JPH04235721A - 円筒波形状フィルター装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はろ過媒体として親水性の
微多孔質膜を用いる円筒波形状フィルターに関するもの
である。特に製薬工業における無菌ろ過、半導体製造工
業における超純水製造プロセスの保安フィルター、アル
コール飲料製造工業における細菌、カビ、酵母の除去な
どに用いられる円筒波形状フィルター装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】円筒波形状フィルター装置は５ミクロン
乃至０．１ミクロンまたはそれ以下の微多孔性膜シート
を波形状にプリーツ加工したもので、懸濁粒子、細菌な
どの除去を目的として使用される。円筒波形状フィルタ
ー装置は円筒の両端にある開口を非多孔性のシール材で
封止して、流体を微多孔質膜へ強制的に通過させる構造
になっている。また、微多孔質膜は流体の流れに対する
抵抗をできるだけ少くするため、膜厚みをできるだけ薄
くすることが好ましいが、これは微多孔質膜の強度を弱
くする原因となる。すなわち、膜性能と膜強度とは相反
する特性である。膜性能をアップするためには、膜強度
低下をできるだけ補えるように、装置構造を工夫する必
要がある。

【０００３】ろ過操作、滅菌操作等で波形状微多孔質膜
に流体の入口および出口の両方向すなわち微多孔質膜の
一次側および二次側から加えられる圧力によって波形状
微多孔質膜が変形し破損することとなる。波形状微多孔
質膜の破損は、隣接する波形状微多孔質膜との間隔が大
きく、変形が最も起こり易い膜接合部に隣接する波形状
微多孔質膜で発生することが多い。この円形波形状フィ
ルター装置は製薬工業における無菌ろ過、半導体製造工
業における超純水製造プロセスの微粒子、細菌の捕捉、
アルコール飲料製造工業における細菌、カビ、酵母の除
去などで用いられており、これらの分野では微多孔質膜
が製造プロセスで破損してろ液が微多孔質膜をバイパス
することが決してあってはならないことである。ろ液が
微多孔質膜の破損によって微多孔質膜をバイパスすると
汚染物質が患者の血液中に混入して患者に重篤な結果を
もたらしたり、半導体製品歩留を低下させたり、アルコ
ール飲料の酸敗をもたらす原因となる。

【０００４】円筒波形状フィルターの波形状微多孔膜の
変形を緩和してその破損を防止する方法としては、特開
昭５４−１１６７７９号記載の熱可塑性樹脂からなるく
さび状支持要素を波形状微多孔膜の間隔に装填する方法
がある。しかしながら、この方法ではくさび状支持要素
の装填によって、放射状に均一に分布すべき波形状微多
孔質膜が全体としての不均一な分布となり、かえって膜
変形を促す結果となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】本発明は波形状多孔
質膜相互の間隙の無い、特に間隙の生じ易い膜接合部に
隣接する波形状微多孔質膜相互の間隙が無い、均一に放
射状に分布した波形状微多孔質膜を有した、熱、圧力に
よる波形状微多孔質膜の変形・破損が起こらない耐熱性
のある円筒波形状フィルターを提供することにある。

【０００６】

【問題を解決するための手段】すなわち、本発明の波形
状微多孔質膜変形防止方法は、１．　　２枚の補強用支
持体の間に挟み、波形状に成形した微多孔質膜の両側端
部を、同一面を相対にして接合して円筒状に成形した微
多孔性フィルター素子の外面および内面を多孔性保護部
材で包み、円筒の両端を非多孔性の素材で密封して一体
に成形した円筒状フィルター装置において、膜接合部と
膜接合部に隣接する波形状微多孔質膜部とをシート接着
剤で接着すること

【０００７】２．　　シート状接着剤が多孔性シートに
反応生ホットメルト接着剤を塗布したものであること

【
０００８】３．　　反応性ホットメルト接着剤がウレタ
ン系プレポリマーであることによって達成された。

【０００９】発明を実施するための好適な態様を図１か
ら図３の本発明による円筒波形状フィルター装置の代表
的具体例で模式的に示した。以下にこの図面を参照しつ
つ本発明の方法について詳細に説明する。ただし、素材
などはこれに限定されるものではない。

【００１０】図１は円筒波形状に加工されたフィルター
装置の構成要素を示すものである。フィルター構成要素
はパッキン１、非多孔性端部封止部２、外面多孔性保護
部材３、内面多孔性保護部材４、補強用支持体５、微多
孔質膜６からなっている。微多孔質膜、保護用支持体、
外面多孔性保護部材、内面多孔性保護部材は非多孔性端
部封止部に溶着されて一体に形成されている。微多孔質
膜は保護用支持体の間に保持され微多孔質膜の長さ方向
に対して直角方向にヒダ折りされ、側端部を熱溶着して
円筒波形状に形成されて、内外面の多孔性保護部材によ
り円筒の内側と外側をそれぞれ保持されている。円筒状
にヒダ折りされた微多孔質膜は両端封止部によって内側
と外側を分離される。このため流体は微多孔質膜の外側
から内側へと流れることになる。

【００１１】図２は本発明の円筒波形状フィルター装置
の頂部方向からながめた波形状微多孔質膜接合部７およ
び隣接する波形状微多孔質膜８、シート状接着剤９を、
図３は本発明の円筒波形状フィルター装置の側方からな
がめた波形状微多孔質膜接合部および隣接する波形状微
多孔質膜、シート状接着剤をそれぞれ詳細に示したもの
である。膜接合部および隣接する波形状微多孔質膜とは
シート状接着剤によって相互に接合されて端部封止部に
溶着されている。図４は変形・破損防止を実施しない従
来の波形状微多孔質膜接合部および隣接する波形状微多
孔質膜を図２と同じ方向から示したものである。波形状
微多孔質膜と膜接合部とに間隙１０が生じている。

【００１２】本発明に用いる微多孔性膜は少なくとも０
．１ミクロン以上、好ましくは５ミクロンから０．１ミ
クロンの範囲の有効細孔径を有する親水性の単層あるい
は多層多孔質膜、もしくは補強された単層あるいは多層
多孔質膜である。単独層の膜構造は実質的に対称性・等
方性構造、非対称性・異方性構造のいずれでも良い。 膜素材は製膜可能なポリマー材料であればいずれでも良
く、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系ポ
リマー材料、６ナイロン、６６ナイロン等のアミド系ポ
リマー材料、ポリアクリロニトリル等のアクリル系ポリ
マー材料、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン等のス
ルホン系ポリマー材料などが上げられる。本発明に用い
る接着剤塗布用多孔質シートはシート状の不織布あるい
はメッシュであって、素材はシート状の不織布あるいは
メッシュに成形加工可能な素材であればいずれでも良く
特に限定されるものではない。本発明に用いる反応性ホ
ットメルト接着剤としては、加熱による架橋反応を利用
した加熱硬化型ホットメルト接着剤、たとえばブロック
化イソシアネート系接着剤、湿気による架橋反応を利用
した湿気硬化型イソシアネート系接着剤、たとえばウレ
タンプレポリマー型接着剤がある。使用に関して特に限
定するものではないが、前者の加熱硬化型は硬化のため
に相当温度の加熱が必要であり膜素材の耐熱性が限定さ
れる欠点があるため、後者の湿気硬化型反応性ホットメ
ルト接着剤が好ましい。

【００１３】

【実施例】以下に具体例をあげて、本発明を更に詳しく
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない
。 実施例１ ポリエステル製多孔質シートの両面に１２０℃に加熱し
た反応性ホットメルト系接着剤エスダイン９６０７〔積
水化学工業製〕をアプリケータより吐出塗布し、シート
状接着剤を作成する。このシート状接着剤を円筒波形状
多孔質膜の膜接合部の両端に張り付け、カートリッジフ
ィルターに組み立てた。これを、１３０℃水蒸気中で４
０分間加熱処理と２．５ｋｇ／ｃｍ２　、５分の加圧操
作とを繰り返し２０回行った結果、膜接合部の隣接部で
の波形状多孔質膜の破損を確認できなかった。

【００１４】実施例２ 反応性ホットメルト接着剤としてエスダイン９６０６を
使用した以外実施例１と同様の加工を施したカートリッ
ジフィルターを１３０℃水蒸気中で４０分間加熱処理と
２．５ｋｇ／ｃｍ２　、５分の加圧操作とを繰り返し２
０回行った結果、膜端部封止部での膜の破損を確認でき
なかった。膜接合部の隣接部での波形状多孔質膜の破損
を確認できなかった。 比較例１ シート状接着剤を円筒波形状多孔質膜の膜接合部の両端
に張り付ずに、熱可塑性樹脂からなるくさび状支持物を
円筒波形状微多孔質膜間に挿入してカートリッジフィル
ターを組み立てた。１３０℃水蒸気中で４０分間加熱処
理と２．５ｋｇ／ｃｍ２　、５分の加圧操作とを繰り返
し２０回行った結果、膜接合部の隣接部での波形状多孔
質膜の破損を確認した。

【００１５】

【発明の効果】円筒波形状フィルターの膜接合部と隣接
する波形状微多孔質膜とを相互にシート状反応性ホット
メルト接着剤で相互に接着させることにより、熱および
圧力を繰り返した時に端部封止部に生じる応力集中によ
る微多孔質膜の破損を防止する効果ができた。

【００１６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の円筒波形状フィルター装置の部材構成
図、

【図２】本発明の円筒波形状フィルター装置の頂部方向
から見た膜接合部と隣接する波形状微多孔膜とのシート
状接着剤による接着部。

【図３】本発明の円筒波形状フィルター装置の側部方向
から見た膜接合部と隣接する波形状微多孔膜とのシート
状接着剤による接着部。

【図４】変形・破損防止を実施しない従来の波形状微多
孔質膜接合部およびその隣接部を図２と同じ方向から示
したものである。

【符号の説明】

１　　パッキン ２　　非多孔性端部封止部 ３　　外面多孔性保護部材 ４　　内面多孔性保護部材 ５　　補強用支持体 ６　　微多孔質膜 ７　　膜接合部 ８　　波形状微多孔質膜 ９　　シート状接着剤

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　２枚の補強用支持体の間に挟み、波形
   状に成形した微多孔質膜の両側端部を、同一面を相対に
   して接合して円筒状に成形した微多孔性膜の外面および
   内面を多孔性保護部材で包み、円筒の両端を非多孔性の
   素材で密封して一体に成形した円筒状フィルター装置に
   おいて、膜接合部と膜接合部に隣接する波形状微多孔質
   膜部とをシート接着剤で接着することを特徴とする円筒
   状微多孔性フィルター装置。
2. 【請求項２】　　シート状接着剤が多孔性シートに反応
   性ホットメルト接着剤を塗布したものであることを特徴
   とする請求項１に記載の円筒状多孔質フィルター装置。
3. 【請求項３】　　反応性ホットメルト接着剤がウレタン
   系プレポリマーである請求項２に記載の円筒状多孔質フ
   ィルター装置。