分离膜元件制造技术

本发明专利技术涉及一种分离膜元件，是具有分离膜、和在分离膜的透过侧配置的透过侧流路件的分离膜元件，透过侧流路件为在至少一方的面具有凹凸的凹凸片状物，凹凸片状物由沿厚度方向的贯通孔所形成的开孔区域、和除该开孔区域以外的非开孔区域构成，凹凸片状物的凹部中的贯通孔的数量相对于存在于凹凸片状物的贯通孔的总数的比例为80％以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分离膜元件
本专利技术涉及为了将液体、气体等流体所包含的成分分离而使用的分离膜元件。
技术介绍
在用于除去海水和碱水等所包含的离子性物质的技术中，近年来，作为用于节省能源和节省资源的工艺，采用分离膜元件的分离法的利用扩大了。采用分离膜元件的分离法中所使用的分离膜根据其孔径、分离功能方面而分类为微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜、正渗透膜。这些膜被用于例如由海水、碱水和包含有害物的水等制造饮用水、制造工业用超纯水、以及排水处理和有价值物质的回收等，根据作为目标的分离成分和分离性能而分别使用。作为分离膜元件，具有各种形态，但在向分离膜的一方的面供给原水、并从另一方的面获得透过流体这一方面是共通的。分离膜元件以如下方式形成：通过具备被集束的多个分离膜，从而平均每1个分离膜元件的膜面积变大，即平均每1个分离膜元件所获得的透过流体的量变大。作为分离膜元件，根据用途、目的，提出了螺旋型、中空纤维型、板框型、旋转平膜型、平膜集成型等各种形状。例如，反渗透过滤中广泛使用了螺旋型分离膜元件。螺旋型分离膜元件具备中心管、和卷缠在中心管周围的层叠体。层叠体通过层叠将原水(即被处理水)向分离膜表面供给的供给侧流路件、将原水所包含的成分分离的分离膜、和用于将透过分离膜并从供给侧流体分离出的透过侧流体导向中心管的透过侧流路件来形成。螺旋型分离膜元件能够对原水赋予压力，因此在能够大量取出透过流体这一方面优选使用。对于螺旋型分离膜元件，一般而言，为了使供给侧流体的流路形成，作为供给侧流路件，主要使用高分子制的网状物。此外，作为分离膜，使用层叠型的分离膜。层叠型的分离膜具备从供给侧到透过侧层叠的由聚酰胺等交联高分子形成的分离功能层、由聚砜等高分子形成的多孔性树脂层(多孔性支持层)、由聚对苯二甲酸乙二醇酯等高分子形成的无纺布的基材。此外，作为透过侧流路件，在防止分离膜的凹陷并且使透过侧的流路形成的目的下，使用与供给侧流路件相比间隔细的被称为特里科经编织物的编织物构件。近年来，因为对造水成本降低的要求高涨，因此要求分离膜元件的高性能化。例如，为了提高分离膜元件的分离性能、和增大平均每单位时间的透过流体量，提出了提高各流路构件等分离膜元件构件的性能。具体而言，专利文献1中提出了具备将丝配置在无纺布上形成的流路件的分离膜元件。专利文献2中提出了将一般的膜压印成形，改善了点等膜表面方向的液体通过性的分离膜元件。现有技术文献专利文献专利文献1：美国专利申请公开第2012-0261333号说明书专利文献2：日本特开2006-247453号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，专利文献1中，由于在无纺布等表面具有孔的片中含浸固定有熔融了的热塑性树脂，因此制造装置大型化，工艺变得复杂，如专利文献2那样因为流路件为非多孔性，因此存在下述问题：在流路件的内部不产生空间，结果要通过的液体流被限制，所得的分离膜元件的造水量变低。因此，本专利技术的目的是提供：兼顾分离膜元件的制造工序稳定化与分离膜元件的高造水化的、装填有凹凸片状物的分离膜元件。用于解决课题的手段为了达到上述目的，根据本专利技术，提供一种分离膜元件，是具有分离膜、和在上述分离膜的透过侧配置的透过侧流路件的分离膜元件，上述透过侧流路件为在至少一方的面具有凹凸的凹凸片状物，上述凹凸片状物由沿厚度方向的贯通孔所形成的开孔区域、和除该开孔区域以外的非开孔区域构成，上述凹凸片状物的凹部中的上述贯通孔的数量相对于存在于上述凹凸片状物的上述贯通孔的总数的比例为80％以上。此外，根据本专利技术的优选方案，提供一种分离膜元件，是具有分离膜、和在上述分离膜的透过侧配置的透过侧流路件的分离膜元件，上述透过侧流路件为在至少一方的面具有凹凸的凹凸片状物，上述凹凸片状物由沿厚度方向的贯通孔所形成的开孔区域、和除该开孔区域以外的非开孔区域构成，凹部中的上述贯通孔所形成的开孔面积相对于凸部和凹部中的上述贯通孔所形成的开孔面积的合计(贯通孔的面积的分布)为85％以上。此外，根据本专利技术的优选方案，提供一种分离膜元件，上述透过侧流路件中的凹凸配置在上述透过侧流路件的一方的面。此外，根据本专利技术的优选方案，提供权利要求1或2所述的分离膜元件，上述凹凸片状物的凹部中的上述贯通孔的开孔面积相对于上述凹凸片的凹部的面积为3％以上且20％以下。此外，根据本专利技术的优选方案，提供一种分离膜元件，在与上述凸部的长度方向垂直并且在长度方向上通过凸部中心的横截面中，上述凸部的横截面积相对于上述凸部的宽度与高度的积之比为0.6以上且0.99以下。此外，根据本专利技术的优选方案，提供一种分离膜元件，上述凸部的横截面积相对于上述凸部的宽度与高度的积之比为0.9以上且0.99以下。此外，根据本专利技术的优选方案，提供一种分离膜元件，上述贯通孔的平均孔径为0.1mm以上且0.5mm以下。此外，根据本专利技术的优选方案，提供一种分离膜元件，上述凹凸片以无拉伸聚丙烯作为主成分。专利技术的效果根据本专利技术，通过流路截面形状的均匀性高并且对凹凸片状物赋予贯通孔，从而易于将透过水导向透过侧流路，能够提高凹凸片状物的厚度方向的透过水的流动性，减轻流动方向的透过水与凹凸片状物的摩擦，因此与不具有贯通孔的情况相比，能够降低透过侧流路的阻力、提高分离膜元件的造水量。附图说明图1是表示本专利技术的分离膜元件的一例的示意图。图2是表示能够适用于本专利技术的透过侧流路件的一例的立体图。图3是表示流路沿一个方向排列的透过侧流路件的一例的立体图。图4是凹凸片的横截面图的一例。图5是凹凸片中的凸部的横截面图的一例。图6是表示凹凸片的贯通孔的图的一例。具体实施方式接下来，对本专利技术的分离膜元件的实施方式详细地说明。＜分离膜元件的概要＞分离膜元件的制造方法没有限定，如图1所示，能够将供给侧流路件1用分离膜2夹入，使透过侧流路件3层叠而制成一组单元，螺旋状地卷围在集水管4周围而获得分离膜元件5。在本专利技术中，支持受到原水压力的分离膜透过侧的透过侧流路件3为被赋形的凹凸片状物，并且凸部6主要具有支持分离膜的作用，凹部7具有大量贯通孔，因此主要能够赋予厚度方向的水的流动性。这里，所谓被赋形，是指在将以使片状物变形而在该状态下固定的形态、使由与片状物相同种类或不同种类的原材料形成的物体与其表面接合的形态、对片状物进行蚀刻的形态等被赋形的片状物(凹凸片状物)用分离膜夹着的情况下，以在凹凸片状物与分离膜之间形成流路空间的方式进行处理。即，通过将片状物赋形，能够获得凹凸片状物。＜具有贯通孔的凹凸片状物＞在使用凹凸片状物作为流路件的情况下，特别是如螺旋型元件的透过侧流路件那样，在从凹凸片状物的表面和背面的任一方向，流入从分离膜过滤出的水(透过水)的情况下，优选在凹凸片状物的厚度方向具有贯通孔。通过在凹凸片状物的厚度方向具有贯通孔，能够易于将透过水导向透过侧流路，提高凹凸片状物的厚度方向的透过水的流动性，减轻流动方向的透过水与凹凸片状物的摩擦，因此与不具有贯通孔的情况相比能够降低透过侧流路的阻力。如果透过侧流路的阻力被降低，则分离膜元件对运转压力的压降(压力损失)减小，因此实际上成为分离膜的过滤压力的有效压力提高，能够提高分离膜元件的造水量。＜贯通孔＞贯通孔如上述那样有助于易于将透过水导向透过侧流路、降低透过侧流路的阻力。另外，所谓贯通孔，是指在凹本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分离膜元件，是具有分离膜、和在所述分离膜的透过侧配置的透过侧流路件的分离膜元件，所述透过侧流路件为在至少一方的面具有凹凸的凹凸片状物，所述凹凸片状物由沿厚度方向的贯通孔所形成的开孔区域、和除所述开孔区域以外的非开孔区域构成，所述凹凸片状物的凹部中的所述贯通孔的数量相对于存在于所述凹凸片状物的所述贯通孔的总数的比例即贯通孔的数量的分布，为80％以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.04.27 JP 2016-088892;2016.09.08 JP 2016-175311.一种分离膜元件，是具有分离膜、和在所述分离膜的透过侧配置的透过侧流路件的分离膜元件，所述透过侧流路件为在至少一方的面具有凹凸的凹凸片状物，所述凹凸片状物由沿厚度方向的贯通孔所形成的开孔区域、和除所述开孔区域以外的非开孔区域构成，所述凹凸片状物的凹部中的所述贯通孔的数量相对于存在于所述凹凸片状物的所述贯通孔的总数的比例即贯通孔的数量的分布，为80％以上。2.一种分离膜元件，是具有分离膜、和在所述分离膜的透过侧配置的透过侧流路件的分离膜元件，所述透过侧流路件为在至少一方的面具有凹凸的凹凸片状物，所述凹凸片状物由沿厚度方向的贯通孔所形成的开孔区域、和除所述开孔区域以外的非开孔区域构成，凹部中的所述贯通孔所形成的开孔面积相对于...

【专利技术属性】
技术研发人员：广泽洋帆，和田惠太，箕浦洁，森冈聪子，高木健太朗，山田博之，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP