JP2777140B2 - 中空糸膜編物製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は人工肺、人工透析、プラズマフェレシス、純
水製造、気体濾過の各分野、浄水器等に用いられる中空
糸膜モジュールを製造するに好適な中空糸膜編物の製造
装置に関する。

（従来の技術） 一般に中空糸膜モジュールは中空糸膜の綛束を所定の
長さにカットして容器内に収納し、エポキシ樹脂又はウ
レタン樹脂等で中空糸端部を容器に固定することによっ
て製作される。しかしながら、中空糸端部の開口部を開
口状態のまま固定すると開口部から樹脂が侵入してモジ
ュールとして使用できないものになるので、それを避け
るためあらかじめ中空糸膜の束端部を樹脂等で仮封鎖し
た状態で固定し、固定後にその固定部分を切断して中空
糸膜の束端部を開口状態にする方法が採用されている。

中空糸膜モジュールの製法としては、上記の外に例え
ば編物として束を製作することも考えられ、その編物製
造装置としては例えばラッセル編機が挙げられる。

（発明が解決しようとする課題） 従来の技術のうち中空糸膜を束ねる方法においては、
主にモジュール製作時における仮封鎖時の加工コスト、
該仮封鎖の信頼性、固定時の中空糸膜の束の乱れ及び固
定の信頼性についてそれぞれ問題があった。

即ち、仮封鎖部分はモジュール完成時には廃棄される
部分でありながら、仮封鎖工程には無くてはならない部
分であり、そのための材料費と加工費を余分にかけざる
を得なかった。また、この仮封鎖が支障なく行われてい
るかどうかは仮封鎖時点では判別がし難く、モジュール
製作後の固定部切断面を観察することによってはじめて
仮封鎖の良否が判別できるものである。更に、一部の中
空糸膜の開口部が固定用樹脂により封鎖されることがあ
るため、モジュールに所定の膜面積が確保できず、時に
はせっかく製作したモジュールを不良品として廃棄しな
ければならなくなる。

また、この方法では中空糸膜の束を容器内に収納する
方法をとるために、中空糸膜の束をきっちり揃えて容器
内に収納する必要があり、さもないと周辺部の中空糸が
乱れてその中空糸の端部が固定用樹脂内に埋没し、その
結果中空糸膜が有効に使用できなくなるという欠点があ
った。

更にまた、中空糸を束として使用するための中空糸が
比較的密に充填されることが多く、固定時において中空
糸束の中央部における中空糸間に固定用樹脂が侵入し難
く、その結果、固定不良による不良品が発生し易いとい
う欠点があった。

一方、この中空糸を束とする手段としては、中空糸を
４角形、６角形、８角形等の綛枠に数10〜数100回捲回
して束を得る方法（綛法）が殆どである。この方法は切
断して束を得る前に、束を形成する中空糸単糸がバラバ
ラにならない様に紙又は糸等で集束しておく必要があ
り、その取扱いが面倒である。

更に、この綛法では１回の綛繰りによって得られる中
空糸の束数が限定され、極めて生産能率が低い等の問題
点を有している。

他方、例えばラッセル編機を使い中空糸膜モジュール
を製作することを試みたが、同編機では経糸用の間隔を
決めるべら針の間隔が通常1.6mm程度であり、緯糸の移
動幅もせいぜい16mm程度が上限とされている。そのた
め、従来のラッセル編機では緯糸の長さを長くする編物
の製造が不可能であることが分かった。

（課題を解決するための手段） 本発明者等はこのような現状に鑑み、上記欠点のない
中空糸膜モジュールの製法につき鋭意検討した結果、本
発明に到達した。

即ち、本発明は上下に動き、左右に所定の間隔をもっ
て立設される中空糸案内部材と、同中空糸案内部材を巡
って平面上を８の字状に走行する中空糸供給部材と、前
記８の字状の走行路内にあって８の字で囲まれる部分を
昇降するべら針と、同べら針のほぼ上方に配設され、経
糸を同べら針に供給する経糸供給部材とからなり、前記
中空糸案内部材及び前記べら針は前記中空糸供給部材が
一巡する間に同期して２往復することを特徴とする中空
糸膜編物製造装置を構成とし、これをもって上記課題を
解決するための手段とするものである。

（作用） 中空糸案内部材とべら針は同期して上下に往復動す
る。これらの両部材が２度上下動する間に中空糸供給部
材は左右の前記中空糸案内部材を巡って平面上を８の字
状に一巡する。

従って、この一巡の間に２編目を形成することになる
が、このとき左右に振られる中空糸は経糸編目を形成す
るたびに左右の中空糸案内部材に交互に巻き付き、各編
目に緯糸として挿入されて所定の幅の編物が編成され
る。

（実施例） 以下、本発明を図示実施例により更に具体的に説明す
る。

図は本発明の代表的な実施例に関し、第１図は中空糸
膜編物の製造装置における編成時の概要を示し、第２図
は同装置を上面からみた本発明の中空糸供給部材である
トラバースガイドの走行路を示している。

第１図において、（1,1′）（2,2′）は装置の左右側
部におよそ50〜1000mm、好ましくは50〜500mmの間隔を
おいて垂直に設けられた本発明の中空糸案内部材である
棒状のガイドバーであり、図示せぬ駆動機構により上下
動する。

この左右ガイドバー（1,1′）（2,2′）の内側には、
それぞれ２本ずつのべら針（3,3′）（4,4′）が垂直に
並設されている。各２本一対のべら針（3,3′）（4,
4′）はそれぞれトリックプレート5,5に形成されている
溝に沿って上下に動くもので、前記ガイドバー（1,
1′）（2,2′）の上下動に同期して昇降する。

各べら針（3,3′）（4,4′）の上方には対応する数の
経糸供給ガイド（6,6′）（7,7′）が配置され、各べら
針（3,3′）（4,4′）が上死点位置にあるとき、各フッ
クをまわり込むようにして僅かにＵ字状に動き、各フッ
ク部に経糸（8,8′）（9,9′）を供給する。

10は本発明における中空糸膜モジュールの構成要素で
ある１本又は複数本の中空糸（以下中空糸群という。）
11を緯糸として経糸の編目に案内供給するトラバースガ
イドであり、該トラバースガイド10は第２図に矢印で示
す如く各ガイドバー（1,1′）（2,2′）をまわって同一
平面上を８の字状に走行する。従って、同トラバースガ
イド10は図面中央の点Ａから左側のべら針3,3′の反フ
ック側を通って２本のガイドバー1,1′をまわり込み同
べら針3,3′のフック側を走行し、再びＡ点に戻って図
面右側に配設されたべら針4,4′の反フック側を通って
２本のガイドバー2,2′をまわり、同べら針4,4′のフッ
ク側を走行して上記Ａ点に達し一巡を終える。

一方、このトラバースガイド10の走行している間に、
上記各ガイドバー（1,1′）（2,2′）と各べら針（3,
3′）（4,4′）が同期して上下動する。そのタイミング
を第２図により説明すると、図面中央の点Ａにトラバー
スガイド10があるとき、ガイドバー（1,1′）（2,2′）
とべら針（3,3′）（4,4′）は全てが最下位（下死点）
まで下降しており、トラバースガイド10が同点Ａを通過
する時点からガイドバー（1,1′）（2,2′）とべら針
（3,3′）（4,4′）の全てが上昇を開始し、トラバース
ガイド10がガイドバー１又はガイドバー２を通過すると
きには全ガイドバー（1,1′）（2,2′）の先端はトラバ
ースガイド８の走行平面より上方に位置し、その後も全
ガイドバー（1,1′）（2,2′）及び全べら針（3,3′）
（4,4′）は上昇を続け左右にある一対のガイドバー1,
1′及びガイドバー2,2′の各中間点C,Fにおいて最上位
（上死点）に達する。そして、トラバースガイド10がこ
の中間点C,Fを通過すると、ガイドバー（1,1′）（2,
2′）及びべら針（3,3′）（4,4′）も下降を開始し、
トラバースガイド10がＡ点に達するまで下降を続ける。

こうして、トラバースガイド10の一周回毎に全ガイド
バー（1,1′）（2,2′）と全べら針（3,3′）（4,4′）
は２回の上下動をすることになる。

第１図及び第２図で12,13は左右のべら針（3,3′）
（4,4′）の上昇時においてべらの跳ね上がりを防止す
るために配設された固定案内ガイドであり、12′,13′
は各固定案内ガイド12,13の先端部から水平に突設され
る棒状の固定突起バーである。同突起バー12′,13′は
左右のべら針（3,3′）（4,4′）と左右のガイドバー
（1,1′）（2,2′）の間で上記トリックプレート５の上
面を横切るようにして突設されるもので、可能な限りべ
ら針（3,3′）（4,4′）に近付けて設置される。

以上の構成において、上方から供給される中空糸群11
は左右方向に向けて８の字状に走行するトラバーズガイ
ド10により、タイミングを合わせて上昇しているガイド
バーのうち左右のいずれか一方のガイドバーに外側から
巻き付けられる。このとき他方のガイドバーも上昇はし
ているが、中空糸群11のガイドとして何ら関与しておら
ず、次回の上昇時に前記一方のガイドバーに代わり中空
糸群11を巻き付けてガイドする。

また、このとき殆ど同時に全べら針（3,3′）（4,
4′）も上死点の位置にあり、その上方を各経糸供給ガ
イド（6,6′）（7,7′）が平面上を僅かにＵ字状に往復
動して経糸（8,8′）（9,9′）を各フックに巻き付け供
給する。

一方のガイドバーに中空糸群11が巻き付けられると、
全ガイドバー（1,1′）（2,2′）及び全べら針（3,
3′）（4,4′）は下降を開始する。

これらの動きを第３図を参照しながら具体的に説明す
ると、第３図は中空糸群11がＡ点からＦ点に達した時点
における各部材間の関係位置を示したもので、図中１点
鎖線で示す曲線はトラバースガイド10の走行路である。

いま、トラバースガイド10がＡ点にあるとき、左右の
ガイドバー（1,1′）（2,2′）とべら針（3,3′）（4,
4′）は再下降位置（下死点）にある。トラバースガイ
ド10がＡ点を通過すると、全ガイドバー（1,1′）（2,
2′）及びべら針（3,3′）（4,4′）が上昇を開始す
る。第３図の例はトラバースガイド10がＡ点を通過して
から右側手前のガイドバー２を外側からまわり込んで右
側後方のガイドバー２′との中間点Ｆに達した時点を示
している。この時点では、その前段階の矢印Ａ→Ｃ→Ａ
を通るトラバースガイド10の動きにより案内された中空
糸群11は、一部は編目に挿入され（Ａ′→Ｃ′部分）、
一部が左側のガイドバー1,1′とべら針3,3′が下降する
時点でべら針3,3′と経糸8,8′の間に移行してＣ′→
Ａ″の部分になり、左方のガイドバー1,1′には中空糸
群11が巻き付けられないままに右側手前のガイドバー２
へと案内される。その結果、最上段にある中空糸群11は
前段で形成された経糸ループ上にかけ渡されて、次段の
経糸ループ形成時に編目の中に挿入され編み込まれるこ
とになる。

編目形成時には、ガイドバー2,2′に巻き付けられた
中空糸群11はガイドバー2,2′と共に下降するが、中空
糸走行路の下方に配置された固定案内ガイド13及び固定
突起バー13′（第２図）により中空糸群11は下降運動が
阻止され、ガイドバー2,2′のみが下降し、中空糸群11
はガイドバー2,2′から外れる。このとき同時にべら針
（3,3′）（4,4′）も下降して編目を形成する。べら針
３を代表させてその状態を示したものが第４図である。
同図（ａ）はべら針３が上死点にあるときの状態を示
し、上死点にあるべら針３のフック14には経糸供給ガイ
ドにより経糸が巻き付けられ、このとき垂下しているべ
ら15の下方には前段で形成された経糸ループ16が巻き付
けられている。フック14とに巻き付けられた経糸８、経
糸ループ16及びべら針３本体で囲まれる空間には中空糸
群11が挿通された状態にある。

同図（ｂ）はべら針３が下降して前段で形成された経
糸ループ16によりベラ15を持ち上げフック14を閉じた状
態を示す。このとき、同時にガイドバーも下降し、中空
糸群11はガイドバーから外れる。同図（ｃ）はべら針３
が更に下降し下死点に達する直前の状態を示し、新たな
経糸ループ16′が形成される。

同図（ｄ）はべら針３の上昇途中を示し、このとき次
段の中空糸群11′が前記経糸ループ16′の上方に通され
る。こうして連続的に中空糸膜編物が形成されていく。

さて、編物を形成させるためには緯糸である中空糸群
11にも、経糸（8,8′）（9,9′）にも最低限度の張力が
必要であり、更には形成された編地を引き取る最低限度
の張力も必要である。これらの張力は編成時に多少は変
動するものであるが、特に本発明の装置においては、ガ
イドバー（1,1′）（2,2′）から中空糸群11が外れた瞬
間に中空糸群11の張力が最高に低下する。その瞬間にお
いて中空糸群11に対し経糸張力が勝る場合に、中空糸群
11を何らかの手段で支持しないと中空糸群11がトリック
プレート5,5′の溝に引き込まれることになる。

固定突起バー12′,13′は左右のガイドバー（1,1′）
（2,2′）から外れた中空糸群11がトリックプレート5,5
の溝に入るのを防止するためのものであり、その効果を
充分に発揮させるためには固定突起バー13とトリックプ
レート５の溝との間の距離は近い方が好ましい。

また、ガイドバー（1,1′）（2,2′）とべら針（3,
3′）（4,4′）の高さはガイドバーとべら針の間の距離
との兼ね合いで適宜設定が可能であるが、ガイドバーか
ら外れた中空糸群11をべら針に接触させないためには、
通常、べら針の先端部の高さをガイドバーの先端部の高
さより低く設定することが好ましい。

以上の説明により明らかな如く、各ガイドバー（1,
1′）（2,2′）、固定案内ガイド12,13及び固定突起バ
ー12′,13′には中空糸群が接触するため、中空糸群11
の損傷を可能な限り回避するには、これらの部材表面を
滑らかにすることが好ましく、そのため例えばセラミッ
クス製のものを使用することができる。

また、複数本のガイドバー（1,1′）（2,2′）はその
下降時に中空糸群11がスムースに外れるように配置され
ていることが好ましい。そのため、例えば２本一対のガ
イドバー（1,1′）（2,2′）を左右に配置する場合は、
第２図に示す如く手前のガイドバー1,2を後方のガイド
バー１′,2′のやや内側に配置するのがよい。

以上の実施例ではガイドバー（1,1′）（2,2′）を左
右２本ずつ配置しているが、基本的には左右に各１本ず
つあればよく、場合によっては各３本以上のこともあ
る。ただ、左右に１本ずつを配置するときは、トラバー
スガイド10が８の字状の走行路で囲まれる部分にべら針
を配置するに充分な走行路を確保する必要がある。更に
上記実施例ではべら針を左右各２本ずつ配置している
が、各１本以上の任意の数に設定することができる。一
般に幅の広い編物を作る場合にはべら針の本数を増加さ
せて経糸の本数を多くすることが好ましく、また各べら
針の間隔は適宜設定する。また、横方向にこれらの機構
を複数組並置すれば同時に複数の編物を得ることができ
る。

固定案内ガイド12,13はガイドバーから中空糸膜を外
すこととべら針のべらの跳ね上がりを防止することの２
つの機能を有するものであり、第１図に示すように板状
物であってもよく、第２図に示すように棒状物を加工し
たものであってもよい。第２図において固定案内ガイド
の側面側12aがガイドバーから中空糸膜を外す役割を果
たし、前面側12bがべら針の跳ね上がりを防止してい
る。また、これらの固定案内ガイド12,13は上記２つの
機能を分離し、各々の機能を有する２つの素子に分割し
て配置してもよい。

前述のようにべら針が第４図（ｂ）の状態にある頃に
中空糸群11がガイドバーから外れるが、ガイドバーとべ
ら針との間に距離があるためにガイドバーから外れた中
空糸群11がべら針に直接接触することがない。

（発明の効果） 以上、詳細に説明した如く本発明の装置によれば、耳
部において中空糸膜が切断されることなく折り返えさ
れ、連続して中空糸膜編物が極めて能率よく得ることが
出来る。また、編幅を適宜設定するとにより容易に任意
の幅の中空糸膜編物を得ることができるもので、このよ
うにして得られる中空糸膜編物は従来の綛繰り法による
中空糸膜の束と比較すると著しく取扱い性に優れてい
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の代表的な実施例装置による中空糸膜編
物の編成状態を示す概略斜視図、第２図は同装置の上面
からみたトラバースガイドの走行路を示す平面図、第３
図は第１図の編成状態を拡大して示す要部斜視図、第４
図は同編成時における編目形成工程の説明図である。 図の主要部分の説明 1,1′,2,2′……ガイドバー 3,3′,4,4′……べら針 8,8′,9,9′……経糸 10……トラバースガイド 11……中空糸群

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 辰治郎 愛知県名古屋市東区砂田橋４丁目１番60 号 三菱レイヨン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−11508（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−57965（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−92203（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) D04B 21/00,21/14,23/16 B01D 63/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上下に動き、左右に所定の間隔をもって立
   設される中空糸案内部材と、同中空糸案内部材を巡って
   平面上を８の字状に走行する中空糸供給部材と、前記８
   の字状の走行路内にあって８の字で囲まれる部分を昇降
   するべら針と、同べら針のほぼ上方に配設され、経糸を
   同べら針に供給する経糸供給部材とからなり、前記中空
   糸案内部材及び前記べら針は前記中空糸供給部材が一巡
   する間に同期して２往復することを特徴とする中空糸膜
   編物製造装置。