JP2688847B2 - 選択透過性中空糸束の整束法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は各種重合体を原料とする中空糸膜の製造に係
り、該中空糸膜束の整束方法に関する。

（従来技術及び発明が解決しようとする課題） 選択透過機能を有する中空糸膜は限外濾過，逆浸透等
による溶液分離やガス分離に用いられ、医療をはじめと
して電子工業あるいは食品工業、及びその他の各種産業
で利用されている。

かかる中空糸膜の製造に際しては、乾湿式または湿式
の紡糸が一般に行われ、ノズルからの原料ドープの吐出
にはじまり、膜が形成される凝固，残留溶剤等の洗浄が
行われる水洗、湿潤膜を乾燥膜とする乾燥のほか、乾燥
後も選択透過性中空糸膜としての性能を維持させるため
の保湿剤溶液への浸漬処理など一連の過程を経る製造方
法等が採られる。この際中空糸膜１本を独立した１つの
ラインで紡糸する場合と、中空糸膜多数本を同じライン
の中で同時に紡糸する場合が考えられる。前者の製造法
で大量に中空糸膜を得るためには当然多系列のラインが
必要であり、設備面でのコスト等を考えると、後者の多
数本を同時に紡糸する方法が有利である。しかしながら
逆に多数本の中空糸膜を同時に同一ラインへ流すと、１
本づつを紡糸する際には起こり得ない問題が生じる。そ
の１つに製造した中空糸束のねじれ，たるみ，からみ等
による糸束の乱れが挙げられる。

即ち中空糸膜の複数本を同時に紡糸するに際し、１つ
の工程から次の工程へ多数本の中空糸膜を流すにはそれ
らの工程の間にロール等の設備が当然必要となるが、ラ
インが１方向にのみ続いており、全てのロールの軸が水
平でかつ中空糸膜の進行方向に直交するような特別の場
合を除いてはロールを通るラインを流れる多数本の中空
糸膜のそれぞれに横方向の力が加わることになる。この
横方向の力が原因で多数本の中空糸膜は同一平面上を進
むことが極めて困難となり、それぞれが互いにねじれた
状態で流れたり、あるいは他の糸に対して極端にたるん
だ中空糸膜が現れる結果となる。糸のねじれは、ロール
上の中空糸膜に横方向の力が加わる結果、１本あるいは
それ以上の糸が他の糸の上に乗り上げるために起こる現
象であり、また糸のたるみは度重なるねじれ等により各
糸の走行距離が微妙に変化し、無理やり引きのばされた
中空糸の長さ方向に分散した僅かずつのたるみ，ねじれ
が一カ所に集中して、空中あるいは液中を走行中に大き
くたるむものと考えられる。このように多数本の中空糸
膜が整然と並んだ状態で流れず、乱れた状態のまま紡糸
され、それが一連の工程を経たあとも残るという極めて
大きな問題がある。

また中空糸を円形ボビンで巻き取ると、該ボビン上に
糸が巻き太る過程で中空糸の周長は変化し本質的に長さ
の異なる中空糸が束を構成することになり、ボビンに巻
かれた糸束は当然所定長さに切断する束取り後、ある程
度の曲率をもっているため、これを無理に引き伸ばすと
曲率は糸の乱れとなって現れることになる。この糸束の
乱れは、中空糸膜モジュールの組み立ての際の中空糸の
充填本数が少くなるという問題を生じる。

従来、上述した糸束の乱れを解消するためには、束取
り後、束の内部或いは表面に存在する乱調糸を抜き取る
作業を行なう必要があるが、この作業は極めて煩雑であ
る上、内部に存在する乱調糸を抜き取る際、他の糸を傷
つけたり、また多数の乱調糸を抜き取る結果、糸束の中
空糸本数が減少するという欠点がある。さらにこの方法
では本質的な改善は望めず、糸束の乱調を完全に解消す
るのは事実上不可能である。

（課題を解決するための手段） 本発明者らは、上記問題点を解決すべく種々検討した
結果、乱調糸の抜き取り作業を伴わない整束方法を見い
出すに至った。

即ち本発明は、選択透過性中空糸膜からなる中空糸束
の上端部を保持してつり下げ、水中に浸漬した後、該糸
束を引き上げるか、または該浸漬液体を下降させること
を特徴とする選択透過性中空糸束の整束法を提供するも
のである。

本発明において、中空糸束部を保持してつり下げる
際、上端部だけに輪ゴム止め等、中空糸相互の結束を行
う必要があるが、これは液体の流動によって糸束を構成
する各中空糸が束から抜け落ちることを防止するためで
ある。

前述した工程により円形ボビンから束取りされた糸束
の整束前の糸の曲りなどの不具合は整束終了後、下端部
に各中空糸の長さの不整いとなって表われるが、この部
分の長さの差を切断することで長さの整った良好な糸束
を得ることができる。

（作用） 本発明による方法は、片端部を結束した中空糸束を水
中に浸漬することで中空糸相互に働くすべり摩擦抵抗を
大幅に低減させ、さらに中空糸に対して水を相対的に流
動させた際の流動抵抗により各中空糸に張力を発生させ
るものであり、この張力を受けた中空糸が水の流動方向
へ直線状に引き伸ばされる結果、束全体が整束される現
象を利用するものである。

（実施例） 以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する
が、本発明はこれらの実施例に何等限定されるものでは
ない。

実施例１ 内径800μｍ、外径1300μｍの選択透過性中空糸膜210
0本からなる長さ約130cmの糸束を整束に用いた。なおこ
の糸束は、円形ボビンによる巻き取り後切断したが、何
等の整束作業も受けておらず、糸束全体が大きな弧を描
いていた。この糸束の上端を輪ゴムで結束して筒状容器
に満たした水の中に該糸束全体を浸漬し、糸束の上端を
液中でクランプにて固定後、水の液面を糸束の下端より
下となるまで急激に下げたところ、糸束はまっすぐにの
びた円柱状となった。

実施例２ 内径210μｍ、外径340μｍの選択透過性中空糸膜4000
本からなる長さ約26cmの糸束を整束に用いた。なおこの
糸束は、束取り後何等の整束作業も受けておらず、糸束
全体が波状の曲線を描いていた。この糸束の片側の端部
を輪ゴムで結束し、結束端部を上にして糸束全体を水中
へ浸漬した後、結束端部を上にした状態で糸束を水中よ
り急激に引き上げたところ、各中空糸の曲がりは全て引
き伸ばされ、まっすぐな糸束がえられた。

（発明の効果） 本発明の方法により、中空糸の傷つき、あるいは本数
不足などの問題のない良好な中空糸束が得られ、また乱
調糸束の場合よりも中空糸膜モジュールへの充填本数も
増え、作業性も著しく向上し、中空糸状膜分野の産業の
発展に大きく寄与するものである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】選択透過性中空糸膜からなる中空糸束の上
   端部を保持してつり下げ、水中に浸漬した後、該糸束を
   引き上げるか、または該浸漬液体を下降させることを特
   徴とする選択透過性中空糸束の整束法。