JP2004202402A - Method for manufacturing hollow fiber membrane module and apparatus for opening hollow fiber membrane bundle - Google Patents

Method for manufacturing hollow fiber membrane module and apparatus for opening hollow fiber membrane bundle Download PDF

Info

Publication number
JP2004202402A
JP2004202402A JP2002375707A JP2002375707A JP2004202402A JP 2004202402 A JP2004202402 A JP 2004202402A JP 2002375707 A JP2002375707 A JP 2002375707A JP 2002375707 A JP2002375707 A JP 2002375707A JP 2004202402 A JP2004202402 A JP 2004202402A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hollow fiber
fiber membrane
membrane bundle
gas
bundle
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.)
Granted
Application number
JP2002375707A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4338393B2 (en
Inventor
Masanori Ito
正則 伊藤
Sadahito Nakahara
禎仁 中原
Kiyoyoshi Ishikawa
清好 石川
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.)
Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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 Mitsubishi Rayon Co Ltd filed Critical Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority to JP2002375707A priority Critical patent/JP4338393B2/en
Publication of JP2004202402A publication Critical patent/JP2004202402A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4338393B2 publication Critical patent/JP4338393B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

【課題】中空糸膜の偏りが少なく、樹脂固定部においてリークが発生することがない中空糸膜モジュールの製造方法、および中空糸膜束を開繊して、中空糸膜の偏りをなくす中空糸膜束の開繊装置を提供する。
【解決手段】中空糸膜を集束した中空糸膜束32をケース内に収納し、中空糸膜束32を固定用樹脂によってケース内に固定する中空糸膜モジュールの製造方法において、中空糸膜束32をケース内に収納する前に、中空糸膜束32に気体を吹き付ける中空糸膜モジュールの製造方法;および、中空糸膜を収束した中空糸膜束32を搬送する搬送手段(巻取装置51)と、気体をコロナ放電により処理する気体処理手段と、搬送中の中空糸膜束32にコロナ放電により処理された気体を吹き付ける気体噴出手段(ノズル54)とを具備する中空糸膜束の開繊装置50。
【選択図】 図5
A method of manufacturing a hollow fiber membrane module in which a bias of a hollow fiber membrane is small and a leak does not occur in a resin fixing portion, and a hollow fiber in which a hollow fiber membrane bundle is opened to eliminate the bias of the hollow fiber membrane. Provided is a fiber bundle opening device.
A hollow fiber membrane module includes a hollow fiber membrane bundle (32) in which hollow fiber membranes are bundled, and the hollow fiber membrane bundle (32) is fixed in the case by a fixing resin. A method of manufacturing a hollow fiber membrane module in which gas is blown to the hollow fiber membrane bundle 32 before storing the hollow fiber membrane in the case; and a conveying means (the winding device 51) for conveying the hollow fiber membrane bundle 32 in which the hollow fiber membranes are converged ), Gas treatment means for treating gas by corona discharge, and gas ejection means (nozzle 54) for blowing gas treated by corona discharge onto the hollow fiber membrane bundle 32 being conveyed. Fiber device 50.
[Selection diagram] FIG.

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空糸膜モジュールの製造方法および中空糸膜束の開繊方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、中空糸膜モジュールは、無菌水、飲料水、高度純水の製造、空気の浄化等の数多くの用途で使用されている。
中空糸膜モジュールとしては、図10に示すような、円筒状のケース11と、ケース11内に収納された、複数の中空糸膜12を円柱状に集束した中空糸膜束13と、中空糸膜束13の端部をケース11内に固定する樹脂固定部14とから概略構成される中空糸膜モジュール10がある。
【0003】
このような中空糸膜モジュールは、中空糸膜12を集束した中空糸膜束13をケース11内に収納し、ケース11の端部に液状の固定用樹脂を流し込み、固定用樹脂を固化させて樹脂固定部14とした後、中空糸膜束13の端部を、ケース11および樹脂固定部14ごと切断して、中空糸膜12の端部を開口させることによって製造される。
この中空糸膜モジュールにおいては、例えば水の濾過処理の場合、中空糸膜12を透過する前の原水と中空糸膜12を透過した浄水とが混ざり合わないように、原水側と浄水側とを樹脂固定部14によって液密に仕切る必要がある。そのため、中空糸膜モジュールの製造の際には、中空糸膜束13の端部における各中空糸膜12間に、液状の固定用樹脂をいかにして均一に流し込むかが重要となる。
【0004】
特公昭56−53405号公報、特公平2−37791号公報には、ケース内に収納された中空糸膜束の端部に気体を吹き付けて中空糸膜を分散させた後に、固定用樹脂を充填する方法が開示されている。
しかしながら、ケース内に収納された中空糸膜束は、ケースによって規制されており、また、中空糸膜束の端部に吹き付けられた気体は、ケースの外側から内側へと吹き抜けることなく、中空糸膜束の端面にしか当たらない。
【0005】
そのため、中空糸膜束端部の中空糸膜は分散しにくく、部分的な偏りが生じやすかった。そして、中空糸膜が密となった部分に固定用樹脂が流れ込みにくくなり、この固定用樹脂の未含浸部分が原因となって樹脂固定部による仕切りが不十分となる、いわゆるリークの状態が発生する頻度が高かった。
また、吹き付けられた気体が当たらないケース内部の中空糸膜は分散されることなく、偏りが大きくなっている。そのため、中空糸膜モジュールを液体や気体の濾過処理に使用した場合、流体が中空糸膜全体に均一に流れず、濾過性能を十分に発揮させることができなかった。
【0006】
近年、中空糸膜モジュールは、上記の用途に加えて、下水処理場における2次処理、3次処理や、浄化槽における固液分離、産業廃水中のSS(懸濁物質)の固液分離など、高汚濁性水の処理用途に用いられるようになっている。
このような中空糸膜モジュールとしては、図11に示すような、ハウジング21と、複数の中空糸膜22が拘束糸条23によって端部を結束されてシート状に束ねられた中空糸膜束24と、ハウジング21内に開口部から挿入された中空糸膜束24の端部をハウジング21に固定する樹脂固定部25とから概略構成される中空糸膜モジュール20がある。
【0007】
このような中空糸膜モジュール20は、中空糸膜束24の端部をハウジング21の開口部からハウジング21内に挿入し、開口部付近に液状の固定用樹脂を流し込み、これを固化させて樹脂固定部25とし、中空糸膜束24を樹脂固定部25によってハウジング21に固定することにより製造される。
この中空糸膜モジュールにおいても、ハウジング21の内側と外側とを樹脂固定部25によって液密に仕切る必要があることから、その製造の際には、中空糸膜束24の端部における各中空糸膜22間に、液状の固定用樹脂をいかにして均一に流し込むかが重要となる。
【0008】
特開2001−54724号公報には、ハウジングに中空糸膜束を固定用樹脂によって固定する前に、ハウジングの開口部付近の中空糸膜束に、気体を吹き付けて中空糸膜を分散させた後に、固定用樹脂を充填する方法が開示されている。
しかしながら、中空糸膜束の端部に単に気体を吹き付けるだけでは、中空糸膜同士の絡みが発生し、中空糸膜束の端部に粗密が生じることがあった。そのため、中空糸膜が密となった部分に固定用樹脂が流れ込みにくくなり、この固定用樹脂の未含浸部分が原因となってリークの状態が発生することがまれにあった。
【0009】
【特許文献1】
特公昭56−53405号公報(第3−5頁、第7図)
【特許文献2】
特公平2−37791号公報(第2−4頁、第1図)
【特許文献3】
特開2001−226496号公報(第3−7頁、図3)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明の目的は、中空糸膜の偏りが少なく、樹脂固定部においてリークが発生することがない中空糸膜モジュールの製造方法、および中空糸膜束を開繊して、中空糸膜の偏りをなくす中空糸膜束の開繊装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
すなわち、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法は、中空糸膜を集束した中空糸膜束をケース内に収納し、中空糸膜束を固定用樹脂によってケース内に固定する中空糸膜モジュールの製造方法において、中空糸膜束をケース内に収納する前に、中空糸膜束に気体を吹き付けることを特徴とする。
【0012】
また、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法においては、前記中空糸膜束は、帯状の編織物であり、該編織物は、編織物の幅の長さに折り返した中空糸膜の折り返し部分を、編織物の長手方向に延びる拘束糸条にて結束させたものであることが望ましい。
また、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法においては、前記編織物に気体を吹き付けた後にこれを巻回してロールとし、このロールを有底円筒状のケース内に収納することが望ましい。
また、中空糸膜束に吹き付ける気体は、コロナ放電により処理された気体であることが望ましい。
【0013】
また、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法は、中空糸膜を収束した中空糸膜束の端部をハウジングの開口部からハウジング内に挿入し、開口部付近の中空糸膜束を固定用樹脂によってハウジングに固定する中空糸膜モジュールの製造方法において、ハウジングに中空糸膜束を固定用樹脂によって固定する前に、ハウジングの開口部付近の中空糸膜束に、コロナ放電により処理された気体を吹き付けることを特徴とする。
また、本発明の中空糸膜束の開繊装置は、中空糸膜を収束した中空糸膜束を搬送する搬送手段と、気体をコロナ放電により処理する気体処理手段と、搬送中の中空糸膜束に、コロナ放電により処理された気体を吹き付ける気体噴出手段とを具備することを特徴とするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について詳細に説明する。
(形態例1)
図1は、本発明の製造方法によって製造される中空糸膜モジュールの一例を示す断面図である。この中空糸膜モジュール30は、円筒状のケース31と、ケース31内に収納された、中空糸膜束32からなるロール33と、ロール33の端部をケース31内に固定する樹脂固定部34とから概略構成されるものである。ここで、ロール33は、複数の中空糸膜35をU字状に折り曲げ、折り曲げ部分を拘束糸条36によって結束した帯状の中空糸膜束32が、ストロー37を中心に巻き回された状態にあるものである。
【0015】
ケース31の材質としては、機械的強度および耐久性を有するものであればよく、例えばポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリオレフィン、PVC(ポリ塩化ビニル)、アクリル樹脂、ABS樹脂、変成PPE(ポリフェニレンエーテル)等を用いることができる。
【0016】
中空糸膜35としては、種々のものが使用でき、例えばセルロース系、ポリオレフィン系、ポリビニルアルコール系、PMMA(ポリメタクリル酸メチル)系、ポリスルフォン系など、各種材科からなる中空糸膜が使用できる。中でも、ポリエチレン等の強伸度の高い材質からなる中空糸膜を用いることが好ましい。
なお、濾過膜として使用可能な中空糸膜であれば、その孔径、空孔率、膜厚、外径等は、特に限定されるものではないが、例えば、その外径は20〜2000μm、孔径は0.01〜1μm、空径率は20〜90%、膜厚は5〜300μmの範囲とされる。
【0017】
拘束糸条36は、図1に示されるように所定の位置でチェーンステッチ(鎖編み)により各中空糸膜35を結束するものである。拘束糸条36を構成する繊維の種類としては、ポリエステル繊維など耐水性を有する合成繊維製のマルチフィラメント糸や紡績糸を用いることができ、使用条件などにより適宜選択することが望ましい。糸条の最適な本数は、特に限定はされないが、例えば、2〜5本の範囲内とされる。
【0018】
この中空糸膜モジュール30は、以下のようにして製造される。
まず、図2に示すような、帯状の中空糸膜束32(編織物)を作製する。この中空糸膜束32は、いわゆるラッセル編みにより作製されるものであり、複数の中空糸膜35を、中空糸膜束32の幅の長さに複数回折り返し、この折り返し部分を、中空糸膜束32の長手方向に延びるチェーンステッチの拘束糸条36にて結束させたものである。
【0019】
次いで、この中空糸膜束32に気体を吹き付け、中空糸膜束32を解すことにより、各中空糸膜35を均一に分散させる(以下、この作業を開繊ともいう)。中空糸膜束32を開繊した後、これを、ストロー37を中心にして巻き回して図3に示すような中空糸膜束32からなるロール33とする。このロール33を、図4に示すように、底部に放射状に延びる複数の溝が形成された有底筒状のケース31に収納する。次いで、底部から樹脂注入管41が下方に延び、内部に液状の固定用樹脂42が充填された、有底円筒状の樹脂ポット40を、樹脂注入管41がストロー37に挿入されるようにして、ロール33上に配置する。
【0020】
次いで、ケース31内にロール33が収納され、ロール33上に樹脂ポット40が配置されたものを、遠心機(図示略)にセットし、遠心力によって樹脂ポット40中の固定用樹脂42を、ストロー37を通してケース31の底部に注入し、ケース31とロール33との間、そして各中空糸膜35間に流し込んで行き渡らせる。
固定用樹脂42を固化させて樹脂固定部34とした後、ロール33の底部側を、ケース31および樹脂固定部34ごと切断して、中空糸膜35の端部を開口させることにより、図1に示す中空糸膜モジュール30が製造される。
【0021】
上述した中空糸膜束32の開繊は、具体的には、図5および図6に示すような開繊装置50を用いて行われる。この開繊装置50は、中空糸膜束32の先頭を一対のピンガイド(図示略)で把持しつつピンガイドを回転させて、ストロー37を中心にして中空糸膜束32を巻き取る巻取装置51(搬送手段)と、供給された中空糸膜束32を巻取装置51へと導くガイドローラ52と、ガイドローラ52との間で中空糸膜束32を挟み込む押さえローラ53と、気体を供給する気体供給手段(図示略)と、気体をコロナ放電によって処理する気体処理手段(図示略)と、巻取装置51へと搬送される中空糸膜束32に、コロナ放電によって処理された気体を吹き付けるノズル54(気体噴出手段)とから概略構成されるものである。
【0022】
気体処理手段としては、例えば、電極針に交流高電圧を印加して電極針にコロナ放電させ、電極針からプラスイオン、マイナスイオンを交互に発生させる除電器などが使用できる。気体供給手段としては、例えば、エアーコンプレッサなどが使用できる。
【0023】
ノズル54は、先端に複数の吹き出し口が、ノズルの幅方向に直線状に整列して設けられたフラットノズルであり、その幅方向が中空糸膜束32の幅方向と平行になるように設置されている。
ノズル54の吹き出し口の内径は0.1mm〜5mmの範囲であることが好ましく、より好ましくは、0.5mm〜2mmの範囲である。内径が0.1mm未満では、中空糸膜35の間隙を気体が通過してしまうために開繊効果は著しく低下するおそれがある。一方、内径が5mmを超えると、気体の圧力に関わらず、複数本の中空糸膜35に同時に気体が吹き付けられてしまうため、中空糸膜束32を開繊するには至らないおそれがある。前述の寸法範囲であれば中空糸膜35の間に気体が入り込み、従って極めて良好な開繊効果を発現することができる。
【0024】
ノズル54の位置は、その先端が中空糸膜束32に接触しない範囲で中空糸膜束32の近傍に配置されることが好ましく、ノズル54と中空糸膜束32との間の距離は、例えば、100mm以下とされ、好ましくは5〜50mmの範囲である。ノズル54の位置が中空糸膜束32から離れすぎると、ノズル54の吹き出し口の内径を前述の範囲としても、複数本の中空糸膜35に同時に気体が吹き付けられてしまい、中空糸膜束32を開繊するには至らないおそれがある。
【0025】
中空糸膜束32とノズル54との相対的な移動速度は、好ましくは1〜30m/minである。移動速度が1m/min未満では中空糸膜モジュールの生産性が著しく低下し、一方、30m/minを超えると、中空糸膜束32の開繊効果が低下する傾向となる。
中空糸膜束32に吹き付ける気体は、中空糸膜束32の平面に対して10〜80゜の角度で、かつ中空糸膜束32の搬送方向と同じ方向にノズル54より噴出させることが好ましい。中空糸膜束32に吹き付ける気体の角度が中空糸膜束32の平面に対して10゜未満では、気体が中空糸膜束32の外表面のみを通過してしまうために開繊効果が著しく低下するおそれがあり、一方、80゜を超えると、中空糸膜35の間隙を気体が通過してしまうために開繊効果は著しく低下するおそれがある。また、中空糸膜束32の搬送方向とは逆の方向にノズル54から気体を噴出させると、中空糸膜束32の搬送の妨げとなるおそれがある。
【0026】
中空糸膜束32に吹き付けられる気体の圧力は、中空糸膜束の表面において0.01〜0.5MPaの範囲であることが好ましく、より好ましくは、0.05〜0.2MPaの範囲である。気体の圧力が0.01MPa未満では、圧力が低すぎるため中空糸膜束32を開繊するには至らないおそれがある。一方、気体の圧力が0.5MPaを超えると、中空糸膜35が交絡するおそれが高くなるため好ましくない。前述の圧力範囲による気体供給によって、中空糸膜束32の良好な開繊効果が発現される。
【0027】
また、中空糸膜束32に吹き付けられる気体の流量は、0.1〜200L/minの範囲であることが好ましい。気体の流量が0.1L/min未満では、流量が少なすぎるため中空糸膜束32を開繊するには至らないおそれがある。一方、気体の流量が200L/minを超えると、中空糸膜35が交絡するおそれが高くなるため好ましくない。
【0028】
上述の固定用樹脂42としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン系充填材、各種ホットメルト樹脂等を用いることができ、適宜選定することが可能である。また、固化前の固定用樹脂42の粘度も、特に限定はされないが、500〜3000mPa・sが好ましい。固定用樹脂42の粘度が500mPa・s未満では、固定用樹脂42が中空糸膜35の外表面にて毛管現象による吸い上げが大きくなるおそれがある。固定用樹脂42の粘度が3000mPa・sを超えると、各中空糸膜35間に固定用樹脂42を行き渡らせることが困難となるので好ましくない。
【0029】
以上説明した中空糸膜モジュール30の製造方法にあっては、中空糸膜束32をロール33にしてケース31内に収納する前に、中空糸膜束32に気体を吹き付けているので、中空糸膜束32が開繊され、中空糸膜35が均一に分散される。これにより、固定用樹脂42が各中空糸膜35の間に行き渡り、固定用樹脂42を固化させた樹脂固定部34においてリークが発生することがない。また、製造された中空糸膜モジュール30を液体や気体の濾過処理に使用した場合、流体が中空糸膜35全体に均一に流れ、濾過性能を十分に発揮させることができる。
【0030】
また、中空糸膜束32に吹き付ける気体が、コロナ放電により処理されているので、この気体に含まれるプラスイオンまたはマイナスイオンによって中空糸膜35表面の静電気が中和され、中空糸膜35同士が交絡することがない。これにより、固定用樹脂42が各中空糸膜35の間にさらに行き渡り易くなる。また、製造された中空糸膜モジュール30を液体や気体の濾過処理に使用した場合、流体が中空糸膜35全体により均一に流れ、濾過性能を安定化させることができる。
【0031】
また、中空糸膜束32が、その幅の長さに折り返した中空糸膜35の折り返し部分を、中空糸膜束32の長手方向に延びる拘束糸条36にて結束させたものであるので、中空糸膜35を均一に整列させ、かつその状態を保持することができる。これにより、固定用樹脂42が各中空糸膜35の間にさらに行き渡り易くなる。また、製造された中空糸膜モジュール30を液体や気体の濾過処理に使用した場合、流体が中空糸膜35全体により均一に流れ、濾過性能をさらに安定化させることができる。
また、中空糸膜束32を巻回してロール33とし、このロール33をケース31内に収納しているので、中空糸膜35が均一にかつ高密度に整列された中空糸膜モジュール30を容易に製造することができる。
【0032】
なお、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法は、図1に示す中空糸膜モジュール30の製造に限定されるものではなく、例えば、図10に示すような、中空糸膜束13の両端が樹脂固定部14にてケース11に固定された中空糸膜モジュール10の製造にも適用可能である。
【0033】
また、上述の開繊装置におけるノズルの形状は、図示例のような複数の吹き出し口を有するものに限定はされず、単管のノズルを用いても構わない。ただし、中空糸膜束32へ吹き付けられる気体の圧力および量は、中空糸膜束32表面全体において均一になることが好ましいことから、複数の吹き出し口を直線状に整列させたノズル、または複数の吹き出し口を円周状に配列させたノズルが好ましい。
また、ノズルの数も特に限定はされず、中空糸膜束32の搬送方向に図示したようなフラットノズルを複数配置しても構わない。
【0034】
ノズル54から噴出される気体の種類については、特に限定されるものではなく、中空糸膜35に対して悪影響を与えないものであれば適宜使用可能であるが、水分、ゴミ、油分が除去された気体が好ましい。
また、図示例では、搬送中の中空糸膜束32に対し、固定されたノズル54から空気を吹き付けているが、この形態には限定されず、中空糸膜束32またはノズル54のいずれか一方を移動させればよい。
また、開繊装置における搬送手段は、図示例の巻取装置51に限定はされず、単なる巻き取りローラなどを用いても構わない。
【0035】
(形態例2)
図7は、本発明の製造方法によって製造される中空糸膜モジュールの他の例を示す斜視図である。この中空糸膜モジュール60は、ハウジング61と、複数の中空糸膜62が拘束糸条63によってシート状に束ねられた中空糸膜束64と、中空糸膜束64の端部を、中空糸膜62端部の開口状態を保ったままハウジング61に固定する樹脂固定部65とから概略構成される。
【0036】
ハウジング61は、図8に示すように、内部に内部路66が形成された断面U字形の筒状体である。ハウジング61の少なくとも一端には、内部路66に連通し、外部に開口した配管67が設けられている。
また、ハウジング61の側面には、中空糸膜束64の端部を内部路66に収納するための挿入口となるスリット状の開口部68が形成され、この開口部68の周囲を囲むように、液状の固定用樹脂の垂れ防止のための堰69がハウジング61と一体になって形成されている。そして、この堰69に囲まれた部分が、固定用樹脂を注入するための樹脂注入部70となっている。
【0037】
ハウジング61の材質としては、機械的強度および耐久性を有するものであればよく、例えばポリカーボネート、ポリスルフォン、ポリオレフィン、PVC(ポリ塩化ビニル)、アクリル樹脂、ABS樹脂、変成PPE(ポリフェニレンエーテル)等を用いることができる。
中空糸膜62としては、上述の中空糸膜35と同じものを用いることができる。
拘束糸条63は、所定の位置でチェーンステッチにより各中空糸膜62を結束するものである。拘束糸条63を構成する繊維としては、上述の拘束糸条36と同じものを用いることができる。
【0038】
中空糸膜束64としては、中空糸膜62を単にひき揃えたものでもよいが、中空糸膜64を緯糸として用いて編み地としたもの、すなわち図2に示すようなラッセル編みの中空糸膜束、またはこの編み地を数枚積層して積層体としたものが、中空糸膜モジュール60の加工性の面から好適である。
ここでいう編み地を複数枚積層した中空糸膜束には、編み地を切断せずに適当な長さに折り畳み重ねたものも包含される。編み地の積層(折り畳み)枚数は、編み地の厚さ、すなわち中空糸膜62の太さや編み地を編成する際の中空糸膜62の合糸本数によっても変化するが、通常は5枚程度までがよい。
【0039】
次に、中空糸膜モジュール60の製造方法について説明する。
まず、複数の中空糸膜62を拘束糸条63によってシート状に束ねて、中空糸膜束64を作製する。この際、拘束糸条63は、中空糸膜束64をハウジング61の開口部68に挿入した際、開口部68の開口端部から開口部68外方2〜20mmに位置するように、かつ開口部68に対して略平行になるように、中空糸膜束64に設けられる。また、中空糸膜束64を構成している各中空糸膜62の端部をあらかじめカットして開口させておく。
【0040】
次いで、中空糸膜束64の端部を、ハウジング61の開口部68から中空糸膜62の開口端部がハウジング61の内部路66に位置するように挿入する。
中空糸膜束64の端部をハウジング61内に収納した後、図9に示すように、ハウジング61の開口部68付近の樹脂注入部70の中空糸膜62に、コンプレッサー等に接続されたノズル71から気体を吹き付け、中空糸膜束64を解すことにより、各中空糸膜62を均一に分散させる(以下、この作業を開繊ともいう)。気体の吹き付けは、ノズル71をハウジング61の開口部68のスリット長手方向に移動させながら行い、中空糸膜束64のすべての中空糸膜62に気体を吹き付ける。
【0041】
次いで、中空糸膜62の端部の開口状態を保ったまま、液状の固定用樹脂をハウジング61の外側から樹脂注入部70および開口部68に充填し、これを固化させて樹脂固定部65とし、中空糸膜束64をハウジング61に固定することにより、図7に示す中空糸膜モジュール60が製造される。
【0042】
中空糸膜束64の端部の開繊に使用されるノズル71は、中空の円筒形状のものであり、噴出する気体が広範囲に散乱しないように先端が細くされた先端構造であることが好ましい。また、その材質には限定はない。
ノズル71の寸法は、後述する気体の圧力により適宜決定することが可能である。
【0043】
ノズル71の吹き出し口の内径は0.1mm〜5mmの範囲であることが好ましく、より好ましくは、0.5mm〜2mmの範囲である。内径が0.1mm未満では、中空糸膜62の間隙を気体が通過してしまうために開繊効果は著しく低下するおそれがある。一方、内径が5mmを超えると、気体の圧力に関わらず、複数本の中空糸膜62に同時に気体が吹き付けられてしまうため、各々の中空糸膜束64を開繊するには至らないおそれがある。前述の寸法範囲であれば中空糸膜62の間に気体が入り込み、従って極めて良好な開繊効果を発現することができる。
【0044】
ノズル71の位置は、その先端が中空糸膜束64に接触しない範囲で中空糸膜束64の近傍に配置されることが好ましく、ノズル71と中空糸膜束64との間の距離は、例えば、5mm以下とされ、好ましくは0.1〜2.0mmの範囲である。ノズル71の位置が中空糸膜束64から離れすぎると、ノズル71の内径を前述の範囲としても、複数本の中空糸膜62に同時に気体が吹き付けられてしまい、中空糸膜束64を開繊するには至らないおそれがある。
【0045】
ノズル71の移動速度は、好ましくは0.1〜5.0m/minであり、より好ましくは0.5〜2.0m/minである。ノズル71の移動速度が0.1m/min未満では中空糸膜モジュールの生産性が著しく低下し、一方、5.0m/minを超えると、中空糸膜束64の開繊効果が低下する傾向となる。
【0046】
ノズル71から供給される気体は、気体処理手段(図示略)においてコロナ放電により処理された気体である。気体処理手段としては、例えば、電極針に交流高電圧を印加して電極針にコロナ放電させ、電極針からプラスイオン、マイナスイオンを交互に発生させる除電器などが使用できる
気体の種類は、特に限定されるものではなく、中空糸膜62に対して悪影響を与えぬものであれば適宜使用可能であるが、水分、ゴミ、油分が除去された気体が好ましい。
コンプレッサー等からノズル71に送られる気体の圧力は、前述のノズルの配置位置や直径によって適宜決定することが好ましい。
【0047】
中空糸膜束64に吹き付けられる気体の圧力は、中空糸膜束の表面において0.01〜0.5MPaの範囲であることが好ましく、より好ましくは、0.2〜0.4MPaの範囲である。気体の圧力が0.01MPa未満では、圧力が低すぎるため中空糸膜束64を開繊するには至らないおそれがある。一方、気体の圧力が0.5MPaを超えると、中空糸膜62が気体圧力により押し倒されることによる折れ曲がりの危険性が高くなるため好ましくない。前述の圧力範囲による気体供給によって、中空糸膜束64の良好な開繊効果が発現される。
【0048】
また、中空糸膜束64に吹き付けられる気体の流量は、0.1〜350L/minの範囲であることが好ましく、より好ましくは、10〜125L/minの範囲であり、さらに好ましくは、10〜40L/minの範囲である。気体の流量が0.1L/min未満では、流量が少なすぎるため中空糸膜束64を開繊するには至らないおそれがある。一方、気体の流量が350L/minを超えると、中空糸膜62が気体により押し倒されることによる折れ曲がりの危険性が高くなるため好ましくない。
【0049】
拘束糸条63は、中空糸膜62を解れやすくし、極めて良好な開繊効果を発現させるためのものである。また、拘束糸条63は、樹脂注入部70へ注入した液状の固定用樹脂の這い上がりを堰き止める効果を有し、かつ、固定用樹脂の這い上がりによる硬化部と中空糸膜62との界面を柔軟構造状に把持することにより、応力を分散吸収し、中空糸膜62の損傷を抑制する効果を有する。
【0050】
固定用樹脂としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン系充填材、各種ホットメルト樹脂等を用いることができ、適宜選定することが可能である。また、固化前の固定用樹脂の粘度も、特に限定はされないが、500〜5000mPa・sが好ましく、より好ましくは2000〜3000mPa・sの範囲である。固定用樹脂の粘度が500mPa・s未満では、固定用樹脂が中空糸膜62の開口端部まで流動し、該開口端部を閉塞する原因となるおそれがある。固定用樹脂の粘度が5000mPa・sを超えると、中空糸膜62間に含浸することが困難となるので好ましくない。
【0051】
以上説明した中空糸膜モジュール60の製造方法にあっては、中空糸膜束64に吹き付ける気体が、コロナ放電により処理されているので、この気体に含まれるプラスイオンまたはマイナスイオンによって中空糸膜62表面の静電気が中和され、中空糸膜62同士が交絡することがなく、中空糸膜62が均一に分散される。これにより、固定用樹脂が各中空糸膜62の間に行き渡り、固定用樹脂を固化させた樹脂固定部65においてリークが発生することがない。
【0052】
なお、図示例の中空糸膜モジュール60の製造方法では、あらかじめ中空糸膜62の端部をカットして開口し、中空糸膜62の端部の開口状態を保ったまま固定用樹脂を注入しているが、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法はこれに限定されるものではない。例えば、中空糸膜62の端部をあらかじめカットしていない中空糸膜束64の端部をハウジング61内に挿入し、ハウジング61の樹脂注入部70近傍の中空糸膜束64に気体を吹き付けた後、中空糸膜62の端部をすべて覆うようにハウジング61の内部路66まで固定用樹脂を注入し、これが固化した後、内部路66内の樹脂固定部を中空糸膜62の端部と一緒にカットし、中空糸膜62端部を開口させる方法などが挙げられる。
【0053】
【実施例】
以下、本発明を実施例を示して詳しく説明する。
(実施例1)
図1に示すような、中空糸膜モジュールを以下のようにして製造した。
まず、三菱レイヨン(株)製のポリエチレン製中空糸膜(分画性能0.1μm、外径380μm)を5000本まとめた糸束を、65mmの長さで折り返しながら、その両側の折り返し部分を、ポリエステルフィラメント糸を用いたチェーンステッチにて結束させ、帯状の中空糸膜束とした。
【0054】
この中空糸膜束を、図5に示すような開繊装置内において5m/minの速度で搬送しながら、中空糸膜束の表面から先端が10mmの距離となり、中空糸膜束の平面に対して30゜の角度となるように設置されたノズルから、気体処理手段にてコロナ放電により処理された空気を、中空糸膜束の表面における圧力が0.1MPaとなるように、中空糸膜束表面に吹き付けた。ここで、ノズルとしては、内径0.8mmの吹き出し口を16個、3mm間隔で直線状に整列させたアルミニウム製のフラットノズル(スプレーイングシステムズジャパン(株)製)を用いた。また、気体処理手段としては、1本の電極針に交流高電圧(±0.7kV)を印加して電極針にコロナ放電させ、電極針からプラスイオン、マイナスイオンを交互に発生させる方式の除電器((株)キーエンス製、スポットタイプ除電器)を用いた。
【0055】
開繊後の中空糸膜束は、中空糸膜同士が交絡せず、各中空糸膜が離間するような状態でほぼ均一に分散されていた。また、中空糸膜束の平均帯電量を静電気センサ((株)キーエンス製)を用いて測定したところ、−0.2〜0kVであり、中空糸膜束表面は電気的にほぼ中和され、静電気はほぼ除去されていた。
次いで、この中空糸膜束を、中心にストローを配置した状態で巻取装置にて巻き取り、直径約38mmの中空糸膜束のロールを作製した。このロールを、中空糸膜束の側部がケースの底部に位置するように、有底円筒状のケース内に収納した。ここで、有底円筒状のケースとしては、内径40mm、高さ70mm、筒部の肉厚2mmのABS樹脂製の成形品を用いた。
【0056】
次いで、液状の固定用樹脂を、ストローを通して遠心力にてケースの底部に注入し、各中空糸膜間、およびロールとケースとの間に流し込み、行き渡らせた。ここで、固定用樹脂としては、粘度1500mPa・sのポリウレタン樹脂を用いた。
固定用樹脂を固化させた後、ケースの底部側端部から10mmの位置でケースの軸に直交して中空糸膜束をケースおよび樹脂固定部ごと切断し、中空糸膜の端部を開口させた。
このようにして得られた中空糸膜モジュールにおいては、固定用樹脂の充填不良による樹脂固定部におけるリークの発生はなかった。また、中空糸膜は、それら間に適度な隙間が形成された状態でケースに固定されており、中空糸膜モジュールは、良好な濾過性能を示した。
【0057】
(比較例1)
中空糸膜束に気体を吹き付けない以外は、実施例1と同様にして中空糸膜モジュールを得た。
得られた中空糸膜モジュール200本のうち3本に、樹脂固定部におけるリークが発生した。これらリーク品の樹脂固定部の切断面を観察したところ、中空糸膜の分布に粗密が生じており、密の部分における、中空糸膜同士が強く接触している部分においてリークが発生していることが特定された。
また、リークが発生していない中空糸膜モジュールについて、濾過試験を行ったところ、100本のうち1本に、比較的早期に濾過性能に不具合が生じた。
【0058】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法は、中空糸膜を集束した中空糸膜束をケース内に収納し、中空糸膜束を固定用樹脂によってケース内に固定する中空糸膜モジュールの製造方法において、中空糸膜束をケース内に収納する前に、中空糸膜束に気体を吹き付ける方法であるので、中空糸膜の偏りが少なく、樹脂固定部においてリークが発生することがない中空糸膜モジュールを得ることができる。
【0059】
また、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法において、前記中空糸膜束が、帯状の編織物であり、該編織物が、編織物の幅の長さに折り返した中空糸膜の折り返し部分を、編織物の長手方向に延びる拘束糸条にて結束させたものであれば、中空糸膜を均一に整列させ、かつその状態を保持することができる。
また、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法において、前記編織物に気体を吹き付けた後にこれを巻回してロールとし、このロールを有底円筒状のケース内に収納するようにすれば、中空糸膜が均一にかつ高密度に整列された中空糸膜モジュールを容易に製造することができる。
また、中空糸膜束に吹き付ける気体が、コロナ放電により処理された気体であれば、中空糸膜の偏りをさらに少なくすることができる。
【0060】
また、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法は、中空糸膜を収束した中空糸膜束の端部をハウジングの開口部からハウジング内に挿入し、開口部付近の中空糸膜束を固定用樹脂によってハウジングに固定する中空糸膜モジュールの製造方法において、ハウジングに中空糸膜束を固定用樹脂によって固定する前に、ハウジングの開口部付近の中空糸膜束に、コロナ放電により処理された気体を吹き付ける方法であるので、樹脂固定部においてリークが発生することがない中空糸膜モジュールを得ることができる。
【0061】
また、本発明の中空糸膜束の開繊装置は、中空糸膜を収束した中空糸膜束を搬送する搬送手段と、気体をコロナ放電により処理する気体処理手段と、搬送中の中空糸膜束に、コロナ放電により処理された気体を吹き付ける気体噴出手段とを具備するものであるので、容易に、中空糸膜束を開繊して、中空糸膜の偏りをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法によって得られる中空糸膜モジュールの一例を示す断面図である。
【図2】中空糸膜束の一例を示す正面図である。
【図3】図2の中空糸膜束を巻き回したロール体である。
【図4】中空糸膜モジュールの製造の一工程を示す断面図である。
【図5】本発明の中空糸膜束の開繊装置の一例を示す概略図である。
【図6】中空糸膜束にノズルから気体を吹き付ける様子を示す斜視図である。
【図7】本発明の製造方法によって得られる中空糸膜モジュールの他の例を示す断面図である。
【図8】図7の中空糸膜モジュールのハウジング部分の断面図である。
【図9】中空糸膜束にノズルから気体を吹き付ける様子を示す断面図である。
【図10】中空糸膜モジュールの一例を示す断面図である。
【図11】中空糸膜モジュールの他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
30 中空糸膜モジュール
31 ケース
32 中空糸膜束
33 ロール
34 樹脂固定部(固定用樹脂)
35 中空糸膜
36 拘束糸条
42 固定用樹脂
51 巻取装置(搬送手段)
54 ノズル(気体噴出手段)
60 中空糸膜モジュール
61 ハウジング
62 中空糸膜
64 中空糸膜束
65 樹脂固定部(固定用樹脂)
68 開口部
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a hollow fiber membrane module and a method for opening a hollow fiber membrane bundle.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, hollow fiber membrane modules have been used in many applications such as production of aseptic water, drinking water, highly pure water, and purification of air.
As the hollow fiber membrane module, as shown in FIG. 10, a cylindrical case 11, a hollow fiber membrane bundle 13 in which a plurality of hollow fiber membranes 12 are bundled in a cylindrical shape and housed in the case 11, and a hollow fiber There is a hollow fiber membrane module 10 which is roughly composed of a resin fixing portion 14 for fixing an end of the membrane bundle 13 in the case 11.
[0003]
In such a hollow fiber membrane module, a hollow fiber membrane bundle 13 obtained by bundling hollow fiber membranes 12 is housed in a case 11, a liquid fixing resin is poured into an end of the case 11, and the fixing resin is solidified. After the resin fixing portion 14 is formed, the end of the hollow fiber membrane bundle 13 is cut along with the case 11 and the resin fixing portion 14 to open the end of the hollow fiber membrane 12.
In this hollow fiber membrane module, for example, in the case of a filtration treatment of water, the raw water side and the purified water side are separated so that raw water before passing through the hollow fiber membrane 12 and purified water that has passed through the hollow fiber membrane 12 are not mixed. It is necessary to partition liquid-tightly by the resin fixing portion 14. Therefore, when manufacturing the hollow fiber membrane module, it is important how to uniformly flow the liquid fixing resin between the hollow fiber membranes 12 at the end of the hollow fiber membrane bundle 13.
[0004]
JP-B-56-53405 and JP-B-2-37791 disclose that a hollow resin membrane is dispersed by spraying a gas onto an end of a hollow fiber membrane bundle housed in a case and then filled with a fixing resin. A method for doing so is disclosed.
However, the hollow fiber membrane bundle accommodated in the case is regulated by the case, and the gas blown to the end of the hollow fiber membrane bundle does not blow out from the outside to the inside of the case, and the hollow fiber membrane It only hits the end face of the membrane bundle.
[0005]
Therefore, the hollow fiber membrane at the end of the hollow fiber membrane bundle is hard to disperse, and partial bias tends to occur. Then, it becomes difficult for the fixing resin to flow into the portion where the hollow fiber membrane is dense, and a so-called leak state occurs in which the unfixed portion of the fixing resin causes insufficient partitioning by the resin fixing portion. It was frequent.
Further, the hollow fiber membrane inside the case to which the blown gas does not hit is not dispersed and has a large bias. Therefore, when the hollow fiber membrane module is used for filtering liquid or gas, the fluid does not flow uniformly throughout the hollow fiber membrane, and the filtration performance cannot be sufficiently exerted.
[0006]
In recent years, in addition to the above applications, hollow fiber membrane modules have been used in secondary and tertiary treatments in sewage treatment plants, solid-liquid separation in septic tanks, solid-liquid separation of SS (suspended substances) in industrial wastewater, etc. It is used for the treatment of highly polluted water.
As such a hollow fiber membrane module, as shown in FIG. 11, a hollow fiber membrane bundle 24 in which a housing 21 and a plurality of hollow fiber membranes 22 are bound together in a sheet by binding at their ends by restraining threads 23. There is a hollow fiber membrane module 20 which is roughly constituted by a resin fixing portion 25 for fixing the end of the hollow fiber membrane bundle 24 inserted into the housing 21 from the opening to the housing 21.
[0007]
In such a hollow fiber membrane module 20, the end of the hollow fiber membrane bundle 24 is inserted into the housing 21 from the opening of the housing 21, and a liquid fixing resin is poured into the vicinity of the opening and solidified. It is manufactured by fixing the hollow fiber membrane bundle 24 to the housing 21 with the resin fixing portion 25 as the fixing portion 25.
Also in this hollow fiber membrane module, since it is necessary to partition the inside and the outside of the housing 21 in a liquid-tight manner by the resin fixing portion 25, at the time of manufacture, each hollow fiber at the end of the hollow fiber membrane bundle 24 is required. It is important how to uniformly flow the liquid fixing resin between the membranes 22.
[0008]
JP-A-2001-54724 discloses that before a hollow fiber membrane bundle is fixed to a housing by a fixing resin, a gas is blown onto the hollow fiber membrane bundle near an opening of the housing to disperse the hollow fiber membrane. A method of filling a fixing resin is disclosed.
However, simply blowing gas to the end of the hollow fiber membrane bundle may cause entanglement between the hollow fiber membranes, resulting in unevenness at the end of the hollow fiber membrane bundle. Therefore, it becomes difficult for the fixing resin to flow into the portion where the hollow fiber membrane is dense, and a leak state rarely occurs due to the unimpregnated portion of the fixing resin.
[0009]
[Patent Document 1]
JP-B-56-53405 (page 3-5, FIG. 7)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Publication No. 2-37791 (Pages 2-4, Fig. 1)
[Patent Document 3]
JP 2001-226496 A (page 3-7, FIG. 3)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a hollow fiber membrane module in which the hollow fiber membrane is less biased and no leak occurs in the resin fixing portion, and a hollow fiber membrane bundle is opened to form a hollow fiber membrane. An object of the present invention is to provide an apparatus for opening a hollow fiber membrane bundle that eliminates bias.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
That is, the method for producing a hollow fiber membrane module of the present invention is directed to a hollow fiber membrane module in which a hollow fiber membrane bundle in which hollow fiber membranes are bundled is housed in a case, and the hollow fiber membrane bundle is fixed in the case by a fixing resin. In the manufacturing method, a gas is blown to the hollow fiber membrane bundle before the hollow fiber membrane bundle is stored in the case.
[0012]
In the method for manufacturing a hollow fiber membrane module according to the present invention, the hollow fiber membrane bundle is a belt-shaped knitted fabric, and the knitted fabric is a folded portion of the hollow fiber membrane folded to the width of the knitted fabric. Are bound by a restraining thread extending in the longitudinal direction of the knitted fabric.
In the method for producing a hollow fiber membrane module of the present invention, it is preferable that a gas is blown onto the knitted fabric and then wound to form a roll, and the roll is housed in a bottomed cylindrical case.
The gas blown to the hollow fiber membrane bundle is preferably a gas treated by corona discharge.
[0013]
Further, the method for producing a hollow fiber membrane module of the present invention includes the steps of: inserting an end of the hollow fiber membrane bundle in which the hollow fiber membranes are converged into the housing from the opening of the housing; and fixing the hollow fiber membrane bundle near the opening. In the method for manufacturing a hollow fiber membrane module to be fixed to a housing by a resin, before the hollow fiber membrane bundle is fixed to the housing by the fixing resin, the hollow fiber membrane bundle near the opening of the housing is treated with a gas treated by corona discharge. Is sprayed.
In addition, the hollow fiber membrane bundle opening apparatus of the present invention includes a conveying unit that conveys the hollow fiber membrane bundle converging the hollow fiber membrane, a gas processing unit that processes gas by corona discharge, and a hollow fiber membrane that is being conveyed. The bundle is provided with gas jetting means for blowing gas treated by corona discharge.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
(Form example 1)
FIG. 1 is a sectional view showing an example of a hollow fiber membrane module manufactured by the manufacturing method of the present invention. The hollow fiber membrane module 30 includes a cylindrical case 31, a roll 33 of hollow fiber membrane bundles 32 housed in the case 31, and a resin fixing portion 34 for fixing the end of the roll 33 to the case 31. This is roughly composed of Here, the roll 33 folds the plurality of hollow fiber membranes 35 into a U-shape, and the band-shaped hollow fiber membrane bundle 32 in which the bent portions are bound by the restraining thread 36 is wound around a straw 37. There is something.
[0015]
The material of the case 31 may be any material having mechanical strength and durability, such as polycarbonate, polysulfone, polyolefin, PVC (polyvinyl chloride), acrylic resin, ABS resin, and modified PPE (polyphenylene ether). Can be used.
[0016]
As the hollow fiber membrane 35, various materials can be used, and for example, hollow fiber membranes made of various materials such as cellulose, polyolefin, polyvinyl alcohol, PMMA (polymethyl methacrylate), and polysulfone can be used. . Among them, it is preferable to use a hollow fiber membrane made of a material having high elongation such as polyethylene.
In addition, as long as it is a hollow fiber membrane that can be used as a filtration membrane, its pore size, porosity, film thickness, outer diameter, and the like are not particularly limited. For example, the outer diameter is 20 to 2000 μm, Is 0.01 to 1 μm, the porosity is 20 to 90%, and the film thickness is 5 to 300 μm.
[0017]
As shown in FIG. 1, the restraining thread 36 binds the hollow fiber membranes 35 at predetermined positions by chain stitching (chain knitting). As the type of the fiber constituting the constraining yarn 36, a multifilament yarn or a spun yarn made of a synthetic fiber having water resistance such as a polyester fiber can be used, and it is desirable to appropriately select it according to the use conditions and the like. The optimum number of yarns is not particularly limited, but is, for example, in the range of 2 to 5 yarns.
[0018]
This hollow fiber membrane module 30 is manufactured as follows.
First, a band-shaped hollow fiber membrane bundle 32 (knitted fabric) as shown in FIG. 2 is prepared. The hollow fiber membrane bundle 32 is manufactured by so-called Russell knitting, and a plurality of hollow fiber membranes 35 are folded back plural times to the width of the hollow fiber membrane bundle 32, and the folded portion is formed into a hollow fiber membrane. The bundles 32 are bound together by chain stitch restraining threads 36 extending in the longitudinal direction.
[0019]
Next, a gas is blown onto the hollow fiber membrane bundle 32 to break the hollow fiber membrane bundle 32, thereby dispersing the respective hollow fiber membranes 35 uniformly (hereinafter, this operation is also referred to as opening). After the hollow fiber membrane bundle 32 is opened, it is wound around a straw 37 to form a roll 33 composed of the hollow fiber membrane bundle 32 as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the roll 33 is housed in a bottomed cylindrical case 31 having a plurality of grooves extending radially at the bottom. Next, the resin injection tube 41 extends downward from the bottom, and the bottomed cylindrical resin pot 40 filled with the liquid fixing resin 42 is inserted into the straw 37 so that the resin injection tube 41 is inserted into the straw 37. , On the roll 33.
[0020]
Next, the case where the roll 33 is accommodated in the case 31 and the resin pot 40 is disposed on the roll 33 is set in a centrifuge (not shown), and the fixing resin 42 in the resin pot 40 is centrifuged by the centrifugal force. The mixture is poured into the bottom of the case 31 through the straw 37, and is poured between the case 31 and the roll 33 and between the hollow fiber membranes 35 and spread.
After the fixing resin 42 is solidified to form the resin fixing portion 34, the bottom side of the roll 33 is cut together with the case 31 and the resin fixing portion 34 to open the end of the hollow fiber membrane 35, as shown in FIG. Is manufactured.
[0021]
The opening of the hollow fiber membrane bundle 32 described above is specifically performed using an opening device 50 as shown in FIGS. 5 and 6. The fiber opening device 50 winds the hollow fiber membrane bundle 32 around the straw 37 by rotating the pin guide while holding the leading end of the hollow fiber membrane bundle 32 with a pair of pin guides (not shown). A device 51 (conveying means), a guide roller 52 for guiding the supplied hollow fiber membrane bundle 32 to the winding device 51, a pressing roller 53 for sandwiching the hollow fiber membrane bundle 32 between the guide roller 52, Gas supply means (not shown) for supplying gas, gas treatment means (not shown) for treating gas by corona discharge, and gas treated by corona discharge to the hollow fiber membrane bundle 32 conveyed to the winding device 51 And a nozzle 54 (gas jetting means) for blowing air.
[0022]
As the gas treatment means, for example, a static eliminator that applies a high alternating voltage to the electrode needle to cause corona discharge to the electrode needle, and alternately generates positive ions and negative ions from the electrode needle can be used. As the gas supply means, for example, an air compressor can be used.
[0023]
The nozzle 54 is a flat nozzle in which a plurality of outlets are provided at a tip thereof in a straight line in the width direction of the nozzle, and is installed so that the width direction is parallel to the width direction of the hollow fiber membrane bundle 32. Have been.
The inner diameter of the outlet of the nozzle 54 is preferably in the range of 0.1 mm to 5 mm, and more preferably in the range of 0.5 mm to 2 mm. If the inner diameter is less than 0.1 mm, the gas may pass through the gap between the hollow fiber membranes 35, so that the opening effect may be significantly reduced. On the other hand, when the inner diameter exceeds 5 mm, regardless of the gas pressure, the gas is blown onto the plurality of hollow fiber membranes 35 at the same time, so that the hollow fiber membrane bundle 32 may not be able to be opened. In the above-mentioned size range, gas enters between the hollow fiber membranes 35, so that an extremely good opening effect can be exhibited.
[0024]
The position of the nozzle 54 is preferably arranged in the vicinity of the hollow fiber membrane bundle 32 as long as the tip does not contact the hollow fiber membrane bundle 32, and the distance between the nozzle 54 and the hollow fiber membrane bundle 32 is, for example, , 100 mm or less, and preferably in the range of 5 to 50 mm. If the position of the nozzle 54 is too far from the hollow fiber membrane bundle 32, even if the inside diameter of the outlet of the nozzle 54 is within the above-described range, gas is blown to the plurality of hollow fiber membranes 35 at the same time. May not be able to be opened.
[0025]
The relative moving speed between the hollow fiber membrane bundle 32 and the nozzle 54 is preferably 1 to 30 m / min. When the moving speed is less than 1 m / min, the productivity of the hollow fiber membrane module is significantly reduced, while when it exceeds 30 m / min, the opening effect of the hollow fiber membrane bundle 32 tends to be reduced.
The gas blown to the hollow fiber membrane bundle 32 is preferably ejected from the nozzle 54 at an angle of 10 to 80 ° with respect to the plane of the hollow fiber membrane bundle 32 and in the same direction as the transport direction of the hollow fiber membrane bundle 32. If the angle of the gas blown to the hollow fiber membrane bundle 32 is less than 10 ° with respect to the plane of the hollow fiber membrane bundle 32, the gas will only pass through the outer surface of the hollow fiber membrane bundle 32, so that the opening effect is significantly reduced. On the other hand, if it exceeds 80 °, the gas may pass through the gap between the hollow fiber membranes 35, and the opening effect may be significantly reduced. In addition, if gas is ejected from the nozzle 54 in a direction opposite to the direction in which the hollow fiber membrane bundle 32 is transported, the transport of the hollow fiber membrane bundle 32 may be hindered.
[0026]
The pressure of the gas blown to the hollow fiber membrane bundle 32 is preferably in the range of 0.01 to 0.5 MPa on the surface of the hollow fiber membrane bundle, and more preferably in the range of 0.05 to 0.2 MPa. . If the pressure of the gas is less than 0.01 MPa, the pressure may be too low and the hollow fiber membrane bundle 32 may not be opened. On the other hand, if the pressure of the gas exceeds 0.5 MPa, the possibility of the entanglement of the hollow fiber membrane 35 increases, which is not preferable. By the gas supply in the above-described pressure range, a good fiber opening effect of the hollow fiber membrane bundle 32 is exhibited.
[0027]
The flow rate of the gas blown to the hollow fiber membrane bundle 32 is preferably in the range of 0.1 to 200 L / min. If the flow rate of the gas is less than 0.1 L / min, the flow rate is too small, and there is a possibility that the hollow fiber membrane bundle 32 cannot be opened. On the other hand, if the flow rate of the gas exceeds 200 L / min, the possibility of the entanglement of the hollow fiber membrane 35 increases, which is not preferable.
[0028]
As the fixing resin 42, an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a polyurethane resin, a silicone-based filler, various hot melt resins, and the like can be used, and can be appropriately selected. The viscosity of the fixing resin 42 before solidification is not particularly limited, but is preferably 500 to 3000 mPa · s. If the viscosity of the fixing resin 42 is less than 500 mPa · s, there is a possibility that the fixing resin 42 absorbs a large amount of water on the outer surface of the hollow fiber membrane 35 due to capillary action. If the viscosity of the fixing resin 42 exceeds 3000 mPa · s, it is difficult to spread the fixing resin 42 between the hollow fiber membranes 35, which is not preferable.
[0029]
In the method of manufacturing the hollow fiber membrane module 30 described above, the gas is blown to the hollow fiber membrane bundle 32 before the hollow fiber membrane bundle 32 is rolled into the case 31 and housed in the case 31. The membrane bundle 32 is opened, and the hollow fiber membranes 35 are uniformly dispersed. Thereby, the fixing resin 42 spreads between the hollow fiber membranes 35, and no leak occurs in the resin fixing portion 34 in which the fixing resin 42 is solidified. In addition, when the manufactured hollow fiber membrane module 30 is used for filtering liquid or gas, the fluid flows uniformly throughout the hollow fiber membrane 35, and the filtering performance can be sufficiently exhibited.
[0030]
Further, since the gas blown to the hollow fiber membrane bundle 32 is treated by corona discharge, static electricity on the surface of the hollow fiber membrane 35 is neutralized by positive ions or negative ions contained in the gas, and the hollow fiber membranes 35 are separated from each other. No confounding. This makes it easier for the fixing resin 42 to spread between the hollow fiber membranes 35. In addition, when the manufactured hollow fiber membrane module 30 is used for filtering a liquid or a gas, the fluid flows more uniformly throughout the hollow fiber membrane 35, and the filtration performance can be stabilized.
[0031]
Further, since the hollow fiber membrane bundle 32 is formed by binding the folded portion of the hollow fiber membrane 35 folded to the length of the width by the restraining thread 36 extending in the longitudinal direction of the hollow fiber membrane bundle 32, The hollow fiber membranes 35 can be uniformly aligned and the state can be maintained. This makes it easier for the fixing resin 42 to spread between the hollow fiber membranes 35. In addition, when the manufactured hollow fiber membrane module 30 is used for filtering a liquid or a gas, the fluid flows more uniformly through the entire hollow fiber membrane 35, and the filtration performance can be further stabilized.
Further, since the hollow fiber membrane bundle 32 is wound into a roll 33 and the roll 33 is housed in the case 31, the hollow fiber membrane module 30 in which the hollow fiber membranes 35 are uniformly and densely arranged can be easily manufactured. Can be manufactured.
[0032]
In addition, the manufacturing method of the hollow fiber membrane module of the present invention is not limited to the manufacturing of the hollow fiber membrane module 30 shown in FIG. 1. For example, as shown in FIG. The present invention is also applicable to the manufacture of the hollow fiber membrane module 10 fixed to the case 11 at the resin fixing portion 14.
[0033]
In addition, the shape of the nozzle in the above-described fiber opening device is not limited to one having a plurality of outlets as in the illustrated example, and a single tube nozzle may be used. However, since the pressure and amount of gas blown to the hollow fiber membrane bundle 32 are preferably uniform over the entire surface of the hollow fiber membrane bundle 32, a nozzle in which a plurality of outlets are linearly aligned, or a plurality of nozzles A nozzle in which the outlets are arranged circumferentially is preferable.
In addition, the number of nozzles is not particularly limited, and a plurality of flat nozzles as shown in the figure may be arranged in the transport direction of the hollow fiber membrane bundle 32.
[0034]
The type of gas ejected from the nozzle 54 is not particularly limited, and any gas may be used as long as it does not adversely affect the hollow fiber membrane 35, but water, dust, and oil are removed. Preferred gases are preferred.
Further, in the illustrated example, air is blown from the fixed nozzle 54 to the hollow fiber membrane bundle 32 being conveyed. However, the present invention is not limited to this mode, and one of the hollow fiber membrane bundle 32 and the nozzle 54 is used. Can be moved.
Further, the conveying means in the fiber opening device is not limited to the winding device 51 in the illustrated example, and a simple winding roller or the like may be used.
[0035]
(Form example 2)
FIG. 7 is a perspective view showing another example of the hollow fiber membrane module manufactured by the manufacturing method of the present invention. The hollow fiber membrane module 60 includes a housing 61, a hollow fiber membrane bundle 64 in which a plurality of hollow fiber membranes 62 are bound in a sheet shape by restraining threads 63, and an end of the hollow fiber membrane bundle 64, And a resin fixing portion 65 that is fixed to the housing 61 while maintaining the open state of the 62 end.
[0036]
As shown in FIG. 8, the housing 61 is a cylindrical body having a U-shaped cross section in which an internal passage 66 is formed. At least one end of the housing 61 is provided with a pipe 67 communicating with the internal passage 66 and opening to the outside.
In addition, a slit-shaped opening 68 serving as an insertion port for accommodating the end of the hollow fiber membrane bundle 64 in the internal passage 66 is formed on the side surface of the housing 61, and surrounds the periphery of the opening 68. A weir 69 for preventing dripping of the liquid fixing resin is formed integrally with the housing 61. The portion surrounded by the weir 69 is a resin injection portion 70 for injecting the fixing resin.
[0037]
The material of the housing 61 may be any material having mechanical strength and durability, such as polycarbonate, polysulfone, polyolefin, PVC (polyvinyl chloride), acrylic resin, ABS resin, and modified PPE (polyphenylene ether). Can be used.
As the hollow fiber membrane 62, the same one as the hollow fiber membrane 35 described above can be used.
The restraining thread 63 binds the hollow fiber membranes 62 at predetermined positions by chain stitching. The same fibers as the above-described restraining thread 36 can be used as the fibers constituting the restraining thread 63.
[0038]
The hollow fiber membrane bundle 64 may be one in which the hollow fiber membranes 62 are simply aligned, but may be a knitted fabric using the hollow fiber membranes 64 as weft yarns, that is, a hollow fiber membrane of Russell knitting as shown in FIG. A bundle or a laminate formed by laminating several knitted fabrics is preferable from the viewpoint of the workability of the hollow fiber membrane module 60.
The hollow fiber membrane bundle formed by laminating a plurality of knitted fabrics as described herein includes a fabric obtained by folding and knitting a knitted fabric to an appropriate length without cutting the knitted fabric. The number of knitted fabrics to be laminated (folded) varies depending on the thickness of the knitted fabric, that is, the thickness of the hollow fiber membranes 62 and the number of hollow fiber membranes 62 when knitting the knitted fabric, but usually about five. Up to.
[0039]
Next, a method for manufacturing the hollow fiber membrane module 60 will be described.
First, a plurality of hollow fiber membranes 62 are bundled in a sheet shape by a restraining thread 63 to produce a hollow fiber membrane bundle 64. At this time, when the hollow fiber membrane bundle 64 is inserted into the opening 68 of the housing 61, the restraining thread 63 is positioned so as to be located 2 to 20 mm outside the opening 68 from the opening end of the opening 68. The hollow fiber membrane bundle 64 is provided so as to be substantially parallel to the portion 68. Further, the end of each hollow fiber membrane 62 constituting the hollow fiber membrane bundle 64 is cut and opened in advance.
[0040]
Next, the end of the hollow fiber membrane bundle 64 is inserted from the opening 68 of the housing 61 such that the open end of the hollow fiber membrane 62 is located in the internal path 66 of the housing 61.
After the end of the hollow fiber membrane bundle 64 is housed in the housing 61, as shown in FIG. 9, the nozzle connected to the hollow fiber membrane 62 of the resin injection part 70 near the opening 68 of the housing 61 is connected to a compressor or the like. The hollow fiber membrane bundle 64 is opened by blowing gas from 71 to uniformly disperse the hollow fiber membranes 62 (hereinafter, this operation is also referred to as opening). The gas is blown while moving the nozzle 71 in the longitudinal direction of the slit of the opening 68 of the housing 61 to blow gas to all the hollow fiber membranes 62 of the hollow fiber membrane bundle 64.
[0041]
Next, while the open state of the end of the hollow fiber membrane 62 is maintained, a liquid fixing resin is filled into the resin injection portion 70 and the opening 68 from the outside of the housing 61 and solidified to form a resin fixing portion 65. By fixing the hollow fiber membrane bundle 64 to the housing 61, the hollow fiber membrane module 60 shown in FIG. 7 is manufactured.
[0042]
The nozzle 71 used for opening the end of the hollow fiber membrane bundle 64 has a hollow cylindrical shape, and preferably has a tip structure in which the tip is narrowed so that the jetting gas is not scattered over a wide range. . The material is not limited.
The size of the nozzle 71 can be appropriately determined based on the gas pressure described later.
[0043]
The inner diameter of the outlet of the nozzle 71 is preferably in the range of 0.1 mm to 5 mm, and more preferably in the range of 0.5 mm to 2 mm. If the inner diameter is less than 0.1 mm, the gas may pass through the gap between the hollow fiber membranes 62, so that the opening effect may be significantly reduced. On the other hand, if the inner diameter exceeds 5 mm, regardless of the pressure of the gas, the gas is blown onto the plurality of hollow fiber membranes 62 at the same time, so that it may not be possible to open each hollow fiber membrane bundle 64. is there. In the above-mentioned size range, gas enters between the hollow fiber membranes 62, so that an extremely good opening effect can be exhibited.
[0044]
The position of the nozzle 71 is preferably arranged in the vicinity of the hollow fiber membrane bundle 64 as long as the tip does not contact the hollow fiber membrane bundle 64, and the distance between the nozzle 71 and the hollow fiber membrane bundle 64 is, for example, 5 mm or less, and preferably in the range of 0.1 to 2.0 mm. If the position of the nozzle 71 is too far from the hollow fiber membrane bundle 64, even if the inner diameter of the nozzle 71 is within the above range, gas is blown to a plurality of hollow fiber membranes 62 at the same time, and the hollow fiber membrane bundle 64 is opened. May not be possible.
[0045]
The moving speed of the nozzle 71 is preferably 0.1 to 5.0 m / min, and more preferably 0.5 to 2.0 m / min. If the moving speed of the nozzle 71 is less than 0.1 m / min, the productivity of the hollow fiber membrane module is significantly reduced, while if it exceeds 5.0 m / min, the opening effect of the hollow fiber membrane bundle 64 tends to be reduced. Become.
[0046]
The gas supplied from the nozzle 71 is gas that has been processed by corona discharge in gas processing means (not shown). As the gas treatment means, for example, a static eliminator that applies an alternating high voltage to the electrode needle to cause corona discharge to the electrode needle, and alternately generates positive ions and negative ions from the electrode needle can be used.
The type of gas is not particularly limited, and any gas can be used as long as it does not adversely affect the hollow fiber membrane 62, but a gas from which moisture, dust, and oil have been removed is preferable.
It is preferable that the pressure of the gas sent from the compressor or the like to the nozzle 71 be appropriately determined depending on the arrangement position and the diameter of the nozzle.
[0047]
The pressure of the gas blown to the hollow fiber membrane bundle 64 is preferably in the range of 0.01 to 0.5 MPa on the surface of the hollow fiber membrane bundle, and more preferably in the range of 0.2 to 0.4 MPa. . If the pressure of the gas is less than 0.01 MPa, the pressure may be too low and the hollow fiber membrane bundle 64 may not be opened. On the other hand, when the gas pressure exceeds 0.5 MPa, the risk of bending due to the hollow fiber membrane 62 being pushed down by the gas pressure increases, which is not preferable. By the gas supply in the above-mentioned pressure range, a good fiber opening effect of the hollow fiber membrane bundle 64 is exhibited.
[0048]
The flow rate of the gas blown to the hollow fiber membrane bundle 64 is preferably in the range of 0.1 to 350 L / min, more preferably in the range of 10 to 125 L / min, and still more preferably in the range of 10 to 125 L / min. The range is 40 L / min. If the flow rate of the gas is less than 0.1 L / min, the flow rate is too small, and the hollow fiber membrane bundle 64 may not be opened. On the other hand, if the flow rate of the gas exceeds 350 L / min, the risk of bending due to the hollow fiber membrane 62 being pushed down by the gas increases, which is not preferable.
[0049]
The restraining thread 63 is for making the hollow fiber membrane 62 easy to unravel and to exhibit an extremely good opening effect. In addition, the restraining thread 63 has an effect of blocking the rise of the liquid fixing resin injected into the resin injecting section 70, and has an interface between the hardened portion and the hollow fiber membrane 62 caused by the rising of the fixing resin. Has an effect of dispersing and absorbing stress and suppressing damage to the hollow fiber membrane 62.
[0050]
As the fixing resin, an epoxy resin, an unsaturated polyester resin, a polyurethane resin, a silicone-based filler, various hot melt resins, and the like can be used, and can be appropriately selected. The viscosity of the fixing resin before solidification is not particularly limited, but is preferably 500 to 5000 mPa · s, and more preferably 2000 to 3000 mPa · s. If the viscosity of the fixing resin is less than 500 mPa · s, the fixing resin may flow to the open end of the hollow fiber membrane 62 and may cause the open end to be closed. If the viscosity of the fixing resin exceeds 5000 mPa · s, it becomes difficult to impregnate between the hollow fiber membranes 62, which is not preferable.
[0051]
In the manufacturing method of the hollow fiber membrane module 60 described above, the gas blown to the hollow fiber membrane bundle 64 is treated by corona discharge, and the positive ions or negative ions contained in the gas cause the hollow fiber membrane 62 to emit. The static electricity on the surface is neutralized, and the hollow fiber membranes 62 are uniformly dispersed without entanglement between the hollow fiber membranes 62. Accordingly, the fixing resin does not spread between the hollow fiber membranes 62, and no leak occurs in the resin fixing portion 65 in which the fixing resin is solidified.
[0052]
In the manufacturing method of the illustrated hollow fiber membrane module 60, the end of the hollow fiber membrane 62 is cut and opened in advance, and the fixing resin is injected while the open state of the end of the hollow fiber membrane 62 is maintained. However, the method for producing the hollow fiber membrane module of the present invention is not limited to this. For example, the end of the hollow fiber membrane bundle 64 in which the end of the hollow fiber membrane 62 is not cut in advance is inserted into the housing 61, and gas is blown to the hollow fiber membrane bundle 64 near the resin injection part 70 of the housing 61. Thereafter, a fixing resin is injected into the internal passage 66 of the housing 61 so as to cover all the ends of the hollow fiber membrane 62, and after this is solidified, the resin fixing portion in the internal passage 66 is combined with the end of the hollow fiber membrane 62. A method of cutting together and opening the end of the hollow fiber membrane 62 can be given.
[0053]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples.
(Example 1)
A hollow fiber membrane module as shown in FIG. 1 was manufactured as follows.
First, while folding a bundle of 5,000 polyethylene hollow fiber membranes (fractionation performance: 0.1 μm, outer diameter: 380 μm) manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd. at a length of 65 mm, the folded portions on both sides were folded. The bundle was tied by a chain stitch using polyester filament yarn to form a band-like hollow fiber membrane bundle.
[0054]
While the hollow fiber membrane bundle is being conveyed at a speed of 5 m / min in a fiber opening device as shown in FIG. 5, the tip is at a distance of 10 mm from the surface of the hollow fiber membrane bundle, Air treated by corona discharge with gas treatment means from a nozzle installed at an angle of 30 ° to the hollow fiber membrane bundle so that the pressure on the surface of the hollow fiber membrane bundle becomes 0.1 MPa. Sprayed on the surface. Here, as the nozzle, an aluminum flat nozzle (manufactured by Spraying Systems Japan Co., Ltd.) in which 16 air outlets having an inner diameter of 0.8 mm were linearly arranged at intervals of 3 mm was used. In addition, as a gas processing means, a method of applying a high alternating voltage (± 0.7 kV) to one electrode needle to cause a corona discharge to the electrode needle and alternately generating positive ions and negative ions from the electrode needle is used. An electric device (a spot type static eliminator manufactured by KEYENCE CORPORATION) was used.
[0055]
The hollow fiber membrane bundle after opening was almost uniformly dispersed in such a state that the hollow fiber membranes were not entangled and the hollow fiber membranes were separated. When the average charge amount of the hollow fiber membrane bundle was measured using an electrostatic sensor (manufactured by Keyence Corporation), it was -0.2 to 0 kV, and the surface of the hollow fiber membrane bundle was almost neutralized electrically. Static electricity was almost eliminated.
Next, the hollow fiber membrane bundle was wound up with a winding device in a state where a straw was arranged at the center, to produce a roll of a hollow fiber membrane bundle having a diameter of about 38 mm. The roll was housed in a bottomed cylindrical case so that the side of the hollow fiber membrane bundle was located at the bottom of the case. Here, as the bottomed cylindrical case, an ABS resin molded product having an inner diameter of 40 mm, a height of 70 mm, and a wall thickness of 2 mm was used.
[0056]
Next, the liquid fixing resin was injected into the bottom of the case with a centrifugal force through a straw, and was poured between the hollow fiber membranes and between the roll and the case to be spread. Here, a polyurethane resin having a viscosity of 1500 mPa · s was used as the fixing resin.
After the fixing resin is solidified, the hollow fiber membrane bundle is cut together with the case and the resin fixing portion perpendicularly to the axis of the case at a position 10 mm from the bottom end of the case, and the end of the hollow fiber membrane is opened. Was.
In the hollow fiber membrane module thus obtained, no leakage occurred in the resin fixing portion due to the improper filling of the fixing resin. Moreover, the hollow fiber membrane was fixed to the case in a state where an appropriate gap was formed between them, and the hollow fiber membrane module showed good filtration performance.
[0057]
(Comparative Example 1)
A hollow fiber membrane module was obtained in the same manner as in Example 1, except that no gas was blown onto the hollow fiber membrane bundle.
Three out of 200 obtained hollow fiber membrane modules leaked in the resin fixing portion. Observation of the cut surface of the resin fixing portion of these leaked products revealed that the distribution of the hollow fiber membranes was coarse and dense, and a leak occurred in the dense part where the hollow fiber membranes were in strong contact with each other. It was identified.
In addition, when a filtration test was performed on a hollow fiber membrane module in which no leak occurred, one out of 100 modules had a relatively early failure in filtration performance.
[0058]
【The invention's effect】
As described above, the method for manufacturing a hollow fiber membrane module of the present invention includes a hollow fiber membrane bundle in which hollow fiber membranes are bundled and housed in a case, and the hollow fiber membrane bundle is fixed in the case by a fixing resin. In the method for manufacturing a fiber membrane module, a gas is blown to the hollow fiber membrane bundle before the hollow fiber membrane bundle is housed in the case. Therefore, the bias of the hollow fiber membrane is small, and a leak occurs in the resin fixing portion. It is possible to obtain a hollow fiber membrane module without any problem.
[0059]
Further, in the method for producing a hollow fiber membrane module of the present invention, the hollow fiber membrane bundle is a belt-shaped knitted fabric, and the knitted fabric has a folded portion of the hollow fiber membrane folded back to the width of the knitted fabric. If the knitted and woven fabrics are bound by restraining yarns extending in the longitudinal direction, the hollow fiber membranes can be uniformly aligned and maintained in that state.
Further, in the method for producing a hollow fiber membrane module of the present invention, a gas is blown onto the knitted fabric and then wound into a roll, and if the roll is housed in a bottomed cylindrical case, hollow A hollow fiber membrane module in which fiber membranes are uniformly and densely arranged can be easily manufactured.
Further, if the gas blown to the hollow fiber membrane bundle is a gas treated by corona discharge, the bias of the hollow fiber membrane can be further reduced.
[0060]
Further, the method for producing a hollow fiber membrane module of the present invention includes the steps of: inserting an end of the hollow fiber membrane bundle in which the hollow fiber membranes are converged into the housing from the opening of the housing; and fixing the hollow fiber membrane bundle near the opening. In the method for manufacturing a hollow fiber membrane module to be fixed to a housing by a resin, before the hollow fiber membrane bundle is fixed to the housing by the fixing resin, the hollow fiber membrane bundle near the opening of the housing is treated with a gas treated by corona discharge. Is sprayed, it is possible to obtain a hollow fiber membrane module in which no leak occurs in the resin fixing portion.
[0061]
In addition, the hollow fiber membrane bundle opening apparatus of the present invention includes a conveying unit that conveys the hollow fiber membrane bundle converging the hollow fiber membrane, a gas processing unit that processes gas by corona discharge, and a hollow fiber membrane that is being conveyed. Since the bundle is provided with gas ejection means for blowing gas treated by corona discharge, the bundle of hollow fiber membranes can be easily opened to eliminate the bias of the hollow fiber membrane.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing one example of a hollow fiber membrane module obtained by a production method of the present invention.
FIG. 2 is a front view showing an example of a hollow fiber membrane bundle.
FIG. 3 is a roll obtained by winding the hollow fiber membrane bundle of FIG. 2;
FIG. 4 is a cross-sectional view showing one process of manufacturing the hollow fiber membrane module.
FIG. 5 is a schematic view showing an example of the hollow fiber membrane bundle opening apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a state in which gas is blown from a nozzle to a hollow fiber membrane bundle.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing another example of the hollow fiber membrane module obtained by the production method of the present invention.
8 is a sectional view of a housing part of the hollow fiber membrane module of FIG.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing how a gas is blown from a nozzle to a hollow fiber membrane bundle.
FIG. 10 is a cross-sectional view illustrating an example of a hollow fiber membrane module.
FIG. 11 is a sectional view showing another example of the hollow fiber membrane module.
[Explanation of symbols]
30 Hollow fiber membrane module
31 cases
32 Hollow fiber membrane bundle
33 rolls
34 resin fixing part (resin for fixing)
35 hollow fiber membrane
36 Restraining yarn
42 Fixing resin
51 Winding device (transportation means)
54 nozzles (gas blowing means)
60 Hollow fiber membrane module
61 Housing
62 hollow fiber membrane
64 hollow fiber membrane bundle
65 Resin fixing part (resin for fixing)
68 opening

Claims (6)

中空糸膜を集束した中空糸膜束をケース内に収納し、中空糸膜束を固定用樹脂によってケース内に固定する中空糸膜モジュールの製造方法において、
中空糸膜束をケース内に収納する前に、中空糸膜束に気体を吹き付けることを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。
In a method for manufacturing a hollow fiber membrane module in which a hollow fiber membrane bundle in which a hollow fiber membrane is bundled is housed in a case and the hollow fiber membrane bundle is fixed in the case by a fixing resin,
A method for manufacturing a hollow fiber membrane module, comprising blowing a gas onto the hollow fiber membrane bundle before storing the hollow fiber membrane bundle in the case.
前記中空糸膜束が、帯状の編織物であり、
該編織物は、編織物の幅の長さに折り返した中空糸膜の折り返し部分を、編織物の長手方向に延びる拘束糸条にて結束させたものであ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。
The hollow fiber membrane bundle is a belt-shaped knitted fabric,
2. The knitted fabric according to claim 1, wherein the folded portion of the hollow fiber membrane folded to the width of the knitted fabric is bound by a restraining thread extending in the longitudinal direction of the knitted fabric. The method for producing a hollow fiber membrane module of the present invention.
前記編織物に気体を吹き付けた後にこれを巻回してロールとし、このロールを有底円筒状のケース内に収納することを特徴とする請求項2記載の中空糸膜モジュールの製造方法。The method for producing a hollow fiber membrane module according to claim 2, wherein a gas is blown onto the knitted fabric and then wound to form a roll, and the roll is stored in a cylindrical case having a bottom. 中空糸膜束に吹き付ける気体が、コロナ放電により処理された気体であることを特徴とする請求項1ないし3いずれか一項に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。The method for producing a hollow fiber membrane module according to any one of claims 1 to 3, wherein the gas blown to the hollow fiber membrane bundle is a gas treated by corona discharge. 中空糸膜を収束した中空糸膜束の端部をハウジングの開口部からハウジング内に挿入し、開口部付近の中空糸膜束を固定用樹脂によってハウジングに固定する中空糸膜モジュールの製造方法において、
ハウジングに中空糸膜束を固定用樹脂によって固定する前に、ハウジングの開口部付近の中空糸膜束に、コロナ放電により処理された気体を吹き付けることを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。
In a method for manufacturing a hollow fiber membrane module, an end of a hollow fiber membrane bundle in which a hollow fiber membrane is converged is inserted into the housing from an opening of the housing, and the hollow fiber membrane bundle near the opening is fixed to the housing by a fixing resin. ,
A method of manufacturing a hollow fiber membrane module, comprising blowing a gas treated by corona discharge onto a hollow fiber membrane bundle near an opening of a housing before fixing the hollow fiber membrane bundle to a housing with a fixing resin.
中空糸膜を収束した中空糸膜束を搬送する搬送手段と、
気体をコロナ放電により処理する気体処理手段と、
搬送中の中空糸膜束に、コロナ放電により処理された気体を吹き付ける気体噴出手段とを具備することを特徴とする中空糸膜束の開繊装置。
Conveying means for conveying the hollow fiber membrane bundle converging the hollow fiber membrane,
Gas processing means for processing the gas by corona discharge,
A fiber opening device for a hollow fiber membrane bundle, comprising: gas blowing means for blowing a gas treated by corona discharge onto a hollow fiber membrane bundle being conveyed.
JP2002375707A 2002-12-26 2002-12-26 Method for producing hollow fiber membrane module Expired - Fee Related JP4338393B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002375707A JP4338393B2 (en) 2002-12-26 2002-12-26 Method for producing hollow fiber membrane module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002375707A JP4338393B2 (en) 2002-12-26 2002-12-26 Method for producing hollow fiber membrane module

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007321783A Division JP4338756B2 (en) 2007-12-13 2007-12-13 Hollow fiber membrane module manufacturing method and hollow fiber membrane bundle opening device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004202402A true JP2004202402A (en) 2004-07-22
JP4338393B2 JP4338393B2 (en) 2009-10-07

Family

ID=32813350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002375707A Expired - Fee Related JP4338393B2 (en) 2002-12-26 2002-12-26 Method for producing hollow fiber membrane module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4338393B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103239996A (en) * 2012-02-03 2013-08-14 三菱丽阳可菱水株式会社 Method for manufacturing hollow fiber membrane module and guide member
CN103239993A (en) * 2012-02-03 2013-08-14 三菱丽阳可菱水株式会社 Roll of hollow fiber membrane substance, rolling method, rolling apparatus, and wrapping way of hollow fiber membrane substance

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103239996A (en) * 2012-02-03 2013-08-14 三菱丽阳可菱水株式会社 Method for manufacturing hollow fiber membrane module and guide member
CN103239993A (en) * 2012-02-03 2013-08-14 三菱丽阳可菱水株式会社 Roll of hollow fiber membrane substance, rolling method, rolling apparatus, and wrapping way of hollow fiber membrane substance

Also Published As

Publication number Publication date
JP4338393B2 (en) 2009-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1270063B1 (en) Hollow fiber membrane contactor
US4430219A (en) Hollow fiber package body and its production
EP2448658B1 (en) Non-braided, textile-reinforced hollow fiber membrane
KR102370290B1 (en) Membrane assembly for supporting a biofilm
JP4338756B2 (en) Hollow fiber membrane module manufacturing method and hollow fiber membrane bundle opening device
EP0203489A2 (en) Improved hollow fiber membrane device with inner wrap
US20120261333A1 (en) Filter element for fluid filtration system
KR101806600B1 (en) Hollow fibre membrane with compatible reinforcements
JP6462131B2 (en) Hollow fiber membrane module
KR20190070930A (en) Membrane element
CN109126298A (en) Row for coalescing filter rushes down medium
JP4338393B2 (en) Method for producing hollow fiber membrane module
KR100842074B1 (en) Hollow fiber membrane for internal hollow fiber
JP2000288357A (en) Method for manufacturing hollow fiber membrane module, hollow fiber membrane module, and hollow fiber membrane module unit using the same
JP2004203564A (en) Method for transporting hollow fiber membrane bundle, transport device, and method for manufacturing hollow fiber membrane module
JP4498557B2 (en) Hollow fiber membrane module, manufacturing method thereof, and hollow fiber membrane module unit
JPH0426886B2 (en)
CN111229052B (en) Penetrating carrier of column knitting structure
JP4330497B2 (en) Process for producing entangled polyolefin multifilament, entangled polyolefin multifilament and filter cloth
KR101721992B1 (en) The method of making nanofiber-maskpack with MD-direction different basis weights
JP2001054724A (en) Method for manufacturing hollow fiber membrane module, hollow fiber membrane module, and hollow fiber membrane module unit using the same
JPH05245348A (en) Spiral wound hollow fiber membrane fabric cartridge and module having integral turbulence promoter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051226

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20071012

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071023

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20071213

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090623

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090630

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4338393

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120710

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120710

Year of fee payment: 3

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120710

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130710

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130710

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees