(57)【要約】【課題】長期間にわたり運転されたときの分離膜エレメントの分離除去性能を安定化させる。【解決手段】集水管と、供給側の面および透過側の面を有し、前記集水管の周囲に巻回された分離膜と、前記分離膜の前記透過側の面に設けられた複数の突起物と、を備える分離膜エレメントであって、前記突起物は突起物集団と離間突起物から構成され、前記離間突起物は、前記突起物集団の少なくとも一方の、集水管の長手方向端部より外側に配置され、前記突起物集団における突起物の間隔が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、前記突起物集団と前記離間突起物との集水管の長手方向における間隔が１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である分離膜エレメント。【選択図】図７
2017029912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
集水管と、
供給側の面および透過側の面を有し、前記集水管の周囲に巻回された分離膜と、
前記分離膜の前記透過側の面に設けられた複数の突起物と、を備える分離膜エレメントであって、
前記突起物としては、突起物集団と離間突起物とが設けられ、
前記離間突起物は、前記集水管の長手方向における前記突起物集団の少なくとも一方の端部より外側に配置され、
前記突起物集団における突起物の間隔が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、
前記突起物集団と前記離間突起物との集水管の長手方向における間隔が１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である分離膜エレメント。
【請求項２】
集水管と、供給側の面および透過側の面を有し、前記集水管の周囲に巻回された分離膜と、
前記分離膜の透過側の面に配置されたシートおよびシートに固着された複数の突起物から構成される透過側流路材と、を備える分離膜エレメントであって、
前記突起物は突起物集団と離間突起物から構成され、
前記離間突起物は、前記集水管の長手方向における前記突起物集団の少なくとも一方の端部より外側に配置され、
前記突起物集団における突起物の間隔が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、
前記突起物集団と前記離間突起物との集水管の長手方向における間隔が１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である分離膜エレメント。
【請求項３】
前記離間突起物の高さ、および前記突起物集団の高さが０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下である
請求項１〜２のいずれかに記載の分離膜エレメント。
【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分離膜エレメントに関する。
【背景技術】
【０００２】
海水およびかん水などに含まれるイオン性物質を除くための技術においては、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使用される分離膜は、目的とする分離成分及び分離性能によって使い分けられている。
【０００３】
分離膜エレメントとしては、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の形状が提案されている。
【０００４】
スパイラル型分離膜エレメントでは、一般的に、供給側流体の流路を形成させるために、供給側流路材として、主に高分子製のネットが使用される。また、透過側流路材としては、分離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間隔の細かいトリコットと呼ばれる編み物部材が使用される。
【０００５】
また、特許文献１のように、トリコット以外にもシートに突起物を配置した流路材が公開されており、耐圧性の観点から突起物の幅を変更している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−６６６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した分離膜エレメントの製造工程における巻囲時において、リーフ接着剤を必要以上に消費するため、リーフ接着剤の消費量が多いことがあった。  
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の分離膜エレメントは、
集水管と、供給側の面および透過側の面を有し、前記集水管の周囲に巻回された分離膜と、基材またはシートに固着された突起物と、を備える分離膜エレメントであって、
前記離間突起物は、前記突起物集団の少なくとも一方の、集水管の長手方向端部より外側に配置され、
前記突起物集団における突起物の間隔が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であり、
前記突起物集団と前記離間突起物との集水管の長手方向における間隔が１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である分離膜エレメントである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によって、分離膜エレメントにおけるリーフ接着剤塗布を効率的に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】分離膜リーフの一形態を示す分解斜視図である。
【図２】分離膜の巻囲方向において連続的に設けられた突起物を備える分離膜を示す平面図である。
【図３】分離膜の巻囲方向において不連続的に設けられた突起物を備える分離膜を示す平面図である。
【図４】図２および図３の分離膜の断面図である。
【図５】分離膜本体の概略構成を示す断面図である。
【図６】分離膜エレメントの一形態を示す展開斜視図である。
【図７】分離膜の巻囲方向において連続的に設けられた突起物集団と離間突起物を備えるシートまたは分離膜の、一形態を示す平面図である。
【図８】分離膜の巻囲方向において不連続的に設けられた突起物集団と離間突起物を備えるシートまたは分離膜の、一部展開平面図である。
【図９】透過流路材を膜リーフに配置する方法の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１２】
〔１．分離膜〕
（１−１）分離膜の概要
分離膜とは、分離膜表面に供給される流体中の成分を分離し、分離膜を透過した透過流体を得ることができる膜である。以下の実施施形態において、分離膜の透過側の面には、突起物が固着している。突起物は固着により分離膜と一体化しているので、突起物も含めて分離膜とみなすこともできる。よって、以下では、突起物と膜部分とを区別するために、膜部分を「分離膜本体」と称することがある。すなわち、分離膜は、分離膜本体と、分離膜本体上に配置された突起物とを備えるとも表現できる。
【００１３】
このような分離膜の例として、本実施形態の分離膜１は、図１に示すように、分離膜本体２と透過側の突起物３とを備える。分離膜本体２は、供給側の面２１と透過側の面２２とを備える。
【００１４】
本書において、分離膜本体の「供給側の面」とは、分離膜本体の２つの面のうち、原水が供給される側の表面を意味する。「透過側の面」とは、その逆側の面を意味する。後述するように分離膜本体が、図７に示すように、基材２０１及び分離機能層２０３を備える場合は、一般的に、分離機能層側の面が供給側の面であり、基材側の面が透過側の面である。
【００１５】
突起物３は、透過側の面２２上に、流路を形成するように設けられている。分離膜１の各部の詳細については後述する。
【００１６】
図中にｘ軸、ｙ軸、ｚ軸の方向軸を示す。図１等に示すように、分離膜本体２は長方形であり、ｘ軸方向およびｙ軸方向は、分離膜本体２の外縁に平行である。ｘ方向は分離膜の幅方向に相当し、ｙ軸方向が巻囲方向に相当する。特に、図面に示す例では、製膜方向（ＭＤ: Ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）が巻囲方向に一致する。それに垂直な方向を図中ではＣＤ（Ｃｒｏｓｓ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）として表示する。
【００１７】
（１−２）分離膜本体
＜概要＞
分離膜本体としては、使用方法、目的等に応じた分離性能を有する膜が用いられる。分離膜本体は、単一層によって形成されていてもよいし、分離機能層と基材とを備える複合膜であってもよい。また、図５に示すように、複合膜においては、分離機能層２０３と基材２０１との間に、多孔性支持層２０２が形成されていてもよい。
【００１８】
＜分離機能層＞
分離機能層の厚みは具体的な数値に限定されないが、分離性能と透過性能の点で５ｎｍ以上３０００ｎｍ以下であることが好ましい。特に逆浸透膜、正浸透膜、ナノろ過膜では５ｎｍ以上３００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１９】
分離機能層の厚みは、これまでの分離膜の膜厚測定法に準ずることができる。例えば、分離膜を樹脂により包埋し、それを切断することで超薄切片を作製し、得られた切片に染色などの処理を行う。その後、透過型電子顕微鏡により観察することで、厚みの測定が可能である。また、分離機能層がひだ構造を有する場合、多孔性支持層より上に位置するひだ構造の断面巻囲方向に５０ｎｍ間隔で測定し、ひだの数を２０個測定し、その平均から求めることができる。
【００２０】
分離機能層は、分離機能および支持機能の両方を有する層であってもよいし、分離機能のみを備えていてもよい。なお、「分離機能層」とは、少なくとも分離機能を備える層を指す。
【００２１】
分離機能層が分離機能および支持機能の両方を有する場合、分離機能層としては、セルロース、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルスルホン、またはポリスルホンを主成分として含有する層が好ましく適用される。
【００２２】
なお、本書において、「ＸがＹを主成分として含有する」とは、ＸにおけるＹの含有率が、５０質量％以上、７０質量％以上、８０質量％以上、９０質量％以上、又は９５質量％以上であることを意味する。また、Ｙに該当する複数の成分が存在する場合は、それら複数の成分の合計量が、上述の範囲を満たせばよい。
【００２３】
一方、多孔性支持層分離機能層としては、孔径制御が容易であり、かつ耐久性に優れるという点で架橋高分子が好ましく使用される。特に、原水中の成分の分離性能に優れるという点で、多官能アミンと多官能酸ハロゲン化物とを重縮合させてなるポリアミド分離機能層、有機無機ハイブリッド機能層などが好適に用いられる。これらの分離機能層は、多孔性支持層上でモノマーを重縮合することによって形成可能である。
【００２４】
例えば、分離機能層は、ポリアミドを主成分として含有することができる。このような膜は、公知の方法により、多官能アミンと多官能酸ハロゲン化物とを界面重縮合することで形成される。例えば、多孔性支持層に多官能アミン水溶液を塗布し、余分なアミン水溶液をエアーナイフなどで除去し、その後、多官能酸ハロゲン化物を含有する有機溶媒溶液を塗布することで、ポリアミド分離機能層が得られる。
【００２５】
また、分離機能層の構成成分はポリアミドに限定されるものではなく、Ｓｉ元素などを有する有機−無機ハイブリッドであってもよい。
【００２６】
なお、いずれの分離機能層についても、使用前に、例えばアルコール含有水溶液、アルカリ水溶液によって膜の表面を親水化させてもよい。
【００２７】
＜多孔性支持層＞
多孔性支持層は、分離機能層を支持する層であり、多孔性樹脂層とも言い換えられる。
【００２８】
多孔性支持層に使用される材料やその形状は特に限定されないが、例えば、多孔性樹脂によって基板上に形成されてもよい。多孔性支持層としては、ポリスルホン、酢酸セルロース、ポリ塩化ビニル、エポキシ樹脂あるいはそれらを混合、積層したものが使用され、化学的、機械的、熱的に安定性が高く、孔径が制御しやすいポリスルホンを使用することが好ましい。
【００２９】
多孔性支持層は、分離膜に機械的強度を与え、かつイオン等の分子サイズの小さな成分に対して分離膜のような分離性能を有さない。多孔性支持層の有する孔のサイズおよび孔の分布は特に限定されないが、例えば、多孔性支持層は、均一で微細な孔を有してもよいし、あるいは分離機能層が形成される側の表面からもう一方の面にかけて径が徐々に大きくなるような孔径の分布を有してもよい。また、いずれの場合でも、分離機能層が形成される側の表面で原子間力顕微鏡または電子顕微鏡などを用いて測定された細孔の投影面積円相当径は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。特に界面重合反応性および分離機能層の保持性の点で、多孔性支持層において分離機能層が形成される側の表面における孔は、３ｎｍ以上５０ｎｍ以下の投影面積円相当径を有することが好ましい。
【００３０】
多孔性支持層の厚みは特に限定されないが、分離膜に強度を与えるため等の理由から、２０μｍ以上５００μｍ以下の範囲にあることが好ましく、より好ましくは３０μｍ以上３００μｍ以下である。
【００３１】
多孔性支持層の形態は、走査型電子顕微鏡や透過型電子顕微鏡、原子間力顕微鏡により観察できる。例えば走査型電子顕微鏡で観察するのであれば、基材から多孔性支持層を剥がした後、これを凍結割断法で切断して断面観察のサンプルとする。このサンプルに白金または白金−パラジウムまたは四塩化ルテニウム、好ましくは四塩化ルテニウムを薄くコーティングして３ｋＶ〜６ｋＶの加速電圧で、高分解能電界放射型走査電子顕微鏡（ＵＨＲ−ＦＥ−ＳＥＭ）で観察する。高分解能電界放射型走査電子顕微鏡は、日立製Ｓ−９００型電子顕微鏡などが使用できる。得られた電子顕微鏡写真に基づいて、多孔性支持層の膜厚、表面の投影面積円相当径を測定することができる。
【００３２】
多孔性支持層の厚み、孔径は、平均値であり、多孔性支持層の厚みは、断面観察で厚み方向に直交する方向に２０μｍ間隔で測定し、２０点測定の平均値である。また、孔径は、２００個の孔について測定された、各投影面積円相当径の平均値である。
【００３３】
次に、多孔性支持層の形成方法について説明する。多孔性支持層は、例えば、ポリスルホンのＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（以降、ＤＭＦと記載）溶液を、後述する基材、例えば密に織ったポリエステル布あるいは不織布の上に一定の厚さに注型し、それを水中で湿式凝固させることによって、製造することができる。
【００３４】
多孔性支持層は、”オフィス・オブ・セイリーン・ウォーター・リサーチ・アンド・ディベロップメント・プログレス・レポート”Ｎｏ．３５９（１９６８）に記載された方法に従って形成される。なお、所望の形態を得るために、ポリマー濃度、溶媒の温度、貧溶媒は調整可能である。
【００３５】
例えば、所定量のポリスルホンをＤＭＦに溶解し、所定濃度のポリスルホン樹脂溶液を調製する。次いで、このポリスルホン樹脂溶液をポリエステル布あるいは不織布からなる基材上に略一定の厚さに塗布した後、一定時間空気中で表面の溶媒を除去した後、凝固液中でポリスルホンを凝固させることによって得ることができる。
【００３６】
＜基材＞
分離膜本体の強度、寸法安定性等の観点から、分離膜本体は基材を有してもよい。基材としては、強度、凹凸形成能および流体透過性の点で繊維状基材を用いることが好ましい。
【００３７】
基材としては、長繊維不織布及び短繊維不織布のいずれも好ましく用いることができる。特に、長繊維不織布は、優れた製膜性を有するので、高分子重合体の溶液を流延した際に、その溶液が過浸透により裏抜けすること、多孔性支持層が剥離すること、さらには基材の毛羽立ち等により膜が不均一化すること、及びピンホール等の欠点が生じることを抑制できる。また、基材が熱可塑性連続フィラメントより構成される長繊維不織布からなることにより、短繊維不織布と比べて、高分子溶液流延時に繊維の毛羽立ちによって起きる不均一化および膜欠点の発生を抑制することができる。さらに、分離膜は、連続製膜されるときに、製膜方向に対し張力がかけられるので、寸法安定性に優れる長繊維不織布を基材として用いることが好ましい。
【００３８】
長繊維不織布は、成形性、強度の点で、多孔性支持層とは反対側の表層における繊維が、多孔性支持層側の表層の繊維よりも縦配向であることが好ましい。そのような構造によれば、強度を保つことで膜破れ等を防ぐ高い効果が実現されるだけでなく、分離膜に凹凸を付与する際の、多孔性支持層と基材とを含む積層体としての成形性も向上し、分離膜表面の凹凸形状が安定するので好ましい。
【００３９】
より具体的には、長繊維不織布の、多孔性支持層とは反対側の表層における繊維配向度は、０°以上２５°以下であることが好ましく、また、多孔性支持層側表層における繊維配向度との配向度差が１０°以上９０°以下であることが好ましい。
【００４０】
分離膜の製造工程やエレメントの製造工程においては加熱する工程が含まれるが、加熱により多孔性支持層または分離機能層が収縮する現象が起きる。特に連続製膜において張力が付与されていない幅方向において、収縮は顕著である。収縮することにより、寸法安定性等に問題が生じるため、基材としては熱寸法変化率が小さいものが望まれる。不織布において多孔性支持層とは反対側の表層における繊維配向度と多孔性支持層側表層における繊維配向度との差が１０°以上９０°以下であると、熱による幅方向の変化を抑制することもでき、好ましい。
【００４１】
ここで、繊維配向度とは、多孔性支持層を構成する不織布基材の繊維の向きを示す指標である。具体的には、繊維配向度とは、連続製膜を行う際の製膜方向（ＭＤ）、つまり不織布基材の長手方向と、不織布基材を構成する繊維の長手方向との間の角度の平均値である。つまり、繊維の長手方向が製膜方向と平行であれば、繊維配向度は０°である。また、繊維の長手方向が製膜方向に直角であれば、すなわち不織布基材の幅方向に平行であれば、その繊維の配向度は９０°である。よって、繊維配向度が０°に近いほど縦配向であり、９０°に近いほど横配向であることを示す。
【００４２】
繊維配向度は以下のように測定される。まず、不織布からランダムに小片サンプル１０個を採取する。次に、そのサンプルの表面を走査型電子顕微鏡で１００〜１０００倍で撮影する。撮影像の中で、各サンプルあたり１０本の繊維を選び、不織布の長手方向を０°としたときの、繊維の長手方向の角度を測定する。ここで、不織布の長手方向とは、不織布製造時の“Ｍａｃｈｉｎｅ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ”を指す。また、不織布の長手方向は、多孔性支持層の製膜方向に一致する。これらの方向は、図中の巻囲方向に一致する。図中のＣＤ方向は、不織布製造時の“Ｃｒｏｓｓ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ”に一致する。こうして、１枚の不織布あたり計１００本の繊維について、角度の測定が行われる。こうして測定された１００本の繊維について長手方向の角度から平均値を算出する。得られた平均値の小数点以下第一位を四捨五入して得られる値が、繊維配向度である。
【００４３】
基材の厚みは、３０μｍ以上３００μｍ以下の範囲内、または５０μｍ以上２５０μｍ以下の範囲内にあることが好ましい。
【００４４】
（１−３）透過側流路材
＜概要＞
本発明の透過側流路材は、シートと突起から構成され、シートの表面には開孔部を有する。シートの表面に開孔部が存在することで、突起のシートへの固着が強固になり、分離膜エレメントの製造時に透過側流路材をカットする工程においても、突起の剥離が生じにくく、製造プロセスを安定化させることができる。
【００４５】
シートは後述するように、表面に密溶着部と、粗溶着部および非溶着部不織布を溶着している。すなわち、シートが溶着された後に、シート表面に突起が形成される。
【００４６】
また、透過側流路材は、図９に示すように、膜リーフ４の透過側の面２２に配置される。この時、突起が透過側の面２２に接するか、またはシートが透過側の面２２に接するかは、膜リーフ４の巻囲時または膜リーフ４の積層時に、異なる透過側の面２２に突起とシートが接触して、結局は同一の状態となるため特に限定されない。透過側流路材の構成の詳細は以下のとおりである。
【００４７】
＜透過側流路材＞
透過側流路材を構成するシート１３は、分離膜エレメントにおいて、図９のように第２方向（分離膜の長さ方向）が巻囲方向と一致するように配置されることが好ましい。つまり、図８の分離膜エレメントにおいて、シート１３は、第１方向（分離膜の幅方向）が集水管６の長手方向に平行であり、第２方向が集水管６の長手方向に直交するように配置されることが好ましい。
【００４８】
また、透過側流路材を構成するシートは、分離膜の透過側の面同士を接着する領域に存在する。つまり、２枚の分離膜は、透過側流路材を構成するシートを間に挟んで接着されており、その接着部分の少なくとも一部において、分離膜間に当該シートが存在することが好ましい。図９では、透過側流路材を構成するシート１３の大きさと分離膜の大きさとは同一であるが、実際には、シートの方が大きくても良いし、分離膜の方が大きくてもよい。分離膜の方が大きい場合は、シートが壁となるため接着剤の広がりを抑制することができる。
【００４９】
（シート）
シートとしては、突起の含浸制御や取り扱い性の観点から不織布が好ましい。
【００５０】
（透過側流路材を構成するシートの厚みＨ１）
透過側流路材を構成するシートの厚みは０．２ｍｍ以下であることが好ましい。なぜなら、２枚の分離膜の透過側の面の間を封止するために、シートには接着剤が含浸することが好ましいからである。また、シートを薄くするほど後述する突起が高くなり、透過側流路材としての流動抵抗が低下し、エレメント性能が向上する傾向にある。
【００５１】
（透過側流路材を構成するシートの空隙率）
透過側流路材を構成するシート１３の空隙率は２０％以上９０％以下が好ましく、４５％以上８０％以下が特に好ましい。ここで、空隙率とは、基材の単位体積当たりの空隙の割合をいい、所定の見かけ体積を有する基材に純水を含ませたときの重量から、基材の乾燥時の重量を差し引いた値を、基材の見かけ体積で除した値を百分率（％）で表すことで得ることができる。
【００５２】
シート１３の空隙率が２０％以上９０％以下であることで、突起３を含浸させて固定することができ、さらにシート１３中において水が透過できる空間を確保しやすくなる。
【００５３】
＜突起の構成成分＞
突起を構成する成分としては、具体的な物質には限定されないが、樹脂が好ましく用いられる。具体的には、耐薬品性の点で、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンやポリオレフィン共重合体などが好ましい。また、透過側流路材の材料として、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエーテルスルホン、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン−アクリロニトリル共重合体、ポリアセタール、ポリメチルメタクリレート、メタクリル−スチレン共重合体、酢酸セルロール、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリブタジエンテレフタレートやフッ素樹脂（三フッ化塩化エチレン、ポリフッ化ビニリデン、四フッ化エチレン、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合、四フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合、四フッ化エチレン−エチレン共重合など）などのポリマーも選択できる。なお、これらの材料は、単独もしくは２種類以上からなる混合物として用いられる。特に、熱可塑性樹脂は成形が容易であるため、均一な形状の透過側流路材を形成することができ、シートと突起が同素材であっても、異素材であってもよい。
【００５４】
＜＜ポリプロピレンから構成される突起＞＞
また、突起が以下の構成を取ることで、耐圧性および柔軟性のバランスを両立でき、運転安定性を向上することができる。すなわち突起は高結晶性ポリプロピレンを含んでもよく、かつ下記要件（ａ）および（ｂ）を満たしてもよい。
（ａ）高結晶性ポリプロピレンの含有量が、突起を構成する組成物中、２０〜９５重量％である。
（ｂ）前記突起の融解吸熱量（ΔＨ）が２０〜７０Ｊ／ｇである。
【００５５】
この場合、高結晶性ポリプロピレンの含有量を、突起を構成する組成物中、９５重量％以下とすることで、突起が形成された分離膜のカールを抑制できる。それによって、分離膜の取扱性が向上し、例えば分離膜エレメントの製造工程の一つである、封筒状膜を積層する工程での通過性が格段に良くなる。高結晶性ポリプロピレンの含有量は８５重量％以下であることがより好ましく、７５重量％以下であることが更に好ましい。
【００５６】
一方、高結晶性ポリプロピレンの含有量を、突起を構成する組成物中、２０重量％以上とすることで、分離膜のカールが改善されるだけでなく、例えば本発明の分離膜エレメントを、２ＭＰａを超えるような加圧条件で運転しても、突起の圧縮変形を抑制でき、その結果、分離膜エレメント性能（特に造水性能）の低下を抑制でき、安定した性能を発現できる。圧縮変形量を抑制する点から、高結晶性ポリプロピレンの含有量は、４５重量％以上であることがより好ましく、５０重量％であることが更に好ましい。
【００５７】
高結晶性ポリプロピレンとは、例えばプロピレン単独重合体；プロピレンランダム共重合体；プロピレンブロック共重合体等が挙げられ、これらを単独で、または２種以上混合して用いてもよい。また高結晶性ポリプロピレンの融点は１４０℃以上であることが好ましく、１５０℃以上であることがより好ましい。なお融点は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）にて測定される値である。たとえば、試料を、セイコーインスツルメンツ社製  熱機械分析装置ＴＭＡ／ＳＳ−６０００等の熱分析装置を用いて、プローブ：針入プローブ、測定荷重：１０ｇ、昇温速度：５℃／分の条件で評価に供することで融点を測定することができる。
【００５８】
更には高結晶性ポリプロピレンのメルトフローレイト（ＭＦＲ）は１０〜２０００ｇ／１０分であることが好ましい。ＭＦＲをこのような範囲とすることで、透過側流路材の溶融成形が容易となる。また溶融成形温度を低く設定することが可能となり、その結果、溶融成形時の分離膜本体の熱による損傷や分離膜性能の低下を抑制でき、さらには分離膜本体の透過側の面への固着性が良好となる。高結晶性ポリプロピレンのＭＦＲは３０〜１８００ｇ／１０分であることがより好ましく、５０〜１５００ｇ／分であることが更に好ましい。なおＭＦＲはＪＩＳ−Ｋ７２００（１９９９）に則って２３０℃、荷重２．１６ｋｇの条件下で測定した値である。
【００５９】
突起の融解吸熱量（ΔＨ）は２０〜７０Ｊ／ｇであるとよい。融解吸熱量（ΔＨ）は２０〜７０Ｊ／ｇであることで、シートのカールを抑えつつ、かつ突起のべたつきが抑制されるため、透過側流路材の工程通過性が良好である。
【００６０】
突起のΔＨは、２５〜６５Ｊ／ｇであることがより好ましく、３０〜６０Ｊ／ｇであることが更に好ましい。なお融解吸熱量は、示差走査熱量計（ＤＳＣ）にて測定される数値である。例えば、パーキンエルマー社製示差走査熱量計ＤＳＣ−７型を用いて測定し、試料１０ｍｇを、昇温速度１０℃／分にて２０℃から２２０℃まで昇温し、２２０℃で１０分間保持した後、降温速度１０℃／分にて２０℃まで降温させる測定において、降温した際に観測される、結晶化に基づく発熱量とすることができる。
【００６１】
さらに、突起を構成する組成物には、低結晶性α−オレフィン系ポリマーを含むことが好ましく、その含有量は、突起を構成する組成物中、５〜６０重量％であることが好ましい。
【００６２】
本発明の低結晶性α−オレフィン系ポリマーとは、非晶性または低結晶性のα−オレフィン系ポリマーであり、例えばアタクチックポリプロピレンや立体規則性が低いアイソタクチックポリプロピレン等の低結晶性ポリプロピレン；エチレンおよび炭素数３〜２０のα−オレフィンからなる群から選ばれたエチレン・α−オレフィン共重合体（炭素数３〜２０のα−オレフィンとしては、直鎖状及び分岐状のα−オレフィンが含まれ、具体的には、直鎖状のα−オレフィンとしては、プロピレン、１−ブテン、１−ペンテン、１−ヘキセン、１−へプテン、１−オクテン、１−ノネン、１−デセン、１−ウンデセン、１−ドデセン、１−トリデセン、１−テトラデセン、１−ペンタデセン、１−ヘキサデセン、１−ヘプタデセン、１−オクタデセン、１−ノナデセン、１−エイコセン等が例示され、分岐状のα−オレフィンとしては、３−メチル−１−ブテン、３−メチル−１−ペンテン、４−メチル−１−ペンテン、２−エチル−１−ヘキセン、２，２，４−トリメチル−１−ペンテン等が挙げられる）；（Ｂ−３）市販品として、三井化学株式会社製「タフマー」、住友化学株式会社製「タフセレン」等のプロピレン・オレフィン共重合体等を例示できる。本発明においては、これらのうち１種または２種以上を用いることができる。なかでも低結晶性α−オレフィン系ポリマー（Ｂ）としては、高結晶性ポリプロピレンとの良好な相溶性、汎用性、分離膜のカール改善効果等の観点から、低結晶性ポリプロピレンおよびプロピレン・オレフィン共重合体がより好ましい。
【００６３】
本実施形態において、低結晶性α−オレフィン系ポリマー（Ｂ）の含有量は、突起を構成する組成物に対して、５〜６０重量％であることが好ましい。低結晶性α−オレフィン系ポリマーの含有量を５重量％以上とすることで、突起に柔軟性を付与でき、また高結晶性ポリプロピレンの結晶化速度を遅延させることができ、その結果、シートのカールを抑制できる。一方、低結晶性α−オレフィン系ポリマーの含有量が６０重量％を超えると、分離膜のカールを大きく改善できるものの、突起の柔軟性が著しく高くなり、例えば２ＭＰａを超えるような加圧条件で運転すると、突起の圧縮変形量が大きくなり、その結果、流路閉塞によって、分離膜エレメント性能（特に造水性能）が大きく低下する。低結晶性α−オレフィン系ポリマーの含有量は、突起の柔軟性および加圧下における圧縮変形性の点から、１０〜５５重量％であることがより好ましく、１５〜５０重量％であることが更に好ましい。
【００６４】
本実施形態において、分離膜本体の透過側の面に固着する突起の引張伸度は５％以上であることが好ましい。引張伸度が５％以上である場合、分離膜をロール搬送したり、巻取機に巻き取っても、突起の破損や破壊を抑制でき、高品質な分離膜を得ることができ、またエレメント製造工程において、取扱性が良好となる。引張伸度は７％以上であることがより好ましく、１０％以上であることが更に好ましい。また、引張伸度は、高いほど破壊に要するエネルギーが高くなり、靭性の点からは好ましいが、過度に高くすると、定応力下での変形量が大きくなってしまうため、３００％以下が好ましく、２００％以下がより好ましい。
【００６５】
本実施形態において、突起の引張弾性率は０．２〜２．０ＧＰａであることが好ましい。引張弾性率を０．２ＧＰａ以上とすることで、分離膜エレメントを２．０ＭＰａを超えるような加圧条件下で運転しても、突起の圧縮変形量を抑制でき、その結果、造水性能の低下を抑制できる。引張弾性率は、０．２５ＧＰａ以上であることがより好ましく、０．３０ＧＰａ以上であることが更に好ましい。引張弾性率は高ければ高いほど、加圧運転時の突起の圧縮変形量を抑制できるが、実質的に２．０ＧＰａ以上を達成することは困難である。
【００６６】
＜突起の形状および配置＞
＜＜概要＞＞
従来広く用いられているトリコットは編み物であり、立体的に交差した糸で構成されている。つまり、トリコットは、二次元的に連続した構造を有している。このようなトリコットが透過側流路材として適用された場合、流路の高さはトリコットの厚みよりも小さくなる。すなわち、溝とならない割合が多い構造である。
【００６７】
これに対して、本発明の構成の例として、図２等に示す突起３が、シート１３に配置されている。よって、本実施形態の突起３の高さ（つまり厚み）が流路の溝の高さとして活用されるため、シートが薄く突起が高いほど、本実施形態の流路材と同じ厚みを有するトリコットが適用された場合よりも、流路（突起３の間の溝やシート１３中の表面開孔部）が広く存在するため、流動抵抗はより小さくなる傾向にある。
【００６８】
また、各図に示した形態では、不連続な複数の突起３が、１つのシート１３上に固着されている。「不連続」とは、複数の流路材が、間隔を置いて設けられている状態である。つまり、１枚の突起３をシート１３から剥離すると、互いに分かれた複数の突起３が得られる。これに対して、ネット、トリコットおよびフィルム等の部材は、流路がシート１３から分離されても、連続した一体の形状を示す。
【００６９】
不連続な複数の突起３が設けられていることで、分離膜２は、後述の分離膜エレメント１００に組み込まれたときに、圧力損失を低く抑えることができる。このような構成の一例として、図２では、突起３は第１方向（シート１３の幅方向）においてのみ不連続に形成されおり、図３では第１方向（シート１３の幅方向）および第２方向（分離膜の長さ方向）のいずれにおいても不連続に形成されている。
【００７０】
図２および図３において、隣接する突起３の間の空間に、透過側流路５が形成される。
【００７１】
透過側流路材３１は、図２に示す形態では、第１方向において不連続に設けられると共に、第２方向において、シート１３の一端から他端まで連続するように設けられる。つまり、図５のように分離膜エレメントにシート１３が組み込まれたときに、突起３は、巻囲方向におけるシート１３の内側端部から外側端部まで連続するように配置される。巻囲方向の内側とは、分離膜において集水管６に近い側であり、巻囲方向の外側とは、分離膜において集水管６から遠い側である。
【００７２】
流路材が「第２方向において連続する」とは、図２のように流路材が途切れることなく設けられている場合と、図３のように、流路材が途切れる箇所はあるが、流路材が実質的に連続している場合の両方を包含する。「実質的に連続する」形態とは、好ましくは、図３に示すように、第２方向における流路材の間隔ｅ（つまり流路材において途切れている部分の長さ）が５ｍｍ以下であることを満たす。特に、間隔ｅは、１ｍｍ以下を満たすことがより好ましく、０．５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。また、第２方向において並ぶ一列の流路材の先頭から最後尾までに含まれる間隔ｅの合計値が、１００ｍｍ以下であることが好ましく、３０ｍｍ以下であることがより好ましく３ｍｍ以下であることがさらに好ましい。なお、図２の形態では、間隔ｅは０（ゼロ）である。
図２のように突起３が第２方向に途切れずに設けられている場合、加圧ろ過時に膜落ち込みが抑制される。膜落ち込みとは、膜が流路に落ち込んで流路を狭めることである。
【００７３】
図３では、突起３は、第１方向だけでなく第２方向においても不連続に設けられている。つまり、突起３は、長さ方向において間隔をおいて設けられている。ただし、上述したように、突起３が第２方向において実質的に連続していることで、膜落ち込みが抑制される。しかしながら、このように、２つの方向において不連続な突起３が設けられることで、流路材と流体との接触面積が小さくなるので圧力損失が小さくなる。この形態は、透過側流路５が分岐点を備える構成であるとも言い換えられる。つまり、図３の構成において、透過流体は、透過側流路５を流れながら、突起３やシート１３によって分けられ、さらに下流で合流することができる。  上述したように、図２では、突起３が、第２方向においてシート１３の一端から他端まで連続するように設けられている。また、図３では第２方向において突起３は複数の部分に分割されているが、これらの複数の部分が、シート１３の一端から他端まで並ぶように設けられている。
【００７４】
流路材が「シートの一端から他端まで設けられている」とは、突起３がシート１３の縁まで設けられている形態と、縁近傍において突起３が設けられていない領域がある形態との両方を包含する。つまり、突起３は、透過側の流路を形成できる程度に、第２方向に渡って分布していればよく、シート１３において、突起３が設けられない部分があってもよい。例えば、透過側の面において、分離膜と接着された部分（接触部分と言い換えられる。）には、突起３が設けられる必要はない。
【００７５】
＜＜突起の寸法＞＞
図２〜図４において、ａ〜ｆは下記値を指す。
【００７６】
ａ：分離膜２の長さ
ｂ：分離膜２の幅方向における突起３の間隔
ｃ：突起の高さ（突起３とシートの透過側の面２２との高低差）
ｄ：突起３の幅
ｅ：分離膜２の長さ方向における上記突起の間隔
ｆ：突起３の長さ
値ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆの測定には、例えば、市販の形状測定システムまたはマイクロスコープなどを用いることができる。各値は、１枚の分離膜において３０箇所以上で測定を行い、それらの値を総和した値を測定総箇所の数で割って平均値を算出することで求められる。このように、少なくとも３０箇所における測定の結果得られる各値が、以下に記載する範囲を満たせばよい。
【００７７】
（分離膜の長さａ）
長さａは、第２方向（分離膜の長さ方向）における分離膜２の一端から他端までの距離である。この距離が一定でない場合、１枚の分離膜２において３０箇所以上の位置でこの距離を測定し、平均値を求めることで長さａを得ることができる。
【００７８】
（分離膜の幅方向における突起３の間隔ｂ）
第１方向（分離膜の幅方向）において隣接する突起３の間隔ｂは、透過側流路５の幅に相当する。１つの断面において１つの透過側流路５の幅が一定でない場合、つまり隣り合う２つの突起３の側面が平行でない場合は、１つの断面内で、１つの透過側流路５の幅の最大値と最小値の平均値を測定し、その平均値を算出する。図４に示すように、第２方向に垂直な断面において、突起３は上が細く下が太い台形状を示す場合、まず、隣接する２つの突起３の上部間の距離と下部間の距離を測定して、その平均値を算出する。任意の３０箇所以上の断面において、隣接する２つの突起３の間隔を測定して、それぞれの断面において平均値を算出する。そして、こうして得られた平均値の相加平均値をさらに算出することで、間隔ｂが算出される。
【００７９】
間隔ｂが大きくなるにつれて圧力損失が小さくなるものの、膜落ち込みが生じやすくなる。逆に間隔ｂが小さいほど膜落ち込みが生じにくくなるが、圧力損失は大きくなる。圧力損失を考慮すると、間隔ｂは０．０５ｍｍ以上、０．２ｍｍ以上、または０．３ｍｍ以上であることが好ましい。また、膜落ち込みの抑制という面では、間隔ｂは５ｍｍ以下、３ｍｍ以下、２ｍｍ以下、または０．８ｍｍ以下であることが好ましい。
【００８０】
これらの上限および下限は任意に組み合わせられる。例えば、間隔ｂは、０．０５ｍｍ  以上５ｍｍ以下であることが好ましく、この範囲であれば、膜落ち込みを抑えながら圧力損失を小さくすることができる。間隔ｂはより好ましくは、０．０５ｍｍ以上３ｍｍ以下であり、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．３ｍｍ以上０．８ｍｍ以下である。
【００８１】
（突起の高さｃ）
高さｃとは、突起とシート１３の表面との高低差である。図４に示すように、高さｃは、第２方向に垂直な断面における、突起３の最も高い部分とシート１３の透過側面との高さの差である。すなわち、突起の高さとしては、基材中に含浸している部分の厚みは考慮しない。高さｃは、３０箇所以上の突起３について高さを測定し、平均して得られる値である。突起の高さｃは、同一の平面内における流路材の断面の観察によって得られてもよいし、複数の平面における流路材の断面の観察によって得られてもよい。
【００８２】
高さｃは、分離膜エレメントの使用条件および目的などに応じて適宜選択できるが、例えば以下のように設定されてもよい。
【００８３】
高さｃが大きい方が流動抵抗は小さくなる。よって、高さｃは０．１０ｍｍ以上、０．１５ｍｍ以上または０．２０ｍｍ以上であることが好ましい。その一方で、高さｃが小さい方が、１つの分離膜エレメント当たりに充填される膜の数が多くなる。よって、高さｃは、０．４５ｍｍ以下であることが好ましい。これらの上限および下限は組み合わせ可能であり、例えば、高さｃは、０．１０ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下であることが好ましく、０．１５ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下であることが好ましく、０．２０ｍｍ以上０．４５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。
【００８４】
（分離膜の透過側面への突起の固着）
上述した突起は、分離膜の透過側に直接固着されていてもよい。この場合、シートが不要であるため、シート厚みの分だけ突起を高くすることができ、透過側流路を広げてエレメントの造水性を更に向上させることができる。
【００８５】
（流路材の幅ｄ）
突起３の幅ｄは、次のように測定される。まず、第１方向（分離膜の幅方向）に垂直な１つの断面において、１つの突起３の最大幅と最小幅の平均値を算出する。つまり、図４に示すような上部が細く下部が太い突起３においては、流路材下部の幅と上部の幅を測定し、その平均値を算出する。このような平均値を少なくとも３０箇所の断面において算出し、その相加平均を算出することで、１枚の膜当たりの幅ｄを算出することができる。
【００８６】
突起３の幅ｄは、好ましくは０．２ｍｍ以上であり、より好ましくは０．３ｍｍ以上である。幅ｄが０．２ｍｍ以上であることで、分離膜エレメントの運転時に突起３やシート１３に圧力がかかっても、流路材の形状を保持することができ透過側流路が安定的に形成される。幅ｄは、好ましくは２ｍｍ以下であり、より好ましくは１．５ｍｍ以下である。幅ｄが２ｍｍ以下であることで、透過側の流路を十分確保することができる。
【００８７】
突起３の幅ｄが第２方向での突起３の間隔ｂよりも広いことで、流路材にかかる圧力を分散することができる。
【００８８】
突起３は、その長さがその幅よりも大きくなるように形成されている。このように長い突起３は「壁状物」とも称される。
【００８９】
（分離膜の長さ方向における突起の間隔ｅ）
第２方向（分離膜の長さ方向）における突起３の間隔ｅは、第２方向（分離膜の長さ方向）において隣り合う突起３間の最短距離である。図２に示すように、突起３が第２方向において分離膜２の一端から他端まで（分離膜エレメント内では、巻囲方向の内側端部から外側端部まで）連続して設けられている場合、間隔ｅは０ｍｍである。また、図３に示すように、突起３が第２方向において途切れている場合、間隔ｅは、好ましくは５ｍｍ以下であり、より好ましくは１ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．５ｍｍ以下である。間隔ｅが上記範囲内であることで、膜落ち込みが生じても膜への機械的負荷が小さく、流路閉塞による圧力損失を比較的小さくすることができる。なお、間隔ｅの下限は、０ｍｍである。
【００９０】
（突起の長さｆ）
突起３の長さｆは、分離膜２の長さ方向（つまり第２方向）における突起３の長さである。長さｆは、１枚の分離膜２内で、３０個以上の突起３の長さを測定し、その平均値を算出することで求められる。突起３の長さｆは、分離膜の長さａ以下であればよい。突起３の長さｆが分離膜の長さａと同等のときは、突起３が分離膜２の巻囲方向内側端部から外側端部へ連続的に設けられていることを指す。長さｆは、好ましくは１０ｍｍ以上であり、より好ましくは２０ｍｍ以上である。長さｆが１０ｍｍ以上であることで、圧力下でも流路が確保される。
【００９１】
（突起の形状）
突起３の形状は特に限定されないが、流路の流動抵抗を少なくし、透過させた際の流路を安定化させるような形状が選択され得る。これらの点で、分離膜の面方向に垂直ないずれかの断面において、突起３の形状は、直柱状や台形状、曲柱状、あるいはそれらの組み合わせでもよい。
【００９２】
突起３の断面形状が台形の場合、上底の長さと下底の長さとの差が大きすぎると、小さい方に接する膜で加圧ろ過時の膜落込みが生じやすくなる。例えば、流路材の上底の方が下底よりも短い場合、その間の流路においては、上部の幅は下部の幅よりも広い。よって、上の膜が下に向かって落ち込みやすい。そこで、このような落ち込みを抑制するために、流路材の下底の長さに対する上底の長さの比率は０．６以上１．４以下が好ましく、０．８以上１．２以下がさらに好ましい。
【００９３】
突起３の形状は、流動抵抗を低減する観点から、後述の分離膜面に対して垂直な直柱状であることが好ましい。また、突起３は、高い箇所ほど幅が小さくなるように形成されていてもよいし、逆に高い箇所ほど幅が広くなるように形成されていてもよいし、分離膜表面からの高さによらず、同じ幅を有するように形成されていてもよい。
【００９４】
ただし、加圧ろ過時の流路材潰れが著しくない範囲であれば、突起３の断面において、その上辺が丸みを帯びていても良い。
【００９５】
突起３は熱可塑性樹脂で形成可能である。突起３が熱可塑性樹脂であれば、処理温度および選択する熱可塑性樹脂の種類を変更することで、要求される分離特性や透過性能の条件を満足できるように自由に流路材の形状を調整することができる。
【００９６】
また、突起３の分離膜の平面方向における形状は、図２および図３に示すように、全体として直線状であってもよく、その他の形状として、例えば曲線状、鋸歯状、波線状であってもよい。また、これらの形状において、突起３は破線状やドット状であってもよい。流動抵抗を低減する観点からドット状や破線状が好ましいが、流路材が途切れるために加圧ろ過時の膜落ち込みが発生する箇所が多くなるため、用途に応じて適宜設定すれば良い。
【００９７】
また、突起３のシート１３の平面方向における形状が直線状である場合、隣り合う流路材は、互いに略平行に配置されていてもよい。「略平行に配置される」とは、例えば、流路材が分離膜上で交差しないこと、隣り合う２つの流路材の長手方向のなす角度が０°以上３０°以下であること、上記角度が０°以上１５°以下であること、及び上記角度が０°以上５°以下であること等を包含する。
【００９８】
また、突起３の長手方向と集水管６の長手方向との成す角度は、６０°以上１２０°以下であることが好ましく、７５°以上１０５°以下であることがより好ましく、８５°以上９５°以下であることがさらに好ましい。流路材の長手方向と集水管の長手方向との成す角度が上記範囲であることで、透過水が効率良く集水管に集められる。
【００９９】
流路を安定して形成するには、分離膜エレメントにおいて分離膜が加圧されたときの分離膜の落ち込みを抑制できることが好ましい。そのためには、分離膜と流路材との接触面積が大きいこと、つまり分離膜の面積に対する流路材の面積（分離膜の膜面に対する流路材の投影面積）が大きいことが好ましい。一方で、圧力損失を低減させるには、流路の断面積が広いことが好ましい。流路の断面としては、流路の長手方向に対して垂直な分離膜と流路材との接触面積を大きく確保しつつ、かつ流路の断面積を広く確保するには、流路の断面形状は凹レンズ状であることが好ましい。また、突起３は、巻囲方向に垂直な方向での断面形状において、幅に変化のない直柱状であってもよい。また、分離膜性能に影響を与えない範囲内であれば、突起３は、巻囲方向に垂直な方向での断面形状において、幅に変化があるような台形状の壁状物、楕円柱、楕円錐、四角錐あるいは半球のような形状であってもよい。
【０１００】
突起３の形状は、図２、図３、図４に示す形状に限定されるものではない。シート１３に、例えばホットメルト法のように、溶融した材料を固着させることで流路材を配置する場合は、処理温度や選択するホットメルト用樹脂の種類を変更することで、要求される分離特性および透過性能の条件を満足できるように、突起３の形状を自由に調整することができる。
【０１０１】
図２では、突起３の平面形状は、長さ方向において直線状である。ただし、突起３は、分離膜２の表面に対して凸であり、かつ分離膜エレメントとしての所望の効果が損なわれない範囲であれば、他の形状に変更可能である。すなわち、流路材（突起）の平面方向における形状は、曲線状および波線状等であってもよい。また、１つの分離膜に含まれる複数の流路材（突起）が、幅および長さの少なくとも一方が互いに異なるように形成されていてもよい。
【０１０２】
＜突起物集団と離間突起物＞
図７に示すシートには、透過側の面に突起物として複数の樹脂体が固着されている。複数の樹脂体から成る突起物集団３１と離間突起物３２とで構成され、離間突起物は、突起物集団の少なくとも一方の、集水管の長手方向端部より外側に配置される。
【０１０３】
突起物集団３１とは、実質的に透過側流路を形成する群である。
【０１０４】
離間突起物３２とは突起物集団３１よりも、分離膜エレメントの幅方向外側に配置された突起物であり、エレメントの製造工程において、突起物集団の外側に塗布されたリーフ接着剤の外側への広がりを規制するものである。このように離間突起物が配置されることにより、巻囲時のリーフ接着剤の広がりを規制できるため、塗布量を少量にしても十分に封止することが可能になる。さらに、エレメント内部へのリーフ接着剤の広がりを防ぐため、突起物集団および離間側突起物を図８に示すように巻囲方向に連続的に設けることが好ましい。
【０１０５】
離間突起物３２および突起物集団３１は複数配置されてもよく、または単数でもよい。離間突起物の幅や高さ、形状は突起物集団の突起物集団における突起物と同等でもよく、または異なる形態であってもよい。
【０１０６】
突起物集団における突起物の幅は、０．０５ｍｍ以上５ｍｍ以下であることが好ましい。突起物の幅が０．０５ｍｍ以上であることで突起物として好適な強度を得ることができる。幅突起物の幅が５ｍｍ以下であることで、流路となる溝について、充分な幅を確保することが容易となる。その結果、透過側の流動抵抗を低く抑えることができる。また、突起物の幅は、０．２ｍｍ以上または０．４ｍｍ以上であることが好ましい。
【０１０７】
突起物集団における突起物の間隔５１が０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。０．１ｍｍ未満だと流路材としての効果が発揮されず十分な造水量が得られず、１．０ｍｍを超えると膜の落ち込みによる流路潰れが生じ、十分な造水量が得られなくなる。なお、突起物集団における突起物の間隔５１とは、第２方向（分離膜の長さ方向）において隣り合う突起物間の最短距離である。
【０１０８】
突起物集団と離間突起物の水管の長手方向における間隔５１は１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下であることが好ましい。エレメントを作製する際、巻回の段階で突起物集団と離間突起物の間に接着剤を塗布するが、離間突起物の存在により接着剤漏れを防ぎ、少量の接着剤で十分な接着効果を得ることができる。１０ｍｍ未満だと巻回の際に十分な接着力を発揮できず、５０ｍｍを超えると分離膜エレメント形成後に接着剤が塗布されていない領域、すなわち、加圧ろ過が有効に機能する領域（有効膜面積）が確保されず、十分な造水量が得られなくなる。
【０１０９】
離間突起物の高さ、および前記突起物集団の高さは０．１ｍｍ以上１．０ｍｍ以下であることが好ましい。０．１ｍｍ未満だと流路が狭くなることで十分な造水量が得られなくなり、１．０ｍｍを超えるとエレメントに充填する膜の枚数が減少し、十分な造水量が得られなくなる。離間突起物の高さ、および前記突起物集団の高さは、同等でも異なっていてもよい。
【０１１０】
（１−３）突起物（透過側流路材）
＜概要＞
分離膜本体の透過側の面には、基材とは異なる組成を有し、基材の厚さ方向において分離機能層とは逆側に固着することで、透過側流路を形成するように突起物が設けられる。「透過側の流路を形成するように設けられる」とは、分離膜が後述の分離膜エレメントに組み込まれたときに、分離膜本体を透過した透過流体が集水管に到達できるように、突起物が形成されていることを意味する。突起物の構成の詳細は以下のとおりである。
【０１１１】
＜突起物の構成成分＞
突起物３は、分離膜本体２とは異なる材料で形成されることが好ましい。異なる材料とは、分離膜本体２で使用される材料とは異なる組成を有する材料を意味する。特に、突起物３の組成は、分離膜本体２のうち、突起物３が形成されている面の組成とは異なることが好ましく、分離膜本体２を形成するいずれの層の組成とも異なることが好ましい。
【０１１２】
を構成する材料としては特に限定されないが、樹脂が好ましく用いられる。具体的には、耐薬品性の点で、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィンやオレフィン共重合体などが好ましく、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂などのポリマーも選択でき、これらを単独もしくは２種類以上からなる混合物として用いることができる。特に、熱可塑性樹脂は成形が容易であるため、均一な形状の突起物を形成することができる。
【０１１３】
〔２．分離膜エレメント〕
（２−１）概要
図６に示すように、分離膜エレメント１００は、集水管６と、上述したいずれかの構成を備え、集水管６の周囲に巻回された分離膜１を備える。また、分離膜エレメント１００は、図示しない端板等の部材をさらに備える。
【０１１４】
（２−２）分離膜
＜概要＞
分離膜１は、集水管６の周囲に巻回されており、幅方向が集水管６の長手方向に沿うように配置される。その結果、分離膜１は、巻囲方向が巻囲方向に沿うように配置される。
【０１１５】
よって、壁状物である突起物３は、分離膜１の透過側の面２２において、少なくとも集水管６の長手方向に不連続状に配置される。つまり、流路５は、巻囲方向において分離膜の外側端部から内側端部まで連続するように形成される。その結果、透過水が中心パイプへ到達し易く、すなわち流動抵抗が小さくなるので、大きな造水量が得られる。
【０１１６】
「巻囲方向の内側」及び「巻囲方向の外側」は、図５に示す通りである。つまり、「巻囲方向の内側端部」及び「巻囲方向の外側端部」とはそれぞれ、分離膜１において集水管６に近い方の端部、及び遠い方の端部に該当する。
【０１１７】
上述したように、突起物は分離膜の縁まで達していなくてもよいので、例えば、巻囲方向における封筒状膜の外側端部、及び集水管長手方向における封筒状膜の端部では、突起物が設けられていなくてもよい。
【０１１８】
＜膜リーフおよび封筒状膜＞
図１に示すように、分離膜１は、膜リーフ４（本書において、単に「リーフ」と称することがある。）を形成する。リーフ４において分離膜１は、その供給側の面２１が、図示しない供給側流路材を挟んで他の分離膜７の供給側の面７１と対向するように、配置される。分離膜リーフ４において、互いに向かい合う分離膜の供給側の面の間には供給側流路が形成される。
【０１１９】
また、１つのリーフ４において、互いに対向する分離膜１の供給側の面の間は、巻囲方向内側端部（一点鎖線で示す部分）で、折り畳みまたは封止により、閉じている。
【０１２０】
分離膜の供給側面が、折り畳まれているのではなく封止されていると、分離膜の端部における撓みが発生しにくい。折り目近傍での撓みの発生が抑制されることで、巻回したときの分離膜間での空隙の発生およびこの空隙によるリークの発生が抑制される。また、折り畳みによって分離膜リーフを形成する場合、リーフが長いほど（つまり元の分離膜が長いほど）分離膜の折りたたみに要する時間は長い。しかし、分離膜の供給側面を、折り畳みでなく封止することで、リーフが長くても製造時間の増大を抑制することができる。
【０１２１】
図１に示すように、複数の膜リーフ４が重ねられる。膜リーフ４が重ねられることで、分離膜１と、分離膜１の透過側の面２２に対向する他の膜リーフの分離膜７とが、分離膜対８を形成する。分離膜対は、封筒状膜とも呼ばれる。封筒状膜において、向かい合う透過側の面の間は、透過水が集水管６に流れるように、分離膜の長方形状において、巻囲方向内側の一辺のみにおいて開放され、他の三辺においては封止される（図中に２点鎖線で示す。）。透過水はこの封筒状膜によって原水から隔離される。
【０１２２】
透過側の面の封止部の形態としては、接着剤（ホットメルト等も含む）などの樹脂による接着、加熱またはレーザなどによる融着、およびゴム製シートが挟みこまれることによる封止等が挙げられる。接着による封止は、最も簡便で効果が高いために特に好ましい。これらの手法は、供給側の面の封止にも適用されてもよい。ただし、透過側の面と供給側の面とで、封止の手法は同じであってもよいし、異なっていてもよい。
【０１２３】
上述したように、分離膜の供給側面が、折り畳まれているのではなく封止されていることで、分離膜の端部における撓みが発生しにくい。その結果、リークの発生が抑制され、封筒状膜の回収率が向上する。封筒状膜の回収率とは、次のように求められる。すなわち、水中で分離膜エレメントのエアリークテスト（ａｉｒｌｅａｋ ｔｅｓｔ）を行って、リークが発生した封筒状膜数をカウントする。そのカウント結果に基づいて、（エアリークが発生した封筒状膜の数／評価に供した封筒状膜の数）の比率を、封筒状膜の回収率として算出する。
【０１２４】
具体的なエアリークテストの方法は、以下のとおりである。分離膜エレメントの中心パイプの端部を封止し、もう一方の端部から空気を注入する。注入された空気は集水管の孔を通過して分離膜の透過側に到達するが、上記のように分離膜の折りたたみが不十分で折り目近傍で撓みが生じるなどの理由によって、透過側の面において、封止部分に空隙が存在すると、空気が分離膜の供給側へ移動する。すると、分離膜エレメントの端部から、つまり供給側の面の間から、水中に空気が漏れる。このときのエアリークを気泡の発生として確認することができる。
【０１２５】
なお、分離膜リーフおよび封筒状膜において、互いに対向する分離膜（図１における分離膜１および７）は、同じ構成を備えてもよいし、異なる構成を備えてもよい。すなわち、分離膜エレメントにおいて、向かい合う２枚の透過側の面のうち、少なくとも一方に上述の突起物が設けられていればよいので、突起物を備える分離膜と、備えない分離膜とが交互に重ねられていてもよい。ただし、説明の便宜上、分離膜エレメントおよびそれに関係する説明においては、「分離膜」は、突起物を備えない分離膜（たとえば分離膜本体と同じ構成を備える膜）を含む。
【０１２６】
透過側の面において、または供給側の面において、互いに対向する分離膜は、２枚の異なる分離膜であってもよいし、１枚の膜が折りたたまれたものであってもよい。
【０１２７】
（２−３）集水管の周囲の構造
分離膜エレメントは、集水管２の周囲に巻回された、空隙を有するシートを備えることが好ましい。シートとしては、トリコットおよび上述の基材と同様に、空隙を有する平膜上の部材が好ましい。このシートは、第２の党側            エレメント巻回時に集水管２へ塗布した接着剤が流動し難く、リークの抑制につながり、さらには集水管周辺の流路が安定に確保される。なお、空隙を有するシートは集水管の円周より長く巻回しておけばよい。
【０１２８】
（２−４）供給側流路
（流路材）
分離膜エレメント１００は、重なり合う分離膜の供給側の面の間に、分離膜１に対する投影面積比が０を超えて１未満となる流路材を備える（図示せず）。供給側流路材の投影面積比は０．０３以上０．５０以下であることが好ましく、さらに好ましくは０．１０以上０．４０以下、特に好ましくは、０．１５以上０．３５以下である。投影面積比が０．０３以上０．５０以下であることで、流動抵抗が比較的小さく抑えられる。なお、投影面積比とは、分離膜と供給側流路材を５ｃｍ×５ｃｍで切り出し、供給側流路材を分離膜の面方向に平行な平面に投影した時に得られる投影面積を切り出し面積で割った値である。
【０１２９】
供給側流路材の高さは、後述するように各性能のバランスや運転コストを考慮すると０．５ｍｍを超えて２．０ｍｍ以下が好ましく、０．６ｍｍ以上１．０ｍｍ以下がさらに好ましい。
【０１３０】
供給側流路材の形状は特に限定されず、連続形状を有していてもよいし、不連続な形状を有していてもよい。連続形状を有する流路材としては、フィルムおよびネットといった部材が挙げられる。ここで、連続形状とは、実質的に流路材の全範囲において連続であることを意味する。連続形状には、造水量が低下するなどの不具合が生じない程度に、流路材の一部が不連続となる箇所が含まれていても良い。また、「不連続」の定義については、透過側の流路材について説明したとおりである。なお、供給側流路材の素材は特に限定されず、分離膜と同素材であっても異素材であっても良い。
【０１３１】
（２−５）集水管
集水管６は、その中を透過水が流れるように構成されていればよく、材質、形状、大きさ等は特に限定されない。集水管６としては、例えば、複数の孔が設けられた側面を有する円筒状の部材が用いられる。
【０１３２】
（２−６）端板
図６に示すように、分離膜エレメント１００は、集水管６の長手方向において、分離膜１の巻回体の両端に装着された端板８１および８２を備える。端板８１は原水が通過可能に形成された原水孔８３、および透過水が通過可能に形成された中心孔８４を備え、端板８２も同様に、原水が通過可能に形成された原水孔８５、および透過水が通過可能に形成された中心孔８６を備える。
【０１３３】
図６では、端板８１の形状と端板８２の形状とは同じであるが、１つのエレメントにおいて、２つの端板の形状は互いに異なっていてもよい。また、図６では、端板８１を上流側に、端板８２を下流側に配置している。
【０１３４】
複数の分離膜エレメント１００が直列に繋がれた状態で使用される場合、原水の供給方向において最上流に位置する分離膜エレメントに、原水孔８３を介して原水が供給される。最上流の分離膜エレメントでは、上流側に位置する端板においては、孔８４は、設けられないか、またはふさがれている。供給された原水は、巻回体内を通る間に、透過水と濃縮水とに分けられる。
【０１３５】
濃縮水は、下流側の端板の原水孔８５を通り、さらに下流側のエレメントの原水孔８３を通って、下流側エレメントで同様に分離される。
【０１３６】
透過水は、エレメント内の集水管６を通り、さらにそのエレメントにおける下流側の端板の中心孔８６、次のエレメントの上流側端板の中心孔８４を通って、次のエレメントの集水管６に流入する。最終的には、透過水は最下流のエレメントの下流側端板の中心孔８６を通って回収される。
【０１３７】
〔３．分離膜エレメントの製造方法〕
（３−１）分離膜本体の製造
分離膜本体の製造方法については上述したが、簡単にまとめると以下のとおりである。
【０１３８】
良溶媒に樹脂を溶解し、得られた樹脂溶液を基材にキャストして純水中に浸漬して多孔性支持層と基材を複合させる。その後、上述したように、多孔性支持層上に分離機能層を形成する。さらに、必要に応じて分離性能、透過性能を高めるべく、塩素、酸、アルカリ、亜硝酸などの化学処理を施し、さらにモノマー等を洗浄し分離膜本体の連続シートを作製する。
【０１３９】
（３−２）突起物（透過側流路材）の配置
分離膜の製造方法は、分離膜本体の透過側の面に、不連続な突起物を設ける工程を備える。この工程は、分離膜製造のどの時点で行われてもよい。例えば、突起物は、基材上に多孔性支持層が形成される前に設けられてもよいし、多孔性支持層が設けられた後であって分離機能層が形成される前に設けられてもよいし、分離機能層が形成された後、上述の化学処理が施される前または後に行われてもよい。
【０１４０】
突起物を配置する方法は、例えば、柔らかな材料を分離膜上に配置する工程と、それを硬化する工程とを備える。具体的には突起物の配置には、紫外線硬化樹脂、化学重合、ホットメルト、乾燥等が利用される。特に、ホットメルトは好ましく用いられ、具体的には、熱により樹脂等の材料を軟化する（つまり熱溶融する）工程、軟化した材料を分離膜上に配置する工程、この材料を冷却により硬化することで分離膜上に固着させる工程を含む。
【０１４１】
突起物を配置する方法としては、例えば、塗布、印刷、噴霧等が挙げられる。また、使用される機材としては、ノズル型のホットメルトアプリケーター、スプレー型のホットメルトアプリケーター、フラットノズル型のホットメルトアプリケーター、ロール型コーター、押出型コーター、印刷機、噴霧器などが挙げられる。
【０１４２】
（３−４）分離膜リーフの形成
分離膜リーフは、上述したように、供給側の面が内側を向くように分離膜を折りたたむことで形成することされてもよいし、別々の２枚の分離膜を貼り合わせることで形成されてもよい。
【０１４３】
分離膜エレメントの製造方法は、分離膜の巻囲方向における内側端部を、供給側の面において封止する工程を備えることが好ましい。封止する工程においては、２枚の分離膜を、互いの供給側の面が向かい合うように重ねる。さらに、重ねられた分離膜の巻囲方向における内側端部、つまり図５における左側端部を封止する。
【０１４４】
「封止」する方法としては、接着剤またはホットメルトなどによる接着、加熱またはレーザなどによる融着、およびゴム製シートを挟みこむ方法が挙げられる。接着による封止は、最も簡便で効果が高いために特に好ましい。
【０１４５】
このとき、重ねられた分離膜の内側に、分離膜とは別に形成された供給側流路材を配置してもよい。上述したように、エンボスまたは樹脂塗布等によって分離膜の供給側の面にあらかじめ高低差を設けることで、供給側流路材の配置を省略することもできる。
【０１４６】
供給側の面の封止と透過側の面の封止（封筒状膜の形成）とは、どちらかが先に行われてもよいし、分離膜を重ねながら、供給側の面の封止と透過側の面の封止とを並行して行ってもよい。ただし、巻回時における分離膜でのシワの発生を抑制するためには、隣り合う分離膜が巻回によって巻囲方向にずれることを許容するように、幅方向端部における接着剤またはホットメルトの固化等、つまり封筒状膜を形成するための固化等を、巻回の終了後に完了させることが好ましい。
【０１４７】
（３−５）封筒状膜の形成
１枚の分離膜を透過側面が内側を向くように折り畳んで貼り合わせることで、または２枚の分離膜を透過側面が内側を向くように重ねて貼り合わせることで、封筒状膜を形成することができる。長方形状の封筒状膜においては、巻囲方向の一端のみが開口するように、他の３辺を封止する。封止は、接着剤またはホットメルト等による接着、熱またはレーザによる融着等により実行できる。
【０１４８】
こうして形成された封筒状膜の封止部の形状、構成については上述したとおりである。封止部は特に、透過側流路材が形成された領域よりも、分離膜の外縁寄りに設けられることが好ましい。
【０１４９】
（３−６）分離膜の巻回
分離膜エレメントの製造には、従来のエレメント製作装置を用いることができる。また、エレメント作製方法としては、参考文献（特公昭４４−１４２１６、特公平４−１１９２８、特開平１１−２２６３６６）に記載される方法を用いることができる。詳細には以下の通りである。
【０１５０】
集水管の周囲に分離膜を巻回するときは、分離膜を、リーフの閉じられた端部、つまり封筒状膜の閉口部分が集水管を向くように配置する。このような配置で集水管の周囲に分離膜を巻きつけることで、分離膜をスパイラル状に巻回する。
【０１５１】
集水管にトリコットや基材のようなスペーサーを巻回しておくと、エレメント巻回時に集水管へ塗布した接着剤が流動し難く、リークの抑制につながり、さらには集水管周辺の流路が安定に確保される。なお、スペーサーは集水管の円周より長く巻回しておけばよい。
【０１５２】
集水管にトリコットを巻回しておくと、エレメント巻回時に集水管へ塗布した接着剤が流動し難く、リークの抑制につながり、さらには集水管周辺の流路が安定に確保される。なお、トリコットは集水管の円周より長く巻回しておけばよい。
【０１５３】
（３−７）その他の工程
分離膜エレメントの製造方法は、上述のように形成された分離膜の巻回体の外側に、フィルムおよびフィラメント等をさらに巻きつけることを含んでいてもよいし、集水管の長手方向における分離膜の端を切りそろえるエッジカット、端板の取り付け等のさらなる工程を含んでいてもよい。
【０１５４】
〔４．分離膜エレメントの利用〕
分離膜エレメントは、さらに、直列または並列に接続して圧力容器に収納されることで、分離膜モジュールとして使用されてもよい。
【０１５５】
また、上記の分離膜エレメント、モジュールは、それらに流体を供給するポンプや、その流体を前処理する装置などと組み合わせて、流体分離装置を構成することができる。この分離装置を用いることにより、例えば原水を飲料水などの透過水と膜を透過しなかった濃縮水とに分離して、目的にあった水を得ることができる。
【０１５６】
流体分離装置の操作圧力は高い方が除去率は向上するが、運転に必要なエネルギーも増加すること、また、分離膜エレメントの供給流路、透過流路の保持性を考慮すると、膜モジュールに被処理水を透過する際の操作圧力は、０．２ＭＰａ以上５ＭＰａ以下が好ましい。原水温度は、高くなると塩除去率が低下するが、低くなるにしたがい膜透過流束も減少するので、５℃以上４５℃以下が好ましい。また、原水のｐＨが中性領域にある場合、原水が海水などの高塩濃度の液体であっても、マグネシウムなどのスケールの発生が抑制され、また、膜の劣化も抑制される。
【０１５７】
分離膜エレメントによって処理される流体は特に限定されないが、水処理に使用する場合、原水としては、海水、かん水、排水等の５００ｍｇ／Ｌ以上１００ｇ／Ｌ以下のＴＤＳ（Ｔｏｔａｌ  Ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ  Ｓｏｌｉｄｓ：総溶解固形分）を含有する液状混合物が挙げられる。一般に、ＴＤＳは総溶解固形分量を指し、「質量÷体積」で表されるが、１Ｌを１ｋｇと見なして「重量比」で表されることもある。定義によれば、０．４５μｍのフィルターで濾過した溶液を３９．５〜４０．５℃の温度で蒸発させ残留物の重さから算出できるが、より簡便には実用塩分（Ｓ）から換算する。
【０１５８】
〔５．分離膜エレメントの他の形態〕
＜分離膜エレメントの構成＞
分離膜エレメントの他の形態について説明する。なお、以下で言及しない構成、並びに製造工程および利用については、上述の事項が適用される。
【０１５９】
本実施形態では、図９に示すように、突起物３が、分離膜とは別のシートに固着していている。つまり、分離膜エレメントは、図９に示すように、分離膜１０２と；シート１３とシート１３上に固着した突起物３とを備える透過側流路材１４とを備える。
【０１６０】
本実施形態の分離膜エレメントは、透過側流路材を分離膜間に挟み込む工程を備える以外は、図１に示すリーフを備える分離膜エレメントと同様の方法によって製造される。
【０１６１】
＜分離膜＞
分離膜１０２は、図１の分離膜１とは異なり、突起物３を備えない。
【０１６２】
＜透過側流路材＞
透過側流路材１４は、２枚の分離膜１０２の透過側の面１２２の間に配置される。より詳細には、２枚の分離膜１０２は、透過側流路材１４を間に挟んで、図１の分離膜２および分離膜７と同様に、接着（封止）されている。その接着部分の少なくとも一部において、分離膜間に透過側流路材１４のシート１３が存在することが好ましい。図９では、シート１３の大きさと分離膜１０２の大きさとは同一として示しているが、実際には、シートの方が大きくても良いし、分離膜の方が大きくてもよい。
【０１６３】
＜シート＞
シート１３の空隙率は２０％以上９０％以下であることが好ましく、４５％以上８０％以下であることが特に好ましい。
【０１６４】
突起物の配置の精度が不十分であると、突起間の溝が閉塞することがある。しかし、シートの空隙率が２０％以上であると、透過水はシート１３の空隙を通って別の溝に移動することができるので、分離膜エレメントの造水量が大きくなる。さらに、突起物３を構成する樹脂がシート１３に適度に含浸できるので、突起物３のシート１３からの剥離を抑制できる。また、分離膜間を封止する接着剤がシート１３に適度に含浸できるので、供給水の透過側流路への流入を抑制することができる。
【０１６５】
また、空隙率が９０％以下であることで、突起物３を構成する樹脂がシート１３の裏にまで含浸することを抑制できる。シート１３の裏にまで樹脂が含浸すると、樹脂の含浸部分とその周りの部分とで、シート１３の厚みが不均一になる。また、空隙率が９０％以下であることで、リーフ同士を接着する接着剤の広がりを適度に抑制することができる。その結果、有効膜面積を確保することができる。これによって、分離膜エレメントの造水量の低下を抑制できる。
【０１６６】
ここで、空隙率とは、基材の単位体積当たりの空隙の割合をいう。空隙率は、基材に純水を含ませたときの重量から、基材の乾燥時の重量を差し引いた値を、乾燥時の基材の見かけ体積で除することで、百分率（％）として算出される。  シート１３の厚みは０．２ｍｍ以下であることが好ましい。２枚の分離膜の透過側の面の間を封止するためには、封止箇所で分離膜間に挟まれたシート１３に接着剤が含浸することが好ましい。シート１３の厚みが０．２ｍｍ以下であると、シート１３の厚み方向において全体にわたって接着剤が含浸するので、透過水への供給水の混合を防ぐことができる。ただし、シート１３の厚みが０．２ｍｍを超えても、シート１３の空隙率が８０％以上であれば、分離膜間を接着剤で封止することができる。また、シート１３の厚みが０．０２ｍｍ以上であることで、シート１３の強度を確保することができるので、シート１３の破損を抑制することができる。
【０１６７】
特に、シート１３の厚みが０．０２ｍｍ以上０．２ｍｍ以下であれば、空隙率は２０％以上８０％以下であることが好ましく、シート１３の厚みが０．０２ｍｍを超えて０．４ｍｍ以下であれば、空隙率は３０％以上９０％以下であることがより好ましい。
【０１６８】
シート１３として、具体的には、不織布が好ましく用いられる。シート１３としては、例えば、上述の分離膜の基材と同様の素材および構造が適用される。
【０１６９】
＜突起物＞
シートに固着した突起物には、図２等を参照して分離膜の基材に固着した突起物について説明した構成（つまり形状、寸法、配置、材質等）が、好ましく適用される。また、本実施形態の透過側流路材は、分離膜上に突起物を設ける場合と同様の方法によって、シートに突起物を設けることで製造される。
【０１７０】
突起物の高さｃと、シートの厚みＨ１との関係について説明する。突起物の高さｃと、シートの厚みＨ１と突起物の高さｃとの和Ｈ０との比（ｃ／Ｈ０）は、０．０５以上であることが好ましい。これによって、広い流路を確保できるからである。一方で、比（ｃ／Ｈ０）が０．７以下であることで、張力を負荷しながら、シートを巻き取った際に、突起物によるシートの破壊や傷を防ぐことができる。これは、比（ｃ／Ｈ０）が大きいほど突起物のシートへの負荷が大きく、かつシートの物理的耐久性が小さくなるためである。
【０１７１】
比（ｃ／Ｈ０）が０．１３以下である場合、シートの空隙率は３０％以上９０％以下であることが好ましい。また、比（ｃ／Ｈ０）が０．１３を超え（または０．１５以上であって）、かつ０．７以下である場合は、シートの空隙率は２０％以上かつ８０％以下であることが好ましい。
【実施例】
【０１７２】
以下に実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例によってなんら限定されるものではない。
【０１７３】
（シートの厚みおよび突起の高さ）
シートの厚みと突起の高さはキーエンス社製高精度形状測定システムＫＳ−１１００で測定した。具体的には、突起の高さは、キーエンス社製高精度形状測定システムＫＳ−１１００を用い、５ｃｍ×５ｃｍの透過側の測定結果から平均の高低差を解析した。１０μｍ以上の高低差のある３０箇所を測定し、各高さの値を総和した値を測定総箇所（３０箇所）の数で割って求めた値を突起の高さとした。
【０１７４】
（透過側流路材の突起物の間隔、突起物幅、突起物高さ）
キーエンス社製高精度形状測定システムＫＳ−１１００を用い、分離膜の透過側における流路材の頂点から、隣の流路材の頂点までの水平距離を２００箇所について測定し、その平均値をピッチとして算出した。
【０１７５】
また、間隔ｂ、ｅ、幅ｄ、長さｆについては、ピッチを測定した写真において、上述の方法で測定した（図２および図３参照）。
【０１７６】
（封止性）
作製した分離膜エレメントについて、集水管の一端から真空ポンプを用いて−１００ｋＰａの圧力で真空吸引を行った。真空度９０ｋＰａ（すなわち、圧力―９０ｋＰａ）になった段階で、真空ポンプと分離膜エレメントとをつなぐ配管に設けられたコックを閉じてエレメント内部の圧力を保持した。その後、下記基準によって、エレメントのシール性を評価した。２５秒後のエレメント真空度が高いものほどシール性が高いことになり、本発明では優および良を合格とした。
良：２５秒後のエレメント真空度が５０ｋＰａ以上
不可：２５秒後のエレメント真空度が５０ｋＰａ以下。
【０１７７】
上記の評価は、エレメント１５本について実施し、最も多く得られた結果を耐久性とした。
【０１７８】
（接着剤消費量）
接着剤をタンクに充填させ、ポンプで３ｇ／秒で吐出しながら接着剤を塗布した。タンクにおける塗布前後の重量を測定することで、下記式から使用量を算出した。
接着剤消費量（ｇ）＝使用前接着剤重量（ｇ）−使用後接着剤重量（ｇ）
（実施例１）
ポリエチレンテレフタレート繊維からなる不織布（糸径：１デシテックス、厚み：約０．０９ｍｍ、密度０．８０ｇ／ｃｍ３）上にポリスルホンの１５．０重量％のＤＭＦ溶液を１８０μｍの厚みで室温（２５℃）にてキャストし、ただちに純水中に浸漬して５分間放置し、８０℃の温水で１分間浸漬することによって繊維補強ポリスルホン支持膜からなる、多孔性支持層（厚さ０．１３ｍｍ）を作製した。
【０１７９】
その後、多孔性支持層ロールを巻き出し、ポリスルホン表面に、ｍ−ＰＤＡ（メタフェニレンジアミン）の１．９重量％、ε−カプロラクタム４．５重量％水溶液中を塗布し、エアーノズルから窒素を吹き付け支持膜表面から余分な水溶液を取り除いた後、トリメシン酸クロリド０．０６重量％を含む２５℃のｎ−デカン溶液を表面が完全に濡れるように塗布した。
【０１８０】
その後、膜から余分な溶液をエアーブローで除去し、５０℃の熱水で洗浄し分離膜ロールを得た。
【０１８１】
このように得られた分離膜を、分離膜エレメントでの有効膜面積が３７．０ｍ２となるように折り畳み断裁加工し、ネット（厚み：０．６６ｍｍ、ピッチ：５ｍｍ×５ｍｍ、繊維径：３３０μｍ、）を供給側流路材として幅９００ｍｍかつリーフ長８００ｍｍで２６枚のリーフを作製した。
【０１８２】
一方で、離間突起物および突起物集団をシート形成した。すなわち、スリット幅０．３５ｍｍ、ピッチ０．７ｍｍの櫛形シムを装填したアプリケーターを用いて、バックアップロールを２０℃に温度調節しながら、分離膜エレメントとした場合に集水管の長手方向に対して垂直かつ封筒状膜とした場合に巻囲方向の内側端部から外側端部まで集水管の長手方向に対して垂直になるよう直線状に、高結晶性ＰＰ（ＭＦＲ１０００ｇ／１０分、融点１６１℃）６０重量％と低結晶性α−オレフィン系ポリマー（出光興産株式会社製；低立体規則性ポリプロピレン「Ｌ−ＭＯＤＵ・Ｓ４００」（商品名））４０重量％からなる組成物ペレットを樹脂温度２０５℃、走行速度１１ｍ／ｍｉｎで直線状に塗布した。離間突起物は、幅方向の両端部に１本づつ設けた。なお、シートは厚み：５０μｍ、目付２５ｇ／ｍ２、エンボス不織布（柄：千鳥ダイヤ型、ピッチ２０ｍｍ）であった。
【０１８３】
得られた離間突起物と突起物集団における突起物の形状表１の通りであった。
【０１８４】
得られたリーフの透過側面に透過側流路材を積層し、ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン）製集水管（幅：１，０２０ｍｍ、径：３０ｍｍ、孔数４０個×直線状１列）にスパイラル状に巻き付け、外周にさらにフィルムを巻き付けた。テープで固定した後に、エッジカット、端板の取り付けおよびフィラメントワインディングを行うことで、直径が８インチの分離膜エレメントを作製した。なお、端板は両方とも孔付き端板であった。  分離膜エレメントを圧力容器に入れて、濃度１，０５０ｍｇ／Ｌ、ｐＨ６．５のＮａＣＬ水溶液を用い、運転圧力０．７ＭＰａ、運転温度２５℃、ｐＨ６．５で運転（回収率１５％）したところ、造水量、脱塩率およびリーフ接着剤の使用量は表１の通りであった。
【０１８５】
（実施例２〜４）
突起物集団及び離間突起物形状を表１の通りに変更したこと以外は、全て実施例１と同様にして、分離膜エレメントを作製した。
【０１８６】
封止性およびリーフ接着剤の使用量は表１の通りであった。
【０１８７】
（実施例５）
突起物の形状を表１の通りとし、分離膜の透過側に離間突起物および突起物集団を設け、シート状の透過側流路材を配置しなかったこと以外は、全て実施例１と同様にして、分離膜エレメントを作製した。
【０１８８】
分離膜エレメントを圧力容器に入れて、上述の条件で運転を行って透過水を得たところ、  封止性およびリーフ接着剤の使用量は表１の通りであった。
【０１８９】
（比較例１）
離間突起物を形成させないこと以外は、実施例１と同様にして、分離膜エレメントを作製した。
【０１９０】
分離膜エレメントを圧力容器に入れて、上述の条件で運転を行って透過水を得たところ、封止性およびリーフ接着剤の使用量は表１の通りであった。
【０１９１】
（比較例２）
突起物集団３と離間突起物の間隔を表１の通りに変更したこと以外は、全て実施例１と同様にして、分離膜エレメントを作製した。
【０１９２】
分離膜エレメントを圧力容器に入れて、上述の条件で運転を行って透過水を得たところ、封止性およびリーフ接着剤の使用量は表１の通りであった。
【０１９３】
表１に示す結果から明らかなように、本発明の実施例１ないし５の分離膜エレメントは、長時間にわたり運転しても、高い脱塩率を有する充分な量の透過水を得ることができ、優れた分離性能を安定して備えていると言える。
【０１９４】
【表１】
2017029912.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【０１９５】
本発明の膜エレメントは、特に、かん水や海水の脱塩に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【０１９６】
１、７  分離膜
２  分離膜本体
３  突起物
４  分離膜リーフ
５
５１  離間突起物と突起物集団の間隔
６  集水管
８  分離膜対
１３  シート
ａ  分離膜本体の長さ
ｂ  幅方向での流路材間隔
ｃ  突起物の高さ
ｄ  突起物の幅
ｅ  巻囲方向での流路材間隔
ｆ  突起物長さ
２１  供給側の面
２２  透過側の面
３１  集団突起物
３２  離間突起物
７１  供給側の面
８１  端板
８２  端板
８３、８５  原水孔
８４、８６  中心孔
Ｗ０突起物集団の幅
Ｗ１  離間突起物と突起物集団の間隔
１００  分離膜エレメント
２０１  基材
２０２  多孔性支持層
２０３  分離機能層
【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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