JP2728549B2 - 複合中空糸の製造方法 - Google Patents
複合中空糸の製造方法Info
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- JP2728549B2 JP2728549B2 JP2175192A JP17519290A JP2728549B2 JP 2728549 B2 JP2728549 B2 JP 2728549B2 JP 2175192 A JP2175192 A JP 2175192A JP 17519290 A JP17519290 A JP 17519290A JP 2728549 B2 JP2728549 B2 JP 2728549B2
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- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は有機高分子化合物より成る複合中空糸の製造
方法に関する。更に詳しくは、異種又は同種の有機高分
子化合物で構成され、２層が接合された中空糸で、内径
が100〜500μ、各々の層の厚さを和した全体の層の厚さ
が10〜100μの複合中空糸の紡糸方法に関する。
方法に関する。更に詳しくは、異種又は同種の有機高分
子化合物で構成され、２層が接合された中空糸で、内径
が100〜500μ、各々の層の厚さを和した全体の層の厚さ
が10〜100μの複合中空糸の紡糸方法に関する。
［従来技術］ 近年、人工腎臓，血漿分離などの血漿浄化膜、逆浸透
膜ならびに酸素富化膜等の気体分離膜などで高流量透過
性の分離膜を作成する目的で、多孔質体表面に特定の対
象物物質に対して高選択分離透過性を有する高分子を均
一な薄膜状に形成させた複合分離膜およびその製造法が
提案されている。
膜ならびに酸素富化膜等の気体分離膜などで高流量透過
性の分離膜を作成する目的で、多孔質体表面に特定の対
象物物質に対して高選択分離透過性を有する高分子を均
一な薄膜状に形成させた複合分離膜およびその製造法が
提案されている。
しかし、従来の方法では薄膜に形成することが困難で
あり、その素材も制限される難点があった。
あり、その素材も制限される難点があった。
また同心の２つの円環状の紡糸口金を用いて２層の中
空糸を紡糸する方法もあるが、例えば内層を外層に比し
て薄くする場合には安定な紡糸が困難であった。
空糸を紡糸する方法もあるが、例えば内層を外層に比し
て薄くする場合には安定な紡糸が困難であった。
［発明が解決しようとする課題］ 例えば内層を薄くした２層の中空糸を紡糸する際に、
内層側のポリマー溶液を微量で安定に供給することが困
難になる場合がある。本発明は、かかる場合に安定に製
膜する方法を提供しようとするものである。
内層側のポリマー溶液を微量で安定に供給することが困
難になる場合がある。本発明は、かかる場合に安定に製
膜する方法を提供しようとするものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明者らは、かかる課題を解決するために鋭意研究
した結果、同心２重の円環状吐出口を具備した２層中空
糸紡糸用ノズルを用いて紡糸する際に、薄い方の層吐出
口での吐出速度を厚い方の層の吐出口での吐出速度より
一定の範囲内で大きくしても有効に紡糸し得ることを見
い出し、本発明に到達したものである。
した結果、同心２重の円環状吐出口を具備した２層中空
糸紡糸用ノズルを用いて紡糸する際に、薄い方の層吐出
口での吐出速度を厚い方の層の吐出口での吐出速度より
一定の範囲内で大きくしても有効に紡糸し得ることを見
い出し、本発明に到達したものである。
即ち本発明は、異種又は同種の有機高分子化合物で構
成された２層が接合された中空糸で、内径が100〜500
μ、２層の厚さを和した全体の層の厚さが10〜100μで
あって、外層の厚さd1と内層の厚さd2の比d1/d2が２以
上である複合中空糸を製造するに際し、同心円状に配置
された２つの円環状の吐出口を有する中空糸製造用ノズ
ルを用いて各々の吐出口に異種又は同種の有機高分子化
合物を別々に供給し、該ノズル吐出口における該他方の
層の有機高分子化合物の吐出線速度が該一方の層のそれ
の５倍以下であることを特徴とする複合中空糸の製造方
法を提供するものである。
成された２層が接合された中空糸で、内径が100〜500
μ、２層の厚さを和した全体の層の厚さが10〜100μで
あって、外層の厚さd1と内層の厚さd2の比d1/d2が２以
上である複合中空糸を製造するに際し、同心円状に配置
された２つの円環状の吐出口を有する中空糸製造用ノズ
ルを用いて各々の吐出口に異種又は同種の有機高分子化
合物を別々に供給し、該ノズル吐出口における該他方の
層の有機高分子化合物の吐出線速度が該一方の層のそれ
の５倍以下であることを特徴とする複合中空糸の製造方
法を提供するものである。
かかる本発明は、多層型複合中空糸の各層の有機高分
子の種類，各層の微小孔径，各層の電荷などを適当に選
択することができ、物質の透過性能，中空糸膜と接触す
る液体，気体との親和性，適合性を大巾に変化させられ
るという特徴を有する。
子の種類，各層の微小孔径，各層の電荷などを適当に選
択することができ、物質の透過性能，中空糸膜と接触す
る液体，気体との親和性，適合性を大巾に変化させられ
るという特徴を有する。
本発明に用いる複合紡糸は本質的には溶融紡糸，湿式
紡糸，乾式紡糸のいずれをも含み、いずれの紡糸方法で
もすぐれた性能品質を得ることができる。用いる有機高
分子化合物も広範であり、例えばポリアミド，ポリエス
テル，セルロースエステル，セルロースエーテル，ポリ
アクリロニトリル，ポリオレフィン，ポリビニル，ポリ
カーボネート，ポリメチルメタアクリレートそれらの各
成分共重合体等があげられる。各層の有機高分子化合物
の組み合せは、複合紡糸可能なものであれば、同種の組
み合せでも、異種の組み合せでもよい。異種の有機高分
子化合物を用い、例えば内側の薄層に物質分離機能を具
備させるための有機高分子化合物を用いるのが好まし
い。又２種以上の有機高分子をブレンドすることも添加
物可塑剤を混合することも差し支えない。各層に多孔質
構造を付与する為に、例えば、ポリマーに対し不活性な
無機塩，低分子化合物等を含有せしめたもの、有機高分
子化合物を溶液にして紡糸する場合はポリマーの非溶媒
等を含有せしめたもの、又は適当な発泡剤を含有せしめ
たものより紡糸後抽出することなどにより多孔質構造を
発現せしめ得る。
紡糸，乾式紡糸のいずれをも含み、いずれの紡糸方法で
もすぐれた性能品質を得ることができる。用いる有機高
分子化合物も広範であり、例えばポリアミド，ポリエス
テル，セルロースエステル，セルロースエーテル，ポリ
アクリロニトリル，ポリオレフィン，ポリビニル，ポリ
カーボネート，ポリメチルメタアクリレートそれらの各
成分共重合体等があげられる。各層の有機高分子化合物
の組み合せは、複合紡糸可能なものであれば、同種の組
み合せでも、異種の組み合せでもよい。異種の有機高分
子化合物を用い、例えば内側の薄層に物質分離機能を具
備させるための有機高分子化合物を用いるのが好まし
い。又２種以上の有機高分子をブレンドすることも添加
物可塑剤を混合することも差し支えない。各層に多孔質
構造を付与する為に、例えば、ポリマーに対し不活性な
無機塩，低分子化合物等を含有せしめたもの、有機高分
子化合物を溶液にして紡糸する場合はポリマーの非溶媒
等を含有せしめたもの、又は適当な発泡剤を含有せしめ
たものより紡糸後抽出することなどにより多孔質構造を
発現せしめ得る。
本発明において繊維にチューブ状中空を形成せしめる
には公知の方法を用いれば充分である。即ち溶融紡糸，
乾式紡糸においては、中空部形成のため外部からノズル
孔を通してポリマーに対して不活性な気体又は液体を導
入する方法、湿式紡糸においてはポリマーに対して凝固
性を有する液体を注入する方法などが有効である。
には公知の方法を用いれば充分である。即ち溶融紡糸，
乾式紡糸においては、中空部形成のため外部からノズル
孔を通してポリマーに対して不活性な気体又は液体を導
入する方法、湿式紡糸においてはポリマーに対して凝固
性を有する液体を注入する方法などが有効である。
図１は、本発明の中空繊維を製造するための紡糸口金
の具体的形状の１例を示す。これは２層複合中空糸用口
金を示し、外層形成用有機高分子化合物（Ａ）は流路１
に供給されて吐出孔３より吐出され、内層形成用有機高
分子化合物（Ｂ）は流路２に供給され、吐出孔４より吐
出される。同時に流路５を通って吐出孔６より適当な気
体又は液体が繊維中に導入され、中空繊維状複合膜が形
成される。ここで、ポリマーＡとポリマーＢとの２層貼
り合せの状態、即ち２層の間の剥離が生じたり、各層の
厚さの斑の発生，紡糸時の中空糸の断糸が発生したりす
る場合がある。この点について鋭意検討した結果、両層
の吐出口における各ポリマーの吐出線速度の差をあまり
大きくしないことが好ましいことが判った。即ち図１に
おいて内層形成用有機高分子（Ｂ）が吐出孔３より吐出
される時の吐出線速度（U2）を外層形成用有機高分子化
合物（Ａ）が吐出孔４より吐出される時の吐出線速度
（U1）の５倍以下とした場合に、２層の貼り合せ状態は
良好である。それらの吐出線速度の比U2/U1としては、
さらに４以下が望ましい。ポリマーＡとポリマーＢの各
々の吐出線速度がこれ以上差がつくと、吐出孔出口にお
いて各吐出ポリマー層の間で速度の差に基づく歪みが発
生し、両ポリマーの吐出以上による断糸、各層の吐出方
向の厚さ斑、又は固化した後での両層の界面での剥離が
発生することがある。尚、かかる比U2/U1と下限として
は１が安定な紡糸を行ない得る点で好ましい。
の具体的形状の１例を示す。これは２層複合中空糸用口
金を示し、外層形成用有機高分子化合物（Ａ）は流路１
に供給されて吐出孔３より吐出され、内層形成用有機高
分子化合物（Ｂ）は流路２に供給され、吐出孔４より吐
出される。同時に流路５を通って吐出孔６より適当な気
体又は液体が繊維中に導入され、中空繊維状複合膜が形
成される。ここで、ポリマーＡとポリマーＢとの２層貼
り合せの状態、即ち２層の間の剥離が生じたり、各層の
厚さの斑の発生，紡糸時の中空糸の断糸が発生したりす
る場合がある。この点について鋭意検討した結果、両層
の吐出口における各ポリマーの吐出線速度の差をあまり
大きくしないことが好ましいことが判った。即ち図１に
おいて内層形成用有機高分子（Ｂ）が吐出孔３より吐出
される時の吐出線速度（U2）を外層形成用有機高分子化
合物（Ａ）が吐出孔４より吐出される時の吐出線速度
（U1）の５倍以下とした場合に、２層の貼り合せ状態は
良好である。それらの吐出線速度の比U2/U1としては、
さらに４以下が望ましい。ポリマーＡとポリマーＢの各
々の吐出線速度がこれ以上差がつくと、吐出孔出口にお
いて各吐出ポリマー層の間で速度の差に基づく歪みが発
生し、両ポリマーの吐出以上による断糸、各層の吐出方
向の厚さ斑、又は固化した後での両層の界面での剥離が
発生することがある。尚、かかる比U2/U1と下限として
は１が安定な紡糸を行ない得る点で好ましい。
また本発明の製造方法において、中空糸の外層の厚み
d1と内層の厚みd2の比d1/d2としては２以上が好まし
く、更に５以上が好ましい。この様に内層を薄くするこ
とによって物質透過性を高めることができる。
d1と内層の厚みd2の比d1/d2としては２以上が好まし
く、更に５以上が好ましい。この様に内層を薄くするこ
とによって物質透過性を高めることができる。
図２は、本発明に係る紡糸口金の他の例を示すための
断面図であり、この場合にはポリマーＡの吐出線速度は
図２における８の部分の線速度をさし、ポリマーＢの吐
出線速度は図における７の部分の線速度をさすものであ
る。尚図２において、11がポリマーＡの流路であり、12
がポリマーＢの流路であり、気体又は液体が流路９を通
り吐出口10から繊維中に導入されることを示している。
断面図であり、この場合にはポリマーＡの吐出線速度は
図２における８の部分の線速度をさし、ポリマーＢの吐
出線速度は図における７の部分の線速度をさすものであ
る。尚図２において、11がポリマーＡの流路であり、12
がポリマーＢの流路であり、気体又は液体が流路９を通
り吐出口10から繊維中に導入されることを示している。
本発明に係わる中空糸は人工腎臓，血漿分離などの血
液浄化膜，逆浸透膜ならびに酸素富化膜などの気体分離
膜などで高流量透過性の分離膜を提供することを目的と
するもので、その中空糸の内径は中空部を通る流体の流
動抵抗が余り過大にならない程度即ち50〜500μ程度の
内径が適当であり、又膜厚としては各層の層の厚さを和
した全体の層の厚さがうすいのが望ましいが、中空糸の
製糸上の点からみて10〜100μが適当であるといえる。
液浄化膜，逆浸透膜ならびに酸素富化膜などの気体分離
膜などで高流量透過性の分離膜を提供することを目的と
するもので、その中空糸の内径は中空部を通る流体の流
動抵抗が余り過大にならない程度即ち50〜500μ程度の
内径が適当であり、又膜厚としては各層の層の厚さを和
した全体の層の厚さがうすいのが望ましいが、中空糸の
製糸上の点からみて10〜100μが適当であるといえる。
以下に実施例を示す。
実施例 外層成分ポリマーとして、トリアセテートに紡糸可塑
剤としてスルホランとポリエチレングリコールを75重量
％混合したものを、又内層成分ポリマーとしてジアセテ
ートに紡糸可塑剤としてポリエチレングリコールを30％
混合したものを使用して、図１に示す紡糸口金によって
紡糸した。内外層２成分は、各々別々のエクストルーダ
ーで溶融され、内層成分と外層成分を別々に計量し、吐
出口において別図に示す吐出線速度で吐出し、約300m/
分の速度で捲取った。
剤としてスルホランとポリエチレングリコールを75重量
％混合したものを、又内層成分ポリマーとしてジアセテ
ートに紡糸可塑剤としてポリエチレングリコールを30％
混合したものを使用して、図１に示す紡糸口金によって
紡糸した。内外層２成分は、各々別々のエクストルーダ
ーで溶融され、内層成分と外層成分を別々に計量し、吐
出口において別図に示す吐出線速度で吐出し、約300m/
分の速度で捲取った。
得られた繊維は断面がほぼ真円の円心円状２層複合中
空繊維で単繊維の外径，内径，厚さはそれぞれ280μ,20
0μ,40μで非対称構造膜であった。尚、外層の厚さは約
36μ，内層の厚さは約４μであった。これらの中空繊維
の横断面での剥離及び内層の厚さ斑を測定した結果を別
表に示す。膜厚さ斑は、単繊維における最大膜厚−最小
膜厚で表わす。
空繊維で単繊維の外径，内径，厚さはそれぞれ280μ,20
0μ,40μで非対称構造膜であった。尚、外層の厚さは約
36μ，内層の厚さは約４μであった。これらの中空繊維
の横断面での剥離及び内層の厚さ斑を測定した結果を別
表に示す。膜厚さ斑は、単繊維における最大膜厚−最小
膜厚で表わす。
以上の如く、ノズル吐出口における内層のポリマーの
吐出線速度を外層の線速度の１〜５倍にすることにより
複合中空繊維の内外層の剥離がなく又内層の厚さ斑の少
ない２層複合中空繊維が得られる。
吐出線速度を外層の線速度の１〜５倍にすることにより
複合中空繊維の内外層の剥離がなく又内層の厚さ斑の少
ない２層複合中空繊維が得られる。
＜発明の効果＞ 本発明によれば、物質分離特性を広範囲にわたって選
択して付与した複合中空糸を、簡単な紡糸口金を用いて
安定に製造することが出来る。特に物質分離特性に決定
的に影響する内層なる薄層の製膜が安定に行なうことが
でき、得られた複合中空糸の内層と外層の接合状態も良
好にできる利点がある。
択して付与した複合中空糸を、簡単な紡糸口金を用いて
安定に製造することが出来る。特に物質分離特性に決定
的に影響する内層なる薄層の製膜が安定に行なうことが
でき、得られた複合中空糸の内層と外層の接合状態も良
好にできる利点がある。
図１及び図２は、本発明の複合中空糸の製造方法に用い
られる好ましい紡糸口金を模式的に断面図で例示したも
のである。
られる好ましい紡糸口金を模式的に断面図で例示したも
のである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−215709（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−261510（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−102801（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】異種又は同種の有機高分子化合物で構成さ
れた２層が接合された中空糸で、内径が100〜500μ、２
層の厚さを和した全体の層の厚さが10〜100μであっ
て、外層の厚さd1と内層の厚さd2の比d1/d2が２以上で
ある複合中空糸を製造するに際し、同心円状に配置され
た２つの円環状の吐出口を有する中空糸製造用ノズルを
用いて各々の吐出口に異種又は同種の有機高分子化合物
を別々に供給し、該ノズル吐出口における該内層の有機
高分子化合物の吐出線速度が該外層の吐出線速度の１倍
以上５倍以下であることを特徴とする複合中空糸の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2175192A JP2728549B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 複合中空糸の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2175192A JP2728549B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 複合中空糸の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0465505A JPH0465505A (ja) | 1992-03-02 |
| JP2728549B2 true JP2728549B2 (ja) | 1998-03-18 |
Family
ID=15991899
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2175192A Expired - Fee Related JP2728549B2 (ja) | 1990-07-04 | 1990-07-04 | 複合中空糸の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2728549B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001038169A (ja) * | 1999-08-03 | 2001-02-13 | Kuraray Co Ltd | 血漿成分分離膜 |
| DE10211052A1 (de) * | 2002-03-13 | 2003-10-23 | Fresenius Medical Care De Gmbh | Hohlfaser-Spinndüse |
| DE10211051A1 (de) * | 2002-03-13 | 2003-10-02 | Fresenius Medical Care De Gmbh | Kapillarmembran und Vorrichtung zur Herstellung derselben |
| ES2402577T3 (es) | 2005-10-13 | 2013-05-06 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Proceso para la producción de una membrana de fibras huecas porosa multicapa |
| DE102007019051B3 (de) * | 2007-04-23 | 2008-10-09 | Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh | Hohlfaserkapillarmembran und Verfahren zu deren Herstellung |
| US10751671B2 (en) | 2014-01-10 | 2020-08-25 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Porous hollow fiber membrane, method for producing same, and water purification method |
| EP3290102A4 (en) * | 2015-04-28 | 2018-12-26 | Toray Industries, Inc. | Composite hollow fiber membrane and method for producing same |
| US20180280893A1 (en) * | 2015-09-30 | 2018-10-04 | Toray Industries, Inc. | Separation film, cellulose-based resin composition, and method for producing separation film |
| JP7243190B2 (ja) * | 2017-02-28 | 2023-03-22 | 東レ株式会社 | 複合中空糸膜およびその製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60261510A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-12-24 | Nippon Soken Inc | 積層型中空糸の製造方法 |
| JPH07100882B2 (ja) * | 1985-03-20 | 1995-11-01 | 三菱レイヨン株式会社 | 熱交換器用中空糸及びその製造方法 |
| JPS62102801A (ja) * | 1985-10-28 | 1987-05-13 | Toray Ind Inc | 選択透過性複合中空繊維 |
-
1990
- 1990-07-04 JP JP2175192A patent/JP2728549B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0465505A (ja) | 1992-03-02 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |