專利名稱：平膜部件及其再生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及平膜部件及其再生方法，特別是涉及用于被處理水的過濾的平膜部件及其再生方法。
背景技術(shù)：
這種平膜部件浸漬而設(shè)置在被處理的水中，其用于對(duì)被處理水進(jìn)行過濾。圖7是表示平膜部件的一般結(jié)構(gòu)的局部剖面圖。支承板1其周緣部2形成框狀，框內(nèi)部作為通水部3。在支承板1的兩面貼附有膜片4。周緣部2上連接有吸引口5。此外，具有通過將周緣部2的外面與膜片4重合而形成的接合部6。通過在吸引口5上作用負(fù)壓或者從膜片4的外面作用正壓，對(duì)被處理水進(jìn)行過濾，透過膜片4的過濾水經(jīng)由通水部3從吸引口5被排出。另外，支承板1的通水部3被特殊加工成如下的形狀，即，在為了不使貼附的膜片4發(fā)生撓曲而對(duì)膜片4進(jìn)行面支承的同時(shí)能夠使過濾水自由通過的形狀。
膜片4例如是被稱作精密過濾膜或超濾膜的膜片，通常使用合成樹脂制的膜片。此外，支承板1也使用與膜片4接合性好的合成樹脂。在平膜部件中，確保接合部6的水密性是重要的，大多采用通過粘接劑將支承板1與膜片4接合的方法。但是，使用粘接劑的方法，粘接力容易產(chǎn)生偏差，此外，存在粘接劑劣化、降低水密性的缺點(diǎn)及容易從膜片4的橫向產(chǎn)生泄漏等缺陷。
作為改善粘接劑的接合方法的缺陷的方法，在(日本國(guó))特開2005-279580號(hào)公報(bào)中，公開了通過將膜片與支承板重合并將激光照射在彼此的接合部上，從而將膜片熔敷在支承板上的平膜部件的制造方法。在這種方法中，將膜片采用激光透過性大的材質(zhì)，將支承板采用激光吸收性大的材質(zhì)，一邊將膜片向支承板方向推壓，一邊從膜片一側(cè)對(duì)于接合部照射激光，而將膜片熔敷到支承板上。按照特開2005-279580號(hào)公報(bào)所公開的方法，接合部的粘接力強(qiáng)，不易劣化，沿著膜片的粘接面的橫向不易產(chǎn)生泄漏，能比較廉價(jià)地制造平膜部件。
然而，當(dāng)上述平膜部件長(zhǎng)期對(duì)被處理水進(jìn)行過濾時(shí)，非常容易引起膜片的堵塞，或者引起損傷，而不能保持正常的過濾功能。通常，會(huì)將這樣的到達(dá)膜壽命的使用過的平膜部件當(dāng)作工業(yè)廢棄物處理、處置，然而，廢棄時(shí)會(huì)出現(xiàn)引起環(huán)境污染的情況。此外，在平膜部件中，與膜片相比支承板的材料及加工成本非常高，當(dāng)把高價(jià)的支承板作為工業(yè)廢棄物銷毀時(shí)，會(huì)產(chǎn)生增大平膜部件的再生產(chǎn)成本的問題。因而，考慮將到達(dá)膜壽命的膜片從支承板上剝離，再利用支承板的方法。然而，由于利用激光照射熔敷的膜片與支承板的熔敷部很堅(jiān)固，膜片的剝離作業(yè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，成本也太高，因此，不是上策。
作為解決這類問題的對(duì)策，在(日本國(guó))特開2000-107576號(hào)公報(bào)中，公開了在從使用過的平膜部件(膜盤)上切除熔敷部以外的膜片(過濾膜)主要部分之后，將新膜片重疊并粘接在以前的支承板(濾板)的膜片熔敷部上的平膜部件的重新貼附的再生方法。
然而，特開2000-107576號(hào)公報(bào)中公開的平膜部件的再生方法，由于將膜片與支承板熔敷的新產(chǎn)品制造時(shí)與將膜片彼此粘接的再生時(shí)的膜片固定方法有很大的差別，因此，要增加生產(chǎn)線，從而引起成本增加。此外，也會(huì)出現(xiàn)新產(chǎn)品與再生品在耐久性及可靠性方面有差異，再生品的商品價(jià)格低的可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種平膜部件及其再生方法，其能夠消除現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，謀求支承板的再利用，并且能夠用同等的方法進(jìn)行新制造的和再生的膜片的固定，并且新產(chǎn)品與再生品之間在耐久性及可靠性方面不會(huì)產(chǎn)生差異。
本發(fā)明提供一種平膜部件，其進(jìn)行固液分離，其包括由合成樹脂材料構(gòu)成的過濾用的膜片；貼附所述膜片的支承板；將所述膜片的周緣部重合在支承板上并進(jìn)行激光熔敷的熔敷固定部；以及以覆蓋激光熔敷部的方式涂敷在所述熔敷固定部的膜片表面的激光吸收性的涂敷劑。所述涂敷劑只要是在與膜片的材料相同的合成樹脂材料中混合顏料即可，所述膜片可以貼附在支承板的單面上，也可以貼附在其兩面上。
此外，本發(fā)明還包括平膜部件的再生方法，其將膜片重合在支承板上，對(duì)膜片的周緣部進(jìn)行激光熔敷，用激光吸收性涂敷劑覆蓋該激光熔敷部，其中，在所述激光熔敷部的內(nèi)側(cè)切除膜片，將新的膜片重疊在所述涂敷劑上并進(jìn)行激光熔敷，從而對(duì)膜部件進(jìn)行再生。還包括用激光吸收性涂敷劑覆蓋所述新重疊的膜片的激光熔敷部，然后進(jìn)行再生的方法。
根據(jù)本發(fā)明的平膜部件及其再生方法，在熔敷固定部的膜片表面上涂敷激光吸收性的涂敷劑。因此，即使在平膜部件的再生時(shí)，也能與新制造時(shí)同樣進(jìn)行利用激光照射的膜片的熔敷固定。因此，不需要用于再生的新的設(shè)備，從而能夠謀求再生成本的降低。此外，由于再生的平膜部件保持與新產(chǎn)品同等的膜面積，并用與新產(chǎn)品同樣的方法對(duì)膜片進(jìn)行熔敷固定，因此，在其與新產(chǎn)品之間在耐久性及可靠性方面不會(huì)產(chǎn)生差異。


圖1是表示本發(fā)明的平膜部件的第一實(shí)施方式的局部例視剖面圖。
圖2是表示本發(fā)明的平膜部件的第一實(shí)施方式的局部平面圖。
圖3a～3d是表示平膜部件10的再生步驟的局部側(cè)視剖面圖，圖3a是切除膜片的固液分離區(qū)域的剖面圖，圖3b是將新膜片重疊的狀態(tài)的剖面圖，圖3c是激光熔敷狀態(tài)的剖面圖，圖3d是在相反面?zhèn)雀鼡Q新膜片的狀態(tài)的剖面圖。
圖4是表示再生后的平膜部件10A的使用狀態(tài)的局部側(cè)視剖面圖。
圖5是表示平膜部件的第二實(shí)施方式的局部側(cè)視剖面圖。
圖6是表示本發(fā)明的平膜部件的第三實(shí)施方式的局部側(cè)視剖面圖。
圖7是表示平膜部件的一般結(jié)構(gòu)的局部剖面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是表示本發(fā)明的平膜部件的第一實(shí)施方式的局部側(cè)視剖面圖，圖2是該部分的平面圖。平膜部件10與以往同樣，具有將膜片14貼附到支承板12兩面上的結(jié)構(gòu)。支承板12其周緣部12A形成框狀，框內(nèi)部作為通水部12B。周緣部12A上連接有吸引口16。通過在吸引口16上作用負(fù)壓或者從膜片14的外面作用正壓，將被處理水過濾，透過膜片14的過濾水經(jīng)由通水部12B從吸引口16被排出。此外，支承板12的通水部12B被特殊加工成如下的形狀，即，在為了不使貼附的膜片14發(fā)生撓曲而對(duì)膜片14進(jìn)行面支承的同時(shí)具有能夠使過濾水自由通過的集水槽的形狀。
膜片14是例如被稱作精密過濾膜或超濾膜的膜片，一般使用合成樹脂制成的膜片。此外，支承板12也使用與膜片14熔敷性好的合成樹脂制成的板。將膜片采用激光透過性大的材質(zhì)，將支承板采用激光吸收性大的材質(zhì)。通過對(duì)于將膜片14的周緣部與支承板12重合的彼此的接合部照射激光，而形成將膜片14的周緣部熔敷固定在支承板12上的熔敷固定部18。該熔敷固定部18結(jié)合力強(qiáng)，很難劣化，還能夠防止沿膜片14的接合面的橫向的泄漏。
由該熔敷固定部18所包圍的膜片14的內(nèi)側(cè)成為固液分離區(qū)域20，如上所述，透過固液分離區(qū)域20的過濾水經(jīng)由通水部12B從吸引口16被排出。在熔敷固定部18的膜片14的表面上涂敷有激光吸收性的涂敷劑22。作為涂敷劑22，為了提高激光吸收性，優(yōu)選地使用在與膜片14的材料同類的合成樹脂材料(例如，聚乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈等)中混合有炭黑等顏料的材料。該涂敷劑22也作為將熔敷固定部18與外部環(huán)境隔斷而加以防護(hù)的保護(hù)膜發(fā)揮作用。
當(dāng)利用上述結(jié)構(gòu)的平膜部件10對(duì)被處理水長(zhǎng)期進(jìn)行過濾時(shí)，非常容易引起膜片14的堵塞或者引起損傷，而不能保持正常的過濾功能。對(duì)于已到膜壽命的使用過的平膜部件10通過下述方法進(jìn)行再生。圖3a～圖3d是表示平膜部件10的再生步驟的局部側(cè)視剖面圖。首先，在最初的工序(圖3a)中，切除貼附在支承板12兩面的膜片14之中的相當(dāng)于圖1所示的固液分離區(qū)域20的部分。其結(jié)果，如圖所示，只有膜片14的周緣部殘存，其處于由熔敷固定部18而與支承板12熔敷固定的狀態(tài)。在該殘存的膜片14表面上也殘存有涂敷劑22。在第二工序(圖3b)中，將新膜片14A重合在殘存的涂敷劑22上。在第三工序(圖3c)中，從重合的新膜片14A的上面照射激光24。激光24透過膜片14A而到達(dá)涂敷劑22上，并被涂敷劑22吸收。這樣，由于吸收熱而首先使涂敷劑22熔融。接著，將涂敷劑22的熔融熱傳導(dǎo)，使下方的熔敷固定部18及上方的膜片14A部分地熔融。之后，當(dāng)撤去激光24的照射后，形成了這些熔融物一體地硬化的新的熔敷固定部26，而將新的膜片14A相對(duì)支承板12牢固地熔敷固定。在第四工序(圖3d)中，在通過將支承板12翻轉(zhuǎn)而使膜片14A位于支承板12下面后，對(duì)于相反面的新膜片14B，也反復(fù)進(jìn)行第二工序(圖3b)與第三工序(圖3c)。通過實(shí)施上述的第一工序～第四工序，而結(jié)束平膜部件10的再生。
在再生后的平膜部件10A中，在新膜片14A、14B與支承板12的通水部12B之間產(chǎn)生了相當(dāng)于新的膜片14和涂敷劑22的厚度的量的間隙g。膜片14及涂敷劑22的厚度通常為數(shù)十～數(shù)百μm程度，因此新膜片14A、14B具有充分的撓性和伸縮性。因此，如圖4所示，對(duì)被處理水進(jìn)行過濾時(shí)，當(dāng)來自內(nèi)部的吸引壓或來自外部的擠壓作用時(shí)，會(huì)使膜片14A、14B發(fā)生撓曲而與支承板12的通水部12B緊貼在一起。因此，間隙g實(shí)際上不會(huì)成為障礙。
此外，如圖4所示，進(jìn)而預(yù)先在熔敷固定部26的新膜片14A、14B表面上重疊涂敷激光吸收性的涂敷劑30時(shí)，當(dāng)膜片14A、14B到達(dá)膜壽命時(shí)，還可以利用與上述同樣的再生方法重新貼附新的膜片。本發(fā)明者研究的結(jié)果是，即使將這樣的再生進(jìn)行3～5次，在實(shí)用上也不會(huì)有特別的障礙發(fā)生。
如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的平膜部件10及其再生方法，在熔敷固定部18的膜片14表面涂敷有激光吸收性的涂敷劑22。因此，即使在平膜部件10的再生時(shí)，也能與新產(chǎn)品制造時(shí)同樣進(jìn)行利用激光照射的膜片的熔敷固定。因此，不需要用于再生的新的設(shè)備，從而能夠謀求再生成本的降低。此外，由于再生的平膜部件保持與新產(chǎn)品同等的膜面積，并利用與新產(chǎn)品同樣的方法熔敷固定膜片，因此，在其與新產(chǎn)品之間，不會(huì)在耐久性及可靠性方面產(chǎn)生大的差異。
圖5是表示本發(fā)明的平膜部件的第二實(shí)施方式的局部側(cè)視剖面圖。在圖5中，標(biāo)有與圖1相同符號(hào)的要素是與第一實(shí)施方式中說明的要素同樣的要素，因此，省略了對(duì)其的說明。在本實(shí)施方式的平膜部件10B中，將涂敷劑22A以覆蓋膜片14端部的方式大范圍地涂敷，通過該涂敷劑22A強(qiáng)化對(duì)于熔敷固定部18及膜片14的端部的保護(hù)功能。
圖6是表示本發(fā)明的平膜部件的第三實(shí)施方式的局部側(cè)視剖面圖。在圖6中，標(biāo)有與圖1相同符號(hào)的要素是與第一實(shí)施方式中說明的要素同樣的要素，因此，省略了對(duì)其的說明。在本實(shí)施方式的平膜部件10C中，與第二實(shí)施方式同樣，將涂敷劑22A以覆蓋膜片14端部的方式大范圍地進(jìn)行涂敷，并且表示出3次反復(fù)進(jìn)行再生的狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種平膜部件，其進(jìn)行固液分離，其包括由合成樹脂材料構(gòu)成的過濾用的膜片；貼附所述膜片的支承板；將所述膜片的周緣部重合在支承板上并進(jìn)行激光熔敷的熔敷固定部；以及以覆蓋激光熔敷部的方式涂敷在所述熔敷固定部的膜片表面的激光吸收性的涂敷劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平膜部件，其特征在于，所述涂敷劑是在與膜片的材料相同的合成樹脂材料中混合有顏料而構(gòu)成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平膜部件，其特征在于，所述膜片貼附在支承板的兩面上。
4.一種平膜部件的再生方法，其將膜片重合在支承板上，對(duì)膜片的周緣部進(jìn)行激光熔敷，用激光吸收性涂敷劑覆蓋該激光熔敷部，其特征在于，在所述激光熔敷部的內(nèi)側(cè)切除膜片，將新的膜片重疊在所述涂敷劑上并進(jìn)行激光熔敷，從而對(duì)膜部件進(jìn)行再生。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的平膜部件的再生方法，其特征在于，用激光吸收性涂敷劑覆蓋所述新重疊的膜片的激光熔敷部。
全文摘要
本發(fā)明涉及平膜部件及其再生方法，其謀求支承板的再利用，并且利用同等的方法進(jìn)行新制造的和再生的膜片的固定。一種平膜部件(10)，其具有熔敷固定部(18)，其將進(jìn)行固液分離的膜片(14)與支承該膜片(14)的支承板(12)重合，并通過在膜片(14)的周緣部照射激光而將膜片(14)熔敷固定在支承板(12)上，由該熔敷固定部(18)所包圍的膜片(14)內(nèi)側(cè)成為固液分離區(qū)域(20)，在熔敷固定部(18)的膜片(14)表面涂敷有激光吸收性的涂敷劑(22)。在進(jìn)行再生時(shí)，將相當(dāng)于膜片(14)的固液分離區(qū)域(20)的部分切除后，將新膜片重合在涂敷劑(22)上，并利用激光將新膜片與涂敷劑(22)熔敷固定。
文檔編號(hào)B01D69/00GK101073749SQ20071009233
公開日2007年11月21日 申請(qǐng)日期2007年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月6日
發(fā)明者武村清和, 能登一彥, 畑中滿, 藤本孝, 田頭辰晃 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立工業(yè)設(shè)備技術(shù)