JP2001200422A - Cooling device for hollow fiber and method for producing hollow fiber - Google Patents

Cooling device for hollow fiber and method for producing hollow fiber

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JP2001200422A
JP2001200422A JP2000010687A JP2000010687A JP2001200422A JP 2001200422 A JP2001200422 A JP 2001200422A JP 2000010687 A JP2000010687 A JP 2000010687A JP 2000010687 A JP2000010687 A JP 2000010687A JP 2001200422 A JP2001200422 A JP 2001200422A
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hollow fiber
cooling
inner cylinder
cylinder
cooling device
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JP2000010687A
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Japanese (ja)
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Kunio Misoo
久仁夫 三十尾
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Mitsubishi Rayon Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Rayon Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a uniform hollow fiber having uniformly adjusted film thickness and diameter by uniformly sending cooling gas in the length and circumferential directions to a hollow fiber extruded from a nozzle so as to eliminate unevenness in cooling. SOLUTION: This hollow fiber is obtained by cooling and solidifying hollow fiber by using a cooling device for hollow fiber, blowing a cooling gas upon the peripheral surface of the melt-spun hollow fiber to cool and solidify and to obtain the hollow fiber. The cooling device is characterized by being equipped with a cooling cylinder 10 having an inner cylinder 11 and an outer cylinder 12 and being formed a space 13 between those cylinders and has a cooling fluid feeder supplying a cooling fluid to the above-mentioned space 13. The inner cylinder 11 has blowing out nozzles blowing out a cooling fluid to the outer surface of the hollow fiber traveling in the inner cylinder in the length direction wherein the blowing nozzles are uniformly set all over periphery of at least a part of length direction of the lateral face of the cylinder 11.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は中空繊維用冷却装置
および中空繊維の製造方法に関し、直径や膜厚が一定で
均質な中空繊維を安定に生産できるようにしたものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cooling apparatus for hollow fibers and a method for producing hollow fibers, which is capable of stably producing uniform hollow fibers having a constant diameter and thickness.

【0002】[0002]

【従来の技術】結晶性ポリオレフィンを溶融紡糸した
後、延伸して製造されたポリオレフィン製多孔質中空糸
膜は化学的安定性、強度特性、柔軟性等に優れているこ
とから、廃水の処理、超純水の製造、空気の浄化等の幅
広い分野で利用されており、その製造方法としては、特
開昭57−66114号公報、特開平2−112404
号公報等に開示されている。このようなポリオレフィン
製多孔質中空糸膜の製造は、ポリエチレン、ポリプロピ
レン等のポリオレフィンを溶融紡糸して中空繊維を得る
紡糸工程と、紡糸工程で得られた中空繊維を延伸して側
面を多孔質化する延伸工程からなる。この場合、直径お
よび膜厚が一定で均質な中空繊維を使用すると、延伸工
程における糸切れが起こりにくく、均質な多孔質中空糸
膜を安定に得ることができる。また、紡糸工程には、通
常、溶融したポリオレフィン樹脂をノズルから吐出させ
る際、この中空糸に対して送風機等で冷却風を連続的に
吹き付けて冷却固化し中空繊維とする冷却固化工程が含
まれる。ここで、中空糸に冷却風を吹き付けて冷却固化
する際の冷却風の量や向き等の条件は、得られる中空繊
維の膜厚や直径の均質性に影響を与え、その結果、この
中空繊維を延伸して得られる多孔質中空糸膜の性能にも
影響を与えるため重要であった。
2. Description of the Related Art Polyolefin porous hollow fiber membranes produced by melt-spinning and then spinning crystalline polyolefins are excellent in chemical stability, strength characteristics, flexibility, etc. It is used in a wide range of fields such as production of ultrapure water, purification of air, etc., and its production method is described in JP-A-57-66114 and JP-A-2-112404.
No. 6,009,036. The production of such a polyolefin porous hollow fiber membrane includes a spinning step in which a polyolefin such as polyethylene and polypropylene is melt-spun to obtain hollow fibers, and a hollow fiber obtained in the spinning step is drawn to make the side surfaces porous. Stretching process. In this case, if a uniform hollow fiber having a constant diameter and a constant film thickness is used, yarn breakage in the drawing step hardly occurs, and a uniform porous hollow fiber membrane can be stably obtained. Further, the spinning step usually includes a cooling and solidifying step of continuously blowing cooling air to the hollow fiber with a blower or the like to cool and solidify the hollow fiber into a hollow fiber when the molten polyolefin resin is discharged from the nozzle. . Here, conditions such as the amount and direction of the cooling air when the cooling air is blown onto the hollow fiber to cool and solidify the hollow fiber affect the uniformity of the film thickness and the diameter of the obtained hollow fiber. This is important because it also affects the performance of the porous hollow fiber membrane obtained by drawing the polymer.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、送風機
で冷却風を送風する従来の冷却方法では、ノズルから吐
出された中空糸に対して、長さ方向および周方向に均一
に冷却風を送ることは非常に困難であり、冷却中の中空
糸の長さ方向および周方向に温度分布ができ、偏冷却と
なり、冷却むらが生じるという問題があった。冷却むら
が生じると、得られる中空繊維の膜厚や直径が不均質に
なり、その結果、そのような中空繊維から得られた多孔
質中空糸膜も不均質になるという問題があった。
However, in the conventional cooling method in which the cooling air is blown by a blower, it is impossible to uniformly send the cooling air in the length direction and the circumferential direction to the hollow fiber discharged from the nozzle. It is very difficult, and there is a problem that a temperature distribution is generated in the length direction and the circumferential direction of the hollow fiber being cooled, resulting in uneven cooling and uneven cooling. When cooling unevenness occurs, there is a problem that the thickness and diameter of the obtained hollow fiber become inhomogeneous, and as a result, the porous hollow fiber membrane obtained from such a hollow fiber also becomes inhomogeneous.

【0004】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、ノズルから吐出された中空糸に対して、長さ方向お
よび周方向に均一に冷却風を送り、冷却むらをなくすこ
とによって、膜厚や直径が一定に制御された均質な中空
繊維を提供することを課題とする。
[0004] The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and uniformly sends cooling air in the length direction and the circumferential direction to the hollow fiber discharged from the nozzle, thereby eliminating cooling unevenness. It is an object to provide a homogeneous hollow fiber whose diameter and diameter are controlled to be constant.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の中空繊維用冷却
装置は、溶融紡糸された中空糸の外周面に冷却流体を吹
き付けて中空糸を冷却固化し、中空繊維を得る中空繊維
用冷却装置であり、内筒と外筒を有し、これらの間に密
封された空隙部が形成された冷却筒と、前記空隙部に冷
却流体を供給する冷却流体供給部を有し、内筒は、内筒
内を長さ方向に進行する中空糸の外周面に向けて空隙部
内の冷却流体を吹き出す吹き出し口を、内筒の側面の長
さ方向の少なくとも一部に全周にわたって均一に有する
ことを特徴とする。本発明の中空繊維の製造方法は、溶
融樹脂をノズルの吐出面から吐出して中空繊維を得る紡
糸工程において、吐出された中空糸の外周面に冷却流体
を吹き付けて冷却固化する冷却工程を有する中空繊維の
製造方法であり、冷却工程を、上記の中空繊維用冷却装
置を用いて行うことを特徴とする。
The hollow fiber cooling device of the present invention is a hollow fiber cooling device for obtaining a hollow fiber by spraying a cooling fluid onto an outer peripheral surface of a melt-spun hollow fiber to cool and solidify the hollow fiber. Having an inner cylinder and an outer cylinder, a cooling cylinder having a sealed gap formed therebetween, and a cooling fluid supply unit for supplying a cooling fluid to the gap. A blow-out port for blowing the cooling fluid in the void portion toward the outer peripheral surface of the hollow fiber that advances in the length direction in the inner cylinder, and having a uniform outlet over at least a part of the length direction of the side surface of the inner cylinder over the entire circumference. Features. The method for producing a hollow fiber of the present invention includes a cooling step of spraying a cooling fluid onto the outer peripheral surface of the discharged hollow fiber to cool and solidify in a spinning step of discharging a molten resin from a discharge surface of a nozzle to obtain a hollow fiber. A method for producing a hollow fiber, wherein a cooling step is performed using the above-described cooling apparatus for a hollow fiber.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の中空繊維の製造方法は、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン等のポリオレフィンの樹脂が融点以上に加熱さ
れた溶融樹脂を、環状ノズルから吐出して中空繊維を得
る紡糸工程において、吐出された中空糸の外周面に冷却
気体を吹き付けて冷却固化し中空繊維とする冷却工程を
有する。冷却工程には、冷却筒と冷却流体供給部を有す
る中空繊維用冷却装置が使用され、ノズルから吐出され
冷却筒の内側を長さ方向に進行する中空糸に、その外周
面に向けて冷却気体を吹き付けて冷却固化する。図1は
本発明の中空繊維用冷却装置の冷却筒10の一例を示す
縦断面図である。図1において実線の矢印は冷却気体の
流れを示し、破線の矢印はノズルから吐出された中空糸
の進行方向を示す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail.
The method for producing a hollow fiber of the present invention is a method of producing a hollow fiber by discharging a molten resin in which a resin of a polyolefin such as polyethylene or polypropylene is heated to a melting point or higher from an annular nozzle. A cooling step of spraying a cooling gas onto the surface to cool and solidify to form hollow fibers. In the cooling step, a cooling device for a hollow fiber having a cooling cylinder and a cooling fluid supply unit is used. The hollow fiber discharged from the nozzle and traveling in the length direction inside the cooling cylinder is provided with a cooling gas toward the outer peripheral surface thereof. To cool and solidify. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a cooling cylinder 10 of the cooling apparatus for hollow fibers of the present invention. In FIG. 1, solid arrows indicate the flow of the cooling gas, and broken arrows indicate the traveling direction of the hollow fiber discharged from the nozzle.

【0007】冷却筒10は、内筒11と、内筒11の外
側に設けられた外筒12を有し、内筒11と外筒12の
間には密封された空隙部13が形成されている。この例
の内筒11は、図2に示すような300〜2000メッ
シュの開口部11aと、この開口部11aの周囲の線条
部11bから構成される網状の管体が、二重に重ねられ
たものからなる。外筒12の側面の下部には、図示略の
冷却流体供給部と接続した冷却流体導入口14が形成さ
れている。空隙部13には、この冷却流体導入口14を
通じて冷却流体供給部から、温度が適切に制御された冷
却気体が供給されるようになっている。内筒11である
網状の管体の開口部11aは冷却気体の吹き出し口であ
り、空隙部13に供給された冷却気体がこの吹き出し口
から、内筒11内を長さ方向に進行する中空糸の外周面
に向けて吹き出すようになっている。
The cooling cylinder 10 has an inner cylinder 11 and an outer cylinder 12 provided outside the inner cylinder 11, and a sealed gap 13 is formed between the inner cylinder 11 and the outer cylinder 12. I have. The inner tube 11 of this example has a net-like tubular body composed of an opening 11a of 300 to 2,000 mesh as shown in FIG. 2 and a striated portion 11b around the opening 11a. Consisting of A cooling fluid inlet 14 connected to a cooling fluid supply unit (not shown) is formed in a lower portion of the side surface of the outer cylinder 12. Cooling gas whose temperature is appropriately controlled is supplied to the gap 13 from the cooling fluid supply unit through the cooling fluid introduction port 14. The opening 11a of the net-shaped tubular body serving as the inner cylinder 11 is an outlet for the cooling gas, and the hollow fiber from which the cooling gas supplied to the gap portion 13 travels in the inner cylinder 11 in the longitudinal direction from the outlet. Is blown out toward the outer peripheral surface.

【0008】また図示例の冷却筒10では、内筒11と
外筒12の間の空隙部13には、中筒15が設けられて
いる。この中筒15は、図3に示すように側面に貫通孔
15aを有する管体からなり、空隙部13はこの中筒1
5によって、外側空隙部13bと内側空隙部13aに分
けられている。また、内側空隙部13aには、図4に示
す形状の、冷却気体の流れの向きを制御する邪魔板用リ
ング16が長さ方向に6個積層され設置されている。外
筒12の側面の上部には、この冷却筒を固定するための
固定用治具17が取り付けられている。冷却筒10は通
常、ステンレス等の金属製であり、長さは500〜30
00mm程度が好ましい。内筒11は内径50〜500
mm、外筒12は内径300〜800mm、中筒15は
内径100〜700mmである。また、邪魔板用リング
16は、任意の大きさのものを任意の個数使用すること
ができる。また図示例では、冷却流体導入口14は外筒
12の側面の下部に設けられているが、側面の上部等に
設けられていてもよい。
In the illustrated cooling cylinder 10, a middle cylinder 15 is provided in a gap 13 between the inner cylinder 11 and the outer cylinder 12. As shown in FIG. 3, the middle cylinder 15 is formed of a tubular body having a through hole 15a on the side surface.
5 divides the outer gap 13b and the inner gap 13a. In the inner space 13a, six baffle plate rings 16 having the shape shown in FIG. 4 for controlling the flow direction of the cooling gas are stacked and installed in the longitudinal direction. A fixing jig 17 for fixing the cooling cylinder is attached to an upper portion of the side surface of the outer cylinder 12. The cooling cylinder 10 is usually made of metal such as stainless steel and has a length of 500 to 30.
About 00 mm is preferable. The inner cylinder 11 has an inner diameter of 50 to 500
mm, the outer cylinder 12 has an inner diameter of 300 to 800 mm, and the middle cylinder 15 has an inner diameter of 100 to 700 mm. In addition, any number of baffle plate rings 16 having any size can be used. Further, in the illustrated example, the cooling fluid inlet 14 is provided at a lower portion of the side surface of the outer cylinder 12, but may be provided at an upper portion of the side surface.

【0009】この冷却装置で中空糸を冷却固化させる場
合、まず、ノズルの吐出面から吐出された中空糸を、こ
の冷却装置の内筒11内に、10〜1000m/min
の紡糸速度で上方から長さ方向に沿って導入し、下方に
向けて中空糸を進行させる。ノズルは通常、内径1〜3
0mm、外径2〜50mmの環状ノズルが使用される。
一方、冷却流体供給部で温度制御された冷却気体は、外
筒12の側面に設けられた冷却流体導入口14から空隙
部13に、空隙部13内が20〜300Pa程度の微加
圧になるように導入される。外側空隙部13bに水平に
導入された冷却気体の一部は、その流れを上方向へと変
え、外側空隙部13bを上昇する上昇流となる。残りの
一部は水平方向に直進して中筒15の貫通孔15aを通
り抜けた後、最も下位に設置されている邪魔板用リング
16の外周に沿って周方向に進行した後、外側空隙部1
3bを上昇する上昇流に合流する。ついで、上昇流は、
その一部は外側空隙部13bをさらに上昇する流れとな
り、残りの一部は、最も下位の邪魔板用リング16と下
から2つ目の邪魔板用リング16の間の内側空隙部13
aを、斜め下方向に進行し、その後、上下に隣接する2
つの邪魔板用リング16の間の内側空隙部13aを周方
向に進行するとともに内筒11の側面の吹き出し口から
中空糸の外周面に向けて吹き出す。
When the hollow fiber is cooled and solidified by the cooling device, first, the hollow fiber discharged from the discharge surface of the nozzle is put into the inner cylinder 11 of the cooling device at 10 to 1000 m / min.
Is introduced along the length direction from above at a spinning speed of, and the hollow fiber is advanced downward. Nozzles usually have an inner diameter of 1-3
An annular nozzle having a diameter of 0 mm and an outer diameter of 2 to 50 mm is used.
On the other hand, the cooling gas whose temperature is controlled by the cooling fluid supply unit is slightly pressurized into the gap 13 from the cooling fluid introduction port 14 provided on the side surface of the outer cylinder 12 to about 20 to 300 Pa in the gap 13. To be introduced. A part of the cooling gas horizontally introduced into the outer gap 13b changes its flow upward, and becomes a rising flow that rises in the outer gap 13b. The remaining part goes straight in the horizontal direction, passes through the through-hole 15a of the middle cylinder 15, then proceeds in the circumferential direction along the outer circumference of the baffle plate ring 16 installed at the lowest position, and then forms the outer space. 1
3b merges with the rising flow. Then, the updraft is
A part of the flow is a flow that further rises in the outer gap 13b, and the remaining part is the inner gap 13 between the lowermost baffle ring 16 and the second lower baffle ring 16.
a, proceeding obliquely downward, and then 2
The inner space 11a between the two baffle plate rings 16 travels in the circumferential direction and is blown from the outlet on the side surface of the inner cylinder 11 toward the outer peripheral surface of the hollow fiber.

【0010】このように外側空隙部13bを上昇する上
昇流は、上昇しつつ、その一部を上下に隣接する2つの
邪魔板用リング16の間を進行する流れへと次々に分流
させていく。そして最終的には、冷却筒10の空隙部1
3に導入されたすべての冷却気体は、内筒11のすべて
の吹き出し口から中空糸の外周面に向かって吹き出す。
吹き出した冷却気体は、内筒11の上端の開口面18a
および下端の開口面18bから冷却装置外へと排出され
る。このように、内筒11の吹き出し口から温度制御さ
れた冷却気体が連続的に送風されることによって、ノズ
ルの吐出面から吐出された中空糸は内筒11内を進行
し、径を細化しながら均一に冷却固化され、外径が10
0〜3000μm程度で、膜厚が10〜500μm程度
の中空繊維となる。
The ascending flow that rises in the outer space 13b as described above is partly diverted one after another into a flow that progresses between two vertically adjacent baffle rings 16 while ascending. . And finally, the gap 1 of the cooling cylinder 10
All the cooling gas introduced into 3 blows out from all the outlets of the inner cylinder 11 toward the outer peripheral surface of the hollow fiber.
The blown cooling gas is supplied to the opening surface 18a at the upper end of the inner cylinder 11.
And it is discharged | emitted out of a cooling device from the opening surface 18b of a lower end. As described above, by continuously blowing the cooling gas whose temperature is controlled from the outlet of the inner cylinder 11, the hollow fiber discharged from the discharge surface of the nozzle advances in the inner cylinder 11, and the diameter thereof is reduced. Cooled and solidified uniformly while the outer diameter is 10
The hollow fiber has a thickness of about 0 to 3000 μm and a thickness of about 10 to 500 μm.

【0011】ここで、内筒11として、300〜200
0メッシュ程度の細かい開口部11aと、この開口部1
1aの周囲の線条部11bから構成される網状の管体を
使用すると、空隙部13内を容易に微加圧の状態に維持
しながら、冷却流体導入口14から導入された冷却気体
を各開口部11aから均一な圧力で中空糸に向けて吹き
出すことができる。したがって、中空糸を長さ方向およ
び周方向に均一に冷却でき、冷却むらの発生を防ぐこと
ができる。さらにこの網状の管体を2重に重ねて使用す
ることによって、空隙部13内をさらに容易に微加圧の
状態に維持しながら、冷却気体をより均一に吹き出すこ
とができる。内筒11の形態としてはこのように、細か
い開口部11aと、この開口部11aの周囲の線条部1
1bから構成される網状の管体を使用し、さらにこの管
体を2重に重ねて使用する形態が好ましいが、空隙部1
3内を微加圧の状態に維持でき、中空糸に向けて冷却気
体を一定の長さ方向および周方向に均一に吹き出せる形
態であれば特に制限はない。例えば、網状の管体を2重
に重ねずに、1つのみ使用してもよいし、さらにこの管
体を3重以上に重ねて使用してもよい。さらに、図5に
示すような細い長いスリット状の吹き出し口11cを、
側面の長さ方向の一部に有する内筒11等も使用でき
る。
Here, as the inner cylinder 11, 300 to 200
A fine opening 11a of about 0 mesh and this opening 1
When a net-like tubular body composed of the striated portions 11b around 1a is used, the cooling gas introduced from the cooling fluid introduction port 14 is supplied to each of the air gaps 13 while easily maintaining the inside of the gap 13 in a slightly pressurized state. It can be blown out from the opening 11a toward the hollow fiber with a uniform pressure. Therefore, the hollow fiber can be uniformly cooled in the length direction and the circumferential direction, and the occurrence of uneven cooling can be prevented. Further, by using the net-like tubular body in a double layer, the cooling gas can be more uniformly blown out while maintaining the inside of the cavity 13 in a slightly pressurized state. As described above, the shape of the inner cylinder 11 is such that the fine opening portion 11a and the linear portion 1 around the opening portion 11a are formed.
It is preferable to use a net-like tubular body composed of the tubular member 1b and further use this tubular body in a double-layered manner.
There is no particular limitation as long as the inside of 3 can be maintained in a slightly pressurized state and the cooling gas can be uniformly blown toward the hollow fiber in a certain length direction and circumferential direction. For example, only one net-like tube may be used instead of being double-layered, or three or more tubes may be used. Furthermore, a thin long slit-shaped outlet 11c as shown in FIG.
An inner cylinder 11 or the like provided in a part of the side surface in the length direction can also be used.

【0012】また、内筒11と外筒12の間に、側面に
多くの貫通孔15aを有する中筒15を設けることによ
って、冷却流体供給部から冷却流体導入口14を通じて
供給された冷却気体の圧力を、外側空隙部13b内で略
一定にしてから内側空隙部13aへと送ることができる
ため、より均一な圧力で冷却気体を内筒11の吹き出し
口から吹き出すことができる。貫通孔15aは直径1〜
10mm程度、中心間距離2〜20mm程度で均等に設
けられることが好ましい。さらに内側空隙部13aに邪
魔板用リング16を設けることによって、空隙部13に
導入された冷却気体を、上下に隣接する2つの邪魔板用
リング16の間の内側空隙部13aを、特に周方向に強
制的に進行させることができる。そのため、周方向によ
り均一でむらのない冷却気体を、吹き出し口から吹き出
すことができる。図示例では、冷却気体の流れは中空糸
に対して併流の流れが主流であるが、各邪魔板用リング
16を逆さに設置して、中空糸に対して向流の流れを主
流にすることもできる。
Further, by providing a middle cylinder 15 having a large number of through holes 15a on the side surface between the inner cylinder 11 and the outer cylinder 12, the cooling gas supplied from the cooling fluid supply unit through the cooling fluid inlet 14 is provided. Since the pressure can be sent to the inner gap 13a after the pressure is made substantially constant in the outer gap 13b, the cooling gas can be blown out from the outlet of the inner cylinder 11 with a more uniform pressure. The through hole 15a has a diameter of 1 to
It is preferable to be provided evenly with about 10 mm and a center-to-center distance of about 2 to 20 mm. Further, by providing the baffle plate ring 16 in the inner gap portion 13a, the cooling gas introduced into the gap portion 13 can be cooled by the inner gap portion 13a between two vertically adjacent baffle plate rings 16, particularly in the circumferential direction. Can be forced to proceed. Therefore, a uniform and even cooling gas in the circumferential direction can be blown out from the blowout port. In the illustrated example, the flow of the cooling gas is mainly a co-current flow with respect to the hollow fibers. However, each baffle plate ring 16 is installed upside down so that a counter-current flow with respect to the hollow fibers is made main flow. Can also.

【0013】また、この中空繊維用冷却装置の内筒11
の内側には、吹き出し口の長さ方向の一部をふさいで冷
却気体の吹き出し区間を調節する、吹き出し調節部材を
設けることができる。吹き出し調節部材としては、例え
ば、内筒11の内径より僅かに小さい外径の管体からな
る、図6に示すように設けられる吹き出し調節リング1
9が挙げられる。この吹き出し調節リング19は上下に
移動可能であり、任意の長さの吹き出し調節リング19
を、内筒11内の長さ方向の任意の位置に設けることが
できる。例えば図6(a)のように、内筒11の1/3
程度の長さの吹き出し調節リング19を内筒11の上部
に設けると、吹き出し区間Lの長さを2/3程度に短縮
できるとともに、同じ吹き出し調節リング19を、図6
(b)に示すように内筒11の下部に設けた場合より
も、吹き出し区間の位置を下方に設定できる。このよう
に吹き出し調節部材を使用し、吹き出し口の長さ方向の
一部をふさぐことによって、吹き出し区間の長さや、内
筒11内の長さ方向の位置を任意に調節することがで
き、紡糸から冷却固化までの時間を調整することで、中
空繊維の直径や膜厚の変動斑を最小化したり、結晶構造
の制御を容易に行うことができる。吹き出し区間の長さ
は通常、50〜2000mmの範囲で設定される。
Further, the inner cylinder 11 of the hollow fiber cooling device
A blowout adjusting member that adjusts the blowout section of the cooling gas by covering a part of the blowout opening in the length direction can be provided inside. As the blowout adjusting member, for example, a blowout adjusting ring 1 provided as shown in FIG.
9 is mentioned. The blow-out adjusting ring 19 can be moved up and down.
Can be provided at an arbitrary position in the length direction in the inner cylinder 11. For example, as shown in FIG.
By providing a blow-out adjusting ring 19 having a length about the upper part of the inner cylinder 11, the length of the blow-out section L can be reduced to about 2/3, and the same blow-out adjusting ring 19 is used as shown in FIG.
As shown in (b), the position of the blowout section can be set lower than when it is provided below the inner cylinder 11. By using the blowout adjusting member and closing a part of the lengthwise direction of the blowout port, the length of the blowout section and the position in the lengthwise direction in the inner cylinder 11 can be arbitrarily adjusted. By adjusting the time from solidification to cooling and solidification, it is possible to minimize unevenness in the diameter and thickness of the hollow fiber and to easily control the crystal structure. The length of the blowing section is usually set in the range of 50 to 2000 mm.

【0014】さらに、この中空繊維用冷却装置の内筒1
1の少なくとも一方の端部には、冷却気体の排出量を調
節する排出調節部材を設けることができる。排気調節部
材としては、例えば、内筒11の上端および下端の少な
くとも一方に装着して、上端の開口面18aか下端の開
口面18bの少なくとも一方の面積を小さくし、上端の
開口面18aからの冷却気体排出量と下端の開口面18
bからの冷却気体排出量との比率を変える縮径リング2
0が挙げられる。縮径リング20を図7に示すように内
筒11の下端に装着すると、冷却気体は下端の開口面1
8bよりも上端の開口面18aから多く排出されるよう
になる。その結果、冷却気体の内筒11内での流れは上
昇流が主流となり、ノズルから吐出されて間もない中空
糸がより冷却されやすくなる。排気調節部材の他の例と
しては、内筒11と同じ径の管体からなる同径リングが
挙げられる。同径リングを内筒の上端に装着して、同径
リングの上端とノズルの吐出面との間の距離を小さくす
ると、冷却気体は下端の開口面18aからより多く排出
されるようになる。その結果、冷却気体の内筒11内で
の流れは下降流が主流となり、ノズルから吐出された直
後の中空糸には冷却気体が当たらず冷却されにくくな
る。このような、排出調節部材の設置は、上述の吹き出
し調節部材を使用した場合と同様の効果を得ることが出
来る。
Further, the inner cylinder 1 of the hollow fiber cooling device
At least one end of the device 1 may be provided with a discharge control member for controlling the discharge amount of the cooling gas. As the exhaust adjustment member, for example, it is attached to at least one of the upper end and the lower end of the inner cylinder 11 to reduce the area of at least one of the upper end opening surface 18a or the lower end opening surface 18b. Cooling gas discharge amount and lower opening surface 18
diameter reducing ring 2 for changing the ratio with the amount of cooling gas discharged from b
0. When the reduced diameter ring 20 is attached to the lower end of the inner cylinder 11 as shown in FIG.
The larger amount of air is discharged from the opening surface 18a at the upper end than the upper surface 8b. As a result, ascending flow is the main flow of the cooling gas in the inner cylinder 11, and the hollow fiber that has just been discharged from the nozzle is more likely to be cooled. Another example of the exhaust adjustment member is a ring having the same diameter as the inner cylinder 11 and a tube having the same diameter. When the same-diameter ring is mounted on the upper end of the inner cylinder and the distance between the upper end of the same-diameter ring and the discharge surface of the nozzle is reduced, more cooling gas is discharged from the opening surface 18a at the lower end. As a result, the flow of the cooling gas in the inner cylinder 11 is mainly a descending flow, and the hollow fiber immediately after being discharged from the nozzle is not hit by the cooling gas and is hardly cooled. Such an installation of the discharge adjusting member can provide the same effect as that obtained when the above-described blow-out adjusting member is used.

【0015】この中空繊維用冷却装置を使用してノズル
の吐出面から吐出された中空糸を冷却する場合、ノズル
の吐出面と冷却筒10の上端との距離は任意に設定する
ことができる。例えば、冷却固化しにくい膜厚の大きい
中空糸を冷却する場合には、この距離を小さくして、ノ
ズルから吐出された直後の中空糸をただちに冷却するこ
とができる。ノズルの吐出面と冷却筒10の上端との距
離は通常、10〜1000mmの範囲で設定される。こ
のように、吹き出し調節部材や排気調節部材を適宜使用
し、さらにノズルの吐出面と冷却筒10の上端との距離
を任意に設定することによって、中空糸の原料であるポ
リオレフィンの種類、溶融粘度や、中空糸の外径、膜厚
等に応じた適切な冷却条件で中空糸を冷却し、冷却筒内
で中空糸の細化を終了、固化させ、中空繊維とすること
ができる。また、このような方法は、ノズルから吐出さ
れた中空糸に対して、長さ方向および周方向に均一に冷
却気体を送ることができるため、特に、中空部の体積割
合が大きな中空繊維、すなわち空隙率が25%以上の中
空繊維の製造に特に適している。
When the hollow fiber discharged from the discharge surface of the nozzle is cooled by using the hollow fiber cooling device, the distance between the discharge surface of the nozzle and the upper end of the cooling cylinder 10 can be set arbitrarily. For example, when cooling a hollow fiber having a large film thickness that is difficult to cool and solidify, this distance can be reduced to immediately cool the hollow fiber immediately after being discharged from the nozzle. The distance between the discharge surface of the nozzle and the upper end of the cooling cylinder 10 is usually set in the range of 10 to 1000 mm. As described above, by appropriately using the blowing control member and the exhaust controlling member, and further arbitrarily setting the distance between the discharge surface of the nozzle and the upper end of the cooling cylinder 10, the type and melt viscosity of the polyolefin as the raw material of the hollow fiber are adjusted. Alternatively, the hollow fiber can be cooled under appropriate cooling conditions in accordance with the outer diameter, the film thickness, and the like of the hollow fiber, and the thinning of the hollow fiber can be completed and solidified in a cooling cylinder to obtain a hollow fiber. In addition, such a method can uniformly send a cooling gas in the length direction and the circumferential direction with respect to the hollow fiber discharged from the nozzle. It is particularly suitable for producing hollow fibers having a porosity of 25% or more.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように本発明の中空繊維用
冷却装置によれば、冷却気体が内筒の吹き出し口から長
さ方向および周方向に均一に中空糸に向けて吹き出すた
め、中空糸を長さ方向および周方向に均一に冷却でき、
冷却むらがなく結晶構造も均質に制御された中空繊維を
製造できる。また、この中空繊維用冷却装置に、排気調
節部材や吹き出し調節部材を設けたり、中空繊維用冷却
装置の冷却筒の上端と、溶融樹脂を吐出するノズルの吐
出面との距離を任意に設定することによって、樹脂の性
質や中空糸の膜厚、直径等に応じた様々な冷却条件を設
定することができ、均質な中空繊維を安定に製造するこ
とができる。このような中空繊維を延伸して多孔質中空
糸膜を製造すると、延伸時の糸切れが起こりにくく、均
質な多孔質中空糸膜を得ることができる。
As described above, according to the cooling apparatus for hollow fibers of the present invention, since the cooling gas is uniformly blown out from the outlet of the inner cylinder in the length direction and the circumferential direction toward the hollow fibers, the hollow fibers are cooled. Can be uniformly cooled in the longitudinal and circumferential directions,
It is possible to produce a hollow fiber having a uniform crystal structure without cooling unevenness. Further, the cooling device for hollow fibers is provided with an exhaust adjustment member and a blowing adjustment member, and the distance between the upper end of the cooling cylinder of the cooling device for hollow fibers and the discharge surface of the nozzle that discharges the molten resin is arbitrarily set. Thereby, various cooling conditions can be set according to the properties of the resin, the thickness and the diameter of the hollow fiber, and the like, and a homogeneous hollow fiber can be stably produced. When such a hollow fiber is drawn to produce a porous hollow fiber membrane, yarn breakage during drawing hardly occurs and a homogeneous porous hollow fiber membrane can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 冷却筒の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an example of a cooling cylinder.

【図2】 内筒の一例を示すもので、図2(a)は斜視
図で、図2(b)はその部分拡大図である。
2 (a) is a perspective view and FIG. 2 (b) is a partially enlarged view showing an example of an inner cylinder.

【図3】 中筒の一例を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an example of a middle cylinder.

【図4】 邪魔板用リングの一例を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an example of a baffle plate ring.

【図5】 内筒の他の例を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing another example of the inner cylinder.

【図6】 吹き出し調節部材が設けられた冷却筒の一例
(a)と、他の例(b)を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an example (a) of a cooling cylinder provided with a blow-out adjusting member and another example (b).

【図7】 排出調節部材が設けられた冷却筒の一例を示
す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an example of a cooling cylinder provided with a discharge adjusting member.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…冷却筒、11…内筒、12…外筒、13…空隙
部、19…吹き出し調節リング
10 ... Cooling cylinder, 11 ... Inner cylinder, 12 ... Outer cylinder, 13 ... Void part, 19 ... Blow-out adjustment ring

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 溶融紡糸された中空糸の外周面に冷却流
体を吹き付けて中空糸を冷却固化し、中空繊維を得る中
空繊維用冷却装置であり、 内筒と外筒を有し、これらの間に密封された空隙部が形
成された冷却筒と、前記空隙部に冷却流体を供給する冷
却流体供給部とを有し、 内筒は、内筒内を長さ方向に進行する中空糸の外周面に
向けて空隙部内の冷却流体を吹き出す吹き出し口を、内
筒の側面の長さ方向の少なくとも一部に全周にわたって
均一に有することを特徴とする中空繊維用冷却装置。
1. A hollow fiber cooling device for spraying a cooling fluid onto an outer peripheral surface of a melt-spun hollow fiber to cool and solidify the hollow fiber to obtain a hollow fiber, comprising an inner cylinder and an outer cylinder. A cooling cylinder having a gap portion sealed therein, and a cooling fluid supply section for supplying a cooling fluid to the gap portion, wherein the inner cylinder is formed of a hollow fiber that travels in the length direction in the inner cylinder. A cooling device for a hollow fiber, comprising: a blow-off port for blowing a cooling fluid in a void portion toward an outer peripheral surface, at least in a part of a length direction of a side surface of an inner cylinder over the entire circumference.
【請求項2】 内筒は、網状の管体からなることを特徴
とする請求項1に記載の中空繊維用冷却装置。
2. The hollow fiber cooling device according to claim 1, wherein the inner cylinder is formed of a net-like tubular body.
【請求項3】 網状の管体の開口部の大きさが、300
〜2000メッシュであることを特徴とする請求項2に
記載の中空繊維用冷却装置。
3. The size of the opening of the net-like tube is 300.
The cooling device for hollow fibers according to claim 2, wherein the size of the cooling device is from 2000 to 2000 mesh.
【請求項4】 内筒の内側に、吹き出し口の長さ方向の
一部をふさいで冷却流体の吹き出し区間を調節する吹き
出し調節部材が設けられていることを特徴とする請求項
2または3に記載の中空繊維用冷却装置。
4. A blow-out adjusting member for adjusting a blow-out section of a cooling fluid by blocking a part of the blow-out opening in a longitudinal direction is provided inside the inner cylinder. The cooling device for hollow fibers according to the above.
【請求項5】 吹き出し区間の長さが、50〜2000
mmであることを特徴とする請求項4に記載の中空繊維
用冷却装置。
5. The length of a blowing section is 50 to 2000.
The cooling device for hollow fibers according to claim 4, wherein
【請求項6】 内筒の少なくとも一方の端部に、冷却流
体の排出量を調節する排出調節部材が設けられているこ
とを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の中
空繊維用冷却装置。
6. The hollow fiber according to claim 1, wherein a discharge adjusting member for adjusting a discharge amount of the cooling fluid is provided at at least one end of the inner cylinder. Cooling system.
【請求項7】 溶融樹脂をノズルの吐出面から吐出して
中空繊維を得る紡糸工程において、吐出された中空糸の
外周面に冷却流体を吹き付けて冷却固化する冷却工程を
有する中空繊維の製造方法であり、 冷却工程を、請求項1ないし6のいずれかに記載の中空
繊維用冷却装置を用いて行うことを特徴とする中空繊維
の製造方法。
7. A method for producing a hollow fiber, comprising: in a spinning step of discharging a molten resin from a discharge surface of a nozzle to obtain a hollow fiber, a cooling step of spraying a cooling fluid onto an outer peripheral surface of the discharged hollow fiber to cool and solidify it. A method for producing hollow fibers, wherein the cooling step is performed using the cooling apparatus for hollow fibers according to any one of claims 1 to 6.
【請求項8】 ノズルの吐出面と、冷却筒の上端との距
離を10〜1000mmとすることを特徴とする請求項
7に記載の中空繊維の製造方法。
8. The method according to claim 7, wherein the distance between the discharge surface of the nozzle and the upper end of the cooling cylinder is 10 to 1000 mm.
【請求項9】 吹き出し区間の長さを、50〜2000
mmとすることを特徴とする請求項7または8に記載の
中空繊維の製造方法。
9. The length of the blowing section is 50 to 2000.
The method for producing a hollow fiber according to claim 7 or 8, wherein the diameter is set to mm.
【請求項10】 中空繊維がポリオレフィンからなるこ
とを特徴とする請求項7ないし9のいずれかに記載の中
空繊維の製造方法。
10. The method for producing a hollow fiber according to claim 7, wherein the hollow fiber is made of a polyolefin.
【請求項11】 中空繊維の空隙率が25%以上である
ことを特徴とする請求項7ないし10のいずれかに記載
の中空繊維の製造方法。
11. The method for producing a hollow fiber according to claim 7, wherein the porosity of the hollow fiber is 25% or more.
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