(57)【要約】【課題】  長期間、安定した濾過運転ができる中空糸膜モジュールの提供。【解決手段】  ケースハウジングとケースハウジング内に収容された中空糸膜束を有し、前記ケースハウジングの内壁面と前記中空糸膜束の少なくとも一端部が接着剤で接着一体化されている中空糸膜モジュールであり、前記中空糸膜束の端部における湿潤剤量が、膜１ｇ当たり０．６ｇ以下である中空糸膜モジュール。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースハウジングとケースハウジング内に収容された中空糸膜束を有し、前記ケースハウジングの内壁面と前記中空糸膜束の少なくとも一端部が接着剤で接着一体化されている中空糸膜モジュールであり、
前記中空糸膜束の端部における湿潤剤量が、膜１ｇ当たり０．６ｇ以下である中空糸膜モジュール。
【請求項２】
湿潤剤量が、膜１ｇ当たり０．４ｇ以下である中空糸膜モジュール。
【請求項３】
湿潤剤がグリセリンである、請求項１又は２記載の中空糸膜モジュール。
【請求項４】
ケースハウジングとケースハウジング内に収容された中空糸膜束を有し、前記ケースハウジングの内壁面と前記中空糸膜束の少なくとも一端部が接着剤で接着一体化されている中空糸膜モジュールの製造方法であり、
前記中空糸膜束が、ケースハウジングに収容前には湿潤剤としてのグリセリンを含有しているものであり、ケースハウジングに収容前において少なくとも接着剤で接着される中空糸膜束端部を水洗して、端部におけるグリセリン含有量が、膜１ｇ当たり０．６ｇ以下に低減される工程を含む、中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項５】
少なくとも接着剤で接着される中空糸膜束端部が水洗される工程が、膜束端部を水に浸漬した後、乾燥するものである、請求項４記載の中空糸膜モジュールの製造方法
【請求項６】
湿潤剤がグリセリンである、請求項４又は５記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空糸膜モジュールの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液出入口を有するケースハウジング内に所要数の中空糸膜束を収容し、ケースハウジング内への液（原水、透過水等）の出入りを前記液出入口のみにより行うタイプの中空糸膜モジュールがあり、このようなタイプのものは、比較的大型のモジュールに適用されることが多い。
【０００３】
しかし、このようなタイプの中空糸膜モジュールを用いてろ過運転するとき、液出入口から逆圧洗浄水等が出入りすることになるため、液出入口に面した位置にある中空糸膜束のみが、逆圧洗浄水等の出入りに伴う圧力を受け続ける結果、複数の中空糸膜束が揺れて、互いに衝突を繰り返すことになる。
【０００４】
このため、ケースハウジングと中空糸膜束は、複数の中空糸膜束が揺れ動くことがないように、必要に応じて支持部材を介して、接着剤で接着一体化されている。
【０００５】
中空糸膜束は、製造後からケースハウジングに収容するまでの間、湿潤剤として湿潤剤を含む水中に浸漬した後、熱風乾燥後に乾燥状態で保管されており、この保管中、中空糸膜束中に一定量の湿潤剤が含有されている。
【０００６】
そして、このように一定量の湿潤剤が含有された中空糸膜束を用いて、中空糸膜モジュールを製造した場合、モジュール内の中空糸膜束は一定量の湿潤剤を含んだ状態のままで使用されることになる。
【０００７】
中空糸膜モジュールを使用するとき、使用状況に応じて加熱殺菌を頻繁に行う場合があるが、このときに、中空糸膜間の接着部にひびが入り割れる（接着部に隙間ができる）ことがある。
【０００８】
特許文献１には、端部付近に比して、それ以外の部分に膜乾燥阻止剤が多く存在するモジュールと、阻止剤溶液（A）に浸漬後、膜束の少なくとも端部を水洗して阻止剤を洗い流し、ついで端部のみを低濃度の阻止剤溶液（B）で処理する中空糸膜モジュールの製造方法が開示されている。
【０００９】
特許文献２には、膜孔保持剤であるグリセリンやPEGの中空糸への付着量が多いと、そのOH基とウレタン接着剤が反応しウレタンオリゴマーが溶出するので、製造時にグリセリン浸漬槽から乾燥工程に至る間、中空糸引取りローラー上に付着したグリセリンをローラー状のスポンジで拭き取り、過剰のグリセリンを除去する人工透析用の中空糸膜モジュールの製造方法が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２７１４５１号公報
【特許文献２】特開２００１−１９０９３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、湿潤剤を含む中空糸膜モジュールを加熱殺菌処理した場合でも、中空糸膜間の接着部に割れが生じない中空糸膜モジュール及びその製造方法を提供することを課題とする。特許文献１、２には、これらの課題は開示されていない。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者は、上記したような中空糸膜間の接着部に割れが生じるという問題は、中空糸膜束に含まれるグリセリンの含有量が、特定量より多い場合に発生しやすい傾向があることを見出した。
【００１２】
本発明は、課題の解決手段として、
ケースハウジングとケースハウジング内に収容された中空糸膜束を有し、前記ケースハウジングの内壁面と前記中空糸膜束の少なくとも一端部が接着剤で接着一体化されている中空糸膜モジュールであり、
前記中空糸膜束の端部における湿潤剤量が、膜１ｇ当たり０．６ｇ以下である中空糸膜モジュールを提供する。
【００１３】
０．６ｇより多いと、中空糸膜と膜の間の接着部に割れが生じやすくなる。より好ましくは０．４ｇ以下である。
【００１４】
湿潤剤としては、グリセリン、ラウリル硫酸ナトリウム、エチレングリコール、プロピレングリコール、アミルアルコール等が挙げられるが、その中でも、グリセリンが好ましい。
【００１５】
本発明は、他の課題の解決手段として、ケースハウジングとケースハウジング内に収容された中空糸膜束を有し、前記ケースハウジングの内壁面と前記中空糸膜束の少なくとも一端部が接着剤で接着一体化されている中空糸膜モジュールの製造方法であり、
前記中空糸膜束が、ケースハウジングの収容前には湿潤剤としてのグリセリンを含有しているものであり、ケースハウジングに収容前において少なくとも接着剤で接着される中空糸膜束端部を水洗して、端部におけるグリセリン含有量が、膜１ｇ当たり０．６ｇ以下に低減される工程を含む、中空糸膜モジュールの製造方法を提供する。
【００１６】
また、他の課題の他の解決手段として、少なくとも接着剤で接着される中空糸膜束端部が水洗される工程が、膜束端部を水に浸漬した後、乾燥するものである、請求項４記載の中空糸膜モジュールの製造方法を提供する。
【００１７】
このようにケースハウジングと接着剤で接着される中空糸膜束の端部を水洗し、グリセリン含有量を低減することにより、加熱殺菌による熱を受けた場合でも、中空糸膜同士の間の接着部にひびが入り割れることがない。
【００１８】
中空糸膜束の水洗方法としては、流水で洗い流す方法でもよいが、水の入った容器中に、中空糸膜束の少なくとも接着剤で接着される端部又は全体を浸漬する方法が好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の中空糸膜モジュールは、予め中空糸膜束のグリセリン含有量が低減されたものを用いているため、中空糸膜モジュールを加熱殺菌した場合であっても、中空糸膜同士の間の接着部に割れ（隙間）が生じることがない。
【００２０】
よって、本発明の中空糸膜モジュールは、ろ過運転の合間に加熱殺菌処理を繰り返した場合であっても、長期間安定したろ過運転を継続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の中空糸膜モジュールの構造自体は公知のものであり、例えば、特開２００４−８９８００号公報の図１〜図５に示すような構造にすることができる。
【００２２】
中空糸膜束は、直径が１ｍｍ前後〜数ｍｍ程度の中空糸膜が数百〜数千本束ねられたものであり、中空糸膜の材質は特に制限されず、公知のものを用いることができ、好ましくは耐熱性の高いポリサルホン系樹脂、ポリエーテルサルホン系樹脂が用いられる。
【００２３】
中空糸膜束は、製造後からケースハウジングに収容するまでの間、湿潤剤としてグリセリンを含む水中に浸漬した後、熱風乾燥後に乾燥状態で保管される。このため、この保管中に中空糸膜束中に一定量のグリセリンが含有保持されている。そして、中空糸膜束に一定量含有保持されたグリセリンが、加熱殺菌時の熱により揮発乃至は滲み出すことにより、中空糸膜と膜の間の接着部に割れを引き起こすものと考えられる。
【００２４】
よって、本発明では、少なくとも接着剤で接着される中空糸膜束の端部を水洗することで、グリセリン含有量を、膜１ｇ当たり０．６ｇ以下、好ましくは０．４ｇ以下に低減させる。
【００２５】
水洗方法としては、少なくとも接着剤で接着させる中空糸膜束の端部又は中空糸膜束全体を水中に浸漬する方法が好ましい。
【００２６】
水中に浸漬するときの条件は、水温５〜３０℃、好ましくは１０〜２５℃で、１０秒〜２時間、好ましくは２０秒〜６０秒が良い。
【００２７】
水中に浸漬しているとき、水を攪拌機で攪拌する方法、水にエアー吹き込む方法、水を循環させて流れを形成する方法、ホース等で流水を吹き付ける方法、及びこれらの方法を組み合わせた方法等を併用して、洗浄効率を高めることもできる。
【実施例】
【００２８】
実施例１
内径０．８ｍｍ、外径１．３ｍｍ、長さ１２３０ｍｍのポリエーテルサルホン系中空糸２１００本からなる中空糸膜束を、３０％のグリセリン水溶液に４０℃で４秒間浸漬後、熱風乾燥した。
【００２９】
この中空糸膜束のグリセリン含有量は、中空糸膜１ｇ当たり１．０３ｇであった（グリセリン含有量は、次式：
（中空糸膜総質量(g)−中空糸膜絶乾質量(g)）／中空糸膜絶乾質量(g)、から求めた。
【００３０】
次に、上記中空糸膜束の両端部２００ｍｍを水温１６℃の水道水が満たされた容器に１０分間浸漬した後取り出して、熱風乾燥機内で温度５５℃、時間１５時間の条件で乾燥した。このときの中空糸膜束両端部のグリセリン量は、中空糸膜１ｇ当たり０．１５ｇであった。
【００３１】
次に、ケースハウジングとして、内径８０ｍｍ、外径８９ｍｍ、長さ１０６６ｍｍのポリサルホン製のものを用意し、このケースハウジング内に水で浸漬処理した上記中空糸膜束を密に充填した。
【００３２】
その後、ケースハウジングの上下の開口部付近と中空糸膜束の両端部の接触面（それぞれ長さ３０ｍｍずつ）を、遠心シール機（東邦機械工業（株）社製，横型遠心成型機）により、エポキシ系接着剤で接着封止した。
【００３３】
作製した中空糸膜モジュールを用いて、以下の耐久性試験を実施した。耐久性評価は９８℃の熱水を１５分間通水した後、１５℃の水を１５分間通水する工程を１回とし、この工程を繰り返した。そして、中空糸膜モジュールの中空糸膜同士の間の接着部に割れ（隙間）が生じるかの評価を行った結果、２００回目でも中空糸膜同士の間の接着部には割れ（隙間）が見当たらなかった。
【００３４】
実施例２
中空糸膜束両端部のグリセリン量が中空糸膜１ｇ当たり０．５７ｇである以外は実施例１と全く同じにして中空糸膜モジュールを作製した。耐久性評価も実施例１と同条件で実施した結果、２００回目でも中空糸膜と膜の間の接着部に割れ（隙間）が見当たらなかった。
【００３５】
実施例３
中空糸膜束両端部のグリセリン量が中空糸膜１ｇ当たり０．３６ｇである以外は実施例１と全く同じにして中空糸膜モジュールを作製した。耐久性評価も実施例１と同条件で実施した結果、２００回目でも中空糸膜と膜の間の接着部に割れ（隙間）が見当たらなかった。
【００３６】
実施例４
中空糸膜束両端部のグリセリン量が中空糸膜１ｇ当たり０．０５ｇである以外は実施例１と全く同じにして中空糸膜モジュールを作製した。耐久性評価も実施例１と同条件で実施した結果、２００回目でも中空糸膜と膜の間の接着部に割れ（隙間）が見当たらなかった。
【００３７】
比較例１
中空糸膜束のグリセリン量が、中空糸膜１ｇ当たり１．０３ｇである以外は実施例１と全く同じにして中空糸膜モジュールを作製した。耐久性評価を実施例１と同条件で実施した結果、１００回目以内で中空糸膜と膜の間の接着部に割れ（隙間）が確認された。
【００３８】
比較例２
中空糸膜束のグリセリン量が、中空糸膜１ｇ当たり０．８７ｇ/ｇポリマーである以外は実施例１と全く同じにして中空糸膜モジュールを作製した。耐久性評価を実施例１と同条件で実施した結果、１００回目以内で中空糸膜と膜の間の接着部に割れ（隙間）が確認された。