JP6004111B2 - 中空糸膜シート状物の製造方法および製造装置 - Google Patents

中空糸膜シート状物の製造方法および製造装置 Download PDF

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Description

本発明は、中空糸膜シート状物の製造方法および製造装置に関する。
本願は、2014年06月06日に日本に出願された特願2014−117996に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
中空糸膜モジュールは、無菌水、飲料水、高度純水の製造、空気の浄化、排水の処理等の数多くの用途で使用されている。中空糸膜モジュールとしては、複数の中空糸膜が一方向に引き揃えられた中空糸膜シート状物と、中空糸膜シート状物の中空糸膜の長手方向の両端部を内部に収容した状態で固定する集水部材とを有するものが知られている。
中空糸膜シート状物は、複数の中空糸膜が一方向に引き揃えられたシート状の中空糸膜束と、中空糸膜束の中空糸膜の長手方向の両端部またはその近傍に形成された、結束糸条、中空糸膜同士の融着または接着樹脂によって中空糸膜同士を固定する固定部とを有するものである。
中空糸膜シート状物の製造方法としては、例えば、下記の方法が知られている。
(1)ラッセル編機を用い、緯糸である中空糸膜をあらかじめ設定された長さで折り返しながら、両側の折り返し部分をチェーンステッチの経糸にて結束させることによって、ラッセル編地の中空糸膜シート状物を製造する方法(特許文献1)。
(2)中空糸膜が一方向に引き揃えられたシート状の中空糸膜束を把持する把持手段、中空糸膜束の幅方向にわたって中空糸膜同士が固定された固定部を形成する固定手段および固定部において中空糸膜束を切断する切断手段を有し、中空糸膜束を引き出すように中空糸膜の長手方向に沿って移動可能とされた第1把持ユニットと、同じく第2把持ユニットとを備えた製造装置を用い;第1把持ユニットによる、中空糸膜束の把持、引き出し、固定部の形成、切断という一連の動作と;第2把持ユニットによる、中空糸膜束の把持、引き出し、固定部の形成、切断という一連の動作とを交互に繰り返し行うことによって、中空糸膜シート状物を連続的に製造する方法(特許文献2)。
しかし、(1)の方法には、下記の問題がある。
・ラッセル編機の構造が複雑なため、製造装置が高価である。
・中空糸膜シート状物の長さを変更する場合、緯糸である中空糸膜の折り返し位置、ならびに折り返し位置に設置する鍵針および経糸の供給手段の位置を変更する必要があり、変更作業が煩雑である。
・1つの中空糸膜シート状物あたりの中空糸膜の数を増やした場合、その分、中空糸膜の折り返し回数が増える。そのため、製造に時間がかかり、生産性が低下する。
(2)の方法には、下記の問題がある。
・把持ユニットに把持手段、固定手段および切断手段を組み込む必要がある上に、把持ユニットの移動機構も必要であるため、製造装置の構造が複雑である。そのため、製造装置が高価である。
・中空糸膜束を引き出す際に、複数の中空糸膜のそれぞれに張力がかかる。複数の中空糸膜にかかる張力は、中空糸膜を供給する各ボビンの巻量、各ボビンのブレーキ強度等によって、中空糸膜ごとに若干異なる。また、同じ張力がかかったとしても、製造ロットによる原料や製造条件の違い、同じ製造ロットでも時間による製造条件の違い等によって、中空糸膜ごとに伸長のしやすさが若干異なる。中空糸膜ごとに張力や伸長のしやすさが異なるため、張力がかかった際に中空糸膜ごとに伸長状態が異なってしまう。そのため、それぞれ異なる伸長状態にある複数の中空糸膜を、あらかじめ設定された長さで引き出し、固定した後に切断した場合、伸長状態から解放された複数の中空糸膜が、それぞれ異なる度合いで収縮するため、各中空糸膜の長さにバラツキが生じる。
特開2008−196066号公報 特開2012−120984号公報
本発明は、複雑な構造の製造装置が不要であり、中空糸膜シート状物の長さの変更が容易であり、1つの中空糸膜シート状物あたりの中空糸膜の数を増やしても生産性が低下しない中空糸膜シート状物の製造方法;および構造が単純であり、中空糸膜シート状物の長さの変更が容易であり、1つの中空糸膜シート状物あたりの中空糸膜の数を増やしても生産性が低下しない中空糸膜シート状物の製造装置;ならびに各中空糸膜の長さのバラツキが少ない中空糸膜シート状物を提供する。
本発明は、下記の態様を有する。
<1>駆動ロールを有する引取手段の1つ以上を用いて、複数の中空糸膜が引き揃えられたシート状の中空糸膜束をあらかじめ設定された長さだけ引き取るステップと、あらかじめ設定された長さだけ前記中空糸膜束を引き取った後、固定手段を用いて、前記中空糸膜束の幅方向にわたって前記中空糸膜同士が固定された固定部を形成するステップと、前記固定部またはその近傍において前記中空糸膜束を切断するステップとを有する、中空糸膜シート状物の製造方法。
<2>前記引取手段の少なくとも1つが、一対のロールから構成されるニップロール対である、<1>の中空糸膜シート状物の製造方法。
<3>前記引取手段が2つであり、前記固定手段が、前記2つの引取手段の間に配置された、<1>または<2>の中空糸膜シート状物の製造方法。
<4>引出手段を用いて、中空糸膜供給部から複数の中空糸膜を引き出し、前記引取手段を用いて、前記引出手段によって引き出された前記複数の中空糸膜を、前記中空糸膜束として引き取る、<1>〜<3>のいずれかの中空糸膜シート状物の製造方法。
<5>前記引出手段から前記引取手段までの糸道の最短距離に対して前記引出手段から前記引取手段までに存在する前記中空糸膜の長さを1mm以上長くする、<4>の中空糸膜シート状物の製造方法。
<6>前記引取手段を用いて前記中空糸膜束を引き取る前に、前記中空糸膜供給部から前記引取手段までの糸道の最短距離に対して前記中空糸膜供給部から前記引取手段までに存在する前記中空糸膜の長さを、前記引取手段が引き取るあらかじめ設定された長さ以上長くする、<4>の中空糸膜シート状物の製造方法。
<7>前記引出手段が、2本のガイドロールの間において上下方向に移動可能な可動ロールであり、前記引取手段を用いて前記中空糸膜束を引き取る前に、前記2本のガイドロールの間に架け渡された前記中空糸膜を前記可動ロールによって押し下げることによって、前記引出手段の前後のガイドロールの間の距離に対して前記ガイドロールの間に存在する前記中空糸膜の長さを、前記引取手段が引き取るあらかじめ設定された長さ以上長くし、前記引取手段を用いて前記中空糸膜束を引き取る際には、前記可動ロールを前記中空糸膜と接触しないように退避させる、<4>の中空糸膜シート状物の製造方法。
<8>前記引取手段よりも前記中空糸膜束の搬送方向の上流側に存在する前記中空糸膜にかかる張力を、前記中空糸膜が下記許容範囲以上に伸長しないような張力とする、<1>〜<4>のいずれかの中空糸膜シート状物の製造方法。
許容範囲:前記中空糸膜シート状物における最長の中空糸膜の長さと最短の中空糸膜の長さとの差が、前記あらかじめ設定された長さに対して0.5%以下
<9>引揃手段を用いて、前記複数の中空糸膜を引き揃えてシート状の中空糸膜束とする、<1>〜<8>のいずれかの中空糸膜シート状物の製造方法。
<10>複数の中空糸膜が引き揃えられたシート状の中空糸膜束を引き取る、駆動ロールを有する引取手段の1つ以上と、前記中空糸膜束の幅方向にわたって前記中空糸膜同士が固定された固定部を形成する固定手段と、前記中空糸膜束をあらかじめ設定された長さだけ引き取るように前記引取手段を作動させ、あらかじめ設定された長さだけ前記中空糸膜束を引き取った後、前記引取手段を停止し、前記固定手段を作動させる制御手段とを備えた、中空糸膜シート状物の製造装置。
<11>前記固定部またはその近傍において前記中空糸膜束を切断する切断手段をさらに備えた、<10>の中空糸膜シート状物の製造装置。
<12>前記引取手段の少なくとも1つが、一対のロールから構成されるニップロール対である、<10>または<11>の中空糸膜シート状物の製造装置。
<13>前記引取手段が2つであり、前記固定手段が、前記2つの引取手段の間に配置された、<10>〜<12>のいずれかの中空糸膜シート状物の製造装置。
<14>前記中空糸膜が蓄えられた中空糸膜供給部と、前記中空糸膜供給部から複数の中空糸膜を引き出す引出手段とをさらに備え、前記引取手段が、前記引出手段によって引き出された前記複数の中空糸膜を、前記中空糸膜束として引き取るものである、<10>〜<13>のいずれかの中空糸膜シート状物の製造装置。
<15>前記制御手段が、前記引出手段から前記引取手段までの糸道の最短距離に対して前記引出手段から前記引取手段までに存在する前記中空糸膜の長さが1mm以上長くなるように、前記引出手段および前記引取手段を制御するものである、<14>の中空糸膜シート状物の製造装置。
<16>前記引出手段が、2本のガイドロールの間において上下方向に移動可能な可動ロールであり、前記制御手段が、前記引取手段を停止している間に、前記引出手段の前後のガイドロールの間の距離に対して前記ガイドロールの間に存在する前記中空糸膜の長さが、前記引取手段が引き取るあらかじめ設定された長さ以上長くなるまで、前記2本のガイドロールの間に架け渡された前記中空糸膜を押し下げるように、前記可動ロールを下方に移動させ、前記引取手段が作動している間は、前記可動ロールを前記中空糸膜と接触しないように退避させるものである、<14>の中空糸膜シート状物の製造装置。
<17>前記制御手段が、前記引取手段よりも前記中空糸膜束の搬送方向の上流側に存在する前記中空糸膜にかかる張力が、前記中空糸膜が下記許容範囲以上に伸長しないような張力となるように、前記引取手段を制御するものである、<10>〜<14>のいずれかの中空糸膜シート状物の製造装置。
許容範囲:前記中空糸膜シート状物における最長の中空糸膜の長さと最短の中空糸膜の長さとの差が、前記あらかじめ設定された長さに対して0.5%以下
<18>前記複数の中空糸膜を引き揃えてシート状の中空糸膜束とする引揃手段をさらに備えた、<10>〜<17>のいずれかの中空糸膜シート状物の製造装置。
本発明の中空糸膜シート状物の製造方法によれば、複雑な構造の製造装置が不要であり、中空糸膜シート状物の長さの変更が容易であり、1つの中空糸膜シート状物あたりの中空糸膜の数を増やしても生産性が低下しない。
本発明の中空糸膜シート状物の製造装置は、構造が単純である。本発明の中空糸膜シート状物の製造装置によれば、中空糸膜シート状物の長さの変更が容易であり、1つの中空糸膜シート状物あたりの中空糸膜の数を増やしても生産性が低下しない。
本発明の中空糸膜シート状物は、各中空糸膜の長さのバラツキが少ない。
中空糸膜シート状物の一例を示す正面図である。 本発明の第1実施形態における引取ステップを示す概略図である。 本発明の第1実施形態における固定ステップおよび切断ステップを示す概略図である。 本発明の第2実施形態における引取ステップを示す概略図である。 本発明の第2実施形態における固定ステップおよび切断ステップを示す概略図である。 本発明の第3実施形態における固定ステップ、切断ステップおよび引出ステップを示す概略図である。 本発明の第3実施形態における引取ステップを示す概略図である。
以下の用語の定義は、本明細書および特許請求の範囲にわたって適用される。
「駆動ロール」とは、モータ等の回転駆動源からの駆動力によって回転駆動可能とされたロールを意味する。
「フリーロール」とは、他のロールの回転、中空糸膜の搬送等に追随して回転する、回転駆動源を有しないロールを意味する。
「可動ロール」とは、移動手段等によって空間内を所定方向に移動可能とされたロールを意味する。
「あらかじめ設定された長さ」とは、最終的に得られる中空糸膜シート状物の目標とする長さを意味する。あらかじめ設定された長さは、任意の範囲で設定できる。
「糸道」とは、空間に各ロールを配して形成される、中空糸膜が搬送されるルートを意味する。
「引出手段(中空糸膜供給部)から引取手段までの糸道の最短距離」とは、空間に配された各ロールに中空糸膜を糸道に沿うように架け渡した後、中空糸膜に張力をかけて張った状態(弛緩していない状態)における、引出手段出口(中空糸膜供給部出口)から引取手段入口までの中空糸膜の長さを意味する。
「引出手段(中空糸膜供給部)から引取手段までに存在する中空糸膜の長さ」とは、引出手段出口(中空糸膜供給部出口)から引取手段入口までに存在する中空糸膜そのものの長さを意味する。
「許容範囲」とは、中空糸膜シート状物における最長の中空糸膜の長さと最短の中空糸膜の長さとの差(最長の長さ−最短の長さ)の、目標とする上限値を意味する。
「シート状」とは、複数の中空糸膜が長手方向に引き揃えられた状態を意味する。
「中空糸膜束」とは、複数の中空糸膜を意味する。
「中空糸膜シート状物の長さ」とは、中空糸膜シート状物を構成する中空糸膜の長手方向の長さを意味する。
「中空糸膜シート状物の幅方向」とは、中空糸膜シート状物を構成する中空糸膜の長手方向に直交する方向を意味する。
図中、駆動ロール中に示された矢印は、駆動ロールが回転駆動していることを示す。
<中空糸膜シート状物>
本発明の製造方法によって得られる中空糸膜シート状物は、複数の中空糸膜が引き揃えられたシート状の中空糸膜束と、中空糸膜束の中空糸膜の長手方向の両端部またはその近傍に形成された、中空糸膜同士の融着、接着樹脂、接着テープ、結束糸条、治具等によって中空糸膜同士を固定する固定部とを有する。
図1は、中空糸膜シート状物の一例を示す正面図である。
中空糸膜シート状物100は、複数の中空糸膜102が引き揃えられたシート状の中空糸膜束104と、中空糸膜束104の中空糸膜102の長手方向の両端部に中空糸膜束104の幅方向にわたって形成された、中空糸膜102同士の融着によって中空糸膜102同士を固定する固定部106とを有する。
中空糸膜102の材質としては、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、セルロース誘導体、ポリオレフィン(ポリエチレン、ポリプロピレン等)、フッ素系樹脂(ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等)、ポリアミド、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリアクリレート等のポリマーを主成分とする樹脂組成物が挙げられる。これらポリマーは、一部に置換基を導入したものであってもよい。樹脂組成物は、2種以上のポリマーを含んでいてもよい。樹脂組成物は、ポリビニルピロリドン等の炭化物を含んでいてもよい。
中空糸膜102は、濾過膜として使用可能なものであればよく、その孔径、空孔率、膜厚、外径等は特に限定されるものではない。中空糸膜102としては、例えば、外径が20〜4000μm、孔径が0.001〜5μm、空孔率が20〜90%、膜厚が5〜300μmの範囲のものが好ましい。中空糸膜102は、1本の糸条体として供給可能であればよく、モノフィラメントでもあってもよく、複数の中空糸膜が合糸されたマルチフィラメントであってもよい。
1つの中空糸膜シート状物100あたりの中空糸膜102の本数は、中空糸膜モジュールに要求される性能、中空糸膜モジュールのサイズ等に応じて適宜設定される。
中空糸膜シート状物100における最長の中空糸膜102の長さと最短の中空糸膜102の長さとの差(最長の長さ−最短の長さ)は、あらかじめ設定された長さに対して0.5%以下が好ましく、0.3%以下がより好ましい。前記差があらかじめ設定された長さに対して0.5%以下であれば、最終的に得られる中空糸膜モジュールにおける各中空糸膜102の長さのバラツキが少なくなる。その結果、中空糸膜モジュールの使用時に、弛んだ中空糸膜102と中空糸膜モジュールユニットのフレームとの摩擦による中空糸膜102の破損が抑えられる、弛んだ中空糸膜102同士の絡まりが抑えられる、緊張した中空糸膜102の数が減り、エアバブリングによる洗浄効果が十分に発揮できる等の効果が発揮される。
前記差があらかじめ設定された長さに対して0.5%以下である中空糸膜シート状物100は、例えば、後述する態様(β)における製造方法によって製造できる。
<中空糸膜シート状物の製造方法>
本発明の中空糸膜シート状物の製造方法は、下記の引取ステップ(S1)と、下記の固定ステップ(S2)と、下記の切断ステップ(S3)とを有する方法である。
(S1)駆動ロールを有する引取手段の1つ以上を用いて、複数の中空糸膜が引き揃えられたシート状の中空糸膜束をあらかじめ設定された長さだけ引き取るステップ。
(S2)あらかじめ設定された長さだけ中空糸膜束を引き取った後、引取手段を停止した状態にて、固定手段を用いて、中空糸膜束の幅方向にわたって中空糸膜同士が固定された固定部を形成するステップ。
(S3)固定部またはその近傍において中空糸膜束を切断するステップ。
本発明においては、(a)切断ステップ(S3)においては前回の固定ステップ(S2)で形成された固定部またはその近傍を切断するようにして、引取ステップ(S1)を行った後に、固定ステップ(S2)および切断ステップ(S3)を同時に行うことを繰り返し行う方法であってもよく;(b)引取ステップ(S1)、固定ステップ(S2)および切断ステップ(S3)を順に行うことを繰り返し行う方法であってよく;(c)引取ステップ(S1)および固定ステップ(S2)を繰り返し行った後、切断ステップ(S3)のみを繰り返し行う方法であってもよい。生産性の点からは、方法(a)が好ましい。
また、本発明の中空糸膜シート状物の製造方法は、大きく分けて、(α)引取手段よりも中空糸膜束の搬送方向の上流側に存在する中空糸膜が、張った状態にて引取手段によって引き取られる態様と;(β)引取手段よりも中空糸膜束の搬送方向の上流側に存在する中空糸膜が弛んだ状態にて引取手段によって引き取られる態様とに分けられる。各中空糸膜の長さのバラツキが少ない中空糸膜シート状物が得られる点から、態様(β)が好ましい。
以下、態様(α)における方法(a)すなわち第1実施形態、ならびに態様(β)における方法(a)すなわち第2実施形態および第3実施形態を示しながら、本発明の中空糸膜シート状物の製造方法を詳しく説明する。
<第1実施形態>
(中空糸膜シート状物の製造装置)
図2および図3は、本発明の第1実施形態に用いられる中空糸膜シート状物の製造装置を示す概略図である。具体的には、図2は、本発明の第1実施形態における引取ステップ(S1)を示す概略図であり、図3は、本発明の第1実施形態における固定ステップ(S2)および切断ステップ(S3)を示す概略図である。
製造装置1は、中空糸膜102が蓄えられた中空糸膜供給部10と;中空糸膜供給部10から複数の中空糸膜102を引き出す、上下に平行に配された2本の駆動ロール12(引出手段)と;駆動ロール12に対して中空糸膜102の搬送方向の上流側および下流側に配された、複数の中空糸膜102を引き揃えてシート状の中空糸膜束104とする複数のガイドロール14(引揃手段)と;駆動ロール12によって引き出された複数の中空糸膜102をガイドロール14によって引き揃えてなるシート状の中空糸膜束104を引き取る第1ニップロール対16(引取手段)と;第1ニップロール対16によって引き取られたシート状の中空糸膜束104をさらに引き取る第2ニップロール対18(引取手段)と;第1ニップロール対16と第2ニップロール対18との間に配置された、中空糸膜束104の幅方向にわたって中空糸膜102同士が固定された固定部106をわずかな間隙を設けて2箇所形成するインパルスヒータ20(固定手段)と;第2ニップロール対18よりも中空糸膜102の搬送方向の下流側に配置された、2箇所の固定部106の間隙において中空糸膜束104を切断する超音波カッタ22(切断手段)と;超音波カッタ22によって中空糸膜束104を切断して得られた中空糸膜シート状物100を製造装置1外に搬出するベルトコンベア24(搬出手段)と;中空糸膜束104をあらかじめ設定された長さだけ引き取るように第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を作動させ、あらかじめ設定された長さだけ中空糸膜束104を引き取った後、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を停止し、インパルスヒータ20および超音波カッタ22を作動させる制御手段(図示略)とを備える。
中空糸膜供給部:
中空糸膜供給部10は、クリール(図示略)を備えたクリールスタンド(図示略)と、クリールスタンドにセットされたボビン10aと、ボビン10aの空転を防止するためにボビン10aにあらかじめ設定されたトルクを付与するブレーキ(図示略)とを有する。クリール、ボビン10aおよびブレーキは、中空糸膜シート状物100を構成する中空糸膜102の本数分必要である。
引出手段:
駆動ロール12は、2本の駆動ロール12にS字状に架け渡された複数の中空糸膜102が駆動ロール12の周面に接した状態にて、駆動ロール12を回転駆動することによって、中空糸膜供給部10から複数の中空糸膜102を引き出すものである。駆動ロール12には、モータ等の回転駆動源が接続されている。
駆動ロール12の周面の材質は、中空糸膜102の表面を傷付けず、かつ中空糸膜102が滑らないような材質が好ましく、具体的には、金属が好ましい。
駆動ロール12の周面は、中空糸膜102の表面を傷付けず、かつ中空糸膜102が滑らないようにする点から、表面粗さが小さいこと(算術平均粗さRa:6.3μm以下、JIS B 0601:2001)が好ましく、鏡面状に仕上げられていることがより好ましい。
駆動ロール12の周面には、中空糸膜102の間隔にバラツキを生じさせないように、周方向に延びる複数の溝を形成してもよい。
引揃手段:
複数のガイドロール14は、中空糸膜供給部10から引き出されて、第1ニップロール対16に引き取られるまでの間に、複数の中空糸膜102の間隔を徐々に狭めることによって、複数の中空糸膜102を引き揃えてシート状の中空糸膜束104とするものである。
複数のガイドロール14のうち、少なくとも1つのガイドロール14は、間隔調整用ロール(間隔調整手段)であることが好ましい。
間隔調整用ロールの周面には、周方向に延びる、中空糸膜シート状物100における中空糸膜102の間隔と同じ間隔で、かつ独立して周方向に平行に延びる複数の溝が形成されている。
溝の間隔は、中空糸膜102の直径および中空糸膜シート状物100の集積密度に応じて決められる。
溝の幅は、隣接する中空糸膜102同士の接触による品質低下、間隔のズレ、絡まり等が発生しにくくなる点から、中空糸膜102の直径に対して一回り(1〜3%)以上広いことが好ましい。
溝の形状は、周方向に直交する断面において、半円状であってもよく、V字状であってもよく、底辺が短い台形状であってもよい。中空糸膜102と溝とがより密着する点から、半円状が好ましい。
引取手段:
第1ニップロール対16は、ガイドロール14によって引き揃えられたシート状の中空糸膜束104を、後述する制御手段で制御されることによってあらかじめ設定された長さだけ引き取るものである。
第1ニップロール対16は、駆動ロール16aと、フリーロール16bとを有する。駆動ロール16aには、モータ等の回転駆動源が接続されている。
第2ニップロール対18は、第1ニップロール対16によって引き取られたシート状の中空糸膜束104をさらに引き取ることによって、第1ニップロール対16と第2ニップロール対18との間でシート状の中空糸膜束104を張った状態にし、中空糸膜束104における中空糸膜102の間隔にバラツキが生じたり、中空糸膜102が弛んで中空糸膜102の長さにバラツキが生じたりすることを抑えるものである。
第2ニップロール対18は、駆動ロール18aと、フリーロール18bとを有する。駆動ロール18aには、モータ等の回転駆動源が接続されている。
ニップロール対における各ロールの周面の材質としては、ニップ荷重を付与した際に適度に変形するものが好ましく、各種ゴム(ウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、天然ゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム等)、各種ゴム製のスポンジ、軟質ポリウレタン、軟質ポリ塩化ビニル、発泡体(ポリエチレン、ポリスチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体等)が挙げられる。
固定手段:
インパルスヒータ20は、圧着レバー20aと、シール受け台20bとを有するものである。中空糸膜束104を圧着レバー20aとシール受け台20bとで挟み、シール受け台20bに設けられたヒータ(図示略)によって中空糸膜102の表面を溶融させ、中空糸膜束104の幅方向にわたって中空糸膜102同士を融着することによって、中空糸膜102同士が固定された固定部106をわずかな間隙を設けて2箇所形成する。
インパルスヒータ20は、第1ニップロール対16と第2ニップロール対18との間に配置される。このように配置することによって、第1ニップロール対16と第2ニップロール対18との間でシート状の中空糸膜束104を張った状態で、固定部106を形成できる。そのため、中空糸膜束104における中空糸膜102の間隔のバラツキや中空糸膜102の長さのバラツキが抑えられた状態で、固定部106を形成できる。
切断手段:
超音波カッタ22は、インパルスヒータ20よりも中空糸膜102の搬送方向の下流側に、インパルスヒータ20から中空糸膜シート状物100のあらかじめ設定された長さと同じ距離をあけて配置される。このように配置することによって、後述する制御手段によって第1ニップロール対16および第2ニップロール対18にあらかじめ設定された長さだけ中空糸膜束104を引き取らせた後、インパルスヒータ20によって中空糸膜束104に固定部106を形成する際、前回の固定ステップ(S2)で形成された固定部106がちょうど超音波カッタ22に位置することになる。そのため、インパルスヒータ20による2箇所の固定部106の形成と、超音波カッタ22による2箇所の固定部106の間隙における中空糸膜束104の切断とを同時に行うことができる。
搬出手段:
ベルトコンベア24は、超音波カッタ22によって中空糸膜束104を切断して得られた中空糸膜シート状物100を、超音波カッタ22付近に滞留させることなく、製造装置1外に搬出するものである。
ベルトコンベア24は、駆動ロール24aと、フリーロール24bと、駆動ロール24aおよびフリーロール24bに架け渡されたエンドレスベルト24cとを有する。駆動ロール24aには、モータ等の回転駆動源が接続されている。
張力測定手段:
製造装置1は、駆動ロール12と第1ニップロール対16との間に存在する中空糸膜102にかかる張力を測定する張力測定手段(図示略)をさらに備えていてもよい。
張力測定手段は、駆動ロール12と第1ニップロール対16との間に設けられる。
張力測定手段としては、磁気増幅式テンションメータ、ばね変位式テンションメータ、空気圧式テンションメータ等が挙げられる。
制御手段:
制御手段(図示略)は、第1ニップロール対16、第2ニップロール対18、インパルスヒータ20および超音波カッタ22を制御することによって、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18によってあらかじめ設定された長さだけ中空糸膜束104を引き取らせ、その後、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を停止した状態で、インパルスヒータ20および超音波カッタ22を作動させ、インパルスヒータ20によって中空糸膜束104に2箇所の固定部106を形成すると同時に、超音波カッタ22によって前回の固定ステップ(S2)で形成された2箇所の固定部106の間隙における中空糸膜束104を切断するものである。
また、制御手段は、駆動ロール12と第1ニップロール対16との間に存在する中空糸膜102にかかる張力が、中空糸膜102が下記許容範囲以上に伸長しないような張力となるように、張力測定手段からの張力情報に基づいて駆動ロール12および第1ニップロール対16の回転速度を制御するものであってもよい。このように制御することによって、中空糸膜シート状物100における各中空糸膜102の長さのバラツキが少なくなる。
許容範囲:中空糸膜シート状物100における最長の中空糸膜102の長さと最短の中空糸膜102の長さとの差の許容範囲。
制御手段は、処理部(図示略)とインターフェイス部(図示略)と記憶部(図示略)とを備える。
インターフェイス部は、駆動ロール12の回転駆動源、第1ニップロール対16の駆動ロール16aの回転駆動源、第2ニップロール対18の駆動ロール18aの回転駆動源、インパルスヒータ20、超音波カッタ22、ベルトコンベア24の駆動ロール24aの回転駆動源および張力測定手段と、処理部との間を電気的に接続するものである。
処理部は、記憶部に記憶された設定(中空糸膜シート状物100のあらかじめ設定された長さ、駆動ロール12と第1ニップロール対16との間に存在する中空糸膜102にかかる張力の上限値、各駆動ロールの回転速度、インパルスヒータ20や超音波カッタ22の作動時間等)等に基づいて各手段を制御するものである。
なお、処理部は専用のハードウエアにより実現されるものであってもよく、また、処理部はメモリおよび中央演算装置(CPU)によって構成され、処理部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
また、制御手段には、周辺機器として、入力装置、表示装置等が接続されるものとする。ここで、入力装置とは、ディスプレイタッチパネル、スイッチパネル、キーボード等の入力デバイスのことをいい、表示装置とは、CRT、液晶表示装置等のことをいう。
(中空糸膜シート状物の製造方法)
以下、図面を参照しながら、製造装置1を用いた本発明の第1実施形態に係る中空糸膜シート状物の製造方法について説明する。
本発明の第1実施形態に係る中空糸膜シート状物の製造方法は、下記の引取ステップ(S1)と、下記の固定ステップ(S2)と、下記の切断ステップ(S3)とを有する。
(S1)駆動ロール12を用いて、中空糸膜供給部10から複数の中空糸膜102を引き出し、複数のガイドロール14を用いて、引き出された複数の中空糸膜102を引き揃えてシート状の中空糸膜束104とし、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を用いて、中空糸膜束104を引き取るステップ。
(S2)あらかじめ設定された長さだけ中空糸膜束104を引き取った後、駆動ロール12、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を停止した状態にて、インパルスヒータ20を用いて、中空糸膜束104の幅方向にわたって中空糸膜102同士が固定された2箇所の固定部106を形成するステップ。
(S3)超音波カッタ22を用いて2箇所の固定部106の間隙において中空糸膜束104を切断するステップ。
第1実施形態においては、切断ステップ(S3)においては前回の固定ステップ(S2)で形成された2箇所の固定部106の間隙を切断するようにして、引取ステップ(S1)を行った後に、固定ステップ(S2)および切断ステップ(S3)を同時に行うという一連の流れを繰り返し行う。
引取ステップ(S1):
図2は、本発明の第1実施形態における引取ステップ(S1)を示す概略図である。
駆動ロール12を回転駆動させて、中空糸膜供給部10から複数の中空糸膜102を引き出す。ボビン10aのぞれぞれには、ボビン10aの空転を防止するため、ブレーキによってあらかじめ設定されたトルクが付与されているため、中空糸膜供給部10と駆動ロール12との間の中空糸膜102には張力がかかっている。
中空糸膜供給部10と駆動ロール12との間の中空糸膜102にかかる張力は、中空糸膜102の材質、剛性、外径等によって適宜設定され、0.098〜9.8Nが好ましく、0.49〜7.35Nがより好ましく、0.98〜4.9Nがさらに好ましい。張力が低すぎると、駆動ロール12の停止時に慣性力によって、ボビン10aから中空糸膜102が過度に巻き出されたり、中空糸膜102がガイドロール14から外れたりするおそれがある。張力が高すぎると、中空糸膜102が損傷するおそれがある。
中空糸膜供給部10から引き出された複数の中空糸膜102は、第1ニップロール対16に引き取られるまでの間に、複数のガイドロール14を通過することによって、複数の中空糸膜102の間隔が徐々に狭められ、引き揃えられてシート状の中空糸膜束104となる。
第1ニップロール対16の駆動ロール16aを回転駆動させることによって、複数の中空糸膜102が複数のガイドロール14を通過して引き揃えられてなる中空糸膜束104が、あらかじめ設定された長さだけ引き取られる。
この際、駆動ロール12と第1ニップロール対16との間に存在する中空糸膜102にかかる張力を、中空糸膜102が下記許容範囲以上に伸長しないような張力とすることが好ましい。このことによって、中空糸膜シート状物100における各中空糸膜102の長さのバラツキが少なくなる。
許容範囲:中空糸膜シート状物100における最長の中空糸膜102の長さと最短の中空糸膜102の長さとの差の許容範囲。
第2ニップロール対18の駆動ロール18aを回転駆動させることによって、第1ニップロール対16によって引き取られたシート状の中空糸膜束104がさらに引き取られる。このことによって、第1ニップロール対16と第2ニップロール対18との間でシート状の中空糸膜束104が、張った状態とされ、中空糸膜束104における中空糸膜102の間隔にバラツキが生じた入り、中空糸膜102が弛んで中空糸膜102の長さにバラツキが生じたりすることが抑えられる。
ベルトコンベア24の駆動ロール24aを回転駆動させることによって、直前の切断ステップ(S3)において中空糸膜束104を切断して得られた中空糸膜シート状物100が、超音波カッタ22付近に滞留することなく、製造装置1外に搬出される。
固定ステップ(S2)、切断ステップ(S3):
図3は、本発明の第1実施形態における固定ステップ(S2)および切断ステップ(S3)を示す概略図である。
第1ニップロール対16および第2ニップロール対18によってあらかじめ設定された長さだけ中空糸膜束104を引き取った後、駆動ロール12、第1ニップロール対16の駆動ロール16a、第2ニップロール対18の駆動ロール18aおよびベルトコンベア24の駆動ロール24aの回転駆動を停止する。
インパルスヒータ20を作動させると、中空糸膜束104が圧着レバー20aとシール受け台20bとで挟まれ、シール受け台20bに設けられたヒータによって中空糸膜102の表面が溶融される。これによって、中空糸膜束104の幅方向にわたって中空糸膜102同士を融着され、中空糸膜束104の幅方向にわたって中空糸膜102同士が固定された固定部106がわずかな間隙を設けて2箇所形成される。
この際、第1ニップロール対16と第2ニップロール対18との間のシート状の中空糸膜束104は、張った状態となっている。そのため、第1ニップロール対16と第2ニップロール対18との間にインパルスヒータ20を配置することによって、中空糸膜束104における中空糸膜102の間隔のバラツキや中空糸膜102の長さのバラツキが抑えられた状態で、固定部106を形成できる。
引取ステップ(S1)において、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18にあらかじめ設定された長さだけ中空糸膜束104を引き取らせることによって、切断ステップ(S3)において、インパルスヒータ20よりも中空糸膜102の搬送方向の下流側に、インパルスヒータ20から中空糸膜シート状物100のあらかじめ設定された長さと同じ距離をあけて配置された超音波カッタ22の真下に、前回の固定ステップ(S2)で形成された2箇所の固定部106の間隙がちょうどに位置することになる。この状態にて、超音波カッタ22を作動させると、2箇所の固定部106の間隙において中空糸膜束104が切断される。
インパルスヒータ20による2箇所の固定部106の形成と、超音波カッタ22による2箇所の固定部106の間隙における中空糸膜束104の切断とが完了した後、再び引取ステップ(S1)を開始する。
(作用機序)
以上説明した第1実施形態にあっては、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を用いて、複数の中空糸膜102が引き揃えられたシート状の中空糸膜束104をあらかじめ設定された長さだけ引き取り、あらかじめ設定された長さだけ中空糸膜束104を引き取った後、インパルスヒータ20を用いて、中空糸膜束104の幅方向にわたって中空糸膜102同士が固定された2箇所の固定部106を形成し、2箇所の固定部106の間隙において中空糸膜束104を切断しているため、製造装置の構造を単純にできる。そのため、従来のような複雑な構造の製造装置を用いることなく、中空糸膜シート状物100を製造できる。
また、中空糸膜シート状物100の長さを、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18による引き取りの長さによって決定している。そのため、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18における回転を調節するだけで、中空糸膜シート状物100の長さを容易に変更できる。
また、シート状の中空糸膜束104の状態で必要本数の中空糸膜102をまとめて引き取っているため、1つの中空糸膜シート状物100あたりの中空糸膜102の数を増やしても製造時間が変わることなく、生産性が低下しない。
また、以上説明した第1実施形態にあっては、引取手段として第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を用いているため、中空糸膜束104を張った状態で、固定部106を形成できる。そのため、中空糸膜束104における中空糸膜102の間隔のバラツキや中空糸膜102の長さのバラツキが抑えられた状態で、固定部106を形成できる。
また、以上説明した第1実施形態にあっては、インパルスヒータ20が、第1ニップロール対16と第2ニップロール対18との間に配置されているため、第1ニップロール対16と第2ニップロール対18との間でシート状の中空糸膜束104を張った状態で、固定部106を形成できる。そのため、中空糸膜束104における中空糸膜102の間隔のバラツキや中空糸膜102の長さのバラツキが抑えられた状態で、固定部106を形成できる。
また、以上説明した第1実施形態にあっては、駆動ロール12を用いて、中空糸膜供給部10から複数の中空糸膜102を引き出し、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を用いて、駆動ロール12によって引き出された複数の中空糸膜102を、中空糸膜束104として引き取っているため、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18によって中空糸膜供給部10から複数の中空糸膜102を直接引き出す必要がない。そのため、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18は、駆動ロール12から送り出される中空糸膜102の搬送速度に同期して中空糸膜束104を引き取るだけでよいので、大きな回転駆動力および大きなニップ圧が必要ない。そのため、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18における中空糸膜102の変形や破損が抑えられる。
また、駆動ロール12を配置することによって、駆動ロール12と第1ニップロール対16との間で、中空糸膜102にかかる張力を調整しやすくなる。
また、以上説明した第1実施形態にあっては、駆動ロール12と第1ニップロール対16との間に存在する中空糸膜102にかかる張力を、中空糸膜102が上述した許容範囲以上に伸長しないような張力とした場合、中空糸膜シート状物100における各中空糸膜102の長さのバラツキが少なくなる。
また、以上説明した第1実施形態にあっては、複数のガイドロール14を用いて、複数の中空糸膜102を引き揃えてシート状の中空糸膜束104としているため、中空糸膜束104における中空糸膜102の間隔のバラツキが抑えられる。
なお、第1実施形態には、下記の問題がある。
・駆動ロール12と第1ニップロール対16との間に存在する中空糸膜102にかかる張力を調整するために、張力測定手段を設ける必要がある。
・駆動ロール12と第1ニップロール対16との間に存在する中空糸膜102にかかる張力を調整しているものの、駆動ロール12と第1ニップロール対16との間に存在する中空糸膜102には、張った状態になる程度の張力がかかっている。そのため、中空糸膜ごとに伸長のしやすさが異なる場合、それぞれ異なる伸長状態にある複数の中空糸膜102を、あらかじめ設定された長さで引き取り、固定した後に切断した際、伸長状態から解放された複数の中空糸膜102が、それぞれ異なる度合いで収縮するため、各中空糸膜102の長さにバラツキが生じやすい。
以下、これらの問題を解決する第2実施形態および第3実施形態について説明する。
<第2実施形態>
(中空糸膜シート状物の製造装置)
図4および図5は、本発明の第2実施形態に用いられる中空糸膜シート状物の製造装置を示す概略図である。具体的には、図4は、本発明の第2実施形態における引取ステップ(S1)を示す概略図であり、図5は、本発明の第2実施形態における固定ステップ(S2)および切断ステップ(S3)を示す概略図である。
製造装置2は、中空糸膜102が蓄えられた中空糸膜供給部10と;中空糸膜供給部10から複数の中空糸膜102を引き出す、上下に平行に配された2本の駆動ロール12(引出手段)と;駆動ロール12に対して中空糸膜102の搬送方向の上流側および下流側に配された、複数の中空糸膜102を引き揃えてシート状の中空糸膜束104とする複数のガイドロール14(引揃手段)と;駆動ロール12によって引き出された複数の中空糸膜102をガイドロール14によって引き揃えてなるシート状の中空糸膜束104を引き取る第1ニップロール対16(引取手段)と;第1ニップロール対16によって引き取られたシート状の中空糸膜束104をさらに引き取る第2ニップロール対18(引取手段)と;第1ニップロール対16と第2ニップロール対18との間に配置された、中空糸膜束104の幅方向にわたって中空糸膜102同士が固定された固定部106をわずかな間隙を設けて2箇所形成するインパルスヒータ20(固定手段)と;第2ニップロール対18よりも中空糸膜102の搬送方向の下流側に配置された、2箇所の固定部106の間隙において中空糸膜束104を切断する超音波カッタ22(切断手段)と;超音波カッタ22によって中空糸膜束104を切断して得られた中空糸膜シート状物100を製造装置1外に搬出するベルトコンベア24(搬出手段)と;中空糸膜束104をあらかじめ設定された長さだけ引き取るように第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を作動させ、あらかじめ設定された長さだけ中空糸膜束104を引き取った後、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を停止し、インパルスヒータ20および超音波カッタ22を作動させる制御手段(図示略)とを備える。
以下、第1実施形態と同じ構成のものについては、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
中空糸膜供給部:
中空糸膜供給部10は、第1実施形態と同じ構成のものである。
引出手段:
駆動ロール12は、第1実施形態と同じ構成のものである。
後段の駆動ロール12と第1ニップロール対16との間における中空糸膜102の張力低下に起因して、中空糸膜102が駆動ロール12の周面から浮き上がってしまう場合には、中空糸膜102を安定して搬送するために、後段の駆動ロール12との間で中空糸膜102を軽く挟むようにフリーロール13を配置してもよい。
なお、フリーロール13は、中空糸膜102に完全に接触させる必要はなく、駆動ロール12の溝から中空糸膜102が外れない程度に、駆動ロール12から離してもよい。また、中空糸膜102が損傷しない範囲において、フリーロール13の代わりに、回転不能なバーを配置してもよい。
引揃手段:
複数のガイドロール14は、第1実施形態と同じ構成のものである。
なお、駆動ロール12から第1ニップロール対16までに存在する中空糸膜102が大きく弛んだ場合、中空糸膜102が接触しないガイドロール14が存在することもある。
引取手段:
第1ニップロール対16および第2ニップロール対18は、第1実施形態と同じ構成のものである。
固定手段:
インパルスヒータ20は、第1実施形態と同じ構成のものである。
切断手段:
超音波カッタ22は、第1実施形態と同じ構成のものである。
搬出手段:
ベルトコンベア24は、第1実施形態と同じ構成のものである。
制御手段:
制御手段(図示略)は、第1ニップロール対16、第2ニップロール対18、インパルスヒータ20および超音波カッタ22を制御することによって、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18によってあらかじめ設定された長さだけ中空糸膜束104を引き取らせ、その後、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を停止した状態で、インパルスヒータ20および超音波カッタ22を作動させ、インパルスヒータ20によって中空糸膜束104に2箇所の固定部106を形成すると同時に、超音波カッタ22によって前回の固定ステップ(S2)で形成された2箇所の固定部106の間隙における中空糸膜束104を切断するものである。
また、制御手段は、後段の駆動ロール12から第1ニップロール対16までの糸道の最短距離に対して後段の駆動ロール12から第1ニップロール対16までに存在する中空糸膜102の長さが1mm以上(好ましくは5mm以上、より好ましくは10mm以上、さらに好ましくは50mm以上、特に好ましくは100mm以上)長くなるように、駆動ロール12および第1ニップロール対16の回転速度を制御するものである。このように制御することによって、中空糸膜シート状物100における各中空糸膜102の長さのバラツキが少なくなる。長くする長さの上限値は、弛んだ中空糸膜102が床や他のロールに接触したり、他の中空糸膜102と絡んだりしないようにする点から、50mm以下が好ましく、100mm以下がより好ましく、500mm以下がさらに好ましい。
制御手段は、処理部(図示略)とインターフェイス部(図示略)と記憶部(図示略)とを備える。
インターフェイス部は、駆動ロール12の回転駆動源、第1ニップロール対16の駆動ロール16aの回転駆動源、第2ニップロール対18の駆動ロール18aの回転駆動源、インパルスヒータ20、超音波カッタ22およびベルトコンベア24の駆動ロール24aの回転駆動源と、処理部との間を電気的に接続するものである。
処理部は、記憶部に記憶された設定(中空糸膜シート状物100のあらかじめ設定された長さ、各駆動ロールの回転速度、インパルスヒータ20や超音波カッタ22の作動時間等)等に基づいて各手段を制御するものである。
なお、処理部は専用のハードウエアにより実現されるものであってもよく、また、処理部はメモリおよび中央演算装置(CPU)によって構成され、処理部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
また、制御手段には、周辺機器として、入力装置、表示装置等が接続されるものとする。
(中空糸膜シート状物の製造方法)
以下、図面を参照しながら、製造装置2を用いた本発明の第2実施形態に係る中空糸膜シート状物の製造方法について説明する。
本発明の第2実施形態に係る中空糸膜シート状物の製造方法は、下記の引取ステップ(S1)と、下記の固定ステップ(S2)と、下記の切断ステップ(S3)とを有する。
(S1)駆動ロール12を用いて、中空糸膜供給部10から複数の中空糸膜102を引き出し、複数のガイドロール14を用いて、引き出された複数の中空糸膜102を引き揃えてシート状の中空糸膜束104とし、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を用いて、中空糸膜束104を引き取るステップ。
(S2)あらかじめ設定された長さだけ中空糸膜束104を引き取った後、駆動ロール12、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を停止した状態にて、インパルスヒータ20を用いて、中空糸膜束104の幅方向にわたって中空糸膜102同士が固定された2箇所の固定部106を形成するステップ。
(S3)超音波カッタ22を用いて2箇所の固定部106の間隙において中空糸膜束104を切断するステップ。
第2実施形態においては、切断ステップ(S3)においては前回の固定ステップ(S2)で形成された2箇所の固定部106の間隙を切断するようにして、引取ステップ(S1)を行った後に、固定ステップ(S2)および切断ステップ(S3)を同時に行うという一連の流れを繰り返し行う。
以下、第1実施形態と操作および好ましい態様が同じものについては、詳しい説明を省略する。
引取ステップ(S1):
図4は、本発明の第2実施形態における引取ステップ(S1)を示す概略図である。
第2実施形態においては、後段の駆動ロール12から第1ニップロール対16までの糸道の最短距離に対して後段の駆動ロール12から第1ニップロール対16までに存在する中空糸膜102の長さを1mm以上(好ましくは5mm以上、より好ましくは10mm以上、さらに好ましくは50mm以上、特に好ましくは100mm以上)長くする。このことによって、中空糸膜シート状物100における各中空糸膜102の長さのバラツキが少なくなる。長くする長さの上限値は、弛んだ中空糸膜102が床や他のロールに接触したり、他の中空糸膜102と絡んだりしないようにする点から、50mm以下が好ましく、100mm以下がより好ましく、500mm以下がさらに好ましい。
引取ステップ(S1)は、後段の駆動ロール12から第1ニップロール対16までの糸道の最短距離に対して後段の駆動ロール12から第1ニップロール対16までに存在する中空糸膜102の長さを1mm以上長くする以外は、第1実施形態と同じである。
固定ステップ(S2)、切断ステップ(S3):
図5は、本発明の第2実施形態における固定ステップ(S2)および切断ステップ(S3)を示す概略図である。
固定ステップ(S2)および切断ステップ(S3)は、第1実施形態と同じである。
(作用機序)
以上説明した第2実施形態にあっては、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を用いて、複数の中空糸膜102が引き揃えられたシート状の中空糸膜束104をあらかじめ設定された長さだけ引き取り、あらかじめ設定された長さだけ中空糸膜束104を引き取った後、インパルスヒータ20を用いて、中空糸膜束104の幅方向にわたって中空糸膜102同士が固定された2箇所の固定部106を形成し、2箇所の固定部106の間隙において中空糸膜束104を切断しているため、製造装置の構造を単純にできる。そのため、従来のような複雑な構造の製造装置を用いることなく、中空糸膜シート状物100を製造できる。
また、中空糸膜シート状物100の長さを、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18による引き取りの長さによって決定している。そのため、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18における回転を調節するだけで、中空糸膜シート状物100の長さを容易に変更できる。
また、シート状の中空糸膜束104の状態で必要本数の中空糸膜102をまとめて引き取っているため、1つの中空糸膜シート状物100あたりの中空糸膜102の数を増やしても製造時間が変わることなく、生産性が低下しない。
また、以上説明した第2実施形態にあっては、引取手段として第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を用いているため、第1ニップロール対16と第2ニップロール対18との間でシート状の中空糸膜束104を張った状態で、固定部106を形成できる。そのため、中空糸膜束104における中空糸膜102の間隔のバラツキや中空糸膜102の長さのバラツキが抑えられた状態で、固定部106を形成できる。
また、以上説明した第2実施形態にあっては、インパルスヒータ20が、第1ニップロール対16と第2ニップロール対18との間に配置されているため、第1ニップロール対16と第2ニップロール対18との間でシート状の中空糸膜束104を張った状態で、固定部106を形成できる。そのため、中空糸膜束104における中空糸膜102の間隔のバラツキや中空糸膜102の長さのバラツキが抑えられた状態で、固定部106を形成できる。
また、以上説明した第2実施形態にあっては、駆動ロール12を用いて、中空糸膜供給部10から複数の中空糸膜102を引き出し、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を用いて、駆動ロール12によって引き出された複数の中空糸膜102を、中空糸膜束104として引き取っているため、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18によって中空糸膜供給部10から複数の中空糸膜102を直接引き出す必要がない。そのため、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18は、駆動ロール12から送り出される中空糸膜102の搬送速度に同期して中空糸膜束104を引き取るだけでよいので、大きな回転駆動力および大きなニップ圧が必要ない。そのため、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18における中空糸膜102の変形や破損が抑えられる。
また、駆動ロール12を配置することによって、駆動ロール12と第1ニップロール対16との間で、中空糸膜102の長さを調整しやすくなる。
また、以上説明した第2実施形態にあっては、後段の駆動ロール12から第1ニップロール対16までの糸道の最短距離に対して後段の駆動ロール12から第1ニップロール対16までに存在する中空糸膜102の長さを1mm以上長くしている。そのため、中空糸膜102にほとんど張力がかからなくなり、伸長がない状態で複数の中空糸膜102を、あらかじめ設定された長さで引き取ることになる。そのため、複数の中空糸膜102を固定した後に切断した際、複数の中空糸膜102がほとんど収縮しない。そのため、中空糸膜シート状物100における各中空糸膜102の長さのバラツキが少なくなる。
また、駆動ロール12と第1ニップロール対16との間に存在する中空糸膜102にかかる張力を調整する必要がなくなるため、張力測定手段が不要になる。
また、以上説明した第2実施形態にあっては、複数のガイドロール14を用いて、複数の中空糸膜102を引き揃えてシート状の中空糸膜束104としているため、中空糸膜束104における中空糸膜102の間隔のバラツキが抑えられる。
なお、第2実施形態には、下記の問題がある。
・中空糸膜102を供給する各ボビン10aの巻量、各ボビン10aのブレーキ強度等によって、中空糸膜供給部10と駆動ロール12との間の中空糸膜102にかかる張力は、中空糸膜102ごとに若干異なる。そのため、駆動ロール12から送り出される中空糸膜102の搬送速度も、中空糸膜102ごとに若干異なる。そのため、引取ステップ(S1)を行った後に、固定ステップ(S2)および切断ステップ(S3)を同時に行うという一連の流れを繰り返し行うことによって、しだいに、後段の駆動ロール12から第1ニップロール対16までに存在する中空糸膜102の長さが、中空糸膜102ごとに大きく異なってくる。このような場合、一旦製造を停止して、後段の駆動ロール12から第1ニップロール対16までに存在する各中空糸膜102の長さを揃える作業が必要になる。
以下、この問題を解決する第3実施形態について説明する。
<第3実施形態>
(中空糸膜シート状物の製造装置)
図6および図7は、本発明の第3実施形態に用いられる中空糸膜シート状物の製造装置を示す概略図である。具体的には、図6は、本発明の第3実施形態における固定ステップ(S2)、切断ステップ(S3)および引出ステップ(S4)を示す概略図であり、図7は、本発明の第3実施形態における引取ステップ(S1)を示す概略図である。
製造装置3は、中空糸膜102が蓄えられた中空糸膜供給部10と;中空糸膜供給部10から複数の中空糸膜102を引き出す、2本のガイドロール14の間において上下方向に移動可能な可動ロール26(引出手段)と;可動ロール26に対して中空糸膜102の搬送方向の上流側および下流側に配された、複数の中空糸膜102を引き揃えてシート状の中空糸膜束104とする複数のガイドロール14(引揃手段)と;可動ロール26によって引き出された複数の中空糸膜102をガイドロール14によって引き揃えてなるシート状の中空糸膜束104を引き取る第1ニップロール対16(引取手段)と;第1ニップロール対16によって引き取られたシート状の中空糸膜束104をさらに引き取る第2ニップロール対18(引取手段)と;第1ニップロール対16と第2ニップロール対18との間に配置された、中空糸膜束104の幅方向にわたって中空糸膜102同士が固定された固定部106をわずかな間隙を設けて2箇所形成するインパルスヒータ20(固定手段)と;第2ニップロール対18よりも中空糸膜102の搬送方向の下流側に配置された、2箇所の固定部106の間隙において中空糸膜束104を切断する超音波カッタ22(切断手段)と;超音波カッタ22によって中空糸膜束104を切断して得られた中空糸膜シート状物100を製造装置1外に搬出するベルトコンベア24(搬出手段)と;中空糸膜束104をあらかじめ設定された長さだけ引き取るように第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を作動させ、あらかじめ設定された長さだけ中空糸膜束104を引き取った後、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を停止し、インパルスヒータ20および超音波カッタ22を作動させる制御手段(図示略)とを備える。
以下、第1実施形態と同じ構成のものについては、同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
中空糸膜供給部:
中空糸膜供給部10は、第1実施形態と同じ構成のものである。
引出手段:
可動ロール26は、上下方向に延びるガイドレール(移動手段)(図示略)によって上下方向に移動可能とされている。
可動ロール26は、可動ロール26の前後のガイドロール14の間に架け渡された中空糸膜102を押し下げるように、可動ロール26を下方に移動させることによって、中空糸膜供給部10から複数の中空糸膜102を引き出すものである。
引揃手段:
複数のガイドロール14は、第1実施形態と同じ構成のものである。
ただし、可動ロール26の前後のガイドロール14は、ほぼ同じ高さとなるように配される。
引取手段:
第1ニップロール対16および第2ニップロール対18は、第1実施形態と同じ構成のものである。
固定手段:
インパルスヒータ20は、第1実施形態と同じ構成のものである。
切断手段:
超音波カッタ22は、第1実施形態と同じ構成のものである。
搬出手段:
ベルトコンベア24は、第1実施形態と同じ構成のものである。
制御手段:
制御手段(図示略)は、第1ニップロール対16、第2ニップロール対18、インパルスヒータ20および超音波カッタ22を制御することによって、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18によってあらかじめ設定された長さだけ中空糸膜束104を引き取らせ、その後、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を停止した状態で、インパルスヒータ20および超音波カッタ22を作動させ、インパルスヒータ20によって中空糸膜束104に2箇所の固定部106を形成すると同時に、超音波カッタ22によって前回の固定ステップ(S2)で形成された2箇所の固定部106の間隙における中空糸膜束104を切断するものである。
また、制御手段は、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を停止している間に、可動ロール26の前後のガイドロール14の間の距離に対してガイドロール14の間に存在する中空糸膜102の長さが、第1ニップロール対16が引き取るあらかじめ設定された長さ以上長くなるまで、2本のガイドロール14の間に架け渡された中空糸膜102を押し下げるように、可動ロール26を下方に移動させ、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18が作動している間は、可動ロール26を中空糸膜102と接触しないように中空糸膜102よりも上方に退避させるものである。
長くする長さの上限値は、弛んだ中空糸膜102が床や他のロールに接触したり、他の中空糸膜102と絡んだりしないようにする点から、第1ニップロール対16が引き取るあらかじめ設定された長さより50mm以下が好ましく、100mm以下がより好ましく、500mm以下がさらに好ましい。
制御手段は、処理部(図示略)とインターフェイス部(図示略)と記憶部(図示略)とを備える。
インターフェイス部は、可動ロール26の移動手段、第1ニップロール対16の駆動ロール16aの回転駆動源、第2ニップロール対18の駆動ロール18aの回転駆動源、インパルスヒータ20、超音波カッタ22およびベルトコンベア24の駆動ロール24aの回転駆動源と、処理部との間を電気的に接続するものである。
処理部は、記憶部に記憶された設定(可動ロール26の移動距離、中空糸膜シート状物100のあらかじめ設定された長さ、各駆動ロールの回転速度、インパルスヒータ20や超音波カッタ22の作動時間等)等に基づいて各手段を制御するものである。
なお、処理部は専用のハードウエアにより実現されるものであってもよく、また、処理部はメモリおよび中央演算装置(CPU)によって構成され、処理部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。
また、制御手段には、周辺機器として、入力装置、表示装置等が接続されるものとする。
(中空糸膜シート状物の製造方法)
以下、図面を参照しながら、製造装置3を用いた本発明の第3実施形態に係る中空糸膜シート状物の製造方法について説明する。
本発明の第3実施形態に係る中空糸膜シート状物の製造方法は、下記の引取ステップ(S1)と、下記の固定ステップ(S2)と、下記の切断ステップ(S3)と、下記の引出ステップ(S4)とを有する。
(S1)後述する引出ステップ(S4)において中空糸膜供給部10から複数の中空糸膜102をあらかじめ設定された長さ以上引き出した後、複数のガイドロール14によって複数の中空糸膜102を引き揃えてなるシート状の中空糸膜束104を、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を用いて引き取るステップ。
(S2)あらかじめ設定された長さだけ中空糸膜束104を引き取った後、駆動ロール12、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を停止した状態にて、インパルスヒータ20を用いて、中空糸膜束104の幅方向にわたって中空糸膜102同士が固定された2箇所の固定部106を形成するステップ。
(S3)超音波カッタ22を用いて2箇所の固定部106の間隙において中空糸膜束104を切断するステップ。
(S4)引取ステップ(S1)の前に、2本のガイドロール14の間に架け渡された中空糸膜102を可動ロール26によって押し下げることによって、中空糸膜供給部10から複数の中空糸膜102をあらかじめ設定された長さ以上引き出すステップ。
第3実施形態においては、切断ステップ(S3)においては前回の固定ステップ(S2)で形成された2箇所の固定部106の間隙を切断するようにして、引取ステップ(S1)を行った後に、固定ステップ(S2)、切断ステップ(S3)および引出ステップ(S4)を同時に行うという一連の流れを繰り返し行う。
以下、第1実施形態と操作および好ましい態様が同じものについては、詳しい説明を省略する。
引出ステップ(S4):
図6は、本発明の第3実施形態における固定ステップ(S2)、切断ステップ(S3)および引出ステップ(S4)を示す概略図である。
第1ニップロール対16の駆動ロール16a、第2ニップロール対18の駆動ロール18aおよびベルトコンベア24の駆動ロール24aの回転駆動を停止した状態にて、可動ロール26の前後のガイドロール14の間に架け渡された中空糸膜102を可動ロール26によって押し下げることによって、可動ロール26の前後のガイドロール14の間の距離に対してガイドロール14の間に存在する中空糸膜102の長さを、第1ニップロール対16が引き取るあらかじめ設定された長さ以上(好ましくはあらかじめ設定された長さより1mm以上、より好ましくは5mm以上、さらに好ましくは10mm以上、特に好ましくは50mm以上、最も好ましくは100mm以上)長くする。
長くする長さの上限値は、弛んだ中空糸膜102が床や他のロールに接触したり、他の中空糸膜102と絡んだりしないようにする点から、第1ニップロール対16が引き取るあらかじめ設定された長さより50mm以下が好ましく、100mm以下がより好ましく、500mm以下がさらに好ましい。
引出ステップ(S4)を行う際には、後述する固定ステップ(S2)および切断ステップ(S3)も同時に行う。
引取ステップ(S1):
図7は、本発明の第3実施形態における引取ステップ(S1)を示す概略図である。
引出ステップ(S4)において中空糸膜供給部10から引き出された複数の中空糸膜102は、第1ニップロール対16に引き取られるまでの間に、複数のガイドロール14を通過することによって、複数の中空糸膜102の間隔が徐々に狭められ、引き揃えられてシート状の中空糸膜束104となる。
第1ニップロール対16の駆動ロール16aを回転駆動させることによって、複数の中空糸膜102が複数のガイドロール14を通過して引き揃えられてなる中空糸膜束104が、あらかじめ設定された長さだけ引き取られる。
この際、可動ロール26の前後のガイドロール14の間に存在する中空糸膜102が上昇する。よって、可動ロール26を中空糸膜102と接触しないように中空糸膜102よりも上方に退避させることによって、可動ロール26が中空糸膜102の上昇を妨げることなく、中空糸膜102に余分な張力がかからないようにする。可動ロール26は、真下にある中空糸膜102よりも上方にあればよく、可動ロール26が中空糸膜102に接した状態にて、中空糸膜102の上昇速度に同期させて可動ロール26を上昇させてもよい。
第2ニップロール対18の駆動ロール18aを回転駆動させることによって、第1ニップロール対16によって引き取られたシート状の中空糸膜束104がさらに引き取られる。このことによって、第1ニップロール対16と第2ニップロール対18との間でシート状の中空糸膜束104が張った状態とされ、中空糸膜束104における中空糸膜102の間隔にバラツキが生じた入り、中空糸膜102が弛んで中空糸膜102の長さにバラツキが生じたりすることが抑えられる。
ベルトコンベア24の駆動ロール24aを回転駆動させることによって、直前の切断ステップ(S3)において中空糸膜束104を切断して得られた中空糸膜シート状物100が、超音波カッタ22付近に滞留することなく、製造装置1外に搬出される。
固定ステップ(S2)、切断ステップ(S3):
固定ステップ(S2)および切断ステップ(S3)は、第1実施形態と同じである。
(作用機序)
以上説明した第3実施形態にあっては、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を用いて、複数の中空糸膜102が引き揃えられたシート状の中空糸膜束104をあらかじめ設定された長さだけ引き取り、あらかじめ設定された長さだけ中空糸膜束104を引き取った後、インパルスヒータ20を用いて、中空糸膜束104の幅方向にわたって中空糸膜102同士が固定された2箇所の固定部106を形成し、2箇所の固定部106の間隙において中空糸膜束104を切断しているため、製造装置の構造を単純にできる。そのため、従来のような複雑な構造の製造装置を用いることなく、中空糸膜シート状物100を製造できる。
また、中空糸膜シート状物100の長さを、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18による引き取りの長さによって決定している。そのため、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18における回転を調節するだけで、中空糸膜シート状物100の長さを容易に変更できる。
また、シート状の中空糸膜束104の状態で必要本数の中空糸膜102をまとめて引き取っているため、1つの中空糸膜シート状物100あたりの中空糸膜102の数を増やしても製造時間が変わることなく、生産性が低下しない。
また、以上説明した第3実施形態にあっては、引取手段として第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を用いているため、中空糸膜束104における中空糸膜102の間隔のバラツキや中空糸膜102の長さのバラツキが抑えられた状態で、固定部106を形成できる。
また、以上説明した第3実施形態にあっては、インパルスヒータ20が、第1ニップロール対16と第2ニップロール対18との間に配置されているため、第1ニップロール対16と第2ニップロール対18との間でシート状の中空糸膜束104を張った状態で、固定部106を形成できる。そのため、中空糸膜束104における中空糸膜102の間隔のバラツキや中空糸膜102の長さのバラツキが抑えられた状態で、固定部106を形成できる。
また、以上説明した第3実施形態にあっては、可動ロール26を用いて、中空糸膜供給部10から複数の中空糸膜102を引き出し、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18を用いて、可動ロール26によって引き出された複数の中空糸膜102を、中空糸膜束104として引き取っているため、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18によって中空糸膜供給部10から複数の中空糸膜102を直接引き出す必要がない。そのため、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18は、可動ロール26によってすでに送り出された中空糸膜102からなる中空糸膜束104を引き取るだけでよいので、大きな回転駆動力および大きなニップ圧が必要ない。そのため、第1ニップロール対16および第2ニップロール対18における中空糸膜102の変形や破損が抑えられる。
また、以上説明した第3実施形態にあっては、引取ステップ(S1)の前に、2本のガイドロール14の間に架け渡された中空糸膜102を可動ロール26によって押し下げることによって、可動ロール26の前後のガイドロール14の間の距離に対してガイドロール14の間に存在する中空糸膜102の長さを、第1ニップロール対16が引き取るあらかじめ設定された長さ以上長くしている。そのため、引取ステップ(S1)の際には中空糸膜102にほとんど張力がかからなくなり、伸長がない状態で複数の中空糸膜102を、あらかじめ設定された長さで引き取ることになる。そのため、中空糸膜シート状物100における各中空糸膜102の長さのバラツキが少なくなる。
また、可動ロール26の前後のガイドロール14の間に存在する複数の中空糸膜102の長さが、中空糸膜102ごとに異なる場合、引出ステップ(S4)の際には、最短の中空糸膜102から順に可動ロール26によって押し下げられる。そのため、引取ステップ(S1)を行った後に、固定ステップ(S2)、切断ステップ(S3)および引出ステップ(S4)を同時に行うという一連の流れを繰り返し行っても、最短の中空糸膜102の長さと最長の中空糸膜102の長さとの差が大きくならない。そのため、一旦製造を停止して、可動ロール26の前後のガイドロール14の間に存在する各中空糸膜102の長さを揃える作業が不要になる。
また、第1ニップロール対16よりも中空糸膜束104の搬送方向の上流側に存在する中空糸膜102にかかる張力を調整する必要がなくなるため、張力測定手段が不要になる。
また、以上説明した第3実施形態にあっては、複数のガイドロール14を用いて、複数の中空糸膜102を引き揃えてシート状の中空糸膜束104としているため、中空糸膜束104における中空糸膜102の間隔のバラツキが抑えられる。
<他の実施形態>
なお、本発明の中空糸膜シート状物の製造方法および製造装置は、上述した第1実施形態、第2実施形態および第3実施形態に限定されない。
たとえば、中空糸膜供給部は、ボビンをセットしたクリールスタンドに限定されず、中空糸膜を収納した容器等であってもよい。
第1実施形態においては、引出手段を省略してもよい。
引出手段は、ボビンを回転駆動させる等によって中空糸膜供給部がその機能を兼ねてもよい。
固定手段の前後の引取手段のうち、中空糸膜束の搬送方向の上流側にある引取手段は、引出手段がその機能を兼ねることで省略してもよい。
引取手段は、ニップロール対に限定されず、1本の駆動ロールからなるものであってもよい。
図示例においては、一度に2箇所の固定部を形成しているが、1箇所目の固定部を形成した後、中空糸膜束または固定手段を少し移動させて2箇所目の固定部を形成してもよい。また、固定部を1箇所とし、固定部を切断手段にて切断してもよい。
固定部においては、中空糸膜の形状(中空形状)は保たれている必要はない。
固定手段は、インパルスヒータに限定されない。例えば、超音波溶着機、インパルスヒータ以外の熱融着機、接着テープ供給装置、接着樹脂塗布機、編み機、治具供給装置等であってもよい。
切断手段は、超音波カッタに限定されない。例えば、刃物、ハサミ、回転刃、ヒータ線、レーザーカッタ等であってもよい。また、手作業で切断してもよい。
切断手段によって切断する際の切断線は、直線である必要はない。
搬出手段は、ベルトコンベアに限定されない。例えば、傾斜をつけて配置可能であればグラビティコンベア等であってもよい。また、メカニカルハンドであってもよい。また、搬出手段を省略してもよい。
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<実施例1>
図2および図3に示す第1実施形態の製造装置1を用いて、中空糸膜シート状物100の製造を行った。
中空糸膜102としては、三菱レイヨン社製の中空糸膜(品種:ADF2800CA−1、材質:PVDF、外径:2.8mm)を用いた。
中空糸膜102が巻かれたボビン10aを、クリール6錘を備えたクリールスタンドにセットした。
クリールスタンドから巻き出された6本の中空糸膜102は、ガイドロール14を介して間隔3.2mmに配列された後に、駆動ロール12に接触するようにした。
駆動ロール12としては、周面が鏡面状に仕上げた金属製ロール(外径:250mm)を用いた。2本の駆動ロール12は、駆動モータの回転を、タイミングベルトを介してそれぞれの駆動ロール12の回転軸に伝達することによって等速で同期回転する構成とした。
第1ニップロール対16および第2ニップロール対18の各ロールとしては、ゴムライニングロール(外径:80mm)を用いた。駆動ロール16aおよび駆動ロール18aは、駆動モータの回転を、タイミングベルトを介して駆動ロール16aおよび駆動ロール18aの回転軸に伝達することによって等速で同期回転する構成とした。
クリールスタンドと第1ニップロール対16との間の中空糸膜102にかかる張力は、2.45〜4.9Nとした。
中空糸膜シート状物100の目標とする長さ(あらかじめ設定された長さ)を、2000mmに設定した。
上述した第1実施形態の製造方法、すなわち引取ステップ(S1)を行った後に、固定ステップ(S2)および切断ステップ(S3)を同時に行うという一連の流れを繰り返し行い、101枚の中空糸膜シート状物100を製造した。
101枚の中空糸膜シート状物100のそれぞれについて、最長の中空糸膜102の長さと最短の中空糸膜102の長さとの差(最長の長さ−最短の長さ)を測定したところ、この差が最も大きかった中空糸膜シート状物100における差は、14mm(あらかじめ設定された長さに対して0.7%)であった。
<実施例2>
図4および図5に示す第2実施形態の製造装置2を用いて、中空糸膜シート状物100の製造を行った。
クリールスタンドと前段の駆動ロール12との間の中空糸膜102にかかる張力を、2.45〜4.9Nとし;後段の駆動ロール12から第1ニップロール対16までの糸道の最短距離に対して後段の駆動ロール12から第1ニップロール対16までに存在する中空糸膜102の長さを100mm以上長くして、後段の駆動ロール12と第1ニップロール対16との間の中空糸膜102にほとんど張力がかからないようにした以外は、実施例1と同じ条件とした。
上述した第2実施形態の製造方法、すなわち引取ステップ(S1)を行った後に、固定ステップ(S2)および切断ステップ(S3)を同時に行うという一連の流れを繰り返し行い、101枚の中空糸膜シート状物100を製造した。
101枚の中空糸膜シート状物100のそれぞれについて、最長の中空糸膜102の長さと最短の中空糸膜102の長さとの差(最長の長さ−最短の長さ)を測定したところ、この差が最も大きかった中空糸膜シート状物100における差は、5mm(あらかじめ設定された長さに対して0.25%)であった。
後段の駆動ロール12から第1ニップロール対16までの糸道の最短距離に対して後段の駆動ロール12から第1ニップロール対16までに存在する中空糸膜102の長さは、1枚目を製造した直後では100mmであったが、101枚目を製造した直後では、600mmとなった。
<実施例3>
図6および図7に示す第3実施形態の製造装置3を用いて、中空糸膜シート状物100の製造を行った。
中空糸膜102としては、第1実施形態と同じものを用いた。
中空糸膜102が巻かれたボビン10aを、クリール6錘を備えたクリールスタンドにセットした。
クリールスタンドから巻き出された6本の中空糸膜102は、ガイドロール14を介して間隔3.2mmに配列された後に、可動ロール26に接触するようにした。
引取ステップ(S1)の前に、2本のガイドロール14の間に架け渡された中空糸膜102を可動ロール26によって押し下げることによって、中空糸膜供給部10から複数の中空糸膜102を引き出し、可動ロール26の前後のガイドロール14の間の距離に対してガイドロール14の間に存在する中空糸膜102の長さを、2500mm長くするようにした。
第1ニップロール対16および第2ニップロール対18としては、第1実施形態と同じものを用いた。
中空糸膜シート状物100の目標とする長さ(あらかじめ設定された長さ)を、2000mmに設定した。
上述した第3実施形態の製造方法、すなわち引取ステップ(S1)を行った後に、固定ステップ(S2)、切断ステップ(S3)および引出ステップ(S4)を同時に行うという一連の流れを繰り返し行い、101枚の中空糸膜シート状物100を製造した。
101枚の中空糸膜シート状物100のそれぞれについて、最長の中空糸膜102の長さと最短の中空糸膜102の長さとの差(最長の長さ−最短の長さ)を測定したところ、この差が最も大きかった中空糸膜シート状物100における差は、8mm(あらかじめ設定された長さに対して0.4%)であった。
可動ロール26の前後のガイドロール14の間の距離に対してガイドロール14の間に存在する中空糸膜102の長さは、1枚目を製造した直後と101枚目を製造した直後では変化がなかった。
本発明の製造方法で得られた中空糸膜シート状物は、無菌水、飲料水、高度純水の製造、空気の浄化、排水の処理等に用いられる中空糸膜モジュールの部材として有用である。
1 製造装置
2 製造装置
3 製造装置
10 中空糸膜供給部
10a ボビン
12 駆動ロール
13 フリーロール
14 ガイドロール
16 第1ニップロール対
16a 駆動ロール
16b フリーロール
18 第2ニップロール対
18a 駆動ロール
18b フリーロール
20 インパルスヒータ
20a 圧着レバー
20b シール受け台
22 超音波カッタ
24 ベルトコンベア
24a 駆動ロール
24b フリーロール
24c エンドレスベルト
26 可動ロール
100 中空糸膜シート状物
102 中空糸膜
104 中空糸膜束
106 固定部

Claims (18)

  1. 駆動ロールを有する引取手段の1つ以上を用いて、複数の中空糸膜が引き揃えられたシート状の中空糸膜束をあらかじめ設定された長さだけ引き取るステップと、
    あらかじめ設定された長さだけ前記中空糸膜束を引き取った後、固定手段を用いて、前記中空糸膜束の幅方向にわたって前記中空糸膜同士が固定された固定部を形成するステップと、
    前記固定部またはその近傍において前記中空糸膜束を切断するステップと
    を有する、中空糸膜シート状物の製造方法。
  2. 前記引取手段の少なくとも1つが、一対のロールから構成されるニップロール対である、請求項1に記載の中空糸膜シート状物の製造方法。
  3. 前記引取手段が2つであり、前記固定手段が、前記2つの引取手段の間に配置された、請求項1に記載の中空糸膜シート状物の製造方法。
  4. 引出手段を用いて、中空糸膜供給部から複数の中空糸膜を引き出し、
    前記引取手段を用いて、前記引出手段によって引き出された前記複数の中空糸膜を、前記中空糸膜束として引き取る、請求項1に記載の中空糸膜シート状物の製造方法。
  5. 前記引出手段から前記引取手段までの糸道の最短距離に対して前記引出手段から前記引取手段までに存在する前記中空糸膜の長さを1mm以上長くする、請求項4に記載の中空糸膜シート状物の製造方法。
  6. 前記引取手段を用いて前記中空糸膜束を引き取る前に、前記中空糸膜供給部から前記引取手段までの糸道の最短距離に対して前記中空糸膜供給部から前記引取手段までに存在する前記中空糸膜の長さを、前記引取手段が引き取るあらかじめ設定された長さ以上長くする、請求項4に記載の中空糸膜シート状物の製造方法。
  7. 前記引出手段が、2本のガイドロールの間において上下方向に移動可能な可動ロールであり、
    前記引取手段を用いて前記中空糸膜束を引き取る前に、前記2本のガイドロールの間に架け渡された前記中空糸膜を前記可動ロールによって押し下げることによって、前記引出手段の前後のガイドロールの間の距離に対して前記ガイドロールの間に存在する前記中空糸膜の長さを、前記引取手段が引き取るあらかじめ設定された長さ以上長くし、
    前記引取手段を用いて前記中空糸膜束を引き取る際には、前記可動ロールを前記中空糸膜と接触しないように退避させる、請求項4に記載の中空糸膜シート状物の製造方法。
  8. 前記引取手段よりも前記中空糸膜束の搬送方向の上流側に存在する前記中空糸膜にかかる張力を、前記中空糸膜が下記許容範囲以上に伸長しないような張力とする、請求項1に記載の中空糸膜シート状物の製造方法。
    許容範囲:前記中空糸膜シート状物における最長の中空糸膜の長さと最短の中空糸膜の長さとの差が、前記あらかじめ設定された長さに対して0.5%以下
  9. 引揃手段を用いて、前記複数の中空糸膜を引き揃えてシート状の中空糸膜束とする、請求項1〜8のいずれか一項に記載の中空糸膜シート状物の製造方法。
  10. 複数の中空糸膜が引き揃えられたシート状の中空糸膜束を引き取る、駆動ロールを有する引取手段の1つ以上と、
    前記中空糸膜束の幅方向にわたって前記中空糸膜同士が固定された固定部を形成する固定手段と、
    前記中空糸膜束をあらかじめ設定された長さだけ引き取るように前記引取手段を作動させ、あらかじめ設定された長さだけ前記中空糸膜束を引き取った後、前記引取手段を停止し、前記固定手段を作動させる制御手段と
    を備えた、中空糸膜シート状物の製造装置。
  11. 前記固定部またはその近傍において前記中空糸膜束を切断する切断手段をさらに備えた、請求項10に記載の中空糸膜シート状物の製造装置。
  12. 前記引取手段の少なくとも1つが、一対のロールから構成されるニップロール対である、請求項10に記載の中空糸膜シート状物の製造装置。
  13. 前記引取手段が2つであり、前記固定手段が、前記2つの引取手段の間に配置された、請求項10に記載の中空糸膜シート状物の製造装置。
  14. 前記中空糸膜が蓄えられた中空糸膜供給部と、
    前記中空糸膜供給部から複数の中空糸膜を引き出す引出手段と
    をさらに備え、
    前記引取手段が、前記引出手段によって引き出された前記複数の中空糸膜を、前記中空糸膜束として引き取るものである、請求項10に記載の中空糸膜シート状物の製造装置。
  15. 前記制御手段が、前記引出手段から前記引取手段までの糸道の最短距離に対して前記引出手段から前記引取手段までに存在する前記中空糸膜の長さが1mm以上長くなるように、前記引出手段および前記引取手段を制御するものである、請求項14に記載の中空糸膜シート状物の製造装置。
  16. 前記引出手段が、2本のガイドロールの間において上下方向に移動可能な可動ロールであり、
    前記制御手段が、前記引取手段を停止している間に、前記引出手段の前後のガイドロールの間の距離に対して前記ガイドロールの間に存在する前記中空糸膜の長さが、前記引取手段が引き取るあらかじめ設定された長さ以上長くなるまで、前記2本のガイドロールの間に架け渡された前記中空糸膜を押し下げるように、前記可動ロールを下方に移動させ、前記引取手段が作動している間は、前記可動ロールを前記中空糸膜と接触しないように退避させるものである、請求項14に記載の中空糸膜シート状物の製造装置。
  17. 前記制御手段が、前記引取手段よりも前記中空糸膜束の搬送方向の上流側に存在する前記中空糸膜にかかる張力が、前記中空糸膜が下記許容範囲以上に伸長しないような張力となるように、前記引取手段を制御するものである、請求項10に記載の中空糸膜シート状物の製造装置。
    許容範囲:前記中空糸膜シート状物における最長の中空糸膜の長さと最短の中空糸膜の長さとの差が、前記あらかじめ設定された長さに対して0.5%以下
  18. 前記複数の中空糸膜を引き揃えてシート状の中空糸膜束とする引揃手段をさらに備えた、請求項10〜17のいずれか一項に記載の中空糸膜シート状物の製造装置。
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