(57)【要約】【課題】封止剤によって形成される封止部の信頼性を向上させたスパイラル型の分離膜エレメントの製造方法及びその製造装置を提供する。【解決手段】分離膜エレメントの製造方法は、中空管に巻回された部分の積層体に対して押し当て部材を押し当てる工程を含む。押し当てる工程は、下記式（１）及び下記式（２）：  ０．１×Ｐｓ１≦Ｐｅ      （１）  ０．１×Ｐｓ２≦Ｐｅ      （２）の関係を満たすように、押し当て部材を押し当てる。【選択図】図５
2020131072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有孔の中空管と分離膜を含む積層体とを備え、前記中空管に前記積層体が巻回されたスパイラル型の分離膜エレメントの製造方法であって、
前記中空管に巻回された部分の前記積層体に対して押し当て部材を押し当てる工程を含み、
前記積層体は、
対向する前記分離膜の間に原料流体が流れる供給側流路材を介在させた膜リーフ、及び、前記分離膜を透過した透過流体が流れる透過側流路材を積層した分離膜ユニットと、
前記分離膜ユニットの少なくとも一方の表面に設けられた封止剤と、を含み、
前記封止剤は、
前記分離膜ユニットにおいて、前記中空管に巻回された前記積層体の軸方向両端側にそれぞれ位置して巻回方向に延在することになる第１サイド部及び第２サイド部、並びに、前記中空管に巻回された前記積層体の軸方向に延在する端部のうち外周側に位置する端部になるエンド部に設けられ、
前記押し当てる工程は、前記押し当て部材による押し当てを、前記中空管を回転させながら行う工程を含み、かつ、下記式（１）及び下記式（２）：
０．１×Ｐｓ１≦Ｐｅ      （１）
０．１×Ｐｓ２≦Ｐｅ      （２）
の関係を満たすように、前記押し当て部材を押し当てる、分離膜エレメントの製造方法。
［上記式（１）及び上記式（２）中、Ｐｓ１、Ｐｓ２、及びＰｅは、以下の意味を表す。
前記押し当てる工程を終了した時点の前記中空管に巻回された前記積層体において、
前記分離膜ユニットの前記第１サイド部に設けられた前記封止剤が存在する領域を第１サイド封止剤領域とし、
前記分離膜ユニットの前記第２サイド部に設けられた前記封止剤が存在する領域を第２サイド封止剤領域とし、
前記第１サイド封止剤領域と前記第２サイド封止剤領域との間に存在し、前記エンド部に設けられた前記封止剤が存在する領域をエンド封止剤領域とし、
前記中空管に巻回された前記積層体の軸方向全長に沿って連なるように複数の圧力測定領域を設定したときに、
Ｐｓ１は、前記複数の圧力測定領域のうちの前記第１サイド封止剤領域の少なくとも一部が含まれる圧力測定領域からなる第１サイド圧力測定領域において、各圧力測定領域に付与された１０ｋＰａ以上の押付け圧力を、前記第１サイド圧力測定領域に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与された時間で平均した時間平均押付け圧力のうちの最大値であり、
Ｐｓ２は、前記複数の圧力測定領域のうちの前記第２サイド封止剤領域の少なくとも一部が含まれる圧力測定領域からなる第２サイド圧力測定領域において、各圧力測定領域に付与された１０ｋＰａ以上の押付け圧力を、前記第２サイド圧力測定領域に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与された時間で平均した時間平均押付け圧力のうちの最大値であり、
Ｐｅは、前記複数の圧力測定領域のうちの前記第１サイド圧力測定領域と前記第２サイド圧力測定領域との間に存在する圧力測定領域からなるエンド圧力測定領域において、各圧力測定領域に付与された１０ｋＰａ以上の押付け圧力を、前記エンド圧力測定領域に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与された時間で平均した時間平均押付け圧力のうちの最大値である。］
【請求項２】
前記押し当てる工程は、さらに、下記式（３）及び下記式（４）：
１．１×Ｐｓ１≧Ｐｅ      （３）
１．１×Ｐｓ２≧Ｐｅ      （４）
の関係を満たすように前記押し当て部材を押し当てる、請求項１に記載の分離膜エレメントの製造方法。
【請求項３】
前記押し当て部材は、前記中空管の軸方向に延在する板状部材、棒状部材、及びロールのうちの少なくとも１つである、請求項１又は２に記載の分離膜エレメントの製造方法。
【請求項４】
前記押し当て部材は、前記中空管の軸方向に延在する板状部材又は棒状部材であり、
前記押し当てる工程は、前記板状部材又は前記棒状部材を前記中空管に向けて凸となるように湾曲した状態で前記積層体に押し当てる工程を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の分離膜エレメントの製造方法。
【請求項５】
さらに、前記中空管の周囲に前記積層体を巻回した巻回体に外装材を巻付けて外装材付き巻回体を得る工程を有し、
前記外装材付き巻回体における前記積層体の軸方向両端における直径Ｄｓと、軸方向中心における直径Ｄｃとが、下記式（５）：
０．８×Ｄｓ≦Ｄｃ≦Ｄｓ      （５）
の関係を満たす、請求項１〜４のいずれか１項に記載の分離膜エレメントの製造方法。
【請求項６】
さらに、前記外装材付き巻回体の封止剤を硬化させる工程を有する、請求項５に記載の分離膜エレメントの製造方法。
【請求項７】
前記分離膜は、親水性樹脂を含む樹脂層を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の分離膜エレメントの製造方法。
【請求項８】
前記原料流体は、水蒸気及び酸性ガスを含むガスであり、
前記透過流体は、酸性ガスを含む、請求項７に記載の分離膜エレメントの製造方法。
【請求項９】
前記樹脂層は、酸性ガスと可逆的に反応する物質を含む、請求項７又は８に記載の分離膜エレメントの製造方法。
【請求項１０】
有孔の中空管に分離膜を含む積層体を巻回するスパイラル型の分離膜エレメントの製造装置であって、
前記中空管の軸方向両端部を回転可能に支持する支持部と、
前記中空管を回転させるための回転駆動部と、
前記中空管の周囲に巻回された部分の前記積層体に対して押し当てられる押し当て部と、を含み、
前記押し当て部は、押し当て部材と、前記押し当て部材による前記積層体への押付け圧力を調整する押付け圧力調整部と、を含み、
前記押し当て部材は、前記中空管に巻回された前記積層体の軸方向両端側の両端領域のそれぞれに押し当てられる第１端部押し当て部及び第２端部押し当て部と、前記第１端部押し当て部と前記第２端部押し当て部との間に位置する中央押し当て部と、を含み、
前記押付け圧力調整部は、下記式（１’）及び下記式（２’）：
０．１×Ｐｓ１’≦Ｐｅ’      （１’）
０．１×Ｐｓ２’≦Ｐｅ’      （２’）
の関係を満たすように押付け圧力を調整するものである、分離膜エレメントの製造装置。
［上記式（１’）及び上記式（２’）中、Ｐｓ１’、Ｐｓ２’、及びＰｅ’は、以下の意味を表す。
前記中空管に巻回された前記積層体の軸方向全長に沿って連なるように複数の圧力測定領域を設定したときに、
Ｐｓ１’は、前記複数の圧力測定領域のうちの前記第１端部押し当て部が押し当てられる１以上の圧力測定領域において、前記第１端部押し当て部によって各圧力測定領域に付与された１０ｋＰａ以上の押付け圧力を、当該押付け圧力を付与した時間で平均した時間平均押付け圧力のうちの最大値であり、
Ｐｓ２’は、前記複数の圧力測定領域のうちの前記第２端部押し当て部が押し当てられる１以上の圧力測定領域において、前記第２端部押し当て部によって各圧力測定領域に付与された１０ｋＰａ以上の押付け圧力を、当該押付け圧力を付与した時間で平均した時間平均押付け圧力のうちの最大値であり、
Ｐｅ’は、前記複数の圧力測定領域のうちの前記中央押し当て部が押し当てられる１以上の圧力測定領域において、前記中央押し当て部によって各圧力測定領域に付与された１０ｋＰａ以上の押付け圧力を、当該押付け圧力を付与した時間で平均した時間平均押付け圧力のうちの最大値である。］
【請求項１１】
前記押付け圧力調整部は、さらに、下記式（３’）及び下記式（４’）：
１．１×Ｐｓ１’≧Ｐｅ’      （３’）
１．１×Ｐｓ２’≧Ｐｅ’      （４’）
の関係を満たすように押付け圧力を調整するものである、請求項１０に記載の分離膜エレメントの製造装置。
【請求項１２】
前記押し当て部材は、前記中空管の軸方向に延在する板状部材又は棒状部材であり、
前記押付け圧力調整部は、前記板状部材又は前記棒状部材を前記中空管に向けて凸となるように湾曲させるものである、請求項１０又は１１に記載の分離膜エレメントの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパイラル型の分離膜エレメントの製造方法及びその製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体や気体等の原料流体から特定の流体成分を分離するために、スパイラル型分離膜エレメントを用いることが知られている（例えば、特許文献１、２等）。スパイラル型分離膜エレメントは、一般的に、分離膜、供給側流路材、及び透過側流路材等を積層した積層体を中空管に巻回した構造を有し、分離膜を透過した透過流体と原料流体との混合を防止するための封止部も有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２０２３７１号公報
【特許文献２】特開２００５−２７９３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、封止剤によって形成される封止部の信頼性を向上させたスパイラル型の分離膜エレメントの製造方法及びその製造装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、以下のスパイラル型の分離膜エレメントの製造方法及びその製造装置を提供する。
【０００６】
〔１〕  有孔の中空管と分離膜を含む積層体とを備え、前記中空管に前記積層体が巻回されたスパイラル型の分離膜エレメントの製造方法であって、
前記中空管に巻回された部分の前記積層体に対して押し当て部材を押し当てる工程を含み、
前記積層体は、
対向する前記分離膜の間に原料流体が流れる供給側流路材を介在させた膜リーフ、及び、前記分離膜を透過した透過流体が流れる透過側流路材を積層した分離膜ユニットと、
前記分離膜ユニットの少なくとも一方の表面に設けられた封止剤と、を含み、
前記封止剤は、
前記分離膜ユニットにおいて、前記中空管に巻回された前記積層体の軸方向両端側にそれぞれ位置して巻回方向に延在することになる第１サイド部及び第２サイド部、並びに、前記中空管に巻回された前記積層体の軸方向に延在する端部のうち外周側に位置する端部になるエンド部に設けられ、
前記押し当てる工程は、前記押し当て部材による押し当てを、前記中空管を回転させながら行う工程を含み、かつ、下記式（１）及び下記式（２）：
０．１×Ｐｓ１≦Ｐｅ      （１）
０．１×Ｐｓ２≦Ｐｅ      （２）
の関係を満たすように、前記押し当て部材を押し当てる、分離膜エレメントの製造方法。
［上記式（１）及び上記式（２）中、Ｐｓ１、Ｐｓ２、及びＰｅは、以下の意味を表す。
【０００７】
前記押し当てる工程を終了した時点の前記中空管に巻回された前記積層体において、
前記分離膜ユニットの前記第１サイド部に設けられた前記封止剤が存在する領域を第１サイド封止剤領域とし、
前記分離膜ユニットの前記第２サイド部に設けられた前記封止剤が存在する領域を第２サイド封止剤領域とし、
前記第１サイド封止剤領域と前記第２サイド封止剤領域との間に存在し、前記エンド部に設けられた前記封止剤が存在する領域をエンド封止剤領域とし、
前記中空管に巻回された前記積層体の軸方向全長に沿って連なるように複数の圧力測定領域を設定したときに、
Ｐｓ１は、前記複数の圧力測定領域のうちの前記第１サイド封止剤領域の少なくとも一部が含まれる圧力測定領域からなる第１サイド圧力測定領域において、各圧力測定領域に付与された１０ｋＰａ以上の押付け圧力を、前記第１サイド圧力測定領域に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与された時間で平均した時間平均押付け圧力のうちの最大値であり、
Ｐｓ２は、前記複数の圧力測定領域のうちの前記第２サイド封止剤領域の少なくとも一部が含まれる圧力測定領域からなる第２サイド圧力測定領域において、各圧力測定領域に付与された１０ｋＰａ以上の押付け圧力を、前記第２サイド圧力測定領域に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与された時間で平均した時間平均押付け圧力のうちの最大値であり、
Ｐｅは、前記複数の圧力測定領域のうちの前記第１サイド圧力測定領域と前記第２サイド圧力測定領域との間に存在する圧力測定領域からなるエンド圧力測定領域において、各圧力測定領域に付与された１０ｋＰａ以上の押付け圧力を、前記エンド圧力測定領域に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与された時間で平均した時間平均押付け圧力のうちの最大値である。］
〔２〕  前記押し当てる工程は、さらに、下記式（３）及び下記式（４）：
１．１×Ｐｓ１≧Ｐｅ      （３）
１．１×Ｐｓ２≧Ｐｅ      （４）
の関係を満たすように前記押し当て部材を押し当てる、〔１〕に記載の分離膜エレメントの製造方法。
【０００８】
〔３〕  前記押し当て部材は、前記中空管の軸方向に延在する板状部材、棒状部材、及びロールのうちの少なくとも１つである、〔１〕又は〔２〕に記載の分離膜エレメントの製造方法。
【０００９】
〔４〕  前記押し当て部材は、前記中空管の軸方向に延在する板状部材又は棒状部材であり、
前記押し当てる工程は、前記板状部材又は前記棒状部材を前記中空管に向けて凸となるように湾曲した状態で前記積層体に押し当てる工程を含む、〔１〕〜〔３〕のいずれかに記載の分離膜エレメントの製造方法。
【００１０】
〔５〕  さらに、前記中空管の周囲に前記積層体を巻回した巻回体に外装材を巻付けて外装材付き巻回体を得る工程を有し、
前記外装材付き巻回体における前記積層体の軸方向両端における直径Ｄｓと、軸方向中心における直径Ｄｃとが、下記式（５）：
０．８×Ｄｓ≦Ｄｃ≦Ｄｓ      （５）
の関係を満たす、〔１〕〜〔４〕のいずれかに記載の分離膜エレメントの製造方法。
【００１１】
〔６〕  さらに、前記外装材付き巻回体の封止剤を硬化させる工程を有する、〔１〕〜〔５〕のいずれかに記載の分離膜エレメントの製造方法。
【００１２】
〔７〕前記分離膜は、親水性樹脂を含む樹脂層を含む、〔１〕〜〔６〕のいずれかに記載の分離膜エレメントの製造方法。
【００１３】
〔８〕  前記原料流体は、水蒸気及び酸性ガスを含むガスであり、
前記透過流体は、酸性ガスを含む、〔７〕に記載の分離膜エレメントの製造方法。
【００１４】
〔９〕  前記樹脂層は、酸性ガスと可逆的に反応する物質を含む、〔７〕又は〔８〕に記載の分離膜エレメントの製造方法。
【００１５】
〔１０〕  有孔の中空管に分離膜を含む積層体を巻回するスパイラル型の分離膜エレメントの製造装置であって、
前記中空管の軸方向両端部を回転可能に支持する支持部と、
前記中空管を回転させるための回転駆動部と、
前記中空管の周囲に巻回された部分の前記積層体に対して押し当てられる押し当て部と、を含み、
前記押し当て部は、押し当て部材と、前記押し当て部材による前記積層体への押付け圧力を調整する押付け圧力調整部と、を含み、
前記押し当て部材は、前記中空管に巻回された前記積層体の軸方向両端側の両端領域のそれぞれに押し当てられる第１端部押し当て部及び第２端部押し当て部と、前記第１端部押し当て部と前記第２端部押し当て部との間に位置する中央押し当て部と、を含み、
前記押付け圧力調整部は、下記式（１’）及び下記式（２’）：
０．１×Ｐｓ１’≦Ｐｅ’      （１’）
０．１×Ｐｓ２’≦Ｐｅ’      （２’）
の関係を満たすように押付け圧力を調整するものである、分離膜エレメントの製造装置。
［上記式（１’）及び上記式（２’）中、Ｐｓ１’、Ｐｓ２’、及びＰｅ’は、以下の意味を表す。
【００１６】
前記中空管に巻回された前記積層体の軸方向全長に沿って連なるように複数の圧力測定領域を設定したときに、
Ｐｓ１’は、前記複数の圧力測定領域のうちの前記第１端部押し当て部が押し当てられる１以上の圧力測定領域において、前記第１端部押し当て部によって各圧力測定領域に付与された１０ｋＰａ以上の押付け圧力を、当該押付け圧力を付与した時間で平均した時間平均押付け圧力のうちの最大値であり、
Ｐｓ２’は、前記複数の圧力測定領域のうちの前記第２端部押し当て部が押し当てられる１以上の圧力測定領域において、前記第２端部押し当て部によって各圧力測定領域に付与された１０ｋＰａ以上の押付け圧力を、当該押付け圧力を付与した時間で平均した時間平均押付け圧力のうちの最大値であり、
Ｐｅ’は、前記複数の圧力測定領域のうちの前記中央押し当て部が押し当てられる１以上の圧力測定領域において、前記中央押し当て部によって各圧力測定領域に付与された１０ｋＰａ以上の押付け圧力を、当該押付け圧力を付与した時間で平均した時間平均押付け圧力のうちの最大値である。］
〔１１〕  前記押付け圧力調整部は、さらに、下記式（３’）及び下記式（４’）：
１．１×Ｐｓ１’≧Ｐｅ’      （３’）
１．１×Ｐｓ２’≧Ｐｅ’      （４’）
の関係を満たすように押付け圧力を調整するものである、〔１０〕に記載の分離膜エレメントの製造装置。
【００１７】
〔１２〕  前記押し当て部材は、前記中空管の軸方向に延在する板状部材又は棒状部材であり、
前記押付け圧力調整部は、前記板状部材又は前記棒状部材を前記中空管に向けて凸となるように湾曲させるものである、〔１０〕又は〔１１〕に記載の分離膜エレメントの製造装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の分離膜エレメントの製造方法によれば、封止剤によって形成される封止部の信頼性を向上させたスパイラル型の分離膜エレメントを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の分離膜エレメントの一例を展開して示す、一部切欠き部分を設けた概略の斜視図である。
【図２】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の分離膜エレメントの一例を示す、一部展開部分を設けた概略の斜視図である。
【図３】本発明の分離膜エレメントに含まれる巻回体の一例を示し、（ａ）は巻回体を展開して示す概略の断面図であり、（ｂ）は巻回体の概略の模式図であり、（ｃ）は外装材付き巻回体の概略の模式図である。
【図４】本発明の分離膜エレメントの製造工程の一例を示し、（ａ）は分離膜ユニットの概略の断面図であり、（ｂ）は分離膜ユニットに封止剤を設けた場合の概略の断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の概略の平面図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の分離膜エレメントの製造工程の一例を示す概略の模式図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の分離膜エレメントの製造工程の他の例を示す概略の模式図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の分離膜エレメントの製造工程の他の例を示す概略の模式図である。
【図８】本発明の分離膜エレメントの製造工程の他の例を示す概略の模式図である。
【図９】本発明の分離膜エレメントの製造工程の他の例を示す概略の模式図である。
【図１０】本発明の分離膜エレメントの製造工程の他の例を示す概略の模式図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の分離膜エレメントの製造工程の他の例を示す概略の模式図である。
【図１２】本発明の分離膜エレメントの製造工程の他の例を示す概略の模式図である。
【図１３】本発明の分離膜エレメントの製造工程において押付け圧力を測定するために設定した圧力測定領域を説明するために便宜的に示した概略の模式図である。
【図１４】本発明の分離膜エレメントに含まれる分離膜の一例を示す概略の断面図である。
【図１５】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の分離膜エレメントの製造工程の他の例を示す概略の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（分離膜エレメント）
図１は、本実施形態の分離膜エレメントを展開して示す、一部切欠き部分を設けた概略の斜視図である。図２（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態の分離膜エレメントを示す、一部展開部分を設けた概略の斜視図である。図３（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の分離膜エレメントに含まれる巻回体の一例を示し、図３（ａ）は巻回体を展開して示す概略の断面図であり、図３（ｂ）は巻回体の概略の模式図であり、図３（ｃ）は外装材付き巻回体の概略の模式図である。
【００２１】
本実施形態のスパイラル型の分離膜エレメント１は、図１に示すように、
原料流体が流れる供給側流路材３と、
供給側流路材３を流れる原料流体に含まれる特定の流体を選択的に分離して透過させる分離膜シート１０（分離膜）と、
分離膜シート１０を透過した透過流体が流れる透過側流路材４と、
原料流体と透過流体との混合を防止するための封止部と、
透過側流路材４を流れる透過流体を収集する有孔の中空管５と、を有する。
【００２２】
分離膜エレメント１は、中空管５の周囲に、分離膜シート１０を含む積層体７が巻回されたものである。分離膜エレメント１は、中空管５の周囲に積層体７を巻回した巻回体２（図３（ａ）及び（ｂ））において、後述する封止剤を硬化させて封止部を形成することによって得ることができる。巻回体２は、円筒状、角筒状等の任意の形状であってもよい。積層体７は、図３（ａ）に示すように、対向するように配置された分離膜シート１０の間に供給側流路材３を介在させた膜リーフ６と、透過側流路材４とを積層した分離膜ユニット９（図４（ａ））を１以上含むとともに、分離膜ユニット９の少なくとも一方の表面に設けた封止剤８を含む（図４（ｂ）及び（ｃ））。積層体７に含まれる封止剤８は、分離膜エレメント１の封止部を形成するためのものである。分離膜エレメント１の封止部は、分離膜エレメント１において透過側流路材４を介在させて対向する膜リーフ６の間に設けられる。封止部は、膜リーフ６の間の透過側流路材４に封止剤８が浸透して形成されたものであってもよく、封止部には、膜リーフ６をなす部材の一部に封止剤が浸透して形成された部分が含まれていてもよい。
【００２３】
分離膜エレメント１は、巻回体２の巻戻しや巻崩れを防止するために、図３（ｃ）に示すように巻回体２をなす積層体７の外周に外周テープ等の外装材５４を巻付けた外装材付き巻回体２ａを含む分離膜エレメント１としてもよく、図２（ｂ）に示すように、外装材付き巻回体２ａの軸方向両端側（巻回された積層体７の両端）にテレスコープ防止板５５等の固定部材を設けた分離膜エレメント１ａとしてもよい。さらに、分離膜エレメント１にかかる内圧及び外圧による負荷に対する強度を確保するために、外装材５４を巻付けた巻回体２ａの最外周にアウターラップ（補強層）を有していてもよい。
【００２４】
分離膜エレメント１が有する分離膜シート１０は、気体や液体等の流体を選択的に透過させることができ、例えば後述する酸性ガスを選択的に透過する分離膜シートや、特定のイオンを選択的に透過する分離膜シート等であり得る。そのため、分離膜エレメント１では、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、供給側端部５１側から原料流体を供給することにより、分離膜シート１０を透過した透過流体を中空管５内部に収集して排出口５２及び／又は排出口５２とは反対側の口から排出し、分離膜シート１０を透過しなかった原料流体を排出側端部５３側から排出することができる。
【００２５】
（分離膜エレメントの製造方法）
図４は、本実施形態の分離膜エレメントの製造工程の一例を示し、図４（ａ）は分離膜ユニット９の概略の断面図であり、図４（ｂ）は分離膜ユニット９に封止剤８を設けた場合の概略の断面図であり、図４（ｃ）は図４（ｂ）の概略の平面図である。図５（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態の分離膜エレメントの製造工程の一例を示す概略の模式図である。図６〜図１２は、本実施形態の分離膜エレメントの製造工程の他の例を示す概略の模式図である。図１３は、本実施形態の分離膜エレメントの製造工程において押付け圧力を測定するために設定した圧力測定領域を説明するために便宜的に示した概略の模式図である。図１５（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の分離膜エレメントの製造工程の他の例を示す概略の断面図である。
【００２６】
本実施形態の分離膜エレメント１の製造方法は、中空管５に巻回された部分の積層体７に対してプレスバー７１（押し当て部材）を押し当てる工程（以下、「押し当てる工程」ということがある。）を含む。押し当てる工程は、プレスバー７１による押し当てを、中空管５を回転させながら行う工程を含む。中空管５は、中空管５に回転駆動力を付与することによって回転してもよく、中空管５に巻回された部分の積層体７に対して回転駆動力を付与することによって回転してもよい。また、中空管５は、連続的に回転してもよく、間欠的に回転してもよい。押し当てる工程は、中空管５を回転させずに、中空管５に巻回された部分の積層体７に対してプレスバー７１を押し当てる工程を含んでいてもよい。
【００２７】
押し当てる工程は、中空管５の周囲に巻回された積層体７に設けられた、上記した封止部を形成するための第１サイド封止剤領域、第２サイド封止剤領域、及びエンド封止剤領域を形成するための工程を含む。第１サイド封止剤領域及び第２サイド封止剤領域は、中空管５に巻回された積層体７（巻回体２である場合を含む）において、分離膜ユニット９の後述する第１サイド部９ａ及び第２サイド部９ｂ（図４（ｃ））に設けられた封止剤８を、膜リーフ６の間の透過側流路材４に浸透させたり、対向する膜リーフ６の間（透過側流路材４が介在した状態であってもよい）で押し広げたりすることによって形成される領域である。中空管５に巻回された部分の積層体７におけるエンド封止剤領域は、分離膜ユニット９の後述するエンド部９ｃ（図４（ｃ））に設けられた封止剤８を、膜リーフ６の間の透過側流路材４に浸透させたり、対向する膜リーフ６の間（透過側流路材４が介在した状態であってもよい）で押し広げたりすることによって形成される領域である。本明細書においてエンド封止剤領域は、第１サイド封止剤領域と第２サイド封止剤領域との間に存在する領域をいい、第１サイド封止剤領域及び第２封止剤領域は含まないものとする。第１サイド封止剤領域、第２サイド封止剤領域、及びエンド封止剤領域はいずれも、押し当てる工程が終了した時点の中空管５に巻回された積層体７（巻回体２である場合を含む）に形成されている領域である。
【００２８】
分離膜エレメント１の製造方法は、上記した押し当てる工程が、積層体７を中空管５の周囲に巻回した巻回体２を形成する工程を含んでいてもよい。積層体７は、膜リーフ６と透過側流路材４とを積層した分離膜ユニット９を１以上含むとともに、分離膜ユニット９の少なくとも一方の表面に設けた封止剤８を含む（図３（ａ）、図４（ｂ））。そのため、分離膜エレメント１の製造方法では、膜リーフ６を製造する工程や、積層体７を製造する工程を含むことができる。また、分離膜エレメント１の製造方法は、巻回体２の外周に外周テープ等の外装材５４を巻付けて外装材付き巻回体２ａ（図３（ｃ））を得る工程、外装材付き巻回体２ａの封止剤８を硬化させる工程を有することが好ましい。
【００２９】
膜リーフ６を製造する工程は、例えば図４（ａ）の断面図に示すように、二つ折りにした分離膜シート１０の間に供給側流路材３を挟み込むことによって行うことができる。分離膜シート１０は二つ折りにして用いてもよいが、対向するように配置された２枚の分離膜シート１０の間に供給側流路材３を介在させて、２枚の分離膜シート１０の一辺を互いに接着するようにしてもよい。
【００３０】
積層体７を製造する工程は、例えば図４（ａ）に示すように、膜リーフ６と透過側流路材４とを積層して分離膜ユニット９を製造する工程と、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、分離膜ユニット９の少なくとも一方の表面に封止剤８を設ける工程と、を含むことができる。分離膜ユニット９を製造する工程は、例えば図４（ａ）に示すように、透過側流路材４上に膜リーフ６を積層すればよい。封止剤８を設ける工程は、例えば図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、分離膜ユニット９の膜リーフ６側の表面の第１サイド部９ａ、第２サイド部９ｂ、及びエンド部９ｃに封止剤８を設ければよい。分離膜ユニット９の第１サイド部９ａ及び第２サイド部９ｂは、巻回体２の軸方向両端側に位置して巻回方向に延在することになる領域であり、エンド部９ｃは、巻回体２の軸方向に延在する端部のうち外周側に位置する端部になる領域である。第１サイド部９ａ及び第２サイド部９ｂに設けられる封止剤８は、図４（ｃ）に示すように、膜リーフ６の軸方向両端の位置に設けられてもよいが、軸方向両端から軸方向内側の位置に巻回方向に沿って設けられてもよい。エンド部９ｃに設けられる封止剤８も同様に、図４（ｃ）に示すように、膜リーフ６の軸方向に延在する一端の位置に設けられてもよいが、当該一端から巻回方向（軸方向に直交する方向）内側の位置に軸方向に沿って設けられてもよい。
【００３１】
封止剤８は、転写や塗布等によって分離膜ユニット９に設けることができる。上記では、分離膜ユニット９の膜リーフ６側の表面に封止剤８を設ける場合について説明したが、分離膜ユニット９の透過側流路材４側の表面に封止剤８を設けてもよく、分離膜ユニット９の両面（膜リーフ６側の表面及び透過側流路材４側の表面）に設けてもよい。膜リーフ６をなす部材への封止剤８の浸透を促進するためには、隣接する膜リーフ６の間に介在する透過側流路材４の両面に封止剤８を設けることが好ましい。
【００３２】
積層体７を製造する工程は、上記した工程のみであってもよいが、上記した一連の工程を繰り返して、図３（ａ）に示すように、複数の分離膜ユニット９を積層してもよい。あるいは、積層体７を製造する工程は次のように行ってもよい。まず、膜リーフ６上又は透過側流路材４上に上記で説明したように封止剤８を設け、この封止剤８を介して膜リーフ６と透過側流路材４とを積層した複合体をあらかじめ複数準備する。続いて、透過側流路材４上に膜リーフ６を設けた分離膜ユニット９（図４（ａ））上に、上記で準備した複合体を、透過側流路材４側が分離膜ユニット９の膜リーフ６と対向するように積層して、複数の分離膜ユニット９が積層された積層体７を形成してもよい。
【００３３】
分離膜ユニット９の積層数は、分離膜エレメント１の分離性能等に応じて選定すればよく、例えば１０層以上とすることができ、２０層以上であってもよく、３０層以上であってもよく、通常、７０層以下である。複数の分離膜ユニット９を有する積層体７では、図３（ａ）に示すように、膜リーフ６の折り目部分が同じ側に位置し、かつ、この折り目部分の位置が、折り目部分と直交する方向にずれるように、分離膜ユニット９を積層することが好ましい。
【００３４】
次に、巻回体２を形成する工程を行う。巻回体２を形成する工程では、得られた積層体７の最外層に位置する透過側流路材４の一端を、中空管５の外周に固定し（図３（ａ））、中空管５の周囲に積層体７を巻回する。中空管５は、積層体７を得る際に用いる透過側流路材４にあらかじめ固定されていてもよく、この中空管５が固定された透過側流路材４を用いて積層体７を得てもよい。中空管５は、図３（ａ）に示すように、積層体７において膜リーフ６の折り目部分が位置する側の端部に設けることが好ましい。中空管５の周囲に積層体７を巻回する際には中空管５を回転させて、中空管５の周囲に積層体７を巻回することにより、図３（ｂ）に示す巻回体２を得ることができる。
【００３５】
分離膜エレメント１の製造方法は、上記したように、中空管５の周囲に巻回された部分の積層体７に対してプレスバー７１を押し当てる工程を含み、押し当てる工程は、プレスバー７１による押し当てを、中空管５を回転させながら行う工程を含む（図５（ａ）及び（ｂ））。プレスバー７１は、例えば、高強度な樹脂やステンレス等の金属等の板状部材又は棒状部材であって、中空管５の軸方向に延在し得るものであり、例えば軸方向に平行に延在するものであってもよい。板状部材及び棒状部材は、後述するように中空管５に巻回された積層体７に対して凸となるように湾曲させることができる形状であればよく、板状部材及び棒状部材の断面形状は、円形、楕円形、小判形、三角形や四角形等の多角形、曲線部分と直線部分とを含む形状等、特に限定されない。プレスバー７１は、巻回体２の軸方向全長に対して押圧可能な長さを有するものであることが好ましく、巻回体２の軸方向全長よりも長いものであることが好ましい。
【００３６】
また、中空管５を回転させながらプレスバー７１を積層体７に押し当てる際に、プレスバー７１と積層体７との間に生じる摩擦によって積層体７が損傷しないように、積層体７表面と接するプレスバー７１の表面に、摩擦を低減するための研磨処理等の表面処理が施されていることが好ましい。積層体７表面と接するプレスバー７１の表面の表面処理の程度は特に限定されないが、例えば、算術平均粗さＲａが２５以下であることが好ましく、２０以下であることがより好ましい。
【００３７】
押し当てる工程では、プレスバー７１により積層体７に含まれる封止剤８に押付け圧力を付与し、中空管５に巻回された部分の積層体７において透過側流路材４を介在して対向する膜リーフ６の間に封止剤８を押し広げるとともに、透過側流路材４や必要に応じて膜リーフ６をなす部材の一部に封止剤８を浸透させる。このような封止剤８の押し広げや浸透により、第１サイド部９ａ及び第２サイド部９ｂに設けられた封止剤８によって、巻回体２における第１サイド封止剤領域及び第２サイド封止剤領域を形成し、エンド部９ｃに設けられた封止剤８によって、中空管５の周囲に巻回された積層体７におけるエンド封止剤領域を形成する。そして、中空管５の周囲に積層体７全体を巻回した巻回体２に設けられた第１サイド封止剤領域、第２サイド封止剤領域、及びエンド封止剤領域の封止剤８を、後述するように硬化させることにより、透過側流路材４を介在させて対向する膜リーフ６の間に、原料流体と透過流体との混合を防止するための封止部を有する分離膜エレメント１を得ることができる。
【００３８】
上記したように、押し当てる工程では、分離膜ユニット９の第１サイド部９ａ、第２サイド部９ｂ、及びエンド部９ｃに設けられた封止剤８に対して押付け圧力を付与して、中空管５に巻回された部分の積層体７（巻回体２である場合を含む）に、封止部を形成するための第１サイド封止剤領域、第２サイド封止剤領域、及びエンド封止剤領域を形成する。そのため、中空管５に巻回された部分の積層体７（巻回体２である場合を含む）において、第１サイド封止剤領域となる領域、第２サイド封止剤領域となる領域、及びエンド封止剤領域となる領域のそれぞれの少なくとも一部に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されるように、プレスバー７１を押し当てる工程を含むことが好ましい。このプレスバー７１を押し当てる工程は、上記した３つの領域（第１サイド封止剤領域となる領域、第２サイド封止剤領域となる領域、及びエンド封止剤領域となる領域）に、同時に押付け圧力を付与するように行ってもよく、それぞれの領域に別工程で押付け圧力を付与するように行ってもよい。プレスバー７１を用いて押し当てる工程を行う場合、後述するように、第１サイド封止剤領域となる領域及び第２サイド封止剤領域となる領域に押付け圧力を付与する工程と、エンド封止剤領域となる領域に押付け圧力を付与する工程とを、別工程で行うことができる。
【００３９】
押し当てる工程は、中空管５に積層体７を巻回する工程（巻回体２を得る工程の過程）で行ってもよく、中空管５に巻回して得られた巻回体２に対して行ってもよく、巻回体２の外周に外装材５４を巻付けた外装材付き巻回体２ａ（図３（ｃ））に対して行ってもよく、これらを組み合わせて行ってもよい。押し当てる工程は、例えば次のように行うことができる。中空管５の周囲に積層体７を巻回する際に、中空管５を回転させながら、積層体７のうち中空管５の周囲に巻回された部分に対してプレスバー７１を押し当て、この状態で積層体７の全長を中空管５に巻回して巻回体２（図３（ｂ））を得る。巻回体２が得られた後も中空管５を回転させて巻回体を回転させ、回転する巻回体２に対してプレスバー７１を押し当てる。押し当てる工程は、中空管５を回転させながら、中空管５に積層体７を巻回する工程の少なくとも一部の期間において行うとともに、中空管５を回転させながら、中空管５に積層体７の全長を巻回して得られた巻回体２に対して行うことが好ましい。
【００４０】
上記した押し当てる工程では、中空管５に巻回された積層体７に対して、下記式（１）及び下記式（２）：
０．１×Ｐｓ１≦Ｐｅ      （１）
０．１×Ｐｓ２≦Ｐｅ      （２）
の関係を満たすようにプレスバー７１を押し当てている。Ｐｓ１とＰｓ２とは、同じ値であってもよく、異なる値であってもよい。
【００４１】
上記式（１）及び上記式（２）中のＰｓ１、Ｐｓ２、及びＰｅは、以下の意味を表す。すなわち、まず、
押し当てる工程を終了した時点の中空管５に巻回された積層体７において、
分離膜ユニット９の第１サイド部９ａに設けられた封止剤８が存在する領域を第１サイド封止剤領域とし、
分離膜ユニット９の第２サイド部９ｂに設けられた封止剤が存在する領域を第２サイド封止剤領域とし、
第１サイド封止剤領域と第２サイド封止剤領域との間に存在し、エンド部９ｃに設けられた封止剤が存在する領域をエンド封止剤領域とし、
中空管５に巻回された積層体７の軸方向全長に沿って連なるように複数の圧力測定領域を設定する。このとき、
Ｐｓ１は、複数の圧力測定領域のうちの第１サイド封止剤領域の少なくとも一部が含まれる圧力測定領域からなる第１サイド圧力測定領域において、各圧力測定領域に付与された１０ｋＰａ以上の押付け圧力を、第１サイド圧力測定領域に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与された時間で平均した時間平均押付け圧力のうちの最大値であり、
Ｐｓ２は、複数の圧力測定領域のうちの第２サイド封止剤領域の少なくとも一部が含まれる圧力測定領域からなる第２サイド圧力測定領域において、各圧力測定領域に付与された１０ｋＰａ以上の押付け圧力を、第２サイド圧力測定領域に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与された時間で平均した時間平均押付け圧力のうちの最大値であり、
Ｐｅは、複数の圧力測定領域のうちの第１サイド圧力測定領域と第２サイド圧力測定領域との間に存在する圧力測定領域からなるエンド圧力測定領域において、各圧力測定領域に付与された１０ｋＰａ以上の押付け圧力を、エンド圧力測定領域に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与された時間で平均した時間平均押付け圧力のうちの最大値である。
【００４２】
上記した圧力測定領域は、図１３において符号「３１」で示すように、中空管５に巻回された積層体７（巻回体２である場合を含む）の軸方向全長に沿って連なるように設定された複数の領域であり、中空管５に巻回された積層体７の軸方向に所定の長さを有するように区分された円柱形状を有する領域である。圧力測定領域３１は、押し当てる工程において、中空管５に巻回された積層体７の表面に付与される押付け圧力の時間変化を、圧力測定領域３１毎に測定できるように設定されている。圧力測定領域３１は、後述する実施例で説明するように、面圧分布測定システム（Ｉ−ｓｃａｎシステム、ニッタ社製）によって設定することができ、より具体的には、面圧分布測定システムの検出部の面積によって設定することができる。
【００４３】
第１サイド圧力測定領域は、図１３において符号「３２ａ」で示すように、複数の圧力測定領域３１のうち、押し当てる工程が終了する時点において第１サイド封止剤領域の少なくとも一部が含まれる圧力測定領域３１である。第２サイド圧力測定領域は、図１３において符号「３２ｂ」で示すように、複数の圧力測定領域３１のうち、押し当てる工程が終了する時点において第２サイド封止剤領域の少なくとも一部が含まれる圧力測定領域３１である。エンド圧力測定領域は、図１３において符号「３３」で示すように、複数の圧力測定領域３１のうち、押し当てる工程が終了する時点において第１サイド圧力測定領域３２ａと第２サイド圧力測定領域３２ｂとの間に存在する圧力測定領域３１である。エンド圧力測定領域３３には、第１サイド圧力測定領域３２ａ及び第２サイド圧力測定領域３２ｂは含まれない。
【００４４】
上記式（１）におけるＰｓ１は、以下の手順で決定する。まず、第１サイド圧力測定領域３２ａに含まれる各圧力測定領域３１について、当該圧力測定領域３１に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されたときの当該押付け圧力を、第１サイド圧力測定領域３２ａに１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与された時間で平均して時間平均押付け圧力を算出する。次に、圧力測定領域３１毎に算出された時間平均押付け圧力の中の最大値をＰｓ１とする。ここで、第１サイド圧力測定領域３２ａに１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与された時間は、第１サイド圧力測定領域３２ａに含まれる圧力測定領域３１のいずれかに、１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されている時間を合計した時間である。また、時間平均押付け圧力は、第１サイド圧力測定領域３２ａに含まれる各圧力測定領域３１において、第１サイド圧力測定領域３２ａに１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されている時間に付与された押付け圧力の合計（押付け圧力を、時間に対してプロットしたグラフの積分値）を、第１サイド圧力測定領域３２ａに１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されている時間の合計で平均した値である。
【００４５】
上記式（２）におけるＰｓ２についても同様の手順で決定することができる。すなわち、まず、第２サイド圧力測定領域３２ｂに含まれる圧力測定領域３１について、当該圧力測定領域３１に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されたときの当該押付け圧力を、第２サイド圧力測定領域３２ｂに１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与された時間で平均して時間平均押付け圧力を算出する。次に、圧力測定領域３１毎に算出された時間平均押付け圧力の中の最大値をＰｓ２とする。第２サイド圧力測定領域３２ｂに１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与された時間についても上記Ｐｓ１と同様に、第２サイド圧力測定領域３２ｂに含まれる圧力測定領域３１のいずれかに、１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されている時間を合計した時間とする。また、時間平均押付け圧力についても上記Ｐｓ１と同様に、第２サイド圧力測定領域３２ｂに含まれる各圧力測定領域３１において、第２サイド圧力測定領域３２ｂに１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されている時間に付与された押付け圧力の合計（押付け圧力を、時間に対してプロットしたグラフの積分値）を、第２サイド圧力測定領域３２ｂに１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されている時間の合計で平均した値である。
【００４６】
上記式（１）及び上記式（２）におけるＰｅについても同様である。すなわち、まず、エンド圧力測定領域３３に含まれる圧力測定領域３１について、当該圧力測定領域３１に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されたときの当該押付け圧力を、エンド圧力測定領域３３に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与された時間で平均して時間平均押付け圧力を算出する。エンド圧力測定領域３３に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与された時間は、第１サイド圧力測定領域３２ａに含まれる圧力測定領域３１のいずれかに、１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されている時間を合計した時間である。また、時間平均押付け圧力は、エンド圧力測定領域３３に含まれる各圧力測定領域３１において、エンド圧力測定領域３３に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されている時間に付与された押付け圧力の合計（押付け圧力を、時間に対してプロットしたグラフの積分値）を、エンド圧力測定領域３３に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されている時間の合計で平均した値である。
【００４７】
また、押し当てる工程は、さらに、下記式（３）及び下記式（４）：
１．１×Ｐｓ１≧Ｐｅ      （３）
１．１×Ｐｓ２≧Ｐｅ      （４）
の関係を満たすようにプレスバー７１を押し当てることが好ましい。
【００４８】
Ｐｅが、Ｐｓ１及びＰｓ２の０．１倍以上であることにより、エンド部に付与された封止剤が押し広げられやすくなり、透過側流路材４や必要に応じて膜リーフ６をなす部材の一部に浸透させやすくなるため、封止剤による接着面積を向上することができる。これにより、封止特性等において信頼性を向上した封止部を形成しやすい。Ｐｅは、Ｐｓ１及びＰｓ２の０．３倍以上であることが好ましく、０．５倍以上であることがより好ましく、０．７倍以上であることがさらに好ましい。また、Ｐｅは、Ｐｓ１及びＰｓ２の１．１倍以下であることが好ましく、１．０倍以下であることがより好ましい。ＰｅがＰｓ１及びＰｓ２の１．１倍を超えると、特に分離膜シート１０がゲル状の樹脂層を含む場合に樹脂層が圧潰しやすくなる傾向にある。
【００４９】
本実施形態の分離膜エレメントの製造方法では、上記したように、押し当てる工程は、上記式（１）〜式（４）の関係を満たすように、中空管５に巻回された積層体７に対してプレスバー７１による押し当てを行う工程を含んでいる。押し当てる工程は、中空管５を回転させながら、中空管５に巻回された積層体７に対してプレスバー７１による押し当てを行っている期間において、上記式（１）〜式（４）の関係を満たすように、プレスバー７１を押し当てることが好ましい。これにより、第１サイド部９ａ及び第２サイド部９ｂに設けられた封止剤８、並びにエンド部９ｃに設けられた封止剤８の押し広げや浸透を好適に行い、封止剤による接着面積を増加させることができる。これにより、封止剤によって封止すべき範囲に封止剤を存在させることができるため、封止剤によって形成される封止部の信頼性を向上することができ、分離膜エレメント１において原料流体と透過流体との混合を良好に防止できる封止部を形成することが期待できる。
【００５０】
上記した式（１）及び（２）の関係を満たすように行われる押し当てる工程は、例えば、図５（ａ）に示すように、中空管５を回転させながら、中空管５に巻回された積層体７又は巻回体２に対して、その軸方向に平行な状態でプレスバー７１を巻回体２に押し当てる工程（以下、「工程Ａ」ということがある。）と、図５（ｂ）に示すように、プレスバー７１を、中空管５に巻回された積層体７又は巻回体２に向けて凸となるように湾曲させた状態として、中空管５を回転させながら、中空管５に巻回された積層体７又は巻回体２に押し当てる工程（以下、「工程Ｂ」ということがある。）と、を含むことができる。例えば、工程Ａは、主に上記した第１サイド封止剤領域となる領域及び第２サイド封止剤領域となる領域に押付け圧力を付与することを目的として行うことができ、工程Ｂでは、主に上記したエンド封止剤領域となる領域に押付け圧力を付与することを目的として行うことができる。なお、図５では、巻回体２に対してプレスバー７１を押し当てる場合を示しているが、中空管５に巻回された積層体７に対してプレスバー７１を押し当てる場合も、外装材付き巻回体２ａ（図３（ｃ））に対してプレスバー７１を押し当てる場合も、図５に示すように行うことができる。
【００５１】
積層体７は、上記したように分離膜ユニット９の第１サイド部９ａ、第２サイド部９ｂ、及びエンド部９ｃに封止剤８が設けられている（図４（ｂ）及び（ｃ））。そのため、中空管５の周囲に積層体７を巻回すると、巻回体２の軸方向両端側では分離膜ユニット９の第１サイド部９ａ及び第２サイド部９ｂに設けられた封止剤８が径方向に重なり合い、巻回体２の径方向の断面では、巻回体２の軸方向中央部に比較すると封止剤８が密に存在する状態となる。一方、巻回体２の軸方向中央部では、分離膜ユニット９のエンド部９ｃに設けられた封止剤８が巻回体２の周方向に間欠的に存在し、径方向での封止剤８どうしの重なり合いが少ないため、巻回体２の径方向の断面では、巻回体２の軸方向両端側に比較すると、封止剤８が粗に存在する状態となる。このような巻回体２は、軸方向両端側が硬く、軸方向中央部が柔らかい傾向にある。
【００５２】
それゆえ、図５（ａ）に示すように、プレスバー７１を、中空管５に巻回された積層体７又は巻回体２の軸方向に平行な状態として工程Ａを行うと、第１サイド部９ａ及び第２サイド部９ｂに設けられた封止剤８にはプレスバー７１による押付け圧力が付与されやすいが、エンド部９ｃに設けられた封止剤８にはプレスバー７１による押付け圧力が付与されにくい。そこで、図５（ｂ）に示すように、プレスバー７１を、中空管５に巻回された積層体７又は巻回体２に向けて凸となるように湾曲させた状態として、中空管５に巻回された積層体７又は巻回体２に押し当てることにより（工程Ｂ）、エンド部９ｃに設けられた封止剤８にも、プレスバー７１により、工程Ａ（図５（ａ））において付与される押付け圧力よりも強い押付け圧力を付与することができる。このように工程Ａ及び工程Ｂを行うことにより、第１サイド部９ａ、第２サイド部９ｂ、及びエンド部９ｃに設けられた封止剤８が押し広げられるとともに、透過側流路材４や必要に応じて膜リーフ６をなす部材の一部に浸透させることができるため、封止剤による接着面積を増加させることができる。これにより、封止剤によって封止すべき範囲に封止剤を存在させて、封止剤によって形成される封止部の信頼性を向上することができるので、分離膜エレメント１に封止特性に優れた封止部を形成することが期待できる。
【００５３】
プレスバー７１は、空圧や油圧等により中空管５に巻回された積層体７又は巻回体２に押し当てることができ、空圧や油圧等の大きさを調整したり、プレスバー７１を空圧や油圧等により強く押し込む領域を調整したりすることにより、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、プレスバー７１による押付け圧力を変化させ、また、プレスバー７１の変形の程度（湾曲の程度）を調整して、第１サイド部９ａ及び第２サイド部９ｂや、エンド部９ｃに設けられた封止剤に付与される押付け圧力を調整することができる。
【００５４】
工程Ａと工程Ｂとを行う順番は特に限定されないが、第１サイド部９ａ及び第２サイド部９ｂに設けられた封止剤の押し広げや浸透を先に行っておくことにより、エンド部９ｃに設けられた封止剤８の押し広げや浸透を効率的に行いやすくなる。工程Ｂでは、工程Ａに比較すると、第１サイド部９ａ及び第２サイド部９ｂに設けられた封止剤８を押し広げにくく、浸透させにくい傾向にあるため、工程Ａ及び工程Ｂをこの順に行うことが好ましい。工程Ａ及び工程Ｂは、それぞれ１回ずつ行ってもよいが、各工程を２回以上繰返して行ってもよい。工程Ａや工程Ｂを複数回行う場合も、工程Ｂを行う前に工程Ａを行って、第１サイド部９ａ及び第２サイド部９ｂに設けられた封止剤８を押し広げて浸透させておくことが好ましい。
【００５５】
上記した押し当てる工程は、中空管５に巻回された部分の積層体７（巻回体２である場合を含む）に対してプレスバー７１を押し当てている期間において、上記式（１）及び上記式（２）の関係を満たすように、中空管５に巻回された積層体７に対してプレスバー７１を押し当てることができれば、プレスバー７１を押し当てる方法は特に限定されない。上記したように、押し当てる工程は、工程Ａと工程Ｂとをそれぞれ少なくとも１回以上行ってもよく、工程Ａと工程Ｂとは連続的に行ってもよく、工程Ａと工程Ｂとの間に中空管５を回転させる工程を一時的に停止する巻回停止工程を設けてもよい。
【００５６】
中空管５に巻回された積層体７に対してプレスバー７１を押し当てる際の押付け圧力や、押付け圧力を付与する時間は、積層体７における分離膜ユニット９の積層数や、封止剤８の押し広げや浸透の程度に応じて適宜設定すればよい。例えば、図５（ａ）に示すようにプレスバー７１を押し当てる工程Ａでは、第１サイド封止剤領域となる領域や第２サイド封止剤領域となる領域に付与される押付け圧力を１０ｋＰａ以上４００ｋＰａ以下とし、当該領域に押付け圧力を付与する時間を３秒以上９００秒以下とすることができる。工程Ａでは、エンド封止剤領域となる領域に付与される押付け圧力を０ｋＰａ以上１００ｋＰａ以下とし、押付け圧力を付与する時間を０秒以上９００秒以下としてもよい。また、図５（ｂ）に示すようにプレスバー７１を湾曲させて押し当てる工程Ｂでは、エンド封止剤領域となる領域に付与される押付け圧力を１０ｋＰａ以上４４０ｋＰａ以下とし、押付け圧力を付与する時間を３秒以上６００秒以下とすることができる。工程Ｂでは、当該領域に第１サイド封止剤領域となる領域や第２サイド封止剤領域となる領域に付与される押付け圧力を０ｋＰａ以上４００ｋＰａ以下とし、押付け圧力を付与する時間を５秒以上９００秒以下としてもよい。
【００５７】
工程Ａを行う時間と工程Ｂを行う時間とは、同じ長さであってもよく、工程Ａを行う時間が工程Ｂを行う時間よりも短くてもよく、工程Ａを行う時間が工程Ｂを行う時間よりも長くてもよい。また、工程Ａは、例えば、回転速度を２ｒｐｍ以上５０ｒｐｍ以下とし、積層体７を中空管５に巻回して巻回体とするまでの間に行ってもよく、工程Ａを行う時間は、例えば３秒以上４００秒以下としてもよい。工程Ｂは、例えば、回転速度を２ｒｐｍ以上５０ｒｐｍ以下とし、工程Ｂを行う時間は、例えば３秒以上４００秒以下としてもよい。
【００５８】
分離膜エレメント１の製造方法では、中空管５に積層体７を巻回する際に積層体７が中空管５に巻付くように、プレスバー７１で積層体７をガイドしてもよい。中空管５への積層体７の巻付け開始時には、巻回した積層体７の横ずれ等を抑制して良好な巻回形状が得られるように、プレスバー７１を中空管５の軸方向に平行な状態（図５（ａ）に示す状態）として、積層体７に押し当てることが好ましい。また、積層体７の中空管５への巻付けと合わせて、上記した封止剤の押し広げや浸透を行ってもよい。
【００５９】
そのため、押し当てる工程は、例えば、中空管５への積層体７の巻回を開始し、積層体７の全長を巻回するまでの期間を上記した工程Ａとし、巻回体２を得た後、この巻回体２をさらに回転させて、上記した工程Ｂを行ってもよい。工程Ｂは、例えば巻回体２を１回転以上する期間に行ってもよく、３回転以上することが好ましく、５回転以上であってもよい。
【００６０】
上記押し当てる工程において、上記した式（１）〜（４）中のＰｓ１、Ｐｓ２、及びＰｅに影響を与えない範囲で、中空管５に巻回された部分の積層体７（巻回体２である場合を含む）への押付けをガイドする（すなわち、押付け圧力が１０ｋＰａ未満で押し当てを行う）ためのガイド部材を用いてもよい。ガイド部材は、中空管５に巻回された部分の積層体７の周方向に、１つ又は２つ以上を設けることができる。
【００６１】
例えばガイド部材を１つ設ける場合は、巻回体２の周方向において、プレスバー７１を０°の位置とすると、ガイド部材を１８０°の位置に配置することができる。ガイド部材を２つ設ける場合は、巻回体２の周方向において、プレスバー７１を０°の位置とすると、２ガイド部材は例えば１２０°の位置及び２４０°の位置に配置することができる。ガイド部材を３つ設ける場合は、巻回体２の周方向において、プレスバー７１を０°の位置とすると、ガイド部材は例えば９０°の位置、１８０°の位置、及び２７０°の位置に配置することができる。このように、プレスバー７１と１又は２以上のガイド部材とが、巻回体２の周方向に等間隔に配置されるように設けることが好ましい。また、中空管５の軸方向が水平方向に配置した状態で、プレスバー７１とともにガイド部材を用いて押し当てる工程を行う場合、中空管５の中心軸を通る水平面よりも上側に、プレスバー７１の少なくとも一部が位置するように、プレスバー７１を配置することが好ましい。
【００６２】
ガイド部材は、中空管５に巻回された部分の積層体７（巻回体２である場合を含む）をガイドすることができるものであれば特に限定されない。ガイド部材としては、例えば、樹脂やステンレス等の金属等の板状部材又は棒状部材、板状又は棒状の弾性体、ロール等を用いることができる。ガイド部材は、中空管５に巻回された部分の積層体７の軸方向全長をガイドするものであってもよく、一部をガイドするものであってもよい。ガイド部材が、中空管５に巻回された部分の積層体７の軸方向全長の一部をガイドするものである場合、中空管５に巻回された部分の積層体７の軸方向に沿って直列に複数のガイド部材を設けてもよい。
【００６３】
また、上記押し当てる工程において、中空管５の内部に、中空管５の撓みを抑制するための補強部材を挿入してもよい。補強部材は、プレスバー７１等の押し当て部材による中空管５に巻回された部分の積層体７への押し当てにより、中空管５に生じる撓み量が大きい場合に、中空管５に挿入することが好ましい。補強部材としては、中空管５内に挿入することができる径を有する、円柱形状の金属製等の棒状部材を挙げることができる。
【００６４】
分離膜エレメント１の製造方法は、さらに、巻回体２の外周に外装材５４を巻付けて外装材付き巻回体２ａを得る工程を有することができる。外装材５４は、巻回体２における積層体７の軸方向の長さよりも小さい幅を有するテープであってもよく、巻回体２における積層体７の軸方向の長さと同幅を有するシートであってもよい。テープ状の外装材を用いる場合は、図３（ｃ）に示すように、巻回体２における積層体７の外表面に螺旋状にテープ状の外装材を巻付ければよく、シート状の外装材を用いる場合は、巻回体２の積層体７の外表面を覆うようにシート状の外装材を巻付ければよい。
【００６５】
外装材付き巻回体２ａを得る工程では、外装材付き巻回体２ａにおける積層体７の軸方向両端における直径Ｄｓと、軸方向中心における直径Ｄｃとが、下記式（５）：
０．８×Ｄｓ≦Ｄｃ≦Ｄｓ          （５）
の関係を満たすことが好ましい。
【００６６】
直径Ｄｃが、直径Ｄｓの０．８倍未満であったり、直径Ｄｃが直径Ｄｓを超えたりすると、外装材付き巻回体２ａの軸方向における直径のばらつきが大きくなり、外装材付き巻回体２ａにシワが生じやすい。直径Ｄｃは、直径Ｄｓの０．８５倍以上であることが好ましく、０．９倍以上であることがより好ましく、０．９５倍以上であることがさらに好ましく、直径Ｄｓと同じであることが最も好ましい。
【００６７】
直径Ｄｓは、外装材付き巻回体２ａの断面を真円とみなして次のように算出する。まず、外装材付き巻回体２ａの第１サイド封止剤領域において、巻回軸方向の端部側から５ｍｍ間隔で測定した周長のうち最大の値から直径を算出する。外装材付き巻回体２ａの第２サイド封止剤領域においても同様に、巻回軸方向の端部側から５ｍｍ間隔で測定した周長のうち最大の値から直径を算出する。本明細書において直径Ｄｓは、上記のようにして算出された２つの直径を平均した値をいう。
【００６８】
本明細書において直径Ｄｃは、外装材付き巻回体２ａの断面を真円とみなし、外装材付き巻回体におけるエンド封止剤領域において、エンド封止剤領域の巻回軸方向の一方の端部から５ｍｍ間隔で測定した周長のうち最小の値から算出した直径をいう。
【００６９】
本実施の形態の分離膜エレメント１の製造方法では、押し当てる工程において、上記した式（１）及び式（２）の関係を満たすように、中空管５の周囲に巻回された積層体７に対してプレスバー７１を押し当てている。この押し当てる工程により、封止剤８を、膜リーフ６の間の透過側流路材４に浸透させ、対向する膜リーフ６の間（透過側流路材４が介在した状態であってもよい）で押し広げることができる。そのため、巻回体２の外周に外装材５４を巻付ける際に、封止剤８を押し広げたり浸透させたりすることができるように外装材５４を高い張力で巻付けることが必要とされず、外装材５４を低張力で巻回体２に巻付けることができる。これにより、上記式（５）に示すように、外装材付き巻回体２ａの軸方向における直径のばらつきを抑制することができ、また、外装材付き巻回体２ａにシワが発生することを抑制することができる。
【００７０】
さらに、分離膜エレメント１の製造方法は、外装材付き巻回体２ａの封止剤８を硬化させる工程を有することが好ましい。封止剤８を硬化させることにより、分離膜エレメント１の封止部を形成することができる。本実施形態の分離膜エレメント１の製造方法では、押し当てる工程により、巻回体２において、サイド封止剤領域及びエンド封止剤領域の封止剤８が押し広げられているとともに、透過側流路材４や必要に応じて膜リーフ６をなす部材の一部に浸透している。この状態で封止剤８を硬化することにより、透過側流路材４を介在させて対向する膜リーフ６の間に、原料流体と透過流体との混合を良好に抑制することができる信頼性の高い封止部を形成することが期待できる。
【００７１】
封止剤８を硬化させる工程で行う封止剤８の硬化方法は、封止剤８の種類に応じて適宜選択すればよい。例えば、封止剤８として熱硬化性樹脂を用いている場合には、加熱等を行って熱硬化性樹脂を硬化させればよく、封止剤８が熱融着性接着剤である場合には、加熱等を行った後に冷却すればよい。また、封止剤８として活性エネルギー線硬化性樹脂を用いている場合は、活性エネルギー線照射により硬化を行えばよく、封止剤８が水や溶剤を含む材料である場合には、水や溶媒を除去するための乾燥を行えばよい。
【００７２】
（変形例）
図５（ａ）及び（ｂ）では、押し当てる工程で用いる押し当て部材としてプレスバー７１を用いて行う場合を例に挙げて説明したが、上記式（１）及び上記式（２）の関係を満たすように押し当てる工程を行うことができればこれに限定されない。例えば、上記では、プレスバー７１を１つ設けて押し当てる工程を行う場合について説明したが、プレスバーを、巻回方向（巻回体２の周方向）に複数設けてもよい。プレスバーを複数設ける場合、プレスバーの配置は特に限定されないが、例えば等間隔に設けることができる。具体的には、４つのプレスバーを設ける場合には、巻回体２の周方向において、第１のプレスバー（押し当て部材）を０°（３６０°）の位置に配置した場合、第２のプレスバー（押し当て部材）を１２０°の位置に配置し、第３のプレスバー（押し当て部材）を２４０°の位置に配置すればよい。
【００７３】
また、プレスバーを複数設けることに代えて、プレスバー７１とともに、他の押し当て部材としての補助プレスバー８１（図１５（ａ）〜（ｃ））を設けてもよい。補助プレスバー８１は、上記押し当てる工程において、中空管５に巻回された積層体７に対して押付け圧力を付与するものであることができる。
【００７４】
補助プレスバー８１は、図１５（ａ）〜（ｃ）の概略の断面図に示すように、中空管５に巻回された部分の積層体７の周方向に、１つ又は２つ以上を設けることができる。例えば、補助プレスバー８１を１つ設ける場合は、図１５（ａ）に示すように、巻回体２の周方向において、プレスバー７１を０°の位置とすると、補助プレスバー８１は１８０°の位置に配置することができる。図１５（ｂ）に示すように、補助プレスバー８１を２つ設ける場合は、巻回体２の周方向において、プレスバー７１を０°の位置とすると、２補助プレスバー８１は例えば１２０°の位置及び２４０°の位置に配置することができる。図１５（ｃ）に示すように、補助プレスバー８１を３つ設ける場合は、巻回体２の周方向において、プレスバー７１を０°の位置とすると、補助プレスバー８１は例えば９０°の位置、１８０°の位置、及び２７０°の位置に配置することができる。このように、プレスバー７１と１又は２以上の補助プレスバー８１とが、巻回体２の周方向に等間隔に配置されるように設けることが好ましい。
【００７５】
補助プレスバー８１は、プレスバー７１による押し当てにより、中空管５や中空管５に巻回された部分の積層体７（巻回体２である場合を含む）に生じる撓み量が大きい場合に設けることが好ましい。補助プレスバー８１は、中空管５に巻回された積層体７又は巻回体２に対して、その軸方向に平行な状態で巻回体２に押し当てられることが好ましく、図５（ｂ）に示すプレスバー７１のように、中空管５に巻回された積層体７又は巻回体２に向けて凸となるように湾曲させた状態での押し当ては行わないものであることが好ましい。
【００７６】
補助プレスバー８１は、中空管５に巻回された部分の積層体７（巻回体２である場合を含む）への押付けを行うことができるものであれば特に限定されない。補助プレスバー８１としては、例えば、樹脂やステンレス等の金属等の板状部材又は棒状部材、板状又は棒状の弾性体、ロール等を用いることができる。補助プレスバー８１は、中空管５に巻回された部分の積層体７の軸方向全長を押付けるものであってもよく、一部を押付けるものであってもよい。
【００７７】
また、押し当て部材として、図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、ゴムや金属等からなる弾性体で形成されたダイアフラム７２を用いてもよい。ダイアフラム７２は、空圧や油圧により膨張等して変形することができるため（図６（ｂ））、中空管５に巻回された積層体７や巻回体２の第１サイド封止剤領域となる領域、第２サイド封止剤領域となる領域、及びエンド封止剤領域となる領域に付与される押付け圧力を調整することができる。
【００７８】
押し当て部材として図６（ａ）及び（ｂ）に示すようなダイアフラム７２を用いた分離膜エレメント１の製造方法では、押し当てる工程において、主に第１サイド封止剤領域となる領域及び第２サイド封止剤領域となる領域に押付け圧力を付与することを目的として、ダイアフラム７２が膨張していない状態（図６（ａ））とすることが好ましい。また、主にエンド封止剤領域となる領域に押付け圧力を付与することを目的として、ダイアフラム７２を膨張させた状態（図６（ｂ））とすることが好ましい。
【００７９】
図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、押し当て部材として、板状又は棒状の弾性体７３を用いてもよい。弾性体７３は、中空管５の軸方向に延在する板状部材又は棒状部材であり、弾性体７３をなす材料としては、ゴムや金属等を挙げることができる。板状又は棒状の弾性体７３の断面形状は、円形、楕円形、小判形、三角形や四角形等の多角形、曲線部分と直線部分とを含む形状等、特に限定されない。油圧や空圧等により弾性体７３を湾曲等するように変形させることにより（図７（ｂ））、中空管５に巻回された積層体７や巻回体２の第１サイド封止剤領域となる領域、第２サイド封止剤領域となる領域、及びエンド封止剤領域となる領域に付与される押付け圧力を調整することができる。
【００８０】
押し当て部材として図７（ａ）及び（ｂ）に示すような弾性体７３を用いた分離膜エレメント１の製造方法では、押し当てる工程において、主に第１サイド封止剤領域となる領域及び第２サイド封止剤領域となる領域に押付け圧力を付与することを目的として、弾性体７３が変形していない状態（図７（ａ））とすることが好ましい。また、主にエンド封止剤領域となる領域に押付け圧力を付与することを目的として、弾性体７３を、中空管５に向けて凸となるように湾曲させた状態（図７（ｂ））とすることが好ましい。
【００８１】
図８に示すように、押し当て部材として、板状又は棒状の段差付き部材７４を用いてもよい。段差付き部材７４は、金属やゴム等の材料を用いて、積層体７と対向する側に段差を有するように形成すればよい。板状又は棒状の段差付き部材７４の段差部分及び段差部分を支持する支持部の断面形状は、同じであっても異なっていてもよく、例えば、円形、楕円形、小判形、三角形や四角形等の多角形、曲線部分と直線部分とを含む形状等とすることができる。段差は、例えば１ｍｍ以上とすることができる。段差付き部材７４を用いる場合は、段差付き部材７４を押し当てる力を調整することにより、中空管５に巻回された積層体７や巻回体２の第１サイド封止剤領域となる領域、第２サイド封止剤領域となる領域、及びエンド封止剤領域となる領域に付与される押付け圧力を調整することができる。押し当て部材として段差付き部材７４を用いた分離膜エレメント１の製造方法では、押し当てる工程において、第１サイド封止剤領域となる領域、第２サイド封止剤領域となる領域、及びエンド封止剤領域となる領域に、同時に押付け圧力を付与することができる。
【００８２】
図８に示す段差付き部材７４では、１つの段差部分を有する場合を例に挙げて説明したが、段差部分を複数設けてもよく、複数の段差部分を設ける場合、段差部分の大きさや高さは、段差部分毎に異ならせてもよい。
【００８３】
また、押し当て部材として、軸方向中心の径が大きいクラウンロールを用いた場合にも、図８に示す段差付き部材７４を用いた場合と同様に、中空管５に巻回された積層体７や巻回体２の第１サイド封止剤領域となる領域、第２サイド封止剤領域となる領域、及びエンド封止剤領域となる領域に付与される押付け圧力を異ならせることができる。
【００８４】
図９に示すように、押し当て部材として、中空管５の軸方向に沿って直列に、径の異なるロール７５ａ，７５ｂを複数取付けたものを用いてもよい。この場合、複数のロールのうち、第１サイド封止剤領域となる領域及び第２サイド封止剤領域となる領域に押付け圧力を付与することを目的として、相対的に径の小さいロールを用い、エンド封止剤領域となる領域に押付け圧力を付与することを目的として、相対的に径の大きいロールを用いることが好ましい。これにより、図８に示す段差付き部材を用いた場合と同様に、中空管５に巻回された積層体７や巻回体２の第１サイド封止剤領域となる領域、第２サイド封止剤領域となる領域、及びエンド封止剤領域となる領域に付与される押付け圧力を異ならせることができる。第１サイド封止剤領域となる領域、第２サイド封止剤領域となる領域、及びエンド封止剤領域となる領域に押し当てるロールの数は、巻回体２軸方向の第１サイド封止剤領域となる領域、第２サイド封止剤領域となる領域、及びエンド封止剤領域となる領域それぞれの長さ、ロールの軸方向の長さ等に応じて選定すればよい。
【００８５】
また、図９に示す押し当て部材では、両端に位置するロールの径が相対的に小さく、これらの間に位置するロールの径が相対的に大きい場合を例に挙げて説明したが、巻回体２の軸方向中央から両端に向けて、ロールの径が徐々に小さくなるようにしてもよい。これによっても、中空管５に巻回された積層体７や巻回体２の第１サイド封止剤領域となる領域、第２サイド封止剤領域となる領域、及びエンド封止剤領域となる領域に付与される押付け圧力を異ならせることができる。
【００８６】
図１０に示すように、押し当て部材として、中空管５の軸方向に沿って直列に、同じ径のロール７６を複数取付けたものを用いてもよい。この場合、図１０に示すように、各ロールの中空管５側への移動量（ロールの押し当ての強さ）を独立して変位させることにより、中空管５に巻回された積層体７や巻回体２の第１サイド封止剤領域となる領域、第２サイド封止剤領域となる領域、及びエンド封止剤領域となる領域に付与される押付け圧力を調整することができる。また、図９に示すロール７５ａ，７５ｂについても、図１０に示すロール７６と同様に、それぞれ独立に移動量を制御できるようにしてもよい。
【００８７】
図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、押し当て部材として、中空管５に向けて凸となるように湾曲させた支持軸に取付けられ、支持軸に沿って移動可能なロール７７を用いてもよい。この場合、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、ロール７７が支持軸に沿って移動することにより、ロール７７と、中空管５に巻回された積層体７や巻回体の外周との距離が変化し、ロール７７の押し当ての強さが軸方向に沿って変化するため、中空管５に巻回された積層体７や巻回体２の第１サイド封止剤領域となる領域、第２サイド封止剤領域となる領域、及びエンド封止剤領域となる領域に付与される押付け圧力を調整することができる。
【００８８】
図１２に示すように、押し当て部材として、中空管５の軸方向の長さが異なる複数のロール７８ａ〜７８ｄを用いてもよい。この場合、ロールの軸方向の長さが短いロールでは、中空管５に巻回された積層体７や巻回体２の第１サイド封止剤領域となる領域及び第２サイド封止剤領域となる領域に押付け圧力を加えないようにし、エンド封止剤領域となる領域に押付け圧力を加えるようにすることができる。また、各ロールの中空管５側への移動量（ロールの押し当ての強さ）を異ならせることもできる。これにより、中空管５に巻回された積層体７や巻回体２の第１サイド封止剤領域となる領域、第２サイド封止剤領域となる領域、及びエンド封止剤領域となる領域に付与される押付け圧力を調整することができる。
【００８９】
分離膜エレメント１の製造方法で用いる押し当て部材は、図５〜図１２において例示した押し当て部材のうち１種のみを用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００９０】
（分離膜エレメントの製造装置）
本実施形態のスパイラル側の分離膜エレメントの製造装置は、有孔の中空管５に分離膜シート１０を含む積層体７を巻回するスパイラル型の分離膜エレメントの製造装置であって、
中空管５の軸方向両端部を回転可能に支持する支持部と、
中空管５を回転させるための回転駆動部と、
中空管５の周囲に巻回された部分の積層体７に対して押し当てられる押し当て部と、を含み、
押し当て部は、押し当て部材と、押し当て部材による積層体７への押付け圧力を調整する押付け圧力調整部と、を含み、
押し当て部材は、中空管５に巻回された積層体７の軸方向両端側の両端領域のそれぞれに押し当てられる第１端部押し当て部及び第２端部押し当て部と、第１端部押し当て部と第２端部押し当て部との間に位置する中央押し当て部と、を含む。
【００９１】
この分離膜エレメント１の製造装置では、上記した分離膜エレメントの製造方法を実施することができる。支持部は、中空管５の軸方向両端部を回転可能に支持することができるものであれば特に限定されない。回転駆動部は、中空管５を回転させるための回転駆動力を付与できるものであれば特に限定されず、例えば、中空管５に回転駆動力を付与するモータであってもよく、中空管５に巻回された部分の積層体７に対して回転駆動力を付与することによって中空管５を回転させる駆動ローラ等であってもよい。押し当て部は、押し当て部材と押付け圧力調整部とを含む。押し当て部材については、図５〜図１２及び図１５において例示した押し当て部材を用いることができ、押し当て部材のうち、中空管５に巻回された積層体７や巻回体２の第１サイド封止剤領域及に押し当てられる部分を第１端部押し当て部とし、第２サイド封止剤領域及に押し当てられる部分を第２端部押し当て部とし、エンド封止剤領域に押し当てられる部分を中央押し当て部とすることができる。
【００９２】
押付け圧力調整部は、中空管５に巻回された積層体７や巻回体２の第１サイド封止剤領域となる領域、第２サイド封止剤領域となる領域、及びエンド封止剤領域となる領域に付与される押付け圧力を異ならせるように、押し当て部材による中空管５に巻回された積層体７や巻回体２への押し当て力を制御するものである。押付け圧力調整部は、押し当て部材が図５、図７〜図１０、図１２、及び図１５に示すものである場合は、例えば、押し当て部材を中空管５に巻回された積層体７や巻回体２に押し当てるシリンダ機構（エアシリンダや油圧シリンダ等）とすることができる。また、押し当て部材が図６に示すダイアフラムである場合は、ダイアフラムを変形（膨張）させる機構（空気圧や油圧を調整する機構）を押付け圧力調整部とすることができる。押し当て部材が図１１に示すロールである場合には、ロール７７の支持軸やロール７７を支持軸に沿って移動させる機構を押付け圧力調整部とすることができる。押付け圧力調整部は、回転駆動部が中空管５を回転させているときに、中空管５に巻回された積層体７や巻回体２に押し当て部材を押し当てるように制御することが好ましい。
【００９３】
分離膜エレメントの製造装置では、押付け圧力調整部は、下記式（１’）及び下記式（２’）：
０．１×Ｐｓ１’≦Ｐｅ’      （１’）
０．１×Ｐｓ２’≦Ｐｅ’      （２’）
の関係を満たすように押付け圧力を調整する。Ｐｓ１’とＰｓ２’とは、同じ値であってもよく、異なる値であってもよい。
【００９４】
上記式（１’）及び上記式（２’）中、Ｐｓ１’、Ｐｓ２’、及びＰｅ’は、以下の意味を表す。すなわち、まず、中空管５に巻回された積層体７の軸方向全長に沿って連なるように複数の圧力測定領域を設定する。このとき、
Ｐｓ１’は、複数の圧力測定領域のうちの第１端部押し当て部が押し当てられる１以上の圧力測定領域において、第１端部押し当て部によって各圧力測定領域に付与された１０ｋＰａ以上の押付け圧力を、当該押付け圧力を付与した時間で平均した時間平均押付け圧力のうちの最大値であり、
Ｐｓ２’は、複数の圧力測定領域のうちの第２端部押し当て部が押し当てられる１以上の圧力測定領域において、第２端部押し当て部によって各圧力測定領域に付与された１０ｋＰａ以上の押付け圧力を、当該押付け圧力を付与した時間で平均した時間平均押付け圧力のうちの最大値であり、
Ｐｅ’は、複数の圧力測定領域のうちの中央押し当て部が押し当てられる１以上の圧力測定領域において、中央押し当て部によって各圧力測定領域に付与された１０ｋＰａ以上の押付け圧力を、当該押付け圧力を付与した時間で平均した時間平均押付け圧力のうちの最大値である。
【００９５】
上記したように、圧力測定領域３１は、後述する実施例で説明するように、面圧分布測定システム（Ｉ−ｓｃａｎシステム、ニッタ社製）によって設定することができ、より具体的には、面圧分布測定システムの検出部の面積によって設定することができる。
【００９６】
上記式（１’）におけるＰｓ１’は、以下の手順で決定する。まず、第１端部押し当て部が押し当てられる圧力測定領域３１について、第１端部押し当て部によって各圧力測定領域３１に１０ｋＰａ以上の押付け圧力を付与したときの当該押付け圧力を、この押付け圧力を付与した時間で平均して時間平均押付け圧力を算出する。次に、圧力測定領域３１毎に算出された時間平均押付け圧力の中の最大値をＰｓ１’とする。ここで、第１端部押し当て部によって圧力測定領域３１に押付け圧力が付与された時間は、第１端部押し当て部が押し当てられる圧力測定領域３１のいずれかに１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されている時間を合計した時間である。また、時間平均押付け圧力は、第１端部押し当て部が押し当てられる各圧力測定領域３１において、第１端部押し当て部によって圧力測定領域３１のいずれかに１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されている時間に付与された押付け圧力の合計（押付け圧力を、時間に対してプロットしたグラフの積分値）を、第１端部押し当て部が押し当てられる圧力測定領域３１のいずれかに１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されている時間の合計で平均した値である。
【００９７】
上記式（２’）におけるＰｓ２’についても同様の手順で決定することができる。すなわち、まず、第２端部押し当て部が押し当てられる圧力測定領域３１について、第２端部押し当て部によって各圧力測定領域３１に１０ｋＰａ以上の押付け圧力を付与したときの当該押付け圧力を、この押付け圧力を付与した時間で平均して時間平均押付け圧力を算出する。次に、圧力測定領域３１毎に算出された時間平均押付け圧力の中の最大値をＰｓ２’とする。ここで、第２端部押し当て部によって圧力測定領域３１に押付け圧力が付与された時間は、第２端部押し当て部が押し当てられる圧力測定領域３１のいずれかに１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されている時間を合計した時間である。また、時間平均押付け圧力は、第２端部押し当て部が押し当てられる各圧力測定領域３１において、第２端部押し当て部によって圧力測定領域３１のいずれかに１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されている時間に付与された押付け圧力の合計（押付け圧力を、時間に対してプロットしたグラフの積分値）を、第２端部押し当て部が押し当てられる圧力測定領域３１のいずれかに１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されている時間の合計で平均した値である。
【００９８】
上記式（１’）及び上記式（２’）におけるＰｅ’についても同様である。すなわち、まず、中央押し当て部が押し当てられる圧力測定領域３１について、中央押し当て部によって各圧力測定領域３１に１０ｋＰａ以上の押付け圧力を付与したときの当該押付け圧力を、この押付け圧力を付与した時間で平均して時間平均押付け圧力を算出する。次に、圧力測定領域３１毎に算出された時間平均押付け圧力の中の最大値をＰｅ’とする。ここで、中央押し当て部によって圧力測定領域３１に押付け圧力が付与された時間は、中央押し当て部が押し当てられる圧力測定領域３１のいずれかに１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されている時間を合計した時間である。また、時間平均押付け圧力は、中央押し当て部が押し当てられる各圧力測定領域３１において、中央押し当て部によって圧力測定領域３１のいずれかに１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されている時間に付与された押付け圧力の合計（押付け圧力を、時間に対してプロットしたグラフの積分値）を、中央押し当て部が押し当てられる圧力測定領域３１のいずれかに１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されている時間の合計で平均した値である。
【００９９】
押付け圧力調整部は、下記式（３’）及び下記式（４’）：
１．１×Ｐｓ１’≧Ｐｅ’      （３’）
１．１×Ｐｓ２’≧Ｐｅ’      （４’）
の関係を満たすように押付け圧力を調整することが好ましい。
【０１００】
Ｐｅ’が、Ｐｓ１’及びＰｓ２’の０．１倍以上であることにより、分離膜エレメント１を製造する際に、分離膜ユニット９のエンド部に付与された封止剤が押し広げられやすくなり、透過側流路材４や必要に応じて膜リーフ６をなす部材の一部に浸透させやすくなるため、封止特性が良好な封止部を形成しやすい。Ｐｅ’は、Ｐｓ１’及びＰｓ２’の０．３倍以上であることが好ましく、０．５倍以上であることがより好ましく、０．７倍以上であることがさらに好ましい。また、Ｐｅ’は、Ｐｓ１’及びＰｓ２’の１．１倍以下であることが好ましく、１．０倍以下であることがより好ましい。Ｐｅ’がＰｓ１’及びＰｓ２’の１．１倍を超えると、特に分離膜シート１０がゲル状の樹脂層を含む場合に樹脂層が圧潰しやすくなる傾向にある。
【０１０１】
本実施形態の分離膜エレメント１の製造装置では、上記したように、押付け圧力調整部が、上記式（１’）〜式（４’）の関係を満たすように、中空管５に巻回された積層体７に対してプレスバー７１による押し当てを行っている。これにより、第１サイド部９ａ及び第２サイド部９ｂに設けられた封止剤８、並びにエンド部９ｃに設けられた封止剤８の押し広げや浸透を好適に行い、封止剤によって封止すべき範囲に封止剤を存在させることができるため、分離膜エレメント１において原料流体と透過流体との混合を防止できる封止部を形成することができる。
【０１０２】
本実施形態の分離膜エレメント１の製造装置は、上記した式（１）〜（４）中のＰｓ１、Ｐｓ２、及びＰｅに影響を与えない範囲で、中空管５に巻回された部分の積層体７（巻回体２である場合を含む）への押付けをガイドする（すなわち、押付け圧力が１０ｋＰａ未満で押し当てを行う）ためのガイド部材を有していてもよい。ガイド部材としては、上記したものを用いることができる。
【０１０３】
また、本実施形態の分離膜エレメント１の製造装置は、中空管５の撓みを抑制するための補強部材を備えていてもよい。補強部材は、上記したように、中空管５の内部に挿入して用いることができる。補強部材としては、上記したものを用いることができる。
【０１０４】
以下、分離膜エレメント１をなす各部材、及び、分離膜エレメント１を用いた分離膜モジュールについて説明する。
【０１０５】
（分離膜シート）
図１４は、分離膜シートの一例を示す概略の断面図である。分離膜シート１０は、特定の流体成分を選択的に透過させる分離機能層を有する。分離機能層は、例えばゲル状の樹脂層とすることができる。分離機能層がゲル状の樹脂層である場合、分離膜シート１０は、図１４に示すように、第１多孔層１１と、第１多孔層１１上に設けられた樹脂層１５とを含むことが好ましく、樹脂層１５の第１多孔層１１とは反対側に第２多孔層１２を有していてもよい。
【０１０６】
第１多孔層１１及び第２多孔層１２は、樹脂層１５に供給された原料流体、特に原料流体に含まれる成分のうち、樹脂層１５を選択的に透過する流体成分の拡散抵抗とならないように、流体透過性の高い多孔性を有するものであることが好ましい。
【０１０７】
第１多孔層１１及び第２多孔層１２は、それぞれ樹脂材料を含むことが好ましい。第１多孔層１１及び第２多孔層１２に含まれる樹脂材料は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のポリオレフィン系樹脂；ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）等の含フッ素樹脂；ポリスチレン（ＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル樹脂；ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、高分子量ポリエステル、耐熱性ポリアミド、アラミド、ポリカーボネート等の樹脂材料等が挙げられる。これらの中でも、撥水性の点から、ポリプロピレン（ＰＰ）又はフッ素含有樹脂であることが好ましい。また、第１多孔層１１及び第２多孔層１２に含まれる材料は、上記の樹脂材料の他に、金属、ガラス、セラミックス等の無機材料が挙げられ、これら無機材料と上記の樹脂材料との両方を含んでいてもよい。第１多孔層１１をなす材料と、第２多孔層１２をなす材料とは、それぞれ同じ材料であってもよく、異なる材料であってもよい。
【０１０８】
第１多孔層１１や第２多孔層１２に強度を付加的に付与すること等を目的として、第１多孔層１１及び第２多孔層１２の樹脂層１５と接しない面にさらに多孔体を積層してもよい。多孔体としては、第１多孔層１１及び第２多孔層１２と例示した樹脂材料及び無機材料、これら両方の材料を含む不織布又は織布等を好適に用いることができる。
【０１０９】
分離膜シートが酸性ガスを選択的に透過させるものである場合、分離機能層をなすゲル状の樹脂層は、水酸基やイオン交換基等の親水性基を有する親水性樹脂を含むことが好ましく、さらに、酸性ガスと可逆的に反応する物質（以下、「酸性ガスキャリア」ということがある。）を含んでいてもよい。酸性ガスとは、二酸化炭素（ＣＯ２）、硫化水素（Ｈ２Ｓ）、硫化カルボニル、硫黄酸化物（ＳＯｘ）、窒素酸化物（ＮＯｘ）、塩化水素等のハロゲン化水素等をいう。
【０１１０】
親水性樹脂を形成する重合体は、例えば、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキルエステル、脂肪酸のビニルエステル、又はそれらの誘導体に由来する構造単位を有していることが好ましい。親水性樹脂は、親水性樹脂の分子鎖同士が架橋により網目構造を有することで高い保水性を示す架橋型親水性樹脂を含むことがより好ましい。架橋型親水性樹脂は、親水性を示す重合体を架橋剤と反応させて調製してもよいし、親水性を示す重合体の原料となる単量体と架橋性単量体とを共重合させて調製してもよい。架橋剤又は架橋性単量体としては特に限定されず、従来公知の架橋剤又は架橋性単量体を使用することができる。架橋剤及び架橋方法は、従来公知の方法を採用することができる。
【０１１１】
酸性ガスキャリアとしては、Ｎａ，Ｋ，Ｒｂ，及びＣｓからなる群より選ばれる少なくとも１つのアルカリ金属の炭酸塩、重炭酸塩又は水酸化物であることが好ましく、これらのうち１種又は２種以上を用いることができる。
【０１１２】
樹脂層１５は、上記した親水性樹脂、酸性ガスキャリアの他に、例えば酸性ガスの水和反応触媒や界面活性剤等を添加剤として含んでいてもよい。酸性ガスの水和反応触媒としては、オキソ酸化合物を含むことが好ましく、１４族元素、１５族元素、及び１６族元素からなる群より選択される少なくとも１つの元素のオキソ酸化合物を含むことがより好ましく、亜テルル酸化合物、亜セレン酸化合物、亜ヒ酸化合物、及びオルトケイ酸化合物からなる群より選択される少なくとも１つを含むことがさらに好ましい。界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤等の従来公知の界面活性剤を使用することができる。界面活性剤は、１種類を単独で用いてもよく、２種類以上を併用してもよい。
【０１１３】
（供給側流路材及び透過側流路材）
供給側流路材３及び透過側流路材４は、原料流体及び透過流体の流路を形成するスペーサとしての機能と、原料流体及び透過流体に乱流を生じさせる機能とを備えていることが好ましいことから、網目状（ネット状、メッシュ状等）のものが好適に用いられる。網目の単位格子の形状は、網目の形状により流体の流路が変わることから、目的に応じて、例えば、正方形、長方形、菱形、平行四辺形等の形状から選択されることが好ましい。供給側流路材３の材質は、特に限定されない。透過側流路材４の材質は特に限定されないが、目開きがメッシュ：＃１０〜＃４００の網目状、又は、当該メッシュ範囲に相当する目開きを有するトリコット形状の樹脂（ＰＰ、ＰＥ、ＰＥＴ等）であることが好ましい。
【０１１４】
（中空管）
中空管５は、分離膜シート１０を透過した透過流体を収集して、分離膜エレメント１から排出するための導管である。中空管５は、積層体７の巻回に耐え得る機械的強度を有する材料であることが好ましい。中空管５は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、その外周面に透過側流路材４で形成される透過流体の流路空間と中空管５内部の中空空間とを連通させる複数の孔５０を有している。
【０１１５】
（封止部及び封止剤）
封止部は、原料流体と透過流体との混合を防止するために設けられ、例えば透過側流路材４及び分離膜シート１０の第１多孔層１１又は第２多孔層１２に封止剤が浸透して固化することにより形成することができる。封止剤は、一般に接着剤として用いられている材料や、熱融着型の粘着テープを用いることができる。接着剤としては、熱硬化性接着剤、熱融着性接着剤、活性エネルギー線硬化性接着剤等を挙げることができる。
【０１１６】
封止剤に用いられる接着剤に含まれる樹脂としては、例えば、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、塩化ビニル共重合体系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体系樹脂、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体系樹脂、塩化ビニル−アクリロニトリル共重合体系樹脂、ブタジエン−アクリロニトリル共重合体系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルブチラール系樹脂、ポリエステル系樹脂、セルロース誘導体（ニトロセルロース等）系樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体系樹脂、各種の合成ゴム系（エラストマー系）樹脂、フェノール系樹脂、尿素系樹脂、メラミン系樹脂、フェノキシ系樹脂、尿素ホルムアミド系樹脂等が挙げられる。これらの中でも、封止剤は、エポキシ系樹脂（エポキシ系接着剤用樹脂）であることが好ましい。
【０１１７】
封止剤の粘度は、膜リーフ６及び透過側流路材４をなす材料や構造等に応じて適宜選定すればよいが、通常２０Ｐａ・ｓ以上であり、３０Ｐａ・ｓ以上であってもよく、４０Ｐａ・ｓ以上であってもよく、また、通常２５０Ｐａ・ｓ以下であり、２００Ｐａ・ｓ以下であってもよく、１８０Ｐａ・ｓ以上であってもよい。分離膜ユニット９に設ける封止剤８の量についても、膜リーフ６及び透過側流路材４をなす材料や構造等に応じて適宜選定すればよい。
【０１１８】
（外装材）
外装材としては、テープ状のものであってもよく、シート状のものであってもよい。外装材をなす材料としては、金属やステンレス、樹脂等を挙げることができ、樹脂としては、ポリプロピレンやポリイミド等を用いることができる。
【０１１９】
（分離膜モジュール）
分離膜エレメント１は、分離膜モジュールに用いることができる。分離膜モジュールは、分離膜エレメント１を１基以上有するものであり、分離膜シート１０に原料流体を供給するための原料流体供給口（図２（ａ）に示す供給側端部５１と連通する部分）、分離膜シート１０を透過した透過流体を排出するための透過流体排出口（図２（ａ）に示す排出口５２と連通する部分）、及び、分離膜シート１０を透過しなかった原料流体を排出するための非透過流体排出口（図２（ａ）に示す排出側端部５３と連通する部分）を備えている。上記の原料流体供給口、非透過流体排出口及び透過流体排出口は、分離膜エレメント１の本体に設けられてもよく、分離膜エレメント１を収納する容器（以下、「ハウジング」ということがある。）に設けられてもよい。
【０１２０】
ハウジングは、分離膜モジュール内を流通する原料流体を封入するための空間を形成することができ、例えばステンレス等の筒状部材と、この筒状部材の軸方向両端を閉塞するための閉塞部材とを有していてもよい。ハウジングは、円筒状、角筒状等の任意の筒状形状であってもよいが、分離膜エレメント１は通常、円筒状であることから、円筒状であることが好ましい。また、ハウジングの内部には、供給側端部５１に供給される原料流体と、分離膜エレメント１に備えられた分離膜シート１０を透過しなかった非透過流体との混合を防止するための仕切りを設けることができる。
【実施例】
【０１２１】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
【０１２２】
［Ｐｓ１、Ｐｓ２、Ｐｅの測定］
実施例及び比較例で用いた分離膜エレメントの製造装置に、実施例及び比較例で作製した中空管付きの積層体をセットし、棒状部材（押し当て部材）と、中空管に巻回された積層体との間に、センサシート（ＢＩＧＭＡＴ（幅４８０ｍｍ、長さ４４０ｍｍ、厚み０．１ｍｍ、測定分解能（検出部の面積）約１ｃｍ２））を備えた面圧分布測定システム（Ｉ−ｓｃａｎシステム、ニッタ社製）を配置し、実施例及び比較例と同様の手順で積層体の巻取りを行って、各圧力測定領域における押付け圧力を測定した。面圧分布測定システムにおける圧力測定領域は、中空管に巻回された積層体又は巻回体の軸方向全長に沿って連なるように４８個設けられており、これにより、積層体に含まれる第１多孔層、分離機能層、及び第２多孔層の３層が積層された領域に付与される押付け圧力が記録されるため、この記録されたデータを時系列に並べることにより、押付け圧力の時系列データを得ることができる。
【０１２３】
押し当てる工程を終了した時点の巻回体において、第１サイド封止剤領域、第２サイド封止剤領域、エンド封止剤領域を確認し、これらの領域と上記で測定された押付け圧力の時系列データとをそれぞれ関係付けた。各領域に関係付けられた押付け圧力の時系列データから、各領域の面圧測定領域に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されたときの押付け圧力の総和を算出し、各領域に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与された時間で平均して、時間平均圧力を算出した。各領域おける時間平均圧力のうちの最大値を、それぞれＰｓ１、Ｐｓ２、Ｐｅとして算出した。なお、算出したＰｓ１、Ｐｓ２、Ｐｅはそれぞれ、上記実施形態で説明したＰｓ１’、Ｐｓ２’、Ｐｅ’に対応する。
【０１２４】
［封止剤の広がり状態の評価］
実施例及び比較例で得た外装材付き巻回体を、温度６０℃で５時間以上静置して接着剤を硬化させた後、外装材付き巻回し体を分解して、各複合体における、エンド封止剤領域に相当する領域を巻回軸方向に５等分し、５等分された各領域における巻回軸方向中央の位置にある封止剤について、巻回方向に沿った長さをノギスを用いて測定し、その平均値を算出して、封止剤の広がり状態を評価した。
【０１２５】
［直径Ｄｓ、Ｄｃの算出］
実施例及び比較例で得た外装材付き巻回体の第１サイド封止剤領域及び第２サイド封止剤領域のそれぞれにおいて、巻回軸方向の端部側から５ｍｍ間隔で測定した周長のうちの最大の値から、外装材付き巻回体の断面が真円であるとみなしてそれぞれ直径を算出し、算出した２つの直径の平均値を直径Ｄｓとした。また、実施例及び比較例で得た外装材付き巻回体のエンド封止剤領域の巻回軸方向の一方の端部から５ｍｍ間隔で測定した周長のうち最小の値から、外装材付き巻回体の断面が真円であるとみなして直径を算出し、これを直径Ｄｃとした。
【０１２６】
〔実施例１〕
（分離膜のシート原料の作製）
媒質として水１８８質量部を、分離機能層用の樹脂として架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクペックＨＶ−５０１」）４質量部と非架橋ポリアクリル酸（住友精化社製「アクパーナＡＰ−４０Ｆ」、４０％Ｎａ鹸化）０．８質量部を、中和剤として水酸化セシウム一水和物１０．５質量部を仕込み、撹拌しながら中和反応を行った後、ＣＯ２と可逆的に反応するキャリアとして炭酸セシウム１０質量部を、水和反応触媒として亜テルル酸カリウム１．５質量部を、添加剤として界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロンＳ−２４２」）１．２質量部を加えて混合し、塗工液を得た。
【０１２７】
次に、第１多孔層としての疎水性ＰＴＦＥ多孔膜（住友電工ファインポリマー社製「ポアフロンＨＰ−０１０−５０」、膜厚５０μｍ、細孔径０．１μｍ）と、多孔膜としてのＰＰＳ製不織布（廣瀬製紙社製「ＰＳ０１００」）とが積層された積層シートを用意した。この積層シートの疎水性ＰＴＦＥ多孔膜側に、上記で得た塗工液を塗布した後、その上に第２多孔層としての疎水性ＰＴＦＥ多孔膜（同上）を重ね、塗布後の疎水性ＰＴＦＥ多孔膜を温度１２０℃程度で５分間程度乾燥させて、多孔膜／第１多孔層／分離機能層／第２多孔層の層構造を備える分離膜のシート原料を作製した。
【０１２８】
（分離膜の作製）
上記で作製したシート原料を繰り出しながら、幅方向に５４０ｍｍ、長さ方向に７９０ｍｍの大きさに切り出して、切出片を得た。得られた切出片に、多孔体以外の３層（第１多孔層、分離機能層、及び第２多孔層）に対してハーフカット（切込み）を形成し、このハーフカットの外周を除去して、幅５４０ｍｍ×長さ７９０ｍｍのサイズの多孔体上に、幅４７０ｍｍ×長さ７４０ｍｍのサイズの上記３層を有するハーフカット済み片を得た。
【０１２９】
界面活性剤（ＡＧＣセイミケミカル社製「サーフロン  Ｓ−２４２」）と水とを１：１０の割合で混合した界面活性剤水溶液をスポンジに含ませ、上記で得られたハーフカット済み片の第２多孔層の周縁に塗布し、１時間以上自然乾燥した。自然乾燥後、第２多孔層の周縁に、０．０１５ｇ／ｍｍの供給量で、二液混合型エポキシ系接着剤（粘度４５０００ｃＰ、アレムコ・プロダクツ社製）を塗布した。塗布された接着剤を介して、ハーフカット済み片と、幅５４０ｍｍ×長さ７９０ｍｍのサイズの第２多孔層側の多孔体（（廣瀬製紙社製「ＰＳ０１００」（ＰＰＳ製不織布））とを貼合して、分離膜を作製した。
【０１３０】
（中空管付きの積層体の作製）
上記で得た分離膜の第２多孔層側の多孔体側に、供給側流路材（ＳＵＳ製金網、５０×５０ｍｅｓｈ、幅５００ｍｍ×長さ４００ｍｍ）を置き、この供給側流路材を間に挟み込むように分離膜を２つ折りにして、膜リーフを得た。得られた膜リーフの一方の面に、折り目部分に位置する縁を除く３つの縁部分に、０．０１５ｇ／ｍｍの供給量で、封止剤としての二液混合型エポキシ系接着剤（粘度４５０００ｃＰ、アレムコ・プロダクツ社製）を塗布した。塗布された接着剤を介して、膜リーフと、幅５００ｍｍ×長さ４００ｍｍのサイズの透過側流路材（ＳＵＳ製金網、５０×５０ｍｅｓｈ／１００×１００ｍｅｓｈ／５０×５０ｍｅｓｈの積層構造）とを貼合して複合体を得た。同様の操作を繰り返して、２０枚の複合体を作製した。
【０１３１】
次に、積層体の最外層をなす透過側流路材としてのリードスペーサ（ＳＵＳ製金網、５０×５０ｍｅｓｈ、幅５００ｍｍ×長さ７５０ｍｍ）の長さ方向の一端に、幅方向に沿って、外周面に複数の孔を有する中空管（ＳＵＳ製、径５０ｍｍ、長さ１０００ｍｍ）を、粘着テープにより固定した。続いて、リードスペーサ上に、複合体の透過側流路材側が露出するように（リードスペーサと複合体の膜リーフとが対向するように）、リードスペーサ上に複合体を配置した。このとき、リードスペーサ上に、膜リーフの折り目部分が中空管側に位置し、かつ折り目部分の縁部が中空管の軸方向に平行となるように、複合体を配置した。続いて、リードスペーサ上の複合体上に、先に準備した複合体の透過側流路材が露出するように積層する操作を繰り返して、複合体が２０枚積層された中空管付きの積層体を得た。複合体の積層は、膜リーフの折り目部分の縁部の位置が、折り目部分と直交する方向であって、中空管から離れる方向にオフセットする（ずれる）ようにして行った。
【０１３２】
（巻回体の作製）
上記で作製した中空管付きの積層体の中空管を、分離膜エレメントの製造装置の支持部としての巻付け用チャックにセットした。上記の製造装置は、巻付け用チャックに回転駆動力を付与する回転駆動部としてのモータ、中空管に巻回された部分の積層体に押し当てられる押し当て部材としての棒状部材（アルミニウム（Ａ５０５２）製、断面形状：矩形状、積層体に押し当てる部分の面積：中空管の径方向に平行な方向の長さ２０ｍｍ×中空管の軸方向に平行な方向の長さ６０ｍｍ、厚み：１０ｍｍ）、棒状部材の長さ方向（中空管の軸方向に平行な方向）にわたって押付け圧力を付与するための全長用シリンダ、及び、棒状部材の長さ方向の中央部分に押付け圧力を付与して、棒状部材を中空管に向けて凸となるように湾曲させるための中央用シリンダを有するものである。
【０１３３】
次に、上記製造装置の巻付け用チャックをモータに接続して、回転速度８ｒｐｍで積層体の巻取りを行った。巻取りは、中空管に巻回された部分の積層体に対して棒状部材を押し当てて行い、全長用シリンダのエア圧を０．２ＭＰａ、変形用シリンダのエア圧を０．０５ＭＰａに調整し、中空管の軸方向に平行な状態で棒状部材を押し当てて（工程Ａ、図５（ａ））、積層体の全長を中空管に巻き取って巻回体を得た。この工程Ａでは、第１サイド封止剤領域及び第２サイド封止剤領域に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されたが、エンド封止剤領域には１０ｋＰａ以上の押付け圧力は付与されなかった。続いて、モータを停止して、全長用シリンダのエア圧を０．２ＭＰａ、変形用シリンダのエア圧を０．６ＭＰａに調整し、棒状部材の長さ方向の中央部分が、中空管に向けて凸となるように弓状に変形させた状態で、棒状部材が巻回体を押し当てられるようにした後（工程Ｂ、図５（ａ））、再度モータを駆動し、回転速度８ｒｐｍで３０秒間回転させた。モータの停止期間には、第１サイド封止剤領域、第２サイド封止剤領域、及びエンド封止剤領域のいずれにも、１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与された。また、工程Ｂでは、エンド封止剤領域に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与され、第１サイド封止剤領域及び第２サイド封止剤領域にも１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与された。
【０１３４】
次いで、全長用シリンダのエア圧を０．２ＭＰａとし、変形用シリンダのエア圧を０．０５ＭＰａに調整し、巻回体の軸方向中央部に、幅１００ｍｍのポリイミドテープの端部を取り付け、巻回体を１回転させて、ポリイミドテープを巻回体に巻付けた。巻回体の回転を維持しながら、巻回体の軸方向の一方の端部に向けてらせん状にポリイミドテープが巻付けられるように、巻回体の軸方向にポリイミドテープを一定の速度で移動させ、巻回体の軸方向中央部から一方の端部までをポリイミドテープで外装した。続いて、ポリイミドテープの移動方向を切り替えて、巻回体の軸方向の他方の端部に向けてらせん状にポリイミドテープが巻付けられように、巻回体の軸方向にポリイミドテープを一定の速度で移動させ、巻回体の一方の端部から他方の端部までをポリイミドテープで外装した後、再び、ポリイミドテープの移動方向を切り替えて、巻回体の他方の端部から軸方向中央部までをポリイミドテープで外装して、外装材付き巻回体を得た。このポリイミドテープを巻付ける工程では、第１サイド封止剤領域及び第２サイド封止剤領域に１０ｋＰａ以上の押付け圧力が付与されたが、エンド封止剤領域には１０ｋＰａ以上の押付け圧力は付与されなかった。
【０１３５】
上記［Ｐｓ１、Ｐｓ２、Ｐｅの測定］の手順で、中空管に巻回された部分の積層体に設定された複数の圧力測定領域に付与される押付け圧力を測定した結果から、上記のように全長用シリンダ及び変形用シリンダのエア圧を調整して、棒状部材の押し当てを行うことにより、工程Ａの開始から工程Ｂの終了までの間（押し当てる工程）のＰｓ１及びＰｓ１’は１１８ｋＰａであり、Ｐｓ２及びＰｓ２’は１５２ｋＰａであり、Ｐｅ及びＰｅ’は５２ｋＰａであった。
【０１３６】
得られた外装材付き巻回体について、封止剤の広がり状態の評価、直径Ｄｓ及び直径Ｄｃの算出を行った。その結果を表１に示す。
【０１３７】
〔比較例１〕
工程Ａで巻回体を得た後、モータの停止期間及び工程Ｂを行わなかったこと以外は、実施例１と同様にして、外装材付き巻回体を得た。上記［Ｐｓ１、Ｐｓ２、Ｐｅの測定］の手順で、中空管に巻回された部分の積層体に設定された複数の圧力測定領域に付与される押付け圧力を測定した結果から、上記のように全長用シリンダ及び変形用シリンダのエア圧を調整して、棒状部材の押し当てを行うことにより、工程Ａの開始から工程Ｂの終了までの間（押し当てる工程）のＰｓ１及びＰｓ１’は１１８ｋＰａであり、Ｐｓ２及びＰｓ２’は１５２ｋＰａであり、Ｐｅ及びＰｅ’は９ｋＰａであった。
【０１３８】
得られた外装材付き巻回体について、封止剤の広がり状態の評価、直径Ｄｓ及び直径Ｄｃの算出を行った。その結果を表１に示す。
【０１３９】
【表１】
2020131072.tif 000003
【符号の説明】
【０１４０】
１，１ａ  スパイラル型分離膜エレメント、２  巻回体、２ａ  外装材付き巻回体、３  供給側流路材、４  透過側流路材、５  中空管、６  膜リーフ、７  積層体、８  封止剤、９  分離膜ユニット、１０  分離膜シート（分離膜）、１１  第１多孔層、１２  第２多孔層、１５  樹脂層（分離膜）、３１  圧力測定領域、３２ａ  第１サイド圧力測定領域、３２ｂ  第２サイド圧力測定領域、３３  エンド圧力測定領域、５０  孔、５１  供給側端部、５２  排出口、５３  排出側端部、５４  外装材、５５  テレスコープ防止板、７１  プレスバー（押し当て部材）、７２  ダイアフラム（押し当て部材）、７３  弾性体（押し当て部材）、７４  段差付き部材（押し当て部材）、７５ａ，７５ｂ  ロール（押し当て部材）、７６  ロール（押し当て部材）、７７  ロール（押し当て部材）、７８ａ〜７８ｄ  ロール（押し当て部材）、８１  補助プレスバー（押し当て部材）。
【図１】
2020131072.tif 000004
【図２】
2020131072.tif 000005
【図３】
2020131072.tif 000006
【図４】
2020131072.tif 000007
【図５】
2020131072.tif 000008
【図６】
2020131072.tif 000009
【図７】
2020131072.tif 000010
【図８】
2020131072.tif 000011
【図９】
2020131072.tif 000012
【図１０】
2020131072.tif 000013
【図１１】
2020131072.tif 000014
【図１２】
2020131072.tif 000015
【図１３】
2020131072.tif 000016
【図１４】
2020131072.tif 000017
【図１５】
2020131072.tif 000018