説明

袋状分離膜の製造方法および袋状分離膜

【課題】分離膜を袋状に形成した場合にも、その分離膜の有効面積を大きくすることができる袋状分離膜の製造方法および袋状分離膜を提供する。
【解決手段】基材の端部を重ねて接合することにより形成される、一端側が開放された袋状分離膜の製造方法において、基材の接合する端部を重ねて熱溶着する工程と、熱溶着した後に基材の表面を分離膜素材によってコーティングして表皮層を形成する工程と、を備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、袋状分離膜の製造方法および袋状分離膜に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、浸透圧で水を浄化する膜分離装置に用いられる分離膜は、2枚の分離膜を重ね合わせて、その3辺の端部を接着剤によって接着することにより袋状分離膜が形成されるようになっている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平10−341号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、従来の袋状分離膜では、分離膜の端部を接着材で接合した場合は、接着剤が分離膜の透過孔を埋めてしまうので、その接着部分では水の透過機能が無くなるため分離膜の有効面積が小さくなってしまう。
【0005】
そこで、本発明は、分離膜を袋状に形成した場合にも、その分離膜の有効面積を大きくすることができる袋状分離膜の製造方法および袋状分離膜を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第1の態様にあっては、基材の端部を重ねて接合することにより形成される、一端側が開放された袋状分離膜の製造方法において、基材の接合する端部を重ねて熱溶着する工程と、熱溶着した後に基材の表面を分離膜素材によってコーティングして表皮層を形成する工程と、を備えたことを特徴とする。
【0007】
本発明の第2の態様にあっては、第1の態様の製造方法によって製造された袋状分離膜を特徴とする。
【0008】
本発明の第3の態様にあっては、第1の態様の製造方法において、基材は、ブロー成形等により筒状に押出し成形され、当該筒状基材の片側端部を熱溶着することを特徴とする。
【0009】
本発明の第4の態様にあっては、第3の態様の製造方法によって製造された袋状分離膜を特徴とする。
【0010】
本発明の第5の態様にあっては、第1の態様の製造方法において、基材は、シート状となった基材を封筒状に折り畳んで、それの接合端部を熱溶着することを特徴とする。
【0011】
本発明の第6の態様にあっては、第5の態様の製造方法によって製造された袋状分離膜を特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明の第1および第2の態様によれば、袋状分離膜が基材の端部を重ねて接合する場合に、基材の端部を重ねて熱溶着した後に表皮層を形成するようにしたので、基材の端部を重ねる部分が熱溶着であるため、分離膜の透過孔が埋められることが無く、重なり部分の透過孔どうしが相互に連通した状態となる。従って、分離膜を袋状に形成した場合にも、その分離膜の有効面積を大きくすることができる。
【0013】
本発明の第3および第4の態様によれば、基材は、ブロー成形等により筒状に押出し成形され、それを所定寸法に裁断して片側端部を熱溶着すればよい。これにより、筒状となった基材の連続成形が可能になるため、生産性を向上することができる。
【0014】
本発明の第5および第6の態様によれば、基材は、シート状となった基材を封筒状に折り畳んで、それの接合端部を熱溶着したので、封筒状の折り畳みで端面が折り返されるため、強度的な信頼性を高くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の第1の実施形態にかかる袋状分離膜の製造工程を(a)〜(c)に順を追って示す模式図である。
【図2】本発明の第1の実施形態にかかる袋状分離膜の一部を拡大した縦断面図である。
【図3】本発明の第1の実施形態にかかる袋状分離膜を開放口側から見た側面図である。
【図4】本発明の第2の実施形態にかかる袋状分離膜の製造工程を(a)〜(c)に順を追って示す模式図である。
【図5】本発明の第3の実施形態にかかる袋状分離膜の製造工程を(a)〜(c)に順を追って示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態について図1〜図3を参照しながら説明する。本実施形態の袋状分離膜は、浸透圧で水を浄化する膜分離装置に用いられる分離膜で、微細な透過孔が無数に存在する膜として形成される。図2に示すように、袋状分離膜1は一端(図中左端)側に開放口1aが設けられ、他端(図中右端)側が閉塞された袋状となっている。
【0017】
袋状分離膜1の製造は、図1(a)に示すように、予め成形したい袋形状に沿った型枠2を用い、その型枠2の開放口1aとなる部分、つまり、型枠2の左端面2aを除いた表面2bに袋状の基材層3を形成する。基材層3には、微細な透過孔が無数に存在する。
【0018】
このとき、分離膜の基材層3としては、本実施形態ではポリマー溶液Pを素材とした層であり、その基材層3を形成する方法としては、スプレー方式、塗布方式、印刷方式、静電霧化方式、蒸着方式または浸漬方式等を用いることができ、更には、素材をブロー成形やプレス成形することによっても形成できる。
【0019】
次に、型枠2の表面2bに形成した基材層3を乾燥した後に、図1(b)に示すように、その基材層3の表面3aを溶液状の分離膜素材Sによってコーティングして袋状の表皮層4を形成する。そして、コーティングした表皮層4を乾燥させた後、図1(c)に示すように、型枠2から基材層3を脱型して袋状分離膜1が製造されることになる。表皮層4には、微細な透過孔が無数に存在する。
【0020】
このようにして製造された袋状分離膜1は、図3に示すように、内側の基材層3の外側に表皮層4が形成された状態で提供され、それら2層構造としたことにより水を透過させる場合にも十分な強度が確保される。尚、図3では、基材層3および表皮層4の肉厚は、便宜上、誇張して示してある。
【0021】
以上説明したように、本実施形態の袋状分離膜1の製造方法およびその製造方法によって製造された袋状分離膜1によれば、型枠2の表面2bに基材層3を形成して、その基材層3の表面3aに表皮層4を形成した後に脱型するので、脱型した袋状分離膜1は全く継ぎ目の無い所望の袋形状として得ることができる。従って、分離膜を袋状に形成した場合にも、その袋状分離膜1の有効面積を大きくすることができる。
【0022】
また、本実施形態の袋状分離膜1は、上記作用効果に加えて、次の(1)〜(4)に示す各種効果を有する。(1)継ぎ目が全く無いため、シール信頼性が増大し高い品質を得ることができる。(2)従来のように接着工程が無くなるため、二次側への溶剤流出を無くすことができる。(3)成形と同時にピンホール検査が可能となり、後検査が不要となる。(4)脱型時の袋状分離膜1が可撓性を有し、かつ、型枠2を予め成形したい袋形状に形成しておくことにより、いかなる形状でも製造可能となる。
【0023】
[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態について図4を参照しながら説明する。なお、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。
【0024】
図4に示すように、本実施形態の袋状分離膜1Aは、第1の実施形態の袋状分離膜1と同様に一端側が開放口1aとなる袋状となっており、その袋状分離膜1Aの製造方法は、図4(b)に示すように、筒状に形成した基材3Aの接合する端部3bを重ねて熱溶着した後、図4(c)に示すように、基材3Aの表面3a(図4(b)参照)を、溶液状の分離膜素材によってコーティングして表皮層4を形成して袋状分離膜1Aが製造される。
【0025】
特に、本実施形態では図4(a)に示すように、基材3Aは、ブロー成形用金型5を用いて、ポリマーからなる基材素材をブロー成形により筒状に押出し成形した後、図4(b)に示すように、その筒状基材3Aの片側端部3bを熱溶着するようになっている。
【0026】
以上説明したように、本実施形態の袋状分離膜1Aの製造方法およびその製造方法によって製造された袋状分離膜1Aによれば、袋状分離膜1Aが、基材3Aの端部3bを重ねて接合する場合に、基材3Aの端部3bを重ねる部分が熱溶着であるため、その熱溶着部分で分離膜1Aの透過孔が埋められることが無く、重なり部分の透過孔どうしが相互に連通した状態となる。従って、分離膜を袋状に形成した場合にも、その袋状分離膜1Aの有効面積を大きくすることができる。
【0027】
また、本実施形態では、基材3Aは、ブロー成形により筒状に押出し成形され、それを所定寸法に裁断して片側端部3bを熱溶着すればよい。これにより、筒状となった基材3Aの連続成形が可能になるため、生産性を向上することができる。
【0028】
更に、本実施形態の袋状分離膜1Aは、上記作用効果に加えて、次の(1)、(2)に示す各種効果を有する。(1)連続成形による大量生産によりコスト低減を図ることができる。(2)接着剤が不要であり、環境汚染の心配が無くなる。
【0029】
なお、基材3Aの成形にあっては、ブロー成形に限らず、押出し成形、遠心成形など、基材3Aが筒状に形成される成形方法であれば応用可能であり、成形方法(方式)を問わない。
【0030】
[第3の実施形態]
本発明の第3の実施形態について図5を参照しながら説明する。なお、前記第1実施形態と同一構成部分に同一符号を付して重複する説明を省略して述べるものとする。
【0031】
図5に示すように、本実施形態の袋状分離膜1Bは、第1の実施形態の袋状分離膜1と同様に一端側が開放口1aとなる袋状となっており、その袋状分離膜1Bの製造方法は、図5(b)に示すように、折り畳んだ基材3Aの接合する端部3c、3dを重ねて熱溶着した後、図5(c)に示すように、基材3Aの表面3a(図5(b)参照)を、溶液状の分離膜素材によってコーティングして表皮層4を形成して袋状分離膜1Bが製造される。
【0032】
特に、本実施形態では図5(a)に示すように、基材3Aは、シート状となった基材を封筒状に折り畳んで、それの接合端部3c、3dを熱溶着するようになっている。
【0033】
ここで、封筒状の折り畳みとは、図5(a)に示すように、矩形状のシート基材3Aの中央部に一定間隔をもって折り線B1、B2を設け、その折り線B1、B2で挟まれた部分の下側縁に折り返し端部3dを設ける。そして、図5(b)に示すように、まず、折り線B1、B2で折り曲げで双方の端部3cどうしを重ね合わせた後、折り返し端部3dを折り曲げる折り畳み方法である。
【0034】
以上説明したように、本実施形態の袋状分離膜1Bの製造方法およびその製造方法によって製造された袋状分離膜1Bによれば、第3の実施形態と同様に、袋状分離膜1Bが、基材3Aの端部3c、3dを重ねて熱溶着するため、その熱溶着部分で分離膜1Bの透過孔が埋められることが無く、重なり部分の透過孔どうしが相互に連通した状態となる。従って、分離膜を袋状に形成した場合にも、その袋状分離膜1Bの有効面積を大きくすることができる。
【0035】
また、本実施形態では、基材3Aは、シート状となった基材を封筒状に折り畳んで、それの接合端部3c、3dを熱溶着したので、封筒状の折り畳みで端面が折り返されるため、強度的な信頼性を高くすることができる。
【0036】
更に、本実施形態の袋状分離膜1Bは、上記作用効果に加えて、1枚のシート状基材で形成できるため、接合(融着)工程が少なくできる。
【0037】
なお、本発明は、上記実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。
【符号の説明】
【0038】
1、1A、1B 袋状分離膜
1a 開放口
2 型枠
2b 型枠の表面
3 基材層
3a 基材層の表面
3A 基材
3b、3c、3d 基材の端部
4 表皮層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基材の端部を重ねて接合することにより形成される、一端側が開放された袋状分離膜の製造方法において、
基材の接合する端部を重ねて熱溶着する工程と、
熱溶着した後に基材の表面を分離膜素材によってコーティングして表皮層を形成する工程と、を備えたことを特徴とする袋状分離膜の製造方法。
【請求項2】
請求項1の製造方法によって製造されたことを特徴とする袋状分離膜。
【請求項3】
基材は、ブロー成形により筒状に押出し成形され、当該筒状基材の片側端部を熱溶着することを特徴とする請求項1に記載の袋状分離膜の製造方法。
【請求項4】
請求項3の製造方法によって製造されたことを特徴とする袋状分離膜。
【請求項5】
基材は、シート状となった基材を封筒状に折り畳んで、それの接合端部を熱溶着することを特徴とする請求項1に記載の袋状分離膜の製造方法。
【請求項6】
請求項5の製造方法によって製造されたことを特徴とする袋状分離膜。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2012−45551(P2012−45551A)
【公開日】平成24年3月8日(2012.3.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−268977(P2011−268977)
【出願日】平成23年12月8日(2011.12.8)
【分割の表示】特願2009−8030(P2009−8030)の分割
【原出願日】平成21年1月16日(2009.1.16)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】