JP6288303B2 - 中空糸膜シート状物の製造方法及び中空糸膜シート状物の製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、中空糸膜シート状物を製造する製造方法及び製造装置に関する。
本願は、２０１５年１０月２０日に、日本出願された特願２０１５−２０６４３８号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、前記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、複数本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であり、中空糸膜同士が融着された部分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、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形成し、その中空糸膜束の幅方向にわたって、中空糸膜同士を溶着させる方法が知られている（特許文献１）。

特開２０１２−１２０９８４号公報

しかし、特許文献１に記載の製造方法により得た中空糸膜シート状物は、特に中空糸膜モジュールを作製する際に、中空糸膜がばらけてしまうことがあった。
本発明は、中空糸膜がばらけにくい中空糸膜シート状物を簡便に製造でき、しかも容易に自動化できる中空糸膜シート状物の製造方法及び中空糸膜シート状物の製造装置を提供することを目的とする。

本発明の中空糸膜シート状物の製造方法は、複数本の中空糸膜を引き揃えたシート状の中空糸膜束に、固定シートを、前記中空糸膜束の長手方向において所定間隔で且つ前記中空糸膜束の幅方向に沿って貼着して中空糸膜シート状物を製造する中空糸膜シート状物の製造方法であって、固定シートを前記中空糸膜束の少なくとも一方の面に、前記中空糸膜束の長手方向において所定間隔で且つ前記中空糸膜束の幅方向にわたって固定シートが配置されるように供給する固定シート供給工程と、前記固定シート供給工程にて供給した固定シートを前記中空糸膜束に貼着する貼着工程と、前記貼着工程の最中又は後に、前記固定シートの、前記中空糸膜束と貼着した貼着部から、前記中空糸膜束と貼着していない非貼着部を切り離す固定シート切断工程と、を有する。
本発明の中空糸膜シート状物の製造方法においては、前記固定シートを熱可塑性樹脂から構成し、前記貼着工程における貼着では、前記固定シートを前記中空糸膜束に熱圧着し、前記固定シート切断工程では、前記貼着工程における熱圧着の最中に、固定シートの加熱されていない部分を引っ張ることにより前記固定シートを破断させて、前記貼着部から前記非貼着部を切り離してもよい。
本発明の中空糸膜シート状物の製造方法においては、前記固定シートには、前記固定シートの長手方向において所定の間隔で且つ前記固定シートの幅方向に沿って破線状に切断補助孔を予め形成し、前記固定シート切断工程では、前記貼着工程における貼着終了後に、前記非貼着部を引っ張ることにより前記固定シートを前記切断補助孔に沿って破断させて、前記貼着部を前記非貼着部から切り離してもよい。

本発明の中空糸膜シート状物の製造装置は、複数本の中空糸膜を引き揃えたシート状の中空糸膜束に固定シートを、前記中空糸膜束の長手方向において所定間隔で且つ前記中空糸膜束の幅方向に沿って貼着して中空糸膜シート状物を製造する中空糸膜シート状物の製造装置であって、前記固定シートのロール体から固定シートを引き出す固定シート引き出し手段を備えて、固定シートを前記中空糸膜束の少なくとも一方の面に、前記中空糸膜束の長手方向において所定間隔で且つ前記中空糸膜束の幅方向にわたって固定シートが配置されるように移動させて供給する固定シート供給装置と、前記固定シート供給装置によって前記中空糸膜束に供給した固定シートを前記中空糸膜束に圧着させる圧着手段を備えて、固定シートを中空糸膜束に貼着する貼着装置と、前記固定シートの、前記貼着装置によって前記中空糸膜束と貼着した貼着部から、前記中空糸膜束と貼着していない非貼着部を切り離す固定シート供給切断装置と、を具備する。
本発明の中空糸膜シート状物の製造装置においては、前記固定シート引き出し手段が、回転方向を正回転及び逆回転に切り替え可能な駆動ロールであり、前記固定シート供給装置が前記固定シート供給切断装置を兼ねている。
本発明の中空糸膜シート状物の製造装置においては、前記固定シートが熱可塑性樹脂から構成され、前記圧着手段は、前記固定シートを前記中空糸膜束に熱圧着する熱圧着装置であってもよい。

本発明の中空糸膜シート状物の製造方法においては、前記固定シート切断工程後に、中空糸膜シート状物を把持した状態で切断する中空糸膜シート状物切断装置で中空糸膜シート状物を切断する中空糸膜シート状物切断工程を有するものである。
本発明の中空糸膜シート状物の製造方法においては、中空糸膜シート状物切断工程後に、中空糸膜シート状物を収容器に積層する収容工程を有し、前記収容工程では収容器に向けて傾斜したシュータで中空糸膜シート状物を収容器に誘導するものである。
本発明の中空糸膜シート状物の製造方法においては、中空糸膜シート状物切断工程後に、中空糸膜シート状物を収容器に積層する収容工程を有し、前記収容工程では、収容器に搬送されてくる中空糸膜シート状物に同期するように収容器を移動させるものである。
本発明の中空糸膜シート状物の製造方法においては、前記中空糸膜シート状物を前記収容器に設けられたストッパに接触させて中空糸膜シート状物の位置決めを行うものである。
本発明の中空糸膜シート状物の製造装置においては、前記固定シート供給切断装置の後段に、中空糸膜シート状物を把持した状態で切断する中空糸膜シート状物切断装置である。
本発明の中空糸膜シート状物の製造装置においては、中空糸膜シート状物切断装置の後段に、中空糸膜シート状物が積層される収容器と、前記収容器に向けて傾斜し前記中空糸膜シート状物を収容器に誘導するシュータとを備えた収容装置を具備するものである。
本発明の中空糸膜シート状物の製造装置においては、中空糸膜シート状物切断装置の後段に、中空糸膜シート状物が積層される収容器を備えた収容装置を具備し、前記収容器は、前記収容器に搬送されてくる中空糸膜シート状物に同期するように移動するものである。
本発明の中空糸膜シート状物の製造装置においては、前記収容器に、中空糸膜シート状物が接触することで中空糸膜シート状物の位置決めを行うストッパが設けられているものである。

本発明の中空糸膜シート状物の製造方法及び本発明の中空糸膜シート状物の製造装置は、中空糸膜がばらけにくい中空糸膜シート状物を簡便に製造でき、しかも容易に自動化できる。

実施形態の中空糸膜シート状物の製造装置を示す概略図である。 中空糸膜シート状物の一例を示す正面図である。 実施形態の中空糸膜シート状物の製造方法における固定シート供給工程を示す概略図である。 実施形態の中空糸膜シート状物の製造方法における貼着工程を示す概略図である。 実施形態の中空糸膜シート状物の製造方法における固定シート供給切断工程を示す概略図である。 実施形態の中空糸膜シート状物の製造方法における固定シート供給切断工程後の態様を示す概略図である。 実施形態の中空糸膜シート状物の製造方法における中空糸膜シート状物切断工程の態様を示す概略図である。 実施形態の中空糸膜シート状物の製造方法における収容工程の態様を示す概略図である。 実施形態の中空糸膜シート状物の製造方法における収容工程の態様を示す概略図である。 実施形態の中空糸膜シート状物の製造方法における収容工程の態様を示す概略図である。

＜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装置の一実施形態について説明する。
図１に、本実施形態の中空糸膜シート状物の製造装置を示す。本実施形態の中空糸膜シート状物の製造装置１は、中空糸膜シート状物１００を製造する装置であって、中空糸膜束形成装置１０と固定シート供給切断装置２０と貼着装置３０と中空糸膜束引き取り装置４０とを具備する。

（中空糸膜シート状物）
図２に示すように、本発明における中空糸膜シート状物１００は、複数本の中空糸膜１１１１を引き揃えたシート状の中空糸膜束１１０に、固定シート１２０ａ，１２０ｂが、中空糸膜束１１０の長手方向において所定間隔で且つ中空糸膜束１１０の幅方向に沿って貼着されたものである。

中空糸膜１１１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水溶性ポリマーを含んでいてもよい。

中空糸膜１１１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１１１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１１１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１１１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１１１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。

本実施形態で使用される固定シート１２０ａ，１２０ｂは、中空糸膜１１１に熱溶着可能な熱可塑性樹脂シートからなる。固定シート１２０ａ，１２０ｂが熱可塑性樹脂により構成されることで、貼着装置３０を用いて中空糸膜１１１に熱溶着可能になる。
さらに、熱可塑性樹脂のなかでも、熱可塑性エラストマーが好ましい。中空糸膜シート状物１００を水処理に使用する際には、汚れの付着防止のために、中空糸膜シート状物１００に散気させる。その散気によって中空糸膜シート状物１００が揺動するため、固定シート１２０ａ，１２０ｂは柔軟性を有して揺動に対する耐疲労性を有することが好ましい。そのため、固定シート１２０ａ，１２０ｂの材質は、柔軟性を有する熱可塑性エラストマーが好ましい。
熱可塑性エラストマーとしては、スチレン系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、ポリウレタン系エラストマー等が挙げられる。

固定シート１２０ａ，１２０ｂの平均厚さは、中空糸膜シート状物１００の用途に応じて適宜選択される。例えば、固定シート１２０ａ，１２０ｂの平均厚さは０．０５〜５ｍｍとされる。
固定シート１２０ａ，１２０ｂの、中空糸膜束１１０の長手方向における貼着間隔（貼着部同士の距離）は、中空糸膜シート状物１００の用途に応じて適宜選択される。例えば、前記貼着間隔は、０．０１〜５ｍの範囲内とされる。また、貼着間隔は一定間隔であることが好ましいが、一定間隔でなくてもよい。一定間隔でない貼着間隔の例としては、例えば、貼着間隔が０．３ｍ以下の短い短間隔と、貼着間隔が０．５ｍ以上の長間隔とを交互に配置した例が挙げられる。
本実施形態においては、固定シート１２０ａ，１２０ｂは、中空糸膜束１１０の幅方向の全体にわたって貼着されるため、固定シート１２０ａ，１２０ｂの幅は中空糸膜束１１０の幅と同等とされることが好ましい。
中空糸膜束１１０に貼着されている固定シート１２０ａ，１２０ｂの短手方向（中空糸膜束の長手方向に平行な長さ）も、中空糸膜シート状物１００の用途に応じて適宜選択される。例えば、中空糸膜束１１０に貼着されている固定シート１２０ａ，１２０ｂの短手方向の長さは、２〜５０ｍｍの範囲内とされる。

（中空糸膜束形成装置）
本実施形態における中空糸膜束形成装置１０は、中空糸膜供給部１１と中空糸膜引き出し部１２と張力調整部１３とを備える。
中空糸膜供給部１１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、中空糸膜が巻かれたボビン１１ａと、ボビン１１ａの空転を防止するためにボビン１１ａに所定の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１１ａ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１１１の本数分必要である。
中空糸膜引き出し部１２は、中空糸膜供給部１１から複数の中空糸膜１１１を引き出す２本の中空糸膜用駆動ロール（以下、「駆動ロール」と略す。）１２ａ，１２ｂとから構成されている。駆動ロール１２ａ，１２ｂには、モータ等の回転駆動源が接続されている。
２本の駆動ロール１２ａ，１２ｂにＳ字状に架け渡された複数本の中空糸膜１１１が各駆動ロール１２ａ，１２ｂの周面に接した状態にて駆動ロール１２ａ，１２ｂを回転駆動することによって、中空糸膜供給部１１から中空糸膜１１１を引き出すことができるようになっている。
駆動ロール１２ａ，１２ｂの周面の材質は、中空糸膜１１１の表面を傷付けず、かつ中空糸膜１１１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１２ａ，１２ｂの周面には、中空糸膜１１１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。
張力調整部１３は、中空糸膜供給部１１と中空糸膜引き出し部１２との間に設けられている。具体的に張力調整部１３は、中空糸膜１１１の移動方向を案内する第１ガイドロール１３ａ及び第２ガイドロール１３ｂと、中空糸膜１１１の張力を調整するダンサーロール１３ｃとを備える。ダンサーロール１３ｃは、中空糸膜１１１の走行方向において第１ガイドロール１３ａよりも上流側且つ第２ガイドロール１３ｂの下流側に設けられ、第１ガイドロール１３ａ及び第２ガイドロール１３ｂに対して近接可能に又は離間可能にスライドするようになっている。ダンサーロール１３ｃが第１ガイドロール１３ａ及び第２ガイドロール１３ｂに対して離れる程、中空糸膜１１１の張力を高くすることができる。

（固定シート供給切断装置）
本実施形態における固定シート供給切断装置２０は、固定シート引き出し手段である固定シート用第１駆動ロール（以下、「第１駆動ロール」と略す。）２１と、第１駆動ロール２１に平行に配置された固定シート用第１ニップロール（以下、「第１ニップロール」と略す。）２２と、固定シート引き出し手段である第２駆動ロール（以下、「第２駆動ロール」と略す。）２３と、第２駆動ロール２３に平行に配置された固定シート用第２ニップロール（以下、「第２ニップロール」と略す。）２４とを備える。第１駆動ロール２１及び第１ニップロール２２によって第１固定シート１２０ａを中空糸膜束１１０の一方の面に供給し、第２駆動ロール２３及び第２ニップロール２４によって第２固定シート１２０ｂを中空糸膜束１１０の他方の面に供給する。また、本実施形態においては、第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂを、中空糸膜束１１０の長手方向に沿う方向に供給する。
また、固定シート供給切断装置２０においては、第１駆動ロール２１への第１固定シートの密着を補助する固定シート用第３ニップロール（以下、「第３ニップロール」と略す。）２５と、第２駆動ロール２３への第２固定シートの密着を補助する固定シート用第４ニップロール（以下、「第４ニップロール」と略す。）２６とを備える。

第１駆動ロール２１及び第２駆動ロール２３は、回転方向を正回転と逆回転とに切り替え可能なものであり、モータ等の回転駆動源が接続されている。また、本実施形態では、第１駆動ロール２１及び第２駆動ロール２３は、中空糸膜束１１０の近傍且つ貼着装置３０の近傍に配置されている。
第１ニップロール２２、第２ニップロール２４、第３ニップロール２５及び第４ニップロール２６はいずれも、駆動源に接続されていないフリーロールである。第１ニップロール２２の周面及び第３ニップロール２５の周面は、第１駆動ロール２１の周面に接触し、第２ニップロール２４の周面及び第４ニップロール２６の周面は、第２駆動ロール２３の周面に接触している。
第１ニップロール２２の周面及び第３ニップロール２５の周面と、第１駆動ロール２１の周面とによって第１固定シート１２０ａを挟むことによって、第１駆動ロール２１の周面に第１固定シート１２０ａを密着させることができる。これにより、第１駆動ロール２１の回転力を第１固定シート１２０ａに伝達させて、第１固定シート１２０ａを移動させることができる。
第２ニップロール２４の周面及び第４ニップロール２６の周面と、第２駆動ロール２２の周面とによって第２固定シート１２０ｂを挟むことによって、第２駆動ロール２２の周面に第２固定シート１２０ｂを密着させることができる。これにより、第２駆動ロール２２の回転力を第２固定シート１２０ｂに伝達させて、第２固定シート１２０ｂを移動させることができる。

本実施形態では、第１駆動ロール２１を正回転させて第１固定シート１２０ａを移動させることにより、第１固定シートロール体１２０ｃから第１固定シート１２０ａを引き出し、中空糸膜束１１０の一方の面に、その幅方向にわたって供給するようになっている（図３参照）。第１駆動ロール２１を所定の時間間隔で作動させることで、中空糸膜束１１０の長手方向において所定間隔で第１固定シート１２０ａが配置されるように第１固定シート１２０ａを供給することができる。ここでいう所定とは、予め決められた、という意味である。
また、第１駆動ロール２１を逆回転させて第１固定シート１２０ａを移動させることにより、中空糸膜束１１０から第１固定シート１２０ａを引き戻すようになっている。後述する貼着装置３０によって第１固定シート１２０ａを中空糸膜束１１０に熱圧着させているときに、第１駆動ロール２１を逆回転させて第１固定シート１２０ａを引き戻すことにより（図４参照）、第１固定シート１２０ａを引っ張って、第１固定シート１２０ａを破断させることができる。これにより、第１固定シート１２０ａの、中空糸膜束１１０と貼着していない貼着部１２１ａから、中空糸膜束１１０と貼着していない非貼着部１２２ａから切り離すことができる（図５参照）。
また、第２駆動ロール２２を正回転させて第２固定シート１２０ｂを移動させることにより、第２固定シートロール体１２０ｄから第２固定シート１２０ｂを引き出し、中空糸膜束１１０の他方の面に、その幅方向にわたって供給するようになっている（図２参照）。第２駆動ロール２３を所定の時間間隔で作動させることで、中空糸膜束１１０の長手方向において所定間隔で第２固定シート１２０ｂが配置されるように第２固定シート１２０ｂを供給することができる。
また、第２駆動ロール２２を逆回転させて第２固定シート１２０ｂを移動させることにより、中空糸膜束１１０から第２固定シート１２０ｂを引き戻すようになっている。後述する貼着装置３０によって第２固定シート１２０ｂを中空糸膜束１１０に熱圧着させているときに、第２駆動ロール２３を逆回転させて第２固定シート１２０ｂを引き戻すことにより（図４参照）、第２固定シート１２０ｂを引っ張って、第２固定シート１２０ｂを破断させることができる。これにより、第２固定シート１２０ｂの貼着部１２１ａから、中空糸膜束１１０と貼着していない非貼着部１２２ａから切り離すことができる（図５参照）。

（貼着装置）
貼着装置３０は、固定シートを中空糸膜束に圧着する圧着装置を備える。本実施形態における圧着装置は、一対の加熱圧着用バー３１ａ，３１ｂと、一対の加熱圧着用バー３１ａ，３１ｂを、互いに相対的に近接又は離間するように移動させる駆動手段（図示せず）とを備える。図示例では、一方の加熱圧着用バー３１ａのみが移動可能で、他方の加熱圧着用バー３１ｂは移動不能に固定されている。各加熱圧着用バー３１ａ，３１ｂは、その内部に、ヒータと冷却水用ジャケットが設けられて、温度調節できるようになっている。
本実施形態における貼着装置３０では、一対の加熱圧着用バー３１ａ，３１ｂの間に中空糸膜束１１０と第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂとを挟み、加熱する。これより、中空糸膜束１１０に第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂを熱圧着することができる。

（中空糸膜束引き取り装置）
本実施形態における中空糸膜束引き取り装置４０は、中空糸膜束用駆動ロール（以下、「駆動ロール」と略す。）４１と、ニップロール４２とを備える。駆動ロール４１には、モータ等の回転駆動源が接続されている。
中空糸膜束引き取り装置４０においては、駆動ロール４１とニップロール４２との間に中空糸膜束１１０（又は中空糸膜シート状物１００）を挟み、回転駆動源によって駆動ロール４１を回転させることにより、中空糸膜束１１０（又は中空糸膜シート状物１００）を引き取ることができる。

＜中空糸膜シート状物の製造方法＞
上記中空糸膜シート状物の製造装置１を用いた中空糸膜シート状物の製造方法について説明する。
本実施形態の中空糸膜シート状物の製造方法は、中空糸膜束形成工程と固定シート供給工程と貼着工程と固定シート切断工程と、を有する。

（中空糸膜束形成工程）
中空糸膜束形成工程は、複数本の中空糸膜を引き揃えてシート状の中空糸膜束を形成すると共に得られた中空糸膜束を移動させる工程である。
具体的に中空糸膜束形成工程では、駆動ロール１２ａ，１２ｂを用いて、中空糸膜供給部１１のボビン１１ａから複数本の中空糸膜１１１を引き出し、張力調整部１３にて張力を調整した後、一方向に引き揃えてシート状の中空糸膜束１１０を形成する。形成した中空糸膜束１１０は、第１駆動ロール２１と第２駆動ロール２３の間、一対の加熱圧着用バー３１ａ，３１ｂの間を通して、駆動ロール４１とニップロール４２との間に挟ませる。駆動ロール４１とニップロール４２との間に中空糸膜束１１０を挟ませた後には、駆動ロール１２ａ，１２ｂと駆動ロール４１とを回転させて、中空糸膜束１１０を形成すると共に中空糸膜束１１０を移動させる。
駆動ロール１２ａ，１２ｂの回転と駆動ロール４１の回転とは同期させてもよいし、駆動ロール４１の回転速度を駆動ロール１２ａ，１２ｂの回転速度よりも速めてもよい。また、駆動ロール４１としてトルクモータを用いて、駆動ロール１２ａ，１２ｂの回転と駆動ロール４１の回転とを別々に制御してもよい。

（固定シート供給工程）
固定シート供給工程は、固定シートを中空糸膜束に供給する工程である。本実施形態における固定シート供給工程では、図３に示すように、中空糸膜形成工程にて形成させた中空糸膜束１１０の一方の面に第１固定シート１２０ａを供給すると共に、他方の面に第２固定シート１２０ｂを供給する。
具体的に固定シート供給工程では、第１駆動ロール２１を正回転させることにより、第１固定シートロール体１２０ｃから第１固定シート１２０ａを引き出し、中空糸膜束１１０の一方の面に供給する。また、第２駆動ロール２３を正回転させることにより、第２固定シートロール体１２０ｄから第２固定シート１２０ｂを引き出し、中空糸膜束１１０の他方の面に供給する。
第１駆動ロール２１及び第２駆動ロール２３は間欠的に回転させて、第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂを、中空糸膜束１１０の長手方向において所定間隔で供給する。
また、固定シート供給工程では、貼着装置３０の一対の加熱圧着用バー３１ａ，３１ｂの間に配置されるまで第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂを供給する。
第１固定シートロール体１２０ｃ及び第２固定シートロール体１２０ｄは、トルクモータを用いて回転させてもよい。第１固定シートロール体１２０ｃ及び第２固定シートロール体１２０ｄを、トルクモータを用いて回転させた場合には、第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂに常時張力を付与することができる。そのため、第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂを駆動ロール２１，２３に確実に密着させることができる。

（貼着工程）
貼着工程は、固定シート供給工程にて中空糸膜束に供給した固定シートを中空糸膜束に貼着する工程である。
本実施形態では、固定シート供給工程にて、一対の加熱圧着用バー３１ａ，３１ｂの間に中空糸膜束１１０、第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂを配置した後、中空糸膜束１１０の移動を停止させ、一方の加熱圧着用バー３１ａを他方の加熱圧着用バー３１ｂに向って移動させる。これにより、図４に示すように、一対の加熱圧着用バー３１ａ，３１ｂの間に中空糸膜束１１０と第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂとを挟み、加熱することにより、中空糸膜束１１０に第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂを熱圧着する。このとき、隣接する中空糸膜１１１同士が熱融着することもある。
熱圧着時の加熱圧着用バー３１ａ，３１ｂの温度は、固定シートの材質に応じて適宜選択され、例えば、６０〜３００℃の範囲内とする。
熱圧着後には、一対の加熱圧着用バー３１ａ，３１ｂで中空糸膜束１１０に第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂを挟んだまま、加熱圧着用バー３１ａ，３１ｂの内部にヒータを停止すると共に冷却水用ジャケットに水を充填させて加熱圧着用バー３１ａ，３１ｂを冷却する。これにより、第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂの、溶融していた部分を固化させて、中空糸膜束１１０に対する第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂの貼着を終了させる。

（固定シート切断工程）
固定シート切断工程は、前記貼着工程の最中又は後に、中空糸膜束に供給した固定シートを切断して貼着部から非貼着部を切り離す工程である。本実施形態における固定シート切断工程では、前記貼着工程における熱圧着の最中に、第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂの加熱されていない部分を引っ張ることにより、第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂを破断させて貼着部１２１ａ，１２１ｂから非貼着部１２２ａ，１２２ｂを切り離す。
具体的には、一対の加熱圧着用バー３１ａ，３１ｂで中空糸膜束１１０に第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂを熱圧着させている最中に、第１駆動ロール２１を逆回転させて第１固定シート１２０ａを引き戻し、第２駆動ロール２３を逆回転させて第２固定シート１２０ｂを引き戻す。加熱圧着用バー３１ａに接する第１固定シート１２０ａの貼着部１２１ａは溶融しているから、図５に示すように、第１固定シート１２０ａを引き戻すと、第１固定シート１２０ａは、貼着部１２１ａと非貼着部１２２ａとの境界にて引き伸ばされて破断する。同様に、加熱圧着用バー３１ｂに接する第２固定シート１２０ｂの貼着部１２１ｂは溶融しているから、図５に示すように、第２固定シート１２０ｂを引き戻すと、第２固定シート１２０ｂは、貼着部１２１ｂと非貼着部１２２ｂとの境界にて引き伸ばされて破断する。
前記固定シート切断工程において第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂを切断することにより、中空糸膜シート状物１００が得られる。

第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂを切断した後には、図６に示すように、加熱圧着用バー３１ａを加熱圧着用バー３１ｂから離間させて中空糸膜束１１０の拘束を解除する。次いで、中空糸膜束形成装置１０及び中空糸膜束引き取り装置４０を稼動させて、再び中空糸膜形成工程を開始すると共に中空糸膜束１１０を所定間隔移動させる。

上記のように得た中空糸膜シート状物１００は、貼着部１２１ａ，１２１ｂにおいて切断してもよい。また、貼着間隔を短間隔と長間隔とを交互に配した場合には、短間隔の貼着部の間において中空糸膜束を切断しても構わない。
中空糸膜シート状物１００を切断する際に使用する切断手段としては、超音波カッタ、刃物、ハサミ、回転刃、ヒータ線、レーザーカッタ等が挙げられる。切断は手作業でもよいし、自動化されてもよい。

（作用効果）
上述した中空糸膜シート状物の製造装置及び製造方法では、第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂを中空糸膜束１１０に圧着して、図２に示すような中空糸膜シート状物１００を得る。第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂを用いて中空糸膜束１１０を結束させたことで、中空糸膜束１１０を構成する中空糸膜１１１をばらけにくくすることができる。
また、上記の中空糸膜束１１０への第１固定シート１２０ａ及び第２固定シート１２０ｂの供給及び貼着は簡便であり、容易に自動化できる。

（他の実施形態）
なお、本発明は、上記実施形態に限定されない。
固定シート引き出し手段である駆動ロールは逆回転不能でも構わない。例えば、固定シート引き出し手段である駆動ロールが逆回転不能である場合には、固定シート供給装置とは別に固定シート供給切断装置を具備すればよい。固定シート供給切断装置を別途具備する場合、固定シート供給切断装置を用いて、固定シートを切断して、貼着部から非貼着部を切り離す。ここで、固定シート供給切断装置は、固定シートを、その幅方向に沿って切断できれば限定されない。固定シート供給切断装置の具体例としては、超音波カッタ、刃物、ハサミ、回転刃、ヒータ線、レーザーカッタ等が挙げられる。
また、固定シート引き出し手段である駆動ロールが逆回転不能である場合、固定シート引き出し手段である駆動ロールに対して貼着装置を、相対的に近接又は離間するように移動可能にすることで、固定シートを切断してもよい。すなわち、後述する貼着装置によって固定シートを中空糸膜束に熱圧着させているときに、駆動ロールに対して貼着装置を離間させることにより、固定シートを引っ張って固定シートを破断させることができる。

固定シート供給切断装置は、ニップロールを備えず、駆動ロールのみからなっても構わない。
また、固定シート供給切断装置は、上記の駆動ロール及びニップロールを備えるものである必要はなく、例えば、固定シートの幅方向の端部を掴みながら中空糸膜束に近接又は離間するように移動するチャックを備えるシート搬送装置であってもよい。このシート搬送装置では、チャックの移動方向を制御することにより、固定シートを供給でき、また、固定シートを引っ張って切断できる。
また、固定シート供給切断装置は、第１駆動ロールから送出された第１固定シートの走行方向を案内するガイド部材、及び、第２駆動ロールから送出された第２固定シートの走行方向を案内するガイド部材、の少なくとも一方を備えてもよい。
固定シートの供給は、中空糸膜束の両方の面である必要はなく、一方の面のみであってもよい。

固定シートは、中空糸膜に接着できればよく、熱溶着性を有さない樹脂でも構わない。
熱溶着性を有さない固定シートとしては、基材に接着剤層が設けられた粘着シートが挙げられる。接着剤層によって中空糸膜束に固定シートを貼着する場合には、圧着装置として熱圧着装置を使用しなくてもよく、例えば、圧着装置は、ヒータを有さない一対の圧着用バーでもよいし、一対のニップロールでもよい。

中空糸膜束形成装置は、ボビンを回転駆動させるなどして中空糸膜供給部がその機能を兼ねてもよい。
中空糸膜束引き取り装置は、１本の駆動ロールからなってもよい。

固定シートには、破線状の切断補助孔が形成されてもよい。前記切断補助孔は、固定シートの長手方向において所定の間隔で且つ前記固定シートの幅方向に沿って形成される。
固定シートに前記切断補助孔が形成される場合には、固定シート切断工程では、貼着工程における固定シートの貼着の後に、固定シートの非貼着部を引っ張ることにより固定シートを前記切断補助孔に沿って破断させる。これにより、固定シートの貼着部から前記非貼着部を切り離すことができる。
上記のような、切断補助孔に沿った切断は、上述した実施形態における固定シート供給切断装置でも可能である。すなわち、一対の加熱圧着用バーで固定シート及び中空糸膜束を挟んでいるときに、駆動ロールを逆回転させて固定シートを引き戻すことにより、固定シートを引っ張り、切断補助孔に沿って固定シートを破断させることができる。

（中空糸膜シート状物切断装置、切断工程）
さらに、下記のような中空糸膜シート状物の切断工程及び切断装置を有する態様とすることができる。
中空糸膜シート状物の製造方法は、固定シート切断工程後に、中空糸膜シート状物を把持した状態で切断する中空糸膜シート状物切断装置で中空糸膜シート状物を切断する中空糸膜シート状物切断工程を有する中空糸膜シート状物の製造装置とその製造方法である。
具体的には、この態様の中空糸膜シート状物の切断装置は、図７に示すようにセカンドニップロール５２、中空糸膜シート状物を左右から把持する１対のクランプ治具２１１、２１２、前記クランプ治具に対して水平方向に直角に移動する電動スライダ３００、前記把持された中空糸膜シート状物１００を切断する前記電動スライダ３００上に設置される刃物スライド治具２００からなるスライド切断方式の中空糸膜シート状物切断装置である。
セカンドニップロール５２は、固定シート切断工程後の中空糸膜シート状物を中空糸膜シート状物切断工程に転送するものである。
一対のクランプ治具２１１、２１２は、中空糸膜シート状物の表裏を把持するものである。一方、中空糸膜シート状物の把持を解消する際は、前記一対のクランプ治具を中空糸膜シート状物から離反させるものである。
電動スライダ３００には、刃物スライド治具２００が取り付けられており、刃物スライド治具２００の先端に刃２０１が取り付けられている。電動スライダ３００は刃物スライド治具２００を中空糸膜シート状物１００の幅方向に沿って往復動させる。刃２０１は、セカンドニップロール５２と、クランプ治具２１１、２１２との間の位置にて、中空糸膜シート状物１００に接するように調整され、中空糸膜シート状物１００を切断する。刃物スライド治具２００は中空糸膜シート状物を切断するものであれば、どのような形状、材質でもよい。
本実施形態における切断工程では、中空糸膜シート状物がセカンドニップロール５２から転送され、中空糸膜シート状物が切断工程の為、一旦停止する。
その後、中空糸膜シート状物を左右から１対のクランプ治具２１１、２１２で把持した後、電動スライダ３００を前記クランプに対して水平方向に直角に移動させる事により、電動スライダに取り付けられた刃物スライド治具の刃２０１が中空糸膜シート状物を切断する。
把持された中空糸膜シート状物を切断する手段は、前記スライド切断方式以外にも、ギロチン方式、電熱線、レーザー等を利用する方法が挙げられる。
さらに下記のような収容工程及び収容装置を有する態様とすることができる。

（収容装置）
この態様の中空糸膜シート状物の製造装置は、図８に示すように、中空糸膜シート状物切断装置の後段に、中空糸膜シート状物が積層される収容器７０と、前記収容器に向けて傾斜し前記中空糸膜シート状物を収容器に滑らせて誘導するシュータ６０とを備えた収容装置７２を具備する。また、前記収容器７０は、前記収容器に搬送されてくる中空糸膜シート状物１００に同期するように前方に移動することができる。
収容器７０は、中空糸膜シート状物よりも大きく、中空糸膜シート状物が収容器からはみ出ないように積層できるものであれば、その形状は限定しない。例えば、平板状、箱状が挙げられる。図示例では、平板状であり、その前端に立ち上がった板状のストッパ６８が設けられている。
シュータは、収容器にむけて下降傾斜し、前記中空糸膜シート状物を収容器に誘導する板状物である。シュータの傾斜角は、収容器の水平方向に対して１０°〜５０°であり、２０°〜４０°がより好ましく、３０°〜３５°が更に好ましい。

（収容工程）
以下に本発明の中空糸膜シート状物の収容工程の一つの態様を説明する。
本発明の中空糸膜シート状物切断工程後に、中空糸膜シート状物を収容器に積層する収容工程を有し、前記収容工程では収容器７０に向けて傾斜したシュータ６０で中空糸膜シート状物を収容器に誘導し、収容器をシュータの傾斜方向へ移動させると、重力によってシュータの傾斜方向へ力が働き、中空糸膜シート状物が収納器へ収納される。
前記中空糸膜シート状物は、前記収容器に設けられたストッパ６８にその先端を接触させて中空糸膜シート状物の位置決めを行うことによって、中空糸膜シート状物が収容器のほぼ同位置に積層される。尚、ストッパは専用部材でもよいが、箱状収容器であれば、その壁面でもよい。
中空糸膜シート状物が収容器に収納された後は、前記収容器は移動前の位置に戻り、前記収容工程が繰り返されることによって、中空糸膜シート状物が収容器に積層される。

その他の中空糸膜シート状物の収容工程の態様として、中空糸膜シート状物切断工程後に、中空糸膜シート状物を収容器に積層する収容工程を有し、前記収容工程では、収容器に搬送されてくる中空糸膜シート状物に同期するように収容器を移動させる中空糸膜シート状物の製造方法が挙げられる。
前記収容工程を有する事により、図９に示すように、シュータの長さが中空糸膜シート状物の長さよりも短い場合、又は、シュータが無くとも、中空糸膜シート状物を収容器に収容させることができる。
中空糸膜シート状物が収容器に収容された後は、前記収容器は移動前の位置に戻り、前記収容工程が繰り返されることによって、中空糸膜シート状物が収容器に積層される。

その他の中空糸膜シート状物の収容工程の態様として、中空糸膜シート状物切断工程後に、中空糸膜シート状物を収容器に積層する収容工程を有し、前記収容工程では、図１０に示すように、中空糸膜シート状物１００をコンベア８０の上に一旦乗せ、前記コンベア８０の搬送速度と前記中空糸膜シート状物の収容器７０の移動速度や移動方向を同期させる中空糸膜シート状物の製造方法が挙げられる。
前記コンベア８０は、中空糸膜シート状物１００と平行して設置されており、コンベアの上側平坦部分の長さは、切断された中空糸膜シート状物の長さよりも長めであって、中空糸膜シート状物の切断工程の下流方向へ搬送するように回転し続けるものである。
前記収容工程では、コンベア上の中空糸膜シート状物がコンベア８０の先端から収容器７０上に落下し、前記収容器に前記中空糸膜シート状物が収納される。
中空糸膜シート状物が収容器に収納された後は、前記収容器は移動前の位置に戻り、前記収容工程が繰り返されることによって、中空糸膜シート状物が収容器に積層される。

前記シュータ６０の下端やコンベア８０と収容器７０の底面との高さ方向の距離が短いほど積層時の中空糸膜シート状物１００の位置ずれが小さくなり、積層状態が良好となる。しかしながら、前記シュータ下端やコンベアと収容器底面との高さ方向の距離が長いと、中空糸膜シート状物を収容器に積層する際に平坦な状態で積層できず、中空糸膜シート状物の積層状態の変形が大きくなる。したがって、前記シュータ下端やコンベアと収容器底面との高さ方向の距離は１００ｍｍ以下が好ましく、５０ｍｍ以下がより好ましい。
また、中空糸膜シート状物の積層枚数によって高さ方向の距離を確保する必要があり、積層枚数に制限ができてしまうことを回避するために、前記高さ方向の距離を調整する機構がシュータ又はコンベア又は収容器に備わっていることが好ましい。シュータやコンベアに回転機構を備え、下端の位置を調整できるようにしても良いし、収容器に上下方向のスライダを追加し調整できるようにしても良い。
このように、本発明の中空糸膜シート状物の製造工程を自動化することにより、一定品質の中空糸膜シート状物を簡便に製造できる。

本発明の中空糸膜シート状物の製造方法及び本発明の中空糸膜シート状物の製造装置は、中空糸膜がばらけにくい中空糸膜シート状物を簡便に製造でき、しかも容易に自動化できる。

１ 中空糸膜シート状物製造装置
１０ 中空糸膜束形成装置
１１ 中空糸膜供給部
１１ａ ボビン
１２ 中空糸膜引き出し部
１２ａ，１２ｂ 駆動ロール
１３ 張力調整部
１３ａ 第１ガイドロール
１３ｂ 第２ガイドロール
１３ｃ ダンサーロール
２０ 固定シート供給切断装置
２１ 第１駆動ロール
２２ 第１ニップロール
２３ 第２駆動ロール
２４ 第２ニップロール
２５ 第３ニップロール
２６ 第４ニップロール
３０ 貼着装置
３１ａ，３１ｂ 加熱圧着用バー
４０ 中空糸膜束引き取り装置
４１ 駆動ロール
４２ ニップロール
５２ セカンドニップロール
６０ シュータ
６８ ストッパ
７０ 収容器
７２ 収容装置
８０ コンベア
１００ 中空糸膜シート状物
１１０ 中空糸膜束
１１１ 中空糸膜
１２０ａ 第１固定シート
１２０ｂ 第２固定シート
１２０ｃ 第１固定シートロール体
１２０ｄ 第２固定シートロール体
１２１ａ，１２１ｂ 貼着部
１２２ａ，１２２ｂ 非貼着部
２００ 刃物スライド治具
２０１ 刃
２１１ クランプ治具
２１２ クランプ治具
３００ 電動スライダ

Claims (14)

1. 複数本の中空糸膜を引き揃えたシート状の中空糸膜束に、固定シートを、前記中空糸膜束の長手方向において所定間隔で且つ前記中空糸膜束の幅方向に沿って貼着して中空糸膜シート状物を製造する中空糸膜シート状物の製造方法であって、
   固定シートを前記中空糸膜束の少なくとも一方の面に、前記中空糸膜束の長手方向において所定間隔で且つ前記中空糸膜束の幅方向にわたって固定シートが配置されるように供給する固定シート供給工程と、
   前記固定シート供給工程にて供給した固定シートを前記中空糸膜束に貼着する貼着工程と、
   前記貼着工程の最中又は後に、前記固定シートの、前記中空糸膜束と貼着した貼着部から、前記中空糸膜束と貼着していない非貼着部を切り離す固定シート切断工程と、を有する、中空糸膜シート状物の製造方法。
2. 前記固定シートを熱可塑性樹脂から構成し、
   前記貼着工程における貼着では、前記固定シートを前記中空糸膜束に熱圧着し、
   前記固定シート切断工程では、前記貼着工程における熱圧着の最中に、固定シートの加熱されていない部分を引っ張ることにより前記固定シートを破断させて、前記貼着部から前記非貼着部を切り離す、請求項１に記載の中空糸膜シート状物の製造方法。
3. 前記固定シートには、前記固定シートの長手方向において所定の間隔で且つ前記固定シートの幅方向に沿って破線状に切断補助孔を予め形成し、
   前記固定シート切断工程では、前記貼着工程における貼着終了後に、前記非貼着部を引っ張ることにより前記固定シートを前記切断補助孔に沿って破断させて、前記貼着部を前記非貼着部から切り離す、請求項１に記載の中空糸膜シート状物の製造方法。
4. 複数本の中空糸膜を引き揃えたシート状の中空糸膜束に固定シートを、前記中空糸膜束の長手方向において所定間隔で且つ前記中空糸膜束の幅方向に沿って貼着して中空糸膜シート状物を製造する中空糸膜シート状物の製造装置であって、
   前記固定シートのロール体から固定シートを引き出す固定シート引き出し手段を備えて、固定シートを前記中空糸膜束の少なくとも一方の面に、前記中空糸膜束の長手方向において所定間隔で且つ前記中空糸膜束の幅方向にわたって固定シートが配置されるように移動させて供給する固定シート供給装置と、
   前記固定シート供給装置によって前記中空糸膜束に供給した固定シートを前記中空糸膜束に圧着させる圧着手段を備えて、固定シートを中空糸膜束に貼着する貼着装置と、
   前記固定シートの、前記貼着装置によって前記中空糸膜束と貼着した貼着部から、前記中空糸膜束と貼着していない非貼着部を切り離す固定シート供給切断装置と、を具備する、中空糸膜シート状物の製造装置。
5. 前記固定シート引き出し手段が、回転方向を正回転及び逆回転に切り替え可能な駆動ロールであり、
   前記固定シート供給装置が前記固定シート供給切断装置を兼ねている、請求項４に記載の中空糸膜シート状物の製造装置。
6. 前記固定シートが熱可塑性樹脂から構成され、
   前記圧着手段は、前記固定シートを前記中空糸膜束に熱圧着する熱圧着装置である、請求項４又は５に記載の中空糸膜シート状物の製造装置。
7. 前記固定シート切断工程後に、中空糸膜シート状物を把持した状態で切断する中空糸膜シート状物切断装置で中空糸膜シート状物を切断する中空糸膜シート状物切断工程を有する請求項１〜３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。
8. 中空糸膜シート状物切断工程後に、中空糸膜シート状物を収容器に積層する収容工程を有し、前記収容工程では収容器に向けて傾斜したシュータで中空糸膜シート状物を収容器に誘導する、請求項７に記載の中空糸膜シート状物の製造方法。
9. 中空糸膜シート状物切断工程後に、中空糸膜シート状物を収容器に積層する収容工程を有し、前記収容工程では、収容器に搬送されてくる中空糸膜シート状物に同期するように収容器を移動させる、請求項７に記載の中空糸膜シート状物の製造方法。
10. 前記中空糸膜シート状物を前記収容器に設けられたストッパに接触させて中空糸膜シート状物の位置決めを行う請求項８又は９に記載の中空糸膜シート状物の製造方法。
11. 前記固定シート供給切断装置の後段に、中空糸膜シート状物を把持した状態で切断する中空糸膜シート状物切断装置を具備する請求項４〜６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。
12. 中空糸膜シート状物切断装置の後段に、中空糸膜シート状物が積層される収容器と、前記収容器に向けて傾斜し前記中空糸膜シート状物を収容器に誘導するシュータとを備えた収容装置を具備する請求項１１に記載の中空糸膜シート状物の製造装置。
13. 中空糸膜シート状物切断装置の後段に、中空糸膜シート状物が積層される収容器を備えた収容装置を具備し、前記収容器は、前記収容器に搬送されてくる中空糸膜シート状物に同期するように移動する、請求項１１に記載の中空糸膜シート状物の製造装置。
14. 前記収容器に、中空糸膜シート状物が接触することで中空糸膜シート状物の位置決めを行うストッパが設けられている請求項１２又は１３に記載の中空糸膜シート状物の製造装置。

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