(57)【要約】【課題】    スパイラル型液体分離素子の透過流路材の流路方向の空隙率を上げて流路抵抗を抑制し、異常滞留部を排除して処理能力を向上させ、熱融着又は樹脂含浸工程を省略すると共に、立上がりおよび洗浄時間を短縮することのできる透過液流路材を提供する。【解決手段】    素材の剛性を活用して熱融着・樹脂含浸の工程を省略し、組織を簡素化して流路方向の抵抗を抑えるとともに、空隙率を高める手段としてモノフィラメントの経糸と緯糸に繊度差を設けた。且つ、井桁状でネットを形成するため、さらに経糸に、フィラメントが伸縮性を有する繊度の細い繊維を使用し、収縮力を利用して交絡点を固定、これにより異常滞留部が形成されない組織にすることにより従来の課題を克服した。  更に、洗浄時間短縮を可能にするために、耐アルカリ性に富んだ素材を使用することで可能とした。【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体分離・ろ過膜モジュールの膜体を支持するための透過流路材であって、樹脂製モノフィラメントの剛性を活用して熱融着や樹脂含浸工程を経ない井桁状の織物または編物からなるネットを用いたことを特徴とするスパイラル型液体分離素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、スパイラル型液体分離素子の部材の１つである透過流路材の構造および生産方法の確立に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来からスパイラル型液体分離素子には、逆浸透膜や限外濾過膜を用いたものが主流である。一般的な逆浸透膜を用いたスパイラル型液体分離素子は、列状に多数の集水孔を管軸方向に配列した中心管の周囲に、第１半透膜、透過流路材、第２半透膜、原水流路材を一組とするユニットの単組又は複組を巻付けてなる。
透過流路材は、運転圧に対して逆浸透膜の機能を損なうことなく該膜を保持し、流路を保持する剛性が要求される。逆浸透膜の分離性能を高めるためには、透過流路材の抵抗を極力抑える事が望ましい。
透過流路材は、流路方向の空隙率を高める一方、膜充填密度を増す必要があり、各々の性能に及ぼす影響を勘案して最適な厚みに設定される。
この様な特性に対し、スパイラル型液体分離素子の透過流路材は、編物が主流であり、代表的なものとしてポリエステルマルチフィラメントのダブルデンビ組織で編まれたトリコット編地を樹脂含浸あるいは熱融着加工で剛性を付与した厚さ０・２〜０．３ｍｍ程度のものが使用されている。
透過流路材は、要求特性として分離性能のみならず、素子自身からイオン物質やＴＯＣ成分の溶出がないこと、微粒子等の脱落がないこと、および流路材内部に液体の異常滞留部がないことも重要である。
従来から使用されているポリエステルマルチフィラメントのトリコット編地は熱融着加工等を施してあるので、微粒子およびＴＯＣについては現在の測定技術レベルでは水質を満足するものの、測定器に高感度なものを用いた場合イオン物質に関する水質指標である比抵抗に問題があった。
イオン物質の溶出は初期から少量であるが、長期間溶出が維持されることは透過流路材の内部に異常滞留部が存在していることによる。
定期的に行なう流路材の洗浄性も極めて効率が悪く、透過液の比抵抗が超純水レベルに達するには多大な時間を要し、立上がりが極めて遅くランニングコスト上昇要因となっている。
【特許文献１】特開昭６０−３８００３号公報
【特許文献２】特開平２−２１８４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  本発明は、上記のごとく従来技術の欠陥を改善するために、透過流路材として井桁状の織物または編物ネット組織にすることにより、透過流路材内部で全方位に通水でき、通水路の抵抗を極力抑える構造体にし、ＴＯＣ成分の溶出や微粒子の脱落も無く、超純水システムにおける比抵抗の立ち上がり特性で優れた性能を発揮するとともに、耐アルカリ性に優れた素材を使用すれば定期洗浄時に洗浄剤の濃度を上げて短時間で完了することを可能とし、逆浸透膜を損傷することなく、長期にわたって優れた性能を発揮し、かつ維持することのできるスパイラル形液体分離素子を提供せんとするものである。
生産面においては、従来  経糸および緯糸共にモノフィラメントを使用したネットは、緯糸のスリップを制御することが困難とされ、形態を維持出来ないことから実用に耐えないとされており生産および使用された例が無い。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  本発明は、透過流路材に、井桁状のネットを用いたことを特徴とするスパイラル形液体分離素子に関するものである。
ネットは、織物または編物であり、経糸と緯糸が井桁状を形成する組織として素材の剛性を活かし、熱融着や樹脂加工工程を省略したものである。
ネットの組織としては、織物であれば絡み織、編物であればデンビー又は鎖編組織として、経糸と緯糸が井桁状を形成し、経糸と緯糸との交絡点を固定する機能を果たすために、第３の素材として繊度の細い物を使用する。
経糸は、透過流路材の流路方向断面における空隙率を高め、熱融着等の工程を省略する目的でモノフィラメントを用い、緯糸との繊度比を１．１以上とし、可能な限り、この比を大きくすることが望ましい。
また、緯糸は、ネットの剛性付与を目的としてモノフィラメントを用い、後のスパイラル化作業時に必要な剛性を有する繊度で且つ、生産に耐える極力細いものが望ましい。
経糸と緯糸のモノフィラメントの交絡点を固定する目的で、繊度の細いフィラメントの伸縮性を有する繊維の収縮力を利用して、絡み織および編はデンビー又は鎖編組織の生産を可能としたが、透過流路材の厚さを極力抑えるために、必要強力を有せば極力細い繊度のものを使用することが望ましい。
ネット形成に主に使用するモノフィラメント素材は、運転圧力に対し、形態を保持するだけの機械的強度・剛性を有するものならばどのようなものでもかまわないが、好ましくは重金属を含まないポリエステル繊維、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系繊維等の合成繊維が挙げられ、耐アルカリ性に富んだ素材ならばランニングコストが下がるので有益である。
ネットの厚みは、０．２〜１ｍｍであり、モノフィラメントの密度は経糸・緯糸が各々２０〜７０本／吋の範囲であることが望ましい。
井桁状の織物または編物から成るネットは、上記した長所を有することから、透過処理能力を向上させることを可能とした上に、超純水システムにおいて立上がり特性の極めて優れた液体分離素子を提供することが可能であるとともに、従来からあるスパイラル型液体分離素子の分離性能、耐久性を向上させ、さらに素子の洗浄、殺菌を容易且つ、短時間で完了することが可能である。
【発明の効果】
【０００５】  透過流路材として、耐アルカリ性を有するモノフィラメントを経糸および緯糸に使用し、さらに交絡点固定用に伸縮性を有する耐アルカリ性に富んだフィラメントを用いて井桁状を形成したネットを使用する。
透過流路材の構成は、経糸にポリプロピレン１８３Ｔのモノフィラメントを密度  ２５本／ｉｎ、また緯糸には、同じくポリプロピレン８４Ｔのモノフィラメントを３０本／ｉｎの密度とし、この２素材で井桁状を形成するとともに、この井桁状を維持する目的で、耐アルカリ性に富んだＰＴＴ繊維のマルチフィラメントコンジュゲイト糸５６Ｔを用いて鎖編組織とした。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】  本発明は、スパイラル型液体分離素子の透過流路材の組織をモノフィラメントで井桁状にしたことにより流路抵抗が極端に抑制され、流路断面の空隙率が高くなり、分離性能が向上するとともに、流路内部に異常滞留部が形成されず全方位に通水出来る。
この組織にすることで、立上りが非常に速くなるとともに、洗浄性が向上した上に、耐アルカリ性に富んだ素材を使用すれば洗浄剤の濃度を上げることが出来、より短時間で洗浄が終了することによりランニングコストが抑制される。
イオン物質やＴＯＣおよび微粒子の欠落もなく、非常に優れた透過流路材を生産する方法を確立した。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の上面写真
【図２】本発明の上面拡大写真
【符号の説明】
【０００８】    （１）経糸  （２）経糸  （３）緯糸
数式
【数１】
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【図１】
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【図２】
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