中空纖維膜組件的修補方法以及中空纖維膜組件的制作方法
【專利摘要】一種中空纖維膜組件的修補方法，是修補中空纖維膜組件中產(chǎn)生的泄漏部位的方法，具有如下工序，使用通過復(fù)合固化功能而固化的修補劑，修補所述泄漏部位的修補工序，所述復(fù)合固化功能具有濕固化功能與光固化功能。
【專利說明】中空纖維膜組件的修補方法以及中空纖維膜組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及，目的在于污水處理、凈水處理、再生水的提純的三級處理等中，被處理水的過濾中所使用的中空纖維膜組件的修補方法以及中空纖維膜組件
本申請根據(jù)2011年6月16日在日本提出申請的特愿2011-134318號主張優(yōu)先權(quán)，在這里援引其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，伴隨著膜過濾設(shè)備的大型化，中空纖維膜組件被廣泛地使用。在使膜露出的狀態(tài)下中空纖維膜組件被浸潰于被處理水槽中，并且過濾被處理水。作為這樣的中空纖維膜組件，例如有一種組件，其具有排列為片狀的多個中空纖維膜與設(shè)置在中空纖維膜長度方向兩端部的2個集水管。中空纖維膜組件中，各中空纖維膜的兩端部通過灌封材料固定在集水管內(nèi)，其中，至少一個端部是開口狀。
[0003]這樣的中空纖維膜組件中，由于被處理水中包含的異物等，會使中空纖維膜的表面被損傷，此處就可能成為泄漏部位(被處理水漏到過濾水一側(cè)的部位。)。
此外，制造中空纖維膜組件時，因制造工序不良也會出現(xiàn)泄漏部位。例如，制造中空纖維膜組件時，中空纖維膜相互之間或中空纖維膜與集水管之間的隙縫，通過填入灌封材料并固化，可以中空纖維膜相互之間、中空纖維膜與集水管固定。但是，此時，灌封材料中殘存有空氣，結(jié)果是中空纖維膜的內(nèi)外沒有完全隔離，有時會成為泄漏部位。
[0004]像這樣出現(xiàn)泄漏部位時，以往一般采用下述方法，用熱固化性樹脂形成的修補劑，堵塞泄漏部位，密封產(chǎn)生泄漏部位的中空纖維膜的端面的修補方法。然而，所使用的修補劑大多是2液混合型，固化時間長，所以難以操作。
[0005]鑒于這樣的情況，研究有專利文獻I以及2中記載的修補技術(shù)。例如專利文獻I中公開了一種使用I液型紫外線固化型樹脂的修補方法，專利文獻2中公開了一種使用熱熔膠樹脂修補的方法。
現(xiàn)有技術(shù)文獻 專利文獻
[0006]專利文獻1:日本專利特開平7-136253號公報 專利文獻2:日本專利特開平5-168875號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明要解決的課題
[0007]然而，從上述修補的操作性方面或修補之處的強度等方面考慮，這些以往的修補方法并不令人滿意。
[0008]鑒于上述情況，本發(fā)明以提供修補操作性或修補之處的強度等優(yōu)異的修補方法為課題。
解決課題的手段[0009][I] 一種中空纖維膜組件的修補方法，是修補中空纖維膜組件中產(chǎn)生的泄漏部位的方法，其具有如下工序，使用通過復(fù)合固化功能而固化的修補劑，修補所述泄漏部位的修補工序，所述復(fù)合固化功能具有濕固化功能與光固化功能。
[2]根據(jù)[I]所述的中空纖維膜組件的修補方法，在將所述中空纖維膜組件浸潰在水或者水溶液中的狀態(tài)下，對于所述中空纖維膜組件，在該中空纖維膜組件的過濾方向或者其相反方向壓入氣體，檢測出所述泄漏部位后，進行所述修補工序。
[3]根據(jù)[I]或者[2]記載的中空纖維膜組件的修補方法，所述泄漏部位是所述中空纖維膜組件中具備的中空纖維膜的膜面上的缺陷處，所述修補工序中，將所述修補劑涂敷在所述缺陷處上。
[4]根據(jù)[I]?[3]中的任一項記載的中空纖維膜組件的修補方法，其中，所述修補劑含有氰基丙烯酸酯系成分與光聚合引發(fā)劑。
[5]根據(jù)[I]?[3]中的任一項記載的中空纖維膜組件的修補方法，其中，所述修補劑含有含聚合性硅的成分與光聚合引發(fā)劑。
[6]根據(jù)[I]?[5]中的任一項記載的中空纖維膜組件的修補方法，其中，所述修補劑固化前在室溫下的粘度為10?3000mPa.S。
[7]根據(jù)[I]?[6]中的任一項記載的中空纖維膜組件的修補方法，其中，進行所述修補工序時，所述中空纖維膜組件具備的空纖維膜的含水量在90質(zhì)量％以下。
[8]—種中空纖維膜組件，其通過[I]?[7]中的任一項記載的方法進行修補。
發(fā)明的效果
[0010]本發(fā)明的修補方法，在修補的操作性或修補之處的強度等方面優(yōu)異。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011][圖1]顯示中空纖維膜組件的一例的正視圖。
[圖2A]示意性顯示中空纖維膜的泄漏部位的側(cè)視圖。
[圖2B]示意性顯示泄漏部位上涂敷有修補劑的狀態(tài)的側(cè)視圖。
符號說明
10中空纖維膜組件 11中空纖維膜 20a，20b集水管 30泄漏部位 40修補劑
【具體實施方式】
[0012]下面，對本發(fā)明進行詳細地說明。
圖1是顯示使用本發(fā)明的修補方法來修補的中空纖維膜組件的一例的正視圖。
該中空纖維膜組件10，具備排列為片狀的多個中空纖維膜11，與設(shè)置在中空纖維膜11的長度方向的兩端部的2個集水管20a、20b形成的集水部，整體具有平坦的矩形的形狀。各中空纖維膜11的兩端部是在開口狀態(tài)下通過聚氨酯樹脂等形成的灌封材料不可拆卸地固定在集水管20a、20b內(nèi)，中空纖維膜11與集水管20a、20b內(nèi)的流路相接通。[0013]圖1表示的中空纖維膜組件10，一般地稱為浸潰型膜組件，通過將其浸潰在被處理水槽中，吸濾，從集水管20a、20b具有的端面的至少I處上形成的取水口可以得到過濾水，取水口的圖示略。
[0014]中空纖維膜11的分離水平，可以是精密過濾膜(MF)、超濾膜(UF)、納過濾膜(NF)等的任一項水平，根據(jù)過濾的對象適當(dāng)?shù)貨Q定孔徑、空孔率、膜厚、外徑等。例如，中空纖維膜的目的為除去有機物或病毒時，使用超濾膜，其中優(yōu)選使用膜分離分子量為數(shù)萬到數(shù)十萬的中空纖維膜。此外，中空纖維膜11的外徑，例如可以為0.1~IOmm,優(yōu)選0.5~5mm。
[0015]作為中空纖維膜11的材質(zhì)，只要是可以成形為中空纖維膜狀的材質(zhì)，就沒有限制，例如纖維素系、聚烯烴系、聚乙烯醇系、聚砜系、聚丙烯腈系、氟系等的樹脂，可以使用I種以上。具體地，舉例有聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚砜等。
[0016]這些之中，優(yōu)選耐藥性優(yōu)異的樹脂，特別是以氟系樹脂為適宜。氟系樹脂中，考慮到成為中空纖維膜時的賦形性與耐藥性等，更優(yōu)選聚偏氟乙烯(PVDF)。作為聚偏氟乙烯，除了偏氟乙烯的均聚物之外，還可舉例可以與偏氟乙烯共聚的單體與偏氟乙烯共聚成的共聚物。作為可以與偏氟乙烯共聚的單體，舉例有例如氟乙烯、四氟乙烯、三氟乙烯、六氟丙烯等，可以使用I種以上。
[0017]中空纖維膜11，為了防止在長期使用中的膜的破裂，其內(nèi)部可以具有中空狀的支承體。作為支承體，舉例有中空狀的單纖維、編繩、或者編帶等。
[0018]作為將中空纖維膜11固定在集水管20a、20b內(nèi)的灌封材料，除了上述的聚氨酯樹脂之外，還適宜使用環(huán)氧樹脂等、熱固化性樹脂。通過灌封材料，中空纖維膜11的內(nèi)側(cè)與外側(cè)在集水管20a、20b內(nèi)被隔離。
[0019]作為集水管20a、20b的材質(zhì)，只要是具有機械強度以及耐久性的即可，例如可以舉例聚碳酸酯、聚砜、聚丙烯、丙烯酸樹脂、ABS樹脂、改性PPE樹脂、PPS樹脂、耐腐蝕性金屬等，優(yōu)選選用與灌封材料粘合性好的。
[0020]如圖1例示的，作為整體為具有平坦的矩形形狀的浸潰型中空纖維膜組件，舉例有例如，Zenon Environment Corporation(七' )'y ? ^ ^ 口 J > 卜(株))的Zeeweed500d或三菱麗陽(株)的SADF2580等。這樣的中空纖維膜組件10，因為具有平坦的矩形形狀，所以浸潰在被處理水槽中時的集成度、洗滌性優(yōu)異。
此外，因為其集水部的集水管20a、20b不能裝拆地固定在中空纖維膜11的兩端部，所以耐壓性優(yōu)異，同時構(gòu)成簡單，從集成度方面考慮，優(yōu)選。
[0021]另外，作為中空纖維膜組件的構(gòu)成、形狀，并不限定于圖示例，可以根據(jù)被處理水槽的大小、被處理水中包含的處理成分的性狀、洗滌性等適當(dāng)選擇。例如作為集水管，不限定于垂直于軸向的截面為矩形的管，還可舉例截面為圓形(圓環(huán)狀)的管等。此外，圖1中，以所謂的浸潰型膜組件為例進行例示，但是本方式還可以適用于下述加壓型的膜組件，該組件中，通過對被處理水加壓從中空纖維膜的外周側(cè)或者內(nèi)周側(cè)，得到送入內(nèi)周側(cè)或者外周側(cè)的過濾水。例如,作為圓筒形的加壓型中空纖維膜組件,舉例有旭化成(株)的MicrozaUNA-600A 夕口一開' UNA-600A)、MicrozaUNA-620A夕口一開' UNA—620A)等。
[0022] 這樣的中空纖維膜組件10中，在使用時，被處理水中包含的異物會損傷中空纖維膜11的膜面，使膜面上出現(xiàn)小孔或破損等缺陷之處，形成了圖2A所示的泄漏部位30。此外，中空纖維膜組件10在制造時，中空纖維膜11相互之間或中空纖維膜11與集水管20a、20b之間的隙縫中，因制造工序上的不良，例如有產(chǎn)生灌封材料的注入不良，該部分成為泄漏部位，或隨著中空纖維膜組件10的使用，灌封材料從集水管20a、20b剝離，成為泄漏部位等情況。泄漏部位是指，像這樣的中空纖維膜11的內(nèi)側(cè)與外側(cè)的隔離不完全，被處理水會漏到過濾水一側(cè)的部位。
[0023]作為檢測泄漏部位30的檢漏方法，有使用顆粒的檢查方法，或所謂的的吸引法等，優(yōu)選下述方法，在中空纖維膜組件10浸潰于水或者水溶液中的狀態(tài)下，對于該中空纖維膜組件10，沿中空纖維膜組件10的過濾方向或者其相反方向壓入氣體，根據(jù)氣泡的產(chǎn)生之處確定泄漏部位。具體地，有下述方法，中空纖維膜組件10浸潰在乙醇水溶液等有機溶劑水溶液中，在此狀態(tài)下壓入氣體的方法，或中空纖維膜組件10浸潰在乙醇水溶液中使膜表面親水化，短時間取出親水化的中空纖維膜組件10，再次置于有水的水槽中，在該狀態(tài)下壓入氣體的方法(例如參照日本專利特開2001-205056號公報。)。此外，有時使用表面活性劑水溶液代替有機溶劑水溶液。
使用這樣的加壓氣體的檢漏方法，檢測靈敏度高，被廣泛地采用。
[0024]另外，圖中示例的中空纖維膜組件10中，集水管20a、20b不能裝拆地固定在中空纖維膜11的兩端部，處于中空纖維膜11的端面不能露出的形態(tài)。對于該形態(tài)的中空纖維膜組件10，使用加壓氣體進行檢漏時，從集水管20a、20b側(cè)向中空纖維膜11中壓入氣體，從而確定來自于中空纖維膜11的氣泡的產(chǎn)生之處的方法，即適宜采用向過濾方向的相反方向壓入氣體的方法。
[0025]針對這樣檢測出的泄漏部30，可以使用具有復(fù)合固化功能的固化性修補劑修補(修補工序)。
在這里，具有復(fù)合固化功能的固化性修補劑是指至少通過2個以上的結(jié)構(gòu)開始固化的樹脂系修補劑。但是，該固化的開始中包含例如大分子單體的2次聚合。具有這樣的復(fù)合固化功能的修補劑，其短時間內(nèi)的固化性優(yōu)異，可以快速均一地修補泄漏部位30，所以修補的操作性良好，與此同時，修補之處的強度、耐久性也優(yōu)異。作為固化功能的具體例，舉例有光固化、熱固化、濕固化等。
[0026]從操作性方面出發(fā)，作為修補劑，優(yōu)選使用壽命優(yōu)異的一液型修補劑，例如，可以從丙烯酸系粘著劑、環(huán)氧系粘著劑、氧雜環(huán)丁烷系粘著劑、氰基丙烯酸酯系粘著劑、硅氧烷系粘著劑等中適當(dāng)選擇具有復(fù)合固化功能的。
[0027]本方式中使用的修補劑，至少具有作為復(fù)合固化功能的濕固化功能與光固化功能(紫外線固化功能)。
通過使用至少具有濕固化功能的修補劑，對于使用用上述那樣的加壓氣體的方法檢驗出泄漏部位30后的濕潤狀態(tài)下的中空纖維膜組件10，不使用干燥設(shè)備進行干燥就可以修補。此外，具有濕固化功能的修補劑，因為其與中空纖維膜11中包含的水分反應(yīng)后固化，所以可以發(fā)揮錨固效果，與中空纖維膜11良好地粘合。
[0028]如果修補前無需干燥，不僅削減了干燥所需要的時間，而且還可以回避干燥引起的中空纖維膜的濕熱收縮，以及有效膜面積變動的擔(dān)憂。此外，如果使中空纖維膜短時間了的話干燥，當(dāng)修補了泄漏部位后，進行再次檢漏來確認泄漏部位是否確實被阻塞時，或中空纖維膜組件再次回到被處理水槽中時，需要再度將中空纖維膜親水化，花費了時間、工夫。與此相對，修補前不干燥時，不需要再度親水化的操作，削減了時間與工夫。此外，也可以回避重復(fù)干燥與親水化而致使的中空纖維膜的濕熱收縮帶來的形狀變化。進一步地，如果修補前無需干燥，就無需將中空纖維膜組件10移動到具有干燥設(shè)備的設(shè)施中，可以在其使用現(xiàn)場，即凈水場所或污水處理場所等迅速地修補。通過此削減了伴隨著修補泄漏部位30的作業(yè)中所需要的時間、工夫，格外地提高了現(xiàn)場的作業(yè)效率。
另外，使用只利用紫外線固化的紫外線固化型樹脂或熱熔膠樹脂形成的以往的修補劑時，作為修補時的前處理，泄漏部位的干燥是不可缺少。不干燥泄漏部位的話，這些修補劑不能良好地附著在泄漏部位上。
[0029]然后，使用具有這樣的濕固化功能的同時還具有光固化功能的修補劑時，對濕氣難以滲透的區(qū)域(例如修補劑的內(nèi)部區(qū)域或表面?zhèn)取?，可以通過光固化功能固化。另一方面，對于光能量難以達到的區(qū)域(例如，修補劑的深部。)，可以通過濕固化功能固化。其結(jié)果是，修補處的修補劑具有高的交聯(lián)度，固化后即使浸在水中，也不會膨脹劣化，強度、耐久性優(yōu)異。
[0030]具有光固化功能的修補劑優(yōu)選具有下述特征的，通過紫外線照射開始固化，固化一直進行到具有實用強度，以后停止紫外線的照射，也可以維持實用強度，且紫外線照射后以秒為單位固化等的特征。
作為具有光固化功能的修補劑，優(yōu)選包含具有100?400nm之間的反應(yīng)波長的光聚合引發(fā)劑，可以回避可見光(室內(nèi)散射光)的影響的修補劑。此外，作為紫外線照射裝置，一般多使用的LED紫外線燈，在350nm附近的光量最多，這樣的含有在350nm附近具有最大吸收的光聚合引發(fā)劑的修補劑，從效率性、成本、節(jié)省資源方面出發(fā)優(yōu)選使用。
[0031]作為具有濕固化功能與光固化功能的復(fù)合固化功能的修補劑，舉例有例如，含有氰基丙烯酸酯系成分與光聚合引發(fā)劑的修補劑、含有聚合性含硅成分與光聚合引發(fā)劑的修補劑。這些之中，從耐溶劑性或粘合強度方面出發(fā)，優(yōu)選含有氰基丙烯酸酯系成分與光聚合引發(fā)劑的修補劑。
[0032]作為氰基丙烯酸酯系成分，舉例有化學(xué)式:H2C=C (CN)-COOR表示的氰基丙烯酸酯單體。
R例如是從Cl?15烷基、烷氧烷基、環(huán)烷基、鏈烯基、芳烷基、芳基、烯丙基以及鹵代烷基中選擇的取代基。
作為氰基丙烯酸酯單體的具體例，舉例有氰基丙烯酸甲酯、2-氰基丙烯酸乙酯、氰基丙烯酸丙酯、氰基丙烯酸丁酯(例如2-氰基丙烯酸正丁酯等。)、氰基丙烯酸辛酯、氰基丙烯酸烯丙酯、β-氰基丙烯酸甲氧基乙酯，可以使用這些的I種以上。這些之中，特別優(yōu)選2-氰基丙烯酸乙酯。
[0033]修補劑中包含的氰基丙烯酸酯系成分的量，優(yōu)選50?98質(zhì)量％，更優(yōu)選75?95質(zhì)量％，進一步地優(yōu)選85?90質(zhì)量％。
[0034]作為聚合性含硅成分，舉例有含硅單體、以含硅單體為重復(fù)單元的含硅低聚物或者大分子單體等。在這里，作為含硅單體，可以例示具有2個以上烷氧基硅烷基的化合物(例如，乙烯基三甲氧基硅烷等烷基三甲氧基硅烷，或3-氨基丙基三乙氧基硅烷等氨基烷基三甲氧基硅烷)。此外，這些含硅單體、含硅低聚物或者大分子單體的任一項可以是，其未反應(yīng)的烷氧基硅烷基的一部分水解成為硅烷醇基的物質(zhì)。此時，可以使用I種以上聚合性含娃成分。[0035]作為光聚合引發(fā)劑，沒有特別限制，優(yōu)選來自于紐約州的塔里敦的汽巴精化有限公司(Ciba Specialty Chemicals, Tarrytown, New York)的用 “IRGACURE” 的商品名，或“DAR0⑶R”的商品名銷售的光聚合引發(fā)劑。
[0036]這樣的光聚合引發(fā)劑具體地有下述例子。
(1)“IRGACURE” 184 (1-羥基環(huán)己基苯基酮)
(2)“IRGACURE”907 (2-甲基-1_[4_ (甲硫基)苯基]_2_嗎啉丙烷-1-酮)
(3)“IRGACURE” 369 (2-苯酰 _2_N，N-二甲基氨基-1- (4-嗎啉苯基)-1-丁酮)
(4)“IRGA⑶RE”500 (1_羥基環(huán)己基苯基酮與二苯甲酮的組合)
(5)“IRGACURE” 651 (2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮)
(6)“IRGACURE” 1700 (二(2，6-二甲氧基苯甲酰-2，4，4-三甲基戊基)氧化膦物與
2-羥基-2-甲基-1-苯丙烷-1-酮的組合)
(7)“IRGA⑶RE”819 (二(2，4，6_三甲基苯甲酰)苯基氧化膦)
(8)“DAR0CUR” 1173 (2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙烷)
(9)“DAR0CUR”4265 (2，4，6_三甲基苯甲酰二苯基氧化膦與2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮的組合)
(10)可見(藍色)光聚合引發(fā)劑
(11)dl-樟腦醌
(12)“ IRGACURE” 784DC。
[0037]作為本方式中有用的其他光聚合引發(fā)劑，舉例有烷基丙酮酸(例如甲基丙酮酸、乙基丙酮酸、丙基丙酮酸、丁基丙酮酸等。)、芳基丙酮酸(例如苯基丙酮酸、苯酰丙酮酸等。)或這些化合物的一部分被取代基取代的衍生物。
[0038]其中，作為特別適宜使用于本方式的光聚合引發(fā)劑，舉例有2，2_ 二甲氧基-2-苯基苯乙酮(例:“IRGACUR E”651)、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙烷(例:“DAR0CUR”1173)、二( 2，4，6-三甲基苯甲酰)苯基氧化膦(例:“ IRGA⑶RE ”819 )等紫外線引發(fā)劑；組合了二( 2，6- 二甲氧基苯甲酰_2，4，4-三甲基戊基)氧化膦以及2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮的紫外/可見光引發(fā)劑(例:“ IRGACURE”1700); (二( n 5_2，4-環(huán)戊二烯-1-基)二 [2，6-二氟-3- (IH-吡咯-1-基)苯基]鈦(例:“ IRGACURE”784DC)等可見光引發(fā)劑。
[0039]使用兼具濕固化功能與光固化功能的修補劑進行修補工序時，沒有使用干燥設(shè)備將檢漏后的中空纖維膜組件10干燥，在泄漏部位30的邊緣至少處于濕潤狀態(tài)時，如圖2B所示，使修補劑40附著，以堵住中空纖維膜的膜面的泄漏部位30。作為附著的方法，舉例有滴加或涂敷修補劑40的方法。通過像這樣的使修補劑40附著，修補劑40會迅速與中空纖維膜11中的水分相反應(yīng)濕固化。接著，對附著的修補劑40，使用紫外線照射裝置照射紫外線。
通過此，修補劑40通過與中空纖維膜11中的水分反應(yīng)后的錨固效果可以良好地附著在泄漏部位30的邊緣上，并且，通過紫外線照射，使?jié)駳怆y以滲透的區(qū)域也充分地固化。因此，修補處的修補劑40，具備錨固效果或高交聯(lián)度帶來的強度、耐久性，即使再度浸潰在被處理水槽中，也不會膨脹劣化。
[0040]另外，濕潤狀態(tài)是指，用手指等輕輕按壓中空纖維膜時，水分會附著在手指上的狀態(tài)。此外，“泄漏部位的邊緣”，是指為了封閉泄漏部位而附著有修補劑的部分，通常修補劑在包含泄漏部位的中空纖維膜長度方向大約3~5cm的范圍內(nèi)附著。
此外，圖1例示的中空纖維膜組件10，處于集水管20a、20b不能裝拆地固定在中空纖維膜11的兩端部，中空纖維膜11的端面沒有露出的形態(tài)，所以采用用修補劑40在泄漏部位30直接堵塞修補的方法，沒有采用通過密封產(chǎn)生泄漏部位的中空纖維膜的端面來修補的方法。
[0041]作為紫外線照射裝置，除了上述LED紫外線燈(UV-LED)之外，還舉例有例如，金屬鹵燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、深紫外線燈、使用微波從外部以無電極的方式激發(fā)水銀燈的燈、紫外線激光、氙氣燈等。這些之中，作為光源使用UV-LED的LED紫外線燈，例如與其它的紫外線燈等相比，容易進行開燈(照射)與熄燈的交替行為。因此，重復(fù)進行開燈(照射)與熄燈的修補作業(yè)中，優(yōu)選容易地、妥當(dāng)?shù)乜刂谱贤饩€照射的時機。
[0042]修補劑40在固化前的粘度，會影響修補的操作性或修補處的耐久性等。根據(jù)泄漏部位30的大小等，修補劑40優(yōu)選的粘度也不同,可以使用室溫(23°C)下ImPa.s~衆(zhòng)糊狀的材料，但是優(yōu)選10~3000mPa.s，更優(yōu)選100~1000mPa.S。
粘度超過上述范圍的上限值時，即使在濕潤狀態(tài)下使修補劑40附著在泄漏部位30的邊緣上，修補劑40也不容易沿著膜厚方向滲透，難以與膜內(nèi)部的水分取代、交聯(lián)反應(yīng)。結(jié)果是，修補劑40與中空纖維膜11中包含的水分反應(yīng)所產(chǎn)生的錨固效果減少，長時間使用修補后的中空纖維膜組件時，其耐久性傾向于下降。此外，該粘度超過上述范圍的上限值時，涂敷的修補劑40的膜厚變大，紫外線難以到達修補劑40的深部，中空纖維膜11的膜面與修補劑40的界面附近的修補劑40的固化變?nèi)?。其結(jié)果是紫外線的照射時間不變長的話，修補處的耐久性傾向于下降。另一方面，不足上述范圍的下限值時，修補劑40會在泄漏部位30的周圍的廣泛范圍內(nèi)過度擴散，無法保持修補劑40的充分的膜厚。結(jié)果是，錨固效果變得不充分，長時間使用修補的中空纖維膜組件時，其耐久性傾向于下降。此外，沒必要修補的部分的孔也會被修補劑40阻塞，膜面積可能會減小。
[0043]作為兼具濕固化功能與光固化功能，具有上述范圍的粘度的修補劑40，優(yōu)選例如，含有紫外線燈的波長為大多使用的`波長365nm或者在其附近具有最大吸收的光聚合引發(fā)劑，與-2-氰基丙烯酸乙酯的氰基丙烯酸酯系光固化性瞬時黏合劑。作為這樣的氰基丙烯酸酯系光固化性瞬時黏合劑的例子，舉例有Henkel制Loctite#4305或ThreeBond( ^ V 一術(shù) > F)制 #1773E。
[0044]進行修補工序時的中空纖維膜的優(yōu)選的濕潤狀態(tài)，是中空纖維膜的含水量在90質(zhì)量％以下的狀態(tài)。含水量在超過90質(zhì)量％的狀態(tài)下，修補劑40難以充分附著在泄漏部位30的邊緣的損傷部位上，會落下。因此，可以用吸水紙(廢紙)對修補的中空纖維膜的表面吸水等時，擦去表面的水滴，使含水量在90質(zhì)量％以下。另一方面，含水量的優(yōu)選下限值是30質(zhì)量％，更優(yōu)選的下限值是50質(zhì)量％。含水量低于30質(zhì)量％時，戶外空氣干燥的話，有可能修補劑的濕固化功能不能充分展現(xiàn)。
[0045]在這里使用中空纖維膜樣品預(yù)先測定中空纖維膜的含水量。
例如，檢漏等時，將中空纖維膜從浸潰的親水化劑、水、水溶液等親水性液體中取出，在室溫(23°C)下放置時，隨著其放置時間的增長，中空纖維膜的含水量變小。因此，如果使用例如3~5cm長度的裁剪出的樣品預(yù)先求出放置時間與中空纖維膜的含水量關(guān)系，對于實際要修補的中空纖維膜，就可以根據(jù)室溫下的放置時間，求出含水量。此外，如上所述，通過用吸水紙擦拭中空纖維膜的表面，可以調(diào)整其含水量，因此，中空纖維膜的表面用吸水紙擦拭后的含水量在何種程度也可以采用預(yù)先求出的方法。
另外，這里的“中空纖維膜的含水量”，是“中空纖維膜的泄漏部位邊緣的含水量”，“泄漏部位的邊緣”是指“為了封閉泄漏部位而附著有修補劑的部分”。
[0046]當(dāng)以作為測定對象的樣品的質(zhì)量為100質(zhì)量％時，含水量是以百分率表示該樣品中包含的水分的比例，通過下述式求出。
含水量(質(zhì)量％)=(干燥前質(zhì)量-干燥后質(zhì)量)/干燥前質(zhì)量X 100在這里，干燥前質(zhì)量是指，在親水性的液體中浸潰后，取出的中空纖維膜的樣品質(zhì)量。此外，干燥后質(zhì)量是指，浸潰在親水性液體中，并取出的中空纖維膜樣品干燥后的質(zhì)量。具體地，將中空纖維膜樣品在105°c的恒溫干燥機內(nèi)靜置2小時后，從干燥機中取出，立即移動到干燥氛圍的干燥器內(nèi)，放冷40~60分鐘后的質(zhì)量即為干燥后質(zhì)量。 [0047]如上所述的，在修補泄漏部位的修補工序中，使用具有復(fù)合固化功能的固化性修補劑的話，該修補劑在短時間內(nèi)的固化性優(yōu)異，可以迅速均一地修補泄漏部位，所以，修補的操作性良好，與此同時修補處的強度、耐久性也優(yōu)異。
其中，使用具有濕固化功能與光固化功能的復(fù)合固化功能的修補劑時，可以不在干燥設(shè)備中干燥中空纖維膜而進行修補，而且通過濕固化功能與光固化功能的復(fù)合效果，修補處(修補劑)與中空纖維膜良好地粘合，并且，直至修補劑的內(nèi)部的交聯(lián)度都高，即使再度浸潰在被處理水槽中，也不會膨脹劣化，強度、耐久性優(yōu)異。
實施例
[0048]以下，顯示實施例，對本發(fā)明進行具體的說明。
[實施例1]
對于將PET (聚酯)纖維編織加工為中空狀，其表面上具備許多根形成了 PVDF多孔部的多孔中空纖維膜(三菱麗陽(株)制、內(nèi)徑1000 μ m,外徑2800 μ m),并且這些中空纖維膜呈現(xiàn)露出狀態(tài)的浸潰型的中空纖維膜組件，如下進行(I)檢漏，與(2)泄漏部位的修補，與(3)修補后的檢漏以及過濾操作。
[0049]( I)檢漏
將上述中空纖維膜組件在親水化溶液(日信化學(xué)工業(yè)(株)制、OLFINE EXP4036 (才斤7 ^ > EXP4036)、0.3wt%水溶液:表面張力25.8mN/m)中浸潰10分鐘后，短時間取出，再次浸潰在有水的水槽中，該狀態(tài)下，對于中空纖維膜組件的中空纖維膜從內(nèi)側(cè)以IOOkPa注入加壓空氣，進行檢漏。
將從中空纖維膜上產(chǎn)生氣泡之處標記為泄漏部位后，排出中空纖維膜組件內(nèi)部的水，用廢紙擦拭泄漏部位及其周圍直至水液滴不再滴下的程度。此時泄漏部位邊緣的含水量，根據(jù)預(yù)先求出的中空纖維膜樣品的數(shù)據(jù)，為75%。
[0050](2)泄漏部位的修補
作為具有濕固化功能與光固化功能的修補劑，使用包含365nm處有最大吸收的光聚合引發(fā)劑，與2-氰基丙烯酸乙酯(粘著劑中的含量為95質(zhì)量％)的氰基丙烯酸酯系光固化性瞬時黏合劑(Henkel制Loctite#4305)。該粘著劑在室溫(23°C )下的粘度為800mPa.S。
然后，如上所述，滴加300 μ L該修補劑，涂敷后將檢測出的泄漏部阻塞。于是，膜厚方向上包含的水分與涂敷的修補劑反應(yīng)，一次固化(濕固化)。接著，對涂敷的修補劑，從其上方，通過使用日亞化學(xué)工業(yè)制的高功率紫外線LED的UV-LED光(紫外線波長365nm)照射紫外線，進行2次固化。照射強度為30mW ? cm2,照射時間為30秒。
[0051](3)修補后的檢漏以及過濾操作
如上所述修補泄漏部位后，與上述(I)相同，進行檢漏(再次檢漏)。結(jié)果是，確認不產(chǎn)生氣泡，泄漏部位得到可靠的修補。
進一步地，使用該修補后的中空纖維膜組件，在水中進行1000小時的過濾操作，然后，進行再度檢漏，修補的泄漏部位不再產(chǎn)生氣泡。進一步地過濾操作直至2000小時后，即使再度進行同樣的檢漏，也沒有泄漏。
[0052]根據(jù)像這樣實施例1的修補方法，可以在短時間內(nèi)可靠地修補泄漏部位，修補處也具有充分的耐久性、耐壓強度。
[0053][實施例2]
除了使用具有濕固化功能與光固化功能，并含有光聚合引發(fā)劑與氰基丙烯酸乙酯(粘著劑中的含量為95質(zhì)量％)的氰基丙烯酸酯系粘著劑(Henkel制Loctite#4304粘度20mPa ? s (23°C))作為修補劑之外，其它與實施例1相同，進行(I)檢漏與(2)泄漏部位的修補與(3)修補后的檢漏以及過濾操作。修補后的檢漏中，沒有氣泡產(chǎn)生，確認泄漏部位得到可靠的修補。此外，使用修補后的中空纖維膜組件，進行與實施例1相同的過濾操作，1000小時后以及2000小時后再度進行檢漏，任一時間均沒有發(fā)現(xiàn)泄漏。
[0054][實施例3]
除了使用具有濕固化功能與`光固化功能，含有光聚合引發(fā)劑與乙氰基丙烯酸酯(粘著劑中的含量為90質(zhì)量％)的氰基丙烯酸酯系粘著劑(Threebond制的TB 1773E，粘度150mPa ? s (23°C ))作為修補劑之外，其它與實施例1相同，進行(I)檢漏與(2)泄漏部位的修補與(3)修補后的檢漏以及過濾運轉(zhuǎn)。修補后的檢漏中，沒有氣泡產(chǎn)生，確認泄漏部位得到可靠的修補。此外，使用修補后的中空纖維膜組件，進行與實施例1相同的過濾運轉(zhuǎn)，1000小時后以及2000小時后再度進行檢漏，任一時間均沒有發(fā)現(xiàn)泄漏。
[0055][實施例4]
除了使用具有濕固化功能與光固化功能，并含有光聚合引發(fā)劑與氰基丙烯酸乙酯(粘著劑中的含量為90質(zhì)量％)的氰基丙烯酸酯系粘著劑(Threebond制的3056F，粘度6000mPa ? s (23°C ))作為修補劑之外，其它與實施例1相同，進行(I)檢漏與(2)泄漏部位的修補與(3)修補后的檢漏以及過濾操作。
因為使用的修補劑粘度高，修補時難以滲透入中空纖維膜，修補后的檢漏中，沒有氣泡產(chǎn)生，確認泄漏部位得到可靠的修補。然而，使用修補后的中空纖維膜組件，進行與實施例1相同的過濾操作，1000小時后以及2000小時后再度進行檢漏時,2000小時后，從修補劑的端部看到泄漏。認為原因如下:修補劑的粘度高，修補劑難以滲透到中空纖維膜，因此不能得到充分的錨固效果；修補劑的粘度高，涂敷的修補劑的膜厚變得過大，所以紫外線不能充分到達修補劑的深部，中空纖維膜的膜面與修補劑的界面附近上的修補劑的固化變得稍弱等原因，從而導(dǎo)致泄漏。
[0056][實施例5]
除了使用具有濕固化功能與光固化功能，并含有光聚合引發(fā)劑與含聚合性硅成分的硅氧烷系粘著劑(Henkel制Loctite#5248粘度50000mPa.s (23°C))作為修補劑之外，其它與實施例1相同，進行(I)檢漏與(2)泄漏部位的修補與(3)修補后的檢漏以及過濾操作。
使用的修補劑粘度高，修補時難以滲透入中空纖維膜，修補后的檢漏中，沒有氣泡產(chǎn)生，確認泄漏部位得到可靠的修補。然而，使用修補后的中空纖維膜組件，進行與實施例1相同的過濾操作，1000小時后以及2000小時后再度進行檢漏時,2000小時后,從修補劑的端部看到泄漏。認為原因如下:修補劑的粘度高，修補劑難以滲透到中空纖維膜，不能得到充分的錨固效果；修補劑的粘度高，涂敷的修補劑的膜厚變得過大，所以紫外線不能充分到達修補劑的深部，中空纖維膜的膜面與修補劑的表面附近上的修補劑的固化變得稍弱等原因，從而導(dǎo)致泄漏。
[0057][實施例6]
除了使用具有濕固化功能與光固化功能，并含有光聚合引發(fā)劑與氰基丙烯酸乙酯(粘著劑中的含量為90質(zhì)量％)的氰基丙烯酸酯系粘著劑(Threebond制的TB 177IE，粘度2mPa.s (23°C ))作為修補劑之外，其它與實施例1相同，進行(I)檢漏與(2)泄漏部位的修補與(3)修補后的檢漏以及過濾操作。
因為使用的修補劑的粘度非常低，修補時雖然充分地滲透入中空纖維膜，但是大范圍地在泄漏部位的周圍流動，涂敷的修補劑的膜厚還不及實施例1的1/10左右。修補后的檢漏中，沒有氣泡產(chǎn)生，確認泄漏部位得到可靠的修補，但是，使用修補后的中空纖維膜組件，進行與實施例1相同的過濾操作，1000小時后以及2000小時后再度進行檢漏時,2000小時后，從修補劑的端部看到泄漏。認為原因如下:修補劑的粘度低，不能使修補劑的膜厚較大，從而得不到充分的錨固效果。
[0058][比較例I]
除了使用只具有紫外線固化功能的丙烯系紫外線固化樹脂(Henkel制的Loctite#3555，粘度150mPa.s (23。。))作為修補劑之外，與實施例1相同地進行上述(I)檢漏，然后進行(2)的修補。然而，涂敷后，經(jīng)紫外線照射而固化的丙烯酸系紫外線固化樹脂從泄漏部位剝離，不能進行修補。
另外，通過其它地途徑，(I)檢漏后，標記泄漏部位并將其充分干燥，用丙烯酸系紫外線固化樹脂(Henkel制Loctite#3555)進行泄漏部位的修補,然后，即使進行上述(3)再檢漏，也沒有泄漏。
[0059][比較例2]
除了使用只具有濕固化功能的氰基丙烯酸酯系瞬時粘著劑(Henkel制Loctite#406粘度IOOmPa *s (23°C ))作為修補劑之外，與實施例1相同地進行(I)檢漏與(2)泄漏部位的修補與(3)修補后的檢漏。只是，(2)泄漏部位的修補中，不實施紫外線照射。然而，進行
(3)修補后的檢漏(再檢漏)時，修補處的修補劑慢慢地膨潤，泄漏部位露出，因此，不能進行過濾操作。
[0060][比較例3]
除了使用具有濕固化功能的熱熔膠粘著劑(Henkel制Macroplast QR3460粘度11，OOOmPa.s (120°C )室溫(23°C )下為固體)作為修補劑之外，其它與實施例1相同，進行(I)檢漏與(2)泄漏部位的修補與(3)修補后的檢漏。只是，(2)泄漏部位的修補中，不實施紫外線照射。進行(3)修補后的檢漏(再檢漏)時，修補處的修補劑慢慢地剝離，泄漏部位露出，因此，不能進行過濾操作。認為原因如下:濕氣沒有滲透到修補劑的內(nèi)部區(qū)域，修補齊?的內(nèi)部區(qū)域固化不夠。此外，使用的熱熔膠粘著劑的粘度高，所以，難以向膜厚方向滲透，錨固效果也不充分。
[0061][比較例4]
除了使用具有紫外線固化功能的熱熔膠粘著劑(DIC夕4 7 * — 7 EXPDC-200粘度4000mPa.s (120°C )室溫(23°C )下為固體)作為修補劑之外，其它與實施例1相同，進行
(I)檢漏與(2)泄漏部位的修補與(3)修補后的檢漏。然而，進行(3)修補后的檢漏(再檢漏)時，修補處的修補劑慢慢地剝離，泄漏部位露出，因此，不能進行過濾操作。認為原因是:熱熔膠粘著劑沒有良好地附著在沒有干燥的中空纖維膜的泄漏部位上。 [0062][表 I]
【權(quán)利要求】
1.一種中空纖維膜組件的修補方法，是修補中空纖維膜組件中產(chǎn)生的泄漏部位的方法，具有如下工序，使用通過復(fù)合固化功能而固化的修補劑，修補所述泄漏部位的修補工序，所述復(fù)合固化功能具有濕固化功能與光固化功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維膜組件的修補方法，在將所述中空纖維膜組件浸潰在水或者水溶液中的狀態(tài)下，對于所述中空纖維膜組件，在所述中空纖維膜組件的過濾方向或者其相反方向壓入氣體，檢驗出所述泄漏部位后，進行所述修補工序。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維膜組件的修補方法，所述泄漏部位是所述中空纖維膜組件具備的中空纖維膜的膜面上的缺陷處，所述修補工序中，將所述修補劑涂敷在所述缺陷處上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維膜組件的修補方法，其中，所述修補劑含有氰基丙烯酸酯系成分與光聚合引發(fā)劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維膜組件的修補方法，其中，所述修補劑含有聚合性含娃成分與光聚合引發(fā)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維膜組件的修補方法，其中，所述修補劑固化前在室溫下的粘度為10~3000mPa ? S。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的中空纖維膜組件的修補方法，進行所述修補工序時，所述中空纖維膜組件具備的中空纖維膜的含水率在90質(zhì)量％以下。
8.—種中空纖維膜組件，其通過權(quán)利要求1至7中的任一項記載的方法進行修補。
【文檔編號】B01D65/10GK103732313SQ201280039442
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月16日
【發(fā)明者】柴田規(guī)孝, 日根野谷充, 森敬裕, 田中利典 申請人:三菱麗陽株式會社