[發明專利]筒式中空纖維膜組件的制造方法

有效

• 申請號: 202180035096.3
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN115605284B
• 公開（公告）日: 2023-08-18
• 發明（設計）人: 竹內康作;金森智子;柳橋真人;森亞弓
• 申請（專利權）人: 東麗株式會社
• 主分類號: B01D63/02
• 分類號: B01D63/02;B01D63/00;C08G59/06;C08G59/50
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 田欣;段承恩

本發明提供一種筒式中空纖維膜組件的制造方法，所述筒式中空纖維膜組件具備：殼體；中空纖維膜束，所述中空纖維膜束具有配置于該殼體內的多個中空纖維膜；第1灌封部，所述第1灌封部在所述多個中空纖維膜的至少一個端部、以中空纖維膜開口的方式將所述中空纖維膜粘接；和密封材料，所述密封材料將所述第1灌封部液密地固定于所述殼體，所述第1灌封部至少包含內層灌封部和外層灌封部，形成各灌封部的環氧樹脂組合物的固化發熱量、25℃下的粘度、及環氧樹脂組合物的固化物的玻璃化轉變溫度在特定的數值范圍內。

技術領域

本發明涉及在水處理領域、發酵工業領域、醫藥品制造領域、食品工業領域等中使用的筒式中空纖維膜組件的制造方法。

背景技術

使用了分離膜的過濾被用于飲用水制造、凈水處理、排水處理等水處理領域、伴有微生物、培養細胞的培養的發酵領域、食品工業領域等各種方面。

它們之中，被用于食品、醫藥品用途的中空纖維膜組件可以用于膜處理系統，該膜處理系統通過實施利用了熱水的殺菌、利用了飽和水蒸汽的滅菌、利用了酸、堿的藥液清洗等，從而對生物學上活潑的被處理液進行處理。因此，不僅對于中空纖維膜，而且對于構成組件的全部構件要求耐熱性、耐化學藥品性。

一直以來，從耐熱性及耐化學藥品性的觀點考慮，合適地使用了一種中空纖維膜組件，其使用不銹鋼制的組件外殼，并且利用以耐熱環氧樹脂為主成分的粘接樹脂對中空纖維膜束進行了固定。但是，在這樣的中空纖維膜組件中，若由于膜過濾運轉時與飽和蒸汽滅菌時的溫度差而產生的熱循環作用于組件，則存在如下情況：由于與不銹鋼制外殼粘接的環氧樹脂的熱膨脹差異而發生剝離，向過濾液中混入作為原液的被處理液。

與之相對，就專利文獻1所記載的中空纖維膜組件而言，公開了不使不銹鋼制外殼與灌封部粘接、而利用密封材料進行固定的方法。然而，即使采用該方法，也存在如下情況：由于形成灌封部的環氧樹脂的固化收縮而使殼體與灌封部間的間隙變大，利用密封材料的密封性變得不充分而發生泄漏。

與之相對，專利文獻2中公開了一種中空纖維膜組件，其為了確保灌封部的密封性而將灌封部制成兩層以上的多層結構，從而抑制了由灌封劑的固化收縮導致的密封部的尺寸變化。

另外，這些中空纖維膜組件包含下述結構：對數百至數萬根的中空纖維膜的束進行整束，將其收納于筒狀的外殼中，利用樹脂對端部進行了粘接固定。作為中空纖維膜的束的粘接固定方法，包括下述方法：離心法，其利用離心力使液態的未固化樹脂滲透至中空纖維膜間；靜置灌封法，其利用定量泵或定量頭對液態的未固化樹脂進行送液，使其自然流動從而滲透至中空纖維膜間。

若要利用離心法制造中空纖維膜組件，則離心成型裝置的引入等高額的投資變得必要。此外，在使未固化樹脂進行固化的期間需要維持離心運動，還需要大量的耗電，成本不可避免地增高。與之相對，后者的靜置灌封法具有如下優點：不需要像離心法那樣的特殊且大型的裝置，因此能夠以低成本制造中空纖維膜組件。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2015-142886號公報

專利文獻2：國際公開第2015/046430號

發明內容

發明所要解決的課題

然而，根據本申請的發明人的見解，若利用靜置灌封法制造專利文獻2所公開的中空纖維膜組件，則存在如下情況：在外層灌封部中殘存有氣泡，由此導致灌封部的密封性、強度降低，原液和過濾液發生泄漏。

本發明的課題是提供一種利用成本優勢大的靜置灌封法制造筒式中空纖維膜組件的方法，所述筒式中空纖維膜組件即使應用食品、醫藥品用途中所用的蒸汽滅菌，也能夠防止由灌封劑剝離導致的泄漏及雜菌污染。

用于解決課題的手段