JP2017013056A - Separation membrane element - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a separation membrane element capable of stabilizing separation and removal performance when the separation membrane element is operated by applying high pressure.SOLUTION: A separation membrane element includes: a collecting pipe; a separation membrane body; a permeable-side channel material which is arranged on a permeable-side surface of the separation membrane body and which is a sheet having a protrusion; and a supply-side channel material which is arranged in such a manner as to face a supply-side surface of the separation membrane body. In a width direction of the permeable-side channel material, the height of the protrusion is gradually increased or gradually decreased from both ends to a central part.SELECTED DRAWING: Figure 11

Description

本発明は、液体、気体等の流体に含まれる成分を分離するために使用される分離膜エレメントに関する。   The present invention relates to a separation membrane element used for separating components contained in a fluid such as liquid and gas.

海水およびかん水などに含まれるイオン性物質を除くための技術においては、近年、省エネルギーおよび省資源のためのプロセスとして、分離膜エレメントによる分離法の利用が拡大している。分離膜エレメントによる分離法に使用される分離膜は、その孔径や分離機能の点から、精密ろ過膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜、逆浸透膜、正浸透膜に分類される。これらの膜は、例えば海水、かん水および有害物を含んだ水などからの飲料水の製造、工業用超純水の製造、並びに排水処理および有価物の回収などに用いられており、目的とする分離成分及び分離性能によって使い分けられている。   In the technology for removing ionic substances contained in seawater, brine, and the like, in recent years, the use of separation methods using separation membrane elements is expanding as a process for saving energy and resources. Separation membranes used in separation methods using separation membrane elements are classified into microfiltration membranes, ultrafiltration membranes, nanofiltration membranes, reverse osmosis membranes, and forward osmosis membranes in terms of their pore sizes and separation functions. These membranes are used, for example, in the production of drinking water from seawater, brackish water and water containing harmful substances, industrial ultrapure water, wastewater treatment and recovery of valuable materials. It is properly used depending on the separation component and separation performance.

分離膜エレメントとしては様々な形態があるが、分離膜の一方の面に原水を供給し、他方の面から透過流体を得る点では共通している。分離膜エレメントは、束ねられた多数の分離膜を備えることで、１個の分離膜エレメントあたりの膜面積が大きくなるように、つまり１個の分離膜エレメントあたりに得られる透過流体の量が大きくなるように形成されている。分離膜エレメントとしては、用途や目的にあわせて、スパイラル型、中空糸型、プレート・アンド・フレーム型、回転平膜型、平膜集積型などの各種の形状が提案されている。   Although there are various forms as the separation membrane element, they are common in that raw water is supplied to one surface of the separation membrane and a permeated fluid is obtained from the other surface. The separation membrane element includes a large number of bundled separation membranes so that the membrane area per one separation membrane element is increased, that is, the amount of permeate fluid obtained per one separation membrane element is large. It is formed to become. As the separation membrane element, various shapes such as a spiral type, a hollow fiber type, a plate-and-frame type, a rotating flat membrane type, and a flat membrane integrated type have been proposed according to applications and purposes.

例えば、逆浸透ろ過には、スパイラル型分離膜エレメントが広く用いられる。スパイラル型分離膜エレメントは、中心管と、中心管の周囲に巻き付けられた積層体とを備える。積層体は、原水（つまり被処理水）を分離膜表面へ供給する供給側流路材、原水に含まれる成分を分離する分離膜、及び分離膜を透過し供給側流体から分離された透過側流体を中心管へと導くための透過側流路材が積層されることで形成される。スパイラル型分離膜エレメントは、原水に圧力を付与することができるので、透過流体を多く取り出すことができる点で好ましく用いられている。   For example, spiral separation membrane elements are widely used for reverse osmosis filtration. The spiral separation membrane element includes a center tube and a laminate wound around the center tube. The laminated body includes a supply-side channel material that supplies raw water (that is, water to be treated) to the separation membrane surface, a separation membrane that separates components contained in the raw water, and a permeation side that is separated from the supply-side fluid through the separation membrane. It is formed by laminating a permeate-side channel material for guiding fluid to the central tube. The spiral separation membrane element is preferably used in that a large amount of permeated fluid can be taken out because pressure can be applied to the raw water.

スパイラル型分離膜エレメントでは、一般的に、供給側流体の流路を形成させるために、供給側流路材として、主に高分子製のネットが使用される。また、分離膜として、積層型の分離膜が用いられる。積層型の分離膜は、供給側から透過側に積層された、ポリアミドなどの架橋高分子からなる分離機能層、ポリスルホンなどの高分子からなる多孔性樹脂層（多孔性支持層）、ポリエチレンテレフタレートなどの高分子からなる不織布の基材を備えている。また、透過側流路材としては、分離膜の落ち込みを防き、かつ透過側の流路を形成させる目的で、供給側流路材よりも間隔の細かいトリコットと呼ばれる編み物部材が使用される。   In the spiral type separation membrane element, in general, a polymer net is mainly used as a supply-side channel material in order to form a supply-side fluid channel. In addition, a stacked type separation membrane is used as the separation membrane. Laminate type separation membranes are laminated from the supply side to the permeate side, a separation functional layer made of a crosslinked polymer such as polyamide, a porous resin layer (porous support layer) made of a polymer such as polysulfone, polyethylene terephthalate, etc. A non-woven substrate made of the above polymer is provided. Further, as the permeation side channel material, a knitted member called a tricot having a smaller interval than the supply side channel material is used for the purpose of preventing the separation membrane from dropping and forming the permeation side channel.

近年、造水コストの低減への要求の高まりから、分離膜エレメントの高性能化が求められている。例えば、分離膜エレメントの分離性能の向上、および単位時間あたりの透過流体量の増大のために、各流路部材等の分離膜エレメント部材の性能向上が提案されている。   In recent years, due to the increasing demand for reducing the fresh water generation cost, there has been a demand for higher performance of the separation membrane element. For example, in order to improve the separation performance of the separation membrane element and increase the amount of permeated fluid per unit time, it has been proposed to improve the performance of the separation membrane element member such as each flow path member.

具体的には、特許文献１では、透過側流路材として、凹凸賦形されたシートを備える分離膜エレメントが提案されている。特許文献２では、分離膜上に配置されたベーンと称されるエラストマーから構成される流路材によって、ネットなどの供給側流路材やトリコットなどの透過側流路材を必要としない分離膜エレメントが提案されている。また、特許文献３では、糸を不織布上に配置した流路材を備えた分離膜エレメントが提案されている。   Specifically, Patent Document 1 proposes a separation membrane element that includes an unevenly shaped sheet as a permeate-side channel material. In Patent Document 2, a separation membrane that does not require a supply-side channel material such as a net or a permeation-side channel material such as a tricot by a channel material composed of an elastomer called a vane disposed on the separation membrane. Elements have been proposed. Patent Document 3 proposes a separation membrane element provided with a flow path material in which yarns are arranged on a nonwoven fabric.

特開２００６−２４７４５３号公報JP 2006-247453 A 特表２０１２−５１８５３８号公報Special table 2012-518538 gazette 米国特許出願公開第２０１２−０２６１３３３号明細書US Patent Application Publication No. 2012-0261333

しかし、上記した分離膜エレメントは、製造工程における安定性の点では、十分とは言えない。   However, the separation membrane element described above is not sufficient in terms of stability in the manufacturing process.

そこで、本発明は、分離膜エレメントの製造工程安定化に貢献する技術を提供することを目的とする。   Then, an object of this invention is to provide the technique which contributes to the manufacturing process stabilization of a separation membrane element.

上記目的を達成するため、本発明によれば、集水管と、分離膜本体と前記分離膜本体の透過側の面に配置された、突起を有するシートである透過側流路材と、前記分離膜本体の供給側の面に対向するように配置された供給側流路材とを備え、前記透過側流路材の幅方向において、両端部から中央部にかけて、前記突起の高さが漸増または漸減する分離膜エレメントである。   In order to achieve the above object, according to the present invention, a water collecting pipe, a separation membrane main body, a permeation-side flow path material that is a sheet having a protrusion, disposed on a permeation-side surface of the separation membrane main body, and the separation A supply-side flow path member disposed so as to face the supply-side surface of the membrane body, and the height of the protrusion gradually increases from both ends to the center in the width direction of the permeate-side flow path material. It is a separation membrane element that gradually decreases.

分離膜エレメント製造において流路材および膜を巻囲するときには、一般的に搬送ロールまたはニップロール等のロールを用いる。本発明によると、特定の突起のみがロールに接するので、しわ発生を抑制することができ、その結果、工程の安定性が高まる。   When enclosing the flow path material and the membrane in the manufacture of the separation membrane element, a roll such as a transport roll or a nip roll is generally used. According to the present invention, since only specific protrusions are in contact with the roll, wrinkle generation can be suppressed, and as a result, process stability is improved.

膜リーフの一形態を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows one form of a membrane leaf. シートの長さ方向（第２方向）において連続的に設けられた突起を備える透過側流路材を示す平面図である。It is a top view which shows the permeation | transmission side flow path material provided with the protrusion provided continuously in the length direction (2nd direction) of the sheet | seat. シートの長さ方向（第２方向）において不連続的に設けられた突起を備える透過側流路材を示す平面図である。It is a top view which shows the permeation | transmission side channel material provided with the processus | protrusion provided discontinuously in the length direction (2nd direction) of the sheet | seat. 図２および図３の分離膜の断面図である。It is sectional drawing of the separation membrane of FIG. 2 and FIG. 分離膜エレメントの一形態を示す展開斜視図である。It is a development perspective view showing one form of a separation membrane element. 分離膜の断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of a separation membrane. 分離膜の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of a separation membrane. 分離膜エレメントの第１形態を示す一部展開斜視図である。It is a partially expanded perspective view which shows the 1st form of a separation membrane element. 分離膜エレメントの第２形態を示す一部展開斜視図である。It is a partially expanded perspective view which shows the 2nd form of a separation membrane element. 分離膜エレメントの第３形態を示す一部展開斜視図である。It is a partially expanded perspective view which shows the 3rd form of a separation membrane element. 透過側流路材を膜リーフに配置する方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the method of arrange | positioning the permeation | transmission side channel material to a membrane leaf. 各実施例における搬送安定性評価に関する装置模式図である。It is an apparatus schematic diagram regarding the conveyance stability evaluation in each Example. 透過側流路材の断面模式図の一例である。It is an example of the cross-sectional schematic diagram of a permeation | transmission side channel material. 過側流路材の断面模式図のその他の一例である。It is another example of the cross-sectional schematic diagram of an excess channel material.

以下、本発明の実施の一形態について、詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail.

〔１．分離膜〕
（１−１）分離膜の概要
分離膜とは、分離膜表面に供給される流体中の成分を分離し、分離膜を透過した透過流体を得ることができる膜である。分離膜は流路を形成するようにエンボス加工や樹脂などを配置されたものも含むことができる。また、分離膜は、流路を形成できず分離機能のみを発現するものであってもよい。 [1. Separation membrane)
(1-1) Overview of Separation Membrane A separation membrane is a membrane that can separate components in a fluid supplied to the surface of the separation membrane and obtain a permeated fluid that has permeated the separation membrane. The separation membrane can also include a membrane in which embossing or resin is arranged so as to form a flow path. In addition, the separation membrane may be one that cannot form a flow path and expresses only a separation function.

このような分離膜の例として、本発明の分離膜の実施形態の一例を含む膜リーフの分解斜視図を図１に示す。図１において、膜リーフ４は、複数の分離膜２ａ、２ｂを含む。分離膜２ａは供給側の面２１ａと透過側の面２２ａを有し、分離膜２ｂは供給側の面２１ｂと透過側の面２２ｂを有している。重ねられた２枚の分離膜２ａ、２ｂは、一方の分離膜２ａの供給側の面２１ａと、他方の分離膜２ｂの供給側の面２１ｂとが対向するように配置される。また、さらにその上に重ねられた他の分離膜２ｃは、その分離膜の透過側の面２２ｃが、その下の分離膜２ｂの透過側の面２２ｂに対向するように配置される。２１ｃは分離膜２ｃの供給側の面である。本書において、分離膜の「供給側の面」とは、分離膜の２つの面のうち、原水が供給される側の表面を意味する。「透過側の面」とは、その逆側で、分離膜を透過した透過流体が排出される側の表面を意味する。後述するように分離膜２が、図７に示すように、基材２０１、多孔性支持層２０２及び分離機能層２０３を備える場合は、一般的に、分離機能層２０３側の面が供給側の面２１であり、基材２０１側の面が透過側の面２２である。   As an example of such a separation membrane, an exploded perspective view of a membrane leaf including an example of an embodiment of the separation membrane of the present invention is shown in FIG. In FIG. 1, the membrane leaf 4 includes a plurality of separation membranes 2a and 2b. The separation membrane 2a has a supply-side surface 21a and a transmission-side surface 22a, and the separation membrane 2b has a supply-side surface 21b and a transmission-side surface 22b. The two separated separation membranes 2a and 2b are arranged so that the supply-side surface 21a of one separation membrane 2a and the supply-side surface 21b of the other separation membrane 2b face each other. Further, the other separation membrane 2c superimposed thereon is arranged so that the permeation side surface 22c of the separation membrane faces the permeation side surface 22b of the separation membrane 2b below it. 21c is a surface on the supply side of the separation membrane 2c. In this document, the “supply side surface” of the separation membrane means the surface on the side of the separation membrane where raw water is supplied. The “permeate side surface” means the surface on the opposite side from which the permeated fluid that has passed through the separation membrane is discharged. As will be described later, when the separation membrane 2 includes a base material 201, a porous support layer 202, and a separation function layer 203 as shown in FIG. 7, generally, the surface on the separation function layer 203 side is on the supply side. The surface 21 and the surface on the base material 201 side are the surface 22 on the transmission side.

図７において、分離膜２は、基材２０１、多孔性支持層２０２および分離機能層２０３の積層体として記載されている。上述した通り、分離機能層２０３の外に開放された面が供給側の面２１、基材２０１の外に開放された面が透過側の面２２である。   In FIG. 7, the separation membrane 2 is described as a laminate of a base material 201, a porous support layer 202 and a separation functional layer 203. As described above, the surface opened outside the separation functional layer 203 is the supply-side surface 21, and the surface opened outside the base material 201 is the transmission-side surface 22.

図１、図２、図３、図４、図５、図６にｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の方向軸を示す。ｘ軸を第１方向、ｙ軸を第２方向と称することがある。図１に示すように、分離膜２は長方形であり、第１方向および第２方向は、分離膜２の外縁に平行である。第１方向を幅方向と称し、第２方向を長さ方向と称することがある。また図１中、第１方向（幅方向）をＣＤの矢印で表わし、第２方向（長さ方向）をＭＤの矢印で表わす。   1, 2, 3, 4, 5, and 6 show the x-axis, y-axis, and z-axis direction axes. The x-axis may be referred to as a first direction and the y-axis may be referred to as a second direction. As shown in FIG. 1, the separation membrane 2 is rectangular, and the first direction and the second direction are parallel to the outer edge of the separation membrane 2. The first direction may be referred to as the width direction, and the second direction may be referred to as the length direction. In FIG. 1, the first direction (width direction) is represented by a CD arrow, and the second direction (length direction) is represented by an MD arrow.

幅方向とはエレメントにおいて、集水管の長手方向と同一である。   The width direction is the same as the longitudinal direction of the water collecting pipe in the element.

（１−２）分離膜
＜概要＞
分離膜としては、使用方法、目的等に応じた分離性能を有する膜が用いられる。分離膜は、単一層によって形成されていてもよいし、分離機能層と基材とを備える複合膜であってもよい。また、図７に示すように、複合膜においては、分離機能層２０３と基材２０１との間に、多孔性支持層２０２が形成されていてもよい。 (1-2) Separation membrane <Overview>
As the separation membrane, a membrane having separation performance according to the method of use, purpose and the like is used. The separation membrane may be formed of a single layer or a composite membrane including a separation functional layer and a substrate. As shown in FIG. 7, in the composite membrane, a porous support layer 202 may be formed between the separation functional layer 203 and the base material 201.

＜分離機能層＞
分離機能層の厚みは具体的な数値に限定されないが、分離性能と透過性能の点で５ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であることが好ましい。特に逆浸透膜、正浸透膜、ナノろ過膜では５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。 <Separation function layer>
The thickness of the separation functional layer is not limited to a specific numerical value, but is preferably 5 nm or more and 3000 nm or less in terms of separation performance and transmission performance. In particular, in the case of a reverse osmosis membrane, a forward osmosis membrane, and a nanofiltration membrane, the thickness is preferably 5 nm or more and 300 nm or less.

分離機能層の厚みは、通常の分離膜の膜厚測定法に準ずることができる。例えば、分離膜を樹脂により包埋し、それを切断することで超薄切片を作製し、得られた切片に染色などの処理を行う。その後、透過型電子顕微鏡により観察することで、厚みの測定が可能である。また、分離機能層がひだ構造を有する場合、多孔性支持層より上に位置するひだ構造の断面長さ方向に５０ｎｍ間隔で測定し、ひだの数を２０個測定し、その平均から求めることができる。   The thickness of the separation functional layer can be based on a normal method for measuring the thickness of the separation membrane. For example, the separation membrane is embedded with resin, and an ultrathin section is prepared by cutting the separation membrane, and the obtained section is subjected to processing such as staining. Thereafter, the thickness can be measured by observing with a transmission electron microscope. Further, when the separation functional layer has a pleat structure, measurement can be made at intervals of 50 nm in the cross-sectional length direction of the pleat structure located above the porous support layer, the number of pleats can be measured, and the average can be obtained. it can.

分離機能層は、分離機能および支持機能の両方を有する層であってもよいし、分離機能のみを備えていてもよい。なお、「分離機能層」とは、少なくとも分離機能を備える層を指す。   The separation function layer may be a layer having both a separation function and a support function, or may have only a separation function. The “separation function layer” refers to a layer having at least a separation function.

分離機能層が分離機能および支持機能の両方を有する場合、分離機能層としては、セルロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルスルホン、またはポリスルホンを主成分として含有する層が好ましく適用される。   When the separation functional layer has both a separation function and a support function, a layer containing cellulose, polyvinylidene fluoride, polyether sulfone, or polysulfone as a main component is preferably applied as the separation functional layer.

なお、本明細書において、「ＸがＹを主成分として含有する」とは、ＸにおけるＹの含有率が、５０質量％以上、７０質量％以上、８０質量％以上、９０質量％以上、又は９５質量％以上である場合を意味する。また、Ｙに該当する複数の成分が存在する場合は、それら複数の成分の合計量が、上述の範囲を満たせばよい。   In this specification, “X contains Y as a main component” means that the Y content in X is 50 mass% or more, 70 mass% or more, 80 mass% or more, 90 mass% or more, or It means a case of 95% by mass or more. In addition, when there are a plurality of components corresponding to Y, the total amount of these components only needs to satisfy the above range.

一方、多孔性支持層で支持される分離機能層としては、孔径制御が容易であり、かつ耐久性に優れるという点で架橋高分子が好ましく使用される。特に、原水中の成分の分離性能に優れるという点で、多官能アミンと多官能酸ハロゲン化物とを重縮合させてなるポリアミド分離機能層、有機無機ハイブリッド機能層などが好適に用いられる。これらの分離機能層は、多孔性支持層上でモノマーを重縮合することによって形成可能である。   On the other hand, as the separation functional layer supported by the porous support layer, a crosslinked polymer is preferably used in terms of easy control of the pore diameter and excellent durability. In particular, a polyamide separation functional layer obtained by polycondensation of a polyfunctional amine and a polyfunctional acid halide, an organic-inorganic hybrid functional layer, and the like are preferably used in terms of excellent separation performance of components in raw water. These separation functional layers can be formed by polycondensation of monomers on the porous support layer.

例えば、分離機能層は、ポリアミドを主成分として含有することができる。このような膜は、公知の方法により、多官能アミンと多官能酸ハロゲン化物とを界面重縮合することで形成される。例えば、多孔性支持層に多官能アミン水溶液を塗布し、余分なアミン水溶液をエアーナイフなどで除去し、その後、多官能酸ハロゲン化物を含有する有機溶媒溶液を塗布することで、ポリアミド分離機能層が得られる。   For example, the separation functional layer can contain polyamide as a main component. Such a film is formed by interfacial polycondensation of a polyfunctional amine and a polyfunctional acid halide by a known method. For example, by applying a polyfunctional amine aqueous solution to the porous support layer, removing the excess amine aqueous solution with an air knife or the like, and then applying an organic solvent solution containing a polyfunctional acid halide, the polyamide separation functional layer Is obtained.

＜多孔性支持層＞
多孔性支持層は、分離機能層を支持する層であり、多孔性樹脂層とも言い換えられる。 <Porous support layer>
The porous support layer is a layer that supports the separation functional layer, and is also referred to as a porous resin layer.

多孔性支持層に使用される材料やその形状は特に限定されないが、例えば、多孔性樹脂によって基板上に形成されてもよい。多孔性支持層としては、ポリスルホン、酢酸セルロース、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂あるいはそれらを混合、積層したものが使用され、化学的、機械的、熱的に安定性が高く、孔径が制御しやすいポリスルホンを使用することが好ましい。   Although the material used for a porous support layer and its shape are not specifically limited, For example, you may form on a board | substrate with porous resin. As the porous support layer, polysulfone, cellulose acetate, polyvinyl chloride, epoxy resin or a mixture and laminate of them is used, and polysulfone with high chemical, mechanical and thermal stability and easy to control pore size. Is preferably used.

多孔性支持層は、分離膜に機械的強度を与え、かつイオン等の分子サイズの小さな成分に対して分離機能層のような分離性能を有さない。多孔性支持層の有する孔のサイズおよび孔の分布は特に限定されないが、例えば、多孔性支持層は、均一で微細な孔を有してもよいし、あるいは分離機能層が形成される側の表面からもう一方の面（基材側）にかけて径が徐々に大きくなるような孔径の分布を有してもよい。また、いずれの場合でも、分離機能層が形成される側の表面で原子間力顕微鏡または電子顕微鏡などを用いて測定された細孔の投影面積円相当径は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。特に界面重合反応性および分離機能層の保持性の点で、多孔性支持層において分離機能層が形成される側の表面における孔は、３ｎｍ以上５０ｎｍ以下の投影面積円相当径を有することが好ましい。   The porous support layer gives mechanical strength to the separation membrane and does not have a separation performance like a separation functional layer for components having a small molecular size such as ions. The pore size and pore distribution of the porous support layer are not particularly limited. For example, the porous support layer may have uniform and fine pores, or the side on which the separation functional layer is formed. It may have a pore size distribution such that the diameter gradually increases from the surface to the other surface (base material side). In any case, the projected area equivalent circle diameter of the pores measured using an atomic force microscope or an electron microscope on the surface on the side where the separation functional layer is formed is 1 nm or more and 100 nm or less. preferable. Particularly in terms of interfacial polymerization reactivity and retention of the separation functional layer, the pores on the surface on the side where the separation functional layer is formed in the porous support layer preferably have a projected area equivalent circle diameter of 3 nm to 50 nm. .

多孔性支持層の厚みは特に限定されないが、分離膜に強度を与えるため等の理由から、２０μｍ以上５００μｍ以下の範囲にあることが好ましく、より好ましくは３０μｍ以上３００μｍ以下である。   The thickness of the porous support layer is not particularly limited, but is preferably in the range of 20 μm to 500 μm, more preferably 30 μm to 300 μm, for reasons such as giving strength to the separation membrane.

次に、多孔性支持層の形成方法について説明する。多孔性支持層は、例えば、ポリスルホンのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（以降、ＤＭＦと記載）溶液を、後述する基材、例えば密に織ったポリエステル布あるいは不織布の上に一定の厚さに注型し、それを水中で湿式凝固させることによって、製造することができる。   Next, a method for forming the porous support layer will be described. The porous support layer is formed by casting a solution of polysulfone in N, N-dimethylformamide (hereinafter referred to as DMF), for example, on a substrate to be described later, for example, a densely woven polyester cloth or non-woven cloth, to a certain thickness. And can be produced by wet coagulation in water.

多孔性支持層は、”オフィス・オブ・セイリーン・ウォーター・リサーチ・アンド・ディベロップメント・プログレス・レポート”Ｎｏ．３５９（１９６８）に記載された方法に従って形成することができる。なお、所望の形態を得るために、ポリマー濃度、溶媒の温度、貧溶媒は調整可能である。   The porous support layer is “Office of Saleen Water Research and Development Progress Report” no. 359 (1968). In addition, in order to obtain a desired form, the polymer concentration, the temperature of the solvent, and the poor solvent can be adjusted.

例えば、所定量のポリスルホンをＤＭＦに溶解し、所定濃度のポリスルホン樹脂溶液を調製する。次いで、このポリスルホン樹脂溶液をポリエステル布あるいは不織布からなる基材上に略一定の厚さに塗布した後、一定時間空気中で表面の溶媒を除去した後、凝固液中でポリスルホンを凝固させることによって多孔性支持層を得ることができる。   For example, a predetermined amount of polysulfone is dissolved in DMF to prepare a polysulfone resin solution having a predetermined concentration. Next, this polysulfone resin solution is applied to a substrate made of polyester cloth or nonwoven fabric to a substantially constant thickness, and after removing the surface solvent in the air for a certain period of time, the polysulfone is coagulated in the coagulation liquid. A porous support layer can be obtained.

＜基材＞
分離膜の強度、寸法安定性等の観点から、分離膜は基材を有することができる。基材としては、強度、凹凸形成能および流体透過性の点で繊維状基材を用いることが好ましい。 <Base material>
From the viewpoint of the strength and dimensional stability of the separation membrane, the separation membrane can have a substrate. As the base material, it is preferable to use a fibrous base material in terms of strength, unevenness forming ability and fluid permeability.

基材としては、長繊維不織布及び短繊維不織布のいずれも好ましく用いることができる。特に、長繊維不織布は、優れた製膜性を有するので、高分子重合体の溶液を流延した際に、その溶液が過浸透により裏抜けすること、多孔性支持層が剥離すること、さらには基材の毛羽立ち等により膜が不均一化すること、及びピンホール等の欠点が生じることを抑制できる。また、基材が熱可塑性連続フィラメントより構成される長繊維不織布からなることにより、短繊維不織布と比べて、高分子溶液流延時に繊維の毛羽立ちによって起きる膜の不均一化および膜欠点の発生を抑制することができる。さらに、分離膜は、連続製膜されるときに、製膜方向に対し張力がかけられるので、寸法安定性に優れる長繊維不織布を基材として用いることが好ましい。   As a base material, both a long fiber nonwoven fabric and a short fiber nonwoven fabric can be used preferably. In particular, since the long fiber nonwoven fabric has excellent film-forming properties, when the polymer solution is cast, the solution penetrates through the permeation, the porous support layer peels off, and Can suppress the film from becoming non-uniform due to fluffing of the substrate and the like, and the occurrence of defects such as pinholes. In addition, since the base material is made of a long-fiber nonwoven fabric composed of thermoplastic continuous filaments, compared to a short-fiber nonwoven fabric, non-uniform film formation and film defects caused by fiber fluffing during polymer solution casting can be prevented. Can be suppressed. Furthermore, since the separation membrane is tensioned in the film-forming direction when continuously formed, it is preferable to use a long-fiber nonwoven fabric excellent in dimensional stability as a base material.

基材と多孔性支持層との厚みの合計は、３０μｍ以上３００μｍ以下の範囲内、または５０μｍ以上２５０μｍ以下の範囲内にあるように、基材の厚みが選択されることが好ましい。   It is preferable that the thickness of the substrate is selected so that the total thickness of the substrate and the porous support layer is in the range of 30 μm to 300 μm, or in the range of 50 μm to 250 μm.

（１−３）透過側流路材
＜概要＞
本発明の透過側流路材は、シートと突起から構成され、シートの表面には開孔部を有する。シートの表面に開孔部が存在することで、突起のシートへの固着が強固になり、分離膜エレメントの製造時に透過側流路材をカットする工程においても、突起の剥離が生じにくく、製造プロセスを安定化させることができる。 (1-3) Permeation side channel material <Overview>
The permeate-side flow channel material of the present invention is composed of a sheet and a protrusion, and has an aperture on the surface of the sheet. The presence of the opening on the surface of the sheet makes the protrusion firmly fixed to the sheet, and the protrusion is less likely to be peeled off even in the process of cutting the permeate-side channel material during the manufacture of the separation membrane element. The process can be stabilized.

シートは後述するように、表面に密溶着部と、粗溶着部および非溶着部不織布を溶着している。すなわち、シートが溶着された後に、シート表面に突起が形成される。   As will be described later, the sheet has a dense weld portion, a coarse weld portion, and a non-weld portion non-woven fabric welded to the surface. That is, after the sheet is welded, protrusions are formed on the sheet surface.

また、透過側流路材は、図１１に示すように、膜リーフ４の透過側の面２２に配置される。この時、突起が透過側の面２２に接するか、またはシートが透過側の面２２に接するかは、膜リーフ４の巻囲時または膜リーフ４の積層時に、異なる透過側の面２２に突起とシートが接触して、結局は同一の状態となるため特に限定されない。透過側流路材の構成の詳細は以下のとおりである。   Moreover, the permeation | transmission side channel material is arrange | positioned at the permeation | transmission side surface 22 of the membrane leaf 4, as shown in FIG. At this time, whether the projections are in contact with the transmission side surface 22 or the sheet is in contact with the transmission side surface 22 depends on whether the membrane leaf 4 is wrapped or laminated. Since the sheet comes into contact with each other and eventually becomes the same state, there is no particular limitation. The details of the configuration of the permeate-side channel material are as follows.

＜透過側流路材＞
透過側流路材を構成するシート３０２は、分離膜エレメントにおいて、図１１のように第２方向が巻回方向と一致するように配置されることが好ましい。つまり、図８、図９、図１０の分離膜エレメントにおいて、シート３０２は、第１方向（分離膜の幅方向）が集水管６の長手方向に平行であり、第２方向（分離膜の長さ方向）が集水管６の長手方向に直交するように配置されることが好ましい。 <Permeate channel material>
In the separation membrane element, the sheet 302 constituting the permeate-side flow path member is preferably arranged so that the second direction coincides with the winding direction as shown in FIG. That is, in the separation membrane element of FIGS. 8, 9 and 10, the sheet 302 has a first direction (width direction of the separation membrane) parallel to the longitudinal direction of the water collecting pipe 6 and a second direction (length of the separation membrane). (Direction) is preferably arranged so as to be orthogonal to the longitudinal direction of the water collecting pipe 6.

また、透過側流路材を構成するシートは、分離膜の透過側の面同士を接着する領域に存在する。つまり、２枚の分離膜は、透過側流路材を構成するシートを間に挟んで接着されており、その接着部分の少なくとも一部において、分離膜間に当該シートが存在することが好ましい。図１１では、透過側流路材を構成するシート３０２の大きさと分離膜の大きさとは同一であるが、実際には、シートの方が大きくても良いし、分離膜の方が大きくてもよい。分離膜の方が大きい場合は、シートが壁となるため接着剤の広がりを抑制することができる。   Moreover, the sheet | seat which comprises a permeation | transmission side channel material exists in the area | region which adhere | attaches the permeation | transmission side surfaces of a separation membrane. That is, it is preferable that the two separation membranes are bonded to each other with the sheet constituting the permeation side flow path member interposed therebetween, and the sheet exists between the separation membranes in at least a part of the bonded portion. In FIG. 11, the size of the sheet 302 constituting the permeate-side flow path material and the size of the separation membrane are the same, but actually the sheet may be larger or the separation membrane may be larger. Good. When the separation membrane is larger, the sheet becomes a wall, so that the spread of the adhesive can be suppressed.

（シート）
シートとしては、突起の含浸制御や取り扱い性の観点から不織布が好ましい。 (Sheet)
The sheet is preferably a non-woven fabric from the viewpoint of impregnation control of the protrusions and handleability.

（透過側流路材を構成するシートの厚みＨ１）
透過側流路材を構成するシートの厚みは０．２ｍｍ以下であることが好ましい。なぜなら、２枚の分離膜の透過側の面の間を封止するために、シートには接着剤が含浸することが好ましいからである。また、シートを薄くするほど後述する突起が高くなり、透過側流路材としての流動抵抗が低下し、エレメント性能が向上する傾向にある。 (Thickness H1 of the sheet constituting the permeate side channel material)
It is preferable that the thickness of the sheet | seat which comprises a permeation | transmission side channel material is 0.2 mm or less. This is because the sheet is preferably impregnated with an adhesive in order to seal between the permeation side surfaces of the two separation membranes. Further, as the sheet is made thinner, the protrusions described later become higher, the flow resistance as the permeate-side channel material decreases, and the element performance tends to improve.

（透過側流路材を構成するシートの空隙率）
透過側流路材を構成するシート３０２の空隙率は２０％以上９０％以下が好ましく、４５％以上８０％以下が特に好ましい。ここで、空隙率とは、基材の単位体積当たりの空隙の割合をいい、所定の見かけ体積を有する基材に純水を含ませたときの重量から、基材の乾燥時の重量を差し引いた値を、基材の見かけ体積で除した値を百分率（％）で表すことで得ることができる。 (Porosity of the sheet constituting the permeate side channel material)
The porosity of the sheet 302 constituting the permeate-side channel material is preferably 20% or more and 90% or less, and particularly preferably 45% or more and 80% or less. Here, the porosity means the ratio of the voids per unit volume of the substrate, and the weight when the substrate is dried is subtracted from the weight when pure water is included in the substrate having a predetermined apparent volume. The value obtained by dividing the obtained value by the apparent volume of the substrate is expressed as a percentage (%).

シート３０２の空隙率が２０％以上９０％以下であることで、突起３０１を含浸させて固定することができ、さらにシート３０２中において水が透過できる空間を確保しやすくなる。
＜突起の構成成分＞
突起を構成する成分としては、具体的な物質には限定されないが、樹脂が好ましく用いられる。具体的には、耐薬品性の点で、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンやポリオレフィン共重合体などが好ましい。また、透過側流路材の材料として、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリアセタール、ポリメチルメタクリレート、メタクリル−スチレン共重合体、酢酸セルロール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブタジエンテレフタレートやフッ素樹脂（三フッ化塩化エチレン、ポリフッ化ビニリデン、四フッ化エチレン、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合、四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合、四フッ化エチレン−エチレン共重合など）などのポリマーも選択できる。なお、これらの材料は、単独もしくは２種類以上からなる混合物として用いられる。特に、熱可塑性樹脂は成形が容易であるため、均一な形状の透過側流路材を形成することができ、シートと突起が同素材であっても、異素材であってもよい。
＜＜ポリプロピレンから構成される突起＞＞
また、突起が以下の構成を取ることで、耐圧性および柔軟性のバランスを両立でき、運転安定性を向上することができる。すなわち突起は高結晶性ポリプロピレンを含んでもよく、かつ下記要件（ａ）および（ｂ）を満たしてもよい。
（ａ）高結晶性ポリプロピレンの含有量が、突起を構成する組成物中、２０〜９５重量％である。
（ｂ）前記突起の融解吸熱量（ΔＨ）が２０〜７０Ｊ／ｇである。 When the porosity of the sheet 302 is 20% or more and 90% or less, the protrusions 301 can be impregnated and fixed, and a space through which water can pass can be easily secured in the sheet 302.
<Constituent components of protrusion>
The component constituting the protrusion is not limited to a specific substance, but a resin is preferably used. Specifically, in view of chemical resistance, ethylene vinyl acetate copolymer resin, polyolefin such as polyethylene and polypropylene, and polyolefin copolymer are preferable. In addition, the material of the permeate side channel material is urethane resin, epoxy resin, polyethersulfone, polyacrylonitrile, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, ethylene-vinyl alcohol copolymer, polystyrene, styrene-acrylonitrile copolymer Polymer, styrene-butadiene-acrylonitrile copolymer, polyacetal, polymethyl methacrylate, methacryl-styrene copolymer, cellulose acetate, polycarbonate, polyethylene terephthalate, polybutadiene terephthalate and fluororesin (ethylene trifluoride chloride, polyvinylidene fluoride, tetrafluoride) Ethylene, ethylene tetrafluoride-hexafluoropropylene copolymer, ethylene tetrafluoride-perfluoroalkoxyethylene copolymer, ethylene tetrafluoride-ethylene copolymer Etc.) can also be selected polymers such as. These materials are used alone or as a mixture of two or more. In particular, since the thermoplastic resin is easy to mold, it is possible to form a permeate-side channel material having a uniform shape, and the sheet and the protrusion may be the same material or different materials.
<< Protrusions made of polypropylene >>
In addition, since the protrusion has the following configuration, the balance between pressure resistance and flexibility can be achieved, and driving stability can be improved. That is, the protrusion may include highly crystalline polypropylene and may satisfy the following requirements (a) and (b).
(A) Content of highly crystalline polypropylene is 20 to 95 weight% in the composition which comprises protrusion.
(B) The melting endotherm (ΔH) of the protrusion is 20 to 70 J / g.

この場合、高結晶性ポリプロピレンの含有量を、突起を構成する組成物中、９５重量％以下とすることで、突起が形成された分離膜のカールを抑制できる。それによって、分離膜の取扱性が向上し、例えば分離膜エレメントの製造工程の一つである、封筒状膜を積層する工程での通過性が格段に良くなる。高結晶性ポリプロピレンの含有量は８５重量％以下であることがより好ましく、７５重量％以下であることが更に好ましい。   In this case, curling of the separation membrane on which the protrusion is formed can be suppressed by setting the content of the highly crystalline polypropylene to 95% by weight or less in the composition constituting the protrusion. Thereby, the handling property of the separation membrane is improved, and the permeability in the step of laminating the envelope membrane, which is one of the manufacturing steps of the separation membrane element, is remarkably improved. The content of the highly crystalline polypropylene is more preferably 85% by weight or less, and further preferably 75% by weight or less.

一方、高結晶性ポリプロピレンの含有量を、突起を構成する組成物中、２０重量％以上とすることで、分離膜のカールが改善されるだけでなく、例えば本発明の分離膜エレメントを、２ＭＰａを超えるような加圧条件で運転しても、突起の圧縮変形を抑制でき、その結果、分離膜エレメント性能（特に造水性能）の低下を抑制でき、安定した性能を発現できる。圧縮変形量を抑制する点から、高結晶性ポリプロピレンの含有量は、４５重量％以上であることがより好ましく、５０重量％であることが更に好ましい。   On the other hand, when the content of the highly crystalline polypropylene is 20% by weight or more in the composition constituting the protrusions, not only the curling of the separation membrane is improved, but the separation membrane element of the present invention, for example, 2 MPa Even if the operation is performed under a pressurizing condition exceeding 1, it is possible to suppress the compressive deformation of the protrusions, and as a result, it is possible to suppress a decrease in the separation membrane element performance (particularly, the fresh water generation performance) and to exhibit stable performance. From the viewpoint of suppressing the amount of compressive deformation, the content of the highly crystalline polypropylene is more preferably 45% by weight or more, and further preferably 50% by weight.

高結晶性ポリプロピレンとは、例えばプロピレン単独重合体；プロピレンランダム共重合体；プロピレンブロック共重合体等が挙げられ、これらを単独で、または２種以上混合して用いてもよい。また高結晶性ポリプロピレンの融点は１４０℃以上であることが好ましく、１５０℃以上であることがより好ましい。なお融点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）にて測定される値である。たとえば、試料を、セイコーインスツルメンツ社製 熱機械分析装置ＴＭＡ／ＳＳ−６０００等の熱分析装置を用いて、プローブ：針入プローブ、測定荷重：１０ｇ、昇温速度：５℃／分の条件で評価に供することで融点を測定することができる。   Examples of the highly crystalline polypropylene include a propylene homopolymer; a propylene random copolymer; a propylene block copolymer, and the like. These may be used alone or in admixture of two or more. The melting point of the highly crystalline polypropylene is preferably 140 ° C. or higher, and more preferably 150 ° C. or higher. The melting point is a value measured with a differential scanning calorimeter (DSC). For example, a sample is evaluated using a thermal analyzer such as a thermomechanical analyzer TMA / SS-6000 manufactured by Seiko Instruments Inc. under the conditions of probe: penetration probe, measurement load: 10 g, temperature increase rate: 5 ° C./min. The melting point can be measured.

更には高結晶性ポリプロピレンのメルトフローレイト（ＭＦＲ）は１０〜２０００ｇ／１０分であることが好ましい。ＭＦＲをこのような範囲とすることで、透過側流路材の溶融成形が容易となる。また溶融成形温度を低く設定することが可能となり、その結果、溶融成形時の分離膜本体の熱による損傷や分離膜性能の低下を抑制でき、さらには分離膜本体の透過側の面への固着性が良好となる。高結晶性ポリプロピレンのＭＦＲは３０〜１８００ｇ／１０分であることがより好ましく、５０〜１５００ｇ／分であることが更に好ましい。なおＭＦＲはＪＩＳ−Ｋ７２００（１９９９）に則って２３０℃、荷重２．１６ｋｇの条件下で測定した値である。   Furthermore, the melt flow rate (MFR) of the highly crystalline polypropylene is preferably 10 to 2000 g / 10 min. By setting the MFR in such a range, it is easy to melt-mold the permeate-side channel material. It is also possible to set the melt molding temperature low. As a result, it is possible to suppress damage to the separation membrane body due to heat and degradation of the separation membrane performance during melt molding, and to adhere to the permeate side surface of the separation membrane body. Property is improved. The MFR of the highly crystalline polypropylene is more preferably 30 to 1800 g / 10 min, and further preferably 50 to 1500 g / min. The MFR is a value measured under conditions of 230 ° C. and a load of 2.16 kg according to JIS-K7200 (1999).

突起の融解吸熱量（ΔＨ）は２０〜７０Ｊ／ｇであるとよい。融解吸熱量（ΔＨ）は２０〜７０Ｊ／ｇであることで、シートのカールを抑えつつ、かつ突起のべたつきが抑制されるため、透過側流路材の工程通過性が良好である。   The melting endotherm (ΔH) of the protrusion is preferably 20 to 70 J / g. Since the melting endotherm (ΔH) is 20 to 70 J / g, the sheet-curling and the stickiness of the protrusions are suppressed while suppressing the sheet curling.

突起のΔＨは、２５〜６５Ｊ／ｇであることがより好ましく、３０〜６０Ｊ／ｇであることが更に好ましい。なお融解吸熱量は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）にて測定される数値である。例えば、パーキンエルマー社製示差走査熱量計ＤＳＣ−７型を用いて測定し、試料１０ｍｇを、昇温速度１０℃／分にて２０℃から２２０℃まで昇温し、２２０℃で１０分間保持した後、降温速度１０℃／分にて２０℃まで降温させる測定において、降温した際に観測される、結晶化に基づく発熱量とすることができる。   The ΔH of the protrusion is more preferably 25 to 65 J / g, and further preferably 30 to 60 J / g. The melting endotherm is a numerical value measured with a differential scanning calorimeter (DSC). For example, measurement was performed using a differential scanning calorimeter DSC-7 manufactured by PerkinElmer, Inc., and 10 mg of a sample was heated from 20 ° C. to 220 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min and held at 220 ° C. for 10 minutes. Thereafter, in the measurement of lowering the temperature to 20 ° C. at a temperature lowering rate of 10 ° C./min, the calorific value based on crystallization observed when the temperature is lowered can be obtained.

さらに、突起を構成する組成物には、低結晶性α−オレフィン系ポリマーを含むことが好ましく、その含有量は、突起を構成する組成物中、５〜６０重量％であることが好ましい。   Further, the composition constituting the protrusion preferably contains a low crystalline α-olefin polymer, and the content thereof is preferably 5 to 60% by weight in the composition constituting the protrusion.

本発明の低結晶性α−オレフィン系ポリマーとは、非晶性または低結晶性のα−オレフィン系ポリマーであり、例えばアタクチックポリプロピレンや立体規則性が低いアイソタクチックポリプロピレン等の低結晶性ポリプロピレン；エチレンおよび炭素数３〜２０のα−オレフィンからなる群から選ばれたエチレン・α−オレフィン共重合体（炭素数３〜２０のα−オレフィンとしては、直鎖状及び分岐状のα−オレフィンが含まれ、具体的には、直鎖状のα−オレフィンとしては、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−へプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン、１−トリデセン、１−テトラデセン、１−ペンタデセン、１−ヘキサデセン、１−ヘプタデセン、１−オクタデセン、１−ノナデセン、１−エイコセン等が例示され、分岐状のα−オレフィンとしては、３−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、２−エチル−１−ヘキセン、２，２，４−トリメチル−１−ペンテン等が挙げられる）；（Ｂ−３）市販品として、三井化学株式会社製「タフマー」、住友化学株式会社製「タフセレン」等のプロピレン・オレフィン共重合体等を例示できる。本発明においては、これらのうち１種または２種以上を用いることができる。なかでも低結晶性α−オレフィン系ポリマー（Ｂ）としては、高結晶性ポリプロピレンとの良好な相溶性、汎用性、分離膜のカール改善効果等の観点から、低結晶性ポリプロピレンおよびプロピレン・オレフィン共重合体がより好ましい。   The low crystallinity α-olefin polymer of the present invention is an amorphous or low crystallinity α-olefin polymer, for example, low crystalline polypropylene such as atactic polypropylene or isotactic polypropylene having low stereoregularity. An ethylene / α-olefin copolymer selected from the group consisting of ethylene and an α-olefin having 3 to 20 carbon atoms (as the α-olefin having 3 to 20 carbon atoms, linear and branched α-olefins); Specifically, examples of the linear α-olefin include propylene, 1-butene, 1-pentene, 1-hexene, 1-heptene, 1-octene, 1-nonene, 1-decene, 1-undecene, 1-dodecene, 1-tridecene, 1-tetradecene, 1-pentadecene, 1-hexadecene, 1-heptadecene, 1-octadecene 1-nonadecene, 1-eicosene and the like, and examples of the branched α-olefin include 3-methyl-1-butene, 3-methyl-1-pentene, 4-methyl-1-pentene, 2-ethyl- 1-hexene, 2,2,4-trimethyl-1-pentene and the like); (B-3) Commercially available propylene such as “Tuffmer” manufactured by Mitsui Chemicals, Inc. and “Tufselen” manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. -An olefin copolymer etc. can be illustrated. In the present invention, one or more of these can be used. Among them, the low crystalline α-olefin polymer (B) includes low crystalline polypropylene and propylene / olefin copolymer from the viewpoints of good compatibility with high crystalline polypropylene, versatility, and curling improvement effect of the separation membrane. A polymer is more preferred.

本実施形態において、低結晶性α−オレフィン系ポリマー（Ｂ）の含有量は、突起を構成する組成物に対して、５〜６０重量％であることが好ましい。低結晶性α−オレフィン系ポリマーの含有量を５重量％以上とすることで、突起に柔軟性を付与でき、また高結晶性ポリプロピレンの結晶化速度を遅延させることができ、その結果、シートのカールを抑制できる。一方、低結晶性α−オレフィン系ポリマーの含有量が６０重量％を超えると、分離膜のカールを大きく改善できるものの、突起の柔軟性が著しく高くなり、例えば２ＭＰａを超えるような加圧条件で運転すると、突起の圧縮変形量が大きくなり、その結果、流路閉塞によって、分離膜エレメント性能（特に造水性能）が大きく低下する。低結晶性α−オレフィン系ポリマーの含有量は、突起の柔軟性および加圧下における圧縮変形性の点から、１０〜５５重量％であることがより好ましく、１５〜５０重量％であることが更に好ましい。   In the present embodiment, the content of the low crystalline α-olefin polymer (B) is preferably 5 to 60% by weight with respect to the composition constituting the protrusions. By setting the content of the low crystalline α-olefin polymer to 5% by weight or more, flexibility can be imparted to the protrusions, and the crystallization speed of the high crystalline polypropylene can be delayed. Curling can be suppressed. On the other hand, when the content of the low crystalline α-olefin polymer exceeds 60% by weight, the curl of the separation membrane can be greatly improved, but the flexibility of the protrusions is remarkably increased, for example, under pressure conditions exceeding 2 MPa. When operated, the amount of compressive deformation of the protrusions increases, and as a result, the separation membrane element performance (especially water production performance) is greatly reduced due to the blockage of the flow path. The content of the low crystalline α-olefin polymer is more preferably from 10 to 55% by weight, and further preferably from 15 to 50% by weight, from the viewpoint of the flexibility of the protrusions and the compressive deformability under pressure. preferable.

本実施形態において、分離膜本体の透過側の面に固着する突起の引張伸度は５％以上であることが好ましい。引張伸度が５％以上である場合、分離膜をロール搬送したり、巻取機に巻き取っても、突起の破損や破壊を抑制でき、高品質な分離膜を得ることができ、またエレメント製造工程において、取扱性が良好となる。引張伸度は７％以上であることがより好ましく、１０％以上であることが更に好ましい。また、引張伸度は、高いほど破壊に要するエネルギーが高くなり、靭性の点からは好ましいが、過度に高くすると、定応力下での変形量が大きくなってしまうため、３００％以下が好ましく、２００％以下がより好ましい。   In this embodiment, it is preferable that the tensile elongation of the protrusions fixed to the permeation side surface of the separation membrane body is 5% or more. When the tensile elongation is 5% or more, even if the separation membrane is rolled or wound on a winder, the protrusion can be prevented from being damaged or broken, and a high-quality separation membrane can be obtained. Handleability is improved in the manufacturing process. The tensile elongation is more preferably 7% or more, still more preferably 10% or more. In addition, the higher the tensile elongation, the higher the energy required for fracture, which is preferable from the viewpoint of toughness. However, if the tensile elongation is excessively high, the amount of deformation under a constant stress increases, so 300% or less is preferable. 200% or less is more preferable.

本実施形態において、突起の引張弾性率は０．２〜２．０ＧＰａであることが好ましい。引張弾性率を０．２ＧＰａ以上とすることで、分離膜エレメントを２．０ＭＰａを超えるような加圧条件下で運転しても、突起の圧縮変形量を抑制でき、その結果、造水性能の低下を抑制できる。引張弾性率は、０．２５ＧＰａ以上であることがより好ましく、０．３０ＧＰａ以上であることが更に好ましい。引張弾性率は高ければ高いほど、加圧運転時の突起の圧縮変形量を抑制できるが、実質的に２．０ＧＰａ以上を達成することは困難である。   In the present embodiment, the tensile elastic modulus of the protrusion is preferably 0.2 to 2.0 GPa. By setting the tensile elastic modulus to 0.2 GPa or more, even when the separation membrane element is operated under a pressure condition exceeding 2.0 MPa, the amount of compressive deformation of the protrusions can be suppressed. Reduction can be suppressed. The tensile elastic modulus is more preferably 0.25 GPa or more, and further preferably 0.30 GPa or more. The higher the tensile elastic modulus, the more the amount of compressive deformation of the protrusions during the pressurizing operation can be suppressed, but it is difficult to substantially achieve 2.0 GPa or more.

＜突起の形状および配置＞
＜＜概要＞＞
従来広く用いられているトリコットは編み物であり、立体的に交差した糸で構成されている。つまり、トリコットは、二次元的に連続した構造を有している。このようなトリコットが透過側流路材として適用された場合、流路の高さはトリコットの厚みよりも小さくなる。すなわち、溝とならない割合が多い構造である。 <Shape and arrangement of protrusions>
<< Overview >>
A tricot that has been widely used in the past is a knitted fabric, and is composed of three-dimensionally intersecting yarns. That is, the tricot has a two-dimensionally continuous structure. When such a tricot is applied as a permeate-side channel material, the height of the channel is smaller than the thickness of the tricot. That is, it is a structure with many ratios which do not become a groove.

これに対して、本発明の構成の例として、図２等に示す突起３０１が、シート３０２に配置されている。よって、本実施形態の突起３０１の高さ（つまり厚み）が流路の溝の高さとして活用されるため、シートが薄く突起が高いほど、本実施形態の流路材と同じ厚みを有するトリコットが適用された場合よりも、流路（突起３０１の間の溝やシート３０２中の表面開孔部）が広く存在するため、流動抵抗はより小さくなる傾向にある。   On the other hand, as an example of the configuration of the present invention, a protrusion 301 shown in FIG. Therefore, since the height (that is, thickness) of the protrusion 301 of the present embodiment is used as the height of the groove of the flow path, the tricot having the same thickness as the flow path material of the present embodiment as the sheet is thinner and the protrusion is higher. Since the flow paths (grooves between the protrusions 301 and the surface opening portions in the sheet 302) exist more widely than in the case where is applied, the flow resistance tends to be smaller.

また、各図に示した形態では、不連続な複数の突起３０１が、１つのシート３０２上に固着されている。「不連続」とは、複数の流路材が、間隔を置いて設けられている状態である。つまり、１枚の突起３０１をシート３０２から剥離すると、互いに分かれた複数の突起３０１が得られる。これに対して、ネット、トリコットおよびフィルム等の部材は、流路がシート３０２から分離されても、連続した一体の形状を示す。   In the form shown in each drawing, a plurality of discontinuous protrusions 301 are fixed on one sheet 302. “Discontinuous” is a state in which a plurality of flow path members are provided at intervals. That is, when one protrusion 301 is peeled from the sheet 302, a plurality of protrusions 301 separated from each other are obtained. On the other hand, members such as nets, tricots, and films exhibit a continuous and integral shape even when the flow path is separated from the sheet 302.

不連続な複数の突起３０１が設けられていることで、分離膜２は、後述の分離膜エレメント１００に組み込まれたときに、圧力損失を低く抑えることができる。このような構成の一例として、図２では、突起３０１は第１方向（シート３０２の幅方向）においてのみ不連続に形成されおり、図３では第１方向（シート３０２の幅方向）および第２方向（分離膜の長さ方向）のいずれにおいても不連続に形成されている。   By providing a plurality of discontinuous protrusions 301, the separation membrane 2 can suppress the pressure loss when incorporated in the separation membrane element 100 described later. As an example of such a configuration, in FIG. 2, the protrusions 301 are formed discontinuously only in the first direction (the width direction of the sheet 302), and in FIG. 3, the first direction (the width direction of the sheet 302) and the second It is formed discontinuously in any direction (length direction of the separation membrane).

図２および図３において、隣接する突起３０１の間の空間に、透過側流路５が形成される。   2 and 3, the permeation-side flow path 5 is formed in the space between the adjacent protrusions 301.

透過側流路材３１は、図２に示す形態では、第１方向において不連続に設けられると共に、第２方向において、シート３０２の一端から他端まで連続するように設けられる。つまり、図５のように分離膜エレメントにシート３０２が組み込まれたときに、突起３０１は、巻回方向におけるシート３０２の内側端部から外側端部まで連続するように配置される。巻回方向の内側とは、分離膜において集水管６に近い側であり、巻回方向の外側とは、分離膜において集水管６から遠い側である。   In the form shown in FIG. 2, the permeation-side channel material 31 is provided discontinuously in the first direction and is provided so as to continue from one end of the sheet 302 to the other end in the second direction. That is, when the sheet 302 is incorporated into the separation membrane element as shown in FIG. 5, the protrusions 301 are arranged so as to continue from the inner end to the outer end of the sheet 302 in the winding direction. The inner side in the winding direction is the side close to the water collecting pipe 6 in the separation membrane, and the outer side in the winding direction is the side far from the water collecting pipe 6 in the separation membrane.

流路材が「第２方向において連続する」とは、図２のように流路材が途切れることなく設けられている場合と、図３のように、流路材が途切れる箇所はあるが、流路材が実質的に連続している場合の両方を包含する。「実質的に連続する」形態とは、好ましくは、図３に示すように、第２方向における流路材の間隔ｅ（つまり流路材において途切れている部分の長さ）が５ｍｍ以下であることを満たす。特に、間隔ｅは、１ｍｍ以下を満たすことがより好ましく、０．５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。また、第２方向において並ぶ一列の流路材の先頭から最後尾までに含まれる間隔ｅの合計値が、１００ｍｍ以下であることが好ましく、３０ｍｍ以下であることがより好ましく３ｍｍ以下であることがさらに好ましい。なお、図２の形態では、間隔ｅは０（ゼロ）である。   The passage material is “continuous in the second direction” means that the passage material is provided without interruption as shown in FIG. 2 and the passage material is interrupted as shown in FIG. It includes both cases where the channel material is substantially continuous. In the “substantially continuous” form, preferably, as shown in FIG. 3, the distance e between the flow path members in the second direction (that is, the length of the discontinuous portion in the flow path material) is 5 mm or less. Satisfy that. In particular, the distance e is more preferably 1 mm or less, and further preferably 0.5 mm or less. In addition, the total value of the intervals e included from the beginning to the end of the line of flow path materials arranged in the second direction is preferably 100 mm or less, more preferably 30 mm or less, and more preferably 3 mm or less. Further preferred. In the form of FIG. 2, the interval e is 0 (zero).

図２のように突起３０１が第２方向に途切れずに設けられている場合、加圧ろ過時に膜落ち込みが抑制される。膜落ち込みとは、膜が流路に落ち込んで流路を狭めることである。   When the projections 301 are provided without interruption in the second direction as shown in FIG. 2, membrane dropping is suppressed during pressure filtration. Membrane sagging is that the membrane falls into the channel and narrows the channel.

図３では、突起３０１は、第１方向だけでなく第２方向においても不連続に設けられている。つまり、突起３０１は、長さ方向において間隔をおいて設けられている。ただし、上述したように、突起３０１が第２方向において実質的に連続していることで、膜落ち込みが抑制される。しかしながら、このように、２つの方向において不連続な突起３０１が設けられることで、流路材と流体との接触面積が小さくなるので圧力損失が小さくなる。この形態は、透過側流路５が分岐点を備える構成であるとも言い換えられる。つまり、図３の構成において、透過流体は、透過側流路５を流れながら、突起３０１やシート３０２によって分けられ、さらに下流で合流することができる。   In FIG. 3, the protrusions 301 are discontinuously provided not only in the first direction but also in the second direction. That is, the protrusions 301 are provided at intervals in the length direction. However, as described above, the protrusion 301 is substantially continuous in the second direction, so that the film sagging is suppressed. However, by providing the discontinuous protrusions 301 in the two directions as described above, the contact area between the flow path material and the fluid is reduced, so that the pressure loss is reduced. In other words, this form is a configuration in which the permeation-side flow path 5 includes a branch point. That is, in the configuration of FIG. 3, the permeating fluid is divided by the protrusions 301 and the sheet 302 while flowing through the permeation side flow path 5, and can further merge downstream.

上述したように、図２では、突起３０１が、第２方向においてシート３０２の一端から他端まで連続するように設けられている。また、図３では第２方向において突起３０１は複数の部分に分割されているが、これらの複数の部分が、シート３０２の一端から他端まで並ぶように設けられている。   As described above, in FIG. 2, the protrusion 301 is provided so as to continue from one end of the sheet 302 to the other end in the second direction. In FIG. 3, the protrusion 301 is divided into a plurality of parts in the second direction, but these parts are provided so as to be arranged from one end to the other end of the sheet 302.

流路材が「シートの一端から他端まで設けられている」とは、突起３０１がシート３０２の縁まで設けられている形態と、縁近傍において突起３０１が設けられていない領域がある形態との両方を包含する。つまり、突起３０１は、透過側の流路を形成できる程度に、第２方向に渡って分布していればよく、シート３０２において、突起３０１が設けられない部分があってもよい。例えば、透過側の面において、分離膜と接着された部分（接触部分と言い換えられる。）には、突起３０１が設けられる必要はない。また、その他の仕様上または製造上の理由により、分離膜の端部などの一部の箇所に、突起３０１が配置されない領域が設けられていてもよい。   The passage material is “provided from one end of the sheet to the other end” means that the protrusion 301 is provided to the edge of the sheet 302 and that there is a region where the protrusion 301 is not provided in the vicinity of the edge. Including both. That is, the protrusions 301 need only be distributed in the second direction to such an extent that a transmission-side flow path can be formed, and there may be a portion of the sheet 302 where the protrusions 301 are not provided. For example, the protrusion 301 does not need to be provided in a portion (in other words, a contact portion) bonded to the separation membrane on the transmission side surface. In addition, for other specifications or manufacturing reasons, a region where the protrusion 301 is not disposed may be provided at a part of the separation membrane or the like.

第１方向においても、突起３０１は、シート３０２の全体にわたってほぼ均等に分布することができる。ただし、第２方向における分布と同様に、透過側の面における分離膜との接着部分には、突起３０１が設けられる必要はない。また、その他の仕様上または製造上の理由により、シート３０２の端部などの一部の箇所に、突起３０１が配置されない領域が設けられていてもよい。   Also in the first direction, the protrusions 301 can be distributed almost uniformly over the entire sheet 302. However, similar to the distribution in the second direction, the protrusions 301 do not need to be provided on the portion of the permeate-side surface bonded to the separation membrane. In addition, for other reasons in terms of specifications or manufacturing, a region where the protrusion 301 is not disposed may be provided in a part of the sheet 302 such as an end portion.

＜＜突起の寸法＞＞
図２〜図４において、ａ〜ｆは下記値を指す。 << Protrusion dimensions >>
2 to 4, a to f indicate the following values.

ａ：分離膜２の長さ
ｂ：分離膜２の幅方向における突起３０１の間隔
ｃ：突起の高さ（突起３０１とシートの透過側の面２２との高低差）
ｄ：突起３０１の幅
ｅ：分離膜２の長さ方向における上記突起の間隔
ｆ：突起３０１の長さ
値ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆの測定には、例えば、市販の形状測定システムまたはマイクロスコープなどを用いることができる。各値は、１枚の分離膜において３０箇所以上で測定を行い、それらの値を総和した値を測定総箇所の数で割って平均値を算出することで求められる。このように、少なくとも３０箇所における測定の結果得られる各値が、以下に記載する範囲を満たせばよい。 a: Length of the separation membrane 2 b: Distance between the projections 301 in the width direction of the separation membrane 2 c: Height of the projection (height difference between the projection 301 and the surface 22 on the transmission side of the sheet)
d: width of the protrusion 301 e: distance between the protrusions in the length direction of the separation membrane 2 f: length of the protrusion 301 For measuring the values a, b, c, d, e, f, for example, a commercially available shape measurement A system or a microscope can be used. Each value is obtained by performing measurement at 30 or more locations on one separation membrane, and calculating an average value by dividing the sum of these values by the number of measurement total locations. Thus, each value obtained as a result of the measurement at at least 30 locations should satisfy the range described below.

（分離膜の長さａ）
長さａは、第２方向（分離膜の長さ方向）における分離膜２の一端から他端までの距離である。この距離が一定でない場合、１枚の分離膜２において３０箇所以上の位置でこの距離を測定し、平均値を求めることで長さａを得ることができる。 (Separation membrane length a)
The length a is a distance from one end of the separation membrane 2 to the other end in the second direction (length direction of the separation membrane). When this distance is not constant, the length a can be obtained by measuring this distance at 30 or more positions in one separation membrane 2 and obtaining an average value.

（分離膜の幅方向における突起３０１の間隔ｂ）
第１方向（分離膜の幅方向）において隣接する突起３０１の間隔ｂは、透過側流路５の幅に相当する。１つの断面において１つの透過側流路５の幅が一定でない場合、つまり隣り合う２つの突起３０１の側面が平行でない場合は、１つの断面内で、１つの透過側流路５の幅の最大値と最小値の平均値を測定し、その平均値を算出する。図４に示すように、第２方向に垂直な断面において、突起３０１は上が細く下が太い台形状を示す場合、まず、隣接する２つの突起３０１の上部間の距離と下部間の距離を測定して、その平均値を算出する。任意の３０箇所以上の断面において、隣接する２つの突起３０１の間隔を測定して、それぞれの断面において平均値を算出する。そして、こうして得られた平均値の相加平均値をさらに算出することで、間隔ｂが算出される。 (Distance b between projections 301 in the width direction of the separation membrane)
An interval b between adjacent protrusions 301 in the first direction (the width direction of the separation membrane) corresponds to the width of the permeation side flow path 5. When the width of one permeation side flow path 5 is not constant in one cross section, that is, when the side surfaces of two adjacent projections 301 are not parallel, the maximum width of one permeation side flow path 5 within one cross section The average value of the value and the minimum value is measured, and the average value is calculated. As shown in FIG. 4, in the cross section perpendicular to the second direction, when the protrusion 301 has a trapezoidal shape with a thin upper part and a thick lower part, first, the distance between the upper part and the lower part of the two adjacent protrusions 301 Measure and calculate the average value. The distance between two adjacent protrusions 301 is measured in any 30 or more cross sections, and an average value is calculated in each cross section. And the space | interval b is calculated by calculating further the arithmetic mean value of the average value obtained in this way.

間隔ｂが大きくなるにつれて圧力損失が小さくなるものの、膜落ち込みが生じやすくなる。逆に間隔ｂが小さいほど膜落ち込みが生じにくくなるが、圧力損失は大きくなる。圧力損失を考慮すると、間隔ｂは０．０５ｍｍ以上、０．２ｍｍ以上、または０．３ｍｍ以上であることが好ましい。また、膜落ち込みの抑制という面では、間隔ｂは５ｍｍ以下、３ｍｍ以下、２ｍｍ以下、または０．８ｍｍ以下であることが好ましい。   As the distance b increases, the pressure loss decreases, but the film falls easily. Conversely, the smaller the distance b, the less likely the film will drop, but the greater the pressure loss. Considering the pressure loss, the interval b is preferably 0.05 mm or more, 0.2 mm or more, or 0.3 mm or more. Further, in terms of suppressing film sagging, the interval b is preferably 5 mm or less, 3 mm or less, 2 mm or less, or 0.8 mm or less.

これらの上限および下限は任意に組み合わせられる。例えば、間隔ｂは、０．０５ｍｍ 以上５ｍｍ以下であることが好ましく、この範囲であれば、膜落ち込みを抑えながら圧力損失を小さくすることができる。間隔ｂはより好ましくは、０．０５ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。   These upper and lower limits can be combined arbitrarily. For example, the interval b is preferably 0.05 mm or more and 5 mm or less, and within this range, the pressure loss can be reduced while suppressing the film sagging. The distance b is more preferably 0.05 mm or more and 3 mm or less, 0.2 mm or more and 2 mm or less, and further preferably 0.3 mm or more and 0.8 mm or less.

（突起の高さｃ）
高さｃとは、突起とシート３０２の表面との高低差である。図４に示すように、高さｃは、第２方向に垂直な断面における、突起３０１の最も高い部分とシート３０２の透過側面との高さの差である。すなわち、突起の高さとしては、基材中に含浸している部分の厚みは考慮しない。高さｃは、３０箇所以上の突起３０１について高さを測定し、平均して得られる値である。突起の高さｃは、同一の平面内における流路材の断面の観察によって得られてもよいし、複数の平面における流路材の断面の観察によって得られてもよい。 (Protrusion height c)
The height c is a difference in height between the protrusion and the surface of the sheet 302. As shown in FIG. 4, the height c is a difference in height between the highest portion of the protrusion 301 and the transmission side surface of the sheet 302 in a cross section perpendicular to the second direction. That is, as the height of the protrusion, the thickness of the portion impregnated in the base material is not considered. The height c is a value obtained by measuring the heights of 30 or more protrusions 301 and averaging them. The height c of the protrusion may be obtained by observing the cross section of the flow path material in the same plane, or may be obtained by observing the cross sections of the flow path material in a plurality of planes.

高さｃは、分離膜エレメントの使用条件および目的などに応じて適宜選択できるが、例えば以下のように設定されてもよい。   The height c can be appropriately selected according to the use conditions and purpose of the separation membrane element, but may be set as follows, for example.

高さｃが大きい方が流動抵抗は小さくなる。よって、高さｃは０．１０ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以上または０．２０ｍｍ以上であることが好ましい。その一方で、高さｃが小さい方が、１つの分離膜エレメント当たりに充填される膜の数が多くなる。よって、高さｃは、０．４５ｍｍ以下であることが好ましい。これらの上限および下限は組み合わせ可能であり、例えば、高さｃは、０．１０ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下であることが好ましく、０．１５ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下であることが好ましく、０．２０ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。   The larger the height c, the smaller the flow resistance. Therefore, the height c is preferably 0.10 mm or more, 0.15 mm or more, or 0.20 mm or more. On the other hand, the smaller the height c, the larger the number of membranes filled per separation membrane element. Therefore, the height c is preferably 0.45 mm or less. These upper and lower limits can be combined. For example, the height c is preferably 0.10 mm or more and 0.45 mm or less, preferably 0.15 mm or more and 0.45 mm or less, and 0.20 mm or more. More preferably, it is 0.45 mm or less.

（幅方向における突起の高さ分布）
本発明の突起は、透過側流路材の幅方向において複数配置されている。また、透過側流路材の幅方向において、両端部から中央部にかけて、突起の高さが漸増または漸減するように配置されている。突起の高さが漸増する場合は、中央側に配置された突起は、両端部側に配置された突起よりも高い。このように突起を配置することで、分離膜エレメントの製造工程の１つである巻囲工程において、透過側流路をニップロールで一時的に固定する場合や、搬送時の突起が搬送ロールに接触した際など、突起がロールと部分的に接触することで、中央部にシワを生じさせるような応力が負荷されても、透過側流路材の幅方向両端部が拘束されないため応力を逃がしてシワの発生を抑制できる。その結果、エレメント製造工程を安定化でき、製品の収率を高めることができる。 (Height distribution in the width direction)
A plurality of the protrusions of the present invention are arranged in the width direction of the permeate-side channel material. Further, the protrusions are arranged so that the height of the protrusion gradually increases or decreases from both ends to the center in the width direction of the permeate-side channel material. When the height of the protrusion gradually increases, the protrusion disposed on the center side is higher than the protrusion disposed on both end sides. By arranging the protrusions in this way, in the surrounding process, which is one of the manufacturing processes of the separation membrane element, when the permeate-side flow path is temporarily fixed with a nip roll, or when the protrusion at the time of conveyance contacts the conveyance roll Even when stress that causes wrinkles at the center is applied by the protrusions partially contacting the roll, etc., the both ends in the width direction of the permeate-side channel material are not restrained, so the stress is released. Generation of wrinkles can be suppressed. As a result, the element manufacturing process can be stabilized and the product yield can be increased.

なお、本発明の漸増とは、透過側流路材の任意の箇所について幅方向に切断し、幅方向２０ｍｍの領域に配置された全ての突起の高さの平均値が、両端部から中央部にかけて増加することを指す（図１３）。   Note that the gradual increase of the present invention means that the average value of the heights of all the protrusions disposed in the region of the width direction 20 mm is cut from any end portion to the center portion at an arbitrary portion of the permeation side channel material. It means increasing over time (FIG. 13).

なお、本発明の漸減とは、透過側流路材の任意の箇所について幅方向に切断し、幅方向２０ｍｍの領域に配置された全ての突起の高さの平均値が、両端部から中央部にかけて減少することを指す（図１４）。   Note that the gradual decrease of the present invention means that the average value of the heights of all the protrusions cut in the width direction at any part of the permeate-side channel material and arranged in the region of the width direction 20 mm is from the both ends to the center. It means that it decreases over time (FIG. 14).

（突起の高さの分布の対称性）
透過側流路材の、幅方向中央部の領域における突起の平均高さに対する、幅方向の中点より左側領域における、突起の偏差平方和と右側領域における偏差平方和の比（単に偏差平方和比とよぶこともある）は、１．０に近いほど、左側領域と右側領域で突起の高さの分布が対称に近づく。 (Symmetry of protrusion height distribution)
The ratio of the deviation sum of squares of the protrusions in the left region of the center in the width direction to the average height of the protrusions in the central region in the width direction of the permeate-side channel material (simply simply the sum of deviation squares). The ratio of the height of the protrusions in the left and right regions becomes closer to symmetry as the ratio is closer to 1.0.

幅方向中央部の領域とは、分離膜に装填されている透過側流路材の幅を計測し、透過側流路材の幅の１０％に相当する長さを、透過側流路材の幅方向における中点から左右に広げた領域である。すなわち、本領域に配置されている突起の高さを測定し、その総和を測定数で除した値が幅方向中央部の領域における突起の平均高さとなる。幅方向の中点より左側領域および右側領域とは特に指定されるものでなく、測定する方向により逆となる。   The region in the center in the width direction is the width of the permeate side channel material loaded in the separation membrane, and the length corresponding to 10% of the width of the permeate side channel material is the length of the permeate side channel material. This is an area extending from the middle point in the width direction to the left and right. That is, the height of the protrusions arranged in this region is measured, and the value obtained by dividing the total by the number of measurements is the average height of the protrusions in the central region in the width direction. The left side region and the right side region from the middle point in the width direction are not particularly specified, and are reversed depending on the direction of measurement.

偏差平方和とは、各測定値から、各測定値の合計を、測定数で除して算出した平均値を引き、２乗した値の合計である。   The deviation sum of squares is the sum of squared values obtained by subtracting the average value calculated by dividing the total of each measured value by the number of measurements from each measured value.

突起の幅が同等の場合、突起の高さが高くなるほど透過側流路材の剛性が高くなるが、上述したように中央部の突起がロールと部分的に接触した際に、ロールと接触していない領域の透過側流路材の剛性が左右で同等になるため、搬送や製造工程が安定化する。このような理由から、透過側流路材の、幅方向中央部の領域における突起の平均高さに対する、幅方向の中点より左側領域における、突起の偏差平方和と右側領域における偏差平方和の比は好ましくは０．８以上１未満または１を超えて１．２以下であり、さらに好ましくは０．９〜１．１である。   When the width of the protrusion is equal, the rigidity of the permeate-side channel material increases as the height of the protrusion increases.However, when the protrusion at the center part partially contacts the roll as described above, it contacts the roll. Since the rigidity of the permeate-side flow path material in the left and right regions is equal on the left and right, the conveyance and manufacturing processes are stabilized. For these reasons, the deviation square sum of the protrusions in the left region from the middle point in the width direction and the sum of square deviations in the right region with respect to the average height of the protrusions in the central region in the width direction of the permeation-side channel material. The ratio is preferably 0.8 or more and less than 1 or more than 1 and 1.2 or less, more preferably 0.9 to 1.1.

（突起の高さ分布の違い）
透過側流路材の幅方向中央部の領域に配置された突起の高さの変動係数（単に中央部の変動係数とよぶこともある）は１．５％以下が好ましく、かつ前記透過側流路材の幅方向両端部から中央部にかけて幅２０％以内の領域に配置された突起の高さの変動係数（単に両端部の変動係数とよぶこともある）は２％以上１０％以下が好ましい。 (Difference in protrusion height distribution)
The variation coefficient of the height of the protrusion disposed in the central region in the width direction of the permeate side channel material (sometimes referred to simply as the central coefficient of variation) is preferably 1.5% or less, and the permeate side flow The variation coefficient of the height of the protrusions arranged in the region within 20% of the width from both ends in the width direction of the road material to the center part (sometimes referred to simply as the coefficient of variation at both ends) is preferably 2% or more and 10% or less. .

各領域の突起の高さ分布が本範囲の変動係数であることで、つまり、幅方向中央部に比べて両端部の方が、突起の高さの変動が大きいことで、中央部透過側流路材の剛性が搬送や製造工程に更に適したものとなる。   The height distribution of the projections in each region is the variation coefficient in this range, that is, the projection height fluctuations at both ends are larger than those at the center in the width direction. The rigidity of the road material becomes more suitable for transportation and manufacturing processes.

変動係数は、突起の高さを測定して算出することができ、突起の高さの標準偏差を突起の高さの平均値で除した値である。   The variation coefficient can be calculated by measuring the height of the protrusion, and is a value obtained by dividing the standard deviation of the height of the protrusion by the average value of the height of the protrusion.

幅方向中央部の領域とは、分離膜に装填されている透過側流路材の幅を計測し、透過側流路材の幅の２０％に相当する長さを、透過側流路材の幅方向における中点から左右に広げた領域である。   The region in the center in the width direction is the width of the permeate side channel material loaded in the separation membrane, and the length corresponding to 20% of the width of the permeate side channel material is the length of the permeate side channel material. This is an area extending from the middle point in the width direction to the left and right.

（分離膜の透過側面への突起の固着）
上述した突起は、分離膜の透過側に直接固着されていてもよい。この場合、シートが不要であるため、シート厚みの分だけ突起を高くすることができ、透過側流路を広げてエレメントの造水性を更に向上させることができる。 (Protrusion sticking to the permeation side of the separation membrane)
The protrusion described above may be directly fixed to the permeation side of the separation membrane. In this case, since the sheet is unnecessary, the protrusion can be increased by the thickness of the sheet, and the permeation side flow path can be widened to further improve the water-forming property of the element.

（流路材の幅ｄ）
突起３０１の幅ｄは、次のように測定される。まず、第１方向（分離膜の幅方向）に垂直な１つの断面において、１つの突起３０１の最大幅と最小幅の平均値を算出する。つまり、図４に示すような上部が細く下部が太い突起３０１においては、流路材下部の幅と上部の幅を測定し、その平均値を算出する。このような平均値を少なくとも３０箇所の断面において算出し、その相加平均を算出することで、１枚の膜当たりの幅ｄを算出することができる。 (Width d of the channel material)
The width d of the protrusion 301 is measured as follows. First, an average value of the maximum width and the minimum width of one protrusion 301 is calculated in one cross section perpendicular to the first direction (the width direction of the separation membrane). That is, in the protrusion 301 with a thin upper portion and a thick lower portion as shown in FIG. 4, the width of the lower portion and the upper portion of the channel material is measured, and the average value is calculated. By calculating such an average value in at least 30 cross-sections and calculating the arithmetic average thereof, the width d per film can be calculated.

突起３０１の幅ｄは、好ましくは０．２ｍｍ以上であり、より好ましくは０．３ｍｍ以上である。幅ｄが０．２ｍｍ以上であることで、分離膜エレメントの運転時に突起３０１やシート３０２に圧力がかかっても、流路材の形状を保持することができ透過側流路が安定的に形成される。幅ｄは、好ましくは２ｍｍ以下であり、より好ましくは１．５ｍｍ以下である。幅ｄが２ｍｍ以下であることで、透過側の流路を十分確保することができる。   The width d of the protrusion 301 is preferably 0.2 mm or more, and more preferably 0.3 mm or more. Since the width d is 0.2 mm or more, the shape of the flow channel material can be maintained even when pressure is applied to the projections 301 and the sheet 302 during operation of the separation membrane element, and the permeate-side flow channel is stably formed. Is done. The width d is preferably 2 mm or less, and more preferably 1.5 mm or less. When the width d is 2 mm or less, a sufficient flow path on the permeate side can be secured.

突起３０１の幅ｄが第２方向での突起３０１の間隔ｂよりも広いことで、流路材にかかる圧力を分散することができる。   Since the width d of the protrusion 301 is wider than the interval b of the protrusion 301 in the second direction, the pressure applied to the flow path material can be dispersed.

突起３０１は、その長さがその幅よりも大きくなるように形成されている。このように長い突起３０１は「壁状物」とも称される。   The protrusion 301 is formed so that its length is larger than its width. Such a long protrusion 301 is also referred to as a “wall-like object”.

（分離膜の長さ方向における突起の間隔ｅ）
第２方向（分離膜の長さ方向）における突起３０１の間隔ｅは、第２方向（分離膜の長さ方向）において隣り合う突起３０１間の最短距離である。図２に示すように、突起３０１が第２方向において分離膜２の一端から他端まで（分離膜エレメント内では、巻回方向の内側端部から外側端部まで）連続して設けられている場合、間隔ｅは０ｍｍである。また、図３に示すように、突起３０１が第２方向において途切れている場合、間隔ｅは、好ましくは５ｍｍ以下であり、より好ましくは１ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．５ｍｍ以下である。間隔ｅが上記範囲内であることで、膜落ち込みが生じても膜への機械的負荷が小さく、流路閉塞による圧力損失を比較的小さくすることができる。なお、間隔ｅの下限は、０ｍｍである。 (Distance e between protrusions in the length direction of the separation membrane)
The distance e between the protrusions 301 in the second direction (the length direction of the separation membrane) is the shortest distance between adjacent protrusions 301 in the second direction (the length direction of the separation film). As shown in FIG. 2, the protrusion 301 is provided continuously from one end to the other end of the separation membrane 2 in the second direction (in the separation membrane element, from the inner end to the outer end in the winding direction). In this case, the interval e is 0 mm. Moreover, as shown in FIG. 3, when the protrusion 301 is interrupted in the second direction, the interval e is preferably 5 mm or less, more preferably 1 mm or less, and further preferably 0.5 mm or less. When the distance e is within the above range, the mechanical load on the film is small even when the film is dropped, and the pressure loss due to the blockage of the flow path can be relatively small. In addition, the minimum of the space | interval e is 0 mm.

（突起の長さｆ）
突起３０１の長さｆは、分離膜２の長さ方向（つまり第２方向）における突起３０１の長さである。長さｆは、１枚の分離膜２内で、３０個以上の突起３０１の長さを測定し、その平均値を算出することで求められる。突起３０１の長さｆは、分離膜の長さａ以下であればよい。突起３０１の長さｆが分離膜の長さａと同等のときは、突起３０１が分離膜２の巻回方向内側端部から外側端部へ連続的に設けられていることを指す。長さｆは、好ましくは１０ｍｍ以上であり、より好ましくは２０ｍｍ以上である。長さｆが１０ｍｍ以上であることで、圧力下でも流路が確保される。 (Projection length f)
The length f of the protrusion 301 is the length of the protrusion 301 in the length direction of the separation membrane 2 (that is, the second direction). The length f is obtained by measuring the length of 30 or more protrusions 301 in one separation membrane 2 and calculating the average value thereof. The length f of the protrusion 301 may be equal to or less than the length a of the separation membrane. When the length f of the protrusion 301 is equal to the length a of the separation membrane, it means that the protrusion 301 is continuously provided from the inner end to the outer end in the winding direction of the separation membrane 2. The length f is preferably 10 mm or more, more preferably 20 mm or more. Since the length f is 10 mm or more, the flow path is secured even under pressure.

（突起の形状）
突起３０１の形状は特に限定されないが、流路の流動抵抗を少なくし、透過させた際の流路を安定化させるような形状が選択され得る。これらの点で、分離膜の面方向に垂直ないずれかの断面において、突起３０１の形状は、直柱状や台形状、曲柱状、あるいはそれらの組み合わせでもよい。 (Shape of protrusion)
The shape of the protrusion 301 is not particularly limited, but a shape that reduces the flow resistance of the flow path and stabilizes the flow path when permeated can be selected. In these respects, the shape of the protrusion 301 in any cross section perpendicular to the surface direction of the separation membrane may be a straight column shape, a trapezoidal shape, a curved column shape, or a combination thereof.

突起３０１の断面形状が台形の場合、上底の長さと下底の長さとの差が大きすぎると、小さい方に接する膜で加圧ろ過時の膜落込みが生じやすくなる。例えば、流路材の上底の方が下底よりも短い場合、その間の流路においては、上部の幅は下部の幅よりも広い。よって、上の膜が下に向かって落ち込みやすい。そこで、このような落ち込みを抑制するために、流路材の下底の長さに対する上底の長さの比率は０．６以上１．４以下が好ましく、０．８以上１．２以下がさらに好ましい。   When the cross-sectional shape of the protrusion 301 is trapezoidal, if the difference between the length of the upper base and the length of the lower base is too large, membrane drop during pressure filtration is likely to occur at the membrane in contact with the smaller one. For example, when the upper base of the channel material is shorter than the lower base, the upper width of the channel between them is wider than the lower width. Therefore, the upper film tends to drop downward. Therefore, in order to suppress such a drop, the ratio of the length of the upper base to the length of the lower base of the flow path material is preferably 0.6 or more and 1.4 or less, and is 0.8 or more and 1.2 or less. Further preferred.

突起３０１の形状は、流動抵抗を低減する観点から、後述の分離膜面に対して垂直な直柱状であることが好ましい。また、突起３０１は、高い箇所ほど幅が小さくなるように形成されていてもよいし、逆に高い箇所ほど幅が広くなるように形成されていてもよいし、分離膜表面からの高さによらず、同じ幅を有するように形成されていてもよい。   The shape of the protrusion 301 is preferably a straight column shape perpendicular to the later-described separation membrane surface from the viewpoint of reducing flow resistance. Further, the protrusion 301 may be formed so that the width becomes smaller at a higher portion, or conversely, the protrusion 301 may be formed at a height from the surface of the separation membrane. However, it may be formed to have the same width.

ただし、加圧ろ過時の流路材潰れが著しくない範囲であれば、突起３０１の断面において、その上辺が丸みを帯びていても良い。   However, the upper side of the protrusion 301 may be rounded in the cross section of the projection 301 as long as the flow path material is not significantly crushed during pressure filtration.

突起３０１は熱可塑性樹脂で形成可能である。突起３０１が熱可塑性樹脂であれば、処理温度および選択する熱可塑性樹脂の種類を変更することで、要求される分離特性や透過性能の条件を満足できるように自由に流路材の形状を調整することができる。   The protrusion 301 can be formed of a thermoplastic resin. If the protrusion 301 is a thermoplastic resin, the shape of the flow path material can be adjusted freely so that the required separation characteristics and permeation performance conditions can be satisfied by changing the processing temperature and the type of thermoplastic resin to be selected. can do.

また、突起３０１の分離膜の平面方向における形状は、図２および図３に示すように、全体として直線状であってもよく、その他の形状として、例えば曲線状、鋸歯状、波線状であってもよい。また、これらの形状において、突起３０１は破線状やドット状であってもよい。流動抵抗を低減する観点からドット状や破線状が好ましいが、流路材が途切れるために加圧ろ過時の膜落ち込みが発生する箇所が多くなるため、用途に応じて適宜設定すれば良い。   Further, the shape of the projection 301 in the planar direction of the separation membrane may be linear as a whole as shown in FIGS. 2 and 3, and other shapes are, for example, curved, sawtooth, and wavy. May be. Further, in these shapes, the protrusion 301 may have a broken line shape or a dot shape. From the viewpoint of reducing the flow resistance, a dot shape or a broken line shape is preferable. However, since the flow path material is interrupted, the number of places where film sagging occurs during pressure filtration increases.

また、突起３０１のシート３０２の平面方向における形状が直線状である場合、隣り合う流路材は、互いに略平行に配置されていてもよい。「略平行に配置される」とは、例えば、流路材が分離膜上で交差しないこと、隣り合う２つの流路材の長手方向のなす角度が０°以上３０°以下であること、上記角度が０°以上１５°以下であること、及び上記角度が０°以上５°以下であること等を包含する。   Moreover, when the shape in the plane direction of the sheet | seat 302 of the processus | protrusion 301 is a linear form, the adjacent flow-path material may be arrange | positioned substantially parallel mutually. “Arranged substantially in parallel” means, for example, that the channel material does not intersect on the separation membrane, the angle formed by the longitudinal direction of two adjacent channel materials is 0 ° or more and 30 ° or less, It includes that the angle is from 0 ° to 15 °, and that the angle is from 0 ° to 5 °.

また、突起３０１の長手方向と集水管６の長手方向との成す角度は、６０°以上１２０°以下であることが好ましく、７５°以上１０５°以下であることがより好ましく、８５°以上９５°以下であることがさらに好ましい。流路材の長手方向と集水管の長手方向との成す角度が上記範囲であることで、透過水が効率良く集水管に集められる。   The angle formed by the longitudinal direction of the protrusion 301 and the longitudinal direction of the water collecting pipe 6 is preferably 60 ° or more and 120 ° or less, more preferably 75 ° or more and 105 ° or less, and 85 ° or more and 95 °. More preferably, it is as follows. When the angle formed by the longitudinal direction of the flow path material and the longitudinal direction of the water collecting pipe is within the above range, the permeated water is efficiently collected in the water collecting pipe.

流路を安定して形成するには、分離膜エレメントにおいて分離膜が加圧されたときの分離膜の落ち込みを抑制できることが好ましい。そのためには、分離膜と流路材との接触面積が大きいこと、つまり分離膜の面積に対する流路材の面積（分離膜の膜面に対する流路材の投影面積）が大きいことが好ましい。一方で、圧力損失を低減させるには、流路の断面積が広いことが好ましい。流路の断面としては、流路の長手方向に対して垂直な分離膜と流路材との接触面積を大きく確保しつつ、かつ流路の断面積を広く確保するには、流路の断面形状は凹レンズ状であることが好ましい。また、突起３０１は、巻回方向に垂直な方向での断面形状において、幅に変化のない直柱状であってもよい。また、分離膜性能に影響を与えない範囲内であれば、突起３０１は、巻回方向に垂直な方向での断面形状において、幅に変化があるような台形状の壁状物、楕円柱、楕円錐、四角錐あるいは半球のような形状であってもよい。   In order to stably form the flow path, it is preferable that the separation membrane can be prevented from dropping when the separation membrane is pressurized in the separation membrane element. For this purpose, it is preferable that the contact area between the separation membrane and the channel material is large, that is, the area of the channel material relative to the area of the separation membrane (projected area of the channel material with respect to the membrane surface of the separation membrane) is large. On the other hand, in order to reduce pressure loss, it is preferable that the cross-sectional area of a flow path is wide. In order to ensure a large cross-sectional area of the flow path while ensuring a large contact area between the separation membrane and the flow path material perpendicular to the longitudinal direction of the flow path, The shape is preferably a concave lens. Further, the protrusion 301 may have a straight column shape having no change in width in the cross-sectional shape in the direction perpendicular to the winding direction. In addition, the protrusion 301 has a trapezoidal wall-like object having a change in width in the cross-sectional shape in the direction perpendicular to the winding direction, an elliptical column, as long as it does not affect the separation membrane performance. The shape may be an elliptical cone, a quadrangular pyramid, or a hemisphere.

突起３０１の形状は、図２、図３、図４に示す形状に限定されるものではない。シート３０２に、例えばホットメルト法のように、溶融した材料を固着させることで流路材を配置する場合は、処理温度や選択するホットメルト用樹脂の種類を変更することで、要求される分離特性および透過性能の条件を満足できるように、突起３０１の形状を自由に調整することができる。   The shape of the protrusion 301 is not limited to the shape shown in FIGS. When the flow path material is arranged by fixing a molten material to the sheet 302, for example, as in the hot melt method, the required separation is achieved by changing the processing temperature and the type of hot melt resin to be selected. The shape of the protrusion 301 can be freely adjusted so that the conditions of the characteristics and the transmission performance can be satisfied.

図２では、突起３０１の平面形状は、長さ方向において直線状である。ただし、突起３０１は、分離膜２の表面に対して凸であり、かつ分離膜エレメントとしての所望の効果が損なわれない範囲であれば、他の形状に変更可能である。すなわち、流路材（突起）の平面方向における形状は、曲線状および波線状等であってもよい。また、１つの分離膜に含まれる複数の流路材（突起）が、幅および長さの少なくとも一方が互いに異なるように形成されていてもよい。   In FIG. 2, the planar shape of the protrusion 301 is linear in the length direction. However, the protrusion 301 can be changed to another shape as long as it is convex to the surface of the separation membrane 2 and does not impair the desired effect as the separation membrane element. That is, the shape of the channel material (projection) in the planar direction may be a curved shape, a wavy shape, or the like. A plurality of flow path materials (projections) included in one separation membrane may be formed so that at least one of the width and the length is different from each other.

（投影面積比）
分離膜の透過側の面に対する突起３０１の投影面積比は、特に透過側流路の流動抵抗を低減し、流路を安定に形成させる点では、０．０３以上０．８５以下であることが好ましく、０．１５以上０．８５以下であることがより好ましく、０．２以上０．７５以下であることがさらに好ましく、０．３以上０．６以下であることがさらに好ましい。なお、投影面積比とは、分離膜と透過側流路材を５ｃｍ×５ｃｍで切り出し、透過側流路材を分離膜の面方向に平行な平面に投影した時に得られる流路材の投影面積を、切り出し面積（２５ｃｍ２）で割った値である。 (Projected area ratio)
The projected area ratio of the projection 301 to the permeation side surface of the separation membrane may be 0.03 or more and 0.85 or less, particularly in terms of reducing the flow resistance of the permeation side flow path and forming the flow path stably. Preferably, it is 0.15 or more and 0.85 or less, more preferably 0.2 or more and 0.75 or less, and further preferably 0.3 or more and 0.6 or less. The projected area ratio is the projected area of the channel material obtained when the separation membrane and the permeation side channel material are cut out at 5 cm × 5 cm and the permeation side channel material is projected onto a plane parallel to the surface direction of the separation membrane. Is divided by the cut-out area (25 cm 2).

（欠点率）
図５に示すように、分離膜を透過した水は透過側流路５を通過して集水管６に集められる。分離膜において、集水管から遠い領域、つまり巻回方向外側の端部近傍の領域（図５における右側端部に近い領域）を透過した水は、集水管６に向かう間に、巻回方向において、より内側の領域を透過した水と合流し、集水管６へ向かう。よって、透過側流路においては、集水管６から遠い方が、存在する水量が少ない。 (Defect rate)
As shown in FIG. 5, the water that has permeated through the separation membrane passes through the permeation-side flow path 5 and is collected in the water collecting pipe 6. In the separation membrane, water that has passed through a region far from the water collecting pipe, that is, a region in the vicinity of the outer end in the winding direction (region near the right end in FIG. 5) Then, it merges with the water that has permeated through the inner area, and goes to the water collecting pipe 6. Therefore, in the permeate side flow path, the amount of water present is smaller in the direction far from the water collecting pipe 6.

そのため、巻回方向外側の端部近傍の領域において、透過側流路材が存在せず、その領域での流動抵抗が高くなっても、分離膜エレメント全体の造水量に与える影響は軽微である。同様の理由で、巻回方向外側の端部近傍の領域において、流路材の形成精度が低く、流路材を形成する樹脂が第１方向（分離膜の幅方向）において連続して塗布されていても、分離膜エレメントとしての造水量に与える影響は小さい。この領域において、分離膜の面方向（ｘ−ｙ平面）において、流路材を形成する樹脂が隙間無く塗布されている場合も同様である。   Therefore, there is no permeation-side flow path material in the region near the end on the outer side in the winding direction, and even if the flow resistance in that region becomes high, the influence on the water production amount of the entire separation membrane element is slight. . For the same reason, the formation accuracy of the flow path material is low in the region near the end on the outer side in the winding direction, and the resin forming the flow path material is continuously applied in the first direction (the width direction of the separation membrane). However, the influence on the amount of fresh water as a separation membrane element is small. In this region, the same applies to the case where the resin forming the flow path material is applied without any gap in the surface direction (xy plane) of the separation membrane.

よって、図６に示すように、透過側流路材の巻回方向外側の端部から突起３０１の巻回方向外側の端部までの距離、つまり、分離膜２の巻回方向外側端部に設けられた領域であって、透過側流路が形成されていない領域である、領域Ｒ３の第２方向（分離膜の長さ方向）における長さＬ３が、透過側流路材の第２方向における長さＬ１（上述の“ａ”に相当する。）に対して占める割合は、０％以上３０％以下が好ましく、０％以上１０％以下がさらに好ましく、０％以上３％以下が特に好ましい。この割合を欠点率と称する。領域Ｒ２は透過側流路が形成されている領域である。   Therefore, as shown in FIG. 6, the distance from the outer end in the winding direction of the permeate channel material to the outer end in the winding direction of the protrusion 301, that is, the outer end in the winding direction of the separation membrane 2. The length L3 in the second direction (the length direction of the separation membrane) of the region R3, which is a region where the permeation side flow channel is not formed, is the second direction of the permeation side flow channel material. The ratio of the length to the length L1 (corresponding to “a” described above) is preferably 0% to 30%, more preferably 0% to 10%, and particularly preferably 0% to 3%. . This ratio is called a defect ratio. Region R2 is a region where a permeate-side flow path is formed.

欠点率は、図６では、（Ｌ３／Ｌ１）×１００（％）で表される。   The defect rate is represented by (L3 / L1) × 100 (%) in FIG.

なお、図６では説明の便宜上、領域Ｒ３に突起３０１が設けられていない形態を示している。ただし、領域Ｒ３は、幅方向に連続な突起が設けられた領域であってもよい。   For convenience of explanation, FIG. 6 shows a configuration in which the protrusion 301 is not provided in the region R3. However, the region R3 may be a region provided with continuous protrusions in the width direction.

図６は、透過側流路材の巻回方向外側の端部を、突起３０１の長さ方向に切断した断面図である。図６において、シート３０２に突起３０１が固着し、透過側流路材の巻回方向外側端部の手前まで延在している。なお、図６では説明の便宜上、突起３０１が長さ方向に連続に設けられている形態を示しているが、突起３０１として上述の種々の形態が適用されることは、すでに述べたとおりである。   FIG. 6 is a cross-sectional view of the end of the permeate-side channel material on the outer side in the winding direction, cut in the length direction of the protrusion 301. In FIG. 6, the protrusion 301 is fixed to the sheet 302 and extends to the front side of the outer end portion in the winding direction of the permeate-side channel material. For convenience of explanation, FIG. 6 shows a form in which the protrusions 301 are continuously provided in the length direction, but as described above, the various forms described above are applied as the protrusions 301. .

図６において、透過側流路材が設けられている領域をＲ２、突起３０１（透過側流路材）が設けられていない領域をＲ３で示している。また分離膜２のＭＤ方向の長さをＬ１、突起３０１のＭＤ方向の長さ（すなわち領域Ｒ２の長さ）をＬ２、突起３０１が存在しない領域Ｒ３のＭＤ方向の長さをＬ３で示している。ここでＭＤ方向は、分離膜の長さ方向および分離膜の巻回方向を表す。   In FIG. 6, a region where the transmission side flow path material is provided is indicated by R2, and a region where the protrusion 301 (permeation side flow path material) is not provided is indicated by R3. Further, the length of the separation membrane 2 in the MD direction is indicated by L1, the length of the protrusion 301 in the MD direction (that is, the length of the region R2) is indicated by L2, and the length of the region R3 where the protrusion 301 is not present is indicated by L3. Yes. Here, the MD direction represents the length direction of the separation membrane and the winding direction of the separation membrane.

〔２．分離膜エレメント〕
（２−１）概要
図５に示すように、分離膜エレメント１００は、集水管６と、上述したいずれかの構成を備えて集水管６の周囲に巻回された分離膜２を備える。 [2. Separation membrane element)
(2-1) Overview As shown in FIG. 5, the separation membrane element 100 includes the water collection pipe 6 and the separation membrane 2 that is wound around the water collection pipe 6 with any of the configurations described above.

（２−２）分離膜
＜概要＞
図５に示すように、分離膜２は、集水管６の周囲に巻回されており、分離膜２の幅方向が集水管６の長手方向に沿うように配置される。その結果、分離膜２は、長さ方向が巻回方向に沿うように配置される。 (2-2) Separation membrane <Overview>
As shown in FIG. 5, the separation membrane 2 is wound around the water collecting pipe 6, and is arranged so that the width direction of the separation membrane 2 is along the longitudinal direction of the water collecting pipe 6. As a result, the separation membrane 2 is disposed such that the length direction is along the winding direction.

よって、図５に示すように、突起３０１は、分離膜２の透過側の面２２において、少なくとも集水管６の長手方向に対して不連続状に配置される。つまり、透過側流路５は、巻回方向において分離膜の外側端部から内側端部まで連続するように形成される。その結果、透過水が中心の集水管６へ到達し易く、すなわち流動抵抗が小さくなるので、大きな造水量が得られる。   Therefore, as shown in FIG. 5, the protrusions 301 are discontinuously arranged on the permeate side surface 22 of the separation membrane 2 at least with respect to the longitudinal direction of the water collecting pipe 6. That is, the permeate-side channel 5 is formed so as to be continuous from the outer end to the inner end of the separation membrane in the winding direction. As a result, the permeated water can easily reach the central water collecting pipe 6, that is, the flow resistance is reduced, so that a large amount of fresh water can be obtained.

「巻回方向の内側」及び「巻回方向の外側」は、図５に示す通りである。つまり、「巻回方向の内側端部」及び「巻回方向の外側端部」とはそれぞれ、分離膜２において集水管６に近い方の端部、及び遠い方の端部に該当する。   “Inside in winding direction” and “Outside in winding direction” are as shown in FIG. That is, the “inner end in the winding direction” and the “outer end in the winding direction” correspond to the end closer to the water collecting pipe 6 and the far end in the separation membrane 2, respectively.

上述したように、流路材は分離膜の縁まで達していなくてもよいので、例えば、図５において、巻回方向における封筒状膜（分離膜２）の外側端部、及び集水管長手方向における封筒状膜（分離膜２）の端部では、流路材が設けられていなくてもよい。   As described above, since the flow path material does not have to reach the edge of the separation membrane, for example, in FIG. 5, the outer end of the envelope-shaped membrane (separation membrane 2) in the winding direction and the longitudinal direction of the water collection tube In the end portion of the envelope membrane (separation membrane 2), a flow path material may not be provided.

＜膜リーフおよび封筒状膜＞
図１に示すように、分離膜は、膜リーフ４（本書において、単に「リーフ」と称することがある。）を形成する。リーフ４において分離膜２ａは、供給側の面２１ａが、図示しない供給側流路材を挟んで他の分離膜２ｂの供給側の面２１ｂと対向するように、配置される。膜リーフ４において、互いに向かい合う分離膜の供給側の面の間には供給側流路が形成される。 <Membrane leaf and envelope membrane>
As shown in FIG. 1, the separation membrane forms a membrane leaf 4 (sometimes simply referred to as “leaf” in this document). In the leaf 4, the separation membrane 2 a is arranged so that the supply-side surface 21 a faces the supply-side surface 21 b of another separation membrane 2 b with a supply-side channel material (not shown) interposed therebetween. In the membrane leaf 4, a supply-side flow path is formed between the supply-side surfaces of the separation membranes facing each other.

さらに、図１に示すように、２枚の膜リーフ４が重ねられることで、分離膜２ｂの透過側の面２２ｂに他の膜リーフの分離膜２ｃの透過側の面２２ｃとが対向するように配置されることで、膜リーフ４は封筒状膜を形成する。封筒状膜は、向かい合う透過側の面が対向するように配置された２枚１組（分離膜２ｂと２ｃからなるもの）の分離膜である。封筒状膜は長方形状であり、透過水が集水管６に流れるように、透過側の面の間が分離膜の長方形状において、巻回方向内側の一辺のみにおいて開放され、他の三辺においては封止される。透過水はこの封筒状膜によって原水から隔離される。   Further, as shown in FIG. 1, the two membrane leaves 4 are overlapped so that the permeation side surface 22b of the separation membrane 2b faces the permeation side surface 22c of the separation membrane 2c of the other membrane leaf. The membrane leaf 4 forms an envelope-like film. The envelope membrane is a pair of separation membranes (one consisting of separation membranes 2b and 2c) arranged so that the surfaces on the permeate side facing each other face each other. The envelope-shaped membrane is rectangular, and the permeate side surface is rectangular in the separation membrane so that the permeate flows into the water collecting pipe 6, and is opened only on one side in the winding direction, and on the other three sides. Is sealed. The permeate is isolated from the raw water by this envelope membrane.

封止としては、接着剤またはホットメルトなどにより接着されている形態、加熱またはレーザなどにより融着されている形態、およびゴム製シートが挟みこまれている形態が挙げられる。接着による封止は、最も簡便で効果が高いために特に好ましい。   Examples of the sealing include a form bonded by an adhesive or hot melt, a form fused by heating or laser, and a form in which a rubber sheet is sandwiched. Sealing by adhesion is particularly preferable because it is the simplest and most effective.

また、分離膜の供給側の面において、巻回方向における内側端部は、折りたたみ又は封止により閉じられている。分離膜の供給側面が、折り畳まれているのではなく封止されていることで、分離膜の端部における撓みが発生しにくい。折り目近傍での撓みの発生が抑制されることで、巻囲したときに分離膜間での空隙の発生およびこの空隙によるリークの発生が抑制される。   In addition, on the surface on the supply side of the separation membrane, the inner end in the winding direction is closed by folding or sealing. Since the supply side surface of the separation membrane is sealed rather than folded, bending at the end of the separation membrane hardly occurs. By suppressing the occurrence of bending in the vicinity of the crease, the generation of voids between the separation membranes and the occurrence of leaks due to the voids are suppressed when wound.

折り畳みによって膜リーフを形成する場合、リーフが長いほど（つまり元の分離膜が長いほど）分離膜の折りたたみに要する時間は長い。しかし、分離膜の供給側面を、折り畳みでなく封止することで、リーフが長くても製造時間の増大を抑制することができる。   When the membrane leaf is formed by folding, the longer the leaf (that is, the longer the original separation membrane), the longer the time required for folding the separation membrane. However, by sealing the supply side surface of the separation membrane instead of folding, an increase in manufacturing time can be suppressed even if the leaf is long.

なお、膜リーフおよび封筒状膜において、互いに対向する分離膜（図１における分離膜２ｂおよび２ｃ）は、同じ構成を備えてもよいし、異なる構成を備えてもよい。すなわち、分離膜エレメントにおいて、向かい合う２枚の透過側の面のうち、少なくとも一方に上述の透過側流路材が設けられていればよいので、透過側流路材を備える分離膜と、透過側流路材を備えない分離膜とが交互に重ねられていてもよい。ただし、説明の便宜上、分離膜エレメントおよびそれに関係する説明においては、「分離膜」は、透過側流路材を備えない分離膜（たとえば分離膜と同じ構成を備える膜）を含む。   In the membrane leaf and the envelope membrane, the separation membranes facing each other (separation membranes 2b and 2c in FIG. 1) may have the same configuration or different configurations. That is, in the separation membrane element, at least one of the two permeation-side surfaces facing each other only needs to be provided with the above-described permeation-side flow passage material, so that the separation membrane provided with the permeation-side flow passage material and the permeation side Separation membranes that do not include a channel material may be alternately stacked. However, for convenience of explanation, in the separation membrane element and the explanation related thereto, the “separation membrane” includes a separation membrane that does not include the permeate-side channel material (for example, a membrane that has the same configuration as the separation membrane).

透過側の面において、または供給側の面において、互いに対向する分離膜は、２枚の異なる分離膜であってもよいし、１枚の膜が折りたたまれたものであってもよい。   The separation membranes facing each other on the permeate side surface or the supply side surface may be two different separation membranes, or one membrane folded.

（２−３）透過側流路
上述したように、分離膜２は突起３０１を備えている。突起３０１によって、封筒状膜の内側、つまり向かい合う分離膜の透過側の面の間には、透過側流路が形成される。 (2-3) Permeation-side flow path As described above, the separation membrane 2 includes the protrusions 301. By the projections 301, a permeate-side flow path is formed inside the envelope-shaped membrane, that is, between the permeate-side surfaces of the facing separation membrane.

（２−４）供給側流路
（流路材）
分離膜エレメント１００は、向かい合う分離膜の供給側の面の間に、分離膜２に対する投影面積比が０を超えて１未満となる供給側流路材（図８および図９の番号３２参照）を備える。供給側流路材の投影面積比は０．０３以上０．５０以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．１０以上０．４０以下、特に好ましくは、０．１５以上０．３５以下である。投影面積比が０．０３以上０．５０以下であることで、流動抵抗が比較的小さく抑えられる。なお、投影面積比とは、分離膜と供給側流路材を５ｃｍ×５ｃｍで切り出し、供給側流路材を分離膜の面方向に平行な平面に投影した時に得られる流路材の投影面積を、切り出し面積（２５ｃｍ２）で割った値である。 (2-4) Supply side channel (channel material)
In the separation membrane element 100, the supply-side flow path material in which the projected area ratio with respect to the separation membrane 2 exceeds 0 and is less than 1 between the surfaces on the supply side of the facing separation membrane (see reference numeral 32 in FIGS. 8 and 9). Is provided. The projected area ratio of the supply-side channel material is preferably 0.03 or more and 0.50 or less, more preferably 0.10 or more and 0.40 or less, and particularly preferably 0.15 or more and 0.35 or less. . When the projected area ratio is 0.03 or more and 0.50 or less, the flow resistance can be suppressed to be relatively small. The projected area ratio is the projected area of the channel material obtained when the separation membrane and the supply-side channel material are cut out at 5 cm × 5 cm and the supply-side channel material is projected onto a plane parallel to the surface direction of the separation membrane. Is divided by the cut-out area (25 cm 2).

供給側流路材の高さは、後述するように各性能のバランスや運転コストを考慮すると０．５ｍｍを超えて２．０ｍｍ以下が好ましく、０．６ｍｍ以上１．０ｍｍ以下がさらに好ましい。   As will be described later, the height of the supply-side channel material is preferably more than 0.5 mm and not more than 2.0 mm, more preferably not less than 0.6 mm and not more than 1.0 mm, in consideration of the balance of each performance and operation cost.

（２−５）集水管
集水管６（図８ないし１０参照）は、その中を透過水が流れるように構成されていればよく、材質、形状、大きさ等は特に限定されない。集水管６としては、例えば、複数の孔が設けられた側面を有する円筒状の部材が用いられる。 (2-5) Water Collection Pipe The water collection pipe 6 (see FIGS. 8 to 10) may be configured so that the permeate flows therein, and the material, shape, size, and the like are not particularly limited. As the water collecting pipe 6, for example, a cylindrical member having a side surface provided with a plurality of holes is used.

（２−６）第１形態
より具体的な形態として、図８ないし図１０に、第１ないし第３の形態の分離膜エレメント１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃを示す。図８は、第１形態の分離膜エレメント１００Ａを部分的に分解して示す説明図であり、集水管６の周りに、複数枚の分離膜２が巻回されている。また、分離膜エレメント１００Ａは、上述した構成に加えて、さらに以下の構成を備える。 (2-6) First Form As more specific forms, FIGS. 8 to 10 show separation membrane elements 100A, 100B, and 100C of the first to third forms. FIG. 8 is an explanatory view showing the separation membrane element 100 </ b> A of the first embodiment partially disassembled, and a plurality of separation membranes 2 are wound around the water collection pipe 6. In addition to the above-described configuration, the separation membrane element 100A further includes the following configuration.

すなわち、分離膜エレメント１００Ａは、その両端に孔付端板９２を両端（すなわち第１端および第２端）に備える。また、分離膜エレメント１００Ａにおいて、巻囲された分離膜（以下、「巻囲体」と称する。）の外周面には、外装体８１が巻囲されている。   That is, the separation membrane element 100A includes end plates 92 with holes at both ends (that is, the first end and the second end). In the separation membrane element 100A, an outer package 81 is wound around the outer peripheral surface of the wound separation membrane (hereinafter referred to as “wrapping body”).

なお、後述の孔無し端板９１は原水が通過可能な孔を備えていないのに対して、孔付端板９２は、原水を通過させることができる複数の孔を備える。   The holeless end plate 91 described later does not include a hole through which raw water can pass, whereas the holed end plate 92 includes a plurality of holes through which the raw water can pass.

また、分離膜２は、封筒状膜１１を形成しており、封筒状膜１１の内側には、上述したとおり、突起３０１が配置されている。封筒状膜１１の間には、供給側流路材３２が配置されている。   Moreover, the separation membrane 2 forms an envelope-like membrane 11, and the protrusion 301 is disposed inside the envelope-like membrane 11 as described above. A supply-side channel material 32 is disposed between the envelope-shaped films 11.

なお、便宜上、図８、図９、図１０では、突起３０１（透過側流路材）はドット形状として示されるが、上述したように透過側流路材の形状は、この形状に限定されない。   For convenience, in FIG. 8, FIG. 9, and FIG. 10, the protrusion 301 (permeation-side channel material) is shown as a dot shape. However, as described above, the shape of the permeation-side channel material is not limited to this shape.

次に、分離膜エレメント１００Ａを用いた水処理について説明する。分離膜エレメント１００Ａの第１端から供給された原水１０１は、端板９２の孔を通って、供給側流路に流入する。こうして、分離膜２の供給側の面に接触した原水１０１は、分離膜２によって、透過水１０２と濃縮水１０３とに分離される。透過水１０２は、透過側流路を経て、集水管６に流入する。集水管６を通った透過水１０２は、分離膜エレメント１００Ａの第２端から分離膜エレメント１００Ａの外へと流出する。濃縮水１０３は、供給側流路を通って、第２端に設けられた端板９２の孔から分離膜エレメント１００Ａの外部へ流出する。   Next, water treatment using the separation membrane element 100A will be described. The raw water 101 supplied from the first end of the separation membrane element 100A flows into the supply-side flow path through the hole of the end plate 92. In this way, the raw water 101 in contact with the supply side surface of the separation membrane 2 is separated into the permeated water 102 and the concentrated water 103 by the separation membrane 2. The permeated water 102 flows into the water collecting pipe 6 through the permeate side flow path. The permeated water 102 that has passed through the water collection pipe 6 flows out of the separation membrane element 100A from the second end of the separation membrane element 100A. The concentrated water 103 flows out of the separation membrane element 100A from the hole of the end plate 92 provided at the second end through the supply side flow path.

（２−７）第２形態
図９を参照して、本実施形態の分離膜エレメント１００Ｂについて説明する。なお、既に説明した構成要素については、同符号を付してその説明を省略する。 (2-7) Second Embodiment With reference to FIG. 9, the separation membrane element 100B of the present embodiment will be described. In addition, about the component already demonstrated, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

分離膜エレメント１００Ｂは、第１端に配置され、かつ孔を有さない端板９１と、第２端に配置され、かつ孔を有する端板９２とを備える。また、分離膜エレメント１００Ｂは、巻囲された分離膜２の最外面にさらに巻き付けられた多孔性部材８２を備える。   The separation membrane element 100B includes an end plate 91 that is disposed at the first end and has no holes, and an end plate 92 that is disposed at the second end and has holes. Further, the separation membrane element 100B includes a porous member 82 that is further wound around the outermost surface of the surrounded separation membrane 2.

多孔性部材８２としては、原水を通過させることができる複数の孔を有する部材が用いられる。多孔性部材８２に設けられたこれらの孔は、原水の供給口と言い換えられてもよい。多孔性部材８２は、複数の孔を有していれば、その材質、大きさ、厚み、剛性等は、特に限定されるものではない。多孔性部材８２として、比較的小さい厚みを有する部材を採用することで、分離膜エレメントの単位体積当たりの膜面積を増大させることができる。   As the porous member 82, a member having a plurality of holes through which raw water can pass is used. These holes provided in the porous member 82 may be referred to as raw water supply ports. As long as the porous member 82 has a plurality of holes, the material, size, thickness, rigidity and the like are not particularly limited. By adopting a member having a relatively small thickness as the porous member 82, the membrane area per unit volume of the separation membrane element can be increased.

多孔性部材８２の厚みは、例えば１ｍｍ以下、０．５ｍｍ以下、又は０．２ｍｍ以下である。また、多孔性部材８２は、巻囲体の外周形状に沿うように変形することができる、柔軟性又は可撓性を有する部材であってもよい。より具体的には、多孔性部材８２として、ネット、多孔性フィルム等が適用可能である。ネット及び多孔性フィルムは、巻囲体を内部に収容できるように筒状に形成されていてもよいし、長尺状であって、巻囲体の周囲に巻き付けられていてもよい。   The thickness of the porous member 82 is, for example, 1 mm or less, 0.5 mm or less, or 0.2 mm or less. Further, the porous member 82 may be a member having flexibility or flexibility that can be deformed so as to follow the outer peripheral shape of the wound body. More specifically, as the porous member 82, a net, a porous film, or the like can be applied. The net and the porous film may be formed in a cylindrical shape so that the wound body can be accommodated therein, or may be long and wound around the wound body.

多孔性部材８２は、分離膜エレメント１００Ｂの外周面に配置される。多孔性部材８２がこのように設けられることで、孔が分離膜エレメント１００Ｂの外周面に設けられる。「外周面」とは、特に、分離膜エレメント１００Ｂの外周面全体のうち、上述の第１端の面及び第２端の面を除く部分であるとも言える。本実施形態では、多孔性部材８２は、巻囲体の外周面のほぼ全体を覆うように配置される。   The porous member 82 is disposed on the outer peripheral surface of the separation membrane element 100B. By providing the porous member 82 in this manner, holes are provided on the outer peripheral surface of the separation membrane element 100B. It can be said that the “outer peripheral surface” is a portion excluding the first end surface and the second end surface in the entire outer peripheral surface of the separation membrane element 100B. In this embodiment, the porous member 82 is disposed so as to cover almost the entire outer peripheral surface of the wound body.

本実施形態によると、分離膜エレメント１００Ｂの外周面（巻囲体の外周面）から多孔性部材８２を介して原水が供給される。よって、分離膜エレメント１００Ｂが繰り返し運転されても、又は分離膜エレメント１００Ｂが高圧条件下で運転されても、巻囲された分離膜２等が長手方向に押し出されることによる巻囲体の変形（いわゆるテレスコープ）の抑制が可能である。さらに本実施形態では、原水が圧力容器（図示しない）と分離膜エレメントの間の隙間から供給されるので、原水の異常な滞留の発生が抑制される。   According to this embodiment, raw water is supplied from the outer peripheral surface of the separation membrane element 100B (the outer peripheral surface of the wound body) via the porous member 82. Therefore, even if the separation membrane element 100B is repeatedly operated or the separation membrane element 100B is operated under a high pressure condition, deformation of the wound body due to the surrounding separation membrane 2 and the like being pushed out in the longitudinal direction ( It is possible to suppress so-called telescopes. Furthermore, in this embodiment, since raw | natural water is supplied from the clearance gap between a pressure vessel (not shown) and a separation membrane element, generation | occurrence | production of the abnormal stagnation of raw | natural water is suppressed.

分離膜エレメント１００Ｂにおいては、第１端の端板が孔無し端板９１なので、第１端の面からは、分離膜エレメント１００Ｂ内に原水は流入しない。原水１０１は、分離膜２に対して、分離膜エレメント１００Ｂの外周面から、多孔性部材８２を介して供給される。こうして供給された原水１０１は、分離膜によって透過水１０２と濃縮水１０３に分けられる。透過水１０２は、集水管６を通って、分離膜エレメント１００Ｂの第２端から取り出される。濃縮水１０３は、第２端の孔付端板９２の孔を通って、分離膜エレメント１００Ｂ外に流出する。   In the separation membrane element 100B, since the end plate at the first end is the end plate 91 without holes, the raw water does not flow into the separation membrane element 100B from the surface of the first end. The raw water 101 is supplied to the separation membrane 2 through the porous member 82 from the outer peripheral surface of the separation membrane element 100B. The raw water 101 supplied in this way is divided into permeated water 102 and concentrated water 103 by the separation membrane. The permeated water 102 passes through the water collection pipe 6 and is taken out from the second end of the separation membrane element 100B. The concentrated water 103 flows out of the separation membrane element 100B through the hole of the end plate 92 with a hole at the second end.

（２−８）第３形態
図１０を参照して、本実施形態の分離膜エレメント１００Ｃについて説明する。なお、既に説明した構成要素については、同符号を付してその説明を省略する。 (2-8) Third Embodiment With reference to FIG. 10, a separation membrane element 100C of the present embodiment will be described. In addition, about the component already demonstrated, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.

分離膜エレメント１００Ｃは、第１端および第２端にそれぞれ配置され、孔を有する端板９２を備える以外は、第２形態のエレメントと同一である。また、分離膜エレメント１００Ｃは、分離膜エレメント１００Ｂと同様に、多孔性部材８２を備える。   The separation membrane element 100 </ b> C is the same as the element of the second embodiment except that the separation membrane element 100 </ b> C is disposed at each of the first end and the second end and includes an end plate 92 having holes. In addition, the separation membrane element 100C includes a porous member 82, like the separation membrane element 100B.

この構成により、本実施形態では、原水１０１は、多孔性部材８２の孔を通って分離膜エレメント１００Ｃの外周面から巻囲体に供給されるだけでなく、第１端の孔付端板９２の孔を通って、分離膜エレメント１００Ｃの第１端から巻囲体に供給される。透過水１０２及び濃縮水１０３は、第１形態の分離膜エレメント１００Ａと同様に、第２端から分離膜エレメント１００Ｃの外部に排出される。   With this configuration, in this embodiment, the raw water 101 is not only supplied from the outer peripheral surface of the separation membrane element 100C to the envelope through the hole of the porous member 82, but also the end plate 92 with a hole at the first end. The separation membrane element 100 </ b> C is supplied to the winding body through the first hole. The permeated water 102 and the concentrated water 103 are discharged from the second end to the outside of the separation membrane element 100C, similarly to the separation membrane element 100A of the first form.

分離膜エレメント１００Ｃの一端（つまり孔を有する端板９２）だけでなく、分離膜エレメント１００Ｃの外周面からも多孔性部材８２を介して巻囲体に原水が供給されるので、巻囲体の変形の抑制が可能である。また、本形態においても、原水が圧力容器と分離膜エレメントの間の隙間から供給されるので、異常な滞留の発生が抑制される。   Since the raw water is supplied not only from one end of the separation membrane element 100C (that is, the end plate 92 having a hole) but also from the outer peripheral surface of the separation membrane element 100C through the porous member 82, Deformation can be suppressed. Also in this embodiment, since the raw water is supplied from the gap between the pressure vessel and the separation membrane element, the occurrence of abnormal stagnation is suppressed.

〔３．分離膜エレメントの製造方法〕
分離膜エレメントの製造方法における各工程について、以下に説明する。 [3. Method for manufacturing separation membrane element]
Each process in the manufacturing method of a separation membrane element is demonstrated below.

（３−１）分離膜の製造および後加工
分離膜の製造方法については上述したが、簡単にまとめると以下のとおりである。 (3-1) Manufacture and Post-Processing of Separation Membrane The manufacturing method of the separation membrane has been described above, but it can be summarized as follows.

良溶媒に樹脂を溶解し、得られた樹脂溶液を基材にキャストして純水中に浸漬して多孔性支持層と基材を複合させる。その後、上述したように、多孔性支持層上に分離機能層を形成する。さらに、必要に応じて分離性能、透過性能を高めるべく、塩素、酸、アルカリ、亜硝酸などの化学処理を施し、さらにモノマー等を洗浄し分離膜の連続シートを作製する。   The resin is dissolved in a good solvent, and the resulting resin solution is cast on a substrate and immersed in pure water to combine the porous support layer and the substrate. Thereafter, as described above, a separation functional layer is formed on the porous support layer. Furthermore, chemical treatment with chlorine, acid, alkali, nitrous acid or the like is performed to improve separation performance and permeation performance as necessary, and the monomer is washed to produce a continuous sheet of separation membrane.

なお、化学処理の前または後で、エンボス等によって分離膜に凹凸を形成してもよいし、樹脂によって分離膜の透過側の面および／または供給側の面に、流路材を形成してもよい。   Before or after the chemical treatment, the separation membrane may be uneven by embossing or the like, or a flow path material may be formed on the permeation side surface and / or the supply side surface of the separation membrane with a resin. Also good.

分離膜に凹凸加工を施す場合は、エンボス成形、水圧成形、カレンダ加工といった方法で分離膜の供給側に高低差を付与することもできる。   When unevenness processing is performed on the separation membrane, a difference in height can be imparted to the supply side of the separation membrane by methods such as embossing, hydraulic forming, and calendering.

供給側流路がネット等の連続的に形成された部材である場合は、分離膜本体に透過側流路材が配置されることで分離膜が製造された後、この分離膜と供給側流路材とを重ね合わせればよい。   When the supply-side flow path is a continuously formed member such as a net, after the separation membrane is manufactured by arranging the permeation-side flow path material in the separation membrane body, the separation membrane and the supply-side flow are What is necessary is just to overlap with a road material.

流路材を配置する方法は、例えば、柔らかな材料を分離膜上に配置する工程と、それを硬化する工程とを備える。具体的には、流路材の配置には、紫外線硬化樹脂、化学重合、ホットメルト、乾燥等が利用される。特に、ホットメルトは好ましく用いられ、具体的には、熱により樹脂等の材料を軟化する（つまり熱溶融する）工程、軟化した材料を分離膜上に配置する工程、この材料を冷却により硬化することで分離膜上に固着させる工程を含む。   The method of arranging the flow path material includes, for example, a step of arranging a soft material on the separation membrane and a step of curing it. Specifically, ultraviolet curable resin, chemical polymerization, hot melt, drying or the like is used for the arrangement of the flow path material. In particular, hot melt is preferably used. Specifically, a step of softening a material such as resin by heat (that is, heat melting), a step of placing the softened material on the separation membrane, and curing the material by cooling. A step of fixing on the separation membrane.

流路材を配置する方法としては、例えば、塗布、印刷、噴霧等が挙げられる。また、使用される機材としては、ノズル型のホットメルトアプリケーター、スプレー型のホットメルトアプリケーター、フラットノズル型のホットメルトアプリケーター、ロール型コーター、押出型コーター、印刷機、噴霧器などが挙げられる。   Examples of the method for arranging the flow path material include coating, printing, spraying, and the like. Examples of the equipment used include a nozzle type hot melt applicator, a spray type hot melt applicator, a flat nozzle type hot melt applicator, a roll type coater, an extrusion type coater, a printing machine, and a sprayer.

（３−２）膜リーフの形成
膜リーフは、上述したように、供給側の面が内側を向くように分離膜を折りたたむことで形成されてもよいし、別々の２枚の分離膜を、供給側の面が向かい合うように貼り合わせることで形成されてもよい。 (3-2) Formation of membrane leaf As described above, the membrane leaf may be formed by folding the separation membrane so that the surface on the supply side faces inward, or two separate separation membranes may be formed. It may be formed by bonding so that the surfaces on the supply side face each other.

分離膜エレメントの製造方法は、分離膜の巻回方向における内側端部を、供給側の面において封止する工程を備えることが好ましい。封止する工程においては、２枚の分離膜を、互いの供給側の面が向かい合うように重ねる。さらに、重ねられた分離膜の巻回方向における内側端部、つまり図５における左側端部を、透過水が集水管６に流入可能なように封止する。   The manufacturing method of the separation membrane element preferably includes a step of sealing the inner end portion in the winding direction of the separation membrane on the surface on the supply side. In the sealing step, the two separation membranes are overlapped so that the surfaces on the supply side face each other. Further, the inner end in the winding direction of the stacked separation membranes, that is, the left end in FIG. 5 is sealed so that the permeated water can flow into the water collecting pipe 6.

「封止」する方法としては、接着剤またはホットメルトなどによる接着、加熱またはレーザなどによる融着、およびゴム製シートを挟みこむ方法が挙げられる。接着による封止は、最も簡便で効果が高いために特に好ましい。   Examples of the method of “sealing” include adhesion by an adhesive or hot melt, fusion by heating or laser, and a method of sandwiching a rubber sheet. Sealing by adhesion is particularly preferable because it is the simplest and most effective.

このとき、重ねられた分離膜の内側に、分離膜とは別に形成された供給側流路材を配置してもよい。上述したように、エンボスまたは樹脂塗布等によって分離膜の供給側の面にあらかじめ高低差を設けることで、供給側流路材の配置を省略することもできる。   At this time, a supply-side channel material formed separately from the separation membrane may be disposed inside the overlapped separation membrane. As described above, the arrangement of the supply-side flow path material can be omitted by providing a height difference in advance on the supply-side surface of the separation membrane by embossing or resin coating.

供給側の面の封止と透過側の面の封止（封筒状膜の形成）とは、どちらかが先に行われてもよいし、分離膜を重ねながら、供給側の面の封止と透過側の面の封止とを並行して行ってもよい。ただし、巻回時における分離膜でのシワの発生を抑制するためには、隣り合う分離膜が巻回によって長さ方向にずれることを許容するように、幅方向端部における接着剤またはホットメルトの固化等、つまり封筒状膜を形成するための固化等を、巻回の終了後に完了させることが好ましい。   Either the supply-side sealing or the permeation-side sealing (envelope-like membrane formation) may be performed first, or the supply-side sealing is performed while stacking separation membranes. And the sealing of the surface on the transmission side may be performed in parallel. However, in order to suppress the generation of wrinkles in the separation membrane during winding, the adhesive or hot melt at the end in the width direction is allowed to allow the adjacent separation membranes to shift in the length direction due to winding. It is preferable to complete the solidification or the like, that is, the solidification for forming an envelope-like film, after the winding is completed.

（３−３）封筒状膜の形成
１枚の分離膜を透過側面が内側を向くように折り畳んで、かつ対向する分離膜の間に上述の突起を備えるシートを挟んで、貼り合わせることで、または２枚の分離膜を透過側面が内側を向くように重ねて、かつ一枚の分離膜ともう一枚の分離膜の間に上述の突起を備えるシートを挟んで貼り合わせることで、封筒状膜を形成することができる。長方形状の封筒状膜においては、長さ方向の一端のみが開口するように、他の３辺を封止する。封止は、接着剤またはホットメルト等による接着、熱またはレーザによる融着等により実行できる。 (3-3) Formation of envelope-shaped membrane Folding one separation membrane so that the permeation side faces inward, and sandwiching the sheet having the above-described protrusion between the opposing separation membranes, bonding them together, Alternatively, two sheets of separation membranes are stacked so that the permeation side faces inward, and a sheet having the above-mentioned protrusion is sandwiched between one separation membrane and another separation membrane, and then bonded together. A film can be formed. In the rectangular envelope film, the other three sides are sealed so that only one end in the length direction is opened. Sealing can be performed by bonding with an adhesive or hot melt, or by fusion with heat or laser.

このとき、封止されている部分では、分離膜の間にシートが存在してもよいし、シートは分離膜の封止部分より内側に配置されていてもよい。   At this time, in the sealed part, a sheet may exist between the separation membranes, or the sheet may be arranged inside the sealing part of the separation membrane.

封筒状膜の形成に用いられる接着剤は、粘度が４０Ｐ（ポアズ）以上１５０Ｐ（ポアズ） 以下の範囲内であることが好ましく、さらに５０Ｐ（ポアズ）以上１２０Ｐ（ポアズ）以下がより好ましい。接着剤粘度が高すぎる場合には、積層したリーフを集水管に巻囲するときに、しわが発生し易くなる。しわは、分離膜エレメントの性能を損なうことがある。逆に、接着剤粘度が低すぎる場合には、リーフの端部から接着剤が流出して装置を汚すことがある。また、接着すべき部分以外に接着剤が付着すると、分離膜エレメントの性能が損なわれると共に、流出した接着剤の処理作業により作業効率が著しく低下する。   The adhesive used for forming the envelope-shaped film preferably has a viscosity in the range of 40 P (poise) to 150 P (poise), more preferably 50 P (poise) to 120 P (poise). If the adhesive viscosity is too high, wrinkles are likely to occur when the laminated leaves are wrapped around the water collection pipe. Wrinkles may impair the performance of the separation membrane element. Conversely, if the adhesive viscosity is too low, the adhesive may flow out of the end of the leaf and soil the device. Moreover, when an adhesive adheres to a portion other than the portion to be bonded, the performance of the separation membrane element is impaired, and the work efficiency is significantly reduced due to the processing operation of the adhesive that has flowed out.

接着剤の塗布量は、膜リーフを集水管に巻囲した後に、接着剤が塗布される部分の幅が１０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であるような量であることが好ましい。これによって、分離膜が確実に接着されるので、原水の透過側への流入が抑制される。また、分離膜エレメントの有効膜面積も比較的大きく確保することができる。   The amount of adhesive applied is preferably such that the width of the portion where the adhesive is applied after the membrane leaf is wrapped around the water collecting tube is 10 mm or more and 100 mm or less. As a result, the separation membrane is securely bonded, and the inflow of the raw water to the permeate side is suppressed. In addition, the effective membrane area of the separation membrane element can be secured relatively large.

封止部分にシートが存在する場合、シート内に染みこんだ接着剤によって、シートを介して分離膜同士が接着することができる。また、封止部分にはシートがない場合は、分離膜は直接貼り合わされる。   When a sheet exists in the sealing portion, the separation membranes can be bonded to each other through the sheet by an adhesive soaked in the sheet. Moreover, when there is no sheet | seat in a sealing part, a separation membrane is bonded together directly.

（３−４）分離膜の巻回
分離膜エレメントの製造には、従来のエレメント製作装置を用いることができる。また、エレメント作製方法としては、参考文献（特公昭４４−１４２１６号公報、特公平４−１１９２８号公報、特開平１１−２２６３６６号公報）に記載される方法を用いることができる。詳細は以下の通りである。 (3-4) Separation membrane winding For manufacturing the separation membrane element, a conventional element manufacturing apparatus can be used. In addition, as an element manufacturing method, methods described in reference documents (Japanese Patent Publication No. 44-14216, Japanese Patent Publication No. 4-11928, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-226366) can be used. Details are as follows.

集水管の周囲に分離膜を巻回するときは、分離膜を、リーフの閉じられた端部、つまり封筒状膜の閉口部分が集水管を向くように配置する。このような配置で集水管の周囲に分離膜を巻きつけることで、分離膜をスパイラル状に巻回する。   When the separation membrane is wound around the water collecting pipe, the separation membrane is arranged so that the closed end of the leaf, that is, the closed portion of the envelope-shaped membrane faces the water collecting pipe. By winding the separation membrane around the water collecting pipe in such an arrangement, the separation membrane is wound in a spiral shape.

集水管にトリコットや基材のようなスペーサーを巻回しておくと、分離膜エレメント巻囲時に集水管へ塗布した接着剤が流動し難く、リークの抑制につながり、さらには集水管周辺の流路が安定に確保される。なお、スペーサーは集水管の円周より長く巻回しておけばよい。   If a spacer such as a tricot or base material is wound around the water collection pipe, the adhesive applied to the water collection pipe will not flow easily when the separation membrane element is wrapped, leading to suppression of leakage, and the flow path around the water collection pipe Is secured stably. The spacer may be wound longer than the circumference of the water collecting pipe.

（３−５）その他の工程
分離膜エレメントの製造方法は、上述のように形成された分離膜の巻回体の外側に、フィルムおよびフィラメント等をさらに巻きつけることを含んでいてもよいし、集水管の長手方向における分離膜の端を切りそろえるエッジカット、端板の取り付け等のさらなる工程を含んでいてもよい。 (3-5) Other steps The method of manufacturing a separation membrane element may include further winding a film, a filament, and the like around the outer periphery of the wound membrane of the separation membrane formed as described above. Further steps such as edge cutting for aligning the end of the separation membrane in the longitudinal direction of the water collecting pipe, attachment of an end plate, and the like may be included.

以下に実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。   The present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the present invention is not limited to these examples.

（シートの厚みおよび突起の高さ）
シートの厚みと突起の高さはキーエンス社製高精度形状測定システムＫＳ−１１００で測定した。具体的には、突起の高さは、キーエンス社製高精度形状測定システムＫＳ−１１００を用い、５ｃｍ×５ｃｍの透過側の測定結果から平均の高低差を解析した。１０μｍ以上の高低差のある３０箇所を測定し、各高さの値を総和した値を測定総箇所（３０箇所）の数で割って求めた値を突起の高さとした。 (Sheet thickness and protrusion height)
The thickness of the sheet and the height of the protrusions were measured with a high-precision shape measurement system KS-1100 manufactured by Keyence Corporation. Specifically, the height of the projections was analyzed for average height difference from the measurement result on the transmission side of 5 cm × 5 cm using a high precision shape measurement system KS-1100 manufactured by Keyence Corporation. Thirty points with a height difference of 10 μm or more were measured, and the value obtained by dividing the sum of the height values by the total number of measurement points (30 points) was taken as the height of the protrusion.

（透過側流路材のピッチおよび間隔、幅、長さ）
キーエンス社製高精度形状測定システムＫＳ−１１００を用い、分離膜の透過側における流路材の頂点から、隣の流路材の頂点までの水平距離を２００箇所について測定し、その平均値をピッチとして算出した。 (Pitch and spacing, width, length of permeate side channel material)
Using a high-precision shape measurement system KS-1100 manufactured by Keyence Corporation, the horizontal distance from the apex of the channel material on the permeate side of the separation membrane to the apex of the adjacent channel material was measured at 200 points, and the average value was pitched. Calculated as

また、間隔ｂ、ｅ、幅ｄ、長さｆについては、ピッチを測定した写真において、上述の方法で測定した（図２および図３参照）。   Further, the distances b, e, width d, and length f were measured by the above-described method in the photograph in which the pitch was measured (see FIGS. 2 and 3).

（密溶着部間のピッチ）
キーエンス社製高精度形状測定システムＫＳ−１１００を用い、ある密溶着部の重心位置と、この密溶着部に隣接する別の密溶着部の重心位置との水平距離を５０箇所について測定した。 (Pitch between tight welds)
Using a high-precision shape measurement system KS-1100 manufactured by Keyence Corporation, the horizontal distance between the center of gravity position of a certain tightly welded portion and the center of gravity of another tightly welded portion adjacent to this tightly welded portion was measured at 50 locations.

（マイクロスコープ法による密溶着率および表面開孔率）
キーエンス社製高精度形状測定システムＫＳ−１１００を用い、倍率１００倍で透過側流路材突起が固着した面から撮影し、テクスチャの数値をゼロにして画像を白黒化した。得られたデジタル画像を画像解析ソフト（ＩｍａｇｅＪ）で解析した。得られた画像の突起が固着していない領域について、密溶着率または表面開孔率（％）＝１００×（密溶着部または開孔部の面積／切り出し面積）として算出した。この操作を３０回繰り返し、その平均値を密溶着率または表面開孔率とした。 (Dense welding rate and surface opening rate by microscope method)
Using a high-accuracy shape measurement system KS-1100 manufactured by Keyence Co., Ltd., images were taken from the surface where the transmission side channel material protrusions were fixed at a magnification of 100 times, and the image was converted to black and white with the texture value set to zero. The obtained digital image was analyzed with image analysis software (ImageJ). The area where the protrusions of the obtained image were not fixed was calculated as a close welding rate or a surface open area ratio (%) = 100 × (area of close welded part or open part / cutout area). This operation was repeated 30 times, and the average value was defined as a close welding rate or a surface opening rate.

（空隙率）
乾燥したサンプルの見かけ体積（ｃｍ^３）を測定し、続いてそのサンプルに純水を含ませて重量を測定した。水を含んだサンプル重量からサンプルの乾燥時の重量を差し引いた値、つまり基材の空隙に入り込んだ水の重量（ｇ：すなわち水の体積ｃｍ^３）を算出し、サンプルの見かけ体積で除した百分率（％）として、空隙率を得た。 (Porosity)
The apparent volume (cm ³ ) of the dried sample was measured, and the weight was then measured by adding pure water to the sample. The value obtained by subtracting the dry weight of the sample from the weight of the sample containing water, that is, the weight of the water (g: volume of water cm ³ ) entering the voids of the substrate was calculated and divided by the apparent volume of the sample. The porosity was obtained as a percentage (%).

（偏差平方和比）
透過側流路材の任意の箇所について幅方向に切断し、幅方向２０ｍｍの各領域に配置された全ての突起の高さをキーエンス社製高精度形状測定システムＫＳ−１１００を用いて測定し、各領域における突起の高さの平均値を算出した。また、領域の平均値を合計し、領域数で除して得た全平均値を算出した。これらの値を用いて中点より左側領域および右側領域偏差平方和を算出し、その比率を偏差平方和比とした。 (Deviation square sum ratio)
The arbitrary part of the permeation side channel material is cut in the width direction, and the heights of all the protrusions arranged in each region of the width direction of 20 mm are measured using a high-precision shape measurement system KS-1100 manufactured by Keyence Corporation. The average height of the protrusions in each region was calculated. Moreover, the total average value obtained by totaling the average values of the areas and dividing by the number of areas was calculated. Using these values, the left and right region deviation square sums were calculated from the midpoint, and the ratio was defined as the deviation square sum ratio.

（中央部および両端部の変動係数）
透過側流路材の任意の箇所について幅方向に切断し、中央部および両端部について突起の高さをキーエンス社製高精度形状測定システムＫＳ−１１００を用いて測定した。そして、突起の高さの標準偏差を突起の高さの平均値で除した値を算出し変動係数とした。 (Coefficient of variation at the center and both ends)
The arbitrary part of the permeation | transmission side channel material was cut | disconnected in the width direction, and the height of processus | protrusion was measured using the Keyence Corporation high precision shape measurement system KS-1100 about the center part and both ends. Then, a value obtained by dividing the standard deviation of the height of the protrusion by the average value of the height of the protrusion was calculated as a coefficient of variation.

（搬送安定性）
図１２に示す搬送系において、速度５ｍ／ｍｉｎ、張力１００Ｎで透過側流路材（膜に突起が固着している場合は、突起が固着した分離膜）を２０ｍ搬送し、ＣＰＣを強制作動させ、巻出し部を搬送方向右方向へ１０ｍｍ移動（速度２０ｍｍ／ｓ）させた。その後、直ちに搬送を張力維持の状態で急停止し、オンライン接触式厚み計（山文電気社製、型式：ＴＭＥ―Ｒ）を幅方向に走行させ、フリーロールのトップ位置に生じたシワの内、最も厚いシワについて評価した。 (Conveyance stability)
In the transport system shown in FIG. 12, the permeate-side channel material (separation membrane with the protrusions fixed when the protrusions are fixed to the membrane) is transferred 20 m at a speed of 5 m / min and a tension of 100 N, and the CPC is forcedly operated. The unwinding part was moved 10 mm to the right in the transport direction (speed 20 mm / s). Immediately after that, the conveyance is suddenly stopped while maintaining the tension, and an on-line contact type thickness gauge (manufactured by Yamabun Electric Co., Ltd., model: TME-R) is run in the width direction, and the wrinkles generated at the top position of the free roll The thickest wrinkles were evaluated.

なお、抱角αは９０°であり、突起がフリーロールと接触するように透過側流路材を装置に取り付けた。   The holding angle α was 90 °, and the permeation-side channel material was attached to the apparatus so that the protrusions were in contact with the free roll.

（工程通過性）
ロボットアームで透過側流路材（膜に突起が固着している場合は、突起が固着した分離膜）の原反ロールの両端持ちながら１．５ｍ引出し、ロボットアームから０．５ｍの位置でニップロールにより固定して、ロボットアーム側で透過側流路材を幅方向全長について上部から押切裁断した。引き続き、ロボットアームで透過側流路材を持ち直して引出し、同様の動作を１００回繰り返した。その後、原反ロールの幅に対する切断面の幅方向の長さの比を算出し、本工程における透過側流路材の位置ズレを評価した。値が１より大きいほど位置ズレが大きく、すなわち透過側流路材を幅方向に対して斜めの状態で裁断しており、工程通過性が悪いことになる。 (Process passability)
With the robot arm, pull out 1.5m while holding both ends of the raw roll of the permeate side channel material (separation membrane to which the protrusion is fixed) if the protrusion is fixed to the membrane, and nip roll at a position of 0.5m from the robot arm The permeation-side channel material was cut and cut from the upper part with respect to the entire length in the width direction on the robot arm side. Subsequently, the permeation side channel material was picked up by the robot arm and pulled out, and the same operation was repeated 100 times. Then, the ratio of the length in the width direction of the cut surface with respect to the width of the raw roll was calculated, and the positional deviation of the permeate-side channel material in this step was evaluated. As the value is larger than 1, the positional deviation is larger, that is, the permeation-side channel material is cut in an oblique state with respect to the width direction, and the process passability is poor.

（実施例１）
ポリエチレンテレフタレート繊維からなる不織布（糸径：１デシテックス、厚み：約０．０９ｍｍ、密度０．８０ｇ／ｃｍ３）上にポリスルホンの１５．０重量％のＤＭＦ溶液を１８０μｍの厚みで室温（２５℃）にてキャストし、ただちに純水中に浸漬して５分間放置し、８０℃の温水で１分間浸漬することによって繊維補強ポリスルホン支持膜からなる、多孔性支持層（厚さ０．１３ｍｍ）を作製した。 Example 1
A 15.0 wt% DMF solution of polysulfone on a non-woven fabric made of polyethylene terephthalate fibers (yarn diameter: 1 dtex, thickness: about 0.09 mm, density 0.80 g / cm 3) at a thickness of 180 μm at room temperature (25 ° C.) The porous support layer (thickness 0.13 mm) made of a fiber-reinforced polysulfone support membrane was prepared by immediately immersing it in pure water and leaving it for 5 minutes, and then immersing it in warm water at 80 ° C. for 1 minute. .

その後、多孔性支持層ロールを巻き出し、ポリスルホン表面に、ｍ−ＰＤＡ（メタフェニレンジアミン）の１．９重量％、ε−カプロラクタム４．５重量％水溶液中を塗布し、エアーノズルから窒素を吹き付け支持膜表面から余分な水溶液を取り除いた後、トリメシン酸クロリド０．０６重量％を含む２５℃のｎ−デカン溶液を表面が完全に濡れるように塗布した。   Thereafter, the porous support layer roll was unwound, and 1.9% by weight of m-PDA (metaphenylenediamine) and 4.5% by weight of ε-caprolactam were applied to the polysulfone surface, and nitrogen was blown from the air nozzle. After removing the excess aqueous solution from the surface of the support film, an n-decane solution at 25 ° C. containing 0.06% by weight of trimesic acid chloride was applied so that the surface was completely wetted.

その後、膜から余分な溶液をエアーブローで除去し、５０℃の熱水で洗浄し分離膜ロールを得た。   Then, the excess solution was removed from the membrane by air blow and washed with hot water at 50 ° C. to obtain a separation membrane roll.

このように得られた分離膜を、分離膜エレメントでの有効面積が３７．０ｍ２となるように折り畳み断裁加工し、ネット（厚み：０．７ｍｍ、ピッチ：５ｍｍ×５ｍｍ、繊維径：３５０μｍ、投影面積比：０．１３）を供給側流路材として幅９００ｍｍかつリーフ長８００ｍｍで２６枚のリーフを作製した。   The separation membrane thus obtained was folded and cut so that the effective area at the separation membrane element was 37.0 m 2, and the net (thickness: 0.7 mm, pitch: 5 mm × 5 mm, fiber diameter: 350 μm, projection) Twenty-six leaves having a width of 900 mm and a leaf length of 800 mm were prepared using an area ratio of 0.13) as a supply-side channel material.

一方で、突起をシート全体に渡って形成した。すなわち、スリット幅０．３ｍｍ、ピッチ０．６ｍｍの櫛形シムを装填したアプリケーターを用いて、バックアップロール（逆クラウン型、すなわち、口金とロール間のクリアランスは、中央部は両端部に比べて広くなる）を２０℃に温度調節しながら、分離膜エレメントとした場合に集水管の長手方向に対して垂直かつ封筒状膜とした場合に巻回方向の内側端部から外側端部まで集水管の長手方向に対して垂直になるよう直線状に、高結晶性ＰＰ（ＭＦＲ１０００ｇ／１０分、融点１６１℃）６０重量％と低結晶性α−オレフィン系ポリマー（出光興産株式会社製；低立体規則性ポリプロピレン「Ｌ−ＭＯＤＵ・Ｓ４００」（商品名））４０重量％からなる組成物ペレットを樹脂温度２０５℃、走行速度１１ｍ／ｍｉｎで直線状に塗布した。なお、シートは厚み：５０μｍ、目付２５ｇ／ｍ２、エンボス不織布（柄：千鳥ダイヤ型、ピッチ２０ｍｍ）であった。   On the other hand, protrusions were formed over the entire sheet. That is, using an applicator loaded with a comb-shaped shim having a slit width of 0.3 mm and a pitch of 0.6 mm, a backup roll (reverse crown type, that is, the clearance between the base and the roll is wider at the center than at both ends. ) While adjusting the temperature to 20 ° C., when the separation membrane element is used, it is perpendicular to the longitudinal direction of the water collection tube and when it is an enveloped membrane, the length of the water collection tube from the inner end to the outer end in the winding direction 60% by weight of highly crystalline PP (MFR 1000 g / 10 minutes, melting point 161 ° C.) and a low crystalline α-olefin polymer (manufactured by Idemitsu Kosan Co., Ltd .; low stereoregular polypropylene) “L-MODU · S400” (trade name)) 40% by weight of a composition pellet was applied linearly at a resin temperature of 205 ° C. and a running speed of 11 m / min.The sheet had a thickness of 50 μm, a basis weight of 25 g / m 2, and an embossed nonwoven fabric (pattern: staggered diamond type, pitch 20 mm).

得られた突起の形状は、中央部においてシートの厚みと突起の高さの合計が０．２６ｍｍであり、流路材幅が０．３ｍｍであり、第１方向および第２方向において隣接する流路材の間隔が０．３ｍｍであり、ピッチが０．６ｍｍであった。   The shape of the obtained protrusion is such that the sum of the thickness of the sheet and the height of the protrusion is 0.26 mm at the center, the flow path material width is 0.3 mm, and the adjacent flow in the first and second directions The distance between the road materials was 0.3 mm, and the pitch was 0.6 mm.

得られたリーフの透過側面に透過側流路材を積層し、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）製集水管（幅：１，０２０ｍｍ、径：３０ｍｍ、孔数４０個×直線状１列）にスパイラル状に巻き付け、外周にさらにフィルムを巻き付けた。テープで固定した後に、エッジカット、端板の取り付けおよびフィラメントワインディングを行うことで、直径が８インチの分離膜エレメントを作製した。なお、端板は両方とも孔付き端板であった。つまり、本実施例では、図８に示す第１形態の分離膜エレメントを作製した。   A permeate-side channel material is laminated on the permeate side surface of the obtained leaf, and is collected on an ABS (acrylonitrile-butadiene-styrene) water collecting pipe (width: 1,020 mm, diameter: 30 mm, number of holes 40 holes × straight line). The film was wound in a spiral shape, and a film was further wound around the outer periphery. After fixing with tape, edge cutting, end plate attachment, and filament winding were performed to produce a separation membrane element having a diameter of 8 inches. Both end plates were perforated end plates. That is, in this example, the separation membrane element of the first form shown in FIG. 8 was produced.

分離膜エレメントを圧力容器に入れて、濃度１，０５０ｍｇ／Ｌ、ｐＨ６．５のＮａＣＬ水溶液を用い、運転圧力０．７ＭＰａ、運転温度２５℃、ｐＨ６．５で運転（回収率１５％）したところ、搬送安定性および工程通過性は表１の通りであった。   The separation membrane element was put in a pressure vessel and operated at an operating pressure of 0.7 MPa, an operating temperature of 25 ° C. and a pH of 6.5 using a NaCL aqueous solution having a concentration of 1,050 mg / L and pH 6.5 (recovery rate 15%). The conveyance stability and process passability were as shown in Table 1.

（実施例２〜９）
突起物の形状を表１、表２および表２の通りに変更したこと以外は、全て実施例１と同様にして、分離膜エレメントを作製した。 (Examples 2-9)
A separation membrane element was produced in the same manner as in Example 1 except that the shape of the protrusion was changed as shown in Table 1, Table 2, and Table 2.

分離膜エレメントを圧力容器に入れて、上述の条件で運転を行って透過水を得たところ、搬送安定性および工程通過性は表１および２の通りであった。   When the separation membrane element was put in a pressure vessel and operated under the above-described conditions to obtain permeated water, the conveyance stability and the process passability were as shown in Tables 1 and 2.

（実施例１０）
突起物を分離膜の透過側に固着し、シート状の透過側流路材を配置しなかったこと以外は、全て実施例１と同様にして、分離膜エレメントを作製した。 (Example 10)
A separation membrane element was produced in the same manner as in Example 1 except that the protrusions were fixed to the permeation side of the separation membrane and the sheet-like permeation side flow passage material was not disposed.

分離膜エレメントを圧力容器に入れて、上述の条件で運転を行って透過水を得たところ、搬送安定性および工程通過性は表３の通りであった。   When the separation membrane element was put in a pressure vessel and operated under the above-mentioned conditions to obtain permeated water, the conveyance stability and process passability were as shown in Table 3.

（実施例１１）
バックアップロールを変更（クラウン型、すなわち、口金とロール間のクリアランスは、中央部は両端部に比べて狭くなる）したこと以外は、全て実施例１と同様にして、分離膜エレメントを作製した。 (Example 11)
A separation membrane element was produced in the same manner as in Example 1 except that the backup roll was changed (the crown type, that is, the clearance between the die and the roll was narrower at the center than at both ends).

分離膜エレメントを圧力容器に入れて、上述の条件で運転を行って透過水を得たところ、搬送安定性および工程通過性は表３の通りであった。   When the separation membrane element was put in a pressure vessel and operated under the above-mentioned conditions to obtain permeated water, the conveyance stability and process passability were as shown in Table 3.

（比較例１）
装置のバックアップロールを通常の円筒型に変更したこと以外は全て実施例１と同様にして、分離膜エレメントを作製した。 (Comparative Example 1)
A separation membrane element was produced in the same manner as in Example 1 except that the backup roll of the apparatus was changed to a normal cylindrical type.

分離膜エレメントを圧力容器に入れて、上述の条件で運転を行って透過水を得たところ、搬送安定性および工程通過性は表３の通りであった。   When the separation membrane element was put in a pressure vessel and operated under the above-mentioned conditions to obtain permeated water, the conveyance stability and process passability were as shown in Table 3.

（比較例２）
バックアップロールを研磨し、口金とロール間のクリアランスが、一方の端部から他方の端部にかけて漸増させたこと以外は全て実施例１と同様にして、分離膜エレメントを作製した。 (Comparative Example 2)
A separation membrane element was produced in the same manner as in Example 1 except that the backup roll was ground and the clearance between the die and the roll was gradually increased from one end to the other end.

分離膜エレメントを圧力容器に入れて、上述の条件で運転を行って透過水を得たところ、搬送安定性および工程通過性は表３の通りであった。   When the separation membrane element was put in a pressure vessel and operated under the above-mentioned conditions to obtain permeated water, the conveyance stability and process passability were as shown in Table 3.

表１〜表３に示す結果から明らかなように、本発明の実施例１ないし１１の分離膜エレメントは、長時間にわたり運転しても、高い脱塩率を有する充分な量の透過水を得ることができ、優れた分離性能を安定して備えていると言える。   As is apparent from the results shown in Tables 1 to 3, the separation membrane elements of Examples 1 to 11 of the present invention obtain a sufficient amount of permeated water having a high desalination rate even when operated for a long time. It can be said that it has stable separation performance.

本発明の分離膜エレメントは、特に、かん水や海水の脱塩に好適に用いることができる。   The separation membrane element of the present invention can be particularly suitably used for brine or seawater desalination.

１ 分離膜
１１ 封筒状膜
２ 分離膜
２ａ 分離膜
２ｂ 分離膜
２ｃ 分離膜
２１ 供給側の面
２１ａ 供給側の面
２１ｂ 供給側の面
２１ｃ 供給側の面
２２ 透過側の面
２２ａ 透過側の面
２２ｂ 透過側の面
２２ｃ 透過側の面
２０１ 基材
２０２ 多孔性支持層
２０３ 分離機能層
３１ 透過側流路材
３２ 供給側流路材
３０１ 突起
３０２ シート
３０３ 帯状領域
４ 膜リーフ
５ 透過側流路
６ 集水管
７ 分離膜
７１ 供給側の面
７２ 透過側の面
８１ 外装体
８２ 多孔性部材
９１ 端板（孔無）
９２ 端板（孔有）
１００ 分離膜エレメント
ａ 分離膜（リーフ）長さ
ｂ 透過側流路材の幅方向間隔
ｃ 透過側流路材の高低差
ｄ 透過側流路材の幅
ｅ 透過側流路材の長さ方向の間隔
ｆ 透過側流路材の長さ
Ｒ２ 分離膜において巻回方向内側から外側に並んだ透過側流路材の先頭から最後尾までを含む領域
Ｒ３ 分離膜の巻回方向外側端部において透過側流路材が設けられていない領域
Ｌ１ 分離膜全体の長さ（上記長さａ）
Ｌ２ 領域Ｒ２の長さ
Ｌ３ 領域Ｒ３の長さ
１００Ａ 分離膜エレメント（第１形態）
１００Ｂ 分離膜エレメント（第２形態）
１００Ｃ 分離膜エレメント（第３形態）
１０１ 原水
１０２ 透過水
１０３ 濃縮水
１１１ フリーロール
１１２ 巻出部（駆動）
１１３ 巻取部（駆動）
１１４ 蛇行制御装置（ＣＰＣ）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Separation membrane 11 Envelope-shaped membrane 2 Separation membrane 2a Separation membrane 2b Separation membrane 2c Separation membrane 21 Supply side surface 21a Supply side surface 21b Supply side surface 21c Supply side surface 22 Permeation side surface 22a Permeation side surface 22b Permeation side surface 22c Permeation side surface 201 Base material 202 Porous support layer 203 Separation functional layer 31 Permeation side flow path material 32 Supply side flow path material 301 Protrusion 302 Sheet 303 Band-like region 4 Membrane leaf 5 Permeation side flow path 6 Collection Water tube 7 Separation membrane 71 Supply side surface 72 Permeation side surface 81 Exterior body 82 Porous member 91 End plate (no hole)
92 End plate (with holes)
100 Separation Membrane Element a Separation Membrane (Leaf) Length b Permeation-side Channel Material Width Distance c Permeation-side Channel Material Height d Permeation-side Channel Material Width e Permeation-side Channel Material Length Interval f Length of permeate side channel material R2 Region including from the beginning to the end of permeate side channel material arranged from the inner side to the outer side in the winding direction in the separation membrane R3 Permeate side at the outer end in the winding direction of the separation membrane Region where no flow path material is provided L1 Total length of separation membrane (length a)
L2 Length of region R2 L3 Length of region R3 100A Separation membrane element (first form)
100B separation membrane element (second form)
100C separation membrane element (third form)
101 Raw water 102 Permeated water 103 Concentrated water 111 Free roll 112 Unwinding part (drive)
113 Winding part (drive)
114 Meander control device (CPC)

Claims (4)

集水管と、
分離膜本体と、
前記分離膜本体の透過側の面に対向するように配置された、突起を有するシートである透過側流路材と、
前記分離膜本体の供給側の面に対向するように配置された供給側流路材と
を備え、
前記透過側流路材の幅方向において、両端部から中央部にかけて、前記突起の高さが漸増または漸減する分離膜エレメント。 Water collecting pipe,
A separation membrane body;
A permeation-side flow path material that is a sheet having a protrusion, disposed so as to face the permeation-side surface of the separation membrane body;
A supply-side flow path member arranged to face the supply-side surface of the separation membrane body,
A separation membrane element in which the height of the protrusion gradually increases or decreases from both ends to the center in the width direction of the permeate-side channel material. 前記突起の高さが、０．１０ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下であり、
かつ、前記透過側流路材の、幅方向中央部の領域における突起の平均高さに対する、幅方向の中点より左側領域における突起の偏差平方和と右側領域における偏差平方和の比が０．８以上１未満または１を超えて１．２以下である請求項１に記載の分離膜エレメント。 The height of the protrusion is 0.10 mm or more and 0.45 mm or less,
In addition, the ratio of the deviation square sum of the protrusions in the left side region to the average height of the protrusions in the central region in the width direction of the permeation side channel material is 0. The separation membrane element according to claim 1, wherein the separation membrane element is 8 or more and less than 1 or more than 1 and 1.2 or less. 前記透過側流路材の幅方向中央部の領域に配置された突起の高さの変動係数が１．５％以下であり、
かつ前記透過側流路材の幅方向両端部から中央部にかけて幅２０％以内の領域に配置された突起の高さの変動係数が２％以上１０％以下である、請求項１または２に記載の分離膜エレメント。 The variation coefficient of the height of the protrusion disposed in the central region in the width direction of the permeate-side channel material is 1.5% or less,
And the variation coefficient of the height of the protrusion arrange | positioned in the area | region within 20% of width from the width direction both ends to the center part of the said permeation | transmission side channel material is 2% or more and 10% or less. Separation membrane element. 集水管と、
分離膜本体と前記分離膜本体の透過側の面に配置された突起と、
前記分離膜本体の供給側の面に対向するように配置された供給側流路材とを備え、
前記分離膜本体の幅方向において、両端部から中央部にかけて、前記突起の高さが漸増する分離膜エレメント。 Water collecting pipe,
A separation membrane body and a protrusion disposed on the permeation side surface of the separation membrane body;
A supply-side flow path member arranged to face the supply-side surface of the separation membrane body,
A separation membrane element in which the height of the protrusion gradually increases from both ends to the center in the width direction of the separation membrane main body.