[发明专利]筒式中空纤维膜组件的制造方法

说明书

本发明提供一种筒式中空纤维膜组件的制造方法，所述筒式中空纤维膜组件具备：壳体；中空纤维膜束，所述中空纤维膜束具有配置于该壳体内的多个中空纤维膜；第1灌封部，所述第1灌封部在所述多个中空纤维膜的至少一个端部、以中空纤维膜开口的方式将所述中空纤维膜粘接；和密封材料，所述密封材料将所述第1灌封部液密地固定于所述壳体，所述第1灌封部至少包含内层灌封部和外层灌封部，形成各灌封部的环氧树脂组合物的固化发热量、25℃下的粘度、及环氧树脂组合物的固化物的玻璃化转变温度在特定的数值范围内。

技术领域

本发明涉及在水处理领域、发酵工业领域、医药品制造领域、食品工业领域等中使用的筒式中空纤维膜组件的制造方法。

背景技术

使用了分离膜的过滤被用于饮用水制造、净水处理、排水处理等水处理领域、伴有微生物、培养细胞的培养的发酵领域、食品工业领域等各种方面。

它们之中，被用于食品、医药品用途的中空纤维膜组件可以用于膜处理系统，该膜处理系统通过实施利用了热水的杀菌、利用了饱和水蒸汽的灭菌、利用了酸、碱的药液清洗等，从而对生物学上活泼的被处理液进行处理。因此，不仅对于中空纤维膜，而且对于构成组件的全部构件要求耐热性、耐化学药品性。

一直以来，从耐热性及耐化学药品性的观点考虑，合适地使用了一种中空纤维膜组件，其使用不锈钢制的组件外壳，并且利用以耐热环氧树脂为主成分的粘接树脂对中空纤维膜束进行了固定。但是，在这样的中空纤维膜组件中，若由于膜过滤运转时与饱和蒸汽灭菌时的温度差而产生的热循环作用于组件，则存在如下情况：由于与不锈钢制外壳粘接的环氧树脂的热膨胀差异而发生剥离，向过滤液中混入作为原液的被处理液。

与之相对，就专利文献1所记载的中空纤维膜组件而言，公开了不使不锈钢制外壳与灌封部粘接、而利用密封材料进行固定的方法。然而，即使采用该方法，也存在如下情况：由于形成灌封部的环氧树脂的固化收缩而使壳体与灌封部间的间隙变大，利用密封材料的密封性变得不充分而发生泄漏。

与之相对，专利文献2中公开了一种中空纤维膜组件，其为了确保灌封部的密封性而将灌封部制成两层以上的多层结构，从而抑制了由灌封剂的固化收缩导致的密封部的尺寸变化。

另外，这些中空纤维膜组件包含下述结构：对数百至数万根的中空纤维膜的束进行整束，将其收纳于筒状的外壳中，利用树脂对端部进行了粘接固定。作为中空纤维膜的束的粘接固定方法，包括下述方法：离心法，其利用离心力使液态的未固化树脂渗透至中空纤维膜间；静置灌封法，其利用定量泵或定量头对液态的未固化树脂进行送液，使其自然流动从而渗透至中空纤维膜间。

若要利用离心法制造中空纤维膜组件，则离心成型装置的引入等高额的投资变得必要。此外，在使未固化树脂进行固化的期间需要维持离心运动，还需要大量的耗电，成本不可避免地增高。与之相对，后者的静置灌封法具有如下优点：不需要像离心法那样的特殊且大型的装置，因此能够以低成本制造中空纤维膜组件。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-142886号公报

专利文献2：国际公开第2015/046430号

发明内容

发明所要解决的课题

然而，根据本申请的发明人的见解，若利用静置灌封法制造专利文献2所公开的中空纤维膜组件，则存在如下情况：在外层灌封部中残存有气泡，由此导致灌封部的密封性、强度降低，原液和过滤液发生泄漏。

本发明的课题是提供一种利用成本优势大的静置灌封法制造筒式中空纤维膜组件的方法，所述筒式中空纤维膜组件即使应用食品、医药品用途中所用的蒸汽灭菌，也能够防止由灌封剂剥离导致的泄漏及杂菌污染。

用于解决课题的手段