JPH04135630A - 中空糸膜濾過モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、温度変化の激しい糸での濾過、特に高温滅菌
や熱水濾過に適した中空糸膜濾過モジュールに関する。

〔従来の技術〕

平膜モジュールでは、ケースと膜を同一素材とし、両端
を熱融着によシ固着シールさｎているものが市販されて
いる。一方、中空糸膜モジュールでけ熱融着によりシー
ルすると中空糸膜が溶け、中空糸膜内径が極端に小さく
なったり、閉口してしまうため中空糸膜濾過、ケース素
材より低融点の熱可塑性樹脂や液状の熱硬化性樹脂を用
いて固着シールする方法が用いられている。

しかし、液状の注型樹脂とケース素材は通常素材が異な
るため１２１℃の水蒸気滅菌処理や熱水濾過のような温
度変化の激しい系での使用では、画素材間の熱膨張係数
の差によるひずみを受けることになる。そしてこのひず
みはケース寸法の大きい大型膜モジュールはど大きく、
ヒートサイクルによる接着はがれ、封止樹脂の亀裂を生
じ易いため従来の中空糸膜濾過モジュールでは事実上室
温から±２０℃の範囲でしか使用できなかった。

このような問題点を解決するために、％開開６１−１５
７３０７号公報や、特開昭６ｌ−１５７３０Ｐ号公報に
見るごとく豆挽性接着剤と非可撓性接着剤を組み合わせ
ることによりヒートサイクル性の良好な膜モジュールが
提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしこれらの膜モジュールでは、可視性接着剤が外表
面に露出しており、熱水と接触した場合に可視性接着剤
からの溶出成分が極めて多いためＫ、超純水、医薬、食
料品等の分野では実質的に使用できず、その用途は限ら
れていた。

本発明は耐ヒートサイクル性が良好であシ、かつ、接着
剤層からの溶出成分が極めて少なく、超純水、医薬、食
品等の分野でも使用可能な濾過モジュールを提供するも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の要旨は、複数本の中空糸膜が円筒状ケース内に
収納され、該円筒状ケースの両端又は一端において接着
剤層によって中空糸膜が円−ス内面に接触する位置に、
その両側から非可撓性接着剤層で挟み込むようにして可
撓性接着剤層がリング状に配置されてなる中空糸膜濾過
モジュールにある。

本発明の濾過モジュールにおいて中空糸膜束は円筒状ケ
ース内に直線状、Ｕ字状等の公知の状態に配置さル、そ
の両端又は一端が接着剤で固定される。

本発明において可焼性接着剤とは、ＪＩＳＫ７１１３に
よる測定法で、硬化物の室温での引張破断伸度が１５４
以上のものをいい、引張破断伸度が５０〜５００４程度
のものが特に好ましい。

可視性接着剤としては、天然ゴム、合成ゴム、ポリサル
ファイドゴム、ダイマー酸骨格を有するエポキシ系接着
剤、シロキャン結合を有する接着剤、ウレタン結合を有
する接着剤などが用いら九る。又、非可撓性接着剤とは
、Ｊｘｓｘ７１１３による測定法で室温での引張弾性率
が１ｘ　Ｉ　Ｄ’　ｄｙｎｅ　／　ｃｍ”以上のものを
いい、Ｉ　Ｘ　１０１０ｄｙｎｅ　／σ２以上のものが
特に好ましい。

非可撓性接着剤としては、従来のエポキシ系接着剤で耐
熱性、耐薬品性の良好なものを用いればよい。可視性接
着剤層の半径方向の厚さは、厚ければ厚い程膨張・収縮
忙よる体積変化を吸収する能力が大きいが、あまり厚す
ぎると円筒状ケースの長さ方向への耐圧性に欠けること
になる。したがって、中空糸膜モジュールのサイズ、特
に円筒状ケースの内径及び中空糸膜の充填車に４よるが
、厚みは通常（Ｌ１〜５■程度であることが望ましい。

中空糸濾過モジュールに熱衝撃を加えるとケースと接着
層が膨張と収縮を繰シ返す。従って接着剤層が非可撓性
接着剤だけならば、たとえ耐熱性を有していても接着剤
層自身の弾力性がほとんどないために衝撃を吸収するこ
とができず、円筒状ケースと接着剤層の間に剥離を生じ
るととｋなる。また、全体が可視性接着剤であれば熱衝
撃を吸収することは可能であるが、逆に高温下、高差圧
下での使用の際に接着剤層が変形することになる。本発
明の中空糸濾過モジュールは、両液着剤の欠点をかぎな
いお互いの利点を生かしたものである。

以下に、本発明の実施例を示し、さらに具体的に説明す
る。

実施例１ 内径８０■φ、外径９０■φ、長さ３００５ｍのポリス
ルホン製ケースの内面にそってその下端から５〜１５■
の位置に可撓性のエポキシ樹脂（セメダインｍ製ＰＭ２
１　Ｄからなる硬化物、室温の破断伸度１３７４）を厚
みが２■となるように塗布した。との樹脂が硬化後、ポ
リエチレン多孔質中空糸膜束をケース内に挿入し、非可
撓性のエポキシ樹脂（油化シェルエポキシ■製ｆｆ１Ｐ
８３４；１５３重量部、東しチオコール■製ＬＰ−２；
５０重量部、日本化薬■製Ｃ−９５０；１？重量部から
なる硬化物、室温の引張弾性率Ｉ　Ｘ　１０”　ａｙｎ
θ／ｅｘ”　）を注入した。このとき全体の樹脂層高は
２０■であった。同様にしてもう一方の端部側も接着剤
の塗布、注入を行ない、両端部を切断した。

このようにして製作した濾過モジュールに対して８０℃
の熱水を１０分間透過させた後直ちに２５℃の水を１０
分間透過することを１サイクルとするヒートサイクル試
験を実施した。

５００回の繰り返し後でも、注型樹脂（接着剤層）の割
れや、シール部からのリークはなく、良好であった。

また、この濾過モジュールに対して１２１℃×３０分間
のスチー五滅菌操作を行った後すぐに２５℃の水を１０
分間舗過することを１サイクルとするヒートサイクル試
験を実施した。

１００回の繰シ返し後でも、注型樹脂の割れやシール部
からのリークはなく、良好であった。

また、このモジュールを８０　”Ｃの純水２を中に２４
　ｈｒ　　浸漬した後、Ｔｏｏを測定したところその値
はα１　ｐｐｍであシ、極めて小さいものであった。

比較例１ 可撓性のエポキシ樹脂を全く用いずに、実施例１と全く
同様にしてモジュールを製作した。

初期にはリークはなかったが、８０℃の熱水と２５℃の
水を交互に５回通したところでリークが生じ始めた。

比較例２ 実施例１においてポリスルホン製のケース内面′に！！
布する可撓性のエポキシ樹脂の幅を２０■とじ、接着剤
層の厚み方向の全体に亘って可撓性のエポキシ樹脂を配
置した以外は実施例１と同様にして毫ジュールを製作し
、同様の評価を行った。

ヒートサイクル試験ではリークは全く発生せず良好であ
ったが、溶出試験ではＴＯＯは１０ｐｐｍもあり、かな
シ高い溶出があった。

〔発明の効果〕

本発明の濾過モジュールは、接着剤層に耐熱性と耐圧性
の優れた非可撓性樹脂及び耐熱衝撃性の優れた可撓性樹
脂を組み合わせて使用したものであるため温度変化の激
しい糸で長時間に亘って使用可能である。

又、接着剤層においては外表面側に可撓性樹脂が露出し
ていないために熱水中への溶出成分が極めて少ない濾過
モジュールの提供が可能であシ、溶出成分を嫌う食品、
医薬品等の分野において安心して使用することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の中空糸膜シ過モジュールの縦方向断
面部分模式図であり接着剤層の部分を示す図である。 １・・・・・円筒状ケース ２・・・・・可撓性樹脂 ３・・・・・非可撓性樹脂 ４・・・・・中空糸膜 第　１　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　複数本の中空糸膜が円筒状ケース内に収納され、該円
   筒状ケースの両端又は一端において接着剤層によつて中
   空糸膜が円筒状ケースに固定された中空糸膜濾過モジュ
   ールにおいて、中空糸膜束の外側であつて円筒状ケース
   内面に接触する位置に、その両側から非可撓性接着剤層
   で挟み込むようにして可撓性接着剤層がリング状に配置
   されてなる中空糸膜濾過モジュール。