JPS61141903A - 中空糸膜モジユ−ルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野］ 本発明は、中空糸膜モジュールの製造方法、より詳しく
は中空糸膜モジュールの製造に用いる多孔質中空糸膜の
前処理方法に関する。

［従来の技術］ 均質膜や多孔質膜からなる中空糸濾過膜は、平膜に比べ
膜面積を大きくとることが可能であり、また他の濾過手
段に比較すると簡易に取り扱うことができ、かつ優れた
濾過性能を有するという特長をもつ。このため、近年、
中空糸濾過膜をモジュール化したものを、精密濾過の要
請される分野への適用あるいは人工臓器としての適用が
検討されつつある。

従来、このような中空糸膜モジュールの製造は、モジュ
ールの支持部材内に配された中空糸膜に対して固定部材
の原料となるポリウレタン等の液状樹脂を支持部材内に
充填した後、遠心法により液状樹脂をモジュールの支持
部材内の所定位置に移動させつつ固化させる方法により
製造するのが一般的であった。

中空糸膜として均質膜を使用した中空糸膜モジュールの
場合には、中空糸膜と固定部材との接着面は円筒面によ
る面接着であるため、接着面での剥離が生じないように
中空糸膜の材質を考慮して固定部材の原料樹脂を選択す
る必要があった。

一方、中空糸膜として多孔質膜を使用した中空糸膜モジ
ュールの場合には、固定部材の原料樹脂が多孔質中空糸
膜の膜壁の細孔内へも侵入して固化するため、中空糸膜
と固定部材とは物理的に嵌合した状態で固着され、その
間で剥離が生じることは殆どなかった。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、液状樹脂を用いた遠心法により多孔質中
空糸膜を濾過膜とする中空糸膜モジュールを製造する場
合には、次のような問題が生じた。すなわち、固定部材
となる液状の原料樹脂として粘度が比較的低いものを使
用すると、遠心法により液状樹脂を所定位置に移動させ
固化させる場合に、支持部材内の液状樹脂には、通常０
．Ｏ１〜０．５　Ｋｇ／　ｃｍ２Ｇ程度の圧力がかかる
が、この程度の圧力であっても接着性をよくするために
、もともと中空糸の材質となじみのよい液状樹脂を選択
使用しているため、多孔質中空糸膜の膜壁の細孔を通じ
て液状樹脂が中空糸膜の中空部まで侵入してしまうこと
があった。この傾向は、細孔の大きさが大きくなる程顕
著になる。極端な場合には中空糸膜の中空部が閉塞して
もはや濾過膜として機能し得なくなることがあった。一
方、このような現象の発生を防止するために液状樹脂と
して粘度の高いものを使用すると、液状樹脂を多本数の
中空糸膜の間に均一に分布させて注入、固化することが
困難になった。このような理由から多孔質中空糸膜を濾
過膜とする中空糸膜モジュールについても所定の性能を
有するモジュールを不良品の発生率を低く押さえつつ製
造することは困難であった。

本発明の目的は、固定部材の原ネ゛１となる液状樹脂が
多孔質中空糸膜の中空部まで侵入することなく、かつ液
状樹脂が多本数の中空糸膜の間に均一に分布した中空糸
膜モジュールの製造方法を提供することにある。

本発明の他の目的は、目的とする性能を有する中空糸膜
モジュールを不良品の発生率を低く押さえつつ製造する
ことのできる方法を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ すなわち、本発明の中空糸膜モジュールの製造方法は、
支持部材と、該支持部材の内部に固定部材で固着した多
数の多孔質中空糸膜とを有する中空糸膜モジュールの製
造方法に於いて、前記支持部材内に配した中空糸膜間に
固定部材の原料樹脂を注入し固化させるに先立ち、前記
多孔質中空糸膜の固定部材内に固定される部分の少なく
とも一部を樹脂で被覆し、該中空糸膜表面の細孔の少な
くとも一部を閉塞させる工程を有することを特徴とする
。

［発明を実施するための好適な態様］ 第１図は、本発明の方法により製造される中空糸膜モジ
ュールの代表的な態様例を示すための模式断面図であり
、以下、この図面を参照しつつ本発明の方法につき詳細
に説明する。

本発明の方法により製造される中空糸膜モジュールは、
基本的には、支持部材ｌと、固定部材２と、多孔質中空
糸濾過膜３とを有して構成され、所望によりその他種々
の部材が付設されたものでもよい。支持部材１は、中空
糸濾過モジュール全体を支持する機能を果すものであり
、第１図のように円筒状の形状を有する場合が代表的で
はあるが、矩形等の断面形状のもや箱状のものであって
もさしつかえなく、場合によっては一つの中空糸濾過モ
ジュールに対して二つ以−Ｈの支持部材ｌを有するもの
でもよい。

多孔質中空糸濾過膜３は、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン等の熱可塑性樹脂からなるものであり、固定部材２に
より支持部材ｌの所定の位置にＵ字状、直線状等所望の
形状に束ねて固定されている。

本発明の中空糸膜モジュールの製造方法に於いては、先
ずモジュールを構成する中空糸膜３の端部近傍、すなわ
ち固定部材２によって固定される部分の少なくとも一部
を樹脂で被覆する。この樹脂による中空糸膜３の被覆処
理の目的は、中空糸膜３の膜壁の細孔を被覆樹脂によっ
て予め閉塞させ、遠心法によって支持部材ｌ内に中空糸
膜３を固着する際に、加わる圧力によって液状の固定部
材の原料樹脂が中空糸膜３の膜壁の細孔を通して中空糸
ｖ３の中空部まで侵入するのを防止するごとにある。し
たがって、この被覆処理は、固定部材２によって固定さ
れる部分の全ての細孔が閉塞するように実施することが
好ましいが、細孔の中の比較的大孔径のものだけが閉塞
されたり、あるいは被覆処理前に比較して全体として膜
壁の細孔の孔径が小さくなり、液状樹脂が膜壁の細孔か
ら中空部へ侵入し難くすることができればよい。

この中空糸膜の端部近傍の被覆処理に用いる樹脂として
は、液状タイプ、ホットメルトタイプ等種々のタイプの
樹脂が使用できる。代表的には固定部材の原料樹脂とし
て用いるものと同様な液状樹脂が例示され、その例とし
てはポリウレタン、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂
、シリコン樹脂等が挙げられる。なかでも被覆処理され
た中空糸膜と固定部材との接着面での剥離が生じないよ
うに、固定部材の原料樹脂と同種の液状樹脂あるいは固
定部材の原料樹脂と親和性の高い液状樹脂を選択するの
がよい。

中空糸膜の樹脂被覆処理は、具体的には、例えば中空糸
の端部近傍に液状樹脂をスプレーコートしたり、中空糸
膜の端部を滴状□樹脂中に短時間浸漬し、しかる後に室
温で硬化したり、必要な場合には中空糸の多孔質構造に
影響を及ぼさない範囲での加熱処理等によって該液状樹
脂を硬化させ実施される。この被覆処理によって［１コ
空糸膜表面上に形成される被覆樹脂膜の厚さはできるだ
け薄いものであることが好ましく、膜厚は例えば浸漬被
覆法の場合には、液状樹脂の粘度や濃度を変化させるこ
とによって調整できる。

中空糸膜端部近傍を被覆処理した後の中空糸膜モジュー
ルの製造工程については、従来公知のモジュールの製造
工程がそのまま採用できる。すなわち、例えば中空糸膜
３を所望の形状に束ねその開目端を閉塞させたり仮固定
した後、この中空糸膜束を支持部材内の所定の位置に配
し、ポリウレタン等前記液状樹脂と同様な成分からなる
液状の固定部材の原料樹脂を支持部材内、中空糸膜間に
注入する。次いでモジュールを構成する各部材を適当な
治具等を用いて固定すると同時に液状原料樹脂が漏洩し
ないように封止した後、遠心法により液状原料樹脂を所
定位置に移動ｙせっつ固化させる。

液状原料樹脂が支持部材内でほぼ固化した後、使用した
治具をモジュールから取り除き、液状原ネ゛（樹脂が因
化し形成された不要な部分の固定部材を切断除去すると
ともに、中空糸膜の端部を開口化することにより中空糸
膜モジュールが製造される。

［発明の効果］ このような本発明の中空糸膜モジュールの製造方法によ
れば、多孔質中空糸膜を使用するにもかかわらず固定部
材の原料樹脂が中空糸膜の中空部まで侵入することがな
く、かつ固定部材の原料樹脂として低粘度のものを使用
することができるので中空糸膜が支持部材内に均一に分
布した中空糸膜モジュールを製造することが可能である
。このため、不良品の発生率を低く押さえつつ多孔質中
空糸膜を内蔵する各種の中空糸膜モジュールを製造する
ことが可能となり、モジュールの適用分野の拡大を図る
ことが可能となった。

［実施例］ 以下、本発明の方法につき、実施例により更に詳細に説
明する。

実施例１ ポリエチレン製中空糸［（ＥＨＦ−２０７Ｔ、商品名、
三菱レイヨン■製、エタノールによるバブルポイント　
２．２Ｋｇ７ｃｍ２．内径２７０騨、膜厚６０牌）に対
し、固定部材内に固定される部分全体をポリウレタン接
着剤（Ｃ−４４０３／Ｎ−４２２１）　ニ約３θ秒間浸
漬とだ後、引き上げ余剰の接着剤を流下させて取り除く
方法により被覆し、室温で４時間放置し硬化させた。

この端部をポリウレタンの薄膜で被覆した中空糸膜約１
００００本を、直径ｆ１ｃｍφの支持部材内に挿入し、
次いでポリウレタン接着剤（Ｃ−４４０３／　Ｎ−４２
２１）を該支持部材内に注入し、回転半径１．２ｍ、回
転速度＋３Ｏｒｐｍの条件で遠心法により固化させ、長
さ６ｃｆｆｉの固定部材を有する中空糸モジュールを形
成した。

このようにして製造した中空糸モジュールにつき、固定
部材部を中空糸に対しほぼ垂直に切断し、中空糸膜の中
空部を顕微鏡により観察したが、中空部への接着剤の侵
入は皆無であった。

比較例１ 中空糸膜のポリウレタンによる被覆処理を実施しなかっ
たことを除いては実施例１と全く同様な条件により同様
な中空糸モジュールを作製した。

実施例１と同様にして中空糸膜の中空部を顕微鏡により
観察したところ、殆どの中空糸膜において接着剤が中空
部へ侵入しているのが認められた。また、そのうちの約
半分については、中空部がほぼ閉塞された状態になって
いた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の方法により製造される中空糸膜モジ
ュールの代表的な態様例を示すための模式断面図である
。 １：支持部材　　　　　２：固定部材 ３：中空糸膜 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）支持部材と、該支持部材の内部に固定部材で固着し
   た多数の多孔質中空糸膜とを有する中空糸膜モジュール
   の製造方法に於いて、前記支持部材内に配した中空糸膜
   間に固定部材の原料樹脂を注入し固化させるに先立ち、
   前記多孔質中空糸膜の固定部材内に固定される部分の少
   なくとも一部を樹脂で被覆し、該中空糸膜表面の細孔の
   少なくとも一部を閉塞させる工程を有することを特徴と
   する中空糸膜モジュールの製造方法。