中空丝膜组件、净水器用滤筒和净水器制造技术

技术编号:19556065 阅读:13 留言:0更新日期:2018-11-24 22:53
本发明专利技术的中空丝膜组件是在筒状箱中填充捆扎多根中空丝膜而得的U字状中空丝膜束、并利用封装材料将所述中空丝膜束的开口端部固定于所述筒状箱的开口部的中空丝膜组件,所述中空丝膜含有疏水性高分子和亲水性高分子,中空丝膜的外径为350μm以下,将筒状箱的垂直于轴向的截面的截面积为最小的地方的截面积设为S、中空丝膜的外周长设为L、填充于筒状箱中的中空丝膜的根数设为N时,(2N×L)/S为6.2以上,粒径0.3μm以上的粒子的除去率为99.9%以上。

Hollow Filament Membrane Components, Filter Tubes and Water Purifiers for Water Purifiers

The hollow filament membrane assembly of the present invention is a hollow filament membrane assembly, which is a U-shaped hollow filament membrane bundle obtained by filling and binding a plurality of hollow filament membranes in a cylindrical box, and fixes the opening end of the hollow filament membrane bundle to the opening part of the cylindrical box by using packaging materials. The hollow filament membrane contains hydrophobic polymer and hydrophilic polymer. When the outer diameter of the hollow filament membrane is less than 350 um, the section area of the tubular box perpendicular to the axial section is the smallest, and the outer length of the hollow filament membrane is L, and the number of hollow filament membranes filled in the tubular box is N, (2N*L)/S is more than 6.2, and the removal rate of particles with particle size above 0.3 um is 99.9%. Above.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】中空丝膜组件、净水器用滤筒和净水器
本专利技术涉及中空丝膜组件、净水器用滤筒和净水器。
技术介绍
近年来,在家庭中净化自来水的净水器被广泛应用,容纳了用于净化自来水的各种滤材的净水滤筒被使用。作为滤材,一般使用将自来水中的游离残留氯、霉味、三卤甲烷、铅等的重金属离子等除去的活性炭、离子交换体、和将自来水中的悬浊物(濁質)成分、细菌类等除去的中空丝膜(中空糸膜)。净水器以安装在水龙头中的类型、内置于阀栓主体的喷头中的类型、设置于水槽下的类型等、各种各样的形态使用,但对于任一形态,由于厨房的空间有限,因此对滤筒尺寸存在限制,期望一种小型紧凑的制品形态。在专利文献1中,具有下述这样的记载:通过规定安装于阀栓主体内而使用的类型的净水器滤筒内的纤维状活性炭部与中空丝膜部的体积比率,可以平衡性良好地设定目标物质的除去寿命。在专利文献2中,作为净水器用途具有难以堵塞的高寿命的膜结构是有效的,作为其事例,公开了适用复合化中空丝膜的事例。另外,在专利文献2中,记载了使聚乙烯的熔融赋形物拉伸开孔,得到疏水性的中空丝膜后,浸渍于亲水性共聚物溶液中而形成亲水性中空丝膜的方法。专利文献3中公开了一种中空丝膜组件,其使用了具有非对称结构的高性能的精密过滤膜,具有在净水器用途中是重要的粒径为0.1μm、0.2μm的粒子的除去率的记载。现有技术文献专利文献[专利文献1]日本国特开2005-768号公报[专利文献2]日本国特开平11-262764号公报[专利文献3]日本国特开2009-285547号公报。
技术实现思路
专利技术欲解决的课题但是,对于专利文献1中公开的净水器滤筒,存在由于在该净水器滤筒中使用的中空丝膜的性能,导致净水器用滤筒的寿命变短的课题。另外,对于专利文献2中公开的复合化中空丝膜,存在下述课题:伴随中空丝膜的复合化,中空丝膜的膜厚变厚,由此中空丝膜的外径也变大,在小型紧凑的空间中难以具有充分的膜面积,使用了上述中空丝膜的净水器用滤筒的寿命变短。另外,对于专利文献2中公开的复合化中空丝膜,在将该中空丝膜进行亲水化的情况下,需要在疏水性的上述中空丝膜上覆盖亲水性高分子。但是,不能解决下述的课题:含有上述亲水性高分子的亲水化剂由于粘度高,从而为了使净水器用滤筒的寿命长期化而减小中空丝膜的外径、提高中空丝膜束中的该中空丝膜的密度时,由于上述的中空丝膜束的亲水化处理,导致中空丝膜彼此密合,中空丝膜束的密合部分不能有效利用,使用了上述中空丝膜的净水器用滤筒的寿命变短。另外,对于专利文献3中公开的中空丝膜组件,存在由于在该中空丝膜组件中使用的中空丝膜的外径、透水性能等,导致使用了上述中空丝膜的净水器用滤筒的寿命变短的课题。因此,本专利技术的目的在于提供满足对于净水器而言所需要的区分(分画)性能(0.3μm以上的粒子的除去性能)、同时即使将中空丝膜组件小型化也具有充分的中空丝膜的膜面积的中空丝膜组件,实现装载该中空丝膜组件的净水器用滤筒的长寿命化。用于解决课题的方案为了解决上述课题,本专利技术利用下面的(1)~(8)构成。(1)中空丝膜组件,其是在筒状箱中填充捆扎多根中空丝膜而得的U字状中空丝膜束、并利用封装材料将所述中空丝膜束的开口端部固定于所述筒状箱的开口部的中空丝膜组件,所述中空丝膜含有疏水性高分子和亲水性高分子,其中,所述中空丝膜的外径为350μm以下,将所述筒状箱的垂直于轴向的截面的截面积为最小的地方的截面积设为S、所述中空丝膜的外周长设为L、填充于所述筒状箱中的所述中空丝膜的根数设为N时,(2N×L)/S为6.2以上,粒径0.3μm以上的粒子的除去率为99.9%以上。(2)根据上述(1)所述的中空丝膜组件,其中,所述中空丝膜的内径与所述中空丝膜的外径之比(内径/外径)为0.67以下。(3)根据上述(1)或(2)所述的中空丝膜组件,其中,相对于所述筒状箱的内侧空间,中空丝膜的填充率为60%以下。(4)根据上述(1)~(3)中任一项所述的中空丝膜组件,其中,所述中空丝膜的透水性能为30ml/Pa/hr/m2以上。(5)根据上述(1)~(4)中任一项所述的中空丝膜组件,其中,所述疏水性高分子为聚砜系高分子。(6)根据上述(1)~(5)中任一项所述的中空丝膜组件,其中,所述亲水性高分子含有聚乙烯吡咯烷酮。(7)净水器用滤筒,其装载有上述(1)~(6)中任一项所述的中空丝膜组件。(8)净水器,其具有上述(7)所述的净水器用滤筒。专利技术的效果根据本专利技术,可以提供满足对于净水器而言所需要的区分性能(0.3μm以上的粒子的除去性能)、同时即使将中空丝膜组件小型化也具有充分的膜面积的中空丝膜组件,可以实现装载了该中空丝膜组件的净水器用滤筒的长寿命化。另外,本中空丝膜组件不仅可以用于净水器用滤筒,也可以用于大尺寸的水处理用组件。具体实施方式以下对于本专利技术的实施方式进行说明。应予说明,在本说明书中,“质量”与“重量”意思相同。本专利技术的中空丝膜组件中使用的中空丝膜可以通过例如利用非溶剂致相分离法、使用二层环喷嘴通过液体注入法来制造不对称结构的中空丝膜的方法等而得到,在所述方法中,在二层环喷嘴的外周缝隙部注入制膜原液,在中心管中注入非凝固性等的液体,形成中空丝膜的中空形状。另外,在上述的方法中,制膜原液例如与非凝固性等的液体一起从二层环喷嘴排出,在规定的区间空走后,导入到设置于下游侧的凝固浴中。然后,制膜原液通过凝固浴而凝固成中空形状,形成为中空丝膜。然后,将该中空丝膜进行水洗,然后卷绕成绞纱(かせ)。上述的中空丝膜含有疏水性高分子,该疏水性高分子构成中空丝膜的基材。然后,对于上述的疏水性高分子,适合使用聚砜、聚醚砜、多芳基化合物等的聚砜系高分子,更为适合使用聚砜。另外,也可以适当选择具有聚偏1,1-二氟乙烯等氟系树脂、三醋酸纤维素、二醋酸纤维素等纤维素系树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯腈、聚酰胺等的物质。此处,在制膜原液中,溶解了聚砜系聚合物等的中空丝膜构成成分。作为溶解聚合物的溶剂,可以使用二甲基亚砜、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、二噁烷等多种溶剂,特别地,期望使用二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮,根据制膜原液的粘度、注入液体的凝固性适当选择即可。另外,在本专利技术的中空丝膜组件中使用的中空丝膜中含有亲水性高分子是重要的。作为其原因,是由于能够在中空丝膜的表面赋予亲水性,能够提高其透水性能,进而还能够抑制悬浊物在中空丝膜上附着而使中空丝膜所具有的微孔堵塞。从能够充分地得到上述效果的角度考虑,亲水性高分子的含量相对于中空丝膜整体的质量优选为3质量份以上,更优选为5质量份以上。另一方面,中空丝膜中的亲水性高分子的含量多时,由于亲水性高分子自身保有水,因此反而形成透过阻力,中空丝膜的透水性能降低。因此,亲水性高分子的质量相对于中空丝膜整体的质量优选为20质量份以下,更优选为15质量份以下。此处,上述亲水性高分子是指水溶性的高分子化合物、或者即使为非水溶性、也通过静电相互作用、氢键与水分子发生相互作用的高分子化合物。具体地,可以列举聚环氧乙烷或聚环氧丙烷这样的聚环氧烷、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮(以下称为“PVP”)、聚乙酸乙烯酯、聚二甲基甲氧基丙烯酸酯、聚二甲基丙烯酰胺、乙烯基吡咯烷酮与丙烯酸的共聚物、乙酸乙烯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.中空丝膜组件,其是在筒状箱中填充捆扎多根中空丝膜而得的U字状中空丝膜束、并利用封装材料将所述中空丝膜束的开口端部固定于所述筒状箱的开口部的中空丝膜组件,所述中空丝膜含有疏水性高分子和亲水性高分子,其中,所述中空丝膜的外径为350μm以下,将所述筒状箱的垂直于轴向的截面的截面积为最小的地方的截面积设为S、所述中空丝膜的外周长设为L、填充于所述筒状箱中的所述中空丝膜的根数设为N时,(2N×L)/S为6.2以上,粒径0.3μm以上的粒子的除去率为99.9%以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.22 JP 2016-0566961.中空丝膜组件,其是在筒状箱中填充捆扎多根中空丝膜而得的U字状中空丝膜束、并利用封装材料将所述中空丝膜束的开口端部固定于所述筒状箱的开口部的中空丝膜组件,所述中空丝膜含有疏水性高分子和亲水性高分子,其中,所述中空丝膜的外径为350μm以下,将所述筒状箱的垂直于轴向的截面的截面积为最小的地方的截面积设为S、所述中空丝膜的外周长设为L、填充于所述筒状箱中的所述中空丝膜的根数设为N时,(2N×L)/S为6.2以上,粒径0.3μm以上的粒子的除去率为99.9%以上。2.根据权利要求1所述的中空丝膜...

【专利技术属性】
技术研发人员:山田诚之田宫龙太上野良之
申请(专利权)人:东丽株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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