液体分离元件、流路材料及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种液体分离元件，所述液体分离元件在分离膜的背面侧配置透过液流路材料，透过液流路材料由在单侧表面或两侧表面交替排列有线状沟部和线状峰部的片状物构成，所述片状物是由针编弧和沉降弧构成的纬编织物，且针编弧面积（Ｓ１）相对于针编弧面积（Ｓ１）与沉降弧面积（Ｓ２）之和的比［Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）］为０．４～０．６。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及一种液体分离元件，其特征在于配置在分离膜背面侧(backside) 的流路材料的改良。
技术介绍
作为水净化系统之一，有使用反渗透膜(Reverse Osmosis Membrane)或纳米过滤 膜等的净水系统，已知螺旋型、平膜型、中空丝型等液体分离元件。螺旋型液体分离元件能 够在一定容积中确保具有大的膜面积，能够高效地进行处理，故使用最多。一般的螺旋型液体分离元件如下形成，S卩，如图7所示，用分离膜2包夹透过液流 路材料1，进而在该分离膜2的外侧配置供给液流路材料3形成一组单元，为了使分离膜的 透过侧连通，在排列有集水孔4的中空中心管5的周围缠绕一组或多组该单元，构成螺旋型 液体分离元件。作为上述透过液流路材料1，使用在表面形成峰部(crest portion)和沟部 (groove portion)的布帛。作为表面形成峰部和沟部的布帛，目前通常使用特里科经编织 物等经编织物。为特里科经编织物时，如图5 (平面图)、图6 (图5的C-C剖面图)所示，在 与线圈方向(图5中的Y方向，即经向)垂直的剖面，存在线圈(针编弧7)的部分形成线 状峰部11，支撑分离膜，线圈和线圈间的区域(沉降弧8)形成线状沟部10，形成通过分离 膜的透过液的流路。通常，在想要通过使用反渗透膜作为分离膜的液体分离元件来实现海水淡水化或 果汁浓缩等高效地分离高浓度溶液的情况下，为了使供给液侧与透过液侧之间产生5 IOMPa的压差而施加压力。为了防止由此压力导致的透过液流路材料变形，对透过液流路材 料实施刚化处理。刚化一般采用进行含浸环氧树脂或蜜胺树脂的加工的方法、或加热使纤 维相互粘结固化的热粘接加工。另外，在透过液流路材料的凸部不平坦的情况下，由于在高 压下反渗透膜可能局部或不均勻地变形，因此，对透过液流路材料的布帛进行轧光加工。进而，也提出了将在形成线状峰部和线状沟部的布帛上层合平坦的布帛使其刚化 得到的材料用作透过液流路材料的方法(例如，参见专利文献1)。为上述结构时，反渗透膜 由平面支撑所以不会凹陷。进而，还提出了通过使用双面经编针织物(double tricot)作 为透过液流路材料、即在流路材料的两面设置流路来增加流路、减小流路阻力的方法(例 如，参见专利文献2)。但是，如前者所述地层合平坦布帛的方法存在构成材料、生产工序增 加的问题，生产效率差。另一方面，如后者所述地使用双面经编针织物在流路材料的两面设 置流路的方法也存在由于整体厚度变大所以能够插入组件内的单元的数量减少、处理能力 降低的问题。另外，由于特里科经编织物不能减小线状峰部的宽度，故不能增加流路材料的每单位宽度的沟的条数。因此，存在下述问题，即，为了减小透过液的流路阻力不得不扩大 沟宽，如此一来随着时间延长，反渗透膜发生蠕变而凹陷。专利文献1 特开2000-342941号公报(第2 6页)专利文献2 特开平9-141060号公报(第2 6页)
技术实现思路
本专利技术的课题在于，改良上述现有技术的缺陷，不需增加构成材料、生产工序、整 体厚度，通过减小沟宽、增加流路材料的每单位宽度的沟的条数，从而可以提供抑制分离膜 的凹陷、且流路阻力小的液体分离元件。为了解决上述课题，本专利技术具有下述任一种构成。(1) 一种液体分离元件，所述液体分离元件在分离膜背面侧配置透过液流路材料， 透过液流路材料由在单侧表面或两侧表面交替排列有线状沟部和线状峰部的片状物构成， 所述片状物中的线状沟部的沟宽为10 200μπι，且线状沟部的沟宽相对于线状沟部的间 距的比为0. 45以上。(2)如(1)所述的液体分离元件，其中，所述透过液流路材料为纬编织物，所述线 状峰部是将丝状圆弧产生的凸部排成1列而形成的。(3) 一种液体分离元件，所述液体分离元件在分离膜的背面侧配置透过液流路材 料，透过液流路材料由在单侧表面或两侧表面交替排列有线状沟部和线状峰部的片状物构 成，该片状物是由针编弧(needle loop)和沉降弧(sinker loop)构成的纬编织物，且针编 弧面积(Si)相对于针编弧面积(Si)与沉降弧面积(S2)之和的比[S1/(S1+S2)]为0. 4 0. 6。(4)如(2)或(3)所述的液体分离元件，其中，所述纬编织物的编织组织为平针组 织及/或双罗纹组织。(5)如⑵ (4)中任一项所述的液体分离元件，其中，纬编织物的编织丝的外径 为15μπι以上244μπι以下。(6)如(1) (5)中任一项所述的液体分离元件，其中，片状物的厚度为30 300 μ m,沟部的深度为15 290 μ m。(7) 一种流路材料，所述流路材料由作为经编织物的片状物构成，在片状物的单侧 表面或两侧表面交替具有线状沟部和线状峰部，线状沟部的沟宽为10 200 μ m，且线状沟 部的沟宽相对于线状沟部的间距的比为0. 45以上。(8) 一种流路材料，所述流路材料由在单侧表面或两侧表面上交替排列有线状沟 部和线状峰部的片状物构成，该片状物为由针编弧和沉降弧构成的纬编织物，并且针编弧 面积(Si)相对于针编弧面积(Si)与沉降弧面积(S2)之和的比[S1/(S1+S2)]为0. 4 0. 6。(9)如(7)或(8)所述的流路材料，其中，所述纬编织物的编织组织为平针组织及/或双罗纹组织。(10) 一种流路材料的制造方法，在制造流路材料时，调整编织机中的沉降片厚度 和织针厚度，使线状沟部的沟宽为10 200 μ m，且线状沟部的沟宽相对于线状沟部的间距 的比为0. 45以上，其中，所述流路材料由在单侧表面或两侧表面上交替排列有线状沟部和4线状峰部的片状物构成，且所述片状物为纬编织物。(11)如(10)所述的流路材料的制造方法，采用由具有熔点差的2种以上长丝 (filament)构成的混合长丝编织纬编织物后，在构成该混合长丝的低熔点树脂长丝的熔点 以上且低于高熔点树脂长丝的熔点的温度下，实施热定形处理，进行轧光加工。(12)如(10)所述的流路材料的制造方法，用含有复合纤维丝的长丝编织纬编织 物后，在构成所述长丝的低熔点树脂的熔点以上且低于高熔点树脂的熔点的温度下，实施 热定形处理，进行轧光加工，其中，所述复合纤维丝在高熔点树脂的外层配置有低熔点树 脂。(13)如(10) (12)中任一项所述的流路材料的制造方法，其中，所述纬编织物的 编织组织为平针组织及/或双罗纹组织。(14) 一种分离膜组件，是在压力容器中收容(1) (6)中任一项所述的液体分离 元件而形成的。(15) 一种分离膜处理方法，使用(1) (6)中任一项所述的液体分离元件，将海水 淡水化。根据本专利技术，可以增加相对于线状沟部间距的线状沟部的沟宽，因此能够在不减 小沟宽的前提下增加流路材料的每单位宽度的沟条数。由此，能够实现下述情形，即，在为 了抑制分离膜向透过液流路材料沟部凹陷而减小了流路材料的沟宽的同时，确保透过液流 路材料的每单位宽度的沟部剖面面积，使流路阻力降低。其结果，无需增加构成材料、生产 工序、整体厚度等，即可防止反渗透膜的凹陷，可以确保透过液的流路，从而防止分离膜的 功能降低。附图说明[图1]为模式地表示本专利技术的透过液流路材料的侧视图。[图2]为模式地表示图1的A剖面的图。[图3]为模式地表示本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液体分离元件，所述液体分离元件在分离膜的背面侧配置透过液流路材料，透过液流路材料由在单侧表面或两侧表面交替排列有线状沟部和线状峰部的片状物构成，所述片状物是由针编弧和沉降弧构成的纬编织物，且针编弧面积（Ｓ１）相对于针编弧面积（Ｓ１）与沉降弧面积（Ｓ２）之和的比［Ｓ１／（Ｓ１＋Ｓ２）］为０．４～０．６。

【技术特征摘要】
JP 2006-3-31 2006-0971611.一种液体分离元件，所述液体分离元件在分离膜的背面侧配置透过液流路材料，透 过液流路材料由在单侧表面或两侧表面交替排列有线状沟部和线状峰部的片状物构成， 所述片状物是由针编弧和沉降弧构成的纬编织物，且针编弧面积(Si)相对于针编弧面积 (Si)与沉降弧面积(S2)之和的比[S1/(S1+S2)]为0.4 0.6。2.如权利要求1所述的液体分离元件，其中，所述纬编织物的编织组织为平针组织及/ 或双罗纹组织。3.如权利要求1所述的液体分离元件，其中，纬编织物的编织丝的外径为15μπι以上 244 μ m以下。...

【专利技术属性】
技术研发人员：尾高善文，片山智正，喜多川恒光，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]