(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数本の中空糸膜が平行に引き揃えられ、各中空糸膜の長手方向の両端面が開口した状態で互いに固定された中空糸膜シート状物の少なくとも１枚と、長手方向に沿う開口部が形成された一対の長尺なハウジングとを有し、前記中空糸膜シート状物の両端部が前記開口部に挿入され固定された中空糸膜モジュールであって、
前記中空糸膜シート状物の両端部には、ＪＩＳ  Ｋ６２５１で規定される伸び（Ｅ）が１００％以上の弾性体からなり、前記長手方向に対して直交する方向に延びる帯状の結束部が、両端部に少なくともそれぞれ２列ずつ形成されて、前記複数本の中空糸膜が互いに固定され、
前記中空糸膜シート状物の両端部に形成された前記結束部のうち、各端部において最も端部側に設けられた結束部のみが前記開口部から各ハウジング内に挿入された状態で、前記中空糸膜シート状物が前記ハウジング内に樹脂で液密に固定されている、中空糸膜モジュール。
【請求項２】
前記弾性体のＪＩＳ  Ｋ６２５３で規定されるデュロメータ硬さがＡ１０〜９５である、請求項１に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項３】
前記弾性体が熱可塑性エラストマーである、請求項２に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項４】
前記熱可塑性エラストマーがスチレン系エラストマーである、請求項３に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項５】
前記結束部のそれぞれにおいて、隣り合う前記中空糸膜間の距離が、０〜１ｍｍである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項６】
前記中空糸膜シート状物の両端部には、前記結束部がそれぞれ２列ずつ形成され、
前記２列の結束部のうち、各端部においてハウジングから露出している１列の結束部は、各ハウジングの開口部からの距離Ｌが１〜３０ｍｍの位置に形成されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項７】
前記ハウジングの内面には、該ハウジング内に挿入された結束部を挟むように対向する少なくとも一対の凸条部が、前記ハウジングの長手方向に沿って延設されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項８】
前記中空糸膜シート状物を複数枚有し、該複数枚の中空糸膜シート状物は互いに接着され中空糸膜シート積層体を構成している、請求項１〜７のいずれか一項に記載の中空糸膜モジュール。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の中空糸膜モジュールの製造方法であって、
中空糸膜シート状物の両端部に形成された前記結束部のうち、各端部において最も端部側に設けられた結束部のみがハウジング内に位置するように、少なくとも１枚の中空糸膜シート状物を前記開口部から前記ハウジング内に挿入する工程（ｄ）と、
前記開口部から前記ハウジング内に樹脂を注入して硬化させ、各中空糸膜の端面が開口した状態で、前記中空糸膜シート状物を前記ハウジング内に液密に固定する工程（ｅ）と、を有する、中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項１０】
前記工程（ｄ）では、中空糸膜シート状物が複数枚積層され互いに接着されている中空糸膜シート積層体を、前記開口部から前記ハウジング内に挿入する、請求項９に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項１１】
複数本の中空糸膜が平行に引き揃えられ、各中空糸膜の長手方向の両端面が開口した状態で互いに固定された中空糸膜シート状物であって、前記中空糸膜シート状物の両端部には、ＪＩＳ  Ｋ６２５１で規定される伸び（Ｅ）が１００％以上の弾性体からなり、前記長手方向に対して直交する方向に延びる帯状の結束部が、両端部に少なくとも１列ずつ形成されて、前記複数本の中空糸膜が互いに固定されている中空糸膜シート状物が複数枚積層され、隣接する中空糸膜シート状物が、これらの中空糸膜シート状物間に設けられた点状の点接着部により、互いに接着された中空糸膜シート積層体であって、
前記点接着部は、各中空糸膜シート状物の両端部に形成された前記結束部のうち、各端部において最も端部側に設けられた結束部の近傍であって、かつ、該結束部よりも前記長手方向の中央側の位置において、隣接する中空糸膜シート状物の中空糸膜同士を接着するように、該結束部の長手方向に沿って前記両端部に複数ずつ設けられている、中空糸膜シート積層体。
【請求項１２】
前記点接着部が熱可塑性樹脂からなる、請求項１１に記載の中空糸膜シート積層体。
【請求項１３】
前記熱可塑性樹脂がオレフィン系樹脂である、請求項１２に記載の中空糸膜シート積層体。
【請求項１４】
請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の中空糸膜シート積層体の製造方法であって、
中空糸膜シート状物を用意し、該中空糸膜シート状物の両端部に形成された前記結束部のうち、各端部において最も端部側に設けられた結束部の近傍であって、かつ、該結束部よりも前記長手方向の中央側の位置の中空糸膜上に、点接着部を形成するための樹脂を該結束部の長手方向に沿って前記両端部に複数ずつ点状に配置する工程（ｆ）と、
前記樹脂が点状に複数配置された前記中空糸膜シート状物の前記樹脂が配置された側に、別の中空糸膜シート状物を重ねる工程（ｇ）と、
前記工程（ｆ）で配置された点状の樹脂を冷却固化または反応硬化させて、中空糸膜シート状物の中空糸膜同士を接着する工程（ｈ）と、
を有する、中空糸膜シート積層体の製造方法。
【請求項１５】
前記工程（ｆ）では、加熱した前記樹脂を中空糸膜上に配置して、該中空糸膜に熱融着させる、請求項１４に記載の中空糸膜シート積層体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の分離、精製、固液分離等に使用される中空糸膜シート状物、中空糸膜シート状物の製造方法、中空糸膜シート状物が複数枚積層した中空糸膜シート積層体、中空糸膜シート積層体の製造方法、中空糸膜シート状物を備えた中空糸膜モジュールおよび中空糸膜モジュールの製造方法に関する。本願は、２０１４年０４月０３日に、日本に出願された特願２０１４−０７７２３４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
従来、たとえば無菌水、飲料水、高度純水の製造などに使用される中空糸膜モジュールとして、複数本の中空糸膜の端部に集水用のハウジングが設けられた形態のものが知られている（たとえば特許文献１参照。）。
このような中空糸膜モジュールはたとえば次の方法で製造できる。
まず、複数本の中空糸膜を引き揃えて、その端部を容器に入れる。ついで、容器内に固定用の液状の樹脂を注入して硬化させることにより、中空糸膜の端部同士を固定、一体化し、中空糸膜集束体とする（第１の固定工程）。ついで、容器を中空糸膜集束体から取り外し、固定用の樹脂で一体化された部分の中空糸膜を樹脂ごと切断し、各中空糸膜の端部が開口した中空糸膜集束体を得る（切断工程）。その後、中空糸膜集束体の開口した端部をハウジング内に挿入し、ついで接着用の樹脂を流し込み、硬化させる（第２の固定工程）。なお、切断工程では、容器を取り外さずに、樹脂で一体化された部分を容器ごと切断してもよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１８２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような中空糸膜モジュールの製造方法は、樹脂を注入し硬化させる手間のかかる工程が、第１の固定工程と第２の固定工程との２回必要であり、煩雑であった。
また、切断工程で取り外した容器と、切断工程で切り落とされた部分は、いずれも廃棄されるため、資源の無駄があった。【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、樹脂を注入し硬化させる工程を１回のみに低減でき、簡略で、資源の無駄も低減された中空糸膜モジュールの製造方法、該製造方法で製造された中空糸膜モジュール、該中空糸膜モジュールの製造に使用される中空糸膜シート状物、該中空糸膜シート状物の製造方法、中空糸膜シート状物が複数枚積層した中空糸膜シート積層体および中空糸膜シート積層体の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
［１］複数本の中空糸膜が平行に引き揃えられ、各中空糸膜の長手方向の両端面が開口した状態で互いに固定された中空糸膜シート状物の少なくとも１枚と、長手方向に沿う開口部が形成された一対の長尺なハウジングとを有し、前記中空糸膜シート状物の両端部が前記開口部に挿入され固定された中空糸膜モジュールであって、前記中空糸膜シート状物の両端部には、ＪＩＳ  Ｋ６２５１で規定される伸び（Ｅ）が１００％以上の弾性体からなり、前記長手方向に対して直交する方向に延びる帯状の結束部が、両端部に少なくともそれぞれ２列ずつ形成されて、前記複数本の中空糸膜が互いに固定され、前記中空糸膜シート状物の両端部に形成された前記結束部のうち、各端部において最も端部側に設けられた結束部のみが前記開口部から各ハウジング内に挿入された状態で、前記中空糸膜シート状物が前記ハウジング内に樹脂で液密に固定されている、中空糸膜モジュール。
［２］前記弾性体のＪＩＳ  Ｋ６２５３で規定されるデュロメータ硬さがＡ１０〜９５である、［１］に記載の中空糸膜モジュール。
［３］前記弾性体が熱可塑性エラストマーである、［２］に記載の中空糸膜モジュール。
［４］前記熱可塑性エラストマーがスチレン系エラストマーである、［３］に記載の中空糸膜モジュール。
［５］前記結束部のそれぞれにおいて、隣り合う前記中空糸膜間の距離が、０〜１ｍｍである、［１］〜［４］のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。
【０００８】
［６］前記中空糸膜シート状物の両端部には、前記結束部がそれぞれ２列ずつ形成され、前記２列の結束部のうち、各端部においてハウジングから露出している１列の結束部は、各ハウジングの開口部からの距離Ｌが１〜３０ｍｍの位置に形成されている、［１］〜［５］のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。
［７］前記ハウジングの内面には、該ハウジング内に挿入された結束部を挟むように対向する少なくとも一対の凸条部が、前記ハウジングの長手方向に沿って延設されている、［１］〜［６］のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。
［８］前記中空糸膜シート状物を複数枚有し、該複数枚の中空糸膜シート状物は互いに接着され中空糸膜シート積層体を構成している、［１］〜［７］のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。
【０００９】
［９］［１］〜［８］のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの製造方法であって、中空糸膜シート状物の両端部に形成された前記結束部のうち、各端部において最も端部側に設けられた結束部のみがハウジング内に位置するように、少なくとも１枚の中空糸膜シート状物を前記開口部から前記ハウジング内に挿入する工程（ｄ）と、前記開口部から前記ハウジング内に樹脂を注入して硬化させ、各中空糸膜の端面が開口した状態で、前記中空糸膜シート状物を前記ハウジング内に液密に固定する工程（ｅ）と、を有する、中空糸膜モジュールの製造方法。
［１０］前記工程（ｄ）では、中空糸膜シート状物が複数枚積層され互いに接着されている中空糸膜シート積層体を前記開口部から前記ハウジング内に挿入する、［９］に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
【００１０】
［１１］複数本の中空糸膜が平行に引き揃えられ、各中空糸膜の長手方向の両端面が開口した状態で互いに固定された中空糸膜シート状物であって、前記中空糸膜シート状物の両端部には、ＪＩＳ  Ｋ６２５１で規定される伸び（Ｅ）が１００％以上の弾性体からなり、前記長手方向に対して直交する方向に延びる帯状の結束部が、両端部に少なくとも１列ずつ形成されて、前記複数本の中空糸膜が互いに固定されている中空糸膜シート状物が複数枚積層され、隣接する中空糸膜シート状物が、これらの中空糸膜シート状物間に設けられた点状の点接着部により、互いに接着された中空糸膜シート積層体であって、
前記点接着部は、各中空糸膜シート状物の両端部に形成された前記結束部のうち、各端部において最も端部側に設けられた結束部の近傍であって、かつ、該結束部よりも前記長手方向の中央側の位置において、隣接する中空糸膜シート状物の中空糸膜同士を接着するように、該結束部の長手方向に沿って前記両端部に複数ずつ設けられている、中空糸膜シート積層体。
［１２］前記点接着部が熱可塑性樹脂からなる、［１１］に記載の中空糸膜シート積層体。
［１３］前記熱可塑性樹脂がオレフィン系樹脂である、［１２］に記載の中空糸膜シート積層体。
【００１１】
［１４］［１１］〜［１３］のいずれかに記載の中空糸膜シート積層体の製造方法であって、中空糸膜シート状物を用意し、該中空糸膜シート状物の両端部に形成された前記結束部のうち、各端部において最も端部側に設けられた結束部の近傍であって、かつ、該結束部よりも前記長手方向の中央側の位置の中空糸膜上に、点接着部を形成するための樹脂を該結束部の長手方向に沿って前記両端部に複数ずつ点状に配置する工程（ｆ）と、前記樹脂が点状に複数配置された前記中空糸膜シート状物の前記樹脂が配置された側に、別の中空糸膜シート状物を重ねる工程（ｇ）と、前記工程（ｆ）で配置された点状の樹脂を冷却固化または反応硬化させて、中空糸膜シート状物の中空糸膜同士を接着する工程（ｈ）と、を有する、中空糸膜シート積層体の製造方法。
［１５］前記工程（ｆ）では、加熱した前記樹脂を中空糸膜上に配置して、該中空糸膜に熱融着させる、［１４］に記載の中空糸膜シート積層体の製造方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、樹脂を注入し硬化させる工程を１回のみに低減でき、簡略で、資源の無駄も低減された中空糸膜モジュールの製造方法、該製造方法で製造された中空糸膜モジュール、該中空糸膜モジュールの製造に使用される中空糸膜シート状物、該中空糸膜シート状物の製造方法、中空糸膜シート状物が複数枚積層した中空糸膜シート積層体および中空糸膜シート積層体の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】中空糸膜シート状物の一例を示す平面図である。
【図２】中空糸膜シート状物の他の一例を示す平面図である。
【図３】図１の中空糸膜シート状物のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
【図４】中空糸膜シート状物の製造方法を説明する斜視図である。
【図５】中空糸膜シート状物の製造方法を説明する斜視図である。
【図６】中空糸膜シート状物の製造方法を説明する斜視図である。
【図７】中空糸膜シート状物の製造方法を説明する斜視図である。
【図８】中空糸膜シート状物の製造方法を説明する斜視図である。
【図９】中空糸膜シート積層体の一例を示す斜視図である。
【図１０】図９の中空糸膜シート積層体の平面図である。
【図１１】中空糸膜シート積層体の製造方法を説明する斜視図である。
【図１２】中空糸膜モジュールの一例を示す斜視図である。
【図１３】図１２の中空糸膜モジュールのＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。
【図１４】中空糸膜モジュールの他の一例について部分的に示す断面図である。
【図１５】中空糸膜モジュールのさらに他の一例について部分的に示す断面図である。
【図１６】中空糸膜モジュールのさらに他の一例について部分的に示す断面図である。
【図１７】中空糸膜モジュールのさらに他の一例について部分的に示す断面図である。
【図１８】中空糸膜モジュールのさらに他の一例について部分的に示す断面図である。
【図１９】中空糸膜モジュールの製造方法を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明について詳細に説明する。
＜中空糸膜シート状物＞
図１は、本発明の中空糸膜シート状物の一例を示す平面図、図２は、本発明の中空糸膜シート状物の他の一例を示す平面図、図３は図１の中空糸膜シート状物のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。
図１および図２の例の中空糸膜シート状物１Ａ，１Ｂは、複数本の中空糸膜２が、互いに平行に引き揃えられ、各中空糸膜２の長手方向の両端面２ａがいずれも開口した状態で、互いに固定されたものである。
【００１５】
中空糸膜シート状物１Ａ，１Ｂにおいては、その両端部（各中空糸膜の長手方向の両端部に相当。）のそれぞれに、中空糸膜２の長手方向に対して直交する方向に延びる、一定の幅の帯状の結束部３ａ，３ｂが形成され、これらの結束部３ａ，３ｂにより、複数本の中空糸膜２が互いに固定されている。この例では、結束部３ａ，３ｂは、中空糸膜シート状物１Ａ，１Ｂの各端部のそれぞれに２列ずつ互いに重ならないように離間して形成され、各中空糸膜シート状物１Ａ，１Ｂにおいて、合計で４列設けられている。
結束部３ａ，３ｂは、ＪＩＳ  Ｋ６２５１で規定される伸び（Ｅ）が１００％以上の弾性体から形成されている。
【００１６】
各端部に形成された２列の結束部３ａ，３ｂのうち、中空糸膜シート状物１Ａ，１Ｂの最も端部側に設けられた各結束部（以下、「第１結束部」ともいう。）３ａは、該中空糸膜シート状物１Ａ，１Ｂに対して、集水管として作用する長尺なハウジングを装着して中空糸膜モジュールを製造する際に、ハウジングからはみ出ることなくハウジング内に挿入される部分である。一方、２列の結束部３ａ，３ｂのうち、中空糸膜シート状物１Ａ，１Ｂの長手方向の中央側に設けられた各結束部（以下、「第２結束部」ともいう。）３ｂは、中空糸膜モジュールを製造する際に、ハウジング内には挿入されず、ハウジングから露出する部分である。
【００１７】
第１結束部３ａは、伸び（Ｅ）が１００％以上の弾性体から形成されているため、中空糸膜モジュールの製造時にハウジング内に挿入された際に、詳しくは後述するように、ハウジングの内面と液密に密着し、シール性を発揮する。このように第１結束部３ａがシール性を発揮しつつハウジング内に挿入された状態において、ハウジング内に、中空糸膜シート状物１Ａ，１Ｂをハウジング内に固定するための液状の樹脂を注入することにより、ハウジング内の流路（集水空間）にまで樹脂が垂れる「樹脂ダレ」を防止しつつ、中空糸膜間や、中空糸膜とハウジングの内面との間に、樹脂を行きわたらせることができる。仮に樹脂ダレが生じると、ハウジングの集水空間や、中空糸膜２の開口している端面（以下、「開口端面」ともいう。）２ａが閉塞され、中空糸膜モジュールの濾過機能が損なわれる。
【００１８】
第２結束部３ｂは、中空糸膜シート状物１Ａ，１Ｂにハウジングを装着したときに、ハウジングから露出する位置に形成されている。そのため、中空糸膜モジュールを製造するにあたって、中空糸膜シート状物１Ａ，１Ｂの第１結束部３ａをハウジング内に挿入後、固定用の樹脂をハウジング内に注入したときに、いわゆる「樹脂の這い上がり」が生じたとしても、第２結束部３ｂの存在によりこれを阻止でき、第２結束部３ｂを越えての樹脂の這い上がりが防止される。「樹脂の這い上がり」とは、中空糸膜２が密に集束されているために毛細管現象が生じ、そのため、ハウジング内に樹脂を注入した際に、樹脂が中空糸膜２に沿って、中空糸膜２の長手方向の中央側に向かって這い上がってしまう現象である。樹脂が這い上がった部分の中空糸膜２は、表面が樹脂で被覆された状態となり、膜として機能しない。そのため、樹脂の這い上がりは、できるだけ抑制されることが好ましい。
【００１９】
また、第２結束部３ｂは、中空糸膜モジュールのエアスクラビング処理時における膜損傷を防止する作用も奏する。一般に、中空糸膜モジュールを処理水槽に浸漬して膜濾過する場合には、汚泥などの固形分が膜表面に付着することを防ぐために、モジュール下部から上方に向けて空気を送るエアスクラビング処理を行う。このようなエアスクラビング処理を行うと、発生した気液混合流により中空糸膜は激しく搖動する。そして、特に、上述の樹脂の這い上がりによって被覆された部分と、被覆されていない部分との境界において、中空糸膜が急激に折れ曲がり、その部分が損傷しやすい。これに対して、伸び（Ｅ）が１００％以上の弾性体から形成される第２結束部３ｂを設けると、第２結束部３ｂが、中空糸膜２を補強するとともに、エアスクラビング処理により中空糸膜２に加わる応力を緩和し、中空糸膜２の急激な折れ曲がりを防止し、膜損傷を抑制できる。
このように第２結束部２ｂは、樹脂の這い上がりを阻止するストッパとしての役割と、エアスクラビング処理時に中空糸膜２に加わる応力を緩衝しつつ、中空糸膜２を補強する補強緩衝部としての２つの役割を奏する。
【００２０】
第１結束部３ａの幅Ｌ１および第２結束部３ｂの幅Ｌ３は、それぞれ３〜３０ｍｍの範囲であることが好ましい。上記範囲の下限値以上であると、各結束部３ａ，３ｂと中空糸膜２との接合部が充分な強度となり、中空糸膜シート状物１Ａ，１Ｂが破断しにくい。上記範囲の上限値以下であると、各結束部３ａ，３ｂを形成することによる膜面積の低下を抑えられる。なお、第１結束部３ａは、ハウジングからはみ出ないように挿入される部分であるため、第１結束部３ａの幅Ｌ１は、３〜３０ｍｍの範囲内において、ハウジングの大きさも勘案して決定することが好ましい。
第１結束部３ａの幅Ｌ１と第２結束部３ｂの幅Ｌ３とは、同じでも異なっていてもよい。
【００２１】
図１の例では、帯状の第１結束部３ａの両側端面のうち、中空糸膜シート状物１Ａのより端部側に位置する方の一側端面が、中空糸膜２の開口端面２ａと同一平面上に位置するように、すなわち、第１結束部３ａの上記一側端面と中空糸膜２の開口端面２ａとが面一となるように、第１結束部３ａが設けられている。
第１結束部３ａは、図２の例のように、上記一側端面が、中空糸膜２の開口端面２ａよりも中空糸膜２の長手方向の中央側に、距離Ｌ１０だけ、ずれるように設けられ、中空糸膜２の端部が距離Ｌ１０の分だけ第１結束部３ａよりも外方に突出していても構わない。しかしながら、突出した部分の中空糸膜２は、中空糸膜モジュールを製造したときには、詳しくは後述するように、ハウジング内に埋設され、膜として機能しなくなる部分である。よって、膜面積の点から、突出する中空糸膜２の長さ、すなわち距離Ｌ１０は小さいことが好ましく、１０ｍｍ以下が好ましく、図１の形態のように０であることが最も好ましい。
【００２２】
第２結束部３ｂは、上述のとおり、中空糸膜モジュールを製造したときに、ハウジングから露出する位置に形成される。そのため、第２結束部３ｂの形成位置は、ハウジングの大きさ等に応じて決定されるが、通常は、中空糸膜の全長を１００％としたときに、端部から５％までの範囲内に収まるように、設けられる。詳しくは後述するが、第２結束部３ｂは、各ハウジングの開口部からの距離Ｌが１〜３０ｍｍとなる位置に形成されることが好ましい。
【００２３】
第１結束部３ａおよび第２結束部３ｂ内は、図３に示すように、中空糸膜２間に弾性体が隙間なく密に充填されるように形成されていることが好ましい。第１結束部３ａがこのように形成されていると、上述したシール性が充分に発揮され、上述の樹脂ダレをより抑制できる。第２結束部３ｂがこのように形成されていると、補強緩衝部としての作用がより優れる。
また、第１結束部３ａおよび第２結束部３ｂの表面３ｃは、両面ともに平坦であることが好ましい。特に第１結束部３ａの表面が平坦であると、詳しくは後述するように、中空糸膜シート状物１Ａ，１Ｂを２枚以上重ね、重ねられた第１結束部３ａをハウジング内に挿入して中空糸膜モジュールを製造する際において、第１結束部３ａ同士が隙間なく液密に密着して高いシール性を発揮しやすい。これにより第１結束部３ａ同士の隙間からの樹脂ダレが防止される。また、中空糸膜シート状物１Ａ，１Ｂを２枚以上重ねて互いに接着し、後述の中空糸膜シート積層体を形成する場合にも、第１結束部３ａ同士が隙間なく液密に密着して高いシール性を発揮しやすい。
【００２４】
第１結束部３ａおよび第２結束部３ｂのそれぞれにおいて、中空糸膜２上に被覆される弾性体の厚みｔ１は、０．１〜１ｍｍの範囲が好ましい。上記範囲の下限値以上であると、弾性体と中空糸膜２の接合部とが充分な強度となり、中空糸膜シート状物１Ａ，１Ｂが破断しにくい。上記範囲の上限値以下であると、弾性体の使用量が抑制され、コストが低減される。また、第１結束部３ａについては、中空糸膜シート状物１Ａ，１Ｂを２枚以上重ね、重ねられた第１結束部３ａ同士をハウジング内に挿入して中空糸膜モジュールを製造した際に、中空糸膜モジュールあたりの膜の充填密度を充分に高くできる。また、中空糸膜シート状物１Ａ，１Ｂを２枚以上重ねて互いに接着し、後述の中空糸膜シート積層体を形成し、これを中空糸膜モジュールの製造に用いた場合にも、中空糸膜モジュールあたりの膜の充填密度を充分に高くできる。
【００２５】
第１結束部３ａおよび第２結束部３ｂのそれぞれにおいて、隣り合う中空糸膜２間の距離Ｌ４は、０〜１ｍｍの範囲が好ましい。上記範囲内であれば、中空糸膜２の本数に対する弾性体の使用量を抑制でき、コストを抑えられる。また、隣り合う中空糸膜２間の距離Ｌ４は、０〜０．５ｍｍの範囲が更に好ましく、中空糸膜シート状物あたりの膜面積も充分に確保できる。
【００２６】
弾性体は、ＪＩＳ  Ｋ６２５１で規定される伸び（Ｅ）が１００％以上の弾性体であることが必要である。このような伸び（Ｅ）の弾性体で形成された第1結束部３ａは、上述のシール性を充分に発揮する。また、このような伸び（Ｅ）の弾性体で形成された第２結束部３ｂは、エアスクラビング処理による中空糸膜の損傷を防止するための補強緩衝部として充分に作用する。弾性体の伸び（Ｅ）は、２００％以上であることが更に好ましく、中空糸膜の折れ曲がりを補強する効果が更に高まる。伸び（Ｅ）の上限には特に制限はないが、通常は６００％程度である。
【００２７】
弾性体は、ＪＩＳ  Ｋ６２５３で規定されるデュロメータ硬さが、Ａ１０〜９５の範囲であることが好ましい。上記範囲内であると、第２結束部３ｂは、エアスクラビング処理による中空糸膜２の損傷を防止するために充分な強度を有し、かつ、充分な応力緩衝作用を奏する。また、デュロメータ硬さが上記範囲内であると、第１結束部３ａは、上述のシール性を充分に発揮する。弾性体のデュロメータ硬さは、Ａ４０〜９０であることが更に好ましい。Ａ４０以上であれば、第１結束部３ａと第２結束部３ｂに十分な強度を得るための弾性体の使用量を抑えられるのでコストを抑制できる。Ａ９０以下であれば、第２結束部３ｂの柔軟性が増すので中空糸膜の損傷を防止する効果がより高まる。
なお、ＪＩＳ  Ｋ６２５３のデュロメータ硬さの規格は、ＩＳＯ  ７６１９に対応する。
【００２８】
弾性体の材質としては、熱可塑性エラストマーが好ましい。熱可塑性エラストマーの種類は、中空糸膜シート状物１Ａ，１Ｂが使用される環境に応じて、環境への耐性等を勘案して選択でき、たとえば、スチレン系エラストマー（ＴＰＳ）、オレフィン系エラストマー（ＴＰＯ）、塩化ビニル系エラストマー（ＴＰＶＣ）、エステル系エラストマー（ＴＰＣ）、ウレタン系エラストマー（ＴＰＵ）、アミド系エラストマー（ＴＰＡ）などが挙げられ、これらのうちの１種以上を使用できる。なかでも、ゴム弾性が高く、耐薬品性に優れている点から、スチレン系エラストマー（ＴＰＳ）が好ましい。また、本発明で用いる弾性体の材質は、熱可塑性エラストマーに限定されるものではなく、上記の伸び（Ｅ）とデュロメータ硬さが適しており、且つ使用環境に耐えうるものであればよい。たとえば、弾性体としては、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などの熱可塑性樹脂も使用できる。
【００２９】
中空糸膜の材質としては、例えば、ポリスルホン系樹脂、ポリアクリロニトリル、セルロース誘導体、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）やポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素系樹脂、ポリアミド、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレートなどが挙げられ、これらのうち１種以上を含む樹脂を使用できる。また、これらの樹脂の共重合体や一部に置換基を導入したものであってもよい。
【００３０】
＜中空糸膜シート状物の製造方法＞
中空糸膜シート状物１Ａ，１Ｂは、下記の工程（ａ）〜（ｃ）を有する方法により、製造できる。
工程（ａ）：複数本の中空糸膜を平行に引き揃える工程。
工程（ｂ）：引き揃えられた複数本の中空糸膜２の複数箇所に、弾性体からなる帯状物を中空糸膜の長手方向に対して直交する方向に配置して接合する工程。
工程（ｃ）：帯状物が中空糸膜に接合して形成された結束部またはその近傍の１箇所以上で、複数本の中空糸膜を中空糸膜の長手方向に対して直交する方向に切断し、少なくとも１枚の中空糸膜シート状物を得る工程。
工程（ｃ）において、結束部において中空糸膜を切断すると、たとえば図１の形態の中空糸膜シート状物１Ａが得られ、結束部の近傍（結束部以外の位置）で中空糸膜を切断すると、たとえば図２の形態の中空糸膜シート状物１Ｂが得られる。
【００３１】
具体的には、図４〜８を挙げて以下に説明するように、複数枚の中空糸膜シート状物を製造できる方法が好ましい。
たとえば図４に示すように、２本１組の溝付きロール８，８を回転させて、供給される中空糸膜２をこれらの溝付きロール８，８で巻き取っていく。これにより複数本の中空糸膜２を平行に引き揃える（工程（ａ））。
【００３２】
ついで、伸び（Ｅ）が１００％以上の弾性体からなる帯状物（テープ）を用意し、その長手方向が中空糸膜２の長手方向に対して直交する方向となるように、引き揃えられた複数本の中空糸膜２の複数箇所に配置する。そして、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、たとえばインパルスヒータ９等の加熱手段を用いて帯状物３’を熱融着することにより、中空糸膜２に接合する（工程（ｂ））。図４は、工程（ｂ）において、帯状物の接合を、中空糸膜２の長手方向に離間した２つの領域において、それぞれ３箇所ずつ、合計６箇所に対して行っている例である。図８（ａ）〜（ｃ）は、各箇所における帯状物３’の接合方法を示している。
【００３３】
工程（ｂ）の好適な態様について、具体的に説明する。
まず、図８に示すように、各箇所において、引き揃えられた複数本の中空糸膜２を挟持するように、２本の帯状物３’を中空糸膜２の両側に対向配置する（図８（ａ））。
ついで、たとえば上側部９ａと下側部９ｂとを有し、瞬間的に電流を流すことで対象物を加熱するインパルスヒータ９を用い、その上側部９ａと下側部９ｂの平坦なシール面で、対向配置された２本の帯状物３’を外側から挟む。ついで、インパルスヒータ９に電流を流し、２本の帯状物３’の両方を外側から加熱しながら加圧する（図８（ｂ））。
これにより、各帯状物３’を構成する弾性体が溶融、流動し、中空糸膜２間に行きわたる。
その後、インパルスヒータ９の電流を切り、弾性体の温度を放冷により低下させ、弾性体が固化してから、上側部９ａと下側部９ｂとを開放し、インパルスヒータ９を帯状物３’から離す。これにより、結束部３ａ，３ｂが形成される（図８（ｃ））。
【００３４】
ついで、図４に示すように、工程（ｃ）において形成された結束部３ａ，３ｂまたはその近傍の１箇所以上で、複数本の中空糸膜２を中空糸膜２の長手方向に対して直交する方向に切断する。図４の例においては、帯状物により形成された３本並んだ結束部３ａ，３ｂのうち、中央の結束部３ａの中心線（長さ方向に沿う線）α１およびα２に沿う２箇所を切断する。
これにより、図１の形態の中空糸膜シート状物１Ａを２枚得ることができる。
【００３５】
このように弾性体からなる帯状物３’を用いて結束部３ａ、３ｂを形成する方法は、特別な装置を必要とせず、簡便に行える。たとえば、ホットメルト樹脂を中空糸膜に帯状に供給することで、結束部を形成する方法では、ホットメルトアプリケーターなどの樹脂供給装置が別に必要となり、設備コストが高くなる。
【００３６】
帯状物３’の材質としては、結束部３ａ，３ｂについて先に説明したとおりであり、伸び（Ｅ）が１００％以上の弾性体からなるものが使用できる。好ましくはデュロメータ硬さがＡ１０〜９５の範囲である、ＴＰＳ、ＴＰＯ、ＴＰＶＣ、ＴＰＣ、ＴＰＵ、ＴＰＡなどの熱可塑性エラストマーからなるテープが挙げられる。
帯状物３’の厚みは、中空糸膜２の外径の０．１５〜０．２５倍であると、図３に示すように中空糸膜２間に弾性体が隙間なく密に充填され、厚みｔ１が適切な中空糸膜シート状物１Ａ，１Ｂが得られやすい。また、帯状物３’の厚みは、このような条件を満たし、かつ、０．２〜１ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００３７】
工程（ｂ）で用いる加熱手段には制限はないが、上述のようなインパルスヒータ９を用いると、短時間で、簡便に、加熱と加圧と冷却を行うことができ、平滑な表面３ｃを有し、中空糸膜２間に弾性体が隙間なく密に充填された図３に示すような結束部３ａ，３ｂを形成しやすい。たとえば、金属などのブロックを高温に保ったホットプレートで加熱する方法等もあるが、この方法では、帯状物を加熱した後、冷却機構が別途必要となり、装置が複雑になる。これに対してインパルスヒータ９であれば、電流を瞬間的に流して加熱するものであるために、冷却機構を別途設けて冷却しなくても、電流を切れば比較的短時間で、加熱対象物の温度が低下する。
【００３８】
工程（ｃ）で用いる切断手段としては、中空糸膜２を潰さずに開口を維持しつつ切断でき、かつ、その切断面が滑らかとなるように切断できるものであれば特に限定されず、カッターナイフ、はさみ、ギロチンカッター、ロータリーカッター、超音波カッターなどを使用できる。
【００３９】
なお、図４の例では、引き揃えられた複数本の中空糸膜２に対して、帯状物３’を６箇所に接合し、その後、複数箇所を適宜切断することにより、図１の形態の中空糸膜シート状物１Ａを２枚一括に得る方法を示したが、本発明の中空糸膜シート状物の製造方法はこれに限定されない。
たとえば、図５に示すように、帯状物の接合を２領域４箇所ずつの８箇所において行い、帯状物により形成され４本並んだ結束部３ａ，３ｂを、２本ずつに分ける線α３およびα４に沿って、中空糸膜２のみを切断し、図２の形態の中空糸膜シート状物１Ｂを２枚一括に得てもよい。また、図６に示すように、帯状物の接合を４領域３箇所ずつの１２箇所において行い、帯状物により形成され３本並んだ結束部３ａ，３ｂのうち、中央の結束部３ａの中心線であるα５〜α８に沿って切断することにより、図１の形態の中空糸膜シート状物１Ａを４枚一括に得ることもできる。
このように結束部を形成する本数、領域等を適宜変更し、また、必要とされる中空糸膜シート状物の長さに応じて、使用する２本の溝付きロール８，８のロール径、ロール間距離等を適宜調整することにより、任意の長さの複数枚の中空糸膜シート状物を一括して得ることができる。
【００４０】
なお、工程（ａ）は、たとえば図７に示すように、２本１組のニップロール１０を１組以上用いて、図示略のクリール装置から供給された複数本の中空糸膜２を搬送しながら引き揃える方法で行ってもよい。この方法によれば、複数枚の中空糸膜シート状物を連続的に製造できる。
【００４１】
＜中空糸膜シート積層体＞
図９は、本発明の中空糸膜シート積層体の一例を示す斜視図であって、図１の中空糸膜シート状物１Ａが複数枚積層され、隣接する中空糸膜シート状物１Ａが互いに接着され固定されたものである。この例の中空糸膜シート積層体３０は、４枚の中空糸膜シート状物１Ａが積層されて構成されている。図１０は、図９の中空糸膜シート積層体３０の平面図である。
この例の中空糸膜シート積層体３０は、隣接する中空糸膜シート状物１Ａが、これらの中空糸膜シート状物１Ａ間に設けられた複数の点状の点接着部２１により互いの中空糸膜２同士が接着するように、積層している。具体的には、中空糸膜シート状物１Ａの両端部に形成された結束部３ａ，３ｂのうち、各端部において最も端部側に設けられた結束部（第１結束部）３ａの近傍であって、かつ、該第１結束部３ａよりも中空糸膜２の長手方向の中央側の位置において、中空糸膜２同士が接着する位置に配置されている。この例では、中空糸膜シート状物１Ａの両端部のそれぞれにおいて、第１結束部３ａと第２結束部３ｂの間に点接着部２１が配置され、中空糸膜２同士が接着している。また、点接着部２１は、中空糸膜シート状物１Ａの両端部のそれぞれにおいて、第１結束部３ａの長手方向に沿って、複数ずつ（この例では３つずつ。）配置されている。
【００４２】
このように点接着部２１が、隣接する中空糸膜シート状物１Ａの第１結束部３ａ同士または第２結束部３ｂ同士を接着する位置ではなく、中空糸膜２同士を接着する位置に設けられていると、隣接する中空糸膜シート状物１Ａの第１結束部３ａ同士、第２結束部３ｂ同士を隙間なく密着させることができる。そのため、得られた中空糸膜シート積層体３０の第１結束部３ａをハウジング内に挿入して中空糸膜モジュールを製造する際に、第１結束部３ａ同士が隙間なく液密に密着して高いシール性を発揮しやすい。
【００４３】
これに対して、仮に、点接着部が第１結束部同士を接着する位置に設けられていると、中空糸膜シート状物を積層したときに、点接着部の厚みにより、第１結束部同士の合わせ面に隙間が生じる。そのため、中空糸膜モジュールを製造するにあたって、得られた中空糸膜シート積層体の第１結束部をハウジング内に挿入し液状の樹脂を注入したときに、該隙間から樹脂が垂れる「樹脂ダレ」が生じやすく、好ましくない。
また、仮に、点接着部が第２結束部同士を接着する位置に設けられていると、中空糸膜シート状物を積層したときに、点接着部の厚みにより、第２結束部同士の合わせ面に隙間が生じる。そのため、得られた中空糸膜シート積層体の厚みが第２結束部の部分で不均一となり、好ましくない。
【００４４】
点接着部２１は、この例のように、第１結束部３ａの近傍であって、かつ、第１結束部３ａよりも長手方向の中央側の位置の中空糸膜２上に配置されていると、得られた中空糸膜シート積層体３０を用いて、良好な品質の中空糸膜モジュールを歩留まりよく製造できる。
仮に、点接着部が第２結束部の近傍に設けられていると、製造後の中空糸膜モジュールにおいて、点接着部はハウジングから露出した部分の中空糸膜同士を接着することになる場合が多い。この場合、中空糸膜が搖動したとき、点接着部に応力が集中して、膜損傷しやすくなり、中空糸膜モジュールとしての性能が低下する。また、点接着部がハウジング内に収まるように第１結束部と第２結束部との間に設けられていたとしても、その位置が第１結束部の近傍ではない場合には、ハウジングの開口部に近い位置に点接着部が位置することになり、該点接着部が、ハウジング内に液状の樹脂を注入した時の樹脂の流動を妨げる場合がある。その結果、ハウジング内に樹脂が行きわたらない空洞が発生し、中空糸膜モジュール生産時の歩留まりが低下する可能性がある。
これに対して、点接着部２１が第１結束部３ａの近傍であって、かつ、第１結束部３ａよりも長手方向の中央側の位置の中空糸膜２上に配置されていると、上述の問題が生じず、良好な品質の中空糸膜モジュールを歩留まりよく製造できる。
【００４５】
なお、第１結束部３ａの近傍とは、第１結束部３ａにおける両側端部のうち中空糸膜２の長手方向の中央側の方の側端部から、中空糸膜２の長手方向に沿って測定される図１０に示す距離Ｌ２０が、０〜１０ｍｍまでの範囲のことをいう。この範囲内に点接着部２１が収まるように配置されていれば、点接着部２１は第１結束部３ａの近傍に位置していることになる。
１つの点接着部２１を平面視したときの径（平面視）は、１〜１０ｍｍが好ましい。なお、点接着部が円形の場合には、上記「径」とは直径を意味し、円形以外の形状の場合には、点接着部の外接円を想定したときの該外接円の直径を意味する。
【００４６】
中空糸膜シート積層体３０の形状を安定化させるために、点接着部２１は、中空糸膜シート状物１Ａの両端部のそれぞれにおいて、複数ずつ設けられている。中空糸膜シート状物１Ａの大きさにもよるが、各端部においてそれぞれ、２〜２０箇所に設けられていることが好ましく、３〜１０箇所に設けられていることが更に好ましい。上記範囲内であれば、中空糸膜シート積層体３０の形状を安定に維持できる。また、点接着部２１の使用量及び接着に要する加工時間を抑制でき、コストも抑えられる。
【００４７】
点接着部２１の材質としては、熱可塑性樹脂が好ましい。熱可塑性樹脂を採用することにより、広く市販されているグルーガンを用いて、極めて短時間かつ抵低コストで、中空糸膜同士を接着できる。
熱可塑性樹脂の種類は、中空糸膜シート積層体３０が使用される環境への耐性等を考慮し、該環境に応じて選択できる。熱可塑性樹脂としては、たとえば、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリオレフィン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、変成ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などが挙げられ、これらのうちの１種以上を使用できる。なかでも、燃焼により有毒ガスが発生しにくく、耐薬品性に優れている点から、ＰＥ、ＰＰ、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）などのオレフィン系樹脂が好ましい。
点接着部２１の材質は、熱可塑性樹脂に限定されず、熱可塑性エラストマー；エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂も使用できる。
【００４８】
＜中空糸膜シート積層体の製造方法＞
図１１は、図９および図１０の中空糸膜シート積層体３０の製造方法を説明する斜視図である。中空糸膜シート積層体３０は、下記の工程（ｆ）〜（ｈ）を有する方法により、製造できる。
【００４９】
工程（ｆ）：図１１（ａ）に示すように、中空糸膜シート状物１Ａを用意し、該中空糸膜シート状物１Ａの両端部に形成された第１結束部３ａの近傍であって、かつ、第１結束部３ａよりも中空糸膜２の長手方向の中央側の位置の中空糸膜２上に、点接着部２１を形成するための樹脂２１’を第１結束部３ａの長手方向に沿って前記の両端部に複数ずつ点状に配置する工程。
この例では、樹脂２１’は各端部において、３箇所ずつ互いに離間して設けられている。
【００５０】
工程（ｆ）において、中空糸膜２上への樹脂２１’の供給、配置には、加熱された樹脂を定量吐出するノズル２２を備えたグルーガンを使用することが好ましい。グルーガンは、市販品を使用できる。グルーガンを用いると、加熱された熱可塑性樹脂を定量吐出する作業を容易に行えるので、点接着の作業時間を短縮できる。
なお、樹脂２１’の供給、配置は、グルーガンを用いる方法に限定されず、たとえば、注射器を利用してポリウレタン樹脂などの熱硬化性樹脂を供給して、点接着の作業を行っても構わない。
【００５１】
工程（ｇ）：図１１（ｂ）に示すように、樹脂２１’が点状に複数配置された中空糸膜シート状物１Ａの樹脂２１’が配置された側に、別の中空糸膜シート状物１Ａを重ねる工程。
【００５２】
工程（ｈ）：工程（ｆ）で配置された点状の樹脂を冷却固化または反応硬化させて、中空糸膜シート状物１Ａの中空糸膜２同士を接着する工程。これにより、図１１（ｃ）に示すように中空糸膜シート積層体３０が得られる。
樹脂２１’として熱可塑性樹脂を用いた場合には、工程（ｈ）では該樹脂を温度降下により冷却固化させ、熱硬化性樹脂等の硬化性樹脂を用いた場合には、工程（ｈ）では該樹脂を加熱、光照射等により反応硬化させる。
【００５３】
上記工程（ｆ）〜工程（ｈ）を必要に応じて繰り返し行うことにより、複数枚の中空糸膜シート状物１Ａが積層されて互いに接着した中空糸膜シート積層体を製造できる。
【００５４】
＜中空糸膜モジュール＞
図１２は、図１の中空糸膜シート状物１Ａを備えた本発明の中空糸膜モジュールの一例を示す斜視図、図１３は、図１２の中空糸膜モジュールのＢ−Ｂ’線に沿う断面図である。
この例の中空糸膜モジュール４Ａは、重ねられた４枚の中空糸膜シート状物１Ａと、４枚の中空糸膜シート状物１Ａの両端部に装着された一対の長尺なハウジング５ａ，５ｂとを有して構成されている。各ハウジング５ａ，５ｂには、重ねられた中空糸膜シート状物１Ａの端部が挿入され、固定用の樹脂６により、４枚の中空糸膜シート状物１Ａがハウジング５ａ，５ｂ内に液密に固定されている。
この形態の中空糸膜モジュール４Ａにおいては、中空糸膜２で濾過された処理後の液体は、ハウジング５ａ，５ｂ内の長手方向に沿う流路、すなわち集水空間７に一旦集められてから、ハウジング５ａ，５ｂの長手方向の末端に形成された取水口５ｃを経て、中空糸膜モジュール４Ａの外部へ取り出される。
【００５５】
なお、この例の中空糸膜モジュール４Ａは、中空糸膜シート状物１Ａを４枚具備しているが、本発明の中空糸膜モジュールは、中空糸膜シート状物を１枚以上有していればよく、１枚でも、２枚以上の任意の枚数であってもよい。
【００５６】
この例のハウジング５ａ，５ｂは、長手方向に直交する断面がＵ字状に形成されたものであって、長手方向に沿うスリット状の開口部１４が形成されている。具体的には、この例のハウジング５ａ，５ｂは、長手方向に沿って延在し、互いに対向する一対の側壁部１５ａ，１５ｂと、一対の側壁部１５ａ，１５ｂをつなぐ底部１５ｃとで形成され、底部１５ｃに対向する位置に、開口部１４が形成されている。
４枚の中空糸膜シート状物１Ａは、結束部同士が密着するように、具体的には、それぞれの第１結束部３ａ同士、第２結束部３ｂ同士が密着するように、重ねられている。そして、このように重ねられた状態で、各中空糸膜シート状物１Ａの第１結束部３ａが、開口部１４からハウジング５ａ，５ｂ内に挿入されている。
【００５７】
この例のハウジング５ａ，５ｂの各側壁部１５ａ，１５ｂの内面には、長手方向に沿う段差部１６が互いに対向する位置に形成され、この段差部１６を境にして、底部１５ｃ側の方が、開口部１４側よりも、側壁部１５ａ，１５ｂ間の距離（クリアランス）が小さくなっている。そして、この底部１５ｃ側の側壁部１５ａ，１５ｂ間の距離が、重ねられた第１結束部３ａの総厚みと同程度かやや小さく設定されている。これにより、図１３に示すように、重ねられた第１結束部３ａが段差部１６よりも底部１５ｃ側まで挿入されると、側壁部１５ａ，１５ｂの内面と液密に密着し、シール性を発揮する。また、各第１結束部３ａ同士も液密に密着し、シール性を発揮する。この例では、段差部１６の位置と、帯状に形成された第１結束部３ａにおける両側端部のうち中空糸膜２の長手方向の中央側の方の側端部の位置とが、一致するように、ハウジング５ａ，５ｂ内に挿入されている。
【００５８】
このように第１結束部３ａによるシール性が発揮されることにより、開口部１４からハウジング５ａ，５ｂ内に、固定用の液状の樹脂６を注入した場合、樹脂６は第１結束部３ａや段差部１６よりも開口部１４側のみに充填され、底部１５ｃ側の集水空間７に樹脂ダレすることがない。また、中空糸膜２間には、第１結束部３ａを構成している弾性体が存在するため、中空糸膜２間を通じて下方への樹脂ダレが起こることもない。仮に、第１結束部が設けられていない中空糸膜シート状物を用い、その端部をハウジング内に挿入した状態で、ハウジング内に液状の樹脂を注入すると、中空糸膜間や、中空糸膜とハウジングの内面との間を液状の樹脂が通り抜け、樹脂ダレが生じる。その結果、ハウジングの集水空間や中空糸膜の開口端面が閉塞され、中空糸膜モジュールの濾過機能が損なわれる。
【００５９】
第２結束部３ｂは、図１３に示すように、ハウジング５ａ，５ｂから露出している。具体的には、第２結束部３ｂは、開口部１４からの距離Ｌが１〜３０ｍｍのところに位置することが好ましく、３〜１０ｍｍのところに位置することがより好ましい。なお、距離Ｌとは、図示のように、ハウジング５ａ，５ｂの開口部１４から、帯状の第２結束部３ｂの両側端部のうち、中空糸膜２の長手方向の端部側の側端部までの、中空糸膜２に沿う直線長さである。
距離Ｌが上記範囲の下限値以上であると、ハウジング５ａ，５ｂの開口部１４と第２結束部３ｂとが充分に離れているため、開口部１４からハウジング５ａ，５ｂ内に液状の樹脂を注入するときに充分な開口が確保される。その結果、樹脂はハウジング内の空気を効率的に押し出し、空気と入れ替わりながら、円滑に短時間で注入される。距離Ｌが上記範囲の下限値未満であると、液状の樹脂を注入するときに充分な開口を確保できず、その結果、樹脂がこぼれるなどして注入しにくく、注入に時間を要する。また、このように樹脂の注入に時間を要すると、樹脂がハウジング内に充分に行きわたる前に、樹脂の粘度が上昇してしまう。その結果、樹脂の円滑な注入がさらに困難となるとともに、ハウジング内に樹脂が行きわたらない空洞が形成されて封止が不充分となり、いわゆるリークの発生率が高くなる。リークの発生率が高くなると、中空糸膜モジュールの生産歩留まりが低下する。一方、距離Ｌの部分に位置する中空糸膜は、膜としては機能しにくいため、距離Ｌが上記範囲の上限値を超えると、中空糸膜モジュールの膜面積の減少につながり好ましくない。
【００６０】
図１４は、本発明の中空糸膜モジュールの他の一例について、その一部を示す断面図である。図１４の中空糸膜モジュール４Ｂは、第１結束部３ａよりも中空糸膜２が突出した図２の形態の中空糸膜シート状物１Ｂを備えている。上述したように、この突出した部分の中空糸膜２は、ハウジング内に埋設され、膜として機能しないため、その長さは短いことが好ましく、１０ｍｍ以下がより好ましく、突出していない、すなわち０であることが最も好ましい。
【００６１】
図１５は、本発明の中空糸膜モジュールのさらに他の一例について、その一部を示す断面図である。図１５の中空糸膜モジュールは、ハウジング２５ａ，２５ｂとして、長手方向に直交する断面がＨ字状に形成されたものを備えている。このようなハウジング２５ａ，２５ｂは、長手方向に沿って延在し、互いに対向する一対の脚部１１，１１を有する。そのため、このような脚部を有しない図１３に示されるようなハウジング５ａ，５ｂと比較して、断面２次モーメントが増して、機械的な曲げ強度が高まる。また、後述するように、ハウジング２５ａ，２５ｂの内部へ中空糸膜シート状物１Ａの端部を挿入するときに、脚部１１，１１同士を互いに近づけるような図中矢印方向の力を加えることで、ハウジング２５ａ，２５ｂの開口部１４が充分に広がり、中空糸膜シート状物１Ａの挿入が容易になる。なお、この例では、各脚部１１，１１の内面のそれぞれに、長手方向に沿って延在し、互いに対向する一対のリブ１７，１７が設けられ、脚部１１，１１の強度が高められている。
【００６２】
また、図１６に示すように、ハウジング３５ａ，３５ｂの一対の側壁部１５ａ，１５ｂは、底部１５ｃ側から開口部１４側に向けて、互いの距離が徐々に広がるように形成されていてもよい。このように徐々に広がる部分１２を設けることで、ハウジング３５ａ，３５ｂ内に液状の樹脂を注入する際に充分な開口を確保できる。また、この部分１２は樹脂がこぼれないようにする堰としても作用する。そのため、樹脂の注入を容易に短時間で行える。
【００６３】
また、図１７に示すように、ハウジング４５ａ，４５ｂの内面、具体的には一対の側壁部１５ａ，１５ｂの内面には、ハウジング４５ａ，４５ｂ内に挿入された第１結束部３ａを挟むように対向する少なくとも一対の凸条部が、ハウジング４５ａ，４５ｂの長手方向に沿って延設されていてもよい。図１７（ｂ）〜（ｄ）は、図１７（ａ）中の円で囲まれた部分を拡大して図示するものである。凸条部としては、図１７（ｂ）に示すような断面が三角形の凸条部２０ａ、図１７（ｃ）に示すような断面が四角形の凸条部２０ｂ、図１７（ｄ）に示すような断面が半円形の凸条部２０ｃ等が挙げられる。
このような凸条部２０ａ，２０ｂ，２０ｃを設けることにより、中空糸膜シート状物１Ａの第１結束部３ａに凸条部２０ａ，２０ｂ，２０ｃが食い込み、中空糸膜シート状物１Ａがずれないように確実に保持され、寸法のばらつきのない中空糸膜モジュールを安定に生産できる。
凸条部は二対以上を設けてもよく、その数に制限はない。また、凸条部の突出高さは、特に限定されず、ハウジングの大きさや中空糸膜シート状物の厚さ等に合わせて適宜決定できる。
【００６４】
なお、以上の例の中空糸膜モジュールは、重ねられた４枚の中空糸膜シート状物１Ａ，１Ｂを備えているが、図１８に示すように、これらの中空糸膜シート状物１Ａがあらかじめ点接着部２１で互いに接着された上述の中空糸膜シート積層体３０を備えていてもよい。
この例の中空糸膜シート積層体３０は、第１結束部３ａの近傍であって、かつ、第１結束部３ａよりも中空糸膜２の長手方向の中央側の位置に設けられた点接着部２１により、隣接する中空糸膜シート状物１Ａの中空糸膜２同士が接着したものである。このような中空糸膜シート積層体３０を用いた場合、点接着部２１により接着した部分の中空糸膜２は、第１結束部３ａとともに、ハウジング２５ａ，２５ｂ内に位置する。中空糸膜シート積層体３０は、中空糸膜シート状物１Ａの両端部側が互いに接着、一体化されており、形状安定性に優れるため、取扱性に優れる。そのため、中空糸膜モジュール製造時に、中空糸膜シート積層体３０をハウジング２５ａ，２５ｂにその開口部１４から挿入する作業をより簡単に行える。
また、先に説明したとおり、点接着部２１が第１結束部３ａの近傍であって、かつ、第１結束部３ａよりも長手方向の中央側の位置の中空糸膜２上に配置されていると、得られた中空糸膜シート積層体３０を用いて、良好な性能の中空糸膜モジュールを歩留まりよく製造できる。
【００６５】
ハウジングの材質としては、機械的強度および耐久性を有するものが好適に用いられ、たとえばポリカーボネート、ポリスルホン、ポリオレフィン、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、アクリル樹脂、ＡＢＳ樹脂、変成ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）などが挙げられ、これらのうち１種以上を含む樹脂を使用できる。
固定用の樹脂としては、たとえばエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン系充填材、各種ホットメルト樹脂が挙げられる。
【００６６】
＜中空糸膜モジュールの製造方法＞
中空糸膜モジュールは、下記の工程（ｄ）〜（ｅ）を有する方法により、製造できる。
工程（ｄ）：中空糸膜シート状物の両端部に形成された結束部のうち、各端部において最も端部側に設けられた結束部（第１結束部）のみがハウジング内に位置するように、少なくとも１枚の中空糸膜シート状物をハウジングの開口部からハウジング内に挿入する工程。
工程（ｅ）：ハウジングの開口部からハウジング内に樹脂を注入して硬化させ、各中空糸膜の端面が開口した状態で、中空糸膜シート状物をハウジング内に液密に固定する工程。
【００６７】
以下、断面がＨ状のハウジング２５ａ，２５ｂを用いた場合を例に挙げて、中空糸膜モジュールの製造方法を図１９を参照しつつ説明する。
中空糸膜シート状物を複数枚用いて中空糸膜モジュールを製造する場合には、工程（ｄ）において、図１９（ａ）に示すように、まず中空糸膜シート状物１Ａを複数枚積層する。この際、各中空糸膜シート状物１Ａの第１結束部３ａ同士、第２結束部３ｂ同士が重なるように、積層する。ついで、このように積層された中空糸膜モジュール１Ａの積層体の結束部３ａ，３ｂのうち、第１結束部３ａのみがハウジング２５ａ，２５ｂ内に位置するように、中空糸膜シート状物１Ａをハウジング２５ａ，２５ｂの開口部１４から挿入する（図１９（ｂ）〜（ｃ））。この際、図１９（ｂ）に示すように、ハウジングの脚部１１，１１同士を互いに近づけるような力を加えることで、ハウジング２５ａ，２５ｂの開口部１４が充分に広がり、中空糸膜シート状物１Ａの積層体の挿入が容易になる。
また、第１結束部３ａは、段差部１６よりも底部１５ｃ側の部分に収まるように挿入、配置される。
【００６８】
ついで、図１９（ｄ）に示すように、工程（ｅ）において、ハウジング２５ａ，２５ｂの開口部１４からハウジング内に樹脂６を注入して硬化させ、各中空糸膜２の端面２ａが開口した状態で、中空糸膜シート状物１Ａをハウジング内に液密に固定する。これにより中空糸膜モジュールを製造できる。なお、ハウジング内に樹脂６を注入する際には、ハウジングの形態に応じて、あらかじめハウジングの両端に集水キャップ、プラグ等を取り付けてもよい。
【００６９】
なお、工程（ｄ）では、中空糸膜シート状物１Ａが複数枚積層され上述の点接着部２１により互いに接着されている中空糸膜シート積層体３０を採用し、これをハウジング２５ａ，２５ｂ内に挿入してもよい。
【００７０】
以上説明した中空糸膜モジュールの製造方法においては、中空糸膜シート状物として、特定の弾性体からなる結束部により固定されているものを用いている。そのため、中空糸膜モジュールを製造するにあたって、樹脂を注入し硬化させる工程を、中空糸膜シート状物をハウジングに固定する際の１回のみに低減でき、工程を簡略化できる。また、中空糸膜シート状物を得る際の中空糸膜同士の固定を、液状の樹脂を硬化させることで行うものではないため、樹脂で固定された部分の中空糸膜を切断して開口する工程も不要となり、工程がより簡略となる。また、このような切断工程が不要となるため、この工程において従来必要とされていた容器も不要となり、また、切断により廃棄される部分も生じず、資源の無駄を回避できる。さらに、このような切断工程では、特別な切断装置が必要となるが、その設備費、メンテナンスに係る費用も不要となる。
このように本発明によれば、従来の中空糸膜モジュールの製造方法と比べて、製造工程を簡略化でき、低コストで、中空糸膜モジュールを製造できる。
【００７１】
なお、以上の説明では、中空糸膜シート状物に形成する結束部として、各端部に第１結束部と第２結束部とを設けたが、少なくとも第１結束部を設けた中空糸膜シート状物を用いることによって、上述のような簡略化された工程で、かつ、資源の無駄を生じさせることなく中空糸膜モジュールを製造できる。
そして、さらに第２結束部を設けた中空糸膜シート状物を用いることによって、樹脂の這い上がりが抑制されて充分な膜面積を有し、かつ、エアスクラビング処理による膜損傷を防止できる中空糸膜モジュールを製造できる。
【実施例】
【００７２】
以下、本発明について実施例を示し、具体的に説明する。
［実施例］
まず、図１に示す形態の中空糸膜シート状物１Ａを作製した。中空糸膜シート状物１Ａの外形寸法は、幅５１５ｍｍ、長さ１２６０ｍｍである。
具体的には、図４に示したように、２本１組の溝付きロール８，８を用いて、供給されるＰＶＤＦ製の中空糸膜（孔径０．１μｍ、外径１．６５ｍｍ、内径１．１ｍｍ）２を巻き取り、平行に引き揃え、２８０本の中空糸膜２をシート状に配列した。
ついで、このようにシート状に引き揃えられた中空糸膜２の６箇所において、その両面に、図８に示したように、帯状物（熱可塑性エラストマー（スチレン系エラストマー）製のテープ、幅１０ｍｍ、厚さ０．３５ｍｍ）３’，…，３’を配置し、上側部９ａと下側部９ｂと有するインパルスヒータ９で各帯状物３’，…，３’をそれぞれ両側から挟み、電流を流して加熱して、中空糸膜２に熱融着させ、結束部３ａ，３ｂとした。インパルスヒータ９は、電流を切った後、弾性体が冷却、固化してから、上側部９ａと下側部９ｂとを開放した。
帯状物を構成しているスチレン系エラエストマーのＪＩＳ  Ｋ６２５１で規定される伸び（Ｅ）は５５０％、ＪＩＳ  Ｋ６２５３で規定されるデュロメータ硬さはＡ８０であった。【００７３】
ついで、図４に示したように、３本１組で並んだ結束部３ａ，３ｂのうちの中央の各結束部３ａ，３ａの中心線α１およびα２のそれぞれに沿って、中空糸膜２を結束部３ａ，３ａごと切断した。すなわち、２箇所を切断した。これにより、図１の形態の中空糸膜シート状物１Ａを２枚得た。
以上の操作を繰り返し、多数枚の中空糸膜シート状物１Ａを作製した。【００７４】
作製した中空糸膜シート状物１Ａにおける中空糸膜上に被覆された弾性体の厚みｔ１は、０．１ｍｍであった。なお、得られた中空糸膜シート状物１Ａのうちの１枚について、上述の切断によって得られた２面の切断面（第１結束部）のそれぞれおいて、任意に３箇所ずつ、弾性体の厚みをマイクロメーターで測定した。そして、これらの平均値を上記厚みｔ１とした。
また、その中空糸膜シート状物１Ａは、第１結束部３ａおよび第２結束部３ｂの図３で示した厚みｔ２がいずれも１．８５ｍｍであった。
また、第１結束部３ａ、第２の結束部３ｂのそれぞれについて、中空糸膜２の長手方向に対し垂直方向に引っ張ったときの破断強度は、いずれも約５０Ｎであり、各結束部３ａ，３ｂは、取扱い上、いずれも充分な強度を有していた。【００７５】
ついで、４枚の中空糸膜シート状物１Ａを用いて、両端部に一対のハウジングが装着された中空糸膜モジュールを作製した。中空糸膜モジュールの外形寸法は、幅６００ｍｍ、高さ１３００ｍｍ、奥行き１３ｍｍである。
ハウジングとしては、図１５に示した断面がＨ字状で、一対の脚部１１，１１を有するものを使用した。そして、図１９に示したように、脚部１１，１１同士を互いに近づけるように力を加え、ハウジング２５ａ，２５ｂの開口部１４を充分に広げて、中空糸膜シート状物１Ａを４枚重ねて、挿入した。挿入後、脚部１１，１１同士を互いに近づけるような力は解除した。これにより、ハウジング２５ａ，２５ｂに中空糸膜シート状物１Ａを把持させた。ハウジング２５ａ，２５ｂは、中空糸膜シート状物１Ａの両端部にそれぞれ設けた。
次に、ハウジング２５ａ、２５ｂの両端へ集水キャップとプラグをそれぞれ取り付けた。
ついで、固定用樹脂（ウレタン樹脂；第一工業製薬製「Ｈ７８２９−１８」）を各ハウジングの開口部から各ハウジング内に注入して硬化させて、中空糸膜モジュールを作製した。このようにして図１９（ｄ）に示すようにハウジング２５ａ，２５ｂが装着された中空糸膜モジュールを得た。
以上の操作を繰り返して、中空糸膜モジュールを１０本製作した。【００７６】
１０本の中空糸膜モジュールについて、その外部を観察したところ、いずれにおいても、ハウジング２５ａ，２５ｂ外に露出している第２結束部３ｂにより樹脂の這い上がりが確実に阻止されており、第２結束部３ｂよりも中空糸膜２の長手方向の中央側において、樹脂の這い上がりは認められなかった。
また、１０本の中空糸膜モジュールの有する２０本のハウジングのうちの２０本について、その内部を観察したところ、集水空間および中空糸膜２の開口端面２ａへの樹脂ダレは一切認められなかった。【００７７】
１０本の中空糸膜モジュールを３０質量％濃度のアルコール水溶液に浸漬し、親水化処理を行った後、水中に移し、ハウジング２５ａ，２５ｂの長手方向の末端に形成された取水口から、中空糸膜モジュールの内圧が１００ｋＰａとなるように空気を供給し、リーク試験を行った。その結果、１０本の中空糸膜モジュールの全てにおいて、中空糸膜モジュールからのエア漏れは認められず、ハウジング２５ａ，２５ｂと中空糸膜２の固定部分が樹脂で確実に封止されていることが確認できた。【００７８】
以上の結果より、本発明によれば、樹脂を注入し硬化させる工程を、中空糸膜シート状物をハウジングに固定する際の１回のみに低減できること、樹脂で固定された部分の中空糸膜を切断して開口する工程が不要で、この工程において従来必要とされていた容器も不要となること、また、切断により廃棄される部分も生じさせずに、リークのない中空糸膜モジュールを簡便に製造できることが示された。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明の中空糸膜モジュールは、たとえば無菌水、飲料水、高純度純水の製造、空気の浄化等の用途に加えて、下水処理場における２次処理、３次処理や、浄化槽における固液分離、産業排水中のＳＳ（懸濁物質）の固液分離等の高汚濁水の処理用途等、繰り返し加圧、吸引が行われ、高い耐圧性の要求される用途等に好適に使用される。
【符号の説明】
【００８０】
１Ａ、１Ｂ：中空糸膜シート状物
２：中空糸膜
２ａ：中空糸膜の開口端面
３ａ：第１結束部
３ｂ：第２結束部
３’：帯状物
４Ａ，４Ｂ：中空糸膜モジュール
５ａ，５ｂ，２５ａ，２５ｂ，３５ａ，３５ｂ，４５ａ，４５ｂ：ハウジング
５ｃ：取水口
６：固定用の樹脂
１４：開口部
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ：凸条部
２１：点接着部
２２：ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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