JPH0639248A - Production of flat hollow-fiber membrane module - Google Patents
Production of flat hollow-fiber membrane moduleInfo
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- JPH0639248A JPH0639248A JP19697292A JP19697292A JPH0639248A JP H0639248 A JPH0639248 A JP H0639248A JP 19697292 A JP19697292 A JP 19697292A JP 19697292 A JP19697292 A JP 19697292A JP H0639248 A JPH0639248 A JP H0639248A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、各種液体、気体の分離
に用いられる多孔質中空糸膜モジュールに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a porous hollow fiber membrane module used for separating various liquids and gases.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、種々の多孔質中空糸膜を用いたモ
ジュールが、液−液分離、気−液分離、気−気分離手段
として、飲料水濾過用、工業用水の濾過用、湖沼の浄化
用、原子力発電に用いられる復水濾過用、ボイラー供給
水中の脱酸素用等の浄水器や濾過用モジュールとして広
い分野に用いられており、その利用範囲は益々拡大しつ
つある。2. Description of the Related Art In recent years, modules using various porous hollow fiber membranes have been used as liquid-liquid separation, gas-liquid separation, gas-gas separation means for drinking water filtration, industrial water filtration, lakes and marshes. It is used in a wide range of fields as water purifiers and filtration modules for purification, condensate filtration used in nuclear power generation, deoxygenation in boiler feed water, etc., and its range of use is expanding more and more.
【０００３】これらのモジュールの形状は、殆どのもの
が円筒状のハウジング内に中空糸膜が収容された状態で
あり、中空糸膜の内部から外部、あるいは外部から内部
に濾過用の液体又は気体が濾過されるようになされてい
る。そしてこれらモジュールは、その殆どが集束された
中空糸膜の片端あるいは両端の端面を、遠心力を利用
し、ポリウレタン系やエポキシ系の樹脂によって、中空
糸膜間を封鎖する方法が用いられている。Most of the shapes of these modules are such that the hollow fiber membrane is housed in a cylindrical housing, and the liquid or gas for filtration is either inside or outside the hollow fiber membrane or inside or outside the hollow fiber membrane. Are designed to be filtered. In most of these modules, a method is used in which one end or both end faces of the bundled hollow fiber membranes are sealed with a polyurethane-based or epoxy-based resin by using centrifugal force. .
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】そして、その殆どは、
使用する樹脂として、通常主剤、硬化剤の２液を混合さ
せ、遠心力を与えながら時間をかけて硬化する、いわゆ
る「ポッティング工程」と称する手法を採用している。
このポッティング工程は、モジュールを製造する上で最
も時間を要する工程となっており、モジュール製造の際
の連続化を阻害する大きな要因となっている。[Problems to be Solved by the Invention]
As a resin to be used, a so-called "potting step" is usually adopted in which two liquids of a main agent and a curing agent are mixed and the mixture is cured over time while applying a centrifugal force.
This potting step is the most time-consuming step in manufacturing a module, and is a major factor that impedes continuity during module manufacturing.
【０００５】また、濾過膜の目詰まりが大きく、繰り返
し逆洗浄を必要とする工業用モジュール等においては、
特公平４−２６８８６号公報に示されているような平型
の中空糸膜モジュールが有効であるが、一般に行われて
いるような遠心力を利用したポッティング工程において
は中空糸膜間封鎖が難しく、特にシート状モジュールの
ような形態のモジュールを得るには特殊な機構を必要と
するなど問題が多く実用化するには至っていない。Further, in the industrial module etc. in which the filtration membrane is largely clogged and repeated back washing is required,
Although a flat type hollow fiber membrane module as disclosed in Japanese Patent Publication No. 4-26886 is effective, it is difficult to seal the hollow fiber membranes in a potting process using centrifugal force which is generally performed. In particular, there are many problems such as requiring a special mechanism to obtain a module in the form of a sheet-like module, and it has not been put to practical use.
【０００６】本発明は、従来法のようにポッティング工
程に遠心力を用いることなく、１液型の光硬化型樹脂を
用いて可視光線、あるいは紫外線等の活性エネルギー光
線を照射し、極めて短時間に硬化させ得る中空糸膜モジ
ュールの製造方法を提供するものであり、特にシート状
モジュール等の平型モジュールに適した製造方法を提供
するものである。The present invention irradiates active energy rays such as visible rays or ultraviolet rays using a one-pack type photo-curing resin without using centrifugal force in the potting step as in the conventional method, and it is performed for an extremely short time. The present invention provides a method for producing a hollow fiber membrane module that can be cured into, and particularly a method for producing a flat module such as a sheet-like module.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】発明の要旨とするところ
は、１液型の光硬化型樹脂が注入されている光透過性の
器材で形成された矩形状容器に、シート状に集束した中
空糸膜の端部を浸漬し、次いで活性エネルギー光線を前
記矩形状容器の側面及び／又は底面から照射して樹脂を
硬化させることにより、シート状中空糸膜端部をポッテ
ィングすることを特徴とする矩形状平型中空糸膜モジュ
ールの製造方法である。SUMMARY OF THE INVENTION The gist of the invention is to provide a hollow container formed into a sheet shape in a rectangular container formed of a light-transmissive device in which a one-component photocurable resin is injected. The sheet-shaped hollow fiber membrane end portion is potted by immersing the end portion of the fiber membrane and then irradiating active energy rays from the side surface and / or the bottom surface of the rectangular container to cure the resin. A method for manufacturing a rectangular flat hollow fiber membrane module.
【０００８】本発明における平型中空糸膜モジュールと
は、濾過用等に用いられている多孔質中空糸膜が並列あ
るいは偏平なシート状に集束されて形成されている中空
糸膜モジュールを意味する。又活性エネルギー光線と
は、紫外線、可視光線、電子線等の総称として用いてい
るものである。The flat type hollow fiber membrane module in the present invention means a hollow fiber membrane module formed by bundling porous hollow fiber membranes used for filtration or the like in parallel or in a flat sheet shape. . The active energy ray is used as a general term for ultraviolet rays, visible rays, electron beams and the like.
【０００９】本発明に用いられるシート状に集束した中
空糸膜は、一般に浄水用等に用いられている多孔質中空
糸膜を編成又は織成等任意の手段で並列状あるいは扁平
状に形成させたものが用いられ、具体的な製法として
は、特公平４−２６８８６号公報、特開平１−２６６２
５８号公報、特開平３−１１９１５９号公報に記載され
ているようなシート形成のものが最適であるがこれに限
定されるものではない。The sheet-shaped bundled hollow fiber membrane used in the present invention is obtained by forming a porous hollow fiber membrane generally used for water purification or the like into a parallel or flat shape by any means such as knitting or weaving. As a specific manufacturing method, Japanese Patent Publication No. 4-26886 and Japanese Patent Laid-Open No. 1-26622 are used.
The sheet-forming type as described in Japanese Patent Laid-Open No. 58 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-119159 is most suitable, but is not limited to this.
【００１０】本発明のポッティング工程において用いら
れる光硬化型樹脂は、ポッティング時の粘度を樹脂液中
に浸漬した集束状のシート状中空糸膜の間に充分に浸透
し、且つ硬化完了時の樹脂硬度が従来のポリウレタン系
樹脂やエポキシ系樹脂と同程度となるように調整して使
用することが望ましい。The photo-curable resin used in the potting step of the present invention is a resin at the time of potting, in which the viscosity at the time of potting is sufficiently permeated between the focused sheet-like hollow fiber membranes immersed in the resin liquid. It is desirable to adjust the hardness so that it is about the same as that of a conventional polyurethane resin or epoxy resin before use.
【００１１】この光硬化型樹脂としては、一般に用いら
れている例えば、エポキシアクリレート系、ウレタンア
クリレート系、ポリエステルアクリレート系、ポリオー
ルアクリレート系等の単官能もしくは多官能樹脂からな
る紫外線硬化型樹脂、電子線硬化型樹脂及び可視光硬化
型樹脂等の一液型の光硬化型樹脂が用いられる。As the photocurable resin, a UV curable resin composed of a monofunctional or polyfunctional resin such as an epoxy acrylate type, a urethane acrylate type, a polyester acrylate type and a polyol acrylate type which are generally used, and an electron beam are used. A one-component photocurable resin such as a curable resin or a visible light curable resin is used.
【００１２】光開始剤等についても一般に用いられてい
るものを必要に応じて適宜使用することができる。As the photoinitiator and the like, generally used photoinitiators can be appropriately used if necessary.
【００１３】以下図面により本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明の製造方法に用いられる光硬化機構とシ
ート状中空糸膜との関係を示した斜視図であり、シート
状中空糸膜１が、光透過性容器２に挿入された状態を示
している。光透過性容器２には、光硬化型樹脂３が注入
されており、光透過性容器２の側面及び底面に配された
照射ランプ５から照射される紫外線、電子線、可視光光
線等活性エネルギー光線によって樹脂が硬化し、中空糸
膜の端部が固定される。図２は、光硬化性樹脂３が注入
された光透過性容器２にシート状中空糸膜１が挿入され
た状態の側断面図である。The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing the relationship between a photocuring mechanism and a sheet-shaped hollow fiber membrane used in the manufacturing method of the present invention, in a state in which the sheet-shaped hollow fiber membrane 1 is inserted into a light transmissive container 2. Is shown. Light-curable resin 3 is injected into the light-transmissive container 2, and active energy such as ultraviolet rays, electron beams, and visible light rays emitted from irradiation lamps 5 arranged on the side surface and the bottom surface of the light-transmissive container 2. The light cures the resin and fixes the end of the hollow fiber membrane. FIG. 2 is a side sectional view showing a state in which the sheet-shaped hollow fiber membrane 1 is inserted into the light transmissive container 2 in which the photocurable resin 3 is injected.
【００１４】光硬化型樹脂３が注入される光透過型容器
２の内部は、光透過性を有する透明なフィルムシート４
で被覆されており、光硬化性樹脂３によって端部が固定
されたシート状中空糸膜は、フィルムシート４と共に光
透過性容器２から取り出され、ポッティング部の底部を
切断し、シート状中空糸膜１を形成している個々の中空
糸膜端部が開口部を有した状態で相互に接着された矩形
状の平型モジュールが得られる。図３はこの状態を示し
たものである。The inside of the light transmissive container 2 into which the light curable resin 3 is injected is a transparent film sheet 4 having light transmissivity.
The sheet-shaped hollow fiber membrane whose end is fixed by the photocurable resin 3 is taken out from the light-transmissive container 2 together with the film sheet 4, the bottom of the potting portion is cut, and the sheet-shaped hollow fiber is cut. A rectangular flat module is obtained in which the ends of the individual hollow fiber membranes forming the membrane 1 are bonded together with openings. FIG. 3 shows this state.
【００１５】この場合、光透過性容器２そのものが平型
中空糸膜モジュールのハウジングであっても差し支えな
い。In this case, the light transmissive container 2 itself may be the housing of the flat hollow fiber membrane module.
【００１６】この光透過性容器２の材質としては、ポッ
ティング時に側面から照射される光が容易に透過し、且
つ一定の強度を有したものであれば樹脂製、ガラス製等
任意のものの使用が可能である。As the material of the light-transmissive container 2, any material such as resin or glass may be used as long as it can easily transmit the light emitted from the side surface during potting and has a certain strength. It is possible.
【００１７】フィルムシート４としては、透明で光透過
性があり、光透過型容器２との剥離が可能であればよ
く、ポリエステル系、ナイロン系、フッ素系等市販され
ているものを使用することができる。The film sheet 4 may be transparent, light-transmissive, and peelable from the light-transmissive container 2, and commercially available ones such as polyester, nylon, and fluorine can be used. You can
【００１８】ポッティング部の樹脂層の厚さについて
は、できるだけ薄いことが望ましいが、樹脂の種類によ
っては硬化深度が大きなものもあり、これら硬化深度の
大きな樹脂を適宜選択することにより、１０〜１５ｍｍ
の厚みのものを得ることも可能である。The thickness of the resin layer in the potting portion is preferably as thin as possible. However, depending on the type of resin, the curing depth may be large, and the resin having a large curing depth may be appropriately selected to obtain a thickness of 10 to 15 mm.
It is also possible to obtain the thing of thickness.
【００１９】又初期粘度の比較的高い樹脂の場合には、
硬化処理の前に、光透過性容器２に適宜望ましい振動
数、及び振幅量の機械的振動を与えることによって中空
糸膜間への樹脂の充満を効果的に行なうこともできる。In the case of a resin having a relatively high initial viscosity,
It is also possible to effectively fill the space between the hollow fiber membranes with resin by applying mechanical vibrations of a desired frequency and amplitude to the light transmissive container 2 before the curing treatment.
【００２０】硬化時間については、従来のポッティング
時に用いていた樹脂の場合、硬化完了の速いものでも１
５分程度を必要としているが、本発明の光硬化型樹脂３
の場合には、長くても２〜３分程度で硬化が完了するも
のであり、極めて生産性の高いものとなる。Regarding the curing time, in the case of the resin used in the conventional potting, even if the curing is completed quickly, it is 1
Although it takes about 5 minutes, the photocurable resin 3 of the present invention
In this case, the curing is completed in about 2 to 3 minutes at the longest, resulting in extremely high productivity.
【００２１】[0021]
【実施例】以下実施例により、本発明を具体的に説明す
る。The present invention will be specifically described with reference to the following examples.
【００２２】（実施例１）光硬化型樹脂として可視光硬
化型樹脂を使用し、次の条件で実施した。Example 1 A visible light curable resin was used as the photocurable resin, and the operation was carried out under the following conditions.
【００２３】１）シート状中空糸膜：ＥＨＦ−２７０Ｔ
（三菱レイヨン社製中空糸膜）を使用し、特公平４−２
６８８６公報に記載されている手法によって、編み幅が
３００ｍｍ×長さ３００ｍｍ、有効膜面積２ｍ、見かけ
シート厚みが２ｍｍのシート状中空糸膜を作成した。1) Sheet-shaped hollow fiber membrane: EHF-270T
(Hollow fiber membrane manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.)
A sheet-like hollow fiber membrane having a knitting width of 300 mm × length of 300 mm, an effective membrane area of 2 m, and an apparent sheet thickness of 2 mm was prepared by the method described in 6886.
【００２４】２）光透過型容器 ：厚み２ｍｍのアク
リライト（三菱レイヨン社製透明アクリル樹脂板）によ
り容器を製作 ・容器内寸 幅３ｍｍ×長さ３０３ｍｍ×深さ１８ｍｍ ・トレー内部は透明ポリエステルフィルムにて被覆2) Light-transmissive container: A container is made of acrylite (transparent acrylic resin plate manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) having a thickness of 2 mm. ・ Inside size of container: 3 mm width × 303 mm length × 18 mm depth ・ Transparent polyester film inside the tray Covered with
【００２５】３）光硬化型樹脂 ：ウレタンジメタク
リレート（１，３−ビス（イソシアナトメチル）シクロ
ヘキサンと、２−ヒドロキシプロピルメタクリレートと
を反応させて得られたウレタンジメタクリレート）、ノ
ニルフェノキシエチルアクリレート（ＮＰＥＡ）、及び
ＤＡＩ（ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコール
エステルのカプロラクトン２モル付加物のジアクリレー
ト）との組成物を使用3) Photocurable resin: urethane dimethacrylate (urethane dimethacrylate obtained by reacting 1,3-bis (isocyanatomethyl) cyclohexane with 2-hydroxypropyl methacrylate), nonylphenoxyethyl acrylate ( NPEA) and a composition with DAI (a diacrylate of a 2 mol caprolactone adduct of neopentyl glycol hydroxypivalate)
【００２６】４）光重合触媒 ：カンファーキノン
を使用 初期粘度：１５ポイズ4) Photopolymerization catalyst: using camphorquinone Initial viscosity: 15 poise
【００２７】５）照射光源 ：ハロゲンランプ
（赤外線カットフィルター付き） ３００Ｗ／本×３本5) Irradiation light source: Halogen lamp (with infrared cut filter) 300 W / piece x 3 pieces
【００２８】６）照射方法 ：樹脂注入部の両側
面、及び底面の３方向より照射 照射時間：２５秒6) Irradiation method: Irradiation from both sides of the resin injection part and the bottom surface in three directions Irradiation time: 25 seconds
【００２９】樹脂を硬化させた後、透明ポリエステルフ
ィルムごとトレーから取り外し、ポッティング部の底部
から９ｍｍの高さで切断して図３に示したような矩形状
の平型のモジュールを得た。After the resin was cured, it was removed from the tray together with the transparent polyester film and cut at a height of 9 mm from the bottom of the potting portion to obtain a rectangular flat module as shown in FIG.
【００３０】得られた平型中空糸膜モジュールのポッテ
ィング部を検査した結果、中空糸膜間には樹脂が均等に
充満し気泡の発生もなく、中空糸膜内部への樹脂の浸透
もなく良好な矩形状の平型モジュールであった。As a result of inspecting the potting portion of the obtained flat hollow fiber membrane module, the resin was uniformly filled between the hollow fiber membranes, no bubbles were generated, and the resin did not penetrate into the hollow fiber membranes. It was a rectangular flat module.
【００３１】（実施例２）光硬化型樹脂として紫外線硬
化型樹脂を使用して下記の条件で実施した。Example 2 An ultraviolet curable resin was used as the photocurable resin under the following conditions.
【００３２】１）〜２） ：実施例１と同一の
ものを使用。1) to 2): The same as in Example 1 is used.
【００３３】３）光硬化型樹脂 ：ダイヤビームＵＴ
−１０２９（三菱レイヨン社製紫外線硬化型樹脂） ：初期粘度 １６ポイズ3) Photocurable resin: Diamond Beam UT
-1029 (Mitsubishi Rayon's UV curable resin): Initial viscosity 16 poise
【００３４】４）照射光源 ：紫外線ランプ ８
０Ｗ／ｃｍの出力4) Irradiation light source: UV lamp 8
Output of 0 W / cm
【００３５】５）照射方法 ：樹脂注入部の両側
面、及び底面の３方向より照射 照射時間：２０秒5) Irradiation method: Irradiation from both sides of the resin injection part and the bottom surface. Irradiation time: 20 seconds.
【００３６】実施例１と同様に切断した樹脂固定部を検
査した結果、実施例１と同様な良好な矩形状の平型モジ
ュールが得られた。As a result of inspecting the resin fixing portion cut in the same manner as in Example 1, a good rectangular flat module similar to that in Example 1 was obtained.
【００３７】[0037]
【発明の効果】本発明の方法によれば、従来の遠心力に
よるポッティング方法と比較して、極めて短時間にしか
も遠心機を必要とせずに、平型中空糸膜モジュールを製
造することが可能であり、モジュールの生産性向上によ
る低コスト化、生産現場の省スペース化に多大の貢献を
するものである。According to the method of the present invention, a flat hollow fiber membrane module can be manufactured in an extremely short time and without the need for a centrifuge, as compared with the conventional potting method by centrifugal force. Therefore, it contributes greatly to cost reduction and space saving of the production site by improving the productivity of the module.
【図１】本発明の製造方法に用いられる光硬化機構とシ
ート状中空糸膜との関係を示した斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing the relationship between a photocuring mechanism and a sheet-shaped hollow fiber membrane used in the manufacturing method of the present invention.
【図２】本発明の製造方法に用いられる光硬化機構とシ
ート状中空糸膜との関係を示した断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the relationship between the photocuring mechanism and the sheet-shaped hollow fiber membrane used in the manufacturing method of the present invention.
【図３】本発明の製造方法によって得られた平型中空糸
膜モジュールの一例を示した斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an example of a flat hollow fiber membrane module obtained by the manufacturing method of the present invention.
１ シート状中空糸膜 ２ 光透過性容器 ３ 光硬化性樹脂 ４ フィルムシート ５ 光照射ランプ 1 sheet-like hollow fiber membrane 2 light transmissive container 3 photocurable resin 4 film sheet 5 light irradiation lamp
Claims (1)
光透過性の器材で形成された矩形状容器に、シート状に
集束した中空糸膜の端部を浸漬し、次いで活性エネルギ
ー光線を前記矩形状容器の側面及び／又は底面から照射
して樹脂を硬化させることにより、シート状中空糸膜端
部をポッティングすることを特徴とする平型中空糸膜モ
ジュールの製造方法。1. An end portion of a hollow fiber membrane bundled into a sheet is immersed in a rectangular container formed of a light-transmissive device in which a one-component photocurable resin is injected, and then active energy is applied. A method for producing a flat-type hollow fiber membrane module, which comprises irradiating a light ray from a side surface and / or a bottom surface of the rectangular container to cure the resin, thereby potting an end portion of the sheet-shaped hollow fiber membrane.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19697292A JPH0639248A (en) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | Production of flat hollow-fiber membrane module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19697292A JPH0639248A (en) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | Production of flat hollow-fiber membrane module |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0639248A true JPH0639248A (en) | 1994-02-15 |
Family
ID=16366713
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19697292A Pending JPH0639248A (en) | 1992-07-23 | 1992-07-23 | Production of flat hollow-fiber membrane module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0639248A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-07-23 JP JP19697292A patent/JPH0639248A/en active Pending
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