiber membrane module and a method of manufacturing the hollow fiber membrane module that can reduce the manufacturing cost and simplify the manufacturing process.

본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술될 것이고, 부분적으로는 그러한 기술로부터 자명할 것이다. 또는, 본 발명의 실시를 통해 본 발명의 또 다른 특징 및 이점들이 학습되어질 수 있을 것이다. 본 발명의 목적들 및 다른 이점들은 첨부된 도면은 물론이고 발명의 상세한 설명 및 특허청구범위에서 특정된 구조에 의해 실현되고 달성될 것이다.Further features and advantages of the invention will be described hereinafter, and will in part be obvious from the description. Alternatively, other features and advantages of the invention may be learned through practice of the invention. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The objects and other advantages of the present invention will be realized and attained by the structure particularly pointed out in the written description and claims hereof as well as the appended drawings.

본 발명의 일 측면으로서, 케이스; 상기 케이스와 함께 집수 공간을 형성하는 고정층 - 상기 고정층은 처리되어야 할 원수와 직접 접촉하는 포팅면을 가짐 - ; 상기 고정층에 포팅되어 있는 중공사막; 및 상기 고정층의 포팅면과 상기 중공사막이 직접 접촉하지 않도록 하기 위하여 상기 포팅면과 상기 중공사막 사이에 개재되는 보호막을 포함하는 중공사막 모듈이 제공된다.As one aspect of the present invention, A pinned layer forming a collecting space with said case, said pinned layer having a potting surface in direct contact with the raw water to be treated; A hollow fiber membrane potted in the fixed bed; And a protective layer sandwiched between the potting surface and the hollow fiber membrane to prevent direct contact between the potting surface of the fixed layer and the hollow fiber membrane.

본 발명의 다른 측면으로서, 중공사막의 소정 부위에 보호막을 부착하는 단계; 단위 중공사막을 생산하기 위하여 상기 보호막이 부착된 부위에 인접한 절단 예정 영역에서 상기 중공사막을 절단하는 단계; 상기 보호막이 부착된 상기 단위 중공사막을 포팅제로 케이스에 고정시키는 단계를 포함하되, 상기 보호막의 일부만이 상기 포팅제에 의해 커버되는 방식으로 상기 단위 중공사막이 상기 케이스에 고정되는 중공사막 모듈의 제조방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a hollow fiber membrane, comprising: attaching a protective film to a predetermined portion of a hollow fiber membrane; Cutting the hollow fiber membrane at a region to be cut adjacent to a portion where the protective membrane is attached to produce a unit hollow fiber membrane; And fixing the unit hollow fiber membrane with the protective membrane to a potting case, wherein the unit hollow fiber membrane is fixed to the case in such a manner that only a part of the protective membrane is covered by the potting agent. Method is provided.

위와 같은 일반적 서술 및 이하의 상세한 설명 모두는 본 발명을 예시하거나 설명하기 위한 것일 뿐으로서, 특허청구범위의 발명에 대한 더욱 자세한 설명을 제공하기 위한 것으로 이해되어야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are intended to provide further explanation of the invention as claimed.

본 발명의 중공사막 모듈 및 그 제조방법에 의하면, 여과 작업 중의 중공사막 유동으로 인해 포팅면과 맞닿은 고정층 부분에서의 마찰로 인한 중공사막의 손상이 최소화될 수 있다. According to the hollow fiber membrane module and the manufacturing method of the present invention, the damage of the hollow fiber membrane due to the friction in the fixed layer portion abutted against the potting surface due to the hollow fiber membrane flow during the filtration operation can be minimized.

또한, 본 발명에 따르면, 중공사막 모듈이 단순한 제조 공정을 통해 저렴한 제조비용으로 제조될 수 있다. Further, according to the present invention, a hollow fiber membrane module can be manufactured at a low manufacturing cost through a simple manufacturing process.

본 발명의 다른 효과들은 그와 관련된 기술적 구성과 함께 이하에서 자세히 기술될 것이다. Other advantages of the present invention will be described in detail below with the related technical constitution.

첨부된 도면은 본 발명의 이해를 돕고 본 명세서의 일부를 구성하기 위한 것으로서, 본 발명의 실시예들을 예시하며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 원리들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 중공사막 모듈의 부분 사시도이고,
도 2는 라인 A-A'에 따른 도 1의 중공사막 모듈의 단면도이고,
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 중공사막 모듈의 단면도이고,
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 중공사막 모듈의 단면도이고,
도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 중공사막 모듈의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도들이고,
도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 제2 실시예에 따른 중공사막 모듈의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도들이며,
도 7a 내지 도 7e는 본 발명의 제3 실시예에 따른 중공사막 모듈의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도들이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.
1 is a partial perspective view of a hollow fiber membrane module according to a first embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a cross-sectional view of the hollow fiber membrane module of FIG. 1 taken along line A-A '
3 is a cross-sectional view of a hollow fiber membrane module according to a second embodiment of the present invention,
4 is a cross-sectional view of a hollow fiber membrane module according to a third embodiment of the present invention,
FIGS. 5A through 5E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a hollow fiber membrane module according to a first embodiment of the present invention,
6A to 6E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a hollow fiber membrane module according to a second embodiment of the present invention,
7A to 7E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a hollow fiber membrane module according to a third embodiment of the present invention.

본 발명의 기술적 사상 및 범위를 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 다양한 변경 및 변형이 가능하다는 점은 당업자에게 자명할 것이다. 따라서, 본 발명은 특허청구범위에 기재된 발명 및 그 균등물의 범위 내에 드는 변경 및 변형을 모두 포함한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the present invention encompasses all changes and modifications that come within the scope of the invention as defined in the appended claims and equivalents thereof.

이하에서는, 본 발명의 중공사막 모듈 및 그 제조방법의 다양한 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, various embodiments of the hollow fiber membrane module and the manufacturing method thereof according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 대한 설명의 편의를 위하여 침지식 모듈이 예시되지만, 본 발명을 이루는 기본적 개념은 가압식 모듈에도 동일하게 적용될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서 사용되는 용어 '케이스'는 침지식 모듈의 헤더(header)와 가압식 모듈의 하우징을 총칭하는 것으로 이해되어야 한다.Although a submerged module is illustrated for convenience of explanation of the present invention, the basic concept of the present invention can be equally applied to a pressurized module. Thus, the term " case " as used herein should be understood to refer collectively to the header of the immersion module and the housing of the biased module.

한편, 본 발명을 설명함에 있어서 '중공사막'과 '단위 중공사막'이 동일한 의미로 사용되기도 하고 다른 의미로 사용되기도 한다. 엄밀히 말하면, 중공사막이 절단되어 단위 중공사막이 생산되고 이 단위 중공사막으로 중공사막 모듈이 제조된다. 따라서, 본 발명에 따른 중공사막 모듈 제조방법의 설명을 위해서는 이들이 엄밀히 구분되어 사용될 것이다. 반면, 본 발명에 따른 중공사막 모듈의 설명을 위해서는 단위 중공사막 대신에 중공사막이란 용어가 사용될 것이다.Meanwhile, in describing the present invention, 'hollow fiber membrane' and 'unit hollow fiber membrane' are used in the same meaning or in a different meaning. Strictly speaking, the hollow fiber membrane is cut to produce a unit hollow fiber membrane, and a hollow fiber membrane module is produced from the unit hollow fiber membrane. Therefore, in order to explain the method of manufacturing the hollow fiber membrane module according to the present invention, they will be strictly used. On the other hand, for the description of the hollow fiber membrane module according to the present invention, the term hollow fiber membrane is used instead of the unit hollow fiber membrane.

도 1 및 도 2는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 중공사막 모듈의 부분 사시도 및 라인 A-A'에 따른 단면도이다.1 and 2 are a partial perspective view and a cross-sectional view along line A-A ', respectively, of a hollow fiber membrane module according to a first embodiment of the present invention.

본 발명의 제1 실시예에 따른 중공사막 모듈(100)은 케이스(110), 및 케이스(110)와 함께 집수 공간(S)을 형성하는 고정층(120)을 포함한다. 더욱 구체적으로 설명하면, 케이스(110)에는 홈이 형성되어 있고, 이 홈의 적어도 일부가 집수 공간(S)이 되는 방식으로 고정층(120)이 케이스(110)의 홈 내에 삽입 및 결합되어 있다. 고정층(120)에는 다수개의 중공사막(130)들이 포팅되어 있다. The hollow fiber membrane module 100 according to the first embodiment of the present invention includes a case 110 and a fixing layer 120 forming a water collecting space S together with the case 110. More specifically, a groove is formed in the case 110, and the fixed layer 120 is inserted into and coupled to the groove of the case 110 in such a manner that at least a part of the groove becomes the water collecting space S. A plurality of hollow fiber membranes 130 are potted in the fixed layer 120.

도 2에 예시된 바와 같이, 고정층(120)은 케이스(110)의 홈 내에 형성된 걸림턱에 의해 지지되는 제1 포팅층(121) 및 상기 제1 포팅층(121) 상의 제2 포팅층(122)으로 구성될 수 있다. 상기 제1 및 제2 포팅층들(121, 122)은 우레탄계 수지 또는 에폭시계 수지로 형성될 수 있다. 다만, 고정층(120)은 다수개의 중공사막(130)들을 일정 간격 떨어진 상태로 유지시켜야 하고 집수 공간(S)을 처리되어야 할 원수로부터 완벽히 차단시켜야 한다는 점을 고려할 때, 제1 및 제2 포팅층들(121, 122)은 높은 경도를 갖는 경질 물질, 예를 들어 80 내지 120의 경도(hardness degree)(shore A)를 갖는 우레탄계 또는 에폭시계 수지로 형성될 수 있다.2, the pinning layer 120 includes a first potting layer 121 supported by a retaining jaw formed in the groove of the case 110 and a second potting layer 122 on the first potting layer 121 ). The first and second potting layers 121 and 122 may be formed of a urethane resin or an epoxy resin. Considering that the fixing layer 120 must keep the plurality of hollow fiber membranes 130 separated from each other by a predetermined distance and completely block the water collecting space S from the raw water to be treated, The heaters 121 and 122 may be formed of a hard material having a high hardness, for example, a urethane or epoxy resin having a hardness degree (shore A) of 80 to 120.

고정층(120)은 처리되어야 할 원수와 직접 접촉하게 되는 포팅면을 갖는다. 본 발명에 의하면, 고정층(120)의 포팅면과 중공사막(130)이 직접 접촉하지 않도록 하기 위하여 포팅면과 중공사막(130) 사이에 보호막(140)이 개재되어 있다. 즉, 고정층(120)의 포팅면과 중공사막(130) 사이의 보호막(140)은 중공사막(130)의 소정 부분(수처리 과정에서 유동하는)(이하, 유동 부분이라 칭함)과 고정층(120)이 직접 접촉하는 것을 방지한다. The fixation layer 120 has a potting surface that comes into direct contact with the raw water to be treated. According to the present invention, a protective layer 140 is interposed between the potting surface and the hollow fiber membrane 130 to prevent the potting layer 120 from directly contacting the hollow fiber membrane 130. That is, the protective layer 140 between the potting surface of the fixed layer 120 and the hollow fiber membrane 130 is formed by a predetermined portion of the hollow fiber membrane 130 (which flows in the water treatment process) To prevent direct contact.

보호막(140)의 존재로 인해, 수처리 과정에서 중공사막(130)의 유동 부분이 경질의 고정층(120)의 포팅면이 아닌 보호막(140)의 상면(upper surface)과 마찰을 일으킨다. 이 마찰로 인한 중공사막(130)의 손상 위험을 최소화하기 위해서는 보호막(140)이 연질 물질, 예를 들어 고정층(120)에 비해 상대적으로 낮은 경도를 갖는 물질로 형성되어야 한다. Due to the presence of the protective film 140, the flow portion of the hollow fiber membrane 130 during the water treatment process rubs against the upper surface of the protective film 140 rather than the potting surface of the hard fixed layer 120. In order to minimize the risk of damage to the hollow fiber membrane 130 due to this friction, the protective film 140 should be formed of a soft material, for example, a material having a relatively low hardness as compared with the fixed layer 120.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 보호막(140)은 핫멜트 접착제(hot melt adhesives)로 형성될 수 있으며, 더욱 구체적으로는, 10 내지 50의 경도(shore A)를 갖는 연질의 올레핀계, 우레탄계 또는 에폭시계 수지로 형성될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the protective film 140 may be formed of hot melt adhesives, and more specifically, a flexible olefinic, urethane-based Or an epoxy resin.

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 중공사막 모듈의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a hollow fiber membrane module according to a second embodiment of the present invention.

도 3에 예시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 중공사막 모듈(200)은 케이스(210) 및 고정층(220)을 포함한다. 케이스(210) 홈의 적어도 일부가 집수 공간(S)이 되는 방식으로 고정층(220)이 케이스(210)의 홈 내에 삽입 및 결합되어 있다. 케이스(210) 내의 집수 공간(S)과 연통되도록 고정층(220)에 다수개의 중공사막(230)들이 포팅되어 있다.3, the hollow fiber membrane module 200 according to the second embodiment of the present invention includes a casing 210 and a fixing layer 220. [ The fixed layer 220 is inserted and coupled into the groove of the case 210 in such a manner that at least a part of the groove of the case 210 becomes the water collecting space S. [ A plurality of hollow fiber membranes 230 are potted in the fixed layer 220 so as to communicate with the collecting space S in the case 210.

더욱 구체적으로 설명하면, 케이스(210)는 홈을 갖는다. 케이스(210)의 홈은 내홈(inner groove)과 외홈(outer groove)을 포함한다. 외홈은 내홈에 비해 더 넓은 단면적(중공사막의 길이방향에 수직인 단면)을 갖는다. 따라서, 내홈과 외홈의 존재로 인해 케이스(210)의 홈 내에는 걸림턱이 형성된다.More specifically, the case 210 has a groove. The groove of the case 210 includes an inner groove and an outer groove. The outer grooves have a wider cross-sectional area (cross-section perpendicular to the longitudinal direction of the hollow fiber membrane) than the inner grooves. Therefore, due to the existence of the grooves and the outer grooves, the engaging jaws are formed in the grooves of the case 210.

도 3에 예시된 바와 같이, 본 발명의 고정층(220)은 제1 서브-고정층(221) 및 제2 서브-고정층(222)으로 구성될 수 있다. 제1 서브-고정층(221)은 케이스(210)의 내홈에 강제 삽입되어 있으며, 케이스(210) 홈 내에 형성된 걸림턱에 의해 지지되지 않는다. 걸림턱과 제1 서브-고정층(221) 상에 제2 서브-고정층(222)이 존재한다.3, the pinned layer 220 of the present invention may be composed of a first sub-pinned layer 221 and a second sub-pinned layer 222. The first sub-pinned layer 221 is forcibly inserted into the inner groove of the case 210 and is not supported by the engaging jaw formed in the groove of the case 210. There is a second sub-pinned layer 222 on the latching jaw and the first sub-pinned layer 221.

상기 제1 및 제2 서브-고정층들(221, 222)은 우레탄계 수지 또는 에폭시계 수지로 형성될 수 있다. 다만, 케이스(210)의 내홈에 강제로 삽입될 수 있어야 한다는 점을 고려할 때, 제1 서브-고정층(221)은 상대적으로 낮은 경도를 갖는 물질, 예를 들어 10 내지 50의 경도(shore A)를 갖는 연질의 올레핀계, 우레탄계 또는 에폭시계 수지로 형성될 수 있다.The first and second sub-pinned layers 221 and 222 may be formed of a urethane-based resin or an epoxy-based resin. The first sub-pinned layer 221 is made of a material having a relatively low hardness, for example, a shore A of 10 to 50, in consideration of the fact that it can be forcedly inserted into the inner groove of the case 210. [ Based, urethane-based or epoxy-based resin having a polyolefin-based resin.

반면, 다수개의 중공사막(230)들을 일정 간격 떨어진 상태로 유지시켜야 하고 집수 공간(S)을 처리되어야 할 원수로부터 완벽히 차단시켜야 한다는 점을 고려할 때, 제2 서브-고정층(222)은 상대적으로 높은 경도를 갖는 물질, 예를 들어 80 내지 120의 경도(hardness degree)(shore A)를 갖는 경질의 우레탄계 또는 에폭시계 수지로 형성될 수 있다.On the other hand, considering that the plurality of hollow fiber membranes 230 should be maintained at a constant distance and the water collecting space S must be completely blocked from the raw water to be treated, the second sub-fixation layer 222 is relatively high For example, a hard urethane or epoxy resin having a hardness degree (shore A) of 80 to 120, for example.

제2 서브-고정층(222)은 처리되어야 할 원수와 직접 접촉하게 되는 포팅면을 갖는다. 본 발명에 의하면, 제2 서브-고정층(222)의 포팅면과 중공사막(230)이 직접 접촉하지 않도록 하기 위하여 포팅면과 중공사막(230) 사이에 보호막(240)이 개재되어 있다. 즉, 제2 서브-고정층(222)의 포팅면과 중공사막(230) 사이의 보호막(240)은 중공사막(230)의 유동 부분이 제2 서브-고정층(222)과 직접 접촉하는 것을 방지한다. The second sub-pinned layer 222 has a potting surface in direct contact with the raw water to be treated. According to the present invention, a protective film 240 is interposed between the potting surface and the hollow fiber membrane 230 to prevent direct contact between the potting surface of the second sub-fixing layer 222 and the hollow fiber membrane 230. That is, the protective layer 240 between the potting surface of the second sub-fixation layer 222 and the hollow fiber membrane 230 prevents the flow portion of the hollow fiber membrane 230 from directly contacting the second sub-fixation layer 222 .

보호막(240)의 존재로 인해, 수처리 과정에서 중공사막(230)의 유동 부분이 경질의 제2 서브-고정층(222)의 포팅면이 아닌 보호막(240)의 상면과 마찰을 일으킨다. 이 마찰로 인한 중공사막(230)의 손상 위험을 실질적으로 감소시키기 위해, 보호막(240)은 연질 물질, 예를 들어 제2 서브-고정층(222)에 비해 상대적으로 낮은 경도를 갖는 물질로 형성되어야 한다. Due to the presence of the protective film 240, the flow portion of the hollow fiber membrane 230 in the water treatment process rubs against the upper surface of the protective film 240, rather than the potting surface of the hard second sub-pinning layer 222. In order to substantially reduce the risk of damage to the hollow fiber membrane 230 due to this friction, the protective film 240 should be formed of a material having a relatively low hardness compared to a soft material, for example, the second sub- do.

선택적으로, 상기 보호막(240)은 핫멜트 접착제로 형성될 수 있으며, 더욱 구체적으로는, 10 내지 50의 경도(shore A)를 갖는 연질의 올레핀계, 우레탄계 또는 에폭시계 수지로 형성될 수 있다.Alternatively, the protective film 240 may be formed of a hot-melt adhesive, and more specifically, a soft olefin-based, urethane-based or epoxy-based resin having a shore A of 10 to 50.

도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 중공사막 모듈의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a hollow fiber membrane module according to a third embodiment of the present invention.

도 4에 예시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 중공사막 모듈(3000)은 케이스(3100) 및 고정층(3200)을 포함한다. 케이스(3100) 홈의 적어도 일부가 집수 공간(S)이 되는 방식으로 고정층(3200)이 케이스(3100)의 홈 내에 삽입 및 결합되어 있다. 케이스(3100) 내의 집수 공간(S)과 연통되도록 고정층(3200)에 다수개의 중공사막(3300)들이 포팅되어 있다.As illustrated in FIG. 4, the hollow fiber membrane module 3000 according to the third embodiment of the present invention includes a case 3100 and a fixing layer 3200. The fixed layer 3200 is inserted and coupled into the groove of the case 3100 in such a manner that at least a part of the groove of the case 3100 becomes the water collecting space S. [ A plurality of hollow fiber membranes 3300 are connected to the fixed layer 3200 so as to communicate with the water collecting space S in the case 3100.

더욱 구체적으로 설명하면, 케이스(3100)는 홈을 갖는다. 케이스(3100)의 홈은 내홈과 외홈을 포함한다. 외홈은 내홈에 비해 더 넓은 단면적(중공사막의 길이방향에 수직인 단면)을 갖는다. 따라서, 내홈과 외홈의 존재로 인해 케이스(3100)의 홈 내에는 걸림턱이 형성된다.More specifically, the case 3100 has a groove. The groove of the case 3100 includes an inner groove and an outer groove. The outer grooves have a wider cross-sectional area (cross-section perpendicular to the longitudinal direction of the hollow fiber membrane) than the inner grooves. Therefore, due to the presence of the grooves and the outer grooves, the engaging jaws are formed in the grooves of the case 3100.

도 4에 예시된 바와 같이, 본 발명의 고정층(3200)은 제1 서브-고정층(3210) 및 제2 서브-고정층(3220)으로 구성될 수 있다. 제1 서브-고정층(3210)은 케이스(3100)의 내홈에 존재한다. 제1 서브-고정층(3210)이 내홈에 존재하는 방식은 강제 삽입 방식일 수 있으나, 그렇지 않을 수도 있다. 그 어떤 방식에 있어서도, 제1 서브-고정층(3210)은 케이스(3100) 홈 내에 형성된 걸림턱에 의해 지지되지 않는다. 케이스(3100)의 걸림턱과 제1 서브-고정층(3210) 상에 제2 서브-고정층(3220)이 존재한다. As illustrated in FIG. 4, the pinned layer 3200 of the present invention may be comprised of a first sub-pinned layer 3210 and a second sub-pinned layer 3220. The first sub-pinned layer 3210 is present in the inner groove of the case 3100. The manner in which the first sub-pinned layer 3210 is present in the inner groove may be a forced insertion method, but it may not. In any manner, the first sub-pinned layer 3210 is not supported by the retaining jaws formed in the case 3100 grooves. The second sub-pinned layer 3220 is present on the first sub-pinned layer 3210 and the latching jaws of the case 3100.

도 4에 도시된 바와 같이, 제2 서브-고정층(3220)은 제1 포팅층(3221) 및 제2 포팅층(3222)을 포함한다. 제1 포팅층(3221)은 케이스(3100)의 걸림턱의 적어도 일부 및 제1 서브-고정층(3210)의 전체 영역 상에 형성된다. 제2 포팅층(3222)은 제1 포팅층(3221) 상에 형성된다. 제2 포팅층(3222)의 일부는 걸림턱 바로 위에 형성될 수 있다.As shown in FIG. 4, the second sub-pinned layer 3220 includes a first potting layer 3221 and a second potting layer 3222. The first potting layer 3221 is formed on at least part of the latching jaws of the case 3100 and on the entire area of the first sub-pinned layer 3210. A second potting layer 3222 is formed on the first potting layer 3221. A portion of the second potting layer 3222 may be formed directly on the latch jaw.

상기 제1 및 제2 서브-고정층들(3210, 3220)은 우레탄계 수지 또는 에폭시계 수지로 형성될 수 있다. 다만, 제1 서브-고정층(3210)이 상대적으로 낮은 경도를 갖는 물질, 예를 들어 10 내지 50의 경도(shore A)를 갖는 연질의 올레핀계, 우레탄계 또는 에폭시계 수지로 형성될 경우, 제1 서브-고정층(3210)이 케이스(3100)의 내홈에 강제로 삽입될 수 있는 여지가 생긴다. 제1 서브-고정층(3210)의 강제 삽입은 허용 가능한 공정 오차를 증가시킬 수 있다.The first and second sub-pinned layers 3210 and 3220 may be formed of a urethane-based resin or an epoxy-based resin. However, when the first sub-pinned layer 3210 is formed of a soft olefin-based, urethane-based or epoxy-based resin having a material having a relatively low hardness, for example, a hardness (shore A) of 10 to 50, There is a space in which the sub-pinned layer 3210 can be forcedly inserted into the inner groove of the case 3100. [ Forced insertion of the first sub-pinned layer 3210 can increase acceptable process errors.

반면, 다수개의 중공사막(3300)들을 일정 간격 떨어진 상태로 유지시켜야 하고 처리되어야 할 원수로부터 집수 공간(S)을 완벽히 차단시켜야 한다는 점을 고려할 때, 제2 서브-고정층(3220)을 구성하는 제1 및 제2 포팅층들(3221, 3222)은 상대적으로 높은 경도를 갖는 물질, 예를 들어 80 내지 120의 경도(hardness degree)(shore A)를 갖는 경질의 우레탄계 또는 에폭시계 수지로 형성될 수 있다.On the other hand, considering that the plurality of hollow fiber membranes 3300 must be maintained at a predetermined distance and the water collecting space S must be completely blocked from the raw water to be treated, the second sub- 1 and the second potting layers 3221 and 3222 can be formed of a hard urethane or epoxy resin having a material having a relatively high hardness, for example, a hardness degree (shore A) of 80 to 120 have.

제2 포팅층(3222)은 처리되어야 할 원수와 직접 접촉하게 되는 포팅면을 갖는다. 본 발명에 의하면, 제2 포팅층(3222)의 포팅면과 중공사막(3300)이 직접 접촉하지 않도록 하기 위하여 포팅면과 중공사막(3300) 사이에 보호막(3400)이 개재되어 있다. 앞에서 설명한 바와 유사하게, 제2 포팅층(3222)의 포팅면과 중공사막(3300) 사이의 보호막(3400)은 중공사막(3300)의 유동 부분이 제2 포팅층(3222)과 직접 접촉하는 것을 방지한다. The second potting layer 3222 has a potting surface that is in direct contact with the raw water to be treated. According to the present invention, a protective film 3400 is interposed between the potting surface and the hollow fiber membrane 3300 to prevent direct contact between the potting surface of the second potting layer 3222 and the hollow fiber membrane 3300. The protective layer 3400 between the potting surface of the second potting layer 3222 and the hollow fiber membrane 3300 is such that the flow portion of the hollow fiber membrane 3300 is in direct contact with the second potting layer 3222 prevent.

보호막(3400)의 존재로 인해, 수처리 과정에서 중공사막(3300)의 유동 부분이 경질의 제2 포팅층(3222)의 포팅면이 아닌 보호막(3400)의 상면과 마찰을 일으킨다. 이 마찰로 인한 중공사막(3300)의 손상 위험을 실질적으로 감소시키기 위해, 보호막(3400)은 연질 물질, 예를 들어 제2 포팅층(3222)에 비해 상대적으로 낮은 경도를 갖는 물질로 형성되어야 한다. 선택적으로, 상기 보호막(3400)은 핫멜트 접착제로 형성될 수 있으며, 더욱 구체적으로는, 10 내지 50의 경도(shore A)를 갖는 연질의 올레핀계, 우레탄계 또는 에폭시계 수지로 형성될 수 있다.Due to the presence of the protective film 3400, the flowing portion of the hollow fiber membrane 3300 in the water treatment process causes a friction with the upper surface of the protective film 3400 rather than the potting surface of the hard second potting layer 3222. In order to substantially reduce the risk of damage to the hollow fiber membrane 3300 due to this friction, the protective film 3400 should be formed of a material having a relatively low hardness compared to the soft material, for example, the second potting layer 3222 . Alternatively, the protective film 3400 may be formed of a hot-melt adhesive, and more specifically, a soft olefin-based, urethane-based or epoxy-based resin having a shore A of 10 to 50.

이하에서는, 본 발명의 제1 내지 제3 실시예들에 의한 중공사막 모듈들 제조방법을 구체적으로 살펴보도록 한다. 앞에서 언급한 바와 같이, 중공사막이 절단되어 단위 중공사막이 생산되고 이 단위 중공사막으로 중공사막 모듈이 제조되므로, 이하에서는 '중공사막'과 '단위 중공사막'이 엄밀히 구분되어 사용될 것이다.Hereinafter, a method for manufacturing hollow fiber membrane modules according to the first to third embodiments of the present invention will be described in detail. As described above, the hollow fiber membrane is cut to produce the unit hollow fiber membrane, and the hollow fiber membrane module is manufactured using the unit hollow fiber membrane. Hereinafter, the 'hollow fiber membrane' and the 'unit hollow fiber membrane' will be strictly used.

도 5a 내지 도 5e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 중공사막 모듈의 제조방법을 설명하기 위한 공정 단면도들이다.5A to 5E are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a hollow fiber membrane module according to a first embodiment of the present invention.

먼저, 도 5a에 도시된 바와 같이, 드럼(10)의 회전속도와 트래버스(traverse)(13)의 직선운동속도를 조절하여 중공사막(30)을 드럼(10)에 일정 간격으로 배열시킨다. 드럼(10)은 커팅 작업이 이루어지는 작업면(12)을 가지고 있다. 중공사막(30)은 고정부재(11)에 의해 작업면(12) 상에 고정된다.5A, the hollow fiber membranes 30 are arranged on the drum 10 at regular intervals by adjusting the rotation speed of the drum 10 and the linear motion speed of the traverse 13, as shown in FIG. 5A. The drum 10 has a work surface 12 on which a cutting operation is performed. The hollow fiber membrane 30 is fixed on the work surface 12 by the fixing member 11.

커팅라인(cutting line)을 따라 중공사막(30)이 절단되기 전에, 절단 예정 영역에 인접한 중공사막(30)의 소정 부위에 보호막(140)이 부착된다. 부착 수단은 글루 건(glue gun)일 수 있다. 보호막(140)은 핫멜트 접착제로 형성될 수 있으며, 더욱 구체적으로는, 10 내지 50의 경도(shore A)를 갖는 연질의 올레핀계, 우레탄계 또는 에폭시계 수지로 형성될 수 있다. The protective film 140 is attached to a predetermined portion of the hollow fiber membrane 30 adjacent to the region to be cut, before the hollow fiber membrane 30 is cut along the cutting line. The attachment means may be a glue gun. The protective film 140 may be formed of a hot melt adhesive, and more specifically, a flexible olefinic, urethane, or epoxy resin having a shore A of 10 to 50.

단위 중공사막의 양 단을 통해 투과수가 수집되는 방식에 있어서는 도 5a에 도시된 바와 같이 중공사막(30)의 절단 예정 영역의 양 측에 보호막(140)들이 각각 부착된다. 반면, 투과수가 단위 중공사막의 일단을 통해서만 수집되는 방식에 있어서는 중공사막(30)의 절단 예정 영역의 한 측에만 보호막(140)이 부착되어도 된다.In the method of collecting permeated water through both ends of the unit hollow fiber membranes, as shown in FIG. 5A, the protective membranes 140 are attached to both sides of the region to be cut of the hollow fiber membrane 30, respectively. On the other hand, in the method in which the permeate is collected only through one end of the unit hollow fiber membrane, the protective membrane 140 may be attached to only one side of the region where the hollow fiber membrane 30 is to be cut.

이어서, 중공사막(30)의 절단 예정 영역에서 커팅라인을 따라 중공사막(30)을 절단하여 복수개의 단위 중공사막(130)들을 생산한다. 복수개의 단위 중공사막(130)들을 포함하는 모노-레이어(mono-layer)가 한 번의 절단 공정에 의해 생산된다. 모노-레이어를 구성하는 복수개의 단위 중공사막(130)들은 보호막(140)을 통해 서로 일정 간격을 유지한 상태로 연결되어 있다.Then, the hollow fiber membrane 30 is cut along the cutting line at a predetermined cutting area of the hollow fiber membrane 30 to produce a plurality of unit hollow fiber membranes 130. A mono-layer including a plurality of unit hollow fiber membranes 130 is produced by a single cutting process. The plurality of unit hollow fiber membranes 130 constituting the mono-layer are connected to each other at a predetermined interval through the protective layer 140.

이어서, 도 5b에 도시된 바와 같이, 복수개의 모노-레이어들을 일렬로 배열하고 각 단위 중공사막(130)의 개방단(open end)(절단에 의해 형성된)을 열경화성 물질(131)로 실링한다. 각 단위 중공사막(130)의 개방단을 실링한 후에 복수개의 모노-레이어들을 일렬로 배열하여도 무방하다.Next, as shown in FIG. 5B, a plurality of mono-layers are arranged in a row and an open end (formed by cutting) of each unit hollow fiber membrane 130 is sealed with a thermosetting material 131. A plurality of mono-layers may be arranged in a row after sealing the open end of each unit hollow fiber membrane 130.

이어서, 도 5c를 참조하면, 홈을 갖는 포팅 지그(50)를 준비한다. 상기 홈은 내홈과 외홈을 포함한다. 외홈은 내홈에 비해 더 넓은 단면적[단위 중공사막(130)의 길이방향에 수직인 단면]을 갖는다. 따라서, 내홈과 외홈의 존재로 인해 포팅 지그(50)의 홈 내에는 걸림턱이 형성된다. 상기 걸림턱을 완전히 덮을 정도로 포팅 지그(50)의 홈 내에 제1 포팅제를 채운다.Next, referring to FIG. 5C, a potting jig 50 having a groove is prepared. The grooves include inner grooves and outer grooves. The outer grooves have a larger cross-sectional area (cross-section perpendicular to the longitudinal direction of the unit hollow fiber membrane 130) than the inner grooves. Therefore, the engagement jaw is formed in the groove of the potting jig 50 due to the existence of the inner groove and the outer groove. The first potting agent is filled in the groove of the potting jig 50 so as to completely cover the engaging jaw.

이어서, 일렬로 배열된 모노-레이어들을 포팅 지그(50) 안의 제1 포팅제에 침지시킨다. 단위 중공사막(130)의 실링된 말단부가 제1 포팅제에 침지되도록 하되 보호막(140)은 제1 포팅제에 침지되지 않도록 주의하여야 한다.Subsequently, the mono-layers arranged in a row are immersed in a first potting agent in the potting jig 50. Care should be taken to ensure that the sealed end of the unit hollow fiber membrane 130 is immersed in the first porting agent while the protective membrane 140 is not immersed in the first porting agent.

제1 포팅제로서는 우레탄계 수지 또는 에폭시계 수지 등이 이용될 수 있지만 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 다만, 제1 포팅제는 단위 중공사막(130)들을 일정 간격으로 고정시켜야 하고 유체 불투과 특성을 가져야 한다는 것을 고려할 때, 제1 포팅제는 높은 경도, 예를 들어 80 내지 120의 경도(shore A)를 갖는 물질일 수 있다.As the first potting agent, a urethane resin, an epoxy resin, or the like can be used, but the present invention is not limited thereto. Considering that the first potting agent must fix the unit hollow fiber membranes 130 at a constant interval and have fluid impermeability, the first potting agent has a high hardness, for example, a hardness of 80 to 120 (shore A ). &Lt; / RTI >

이어서, 단위 중공사막(130)들이 침지되어 있는 상태에서 제1 포팅제를 경화시킴으로써 제1 포팅층(121)을 형성한다. 경화 조건은 제1 포팅제의 종류에 의존한다. 예를 들어, 제1 포팅제가 경질 폴리우레탄인 경우, 이와 같은 경화 공정은 20 내지 60℃에서 1 내지 24 시간 동안 수행된다.Then, the first potting layer 121 is formed by curing the first potting agent while the unit hollow fiber membranes 130 are immersed therein. The curing conditions depend on the type of the first potting agent. For example, when the first potting agent is a rigid polyurethane, such a curing process is carried out at 20 to 60 DEG C for 1 to 24 hours.

도 5d를 참조하면, 경화 공정에 의해 제1 포팅층(121)이 형성된 후 포팅 지그(50)를 제거한다. 이어서, 포팅 지그(50)의 내홈에 대응하였던 제1 포팅층(121) 부분을 단위 중공사막(130)의 길이방향과 수직인 방향으로 절단한다. 이때 제1 포팅층(121)에 포팅되어 있던 단위 중공사막(130)들도 같이 절단됨으로써 각 단위 중공사막(130)의 중공이 다시 개방된다. 복수개의 모노-레이어들은 제1 포팅층(121)에 의해 여전히 서로 고정되어 있게 된다.Referring to FIG. 5D, after the first potting layer 121 is formed by the curing process, the potting jig 50 is removed. Then, the portion of the first potting layer 121 corresponding to the inner groove of the potting jig 50 is cut in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the unit hollow fiber membrane 130. At this time, the unit hollow fiber membranes 130 that are potted in the first potting layer 121 are also cut so that the hollow of each unit hollow fiber membrane 130 is opened again. The plurality of mono-layers are still fixed to each other by the first potting layer 121.

도 5e를 참조하면, 홈을 갖는 케이스(110)를 준비한다. 상기 홈은 내홈과 외홈을 포함한다. 외홈은 내홈에 비해 더 넓은 단면적[단위 중공사막(130)의 길이방향에 수직인 단면]을 갖는다. 따라서, 내홈과 외홈의 존재로 인해 케이스(110)의 홈 내에는 걸림턱이 형성되어 있다. Referring to FIG. 5E, a case 110 having a groove is prepared. The grooves include inner grooves and outer grooves. The outer grooves have a larger cross-sectional area (cross-section perpendicular to the longitudinal direction of the unit hollow fiber membrane 130) than the inner grooves. Therefore, due to the presence of the grooves and the outer grooves, the engaging protrusions are formed in the grooves of the case 110.

상기 절단된 제1 포팅층(121)과 단위 중공사막(130)들을 케이스(110)의 홈 내에 삽입한다. 이때, 포팅 지그(50)의 외홈에 대응하였던 제1 포팅층(121) 부분이 케이스(110)의 걸림턱에 지지되도록 한다. 케이스(110)의 내홈이 제1 포팅층(121)에 의해 막힘으로써 집수 공간(S)이 형성된다. 각 단위 중공사막(130)의 중공은 집수 공간(S)과 연통한다.The first potting layer 121 and the unit hollow fiber membranes 130 are inserted into the grooves of the case 110. At this time, the portion of the first potting layer 121 corresponding to the outer grooves of the potting jig 50 is supported by the engaging jaws of the case 110. The inner space of the case 110 is clogged by the first potting layer 121 to form a collecting space S. The hollow of each unit hollow fiber membrane 130 communicates with the water collecting space S.

이어서, 케이스(110)의 외홈을 제2 포팅제로 채우고 이를 경화하여 제2 포팅층(122)을 형성함으로써, 절단된 제1 포팅층(121)과 단위 중공사막(130)들을 케이스(110)에 고정시킨다. 제2 포팅제로는 제1 포팅제와 마찬가지로 높은 경도, 예를 들어 80 내지 120의 경도(shore A)를 갖는 우레탄계 수지 또는 에폭시계 수지 등이 이용될 수 있지만 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. The first potting layer 121 and the unit hollow fiber membranes 130 are cut into the case 110 by filling the outer grooves of the case 110 with the second potting agent and hardening the second potting layer 122 to form the second potting layer 122 . As the second potting agent, a urethane resin or an epoxy resin having a high hardness, for example, a hardness (shore A) of 80 to 120 can be used as the first potting agent, but the present invention is not limited thereto.

본 발명에 의하면, 케이스(110)의 외홈을 제2 포팅제로 채울 때, 단위 중공사막(130)들에 부착된 보호막(140)의 일부만이 제2 포팅제에 의해 커버되도록 한다. 따라서, 보호막(140)은 단위 중공사막(130)의 유동 부분과 제2 포팅층(122)이 직접 접촉하는 것을 방지한다. According to the present invention, when the outer grooves of the case 110 are filled with the second potting agent, only a part of the protective film 140 attached to the unit hollow fiber membranes 130 is covered by the second potting agent. Therefore, the protective film 140 prevents direct contact between the flowable portion of the unit hollow fiber membrane 130 and the second potting layer 122.

이하에서는, 도 6a 내지 도 6e를 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 중공사막 모듈의 제조방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a hollow fiber membrane module according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6A to 6E.

도 6a를 참조하면, 드럼(10)의 회전속도와 트래버스(13)의 직선운동속도를 조절하여 중공사막(30)을 드럼(10)에 일정 간격으로 배열시킨다. 드럼(10)은 커팅 작업이 이루어지는 작업면(12)을 가지고 있다. 중공사막(30)은 고정부재(11)에 의해 작업면(12) 상에 고정된다.Referring to FIG. 6A, the hollow fiber membranes 30 are arranged on the drum 10 at regular intervals by adjusting the rotation speed of the drum 10 and the linear motion speed of the traverse 13. The drum 10 has a work surface 12 on which a cutting operation is performed. The hollow fiber membrane 30 is fixed on the work surface 12 by the fixing member 11.

절단 예정 영역에 인접한 중공사막(30)의 소정 부위에 보호막(240)이 부착된다. 부착 수단은 글루 건(glue gun)일 수 있다. 보호막(240)은 핫멜트 접착제로 형성될 수 있으며, 더욱 구체적으로는, 10 내지 50의 경도(shore A)를 갖는 연질의 올레핀계, 우레탄계 또는 에폭시계 수지로 형성될 수 있다. 단위 중공사막의 양 단을 통해 투과수가 수집되는 방식에 있어서는 도 6a에 도시된 바와 같이 중공사막(30)의 절단 예정 영역의 양 측에 보호막(240)들이 각각 부착된다. 반면, 투과수가 단위 중공사막의 일단을 통해서만 수집되는 방식에 있어서는 중공사막(30)의 절단 예정 영역의 한 측에만 보호막(240)이 부착되어도 된다.The protective film 240 is attached to a predetermined portion of the hollow fiber membrane 30 adjacent to the region to be cut. The attachment means may be a glue gun. The protective film 240 may be formed of a hot-melt adhesive, and more specifically, a soft olefin-based, urethane-based or epoxy-based resin having a shore A of 10 to 50. In the method of collecting permeated water through the both ends of the unit hollow fiber membranes, as shown in FIG. 6A, the protective membranes 240 are attached to both sides of the region to be cut of the hollow fiber membrane 30, respectively. On the other hand, in the method in which the permeate is collected only through one end of the unit hollow fiber membrane, the protective membrane 240 may be attached to only one side of the region to be cut of the hollow fiber membrane 30.

이어서, 도 6b에 도시된 바와 같이, 커팅라인을 따라 중공사막(30)이 절단되기 전에 중공사막(30)의 절단 예정 영역에 층형성막(layer-forming film)이 부착된다. 층형성막은 후에 제1 서브-고정층(221)을 구성한다.Then, as shown in FIG. 6B, a layer-forming film is adhered to the cut-off region of the hollow fiber membrane 30 before the hollow fiber membrane 30 is cut along the cutting line. The layer forming film later constitutes the first sub-pinning layer 221.

이어서, 도 6c에 도시된 바와 같이, 중공사막(30)의 절단 예정 영역에서 커팅라인을 따라 중공사막(30) 및 층형성막을 절단하여 복수개의 단위 중공사막(230)들을 생산한다. 복수개의 단위 중공사막(230)들을 포함하는 모노-레이어가 한 번의 절단 공정에 의해 생산된다. 모노-레이어를 구성하는 복수개의 단위 중공사막(230)들은 보호막(240) 및 층형성막의 일부, 즉 제1 서브-고정층(221)을 통해 서로 일정 간격을 유지한 상태로 연결되어 있다.6C, a plurality of unit hollow fiber membranes 230 are produced by cutting the hollow fiber membrane 30 and the layered membrane along a cutting line in a region where the hollow fiber membrane 30 is to be cut. A mono-layer comprising a plurality of unit hollow fiber membranes 230 is produced by a single cutting process. The plurality of unit hollow fiber membranes 230 constituting the mono-layer are connected to each other via the protective film 240 and a part of the layer forming film, that is, the first sub-pinning layer 221 while maintaining a predetermined gap therebetween.

이어서, 도 6d를 참조하면, 홈을 갖는 케이스(210)를 준비한다. 케이스(210)의 홈은 내홈과 외홈을 포함하며, 외홈은 내홈에 비해 더 넓은 단면적으로 갖는다. 따라서, 내홈과 외홈의 존재로 인해 케이스(210)의 홈 내에는 걸림턱이 형성된다. Next, referring to FIG. 6D, a case 210 having a groove is prepared. The groove of the case 210 includes an inner groove and an outer groove, and the outer groove has a wider sectional area than the inner groove. Therefore, due to the existence of the grooves and the outer grooves, the engaging jaws are formed in the grooves of the case 210.

이와 같은 케이스(210)의 홈 내에 일렬로 배열된 복수개의 모노-레이어들을 위치시킨다. 이때, 각 단위 중공사막(230)의 개방단에 남아 있는 층형성막의 일부, 즉 제1 서브-고정층(221)이 헤더의 내홈에 위치하도록 모노-레이어들의 제1 서브-고정층(221)들을 케이스(210)의 내홈에 강제로 삽입한다. 케이스(210)의 내홈이 제1 서브-고정층(221)에 의해 막힘으로써 집수 공간(S)이 형성된다. 각 단위 중공사막(230)의 중공은 집수 공간(S)과 연통한다.A plurality of mono-layers arranged in a row in the groove of such a case 210 are positioned. At this time, the first sub-fixing layers 221 of the mono-layers are formed in the case (not shown) so that a part of the layer forming film remaining on the open end of each unit hollow fiber membrane 230, (210). The inner space of the case 210 is clogged by the first sub-pinned layer 221 to form the catching space S. The hollow of each unit hollow fiber membrane 230 communicates with the water collecting space S.

상기 제1 서브-고정층(221)은 우레탄계 수지 또는 에폭시계 수지로 형성될 수 있다. 다만, 케이스(210)의 내홈에 강제로 삽입될 수 있어야 한다는 점을 고려할 때, 제1 서브-고정층(221)은 상대적으로 낮은 경도를 갖는 물질, 예를 들어 10 내지 50의 경도(shore A)를 갖는 연질의 올레핀계, 우레탄계 또는 에폭시계 수지로 형성될 수 있다.The first sub-pinned layer 221 may be formed of a urethane-based resin or an epoxy-based resin. The first sub-pinned layer 221 is made of a material having a relatively low hardness, for example, a shore A of 10 to 50, in consideration of the fact that it can be forcedly inserted into the inner groove of the case 210. [ Based, urethane-based or epoxy-based resin having a polyolefin-based resin.

이어서, 도 6e에 도시된 바와 같이, 케이스(210)의 외홈을 포팅제로 채우고 이를 경화시켜 제2 서브-고정층(222)을 형성함으로써, 단위 중공사막(230)들 및 케이스(210)에 고정시킨다. 다수개의 단위 중공사막(230)들을 일정 간격 떨어진 상태로 유지시켜야 하고 집수 공간(S)을 처리되어야 할 원수로부터 완벽히 차단시켜야 한다는 점을 고려할 때, 포팅제로는 높은 경도, 예를 들어 80 내지 120의 경도(shore A)를 갖는 우레탄계 수지 또는 에폭시계 수지 등이 이용될 수 있다.6E, the outer hollow of the case 210 is filled with a potting agent and hardened to form a second sub-pinning layer 222, which is then fixed to the unit hollow fiber membranes 230 and the case 210 . Considering that the plurality of unit hollow fiber membranes 230 should be maintained at a constant distance and the water collecting space S must be completely blocked from the raw water to be treated, the potting agent may have a high hardness, for example, 80 to 120 A urethane resin or an epoxy resin having a hardness (shore A) may be used.

본 발명에 의하면, 케이스(210)의 외홈을 포팅제로 채울 때, 단위 중공사막(230)들에 부착된 보호막의 일부만이 포팅제에 의해 침지되도록 한다. 결과적으로, 보호막(240)의 일부만이 제2 서브-고정층(222)에 의해 커버된다. 따라서, 보호막(240)은 단위 중공사막(230)의 유동 부분과 제2 서브-고정층(222)이 직접 접촉하는 것을 방지한다. According to the present invention, when the outer grooves of the case 210 are filled with the potting agent, only a part of the protective film attached to the unit hollow fiber membranes 230 is immersed by the potting agent. As a result, only a part of the protective film 240 is covered by the second sub-pinned layer 222. Thus, the protective film 240 prevents direct contact between the flow portion of the unit hollow fiber membrane 230 and the second sub-pinned layer 222.

이하에서는, 도 7a 내지 도 7e를 참조하여 본 발명의 제3 실시예에 따른 중공사막 모듈의 제조방법을 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a hollow fiber membrane module according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 7A to 7E.

도 7a를 참조하면, 드럼(10)의 회전속도와 트래버스(13)의 직선운동속도를 조절하여 중공사막(30)을 드럼(10)에 일정 간격으로 배열시킨다. 드럼(10)은 커팅 작업이 이루어지는 작업면(12)을 가지고 있다. 중공사막(30)은 고정부재(11)에 의해 작업면(12) 상에 고정된다.Referring to FIG. 7A, the hollow fiber membranes 30 are arranged on the drum 10 at regular intervals by adjusting the rotation speed of the drum 10 and the linear motion speed of the traverse 13. The drum 10 has a work surface 12 on which a cutting operation is performed. The hollow fiber membrane 30 is fixed on the work surface 12 by the fixing member 11.

절단 예정 영역에 인접한 중공사막(30)의 소정 부위에 보호막(3400)이 부착된다. 부착 수단은 글루 건일 수 있다. 보호막(3400)은 핫멜트 접착제로 형성될 수 있으며, 더욱 구체적으로는, 10 내지 50의 경도(shore A)를 갖는 연질의 올레핀계, 우레탄계 또는 에폭시계 수지로 형성될 수 있다. 단위 중공사막의 양 단을 통해 투과수가 수집되는 방식에 있어서는 도 7a에 도시된 바와 같이 중공사막(30)의 절단 예정 영역의 양 측에 보호막(3400)들이 각각 부착된다. 반면, 투과수가 단위 중공사막의 일단을 통해서만 수집되는 방식에 있어서는 중공사막(30)의 절단 예정 영역의 한 측에만 보호막(3400)이 부착되어도 된다.The protective film 3400 is attached to a predetermined portion of the hollow fiber membrane 30 adjacent to the region to be cut. The attachment means may be a glue gun. The protective film 3400 may be formed of a hot-melt adhesive, and more specifically, a soft olefin-based, urethane-based or epoxy-based resin having a shore A of 10 to 50. In the method in which permeated water is collected through both ends of the unit hollow fiber membrane, protective films 3400 are attached to both sides of the region to be cut of the hollow fiber membrane 30 as shown in FIG. 7A. On the other hand, in the method in which the permeate is collected only through one end of the unit hollow fiber membrane, the protective membrane 3400 may be attached to only one side of the region where the hollow fiber membrane 30 is to be cut.

이어서, 도 7b에 도시된 바와 같이, 커팅라인을 따라 중공사막(30)이 절단되기 전에 중공사막(30)의 절단 예정 영역에 층형성막이 부착된다. 층형성막은 후에 제1 서브-고정층(3210)을 구성한다. 상기 층형성막은 상대적으로 낮은 경도를 갖는 물질, 예를 들어 10 내지 50의 경도(shore A)를 갖는 연질의 올레핀계, 우레탄계 또는 에폭시계 수지로 형성될 수 있다.Then, as shown in FIG. 7B, the layer forming film is attached to the cut-off region of the hollow fiber membrane 30 before the hollow fiber membrane 30 is cut along the cutting line. The layer forming film constitutes the first sub-pinning layer 3210 later. The layered film may be formed of a soft olefinic, urethane or epoxy resin having a material having a relatively low hardness, for example, a hardness (shore A) of 10 to 50.

이어서, 도 7c에 도시된 바와 같이, 중공사막(30)의 절단 예정 영역에서 커팅라인을 따라 중공사막(30) 및 층형성막을 절단하여 복수개의 단위 중공사막(3300)들을 생산한다. 복수개의 단위 중공사막(3300)들을 포함하는 모노-레이어가 한 번의 절단 공정에 의해 생산된다. 모노-레이어를 구성하는 복수개의 단위 중공사막(3300)들은 보호막(3400) 및 층형성막의 일부, 즉 제1 서브-고정층(3210)을 통해 서로 일정 간격을 유지한 상태로 연결되어 있다.7C, a plurality of unit hollow fiber membranes 3300 are produced by cutting the hollow fiber membrane 30 and the layered membrane along the cutting line in the region where the hollow fiber membrane 30 is to be cut. A mono-layer including a plurality of unit hollow fiber membranes 3300 is produced by a single cutting process. The plurality of unit hollow fiber membranes 3300 constituting the mono-layer are connected to each other through the protective film 3400 and a part of the layer forming film, that is, the first sub-pinning layer 3210.

이어서, 도 7d를 참조하면, 홈을 갖는 포팅 지그(70)를 준비한다. 상기 홈은 내홈과 외홈을 포함한다. 외홈은 내홈에 비해 더 넓은 단면적을 갖는다. 따라서, 내홈과 외홈의 존재로 인해 포팅 지그(70)의 홈 내에는 걸림턱이 형성된다. Next, referring to Fig. 7D, a potting jig 70 having a groove is prepared. The grooves include inner grooves and outer grooves. The outer grooves have a wider cross-sectional area than the inner grooves. Therefore, the engagement jaw is formed in the groove of the potting jig 70 due to the existence of the inner groove and the outer groove.

이어서, 일렬로 배열된 모노-레이어들의 제1 서브-고정층(3210)들이 포팅 지그(70)의 내홈에 삽입된다. 상기 제1 서브-고정층(3210)들을 포팅 지그(70)의 내홈에 강제로 삽입할 수 있도록 이들의 형태 및 부피를 조절한다면 중공사막(30)의 절단에 의해 형성된 단위 중공사막(3300)의 개방단을 실링하는 공정을 생략할 수 있다. 이어서, 포팅 지그(70)의 외홈을 제1 포팅제로 채운다. 이때, 단위 중공사막(3300)들에 부착된 보호막(3400)은 제1 포팅제에 침지되지 않도록 한다. 결과적으로, 단위 중공사막(3300)의 개방단에 남아 있는 층형성막의 일부, 즉 제1 서브-고정층(3210)과 보호막(3400) 사이에 제1 포팅제가 가해진다.Subsequently, the first sub-pinned layers 3210 of the mono-layers arranged in series are inserted into the inner grooves of the potting jig 70. [ If the shape and volume of the first sub-fixing layers 3210 are adjusted so that they can be forcibly inserted into the inner groove of the potting jig 70, the opening of the unit hollow fiber membrane 3300 formed by cutting the hollow fiber membrane 30 The step of sealing the end can be omitted. Then, the outer grooves of the potting jig 70 are filled with the first potting agent. At this time, the protective film 3400 attached to the unit hollow fiber membranes 3300 is not immersed in the first potting agent. As a result, the first potting agent is applied to a portion of the layer forming film remaining at the open end of the unit hollow fiber membrane 3300, that is, between the first sub-pinning layer 3210 and the protective film 3400.

제1 포팅제로서는 우레탄계 수지 또는 에폭시계 수지 등이 이용될 수 있지만 반드시 그에 한정되는 것은 아니다. 다만, 제1 포팅제는 단위 중공사막(3300)들을 일정 간격으로 고정시켜야 하고 유체 불투과 특성을 가져야 한다는 것을 고려할 때, 높은 경도, 예를 들어 80 내지 120의 경도(shore A)를 갖는 물질일 수 있다.As the first potting agent, a urethane resin, an epoxy resin, or the like can be used, but the present invention is not limited thereto. However, considering that the unitary hollow fiber membranes 3300 should be fixed at regular intervals and have fluid-impermeable properties, the first potting agent may be a material having a high hardness, for example, a shore A of 80 to 120 .

이어서, 단위 중공사막(3300)들이 침지되어 있는 상태에서 제1 포팅제를 경화시킴으로써 제1 포팅층(3221)을 형성한다. 경화 조건은 제1 포팅제의 종류에 의존한다. 예를 들어, 제1 포팅제가 경질 폴리우레탄인 경우, 이와 같은 경화 공정은 20 내지 60℃에서 1 내지 24 시간 동안 수행된다.Subsequently, the first potting layer 3221 is formed by curing the first potting agent while the unit hollow fiber membranes 3300 are immersed. The curing conditions depend on the type of the first potting agent. For example, when the first potting agent is a rigid polyurethane, such a curing process is carried out at 20 to 60 DEG C for 1 to 24 hours.

도 7e를 참조하면, 경화 공정에 의해 제1 포팅층(3221)이 형성된 후 포팅 지그(70)를 제거한다. 복수개의 모노-레이어들은 제1 포팅층(3221)에 의해 여전히 서로 고정되어 있게 된다.Referring to FIG. 7E, after the first potting layer 3221 is formed by the curing process, the potting jig 70 is removed. The plurality of mono-layers are still fixed to each other by the first potting layer 3221.

이어서, 홈을 갖는 케이스(3100)를 준비한다. 상기 홈은 내홈과 외홈을 포함한다. 외홈은 내홈에 비해 더 넓은 단면적 갖는다. 따라서, 내홈과 외홈의 존재로 인해 케이스(3100)의 홈 내에는 걸림턱이 형성되어 있다. Next, a case 3100 having a groove is prepared. The grooves include inner grooves and outer grooves. The outer grooves have a larger cross-sectional area than the inner grooves. Therefore, due to the existence of the grooves and the outer grooves, the engaging jaws are formed in the grooves of the case 3100.

상기 제1 포팅층(3221)과 단위 중공사막(3300)들을 케이스(3100)의 홈 내에 삽입한다. 이때, 포팅 지그(70)의 외홈에 대응하였던 제1 포팅층(3221) 부분이 케이스(3100)의 걸림턱에 지지되도록 한다. 제1 서브-고정층(3210)들은 그 자체만으로 또는 제1 포팅층(3211)과 함께 케이스(3100)의 내홈을 덮음으로써 집수 공간(S)을 형성한다. 각 단위 중공사막(3300)의 중공은 집수 공간(S)과 연통한다.The first potting layer 3221 and the unit hollow fiber membranes 3300 are inserted into the grooves of the case 3100. At this time, the portion of the first potting layer 3221 corresponding to the outer groove of the potting jig 70 is supported by the engaging jaw of the case 3100. The first sub-pinned layers 3210 form the collecting space S by covering the inner grooves of the case 3100 with itself or with the first potting layer 3211. The hollow of each unit hollow fiber membrane 3300 communicates with the water collecting space S.

이어서, 케이스(3100)의 외홈을 제2 포팅제로 채우고 이를 경화하여 제2 포팅층(3222)을 형성함으로써, 제1 포팅층(3221)과 단위 중공사막(3300)들을 케이스(3100)에 고정시킨다. 제2 포팅제로는 제1 포팅제와 마찬가지로 높은 경도, 예를 들어 80 내지 120의 경도(shore A)를 갖는 우레탄계 수지 또는 에폭시계 수지 등이 이용될 수 있다. The first potting layer 3221 and the unit hollow fiber membranes 3300 are fixed to the case 3100 by filling the outer grooves of the case 3100 with the second potting agent and curing the second potting layer 3222 to form the second potting layer 3222 . As the second potting agent, a urethane resin or an epoxy resin having a high hardness, for example, a hardness (shore A) of 80 to 120 can be used as the first potting agent.

본 발명에 의하면, 케이스(3100)의 외홈을 제2 포팅제로 채울 때, 단위 중공사막(3300)들에 부착된 보호막(3400)의 일부만이 제2 포팅제에 의해 커버되도록 한다. 따라서, 보호막(3400)은 단위 중공사막(3300)의 유동 부분과 제2 포팅층(3222)이 직접 접촉하는 것을 방지할 수 있다. According to the present invention, when the outer grooves of the case 3100 are filled with the second potting agent, only a part of the protective film 3400 attached to the unit hollow fiber membranes 3300 is covered by the second potting agent. Therefore, the protective film 3400 can prevent direct contact between the flowing portion of the unit hollow fiber membrane 3300 and the second potting layer 3222.

110, 210, 3100: 케이스 120, 220, 3200: 고정층
130, 230, 3300: 중공사막/단위 중공사막 140, 240, 3400: 보호막110, 210, 3100: case 120, 220, 3200: fixed layer
130, 230, 3300: hollow fiber membrane / unit hollow fiber membrane 140, 240, 3400:

Claims

case;
A pinned layer forming a collecting space with said case, said pinned layer having a potting surface in direct contact with the raw water to be treated;
A hollow fiber membrane potted in the fixed bed; And
And a protective film interposed between the potting surface and the hollow fiber membrane to prevent direct contact between the potting surface of the fixed layer and the hollow fiber membrane,
Wherein,
A first sub-pinned layer; And
And a second sub-pinned layer formed on the first sub-pinned layer and including the potting surface,
The first sub-pinned layer has a hardness (Shore A) of 10 to 50,
And the second sub-pinned layer has a hardness (Shore A) of 80-120.

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The method according to claim 1,
Wherein the second sub-pinned layer and the protective film have different hardnesses.

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The method according to claim 1,
Wherein the protective film has a shore A of from 10 to 50. The hollow fiber membrane module of claim 1,

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