JPH1099658A

JPH1099658A - 中空糸膜端部の接着固定方法

Info

Publication number: JPH1099658A
Application number: JP27985696A
Authority: JP
Inventors: Satoru Takeda; 哲竹田; Masumi Kobayashi; 真澄小林; Kenji Watari; 謙治亘; Takashi Ishihara; 敞石原
Original assignee: HIROMAITO KK; Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: HIROMAITO KK; Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1996-10-02
Filing date: 1996-10-02
Publication date: 1998-04-21

Abstract

(57)【要約】【課題】中空糸膜端部へのポッティング剤の注入を容
易にかつ確実に行い、中空糸膜モジュールを生産性よく
得る。【解決手段】複数本の中空糸膜の端部にポッティング
剤を注入し該中空糸膜端部を接着固定して中空糸膜モジ
ュールを製造するに際し、ポッティング剤を注入する中
空糸膜端部位置と液面差を生ずる高位の位置にポッティ
ング剤の供給液面を設定し、連通管を介し、ポッティン
グ剤をその自重またはさらに加圧により中空糸膜端部に
注入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中空糸膜モジュー
ルの製造における中空糸膜端部の接着固定方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、中空糸膜モジュールは、例えば円
筒状ハウジング等の筒状支持体内に充填された複数本の
中空糸膜からなる中空糸膜束の端部をポッティング剤で
接着固定する等により製造され、ポッティング剤の中空
糸膜の端部への注入には、遠心ポッティング装置を用い
る方法、ポッティング剤中に中空糸膜の端部を浸漬する
方法或いは中空糸膜の端部にポッティング剤を塗布する
方法等が用いられている。

【０００３】しかしながら、遠心ポッティング装置を用
いる方法では、特殊な遠心装置を用いなければならず、
また装置へのセットに時間がかかる等の問題がありポッ
ティング剤中へ浸漬或いはポッティング剤を塗布する方
法では、中空糸膜端部へのポッティング剤の確実な注入
ができないという問題がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特別
な装置を用いることなく、中空糸膜端部へのポッティン
グ剤の注入を容易にかつ確実に行い、中空糸膜モジュー
ルを生産性よく得ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数本の中空
糸膜の端部にポッティング剤を注入し該中空糸膜端部を
接着固定して中空糸膜モジュールを製造するに際し、ポ
ッティング剤を注入する中空糸膜端部位置と液面差を生
ずる高位の位置にポッティング剤の供給液面を設定し、
連通管を介し、ポッティング剤をその自重またはさらに
加圧により中空糸膜端部に注入することを特徴とする中
空糸膜端部の接着固定方法にある。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明は、複数本の中空糸膜の端
部がポッティング剤で接着固定された中空糸膜モジュー
ルの製造において適用される。

【０００７】本発明における中空糸膜としては、液体ま
たは気体の濾過膜或いは分離膜として用いられる公知の
任意の中空糸膜が用いられ、例えばポリエチレン、ポリ
プロピレン等のポリオレフィン、ポリスルホン、ポリア
ミド、ポリイミド、セルロース、ポリテトラフルオロエ
チレン、ポリフッ化ビニリデン等の素材からなる中空糸
膜或いは疎水性素材からなる中空糸膜にあってはさらに
親水化した中空糸膜等が挙げられる。また、中空糸膜
は、その構造が均質膜、非対象膜または複合膜であって
もよい。

【０００８】本発明においては、複数本の中空糸膜の端
部にポッティング剤を注入するに当たり、ポッティング
剤の供給液面とポッティング剤を注入する中空糸膜端部
位置とにポッティング剤の供給液面が上位の液面差を設
け、連通管を用い、この連通管を介して、連通管の一端
から供給されるポッティング剤、好ましくは注入終了時
の粘度が５０，０００ｃｐｓ以下のポッティング剤をそ
の自重またはさらに加圧により中空糸膜端部に注入す
る。

【０００９】ポッティング剤の注入は、中空糸膜端部の
下方、横方向、斜め方向のいずれの方向からでもよく、
また、必要に応じて注入方向を組み合わせてもよい。ポ
ッティング剤の供給液面とポッティング剤の注入する中
空糸膜端部位置との液面差が大きくなる程、注入時間が
短くなる。また、本発明においては、中空糸膜の支持体
として、棒状のものや中空糸膜を収容できる筒状のもの
等を用いてもよく、ポッティング剤の注入は、かかる支
持体で支持された状態で行ってもよい。

【００１０】用いる連通管は、その両端が開口し、一端
から供給されるポッティング剤が流下し他端から出る構
造のＵ字形或いはＪ字形の管状体であることが好まし
く、その素材には特に制限はなく、ポッティング剤が中
空糸膜端部に注入される状態においてＵ字形或いはＪ字
形を形成するような可撓性の管状体であってもよい。ま
た、連通管は、その両端でその開口部の大きさが異なっ
ていてもよい。本発明においては、また、中空糸膜を充
填した支持体を固定し、かつ中空糸膜端部の下端より注
入するための治具を用い、この治具を介して中空糸膜端
部の充填部に注入するようにしてもよい。

【００１１】本発明における中空糸膜端部へのポッティ
ング剤の注入の工程を図面に基づいて説明する。図１
は、ポッティング剤をその自重により中空糸膜端部に注
入する場合での例の工程図、図２は、ポッティング剤を
加圧により中空糸膜端部に注入する場合での例の工程図
である。図中、１は円筒状ハウジング、２は中空糸膜、
３はポッティング治具、４はポッティング剤ポット、５
はポッティング剤、６は連通管、７はポット蓋、８は加
圧口を表す。

【００１２】図１において、円筒状ハウジング１に複数
本の中空糸膜２からなる中空糸膜束を充填し、円筒状ハ
ウジング１のポッティングする側の端部をポッティング
治具３に装着する。ポッティング治具３は、その底部に
連通管６と接続しうる接続口を備え、中空糸膜端部充填
側の円筒状ハウジング１の下端に嵌合する受け部を有し
ている。ポッティング治具３とポッティング剤ポット４
とはそれぞれの底部で連通管６により接続され、ポッテ
ィング治具３の受け部がポッティング剤５の浸漬槽を形
成している。

【００１３】ポッティング剤ポット４は、その供給する
ポッティング剤５のポッティング剤ポット４内での液面
がポッティング剤５により接着固定する中空糸膜２端部
の位置より高位の液面差が生ずる位置に設置してある。
このポッティング剤ポット４にポッティング剤５が供給
されると、ポッティング剤５は、自重で連通管６内を流
下しポッティング治具３に装着された円筒状ハウジング
１のポッティングする端部の下端より中空糸膜端部に注
入され操作が終了する。

【００１４】また、図２においては、ポッティング剤５
は、ポッティング剤ポット４のポット蓋７の加圧口８か
らの加圧により、連通管６内を圧送され、ポッティング
治具３に装着された円筒状ハウジング１の中空糸膜端部
に自重のみによる場合よりも短時間で注入される。加圧
方法としては、空気等の圧縮気体を用いる方法やシリン
ジを用いる方法等任意の方法が用いられる。加圧により
ポッティング剤５を注入する場合は、自重のみによる場
合より、ポッティング剤ポット４を、ポッティング剤の
供給液面とポッティング剤の注入する中空糸膜端部位置
との液面差が小さくともよく、注入がより効果的に行わ
れる。また、ポッティング剤５を中空糸膜端部に注入す
る際に円筒状ハウジング１またはポッティング治具３に
振動を与えるようにしてもよい。

【００１５】ポッティング剤としては、トリレンジイソ
シアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ポリ
フェニルメタンジイソシアネート等のポリイソシアネー
ト成分とポリエステルポリオール、ひまし油、ひまし油
誘導体、アミン、ジアミン等とから得られるウレタン系
樹脂、グリシジルエーテル、グリシジルエステル、グリ
シジルアミン、脂肪族エポキシド、脂環式エポキシド等
のエポキシ成分と脂環式アミン、ポリアミド、芳香族ポ
リアミン、酸無水物等とから得られるエポキシ系樹脂等
が挙げられ、これらの樹脂には他の成分が含まれていて
もよい。

【００１６】本発明においては、ポッティング剤とし
て、中空糸膜端部への注入終了時の粘度が５０，０００
ｃｐｓ以下であるポッティング剤が好ましく用いられ
る。中空糸膜端部への注入の途中で粘度が５０，０００
ｃｐｓを超えるポッティング剤を用いる場合には、必要
量のポッティング剤を注入することが困難で、ポッティ
ング剤未充填部の発生や強度不足等の問題を生じ易くな
る。ポッティング剤は、粘度以外にも中空糸膜モジュー
ルのサイズに合わせて選定することが好ましい。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。

【００１８】（実施例１）中空糸膜として、三層複合中
空糸膜ＭＨＦ（三菱レイヨン（株）製、非多孔質均質
層：セグメント化ポリウレタン、多孔質層：ポリエチレ
ン）を用い、幅６００ｍｍ、長さ８，４００ｍｍ、本数
１２２，０００の編地を編成した。この編地を渦巻状に
巻き込んで巻層体とし、内径１４７ｍｍ、外径１６５ｍ
ｍ、長さ５００ｍｍのポリ塩化ビニル樹脂製の円筒状ハ
ウジングに挿入し巻層体の両端が若干はみ出すように充
填した。次いで円筒状ハウジングの両端にポッティング
治具を装着し、これを立てた状態で架台にセットした。
下方のポッティング治具とこのポッティング治具から２
５０ｍｍの高さの位置に設置したポッティング剤ポット
とを内径１５ｍｍ、外径１７ｍｍ、長さ６００ｍｍのポ
リ塩化ビニル樹脂製の連通管で接続した。

【００１９】ポッティング剤としては、コロネートＣ４
４０３（日本ポリウレタン工業（株）製、ジフェニルメ
タンジイソシアネート／ポリエチレングリコール系プレ
ポリマー）とニッポランＮ４２７６（日本ポリウレタン
工業（株）製、ひまし油誘導体）を重量比６２：３８で
混合し、脱泡して調製したポッティング剤（総重量１２
００ｇ）を用いた。

【００２０】円筒状ハウジングに挿入した巻層体端部へ
のポッティング剤の注入操作は、調製した直後の２５℃
のポッティング剤をポッティング剤ポットに投入するこ
とにより行ったが、注入は約３０分で終了した。なお、
注入終了時のポッティング剤の粘度は６，０００ｃｐｓ
であった。その後２５℃で１５時間放置して接着固定を
完了し、円筒状ハウジングに挿入したもう一方の側の巻
層体端部についても同様の操作で接着固定を行った。

【００２１】ポッティング治具を取り外した後、円筒状
ハウジングからはみ出た巻層体の両端をカットして三層
複合中空糸膜の両端が開口した中空糸膜モジュールを得
た。得られた中空糸膜モジュールを水圧リーク検査装置
にセットし、圧力：１ｋｇ／ｃｍ²、時間：１０分、加
圧方向：中空糸膜に対しアウト−インの条件で、接着固
定部分からの水のリークの有無を検査し、その結果を表
１に示した。

【００２２】（実施例２）実施例１において、ポッティ
ング剤を、コロネートＣ４４０３（日本ポリウレタン工
業（株）製、ジフェニルメタンジイソシアネート／ポリ
エチレングリコール系プレポリマー）とニッポランＮ４
２２１（日本ポリウレタン工業（株）製、ひまし油誘導
体）を重量比５８：４２で混合し、脱泡して調製したポ
ッティング剤に代えた以外は、実施例１と同様にして中
空糸膜モジュールを得た。なお、注入終了時のポッティ
ング剤の粘度は１０，０００ｃｐｓであった。得られた
中空糸膜モジュールの水圧リーク検査の結果を表１に示
した。

【００２３】（実施例３）実施例１において、ポッティ
ング剤を、ＢＰＡ−３２８（日本触媒（株）製、アクリ
ルゴム微粒子分散ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂）、
エピコート８３４（油化シェルエポキシ（株）製、ビス
フェノールＡグリシジルエーテル型エポキシ樹脂）、フ
レップ６０（東レチオコール（株）製、変性エポキシ樹
脂）、ＰＡＣＭ（ＡＣＩジャパン（株）製、脂環式ポリ
アミン）を重量比５０：２５：２５：２２で混合し、脱
泡して調製したポッティング剤に代えた以外は、実施例
１と同様にして中空糸膜モジュールを得た。なお、注入
終了時のポッティング剤の粘度は６，０００ｃｐｓであ
った。得られた中空糸膜モジュールの水圧リーク検査の
結果を表１に示した。

【００２４】（実施例４）実施例１において、ポッティ
ング剤の注入操作の際、ポッティング剤ポットを圧縮空
気で加圧した以外は、実施例１と同様にして中空糸膜モ
ジュールを得た。なお、注入終了時のポッティング剤の
粘度は３，０００ｃｐｓであった。得られた中空糸膜モ
ジュールの水圧リーク検査の結果を表１に示した。な
お、加圧圧力は０．５ｋｇ／ｃｍ²、注入時間は約１０
分であった。

【００２５】（実施例５）中空糸膜として三層複合中空
糸膜ＭＨＦ（三菱レイヨン（株）製、非多孔質均質層：
セグメント化ポリウレタン、多孔質層：ポリエチレン）
を用いて編成した幅２４５ｍｍ、長さ１，５００ｍｍ、
本数２２，０００の編地と、内径６４ｍｍ、外径７２ｍ
ｍ、長さ２１５ｍｍのポリカーボネート樹脂製の円筒状
ハウジングを用い、実施例１と同様にしてハウジングの
端部にポッティング治具を装着し、架台にセットした。
次いで、下方のポッティング治具とこのポッティング治
具から１２０ｍｍの高さの位置に設置したポッティング
剤ポットとを内径１５ｍｍ、外径１７ｍｍ、長さ２９０
ｍｍのポリ塩化ビニル樹脂製の連通管で接続した。

【００２６】ポッティング剤としては、コロネートＣ４
４０３（日本ポリウレタン工業（株）製、ジフェニルメ
タンジイソシアネート／ポリエチレングリコール系プレ
ポリマー）とニッポランＮ４２２４（日本ポリウレタン
工業（株）製、ひまし油誘導体）を重量比６０：４０で
混合し、脱泡して調製したポッティング剤（総重量１１
０ｇ）を用い、実施例１と同様に注入操作を行ったが、
注入は約１５分で終了した。なお、注入終了時のポッテ
ィング剤の粘度は６，０００ｃｐｓであった。その後実
施例１と同様の操作を行って中空糸膜モジュールを得
た。得られた中空糸膜モジュールの水圧リーク検査の結
果を表１に示した。

【００２７】（実施例６）中空糸膜として三層複合中空
糸膜ＭＨＦ（三菱レイヨン（株）製、非多孔質均質層：
セグメント化ポリウレタン、多孔質層：ポリエチレン）
を用いて編成した幅１１０ｍｍ、長さ３０ｍｍ、本数４
００の編地と、内径９ｍｍ、外径１３ｍｍ、長さ１００
ｍｍのポリカーボネート樹脂製の円筒状ハウジングを用
い、実施例１と同様にしてハウジングの端部にポッティ
ング治具を装着し、架台にセットした。次いで、下方の
ポッティング治具とこのポッティング治具から６０ｍｍ
の高さの位置に設置したポッティング剤ポットとを内径
４ｍｍ、外径６ｍｍ、長さ１４０ｍｍのポリ塩化ビニル
樹脂製の連通管で接続した。

【００２８】ポッティング剤としては、コロネートＣ４
４０３（日本ポリウレタン工業（株）製、ジフェニルメ
タンジイソシアネート／ポリエチレングリコール系プレ
ポリマー）とニッポランＮ４２２３（日本ポリウレタン
工業（株）製、ひまし油誘導体）を重量比５２：４８で
混合し、脱泡して調製したポッティング剤（総重量１０
ｇ）を用い、実施例１と同様に注入操作を行ったが、注
入は約５分で終了した。なお、注入終了時のポッティン
グ剤の粘度は４，０００ｃｐｓであった。その後実施例
１と同様の操作を行って中空糸膜モジュールを得た。得
られた中空糸膜モジュールの水圧リーク検査の結果を表
１に示した。

【００２９】（実施例７）実施例１において、ポッティ
ング剤を、実施例５で用いたと同じポッティング剤に代
えた以外は、実施例１と同様にして中空糸膜モジュール
を得た。なお、注入終了時のポッティング剤の粘度は７
０，０００ｃｐｓであった。得られた中空糸膜モジュー
ルの水圧リーク検査の結果を表１に示した。

【００３０】（実施例８）実施例５において、ポッティ
ング剤を、実施例６で用いたと同じポッティング剤に代
えた以外は、実施例５と同様にして中空糸膜モジュール
を得た。なお、注入終了時のポッティング剤の粘度は１
００，０００ｃｐｓであった。得られた中空糸膜モジュ
ールの水圧リーク検査の結果を表１に示した。

【００３１】

【表１】

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、遅増粘性の接着剤を用
い、その自重による浸透性を利用したものであり、ポッ
ティング剤の注入操作が容易で、特別な装置を用いるこ
となく、中空糸膜端部へのポッティング剤の注入を容易
にかつ確実に行うことができる。また、その容易なポッ
ティング操作により、中空糸膜モジュールを生産性よく
得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ポッティング剤をその自重により中空糸膜端部
に注入する場合での例の工程図である。

【図２】ポッティング剤を加圧により中空糸膜端部に注
入する場合での例の工程図である。

【符号の説明】

１円筒状ハウジング２中空糸膜３ポッティング治具４ポッティング剤ポット５ポッティング剤６連通管７ポット蓋８加圧口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者亘謙治愛知県名古屋市東区砂田橋四丁目１番60号三菱レイヨン株式会社商品開発研究所内 (72)発明者石原敞広島県広島市東区曙二丁目８番３号株式会社ヒロマイト内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数本の中空糸膜の端部にポッティング
剤を注入し該中空糸膜端部を接着固定して中空糸膜モジ
ュールを製造するに際し、ポッティング剤を注入する中
空糸膜端部位置と液面差を生ずる高位の位置にポッティ
ング剤の供給液面を設定し、連通管を介し、ポッティン
グ剤をその自重またはさらに加圧により中空糸膜端部に
注入することを特徴とする中空糸膜端部の接着固定方
法。
【請求項２】ポッティング剤として、注入終了時の粘
度が５０，０００ｃｐｓ以下であるポッティング剤を用
いる請求項１記載の中空糸膜端部の接着固定方法。