JP2000254457A - 中空糸膜エレメント、積層中空糸膜エレメント及び中空糸膜モジュール - Google Patents

中空糸膜エレメント、積層中空糸膜エレメント及び中空糸膜モジュール

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JP2000254457A
JP2000254457A JP11059488A JP5948899A JP2000254457A JP 2000254457 A JP2000254457 A JP 2000254457A JP 11059488 A JP11059488 A JP 11059488A JP 5948899 A JP5948899 A JP 5948899A JP 2000254457 A JP2000254457 A JP 2000254457A
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hollow fiber
fiber membrane
membrane element
laminated
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Masatoshi Kamata
正俊 鎌田
Sadahito Nakahara
禎仁 中原
Ikuo Kinoshita
育男 木下
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Mitsubishi Chemical Corp
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 中空糸膜モジュールの容積効率を向上させ、
また、製造効率の優れた中空糸膜モジュール、またこれ
を可能ならしめる中空糸膜エレメント、さらには、メン
テナンス性または環境性能に優れた中空糸膜モジュー
ル。 【解決手段】 シート状に収束した中空糸膜2少なくと
も一端が樹脂材3よって固定され、樹脂材に貫通孔12
が形成され、貫通孔に、中空糸膜が開口して露出した中
空糸膜エレメント。部品数の削減および工程数の削減を
達成しつつ積層中空糸膜エレメント及び中空糸膜モジュ
ールを製造することができ、製造効率が高い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体の分離用及び
精製などの目的に有用に用いられる中空糸膜エレメント
及び中空糸膜モジュールに関する。
【0002】
【従来の技術】中空糸膜モジュールは、廃水処理の他、
無菌水、飲料水、高純度水の製造や空気の浄化、更には
半導体分野などで用いられる溶剤の浄化精製などに使用
されている。かかる中空糸膜モジュールは、1つ又は複
数の中空糸膜エレメントを装備してなり、中空糸膜エレ
メントは、複数本の中空繊維からなる中空糸膜を熱可塑
性樹脂あるいは熱硬化性樹脂などのポッティング材によ
って、円筒状、円柱状、シート状などの多様な形態に固
定して、一体化されるものである。中空糸膜モジュール
は、その全体にわたって均一な分離性能や濾過性能が要
求され、更には耐溶剤性や多様な機械的特性なども要求
されており、これらの要求を満たすための開発が続けら
れている。これらの中空糸膜モジュールのうち、従来の
精密濾過の分野に広く用いられてきた中空糸膜モジュー
ルは、円柱状や同心円状に中空糸膜を収束固定した円筒
状のものである。近年特に、高汚濁性の液体を濾過する
のに用いられる中空糸膜モジュールにおいては、濾過に
よる汚泥物等を原因とした中空糸膜同士の固着が少ない
ことや、更には洗浄回復性にも優れた構造であることが
強く要求されている。そこで、これらの要求に応えるた
め、平型状の中空糸膜モジュールが多用されるようにな
ってきている。一般に、平型状の中空糸膜モジュールを
製造するには、シート状に収束された中空糸膜編織物を
所定の寸法に切断し、その中空糸膜編織物の端部が集水
管内に臨出した状態で、液状のエポキシ樹脂又はウレタ
ン樹脂等のポッティング材を充填、硬化させて中空糸膜
編織物を固定する。その後、ポッティング材による固定
部分を中空糸膜モジュールの端部からカッターで切断し
て中空糸膜の端部が集水管内で開口させ、カッターを挿
入した端部を封止キャップにて封止することで中空糸膜
エレメントを製造する。そして、この中空糸膜エレメン
トの複数個を集積し、並べて連結し、各集水管を接続す
ることで中空糸膜モジュールが製造される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
中空糸膜エレメントを集積すると、中空糸膜エレメント
の集水管どうしが当たり、各中空糸膜エレメントを近接
して並べることが困難であることから、中空糸膜エレメ
ントの集積効率が悪く、中空糸膜モジュールとして、容
積効率が低く十分な濾過性能を達成することができない
という問題があった。さらに、中空糸膜モジュールの製
造工程数が多く、その作業も煩雑で製造効率も低かっ
た。また、中空糸膜は使用によって次第に性能が低下し
たり、また、損傷を受けること等があり、修理の必要性
または寿命があるものである。その場合には、中空糸膜
モジュールごと交換しなければならず、中空糸膜以外に
もハウジング等の諸部品も廃棄処分しなければならない
ことから、大量の廃棄物が生じてしまうものであった。
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、中
空糸膜モジュールの容積効率を向上させ、また、製造効
率の優れた中空糸膜モジュール、またこれを可能ならし
める中空糸膜エレメント、さらには、メンテナンス性ま
たは環境性能に優れた中空糸膜モジュールを提供するこ
とを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の中空糸膜エレメ
ントは、シート状に収束した中空糸膜の少なくとも一端
が樹脂材によって固定され、該樹脂材に貫通孔が形成さ
れ、該貫通孔に、前記中空糸膜が開口して露出している
ことを特徴とするものである。本発明の積層中空糸膜エ
レメントは、上記中空糸膜エレメントの複数枚が、各樹
脂材において接合して積層し、隣接する中空糸膜エレメ
ントの各貫通孔が連通していることを特徴とするもので
ある。本発明の中空糸膜モジュールは、上記(積層)中
空糸膜エレメントを装備してなることを特徴とするもの
である。その中空糸膜モジュールとしては、(積層)中
空糸膜エレメントが、ハウジング内に、着脱自在に装備
されるものが望ましい。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明の中空糸膜エレメン
ト及びモジュールについて図面を参照しつつ詳細に説明
する。本発明の中空糸膜エレメントは、図1に示すよう
に、シート状に収束した中空糸膜2の少なくとも一端が
樹脂材3によって固定されている。中空糸膜2は、通
常、経糸が中空糸膜からなる編織物状とされている。編
織物の形態は特に限定されるものではなく、スダレ状で
もラッセル状のものでも構わない。この編織物状とされ
た中空糸膜2は、その経糸方向の一端縁に樹脂材3が配
されることで固定される。樹脂材3は、平板状とされて
いることがよく、その厚みは編織物状とされた中空糸膜
2の厚みよりも僅かに大きく設定されることが好まし
い。これは、後に樹脂材3を積層させる際に中空糸膜が
変形されるのを防ぐためである。樹脂材3を形成する樹
脂材料としては特に限定するものではなく、従来ポッテ
ィング材に用いていたものを適用することができ、ウレ
タン樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂をはじめ、
ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂が使用
できる。用途に応じて耐溶剤性や機械的特性に優れた樹
脂を選択することが可能である。
【0006】本発明の中空糸膜エレメントにおいては、
この樹脂材3に貫通孔12が形成され、図2に示すよう
に、その貫通孔12の壁面14に中空糸膜2の端面が開
口して露出する。貫通孔12の形状、個数は、特に制限
されるものはなく、図示例のように矩形状のものが1つ
の他、円形等、また、複数でもよいが、中空糸膜2を強
固に保持しつつ、中空糸膜2がより多くその貫通孔12
に露出するようなものが良い。
【0007】このような中空糸膜エレメントを製造する
には、まず、図3に示すように、編織物状とされた中空
糸膜2の経糸方向の一端縁に樹脂材3を形成して、中空
糸膜2を保持、固定する。この際、樹脂材3として、ウ
レタン樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を用いる
場合は、樹脂材を流し込める型を用意し、中空糸膜2を
その型にセットしておいて樹脂材を流し込み、硬化させ
ればよい。型としては特に限定するものではなく、硬化
した樹脂材を型から取り出せる材質、構造であればよ
い。また、樹脂材3としてポリエチレン、ポリプロピレ
ン等の熱可塑性樹脂を用いる場合は、溶融している熱可
塑性樹脂を細幅で中空糸膜の所定位置に供給し、押圧ロ
ーラを用いて樹脂を中空糸膜の間隙に含浸させて図3に
示すように成形し、中空糸膜を埋設した状態で硬化させ
て、中空糸膜を樹脂材中に埋設固定すればよい。そし
て、その樹脂材3の所定位置を切り抜いて穿孔して、貫
通孔12を形成することにより、中空糸膜の端面が貫通
孔12の壁面14に開口するように露出した中空糸膜エ
レメント4が製造される。切り抜き方法としては特に限
定されず、公知の種々の技術を適用すればよい。例え
ば、ギロチンタイプのカッターを用いた方法、熱したカ
ッターを用いた方法、フライスなどの回転刃を用いた方
法などを適用できる。
【0008】このような中空糸膜エレメントは、その複
数個からなる積層中空糸膜エレメントとすることがで
き、また、好ましい。例えば図4に示す積層中空糸膜エ
レメント5は、4枚の中空糸膜エレメント4が積層一体
化したものである。このように積層する際には、各中空
糸膜エレメント4の樹脂材3どうしが接合するように積
層される。また、この際、各中空糸膜エレメント4の樹
脂材3に形成された貫通孔12は、連通するようにす
る。全ての中空糸膜エレメント4の貫通孔12が同一形
状でなくとも、少なくとも一部づつが重なるように組み
合わされて積層中空糸膜エレメント全体として貫通孔が
連通していれば良いが、その各貫通孔12の形状、大き
さが同一の中空糸膜エレメントを用いて連通させること
が濾過水の通水性を向上させることができるので好まし
い。積層中空糸膜エレメント5においては、中空糸膜エ
レメント4が液密に接合される必要があるが、その接
合、積層方法は特に限定されない。例えば、各中空糸膜
エレメント4の樹脂材3の間に発熱部材を挟み込んで熱
融着により積層させて中空糸膜エレメント5を製造する
方法、樹脂材3の間にホットメルト系等の接着剤により
接着積層させる方法、熱板を用いて樹脂材4の表面を溶
融させ溶着させる方法、あるいは樹脂材3間に何も介在
させずに樹脂材3の樹脂材料の弾性により積層させるな
どの方法を用いても良い。即ち、各樹脂材3の間には、
他の層を介在させても良いが、接着剤層のみが介在する
か、または直接に接合することが集積効率等から望まし
い。
【0009】本発明の中空糸膜モジュールは、上述した
1つの中空糸膜エレメント、または、積層中空糸膜エレ
メントを装備してなるものである。その一例を図5〜7
に示す。図示例の中空糸膜モジュール6は、上述した積
層中空糸膜エレメント5を通液管8が形成されたハウジ
ング7内に固定、装備して概略構成されている。積層中
空糸膜エレメント5をハウジング7内に装備するにあた
っては、積層中空糸膜エレメント5の樹脂材3の両側
に、シール部材16,18を設けている。シール部材1
6、18の材料は特に限定されるものではなく、市販の
シール部材用の材料を用いることができる。用途に応じ
材料を選択すれば良い。シール部材16の形状は処理し
た濾過水を積層中空糸膜エレメント5の貫通孔12内か
ら通液管8に流せるような通液孔20が形成されている
必要がある。シール部材18の形状はシール部材16と
同様に通液孔が形成されていても支障は生じないが、そ
の必要はない。シール部材16,18の厚さは、中空糸
膜モジュール6の容積効率を考慮してシール能力を失わ
ない程度で可能な限り薄くすることが好ましい。尚、通
液管8の中空糸膜モジュール当たりの数は1個に限られ
たものではなく、処理能力の高い中空糸膜モジュール等
においては、複数取り付けることが好ましい。このよう
な中空糸膜モジュール6においては、中空糸膜2によっ
て濾過された濾過水は、中空糸膜2内を通って、貫通孔
12内を経由して、シール部材16の通液孔20、ハウ
ジング7に穿設されている通過孔22を通って通液管8
から外部に流出される。
【0010】上記説明した本発明の中空糸膜エレメント
であると、その貫通孔12が形成された樹脂材3が、中
空糸膜2の保持、固定、中空糸膜からの濾過水の集水、
誘導、各中空糸膜エレメントの接合部を兼用するもので
あるので、部品数の削減および工程数の削減を達成しつ
つ積層中空糸膜エレメント及び中空糸膜モジュールを製
造することができ、製造効率が高い。しかも、各中空糸
膜エレメントには、集水管が設けられないので、これを
配列して積層中空糸膜エレメントを製造するにあたっ
て、集水管が当たることがなく、各中空糸膜エレメント
を近接して配列することができ、全体として大きな膜面
積を達成しつつ積層中空糸膜エレメントの薄型化を図る
ことができる。従って、中空糸膜モジュールとしての容
積効率が向上し、濾過性能を高めることができる。
【0011】さらに、中空糸膜モジュールとしては、
(積層)中空糸膜エレメントを着脱自在に装備すること
が望ましい。図示例の中空糸膜モジュール6において
は、付勢手段24によって、中空糸膜エレメント5をハ
ウジング7内に着脱自在に、固定、装備している。この
例の付勢手段24は、中空糸膜エレメントの樹脂材3に
当接し、樹脂材3側面全面に均一に圧力を付与させるた
めのプレート10と、樹脂材3をハウジング7内で挟み
込むようにプレート10を付勢するプレス部材11とを
有して概略構成される。付勢手段24としては、螺子込
み、スプリング等の他、種々の手段を利用できる。この
ような付勢手段によって(積層)中空糸膜エレメントを
装備することで、中空糸膜モジュールの製造がきわめて
容易となる。
【0012】本発明の(積層)中空糸膜エレメントであ
れば、その樹脂材3のみをハウジング7に装着すること
によって、中空糸膜エレメントを装備した中空糸膜モジ
ュールとすることができ、しかも、上述した付勢手段の
ような方法によっても容易に装着することができること
から、(積層)中空糸膜エレメントをハウジング7内に
着脱自在に装備することも容易である。そして、着脱自
在に装備することで、中空糸膜の寿命や損傷等が生じた
際には、(積層)中空糸膜エレメントをハウジング7か
ら取り外して交換することが可能となる。従って、中空
糸膜モジュールのメンテナンス性が向上する上、中空糸
膜エレメントのみを交換し、ハウジング7やシール部材
16,18等は継続して使用することが可能なことか
ら、廃棄物が少なく、環境性能に優れたものである。
【0013】尚、上記説明においては、中空糸膜モジュ
ールを液体の濾過に用いる例で説明したが、それに制限
されるものではなく、広く適用することができ、例え
ば、気体の分離等にも適用できる。
【0014】
【発明の効果】本発明の中空糸膜エレメントであると、
部品数の削減および工程数の削減を達成しつつ積層中空
糸膜エレメント及び中空糸膜モジュールを製造すること
ができ、製造効率が高い。しかも、各中空糸膜エレメン
トには、集水管が設けられないので、これを配列して積
層中空糸膜エレメントを製造するにあたって、集水管が
当たることがなく、各中空糸膜エレメントを近接して配
列することができ、全体として大きな膜面積を達成しつ
つ積層中空糸膜エレメントの薄型化を図ることができ
る。従って、中空糸膜モジュールとしての容積効率が向
上し、濾過性能を高めることができる。
【0015】さらに、本発明であると、中空糸膜モジュ
ールに、(積層)中空糸膜エレメントを着脱自在に装備
することを容易に行なうことができ、着脱自在に(積
層)中空糸膜エレメントをハウジング内に装備したもの
であれば、中空糸膜の寿命や損傷等が生じた際には、
(積層)中空糸膜エレメントのみをハウジングから取り
外して交換することが可能であり、メンテナンス性が向
上する。また、中空糸膜エレメントのみを交換して、ハ
ウジング等の他の部品は継続して使用することが可能な
ことから、廃棄物が少なく、環境性能に優れたものであ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の中空糸膜エレメントの正面図であ
る。
【図2】 図1のII−II断面図である。
【図3】 中空糸膜エレメントの製造過程を示す斜視図
である。
【図4】 積層中空糸膜エレメントの斜視図である。
【図5】 本発明の中空糸膜モジュールの一例を示す正
面図である。
【図6】 同中空糸膜モジュールの側断面図である。
【図7】 同中空糸膜モジュールの斜視図である。
【符号の説明】
2 中空糸膜 3 樹脂材 4 中空糸膜エレメント 5 積層中空糸膜エレメント 6 中空糸膜モジュール 7 ハウジング 8 通液管 10 プレート 11 プレス部材 12 貫通孔 16 シール部材 18 シール部材
フロントページの続き (72)発明者 木下 育男 愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目1番60号 三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内 Fターム(参考) 4D006 GA02 GA07 HA03 JA13A JA13C JA16A JA16C JA18A JA18Z JA25A JA25Z JB05 JB06 PA01 PA02 PB02 PB08 PB13 PB17

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シート状に収束した中空糸膜の少なくと
    も一端が樹脂材によって固定され、該樹脂材に貫通孔が
    形成され、該貫通孔に、前記中空糸膜が開口して露出し
    ていることを特徴とする中空糸膜エレメント。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の中空糸膜エレメントの複
    数枚が、各樹脂材において接合して積層し、隣接する中
    空糸膜エレメントの各貫通孔が連通していることを特徴
    とする積層中空糸膜エレメント。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の中空糸膜エレメントまた
    は請求項2記載の積層中空糸膜エレメントを装備してな
    ることを特徴とする中空糸膜モジュール。
  4. 【請求項4】 前記中空糸膜エレメントまたは積層中空
    糸膜エレメントが、ハウジング内に、着脱自在に装備さ
    れていることを特徴とする請求項3記載の中空糸膜モジ
    ュール。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013151051A1 (ja) * 2012-04-02 2013-10-10 三菱レイヨン株式会社 中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法並びに中空糸膜モジュールを備えた中空糸膜ユニット
US9283727B2 (en) 2010-09-16 2016-03-15 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Method for producing hollow fiber membrane sheet-like object, method for producing hollow fiber membrane module, and device for producing hollow fiber membrane sheet-like object
WO2016067917A1 (ja) * 2014-10-28 2016-05-06 住友電気工業株式会社 濾過モジュール及び濾過装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9283727B2 (en) 2010-09-16 2016-03-15 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. Method for producing hollow fiber membrane sheet-like object, method for producing hollow fiber membrane module, and device for producing hollow fiber membrane sheet-like object
WO2013151051A1 (ja) * 2012-04-02 2013-10-10 三菱レイヨン株式会社 中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法並びに中空糸膜モジュールを備えた中空糸膜ユニット
JPWO2013151051A1 (ja) * 2012-04-02 2015-12-17 三菱レイヨン株式会社 中空糸膜モジュール及び中空糸膜モジュールの製造方法並びに中空糸膜モジュールを備えた中空糸膜ユニット
CN105597545A (zh) * 2012-04-02 2016-05-25 三菱丽阳株式会社 中空纤维膜组件的制造方法和具有中空纤维膜组件的中空纤维膜单元
JP2017080746A (ja) * 2012-04-02 2017-05-18 三菱レイヨン株式会社 中空糸膜モジュールの製造方法
CN105597545B (zh) * 2012-04-02 2020-03-20 三菱化学株式会社 中空纤维膜组件的制造方法和具有中空纤维膜组件的中空纤维膜单元
WO2016067917A1 (ja) * 2014-10-28 2016-05-06 住友電気工業株式会社 濾過モジュール及び濾過装置
JPWO2016067917A1 (ja) * 2014-10-28 2017-08-10 住友電気工業株式会社 濾過モジュール及び濾過装置

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