JPH06343839A - 管状膜分離モジュールの端末シール方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、管状膜の本数が複数本以上の管状膜
分離モジュールの端末シール方法に適し、製造工程にお
ける工数を簡略化し、且つ、時間を短縮化し，同時に不
織布管同志を相接させない管状膜分離モジュールの端末
シール方法を提供することにある。 【構成】内面に透過膜を有する複数の不織布管２を開口
端をそろえて適宜の外筒１に挿入し、不織布管２をシー
ト材４に押しつけることによって、注型用樹脂材料５を
注入した際の不織布管内への浸入を防ぐ。その不織布管
２を円筒状の織布３で被覆することによって、適度な不
織布管間隔を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、管状膜分離モジュール
の製造方法に関し、詳しくは、管状膜分離モジュールの
端末シール方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より一般に用いられている管状膜分
離モジュールにおいては、透過膜は多孔性のＦＲＰ管や
穿孔ステンレス管に支持されている。しかし、限外濾過
や精密濾過のように比較的低圧下にこれらの管状膜分離
モジュールを用いる場合には、透過膜を多孔性ＦＲＰ管
に支持しなければならない程の耐圧性を必要とせず、従
来のモジュールは、むしろ過剰品質であって、処理コス
トを高める要因となっている。

【０００３】更に、従来の管状膜分離モジュールは、パ
ッキン、リテーナその他のシール部材を用いて透過膜と
多孔性支持管とをその管端でシールしているが、このよ
うな構造を有するかぎりは、管状透過膜を相互に密に束
ねることが困難であり、モジュールの単位体積あたりの
膜面積は小さくならざるをえない。また、シール部にお
いてモジュールの流路断面積が小さくなるために、圧力
損失が生じやすく、モジュール性能、特に透水量の低下
を招いている。

【０００４】一方、膜分離モジュールの性能、特にモジ
ュールの単位体積当たりの膜面積を大きくするために中
空糸型やスパイラル型の膜分離モジュールが開発されて
いる。しかし、これらのモジュールは目詰まりを起こし
やすく、しかも、スケール付着を防止するためのボール
洗浄等の物理的洗浄が困難である。従って、このような
モジュールを使用するためには、原液を前処理すること
が必要であり、処理工程の増加に伴い、処理コストも増
大する。

【０００５】また、前記したいずれの膜モジュールも、
透過膜支持管、パッキン、リテーナ、ヘッダー等の多数
の部材から構成されているために製作も容易でなく、高
価となる。

【０００６】以上のような問題点を解決するために構造
を簡略化し、容易に製作することが出来る管状膜分離モ
ジュールが特開昭５５ー２４５６３に開示されている。
該出願における管状膜分離モジュールの端末シール方法
としては、詳しくは述べられていないが、注型を行う前
に、不織布管内に注型用樹脂材料が浸入しないように、
また不織布管同志が相接しないようにするため、少なく
とも一工程が必要である。一般的に注型を行う前に、不
織布管の端部に不織布管本数分の突起状のピンを有する
金型を予めはめ込んでおいて、注型用樹脂材料を充填し
て注型し固化後に前記金型を取り外すという方法が使用
される。また、一般的に使用されている別な端末シール
方法としては、注型用樹脂材料を開口端より数ｃｍの高
さまで注型し、管内にも該樹脂材料を浸入させ固化させ
ることによって、開口部を一旦目止めする。次に、必要
な充填高さまで該樹脂材料を充填、注型し、固化させた
後に、最初に注型した高さ分を、即ち目止めした高さ分
を切断するという２回充填法がある。

【０００７】ところが、２回充填法では、２度の注型工
程と切断工程のため、製造時間がかかり、同時に材料を
切り捨てるため材料費が余分に必要となり、且つ廃却の
ためのコストも掛かり、製造コストが大きくなる。さら
に、不織布管同志が相接することが多く、透過液の流路
抵抗が大きくなり、結果として透過流束の低下につなが
るため、品質保証上歩留りの低い膜分離モジュールを製
造することになる。また、前記開示された方法では、金
型の着脱工程のため、同様に製造時間がかかり、また不
織布管同志が相接しないようにするためには、不織布管
にねじれや歪みが生じないように金型を慎重にはめ込む
必要があり、さらに多くの時間が掛かる結果となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の膜分
離モジュールの注型用樹脂材料の充填方法における上記
の種々の問題点を解決するためになされたものであっ
て、管状膜の本数が複数本以上の管状膜分離モジュール
の端末シール方法に適し、製造工程における金型等を使
用する工数を簡略化し且つ時間を短縮化し，同時に不織
布管同志を相接させない、即ち透過水の流路を確保し、
透過流束を低下させない管状膜分離モジュールの端末シ
ール方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、外筒と、この
外筒とほぼ等しい長さを有し、内面上に透過膜が形成さ
れ開口端を外筒に揃えかつ相互に束ねて外筒内に挿入さ
れている複数の透水性不織布管とからなり、透水性不織
布管の端部をシート材に押しつけ、外筒の両端部におい
て空隙に注型用樹脂材料を充填し、該不織布管が外筒内
に固定された後に、該シート材を剥離することを特徴と
する管状膜分離モジュールの端末をシールする方法を提
供するものである。

【００１０】前記シート材はいずれも厚みは３ｍｍ〜２
５ｍｍであることが望ましい。また該シート材のショア
硬度が６０°以下であって、材質が天然ゴム、合成ゴ
ム、又はシリコンゴムからなる板あるいはポリエチレ
ン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル又はネオプレンから
なるスポンジシート又はフォームシートである。

【００１１】本発明の好ましい態様は、前記透水性不織
布管を円筒状の織布により被覆して用いることによっ
て、不織布管相互および不織布管と外筒とは、その両端
部において相接しないように配される。被覆する円筒状
の織布は、大きい透水性を持ち、その内径は不織布管の
外径より幾分大きく、その材質はポリエステル、ポリエ
チレン、ナイロン、ポリプロピレン、ポリアミド又はセ
ルローズからなり、いずれもその厚みは０．５ｍｍ〜３
ｍｍであることが望ましい。

【００１２】本発明においては、透過膜は大きい耐負圧
性を有するように、好ましくは、不織布管の内面に一体
に形成されている。このようにして形成された管状透過
膜は、その内径が４〜２５ｍｍであることが望ましい。

【００１３】前記注型用樹脂材料としてはエポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂、エポキシアクリレート硬化型等
が例示されるが、通常、エポキシ樹脂が適する。

【００１４】

【作用】本発明の管状膜分離モジュールの端末シール方
法では、透水性不織布管を開口端をそろえて適宜の外筒
に挿入し、この不織布管をシート材に押しつけることに
よって、注型用樹脂材料を注入した際の不織布管内への
浸入を防止した効果的な端末シールが得られ、また内面
に透過膜を有する複数の不織布管を円筒状の織布で被覆
することによって、適度な不織布管間隔を設けることが
できる。

【００１５】

【実施例】以下に実施例により本発明を説明する。本発
明の管状膜分離モジュールの端末シール方法は、図１に
示すように、外筒１と、この外筒１とほぼ等しい長さを
有し、内面上に透過膜が形成され、相互に束ねて外筒内
に挿入されている複数の透水性不織布管２とからなり、
不織布管の端部をシート材４に押さえつけ、外筒の両端
部において空隙に注型用樹脂材料５を充填し、注型用樹
脂材料５が硬化した後、シート材４を剥離することによ
って管状膜分離モジュールの端末がシールされる方法で
ある。

【００１６】不織布管２相互および不織布管２と外筒１
とは、図１に示すように、不織布管２を円筒状の織布３
で被覆することによって、相接しないように配置するの
が好ましく、その間に注型用樹脂材料５が充填されるよ
うにする。また、不織布管２は、その長さが外筒１の長
さにほぼ等しければよい。

【００１７】本発明の透過膜は大きい耐負圧性を有する
ように、好ましくは、不織布管２の内面に一体に形成さ
れている。このようにして形成された管状透過膜は、そ
の内径が４〜２５ｍｍであることが望ましい。

【００１８】透過膜がその内面に形成される不織布管２
としては、例えば、ポリエステル不織布管が好適である
が、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド又はセ
ルローズからなる不織布管も用いることが出来る。

【００１９】このような不織布管２は、その長さが等し
い外筒１内に開口端をそろえて、相互に束ねて複数個挿
入、収納される。管両端部の空隙には注型用樹脂材料５
が充填、固化され、これによって不織布管２が相互に、
また、外筒１に対して固着されている。

【００２０】前記シート材４はショア硬度が６０°程度
まで、好ましくは３〜５０°の天然ゴム、合成ゴム、又
はシリコンゴムからなる板あるいはポリエチレン、ポリ
ウレタン、ポリ塩化ビニル又はネオプレンからなるスポ
ンジシート又はフォームシートで、いずれも厚みは３ｍ
ｍ〜２５ｍｍであることが望ましい。シート材４の硬度
が６０°を越えると透水性不織布管２を押さえつけた
際、透水性不織布管２が、その長さのばらつき、および
端面の傾きにより、シート材４に充分に密着されないこ
とがあり、このため注型用樹脂材料５が、透水性不織布
管２内に浸入してくる場合があるからである。また、シ
ート材４の厚みが３ｍｍ未満になると、硬度が小さくて
も透水性不織布管２の長さ、および端面の傾きのばらつ
きを吸収することができずに注型用樹脂材料５が、透水
性不織布管２内に浸入してくる場合があるからである。
また、シート材４の厚みが２５ｍｍ以上になると、不織
布管２をシート材に押しつけた際、シート材の弾力性に
よる反発力が大きいために不織布管２が、歪んで変形
し、透過水量が減少することがあるからである。

【００２１】前記不織布管２を被覆する円筒状の織布３
は、大きい透水性を持ち、その内径が不織布管２の外径
より幾分大きく、ポリエステル、ポリエチレン、ナイロ
ン、ポリプロピレン、ポリアミド又はセルローズからな
り、いずれもその厚みは０．５ｍｍ〜３ｍｍであること
が望ましい。前記不織布管２を円筒状の織布３により被
覆することによって、不織布管２相互および不織布管２
と外筒１とは、その両端部において、相接しないように
配置される。また、円筒状の織布３の厚みが０．５ｍｍ
未満であると不織布管間隔が小さくなるため、不織布管
２によって押しつけられるシート材の弾力性が、不織布
管の長さの差を吸収できなくなり、シール性を低下させ
る恐れがある。また、円筒状の織布３の厚みが３ｍｍを
越えると、円筒状の織布３の流路抵抗が大きくなり、透
水性が悪くなり、透過水量が低下するため好ましくな
い。

【００２２】円筒状の織布３の長さは、不織布管２より
も５ｍｍ〜２５ｍｍ短いことが望ましい。円筒状の織布
３は、不織布管２より短いがその差が５ｍｍ未満である
場合、注型用樹脂材料を充填した際、樹脂の流動性が円
筒状の織布３により妨げられ悪くなるからである。また
その差が２５ｍｍを越えると円筒状の織布３の厚みの分
だけ、樹脂の量を増やさなければならないからであり、
製造コストの増大につながるからである。

【００２３】注型用樹脂材料５としてはエポキシ樹脂、
ポリエステル樹脂、エポキシアクリレート硬化型等が例
示されるが、通常、エポキシ樹脂が適する。また、外筒
１として、例えば、鉄管、ステンレス管、ＦＲＰ管、熱
可塑性樹脂管等適宜に用いられるが、ポリ塩化ビニル
管、アクリル樹脂管等の合成樹脂管が廉価でもあり、軽
量でもあるので、外筒１として適している。

【００２４】

【発明の効果】本発明の管状膜分離モジュールの端末シ
ール方法では、以上のように、内面に透過膜を有する複
数の不織布管を開口端をそろえて適宜の外筒に挿入し、
該不織布管を特定のシート材に押しつけることによっ
て、注型用樹脂材料を注入した際の不織布管内への浸入
を容易に防ぐことができるので、従来の端末シール方式
に比較して、容易且つ安価に製作できる。更にその不織
布管を円筒状の織布で被覆することによって、適度な不
織布管間隔を設けることができるため、透過水の流路断
面積がシール部において小さくならず、圧力損失が著し
く小さい。従って、原液を高流速で供給でき、スケール
付着も抑制され、透過流束の低下が小さい構造となる。

【００２５】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による管状膜分離モジュールの端末シー
ル方法の一例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 外筒 ２ 不織布管 ３ 円筒状の織布 ４ シート材 ５ 注型用樹脂材料

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外筒と、この外筒とほぼ等しい長さを有
   し内面上に透過膜が形成され開口端を外筒に揃え且つ相
   互に束ねて外筒内に挿入されている複数の透水性不織布
   管とからなり、透水性不織布管の端部をシート材に押し
   つけ、外筒の両端部において空隙に注型用合成樹脂材料
   を充填し、上記不織布管が外筒内に固定された後に、該
   シート材を剥離することを特徴とする管状膜分離モジュ
   ールの端末をシールする方法。
2. 【請求項２】 シート材の厚みが３mm〜２５mmであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の管状膜分離
   モジュールの端末をシールする方法。
3. 【請求項３】 シート材の硬度が６０゜以下であって、
   材質が天然ゴム、合成ゴム又はシリコンゴムからなる板
   あるいはポリエチレン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル
   又はネオプレンからなるスポンジシート又はフォームシ
   ートであることを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
   第２項いずれかに記載の管状膜分離モジュールの端末を
   シールする方法。
4. 【請求項４】 透水性不織布管が円筒状の織布によって
   覆われていることを特徴とする特許請求の範囲第１項乃
   至第３項いずれかに記載の管状膜分離モジュールの端末
   をシールする方法。
5. 【請求項５】 織布がポリエステル、ポリエチレン、ナ
   イロン、ポリプロピレン、ポリアミド又はセルローズか
   らなる織布であることを特徴とする特許請求の範囲第４
   項記載の管状膜分離モジュールの端末をシールする方
   法。