JPS6038963B2 - 分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明に液体中の一部成分を分離する分離装置に関する
ものであり、合成樹脂よりなるテープ状分離膜の連続す
る一端を他の連続する一端と重ね合せるように捲回して
筒状にしてなる分離要素であって、あらかじめテープ状
分離膜の連続する一端の徴孔をつぶしてフィルム化した
ことを特徴とする分離装置で、前記分離膜に沿って液体
を流し、液体の一部分を分離することを目的とし、安価
で高性能な分離装置を提供するものである。

従来の方法によるテープ状徴孔シートの連続する一端を
他の一端と重ね合わせる様に捲回し、該一部重ね合わせ
部分の合成樹脂徴孔及び骨材の一部又は全部を熱融解し
て接着し筒状に形成する方法では次のような欠点があっ
た。骨材と徴孔の素材が異っている場合、重ね合わせ部
分を融解接着する際に融点に差があるため素材のいずれ
かが先に融解し、更に温度が上って初めて全体が融解す
るという現象が生じる。例えば徴孔素材の融点が低い場
合、 ‘ィー徴孔だけを融解して接着する時、【ロー微孔と骨
材の一部を融着する時、し一徴孔と骨材の両方を融解す
る時、の三つが考えられる。

‘ィ｝の場合には骨材が接着されてないために接着強度
が弱く、し一の場合には徴孔部分の融解の後フィルム化
して固まる時に収縮が生じ、徴孔部分との境界に亀裂が
入ったり、ピンホールの発生となったりする。

｛ローの場合には、‘ィ｝とげの中間に位置し、コント
ロールが極めて難しいことと徴孔素材量が多くない場合
にはし一と同様の現象が生じるという欠点があった。又
重ね合わせ部分において上部に重ねられる側のシートは
下部になるシートにより段が形成されシートが伸ばされ
た状態で重なっているため熱融解時に徴孔部分との境界
に亀裂が入るというトラブルが多く発生した。

同称にして接着剤又は溶剤により徴孔をつぶしてフィル
ム化する方法はそのつぶれ方が不均一となるなどの欠点
があるため製品の均一性が欠けるという問題点も有して
いた。本発明は上記欠点を除去するもので、熱接着が極
めて実施しやすく、チューブ状物にした後の接着部強度
も大しく、安価で安定したエンドレスなチューブを生産
することが出来、簡単に多量の分離要素を提供できる。
以下図によって説明する。第１図は本発明に用いる一実
施例テープ状徴孔性分離膜の一部拡大模型的断面図を示
し、１は微孔性分雛膜、２は不織布などの多孔体３の内
部及表面に形成された徴孔を示す。第２図は本発明に用
いる徴孔の分離要素の斜視図であり、テープ状分離膜１
の連続する一端ａを他の連続する一端ｂに重ね合せて筒
状に巻き上げて分離要素を形成した。

重ね合せ部５は熱接着、接着剤接着、高周波加熱接着又
は超音波接着などにより接着している。第３図は従来の
重ね合わせ部の一部拡大模型的断面図を示し、８は融解
接着部分、６及７は融解フィルム化した部分と徴孔部分
の境界を示し、この部分の亀裂が特に問題となっていた
。

第４図は本発明テープ状分離膜の平面図で、９はあらか
じめ熱又は押圧によりフィルム化された部分を示し、テ
ープの両端がフィルム化された一実施例をなす。

場合によってはフィルム化は一端のみであっても良い。
第５図は本発明一実施例を示し、重ね合わせ部分１０が
超音波などにより熱融解され接着された状態を示す。

第６図は本発明の分離要素を備えた分離装置の作動原理
図であり、原液タンク１１からポンプ１２により４．５
◇のチューブ９本を束ねた円筒形分離要素１３に原液を
流動せしめ、徴孔体の表面で分離された透過液１４を内
蓬２７肋の外容器１５で受け透過液集合パイプ１６から
取出す。

所要の運転条件に設定できるようにバルブ１７，１８を
設け、圧力計１９，２０によって循環流量、圧力などを
調節できるように施している。第７図は加熱ロールによ
る分離膜のフィルム化方法を示す一実施例であり、凸部
２２を設けた加熱ロール２１に分離膜を通し凸部にて加
熱、加圧された部分９がフィルム化する。

加熱ロールは両方共鉄ロールでもよく、又一方が弾力性
あるゴムロールを採用してもよい。

同様にして加熱ロールは凸部２２同志が当俵する構造で
あっても、当接させずにクリアランスを設けたロールと
することも可能である。加熱加圧を均一化するには後者
の方が製品として安定する。実施例 １合成樹脂耐熱性
ポリ塩化ビニル（商品名ニカテンプ）１４部を溶剤であ
るテトラヒドロフラン５６部で溶解し、非溶剤としてイ
ンプロピルアルコール３庇都を添加してなる合成樹脂溶
液を骨材としての多孔体であるポリエステル不織布（厚
さ０．２側）に含浸せしめ後揮発乾燥せしめたものは平
均孔径０．４仏の分離膜となった。

該分離膜を温度１５０００に加熱され中３肋を有する凸
部同志のクリアランスが０．８帆に設計されたロールに
通し、該分離膜の端部をフィルム化せしめた。

該テープ状（中１５肋）分離膜を第２図の様に内径４・
５側？になる様に芯体（図示せず）の周囲に巻き上げ、
重ね合わせ部（重ね合せ中２脚）を超音波により接着し
た。このようにして得られたチューブの耐圧性をチェッ
クすると、１０ｋ９／係の圧力でも破裂しなかった。又
バブルポイント値も１．５ｋｇ／のとほゞ徴孔シートと
同等のバブルポイント値を示した。又製品の歩留りは９
８％という高い値を示した。従来のフィルム化しないテ
ープ状分離膜によるチューブでは耐圧性が４ｋ９／鮒で
破裂するものがあったり又バブルポイントも０．２ｋ９
／地という低し、値を示すものがあったこと、製品の歩
蟹りが５０％という低い生産性であったことなどからみ
ると顕著な効果が表われていることを示す数値である。

次にこの分離要素を第６図の如き装置として固形分１５
％の水溶性電着塗料をチューブ内に圧力３．５ｋ９／鮒
、線速３ｍ／ｓｅｃで流動せしめて分離に用いたところ
、透過液は３０そノｈ・めで透過液固形分０．５％のも
のが安定して得られた。

このようにして得られた分離要素の価格はセルロース系
膜による従来のものの約１／２．５の価格であり、経済
的に安価なるものとすることができた。本発明における
分離要素は、テープ状分離膜を用いて作成するので、テ
ープ中を変えれば内蚤の異った種々の筒状体を製作でき
、また芯体に巻き付けるだけでよいから筒状体としてエ
ンドレスなものが製作できる。

また重ね合せ部は筒状体をスパイラルに取り巻いている
ので、筒状体の折損を防ぐことができるとともに筒状を
保持する強度がある。本発明による分離膜は液体中の粒
子や高分子量物を分離する能力を有するものであれば良
く、表面に繊密層を有し、裏面に支持層を有する非対称
膜にも適用できる。

その中でも本発明による徴孔性分離膜の平均孔径は２０
００Ａ〜１０仏の範囲のものが特に透過量分離力の点で
有効であり、また厚みは０．０５〜０．３肋の範囲が有
効であった。また徴孔を形成させる多孔体としては不織
布、織布などが上げられ、多孔体は骨材となる多孔体自
身が機械的強度大であるため、微孔を形成させるための
骨材と、筒状体にした時のたわみや伸びを少なくする機
能を兼ね備え尚かつ分離装置とした時の液圧に対する補
強をも合わせ持った作用効果を有している。多孔体や徴
孔層の重ね合わせ部の融着については合成樹脂膜と骨村
の融着が考えられるが、合成樹脂膜だけの融解による接
着だけでなく、更に接着強度を上げるため骨村の一部又
は全部も融解して膜と骨材を一体とする方が接着強度は
大である。又本発明による加熱温度は熱可塑性合成樹脂
に合わせて選択すれば良く、フィルム化して尚かつバブ
ルポイントが低下しない温度に設定すれば良い。更に接
着方法としては上記のように超音波接着、高周波誘電加
熱、接着など種々の方法があるが、特に超音波接着が有
効である。

２桃ＨＺ（調整範囲１５〜２離日Ｚ）の超音波をホ‐ン
と呼ばれる電極俗臭により接着する方法でホーンの先端
の中や圧力を調整することにより、接着中を自在に調整
できる。

特に合成樹脂徴孔体の接着を行う時には振中として２０
〜１００だの範囲が特に良好であり、この範囲よりずれ
ると接着不良となったり接着のムラとして現われ実用に
は供し得なかった。接着の速さは通常３仇／分〜２０の
／分位である。以上の如く本発明は工業的価値大である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に用いる一実施例テープ状徴孔性分離膜
の一部拡大模型的断面図、第２図は本発明に用いる一実
施例分離要素の斜視図、第３図は従来の重ね合わせ部の
一部拡大模型的断面図、第４図は本発明によるテープ状
分離膜の平面図、第５図は本発明の一実施例による分離
膜の重ね合せ部、第６図は本発明による分離装置の作動
原理図、第７図は本発明の分離膜を製造する一実施例装
置平面図である。 １・・・・・・分離膜、２・・・・・・徴孔、３・・・
・・・多孔体、５・・・・・・重ね合わせ部、８・・・
・・・融解接着部、９・・・・・・フィルム化部。 第１図 第３図 第５図 第２図 第４図 第６図 第７図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 熱可塑性合成樹脂よりなるテープ状の微孔性分離膜
   の連続する幅方向の一端を他の連続する幅方向の一端と
   重ね合せるように捲回し、該重ね合せ部分の一部又は全
   部を熱融解して接着し筒状に形成してなる分離要素を備
   えた分離装置において、重ね合せて接着する前にあらか
   じめテープ状分離膜の連続する幅方向の端を熱又は押圧
   によりその微孔をつぶしてフイルム化したことを特徴と
   する分離装置。 ２ テープ状分離膜の連続する一端が加熱されたロール
   により押圧して微孔をつぶしフイルム化されている特許
   請求の範囲第１項記載の分離装置。 ３ テープ状分離膜が骨材に微孔を形成したテープ状シ
   ートである特許請求の範囲第１項記載の分離装置。 ４ 重ね合わせ巾があらかじめフイルム化した巾より狭
   い特許請求の範囲第１項記載の分離装置。 ５ 重ね合せ部分を超音波により接着した特許請求の範
   囲第１項記載の分離装置。 ６ 超音波の振巾が２０〜１００μの範囲である特許請
   求の範囲第５項記載の分離装置。 ７ 分離膜が、合成樹脂、溶剤、非溶剤よりなる均一な
   合成樹脂溶液を骨材に付着せしめて揮発乾燥してなるか
   、又は合成樹脂、溶剤よりなる均一な合成樹脂溶液を骨
   材に塗布して非溶剤中に浸漬し且つ乾燥してなるかして
   得られたシートである特許請求の範囲第１項記載の分離
   装置。 ８ 分離膜の厚さが０．０５〜０．３ｍｍである特許請
   求の範囲第１項記載の分離装置。 ９ 分離膜の平均微孔径が２００°Ａ〜１０μ範囲であ
   る特許請求の範囲第１項記載の分離装置。