(57)【要約】【課題】常に安定した濾過流量が得られる分離膜および分離膜エレメントさらにはその製造方法を提供すること。【解決手段】長尺方向に延びる分離膜であって、前記分離膜の長手方向に流体を流す流路を、前記分離膜の少なくとも片側面に有し、かつ、目印および切込みの少なくとも一方が、前記分離膜の長手方向に規則的な間隔で設けられている流路付き分離膜とする。【選択図】図１
2015112526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺方向に延びる分離膜であって、
前記分離膜の長手方向に流体を流す流路を、前記分離膜の少なくとも片側面に有し、かつ、
目印および切込みの少なくとも一方が、前記分離膜の長手方向に規則的な間隔で設けられている
ことを特徴とする流路付き分離膜。
【請求項２】
前記目印が、前記分離膜の長手方向位置であって、前記流路の端位置を基準とした位置に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の流路付き分離膜。
【請求項３】
前記切込みが、前記分離膜の長手方向位置であって、前記流路の端位置を基準とした位置に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の流路付き分離膜。
【請求項４】
前記目印が、前記分離膜とは異なる色の着色が施されたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の流路付き分離膜。
【請求項５】
前記目印が、前記分離膜の膜上に設けた突起体であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の流路付き分離膜。
【請求項６】
前記目印が、前記分離膜の両面に渡り貫通した穴であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の流路付き分離膜。
【請求項７】
前記切込みが前記分離膜の長手方向に対し、交差する方向に配列した複数の貫通穴で構成されるものであることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の流路付き分離膜。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の流路付き分離膜が集水管の周囲に巻回されていることを特徴とする分離膜エレメント。
【請求項９】
長手方向に延びる分離膜であって、少なくとも片側面に長手方向に流体を流す流路を有し、かつ目印が長手方向に規則的な間隔で設けられている流路付き分離膜を、前記目印を基準に、前記流路付き分離膜の切断または折り返しの少なくとも一方を行って枚葉状の流路付き分離膜を得、得られた枚葉状の流路付き分離膜を集水管の周囲に巻回することを特徴とする分離膜エレメントの製造方法。
【請求項１０】
長手方向に延びる分離膜であって、少なくとも片側面に長手方向に流体を流す流路を有し、かつ切込みが長手方向に規則的な間隔で設けられている流路付き分離膜を、前記切込みで、前記流路付き分離膜の折り返しを行って枚葉状の流路付き分離膜を得、得られた枚葉状の流路付き分離膜を集水管の周囲に巻回することを特徴とする分離膜エレメントの製造方法。
【請求項１１】
長手方向に延びる分離膜であって、少なくとも片側面に長手方向に流体を流す流路を有し、かつ切込みが長手方向に規則的な間隔で設けられている流路付き分離膜を、前記切込みで、前記流路付き分離膜の切断を行って枚葉状の流路付き分離膜を得、得られた枚葉状の流路付き分離膜を集水管の周囲に巻回することを特徴とする分離膜エレメントの製造方法。
【請求項１２】
前記目印または前記切込みが、前記流路の端位置を基準とした位置に設けられていることを特徴とする請求項９〜請求項１１のいずれか一項に記載の分離膜エレメントの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体、気体等の流体に含まれる成分を分離するために使用される流路付き分離膜および、分離膜エレメント、さらには分離膜エレメントの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体、気体等の流体に含まれる成分を分離する方法としては、様々なものがある。例えば海水、かん水などに含まれるイオン性物質を除くための技術を例にとると、近年、省エネルギーおよび省資源のためのプロセスとして分離膜エレメントによる分離法の利用が拡大している。分離膜エレメントによる分離法に使用される分離膜には、その孔径や分離機能の点から、精密ろ過膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜、逆浸透膜、正浸透膜などがあり、これらの膜は、例えば海水、かん水、有害物を含んだ水などから飲料水を得る場合や、工業用超純水の製造、排水処理、有価物の回収などに用いられており、目的とする分離成分および分離性能によって使い分けられている。
【０００３】
分離膜エレメントは、分離膜の一方の面に原流体を供給し、他方の面から透過流体を得る点では共通している。分離膜エレメントは、各種形状からなる分離膜素子を多数束ねて膜面積を大きくし、単位エレメントあたりで多くの透過流体を得ることができるように構成されており、用途や目的にあわせて、スパイラル型、中空糸型、プレート・アンド・フレーム型、回転平膜型、平膜集積型などの各種エレメントが製造されている。
【０００４】
例えば、逆浸透ろ過に用いられる分離膜エレメントを例にとると、その分離膜エレメントは、原流体を分離膜表面へ供給する供給側流路材、原流体に含まれる成分を分離する分離膜、及び分離膜を透過し供給側流体から分離された透過側流体を集水管へと導くための透過側流路材、からなる部材を集水管の周りに巻き付けたスパイラル型分離膜エレメントが、原流体に圧力を付与し、透過流体を多く取り出す点で広く用いられている。
【０００５】
スパイラル型分離膜エレメントの部材としては、供給側流路材では供給側流体の流路を形成させるために主に高分子製のネットが使用され、分離膜としては、ポリアミドなどの架橋高分子からなる分離機能層、ポリスルホンなどの高分子からなる多孔性樹脂層、ポリエチレンテレフタレートなどの高分子からなる不織布がそれぞれ供給側から透過側にかけて積層された分離膜が使用され、透過側流路材では膜の落ち込みを防ぎ、かつ透過側の流路を形成させる目的で、供給側流路材よりもピッチを有するトリコットと呼ばれる編み物部材が使用されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
近年、造水コストの低減への高まりから、分離膜エレメントの高性能化のニーズ、および、分離膜エレメントの低価格化が求められている。この様な背景の中、分離膜エレメントの分離性能、単位時間あたりの透過流体量を増やす上では、分離膜および各流路部材の性能向上を図るとともに、部材の費用を低価格に抑えるため、構成部材の数量を減らすべく、流路部材を無くし、分離膜自体に流路機能をもたせたものが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
特許文献１では、スパイラル型の分離膜エレメントを効率良く生産するため、分離膜、供給側流路材および透過側流路材の各部材を積層し、集水管の周りに巻回することでエレメントを製作する自動装置および分離膜エレメントが提案されており、図１１を用いて概略を説明する。例えば、エレメント化するための部材は、図１１（ｄ）に示すように、積層体８と集水管９から構成されており、さらに積層体８は、流体分離を行うための分離膜２と原流体を分離膜２の膜表面全体に導く供給側流路材６と、分離膜２で濾過した透過側流体を集水管９に導くための透過側流路材７で構成されている。供給側流路材６には、ポリエチレンテレフタレート製等の成形品からなるネット材を、透過側流路材７には、ポリエチレンテレフタレート製等の繊維の編みものからなるトリコット材をそれぞれ使用している。
【０００８】
積層体８は、図１１（ｂ）および（ｃ）に示すように、膜折り位置１０を境界に分離膜２の原流体側の面が内側になるようにして矢印Ｑの通りに２つ折りにした分離膜２の内側に供給側流路材６を配置し、熱プレス機１１を矢印Ｗ方向に接圧することにより形成した膜・流路材ユニット１２と透過側流路材７とが、それぞれ１ユニット以上重ねられて構成されている。この様に形成された、積層体８の流路の流体流れは、図１１（ｅ）の積層体流路拡大図で示すように、供給側流路材６側から、分離膜２を通過することで、濾過された透過流体が、矢印Ｖ方向に流れ、透過側流路材７に流れ込み、次いで矢印Ｒ方向に流れ、集水管９へと導かれる。
【０００９】
積層体８は、図１１（ｄ）に示したように、その最下層の透過側流路材７と両面テープ（図示せず）で接着された集水管９が矢印Ｓ方向に回転することで、集水管９の外周に巻回され、巻き締めテープ（図示せず）等を用いて、巻き締め固定された巻囲体が形成される。
【００１０】
このように形成された巻囲体は、たとえば図１２に示すようなスパイラル型の分離膜エレメント５０に仕上げられる。この分離膜エレメント５０においては、集水管９の周りに積層体８がロール状に巻回された巻囲体５１の長手方向両側に、原流体５２が通過可能な端板５３と、濃縮水５４が通過可能な端板５５が配置され、各端板５３，５５にはそれぞれシール材５６が装着されている。全体がパイプ状圧力容器（図示略）に収容され、各端板５３，５５と圧力容器内周面との間がシール材５６によってシールされる。透過側流体５７は、集水管９から送り出される。分離膜エレメント５０は、必要に応じて、要求本数だけ、長手方向に連接して使用される。
【００１１】
前述の自動装置によれば、分離膜２は、図１１（ａ）に示す、分離膜２を長尺量巻かれた分離膜原反１から、一定量、分離膜２を引き出し、分離膜２の分離膜先端４から、例えばＬ１の距離の位置でカッター３で切断し、枚葉状にした後、Ｌ２の距離の位置を膜折り位置１０として折り返すように（図１１（ｂ）参照）、分離膜２の長さを管理し、切断と膜折り位置をコントロールし、常に分離膜２を折り位置も含め同じ寸法に仕上げている。これにより、枚葉状に切断された複数枚の分離膜２で構成される分離膜エレメントは、常に安定したエレメント形態が得られるため、濾過性能にバラつきの少ない分離膜エレメントを提供することができる。
【００１２】
しかしながら、特許文献１のような構成の分離膜エレメントは供給側流路材にネット材を使用したり、透過側流路材にトリコット材を使用するなど、高価な材料を用いなければならず、特に、繊維の細かい編み物で構成されるトリコット材は、流動抵抗が大きいため、流体をより効率よく流すことができず、すなわち透過側流路材のさらなる改善によって、分離膜の濾過性能を充分に生かせる分離膜エレメント構成とすることができる。
【００１３】
また、特許文献２では、分離膜自体に流路機能を持たせた分離膜エレメントが提案されており、図１３を用いて説明する。図１３（ａ）および（ｂ）に示すように、流路付き分離膜２２の透過側流路２３は、分離膜の片側面（透過側面）に固着させた流路体２６で構成されており、分離膜の長手方向に流路体２６をストライプ状に複数固着させることで複数の流路溝２７を形成し、流路溝２７に透過流体が流れるようにしたものである。特許文献１で使用しているトリコット材のように、繊維の編み物では無いため、流路溝の断面積を大きく確保でき、流動抵抗が小さくなる。また、トリコット材のように別材料では無く、分離膜と一体化した構成で、分離膜エレメントのコストの低減も考慮されたものである。また、特許文献２で示す流路付き分離膜２２については、特許文献１と同様に、図１３（ｃ）に示すように、流路付き分離膜２２を２つ折りにした内側に別途供給側流路材６を配置し、膜・流路材ユニット１２ｂとしている。２つ折りにされた流路付き分離膜２２は、膜折り位置１０ｂを境に、流路付き分離膜２２の長手方向の一方の面（Ａ側の面）のみ、透過側流路２３が設けられており、流路付き分離膜２２の他方の面（Ｂ側の面）には、透過側流路２３は設けられていない。
【００１４】
また、複数の膜・流路材ユニット１２ｂを積層するに際しては、それぞれのＡ側の面とＢ側の面とが対面する構成で重ねることで、積層体８ｂを形成する構成としている。膜・流路材ユニット１２ｂのＡ側面とＢ側面が向かい合わせで積層されることで、図１６（ａ）に示すように、流路体２６どうしの間に形成された流路溝２７に、上下の流路付き分離膜２２で濾過された透過流体が流れ込み、集水管へと導かれる構造になる。また、図１３（ｄ）に示すように、積層した複数の膜・流路材ユニット１２ｂは、膜折り位置１０ｂが、所定の距離（積層ピッチＰ２）をおいて積層され、膜折り位置１０ｂに近い側の透過側流路２３の透過側流路端２３ａは、上側に積層される流路付き分離膜２２の膜折り位置１０ｂよりも、集水管側に出ている必要がある。これは、流路付き分離膜２２で濾過された透過流体が、スムーズに集水管に流れるよう、上側の流路付き分離膜２２により、流路溝２７が塞がれないようにするためである。
【００１５】
このように流路付き分離膜２２は、２つ折りにし、膜・流路材ユニット１２ｂを形成した際に、膜折り位置１０ｂを境に透過側流路２３の有るＡ側の面と透過側流路２３の無いＢ側の面とを形成するため、流路付き分離膜２２は、図１３（ａ）および（ｂ）に示すように、流路付き分離膜２２に対し長手方向に所定の間隔（Ｌ３）で、透過側流路２３が形成された流路付き分離膜原反２１から、流路付き分離膜２２を引き出し、所定の位置（Ｌ３の長さ）で切断した後、図１３（ｃ）に示すように、流路付き分離膜２２を流路付き分離膜先端２４ｂからＬ４の距離隔てた位置で２つ折りする。
【００１６】
しかしながら、上述のような従来の分離膜エレメントおよび分離膜エレメントの製造方法では、次のような問題点があった。
上述した流路付き分離膜２２からなる分離膜エレメントを効率良く連続して製造するにあたり、事前に、膜加工機（図示せず）にて、図１３（ａ）に示すように、流路付き分離膜原反２１の流路付き分離膜２２は、その長手方向にＬ９の間隔毎にＬ４の長さの範囲で透過側流路２３が規則的にＬ３のピッチで加工されている。この流路付き分離膜原反２１を用い、例えば、特許文献１に記載された自動化設備を用い、連続的に、流路付き分離膜２２の切り出しおよび、膜折りが、同じ寸法で、繰り返し出来る必要があるが、実際には、流路付き分離膜原反２１から引き出された流路付き分離膜２２は、繰り返し、切断されることで、１回１回の切断位置の誤差が蓄積され、徐々に切断位置と透過側流路端２３ｂにズレが生じ得る。例えば、図１４（ａ）に示すように、カッター３での切断位置と透過側流路端２３ｂは、Ｌ５寸法隔てた位置関係となり、この場合、図１４（ｂ）に示すように、膜折り位置１０ｃを跨いで、透過側流路２３が配置される。この様な透過側流路２３の配置となった、膜・流路材ユニット１２ｃを複数積層すると、図１４（ｃ）で示すように、Ｄ部では、上側の流路付き分離膜２２の透過側流路２３と下側の流路付き分離膜２２の透過側流路２３とが、対面し、図１６（ｂ）に示すように、透過側流路２３の流路溝２７に対面する流路付き分離膜２２の流路体２６が入り込み、上下の流路付き分離膜２２のお互いの流路機能を阻害することになる。また、図１４（ｃ）で示すＥ部では、上側の流路付き分離膜２２の透過側流路２３の無い部分と、下側の流路付き分離膜２２の透過側流路２３の無い部分同士が対面するので、図１６（ｃ）で示すように、流路体２６が無く分離膜２２同士が直接密着する。よって、透過側流路が形成されず、流路形成不良部となり、透過流体が流れない構成となる。
【００１７】
さらに別のズレ方として、例えば、図１５（ａ）に示すように、流路付き分離膜２２の有する透過側流路２３の長手方向Ｌ４寸法あるうちの途中を切断（Ｌ６，Ｌ７寸法で分断）する位置関係になる場合があり、この場合、図１５（ｂ）で示すように、膜折り位置１０ｄから隔てた位置に透過側流路２３が膜・流路材ユニット１２ｄの上下に配置される。この様な透過側流路２３の配置となった、膜・流路材ユニット１２ｄを複数積層すると、図１５（ｃ）で示すように、Ｆ部では、上側の流路付き分離膜２２の透過側流路２３の無い部分と、下側の流路付き分離膜２２の透過側流路２３の無い部分同士が対面するので、図１６（ｃ）で示すように、流路体２６が無く分離膜２２どうしが直接密着する。よって、透過側流路が形成されず、流路形成不良部となり、流体が流れない構成となる。また、図１５（ｃ）で示すＧ部では、上側の流路付き分離膜２２の透過側流路２３と下側の流路付き分離膜２２の透過側流路２３とが、対面し、図１６（ｂ）に示すように、透過側流路２３の流路溝２７に流路体２６が入り込み、お互いの流路機能を阻害することになり、透過流体の流れが、著しく悪くなり、分離膜エレメントとしての機能を損なうことがあった。
【００１８】
また、別の問題として、流路付き分離膜２２を２つ折りにする際、熱プレス機１１にて、折り目を付与するが、例えば、透過側流路２３を構成する流路体２６の素材である樹脂が、軟化温度の低い種類の場合、図１７に示すように、熱プレス機１１により、加熱・圧接された流路付き分離膜２２の膜折り位置１０ｂの位置に対応する部分の流路体２６を変形させ、流路溝２７を閉塞させてしまうことがある。さらに別の問題として、流路付き分離膜２２を流路付き分離膜の原反２１より引き出し、切断を繰り返すと、繰り返しの使用による寿命や、位置ズレによる流路体２６の樹脂材部を切断したことによる、ダメージ等で、切断用のカッター３の切断性能も低下し、定期的または、早期の交換を怠ると、切断不良が生じ、自動設備が停止し、生産性を著しく低下させる問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開平１１−２２６３６６号公報
【特許文献２】国際公開第２０１３／００５８２６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
上述のような、流路付き分離膜の切断位置や膜折り位置のズレによる流路の閉塞や流路形成不良、および、膜折り時の流路体の変形による流路閉塞は、製品性能を低下させることになり、また、流路付き分離膜の切断性悪化は、生産性を低下させるものであり、これらを抑制または防止することは、重大な課題であった。
【００２１】
本発明の目的は、上述した従来のスパイラル型の分離膜エレメントおよび、その製造方法における問題点を解決できる分離膜および分離膜エレメント、さらにはその製造方法を提供することにある。
【００２２】
すなわち、第１の課題として、２つ折りした流路付き分離膜を所定の距離（積層ピッチ）をおいて複数枚重ね積層体を形成した時に、対面する膜・流路材ユニットの間のほぼ全域に渡り、透過側流路が形成され、かつ常に安定して、上側に積まれた流路付き分離膜の膜折り位置よりも、下側の流路付き分離膜の透過側流路が、集水管側に出るよう、流路付き分離膜原反から、枚葉状への切り出しと、折り位置決めができる、分離膜および分離膜エレメント、ならびに分離膜エレメントの製造方法を提供することにある。
更には、第２の課題として、上述した第１の課題に加え、流路付き分離膜を２つ折りに膜折りする際に、透過側流路を変形させないよう、熱プレス機で、高温，高圧接力を長時間加えなくとも、容易に膜折り目を形成可能で、かつ流路付き分離膜自体の折り位置に折り目が付きやすい流路付き分離膜および該流路付き分離膜を用いた分離膜エレメント、ならびに該分離膜エレメントの製造方法を提供することにある。
更には、第３の課題として、第１の課題に加え、流路付き分離膜原反から、枚葉状に流路付き分離膜を切り出す機能を、刃物の切れ味に頼らず、流路付き分離膜自体の切断位置で切れ易い流路付き分離膜および該流路付き分離膜を用いた分離膜エレメント、ならびに該分離膜エレメントの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を達成するために、本発明は次の（１）〜（１２）の構成からなる。
（１）長尺方向に延びる分離膜であって、前記分離膜の長手方向に流体を流す流路を、前記分離膜の少なくとも片側面に有し、かつ、目印および切込みの少なくとも一方が、前記分離膜の長手方向に規則的な間隔で設けられていることを特徴とする流路付き分離膜。
（２）前記目印が、前記分離膜の長手方向位置であって、前記流路の端位置を基準とした位置に設けられたことを特徴とする前記（１）に記載の流路付き分離膜。
（３）前記切込みが、前記分離膜の長手方向位置であって、前記流路の端位置を基準とした位置に設けられたことを特徴とする前記（１）に記載の流路付き分離膜。
（４）前記目印が、前記分離膜とは異なる色の着色が施されたものであることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の流路付き分離膜。
（５）前記目印が、前記分離膜の膜上に設けた突起体であることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の流路付き分離膜。
（６）前記目印が、前記分離膜の両面に渡り貫通した穴であることを特徴とする前記（１）または前記（２）に記載の流路付き分離膜。
（７）前記切込みが前記分離膜の長手方向に対し、交差する方向に配列した複数の貫通穴で構成されるものであることを特徴とする前記（１）または（３）に記載の流路付き分離膜。
（８）前記（１）〜（７）のいずれか一つに記載の流路付き分離膜が集水管の周囲に巻回されていることを特徴とする分離膜エレメント。
（９）長手方向に延びる分離膜であって、少なくとも片側面に長手方向に流体を流す流路を有し、かつ目印が長手方向に規則的な間隔で設けられている流路付き分離膜を、前記目印を基準に、前記流路付き分離膜の切断または折り返しの少なくとも一方を行って枚葉状の流路付き分離膜を得、得られた枚葉状の流路付き分離膜を集水管の周囲に巻回することを特徴とする分離膜エレメントの製造方法。
（１０）長手方向に延びる分離膜であって、少なくとも片側面に長手方向に流体を流す流路を有し、かつ切込みが長手方向に規則的な間隔で設けられている流路付き分離膜を、前記切込みで、前記流路材付き分離膜の折り返しを行って枚葉状の流路付き分離膜を得、得られた枚葉状の流路付き分離膜を集水管の周囲に巻回することを特徴とする分離膜エレメントの製造方法。
（１１）長手方向に延びる分離膜であって、少なくとも片側面に長手方向に流体を流す流路を有し、かつ切込みが長手方向に規則的な間隔で設けられている流路付き分離膜を、前記切込みで、前記流路材付き分離膜の切断を行って枚葉状の流路付き分離膜を得、得られた枚葉状の流路付き分離膜を集水管の周囲に巻回することを特徴とする分離膜エレメントの製造方法。
（１２）前記目印または前記切込みが、前記流路の端位置を基準とした位置に設けられていることを特徴とする前記（９）〜（１１）のいずれか一つに記載の分離膜エレメントの製造方法。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、流路付き分離膜の長手方向の流路端を基準とした位置に予め目印を設けた流路付き分離膜の原反を用い、該原反から流路付き分離膜を引き出し、該目印を検出し、その検出信号を用い、枚葉状に流路付き分離膜の切り出し、および、流路付き分離膜の２つ折りするための折り目付けを行うことで、常に流路端は膜折り位置と同一または近接な位置に配置され、かつ、２つ折りに折り返した分離膜は、膜折り位置を境に、流路がある側と流路が無い側に分けられる。よって、２つ折りの流路付き分離膜を所定のピッチずらして複数枚積み上げ、積層体を形成した際に、対面する膜・流路材ユニットの間のほぼ全域に渡り透過側流路が形成され、かつ、下側の流路付き分離膜の流路端が、上側の流路付き分離膜の膜折り位置よりも、集水管側に突出していることで、集水管側への透過流体の流路が確実に確保できるため、常に安定した濾過流量が得られる分離膜エレメントを得ることができる。
【００２５】
また、本発明の別の形態では、流路付き分離膜の長手方向の流路端を基準とした位置に予め切込みを設けた、流路付き分離膜の原反を用い、該原反から流路付き分離膜を引き出し、該切込み部で膜折りを行うことで、常に流路端は膜折り位置と同一または近接な位置に配置され、かつ、２つ折りに折り返した分離膜は、折り位置を境に、流路がある側と流路が無い側に分けられる。よって、２つ折りの流路付き分離膜を所定のピッチずらして複数枚積み上げ、積層体を形成した際に、対面する膜・流路材ユニットの間のほぼ全域に渡り透過側流路が形成され、かつ、下側の流路付き分離膜の流路端が、上側の流路付き分離膜の折り位置よりも、集水管側に突出していることで、集水管側への透過水の流路が確実に確保できるため、常に安定した濾過流量が得られる分離膜エレメントを得ることができる。
また、切込みにより、流路付き分離膜の剛性を低下させることで、膜折り時に流路付き分離膜の膜折り位置に加える熱および接圧力を、極力下げることができ、流路を形成する流路体等の変形による流路の閉塞を回避し、常に安定した濾過流量が得られる分離膜エレメントを得ることができる。
【００２６】
また、本発明の更に別の形態では、流路付き分離膜の長手方向の流路端を基準とした位置に予め切込みを設けた、流路付き分離膜の原反を用い、該原反から流路付き分離膜を引き出し、該切込み部で流路付き分離膜の切り出しを行うことで、常に流路端は膜折り位置と同一または近接な位置に配置され、かつ、２つ折りに折り返した分離膜は、膜折り位置を境に、流路がある側と流路が無い側に分けられる。よって、２つ折りの流路付き分離膜を所定のピッチずらして複数枚積み上げ、積層体を形成した際に、対面する膜・流路材ユニットの間のほぼ全域に渡り透過側流路が形成され、かつ、下側の流路付き分離膜の流路端が、上側の流路付き分離膜の折り位置よりも、集水管側に突出していることで、集水管側への透過水の流路が確実に確保できるため、常に安定した濾過流量が得られる分離膜エレメントを得ることができる。
また、切込みを付加したことで、流路付き分離膜自体を所望の位置で刃物に頼らず切れ易いようにしたため、寿命や交換の考慮が必要な刃物を分離膜エレメント製造装置側に設ける必要が無くなるため、常に安定して分離膜エレメントの製造を行うことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る流路付き分離膜と目印の配置の第１実施形態を示す図であり、（ａ）は流路付き分離膜の側面図、（ｂ）は（ａ）のＨ方向から見た平面図とその部分拡大図である。
【図２】第１実施形態に係る目印を説明する図である。
【図３】第１実施形態に係る目印の変形例を示す図であり、（ａ）は流路付き分離膜の平面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】第１実施形態に係る目印の他の変形例を示す図である。
【図５】本発明に係る流路付き分離膜と切込みの配置の第２実施形態を示す図であり、（ａ）は流路付き分離膜の側面図、（ｂ）は（ａ）のＫ方向から見た平面図である。
【図６】第２実施形態に係る切込みを説明する図である。
【図７】第１実施形態に係る流路付き分離膜の製造工程を示す概略図である。
【図８】第１実施形態に係る流路付き分離膜を用い、分離膜エレメントを製造するための流路付き分離膜の切断および膜折り工程を示す概略図である。
【図９】第２実施形態に係る流路付き分離膜を用い、分離膜エレメントを製造するための流路付き分離膜の切断および膜折り工程を示す概略図である。
【図１０】第２実施形態に係る流路付き分離膜の製造工程を示す概略図である。
【図１１】従来のスパイラル型分離膜エレメントの製造工程の概略図であり、（ａ）は分離膜原反から分離膜を引き出した状態を示す側面図、（ｂ）および（ｃ）は膜・流路ユニットの作成手順を示す図、（ｄ）は分離膜エレメント（巻回し前）の構造を示す図、（ｅ）は（ｄ）のＵ部拡大図である。
【図１２】従来のスパイラル型分離膜エレメント構造図である。
【図１３】従来の流路付き分離膜を使用しスパイラル型分離膜エレメントを製造する工程の概略図であり、（ａ）は分離膜原反から分離膜を引き出した状態を示す側面図、（ｂ）は（ａ）のＨ方向から見た平面図とその部分拡大図、（ｃ）は膜・流路ユニットの作成手順を示す図、（ｄ）は分離膜エレメントの積層体の構造を示す図である。
【図１４】従来の流路付き分離膜を使用し、スパイラル型分離膜エレメントを製造する工程であって、流路付き分離膜の切断位置がずれた場合の例を示す概略図である。
【図１５】従来の流路付き分離膜を使用し、スパイラル型分離膜エレメントを製造する工程であって、流路付き分離膜の切断位置がずれた場合の別の例を示す概略図である。
【図１６】流路付き分離膜を使った膜・流路材ユニットを複数積層し、間に形成した流路の断面形状を示す概略図である。
【図１７】流路付き分離膜を使った膜・流路材ユニットを複数積層し、間に形成した流路の一例であり、熱プレス機で、流路が閉塞した状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態の例を海水淡水化用流体分離膜およびスパイラル型の分離膜エレメント、更には、その分離膜エレメントの製造方法に適用した場合を例にとって、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
（第１実施形態）
図１は、分離膜エレメント製造装置にて、分離膜の切り出しおよび膜折りをするにあたり、流路付き分離膜原反２１ｂおよび流路付き分離膜２２ｂを使用した例を示す。
図１（ａ）および（ｂ）に示したように、流路付き分離膜原反２１ｂから引き出した流路付き分離膜２２ｂは、流路付き分離膜先端２４ｂからＬ４寸法の範囲に渡り、透過側流路２３が設けられている。また、透過側流路端２３ａの位置から、Ｌ９寸法隔てた位置に、再びＬ４寸法の透過側流路２３が設けられている。この様に、Ｌ４寸法範囲に透過側流路２３が有り、Ｌ９寸法の範囲には透過側流路２３が無いよう、交互に同一の規則的な間隔で、流路付き分離膜２２ｂは構成されている。そして、透過側流路端２３ａの位置であって、流路付き分離膜２２ｂの長手方向に対し垂直方向（膜巾方向）側の膜端部に、目印４０を設けている。目印４０は、Ｌ９＋Ｌ４（＝Ｌ３）の規則的な間隔で、流路付き分離膜２２ｂに複数設けられている。また、本実施形態において、目印４０は、図２に示すように、インクジェットにより黒色に着色したものであり、サイズは、外径５ｍｍの丸形状のマーク４１を採用している。
【００３０】
以上の流路付き分離膜原反２１ｂを用いた分離膜エレメントの製造装置においては、図８に示すように、流路付き分離膜原反２１ｂから流路付き分離膜２２ｂを引き出して、カッター３にて、枚葉状に切り出す際、光電センサー（マーク検知器）６３で検知したマーク４１の位置を基準にＬ９の距離を隔てた位置で、流路付き分離膜２２ｂの切断を行う。その後、枚葉状に切断した流路付き分離膜２２ｂは、マーク４１の位置（検知手段図示せず）を基点に、流路付き分離膜２２ｂの長手方向に２つ折りに折り込むことで、図１３（ｃ）に示す膜・流路材ユニット１２ｂの形成および、図１３（ｄ）に示す積層体８ｂの形成を行う。
【００３１】
本実施形態で、流路付き分離膜２２ｂの切断と膜折りは、双方共に、マーク４１を検知して、その位置決めをしているが、マーク４１を検知しての位置決めは、切断と膜折りのどちらか一方でもよい。
【００３２】
本実施形態において、流路付き分離膜原反２１ｂは、例えば、図７に示す方法で作られる。流路機能の無い分離膜２の原反である、分離膜原反１から、分離膜２を矢印Ｍ方向に引き出し、分離膜２の長手方向にＬ３の間隔で規則的にマーク４１を設ける。マーク４１は、インクジェット装置（マーキング装置）６１により、繰り返し着色される構成である。その後、マーク４１を検知し、Ｌ９の距離を隔てた位置で、透過側流路２３を分離膜２の透過流体側に形成・固着するべく流路体２６を形成するための樹脂を分離膜２の表面に塗布する樹脂吐出装置６２により、Ｌ４の距離の位置まで樹脂の塗布が行われる。樹脂吐出装置６２が再びマーク４１を検知することで樹脂塗布が停止され、所定長さの透過側流路２３が形成される。本実施形態で、樹脂塗布の停止は、マーク４１の検知で実施しているが、分離膜２の移動距離やタイマーで停止タイミングをコントロールしてもよい。すなわち、樹脂の塗布開始と停止の少なくとも一方が、マーク４１の検知をもとにタイミングをコントロールしていればよい。
【００３３】
本実施形態では、目印４０として、外径５ｍｍの黒色に着色したマーク４１を使用したが、マーク４１の色およびサイズは、識別センサーで、マーク４１を検出できるものであれば特に限定されない。マーク４１の色は、黒色に拘らず、赤，青，緑等の色でもよいが、好ましくは、分離膜２や、透過側流路２３を形成する流路体２６とは、同系色ではない色で、より好ましくは、対照的な色であることがよい。また、マーク４１のサイズは流路付き分離膜２２の長手方向の寸法が１ｍｍ以上あればよい。形状についても、本実施形態では、形状が円形であるが、正方形でも長方形でも多角形でもよく、また、マーク４１は、流路付き分離膜２２の幅方向に長く設けてもよい。識別センサー等で、マーク４１が検知できるのであれば、どのようなサイズでもかまわないが、流路付き分離膜２２ｂの切断および膜折りの位置精度を確保するのには、より好ましくは流路付き分離膜２２の長手方向の寸法が１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲のものがよい。本実施形態では、目印４０は、流路付き分離膜２２の透過流体側に設けているが、原流体（供給流体）側に設けてもよい。さらに目印４０は、本実施形態では、分離膜２２ｂの透過側流路２３の形成されていない部分に設けているが、透過側流路２３の形成された範囲の中に設けてもよく、特に限定されるものではない。また、流路体２６の素材自体に着色したものを使用することで、流路体２６にマーク４１の機能を持たせてもよい。
【００３４】
また、目印４０は、図３（ａ）および（ｂ）に示すような、突起形状（突起４２）のものであってもよい。突起４２は樹脂等を固着させたものでもよく、分離膜２自体を表裏で凹凸状に変形させたものでもよい。
【００３５】
更に、目印４０は、図４に示すように、分離膜２に貫通穴４３を開けた形態のものでもよい。貫通穴４３は、正方形の形状ものを一例として示しているが、形状は長方形でも多角形でも円形でもよく、また、貫通穴４３のサイズは、センサー等で貫通穴４３が検知できるのであれば、どの様なサイズでもかまわないが、流路付き分離膜原反２１ｂの切断および膜折りの位置精度を確保するのには、好ましくは貫通穴４３の長径が１ｍｍ〜３０ｍｍの範囲のものが好ましく、長径が１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲のものがより好ましい。目印４０の形態については、これら以外にも、分離膜の長手方向の位置が、センサー等の検知手段により、検出できるものであれば、どの様な形態のものでもよい。
【００３６】
また、目印４０は、本実施形態では、流路付き分離膜２２の幅方向の片側端に指定のピッチ毎に１つ設けているが、流路付き分離膜２２の両端にそれぞれ設けてもよいし、片端に複数設けてもよい。
【００３７】
本実施形態で、目印４０は、流路付き分離膜２２の長手方向の膜折り位置１０ｂ（または、透過側流路端２３ａ）と同じ位置に設けているが、膜折り位置１０ｂ（または、透過側流路端２３ａ）と相対的に、同一の距離の位置であればよい。この場合、流路付き分離膜２２の切断と膜折りをする際に、この距離分を考慮した位置で処理するよう、設備の設定を行えばよい。
【００３８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について、図５を用いて説明する。
第２実施形態は、第１実施形態が透過側流路端２３ａの位置に目印４０を設けていたのに対し、透過側流路端２３ａの位置に切込みを設ける点が異なっている。
【００３９】
第２実施形態では、図５（ａ）および（ｂ）に示したように、流路付き分離膜２２ｃに設けられた透過側流路２３の透過側流路端２３ａの位置に、流路付き分離膜２２ｃの長手方向に対し垂直方向に第１の切込み部４４を設けている。さらに切込み部４４からＬ９寸法隔てた位置であって、他の透過側流路２３の端部である透過側流路端２３ｂに流路付き分離膜２２ｂの長手方向に対し垂直方向に第２の切込み部４５を設けている。
【００４０】
このように、第１の切込み部４４は、流路付き分離膜２２の膜先頭２４ｃの位置からＬ４寸法隔てた位置に設けられ、以降は、Ｌ９＋Ｌ４すなわちＬ３寸法毎に規則的に設けられ、本実施形態では、透過側流路端２３ａに相当する位置に設けられている。
また、第２の切込み部４５は、流路付き分離膜２２の透過側流路端２３ａの位置からＬ９寸法隔てた位置に設けられ、以降は、Ｌ４＋Ｌ９すなわちＬ３寸法毎に規則的に設けられ、本実施形態では、透過側流路端２３ｂに相当する位置に設けられている。
本実施形態で、第１の切込み部４４は、図６に示すように、複数並んだ貫通穴で構成されており、この複数の貫通穴により、流路付き分離膜２２の長手方向の曲げ剛性を局部的に小さくするものである。
【００４１】
また、本実施形態で、第２の切込み部４５は、図６に示す、第１の切込み部４４と同じ形態のものを使用している。但し、第２の切込み部４５は、第１の切込み部４４と目的が異なり、流路付き分離膜２２ｃを枚葉状に切断するために、流路付き分離膜２２が、所望の位置で切断できるように、そして流路付き分離膜２２ｃ自体に切断されやすいように、流路付き分離膜２２の幅方向に部分的に部材の無い部分、または部材の繋がってない部分を予め設けているものである。よって、第２の切込み部４５を構成する複数の穴の間隔は、流路付き分離膜２２ｃが、より切断され易い（裂け易い）ように小さい方が好ましく、例えば０．５ｍｍ〜５ｍｍ間隔で設けるのが好ましい。
【００４２】
第２実施形態の流路付き分離膜原反２１ｃを用いた分離膜エレメントの製造装置においては、図９に示すように、流路付き分離膜原反２１ｃから流路付き分離膜２２ｃを引き出して、膜押し装置（図示せず）で流路付き分離膜２２ｃの第２の切込み部４５近傍を、矢印Ｔ方向に押込むことで、流路付き分離膜２２ｃは、第２の切込み部４５部分で、自ら裂けてゆき、長さＬ３寸法の枚葉状に切断され、その後、第１の切込み部４４部分で、流路付き分離膜２２は、熱プレス機１１で、膜折り位置を過熱・接圧し、２つ折りにする。
【００４３】
第１の切込み部４４は、複数の貫通穴で構成されているため、貫通穴から原流体が透過流体側に漏れるので、膜折りする前に予め、シールテープ４７を、第１の切込み部４４の上部に貼り付けておくことが好ましい。本実施形態では、シールテープ４７には、ポリプロピレン製の厚さ０．２ｍｍ、幅４０ｍｍの粘着材付きテープを使用しているが、流体を通さない材質のもので、比較的剛性が低いものであれば、何でもよい。第１の切込み部４４は、複数の貫通穴により、流路付き分離膜２２ｃの持つ合成が局部的に小さくなっているため、折り目が付き易く、熱プレス機１１により、必要以上に熱および接圧力を加える必要が無くなり、透過側流路２３を形成する流路体２６に使用した樹脂材の大幅な変形を回避することができる。
【００４４】
２つ折りにされた流路付き分離膜２２ｃは、次いで、図１３（ｃ）に示す膜・流路材ユニット１２ｂの形成および、図１３（ｄ）に示す積層体８ｂに形成され、その後、集水管の周りに巻回され巻囲体とされる。
【００４５】
第２の実施形態において、流路付き分離膜２２ｃは、例えば、図１０に示す方法で作られる。流路機能の無い分離膜２の原反である、分離膜原反１から、分離膜２を矢印Ｎ方向に引き出し、流路付き分離膜２の長手方向のＬ４寸法の範囲で、透過側流路２３が形成できるように、樹脂吐出装置６２で、樹脂を吐出し、分離膜２上に、流路体２６を固着させ、ストライプ形状の透過側流路２３を形成する。Ｌ９の範囲では、透過側流路２３を形成せず、Ｌ９の範囲を経て再びＬ４の範囲で、透過側流路２３を形成する。すなわちＬ４＋Ｌ９（＝Ｌ３）のピッチで、透過側流路２３を規則的に形成し、流路付き分離膜原反２１ｃとして巻取る膜加工装置において、流路付き分離膜２２ｃの長手方向の、透過側流路２３の透過側流路端２３ａ位置に第１の切込み部４４を加工し、Ｌ４寸法隔てた位置で、透過側流路端２３ｂ位置に第２の切込み部４５を加工するものである。よって、繰り返し設けられた透過側流路２３の流路付き分離膜２２の長手方向の両端部に、それぞれ、第１の切込み部４４と第２の切込み部４５が設けられる形になる。この構成から、第１の切込み部４４と第２の切込み部４５とは、それぞれが、Ｌ３寸法隔てて規則的に設けられる構成となっている。
【００４６】
本実施形態において、図１０に示したように、第１の切込み部４４は、多穴刃６４ａを流路付き分離膜２２ｃ幅方向の走行させることで、複数の貫通穴を開ける方式のものを採用しているが、複数の穴を開けることができるものであれば、レーザー溶断や、打ち抜き方式のもの、鋭利な針状のものを押し付ける方式、熱で膜を溶かす方式等、その他どのような方式でもよい。
【００４７】
また、本実施形態では、第２の切込み部４５においても、第１の切込み部同じ仕様の多穴刃６４ｂを使用し、同様の切込み部形態としているが、第１の切込み部４４と第２の切込み部は、前述の通り、目的とする機能が異なる（切断，膜折り）ため、切込み部の形態は、それぞれの目的に適した形状になる様に、切込み部を形成する手段，方法も異なっていてよい。更に、本実施形態では、説明の便宜上、第１の切込み部４４と第２の切込み部４５の両者とも採用した実施形態を紹介しているが、必要とする製品の精度や、製造工程の区分け方、自動設備の適用状況などの状況に応じ、第１の切込み部４４と第２の切込み部４５の片方のみの実施でもよい。
【００４８】
本発明において、透過側流路２３を付加する前の分離膜２は、幅１０００ｍｍで、厚みが０．１４ｍｍのものであり、分離機能層、多孔性分離機能層および支持体から構成される３層構造である。分離機能層として３層のなかで最も細密性を持たせたポリアミド材の層が、原流体側に配置し、次いで、多孔性分離機能層としてポリスルホン材による層が配置され、最下層には、これらの支持体である、ポリエステル不織布材で構成されたものを使用している。
【００４９】
最下層の支持体には、ポリエステル，ポリプロピレン，ポリエチレン，ポリアミド等を素材とする織布，不織布，ネット等を使用したものでもよい。また、多孔性分離機能層は、ポリアクリロニトリル，ポリエーテルスルホン，ポリフェニレンスルホン，ポリフェニレンスルフィドスルホン，ポリフッ化ビニリデン，酢酸セルロース，ポリエチレン，ポリプロピレン，ポリスルホン等を使用したものが好ましい。細密性を要する場合は、本実施形態同様に、更に、最上層に細密性の分離機能層を設け、ポリアミド，ポリイミド，酢酸セルロース等の半透膜を形成することが好ましい。
本発明で分離膜は、精密ろ過膜、限外ろ過膜、ナノろ過膜、逆浸透膜、正浸透膜等を用いることができる。
【００５０】
また、透過側流路２３には、流路体２６からなるストライプ形状の溝が形成されたものを使用しているが、ドット状の突起を複数設けた形状のものでもよく、分離膜２自体を変形させ凹凸を設けたものでもよい。更に、本実施形態では、流路付き分離膜２２の流路機能は、透過流体側のみ設けたものを使用しているが、原流体側（供給側）に流路機能を設けたもの、透過側，原流体側、双方に流路機能を設けたもの、いずれの分離膜を使用してもよい。
【００５１】
本発明において、透過側流路２３を形成するにあたり、樹脂吐出装置６２を用い、分離膜２の面上に樹脂の流路体２６を形成，固着させているが、透過側流路２３または、本実施形態で記載してない原流体側流路の形成手段は、分離膜２の面上に透過側流路２３を固着させる手段は、他の設備や、樹脂以外の材質を使ってもよい。
【００５２】
因みに本実施形態で、透過側流路２３を形成する流路体２６には、ポリプロピレン樹脂を使用しているが、用途や流路成形性等を考慮し、選定するのが好ましい。
【００５３】
本実施形態で、透過側流路２３の流路体の寸法は、配列ピッチＰ１が、０．４ｍｍ，幅０．２５ｍｍ，高さが０．２ｍｍである。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。透過側の流路体の寸法として、好ましい範囲は、配列ピッチＰ１が、３ｍｍ〜０．１ｍｍ，幅が１ｍｍ〜０．０２ｍｍ，高さが１ｍｍ〜０．０２ｍｍであり、より好ましくは、配列ピッチＰ１が、１．０ｍｍ〜０．１ｍｍ，幅が０．５ｍｍ〜０．０２ｍｍ，高さが０．５ｍｍ〜０．０２ｍｍの範囲である。更に好ましくは、配列ピッチＰ１が０．５ｍｍ〜０．１ｍｍ，幅が０．２ｍｍ〜０．０２ｍｍ，高さが０．１５ｍｍ〜０．０２ｍｍの範囲である。また、本実施形態では、透過側流路２３の幅方向の範囲は、分離膜２２ｂ（２２ｃ）の幅１０００ｍｍに対し、両端各５０ｍｍを除いた９００ｍｍの範囲で形成しているが、分離膜２２ｂ（２２ｃ）の幅全域に形成してもよく、特に限定されるものではない。
【００５４】
本実施形態で、流路付き分離膜２２ｂ（２２ｃ）の、枚葉状に切断する際のＬ３寸法は、１７００ｍｍであるが、５００ｍｍ〜５０００ｍｍの範囲であることが好ましく、１０００ｍｍ〜３０００ｍｍの範囲であることがより好ましい。また、本実施形態で、Ｌ４およびＬ９寸法は、８５５ｍｍと８４５ｍｍであるが、それぞれ３００ｍｍ〜４０００ｍｍの範囲であればよく、３００ｍｍ〜２０００ｍｍの範囲であることが好ましい。また、分離膜２２ｂ（２２ｃ）の幅は、５０ｍｍ〜３０００ｍｍの範囲であればよい。
【００５５】
また、膜・流路材ユニット１２ｃ（１２ｄ）の積層ピッチＰ２は、本実施形態では４ｍｍであるが、０．５ｍｍ〜１００ｍｍの範囲であればよい。
【００５６】
また、膜折り位置１０ｂを形成するための熱プレス機１１による接圧条件は、本実施形態では、加熱温度７０℃，接圧力５００Ｎ，接圧時間１秒であるが、分離膜の素材や、流路体の材質、更には、第１の切込み４４の形態および、シールテープ４７の材質等により、適切な条件を設定することが好ましいが、適用範囲としては、加熱温度が常温〜１５０℃で，接圧力が１〜３０００Ｎ，接圧時間が０．５秒〜３０秒の範囲であることが好ましい。さらに、本実施形態では、２つ折りの流路付き分離膜を複数枚積み上げた場合について記載しているが、２つ折りの流路付き分離膜が１枚構成の場合においても、、同様の効果が得られる。
【実施例】
【００５７】
＜実施例１＞
分離膜原反として逆浸透膜を用いた（幅１０００ｍｍ、厚み０．１４ｍｍ）。長手方向に規則的な間隔で、黒色に着色したマーク（５ｍｍの丸型）を設けた仕様の分離膜原反を用い、本実施形態に係る流路付き分離膜の製造方法にて連続して流路付き分離膜を製造した。流路付き分離膜は、長さ（Ｌ３寸法）が１７００ｍｍ、透過側流路（Ｌ４寸法）が８５５ｍｍであり、透過側流路はポリプロピレン樹脂を用いて幅０．２５ｍｍの流路体を０．１５ｍｍおきに形成した（配列ピッチ０．４ｍｍ、幅０．２５ｍｍ、高さ０．２ｍｍ）。枚葉状に切断した流路付き分離膜をマーク部分で折り返したものを２６枚用いて、集水管に巻回し、直径８インチサイズのスパイラル型の分離膜エレメントを作製した。
【００５８】
この分離膜エレメントについて、試験運転を実施し、得られた造水について脱塩率と造水量を測定したところ、脱塩率は９８．２％、造水量は３５．８ｍ３／ｄａｙであり、良好な性能が得られた。評価条件は、原流体として濃度５００ｍｇ／Ｌの食塩水を用いて、運転圧力２．５Ｍｐａ、運転温度２５℃で、回収率１５％の条件下で１００時間運転を行った。この１０分間の運転で得られた透過水の体積から、分離膜の単位面積あたり、かつ１日あたりの透水量（立方メートル）を、造水量（ｍ３／ｄａｙ）として表した。また、脱塩率については、造水量の測定における１０分間の運転で用いた供給水およびサンプリングした透過水について、ＴＤＳ濃度を伝導率測定により求め、下記式からＴＤＳ除去率（脱塩率）を算出した。
脱塩率（％）＝１００×〔１−（透過水中のＴＤＳ濃度／供給水中のＴＤＳ濃度）〕
【００５９】
評価後の分離膜エレメントを分解してみると、膜・流路材ユニットの間の、透過側流路は、２つ折りした分離膜のほぼ全長の範囲に渡り、透過側流路が形成されており、かつ、積層した上側の膜・流路材ユニット膜折り位置よりも、下側の膜・流路ユニットに設けた透過側流路が、集水管側に出ているため、分離膜でろ過された、原流体が、分離膜の多くの面積でろ過され、かつ、流路が充分確保された形態により、効率の良い、濾過性能が、得られているものであることがわかった。
【００６０】
＜実施例２＞
分離膜原反にマークを設ける代わりに長手方向に規則的な間隔で、分離膜幅方向に渡り、貫通穴からなる切込み（切込み幅２．０ｍｍ、切込み間隔１．０ｍｍ）を設けた以外は実施例１と同様にして直径８インチサイズのスパイラル型の分離膜エレメントを作製した。
この分離膜エレメントについて、実施例１と同じ条件で試験運転を行い、造水した。得られた造水について脱塩率と造水量を測定したところ、脱塩率は９８．０％、造水量は３６．０ｍ３／ｄａｙであり、良好な性能が得られた。
【００６１】
評価後の分離膜エレメントを分解してみると、膜・流路材ユニットの間の、透過側流路は、２つ折りした分離膜のほぼ全長の範囲に渡り、透過側流路が形成されており、かつ、積層した上側の膜・流路材ユニット膜折り位置よりも、下側の膜・流路ユニットに設けた透過側流路が、集水管側に出ており、膜折り位置近傍の透過側流路も、膜折り時の熱プレスによる閉塞もほとんど無いため、分離膜でろ過された、原流体が、分離膜の多くの面積でろ過され、かつ、流路が充分確保された形態により、更に効率の良い、濾過性能が、得られているものであることがわかった。更に、分離膜を枚葉状に切り出す製造工程において、分離膜の切断性の低下が無く、製造装置が停止する事無く、連続して安定した製造が出来た。
【００６２】
＜比較例１＞
図１１に示す、従来のスパイラル型分離膜エレメント製造装置における分離膜の切断および膜折り方法にて、従来の流路付き分離膜を用い、８インチサイズのスパイラル型分離膜エレメントを作製した。
【００６３】
この分離膜エレメントについて、実施例１と同じ条件で試験運転を行い、造水した。得られた造水について脱塩率と造水量を測定したところ、脱塩率が９８．１％、造水量は１９．５ｍ３／ｄａｙであり、造水性能が低いことがわかった。
【００６４】
評価後の分離膜エレメントを分解してみると、膜・流路材ユニットの間の、透過側流路は、２つ折りした分離膜の全長のうち、膜折り位置に近い側の半分程度の範囲しか形成されておらず、また、上下の膜・流路材ユニットの透過側流路が対面した状態で、お互いの流路を閉塞させる状態となり、その結果、濾過面積が小さく、さらに、透過側流路の流動抵抗も高いため、造水性能が低かった。
【００６５】
＜比較例２＞
比較例１と同様に、図１１に示す、従来のスパイラル型分離膜エレメント製造装置における分離膜の切断および膜折り方法にて、従来の流路付き分離膜を用い、８インチサイズの別のスパイラル型分離膜エレメントを作製した。
この分離膜エレメントについて、実施例１と同じ条件で試験運転を行い、造水した。得られた造水について脱塩率と造水量を測定したところ、脱塩率が９８．２％、造水量は２２．３ｍ３／ｄａｙであり、造水性能が若干低かった。
【００６６】
評価後のエレメントを分解してみると、膜・流路材ユニットの間の、透過側流路は、２つ折りした分離膜のほぼ全長の範囲に渡り、透過側流路が形成されており、また、積層した上側の膜・流路材ユニット膜折り位置よりも、下側の膜・流路ユニットに設けた透過側流路が、集水管側に出ている良好な形態であったが、膜折り位置近傍の透過側流路の流路体が、膜折り時の熱プレスの影響で、変形し、流路が半分近く閉塞した状態であることがわかった。その結果、透過流体の流動抵抗が高く、造水性能が低かった。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、流路付き分離膜および分離膜エレメントおよびこれらの製造方法は、特にかん水や海水の脱塩に好適に用いることができ、飲料水の浄水濾過用エレメントなどにも応用でき、スパイラル型の分離膜エレメントであれば、その応用範囲が、これらに限られるものではない。
【符号の説明】
【００６８】
１  ：分離膜原反
２  ：分離膜
３  ：カッター
４  ：分離膜先端
６  ：供給側流路材
７  ：透過側流路材
８，８ｂ，８ｃ，８ｄ：積層体
９  ：集水管
１０，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ：膜折り位置
１１  ：熱プレス機
１２，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ：膜・流路材ユニット
２１，２１ｂ，２１ｃ：流路付き分離膜原反
２２，２２ｂ，２２ｃ：流路付き分離膜
２３  ：透過側流路
２３ａ：透過側流路端
２３ｂ：透過側流路端
２４ｂ  ：流路付き分離膜先端
２６  ：流路体
２７  ：流路溝
４０  ：目印
４１  ：マーク
４２  ：突起
４３  ：貫通穴
４４  ：切込み部（第１）
４５  ：切込み部（第２）
４７  ：シールテープ
５０  ：分離膜エレメント（スパイラル型））
５１  ：巻囲体
５２  ：原流体
５３  ：端板（１）
５４  ：濃縮水
５５  ：端板（２）
５６  ：シール材
５７  ：透過流体
６１  ：インクジェット装置
６２  ：樹脂吐出装置
６３  ：光電センサー
６４ａ，６４ｂ：多孔刃
【図１】
2015112526.tif 000003
【図２】
2015112526.tif 000004
【図３】
2015112526.tif 000005
【図４】
2015112526.tif 000006
【図５】
2015112526.tif 000007
【図６】
2015112526.tif 000008
【図７】
2015112526.tif 000009
【図８】
2015112526.tif 000010
【図９】
2015112526.tif 000011
【図１０】
2015112526.tif 000012
【図１１】
2015112526.tif 000013
【図１２】
2015112526.tif 000014
【図１３】
2015112526.tif 000015
【図１４】
2015112526.tif 000016
【図１５】
2015112526.tif 000017
【図１６】
2015112526.tif 000018
【図１７】
2015112526.tif 000019