JPH0768136A - 中空糸膜型分離モジュ−ル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】高分子材料よりなる複数の中空糸状多孔質膜を
結束した中空糸膜型分離モジュ−ル及びその製造方法に
関する。 【構成】少なくとも一方の端部が熱収縮され、内径がそ
の他の部分より小径に形成されたチュ−ブ状ケ−シング
内部に、高分子材料よりなる複数本の中空糸状多孔質膜
が高密度に挿入され、その少なくとも一方の端部におい
て熱可塑性樹脂により中空糸状膜同志および中空糸状膜
束の結束部とケ−シング内壁との間が液密的に一体接合
された中空糸膜型分離モジュ−ルである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高分子材料よりなる複数
の中空糸状多孔質膜を結束した中空糸膜型分離モジュ−
ル及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】中空糸膜分離モジュ−ルは複数本の中空
糸状多孔質膜を結束し、その端部を固定してハウジング
内に組み込み、ユニット化したものであるが、中空糸状
多孔質膜端部を固定化する手段としては、従来ポリウレ
タン系又はエポキシ系樹脂からなる接着剤が使用されて
いる。しかし、接着剤による固定化方法では接着剤から
の溶出物があり、耐熱性及び耐薬品性にも乏しいため、
浄水器用等の限定された用途にしか使用できない欠点が
あった。この接着剤による固定化に代る手段として熱融
着方法がある。この方法は、複数の中空糸状多孔質膜同
志の間隙にポリオレフィン樹脂のような熱融着性樹脂を
充填し、加熱して一体とするのであるが、樹脂の熱溶融
時に中空糸状多孔質膜の形状を維持することが困難で中
空糸状多孔質膜が潰れたり、或は中空糸膜の内径及び外
径の寸法に変化を生じる等の問題点があった。

【０００３】この問題点を解決する手段として、特開平
１−２９３１０５号公報には熱溶融を行なう部分の中空
糸膜の内部を加熱の際に流動性を示さない物質で目止め
を行い、中空糸膜端部同士の隙間に熱可塑性樹脂を詰め
加熱溶融して接着したのち、目止め剤を除去する方法が
記載されている。そして具体的に補助部材を詰めた中空
糸状多孔質膜の糸束の外周に熱収縮性のテ−プを巻きつ
けて固定し、これを加熱することによって、補助部材が
完全に中空糸状多孔質膜同志の間隙を埋めると共に熱収
縮性テ−プの収縮によって糸束が締めつけられて液密的
に熱融着されることが示されている。

【０００４】また、特開平４−６３１１７号公報には中
空糸膜及び中空糸膜の結束端部における封止剤の材質を
オレフィン系樹脂を使用した中空糸膜分離ユニットが開
示されている。そして、この中空糸型膜分離ユニットの
製造方法として封止剤のポリオレフィン系樹脂の微粉末
の懸濁液をつくり、これに中空糸膜を結束し、結束端部
を浸漬し、封止剤の融点以上の温度に加熱して懸濁液の
液体を蒸発させ、封止剤微粉末が溶融流動状態になった
後、常温まで徐冷固化する方法が開示されている。しか
し、この製造方法では加熱溶融時に封止剤微粉末間の空
隙を埋めるための操作を行なわないため気泡の残存が多
く、初期シ−ル性及び耐熱くり返し圧力性の耐久性の保
証がしがたいという問題があった。

【０００５】これに対して前記特開平１−２９３１０５
号公報記載の方法では、熱収縮性のテ−プを巻きつけ、
これによって糸束は締めつけられ、熱溶融した補助部材
は完全に中空糸状多孔質膜同志の隙間を埋めることがで
き、液密的に熱溶融接着されるが、糸束外周にテ−プを
巻きつける等の操作を行わなければならず、しかも任意
に巻きつけるために収縮後の外径寸法が一定とならな
い。このようにして作られた濾過素子（中空糸膜分離モ
ジュ−ル素子）は、チュ−ブ状ケ−シング内に挿入され
て使用されるが、素子の端部外周とケ−シング内壁との
間のシ−ルは、Ｏリングパッキンを用いるか、または、
再度補助部材を用いて溶着する必要がある。従って、前
者の場合パッキン材の溶出、濾過素子の外径のバラツキ
からくるパッキング材との間のシ−ル不良や耐久上の問
題を生じ、後者の場合外周部の接合不良、またあらかじ
め接合した中空糸膜間の再溶融に起因するシ−ル不良、
更に製造工程の増加等の問題を生ずる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明者は上
記の欠点を改良すべく種々検討した結果、本発明を完成
したもので、本発明の目的は中空糸状多孔質膜と一体化
した中空糸膜型分離モジュ−ル及びその製造方法を提供
するのである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、少なく
とも一方の端部が熱収縮され、内径がその他の部分より
小径に形成されたチュ−ブ状ケ−シング内部に、高分子
材料よりなる複数本の中空糸状多孔質膜が高密度に挿入
され、その少なくとも一方の端部において熱可塑性樹脂
により中空糸状膜同志および中空糸状膜束の結束部とケ
−シング内壁との間が液密的に一体接合された中空糸膜
型分離モジュ−ルであり、また、その製造方法として、
中空部の少なくとも一方の端部が目止めされ、高分子材
料よりなる複数本の中空糸状多孔質膜を束ね、その中空
糸状多孔質膜同志の隙間に封止剤として熱可塑性樹脂脂
粉末を充填し、その外周部に締付チュ−ブを嵌合した
後、加熱して熱可塑性樹脂粉末を熱融着させると共に、
前記チュ−ブにより中空糸状多孔質膜端部を締め付け結
束させ、しかる後、前記目止めを除去して中空糸状多孔
質膜の中空部を開孔させたことを特徴とする中空糸膜型
分離モジュ−ル素子の製造方法、及び、中空部の少なく
とも一方の端部が目止され、高分子材料よりなる複数本
の中空糸状多孔質膜を束ね、その束をチュ−ブ状ケ−シ
ング内に挿入しその中空糸状多孔質膜同志および中空糸
状多孔質膜とケ−シングの隙間に封止剤として熱可塑性
樹脂粉末を充填し、その外周部に締付チュ−ブを嵌合し
た後、加熱して熱可塑性樹脂粉末を熱融着させると共
に、前記チュ−ブによりケ−シング端部を締め付け収縮
させ、しかる後、チュ−ブを外し、ケ−シング端部およ
び中空糸状多孔質膜の目止め除去して中空糸状膜の中空
部を開孔させたことを特徴とする中空糸膜型分離モジュ
−ルの製造方法である。

【０００８】すなわち、本発明では上記問題点を解決す
るために、中空糸膜型分離モジュ−ルとして、中空糸多
孔質膜とケ−シングとを熱収縮させて一体的に形成した
もので、低溶出性、耐熱、耐薬品性を有し、しかも高集
積化をはかったものである。また中空糸状多孔質膜の端
部の固定を、従来の接着剤による方法に替えて熱融着法
を採用し、例えばポリエチレン、ポリプロピレン等の熱
可塑性樹脂粉末により熱融着すると共にその端部外周ま
たはケ−シング端部外周に嵌合した締付チュ−ブによっ
て中空糸状多孔質膜の端部を締め付けて一体として、中
空糸膜型分離モジュ−ル素子および中空糸膜型分離モジ
ュ−ルを形成するようにしたので、簡単な操作で高集積
な濾過分離モジュ−ル素子および濾過分離モジ−ルを提
供することが出来るのである。

【０００９】次に本願発明について更に詳細に述べる。
本発明に使用される高分子材料よりなる中空糸状多孔質
膜としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオ
レフィン、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリエステ
ル、ポリスルホン、ポリエ−テルスルホン、ポリエ−テ
ルエ−テルケトン或はフッ素樹脂等であり、その外径は
３ｍｍ以下で、膜厚は１００μｍ以下、好ましくは外径
が約０．４ｍｍ、内径が約０．３ｍｍ、膜厚が約５０μ
ｍ前後のものが適している。

【００１０】この中空糸状多孔質膜同志の端部隙間は、
封止剤をもって封止され一体となっている。封止剤とし
て使用する材料は、中空糸状多孔質膜の材質と同じか、
或はこの材質より融点の低い耐薬品性及び耐溶剤性を有
する熱接着性合成樹脂であって、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル等である。更に、本発
明では中空糸状多孔質膜端部を締め付けて結束するため
に締付チュ−ブを使用する。使用する締付チュ−ブとし
ては熱収縮性チュ−ブ、復元力の大きい弾性体チュ−
ブ、バネ材からなり、円筒渦巻き状に成形され、所定の
径に達したところで締め付け力が０となるように形成さ
れた板バネチュ−ブ（図４参照）等がある。熱収縮性チ
ュ−ブとしてはポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、フッ素樹脂（例えばＰＦＡ、ＦＥＰチュ−
ブ）等の熱可塑性樹脂又はシリコン樹脂を延伸成形した
チュ−ブ、又は熱収縮性シリコンゴムチュ−ブであり、
また復元力の大きい弾性体としてはシリコンゴムが好ま
しい。これらの締付チュ−ブは、中空糸状多孔質膜の束
の端部に直接嵌合してもよいが、熱可塑性を有するケ−
シング内に、複数本の中空糸状多孔質膜の束を挿入し、
そのケ−シングの外周に上記のチュ−ブを嵌合してもよ
い。嵌合した締付チュ−ブによってケ−シング自体が熱
収縮し、中空糸状多孔質膜の糸束をケ−シングと一体と
なって固定化することができる。

【００１１】使用した締付チュ−ブは、中空糸状多孔質
膜端部が固定化した後、除去するが、熱収縮性チュ−ブ
を中空糸状多孔質膜端部に直接嵌合して加熱して封止剤
を熱融着させると共に熱収縮性チュ−ブを収縮させた場
合で、しかもチュ−ブ自身が熱溶融性を有するものであ
ればチュ−ブを除去する必要はなく、この場合には中空
糸状多孔質膜端部の外周にはチュ−ブを構成していた熱
可塑性樹脂の層が形成される。

【００１２】本発明にかかる中空糸膜型分離モジュ−ル
の中空糸状多孔質膜は、その両端部が固定化されたもの
は勿論であるが、中空糸膜をＵ字状に折り返した端部の
みを固定化されていてもよい。本発明にかかる中空糸膜
型分離モジュ−ルの一例を図をもって説明する。図１は
中空糸状多孔質膜の一端部を熱融着固定した中空糸膜型
分離モジュ−ルを、図２は両端部を熱融着した中空糸膜
型分離モジュ−ルをそれぞれ示す。図１において、中空
糸状多孔質膜１の一方の端部２はＵ字状に折り曲げられ
て、端部に流入孔６及び空気抜きポ−ト７を有するケ−
シング５内に挿入されている。中空糸状多孔質膜１およ
びケ−シング５の他端部は、その外径が絞られ封止剤４
をもって中空糸状多孔質膜同志が固定化されて固定部３
を形成すると共にケ−シング５の内壁に熱融着され中空
糸膜型分離モジ−ルを形成する。ケ−シングの該部分の
外周には空気抜きポ−ト７と流出孔９を有するカバ−体
８が熱融着されている。図２においては、中空糸状多孔
質膜１の両端部が熱融着された固定部３、３’を有す。
ケ−シング５は２つの管状体１０、１０’に分かれ、そ
の一方の管状体の端部外径を拡げ他方の管状体を嵌合し
てケ−シングを形成し、ケ−シング５の上下端は絞られ
ており、その部分の内径は他の部分より小径になってい
る。そして、いずれか一方の固定部３は一方の管状体１
０の内壁に熱融着され、他方の固定部３’は他方の管状
体１０’に融着され中空糸膜分離モジ−ルを形成する。
これら１０及び１０’は嵌合され、熱融着されてケ−シ
ング５を形成している。ケ−シングの両端部の外周には
流出孔９を有するカバ−体８及び流入孔９’を有するカ
バ−体８’が熱融着されている。

【００１３】次に本発明の中空糸膜型分離モジュ−ルの
製造方法について説明する。先ず、高分子材料よりなる
複数本の中空糸状多孔質膜を束ね、その中空部の少なく
とも一方の端部を封止する。中空糸状多孔質膜は単なる
チュ−ブではないため、加熱時、中空部に気体を送って
も膜壁の微孔より気体が逃げてその形状を保持すること
が出来ないので中空部の端部を目止めしてその開孔部を
塞ぐ。目止め手段としては中空部に目止め材を封入して
も良いが、端部を切断する際に中空部の切断部が潰れる
ようにしても良い。

【００１４】次いで、中空糸状多孔質膜同志の隙間に封
止剤として熱可塑性樹脂粉末を充填する。充填手段とし
ては特に問わないが、通常封止剤を溶媒中に懸濁させた
懸濁液に浸漬するのが好ましい。その際、溶媒として
は、エチルアルコ−ル、メチルアルコ−ル等乾燥しやす
いものが好ましく、その濃度としては特に限定されない
が、５０〜７０重量％程度の高濃度のものが使用しやす
い。

【００１５】中空糸状多孔質膜同志の隙間に封止剤を充
填した後、この中空糸状多孔質膜の束の外周端部に締付
チュ−ブを嵌合する。この場合、締付チュ−ブは中空糸
状多孔質膜の束の外周端部に直接嵌合しても良いが、中
空糸状多孔質膜の束をケ−シング内に挿入した後、この
ケ−シングの外周に締付チュ−ブを嵌合しても良い。し
かる後、これを封止剤の融点以上に加熱すると、封止剤
は熱溶融すると共に、その外周部の締付チュ−ブによっ
て封止剤の粉末樹脂粒子間の空隙を熱収縮チュ−ブの収
縮力又は弾性チュ−ブの復元力等の締付チュ−ブの締付
け力によって埋め、融着シ−ルの信頼性及び耐久性を向
上させることができる。加熱装置としてはプレ−トヒ−
タ−による接合端部の部分加熱の他、恒温槽中での全体
加熱等いずれの方法で行っても良い。中空糸状多孔質膜
の束を封止材とともに締付けュ−ブを嵌合して加熱する
と中空糸膜分離モジュ−ル素子が得られ、このものは必
要に応じ素子の端部外周にパッキンを介してケ−シング
内に配設したり、素子の端部外周とケ−シング内周との
間に封止剤を充填後再加熱して一体化され使用される。

【００１６】使用した締付チュ−ブは、中空糸状多孔質
膜端部が結束した後、除去しても良いが、熱収縮性チュ
−ブを中空糸状多孔質膜端部に直接嵌合して加熱して樹
脂粉末を熱融着させると共に熱収縮性チュ−ブを収縮さ
せた場合で、しかもチュ−ブ自身が熱溶融性を有するも
のであれば、チュ−ブを除去する必要はない。このよう
にして端部が一体化された後、端部を中空糸状膜の軸方
向に対して垂直に切断して除去または目止材の溶融除去
するなどして塞がれていた中空糸状多孔質膜の中空部を
開孔させる。同様の方法を他の端部について行うことに
よって、両端部を固定した中空糸膜型分離モジュ−ルを
得ることが出来る。

【００１７】次に、本発明にかかる中空糸膜モジュ−ラ
スの製造方法の一例を図をもって具体的に説明する。図
３は本発明の製造方法の一例を示した説明図である。先
ず、封止剤４としてポリオレフィン系樹脂（ＰＰ，Ｐ
Ｅ，ＥＶＡ等）微粉末を適量容器に入れ、分散液（エタ
ノ−ル）を加え撹拌し、高濃度懸濁液を作製する
（ａ）。他方、中空糸状多孔質膜１をＵ字状に折り曲げ
て束ね、ポリオレフィン製のケ−シング（又はチュ−
ブ）５内に、その先端部を３０〜８０ｍｍ突出させて挿
入する（ｂ）。なお、予め中空糸状多孔質膜１の先端部
は潰し、高濃度懸濁液が中空部内に浸入するのを防止す
る。次に中空糸状多孔質膜１の束の突出部分の中空糸束
を拡げて高濃度懸濁液に浸漬し、中空糸のまわりに高濃
度懸濁液を十分に塗布した（ｃ）後、中空糸状多孔質膜
１の束全体をポリオレフィン製のケ−シング５に引込
め、ユニットを形成する（ｄ）。続いて、このユニット
を、ポリオレフィン系樹脂よりも低い温度で加熱して分
散媒のエタノ−ルを蒸発させる（ｅ）。その詳細な状態
を図（ｅ’）として示す。なお（ｅ’）において線１１
は固化後の切断線を示す。次に、これを乾燥後、ユニッ
トのポリオレフィンケ−シング５の外側に、熱収縮性若
しくは復元力のあるチュ−ブ（例、ＰＦＡ，ＦＥＰ，ま
たはシリコンゴム等）１２を嵌合し、封止剤の融点以上
にヒ−タ−ブロック１３によって端部を加熱、封止剤を
溶融させる（ｆ）。なお、熱収縮チュ−ブは、ポリオレ
フィン製ケ−シングの内・外径、中空糸状多孔質膜の束
の本数から、必要な収縮量が得られるものを選択してお
く必要がある。封止剤４により接合、冷却、固化（ｇ）
後、熱収縮性チュ−ブ１２を取り除き、オ−ルポリオレ
フィンの中空糸膜分離モジュ−ルを得る。モジュ−ル先
端の５〜１０ｍｍを切断し（図ｅ’の線１１の箇所）、
中空糸開放端を表面に出す（ｈ）。上記モジュ−ルの両
端部に、ポリオレフィン製カバ−を熱融着しすることに
よって、オ−ルポリオレフィン製の中空糸型濾過分離ユ
ニットを得る。実施例をもって更に本発明を具体的に説
明する。

【００１８】

【実施例及び比較例】

実施例１ １ ポリエチレン（ＰＥ）樹脂よりなリ、外径１．２ｍ
ｍの中空糸状多孔質膜を４００〜６００本束ね所定寸法
約６００ｍｍに切断し、中央部を折り曲げて、長さ約３
００ｍｍ、８００〜１２００本の中空糸状多孔質膜束を
作る。 ２ 中空糸束開放端部を切断して、各々の中空糸状多孔
質膜端部を目止め材として炭酸カルシウムを用いて目止
めを行なう。 ３ 上記束を、ＰＥ樹脂から成り、且、下端に流入孔を
有する外径７０ｍｍ、長さ２００〜２５０ｍｍ、肉厚
２．５〜７ｍｍの筒状ケ−シングの中に軸方向に挿入す
る。 ４ 中空糸状多孔質膜束の目止めを行った方の端部をケ
−シング端部より３０〜８０ｍｍ突出させる。

【００１９】５ エチルアルコ−ルにＰＥ樹脂粉末４０
〜６０ｗｔ％を混合撹拌し作製した。ディスパ−ジョン
中に上記の突出した中空糸束端部を浸し、封止材とし熱
可塑性ＰＥ粉末を各中空糸状多孔質膜の同志及びその束
の外側に付着させる。 ６ 中空糸状多孔質膜束を折り曲げた側から引張り、束
端部をケ−シング端部と一致させる。 ７ 中空糸状多孔質膜に付着させたＰＥ粉末エタノ−ル
溶液中のエタノ−ル分を加熱真空乾燥して蒸発させる。 ８ 長さ５０〜１００ｍｍ、肉厚０．５〜２．０ｍｍ、
内径７０〜７５ｍｍのフッ素樹脂製の熱収縮チュ−ブを
ケ−シング外側に装着する。 ９ ケ−シング端部外周を、端部より３０〜８０ｍｍの
長さにわたって、ＰＥ粉末の融点以上で且、中空糸状多
孔質膜の融点以下の温度、例えば１２５〜１５０℃に加
熱された内径７１〜７２ｍｍの孔を有するヒ−タ−ブロ
ック中に入れ加熱し、ケ−シング及びＰＥ粉末を熱溶融
させるとともに、前述の熱収縮性チュ−ブによりケ−シ
ング端部を締め付け端部から３０〜５０ｍｍの長さに渡
って収縮させる。

【００２０】１０ 加熱後、上述のヒ−タ−ブロックの
ヒ−タ−を切り、ヒ−タ−ブロック中で室温近くになる
まで除冷する。 １１ 冷却、一体化したニットを、ヒ−タ−ブロックよ
り取り外し、先端にハミ出した部分（溶けバリ等）を除
去し、フッ素樹脂材からなるチュ−ブを外す。 １２ 濃塩酸を用いて、中空糸状多孔質膜の端部に埋め
込まれている目止め材を除去し、中空部を開孔させて、
中空糸状多孔質膜型分離モジュ−ルを得る。 １３ 中空糸膜型分離モジュ−ル上端に流体出口孔を有
し、内径がケ−シング収縮部外径に等しい肉厚２．５〜
７ｍｍのカバ−を嵌合させ、嵌合接合部にケ−シングと
同材質のＰＥ樹脂製棒を溶融充填させて、中空糸膜型分
離フィルタ装置を得る。

【００２１】得られた中空糸膜型分離フィルタ装置を使
用に際し、最初は各空気抜きポ−ト７を開けた状態で薬
液を流入口から流して、装置中のエア抜きを行なう。次
いで、通常の使用に当たっては、流入口６から入った薬
液は、それぞれの中空糸状多孔質膜１を通過することに
より、薬液中の不純物、微粒子がろ過され、流出口９か
ら出る。モジュ−ル端部は、絞られた状態で形成されて
いるので、空隙や気泡を生ずることがなく、シ−ルは完
全に行なわれる。

【００２２】実施例２ １ ポリプロピレン樹脂よりなり外径０．４ｍｍの中空
糸状多孔質膜を１２００〜１４００本束ね、所定寸法約
３４０ｍｍに切断し、中央部を折り曲げて、長さ約１７
０ｍｍ、２４００〜２８００本の中空糸状多孔質膜束を
作る。 ２ 中空糸束開放端部を切断して、各々の中空糸状多孔
質膜端部を潰れた状態にし、目止めを行なう。 ３ 上記束を、ＰＥ樹脂から成り、且、下端に流入孔を
有する外径４２ｍｍ、長さ１８０〜２２０ｍｍ、肉厚
２．５〜７ｍｍの筒状ケ−シングの中に軸方向に挿入す
る。（予め、ケ−シング外側に、長さ５０〜１００ｍ
ｍ、肉厚０．５〜１ｍｍ内径φ３２〜３６ｍｍのシリコ
ン製ゴムチュ−ブを拡げて装着して置く） ４ 中空糸状多孔質膜束の目止めを行った方の端部をケ
−シング端部より３０〜８０ｍｍ突出させる。

【００２３】５ エチルアルコ−ルにＰＥ樹脂粉末４０
〜６０ｗｔ％を混合撹拌し作製した。ディスパ−ジョン
中に上記の突出した中空糸束端部を浸し、封止材とし熱
可塑性ＰＥ粉末を各中空糸状多孔質膜同志及びその束の
外側に付着させる。 ６ 中空糸状多孔質膜束を折り曲げた側から引張り、束
端部をケ−シング端部と一致させる。 ７ 中空糸状多孔質膜に付着させたＰＥ粉末エタノ−ル
溶液中のエタノ−ル分を加熱真空乾燥して蒸発させる。 ８ ケ−シング端部外周を、端部より３０〜８０ｍｍの
長さにわたって、ＰＥ粉末の融点以上で且、中空糸状多
孔質膜の融点以下の温度、例えば１２５〜１５０℃に加
熱された内径φ４６の孔を有するヒ−タ−ブロック中に
入れ、５〜８Ｈｒ加熱し、ケ−シング及びＰＥ粉末を熱
溶融させるとともに、前述のシリコン製ゴムチュ−ブに
よりケ−シング端部を締め付け端部から５５〜６５ｍｍ
の長さに渡って収縮させる。

【００２４】９ 加熱後、上述のヒ−タ−ブロックのヒ
−タ−を切り、ヒ−タ−ブロック中で室温近くになるま
で除冷する。 １０ 冷却、一体化したニットを、ヒ−タ−ブロックよ
り取り外し、先端にハミ出した部分（溶けバリ等）を除
去し、ゴムチュ−ブを外す。（ゴムチュ−ブは再利用す
る。） １１ ケ−シング端部及び、中空糸状多孔質膜端部の目
止め部分を切断除去し、中空部を開孔させて、中空糸状
多孔質膜型分離モジュ−ルを得る。 １２ 中空糸膜型分離モジュ−ル上端に流体出口孔を有
し、内径がケ−シング収縮部外径に等しい肉厚２．５〜
７ｍｍのカバ−を嵌合させ、嵌合接合部分にケ−シング
と同材質のＰＥ樹脂をもって溶融一体させて、中空糸膜
型分離フィルタ装置を得る。

【００２５】得られた中空糸膜型分離フィルタ装置を使
用するに際して、先ず取り付けた最初のときは、各空気
抜きポ−ト７を開けた状態で薬液を流入口から流して、
装置中のエア抜きを行なう。通常の使用では、流入口６
から入った薬液は、各、中空糸状多孔質膜１を通過する
ことにより、薬液中の不純物、微粒子がろ過され、流出
口９から出る。モジュ−ル端部は、絞られた状態で形成
されているので、空隙や気泡を生ずることがなく、シ−
ルは完全に行なわれる。

【００２６】実施例３ １ ポリプロピレン樹脂よりなり外径０．４ｍｍの中空
糸状多孔質膜を７，０００〜１０，０００本束ね所定寸
法約３００ｍｍに切断し束を作る。 ２ 中空糸束両端部を切断して、各々の中空糸膜端部を
潰れた状態にし、目止めを行なう。 ２’ 予め、チュ−ブ１０’の片側端部（固定化端部
３’側）外側に、長さ５０〜１００ｍｍ、肉厚０．５〜
１．０、φ６０ｍｍ（５５〜６５）のシリコン製ゴムチ
ュ−ブを拡げて装着して置く。 ３ 上記束を、ＰＥ樹脂から成り、外径７０ｍｍ、長さ
１００ｍｍ、肉厚２．５〜５ｍｍのチュ−ブ１０’の中
に軸方向に挿入する。 ４ 固定化部３’側の束端部を、チュ−ブ１０’端部よ
り３０〜８０ｍｍ突出させる。

【００２７】５ エチルアルコ−ルにＰＥ樹脂粉末４０
〜６０ｗｔ％を混合撹拌し作製した。ディスパ−ジョン
中に上記の突出した中空糸束端部を浸し、封止材とし熱
可塑性ＰＥ粉末を各中空糸状多孔質膜同志及びその束の
外側に付着させる。 ６ 中空糸状多孔質膜束をもう一方の端部側から引張
り、束端部をチュ−ブ端部と一致させる。 ７ 中空糸状多孔質膜に付着させたＰＥ粉末エタノ−ル
溶液中のエタノ−ル分を加熱真空乾燥して蒸発させる。

【００２８】８ チュ−ブ端部外周を、端部より３０〜
８０ｍｍの長さにわたって、ＰＥ粉末の融点以上で且、
中空糸状多孔質膜の融点以下の温度、例えば１２５〜１
５０℃に加熱された内径７１〜７２ｍｍの孔を有するヒ
−タ−ブロック中に入れ、加熱し、チュ−ブ及びＰＥ粉
末を熱溶融させるとともに、前述のシリコン製ゴムチュ
−ブによりチュ−ブ端部を締め付け端部から３０〜８０
ｍｍの長さに渡って収縮させる。 ９ 加熱後、上述のヒ−タ−ブロックのヒ−タ−を切
り、ヒ−タ−ブロック中で室温近くになるまで除冷す
る。

【００２９】１０ 冷却、一体化したニットを、ヒ−タ
−ブロックより取り外し、先端にハミ出した部分（溶け
バリ等）を除去し、ゴムチュ−ブを外す。（ゴムチュ−
ブは再利用する。） １１ チュ−ブ端部及び、中空糸状多孔質膜端部の目止
め部分を切断除去し、中空部を開孔させる。（固定化部
３’完成。） １２ 上記ユニットの未固定側端部をＰＥ樹脂から成
り、片側端部外径が７０でもう一方の端部が７８、長さ
２００ｍｍ、肉厚４ｍｍで２’と同様にしてゴムチュ−
ブを装着したチュ−ブ１０の中に軸方向に挿入する。 １３ 固定化端部３側（ゴムチュ−ブ装着側）の束端部
をチュ−ブ１０端部より５０〜８０突出させる。（チュ
−ブ１０’をチュ−ブ１０の内径に沿ってスライドさせ
る。）

【００３０】１４ エチルアルコ−ルにＰＥ樹脂粉末４
０〜６０ｗｔ％を混合撹拌し作製した。ディスパ−ジョ
ン中に上記の突出した中空糸束端部を浸し、封止材とし
熱可塑性ＰＥ粉末を各中空糸状多孔質膜同志及びその束
の外側に付着させる。 １５ 中空糸状多孔質膜束をもう一方の端部側から引張
り、束端部をチュ−ブ端部と一致させる。 １６ 中空糸状多孔質膜に付着させたＰＥ粉末エタノ−
ル溶液中のエタノ−ル分を加熱真空乾燥して蒸発させ
る。 １７ チュ−ブ端部外周を、端部より３０〜８０ｍｍの
長さにわたって、ＰＥ粉末の融点以上で且、中空糸状多
孔質膜の融点以下の温度、例えば１２５〜１５０℃に加
熱された内径７１〜７２ｍｍの孔を有するヒ−タ−ブロ
ック中に入れ、加熱し、チュ−ブ及びＰＥ粉末を熱溶融
させるとともに、前述のシリコン製ゴムチュ−ブにより
チュ−ブ端部を締め付け端部から３０〜８０ｍｍの長さ
に渡って収縮させる。

【００３１】１８ 加熱後、上述のヒ−タ−ブロックの
ヒ−タ−を切り、ヒ−タ−ブロック中で室温近くになる
まで除冷する。 １９ 冷却、一体化したニットを、ヒ−タ−ブロックよ
り取り外し、先端にハミ出した部分（溶けバリ等）を除
去し、ゴムチュ−ブを外す。（ゴムチュ−ブは再利用す
る。） ２０ チュ−ブ端部及び中空糸状多孔質膜端部の目止め
部分を切断除去し、中空部を開孔させて、中空糸状多孔
質膜型分離モジュ−ルを得る。 ２１ 中空糸膜型分離モジュ−ル上下端に流体出口孔を
有し、内径がチュ−ブ１０の収縮部外室に等しい肉厚
２．５〜７ｍｍのカバ−を嵌合させた嵌合接合部と、も
うひとつの嵌合接合部（チュ−ブ１０）各々チュ−ブと
同材質のＰＥ樹脂製棒ををもって溶融一体化させて充填
させて、中空糸膜型分離フィルタ装置を得る。

【００３２】得られた中空糸膜型分離フィルタ装置の始
動の際のエア抜き７は、実施例１と同様にして行う。通
常の使用では、流入口６から入った原液は、中空糸の内
側から外側に通過、ろ過され、流出口９より出る。膜内
側の汚れが堆積しないよう流出口９’から常時流出させ
る。流出口９’は閉めた状態でも使用できる。膜外側か
ら内側に通過させる使い方も出来、その場合には、９が
流入口６、９’がろ過液流出口となる。

【００３３】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の中空糸膜型
分離モジュ−ルは、溶融熱可塑性樹脂により複数本の中
空糸状多孔質膜とケ−シングとをその端部を絞った状態
で一体的に接合されたものなので、低溶融性で、耐熱、
耐薬品性、シ−ル性に優れており、しかも多孔質膜の集
積度が高く従って長寿命である。また本発明においては
中空糸状多孔質膜の端部固定に際しては、熱溶融法を採
用したので、接着剤法における溶出成分の問題はなく、
また、中空糸状多孔質膜の端部外周にはチュ−ブ状締付
部材を嵌合して熱融着を行ったため、簡単な操作で中空
糸状多孔質膜の端部を、より一層締め付けることがで
き、その結果、ハウジング内に液密的に熱接着しシ−ル
性、寸法精度の高い中空糸膜型分離モジュ−ル素子また
はモジュ−ルを得ることが出来る効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる中空糸膜型分離モジュ−ルの一
実施例を示した断面図

【図２】本発明にかかる中空糸膜型分離モジュ−ルの他
の実施例を示した断面図

【図３】本発明にかかる中空糸膜型分離モジュ−ルの製
造方法の一実施例を示した説明図

【図４】締付チュ−ブの１例の斜視図

【符号の説明】

１ 中空糸状多孔質膜 ２ 中空糸状
多孔質膜端部 ３ 固定端部 ４ 封止剤 ５ ケ−シング ６ 流入孔 ７ 空気抜きポ−ト ８，８’ カバ− ９ 流出孔 １０，１０’ 管状体 １１ 切断想像線 １２ 熱収縮
性チュ−ブ １３ ヒ−タ−ブロック

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一方の端部が熱収縮され、内
   径がその他の部分より小径に形成されたチュ−ブ状ケ−
   シング内部に、高分子材料よりなる複数本の中空糸状多
   孔質膜が高密度に挿入され、その少なくとも一方の端部
   において熱可塑性樹脂により中空糸状多孔質膜同志およ
   び中空糸状多孔質膜束の結束部とケ−シング内壁との間
   が液密的に一体接合された中空糸膜型分離モジュ−ル。
2. 【請求項２】 中空部の少なくとも一方の端部が目止め
   され、高分子材料よりなる複数本の中空糸状多孔質膜を
   束ね、その中空糸状多孔質膜同志の隙間に封止剤として
   熱可塑性樹脂脂粉末を充填し、その外周部に締付チュ−
   ブを嵌合した後、加熱して熱可塑性樹脂脂粉末を熱融着
   させると共に、前記チュ−ブにより中空糸状多孔質膜端
   部を締め付け結束させ、しかる後、前記目止め除去して
   中空糸状多孔質膜の中空部を開孔させたことを特徴とす
   る中空糸膜型分離モジュ−ル素子の製造方法。
3. 【請求項３】 中空部の少なくとも一方の端部が目止め
   され、高分子材料よりなる複数本の中空糸状多孔質膜を
   束ね、その束をチュ−ブ状ケ−シング内に挿入し、その
   中空糸状多孔質膜同志および中空糸状多孔質膜とケ−シ
   ングの隙間に封止剤として熱可塑性樹脂粉末を充填し、
   ケ−シング外周部に締付チュ−ブを嵌合した後、加熱し
   て熱可塑性樹脂脂粉末を熱融着させると共に、前記チュ
   −ブによりケ−シング端部を締め付け収縮させ、しかる
   後、チュ−ブを外し、中空糸状多孔質膜の目止めを除去
   して中空糸状多孔質膜の中空部を開孔させたことを特徴
   とする中空糸膜型分離モジュ−ルの製造方法。