專利名稱：浸沒式中空纖維膜組件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于水處理的中空纖維膜組件，尤其是涉及浸沒式中空纖維
膜組件以及其封裝過程(potting process)。
背景技術(shù)：
通過從中去除污染物來清潔液體的水處理可以使用加熱法、相變法或者 分離膜使用法。
分離膜使用法可以實現(xiàn)高可靠性，因為它適合于根據(jù)分離膜中形成的孔 的尺寸穩(wěn)定地提供所需的水質(zhì)。此外，分離膜使用法無需進行加熱過程。在 這個方面，分離膜使用法的優(yōu)勢在于它可以廣泛地應(yīng)用于各種使用孩i生物的 分離過程，所述分離過程可能受加熱過程影響。
分離膜可以包括具有扁平截面的扁平型膜和其中為中空的中空纖維膜。 在中空纖維膜的情況下，在包括內(nèi)外徑的管狀纖維結(jié)構(gòu)的表面上設(shè)有微孔， 從而通過中空纖維膜中所包括的微孔過濾污染物。與扁平型膜相比，中空纖 維膜因其內(nèi)外徑而具有更大的表面積。因此，由于中空纖維膜的比如大表面 積的有利特性，在最近的水處理應(yīng)用中，中空纖維膜被廣泛地應(yīng)用于分離膜。
預(yù)定組件形式的中空纖維膜應(yīng)用于水處理，其中所述中空纖維膜的 一個 例子是浸沒式中空纖維膜組件。
為了形成浸沒式中空纖維膜組件，中空纖維膜組件被浸沒在裝滿待處理 的液體的水箱中，并且在中空纖維膜的內(nèi)部施加負(fù)壓，因此，只有液體能通 過中空纖維膜的微孔，從而，通過包括于中空纖維膜中的微孔來從液體中過 濾掉污染物。
浸沒式中空纖維膜組件通過以下步驟形成形成所收集的中空纖維膜束， 以及將中空纖維膜束固定于組件外殼中，其中，這些步驟被稱為封裝過程 (potting process )。當(dāng)組件外殼與中空纖維膜束之間的密封強度變?nèi)鯐r，中 空纖維膜組件因為液體的滲漏而不能正常地運轉(zhuǎn)。因此，在制造浸沒式中空 纖維組件的方法中，封裝過程是一個很重要的步驟。在現(xiàn)有技術(shù)中，封裝過程可以通過離心成型法或者浸沒法進行。
在離心成型法中，多個中空纖維膜和組件外殼被置于旋轉(zhuǎn)體上，封裝材 料被提供給中空纖維膜的端部，并且旋轉(zhuǎn)物旋轉(zhuǎn)，以便在所述多個中空纖維 膜中填充封裝材料，因而形成中空纖維膜束并利用封裝材料將中空纖維膜束 固定于組件外殼中。
由于封裝材料因離心力而被填充在中空纖維膜中，所以這種離心成型法 在組件外殼與中空纖維膜束之間具有非常高的密封強度。然而，離心成型法 需要離心成型裝置，例如旋轉(zhuǎn)物及其驅(qū)動裝置，的成本。每當(dāng)中空纖維膜組 件尺寸變化時，就必須要求替換離心成型裝置的部件。
浸沒法在無需旋轉(zhuǎn)的情況下進行封裝過程。在浸沒法的情況下，在將所 述多個中空纖維膜放入組件外殼中后，將封裝材料提供到組件外殼，由此將 封裝材料填充在中心纖維膜中，因而形成中空纖維膜束并利用封裝材料將中 空纖維膜束固定于組件外殼中。
浸沒法的優(yōu)勢在于它不需要成型裝置，然而，浸沒法中的組件外殼與中 空纖維膜束之間的密封強度變得比離心成型法中的密封強度低。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題
本發(fā)明的一個目的是提供一種浸沒式中空纖維膜組件及其制造方法，其 能夠在組件外殼與中空纖維膜束之間實現(xiàn)極高的密封強度而不需要額外的離 心成型裝置。
技術(shù)方案
本發(fā)明提供一種浸沒式中空纖維膜組件的制造方法，其特征在于，該方
法包括形成通過第一封裝材料結(jié)合在一起并固定的中空纖維膜束，其中， 每個中空纖維膜的一端是開放的；將中空纖維膜束放置于組件外殼中；并且 通過在第 一封裝材料上形成第二封裝材料來將中空纖維膜束固定于組件外殼 中。
另外，所述方法包括在第二封裝材料上形成第三封裝材料，其中，第三 封裝材料的硬度低于第二封裝材料的硬度。
同時，第三封裝材料的硬度范圍是在第二封裝材料的硬度的20%至60% 之間。并且，形成第三封裝材料的過程在完全固化第二封裝材料之后進行。 形成第三封裝材料的過程在半固化第二封裝材料之后進行。
形成中空纖維膜束的過程包括使用第 一封裝材料結(jié)合并固定中空纖維 膜束的一端部分；以及通過去除第一封裝材料和中空纖維膜的預(yù)定部分來形 成中空纖維膜束，其中每個中空纖維膜的一端和第一封裝材料的切割平面齊 平。
另外，所述方法包括在使用第一封裝材料結(jié)合并固定中空纖維膜束的一 端部分之前密封每個中空纖維膜的 一端。
將中空纖維膜束放入組件外殼中的過程包括制備具有水收集部分和位 于水收集部分上面的支撐部分的組件外殼；放置中空纖維膜束，以便使得中 空纖維膜的一個開放端與組件外殼的水收集部分相通；以及將第 一封裝材料 以及中空纖維膜束^:置在組件外殼的支撐部分上。
本發(fā)明的另 一個方面是提供一種浸沒式中空纖維膜組件的制造方法，所 述方法包括形成通過第一封裝材料結(jié)合在一起并固定的中空纖維膜束，其 中每個中空纖維膜的一端是開放的；將中空纖維膜束放入組件外殼中；通過 利用第二封裝材料覆蓋組件外殼和中空纖維膜束并半固化第二封裝材料，將 中空纖維膜束半固定于組件外殼中；以及通過利用第三封裝材料覆蓋半固化 的第二封裝材料并完全固化第二和第三封裝材料，將中空纖維膜束完全固定 于組件外殼中。
將中空纖維膜束半固定在組件外殼中的過程是通過利用第二封裝材料覆 蓋第一封裝材料并且半固化第二封裝材料進行，以便利用第二封裝材料半固 定組件外殼、第一封裝材料和所述多個中空纖維膜。
將中空纖維膜束完全固定在組件外殼中的過程是通過完全固化第二和第 三封裝材料來進行，以便制作粘合層，所述粘合層包括第二封裝材料，通 過第二和第三封裝材料的化學(xué)組合而形成的中間層以及第三封裝材料，其中，
所述粘合層用于完全固定組件外殼和中空纖維膜束。
第三封裝材料由硬度比第二封裝材料的硬度低的粘合劑制成。 本發(fā)明的另一個方面是提供一種浸沒式中空纖維膜組件，包括組件外 殼，其設(shè)有水收集部分和支撐部分；中空纖維膜束，其通過第一封裝材料結(jié) 合在一起并固定，并且放置于所述支撐部分上，其中每個中空纖維膜束的一 端是開放的；以及粘合層，用于將中空纖維膜束固定于組件外殼中。此時，所述粘合層包括形成于第 一封裝材料上的第二封裝材料。
另外，所述粘合層包括形成于第 一封裝材料上的第二封裝材料以及形成
于第二封裝材料上的第三封裝材料，其中所述第三封裝材料由硬度低于所述
第二封裝材料的;更度的粘合劑形成。
另外，所述粘合層包括形成于第一封裝材料上的第二封裝材料，形成 于第二封裝材料上的中間層以及形成于中間層上的第三封裝材料，其中，所 述第三封裝材料的硬度低于所述第二封裝材料的硬度，并且所述中間層通過 所述第二和第三封裝材料的化學(xué)組合而形成。
所述中空纖維膜束被形成為每個中空纖維膜的一端和第一封裝材料的切 割平面齊平。 有益效果
根據(jù)本發(fā)明的浸沒式中空纖維膜組件及其制造方法具有如下的優(yōu)點。 首先，根據(jù)本發(fā)明的浸沒式中空纖維膜的制造方法不需要使用離心成型 裝置而進行封裝過程，因此可以防止成本的增加。另外，中空纖維膜束首先 形成，然后被固定于組件外殼中，因而最小化由于組件外殼和中空纖維膜束 之間的密封失效而造成的液體滲漏。
第二，第三封裝材料形成于第二封裝材料之上，其中，第三封裝材料的 硬度比第二封裝材料的硬度低。因此，即使在第三封裝材料和中空纖維膜之 間由于中空纖維膜的運動存在重復(fù)的摩擦，也可以最大限度地減少中空纖維 膜的損壞。
第三，利用第三封裝材料覆蓋半固化的第二封裝材料，并且第二和第三 封裝材料被同時完全固化。因此，通過第二和第三封裝材料的化學(xué)組合，在 第二和第三封裝材料之間形成中間層，因此，加強了第二和第三封裝材料之 間的粘著性，并且防止第三封裝材料與第二封裝材料分離。
第四，在本發(fā)明的情況下，滲入的水由于下述結(jié)構(gòu)而不間斷地流動，即， 每個所述中空纖維膜的 一端和第 一封裝材料的切割平面齊平。


圖1至圖6是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明第一個實施例的浸沒式中空纖維 膜組件的制造方法的剖視圖7至圖IO是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明第二個實施例的浸沒式中空纖維膜組件的制造方法的剖視圖11至圖15是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明第三個實施例的浸沒式中空纖維膜組件的制造方法的剖視圖；以及
圖16至圖18是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明各個實施例的浸沒式中空纖維膜組件的剖視圖。
具體實施例方式
下面通過本發(fā)明的示例和比較例之間的對比，將更具體地理解本發(fā)明。然而，本發(fā)明并不局限于這些示例。
<浸沒式中空纖維膜組件的制造方法>第一實施例
圖1至圖6是示意性地示出才艮據(jù)本發(fā)明第一個實施例的浸沒式中空纖維膜組件的制造方法的剖視圖。
首先，如圖l所示，制備多個中空纖維膜IO，其中每個中空纖維膜10的一端10a^皮密去:]"。
中空纖維膜10可以使用本領(lǐng)域技術(shù)人員所普遍了解的不同種類的材料和形式。
密封每個中空纖維膜10的一端10a的過程可包括通過將每個中空纖維膜10的一端10a浸沒到例如石蠟的密封劑中來密封每個中空纖維膜10的一端10a;或者通過加熱每個中空纖維膜10的一端10a來密封每個中空纖維膜10的一端10a。在圖2的以下步驟中，當(dāng)將中空纖維膜IO浸沒到第一封裝材料20中時，每個中空纖維膜IO的一端10a被密封以防止第一封裝材料20通過中空纖維膜10的中空滲入到中空纖維膜10的內(nèi)部。
然而，并不總是需要密封每個中空纖維膜10的一端10a。也就是說，即使由于每個中空纖維膜10的未密封的一端10a而導(dǎo)致在圖2的以下步驟期間第一封裝材料20通過中空纖維膜10的中空滲入到空心纖維膜10的內(nèi)部，也可以通過在去除在圖3的步驟中完全固化的中空纖維膜10和第 一封裝材料20的預(yù)定部分時選擇合適的切割線(A-A線)高度，獲得沒有滲入第一封裝材料20的一端開放的空心纖維膜束。然而，優(yōu)選是，進行密封每個中空纖維膜10的一端10a的過程以減少中空纖維膜10的數(shù)量并且保證中空纖維膜10的一端開i文。
9如圖2所示，每個中空纖維膜10的一端部分10b浸沒到封裝器(potting jig)15的第一封裝材料20中。每個中空纖維膜10的一端部分10b表示包括中空纖維膜10的被密封的一端10a的預(yù)定部分。第一封裝材料20通過將多個中空纖維膜IO各自的端部分10b結(jié)合在一起并固定，使中空纖維膜IO合成一束，其中，第一封裝材料20可以使用氨基曱酸酯基樹脂或者環(huán)氧基樹脂，但不局限于此。優(yōu)選地，第一封裝材料20由高硬度的硬性粘合劑形成，例如，硬度(肖氏硬度A)在95至100之間的粘合劑，以加強所述多個中空纖維膜10中的固定并且提高中空纖維膜束中的密封強度。
在完全固化第一封裝材料20之后，所述多個中空纖維膜10由第一封裝材料20固定，由此形成中空纖維膜束。完全固化第一封裝材料20的過程在2(TC至60。C的溫度下持續(xù)進行1至24小時，然而，固化條件可以根據(jù)第一封裝材料20的種類而改變。
然后，如圖3所示，在從封裝器15中分離由第一封裝材料20所收集和固定的中空纖維膜束之后，將所分離的中空纖維膜束沿著線A-A切斷，以去除第一封裝材料20和中空纖維膜10的預(yù)定部分。
參考圖4,當(dāng)每個中空纖維膜10的一端10c被重新開放時，中空纖維膜束被形成為使得每個中空纖維膜10的一端10c與第一封裝材料20的切割平面20c齊平。
如果中空纖維膜10的一個開放端10c比第一封裝材料20的切割平面20c突出很多，則中空纖維膜10的一個開放端10c的突出部分起到阻擋水收集部分(見圖5的'32')滲入水的流動。在本發(fā)明的情況下，由于上述結(jié)構(gòu)，滲入的水不間斷地流動，在所述上述結(jié)構(gòu)中，每個中空纖維膜10的一端10c與第一封裝材料20的切割平面20c齊平。
如圖5所示，將完整的中空纖維膜束》文入預(yù)定的組件外殼30中。組件外殼30包括水收集部分32,用于收集滲入其中的水；排水孔34，用于排出收集于水收集部分32內(nèi)的滲入的水；以及支撐部分36,其位于水收集部分32的上面。
將中空纖維膜束放入組件外殼30內(nèi)的過程包括以下步驟放置中空纖維膜束，其開放端10c與組件外殼30的水收集部分32相通；將第一封裝材料20以及中空纖維膜束放置于組件外殼30的支撐部分36上。
如圖6所示，將第二封裝材料40設(shè)置于第一封裝材料上，以便將中空纖
10維膜束固定于組件外殼30內(nèi)，由此完成根據(jù)本發(fā)明的第一實施例的浸沒式中空纖維膜組件的制造過程。
固定中空纖維膜束的過程包括以下步驟利用第二封裝材料40覆蓋第一封裝材料20;以及完全固化第二封裝材料40。該過程能夠利用第二封裝材料40完成對組件外殼30、中空纖維膜10和第一封裝材料20的固定。
完全固化第二封裝材料40的過程可在溫度2(TC至60。C下持續(xù)進行1至24小時，然而，所述過程的固化條件可根據(jù)第二封裝材料40的種類而改變。
第二封裝材料40將中空纖維膜束固定于組件外殼30中，其中所述第二封裝材料40可以使用氨基甲酸酯基樹脂或者環(huán)氧基樹脂，但不局限于此。優(yōu)選地，第二封裝材料40由高硬度的硬性粘合劑形成，例如，硬度(肖氏硬度A)在95至100之間的粘合劑，以加強多個中空纖維膜中的固定并且提高中空纖維膜束內(nèi)的密封強度。
第二實施例
圖7至圖IO是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明第二個實施例的浸沒式中空纖維膜組件的制造方法的剖視圖。除了第三封裝材料設(shè)置在第二封裝材料40上之外，根據(jù)本發(fā)明第二個實施例的所述方法與根據(jù)本發(fā)明第一實施例的方法相同。
首先，如圖7所示，多個一端10c是開放的中空纖維膜10由第一封裝材料20固定，由此形成中空纖維膜束。
中空纖維膜束被形成為使得每個中空纖維膜10的一端10c與第一封裝材料20的切割平面20c齊平。形成中空纖維膜束的過程與圖1至圖4的形成過程相同。
如圖8所示，將完整的中空纖維膜束^L入預(yù)定的組件外殼30中。將中空纖維膜束放入預(yù)定的組件外殼30中的過程與圖5的過程相同。
然后，如圖9所示，將第二封裝材料40設(shè)置于第一封裝材料20上，由此將中空纖維膜束固定于組件外殼30中。將中空纖維膜束固定于組件外殼30中的過程與圖6的過程相同。
然后，如圖10所示，將第三封裝材料50設(shè)置于第二封裝材料40上，由此完成根據(jù)本發(fā)明第二實施例的浸沒式中空纖維膜組件的制造過程。
在利用第三封裝材料50覆蓋已完全固化的第二封裝材料40后，第三封裝材料50被完全固化。如果只使用第二封裝材料40將中空纖維束固定于組件外殼30中，則僅僅第二封裝材料40上的中空纖維膜10的預(yù)定部分會被損壞。也就是說，由于用于水處理的液體的流動，中空纖維膜IO可能被移動。在這種情況下，如果中空纖維膜10被反復(fù)地移動，則僅僅位于第二封裝材料40上的中空纖維膜10的預(yù)定部分可能由于第二封裝材料40和中空纖維膜10之間的摩擦而被損壞。特別是，如果第二封裝材料40由具有高硬度的硬性粘合劑形成，則中空纖維膜10可能更容易被損壞。
因此，如果由于移動的中空纖維膜10而導(dǎo)致在中空纖維膜10和組件外殼30之間反復(fù)發(fā)生摩擦，則需要提供一種方法來最小化中空纖維膜10在其與第二封裝材料40間的接觸部分所受到的損壞。在這個方面，優(yōu)選的是，在與中空纖維膜10接觸的部分使用由具有低硬度的粘合劑制成的第二封裝材料。
在本發(fā)明的第二實施例中，將第三封裝材料50附加地設(shè)置于第二封裝材料40上，其中第三封裝材料50由硬度低于第二封裝材料40的硬度的粘合劑形成。這可以最小化中空纖維膜10中受到的損壞，即使在第三封裝材料50和中空纖維膜IO之間存在反復(fù)的摩擦。
優(yōu)選地，第三封裝材料50的硬度范圍是在第二封裝材料40的硬度的20%至60%之間。這是因為如果第三封裝材料50的硬度低于第二封裝材料40的硬度的20%,則中空纖維膜束與組件外殼30之間的粘著性和固定強度會降低。同時，如果第三封裝材料50的硬度高于第二封裝材料40的硬度的60%,則很難實現(xiàn)最小化中空纖維膜10的損壞的目的。
優(yōu)選地，第三封裝材料50具有20至40之間的硬度(肖氏硬度A)。第三封裝材料50可以使用氨基曱酸酯基樹脂或者環(huán)氧基樹脂，但不局限于此。用于第三封裝材料的基本材料種類可根據(jù)第二封裝材料40而選擇性地決定。
第三實施例
圖11至圖15是示意性示出根據(jù)本發(fā)明第三個實施例的浸沒式中空纖維膜組件的制造方法的剖視圖。除了還在第二封裝材料40上設(shè)置并半固化第三封裝材料50之外，根據(jù)本發(fā)明第三實施例的方法與根據(jù)本發(fā)明第一實施例的方法相同。
首先，如圖11所示，多個一端10c開放的中空纖維膜IO通過第一封裝材料20固定，因而形成中空纖維膜束。中空纖維膜束被形成為使得每個中空纖維膜10的一端10c與第一封裝材料20的切割平面20c齊平。形成中空纖維膜束的過程與圖1至圖5的過程相同。
然后，如圖12所示，將完整的中空纖維膜束》文入預(yù)定的組件外殼30中。將中空纖維膜組件放入預(yù)定的組件外殼30的過程與圖5的過程相同。
如圖13所示，將第二封裝材料40設(shè)置于第一封裝材料20上，由此將中空纖維膜束固定于組件外殼30中。同時，固定中空纖維膜束的過程包括使用第二封裝材料40覆蓋第一封裝材料20,和通過半固化第二封裝材料40來半固定中空纖維膜。該半固化過程表示第二封裝材料40具有預(yù)定的粘性，而不是完全固化第二封裝材料40。換句話說，可以是在預(yù)定條件下進行的半固化的第二封裝材料40和其他材料的化學(xué)組合。
由于第二封裝材料40是半固化的，通過第二封裝材料40將第一封裝材料20和多個中空纖維膜10保持在半固定狀態(tài)。這種半固定狀態(tài)表示第一封裝材料20和多個中空纖維膜10不是處于完全固定狀態(tài)。
如果完全固化第二封裝材料40,那么由于當(dāng)作為圖14的步驟，在第二封裝材料40上形成第三封裝材料50時，在第二封裝材料40和第三封裝材料50之間的弱粘著性，第三封裝材料50可以;f艮容易地與第二封裝材料40分離。因此，才艮據(jù)本發(fā)明的第三實施例的方法通過半固化第二封裝材料40并利用第三封裝材料50覆蓋半固化的第二封裝材料40，能夠提高第二封裝材料40和第三封裝材料50之間的粘著性。
半固化第二封裝材料40的過程可在溫度2(TC至60。C下持續(xù)進行3分鐘至l小時，然而，固化條件可根據(jù)第二封裝材料40的種類而改變。
第二封裝材料40將中空纖維膜束固定于組件外殼30中，其中第二封裝材料40可以使用氨基曱酸酯基樹脂或者環(huán)氧基樹脂，但不局限于此。優(yōu)選地，第二封裝材料40由強粘著性的硬性粘合劑形成，例如，硬度(肖氏硬度A)在95至IOO之間的粘合劑，以便提高所述多個中空纖維膜中的固定并且提高中空纖維膜束內(nèi)的密封強度。
如圖14所示，半固化的第二封裝材料40被第三封裝材料50覆蓋。如果只使用第二封裝材料40將中空纖維膜束固定于組件外殼30中，則僅僅在第二封裝材料40上的中空纖維膜10的預(yù)定部分會被損壞。因此，由于與上述本發(fā)明第二實施例相同的原因，還設(shè)置有第三封裝材料 ，其硬度低于第二封裝材料40的硬度。
優(yōu)選地是，第三封裝材料50的硬度范圍是在第二封裝材料40的硬度的 20%至60%之間。更詳細(xì)地，優(yōu)選的是使用硬度(肖氏硬度A)為20至40 之間的第三封裝材料50。
如圖15所示，將半固化的第二封裝材料40和覆蓋于其上的第三封裝材 料50完全固化，以由此完全將中空纖維膜束固定于組件外殼30中。
當(dāng)完全固化第二封裝材料40和第三封裝材料50時，通過第二封裝材料 40和第三封裝材料50的化學(xué)組合，在第二封裝材料40和第三封裝材料50之 間形成中間層45。結(jié)果，第二封裝材料40和第三封裝材料50之間的粘著性 提高。
完全固化第二和第三封裝材料40和50的過程在溫度20。C至60。C下持續(xù) 進行1至24小時，然而，固化條件可根據(jù)第二和第三封裝材料40和50的種 類而改變。
<浸沒式中空纖維膜組件>
圖16至圖18是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明的若干實施例的浸沒式中空纖 維膜組件的剖視圖。圖16至圖18分別示出了根據(jù)本發(fā)明第一至第三實施例 制造的浸沒式中空纖維膜組件，但不局限于此。
如圖16至圖18所示，才艮據(jù)本發(fā)明的浸沒式中空纖維膜組件包括組件 外殼30;以及被放入組件外殼30內(nèi)并由第一封裝材料20固定的中空纖維膜 束10。
組件外殼30包括水收集部分32，用于收集滲入其中的水；排水孔34， 用于排出收集于水收集部分32的滲入水；支撐部分36，其位于水收集部分 32的上方。
中空纖維膜束由組件外殼30的支撐部分36支撐。每個中空纖維膜10具 有一個與組件外殼30的水收集部分32相通的開^L端10c。因此，經(jīng)過濾的水 通過中空纖維膜10的一個開放端10c收集到組件外殼30的水收集部分32中， 并且隨后通過組件外殼30的排水孔34排出。特別是，因為具有用于將中空 纖維膜10固定于組件外殼30的支撐部分36上的第一封裝材料20,所以經(jīng)過 濾的水被收集在組件外殼30的水收集部分32中。
在這種情況下，由于中空纖維膜10導(dǎo)致滲入水不間斷地流動，其中所述 中空纖維膜10的一個端部與第一封裝材料20的切割平面20c處于同一水平面上。
第一封裝材料20可以使用氨基曱酸酯基樹脂或者環(huán)氧基樹脂，但不局限
于此。優(yōu)選地，第一封裝材料20由高硬度的硬性粘合劑形成，例如，硬度(肖 氏硬度A)在95至100之間的粘合劑，以提高多個中空纖維膜10中的固定并 且提高中空纖維膜束內(nèi)的密封強度。如圖16至圖18所示，根據(jù)本發(fā)明的浸 沒式中空纖維膜組件包括用于將中空纖維膜束固定于組件外殼30中的粘合 層。
如圖16所示，所述粘合層可包括第一封裝材料20上的第二封裝材料40。
第二封裝材料40可以使用氨基曱酸酯基樹脂或者環(huán)氧基樹脂，但不局限 于此。優(yōu)選地，第二封裝材料40由高硬度的硬性粘合劑形成，例如，硬度(肖 氏硬度A)在95至100之間的粘合劑，以提高所述多個中空纖維膜10中的固 定并且提高中空纖維膜束內(nèi)的密封強度。
如圖17所示，所述粘合層可以包括在第一封裝材料20上的第二封裝材 料40以及在第二封裝材料40上的第三封裝材料50。在這種情況下，第二封 裝材料40由高硬度的硬性粘合劑形成，例如，如上所述的硬度(肖氏硬度A) 在95至100之間的粘合劑。第三封裝材料50由硬度低于第二封裝材料40的 硬度的粘合劑形成，以便最小化由于摩擦造成的中空纖維膜10的損壞。優(yōu)選 地，第三封裝材料50的硬度范圍是在第二封裝材料40的硬度的20%至60% 之間。也就是說，優(yōu)選的是，使用硬度(肖氏硬度)在20至40之間的氨基 曱酸酯基樹脂或者環(huán)氧基樹脂的第三封裝材料50,但不局限于此。
如圖18所示，所述粘合層可以包括形成于第一封裝材料20上的第二
的第三封裝材料50。 ^ ' 、 b - 、 、 曰-
第二和第三封裝材料40和50由與上述材料相同的材料形成。 中間層45可通過第二封裝材料40和第三封裝材料50之間的化學(xué)組合形
成。該中間層45能夠提高第二封裝材料40和第三封裝材料50之間的粘著性，
以防止第三封裝材料50與第二封裝材料40分離。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情
況下，可以進行多種改進和變型。因此，如果對本發(fā)明的改進和變型在所附
權(quán)利要求或其等價物的范圍內(nèi)，則本發(fā)明意在涵蓋本發(fā)明的改進和變型。工業(yè)應(yīng)用,f生
根據(jù)本發(fā)明的浸沒式中空纖維膜組件可應(yīng)用于水處理領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種浸沒式中空纖維膜組件的制造方法，包括形成通過第一封裝材料結(jié)合在一起并固定的中空纖維膜束，其中，每一個所述中空纖維膜束的一端是開放的；將所述中空纖維膜束放入組件外殼中；以及通過在所述第一封裝材料上形成第二封裝材料，將所述中空纖維膜束固定于所述組件外殼中。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，進一步包括在所述第二封裝材料上形成第三封裝材料，其中，所述第三封裝材料的 硬度比所述第二封裝材料的硬度低。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述第三封裝材料的硬度范圍是在 所述第二封裝材料的硬度的20%到60%之間。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，形成所述第三封,材料的過程在完 全固化所述第二封裝材料之后進行。
5. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，形成所述第三封裝材料的過程在半 固化所述第二封裝材料之后進行。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，形成所述中空纖維膜束的過程包括 通過所述第一封裝材料結(jié)合并固定所述中空纖維膜的一端部分；以及 通過去除所述第一封裝材料和所述中空纖維膜的預(yù)定部分形成所述中空纖維膜束，其中，每個所述中空纖維膜的一端與所述第一封裝材料的切割平 面齊平。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，進一步包括在通過所述第一封裝材料結(jié)合并固定所述中空纖維膜的一端部分之前密 封每一個所述中空纖維膜的一端。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，將所述中空纖維膜束放入組件外殼 中的過程包括制備具有水收集部分和位于水收集部分之上的支撐部分的組件外殼； 放置所述中空纖維膜束，以便使所述中空纖維膜的一個開放端與所述組 件外殼的水收集部分相通；以及將所述第 一封裝材料和所述中空纖維膜束放置在所述組件外殼的支撐部分上。
9. 一種浸沒式中空纖維膜組件的制造方法，包括形成通過第一封裝材料結(jié)合在一起并固定的中空纖維膜束，其中，每一 個所述中空纖維膜束的一端是開放的； 將所述中空纖維膜束放入組件外殼中；通過利用第二封裝材料覆蓋所述組件外殼和所述中空纖維膜束并且半固化所述第二封裝材料，將所述中空纖維膜束半固定于所述組件外殼中；以及 通過利用第三封裝材料覆蓋所述半固化的第二封裝材^K將所述中空纖 維膜束完全固定于所述組件外殼中。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，將所述中空纖維膜束半固定在所述 組件外殼中的所述過程是通過利用所述第二封裝材料覆蓋所述第 一封裝材料 并半固化所述第二封裝材料來進行，以便通過所述第二封裝材料來半固定所 述組件外殼、所述第一封裝材料和所述多個中空纖維膜。
11. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，將所述中空纖維膜束完全固定在所 述組件外殼中的過程是通過完全固化所述第二和第三封裝材料來進行，以便 制成包括所述第二封裝材料、所述第二和第三封裝材料的化學(xué)組合所形成的 中間層以及所述第三封裝材料的粘合層，其中所述粘合層用于完全固定所述 組件外殼和所述中空纖維膜束。
12. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述第三封裝材料由硬度低于所述 第二封裝材料的硬度的粘合劑制成。
13. —種浸沒式中空纖維膜組件，包括 組件外殼，其設(shè)置有水收集部分和支撐部分；中空纖維膜束，其通過第一封裝材料將所述中空纖維膜束結(jié)合在一起并 固定，并放置于所述支撐部分上，其中每個中空纖維膜的一端是開放的；以 及粘合層，用于將所述中空纖維膜束固定于所述組件外殼中。
14. 如權(quán)利要求13所述的浸沒式中空纖維膜組件，其中，所述粘合層包 括在所述第一封裝材料上形成的第二封裝材料。
15. 如權(quán)利要求13所述的浸沒式中空纖維膜組件，其中，所述粘合層包 括在所述第一封裝材料上形成的第二封裝材料以及在所述第二封裝材料上形 成的第三封裝材料，其中所述第三封裝材料由硬度低于所述第二封裝材料硬度的粘合劑形成。
16. 如權(quán)利要求13所述的浸沒式中空纖維膜組件，其中，所述粘合層包 括在所述第 一封裝材料上形成的第二封裝材料，在所述第二封裝材料上形成 的中間層以及在所述中間層上形成的第三封裝材料，其中所述第三封裝材料 的硬度低于所述第二封裝材料的硬度，并且所述中間層通過所述第二和第三 封裝材料的化學(xué)組合形成。
17. 如權(quán)利要求13所述的浸沒式中空纖維膜組件，其中，所述中空纖維 膜束被形成為使得每個所述中空纖維膜的一端與所述第 一封裝材料的切割平 面齊平。
18. 如權(quán)利要求15或16所述的浸沒式中空纖維膜組件，其中，所述第三 封裝材料的硬度范圍是在所述第二封裝材料的硬度的20%至60%之間。
全文摘要
本發(fā)明公開一種浸沒式中空纖維膜組件及其制造方法，其能夠在不需要附加的離心成型裝置的情況下，在組件外殼和中空纖維膜之間實現(xiàn)大的密封強度。所述方法包括形成通過第一封裝材料結(jié)合在一起并固定的中空纖維膜束，其中，每一個所述中空纖維膜束的一端是開放的；將所述中空纖維膜束放入組件外殼中；以及通過在所述第一封裝材料上形成第二封裝材料，將所述中空纖維膜束固定于所述組件外殼中。
文檔編號B01D69/08GK101668581SQ200880013346
公開日2010年3月10日 申請日期2008年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月25日
發(fā)明者崔成學(xué), 李武錫 申請人:可隆株式會社