JP2004216285A

JP2004216285A - 液状樹脂溜め容器および中空糸膜カートリッジの製造方法

Info

Publication number: JP2004216285A
Application number: JP2003007135A
Authority: JP
Inventors: Manabu Yanou; 学矢能; Noriyuki Sawaguchi; 憲幸澤口; Masuaki Azeyanagi; 斗明畔柳
Original assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Rayon Co Ltd
Priority date: 2003-01-15
Filing date: 2003-01-15
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2023-01-15
Also published as: JP4338404B2

Abstract

【課題】遠心法により中空糸膜カートリッジを製造する際でも、液状樹脂を無駄なく使用することができる液状樹脂溜め容器および中空糸膜カートリッジの製造方法を提供する。
【解決手段】中空糸膜カートリッジのハウジング内に中空糸膜を固定する固定用樹脂を供給する液状樹脂溜め容器１において、液状樹脂溜め容器１の底面３が漏斗状に傾斜している。中空糸膜カートリッジの製造方法は、中空糸膜カートリッジのハウジング内に中空糸膜を装填し、この上に上記の液状樹脂溜め容器１を載置し、遠心力を付加して液状樹脂溜め容器１内の液状樹脂をハウジングの先端に供給した後、該液状樹脂を固化して中空糸膜を固定する工程を有する中空糸膜カートリッジの製造方法であって、ハウジング内の液状樹脂溜め容器の下部または上部にアンカー材を設けた状態で遠心力を付加することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、浄水器などに使用される中空糸膜カートリッジの製造方法および中空糸膜カートリッジの製造の際に使用される液状樹脂溜め容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体を濾過する際には、ハウジング内に中空糸膜を収納した中空糸膜カートリッジを用いることがある。
この中空糸膜カートリッジを製造するには、まず、図８に示すように、中空糸膜２０を折り返しながら、かがり糸２１で編み込んで、シート状編み地２２を作製する。次いで、図９に示すように、樹脂製中空管２３を芯にして、シート状編み地２２を、中空糸膜２０の折り返し部分が外側に位置するようにすし巻き状に巻いて巻層体（中空糸膜の束）２４を作製し、樹脂製中空管２３を有したまま、この巻層体２４を、底部２５を有する円筒のハウジング２６内に装填する。ここで、巻層体２４をハウジング２６内に装填する際には、中空糸膜２０の一方の折り返しが底部２５に近接するようにする。
【０００３】
次いで、液状樹脂溜め容器を用いて巻層体に液状樹脂を充填する。ここで用いられる液状樹脂溜め容器は、図１０に示されるような、液状樹脂が充填される円筒形の充填部３１と、充填部３１の底面３２に設けられ、外径が充填部３１より細くされた管状の導出部３３とを有するものである。この液状樹脂溜め容器３０においては、上面を有しておらず、充填部が開放されている。また、導出部３３の側面３４と、充填部３１の底面３２とは略直交している。
【０００４】
次に、図１１に示すように、このような液状樹脂溜め容器の導出部３３を、ハウジング２６の開口部３５側から巻層体２４の樹脂製中空管２３に差し込む。次いで、図１２に示すように、液状樹脂溜め容器３０内に液状樹脂３６を充填し、ハウジング２６の底面３７側を外側、開口部３５側が内側になるような配置で、ハウジング２６を遠心機などにより回転させて遠心力をかける。このように遠心力をハウジング２６に付加すると、液状樹脂溜め容器３０内の液状樹脂３６が、導出部３３および樹脂製中空管２３を介して回転の外側に移動し、やがてハウジング２６の底面３７にまで達する。そして、さらにハウジング２６に遠心力を付加して、ハウジング２６の底面３７側から、中空糸膜の束である巻層体２４の中に液状樹脂を充填する。
次いで、ハウジング内に充填した液状樹脂を硬化させて中空糸膜を固定し、図１３に示すように、その中空糸膜を固定した部分３８（固定部）におけるハウジング２６の底面３７近傍を切断して、中空糸膜２０が開口した中空糸膜カートリッジ４０を得る（例えば、特許文献１参照）。なお、このように遠心力を利用して液状樹脂を中空糸膜間に充填する方法を遠心法ということがある。
【０００５】
【特許文献１】
特開平０４−２８４８３４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、中空糸膜カートリッジを製造する際に、上述したような、充填部の底面が導出部側面と略直交している液状樹脂溜め容器を用いた場合、遠心力によって充填部の底面に液状樹脂が貼り付いてしまい、液状樹脂溜め容器内に液状樹脂が多量に残ってしまっていた。液状樹脂溜め容器内に残った液状樹脂は中空糸膜の固定に全く利用されないから、液状樹脂の使用効率が低かった。また、液状樹脂が規定量充填したかどうかを確認するのに、液状樹脂溜め容器内に残った液状樹脂量を計量したり、あるいは、目視により残量を確認したりするので、手間を要していた。さらには、液状樹脂溜め容器内に残った液状樹脂を取り除く作業は困難であることから、一回使用した液状樹脂溜め容器は廃棄処分されていた。
また、上述した液状樹脂溜め容器は、充填部が開放されているため、遠心力が小さい回転初期には、開放されている部分から液状樹脂がこぼれることがあった。その結果、液状樹脂を無駄に使用していた。このようなことは、回転軸が水平方向の遠心機（縦回転の遠心機）を使用したときに顕著であった。
【０００７】
さらに、遠心法によりハウジング内に液状樹脂を充填した際に、図１４に示すように、多くの液状樹脂が中空糸膜の束２４の中に入り込まずにハウジング２６の底面３７側に液状樹脂のみからなる部分３９を形成することがあり、そして、液状樹脂のみからなる部分３９が巻層体２４を開口部３５側に押し退けてしまうことがあった。その結果、中空糸膜が開口するように固定部を切断した際に、中空糸膜の固定部の厚さが短くなり、十分な強度で固定できなかった。また、液状樹脂のみからなる部分は廃棄されるので、液状樹脂の使用効率が低かった。
【０００８】
本発明は、前記事情を鑑みてなされたものであり、遠心法により中空糸膜カートリッジを製造する際でも、液状樹脂を無駄なく使用することができる液状樹脂溜め容器および中空糸膜カートリッジの製造方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の液状樹脂溜め容器は、中空糸膜カートリッジのハウジング内に中空糸膜を固定する固定用樹脂を供給する液状樹脂溜め容器において、
該液状樹脂溜め容器の底面が漏斗状に傾斜していることを特徴としている。
本発明の液状樹脂溜め容器においては、前記中空糸膜カートリッジのハウジング内に装入した際に、外径は、容器の外面がハウジングの内面に密接する大きさであることが好ましい。
また、液状樹脂溜め容器の上部が封止されていることが好ましい。
【００１０】
本発明の中空糸膜カートリッジの製造方法は、中空糸膜カートリッジのハウジング内に中空糸膜を装填し、この上に上記の液状樹脂溜め容器を載置し、遠心力を付加して液状樹脂溜め容器内の液状樹脂をハウジングの先端に供給した後、該液状樹脂を固化して中空糸膜を固定する工程を有する中空糸膜カートリッジの製造方法であって、
ハウジング内のの下部または上部にアンカー材を設けた状態で遠心力を付加することを特徴としている。
本発明の中空糸膜カートリッジの製造方法においては、一度使用した液状樹脂溜め容器の下部の先端を、該液状樹脂溜め容器の先端が延びる方向に対して２０〜８０度の角度で斜めに切断して中空糸膜カートリッジの製造に再利用することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態例）
本発明の液状樹脂溜め容器および中空糸膜カートリッジの製造方法の第１の実施形態例を、図面を参照して説明する。
図１に、中空糸膜カートリッジを製造する際に使用される液状樹脂溜め容器の断面図を示す。この液状樹脂溜め容器１は、液状樹脂が充填される円筒状の充填部２と、充填部２の底面４に設けられた円管状の導出部３とを有している。この液状樹脂溜め容器１においては、底面４が漏斗状に傾斜している。液状樹脂溜め容器１の上部は封止されている。ここで、封止とは、液状樹脂溜め容器１内に液状樹脂を充填した際に、液状樹脂がこぼれ出ないように実質的に封じられていることをいう。したがって、作業性を向上させるために、液状樹脂がこぼれ出ない程度の大きさに開口されていても構わない。
【００１２】
本実施形態例の中空糸膜カートリッジの製造方法では、まず、図８に示すようなシート状編み地２２を、図９に示すように、樹脂製中空管２３を芯にして、中空糸膜２０の折り返し部分が外側に位置するようにすし巻き状に巻いて巻層体（中空糸膜の束）２４を作製する。次いで、装填工程において、中空糸膜２０の一方の折り返しが底部２５に近接するように、巻層体２４を、底部２５を有するハウジング２６内に装填する。
なお、ここで使用するシート状編み地は、図８に示すように両端以外の間に１箇所以上にかがり糸２１を設けたシート状編み地２２でもよいが、かがり糸がシート状編み地の両端部だけにあるものでもよい。また、図示するような形態に限らず、使用するシート状編み地の長さと幅により、適宜使用し易い位置及び数量のかがり糸を設けることができる。
【００１３】
次いで、図２に示すように、ハウジング２６内の巻層体２４の上に、孔部が形成された円環状のアンカー材５を載置し、続いて、液状樹脂溜め容器１の導出部３をアンカー材５の孔部に通すとともに、巻層体２４内の樹脂製中空管２３に差し込んで、液状樹脂溜め容器１をハウジング６内に装入する。すなわち、ハウジング２６内の液状樹脂溜め容器１の下部にアンカー材５が設けられている。
ここで、樹脂製中空管２３の液状樹脂溜め容器１の導出部３の先端は、差込み易い形状であることが好ましく、例えば、ラッパ状、すり鉢状、階段状であることが好ましい。また、樹脂製中空管２３の、導出部３差込側と反対側の端面は、樹脂製中空管長手方向に対して２０〜８０度の角度で傾斜していることが好ましく、４０〜６０度の角度で傾斜していることがより好ましい。
さらに、アンカー材５としては、例えば、金属製のものが好適に用いられ、５円硬貨のような中心に穴が開いたものであれば、液状樹脂溜め容器１の導出部３を穴に通した状態で液状樹脂を充填することができる。
【００１４】
次いで、充填工程において、図３に示すように、液状樹脂溜め容器１の充填部２に切り込み６を入れ、その切り込み６に液状樹脂を充填したシリンジ７の先端部８を挿入し、充填部２内に所定量の液状樹脂３６を注入、充填することができる。なお、液状樹脂溜め容器１の上部が封止されず、開放されている場合（通常の場合）には、液状樹脂溜め容器上部の開放部から充填部内に所定量の液状樹脂を注入、充填する。
次いで、回転工程において、図４に示すように、ハウジング２６の底面３７側が外側、開口部３５側が内側に位置するような配置でハウジング２６を回転させ、その際に生じる遠心力を利用して、液状樹脂溜め容器１内の液状樹脂を導出部３から導出させ、樹脂製中空管２３を介してハウジング２６の底面３７（ハウジング２６の先端）側から巻層体２４の中に液状樹脂を充填する。
次いで、充填した液状樹脂を硬化させて中空糸膜を固定し、図１３に示すように、その固定した部分（固定部）におけるハウジング２６の底面３７近傍を切断して中空糸膜２０が開口した中空糸膜カートリッジ４０を得る。なお、この切断は従来の中空糸膜カートリッジの製造方法と同様である。
【００１５】
上述した液状樹脂溜め容器１では、図２に示すように、液状樹脂溜め容器１をハウジング２６内に装入した際に、液状樹脂溜め容器１の外面１１とハウジング２６内面１２とが密接するような大きさにされていることから、液状樹脂溜め容器１はハウジング２６で保持されて安定する。
【００１６】
以上説明した本実施形態例では、液状樹脂溜め容器１の底面４が漏斗状に傾斜しているので、遠心力を付加したときに、液状樹脂溜め容器１の内部に液状樹脂が留まりにくく、液状樹脂溜め容器１に充填した液状樹脂のほぼ全量をハウジング２６内に注入することができる。したがって、液状樹脂を効率的に使用できる上に、液状樹脂が規定量注入されたかどうかを容易に判別できる。特に、液状樹脂溜め容器１が透明であればより容易に判別できる。
また、液状樹脂溜め容器１の内側に液状樹脂が残っていない場合には、そのまま液状樹脂溜め容器１を再生利用できる。さらに、液状樹脂溜め容器１の内側に液状樹脂が付着して残ったとしても、その残った液状樹脂は少量であり、容易に引き剥がして除去できるので、液状樹脂溜め容器１を再生して利用することができる。
【００１７】
また、本実施形態例の液状樹脂溜め容器１は、上部が封止されているから、回転初期の遠心力が小さいときでも、液状樹脂がこぼれにくく、液状樹脂を無駄に使用することを防止できる。
【００１８】
また、本実施形態例では、液状樹脂溜め容器の下部にアンカー材５を設けており、遠心力を付加した際にアンカー材５が回転の外側方向に移動しようとし、巻層体２４をハウジング２６の底面３７方向に押し込むので、ハウジング２６の底面３７と巻層体２４との間に液状樹脂のみの部分を形成させないで、液状樹脂を中空糸膜２０の間に確実に充填させることができる。したがって、中空糸膜２０が開口するように切断した際には、ハウジング２６の底面３７近傍でハウジング２６を切断できるので、固定部の厚さが厚くなり、十分な強度で中空糸膜２０を固定できる。また、液状樹脂の固化物の廃棄処分量が少なくなるので、液状樹脂を使用効率が向上する。
【００１９】
液状樹脂溜め容器１を一度使用すると、導出部３の先端部に液状樹脂３６がわずかながらでも残り、引き剥がしを行わない状態で再利用すると液状樹脂３６は当然導出部３を通過しにくくなり、ハウジング２６の底面３７へ液状樹脂３６が完全には充填されない状態となる。
ここで、一度使用した液状樹脂溜め容器１の導出部３の先端部を切断すると、残留した液状樹脂３６を取り除くことができ、再利用できるようになる。この時、先端の延びる方向に対して角度が２０〜８０度となるように斜めに切断すると、再利用時に、液状樹脂３６が樹脂製中空管へ入り込み易くなる。より好ましくは４０〜６０度の角度で切断し、角度が４５度に近づく程より好ましい。
さらに、導出部切断と引き剥がしの両工程を併せて行えば、より完全に再利用できる。また、液状樹脂溜め容器１の先端を切断することによって、液状樹脂溜め容器１が新品か再利用品かを見分けるためのマーカーになる。
液状樹脂溜め容器１を二度以上再利用することもできるが、何度再利用されたかの判別は難しくなる。
【００２０】
なお、本発明は、上述した第１の実施形態例に限定されない。例えば、上述した実施形態例では、液状樹脂溜め容器の下部にアンカー材を載置したが、本発明では、液状樹脂溜め容器の上部にアンカー材を載置しても、同様の効果が発揮される。
【００２１】
また、上述した実施形態例では、ハウジング２６内に液状樹脂溜め容器１を装填したが、ハウジング２６内に液状樹脂溜め容器１を装填しなくてもよい。以下に、ハウジング２６内に液状樹脂溜め容器１を装填しないで、液状樹脂溜め容器１内の液状樹脂をハウジング２６内に充填する第２の実施形態例について説明する。
【００２２】
（第２の実施形態例）
図５および図６に、第２の実施形態例における液状樹脂溜め容器の使用形態を示す。
本実施形態例では、図５に示すように、固定治具４１に設置されたハウジング４２内に、中空糸膜４３からなる巻層体４４を装填し、次いで、ハウジング４２の側方に配置された液状樹脂溜め容器４５内に所定量の液状樹脂４６を注入、充填する。本実施形態例で使用される液状樹脂溜め容器４５の底面４７は漏斗状に傾斜しており、また、その先端は、ハウジング４２内の底面４８近傍と供給パイプ４９によって接続されている。
次いで、回転工程において、図６に示すように、液状樹脂溜め容器４５の先端およびハウジング４２の底面４８側が外側に位置するような配置で液状樹脂溜め容器４５およびハウジング４２を固定冶具４１ごと回転させ、その際に生じる遠心力を利用して、液状樹脂溜め容器４５内の液状樹脂４６を先端から導出させ、供給パイプ４９を介してハウジング４２の底面４８（ハウジング４２の先端）側に導入し、巻層体４４の中に液状樹脂４６を充填する。
次いで、充填した液状樹脂４６を硬化させて中空糸膜を固定し、図７に示すように、その固定した部分（固定部）におけるハウジング４２の底面４８近傍を切断して中空糸膜４３が開口した中空糸膜カートリッジ５０を得る。
【００２３】
本実施形態例においても、液状樹脂溜め容器４５の底面４５が漏斗状に傾斜しているから、遠心力を付加して液状樹脂溜め容器４５に充填した液状樹脂４６のほぼ全量をハウジング４２内に注入することができる。したがって、液状樹脂４６を効率的に使用できる上に、液状樹脂が規定量注入されたかどうかを容易に判別できる。また、液状樹脂溜め容器４５を再生利用することも可能になる。
【００２４】
第２の実施形態例で、アンカー材を必要とする場合には、液状樹脂溜め容器４５の上部や下部にアンカー材を設置しても意味はなく、中空糸膜４３の上にアンカー材を直接載せることになる。
【００２５】
【実施例】
まず、中空糸膜（三菱レイヨン（株）製ＥＸ２７０Ｔ）４９６０本を使用し、図８に示すように、シート状編み地２２に加工した。このシート状編み地２２を用いて、図９に示すように、導出部３を差込む側の端部がラッパ状で、もう一端は先端の角度が４５度に傾斜した樹脂製中空管２３を中心にシート状編地２２を巻いて、巻層体２４を作製し、この巻層体２４を、中空糸膜２０の一方の折り返しが底部２５に近接するように、底部２５を有するハウジング２６（内径４５ｍｍ）内に装填した。
次いで、図２に示すように、ハウジング２６内の巻層体２４の上に、中央に孔部が形成されたコイン状のアンカー材５を載置し、図１に示す液状樹脂溜め容器１（ポリエチレン製）の導出部３をアンカー材５の孔部に通すとともに、巻層体２４に差し込んで、ハウジング２６内に液状樹脂溜め容器１を装入した。次いで、液状樹脂溜め容器１の開放部から、液状樹脂であるウレタン樹脂（日本ポリウレタン（株）製、主剤Ｃ４４０３／硬化剤Ｎ４２２４）１８ｇを充填部２内に注入、充填した。
次いで、図４に示すように、ハウジング２６の底面３７側が外側、開口部３５側が内側になるような配置で、４０℃の雰囲気下、回転数２００ｒｐｍでハウジング２６を４５分間回転させた。そして、その際に生じた遠心力によって、液状樹脂溜め容器１から樹脂製中空管２３を介して、巻層体２４内に液状樹脂を充填した。
次いで、充填した液状樹脂を硬化させて中空糸膜を固定し、図１３に示すように、その固定した部分３８（固定部）におけるハウジング２６の底面近傍を切断して中空糸膜２０が開口した中空糸膜カートリッジ４０を得た。
【００２６】
上述した製造方法では、液状樹脂溜め容器に充填した液状樹脂を全て巻層体内に注入することができた。また、液状樹脂溜め容器内に充填した液状樹脂がこぼれることがなかった。さらに、ハウジングを回転させた際には、アンカー材によって巻層体がハウジングの底面に押し込まれたので、確実に液状樹脂を巻層体内に充填することができた。したがって、中空糸膜の固定に液状樹脂を効率的に利用できた。これらの結果より、液状樹脂の使用効率が大幅に向上した。
また、得られた中空糸膜カートリッジは中空糸膜が強固に固定されていた。
【００２７】
【発明の効果】
本発明の液状樹脂溜め容器によれば、遠心法により中空糸膜カートリッジを製造する際でも、液状樹脂を無駄なく使用することができる。また、液状樹脂が規定量注入されたかどうかを容易に判別でき、さらには、液状樹脂溜め容器を再生利用できる。
また、本発明の中空糸膜カートリッジの製造方法によれば、中空糸膜を十分な強度で固定できる上に、液状樹脂を無駄なく使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液状樹脂溜め容器の一実施形態例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る第１の実施形態例の中空糸膜カートリッジの製造方法において、中空糸膜カートリッジのハウジング内に液状樹脂溜め容器を装入したときの態様を示す断面図である。
【図３】本発明に係る第１の実施形態例の中空糸膜カートリッジの製造方法において、液状樹脂溜め容器内に液状樹脂を充填しているときの態様を示す断面図である。
【図４】本発明に係る第１の実施形態例の中空糸膜カートリッジの製造方法において、液状樹脂を巻層体内に充填しているときの態様を示す断面図である。
【図５】本発明に係る第２の実施形態例の中空糸膜カートリッジの製造方法において、中空糸膜カートリッジのハウジング内に液状樹脂溜め容器を装入したときの態様を示す断面図である。
【図６】本発明に係る第２の実施形態例の中空糸膜カートリッジの製造方法において、液状樹脂を巻層体内に充填しているときの態様を示す断面図である。
【図７】本発明に係る第２の実施形態例の中空糸膜カートリッジの製造方法において、中空糸膜を固定した部分を切断したときの態様を示す断面図である。
【図８】シート状編み地の一例を示す平面図である。
【図９】巻層体をハウジング内に装填するときの態様を示す斜視図である。
【図１０】従来の液状樹脂溜め容器を示す断面図である。
【図１１】従来の中空糸膜カートリッジの製造方法において、中空糸膜カートリッジのハウジング内に液状樹脂溜め容器を装入したときの態様を示す断面図である。
【図１２】従来の中空糸膜カートリッジの製造方法において、液状樹脂を巻層体内に充填しているときの態様を示す断面図である。
【図１３】中空糸膜を固定した部分を切断したときの態様を示す断面図である。
【図１４】従来の中空糸膜カートリッジの製造方法において、液状樹脂を硬化させたときの態様を示す断面図である。
【符号の説明】
１，４５液状樹脂溜め容器
４，４７底面
５アンカー材
２０，４３中空糸膜
２６，４２ハウジング
３６，４６液状樹脂
４０，５０中空糸膜カートリッジ

Claims

中空糸膜カートリッジのハウジング内に中空糸膜を固定する固定用樹脂を供給する液状樹脂溜め容器において、
該液状樹脂溜め容器の底面が漏斗状に傾斜していることを特徴とする液状樹脂溜め容器。
前記中空糸膜カートリッジのハウジング内に装入した際に、外径は、容器の外面がハウジングの内面に密接する大きさであることを特徴とする請求項１に記載の液状樹脂溜め容器。
上部が封止されていることを特徴とする請求項１または２に記載の液状樹脂溜め容器。
中空糸膜カートリッジのハウジング内に中空糸膜を装填し、この上に請求項１〜３のいずれかに記載の液状樹脂溜め容器を載置し、遠心力を付加して液状樹脂溜め容器内の液状樹脂をハウジングの先端に供給した後、該液状樹脂を固化して中空糸膜を固定する工程を有する中空糸膜カートリッジの製造方法であって、
ハウジング内の液状樹脂溜め容器の下部または上部にアンカー材を設けた状態で遠心力を付加することを特徴とする中空糸膜カートリッジの製造方法。
一度使用した液状樹脂溜め容器の下部の先端を、該液状樹脂溜め容器の先端が延びる方向に対して２０〜８０度の角度で斜めに切断して再利用することを特徴とする請求項４に記載の中空糸膜カートリッジの製造方法。