JP4549220B2 - Hollow fiber bundle dispersion method and hollow fiber bundle dispersion device - Google Patents
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Description
本発明は、血液浄化等に使用する中空糸型モジュールの筒型ケーシング内に中空糸束を装填するに先立って、中空糸を分散させて中空糸同士が密着することを防ぐ中空糸束の分散方法、および中空糸束分散装置に関する。 The present invention relates to a dispersion of a hollow fiber bundle that prevents the hollow fibers from sticking to each other by dispersing the hollow fibers prior to loading the hollow fiber bundle into a cylindrical casing of a hollow fiber type module used for blood purification or the like. The present invention relates to a method and a hollow fiber bundle dispersing device.
中空糸型モジュールは、筒型ケーシング(あるいは、単にケーシングと称す)の内部に中空糸束を装填すると共に、この中空糸束の両端を樹脂組成物でケーシング内面に固定(ポッティング)し、ケーシングの両端に被処理液の供給口または排出口を備えるキャップ部材をそれぞれ装着し、ケーシングの外周部両端近傍に処理液の流入口及び流出口となる接続口を設け、上記供給口から被処理液を供給して各中空糸の内部を通過する際にその外側の処理液により浄化処理を行う装置である。 In the hollow fiber type module, a hollow fiber bundle is loaded into a cylindrical casing (or simply referred to as a casing), and both ends of the hollow fiber bundle are fixed to the inner surface of the casing with a resin composition (potting). A cap member having a supply port or discharge port for the liquid to be processed is attached to both ends, a connection port serving as an inlet and an outlet for the processing liquid is provided near both ends of the outer periphery of the casing, and the liquid to be processed is supplied from the supply port. It is an apparatus that performs a purification process with a processing liquid outside when supplying and passing through the inside of each hollow fiber.
そして、中空糸型モジュールの製造工程に関し、ケーシング内へ装填する前に、中空糸束をフィルムで巻いてバンドルを形成し、このバンドルを3本のローラにより押圧しながら回転し、中空糸束内の中空糸の偏りを解消する処理が提案されている(特許文献1参照)。この処理は、中空糸型モジュール(血液透析器)の被処理液(血液)接触面における処理液の残留を少なくし、中空糸型モジュールの物質除去性能のバラツキを減少させるために提案されたものである。
ところで、中空糸型モジュールに使用される中空糸は、凝固液中に製膜原液を、二重管紡糸口金を用いて芯液とともに吐出して製造される。そして、中空糸束は、中空糸を束ねて所定の長さに切断して作成され、その後、中空糸に付着した凝固液を洗浄液で洗い流したり、中空糸にグリセリン等の保護剤で処理を施したりする。このとき、保護剤が過度に付着してしまうことがあり、このまま中空糸束を乾燥すると、中空糸同士が余分な保護剤により密着してしまう。また、保護剤が微量であっても、乾燥時に起こる水素結合等により中空糸同士が密着してしまう場合もある。さらに、中空糸同士が密着状態のまま、中空糸束をケーシングに装填してポッティング工程を行うと、中空糸間に樹脂組成物が十分に浸透しない。そのため、中空糸束の端部を切除した場合に中空糸の端部において中空糸の内側と外側とが連通してしまい、中空糸型モジュールの使用時に、中空糸内を通る被処理液が中空糸の外へリークしたり、あるいは処理液が被処理液に混入したりしてしまうことになる。 By the way, the hollow fiber used for the hollow fiber type module is manufactured by discharging a membrane forming raw solution into a coagulating liquid together with a core liquid using a double pipe spinneret. The hollow fiber bundle is created by bundling hollow fibers and cutting them to a predetermined length, and then washing the coagulation liquid adhering to the hollow fibers with a washing liquid or treating the hollow fibers with a protective agent such as glycerin. Or At this time, the protective agent may be excessively adhered, and if the hollow fiber bundle is dried as it is, the hollow fibers are closely adhered to each other by the extra protective agent. Moreover, even if the amount of the protective agent is very small, the hollow fibers may adhere to each other due to hydrogen bonding or the like that occurs during drying. Furthermore, when the hollow fiber bundle is loaded in the casing and the potting process is performed while the hollow fibers are in close contact with each other, the resin composition does not sufficiently penetrate between the hollow fibers. For this reason, when the end of the hollow fiber bundle is cut off, the inside and outside of the hollow fiber communicate with each other at the end of the hollow fiber, and the liquid to be treated passing through the hollow fiber is hollow when the hollow fiber type module is used. Leaks out of the yarn, or the processing liquid is mixed into the liquid to be processed.
そこで、特許文献1に記載された、中空糸の偏りを解消する処理方法を利用して、互いに密着した中空糸を離して分散させることが考えられる。しかしながら、この分散処理方法では、中空糸束がその中心軸を中心にして回転するため、ローラに押圧される外側部分においては中空糸が離れ易くなり分散されるのだが、中央部分(中心軸周辺の部分)においては、各ローラの回転速度を異ならせたとしても、単に回転しているだけになりがちであり、中空糸が十分に分散されず、中空糸同士が密着したまま中空糸束が筒型ケーシングに装填されて固定されるという不具合を解消できない。
Therefore, it is conceivable to separate and disperse the hollow fibers that are in close contact with each other using the processing method described in
また、中空糸束に圧縮空気を吹き付けて、互いに密着した中空糸同士を分散させることも考えられるが、中空糸は、高圧の圧縮空気を吹き付けると折れ曲がって損傷してしまう虞がある。中空糸が損傷して気密性が損なわれると、中空糸型モジュールの使用時に、被処理液に処理液が混入するので製品検査において不適合品として除去され、製品の歩留まりが低下することになり、特に中空糸の充填率が高い場合には顕著となる。 It is also conceivable to blow compressed air onto the hollow fiber bundle to disperse the hollow fibers that are in close contact with each other. However, if high pressure compressed air is blown, the hollow fiber may be bent and damaged. If the hollow fiber is damaged and the airtightness is impaired, when the hollow fiber type module is used, the processing liquid is mixed into the liquid to be processed, so it is removed as a nonconforming product in the product inspection, and the yield of the product is reduced. This is particularly noticeable when the filling rate of the hollow fiber is high.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、中空糸型モジュールの筒型ケーシング内に中空糸束を装填するに先立って、中空糸束の外側部分に配置された中空糸だけではなく、内側部分に配置された中空糸も十分に分散することができる中空糸束の分散方法および中空糸束分散装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object thereof is to be disposed in the outer portion of the hollow fiber bundle prior to loading the hollow fiber bundle into the cylindrical casing of the hollow fiber type module. It is an object of the present invention to provide a hollow fiber bundle dispersion method and a hollow fiber bundle dispersion device that can sufficiently disperse not only hollow fibers but also hollow fibers disposed in an inner portion.
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1に記載のものは、中空糸型モジュールの筒型ケーシング内に中空糸束を装填するに先立って、可撓性を有するフィルムで中空糸束を巻いてバンドルを形成し、該バンドルを押圧してフィルム内に中空糸束の中空糸を分散させる中空糸束の分散方法であって、
3本以上の押圧ローラでバンドルの外周を押圧し、この押圧状態で押圧ローラを回転してバンドルを回転させる回転分散工程と、
バンドルを押し潰しながら転動させて搬送する転動分散工程と、
を経て、中空糸を分散させることを特徴とする中空糸束の分散方法である。
The present invention has been proposed in order to achieve the above-mentioned object, and in accordance with the first aspect, the flexible fiber is loaded before the hollow fiber bundle is loaded into the cylindrical casing of the hollow fiber type module. A hollow fiber bundle is formed by winding a hollow fiber bundle with a film having a shape, and pressing the bundle to disperse the hollow fibers of the hollow fiber bundle in the film,
A rotation dispersion step of pressing the outer periphery of the bundle with three or more pressing rollers and rotating the pressing roller in this pressing state to rotate the bundle;
A rolling dispersion step of rolling and conveying while crushing the bundle;
The hollow fiber bundle is dispersed by passing through a hollow fiber.
請求項2に記載のものは、前記回転分散工程を経て押圧されたバンドルを、前記転動分散工程にて押し潰しながら転動させて搬送することを特徴とする請求項1に記載の中空糸束の分散方法である。
The hollow fiber according to
請求項3に記載のものは、前記転動分散工程を経て搬送されたバンドルを、前記回転分散工程にて押圧しながら回転させることを特徴とする請求項1に記載の中空糸束の分散方法である。
The method according to
請求項4に記載のものは、中空糸型モジュールの筒型ケーシング内に中空糸束を装填するに先立って、可撓性を有するフィルムで中空糸束を巻いて形成されたバンドルを押圧してフィルム内に中空糸束の中空糸を分散させる中空糸束分散装置であって、
前記バンドルを回転させる回転分散機構と、前記バンドルを転動させながら搬送する転動分散機構とを備え、
前記回転分散機構は、
仮想円周上に回転軸を配置した3本以上の押圧ローラを備え、該押圧ローラの外周面に囲まれた空間をバンドルの回転空間とし、該回転空間をバンドルの太さよりも狭く設定し、
前記回転空間内にバンドルを配置した状態で押圧ローラを回転すると、バンドルが押圧されながら回転するように構成され、
前記転動分散機構は、
バンドルの外周部分に当接し、この当接状態で前記バンドルを搬送する方向へ移動する搬送操作部と、該搬送操作部に対向し、バンドルの搬送方向に沿って延設された押え面材とを備え、該押え面材と搬送操作部との間隔をバンドルの太さよりも狭く設定し、
押え面材と搬送操作部との間にバンドルを配置した状態で搬送操作部を移動すると、バンドルが押し潰されながら転動するように構成されたことを特徴とする中空糸束分散装置である。
Prior to loading the hollow fiber bundle into the cylindrical casing of the hollow fiber type module, the bundle formed by winding the hollow fiber bundle with a flexible film is pressed. A hollow fiber bundle dispersing device for dispersing hollow fibers of a hollow fiber bundle in a film,
A rotation dispersion mechanism that rotates the bundle, and a rolling dispersion mechanism that conveys the bundle while rolling it,
The rotational dispersion mechanism is
Provided with three or more pressing rollers having rotating shafts arranged on a virtual circumference, a space surrounded by the outer peripheral surface of the pressing roller is a rotating space of the bundle, and the rotating space is set narrower than the thickness of the bundle,
When rotating the pressing roller in a state where the bundle is arranged in the rotation space, the bundle is configured to rotate while being pressed,
The rolling dispersion mechanism is
A transport operation unit that contacts the outer peripheral portion of the bundle and moves in a direction in which the bundle is transported in this contact state; and a pressing surface material that faces the transport operation unit and extends along the transport direction of the bundle; The distance between the pressing face material and the transport operation unit is set narrower than the thickness of the bundle,
A hollow fiber bundle dispersing device configured to roll while the bundle is crushed when the conveyance operation unit is moved in a state where the bundle is arranged between the pressing face material and the conveyance operation unit. .
請求項5に記載のものは、前記押圧ローラを移動させて押圧ローラ間の距離を調整可能なローラ調整機構を備えたことを特徴とする請求項4に記載の中空糸束分散装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the hollow fiber bundle dispersing device according to the fourth aspect, further comprising a roller adjusting mechanism capable of adjusting the distance between the pressing rollers by moving the pressing rollers.
請求項6に記載のものは、前記押え面材を搬送操作部に対して進退させる押え面材進退機構を備えたことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の中空糸束分散装置である。
6. The hollow fiber bundle dispersing device according to
請求項7に記載のものは、前記回転分散機構を、前記転動分散機構のうち搬送操作部の上流側の近傍に配置したことを特徴とする請求項4から請求項6のいずれかに記載の中空糸束分散装置である。 According to a seventh aspect of the present invention, the rotational dispersion mechanism is disposed in the vicinity of the upstream side of the transport operation unit in the rolling dispersion mechanism. The hollow fiber bundle dispersing device.
請求項8に記載のものは、前記回転分散機構を、前記転動分散機構のうち搬送操作部の下流側の近傍に配置したことを特徴とする請求項4から請求項6のいずれかに記載の中空糸束分散装置である。 The invention according to claim 8 is characterized in that the rotation dispersion mechanism is arranged in the vicinity of the downstream side of the transport operation unit in the rolling dispersion mechanism. The hollow fiber bundle dispersing device.
本発明によれば、以下のような優れた効果を奏する。
すなわち、可撓性を有するフィルムで中空糸束を巻いてバンドルを形成し、押圧ローラでバンドルの外周を押圧し、この押圧状態で押圧ローラを回転してバンドルを回転させる回転分散工程と、バンドルを押し潰しながら転動させて搬送する転動分散工程とを経て、フィルム内に中空糸束の中空糸を分散させるので、回転分散工程により中空糸束の中空糸、特に外側部分の中空糸を押圧して十分に分散させ、転動分散工程により中空糸束の中空糸、特に内側部分の中空糸を分散させることができる。したがって、中空糸束の全体に亘って中空糸を分散させることができ、中空糸同士が密着状態のまま筒型ケーシングに装填されることを防ぐことができる。このことから、中空糸型モジュールのポッティング工程において、中空糸間に樹脂組成物を十分に浸透させることができ、中空糸型モジュールの使用時に、中空糸内を通る被処理液が中空糸の外へリークしたり、あるいは処理液が被処理液に混入したりしてしまうという不具合を防ぐことができる。
According to the present invention, the following excellent effects can be obtained.
That is, a rotation dispersion step of winding a hollow fiber bundle with a flexible film to form a bundle, pressing the outer periphery of the bundle with a pressing roller, rotating the pressing roller in this pressing state, and rotating the bundle; The hollow fibers of the hollow fiber bundle are dispersed in the film through the rolling and dispersing process of rolling and conveying while crushing, so that the hollow fibers of the hollow fiber bundle, particularly the hollow fibers of the outer portion, are dispersed by the rotational dispersion process. It is possible to sufficiently disperse by pressing, and to disperse the hollow fibers of the hollow fiber bundle, in particular, the hollow fibers in the inner part, by the rolling dispersion step. Accordingly, the hollow fibers can be dispersed throughout the hollow fiber bundle, and the hollow fibers can be prevented from being loaded into the cylindrical casing while being in close contact with each other. Therefore, in the potting process of the hollow fiber type module, the resin composition can be sufficiently infiltrated between the hollow fibers, and when the hollow fiber type module is used, the liquid to be treated passing through the hollow fiber is outside the hollow fiber. It is possible to prevent inconveniences such as leaking or mixing of the processing liquid into the liquid to be processed.
また、回転分散工程を行う回転分散機構に、押圧ローラを移動させて押圧ローラ間の距離を調整可能なローラ調整機構を備えると、バンドルの太さに対応して回転分散機構を調整することができ、あらゆる太さのバンドルを押圧しながら回転して中空糸を分散させることができる。さらには、転動分散工程を行う転動分散機構に、バンドルを押し潰す押え面材を備えるとともに、押え面材を搬送操作部に対して進退させる押え面材進退機構を備えると、バンドルの太さに対応させて転動分散機構を調整することができ、あらゆる太さのバンドルを押し潰しながら転動させて搬送して中空糸を分散させることができる。 Further, if the rotation dispersion mechanism that performs the rotation dispersion process is provided with a roller adjustment mechanism that can adjust the distance between the pressure rollers by moving the pressure roller, the rotation dispersion mechanism can be adjusted according to the thickness of the bundle. The hollow fiber can be dispersed by rotating while pressing a bundle of any thickness. Furthermore, if the rolling dispersion mechanism that performs the rolling dispersion step includes a pressing surface material that crushes the bundle and includes a pressing surface material advance / retreat mechanism that advances and retracts the pressing surface material with respect to the transport operation unit, The rolling and dispersing mechanism can be adjusted in accordance with the thickness, and the hollow fibers can be dispersed by rolling and conveying bundles of all thicknesses while crushing.
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
まず、中空糸型モジュールについて説明する。図1は、中空糸型モジュールの片半を断面図にした正面図である。
中空糸型モジュール1は、図1に示すように、筒型ケーシング2の内部に、多数の中空糸(中空糸膜)3を束ねて構成された中空糸束5を装填し、筒型ケーシング2の一方の端部(図中左端部)に、被処理液(例えば、血液)を導入する供給口6を突設したキャップ部材7を螺合装着するとともに、他方の端部(図中右端部)に、処理された血液が流出する排出口8を突設したキャップ部材9を螺合装着している。また、筒型ケーシング2内の両端部に、中空糸束5の端部をポリウレタン樹脂等の樹脂組成物により筒型ケーシング2の内面に接着固定するポッティング部10をそれぞれ設けて封止し、筒型ケーシング2内の空間を被処理液が通る被処理液空間(各中空糸の内側)と処理液が通る処理液空間(各中空糸の外側)とに区画してある。さらに、筒型ケーシング2の外周両端部近傍に浄化処理する処理液(例えば、透析液)の流入口13または流出口14を設け、上記供給口6から供給する血液等の被処理液を、中空糸3を介して流入口13から注入される透析液等の処理液により浄化処理する。
Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
First, the hollow fiber type module will be described. FIG. 1 is a front view in which a half of a hollow fiber module is shown in a cross-sectional view.
As shown in FIG. 1, the hollow
中空糸束5を構成する中空糸3は、セルロースアセテート、銅アンモニアセルロース、ポリアクリロニトリル、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、ポリスルホン、ポリアミド、ポリエステル系ポリマーアロイ等、セルロース系中空繊維や合成高分子中空繊維等、適宜な材質の中空繊維を用いて形成されている。
The
このような構成の中空糸型モジュール1の製造工程においては、まず、凝固液中に製膜原液を、二重管紡糸口金を用いて芯液とともに吐出して中空糸3を製造し、この中空糸3を束ねて所定の長さに切断して中空糸束5を作成する。そして、この中空糸束5を洗浄して中空糸3に付着した凝固液を洗浄液で洗い流したり、中空糸3にグリセリン等の保護剤(膜透過能維持剤)で処理を施したりし、その後十分に乾燥する。次に、筒型ケーシング2内に乾燥した中空糸束5を装填すると共に、この中空糸束5の両端を樹脂組成物で筒型ケーシング2の内面に固定(ポッティング)し、筒型ケーシング2の両端に被処理液の供給口6または排出口8を備えるキャップ部材7,9をそれぞれ装着する。
In the manufacturing process of the hollow
ところで、中空糸束5の洗浄後、僅かではあるが保護剤が中空糸3の表面に過度に付着してしまうことがあり、このまま中空糸束5を乾燥すると、中空糸3同士が余分な保護剤により密着してしまう。また、保護剤が微量であっても、乾燥時に起こる水素結合等により中空糸3同士が密着してしまう場合もある。そこで、本実施形態では、中空糸型モジュール1の筒型ケーシング2内に中空糸束5を装填するに先立って、可撓性を有するフィルム18で乾燥後の中空糸束5を巻いてバンドル19を形成し(図3および図4参照)、該バンドル19を、中空糸束分散装置21を用いて押圧してフィルム18内に中空糸束5の中空糸3を分散させて、中空糸3同士の密着を解消している。以下、中空糸束分散装置21について説明する。
なお、中空糸束分散装置21にて分散処理を施されるバンドル19は、フィルム18をある程度弛ませた状態で中空糸束5へ巻き付けたものであることが好ましい。例えば、フィルム18が中空糸束5の太さの約10%増しの太さで筒を形成するように巻き付けることが好適である。
By the way, after washing the
In addition, it is preferable that the
中空糸束分散装置21は、図2に示すように、バンドル19を回転させる回転分散機構22と、バンドル19を転動させながら搬送する転動分散機構23とにより構成されている。回転分散機構22は、図3に示すように、3本の押圧ローラ25を備え、仮想円周C上のうち120度ずつ位相をずらした位置に各押圧ローラ25の回転軸26を配置している。本実施形態では、下側に2本の押圧ローラ25を配置すると共に、上側に1本の押圧ローラ25を配置している。また、各押圧ローラ25には、回動駆動機構(図示せず)を接続し、この回動駆動機構により押圧ローラ25を所望の回転速度で回転駆動できるように構成されている。そして、3本の押圧ローラ25の外周面に囲まれた空間をバンドル19の回転空間27とし、この回転空間27をバンドル19の太さよりも狭く、好ましくは、バンドル19の約80〜90%の太さとなるように設定し、バンドル19が押圧された状態で収まるように構成されている。
なお、本実施形態では、各押圧ローラ25は、直径がφ50mmに設定され、表面には硬度の数値が70程度のシリコンゴムをコーティングして、回転空間27内のバンドル19に過度な押圧力や集中荷重が掛かることを抑えるように構成されている。さらに、シリコンゴムのコーティング面上に密着防止用フィルム(図示せず)を巻き付け、押圧ローラ25とバンドル19のフィルム18とが密着したままバンドル19を回転してフィルム18が破れてしまう不具合を防いでいる。
As shown in FIG. 2, the hollow fiber
In the present embodiment, each
また、3本の押圧ローラ25のうち、上側押圧ローラ25aおよび右下側押圧ローラ25bには、押圧ローラ25a,25bを移動させて押圧ローラ25間の距離を調整可能なローラ調整機構28を備えている。このローラ調整機構28は、押圧ローラ25を軸支する軸受部29をスライドガイド30に沿ってスライド可能とし、所望の調整位置に軸受部29を配置(維持)できるように構成されている。具体的に説明すると、上側押圧ローラ25aに備えられたローラ調整機構28aは、そのスライドガイド30を、上側押圧ローラ25aの回転軸26と左下側押圧ローラ25cの回転軸26とを結ぶ直線L1に沿って延設し、軸受部29を直線L1に沿って移動させる。さらに、右下側押圧ローラ25bに備えられたローラ調整機構28bは、そのスライドガイド30を、右下側押圧ローラ25bの回転軸26と左下側押圧ローラ25cの回転軸26とを結ぶ直線L2に沿って延設し、軸受部29を直線L2に沿って移動させる。
Of the three
転動分散機構23は、図2に示すように、バンドル19を載置することによりその外周部分に当接し、この当接状態でバンドル19を搬送する方向(図中左方向)へ移動する搬送操作部(ベルトコンベア)33と、該搬送操作部33の上部に対向し、バンドル19の搬送方向に沿って延設された押え面材34とを備え、該押え面材34と搬送操作部33との間の空間(すなわち搬送空間部35)をバンドル19の太さよりも狭く設定、好ましくは、搬送空間部35の上下幅をバンドル19の太さの約80〜90%の寸法となるように設定して構成されている。
As shown in FIG. 2, the rolling
搬送操作部33は、バンドル19の全長よりも広い幅を有するポリウレタン製の無端ベルト38と、この無端ベルト38を掛け渡す両端の搬送操作ローラ39と、一方の搬送操作ローラ39を回転駆動するモータ等の搬送駆動源(図示せず)とにより構成され、搬送駆動源を駆動することにより無端ベルト38の上部をバンドル19の搬送方向(図中左方向)へ移動する。
The
押え面材34は、搬送操作部33の無端ベルト38の下流寄り(図中左寄り)の上方に、無端ベルト38の上面と略平行となる状態で配置され、バンドル19の全長よりも広い幅を有して形成されている。また、押え面材34の上部には、当該押え面材34を上下動させて搬送操作部33に対して進退させる押え面材進退機構41を備え、押え面材34と搬送操作部33の無端ベルト38との間隔(搬送空間部35)をバンドル19の太さに対応させて変化でき、バンドル19の太さが変わったとしても搬送空間部35をバンドル19の太さよりも狭く設定できるように構成されている(図2(b)参照)。そして、押え面材34のうち無端ベルト38の上流側に対向する部分(図中右側部)には、端部(右端部)から押え面材34の長手方向へ向けて次第に下り傾斜した導入部42を形成し、該導入部42と無端ベルト38との間の空間、すなわちバンドル19を受け入れる入口がバンドル19の太さよりも広く設定され、バンドル19の搬送方向(無端ベルト38の移動方向)へ向けて次第に狭くなるように構成されている。さらに、押え面材34の下面(無端ベルト38と対向する面)には、シリコンシート等のすべり防止材(図示せず)を備えている。
なお、本実施形態では、搬送空間部35の長さを260mmに設定している。また、搬送空間部35は、バンドル19が2〜4回転できる程度の長さに設定することが好ましい。
The holding
In the present embodiment, the length of the
そして、本実施形態の中空糸束分散装置21は、転動分散機構23のうち、搬送操作部33の搬送方向の上流側の近傍、具体的には搬送操作部33の上流側の上方に、回転分散機構22を配置し、回転分散機構22から落下してきたバンドル19を搬送操作部33の無端ベルト38上に受け、そのままバンドル19を搬送空間部35へ向けて移送できるように構成されている。したがって、回転分散機構22と転動分散機構23との間に、バンドル19を搬送するための機構を別途設ける必要がない。
And the hollow fiber
このような構成を備えた中空糸束分散装置21を用いてバンドル19内の中空糸束5の中空糸3を分散させるには、まず、ローラ調整機構28aを操作して上側押圧ローラ25aを移動し、上側押圧ローラ25aと右下側押圧ローラ25bとの間(あるいは、上側押圧ローラ25aと左下側押圧ローラ25cとの間)を広げ、回転分散機構22内の回転空間27にバンドル19を装填し、バンドル19を装填したならば、上側押圧ローラ25aを戻して回転空間27をバンドル19よりも狭く、好ましくは、バンドル19の太さの約80〜90%となるように設定し、この回転空間27内にバンドル19を、その外周が押圧ローラ25で押圧される状態で配置する。例えば、φ34mmのバンドル19をセットする場合、押圧ローラ25の位置を調整して回転空間27を、該回転空間27内にφ30mmの円筒が各押圧ローラ25に外接する状態で収納できる程度の広さに設定する。バンドル19を押圧ローラ25で押圧したならば、この押圧状態で押圧ローラ25を全て同じ方向へ所定回転数(例えば200rpm)で回転する。すると、バンドル19は、回転空間27内で押圧されながら回転し(回転分散工程)、中空糸束5のうち特に外周部分に配置された中空糸3が押圧ローラ25により回転空間27の中心側へ押し込まれながら回転して揉み解されて分散し、この外周部分の中空糸3同士の密着が解消される。
なお、本実施形態では、回転分散工程において押圧ローラ25を反時計方向にのみ回転したが(図2および図3参照)、本発明はこれに限定されない。例えば、押圧ローラ25を反時計方向へ回転し、その後に時計方向へ回転してもよいし、あるいは、時計方向の回転と反時計方向の回転とを繰り返し行ってもよい。
In order to disperse the
In this embodiment, the pressing
押圧ローラ25を所定時間(例えば4〜8秒間)に亘って回転し、回転分散機構22で中空糸束5の外周部分の中空糸3を分散したならば、押圧ローラ25の回転を停止し、ローラ調整機構28bを操作して右下側押圧ローラ25bを移動し、右下側押圧ローラ25bと左下側押圧ローラ25cとの間を広げる。すると、回転空間27内のバンドル19は、回転分散機構22から下方へ落下し、転動分散機構23の搬送操作部33上に載置される(図4(a)参照)。搬送操作部33上にバンドル19を載置したならば、搬送操作部33を作動して無端ベルト38を搬送方向へ所定速度(例えば、3.26m/min)で移動し、バンドル19を搬送空間部35へ向けて搬送する。そして、バンドル19が導入部42と搬送操作部33との間に入り込んで搬送空間部35へ到達すると、このバンドル19は、図4(b)に示すように、押え面材34と搬送操作部33との間に挟まれて押し潰された状態となる。この状態で搬送操作部33をさらに作動すると、バンドル19の下部が無端ベルト38とともに搬送方向へ移動し、バンドル19の上部が押え面材34に止められて、バンドル19が押し潰されながら転動する(転動分散工程)。
When the
この転動分散工程では、転動するバンドル19内において、中空糸束5の中央部分よりも外方に位置する中空糸3(例えば、中空糸束5の外周部分に位置し、回転分散工程で既に分散状態となった中空糸3)が、図4(c)〜(f)に示すように、フィルム18からの距離を大きく変化させることなく、フィルム18とともに回転し、押し潰されたバンドル19の外周形状(具体的には長円形状)に沿って移動する。したがって、バンドル19内の中空糸束5のうち、回転分散工程で分散され易い位置(すなわち外周近く)に配置する中空糸3は、この転動分散工程においては分散の作用を受け難い。
In this rolling dispersion step, the
しかしながら、図4(g)に示すように、中空糸束5の中央部分5aについては、中空糸束5の上下方向の略中央を境界にして、下半部分に配置される中空糸3がバンドル19の搬送方向と同じ方向(図中左方向)へ移動し、上半部分に配置される中空糸3がバンドル19の搬送方向とは反対の方向(図中右方向)へ移動する。したがって、中空糸束5の中央部分5aには、保護剤等により密着した中空糸3同士を引き離すのに十分な剪断力が発生し、この剪断力により、中空糸束5の中央部分5aに配置される中空糸3、すなわち、回転分散工程で分散され難い位置に配置する中空糸3が十分に分散される。
However, as shown in FIG. 4 (g), with respect to the central portion 5a of the
そして、バンドル19が搬送空間部35から排出されると、このバンドル19は、中空糸束5やフィルム18の復元弾性力により再び略真円状の断面を呈する円筒形状に戻り、さらに、搬送方向へ搬送すると、搬送操作部33の端部から落下し、下方に配置されたバンドル回収箱(図示せず)へ回収される。
When the
このようにして中空糸束分散装置21によりバンドル19を分散処理すると、回転分散工程により中空糸束5の外側部分の中空糸3を押圧して十分に分散させ、転動分散工程により中空糸束5の内側部分の中空糸3同士の間に剪断力を発生させて中空糸3を分散させることができる。したがって、中空糸束5の全体に亘って中空糸3を分散させることができ、中空糸3同士が密着状態のまま筒型ケーシング2に装填されることを防ぐことができる。このことから、中空糸型モジュール1のポッティング工程において、中空糸3間に樹脂組成物を十分に浸透させることができ、中空糸型モジュール1の使用時に、中空糸3内を通る被処理液が中空糸3の外へリークしたり、あるいは処理液が被処理液に混入したりしてしまうという不具合を防ぐことができる。
When the
また、中空糸束分散装置21は、回転分散機構22にローラ調整機構28を備えているので、バンドル19の太さに対応して回転分散機構22を調整することができ、あらゆる太さのバンドル19を押圧しながら回転して中空糸を分散させることができる。さらには、転動分散機構23に押え面材進退機構41を備えているので、バンドル19の太さに対応させて転動分散機構23を調整することができ、あらゆる太さのバンドル19を押し潰しながら転動させて搬送して中空糸を分散させることができる。
Further, since the hollow fiber
ところで、上記実施形態では、回転分散機構22を、転動分散機構23のうち搬送操作部33の上流側の近傍に配置し、回転分散工程を経て押圧されたバンドル19を、前記転動分散工程にて押し潰しながら転動させて搬送するように構成したが、本発明はこれに限定されない。すなわち、図5に示すように、回転分散機構22を、前記転動分散機構23のうち搬送操作部33の下流側の近傍に配置し、転動分散工程を経て搬送されたバンドル19を、回転分散工程にて押圧しながら回転させてもよい。なお、転動分散機構23の搬送操作部33の下流側と回転分散機構22との間に、回転空間27へ向けて下り傾斜したシュート45を設け、シュート45の下端側に臨ませた押圧ロール25を回転空間27の外方へ移動できるように構成することが好ましい。そして、押圧ロール25を外方へ移動して回転空間27のシュート45側をバンドル19が通過できる程度に広げておき、搬送操作部33の下流側端部から落下したバンドル19をシュート45により案内して回転分散機構22の回転空間27へ導入し、その後で押圧ロール25を元の位置に戻せば、バンドル19を転動分散機構23から回転分散機構22へ移す作業に人手を割く必要がなくて好適である。
By the way, in the said embodiment, the rotation dispersion |
また、上記実施形態では、転動分散機構23の上部に押え面材34を配置するとともに、下部に搬送操作部33を配置したが、本発明はこれに限定されず、転動分散機構23の上部に搬送操作部33を配置するとともに、下部に押え面材34を配置し、押え面材34の上面と、搬送操作部33の無端ベルト38のうち押え面材34に対向する部分との間にバンドル19を供給し、搬送操作部33を作動してバンドル19を押し潰しながら転動して搬送してもよい。
Further, in the above embodiment, the
さらに、図6に示すように、転動分散機構47を上下に並べて配置した2つの搬送操作部48,49で構成し、上側搬送操作部48の無端ベルト50の下部(本発明における押え面材に相当)と、下側搬送操作部49の無端ベルト51の上部とを対向させて、バンドル19の太さよりも狭い搬送空間部52を形成してもよい。そして、この実施形態における転動分散機構47では、下側搬送操作部49の無端ベルト51の上部をバンドル19の搬送方向へ移動するとともに、上側搬送操作部48の無端ベルト50の下部をバンドル19の搬送方向とは反対方向へ移動し、下側搬送操作部49の無端ベルト51の移動速度を上側搬送操作部48の無端ベルト50の移動速度よりも速い速度で設定し、この状態で搬送空間部52にバンドル19を送り込むと、搬送空間部52内でバンドル19を押し潰しながら転動して搬送することができる。さらに、各搬送操作部の無端ベルトの移動速度を調整すれば、バンドル19の転動回数を増減したり、バンドル19の搬送速度を増減したりすることができる。したがって、中空糸束5の中空糸3の密着度合いに応じて転動分散工程の設定(例えば、バンドル19の転動回数や転動時間)を変化させることができる。また、長大な搬送操作部を備えることなく、転動分散工程の設定を調整可能な転動分散機構47を実現することができ、中空糸束分散装置21の小型化を図ることができる。
Further, as shown in FIG. 6, the rolling
なお、上記実施形態では、転動分散機構23,47は、バンドル19を横方向へ搬送するように構成されたが、本発明はこれに限定されず、例えば、搬送操作部33および押え面材34(あるいは2つの搬送操作部48,49)を縦向きに配置して搬送空間部35(あるいは搬送空間部52)を縦長に形成し、バンドル19を縦方向へ搬送するように構成してもよい。このようにして縦長な転動分散機構23,47を構成すれば、中空糸束分散装置21の設置スペースを縮小することができて好適である。
In the above-described embodiment, the rolling
また、回転分散機構22の押圧ローラ25は、3本に限定されず、3本以上でもよい。要は、回転空間27を形成し、バンドル19を押圧しながら安定して回転できるものであれば、押圧ローラ25を何本配置してもよい。
Further, the number of
1 中空糸型モジュール
2 筒型ケーシング
3 中空糸
5 中空糸束
6 供給口
7 キャップ部材
8 排出口
9 キャップ部材
10 ポッティング部
13 流入口
14 流出口
18 フィルム
19 バンドル
21 中空糸束分散装置
22 回転分散機構
23 転動分散機構
25 押圧ローラ
25a 上側押圧ローラ
25b 右下側押圧ローラ
25c 左下側押圧ローラ
26 回転軸
28 ローラ調整機構
29 軸受部
30 スライドガイド
33 搬送操作部
34 押え面材
35 搬送空間部
38 無端ベルト
39 搬送操作ローラ
41 押え面材進退機構
42 導入部
45 シュート
47 転動分散機構
48 上側搬送操作部
49 下側搬送操作部
50 無端ベルト
51 無端ベルト
52 搬送空間部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
3本以上の押圧ローラでバンドルの外周を押圧し、この押圧状態で押圧ローラを回転してバンドルを回転させる回転分散工程と、
バンドルを押し潰しながら転動させて搬送する転動分散工程と、
を経て、中空糸を分散させることを特徴とする中空糸束の分散方法。 Prior to loading the hollow fiber bundle into the cylindrical casing of the hollow fiber type module, the hollow fiber bundle is formed by winding the hollow fiber bundle with a flexible film, and the bundle is pressed into the hollow fiber bundle. A hollow fiber bundle dispersing method for dispersing the hollow fiber of
A rotation dispersion step of pressing the outer periphery of the bundle with three or more pressing rollers and rotating the pressing roller in this pressing state to rotate the bundle;
A rolling dispersion step of rolling and conveying while crushing the bundle;
The hollow fiber bundle is dispersed by passing through the hollow fiber.
前記バンドルを回転させる回転分散機構と、前記バンドルを転動させながら搬送する転動分散機構とを備え、
前記回転分散機構は、
仮想円周上に回転軸を配置した3本以上の押圧ローラを備え、該押圧ローラの外周面に囲まれた空間をバンドルの回転空間とし、該回転空間をバンドルの太さよりも狭く設定し、
前記回転空間内にバンドルを配置した状態で押圧ローラを回転すると、バンドルが押圧されながら回転するように構成され、
前記転動分散機構は、
バンドルの外周部分に当接し、この当接状態で前記バンドルを搬送する方向へ移動する搬送操作部と、該搬送操作部に対向し、バンドルの搬送方向に沿って延設された押え面材とを備え、該押え面材と搬送操作部との間隔をバンドルの太さよりも狭く設定し、
押え面材と搬送操作部との間にバンドルを配置した状態で搬送操作部を移動すると、バンドルが押し潰されながら転動するように構成されたことを特徴とする中空糸束分散装置。 Prior to loading the hollow fiber bundle into the cylindrical casing of the hollow fiber type module, the hollow fiber bundle hollow fiber is pressed into the film by pressing the bundle formed by winding the hollow fiber bundle with a flexible film. A hollow fiber bundle dispersing device for dispersing
A rotation dispersion mechanism that rotates the bundle, and a rolling dispersion mechanism that conveys the bundle while rolling it,
The rotational dispersion mechanism is
Provided with three or more pressing rollers having rotating shafts arranged on a virtual circumference, a space surrounded by the outer peripheral surface of the pressing roller is a rotating space of the bundle, and the rotating space is set narrower than the thickness of the bundle,
When rotating the pressing roller in a state where the bundle is arranged in the rotation space, the bundle is configured to rotate while being pressed,
The rolling dispersion mechanism is
A transport operation unit that contacts the outer peripheral portion of the bundle and moves in a direction in which the bundle is transported in this contact state; and a pressing surface material that faces the transport operation unit and extends along the transport direction of the bundle; The distance between the pressing face material and the transport operation unit is set narrower than the thickness of the bundle,
A hollow fiber bundle dispersing apparatus configured to roll while the bundle is crushed when the conveyance operation unit is moved in a state where the bundle is disposed between the pressing face material and the conveyance operation unit.
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