JPH0318491B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0318491B2 JPH0318491B2 JP58174174A JP17417483A JPH0318491B2 JP H0318491 B2 JPH0318491 B2 JP H0318491B2 JP 58174174 A JP58174174 A JP 58174174A JP 17417483 A JP17417483 A JP 17417483A JP H0318491 B2 JPH0318491 B2 JP H0318491B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- membrane
- swelling agent
- solvent
- pleated
- water
- 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.)
- Expired - Lifetime
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- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
本発明はプリーツ型モジユールの製造方法に関
する。 分離用半透膜を用いて液体を処理する技術とし
て逆浸透法、限外過法、精密過法などがよく
知られており、種々の分野で設備の導入が進めら
れている。 ところで、この処理設備の能力を左右する最も
重要な要素は半透膜であり、これは高分子物質を
溶剤と膨潤剤とに溶解した膜形成液（ドープ）を
織布または不織布などのような支持体上に塗布す
るか、２重孔口金を用いて中空糸として紡糸し、
一定時間空気に接触させた後凝固液中でゲル化さ
せて成膜する方法が一般的である。 このようにして製造された平膜または中空糸状
の膜を、平膜積層型、のり巻き型、中空繊維型、
円筒型およびのり巻き型の改良型としてのプリー
ツ型のモジユールに成形して使用されている。 これらの各種型式のモジユールの中でプリーツ
型モジユール（実公昭55−33608など）は半透膜
のリーフの長さが短いため透過液側の流通抵抗が
小さいという利点があり、特に透過液量の多い限
外過用のモジユールおよび大型のモジユールな
どに適していることが知られている。 このプリーツ型モジユールの従来からの製造方
法は概略次のような手順である。 (イ) 保存されていた平膜を要求グレードに応じて
加熱処理する。 (ロ) 一定の長さに切断する。 (ハ) プリーツ折り機にかけてプリーツ化された膜
に加工する。 (ニ) プリーツの山部および谷部を扱いて折り目を
セツトする。 (ホ) 角型集水管に接着剤で接着する。 (ヘ) 樹脂を含浸させたガラス繊維で外周を巻き固
める。 この製造手順でプリーツ化された膜の断面の一
部を示す模式図が第１図で、１−１はポリエステ
ル織布などの支持布、２−２は半透膜、３−３は
スペーサー、ａ−a′はプリーツ山部、ｂはプリー
ツ谷部である。第１図のプリーツ膜の山部ａ−
a′および谷部ｂは実際の膜では扱きによつて鋭角
に折り曲げられているため、膜を電子顕微鏡で観
察すると部分的に微細な裂け目を生じていること
がある。 この裂け目はモジユールの全膜面積のうちわず
かで、しかも膜の表面層だけであるので、性能に
およぼす影響は殆んどの場合無視できるが、用途
によつては昨今特に水質の要求が厳しくなり、無
視できないようになつてきた。 本発明者らはこのわずかな裂け目を皆無にすべ
く鋭意検討した結果本発明に到達した。 以下に本発明の内容を詳しく説明する。 前述したようにプリーツモジユールを製造する
場合、従来は平膜を加熱処理した後裁断してプリ
ーツ折り機にかけてプリーツ化を行なうわけであ
るが、この時用いる平膜は含水率40〜85％のゲル
化した状態であるので、一見したところかなりの
可塑性を有しているように見える。したがつて上
述のプリーツ化を行なう場合でもマクロに見れば
何の支障もなくプリーツ化されているように見え
るが、プリーツ膜の山部および谷部のように大き
な変形を受ける部分については可塑性は充分でな
く、前述のような微細な裂け目を生ずることにな
る。 ところで、このプリーツモジユール製造に用い
る平膜は概略次のようなステツプを経て製造され
ている。即ち (イ) 膜素材となるポリマーを溶剤と膨潤剤との混
合液に溶解させて流延用ドープを作る。 (ロ) 上記ドープを脱泡後、一定の流延雰囲気の下
で織布または不織布上に50〜200μ程度の厚さ
になるように流延する。 (ハ) これを水中に30分以上浸漬して溶剤および膨
潤剤を水中に溶出して含水性のゲル状膜とす
る。 (ニ) このゲル状膜を通常は別容器の保存水（ホル
マリン水など）中に保存する。 この製膜工程中、膜中に溶剤および膨潤剤が残
つていて膜が充分な可塑性を有しているのは、上
記(ハ)の途中までであり、前記のプリーツ化の段階
では痕跡程度になつているのが普通である。 そこで本発明者らは膜中に溶剤および膨潤剤が
残つている状態の、即ち上記(ハ)の途中に相当する
膜をプリーツ折り機にかけてプリーツ化し、グレ
ード設定のための加熱処理をその後に行なうこと
を試みた。この結果膜本来の分離特性を向上させ
るとともに第２図の写真に示すようなプリーツ膜
の山部および谷部に微細な裂け目のないものを得
ることができた。 なお、第３図の写真は本発明の方法を適用しな
い従来法によるプリーツ膜の山部の裂け目を示し
たものである。 なお、膜中に、溶剤が残存している状態を作り
出すには流延後水中に浸漬する時間を加減する方
法もあるが、この方法だと膜中の溶剤、膨潤剤の
濃度の調整をするのが難しいことと一連のモジユ
ール製造工程を管理することが繁雑であるため、
以下の方法によることが望ましい。 即ち、膜中の溶剤、膨潤剤が殆んど存在しなく
なつた状態のものを一定濃度の溶剤、膨潤剤を含
有した保存液中に浸漬、保存しておいて膜中に溶
剤、膨潤剤を含有させる方法である。 この方法によれば膜中の溶剤、膨潤剤の濃度を
任意にコントロールすることが可能で、且つ、任
意の時にプリーツ化工程に供することが可能にな
る。 本発明の方法で用いる膜中の溶剤、膨潤剤のト
ータル濃度は0.01〜10％好ましくは0.1〜5.0％で
ある。 また、用いる溶剤などの種類は膜を溶解させる
ものはどんなものでも可塑化作用を有しているの
で使用可能であるが、膜性能の管理、製造工程な
どの管理上、膜形成用の溶剤、膨潤剤と同じもの
を用いるのが無難であろう。 なお、本発明はどんな膜材料のものにも適用可
能であることは言うまでもない。 次に本発明の効果を実施例と比較例を用いて説
明する。 実施例 １ (イ) 特公昭52−14235の実施例２に記載した方法
でセルロースアセテート製平膜を作成した。 (ロ) (イ)で作成した平膜を一定のサイズに裁断し、
アセトン1.0％、ジオキサン0.5％を含有するホ
ルムアルデヒド３％水溶液（保存液）に１時間
浸漬してアセトン、ジオキサンを含浸させた。 (ハ) (ロ)の膜をプリーツ折り機にかけてプリーツ化
加工を行なつた。 (ニ) (ハ)で作成したプリーツ膜を80℃の温水中で15
分加熱処理した後塩化ビニル製の集水管に接着
剤で接着した。 (ホ) 樹脂を含浸させたガラス繊維フイラメントで
外周を巻きつけて固形化した。 (ヘ) 以上の方法ででき上つた本発明による膜面積
６m2を有する直径４インチのプリーツ膜モジユ
ール２本の性能測定を次の条件で行ない、表−
１のような結果を得た。 性能測定液：食塩を3500ppmになるようにイオン
交換樹脂処理水に溶解したもので、菌数１×
103個／ml、発熱性物質100nｇ／mlを有する液 圧力：40Kg／cm2 水温：25℃ 送液量：１m3／ｈ
する。 分離用半透膜を用いて液体を処理する技術とし
て逆浸透法、限外過法、精密過法などがよく
知られており、種々の分野で設備の導入が進めら
れている。 ところで、この処理設備の能力を左右する最も
重要な要素は半透膜であり、これは高分子物質を
溶剤と膨潤剤とに溶解した膜形成液（ドープ）を
織布または不織布などのような支持体上に塗布す
るか、２重孔口金を用いて中空糸として紡糸し、
一定時間空気に接触させた後凝固液中でゲル化さ
せて成膜する方法が一般的である。 このようにして製造された平膜または中空糸状
の膜を、平膜積層型、のり巻き型、中空繊維型、
円筒型およびのり巻き型の改良型としてのプリー
ツ型のモジユールに成形して使用されている。 これらの各種型式のモジユールの中でプリーツ
型モジユール（実公昭55−33608など）は半透膜
のリーフの長さが短いため透過液側の流通抵抗が
小さいという利点があり、特に透過液量の多い限
外過用のモジユールおよび大型のモジユールな
どに適していることが知られている。 このプリーツ型モジユールの従来からの製造方
法は概略次のような手順である。 (イ) 保存されていた平膜を要求グレードに応じて
加熱処理する。 (ロ) 一定の長さに切断する。 (ハ) プリーツ折り機にかけてプリーツ化された膜
に加工する。 (ニ) プリーツの山部および谷部を扱いて折り目を
セツトする。 (ホ) 角型集水管に接着剤で接着する。 (ヘ) 樹脂を含浸させたガラス繊維で外周を巻き固
める。 この製造手順でプリーツ化された膜の断面の一
部を示す模式図が第１図で、１−１はポリエステ
ル織布などの支持布、２−２は半透膜、３−３は
スペーサー、ａ−a′はプリーツ山部、ｂはプリー
ツ谷部である。第１図のプリーツ膜の山部ａ−
a′および谷部ｂは実際の膜では扱きによつて鋭角
に折り曲げられているため、膜を電子顕微鏡で観
察すると部分的に微細な裂け目を生じていること
がある。 この裂け目はモジユールの全膜面積のうちわず
かで、しかも膜の表面層だけであるので、性能に
およぼす影響は殆んどの場合無視できるが、用途
によつては昨今特に水質の要求が厳しくなり、無
視できないようになつてきた。 本発明者らはこのわずかな裂け目を皆無にすべ
く鋭意検討した結果本発明に到達した。 以下に本発明の内容を詳しく説明する。 前述したようにプリーツモジユールを製造する
場合、従来は平膜を加熱処理した後裁断してプリ
ーツ折り機にかけてプリーツ化を行なうわけであ
るが、この時用いる平膜は含水率40〜85％のゲル
化した状態であるので、一見したところかなりの
可塑性を有しているように見える。したがつて上
述のプリーツ化を行なう場合でもマクロに見れば
何の支障もなくプリーツ化されているように見え
るが、プリーツ膜の山部および谷部のように大き
な変形を受ける部分については可塑性は充分でな
く、前述のような微細な裂け目を生ずることにな
る。 ところで、このプリーツモジユール製造に用い
る平膜は概略次のようなステツプを経て製造され
ている。即ち (イ) 膜素材となるポリマーを溶剤と膨潤剤との混
合液に溶解させて流延用ドープを作る。 (ロ) 上記ドープを脱泡後、一定の流延雰囲気の下
で織布または不織布上に50〜200μ程度の厚さ
になるように流延する。 (ハ) これを水中に30分以上浸漬して溶剤および膨
潤剤を水中に溶出して含水性のゲル状膜とす
る。 (ニ) このゲル状膜を通常は別容器の保存水（ホル
マリン水など）中に保存する。 この製膜工程中、膜中に溶剤および膨潤剤が残
つていて膜が充分な可塑性を有しているのは、上
記(ハ)の途中までであり、前記のプリーツ化の段階
では痕跡程度になつているのが普通である。 そこで本発明者らは膜中に溶剤および膨潤剤が
残つている状態の、即ち上記(ハ)の途中に相当する
膜をプリーツ折り機にかけてプリーツ化し、グレ
ード設定のための加熱処理をその後に行なうこと
を試みた。この結果膜本来の分離特性を向上させ
るとともに第２図の写真に示すようなプリーツ膜
の山部および谷部に微細な裂け目のないものを得
ることができた。 なお、第３図の写真は本発明の方法を適用しな
い従来法によるプリーツ膜の山部の裂け目を示し
たものである。 なお、膜中に、溶剤が残存している状態を作り
出すには流延後水中に浸漬する時間を加減する方
法もあるが、この方法だと膜中の溶剤、膨潤剤の
濃度の調整をするのが難しいことと一連のモジユ
ール製造工程を管理することが繁雑であるため、
以下の方法によることが望ましい。 即ち、膜中の溶剤、膨潤剤が殆んど存在しなく
なつた状態のものを一定濃度の溶剤、膨潤剤を含
有した保存液中に浸漬、保存しておいて膜中に溶
剤、膨潤剤を含有させる方法である。 この方法によれば膜中の溶剤、膨潤剤の濃度を
任意にコントロールすることが可能で、且つ、任
意の時にプリーツ化工程に供することが可能にな
る。 本発明の方法で用いる膜中の溶剤、膨潤剤のト
ータル濃度は0.01〜10％好ましくは0.1〜5.0％で
ある。 また、用いる溶剤などの種類は膜を溶解させる
ものはどんなものでも可塑化作用を有しているの
で使用可能であるが、膜性能の管理、製造工程な
どの管理上、膜形成用の溶剤、膨潤剤と同じもの
を用いるのが無難であろう。 なお、本発明はどんな膜材料のものにも適用可
能であることは言うまでもない。 次に本発明の効果を実施例と比較例を用いて説
明する。 実施例 １ (イ) 特公昭52−14235の実施例２に記載した方法
でセルロースアセテート製平膜を作成した。 (ロ) (イ)で作成した平膜を一定のサイズに裁断し、
アセトン1.0％、ジオキサン0.5％を含有するホ
ルムアルデヒド３％水溶液（保存液）に１時間
浸漬してアセトン、ジオキサンを含浸させた。 (ハ) (ロ)の膜をプリーツ折り機にかけてプリーツ化
加工を行なつた。 (ニ) (ハ)で作成したプリーツ膜を80℃の温水中で15
分加熱処理した後塩化ビニル製の集水管に接着
剤で接着した。 (ホ) 樹脂を含浸させたガラス繊維フイラメントで
外周を巻きつけて固形化した。 (ヘ) 以上の方法ででき上つた本発明による膜面積
６m2を有する直径４インチのプリーツ膜モジユ
ール２本の性能測定を次の条件で行ない、表−
１のような結果を得た。 性能測定液：食塩を3500ppmになるようにイオン
交換樹脂処理水に溶解したもので、菌数１×
103個／ml、発熱性物質100nｇ／mlを有する液 圧力：40Kg／cm2 水温：25℃ 送液量：１m3／ｈ
【表】
なお、食塩濃度の測定は電気伝導度から換算、
菌数は標準観点培地培養後直接検数法、発熱性物
質濃度はパイロデイツク法による。 比較例 １ 実施例１における(ロ)、(ニ)を実施せず、(イ)を実施
後実施例１と同じ膜面積に裁断した直後に80℃の
温水中で15分加熱処理した以外は実施例１と同様
に行ない、表−１のような結果を得た。 以上の結果から本発明の方法によれば透水速
度、菌除去率、発熱性物質除去率は変らないが、
食塩除去率には大きな違いがあり、図−２および
図−３の写真の観察結果とも符合するような本発
明による効果が得られたことが明らかである。 実施例 ２ (イ) 特公昭49−122479の実施例１を参考にして変
性ポリアクリロニトリル製平膜を作製した。 (ロ) (イ)で作成した平膜を一定のサイズに裁断し、
DMF2.0％、ジオキサン0.5％を含有するホルム
アルデヒド３％水溶液に１時間浸漬してDMF、
ジオキサンを含浸させた。 (ハ) (ロ)の膜をプリーツ折り機にかけてプリーツ化
加工を行なつた。 (ニ) (ハ)で作成したプリーツ膜を70℃の温水中で加
熱処理した後集水管に接着剤で接着した。 (ホ) 樹脂を含浸させたガラス繊維フイラメントで
外周を巻きつけて固形化した。 (ヘ) 以上の方法ででき上がつた本発明による膜面
積６m2を有する直径４インチのプリーツ膜モジ
ユール２本の性能測定を次の条件で行ない、表
−２のような結果を得た。 性能測定液：デキストランＴ−70を1000ppmにな
るようにイオン交換樹脂処理水に溶解したもの
で、菌数；１×103個／ml、発熱性物質；100n
ｇ／mlを有する液 圧力：５Kg／cm2 水温：25℃ 送液量：１m3／ｈ
菌数は標準観点培地培養後直接検数法、発熱性物
質濃度はパイロデイツク法による。 比較例 １ 実施例１における(ロ)、(ニ)を実施せず、(イ)を実施
後実施例１と同じ膜面積に裁断した直後に80℃の
温水中で15分加熱処理した以外は実施例１と同様
に行ない、表−１のような結果を得た。 以上の結果から本発明の方法によれば透水速
度、菌除去率、発熱性物質除去率は変らないが、
食塩除去率には大きな違いがあり、図−２および
図−３の写真の観察結果とも符合するような本発
明による効果が得られたことが明らかである。 実施例 ２ (イ) 特公昭49−122479の実施例１を参考にして変
性ポリアクリロニトリル製平膜を作製した。 (ロ) (イ)で作成した平膜を一定のサイズに裁断し、
DMF2.0％、ジオキサン0.5％を含有するホルム
アルデヒド３％水溶液に１時間浸漬してDMF、
ジオキサンを含浸させた。 (ハ) (ロ)の膜をプリーツ折り機にかけてプリーツ化
加工を行なつた。 (ニ) (ハ)で作成したプリーツ膜を70℃の温水中で加
熱処理した後集水管に接着剤で接着した。 (ホ) 樹脂を含浸させたガラス繊維フイラメントで
外周を巻きつけて固形化した。 (ヘ) 以上の方法ででき上がつた本発明による膜面
積６m2を有する直径４インチのプリーツ膜モジ
ユール２本の性能測定を次の条件で行ない、表
−２のような結果を得た。 性能測定液：デキストランＴ−70を1000ppmにな
るようにイオン交換樹脂処理水に溶解したもの
で、菌数；１×103個／ml、発熱性物質；100n
ｇ／mlを有する液 圧力：５Kg／cm2 水温：25℃ 送液量：１m3／ｈ
【表】
比較例 ２
実施例２における(ロ)、(ニ)を実施せず、(イ)を実施
後、実施例２と同じ膜面積に裁断した直後に70℃
の温水中で15分加熱処理した以外は実施例２と同
様に行ない、表−２のような結果を得た。 以上の結果から従来法によるモジユールでも透
過水の菌数が０ケ／mlであることと同発熱性物質
濃度が本発明の＜0.01nｇ／mlと同じであること
から従来法モジユールに生じていたプリーツ山部
の裂け目は膜厚方向に貫通している孔状の裂け目
ではなく、膜表面だけの裂け目であることが明ら
かである。
後、実施例２と同じ膜面積に裁断した直後に70℃
の温水中で15分加熱処理した以外は実施例２と同
様に行ない、表−２のような結果を得た。 以上の結果から従来法によるモジユールでも透
過水の菌数が０ケ／mlであることと同発熱性物質
濃度が本発明の＜0.01nｇ／mlと同じであること
から従来法モジユールに生じていたプリーツ山部
の裂け目は膜厚方向に貫通している孔状の裂け目
ではなく、膜表面だけの裂け目であることが明ら
かである。
図−１はプリーツ膜のプリーツ山部の拡大模式
図、図−２は従来法により製造したプリーツ膜の
山部の裂け目の300倍拡大電子顕微鏡写真、図−
３は本発明により製造したプリーツ膜の山部の
300倍拡大電子顕微鏡写真である。
図、図−２は従来法により製造したプリーツ膜の
山部の裂け目の300倍拡大電子顕微鏡写真、図−
３は本発明により製造したプリーツ膜の山部の
300倍拡大電子顕微鏡写真である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 分離用半透膜をモジユールに加工するに際
し、製膜後膜内に溶剤および膨潤剤を残留させた
まま、または残留溶剤および膨潤剤を含有しない
状態の膜を溶剤および膨潤剤水溶液に浸漬して溶
剤および膨潤剤を含浸させ、溶剤および膨潤剤の
合計の含有率を膜素材に対して0.01〜10％とし、
可塑性を付与した状態で該半透膜を成形加工する
ことを特徴とするモジユールの製造方法。 ２ 分離用半透膜の成形加工後に、50〜90℃の温
度で熱処理を行うことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のモジユールの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17417483A JPS6068004A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | モジュ−ルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17417483A JPS6068004A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | モジュ−ルの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6068004A JPS6068004A (ja) | 1985-04-18 |
| JPH0318491B2 true JPH0318491B2 (ja) | 1991-03-12 |
Family
ID=15973997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17417483A Granted JPS6068004A (ja) | 1983-09-22 | 1983-09-22 | モジュ−ルの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6068004A (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5924324Y2 (ja) * | 1978-03-31 | 1984-07-19 | ダイセル化学工業株式会社 | 折りたたみ式乾燥膜エレメント |
| JPS6029521B2 (ja) * | 1978-07-18 | 1985-07-11 | ダイセル化学工業株式会社 | 噛合いプリ−ツ型透過膜モジユ−ル |
| JPS5940046B2 (ja) * | 1978-11-18 | 1984-09-27 | ダイセル化学工業株式会社 | 半透過膜モジユ−ル |
-
1983
- 1983-09-22 JP JP17417483A patent/JPS6068004A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6068004A (ja) | 1985-04-18 |
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