(57)【要約】【課題】中空糸膜の偏りが少なく、樹脂固定部においてリークが発生することがない中空糸膜モジュールの製造方法、および中空糸膜束を開繊して、中空糸膜の偏りをなくす中空糸膜束の開繊装置を提供する。【解決手段】中空糸膜を集束した中空糸膜束３２をケース内に収納し、中空糸膜束３２を固定用樹脂によってケース内に固定する中空糸膜モジュールの製造方法において、中空糸膜束３２をケース内に収納する前に、中空糸膜束３２にコロナ放電により処理された気体を吹き付ける中空糸膜モジュールの製造方法；および、中空糸膜を収束した中空糸膜束３２を搬送する搬送手段（巻取装置５１）と、気体をコロナ放電により処理する気体処理手段と、搬送中の中空糸膜束３２にコロナ放電により処理された気体を吹き付ける気体噴出手段（ノズル５４）とを具備する中空糸膜束の開繊装置５０。【選択図】図５
2008137005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空糸膜を集束した中空糸膜束をケース内に収納し、中空糸膜束を固定用樹脂によってケース内に固定する中空糸膜モジュールの製造方法において、
中空糸膜束をケース内に収納する前に、中空糸膜束にコロナ放電により処理された気体を吹き付けることを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項２】
前記中空糸膜束が、帯状の編織物であり、
該編織物は、編織物の幅の長さに折り返した中空糸膜の折り返し部分を、編織物の長手方向に延びる拘束糸条にて結束させたものであることを特徴とする請求項１記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項３】
前記編織物に気体を吹き付けた後にこれを巻回してロールとし、このロールを有底円筒状のケース内に収納することを特徴とする請求項２記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項４】
中空糸膜を収束した中空糸膜束の端部をハウジングの開口部からハウジング内に挿入し、開口部付近の中空糸膜束を固定用樹脂によってハウジングに固定する中空糸膜モジュールの製造方法において、
ハウジングに中空糸膜束を固定用樹脂によって固定する前に、ハウジングの開口部付近の中空糸膜束に、コロナ放電により処理された気体を吹き付けることを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。
【請求項５】
中空糸膜を収束した中空糸膜束を搬送する搬送手段と、
気体をコロナ放電により処理する気体処理手段と、
搬送中の中空糸膜束に、コロナ放電により処理された気体を吹き付ける気体噴出手段とを具備することを特徴とする中空糸膜束の開繊装置。
【請求項６】
前記気体噴出手段が、先端に複数の吹き出し口がノズルの幅方向に直線状に整列して設けられたフラットノズルであり、その幅方向が中空糸膜束の幅方向と平行になるように設置されていることを特徴とする請求項５記載の中空糸膜束の開繊装置。
【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および中空糸膜束の開繊方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、中空糸膜モジュールは、無菌水、飲料水、高度純水の製造、空気の浄化等の数多くの用途で使用されている。
中空糸膜モジュールとしては、図１０に示すような、円筒状のケース１１と、ケース１１内に収納された、複数の中空糸膜１２を円柱状に集束した中空糸膜束１３と、中空糸膜束１３の端部をケース１１内に固定する樹脂固定部１４とから概略構成される中空糸膜モジュール１０がある。
【０００３】
このような中空糸膜モジュールは、中空糸膜１２を集束した中空糸膜束１３をケース１１内に収納し、ケース１１の端部に液状の固定用樹脂を流し込み、固定用樹脂を固化させて樹脂固定部１４とした後、中空糸膜束１３の端部を、ケース１１および樹脂固定部１４ごと切断して、中空糸膜１２の端部を開口させることによって製造される。
この中空糸膜モジュールにおいては、例えば水の濾過処理の場合、中空糸膜１２を透過する前の原水と中空糸膜１２を透過した浄水とが混ざり合わないように、原水側と浄水側とを樹脂固定部１４によって液密に仕切る必要がある。そのため、中空糸膜モジュールの製造の際には、中空糸膜束１３の端部における各中空糸膜１２間に、液状の固定用樹脂をいかにして均一に流し込むかが重要となる。
【０００４】
特公昭５６−５３４０５号公報、特公平２−３７７９１号公報には、ケース内に収納された中空糸膜束の端部に気体を吹き付けて中空糸膜を分散させた後に、固定用樹脂を充填する方法が開示されている。
しかしながら、ケース内に収納された中空糸膜束は、ケースによって規制されており、また、中空糸膜束の端部に吹き付けられた気体は、ケースの外側から内側へと吹き抜けることなく、中空糸膜束の端面にしか当たらない。
【０００５】
そのため、中空糸膜束端部の中空糸膜は分散しにくく、部分的な偏りが生じやすかった。そして、中空糸膜が密となった部分に固定用樹脂が流れ込みにくくなり、この固定用樹脂の未含浸部分が原因となって樹脂固定部による仕切りが不十分となる、いわゆるリークの状態が発生する頻度が高かった。
また、吹き付けられた気体が当たらないケース内部の中空糸膜は分散されることなく、偏りが大きくなっている。そのため、中空糸膜モジュールを液体や気体の濾過処理に使用した場合、流体が中空糸膜全体に均一に流れず、濾過性能を十分に発揮させることができなかった。
【０００６】
近年、中空糸膜モジュールは、上記の用途に加えて、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、産業廃水中のＳＳ（懸濁物質）の固液分離など、高汚濁性水の処理用途に用いられるようになっている。
このような中空糸膜モジュールとしては、図１１に示すような、ハウジング２１と、複数の中空糸膜２２が拘束糸条２３によって端部を結束されてシート状に束ねられた中空糸膜束２４と、ハウジング２１内に開口部から挿入された中空糸膜束２４の端部をハウジング２１に固定する樹脂固定部２５とから概略構成される中空糸膜モジュール２０がある。
【０００７】
このような中空糸膜モジュール２０は、中空糸膜束２４の端部をハウジング２１の開口部からハウジング２１内に挿入し、開口部付近に液状の固定用樹脂を流し込み、これを固化させて樹脂固定部２５とし、中空糸膜束２４を樹脂固定部２５によってハウジング２１に固定することにより製造される。
この中空糸膜モジュールにおいても、ハウジング２１の内側と外側とを樹脂固定部２５によって液密に仕切る必要があることから、その製造の際には、中空糸膜束２４の端部における各中空糸膜２２間に、液状の固定用樹脂をいかにして均一に流し込むかが重要となる。
【０００８】
特開２００１−５４７２４号公報には、ハウジングに中空糸膜束を固定用樹脂によって固定する前に、ハウジングの開口部付近の中空糸膜束に、気体を吹き付けて中空糸膜を分散させた後に、固定用樹脂を充填する方法が開示されている。
しかしながら、中空糸膜束の端部に単に気体を吹き付けるだけでは、中空糸膜同士の絡みが発生し、中空糸膜束の端部に粗密が生じることがあった。そのため、中空糸膜が密となった部分に固定用樹脂が流れ込みにくくなり、この固定用樹脂の未含浸部分が原因となってリークの状態が発生することがまれにあった。
【特許文献１】特公昭５６−５３４０５号公報（第３−５頁、第７図）
【特許文献２】特公平２−３７７９１号公報（第２−４頁、第１図）
【特許文献３】特開２００１−２２６４９６号公報（第３−７頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
よって、本発明の目的は、中空糸膜の偏りが少なく、樹脂固定部においてリークが発生することがない中空糸膜モジュールの製造方法、および中空糸膜束を開繊して、中空糸膜の偏りをなくす中空糸膜束の開繊装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
すなわち、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法は、中空糸膜を集束した中空糸膜束をケース内に収納し、中空糸膜束を固定用樹脂によってケース内に固定する中空糸膜モジュールの製造方法において、中空糸膜束をケース内に収納する前に、中空糸膜束にコロナ放電により処理された気体を吹き付けることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法においては、前記中空糸膜束は、帯状の編織物であり、該編織物は、編織物の幅の長さに折り返した中空糸膜の折り返し部分を、編織物の長手方向に延びる拘束糸条にて結束させたものであることが望ましい。
また、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法においては、前記編織物に気体を吹き付けた後にこれを巻回してロールとし、このロールを有底円筒状のケース内に収納することが望ましい。
【００１２】
また、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法は、中空糸膜を収束した中空糸膜束の端部をハウジングの開口部からハウジング内に挿入し、開口部付近の中空糸膜束を固定用樹脂によってハウジングに固定する中空糸膜モジュールの製造方法において、ハウジングに中空糸膜束を固定用樹脂によって固定する前に、ハウジングの開口部付近の中空糸膜束に、コロナ放電により処理された気体を吹き付けることを特徴とする。
また、本発明の中空糸膜束の開繊装置は、中空糸膜を収束した中空糸膜束を搬送する搬送手段と、気体をコロナ放電により処理する気体処理手段と、搬送中の中空糸膜束に、コロナ放電により処理された気体を吹き付ける気体噴出手段とを具備することを特徴とするものである。
前記気体噴出手段は、先端に複数の吹き出し口がノズルの幅方向に直線状に整列して設けられたフラットノズルであり、その幅方向が中空糸膜束の幅方向と平行になるように設置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
以上説明したように、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法は、中空糸膜を集束した中空糸膜束をケース内に収納し、中空糸膜束を固定用樹脂によってケース内に固定する中空糸膜モジュールの製造方法において、中空糸膜束をケース内に収納する前に、中空糸膜束に気体を吹き付ける方法であるので、中空糸膜の偏りが少なく、樹脂固定部においてリークが発生することがない中空糸膜モジュールを得ることができる。
【００１４】
また、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法において、前記中空糸膜束が、帯状の編織物であり、該編織物が、編織物の幅の長さに折り返した中空糸膜の折り返し部分を、編織物の長手方向に延びる拘束糸条にて結束させたものであれば、中空糸膜を均一に整列させ、かつその状態を保持することができる。
また、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法において、前記編織物に気体を吹き付けた後にこれを巻回してロールとし、このロールを有底円筒状のケース内に収納するようにすれば、中空糸膜が均一にかつ高密度に整列された中空糸膜モジュールを容易に製造することができる。
また、中空糸膜束に吹き付ける気体が、コロナ放電により処理された気体であれば、中空糸膜の偏りをさらに少なくすることができる。
【００１５】
また、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法は、中空糸膜を収束した中空糸膜束の端部をハウジングの開口部からハウジング内に挿入し、開口部付近の中空糸膜束を固定用樹脂によってハウジングに固定する中空糸膜モジュールの製造方法において、ハウジングに中空糸膜束を固定用樹脂によって固定する前に、ハウジングの開口部付近の中空糸膜束に、コロナ放電により処理された気体を吹き付ける方法であるので、樹脂固定部においてリークが発生することがない中空糸膜モジュールを得ることができる。
【００１６】
また、本発明の中空糸膜束の開繊装置は、中空糸膜を収束した中空糸膜束を搬送する搬送手段と、気体をコロナ放電により処理する気体処理手段と、搬送中の中空糸膜束に、コロナ放電により処理された気体を吹き付ける気体噴出手段とを具備するものであるので、容易に、中空糸膜束を開繊して、中空糸膜の偏りをなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明について詳細に説明する。
（形態例１）
図１は、本発明の製造方法によって製造される中空糸膜モジュールの一例を示す断面図である。この中空糸膜モジュール３０は、円筒状のケース３１と、ケース３１内に収納された、中空糸膜束３２からなるロール３３と、ロール３３の端部をケース３１内に固定する樹脂固定部３４とから概略構成されるものである。ここで、ロール３３は、複数の中空糸膜３５をＵ字状に折り曲げ、折り曲げ部分を拘束糸条３６によって結束した帯状の中空糸膜束３２が、ストロー３７を中心に巻き回された状態にあるものである。
【００１８】
ケース３１の材質としては、機械的強度および耐久性を有するものであればよく、例えばポリカーボネート、ポリスルフォン、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）等を用いることができる。
【００１９】
中空糸膜３５としては、種々のものが使用でき、例えばセルロース系、ポリオレフィン系、ポリビニルアルコール系、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）系、ポリスルフォン系など、各種材科からなる中空糸膜が使用できる。中でも、ポリエチレン等の強伸度の高い材質からなる中空糸膜を用いることが好ましい。
なお、濾過膜として使用可能な中空糸膜であれば、その孔径、空孔率、膜厚、外径等は、特に限定されるものではないが、例えば、その外径は２０〜２０００μｍ、孔径は０．０１〜１μｍ、空径率は２０〜９０％、膜厚は５〜３００μｍの範囲とされる。
【００２０】
拘束糸条３６は、図１に示されるように所定の位置でチェーンステッチ（鎖編み）により各中空糸膜３５を結束するものである。拘束糸条３６を構成する繊維の種類としては、ポリエステル繊維など耐水性を有する合成繊維製のマルチフィラメント糸や紡績糸を用いることができ、使用条件などにより適宜選択することが望ましい。糸条の最適な本数は、特に限定はされないが、例えば、２〜５本の範囲内とされる。
【００２１】
この中空糸膜モジュール３０は、以下のようにして製造される。
まず、図２に示すような、帯状の中空糸膜束３２（編織物）を作製する。この中空糸膜束３２は、いわゆるラッセル編みにより作製されるものであり、複数の中空糸膜３５を、中空糸膜束３２の幅の長さに複数回折り返し、この折り返し部分を、中空糸膜束３２の長手方向に延びるチェーンステッチの拘束糸条３６にて結束させたものである。
【００２２】
次いで、この中空糸膜束３２に気体を吹き付け、中空糸膜束３２を解すことにより、各中空糸膜３５を均一に分散させる（以下、この作業を開繊ともいう）。
中空糸膜束３２を開繊した後、これを、ストロー３７を中心にして巻き回して図３に示すような中空糸膜束３２からなるロール３３とする。このロール３３を、図４に示すように、底部に放射状に延びる複数の溝が形成された有底筒状のケース３１に収納する。次いで、底部から樹脂注入管４１が下方に延び、内部に液状の固定用樹脂４２が充填された、有底円筒状の樹脂ポット４０を、樹脂注入管４１がストロー３７に挿入されるようにして、ロール３３上に配置する。
【００２３】
次いで、ケース３１内にロール３３が収納され、ロール３３上に樹脂ポット４０が配置されたものを、遠心機（図示略）にセットし、遠心力によって樹脂ポット４０中の固定用樹脂４２を、ストロー３７を通してケース３１の底部に注入し、ケース３１とロール３３との間、そして各中空糸膜３５間に流し込んで行き渡らせる。
固定用樹脂４２を固化させて樹脂固定部３４とした後、ロール３３の底部側を、ケース３１および樹脂固定部３４ごと切断して、中空糸膜３５の端部を開口させることにより、図１に示す中空糸膜モジュール３０が製造される。
【００２４】
上述した中空糸膜束３２の開繊は、具体的には、図５および図６に示すような開繊装置５０を用いて行われる。この開繊装置５０は、中空糸膜束３２の先頭を一対のピンガイド（図示略）で把持しつつピンガイドを回転させて、ストロー３７を中心にして中空糸膜束３２を巻き取る巻取装置５１（搬送手段）と、供給された中空糸膜束３２を巻取装置５１へと導くガイドローラ５２と、ガイドローラ５２との間で中空糸膜束３２を挟み込む押さえローラ５３と、気体を供給する気体供給手段（図示略）と、気体をコロナ放電によって処理する気体処理手段（図示略）と、巻取装置５１へと搬送される中空糸膜束３２に、コロナ放電によって処理された気体を吹き付けるノズル５４（気体噴出手段）とから概略構成されるものである。
【００２５】
気体処理手段としては、例えば、電極針に交流高電圧を印加して電極針にコロナ放電させ、電極針からプラスイオン、マイナスイオンを交互に発生させる除電器などが使用できる。気体供給手段としては、例えば、エアーコンプレッサなどが使用できる。
【００２６】
ノズル５４は、先端に複数の吹き出し口が、ノズルの幅方向に直線状に整列して設けられたフラットノズルであり、その幅方向が中空糸膜束３２の幅方向と平行になるように設置されている。
ノズル５４の吹き出し口の内径は０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは、０．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲である。内径が０．１ｍｍ未満では、中空糸膜３５の間隙を気体が通過してしまうために開繊効果は著しく低下するおそれがある。一方、内径が５ｍｍを超えると、気体の圧力に関わらず、複数本の中空糸膜３５に同時に気体が吹き付けられてしまうため、中空糸膜束３２を開繊するには至らないおそれがある。前述の寸法範囲であれば中空糸膜３５の間に気体が入り込み、従って極めて良好な開繊効果を発現することができる。
【００２７】
ノズル５４の位置は、その先端が中空糸膜束３２に接触しない範囲で中空糸膜束３２の近傍に配置されることが好ましく、ノズル５４と中空糸膜束３２との間の距離は、例えば、１００ｍｍ以下とされ、好ましくは５〜５０ｍｍの範囲である。ノズル５４の位置が中空糸膜束３２から離れすぎると、ノズル５４の吹き出し口の内径を前述の範囲としても、複数本の中空糸膜３５に同時に気体が吹き付けられてしまい、中空糸膜束３２を開繊するには至らないおそれがある。
【００２８】
中空糸膜束３２とノズル５４との相対的な移動速度は、好ましくは１〜３０ｍ／ｍｉｎである。移動速度が１ｍ／ｍｉｎ未満では中空糸膜モジュールの生産性が著しく低下し、一方、３０ｍ／ｍｉｎを超えると、中空糸膜束３２の開繊効果が低下する傾向となる。
中空糸膜束３２に吹き付ける気体は、中空糸膜束３２の平面に対して１０〜８０゜の角度で、かつ中空糸膜束３２の搬送方向と同じ方向にノズル５４より噴出させることが好ましい。中空糸膜束３２に吹き付ける気体の角度が中空糸膜束３２の平面に対して１０゜未満では、気体が中空糸膜束３２の外表面のみを通過してしまうために開繊効果が著しく低下するおそれがあり、一方、８０゜を超えると、中空糸膜３５の間隙を気体が通過してしまうために開繊効果は著しく低下するおそれがある。また、中空糸膜束３２の搬送方向とは逆の方向にノズル５４から気体を噴出させると、中空糸膜束３２の搬送の妨げとなるおそれがある。
【００２９】
中空糸膜束３２に吹き付けられる気体の圧力は、中空糸膜束の表面において０．０１〜０．５ＭＰａの範囲であることが好ましく、より好ましくは、０．０５〜０．２ＭＰａの範囲である。気体の圧力が０．０１ＭＰａ未満では、圧力が低すぎるため中空糸膜束３２を開繊するには至らないおそれがある。一方、気体の圧力が０．５ＭＰａを超えると、中空糸膜３５が交絡するおそれが高くなるため好ましくない。前述の圧力範囲による気体供給によって、中空糸膜束３２の良好な開繊効果が発現される。
【００３０】
また、中空糸膜束３２に吹き付けられる気体の流量は、０．１〜２００Ｌ／ｍｉｎの範囲であることが好ましい。気体の流量が０．１Ｌ／ｍｉｎ未満では、流量が少なすぎるため中空糸膜束３２を開繊するには至らないおそれがある。一方、気体の流量が２００Ｌ／ｍｉｎを超えると、中空糸膜３５が交絡するおそれが高くなるため好ましくない。
【００３１】
上述の固定用樹脂４２としては、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等を用いることができ、適宜選定することが可能である。また、固化前の固定用樹脂４２の粘度も、特に限定はされないが、５００〜３０００ｍＰａ・ｓが好ましい。固定用樹脂４２の粘度が５００ｍＰａ・ｓ未満では、固定用樹脂４２が中空糸膜３５の外表面にて毛管現象による吸い上げが大きくなるおそれがある。固定用樹脂４２の粘度が３０００ｍＰａ・ｓを超えると、各中空糸膜３５間に固定用樹脂４２を行き渡らせることが困難となるので好ましくない。
【００３２】
以上説明した中空糸膜モジュール３０の製造方法にあっては、中空糸膜束３２をロール３３にしてケース３１内に収納する前に、中空糸膜束３２に気体を吹き付けているので、中空糸膜束３２が開繊され、中空糸膜３５が均一に分散される。これにより、固定用樹脂４２が各中空糸膜３５の間に行き渡り、固定用樹脂４２を固化させた樹脂固定部３４においてリークが発生することがない。また、製造された中空糸膜モジュール３０を液体や気体の濾過処理に使用した場合、流体が中空糸膜３５全体に均一に流れ、濾過性能を十分に発揮させることができる。
【００３３】
また、中空糸膜束３２に吹き付ける気体が、コロナ放電により処理されているので、この気体に含まれるプラスイオンまたはマイナスイオンによって中空糸膜３５表面の静電気が中和され、中空糸膜３５同士が交絡することがない。これにより、固定用樹脂４２が各中空糸膜３５の間にさらに行き渡り易くなる。また、製造された中空糸膜モジュール３０を液体や気体の濾過処理に使用した場合、流体が中空糸膜３５全体により均一に流れ、濾過性能を安定化させることができる。
【００３４】
また、中空糸膜束３２が、その幅の長さに折り返した中空糸膜３５の折り返し部分を、中空糸膜束３２の長手方向に延びる拘束糸条３６にて結束させたものであるので、中空糸膜３５を均一に整列させ、かつその状態を保持することができる。これにより、固定用樹脂４２が各中空糸膜３５の間にさらに行き渡り易くなる。また、製造された中空糸膜モジュール３０を液体や気体の濾過処理に使用した場合、流体が中空糸膜３５全体により均一に流れ、濾過性能をさらに安定化させることができる。
また、中空糸膜束３２を巻回してロール３３とし、このロール３３をケース３１内に収納しているので、中空糸膜３５が均一にかつ高密度に整列された中空糸膜モジュール３０を容易に製造することができる。
【００３５】
なお、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法は、図１に示す中空糸膜モジュール３０の製造に限定されるものではなく、例えば、図１０に示すような、中空糸膜束１３の両端が樹脂固定部１４にてケース１１に固定された中空糸膜モジュール１０の製造にも適用可能である。
【００３６】
また、上述の開繊装置におけるノズルの形状は、図示例のような複数の吹き出し口を有するものに限定はされず、単管のノズルを用いても構わない。ただし、中空糸膜束３２へ吹き付けられる気体の圧力および量は、中空糸膜束３２表面全体において均一になることが好ましいことから、複数の吹き出し口を直線状に整列させたノズル、または複数の吹き出し口を円周状に配列させたノズルが好ましい。
また、ノズルの数も特に限定はされず、中空糸膜束３２の搬送方向に図示したようなフラットノズルを複数配置しても構わない。
【００３７】
ノズル５４から噴出される気体の種類については、特に限定されるものではなく、中空糸膜３５に対して悪影響を与えないものであれば適宜使用可能であるが、水分、ゴミ、油分が除去された気体が好ましい。
また、図示例では、搬送中の中空糸膜束３２に対し、固定されたノズル５４から空気を吹き付けているが、この形態には限定されず、中空糸膜束３２またはノズル５４のいずれか一方を移動させればよい。
また、開繊装置における搬送手段は、図示例の巻取装置５１に限定はされず、単なる巻き取りローラなどを用いても構わない。
【００３８】
（形態例２）
図７は、本発明の製造方法によって製造される中空糸膜モジュールの他の例を示す斜視図である。この中空糸膜モジュール６０は、ハウジング６１と、複数の中空糸膜６２が拘束糸条６３によってシート状に束ねられた中空糸膜束６４と、中空糸膜束６４の端部を、中空糸膜６２端部の開口状態を保ったままハウジング６１に固定する樹脂固定部６５とから概略構成される。
【００３９】
ハウジング６１は、図８に示すように、内部に内部路６６が形成された断面Ｕ字形の筒状体である。ハウジング６１の少なくとも一端には、内部路６６に連通し、外部に開口した配管６７が設けられている。
また、ハウジング６１の側面には、中空糸膜束６４の端部を内部路６６に収納するための挿入口となるスリット状の開口部６８が形成され、この開口部６８の周囲を囲むように、液状の固定用樹脂の垂れ防止のための堰６９がハウジング６１と一体になって形成されている。そして、この堰６９に囲まれた部分が、固定用樹脂を注入するための樹脂注入部７０となっている。
【００４０】
ハウジング６１の材質としては、機械的強度および耐久性を有するものであればよく、例えばポリカーボネート、ポリスルフォン、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）等を用いることができる。
中空糸膜６２としては、上述の中空糸膜３５と同じものを用いることができる。
拘束糸条６３は、所定の位置でチェーンステッチにより各中空糸膜６２を結束するものである。拘束糸条６３を構成する繊維としては、上述の拘束糸条３６と同じものを用いることができる。
【００４１】
中空糸膜束６４としては、中空糸膜６２を単にひき揃えたものでもよいが、中空糸膜６４を緯糸として用いて編み地としたもの、すなわち図２に示すようなラッセル編みの中空糸膜束、またはこの編み地を数枚積層して積層体としたものが、中空糸膜モジュール６０の加工性の面から好適である。
ここでいう編み地を複数枚積層した中空糸膜束には、編み地を切断せずに適当な長さに折り畳み重ねたものも包含される。編み地の積層（折り畳み）枚数は、編み地の厚さ、すなわち中空糸膜６２の太さや編み地を編成する際の中空糸膜６２の合糸本数によっても変化するが、通常は５枚程度までがよい。
【００４２】
次に、中空糸膜モジュール６０の製造方法について説明する。
まず、複数の中空糸膜６２を拘束糸条６３によってシート状に束ねて、中空糸膜束６４を作製する。この際、拘束糸条６３は、中空糸膜束６４をハウジング６１の開口部６８に挿入した際、開口部６８の開口端部から開口部６８外方２〜２０ｍｍに位置するように、かつ開口部６８に対して略平行になるように、中空糸膜束６４に設けられる。また、中空糸膜束６４を構成している各中空糸膜６２の端部をあらかじめカットして開口させておく。
【００４３】
次いで、中空糸膜束６４の端部を、ハウジング６１の開口部６８から中空糸膜６２の開口端部がハウジング６１の内部路６６に位置するように挿入する。
中空糸膜束６４の端部をハウジング６１内に収納した後、図９に示すように、ハウジング６１の開口部６８付近の樹脂注入部７０の中空糸膜６２に、コンプレッサー等に接続されたノズル７１から気体を吹き付け、中空糸膜束６４を解すことにより、各中空糸膜６２を均一に分散させる（以下、この作業を開繊ともいう）。気体の吹き付けは、ノズル７１をハウジング６１の開口部６８のスリット長手方向に移動させながら行い、中空糸膜束６４のすべての中空糸膜６２に気体を吹き付ける。
【００４４】
次いで、中空糸膜６２の端部の開口状態を保ったまま、液状の固定用樹脂をハウジング６１の外側から樹脂注入部７０および開口部６８に充填し、これを固化させて樹脂固定部６５とし、中空糸膜束６４をハウジング６１に固定することにより、図７に示す中空糸膜モジュール６０が製造される。
【００４５】
中空糸膜束６４の端部の開繊に使用されるノズル７１は、中空の円筒形状のものであり、噴出する気体が広範囲に散乱しないように先端が細くされた先端構造であることが好ましい。また、その材質には限定はない。
ノズル７１の寸法は、後述する気体の圧力により適宜決定することが可能である。
【００４６】
ノズル７１の吹き出し口の内径は０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは、０．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲である。内径が０．１ｍｍ未満では、中空糸膜６２の間隙を気体が通過してしまうために開繊効果は著しく低下するおそれがある。一方、内径が５ｍｍを超えると、気体の圧力に関わらず、複数本の中空糸膜６２に同時に気体が吹き付けられてしまうため、各々の中空糸膜束６４を開繊するには至らないおそれがある。前述の寸法範囲であれば中空糸膜６２の間に気体が入り込み、従って極めて良好な開繊効果を発現することができる。
【００４７】
ノズル７１の位置は、その先端が中空糸膜束６４に接触しない範囲で中空糸膜束６４の近傍に配置されることが好ましく、ノズル７１と中空糸膜束６４との間の距離は、例えば、５ｍｍ以下とされ、好ましくは０．１〜２．０ｍｍの範囲である。ノズル７１の位置が中空糸膜束６４から離れすぎると、ノズル７１の内径を前述の範囲としても、複数本の中空糸膜６２に同時に気体が吹き付けられてしまい、中空糸膜束６４を開繊するには至らないおそれがある。
【００４８】
ノズル７１の移動速度は、好ましくは０．１〜５．０ｍ／ｍｉｎであり、より好ましくは０．５〜２．０ｍ／ｍｉｎである。ノズル７１の移動速度が０．１ｍ／ｍｉｎ未満では中空糸膜モジュールの生産性が著しく低下し、一方、５．０ｍ／ｍｉｎを超えると、中空糸膜束６４の開繊効果が低下する傾向となる。
【００４９】
ノズル７１から供給される気体は、気体処理手段（図示略）においてコロナ放電により処理された気体である。気体処理手段としては、例えば、電極針に交流高電圧を印加して電極針にコロナ放電させ、電極針からプラスイオン、マイナスイオンを交互に発生させる除電器などが使用できる
気体の種類は、特に限定されるものではなく、中空糸膜６２に対して悪影響を与えぬものであれば適宜使用可能であるが、水分、ゴミ、油分が除去された気体が好ましい。
コンプレッサー等からノズル７１に送られる気体の圧力は、前述のノズルの配置位置や直径によって適宜決定することが好ましい。
【００５０】
中空糸膜束６４に吹き付けられる気体の圧力は、中空糸膜束の表面において０．０１〜０．５ＭＰａの範囲であることが好ましく、より好ましくは、０．２〜０．４ＭＰａの範囲である。気体の圧力が０．０１ＭＰａ未満では、圧力が低すぎるため中空糸膜束６４を開繊するには至らないおそれがある。一方、気体の圧力が０．５ＭＰａを超えると、中空糸膜６２が気体圧力により押し倒されることによる折れ曲がりの危険性が高くなるため好ましくない。前述の圧力範囲による気体供給によって、中空糸膜束６４の良好な開繊効果が発現される。
【００５１】
また、中空糸膜束６４に吹き付けられる気体の流量は、０．１〜３５０Ｌ／ｍｉｎの範囲であることが好ましく、より好ましくは、１０〜１２５Ｌ／ｍｉｎの範囲であり、さらに好ましくは、１０〜４０Ｌ／ｍｉｎの範囲である。気体の流量が０．１Ｌ／ｍｉｎ未満では、流量が少なすぎるため中空糸膜束６４を開繊するには至らないおそれがある。一方、気体の流量が３５０Ｌ／ｍｉｎを超えると、中空糸膜６２が気体により押し倒されることによる折れ曲がりの危険性が高くなるため好ましくない。
【００５２】
拘束糸条６３は、中空糸膜６２を解れやすくし、極めて良好な開繊効果を発現させるためのものである。また、拘束糸条６３は、樹脂注入部７０へ注入した液状の固定用樹脂の這い上がりを堰き止める効果を有し、かつ、固定用樹脂の這い上がりによる硬化部と中空糸膜６２との界面を柔軟構造状に把持することにより、応力を分散吸収し、中空糸膜６２の損傷を抑制する効果を有する。
【００５３】
固定用樹脂としては、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等を用いることができ、適宜選定することが可能である。また、固化前の固定用樹脂の粘度も、特に限定はされないが、５００〜５０００ｍＰａ・ｓが好ましく、より好ましくは２０００〜３０００ｍＰａ・ｓの範囲である。固定用樹脂の粘度が５００ｍＰａ・ｓ未満では、固定用樹脂が中空糸膜６２の開口端部まで流動し、該開口端部を閉塞する原因となるおそれがある。固定用樹脂の粘度が５０００ｍＰａ・ｓを超えると、中空糸膜６２間に含浸することが困難となるので好ましくない。
【００５４】
以上説明した中空糸膜モジュール６０の製造方法にあっては、中空糸膜束６４に吹き付ける気体が、コロナ放電により処理されているので、この気体に含まれるプラスイオンまたはマイナスイオンによって中空糸膜６２表面の静電気が中和され、中空糸膜６２同士が交絡することがなく、中空糸膜６２が均一に分散される。これにより、固定用樹脂が各中空糸膜６２の間に行き渡り、固定用樹脂を固化させた樹脂固定部６５においてリークが発生することがない。
【００５５】
なお、図示例の中空糸膜モジュール６０の製造方法では、あらかじめ中空糸膜６２の端部をカットして開口し、中空糸膜６２の端部の開口状態を保ったまま固定用樹脂を注入しているが、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法はこれに限定されるものではない。例えば、中空糸膜６２の端部をあらかじめカットしていない中空糸膜束６４の端部をハウジング６１内に挿入し、ハウジング６１の樹脂注入部７０近傍の中空糸膜束６４に気体を吹き付けた後、中空糸膜６２の端部をすべて覆うようにハウジング６１の内部路６６まで固定用樹脂を注入し、これが固化した後、内部路６６内の樹脂固定部を中空糸膜６２の端部と一緒にカットし、中空糸膜６２端部を開口させる方法などが挙げられる。
【実施例】
【００５６】
以下、本発明を実施例を示して詳しく説明する。
（実施例１）
図１に示すような、中空糸膜モジュールを以下のようにして製造した。
まず、三菱レイヨン（株）製のポリエチレン製中空糸膜（分画性能０．１μｍ、外径３８０μｍ）を５０００本まとめた糸束を、６５ｍｍの長さで折り返しながら、その両側の折り返し部分を、ポリエステルフィラメント糸を用いたチェーンステッチにて結束させ、帯状の中空糸膜束とした。
【００５７】
この中空糸膜束を、図５に示すような開繊装置内において５ｍ／ｍｉｎの速度で搬送しながら、中空糸膜束の表面から先端が１０ｍｍの距離となり、中空糸膜束の平面に対して３０゜の角度となるように設置されたノズルから、気体処理手段にてコロナ放電により処理された空気を、中空糸膜束の表面における圧力が０．１ＭＰａとなるように、中空糸膜束表面に吹き付けた。ここで、ノズルとしては、内径０．８ｍｍの吹き出し口を１６個、３ｍｍ間隔で直線状に整列させたアルミニウム製のフラットノズル（スプレーイングシステムズジャパン（株）製）を用いた。また、気体処理手段としては、１本の電極針に交流高電圧（±０．７ｋＶ）を印加して電極針にコロナ放電させ、電極針からプラスイオン、マイナスイオンを交互に発生させる方式の除電器（（株）キーエンス製、スポットタイプ除電器）を用いた。
【００５８】
開繊後の中空糸膜束は、中空糸膜同士が交絡せず、各中空糸膜が離間するような状態でほぼ均一に分散されていた。また、中空糸膜束の平均帯電量を静電気センサ（（株）キーエンス製）を用いて測定したところ、−０．２〜０ｋＶであり、中空糸膜束表面は電気的にほぼ中和され、静電気はほぼ除去されていた。
次いで、この中空糸膜束を、中心にストローを配置した状態で巻取装置にて巻き取り、直径約３８ｍｍの中空糸膜束のロールを作製した。このロールを、中空糸膜束の側部がケースの底部に位置するように、有底円筒状のケース内に収納した。ここで、有底円筒状のケースとしては、内径４０ｍｍ、高さ７０ｍｍ、筒部の肉厚２ｍｍのＡＢＳ樹脂製の成形品を用いた。
【００５９】
次いで、液状の固定用樹脂を、ストローを通して遠心力にてケースの底部に注入し、各中空糸膜間、およびロールとケースとの間に流し込み、行き渡らせた。ここで、固定用樹脂としては、粘度１５００ｍＰａ・ｓのポリウレタン樹脂を用いた。
固定用樹脂を固化させた後、ケースの底部側端部から１０ｍｍの位置でケースの軸に直交して中空糸膜束をケースおよび樹脂固定部ごと切断し、中空糸膜の端部を開口させた。
このようにして得られた中空糸膜モジュールにおいては、固定用樹脂の充填不良による樹脂固定部におけるリークの発生はなかった。また、中空糸膜は、それら間に適度な隙間が形成された状態でケースに固定されており、中空糸膜モジュールは、良好な濾過性能を示した。
【００６０】
（比較例１）
中空糸膜束に気体を吹き付けない以外は、実施例１と同様にして中空糸膜モジュールを得た。
得られた中空糸膜モジュール２００本のうち３本に、樹脂固定部におけるリークが発生した。これらリーク品の樹脂固定部の切断面を観察したところ、中空糸膜の分布に粗密が生じており、密の部分における、中空糸膜同士が強く接触している部分においてリークが発生していることが特定された。
また、リークが発生していない中空糸膜モジュールについて、濾過試験を行ったところ、１００本のうち１本に、比較的早期に濾過性能に不具合が生じた。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の製造方法によって得られる中空糸膜モジュールの一例を示す断面図である。
【図２】中空糸膜束の一例を示す正面図である。
【図３】図２の中空糸膜束を巻き回したロール体である。
【図４】中空糸膜モジュールの製造の一工程を示す断面図である。
【図５】本発明の中空糸膜束の開繊装置の一例を示す概略図である。
【図６】中空糸膜束にノズルから気体を吹き付ける様子を示す斜視図である。
【図７】本発明の製造方法によって得られる中空糸膜モジュールの他の例を示す断面図である。
【図８】図７の中空糸膜モジュールのハウジング部分の断面図である。
【図９】中空糸膜束にノズルから気体を吹き付ける様子を示す断面図である。
【図１０】中空糸膜モジュールの一例を示す断面図である。
【図１１】中空糸膜モジュールの他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
３０  中空糸膜モジュール
３１  ケース
３２  中空糸膜束
３３  ロール
３４  樹脂固定部（固定用樹脂）
３５  中空糸膜
３６  拘束糸条
４２  固定用樹脂
５１  巻取装置（搬送手段）
５４  ノズル（気体噴出手段）
６０  中空糸膜モジュール
６１  ハウジング
６２  中空糸膜
６４  中空糸膜束
６５  樹脂固定部（固定用樹脂）
６８  開口部
【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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