專利名稱:中空纖維膜過濾元件的包裝體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及中空纖維膜過濾元件的包裝體。尤其涉及在膜生物反應(yīng) 器法等中使用的浸入式中空纖維膜過濾元件的包裝體。本發(fā)明中,浸入 式中空纖維膜過濾元件是指,不具有外罩而暴露出中空纖維膜的類型的 中空纖維膜過濾元件。
背景技術(shù):
通常中空纖維膜過濾元件有中空纖維膜收納于外罩中的類型和不具 有外罩而暴露出纖維膜的類型。前者在連結(jié)配管進(jìn)行加壓過濾的方法中 使用。另一方面,后者在通過在浸漬于過濾的對象水中的狀態(tài)下進(jìn)行抽 吸來過濾的方法中使用。
作為后者的中空纖維膜過濾元件的應(yīng)用例,有如下的膜生物反應(yīng)器 法將膜過濾元件浸漬于活性污泥槽中,通過過濾來分離活性污泥。該
方法能夠?qū)⒒钚晕勰酀舛?MLSS: Mixed Liquor Suspended Solid)極度提高 至5000 mg/L到20000 mg/L來進(jìn)行過濾處理。因此具有能夠減少活性污 泥槽的容積或是能夠縮短在活性污泥槽內(nèi)的反應(yīng)時間這樣的優(yōu)點(diǎn)。并且, 由于以膜來進(jìn)行過濾,因此不需要用于從處理水中除去浮游物質(zhì)(SS: Suspended Solid)的最終沉淀槽。此外,由于無論活性污泥的沉降性是否 良好都能夠過濾,因此即使在活性污泥的沉降性較差的情況下,也不需 要采取特別的手段。如此地,膜分離法與沉淀法相比具有較多的優(yōu)點(diǎn), 近年來正在快速地普及。
通常,在中空纖維膜過濾元件的保管和運(yùn)輸中,都是制成以聚乙烯 等制的薄膜來包裝的狀態(tài)。此時,有時中空纖維膜為干燥狀態(tài),有時為 濕潤狀態(tài),濕潤狀態(tài)時,為了防止中空纖維膜的干燥、凍結(jié),或是為了 防菌防霉,在中空纖維膜中封入水或各種水溶液作為保存液。在外罩中收納中空纖維膜的類型的中空纖維膜過濾元件中,由于中 空纖維膜被堅(jiān)固的外罩所包覆,所以在保管和運(yùn)輸中通常不會出現(xiàn)中空
纖維膜的干燥或是膜的斷裂。在日本專利申請?zhí)亻_平6-246138號公報(bào)中, 公開了為防止中空纖維膜的干燥而利用含有PVDC、 EVOH、尼龍中至少 l種的薄膜進(jìn)行包裝的內(nèi)容。
另一方面,在不具有外罩而暴露出膜的類型的中空纖維膜過濾元件 也就是本發(fā)明中所說的浸入式中空纖維膜過濾元件中,在運(yùn)輸或處理時 會由于振動而導(dǎo)致中空纖維膜搖動,所以有時會使膜表面損傷,某些情 況下會引起膜的斷裂。于是,人們采取了將中空纖維膜過濾元件裝入筒 狀容器,在封入水等保存液的狀態(tài)下進(jìn)行包裝等的手段,但這樣就存在 包裝體的體積增大并且重量變大的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種體積小的中空纖維膜過濾元件的包裝 體,該包裝體在浸入式中空纖維膜過濾元件的運(yùn)輸、處理或保管時不會 損傷中空纖維膜;進(jìn)而,本發(fā)明的目的在于提供一種體積小的中空纖維 膜過濾元件的包裝體,該包裝體在以保存液潤濕中空纖維膜的情況下不 會損傷中空纖維膜,且不會引起性能低下。
本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)過認(rèn)真研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過對包裝薄膜內(nèi)進(jìn)行 減壓使該薄膜在與中空纖維膜密合的狀態(tài)下密封,能夠解決上述問題, 從而完成了本發(fā)明。B卩,本發(fā)明的內(nèi)容如下。
(1) 一種中空纖維膜過濾元件的包裝體,該包裝體以至少一層薄膜包
裹浸入式中空纖維膜過濾元件,所述浸入式中空纖維膜過濾元件具有由
多條中空纖維膜構(gòu)成的中空纖維膜束的至少一個端部被注型劑所固定的
端部固定部,所述包裝體的特征在于,在至少一個端部固定部處,薄膜 在薄膜與中空纖維膜的至少一部分相密合的狀態(tài)下密封。
(2) 如上述(l)所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其中,該包裝 體由所述中空纖維膜過濾元件、包裹該中空纖維膜過濾元件的至少一層 薄膜以及緩沖材料構(gòu)成,在至少一個端部固定部處,所述緩沖材料配置在薄膜與中空纖維膜過濾元件之間從而能夠避免中空纖維膜的損傷。
(3) 如上述(l)所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其中,該包裝 體由所述中空纖維膜過濾元件、包裹該中空纖維膜過濾元件的至少一層 薄膜以及緩沖材料構(gòu)成,在至少一個端部固定部處,于端部固定部與中 空纖維膜的分界部分外周,所述緩沖材料配置在端部固定部或端部固定 部包圍部件與薄膜之間。
(4) 如上述(2)或(3)所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其中,所 述緩沖材料具有獨(dú)立空間內(nèi)包結(jié)構(gòu)。
(5) 如上述(2)或(3)所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其中,所 述緩沖材料由泡沫片材或氣泡片材構(gòu)成。
(6) 如上述(1) (3)任一項(xiàng)所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其 中,所述包裹中空纖維膜過濾元件的薄膜為兩層以上,該薄膜的至少一 層包括阻氣性薄膜。
(7) 如上述(1) (3)任一項(xiàng)所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其 中,所述包裹中空纖維膜過濾元件的薄膜為兩層以上,該薄膜包括阻氣 性薄膜和保護(hù)薄膜,阻氣性薄膜與中空纖維膜相密合,進(jìn)而阻氣性薄膜 與保護(hù)薄膜相密合。
(8) 如上述(6)所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其中,所述阻 氣性薄膜的厚度為0.03 mm 0.1 mm。
(9) 如上述(7)所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其中,所述阻 氣性薄膜的厚度為0.03 mm 0.1 mm。
(10) 如上述(8)所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其中,所述阻 氣性薄膜為至少含有阻氣層和熱融合層的多層薄膜。
(11) 如上述(7)所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其中,所述保 護(hù)薄膜的厚度為0.1 mm 0.3 mm。
(12) 如上述(1) (3)任一項(xiàng)所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其 中,密封后的薄膜內(nèi)為減壓狀態(tài)。
(13) 如上述(1) (3)任一項(xiàng)所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其 中,所述中空纖維膜過濾元件在中空纖維膜內(nèi)的細(xì)孔部含有水或水溶液。(14) 如上述(13)所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其中,水或 水溶液的含有容積為中空纖維膜的可保有容積的0.8倍 1.5倍。
(15) 如上述(l)所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其中,兩個端 部固定部以由10 300根中空纖維膜構(gòu)成的小束的形式固定。
(16) 上述(l)所述的中空纖維膜過濾元件包裝體的制造方法,其特征 在于,對具有由多條中空纖維膜構(gòu)成的中空纖維膜束的至少一個端部被 注型劑所固定的端部固定部的浸入式中空纖維膜過濾元件進(jìn)行包裝時, 包括如下工序?qū)⒅锌绽w維膜過濾元件裝入薄膜內(nèi)的工序;除去薄膜內(nèi) 的空氣,使中空纖維膜與薄膜呈密合狀態(tài),在保持該狀態(tài)的同時進(jìn)行密 封的工序。
(17) 上述(2)或(3)所述的中空纖維膜過濾元件包裝體的制造方法,其 特征在于,對具有由多條中空纖維膜構(gòu)成的中空纖維膜束的至少一個端 部被注型劑所固定的端部固定部的浸入式中空纖維膜過濾元件進(jìn)行包裝 時,包括如下工序(A)用緩沖材料對中空纖維膜過濾元件至少一側(cè)的 端部固定部與中空纖維膜的分界部分的外周進(jìn)行包圍的工序,(B)將中空 纖維膜過濾元件裝入阻氣性薄膜內(nèi)的工序,(C)將中空纖維膜過濾元件裝 入保護(hù)薄膜內(nèi)的工序,(D)除去薄膜內(nèi)的空氣,使中空纖維膜與薄膜呈 密合狀態(tài),在保持該狀態(tài)的同時進(jìn)行密封的工序。
(18) 如上述(17)所述的中空纖維膜過濾元件包裝體的制造方法,其 中,該制造方法在進(jìn)行上述(A) (D)的工序前包括工序(E):使中空纖維 膜過濾元件中含有水或水溶液,并且,所述制造方法使中空纖維膜過濾 元件中含有水或水溶液以使所述水或水溶液的含有容積為中空纖維膜的 可保有容積的0.8倍 1.5倍。
本發(fā)明的包裝體在浸入式中空纖維膜過濾元件的運(yùn)輸、處理或保管 時不會損傷中空纖維膜。進(jìn)而,在中空纖維膜由保存液潤濕的情況下, 本發(fā)明的包裝體不會損傷中空纖維膜,且不會引起性能低下。并且,由 于薄膜與中空纖維膜相密合,中空纖維膜過濾元件整體會變得結(jié)實(shí),因 此提高了可操作性,不僅使搬運(yùn)變得容易,也減小了體積,從而降低了 運(yùn)輸費(fèi)用。另外,根據(jù)本發(fā)明的制造方法,能夠簡單且可靠地得到上述包裝體。
圖1是表示中空纖維膜過濾元件的一例的說明圖。
圖2是表示中空纖維膜過濾元件的包裝體的一例的說明圖。
符號說明 1中空纖維膜束
2頂部端頭 3底部圓環(huán)
4頂部端頭側(cè)端部固定部 5底部圓環(huán)側(cè)端部固定部
6貫通孔(設(shè)置于底部圓環(huán)側(cè)端部固定部上的貫通孔)
6,貫通孔(設(shè)置于底部圓環(huán)內(nèi)的隔板上的貫通孔)
7空氣積存部
8支柱
9緩沖材料
10阻氣性薄膜
11保護(hù)薄膜
具體實(shí)施例方式
構(gòu)成本發(fā)明的包裝體的中空纖維膜過濾元件中,多根中空纖維膜的 一側(cè)或兩側(cè)的端部被固定,在中空纖維膜至少一側(cè)的端面上中空部分呈 開口狀態(tài)。
作為其具體的形式,可以舉出如下的中空纖維膜過濾元件(A)單 端集水方式的中空纖維膜過濾元件,其中,中空纖維膜的兩側(cè)的端部被 固定,一端的中空部分呈開口狀態(tài),另一端的中空部分呈閉塞狀態(tài),,(B)兩 端集水方式的中空纖維膜過濾元件,其中,中空纖維膜的兩側(cè)的端部被 固定,兩側(cè)的端部的中空部分呈開口狀態(tài);(C)單端集水方式的中空纖維 膜過濾元件,其中,中空纖維膜被扎成U字形,固定為中空纖維膜的兩
9端被纏在中空纖維膜過濾元件一側(cè)的狀態(tài),中空部分呈開口狀態(tài)。
在中空纖維膜過濾元件的所述開口端面連結(jié)過濾裝置的配管,在與 用于取出原水的部件相連結(jié)的狀態(tài)下,所述中空纖維膜過濾元件用于外 壓過濾法等過濾處理。圖1給出了在外壓過濾法中使用的中空纖維膜過 濾元件的一例。該中空纖維膜過濾元件具有由多根中空纖維膜構(gòu)成的中
空纖維膜束i,在中空纖維膜束1的兩端具有頂部端頭2和底部圓環(huán)3, 它們是端部固定部包圍部件的一種,以頂部端頭側(cè)端部固定部4和底部 圓環(huán)側(cè)端部固定部5來固定中空纖維膜。頂部端頭側(cè)的中空纖維膜上中 空部分為開口狀態(tài),底部圓環(huán)側(cè)的中空纖維膜上的中空部分被封堵。底 部圓環(huán)3被中央部具有兩個以上貫通孔6'的隔板隔開,在該部分上形成 有端部固定部5。在底部圓環(huán)側(cè)端部固定部5上形成有貫通孔6,與底部 圓環(huán)的隔板上設(shè)置的貫通孔6'連通。該底部圓環(huán)3中,在與端部固定部5 相反的一側(cè)上設(shè)有空氣積存部7。頂部端頭2與底部圓環(huán)3由支柱8連結(jié)。 支柱8的兩端通過插進(jìn)頂部端頭側(cè)端部固定部4和底部圓環(huán)側(cè)端部固定 部5的內(nèi)部來固定。
作為中空纖維膜,可以使用反滲透膜、超濾膜、微濾膜等。并且, 對中空纖維膜的材料沒有特別限定,可以使用公知材料的中空纖維膜。 可以舉出例如聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚酰 胺、聚醚酮、聚醚醚酮、聚乙烯、聚丙烯、聚4-甲基戊烯、纖維素、乙 酸纖維素、聚偏二氟乙烯、聚乙烯-四氟乙烯共聚物、聚四氟乙烯等或是 它們的復(fù)合材料??梢詢?yōu)選使用聚偏二氟乙烯、聚砜、聚醚砜和聚丙烯 腈。并且,可以優(yōu)選使用內(nèi)徑為50|jm 3000(mi、內(nèi)/外徑比在0.3 0.8 范圍內(nèi)的膜。
端部固定部可以通過例如注型劑等用于固定的材料來固定。此處所 說的注型劑是用于粘合和/或固定各中空纖維膜以形成固定部的樹脂,通 常使用雙液混合型固化性樹脂或熱塑性樹脂。作為雙液混合型固化性樹 脂,其是通過混合兩種以上的具有反應(yīng)性的化合物來固化的樹脂,通常 被稱作雙液型粘合劑(two-component adhesive)、雙液型注型劑 (two-component casting resin),在使用時將被稱作主劑和固化劑的兩種液體混合從而使其固化。本發(fā)明中,優(yōu)選使用聚氨酯樹脂(由含有異氰酸酯 基作為反應(yīng)性基團(tuán)的主劑和含有包含活性氫的有機(jī)化合物的固化劑構(gòu) 成)、環(huán)氧樹脂(由含有環(huán)氧基作為反應(yīng)性基團(tuán)的主劑和含有包含活性氫的 有機(jī)化合物或有機(jī)酸酐的固化劑構(gòu)成)和硅樹脂(由含有乙烯基的聚硅氧 烷和含有氫甲硅烷基的聚硅氧烷構(gòu)成)等。并且,作為熱塑性樹脂,優(yōu)選 該樹脂的熔點(diǎn)低于構(gòu)成中空纖維膜的聚合物的熔點(diǎn)且該樹脂在物理和化 學(xué)方面相對于過濾對象原水穩(wěn)定。具體地說,可以舉出聚氨酯、聚酯、 聚乙烯、聚丙烯等熱塑性樹脂或蠟類等。
中空纖維膜過濾元件中,在至少一側(cè)的中空纖維膜端部固定部的中 空纖維膜束的外徑通常大于長度方向的中央部的中空纖維膜束的外徑。 以薄膜包裹這種中空纖維膜過濾元件后進(jìn)行減壓來使薄膜與中空纖維膜 密合的情況下,端部固定部的分界部分的纖維束外周附近的中空纖維膜 會被擠壓至纖維束的中心側(cè),而導(dǎo)致外周附近的中空纖維膜容易損傷。 特別地,在端部固定部處在中空纖維膜處于形成小束而密集的狀態(tài)的情 況下,即使使薄膜密合也少有纖維膜斷裂,但在中空纖維膜處于1根根 地分散開的狀態(tài)的情況下,斷裂的傾向變強(qiáng)。另外,本申請說明書中所 說的端部固定部的分界部分是指包括分界部分及其附近部分的區(qū)域。
本發(fā)明的包裝體中,優(yōu)選配置緩沖材料,從而能夠避免這種端部固 定部的分界部分上的中空纖維膜受損。緩沖材料的配置可以采用如下的 方式在端部固定部與中空纖維膜的分界部分的外周或端部固定部包圍 部件與中空纖維膜的分界部分的外周配置的方式,在以端部固定部的分 界部分為界的中央側(cè)配置在中空纖維膜束外周的方式,或是在以端部固 定部的分界部分為界的中央側(cè)將緩沖材料插入中空纖維膜束內(nèi)部的方 式。其中,最優(yōu)選在端部固定部與中空纖維膜的分界部分的外周或端部 固定部包圍部件與中空纖維膜的分界部分的外周以緩沖材料包裹的方 式。即,當(dāng)中空纖維膜端部固定部的構(gòu)成中不使用端部固定部包圍部件 的情況下,在該端部固定部的分界部分,該端部固定部與中空纖維膜的 分界部分的外周被緩沖材料包圍。并且,當(dāng)中空纖維膜端部固定部的構(gòu) 成中使用端部固定部包圍部件的情況下,在該端部固定部與中空纖維膜的分界部分的外周,端部固定部包圍部件與中空纖維膜束的周圍被緩沖 材料包圍。下文中,有時將端部固定部與中空纖維膜的分界部分稱為端 部固定部的分界面。
作為被緩沖材料包圍的端部固定部的分界部分的區(qū)域,至少處于由
所述分界面朝向過濾元件中央側(cè)+10mm -10mm的范圍。也可以包圍中 空纖維膜束的全長和整個端部固定部的范圍,優(yōu)選為+50 mm -50 mm的 范圍,考慮到利用緩沖材料進(jìn)行保護(hù)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性的方面,特別優(yōu) 選+300 mm至整個端部固定部的范圍。通過用緩沖材料包裹該范圍,能 夠在包裹薄膜后進(jìn)行減壓以使薄膜與中空纖維膜密合的時候更有效地防 止中空纖維膜損傷或斷裂。
所述緩沖材料具有吸收來自外部的外力的功能,所述外力來自運(yùn)輸 或處理時產(chǎn)生的振動等。由此可以防止中空纖維膜因外力而損傷。并且, 端部固定部或端部固定部包圍部件的外周包裹有緩沖材料的情況下,能 夠防止端部固定部或端部固定部包圍部件的邊緣部與薄膜摩擦而損傷薄 膜。作為該緩沖材料,優(yōu)選柔軟質(zhì)輕的多孔質(zhì)材料,優(yōu)選具有海綿狀的 連續(xù)氣孔結(jié)構(gòu)的材料或具有獨(dú)立空間內(nèi)包結(jié)構(gòu)的材料。其中,特別優(yōu)選 具有獨(dú)立空間內(nèi)包結(jié)構(gòu)的材料。此處所說的獨(dú)立空間內(nèi)包結(jié)構(gòu)是指由固 體部分和空間所構(gòu)成的三維結(jié)構(gòu)體,在以固體部分形成的結(jié)構(gòu)體內(nèi)部具 有空間。該空間是密閉的,與外部空間不相連通。并且,該空間也可以 被分割為兩個以上。該空間內(nèi)充滿氣體和/或液體。由于緩沖材料具有獨(dú) 立空間內(nèi)包結(jié)構(gòu),所以即使在包裝用薄膜的內(nèi)部處于減壓的狀態(tài)下,該 緩沖材料的容積也不會減少,不會由于柔軟性遭到破壞而喪失緩沖功能。 與此相對,在海綿結(jié)構(gòu)那樣內(nèi)部空間與外部空間相連通的連續(xù)氣孔結(jié)構(gòu) 的緩沖材料中,在減壓狀態(tài)下容積減少,有時柔軟性會遭到破壞,從而 喪失緩沖功能。
作為具有獨(dú)立空間內(nèi)包結(jié)構(gòu)的緩沖材料,可以舉出發(fā)泡為獨(dú)立氣泡 狀而成型的所謂獨(dú)立氣泡型發(fā)泡體、在多個分割區(qū)域中內(nèi)包有空氣的狀 態(tài)下進(jìn)行密封的所謂氣泡片狀物、在管內(nèi)封入空氣的氣球狀物等。具體 地說,可以舉出作為捆包用材料的市售的發(fā)泡聚乙烯片、氣泡片材、封入有空氣的橡膠管等作為優(yōu)選例。并且,也優(yōu)選使用發(fā)泡體或?qū)l(fā)泡性 珠粒在模具等中成型后的物體。
對于緩沖材料的形狀沒有特別限制,但優(yōu)選能夠與端部固定部的外
部形狀相匹配的形狀。作為這種形狀,特別優(yōu)選厚度為0.5 mm 5 mm的 片狀。并且,尤其優(yōu)選預(yù)先根據(jù)端部固定部的外部形狀用模具等進(jìn)行成 型。
對于構(gòu)成該緩沖材料的材料沒有特別限定,優(yōu)選相對柔軟的材料。 例如,優(yōu)選使用拉伸彈性模量為2500MPa以下的熱塑性樹脂或橡膠。以
這樣的材料構(gòu)成時,不必?fù)?dān)心與中空纖維膜或薄膜接觸時會發(fā)生損傷。
本發(fā)明的中空纖維膜過濾元件的包裝體被薄膜包裹,該薄膜需要在 與中空纖維膜密合的狀態(tài)下進(jìn)行密封。所謂密合狀態(tài)是指,在中空纖維 膜長度方向的50%以上的區(qū)域中,存在于中空纖維膜束最外周的中空纖 維膜在該中空纖維膜外表面的至少一部分上與薄膜或緩沖材料相接觸并 束緊的狀態(tài)。當(dāng)處于這種狀態(tài)時,即使有來自外部的振動,中空纖維膜 整體也無法在該薄膜內(nèi)搖動。通過實(shí)現(xiàn)這種狀態(tài),可以防止中空纖維膜 由于運(yùn)輸或處理中產(chǎn)生的振動等而搖動,產(chǎn)生損傷。并且,優(yōu)選所述緩 沖材料與薄膜密合。通過實(shí)現(xiàn)這種狀態(tài),緩沖材料被固定,從而能夠防 止緩沖材料的位置由于運(yùn)輸或處理中產(chǎn)生的振動等出現(xiàn)偏移而影響其緩 沖效果。如后述那樣除去薄膜內(nèi)的空氣并在該狀態(tài)下密封,由此能夠?qū)?現(xiàn)并保持所述密合狀態(tài)。并且,中空纖維膜為濕潤狀態(tài)的情況下,若在 保管中反復(fù)出現(xiàn)溫度變化,則有時會產(chǎn)生細(xì)孔內(nèi)的液體蒸發(fā)凝集在薄膜 內(nèi)的現(xiàn)象,結(jié)果細(xì)孔中的液體流失導(dǎo)致性能降低等問題。與此相對,制 成薄膜與中空纖維膜相密合的狀態(tài)時,包裝體內(nèi)的空間變小,可以將蒸 發(fā)量控制在微量程度,由此可以防止上述那樣的問題。
所述薄膜優(yōu)選使用兩層以上,并且,優(yōu)選至少一層薄膜為阻氣性 薄膜。所謂阻氣性薄膜是指空氣和水蒸氣的透過性較低的薄膜,可以使
用水蒸氣透過性作為代表性的指標(biāo)。作為本發(fā)明的包裝體中的阻氣性薄 膜,優(yōu)選使用按照ASTM-F1249(38。C, 90XRH)的方法測定的透濕度為
10g/m、天以下的薄膜。作為這種薄膜,可以舉出例如聚偏二氯乙烯制薄膜、乙烯-乙烯基醇共聚物制薄膜、鋁蒸鍍薄膜等作為優(yōu)選例。其中,阻 氣性薄膜特別優(yōu)選至少含有阻氣層和熱融合層的多層薄膜。
阻氣性薄膜優(yōu)選其厚度為0.03 mm 0.1 mm。這種厚度的薄膜柔軟, 在減壓狀態(tài)下易于順著中空纖維膜過濾元件的形狀密合。即,厚度為 0.03mm以上時,則由于具有強(qiáng)度而不易破裂;厚度為0.1 mm以下時,
則由于具有柔軟性,而易于順著中空纖維膜過濾元件的形狀密合。
優(yōu)選除所述阻氣性薄膜外還使用保護(hù)薄膜。保護(hù)薄膜起到防止阻氣 性薄膜破損和/或中空纖維膜表面損傷的作用。具體地說,作為優(yōu)選例可 以舉出低密度聚乙烯制薄膜、表面具有低密度聚乙烯層的多層薄膜、聚 酯制薄膜等。這些優(yōu)選例中,由于能夠簡單地通過熱融合來密封,所以
特別優(yōu)選聚乙烯制薄膜或表面具有低密度聚乙烯層的多層薄膜。為了保 護(hù)阻氣性薄膜不受來自外部的沖擊等,可以在阻氣性薄膜的外側(cè)配置保 護(hù)薄膜。并且,為了防止中空纖維膜過濾元件的構(gòu)成部件的邊緣等損傷 阻氣性薄膜,也可以在阻氣性薄膜的內(nèi)側(cè)配置保護(hù)薄膜。
保護(hù)薄膜優(yōu)選厚度為0.1 mm 0.3 mm。厚度為0.1 mm以上時,則 由于具有強(qiáng)度而能夠維持保護(hù)效果。并且,厚度為0.3mm以下時,則由 于具有柔軟性而易于與阻氣性薄膜或中空纖維膜表面密合。另外,也可
以在本發(fā)明的包裝體中使用同時具有阻氣性薄膜和保護(hù)薄膜的功能的多 層薄膜,但在薄膜的總厚度相同的情況下進(jìn)行比較時,由于中空纖維膜 與薄膜易于密合而更優(yōu)選使用阻氣性薄膜和保護(hù)薄膜的兩層以上的薄 膜。
分別使用阻氣性薄膜和保護(hù)薄膜的情況下,由于可以通過保護(hù)薄膜 來防止阻氣性薄膜受損,從而具有如下效果。(l)能夠可靠地維持膜性能。 (2)可以使用厚度薄的阻氣性薄膜。由于厚度薄的阻氣性薄膜具有較高的 柔軟性,因此與中空纖維膜束的密合性良好。即,通過分別使用保護(hù)薄 膜和阻氣性薄膜,可以同時實(shí)現(xiàn)良好的薄膜密合性和可靠地維持阻氣功 能這兩個方面。
使用兩層以上薄膜的情況中,至少最內(nèi)層的薄膜要如上述那樣與中 空纖維膜和緩沖材料相密合。進(jìn)而,各薄膜相互密合的狀態(tài)下,包裝體會變得更加結(jié)實(shí),操作性會變得格外好,因此特別優(yōu)選。
中空纖維膜過濾元件的中空纖維膜既可以是干燥后的狀態(tài),也可以 是中空纖維膜的細(xì)孔內(nèi)充滿液體的狀態(tài)(下文中省略為濕潤狀態(tài))。由于可 以在應(yīng)用于過濾裝置的時候立即開始過濾操作,所以優(yōu)選在包裝中空纖 維膜過濾元件的階段使其處于濕潤狀態(tài)。這種情況下,優(yōu)選根據(jù)保存期 間、保存或運(yùn)輸?shù)沫h(huán)境條件適當(dāng)?shù)胤馊氡4嬉?。作為保存液,可以根?jù)
其目的使用公知的溶液。例如,在保存期間短、于25'C左右保存且溫度 變化小的情況下,也可以使用純水。在保存期間長且溫度為O'C以下的情 況下,適于使用甘油水溶液或氯化鈣水溶液等無機(jī)鹽水溶液。本發(fā)明中, 細(xì)孔是指,存在于中空纖維膜的內(nèi)表面和外表面之間(厚壁部)的細(xì)微的 孔。
封入所述保存液時,優(yōu)選中空纖維膜過濾元件中水或水溶液的含有 容積為中空纖維膜的可保有容積的0.8倍 1.5倍。更優(yōu)選0.9倍 1.2倍 的范圍。若為0.8倍以上,則能夠防止在保存或運(yùn)輸中液體由中空纖維膜 的細(xì)孔內(nèi)流失、導(dǎo)致膜性能降低的趨勢。若為1.5倍以下,則液體不會積 存在包裝體內(nèi),不必?fù)?dān)心中空纖維膜與薄膜的密合性降低。此處,水或 水溶液的含有容積是指包裝體內(nèi)保有的全部液體的容積。即,(A)存在 于中空纖維膜細(xì)孔內(nèi)的液體、(B)存在于中空纖維膜的中空部的液體、(C) 中空纖維膜外表面或過濾元件的構(gòu)成部件上附著的液體和(D)薄膜內(nèi)積 存的液體的全部容積。所述(D)值可以通過對薄膜內(nèi)積存的液體進(jìn)行回收 并直接測定容積來獲知。所述(A)、 (B)、 (C)的容積的合計(jì)值可以通過如 下的方法獲知。首先,(a)測定濕潤狀態(tài)下中空纖維膜過濾元件的重量 Wa。接著,(b)將中空纖維膜過濾元件浸漬于水中,用水置換保存液后, 干燥中空纖維膜過濾元件。之后,(c)測定干燥后的中空纖維膜過濾元件 的重量Wc。 (d)設(shè)置換后水的密度為p時,以下式計(jì)算出的值即為所述 (A)、 (B)、 (C)的容積的合計(jì)值。
(Wa-Wc)/ p
并且,中空纖維膜的可保有容積是指中空纖維膜的中空部分(內(nèi)腔, lumen)的容積和細(xì)孔(pore)的容積的合計(jì)容積,是以下式計(jì)算出的值。(內(nèi)徑2x Ji/4x中空部分長度)+((外徑2-內(nèi)徑2)x Ji/4x膜有效長度x細(xì)
孔率)
此處,內(nèi)徑和外徑是中空纖維膜的內(nèi)徑和外徑,膜有效長度是中空
纖維膜的過濾部分的長度,通常為2個端部固定部之間的長度。并且, 中空部分長度是中空部分開口一側(cè)的端部固定部的長度與膜有效長度的 合計(jì),另外,細(xì)孔率是中空纖維膜的細(xì)孔容積相對于中空纖維膜厚壁部 的表觀容積所占的比例。
本發(fā)明的中空纖維膜過濾元件的包裝體可以通過以下方法來制造。
制造中空纖維膜過濾元件后,需要包括如下工序(A)在中空纖維 膜過濾元件的端部固定部與中空纖維膜的分界部分的外周包裹緩沖材料 的工序、(B)將中空纖維膜過濾元件裝進(jìn)阻氣性薄膜內(nèi)的工序、(C)將中 空纖維膜過濾元件裝進(jìn)保護(hù)薄膜內(nèi)的工序、(D)除去薄膜內(nèi)的空氣,在 薄膜和中空纖維膜密合的狀態(tài)下密封的工序。另外,中空纖維膜呈濕潤 狀態(tài)的中空纖維膜過濾元件的包裝體的情況中,需要(E)使中空纖維膜處 于濕潤狀態(tài)的工序。
首先,對在中空纖維膜過濾元件的端部固定部的分界部分包裹緩沖 材料的工序進(jìn)行說明。該工序可以通過如下方法等實(shí)現(xiàn)將片狀的緩沖 材料纏繞在端部固定部和中空纖維膜束的周圍的方法;或是預(yù)先準(zhǔn)備與 端部固定部的形狀匹配的經(jīng)成型的緩沖材料,然后將其安裝的方法。該 工序可以在制造中空纖維膜過濾元件后、在后述的裝進(jìn)薄膜內(nèi)的工序之 前實(shí)施,也可以在收納途中實(shí)施。即,可以實(shí)施在中空纖維膜過濾元件 上安裝緩沖材料后裝進(jìn)薄膜內(nèi)的方法、或是在將中空纖維膜過濾元件裝 進(jìn)薄膜內(nèi)后、密封之前安裝緩沖材料的方法。由于操作性好而優(yōu)選前者。
其次,對裝進(jìn)薄膜內(nèi)的工序進(jìn)行說明。既可以是預(yù)先備好袋狀的薄 膜后向該袋中插入中空纖維膜過濾元件的方法,也可以是以薄膜包裹過 濾元件的方法。使用兩層以上薄膜的情況中,按照適當(dāng)?shù)捻樞虿迦牖蚴?進(jìn)行包裹操作。例如,使用阻氣性薄膜和保護(hù)薄膜時,優(yōu)選先裝進(jìn)阻氣 性薄膜,再裝進(jìn)保護(hù)薄膜。
接著,對使薄膜和中空纖維膜密合的工序進(jìn)行說明。該工序可以通過除去薄膜內(nèi)的空氣來進(jìn)行。首先,使薄膜處于僅部分開口的狀態(tài)以使 空氣易于除去。這一點(diǎn)可以通過對除薄膜的部分外周外的周圍進(jìn)行粘合 或融合的方法來實(shí)施,但特別優(yōu)選上述那樣在收納中空纖維膜過濾元件 之前預(yù)先對周圍進(jìn)行粘合或融合來制成袋狀的方法。作為除去薄膜內(nèi)空 氣的方法,可以舉出由開口部吸引除去空氣的方法;將中空纖維膜過 濾元件連同收納該元件的薄膜一起沉入水中,利用水壓將薄膜內(nèi)的空氣 擠到薄膜外來除去的方法。后者的方法中,將薄膜的開口部以外的部分 沉入水中,使開口部向大氣開放,以使空氣能夠從開口部排出,并使水 不會進(jìn)入薄膜內(nèi)。并且,在前者的方法中通過抽吸進(jìn)行減壓時,使絕對
壓力為95kPa以下,優(yōu)選為40kPa 90kPa的范圍,特別優(yōu)選70 kPa 90kPa的范圍。絕對壓力為95 kPa以下時,則薄膜與中空纖維膜相密合 而能夠發(fā)揮本發(fā)明的效果,特別是為90kPa以下時,能夠更可靠地密合, 同時,即使假設(shè)在長期保存時多少滲入一些氣體也能夠保持密合狀態(tài)。 絕對壓力為40 kPa以上時,薄膜不會因壓力而塑性變形并引起強(qiáng)度的降 低,能夠長期地保持良好的狀態(tài)。并且,若絕對壓力為70 kPa以上,則 在中空纖維膜處于濕潤狀態(tài)時,不會由于中空纖維膜內(nèi)的濕潤液發(fā)生氣 化而導(dǎo)致膜的性能降低。
如上述那樣除去薄膜內(nèi)的空氣使中空纖維膜與薄膜成為密合狀態(tài) 后,在保持該狀態(tài)的條件下密封薄膜。密封時,優(yōu)選在持續(xù)進(jìn)行除去薄 膜內(nèi)的空氣的操作的同時進(jìn)行密封作業(yè),因?yàn)檫@樣可以在中空纖維膜與 薄膜保持密合狀態(tài)的條件下進(jìn)行密封。作為密封方法,薄膜由聚乙烯等 熱融合性材料構(gòu)成的情況下,可以舉出通過加熱薄膜的開口部并進(jìn)行加 壓來進(jìn)行融合的方法(下文中省略為熱封法)作為特別優(yōu)選的方法。并且, 作為其他方法,也可以采用以粘合劑粘合薄膜開口部的方法。
收納于兩層以上的薄膜并密封的情況下,可以采用(a)收納于每一 層薄膜內(nèi)時進(jìn)行密封操作的方法;或是(b)收納于兩層以上的薄膜內(nèi)后, 對幾層一起進(jìn)行密封操作的方法;(c)收納于兩層以上的薄膜內(nèi)后,對所 有的薄膜一起進(jìn)行密封操作的方法。特別優(yōu)選(a)的方法,因?yàn)檫@樣可以 使中空纖維膜與薄膜、以及兩層以上的薄膜彼此更可靠地密合。使中空纖維膜處于濕潤狀態(tài)的工序如下。
中空纖維膜的材料由親水性材料構(gòu)成時,可以通過將中空纖維膜浸 于水中等單純與水相接觸的方法來達(dá)到濕潤狀態(tài)。另一方面,中空纖維 膜的材料由疏水性材料構(gòu)成時,可以通過如下方法來達(dá)到濕潤狀態(tài)使 中空纖維膜與醇等表面張力小的液體相接觸以使該液體浸入細(xì)孔中,然 后與水相接觸,用水置換細(xì)孔中的液體。并且,還可以通過將中空纖維 膜過濾元件浸入水中并在中空纖維膜上施加高壓以使水浸滲到細(xì)孔內(nèi)的 方法來達(dá)到濕潤狀態(tài)。
此外,在封入保存液的情況中,使保存液浸滲到中空纖維膜的細(xì)孔 內(nèi)的方法是適宜的。作為浸滲保存液的方法,可以使用如下方法在上 述使之處于濕潤狀態(tài)的方法中使用保存液代替水的方法;以上述方法達(dá) 到濕潤狀態(tài)后與保存液相接觸使之與水置換的方法。
如上述那樣使中空纖維膜處于濕潤狀態(tài)后,排出該中空纖維膜過濾 元件上附著的多余的液體。對排出附著水的方法沒有特別限定,但最好 選擇不會使細(xì)孔內(nèi)含浸的液體流出的方法和條件。例如,可以舉出(a)在 空氣中靜置,依靠重力作用排出附著液的方法;(b)旋轉(zhuǎn)中空纖維膜過濾 元件,依靠離心力的作用排出附著液的方法;(c)向中空纖維膜過濾元件 上噴射高濕度空氣,依靠風(fēng)力的作用排出附著液的方法等??梢酝ㄟ^選 擇此時的條件調(diào)節(jié)到所優(yōu)選的含量。例如,若為上述(a)的方法,可以通 過適當(dāng)選擇靜置時間來調(diào)節(jié)到所優(yōu)選的含量;若為上述(b)的方法,可以 通過適當(dāng)選擇旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)時間來調(diào)節(jié)到所優(yōu)選的含量;若為上述(c) 的方法,可以通過適當(dāng)選擇所噴射的空氣的流速、流量和時間來調(diào)節(jié)到 所優(yōu)選的含量。
上述的使之處于濕潤狀態(tài)的操作,既可以是在專門用于儲存液體的 水槽內(nèi)使中空纖維膜與液體相接觸的方法,也可以是將中空纖維膜過濾 元件裝進(jìn)薄膜內(nèi)后在該薄膜內(nèi)與液體相接觸的方法。
實(shí)施例
下面對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明,但本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限定。 [中空纖維膜過濾元件的制造]在實(shí)施例1 9和比較例1、 2中使用的中空纖維膜過濾元件如下制造。
使用3300根外徑1.2 mm、內(nèi)徑0.6 mm、長2160 mm、細(xì)孔率70%
的中空纖維膜1,該中空纖維膜1是聚偏二氟乙烯制的細(xì)孔徑0.1,的微 濾膜。并且,作為固定中空纖維膜束來制備過濾元件的部件,使用內(nèi)徑 155 mm、高70mm的頂部端頭2和內(nèi)徑140 mm、高88mm的底部圓環(huán) 3,并使用2根直徑13mm、長2080 mm的支撐棒作為連結(jié)該頂部端頭2 和底部圓環(huán)3的支柱8。另外,頂部端頭2上一體設(shè)置有內(nèi)徑140mm、 深35mm的注射成型用瓶(圖中未示出)。并且,在底部圓環(huán)內(nèi),在88 mm 的高度中,在高38mm的地方以隔板隔開,該隔板相對于高度方向是垂 直的,由此設(shè)置出用于形成膜固定部的區(qū)域。另外,所述隔板上設(shè)有24個 直徑為11mm的貫通孔6'。
首先,在注型夾具上固定頂部端頭2、底部圓環(huán)3和支撐棒。注型 夾具在中央部具有束盛接部,在一端具有用于固定頂部端頭2的端頭固 定部,在另一端具有用于固定底部圓環(huán)3的圓環(huán)固定部,所述束盛接部 用于收納中空纖維膜束的截面呈U字形,長度為1800 mm。束盛接部、 端頭固定部和圓環(huán)固定部在基板上形成一體。
將距一端5 mm的中空部分封堵后,在各中空纖維膜分散開的狀態(tài) 下,分成每束110根的30束中空纖維膜束。將各束的中空部分被封堵的 一側(cè)插入具有30個直徑17 mm的孔的多孔板(直徑150 mm、厚10 mm) 中,將該多孔板裝入頂部端頭2內(nèi)。并且,將中空部分保持幵口狀態(tài)的 一側(cè)的端部裝入底部圓環(huán)內(nèi)。
接著,將24根直徑11 mm、長70 mm的聚乙烯制貫通孔成型栓穿 過設(shè)于底部圓環(huán)3上的(圖中僅示出一部分)貫通孔6',插入中空纖維膜束 內(nèi)。此時,在底部圓環(huán)側(cè)的中空纖維膜束內(nèi)預(yù)先插入圓柱狀的隔離物(該 隔離物的外徑70mm、長800mm,其是通過將厚度為1 mm的發(fā)泡聚乙 烯片巻曲成型而成的),以使中空纖維膜在底部圓環(huán)內(nèi)均等地分散。另外, 該貫通孔成型栓是在一側(cè)具有直徑15 mm、厚2 mm的凸緣部的棒狀物, 凸緣部與底部圓環(huán)內(nèi)的隔板抵接。之后,用布包覆中空纖維膜束的周圍,在布外面用帶子連同注型夾 具的束盛接部一起纏繞固定。然后,將該注型夾具安裝在離心粘合用架 臺上。
以注入軟管連結(jié)設(shè)置于上述離心粘合用架臺上的注型劑罐與設(shè)置于
頂部端頭2上的注射成型用瓶及底部圓環(huán)3。向該注型劑罐內(nèi)裝入注型劑 (雙液混合型聚氨酯樹脂的混合物)。然后,以177rpm的速度旋轉(zhuǎn)離心粘 合用架臺,以使膜固定部形成區(qū)域受到35G的離心力。旋轉(zhuǎn)開始90分鐘 后停止旋轉(zhuǎn),將注型夾具從離心粘合用架臺上取下。將注射成型用瓶與 注入軟管相連結(jié)的部分和底部圓環(huán)與注入軟管相連結(jié)的部分切下。將其 在5(TC的干燥機(jī)內(nèi)加熱24小時。之后,在注射成型用瓶和頂部端頭2的 邊界附近切斷,使中空纖維膜開口。
之后解開帶子,從注型夾具中取出中空纖維膜束經(jīng)固定的過濾元件, 取下插在底部圓環(huán)側(cè)的中空纖維膜束內(nèi)的隔離物。并且,將插在底部圓 環(huán)3內(nèi)的所有的貫通孔成型栓拔出。由此在底部圓環(huán)側(cè)的端部固定部上 形成直徑為llmm的貫通孔。
通過上述操作,得到了外壓式中空纖維膜過濾元件,其中,中空纖 維膜束的一個端部在分割為30小束的狀態(tài)下固定在頂部端頭2上,另一 個的端部在中空纖維膜1根根地分散開的狀態(tài)下固定在底部圓環(huán)3上。 該過濾元件的膜有效長度為2000mm、膜面積為25m2。并且,頂部端頭 的端部固定部上的中空纖維膜束的外周與頂部端頭的外周相差11 mm, 底部圓環(huán)的端部固定部上的中空纖維膜束的外周與底部圓環(huán)的外周相差 5 mm。
在將中空纖維膜過濾元件浸漬于60重量%的乙醇水溶液中的狀態(tài) 下,進(jìn)行30分鐘抽濾,使細(xì)孔內(nèi)充滿所述水溶液。接著,在浸漬于流水 中的狀態(tài)下抽濾30分鐘,使細(xì)孔內(nèi)被水置換。
對中空纖維膜過濾元件進(jìn)行濕潤化處理后,在頂部端頭上借助圓型 環(huán)氣密連接帶有管嘴的蓋子,浸入裝滿純水的水槽中。在該管嘴處進(jìn)行抽吸以使壓力達(dá)到-0.03 MPa(表壓),對透過中空纖維膜的水的流量進(jìn)行 測定。另外,將測定時的水溫調(diào)節(jié)至25'C。
對以上述方法制造的中空纖維膜過濾元件進(jìn)行了測定,結(jié)果為3.3 m3/h。
首先,切斷中空纖維膜過濾元件包裝體的薄膜,回收流到薄膜內(nèi)的 保存液,測定其容積Vz(l)。接著,將中空纖維膜過濾元件由薄膜內(nèi)取出, 測定重量Wa(kg)。之后,將中空纖維膜過濾元件浸入水中,用水置換保 存液后,在干燥機(jī)中加熱中空纖維膜過濾元件進(jìn)行干燥。然后,測定干 燥后的中空纖維膜過濾元件的重量Wc(kg)。置換后的水的密度為1.0g/ml, 按照下式(l)求出含有容積Vt(l)。
Vt=(Wa-Wc)/l .0+Vz, (1)
另外,適當(dāng)?shù)卦跐B漏試驗(yàn)或外觀檢查的間隙中進(jìn)行了上述各項(xiàng)測定。 [中空纖維膜過濾元件包裝體的運(yùn)輸試驗(yàn)]
在橫放的狀態(tài)下將中空纖維膜過濾元件包裝體裝入紙殼箱中,用卡 車運(yùn)輸2000km。之后,取出中空纖維膜過濾元件,進(jìn)行外觀檢查和滲漏 試驗(yàn)。
另外,將實(shí)施例1 10和比較例1 3的包裝體裝在同樣的卡車上進(jìn) 行了運(yùn)輸試驗(yàn)。
在中空纖維膜過濾元件頂部端頭上隔著圓型環(huán)氣密連接帶有管嘴的 蓋子,浸入水中。在中空纖維膜過濾元件完全浸于水中的狀態(tài)下,以0.1 MPa 的表壓由該管嘴壓入空氣,肉眼觀察是否有氣泡從中空纖維膜中逸出。 連續(xù)地有氣泡逸出時,即判斷為"有滲漏"。
實(shí)施例1給出如下的例子使用厚1.3 mm的發(fā)泡聚乙烯片作為緩沖 材料,使用含有聚偏二氯乙烯層和低密度聚乙烯層的多層薄膜(旭化成制, 商品名了口y-S, P型")作為阻氣性多層薄膜,使用厚200pm的 低密度聚乙烯制薄膜作為保護(hù)薄膜。該多層薄膜的厚度為50!am,依照 ASTM-F1249(38°C, 90。/。RH)的方法測定的透濕度為6 g/(m、天)。預(yù)先分別對阻氣性薄膜和保護(hù)薄膜的兩個長邊和一個短邊進(jìn)行熱封,成型為袋 狀。
在如上述那樣制造的中空纖維膜過濾元件的底部圓環(huán)的全部外周部
和由底部圓環(huán)到距其200 mm部分的中空纖維膜束外周纏繞3層緩沖材 料,并以膠帶固定。
接著,將該中空纖維膜過濾元件裝入制成袋狀的阻氣性多層薄膜中, 由開口部插入抽吸管嘴,抽吸內(nèi)部的空氣,減壓直至該薄膜與中空纖維 膜束外周相密合。此時抽吸管嘴處的絕對壓力為60 kPa。拔下抽吸管嘴 后立即以10mm的寬度將該薄膜的開口側(cè)端部熱融合,從而密封。進(jìn)而, 將該包裝體裝入保護(hù)薄膜中,與上述相同地減壓至絕對壓力為60 kPa后, 以10mm的寬度將該薄膜的開口側(cè)端部熱融合,從而密封。由此得到中 空纖維膜過濾元件的包裝體。
該中空纖維膜過濾元件的包裝體中,在中空纖維膜的95%以上的長 度方向上的范圍中,中空纖維膜束外周部與阻氣性薄膜或緩沖材料相密 合,在距頂部端頭端約30 mm的范圍內(nèi)中空纖維膜束外周與阻氣性薄膜 沒有密合。另外,頂部端頭端與中空纖維膜束外周的粗細(xì)差距較大,由 于薄膜無法順應(yīng)該差距部分而成為沒有密合的狀態(tài)。
在橫放的狀態(tài)下將該中空纖維膜過濾元件包裝體裝入紙殼箱,用卡 車進(jìn)行了運(yùn)輸試驗(yàn)。行車2000km后進(jìn)行滲漏檢査,發(fā)現(xiàn)沒有出現(xiàn)滲漏。 并且,對中空纖維膜束外周上的中空纖維膜進(jìn)行了仔細(xì)的觀察,發(fā)現(xiàn)完 全沒有出現(xiàn)部分凹陷或傷痕之類的異常。
對該中空纖維膜過濾元件進(jìn)行濕潤化處理,測定了純水透水量,結(jié) 果為3.2m3/h,與剛制造完的中空纖維膜過濾元件的測定值沒有顯著性差 異。
首先,在用緩沖材料包裹底部圓環(huán)側(cè)前,按照上述方法用純水處理 中空纖維膜過濾元件使其處于濕潤狀態(tài),然后在25°C-70% RH的環(huán)境下 豎置狀態(tài)下靜置30分鐘。除了使用中空纖維膜處于濕潤狀態(tài)的過濾元件, 并將收納于阻氣性多層薄膜內(nèi)時和收納于保護(hù)薄膜內(nèi)時各薄膜內(nèi)的減壓操作的絕對壓力改為85kPa進(jìn)行包裝以外,與實(shí)施例l同樣地操作,制 造2根中空纖維膜過濾元件包裝體。該中空纖維膜過濾元件的包裝體中, 在中空纖維膜的95%以上的長度方向上的范圍中,中空纖維膜束外周部 與阻氣性薄膜或緩沖材料相密合,在距頂部端頭端約30 mm的范圍內(nèi)中 空纖維膜束外周與阻氣性薄膜沒有密合。 對上述2根包裝體進(jìn)行了運(yùn)輸試驗(yàn)。
將2根中的1根開封,回收薄膜中的液體,測定容積Vz。接著,從 薄膜內(nèi)取出中空纖維膜過濾元件測定重量Wa。之后實(shí)施滲漏檢查,發(fā)現(xiàn) 沒有滲漏。并且,對中空纖維膜束外周上的中空纖維膜進(jìn)行了仔細(xì)的觀 察,發(fā)現(xiàn)完全沒有出現(xiàn)部分凹陷或傷痕之類的異常。
接著,對該中空纖維膜過濾元件的純水透水量進(jìn)行了測定,結(jié)果為 3.4 m3/h,與剛制造完的中空纖維膜過濾元件的測定值沒有顯著性差異。
然后在干燥機(jī)內(nèi)加熱干燥該中空纖維膜過濾元件,測定干燥狀態(tài)下 的重量Wc。根據(jù)上述式(l)由這些測定值和水的密度(1.0g/ml)求出含有容 積,計(jì)算其與可保有容積的比,結(jié)果為l.l倍。
剩下的1根在室溫下保存6個月后開封,回收薄膜中的液體,測定 容積Vz。接著,從薄膜內(nèi)取出中空纖維膜過濾元件測定重量Wa。之后 實(shí)施滲漏檢査,發(fā)現(xiàn)沒有滲漏。并且,對中空纖維膜束外周上的中空纖 維膜進(jìn)行了仔細(xì)的觀察,發(fā)現(xiàn)完全沒有出現(xiàn)部分凹陷或傷痕之類的異常。
接著,對該中空纖維膜過濾元件的純水透水量進(jìn)行了測定,結(jié)果為 3.3 m3/h,與保存前的中空纖維膜過濾元件的測定值沒有顯著性差異。
然后在干燥機(jī)內(nèi)加熱干燥該中空纖維膜過濾元件,測定干燥狀態(tài)下 的重量Wc。由這些測定值和水的密度(1.0g/ml)求出含有容積,計(jì)算其與
可保有容積的比,結(jié)果與上述相同,為1.1倍。 [實(shí)施例3]
使用厚2.3 mm的氣泡片材作為緩沖材料,使用含有乙烯乙烯基醇 共聚物層、尼龍層和低密度聚乙烯層的多層薄膜(四國化成制,商品名 "年卞:/乂7^》厶,G型")作為阻氣性多層薄膜。該多層薄膜的厚 度為80pm,依照ASTM-F1249 (38°C, 90% RH)的方法測定的透濕度為8g/(m、天)。另外,中空纖維膜的濕潤處理中,靜置時間為15分鐘,除 此以外,與實(shí)施例2同樣地進(jìn)行操作。并且,使用與實(shí)施例1同樣的保 護(hù)薄膜。預(yù)先分別對阻氣性薄膜和保護(hù)薄膜的兩個長邊和一個短邊進(jìn)行 熱封,成型為袋狀。
在經(jīng)濕潤處理的中空纖維膜過濾元件的底部圓環(huán)的全部外周部和由 底部圓環(huán)到距其200 mm部分的中空纖維膜束外周纏繞2層緩沖材料,并 以膠帶固定。
接著,將該中空纖維膜過濾元件裝入制成袋狀的阻氣性多層薄膜中, 再裝入保護(hù)薄膜中。由阻氣性多層薄膜的開口部插入抽吸管嘴,抽吸內(nèi) 部的空氣,減壓直至該薄膜與中空纖維膜束外周相密合。此時抽吸管嘴 處的絕對壓力為85 kPa。拔下抽吸管嘴后立即以10 mm的寬度將阻氣性 多層薄膜的開口側(cè)端部熱融合,從而密封。之后由保護(hù)薄膜的開口部插 入抽吸管嘴,抽吸內(nèi)部的空氣,減壓直至該薄膜與阻氣性薄膜相密合。 此時抽吸管嘴處的絕對壓力為85 kPa。拔下抽吸管嘴后立即以10 mm的 寬度將保護(hù)薄膜的開口側(cè)端部熱融合,從而密封。按照這樣的方法制造 出2根中空纖維膜過濾元件的包裝體。
該中空纖維膜過濾元件的包裝體中,在中空纖維膜的95%以上的長 度方向上的范圍中,中空纖維膜束外周部與阻氣性薄膜或緩沖材料相密 合,在距頂部端頭端約50 mm的范圍內(nèi)中空纖維膜束外周與阻氣性薄膜 沒有密合。
與實(shí)施例1同時對上述2根包裝體進(jìn)行了運(yùn)輸試驗(yàn)。
與實(shí)施例2同樣地操作,在運(yùn)輸試驗(yàn)剛結(jié)束后對1根進(jìn)行滲漏試驗(yàn), 發(fā)現(xiàn)沒有滲漏。并且,對中空纖維膜束外周上的中空纖維膜進(jìn)行了仔細(xì) 的觀察,發(fā)現(xiàn)完全沒有出現(xiàn)部分凹陷或傷痕之類的異常。
接著,對該中空纖維膜過濾元件的純水透水量進(jìn)行了測定,結(jié)果為 3.4 mVh,與剛制造完的中空纖維膜過濾元件的測定值沒有顯著性差異。
并且,與實(shí)施例2同樣地測定液體的含有容積,計(jì)算其與可保有容 積的比,結(jié)果為1.2倍。
另外,剩下的1根與實(shí)施例2同時保存6個月。保存后進(jìn)行滲漏試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)沒有滲漏。并且,與上述同樣地對中空纖維膜的外觀進(jìn)行了仔 細(xì)的觀察,發(fā)現(xiàn)完全沒有出現(xiàn)部分凹陷或傷痕之類的異常。
接著,對該中空纖維膜過濾元件的純水透水量進(jìn)行測定,結(jié)果為
3.2 mVh,與保存前的中空纖維膜過濾元件的測定值沒有顯著性差異。
并且,與實(shí)施例2同樣地測定液體的含有容積,計(jì)算其與可保有容 積的比,結(jié)果與上述相同,為1.2倍。 [實(shí)施例4]
除使用65重量%的甘油水溶液作為保存液,并將各薄膜內(nèi)進(jìn)行的減 壓操作的絕對壓力改為80 kPa以外,與實(shí)施例2同樣地操作,制造2根 包裝體。該中空纖維膜過濾元件的包裝體中,在中空纖維膜的95%以上 的長度方向上的范圍中,中空纖維膜束外周部與阻氣性薄膜或緩沖材料 相密合,在距頂部端頭端約30 mm的范圍內(nèi)中空纖維膜束外周與阻氣性 薄膜沒有密合。
對上述2根包裝體進(jìn)行了運(yùn)輸試驗(yàn)。
與實(shí)施例2同樣地操作,在運(yùn)輸試驗(yàn)剛結(jié)束后對1根進(jìn)行了滲漏試 驗(yàn),發(fā)現(xiàn)沒有滲漏。并且,對中空纖維膜束外周上的中空纖維膜進(jìn)行了 仔細(xì)的觀察,發(fā)現(xiàn)完全沒有出現(xiàn)部分凹陷或傷痕之類的異常。
接著,對該中空纖維膜過濾元件的純水透水量進(jìn)行了測定,結(jié)果為
3.3 mVh,與剛制造完的中空纖維膜過濾元件的測定值相同。
并且,與實(shí)施例2同樣地測定液體的含有容積,計(jì)算其與可保有容 積的比,結(jié)果為1.5倍。
另外,剩下的1根與實(shí)施例2同時保存6個月。保存后進(jìn)行滲漏試 驗(yàn),發(fā)現(xiàn)沒有滲漏。并且,與上述同樣地對中空纖維膜的外觀進(jìn)行了仔 細(xì)的觀察,發(fā)現(xiàn)完全沒有出現(xiàn)部分凹陷或傷痕之類的異常。
接著,對該中空纖維膜過濾元件的純水透水量進(jìn)行了測定,結(jié)果為
3.4 m3/h,與保存前的中空纖維膜過濾元件的測定值沒有顯著性差異。
并且,與實(shí)施例2同樣地測定液體的含有容積,計(jì)算其與可保有容 積的比,結(jié)果與上述相同,為1.5倍。 [實(shí)施例5]使用30重量%的氯化鈣水溶液作為保存液,在25t:、濕度40MRH的環(huán)境下靜置4小時進(jìn)行濕潤化處理,并將各薄膜內(nèi)進(jìn)行的減壓操作的絕對壓力改為80kPa,除此以外,與實(shí)施例2同樣地操作,制造2根包裝體。該中空纖維膜過濾元件的包裝體中,在中空纖維膜的95%以上的長度方向上的范圍中,中空纖維膜束外周部與阻氣性薄膜或緩沖材料相密合,在距頂部端頭端約30 mm的范圍內(nèi)中空纖維膜束外周與阻氣性薄膜沒有密合。
對上述2根包裝體進(jìn)行了運(yùn)輸試驗(yàn)。
與實(shí)施例2同樣地操作,在運(yùn)輸試驗(yàn)剛結(jié)束后對1根進(jìn)行了滲漏試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)沒有滲漏。并且,對中空纖維膜束外周上的中空纖維膜進(jìn)行了仔細(xì)的觀察,發(fā)現(xiàn)完全沒有出現(xiàn)部分凹陷或傷痕之類的異常。
接著,對該中空纖維膜過濾元件的純水透水量進(jìn)行了測定,結(jié)果為3.2 m3/h,與剛制造完的中空纖維膜過濾元件的測定值沒有顯著性差異。
并且,與實(shí)施例2同樣地測定液體的含有容積,計(jì)算其與可保有容積的比,結(jié)果為0.8倍。
另外,剩下的1根與實(shí)施例2同時保存6個月。保存后進(jìn)行滲漏試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)沒有滲漏。并且,與上述同樣地對中空纖維膜的外觀進(jìn)行了仔細(xì)的觀察,發(fā)現(xiàn)完全沒有出現(xiàn)部分凹陷或傷痕之類的異常。
接著,對該中空纖維膜過濾元件的純水透水量進(jìn)行了測定,結(jié)果為3.2m3/h,與保存前的中空纖維膜過濾元件的測定值相同。
并且,與實(shí)施例2同樣地測定液體的含有容積,計(jì)算其與可保有容積的比,結(jié)果與上述相同,為0.8倍。
實(shí)施例6給出了使用含有6-尼龍層和低密度聚乙烯層的多層薄膜(Ozaki Fine Chemical Co.審lJ,商品名"卜li 7W于一 口 乂")作為阻氣性薄膜、不使用保護(hù)薄膜的例子。該多層薄膜的厚度為100pm,依照ASTM-F1249 (38°C, 90% RH)的方法測定的透濕度為8 g/(m、天)。由該
多層薄膜制成的阻氣性薄膜通過預(yù)先在管狀的開口端的一側(cè)進(jìn)行熱封而成型為袋狀。除了將阻氣性薄膜內(nèi)進(jìn)行的減壓操作的壓力改為50kPa以外,與實(shí) 施例1同樣地得到了包裝體。
該中空纖維膜過濾元件的包裝體中,在中空纖維膜的80%以上的長 度方向上的范圍中,中空纖維膜束外周部與阻氣性薄膜或緩沖材料相密 合,在距頂部端頭端約30 mm的范圍內(nèi)中空纖維膜束外周與阻氣性薄膜 沒有密合。
與實(shí)施例1同樣地對該中空纖維膜過濾元件包裝體利用卡車進(jìn)行了 運(yùn)輸試驗(yàn)。行車2000 km后,進(jìn)行滲漏試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)沒有滲漏。并且,對 中空纖維膜束外周上的中空纖維膜進(jìn)行了仔細(xì)的觀察,發(fā)現(xiàn)完全沒有出 現(xiàn)部分凹陷或傷痕之類的異常。
對該中空纖維膜過濾元件進(jìn)行濕潤化處理,測定純水透水量,結(jié)果 為3.2 mVh,與剛制造完的中空纖維膜過濾元件的測定值沒有顯著性差 異。
實(shí)施例7給出了使用厚度為5mm的具有連續(xù)氣泡結(jié)構(gòu)的海綿片作為 緩沖材料的例子。
作為保存液,使用65重量%的甘油水溶液,除此以外,與實(shí)施例2 同樣地對中空纖維膜過濾元件進(jìn)行了濕潤化處理。在該中空纖維膜過濾 元件的底部圓環(huán)全部外周部和由底部圓環(huán)起200mm部分的中空纖維膜束 外周上纏繞3層所述緩沖材料,用膠帶固定。然后,除了將對各薄膜內(nèi) 實(shí)施減壓操作時的絕對壓力改為80kPa以外,與實(shí)施例2同樣地制造2 根包裝體。
該中空纖維膜過濾元件的包裝體中,在中空纖維膜的95%以上的長 度方向上的范圍中,中空纖維膜束外周部與阻氣性薄膜或緩沖材料相密 合,在距頂部端頭端約30 mm的范圍內(nèi)中空纖維膜束外周與阻氣性薄膜 沒有密合。
對上述2根包裝體進(jìn)行了運(yùn)輸試驗(yàn)。
對于i根,與實(shí)施例2同樣地在剛進(jìn)行完運(yùn)輸試驗(yàn)后立刻進(jìn)行了滲 漏試驗(yàn),沒有發(fā)現(xiàn)滲漏。并且,對中空纖維膜束外周上的中空纖維膜進(jìn)行了仔細(xì)的觀察,發(fā)現(xiàn)完全沒有出現(xiàn)部分凹陷或傷痕之類的異常。
接著,對該中空纖維膜過濾元件的純水透水量進(jìn)行了測定,結(jié)果為
3.4 m3/h,與剛制造完的中空纖維膜過濾元件的測定值沒有顯著性差異。
并且,與實(shí)施例2同樣地測定液體的含有容積,計(jì)算其與可保有容積的比,結(jié)果為1.5倍。
進(jìn)而,對于剩下的l根,與實(shí)施例2同時保存了 6個月。保存后進(jìn)行了滲漏試驗(yàn),沒有發(fā)現(xiàn)滲漏。并且,與上述相同地對中空纖維膜的外觀進(jìn)行了詳細(xì)的觀察,結(jié)果完全沒有出現(xiàn)傷痕,僅出現(xiàn)部分輕微的凹陷,是被認(rèn)為實(shí)用上不存在問題的狀態(tài)。另外,由包裝體中取出后的緩沖材料發(fā)生了塑性變形,厚度變薄。
接著,對該中空纖維膜過濾元件的純水透水量進(jìn)行測定,結(jié)果為3.3 m3/h,與保存前的中空纖維膜過濾元件的測定值相同。
并且,與實(shí)施例2同樣地測定液體的含有容積,計(jì)算其與可保有容積的比,結(jié)果與上述相同,為1.5倍。
實(shí)施例8給出了使用發(fā)泡聚乙烯制的成型體作為緩沖材料配置在中空纖維膜束外周的例子。該成型體是將內(nèi)徑120mm、外徑150mm、長300mm的圓筒沿長度方向分成兩半后的產(chǎn)物,將兩個對在一起就成為圓筒狀。
作為保存液,使用65重量%的甘油水溶液,除此以外,與實(shí)施例2同樣地對中空纖維膜過濾元件進(jìn)行了濕潤化處理。在由距離該中空纖維膜過濾元件的底部圓環(huán)側(cè)端部固定部的分界面50mm的位置到距離350mm的部分的中空纖維膜束的外周扣上2個所述成型體,在所形成的圓筒中收納中空纖維膜束后,用膠帶固定2個緩沖材料。此時,使支柱8位于2個成型體的交合處。然后,除了將對各薄膜內(nèi)實(shí)施減壓操作時的絕對壓力改為80kPa以外,與實(shí)施例2同樣地制造2根包裝體。
該中空纖維膜過濾元件的包裝體中,在中空纖維膜的70%以上的長度方向上的范圍中,中空纖維膜束外周部與阻氣性薄膜相密合,在距頂部端頭端約30 mm的范圍內(nèi)中空纖維膜束外周與阻氣性薄膜沒有密合。對上述2根包裝體進(jìn)行了運(yùn)輸試驗(yàn)。
對于1根,與實(shí)施例2同樣地在剛進(jìn)行完運(yùn)輸試驗(yàn)后立刻進(jìn)行了滲
漏試驗(yàn),沒有發(fā)現(xiàn)滲漏。并且,對中空纖維膜束外周上的中空纖維膜進(jìn) 行了仔細(xì)的觀察,發(fā)現(xiàn)完全沒有出現(xiàn)部分凹陷或傷痕之類的異常。 接著,對該中空纖維膜過濾元件的純水透水量進(jìn)行測定,結(jié)果為
3.3 m3/h,與剛制造完的中空纖維膜過濾元件的測定值相同。
并且,與實(shí)施例2同樣地測定液體的含有容積,計(jì)算其與可保有容 積的比,結(jié)果為1.5倍。
進(jìn)而,對于剩下的1根,與實(shí)施例2同時保存了 6個月。保存后進(jìn) 行了滲漏試驗(yàn),沒有發(fā)現(xiàn)滲漏。并且,與上述同樣地對中空纖維膜的外 觀進(jìn)行了仔細(xì)的觀察,發(fā)現(xiàn)完全沒有出現(xiàn)部分凹陷或傷痕之類的異常。
接著,對該中空纖維膜過濾元件的純水透水量進(jìn)行測定,結(jié)果為 3.3 m3/h,與保存前的中空纖維膜過濾元件的測定值相同。
并且,與實(shí)施例2同樣地測定液體的含有容積,計(jì)算其與可保有容 積的比,結(jié)果與上述相同,為1.5倍。
實(shí)施例9給出了使用發(fā)泡聚乙烯制的成型為外徑70mm、全長500mm 的成型體作為緩沖材料配置在中空纖維膜束內(nèi)部的例子。該成型體是兩 端呈現(xiàn)外徑為70mm的半球狀的圓柱狀,重量約為80g,非常輕。
作為保存液,使用65重量%的甘油水溶液,除此以外,與實(shí)施例2 同樣地對中空纖維膜過濾元件進(jìn)行濕潤化處理。在中空纖維膜束的中央 部插入所述成型體,以使該成型體的端部位于距離所述中空纖維膜過濾 元件的底部圓環(huán)側(cè)端部固定部的分界面50mm的位置。插入時,注意不 要刮到中空纖維膜使其受損。然后,除了將對各薄膜內(nèi)實(shí)施減壓操作時 的絕對壓力改為80kPa以外,與實(shí)施例2同樣地制造2根包裝體。
該中空纖維膜過濾元件的包裝體中,在中空纖維膜的95%以上的長 度方向上的范圍中,中空纖維膜束外周部與阻氣性薄膜相密合,在距頂 部端頭端約30 mm的范圍內(nèi)中空纖維膜束外周與阻氣性薄膜沒有密合。
對上述2根包裝體進(jìn)行了運(yùn)輸試驗(yàn)。對于1根,與實(shí)施例2同樣地在剛進(jìn)行完運(yùn)輸試驗(yàn)后立刻進(jìn)行了滲漏試驗(yàn),沒有發(fā)現(xiàn)滲漏。并且,對中空纖維膜束外周上的中空纖維膜進(jìn)行了仔細(xì)的觀察,發(fā)現(xiàn)完全沒有出現(xiàn)部分凹陷或傷痕之類的異常。
接著,對該中空纖維膜過濾元件的純水透水量進(jìn)行測定,結(jié)果為
3.3 m3/h,與剛制造完的中空纖維膜過濾元件的測定值相同。
并且,與實(shí)施例2同樣地測定液體的含有容積,計(jì)算其與可保有容積的比,結(jié)果為1.5倍。
進(jìn)而,對于剩下的1根,與實(shí)施例2同時保存了 6個月。保存后進(jìn)行了滲漏試驗(yàn),沒有發(fā)現(xiàn)滲漏。并且,與上述同樣地對中空纖維膜的外觀進(jìn)行了仔細(xì)的觀察,發(fā)現(xiàn)完全沒有出現(xiàn)部分凹陷或傷痕之類的異常。
接著,對該中空纖維膜過濾元件的純水透水量進(jìn)行測定,結(jié)果為
3.4 m3/h,與保存前的中空纖維膜過濾元件的測定值沒有顯著性差異。
并且,與實(shí)施例2同樣地測定液體的含有容積,計(jì)算其與可保有容積的比,結(jié)果與上述相同,為1.5倍。[實(shí)施例10]
實(shí)施例10給出了不使用緩沖材料而使中空纖維膜與薄膜密合后進(jìn)行包裝的例子。
首先,如下制造中空纖維膜過濾元件。
使用3300根外徑1.2 mm、內(nèi)徑0.6 mm、長2160 mm、細(xì)孔率70%
的中空纖維膜1,該中空纖維膜1是聚偏二氟乙烯制的細(xì)孔徑0.1pm的微濾膜。并且,作為固定中空纖維膜束來制備過濾元件的部件,使用內(nèi)徑155 mm、高70 mm的頂部端頭2和內(nèi)徑150 mm、高88mm的底部圓環(huán)3,并使用2根直徑13mm、長2080 mm的支撐棒作為連結(jié)該頂部端頭2和底部圓環(huán)3的支柱8。另外,頂部端頭2上一體設(shè)置有內(nèi)徑150mm、深35mm的注射成型用瓶(圖中未示出)。并且,在底部圓環(huán)內(nèi),在88 mm的高度中,在高38mm的地方以隔板隔開,該隔板相對于高度方向是垂直的,由此設(shè)置出用于形成膜固定部的區(qū)域。另外,所述隔板上以中心距離為15 20mm的間隔設(shè)有19個直徑為11 mm的貫通孔6'。
首先,在實(shí)施例1 9的中空纖維膜過濾元件的制造中使用過的注型夾具上固定頂部端頭2、底部圓環(huán)3和支撐棒。穿過設(shè)于底部圓環(huán)3上的 貫通孔6',插入19根直徑llmm、長70mm的聚乙烯制貫通孔成型栓。 另外,該貫通孔成型栓與用于實(shí)施例1 9的中空纖維膜過濾元件的制造 的成型栓相同,使凸緣部與底部圓環(huán)內(nèi)的隔板抵接。
將距一端5 mm的中空部分封堵后,在各中空纖維膜分散開的狀態(tài) 下,分成每束110根的30束中空纖維膜束,用寬5mm的膠帶固定其端 部。將各束的中空部分被封堵的一側(cè)插入具有30個直徑17mm的孔的多 孔板(直徑150mm、厚10mm)中,將該多孔板裝入頂部端頭2內(nèi)。
接著,將110根的小束的中空部分開口的一側(cè)插入底部圓環(huán)3的貫 通孔成型栓之間,進(jìn)行配置以使30束在底部圓環(huán)內(nèi)大致均勻地分散開。 此時,將厚度為lmm的發(fā)泡聚乙烯片纏繞成型為圓柱狀的隔離物(外徑 70mm、長800mm),預(yù)先將其插入底部圓環(huán)側(cè)的中空纖維膜束內(nèi)。
之后,與實(shí)施例1 9的中空纖維膜過濾元件的制造相同地制造中空 纖維膜過濾元件。
通過上述操作,得到了外壓型的中空纖維膜過濾元件,其中,中空 纖維膜束的一個端部在分割為30小束的狀態(tài)下固定在頂部端頭2上,另 一個端部同樣地在分割為30小束的狀態(tài)下固定在底部圓環(huán)3上。該過濾 元件的膜有效長度為2000mm、膜面積為25 m2。并且,頂部端頭的端部 固定部上的中空纖維膜束的外周與頂部端頭的外周相差11 mm,底部圓 環(huán)的端部固定部上的中空纖維膜束的外周與底部圓環(huán)的外周相差5 mm。
接著,作為保存液,使用65重量%的甘油水溶液,除此以外,與實(shí) 施例2同樣地對中空纖維膜過濾元件進(jìn)行了濕潤化處理。
之后,將該中空纖維膜過濾元件收納于與實(shí)施例2相同的2種薄膜 中,除了將對各薄膜內(nèi)實(shí)施減壓操作時的絕對壓力改為80kPa以外,與 實(shí)施例2同樣地制造2根包裝體。另外,該包裝體中沒有使用緩沖材料。
該中空纖維膜過濾元件的包裝體中,在中空纖維膜的95%以上的長 度方向上的范圍中,中空纖維膜束外周部與阻氣性薄膜相密合,在距頂 部端頭端約30 mm的范圍內(nèi)中空纖維膜束外周與阻氣性薄膜沒有密合。
對上述2根包裝體進(jìn)行了運(yùn)輸試驗(yàn)。對于1根,與實(shí)施例2同樣地在剛進(jìn)行完運(yùn)輸試驗(yàn)后立刻進(jìn)行了滲漏試驗(yàn),沒有發(fā)現(xiàn)滲漏。并且,與上述相同地對中空纖維膜的外觀進(jìn)行了詳細(xì)的觀察,結(jié)果完全沒有出現(xiàn)傷痕,僅出現(xiàn)部分輕微的凹陷,是被認(rèn)為實(shí)用上不存在問題的狀態(tài)。
接著,對該中空纖維膜過濾元件的純水透水量進(jìn)行了測定,結(jié)果為
3.4m3/h,與剛制造完的中空纖維膜過濾元件的測定值沒有顯著性差異。
并且,與實(shí)施例2同樣地測定液體的含有容積,計(jì)算其與可保有容積的比,結(jié)果為1.5倍。
進(jìn)而,對于剩下的1根,與實(shí)施例2同時保存了 6個月。保存后進(jìn)行了滲漏試驗(yàn),沒有發(fā)現(xiàn)滲漏。并且,與上述相同地對中空纖維膜的外觀進(jìn)行了詳細(xì)的觀察,結(jié)果完全沒有出現(xiàn)傷痕,僅出現(xiàn)部分輕微的凹陷,是被認(rèn)為實(shí)用上不存在問題的狀態(tài)。
接著,對該中空纖維膜過濾元件的純水透水量進(jìn)行測定,結(jié)果為3.2 m3/h,與保存前的中空纖維膜過濾元件的測定值沒有顯著性差異。
并且,與實(shí)施例2同樣地測定液體的含有容積,計(jì)算其與可保有容積的比,結(jié)果與上述相同,為1.5倍。
如本實(shí)施例那樣,中空纖維膜以小束的狀態(tài)固定的情況下,也可以不使用緩沖材料。通常制成10根 300根的小束即可,優(yōu)選制成20根 150根的小束。
不使用緩沖材料和阻氣性薄膜,在不進(jìn)行除去薄膜內(nèi)空氣的操作的情況下進(jìn)行密封,除此以外,與實(shí)施例l同樣地操作,制造l根包裝體。該包裝體內(nèi),中空纖維膜與薄膜不相密合,成為中空纖維膜能夠容易地移動的狀態(tài)。
對該包裝體進(jìn)行了運(yùn)輸試驗(yàn)。
與實(shí)施例1同樣地進(jìn)行了滲漏試驗(yàn),確認(rèn)到4處存在滲漏。對該滲漏部位進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)中空纖維膜束外周上的4根中空纖維膜在底部圓環(huán)端斷裂。并且,中空纖維膜束外周上的中空纖維膜中,確認(rèn)到15處凹陷的部分。[比較例2]
不使用阻氣性薄膜,在不進(jìn)行除去薄膜內(nèi)空氣的操作的情況下進(jìn)行
密封,除此以外,與實(shí)施例2同樣地操作,制造了 2根包裝體。該包裝體內(nèi),中空纖維膜與薄膜不相密合,成為中空纖維膜能夠容易地移動的狀態(tài)。
對該包裝體進(jìn)行了運(yùn)輸試驗(yàn)。
與實(shí)施例2同樣地對1根進(jìn)行了滲漏試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)沒有滲漏。對中空纖維膜的外觀進(jìn)行仔細(xì)的觀察,確認(rèn)到7處凹陷的部分。
接著,對該中空纖維膜過濾元件的純水透水量進(jìn)行測定,結(jié)果為3.2 m3/h,與剛制造完的中空纖維膜過濾元件的測定值沒有顯著性差異。
并且,與實(shí)施例2同樣地測定液體的含有容積,計(jì)算其與可保有容積的比,結(jié)果為1.1倍。
另外,剩下的1根與實(shí)施例2同時保存6個月。保存后進(jìn)行了滲漏試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)由中空纖維膜的多個部位(數(shù)不清)連續(xù)產(chǎn)生氣泡。對中空纖維膜進(jìn)行了觀察,沒有特別發(fā)現(xiàn)斷裂的部位,但確認(rèn)到7處凹陷的部分。
接著,對該中空纖維膜過濾元件的純水透水量進(jìn)行測定,結(jié)果為2.2 m3/h,與保存前的中空纖維膜過濾元件的測定值相比明顯降低。
將該中空纖維膜過濾元件浸入60重量%的乙醇水溶液中進(jìn)行濕潤處理后,再次進(jìn)行滲漏試驗(yàn),結(jié)果完全沒有產(chǎn)生氣泡。由該結(jié)果和純水透水量的結(jié)果可以判斷,上述滲漏試驗(yàn)中產(chǎn)生的氣泡是由于細(xì)孔內(nèi)的液體流失所導(dǎo)致的現(xiàn)象。即,認(rèn)為中空纖維膜在6個月的保存中變干。
并且,與實(shí)施例2同樣地測定液體的含有容積,計(jì)算其與可保有容積的比,結(jié)果與上述相同,為1.1倍。
除了沒有進(jìn)行除去各薄膜內(nèi)的空氣的操作外,與實(shí)施例10同樣地操作,制造2根包裝體。該包裝體內(nèi),中空纖維膜與薄膜不密合,成為中空纖維膜能夠容易地移動的狀態(tài)。
對該包裝體進(jìn)行了運(yùn)輸試驗(yàn)。
與實(shí)施例2同樣地對1根進(jìn)行了滲漏試驗(yàn),確認(rèn)到1處存在滲漏。對中空纖維膜的外觀仔細(xì)地進(jìn)行了觀察,發(fā)現(xiàn)中空纖維膜束外周上的1 根中空纖維膜在底部圓環(huán)端斷裂。并且,在中空纖維膜束外周的中空纖
維膜上,確認(rèn)到8處凹陷的部分。另外,與實(shí)施例2同樣地測定液體的 含有容積,計(jì)算其與可保有容積的比,結(jié)果為1.5倍。
進(jìn)而,同樣地對剩下的1根進(jìn)行了滲漏試驗(yàn),確認(rèn)到2處存在滲漏。 對中空纖維膜的外觀進(jìn)行仔細(xì)觀察,發(fā)現(xiàn)中空纖維膜束外周上的2根中 空纖維膜在底部圓環(huán)端斷裂。并且,在中空纖維膜束外周的中空纖維膜 上,確認(rèn)到10處凹陷的部分。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的包裝體在運(yùn)輸、處理或保管中不會使中空纖維膜損傷,并 且,在中空纖維膜被保存液潤濕的情況下,中空纖維膜不會損傷且不會 導(dǎo)致性能降低,因此,本發(fā)明的包裝體作為尤其是像用于膜生物反應(yīng)器 法的中空纖維膜過濾元件那樣的浸入式中空纖維膜過濾元件的包裝體是 有用的。
權(quán)利要求
1. 一種中空纖維膜過濾元件的包裝體,該包裝體以至少一層薄膜包裹浸入式中空纖維膜過濾元件,所述浸入式中空纖維膜過濾元件具有由多條中空纖維膜構(gòu)成的中空纖維膜束的至少一個端部被注型劑所固定的端部固定部,所述包裝體的特征在于,在至少一個端部固定部處,薄膜在薄膜與中空纖維膜的至少一部分相密合的狀態(tài)下密封。
2. 如權(quán)利要求l所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其中,該包裝體由所述中空纖維膜過濾元件、包裹該中空纖維膜過濾元件的至少一層薄膜以及緩沖材料構(gòu)成,在至少一個端部固定部處,所述緩沖材料配 置在薄膜與中空纖維膜過濾元件之間從而能夠避免中空纖維膜的損傷。
3. 如權(quán)利要求l所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其中,該包 裝體由所述中空纖維膜過濾元件、包裹該中空纖維膜過濾元件的至少一 層薄膜以及緩沖材料構(gòu)成,在至少一個端部固定部處,于端部固定部與 中空纖維膜的分界部分外周,所述緩沖材料配置在端部固定部或端部固 定部包圍部件與薄膜之間。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其中, 所述緩沖材料具有獨(dú)立空間內(nèi)包結(jié)構(gòu)。
5. 如權(quán)利要求2或3所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其中, 所述緩沖材料由泡沬片材或氣泡片材構(gòu)成。
6. 如權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體, 其中,所述包裹中空纖維膜過濾元件的薄膜為兩層以上,該薄膜的至少 一層包括阻氣性薄膜。
7. 如權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體, 其中,所述包裹中空纖維膜過濾元件的薄膜為兩層以上,該薄膜包括阻 氣性薄膜和保護(hù)薄膜,阻氣性薄膜與中空纖維膜相密合,進(jìn)而阻氣性薄 膜與保護(hù)薄膜相密合。
8. 如權(quán)利要求6所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其中,所述 阻氣性薄膜的厚度為0.03 mm 0.1 mm。
9. 如權(quán)利要求7所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其中,所述 阻氣性薄膜的厚度為0.03 mm 0.1 mm。
10. 如權(quán)利要求8所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其中,所 述阻氣性薄膜為至少含有阻氣層和熱融合層的多層薄膜。
11. 如權(quán)利要求7所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其中,所述 保護(hù)薄膜的厚度為0.1 mm 0.3 mm。
12. 如權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體, 其中,密封后的薄膜內(nèi)為減壓狀態(tài)。
13. 如權(quán)利要求1 3任一項(xiàng)所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體, 其中,所述中空纖維膜過濾元件在中空纖維膜內(nèi)的細(xì)孔部含有水或水溶 液。
14. 如權(quán)利要求13所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其中,水 或水溶液的含有容積為中空纖維膜的可保有容積的0.8倍 1.5倍。
15. 如權(quán)利要求1所述的中空纖維膜過濾元件的包裝體,其中,兩 個端部固定部以由10 300根中空纖維膜構(gòu)成的小束的形式固定。
16. 權(quán)利要求1所述的中空纖維膜過濾元件包裝體的制造方法,其 特征在于,對具有由多條中空纖維膜構(gòu)成的中空纖維膜束的至少一個端 部被注型劑所固定的端部固定部的浸入式中空纖維膜過濾元件進(jìn)行包裝 時,包括如下工序?qū)⒅锌绽w維膜過濾元件裝入薄膜內(nèi)的工序;除去薄 膜內(nèi)的空氣,使中空纖維膜與薄膜呈密合狀態(tài),在保持該狀態(tài)的同時進(jìn) 行密封的工序。
17. 權(quán)利要求2或3所述的中空纖維膜過濾元件包裝體的制造方法, 其特征在于,對具有由多條中空纖維膜構(gòu)成的中空纖維膜束的至少一個 端部被注型劑所固定的端部固定部的浸入式中空纖維膜過濾元件進(jìn)行包 裝時,包括如下工序(A)用緩沖材料對中空纖維膜過濾元件至少一側(cè) 的端部固定部與中空纖維膜的分界部分的外周進(jìn)行包圍的工序,(B)將中 空纖維膜過濾元件裝入阻氣性薄膜內(nèi)的工序,(C)將中空纖維膜過濾元件 裝入保護(hù)薄膜內(nèi)的工序,(D)除去薄膜內(nèi)的空氣,使中空纖維膜與薄膜 呈密合狀態(tài),在保持該狀態(tài)的同時進(jìn)行密封的工序。
18.如權(quán)利要求17所述的中空纖維膜過濾元件包裝體的制造方法, 其中,該制造方法在進(jìn)行上述(A) (D)的工序前包括工序(E):使中空纖 維膜過濾元件中含有水或水溶液,并且,所述制造方法使中空纖維膜過 濾元件中含有水或水溶液以使所述水或水溶液的含有容積為中空纖維膜 的可保有容積的0.8倍 1.5倍。
全文摘要
本發(fā)明涉及中空纖維膜過濾元件的包裝體。其是中空纖維膜束的端部被注型劑所固定的中空纖維膜過濾元件的包裝體,該中空纖維膜過濾元件的包裝體的特征在于,所述包裝體由浸入式中空纖維膜過濾元件、包裹所述中空纖維膜過濾元件的薄膜、以及具有獨(dú)立空間內(nèi)包結(jié)構(gòu)的緩沖材料構(gòu)成,在端部固定部附近,所述緩沖材料配置在端部固定部或端部固定部包圍部件與薄膜之間,并且,薄膜在薄膜與中空纖維膜相密合的狀態(tài)下密封。本發(fā)明還涉及所述包裝體的制造方法。本發(fā)明的中空纖維膜過濾元件包裝體在運(yùn)輸、處理或保管浸入式中空纖維膜過濾元件等的時候不會使中空纖維膜損傷。
文檔編號B01D63/02GK101480580SQ200810002068
公開日2009年7月15日 申請日期2008年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月9日
發(fā)明者渡邊昭廣, 石橋讓 申請人:旭化成化學(xué)株式會社