JP2002028458A - Precision filtration filter cartridge - Google Patents
Precision filtration filter cartridgeInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、注射液や目薬の如
き医薬品製造過程における雑菌や微細混濁粒子の除去、
ミネラルウォーター、生ビール及び生酒の容器充填工程
における雑菌や微細懸濁粒子の除去、あるいは半導体製
造工程で用いる水や薬品中の微細懸濁粒子の除去で使用
される、微孔性ろ過膜を使用したカートリッジフィルタ
ーに関する。本発明は特に、耐薬品性と流量特性に優れ
て安価な微孔性精密ろ過膜を使用したカートリッジフィ
ルター及びその製法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the removal of germs and fine turbid particles during the production of pharmaceuticals such as injection solutions and eye drops.
Using a microporous filtration membrane used for removing microbes and fine suspended particles in the container filling process of mineral water, draft beer and sake, or for removing fine suspended particles in water and chemicals used in the semiconductor manufacturing process Related to cartridge filters. The present invention particularly relates to a cartridge filter using a microporous microfiltration membrane which is excellent in chemical resistance and flow characteristics and is inexpensive, and a method for producing the same.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年半導体の製造においては、有機溶
剤、酸、アルカリ及び酸化剤などの薬液に対する耐性が
強く溶出物の少ない濾過用フィルターが求められるよう
になっている。現在このような薬液の濾過には、ポリテ
トラフルオロエチレン樹脂(PTFEと略称する)を素
材とする微孔性精密ろ過膜を使用し、ろ過膜以外のフィ
ルター構成部材にも弗素系ポリマーを用いたろ過用フィ
ルターが使用されている。しかしながら、この所謂オー
ル弗素フィルターは高価であり、安価な耐薬品性フィル
ターが求められている。またろ過流量の増大も望まれて
いるが、ろ過膜の組込み面積を現在以上に増やすことは
難しく、従ってろ過流量を増大させることは難しいとい
う問題がある。2. Description of the Related Art In recent years, in the production of semiconductors, there has been a demand for a filter for filtration which has high resistance to chemicals such as organic solvents, acids, alkalis and oxidizing agents and has a small amount of eluted substances. At present, for filtering such a chemical solution, a microporous microfiltration membrane made of polytetrafluoroethylene resin (abbreviated as PTFE) is used, and a fluorine-based polymer is also used for filter components other than the filtration membrane. A filter for filtration is used. However, this so-called all-fluorine filter is expensive, and an inexpensive chemical-resistant filter is required. Although an increase in the filtration flow rate is also desired, there is a problem that it is difficult to increase the installation area of the filtration membrane more than the present, and therefore it is difficult to increase the filtration flow rate.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、半導
体製造工程で頻繁に用いられる酸、アルカリ、酸化剤あ
るいはアルコール類、その中でも特に塩酸過水と略称さ
れる塩酸と過酸化水素水との混合液及びイソプロパノー
ルの60℃から80℃の高温ろ過に耐性を有し、かつ安価な
フィルターカートリッジを提供することである。またさ
らなる目的は、カートリッジへのろ過膜組込み面積を多
くして、ろ過流量を増やすことである。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an acid, an alkali, an oxidizing agent or an alcohol frequently used in a semiconductor manufacturing process. To provide an inexpensive filter cartridge that is resistant to high-temperature filtration of a mixed solution of the above and isopropanol at 60 ° C. to 80 ° C. A still further object is to increase the filtration flow rate by increasing the filter membrane installation area in the cartridge.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明者は、微孔性ろ過
膜、膜サポート、コアー、外周カバー及び二つのエンド
プレートにより構成されるプリーツ型精密ろ過フィルタ
ーカートリッジについて検討を進めた結果、微孔性ろ過
膜として、微細な凹部、溝及び又は凸部を多数形成した
ものを用いることによって、あるいはろ過膜の一次側あ
るいは二次側のいずれかに一枚だけ膜サポートを使用す
ることによっても、上記の目的が達せられることを見出
した。さらに、上記に加えて膜サポートとして、微細な
凹部、溝及び又は凸部を多数形成した微孔性膜、又は微
細な凹部、溝及び又は凸部を多数形成した上に更に多数
の孔をあけたフイルムを用いるとさらにカートリッジ内
のろ過面積を増やせること、及び精密ろ過フィルターカ
ートリッジの部材をポリスルホン系樹脂、又はペルフル
オロ樹脂に限定すること、によって、熱安定性と耐化学
薬品性が向上して発明の目的に寄与することが判明し
た。これらの事実に基いて以下の本発明に到達した。The present inventor has studied a pleated microfiltration filter cartridge composed of a microporous filtration membrane, a membrane support, a core, an outer peripheral cover, and two end plates. As a porous filtration membrane, by using one having a large number of fine recesses, grooves and / or projections formed thereon, or by using only one membrane support on either the primary side or the secondary side of the filtration membrane. It has been found that the above objective can be achieved. Further, in addition to the above, as a film support, a microporous film in which a large number of fine concave portions, grooves, and / or convex portions are formed, or a further large number of holes are formed after forming a large number of fine concave portions, grooves, and / or convex portions. Invented by using a modified film, the filtration area inside the cartridge can be further increased, and the members of the microfiltration filter cartridge are limited to polysulfone resin or perfluoro resin, thereby improving heat stability and chemical resistance. It has been found to contribute to the purpose. Based on these facts, the following invention has been reached.
【0005】(1)微孔性ろ過膜、膜サポート、コア
ー、外周カバー及び二つのエンドプレートにより構成さ
れるプリーツ型精密ろ過用フィルターカートリッジであ
って、微孔性ろ過膜に微細な凹部、溝及び又は凸部が多
数形成されていることを特徴とする精密ろ過フィルター
カートリッジ。(1) A pleated type microfiltration filter cartridge comprising a microporous filtration membrane, a membrane support, a core, an outer peripheral cover and two end plates, wherein micropores and grooves are formed on the microporous filtration membrane. And / or a microfiltration filter cartridge having a large number of projections.
【0006】(2)微孔性ろ過膜、膜サポート、コア
ー、外周カバー及び二つのエンドプレートにより構成さ
れるプリーツ型精密ろ過フィルターカートリッジであっ
て、該膜サポートが微細な凹部、溝及び又は凸部を多数
形成した微孔性膜あるいは多数の孔をあけて更に微細な
凹部、溝及び又は凸部を多数形成したフイルムであり、
且つ微孔性ろ過膜の一次側あるいは二次側のいずれかに
一枚だけ膜サポートを使用することを特徴とする精密ろ
過フィルターカートリッジ。(2) A pleated microfiltration filter cartridge comprising a microporous filtration membrane, a membrane support, a core, an outer peripheral cover, and two end plates, wherein the membrane support has fine recesses, grooves and / or protrusions. A film in which a number of fine concave portions, grooves and / or convex portions are formed by opening a large number of microporous films or a number of holes,
A microfiltration filter cartridge characterized in that only one membrane support is used on either the primary side or the secondary side of the microporous filtration membrane.
【0007】(3)微孔性ろ過膜に微細な凹部、溝及び
又は凸部が多数形成されていることを特徴とする、上記
(2)に記載の精密ろ過フィルターカートリッジ。(3) The microfiltration filter cartridge according to (2), wherein the microporous filtration membrane is formed with a large number of fine concaves, grooves, and / or convexes.
【0008】(4)フィルターカートリッジを構成する
微孔性ろ過膜及び膜サポートがポリテトラフルオロエチ
レン樹脂(PTFE)によって作られており、コアー、外周
カバー及びエンドプレートがテトラフルオロエチレン・
ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PF
A)及びテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロ
ピレン共重合体樹脂(PEP)のいずれか又は両方によ
って作られていることを特徴とする、上記(1)〜
(3)のいずれか1項に記載の精密ろ過フィルターカー
トリッジ。(4) The microporous filtration membrane and the membrane support constituting the filter cartridge are made of polytetrafluoroethylene resin (PTFE), and the core, the outer peripheral cover and the end plate are made of tetrafluoroethylene.
Perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PF
(1) to (1) to (4), characterized by being made of one or both of A) and a tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer resin (PEP).
The microfiltration filter cartridge according to any one of (3).
【0009】(5)フィルターカートリッジを構成する
微孔性ろ過膜、膜サポート、コアー、外周カバー及びエ
ンドプレートのすべてがポリスルホン系ポリマーででき
ていることを特徴とする、上記(1)〜(3)のいずれ
か1項に記載の精密ろ過フィルターカートリッジ。以下
詳細に本発明を説明する。(5) The above (1) to (3), wherein the microporous filtration membrane, the membrane support, the core, the outer peripheral cover and the end plate constituting the filter cartridge are all made of a polysulfone-based polymer. ) The microfiltration filter cartridge according to any one of the above items. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】フィルターカートリッジにはろ過
膜とろ過膜を保護する膜サポートをプリーツ状に折り束
ねた構造のプリーツカートリッジと、複数個の平板型ろ
過ユニットを積層してなる平板積層カートリッジとが知
られている。プリーツカートリッジの構造については、
その例がたとえば特開平4-235722号や同10-66842号など
の各公報に開示されている。平板積層カートリッジの構
造についてはたとえば特開昭63-80815号、特開昭56-129
016号及び同58-98111号などに開示されている。本発明
は特にプリーツカートリッジに対して行われた発明であ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A filter cartridge includes a pleated cartridge having a structure in which a filtration membrane and a membrane support for protecting the filtration membrane are folded in a pleated shape, and a flat plate laminated cartridge formed by laminating a plurality of flat plate filtration units. It has been known. About the structure of the pleated cartridge,
Examples thereof are disclosed in, for example, JP-A-4-235722 and JP-A-10-66842. Regarding the structure of the flat plate laminated cartridge, see, for example, JP-A-63-80815 and JP-A-56-129.
Nos. 016 and 58-98111. The present invention is an invention particularly applied to a pleated cartridge.
【0011】以下プリーツカートリッジの構造を説明す
る。図1は、従来から用いられていて、本発明にも適用
することができる、典型的なプリーツ型精密ろ過膜カー
トリッジフィルターの全体構造を示す展開図である。精
密ろ過膜3は2枚の膜サポート2、4によってサンドイ
ッチされた状態でひだ折りされ、集液口を多数有するコ
アー5の周りに巻き付けられている。その外側には外周
カバー1があり、精密ろ過膜3を保護している。円筒の
両端にはエンドプレート6a、6bにより、精密ろ過膜
3がシールされている。エンドプレート6a、6bはガ
スケット7を介してフィルターハウジング(図示なし)
のシール部と接する。一つのエンドプレート6a、6b
にO-リングが設けられ、O-リングを介してフィルターハ
ウジングと接するタイプのものもある。ガスケット又は
O-リングは、使用済みフィルターカートリッジの廃却の
際容易に脱着できる。ろ過された液体はコアー5の集液
口から集められ、コアー5の中空部を経て円筒の端部に
設けられた流体出口8から排出される。流体出口8は円
筒の両端に設けられたものと、流体出口8が片端のみに
設けられ片端は塞がれているタイプのものがある。Hereinafter, the structure of the pleated cartridge will be described. FIG. 1 is a developed view showing the entire structure of a typical pleated microfiltration membrane cartridge filter which has been conventionally used and can be applied to the present invention. The microfiltration membrane 3 is folded while being sandwiched by two membrane supports 2 and 4 and wound around a core 5 having many liquid collecting ports. An outer cover 1 is provided on the outside of the outer cover 1 to protect the microfiltration membrane 3. The microfiltration membrane 3 is sealed at both ends of the cylinder by end plates 6a and 6b. The end plates 6a and 6b are connected via a gasket 7 to a filter housing (not shown).
Contact with the seal part of One end plate 6a, 6b
There is also a type in which an O-ring is provided to the filter housing via the O-ring. Gasket or
The O-ring can be easily removed when the used filter cartridge is discarded. The filtered liquid is collected from the liquid collecting port of the core 5 and discharged from the fluid outlet 8 provided at the end of the cylinder through the hollow part of the core 5. The fluid outlet 8 may be provided at both ends of the cylinder, or may be of a type in which the fluid outlet 8 is provided at only one end and one end is closed.
【0012】図2、はプリーツ型精密ろ過カートリッジ
フィルターの本発明に特に好ましい構造の一形態を示す
展開図である。精密ろ過膜3は二次側の一枚だけの膜サ
ポート4と一緒にひだ折りされ、集液口を多数有するコ
アー5の周りに巻き付けられている(膜サポートは二次
側のみ)。従来からも用いられてきた図1のカートリッ
ジフィルターと同様に、その外側には外周カバー1があ
り、精密ろ過膜3を保護している。円筒の両端にはエン
ドプレート6a、6bにより、精密ろ過膜3がシールさ
れている。エンドプレートはガスケット7を介してフィ
ルターハウジング(図示なし)のシール部と接する。一
つのエンドプレート部にO-リングが設けられ、O-リング
を介してフィルターハウジングと接するタイプのものも
ある。ガスケット又はO-リングは、使用済みフィルター
カートリッジの廃却の際容易に脱着できる。ろ過された
液体はコアー5の集液口から集められ、コアー5の中空
部を経て円筒の端部に設けられた流体出口8から排出さ
れる。流体出口8は円筒の両端に設けられたものと、流
体出口8が片端のみに設けられ片端は塞がれているタイ
プのものがある。二次側膜サポート4の代わりに一次側
に膜サポートを設けた構造も次善のフィルターカートリ
ッジとして本発明の範囲内のものである。以下の本発明
の説明において、フィルターカートリッジの部材に記し
た番号は、図1及び2の構成図の各部材の部材番号であ
る。FIG. 2 is a developed view showing an embodiment of a structure of a pleated microfiltration cartridge filter which is particularly preferable for the present invention. The microfiltration membrane 3 is crimped together with only one membrane support 4 on the secondary side and wound around a core 5 having a large number of liquid collection ports (the membrane support is only on the secondary side). As in the case of the cartridge filter of FIG. 1 which has been conventionally used, an outer peripheral cover 1 is provided outside the cartridge filter to protect the microfiltration membrane 3. The microfiltration membrane 3 is sealed at both ends of the cylinder by end plates 6a and 6b. The end plate is in contact with a seal portion of a filter housing (not shown) via a gasket 7. There is also a type in which an O-ring is provided on one end plate portion and is in contact with the filter housing via the O-ring. The gasket or O-ring can be easily removed when the used filter cartridge is discarded. The filtered liquid is collected from the liquid collecting port of the core 5 and discharged from the fluid outlet 8 provided at the end of the cylinder through the hollow part of the core 5. The fluid outlet 8 may be provided at both ends of the cylinder, or may be of a type in which the fluid outlet 8 is provided at only one end and one end is closed. A structure in which a membrane support is provided on the primary side instead of the secondary membrane support 4 is also within the scope of the present invention as a suboptimal filter cartridge. In the following description of the present invention, the numbers given to the members of the filter cartridge are the member numbers of the respective members in the configuration diagrams of FIGS.
【0013】精密ろ過膜3用の材料には、芳香族ポリア
リールエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン、セルローズエステル類、ポリふっ化ビニリデン、ポ
リテトラフルオロエチレン(PTFE)やポリアミド等が知
られている。中でもポリテトラフルオロエチレン(PTF
E)と芳香族ポリアリールエーテルスルホン(以後ポリ
スルホン系ポリマーという)が好ましい材料である。芳
香族ポリスルホン系ポリマーを材料にして作られた親水
性膜は、耐熱性に優れ、広範囲の薬液に対して耐薬品性
を有しているので好ましい。ポリスルホン系ポリマーの
代表的な化学構造を一般式(I)〜一般式(III)に示す。一
般式(I)に示したポリマーは「ポリスルホン」の通称で
よく知られており、ユーデルポリスルホンの商品名でア
モコ社から発売されている。一方、一般式(II)に示した
ポリマーは「ポリエーテルスルホン」の通称でよく知ら
れており、スミカエクセルPESの商品名で住友化学より
発売されている。本発明では広範囲の薬品に対して優れ
た耐薬品性を有するためにポリエーテルスルホンの使用
が特に好ましい。ポリスルホン系ポリマーを材料とする
親水性の微孔性精密ろ過膜の製法は、特開昭56-154051
号、特開昭56-86941号、特開昭56-12640号、特開昭62-2
7006号、特開昭62-258707号、特開昭63-141610号などの
各公報に詳しく記載されている。Known materials for the microfiltration membrane 3 include aromatic polyarylethersulfone, polyethylene, polypropylene, cellulose esters, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyamide and the like. Among them, polytetrafluoroethylene (PTF
E) and aromatic polyaryl ether sulfones (hereinafter referred to as polysulfone polymers) are preferred materials. A hydrophilic membrane made of an aromatic polysulfone-based polymer is preferable because it has excellent heat resistance and chemical resistance to a wide range of chemicals. Typical chemical structures of the polysulfone-based polymer are shown in general formulas (I) to (III). The polymer represented by the general formula (I) is well known under the common name of "polysulfone" and is marketed by Amoco under the trade name Udel Polysulfone. On the other hand, the polymer represented by the general formula (II) is well known under the common name of "polyether sulfone" and is sold by Sumitomo Chemical under the trade name of Sumika Excel PES. In the present invention, the use of polyethersulfone is particularly preferred because of its excellent chemical resistance to a wide range of chemicals. A method for producing a hydrophilic microporous microfiltration membrane using a polysulfone-based polymer as a material is disclosed in JP-A-56-154051.
No., JP-A-56-86941, JP-A-56-12640, JP-A-62-2
No. 7006, JP-A-62-258707, JP-A-63-141610 and the like.
【0014】[0014]
【化1】 Embedded image
【0015】一方、PTFEは微孔性精密ろ過膜素材とし
て、ポリスルホン系ポリマーとは違った意味で非常に優
れているため好ましい。即ちほとんどどんな薬品に対し
ても安定した耐薬品性を有する点に特長があり、しかも
製膜することもできる。PTFE微孔性精密ろ過膜の製法
は、特公昭57-18991号、特開昭54-97686号、特開昭55-1
08425号、特公平7−119303号などの各公報に記
載されている。On the other hand, PTFE is preferable as a microporous microfiltration membrane material because it is very excellent in a sense different from a polysulfone-based polymer. That is, it is characterized in that it has stable chemical resistance to almost any chemical, and can be formed into a film. The production method of the PTFE microporous microfiltration membrane is described in JP-B-57-18991, JP-A-54-97686, JP-A-55-1.
No. 08425 and Japanese Patent Publication No. 7-119303.
【0016】ポリエチレンは耐熱性はないが、低温で使
用するほとんどの薬品に対する耐薬品性があり、また比
較的安価である点で優れている。ポリエチレン微孔性精
密ろ過膜の製法は、特開昭60-255107号や特公平7-17782
号などの各公報に記載されている。ろ過膜の孔径は、通
常0.02μmから5μmであるが、半導体製造用途では0.02
μmから0.45μmのものが好ましく使用され、特に高集積
IC製造においては表示孔径0.02μmから0.2μmのもの
が好ましい。このような膜の特性は、ASTM F316の方法
で測定した水バブルポイント値で表すと0.3MPa以上とな
り、エタノールバブルポイントでは0.1から1MPaと表せ
る。特に好ましくはエタノールバブルポイントで0.3か
ら0.7MPaである。膜はみかけの体積に対する孔の割合が
多い方がろ過抵抗が少なくて好ましいが、あまり孔が多
いと膜強度が低下して壊れやすくなる。従って好ましい
ろ過膜の空隙率は40%から90%であり、とくに好ま
しい空隙率は57%から85%である。また膜厚さは、
厚すぎるとカートリッジに組込める膜面積が減少し、薄
過ぎると膜強度が低下するため、通常30μmから22
0μmであり、好ましい膜厚さは50μmから160μm
である。更に好ましい膜厚さは70μmから135μmで
ある。Although polyethylene does not have heat resistance, it is excellent in that it has chemical resistance to most chemicals used at low temperatures and is relatively inexpensive. The method for producing a polyethylene microporous microfiltration membrane is described in JP-A-60-255107 and JP-B-7-177782.
No. and other publications. The pore size of the filtration membrane is usually from 0.02 μm to 5 μm.
Those having a display hole diameter of from 0.02 μm to 0.2 μm are particularly preferable in the case of manufacturing highly integrated ICs. The properties of such a membrane can be expressed as a water bubble point value measured by the method of ASTM F316 of 0.3 MPa or more, and can be expressed as an ethanol bubble point of 0.1 to 1 MPa. Particularly preferably, the ethanol bubble point is 0.3 to 0.7 MPa. It is preferable that the ratio of the pores to the apparent volume is large because the filtration resistance is small. However, if the pores are too large, the membrane strength is reduced and the membrane is easily broken. Thus, the preferred porosity of the filtration membrane is between 40% and 90%, and particularly preferred is between 57% and 85%. The film thickness is
If the thickness is too large, the film area that can be incorporated into the cartridge will decrease, and if it is too thin, the film strength will decrease.
0 μm, and the preferred film thickness is 50 μm to 160 μm.
It is. A more preferred film thickness is from 70 μm to 135 μm.
【0017】精密ろ過膜3は、膜サポートを2枚用いる
ときは、膜サポート2,4の間に挟まれて、より好まし
い膜サポート1枚の場合には、二次側膜サポート4(場合
によっては膜サポート2)と重ねて、通常公知の方法で
プリーツ加工される。本発明のプリーツカートリッジに
おいては、膜サポートとしては不織布、織布、ネットな
どが使用され、その材料は精密ろ過膜用に前記した材料
及び後述するふっ素系樹脂材料を用いることができる。
好ましい材料構成は、各フィルター部材がすべてふっ素
系樹脂材料で構成されているもの(オールふっ素フィル
ターと呼ぶ)及びすべてポリスルホン系ポリマー材料で
構成されているもの(オールスルホンフィルターと呼
ぶ)である。オールふっ素フィルターではPFA(パーフ
ルオロアルコキシ樹脂)でできた不織布あるいはネット
状の膜サポートが知られているが、このいずれもがPTFE
膜以上に高価である。膜サポートの役割は、ろ過圧変動
に対してろ過膜を補強する役割、液供給側からろ過側に
液を透過する役割、そしてプリーツひだの奥にろ過膜に
平行な方向に液を導入する役割も担っている。従って適
度な通液性とろ過膜を十分に保護できる物理強度を有し
ている必要がある。このような機能を有するシート材料
であれば何でも使用可能であるが、従来の汎用ろ過装置
では、安価で優れた性能からほとんどの場合ポリエステ
ルあるいはポリプロピレンの不織布が使用されてきた。When two membrane supports are used, the microfiltration membrane 3 is sandwiched between the membrane supports 2 and 4, and when one more preferable membrane support is used, the secondary membrane support 4 (in some cases) is used. Is pleated with a membrane support 2) by a generally known method. In the pleated cartridge of the present invention, a non-woven fabric, a woven fabric, a net, or the like is used as the membrane support, and the materials used for the microfiltration membrane and the fluororesin material described below can be used.
Preferred material configurations are those in which each filter member is entirely composed of a fluororesin material (referred to as an all-fluorine filter) and those in which all filter members are composed of a polysulfone-based polymer material (referred to as an all-sulfone filter). Non-woven or net-like membrane supports made of PFA (perfluoroalkoxy resin) are known for all fluorine filters.
More expensive than membranes. The role of the membrane support is to reinforce the filtration membrane against fluctuations in filtration pressure, to permeate the liquid from the liquid supply side to the filtration side, and to introduce liquid into the back of the pleated pleats in a direction parallel to the filtration membrane. I also carry. Therefore, it is necessary to have appropriate liquid permeability and physical strength enough to protect the filtration membrane. Any sheet material having such a function can be used, but in the conventional general-purpose filtration apparatus, a polyester or polypropylene nonwoven fabric has been used in most cases because of its low cost and excellent performance.
【0018】本発明で使用可能な膜サポートとしては、
上記一般的な機能のほかに耐熱性と耐薬品性が兼ね備
え、さらにろ過流量を高める工夫(材質や形状)が必要で
ある。耐熱性と耐薬品性に関しては、ろ過膜3と同じ素
材あるいはそれ以上のポリマー材料の使用が好ましい。
ポリスルホン系ポリマー及びPTFEは耐熱性と耐薬品性を
兼ね備えており、特に好ましいが、ポリスルホン系ポリ
マー繊維及びPTFE繊維は製造されていないため、ポリス
ルホン系ポリマー及びPTFE不織布や織布・ネットの使用
はできない。またオール弗素フィルターで使用されてい
るPFAを素材とする不織布やネットはきわめて高価で、
これがオール弗素フィルターが高価である原因になって
いる。更に不織布やネットは嵩だかであるため、従来の
外径70mmプリーツフィルターカートリッジでは、最大15
5山のプリーツひだ数しか組込めず、組込みろ過膜面積
が少ないため、満足できるろ過流量が得られないという
問題もある。本発明では、これらの問題を、以下の微孔
性膜又は穴あけフィルムにさらにエンボッシングを施し
たサポートによって解決した。The membrane support usable in the present invention includes:
In addition to the above general functions, heat resistance and chemical resistance are required, and a device (material and shape) for increasing the filtration flow rate is required. With respect to heat resistance and chemical resistance, it is preferable to use the same material as the filtration membrane 3 or a higher polymer material.
Polysulfone-based polymers and PTFE have both heat resistance and chemical resistance, and are particularly preferred.Since polysulfone-based polymer fibers and PTFE fibers have not been manufactured, use of polysulfone-based polymers and PTFE nonwoven fabrics, woven fabrics and nets is not possible . Also, non-woven fabrics and nets made of PFA used in all-fluorine filters are extremely expensive,
This causes the all-fluorine filter to be expensive. Furthermore, since the nonwoven fabric and the net are bulky, a conventional pleated filter cartridge with an outer diameter of 70 mm has a maximum of 15
There is also a problem that a satisfactory filtration flow rate cannot be obtained because only five pleated pleats can be incorporated and the area of the incorporated filtration membrane is small. In the present invention, these problems have been solved by the following support in which a microporous membrane or a perforated film is further embossed.
【0019】すなわち、上記問題点に対して本発明では
安価で且つ組込みプリーツひだ数の多いフィルターカー
トリッジの構成を用いることができる。本発明のフィル
ターカートリッジでは膜サポートとして、ろ過膜と同じ
素材でできた大孔径の微孔性膜(織布や不織布でなく)
の使用が好ましい。その製法は基本的には上述の微孔性
精密ろ過膜と同じであるが、膜サポートに用いる微孔性
膜の水バブルポイントは20から150kPaであることが好ま
しく、40から100kPaであればなお好ましい。膜サポート
面に対して垂直方向の水透過性は、0.1MPaの差圧をかけ
た時の水流量が1分間当り150ml/cm2以上が好ましく、
さらに好ましくは200ml/cm2以上である。膜サポートの
ミューレン破裂強度は80kPa以上あることが好ましく、1
20kPa以上あればなお好ましい。In other words, in the present invention, it is possible to use an inexpensive filter cartridge having a large number of pleated pleats. In the filter cartridge of the present invention, as a membrane support, a microporous membrane having a large pore diameter (not a woven or nonwoven fabric) made of the same material as the filtration membrane
The use of is preferred. The manufacturing method is basically the same as the microporous microfiltration membrane described above, but the water bubble point of the microporous membrane used for the membrane support is preferably 20 to 150 kPa, and if it is 40 to 100 kPa, preferable. The water permeability in the direction perpendicular to the membrane support surface is preferably at least 150 ml / cm2 per minute when a differential pressure of 0.1 MPa is applied,
More preferably, it is 200 ml / cm2 or more. It is preferable that the Murren burst strength of the membrane support is 80 kPa or more, and 1
It is more preferable that the pressure be 20 kPa or more.
【0020】本発明で使用する膜サポートに凹部及び/
又は凸部を付与する方法は特に限定されない。表面に多
数の突起を形成した金属ロールと表面が平らなバックア
ップロールとの間に微孔性膜を挟んで連続圧着処理す
る、エンボスカレンダー加工を行えば、本目的は達成で
きる。硬いバックアップロールを使用すると膜サポート
には凹部だけが形成される。柔らかいバックアップロー
ルを使用すると凹部の反対面に突起が同時に形成され
る。凹部の部分は孔が潰されて水透過性が消失するの
で、凹部形成面積はサポート膜全体の半分以下にするこ
とが好ましい。The membrane support used in the present invention has concave portions and / or concave portions.
Alternatively, the method for providing the convex portions is not particularly limited. This object can be achieved by emboss calendering in which a microporous film is continuously pressed between a metal roll having a large number of projections formed on its surface and a backup roll having a flat surface. When a hard backup roll is used, only a recess is formed in the membrane support. When a soft backup roll is used, a projection is simultaneously formed on the opposite surface of the concave portion. Since the pores are crushed in the concave portion and the water permeability is lost, it is preferable that the concave portion forming area be less than half of the entire support film.
【0021】この場合、膜サポートに付与する凹部及び
(又は)凸部はサポート膜の片面だけに付与してもよい
し、両面に付与してもよい。膜サポートに付与する凹凸
の深さは5μmから0.25mmが使用可能であり、20μmから
0.15mmが好ましく、50μmから0.1mmがさらに好ましい。
また、形成される凹部及び/又は凸部の間隔や深さはど
こも一定である必要はない。凹部及び/又は凸部は、互
いに独立した円形や多角形の形状であってもよいが、凹
部同士あるいは凸部同士が互いに連通して溝あるいは山
を形成した構造の膜サポートは、連通した溝を通って、
あるいは山並みに沿って液が面方向に流動できるので、
特に好ましい。膜サポートの溝が互いに交差する多数の
縦方向と横方向の溝から構成されておればなお好まし
い。溝の幅は5から1000μmの範囲が好ましく、20から40
0μmの範囲であればなお好ましく、特に50から200μmの
範囲が好ましい。溝と溝との間隔は広い所でも4mm以下
であることが好ましく、0.15mm以上2mm以下であればさ
らに好ましい。In this case, the concave portion provided to the membrane support and
The (or) convex portions may be provided on only one surface of the support film, or may be provided on both surfaces. The depth of the unevenness given to the membrane support can be used from 5 μm to 0.25 mm, and from 20 μm
0.15 mm is preferable, and 50 μm to 0.1 mm is more preferable.
Further, the intervals and depths of the formed concave portions and / or convex portions need not be constant everywhere. The concave portion and / or the convex portion may have a circular or polygonal shape independent of each other. However, the membrane support having a structure in which the concave portions or the convex portions communicate with each other to form a groove or a mountain may be formed by the communicating groove. Through
Alternatively, the liquid can flow in the plane direction along the mountains,
Particularly preferred. It is even more preferred if the grooves of the membrane support consist of a number of longitudinal and transverse grooves which intersect each other. The width of the groove is preferably in the range of 5 to 1000 μm, and 20 to 40
More preferably, it is in the range of 0 μm, particularly preferably in the range of 50 to 200 μm. The distance between the grooves is preferably 4 mm or less even at a wide place, more preferably 0.15 mm or more and 2 mm or less.
【0022】膜サポートに使用する微孔性膜の厚さは60
μmから300μmが好ましく、100μmから190μmが特に好
ましい。また、膜サポートに使用するフイルムの厚さは
25μmから125μmが好ましく、50μmから100μmが特に好
ましい。いずれの場合も、薄すぎるとろ過膜を補強する
機能が劣り、厚すぎるとプリーツ加工が難しくなり、カ
ートリッジに組込める膜面積も少なくなって不都合であ
る。一枚だけ使用する膜サポートをろ過膜の二次側に使
用すると、ろ過圧に対して強い構造が作りやすく、かつ
限られた容積の中にろ過面積を多く採ることができてろ
過流量を増大できて本発明の目的に寄与できる。The thickness of the microporous membrane used for the membrane support is 60
μm to 300 μm is preferred, and 100 μm to 190 μm is particularly preferred. The thickness of the film used for the membrane support is
It is preferably from 25 μm to 125 μm, particularly preferably from 50 μm to 100 μm. In any case, if it is too thin, the function of reinforcing the filtration membrane is inferior. If it is too thick, pleating becomes difficult, and the membrane area that can be incorporated into the cartridge is inconvenient. When a single membrane support is used on the secondary side of the filtration membrane, it is easy to create a structure that is strong against filtration pressure, and a large filtration area can be taken in a limited volume, increasing the filtration flow rate. It can contribute to the object of the present invention.
【0023】本発明では溝及び山あるいは凹部(又は)
凸部を付与したポリスルホン系ポリマーフイルムに、さ
らに物理的に穴をあた膜サポートも使用できる。ポリマ
ーフイルムに穴をあける方法は特に限定されるものでは
なく、例えば、打抜きパンチによる方法、鋭利な針を突
き刺す方法、レーザーで焼ききる方法、ウォータージェ
ットで打ちぬく方法などがある。穴の大きさは、直径、
長径あるいは一辺が10μmから5mmまでの円、楕円あるい
は長方形に相当する大きさ及び形状のものが使用するこ
とができる。好ましい穴の大きさは直径、長径あるいは
一辺が30μmから1.5mmであり、特に好ましくは60μmか
ら0.5mmである。膜サポート面積中の穴面積の割合は10
から90%の範囲で使用可能である。穴面積割合が少なす
ぎるとろ過抵抗が大きくなりすぎ、一方穴面積割合が大
きくなりすぎると機械強度が低下して微孔性ろ過膜を補
強できなくなる。大きな穴をあける場合は大きな穴面積
割合が必要で、小さな穴をあける場合は比較的小さな穴
面積割合でよい。In the present invention, grooves and peaks or recesses (or)
It is also possible to use a membrane support in which a hole is physically formed in a polysulfone-based polymer film provided with a convex portion. The method of making a hole in the polymer film is not particularly limited, and examples thereof include a method using a punch, a method using a sharp needle, a method using a laser, and a method using a water jet. The size of the hole is the diameter,
Those having a size and shape corresponding to a circle, ellipse, or rectangle having a major axis or one side of 10 μm to 5 mm can be used. The preferred size of the hole is from 30 μm to 1.5 mm in diameter, major axis or one side, particularly preferably from 60 μm to 0.5 mm. The ratio of the hole area to the membrane support area is 10
It can be used in the range from to 90%. If the hole area ratio is too small, the filtration resistance will be too large, while if the hole area ratio is too large, the mechanical strength will be reduced and the microporous filtration membrane will not be reinforced. When drilling a large hole, a large hole area ratio is required, and when drilling a small hole, a relatively small hole area ratio is sufficient.
【0024】本発明の膜サポートは、先にあけたすべて
の穴に溝がつながっていることが特に好ましい。溝の形
成に伴って溝の反対面に形成される凸部のパターンは本
来は、互いにつながって連続していても互いに孤立して
存在していてもどちらでもよいが、互いにつながって連
続していているほうが好ましい。これはエンボス加工を
行った場合は、凸部と凹部とは表と裏の関係になるた
め、一つの面から見たときに孤立した凸部は、反対面か
ら見た時には非連続で孤立した凹部を形成することにな
るからである。In the membrane support of the present invention, it is particularly preferable that all the previously drilled holes have grooves. The pattern of the protrusions formed on the opposite surface of the groove as the groove is formed may be continuous with each other or may be isolated from each other, but may be continuous with each other. Is preferred. This is because when embossing is performed, the convex part and the concave part have a front and back relationship, so the convex part isolated when viewed from one surface is discontinuous and isolated when viewed from the opposite surface This is because a concave portion will be formed.
【0025】溝や凸部を形成した大孔径微孔性膜や孔あ
けフイルムは嵩が小さいため、不織布やネットを使用す
るよりもフィルターカートリッジに組込めるひだ数を多
くできる。従来はろ過膜の一次側と二次側の両側に使用
している膜サポートを、ろ過膜の一次側だけあるいは二
次側だけの一方だけにすることにより、更に多くのひだ
数をカートリッジに組込むことができる。The large pore microporous film and the perforated film having the grooves and the projections are small in volume, so that the number of folds which can be incorporated in the filter cartridge can be increased as compared with the case where a nonwoven fabric or a net is used. Conventionally, the membrane support used on both sides of the primary and secondary sides of the filtration membrane is only one of the primary side and the secondary side of the filtration membrane. be able to.
【0026】膜サポート用の材料としてポルスルホン系
樹脂材料とともに好ましいフッ素系樹脂では耐薬品性が
優れているために、PCTFE(ポリクロロトリフルオロエチ
レン)、ETFE(エチレンテトラフルオロエチレン)、FEP
(テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン
共重合体)やPFA(テトラフルオロエチレン・ペルフルオ
ロアルキルビニルエーテル共重合体)等が挙げられる。
中でもPFAが耐薬品性と耐熱性の点で特に好ましい。As a material for supporting a membrane, a fluorinated resin which is preferable together with a porsulfone resin material has excellent chemical resistance, so that PCTFE (polychlorotrifluoroethylene), ETFE (ethylenetetrafluoroethylene), FEP
(Tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer) and PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkylvinyl ether copolymer).
Among them, PFA is particularly preferred in terms of chemical resistance and heat resistance.
【0027】本発明では微孔性ろ過膜にも凹部、溝及び
/又は凸部を付与するのが好ましい。プリーツひだの奥
に膜面に対して平行な方向に液を送りやすくするためで
ある。形成する凹部、溝及び/又は凸部の形状や数は、
膜サポート用 微孔性膜に凹部、溝及び/又は凸部を形
成する場合と全く同じである。In the present invention, it is preferable to provide the microporous filtration membrane with concave portions, grooves and / or convex portions. This is to make it easier to feed the liquid in the direction parallel to the membrane surface behind the pleat folds. The shape and the number of concave portions, grooves and / or convex portions to be formed are as follows.
This is exactly the same as the case of forming concave portions, grooves and / or convex portions on the microporous film for membrane support.
【0028】凹部、溝及び/又は凸部を形成した微孔性
ろ過膜及び膜サポートを重ね合せて、通常の方法でプリ
ーツする。膜サポートを二次側に使用する場合は、膜サ
ポートの溝部を二次側に向け、微孔性ろ過膜の溝部を一
次側に向けて二枚を重ね合せてプリーツすると、液体が
透過しやすくなって好ましい。膜サポートを一次側に使
用する場合はその逆である。膜サポートはろ過膜の二次
側に使用する方が、より多くの流量が得やすく好まし
い。プリーツひだのピッチ(折目と次の折目との間隔)
は一般的には9mmから12mmである。外径70mmのフィルタ
ーカートリッジの場合は、理論上では外径の1/4の17.5m
mのピッチにすると最も多くのろ過膜を組込める(組込
みひだ数が最大になる)。しかしろ過圧力変動の繰返し
耐久性を付与する必要性から、ピッチは12mm以下が好ま
しい。10から11mmの範囲が最も好ましい。The microporous filtration membrane having the concave portions, grooves and / or convex portions and the membrane support are overlapped and pleated by a usual method. When using the membrane support on the secondary side, if the groove of the membrane support is directed to the secondary side, the groove of the microporous filtration membrane is directed to the primary side, and two sheets are overlaid and pleated, the liquid will easily pass through It is preferable. The reverse is true when using a membrane support on the primary side. It is preferable to use the membrane support on the secondary side of the filtration membrane because a larger flow rate can be obtained. Pleated fold pitch (interval between fold and next fold)
Is typically 9 to 12 mm. In the case of a filter cartridge with an outer diameter of 70 mm, 17.5 m of 1/4 of the outer diameter in theory
With a pitch of m, the largest number of filtration membranes can be incorporated (the number of folds is the largest). However, the pitch is preferably 12 mm or less because of the need to impart repeated durability to fluctuations in filtration pressure. Most preferred is a range of 10 to 11 mm.
【0029】プリーツ加工されたろ材は両端部をそろえ
るためにカッターナイフ等で両端部の不揃いを切り落と
し、円筒状に丸めてその合わせ目のひだをヒートシール
あるいは接着剤を用いて液密にシールする。接着シール
は精密ろ過膜と膜サポート計4層を合わせて行う。ひだ
の合わせ目に熱可塑性シートを挟んでヒートシールして
もよい。ここで使用する接着剤や熱可塑性シートはろ過
膜と同じ材料が接着性をよくするために好ましい。接着
剤を使用する場合、例えばポリスルホン系ポリマー接着
剤は溶剤に溶解した状態で使用する。例えばポリエーテ
ルスルホン10部を塩化メチレン30部、ジエチレング
リコール20部の混合溶液に溶解し、ジエチレングリコ
ール140部を徐々に添加混合する。溶剤は接着後加熱
揮発させてフィルターカートリッジ中に残さない。ろ過
膜素材にPTFEを使用した場合はヒートシール法を採用す
る。The pleated filter medium is trimmed at both ends with a cutter knife or the like in order to align both ends, then rounded into a cylindrical shape, and the seams of the joint are heat-sealed or liquid-tightly sealed with an adhesive. . The adhesive seal is performed by combining the microfiltration membrane and the membrane support in total of four layers. Heat sealing may be performed with a thermoplastic sheet interposed between the folds. As the adhesive or the thermoplastic sheet used here, the same material as the filtration membrane is preferable in order to improve the adhesiveness. When an adhesive is used, for example, a polysulfone-based polymer adhesive is used after being dissolved in a solvent. For example, 10 parts of polyether sulfone is dissolved in a mixed solution of 30 parts of methylene chloride and 20 parts of diethylene glycol, and 140 parts of diethylene glycol is gradually added and mixed. The solvent is heated and volatilized after bonding and does not remain in the filter cartridge. When PTFE is used for the filtration membrane material, the heat sealing method is adopted.
【0030】このようにしてできた円筒状ろ材の内側に
コアー5を挿入し、外周カバー1をかぶせたものをプリ
ーツ体という。外周カバー1及びコアー5は多数のスリ
ット状窓が設けられ、容易に液が透過すると同時に、ろ
過の方向あるいはその逆方向からの圧力に対してプリー
ツひだを保護する。ろ過膜を保護する一次側膜サポート
を省略し二次側だけに膜サポートを使用する時は、外周
カバーに設けられる窓の円筒軸方向寸法は3mm以下、特
に好ましくは2mm以下1mm以上にする。こうすることによ
り、逆圧に対する外周カバーの保護機能が向上する。窓
の円周方向寸法は特に制限はないが、10mmから50mmの範
囲が適当である。同様に膜サポートをろ過膜の一次側だ
けに使用する場合は、コアーに設けられる窓の円筒軸方
向寸法は3mm以下、特に好ましくは2mm以下1mm以上にす
る。エンドプレート6にプリーツ体の両端部を液密に接
着シールするエンドシール工程は熱溶融による方法と、
溶剤接着による方法とに大きく分けられる。熱溶融法で
はエンドプレートのシール面のみを熱板に接触させたり
あるいは赤外線ヒーターを照射して表面だけを加熱溶解
し、プリーツ体の片端面をプレートの溶解面に押し付け
て接着シールする。The core 5 is inserted inside the cylindrical filter medium thus formed, and the outer peripheral cover 1 is covered with the core 5 is called a pleated body. The outer peripheral cover 1 and the core 5 are provided with a number of slit-shaped windows to allow the liquid to easily permeate and protect the pleated pleats against pressure from the direction of filtration or the opposite direction. When the primary membrane support for protecting the filtration membrane is omitted and the membrane support is used only on the secondary side, the dimension of the window provided on the outer peripheral cover in the cylindrical axis direction is 3 mm or less, particularly preferably 2 mm or less and 1 mm or more. By doing so, the function of protecting the outer peripheral cover against back pressure is improved. The size of the window in the circumferential direction is not particularly limited, but a range of 10 mm to 50 mm is appropriate. Similarly, when the membrane support is used only on the primary side of the filtration membrane, the size of the window provided in the core in the cylindrical axis direction is 3 mm or less, particularly preferably 2 mm or less and 1 mm or more. The end sealing step of bonding both ends of the pleated body to the end plate 6 in a liquid-tight manner is performed by a method using heat melting.
It can be broadly divided into the method by solvent bonding. In the hot melting method, only the sealing surface of the end plate is brought into contact with a hot plate, or only the surface is heated and melted by irradiating an infrared heater, and one end surface of the pleated body is pressed against the melting surface of the plate to perform adhesive sealing.
【0031】溶剤接着法の場合は、溶剤の選定が重要で
ある。通常は、ろ過膜を溶解しない、あるいはろ過膜に
対する溶解性が低く、且つエンドプレートに対しては溶
解性のある溶剤を選ぶ。溶剤は一種類の溶剤であっても
よく混合溶剤であってもよい。2種以上の溶剤を混合す
る時は、少なくとも沸点の高い方の溶剤にはろ過膜に対
して溶解性を有しないものを選択するのがよい。溶剤接
着剤にポリマーを1%から7%程度溶解させておくとな
およい。溶解するポリマーは、エンドプレートと同材質
あるいは少なくともエンドプレートと接着しやすい材料
を選ぶのがよい。In the case of the solvent bonding method, it is important to select a solvent. Usually, a solvent that does not dissolve the filtration membrane or has low solubility in the filtration membrane and has solubility in the end plate is selected. The solvent may be one kind of solvent or a mixed solvent. When mixing two or more solvents, it is preferable to select a solvent having at least a higher boiling point and having no solubility in the filtration membrane. More preferably, the polymer is dissolved in the solvent adhesive in an amount of about 1% to 7%. As the polymer to be dissolved, it is preferable to select the same material as the end plate or at least a material which easily adheres to the end plate.
【0032】コアー5、外周カバー1及びエンドプレー
ト6に使用する材料も耐熱性と耐薬品性を備えている必
要がある。ろ過膜、膜サポート材、外周カバー、コアー
あるいはエンドプレートのすべてあるいはどれか一つが
異種素材であると、耐薬品性は最も弱い素材によって決
定される。例えばアルカリ類に弱い材料をろ過膜に使用
し、サポート材料には酸に弱い材料を使用し、エンドプ
レートには有機溶剤に弱い材料を使用すると、できたフ
ィルターカートリッジは水以外の液体には使用できな
い、大変耐薬品性の乏しいものになってしまう。従って
ろ過膜、膜サポート材、外周カバー、コアー及びエンド
プレートのすべてが同一素材でできていることが好まし
い。同一素材であれば接着性がよいのでなお好ましい。
PTFEろ過膜を使用する場合は膜サポート材、外周カバ
ー、コアー及びエンドプレートにPFA(パーフルオロアル
コキシレート)が最も好ましく使用される。The materials used for the core 5, the outer peripheral cover 1 and the end plate 6 must also have heat resistance and chemical resistance. If all or any one of the filtration membrane, membrane support, perimeter cover, core or end plate is a dissimilar material, chemical resistance is determined by the weakest material. For example, if a material that is weak to alkalis is used for the filtration membrane, a material that is weak to acid is used for the support material, and a material that is weak to organic solvent is used for the end plate, the resulting filter cartridge will be used for liquids other than water. No, it is very poor in chemical resistance. Therefore, it is preferable that the filtration membrane, the membrane support material, the outer peripheral cover, the core, and the end plate are all made of the same material. The same material is more preferable because of good adhesiveness.
When a PTFE filtration membrane is used, PFA (perfluoroalkoxylate) is most preferably used for the membrane support material, outer peripheral cover, core and end plate.
【0033】[0033]
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を詳しく説明す
るが、本発明はこの実施例に限定されるものではない。 (実施例1)特開昭63−139930の実施例1に記載
されている方法でエタノールバブルポイント250kPa(AST
M F 316準拠の試験による)のポリスルホン膜を製膜
し,これを微孔性ろ過膜とした。一方特開昭63−13
9930の実施例3に記載されている方法でエタノール
バブルポイント50kPaのポリスルホン膜を製膜し、これ
を二次側サポートとした。微孔性ろ過膜及び二次側膜サ
ポートの各々一方の面に溝幅約0.15mm、溝と溝との間
隔が0.15から0.3mm、深さ約55μmの溝を、エンボス
カレンダー処理により形成させた。次いで、溝が形成さ
れていない面同士が接触するように二枚の膜を重ね合せ
て、通常の方法でプリーツ加工を行った。折り目の間隔
は10.5mm、膜幅は240mmとし、約190山分で折った膜
束を切断し,円筒状にして両端の襞を合わせてヒートシ
ールを施した。告いで、この膜束とコアーを外径70mmの
ポリスルホン外周カバー内に収容し、両端をそろえてプ
リーツ体をつくる。外周カバーの窓寸法は、軸方向に2m
m、円周方向に22mmとし、窓と窓との間には(円周方向
・軸方向共に)約4mmの壁部を設けた。ポリスルホン丸
棒から削り出しで作製したエンドプレートの表面に赤外
線ヒーターを照射し、エンドプレートの表面を約300℃
に熱して溶かし、これに十分に予熱したプリーツ体の端
部を押しつけて接着シールする。プリーツ体の反対側も
同様にエンドプレートを溶着シールして、フィルターカ
ートリッジを完成させた。ろ過膜及び膜サポートの作成
には、アモコ社製ユーデルポリスルホンP-3500を使用し
た。外周カバー、コアー及びエンドプレートの作成には
アモコ社製ユーデルポリスルホンP-1700を使用した。EXAMPLES The present invention will be described in detail below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. Example 1 An ethanol bubble point of 250 kPa (AST) was obtained by the method described in Example 1 of JP-A-63-139930.
MF 316 test) to form a polysulfone membrane, which was used as a microporous filtration membrane. On the other hand, JP-A-63-13
A polysulfone membrane having an ethanol bubble point of 50 kPa was formed by the method described in Example 3 of 9930, and this was used as a secondary support. A groove having a groove width of about 0.15 mm, a gap between the grooves of 0.15 to 0.3 mm, and a depth of about 55 μm was formed on one surface of each of the microporous filtration membrane and the secondary membrane support by emboss calendering. . Next, the two films were overlapped so that the surfaces on which the grooves were not formed were in contact with each other, and pleating was performed by an ordinary method. The interval between the folds was 10.5 mm, the width of the membrane was 240 mm, and the membrane bundle folded at about 190 peaks was cut, formed into a cylinder, and heat-sealed by fitting the folds at both ends. Informing, the membrane bundle and the core are housed in a polysulfone outer cover with an outer diameter of 70 mm, and both ends are aligned to form a pleated body. The window size of the outer cover is 2m in the axial direction
m, 22 mm in the circumferential direction, and a wall of about 4 mm was provided between the windows (in both the circumferential direction and the axial direction). Irradiate an infrared heater to the surface of the end plate made by shaving from a polysulfone round bar, and heat the surface of the end plate to about 300 ° C.
Then, the end of the pleated body, which has been sufficiently preheated, is pressed against the pleated body to seal it. The other side of the pleated body was similarly sealed by welding the end plate to complete the filter cartridge. Udelpolysulfone P-3500 manufactured by Amoco Co. was used for the preparation of the filtration membrane and the membrane support. Udelpolysulfone P-1700 manufactured by Amoco Co. was used for preparing the outer peripheral cover, core and end plate.
【0034】(比較例1)実施例1で使用したと同じ微孔
性ろ過膜であるが、エンボスカレンダー処理を施さない
膜を、比較用に使用した。このろ過膜をポリプロピレン
不織布(三井石油化学製シンテックスPS-106、繊維サイ
ズ2デニール、目付け30g/m2)二枚の間に挟んで、通常
の方法でプリーツ加工を行った(折り目の間隔は10.5m
m、膜幅は240mm)。実施例1と同じポリスルホンコア
ーの周りに合せ目をヒートシールしたプリーツ膜束を巻
き付けて、ポリスルホン外周カバーに収容して比較例の
カートリッジフィルターを作製した。このカートリッジ
フィルターに収容できた最大のプリーツ山数は155山で
あった。(Comparative Example 1) The same microporous filtration membrane as used in Example 1, but not subjected to emboss calendering, was used for comparison. This filtration membrane was sandwiched between two polypropylene nonwoven fabrics (Shintex PS-106, manufactured by Mitsui Petrochemical, fiber size: 2 denier, basis weight: 30 g / m 2 ), and pleated by a usual method. 10.5m
m, the film width is 240 mm). A pleated membrane bundle heat-sealed at the seam was wound around the same polysulfone core as in Example 1 and housed in a polysulfone outer peripheral cover to produce a cartridge filter of a comparative example. The maximum number of pleated peaks that could be accommodated in this cartridge filter was 155.
【0035】(実施例2)住友電工製フルオロポアFP-100
0(孔径10μm)と同じくFP-010(孔径0.1μm)の各一方の面
に溝幅約0.15mm、溝と溝との間隔が0.15から0.3m
m、深さ約40μmの溝を、エンボスカレンダー処理によ
り形成させた。この二枚の膜を重ね合せて通常の方法で
プリーツ加工を行った。FP-1000の溝のない面とFP-010
の溝のない面とが接触するように重ね、折り目の間隔は
10.5mm、膜幅は240mmで、約210山分で折った膜束を
切断し,円筒状にして両端の襞を合わせてヒートシール
した。外径70mmのPFA外周カバーに膜束とPFAコアーを収
容し、両端をそろえてプリーツ体を作製した。外周カバ
ーの窓寸法は、軸方向に2mm、円周方向に22mmとし、窓
と窓との間には(円周方向・軸方向共に)約4mmの壁部
を設けた。PFA丸棒から削り出しでつくったエンドプレ
ートの表面に赤外線ヒーターを照射し、エンドプレート
の表面を約380℃に熱して溶かし、これに十分に予熱し
たプリーツ体の端部を押しつけて接着シールを施した。
プリーツ体の反対側も同様にエンドプレートを溶着シー
ルして、フィルターカートリッジを完成させた。Example 2 Fluoropore FP-100 manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd.
0 (hole diameter 10μm) and FP-010 (hole diameter 0.1μm) on each one side of the groove width of about 0.15mm, the gap between grooves 0.15 to 0.3m
A groove having a depth of about 40 μm was formed by emboss calendering. The two films were overlaid and pleated by a normal method. FP-010 with no groove of FP-1000
Overlap so that the grooved surface of the
The membrane bundle, which was 10.5 mm in width and 240 mm in width, was cut at about 210 peaks, cut into a cylinder, heat-sealed by fitting the folds at both ends. The membrane bundle and the PFA core were housed in a PFA outer peripheral cover having an outer diameter of 70 mm, and both ends were aligned to produce a pleated body. The window size of the outer peripheral cover was 2 mm in the axial direction and 22 mm in the circumferential direction, and a wall of about 4 mm was provided between the windows (in both the circumferential direction and the axial direction). An infrared heater is applied to the surface of the end plate, which is cut from a PFA round bar, and the surface of the end plate is heated to about 380 ° C to melt, and the end of the pleated body that has been sufficiently preheated is pressed against this to form an adhesive seal. gave.
The other side of the pleated body was similarly sealed by welding the end plate to complete the filter cartridge.
【0036】(実施例3)実施例1においてエンボスカレ
ンダー処理した膜サポート を2枚作製して、その1枚を
二次側サポートとし、この膜の溝が形成されていない面
と微孔性ろ過膜の溝が形成されていない面同士が接する
ようにして重ねあわせ、もう1枚の膜サポートを一次側
サポートとして、ろ過膜側に溝が形成されていない面を
向けるようにして配置することによって、2枚の膜サポ
ートとその間に1枚のろ過膜を重ねた構成のプリーツ体
を作製した以外は、実施例1とおなじ方法で精密ろ過フ
ィルターカートリッジを製作した。このプリーツ体は、
約170山分のプリーツ山をカートリッジ内に取り入れる
ことができた。このろ過膜フィルタ―カートリッジは、
膜サポートを1枚とした実施例1よりは山・溝数が少な
いが、凹部、溝、凸部を設けない膜サポートを用いた比
較例に対しては、膜サポートを1枚多くしたにもかかわ
らず、より広いろ過面積が得られた。Example 3 Two embossed calendered membrane supports in Example 1 were prepared, one of which was used as a secondary support, and the surface of the membrane where grooves were not formed and the microporous filtration By superimposing so that the non-grooved surfaces of the membranes are in contact with each other, and arranging the other membrane support as the primary support with the non-grooved surface facing the filtration membrane side A microfiltration filter cartridge was manufactured in the same manner as in Example 1 except that a pleated body having a configuration in which two membrane supports and one filtration membrane were stacked therebetween was manufactured. This pleated body
About 170 pleats were able to be taken into the cartridge. This filtration membrane filter cartridge
Although the number of peaks / grooves is smaller than that of Example 1 in which one membrane support is used, the number of membrane supports is increased by one in comparison with a comparative example using a membrane support having no concave portion, groove, or convex portion. Regardless, a wider filtration area was obtained.
【0037】[0037]
【発明の効果】プリーツ型精密ろ過フィルターカートリ
ッジにおいて、微孔性ろ過膜に微細な凹部、 構及び/
又は凸部を設けた本発明の精密ろ過フィルターカートリ
ッジによって、あるいは微孔性膜あるいは穴あけフィル
ムに凹凸や溝を設けた膜サポートを1枚用いた本発明の
精密ろ過フィルターカートリッジによって、組込みろ過
膜面積を多くしてろ過流量を増加させることができ、且
つ耐薬品性も維持された、安価な精密フィルターカート
リッジを提供できる。また、構成部材のすべてをポリス
ルホン系ポリマーあるいはふっ素系樹脂に統一すること
によって、耐熱性,耐薬品性を逸そう向上させることが
できる。As described above, in the pleated type microfiltration filter cartridge, the microporous filtration membrane has fine concave portions, structures and / or
Or, by the microfiltration filter cartridge of the present invention provided with a convex portion, or by the microfiltration filter cartridge of the present invention using one membrane support provided with irregularities or grooves in a microporous membrane or a perforated film, the built-in filtration membrane area And an inexpensive precision filter cartridge that can increase the filtration flow rate and maintain chemical resistance can be provided. In addition, by unifying all of the constituent members with a polysulfone-based polymer or a fluorine-based resin, heat resistance and chemical resistance can be greatly improved.
【図1】一般的な構造で本発明にも用いられるプリーツ
型フィルターカートリッジの構造を表す展開図。FIG. 1 is a developed view showing the structure of a pleated filter cartridge having a general structure and used in the present invention.
【図2】本発明にとくに好ましいプリーツ型フィルター
カートリッジの構造を表す展開図。FIG. 2 is a developed view showing a structure of a pleated filter cartridge particularly preferred in the present invention.
1.外周カバー 2.膜サポート 3.精密ろ過膜 4.膜サポート 5.コアー 6a、6b.エンドプレート 7.ガスケット 8.液体出口 1. Peripheral cover 2. 2. membrane support Microfiltration membrane 4. 4. Membrane support Cores 6a, 6b. End plate 7. Gasket 8. Liquid outlet
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D006 GA07 HA74 HA91 JA02C JA03A JA03B JA03C JA10A JA10B JA10C JA19B JA19C JA22C JA27C JB07 MA03 MA22 MA24 MA31 MB09 MB11 MB12 MB15 MB16 MB20 MC17 MC22 MC23 MC29 MC30X MC54 MC62X MC63 PA01 PB12 PB13 PB20 PC01 PC11 PC12 PC41 PC45 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page F term (reference) 4D006 GA07 HA74 HA91 JA02C JA03A JA03B JA03C JA10A JA10B JA10C JA19B JA19C JA22C JA27C JB07 MA03 MA22 MA24 MA31 MB09 MB11 MB12 MB15 MB16 MB20 MC17 MC22 MC23 MC29 MC30X MC54 MC62B MC63 PA01 PC01 PC11 PC12 PC41 PC45
Claims (5)
カバー及び二つのエンドプレートにより構成されるプリ
ーツ型精密ろ過用フィルターカートリッジであって、微
孔性ろ過膜に微細な凹部、溝及び又は凸部が多数形成さ
れていることを特徴とする精密ろ過フィルターカートリ
ッジ。1. A pleated filter cartridge for microfiltration comprising a microporous filtration membrane, a membrane support, a core, an outer peripheral cover and two end plates, wherein the microporous filtration membrane has fine recesses, grooves, and the like. Alternatively, a microfiltration filter cartridge having a large number of convex portions.
カバー及び二つのエンドプレートにより構成されるプリ
ーツ型精密ろ過フィルターカートリッジであって、該膜
サポートが微細な凹部、溝及び又は凸部を多数形成した
微孔性膜あるいは多数の孔をあけて更に微細な凹部、溝
及び又は凸部を多数形成したフイルムであり、且つ微孔
性ろ過膜の一次側あるいは二次側のいずれかに一枚だけ
膜サポートを使用することを特徴とする精密ろ過フィル
ターカートリッジ。2. A pleated microfiltration filter cartridge comprising a microporous filtration membrane, a membrane support, a core, an outer peripheral cover and two end plates, wherein the membrane support has fine recesses, grooves and / or projections. Is a film in which a large number of fine pores or grooves and / or convex portions are formed by forming a large number of holes, and a microporous filtration membrane is formed on either the primary side or the secondary side. A microfiltration filter cartridge that uses only one membrane support.
部が多数形成されていることを特徴とする、請求項2記
載の精密ろ過フィルターカートリッジ。3. The microfiltration filter cartridge according to claim 2, wherein the microporous filtration membrane has a large number of fine recesses, grooves and / or protrusions.
ろ過膜及び膜サポートがポリテトラフルオロエチレン樹
脂(PTFE)によって作られており、コアー、外周カバー
及びエンドプレートがテトラフルオロエチレン・ペルフ
ルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(PFA)及
びテトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン
共重合体樹脂(PEP)のいずれか又は両方によって作
られていることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか
1項に記載の精密ろ過フィルターカートリッジ。4. A microporous filtration membrane and a membrane support constituting a filter cartridge are made of polytetrafluoroethylene resin (PTFE), and a core, an outer cover and an end plate are made of tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer. The precision according to any one of claims 1 to 3, wherein the resin is made of one or both of a coalescing resin (PFA) and a tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer resin (PEP). Filtration filter cartridge.
ろ過膜、膜サポート、コアー、外周カバー及びエンドプ
レートのすべてがポリスルホン系ポリマーでできている
ことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載
の精密ろ過フィルターカートリッジ。5. The filter cartridge according to claim 1, wherein all of the microporous filtration membrane, the membrane support, the core, the outer peripheral cover, and the end plate constituting the filter cartridge are made of a polysulfone-based polymer. 2. The microfiltration filter cartridge according to claim 1.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20170037666A (en) * | 2014-08-06 | 2017-04-04 | 에스더블유엠 룩셈부르크 에스.에이.알.엘. | Ribbed and apertured fluoroplastic support sheet for a filter substrate and method of making same |
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2000
- 2000-07-13 JP JP2000212918A patent/JP2002028458A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2017532230A (en) * | 2014-08-06 | 2017-11-02 | エスドゥブルヴェエム・ルクセンブルク・エス・アー・エール・エルSwm Luxembourg Sarl | Ribbed and perforated fluoroplastic support sheet for filter substrate and method for producing the same |
KR102313525B1 (en) | 2014-08-06 | 2021-10-15 | 에스더블유엠 룩셈부르크 | Ribbed and apertured fluoroplastic support sheet for a filter substrate and method of making same |
US11179864B2 (en) | 2014-08-06 | 2021-11-23 | Delstar Technologies, Inc. | Ribbed and apertured fluoroplastic support sheet for a filter substrate and method of making same |
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