JP6773360B1 - イオン交換膜の検査方法及び検査装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)前記吸水体として、吸水シートを使用すること、
(2)前記吸水シートとして、ろ紙を使用すること、
(3)前記吸水シートとして、不織布を使用すること、
(4)前記イオン交換膜は湿潤状態に保持されているが、その一方の面に吸水性材料を当接することにより、該イオン交換膜の一方の面を乾いた状態に保持しておき、この後、前記他方の面への水の供給及び前記一方の面への吸水体の当接が行われること、
という手段が好適に採用される。
(1)前記吸水体として、吸水シートを使用すること、
(2)前記吸水検出装置が、一対のローラ間に吸水シートが巻回された構造を有すること、
(3)前記吸水シートがろ紙であること、
(4)前記吸水検出装置が、中空の芯ローラの外周面上に前記吸水体が設けられた構造を有すること、
(5)前記芯ローラの外周面には、該芯ローラの中空部に通じる吸引口が分布しており、該芯ローラの中空部を減圧状態に保持しながら、該芯ローラの外周面に設けられている前記吸水体が前記イオン交換膜に当接されること、
(6)前記吸水体が不織布であること、
(7)原反ローラに巻回保持されたイオン交換膜が湿潤状態にあり、イオン交換膜の移送方向に対して、前記吸水検出装置の上流側の、該吸水検出装置が配置された側の反対面に、該面を乾いた状態にするための表面水分除去装置が設けられてなること、
という手段が好適に採用される。
尚、先にも述べたように、通常、イオン交換膜は、湿潤状態で製造され保持されており、その表面には水分が付着しているが、こうした湿潤状態のイオン交換膜を本発明の方法に供する場合には、先に、その一方の面に吸水性材料を当接する等の手段によって、前記付着水分を除去して前記乾いた状態にして、上記検査方法を実施する。ここで、乾いた状態の表面とは、吸水体での水分の吸収が確認できない程度に水分が除去されていることを意味する。
即ち、このような検査は、ロールでの巻き取り搬送工程で容易に実施することができ、また、イオン交換膜は、水に浸漬されているわけではないため、水槽等へのイオン交換膜の着脱作業等の面倒な作業を必要とせず、また、検査時におけるイオン交換樹脂の収縮等による寸法変化を極力抑制することができ、さらに、膜は基本的に湿潤状態であるので検査後の再湿潤も短時間で容易に行うことができ、速やかに出荷することができる。
このろ紙シート9bは、吸水体に相当する吸水シートであり、ろ紙シート9bがイオン交換膜5の面A(即ち、スポンジローラ7bが接触する面とは反対側の面)に接触し、イオン交換膜5の移送方向に対して順方向に移動するように構成されている。また、この吸水シート9bがイオン交換膜5に接触した後、直ちにその表面を観察し得るようにCCDカメラ11が配置され、さらに、ろ紙シート9bの移動方向に対して、CCDカメラ11よりも下流側には、ドライヤ13が配置されている。
原反ローラ1に巻回されているイオン交換膜5は、通常、湿潤状態に保持されており、検査に際しては、このイオン交換膜5を巻き取りローラ3により巻き取るのであるが、この際、ろ紙シート9bと接触する側の面Aは乾いた状態、即ち、表面に水滴等の水分が付着していない状態にする必要がある。これは、面Aに水分が付着していると、水分量が微量であったとしても、ろ紙シート9bに吸水されてしまうため、検査精度が低下するからである。このため、吸水ローラ15等の吸水性材料を水分除去装置として設け、これを面Aに当接させるなどの水分等して、面Aの水分を除去する。上記吸水性材料としては、吸水クロス(タオル、濾布など)やスポンジ等が挙げられる。また、面Aの付着水分の除去は、エアーの吹き付けによる飛散や、ゴムワイパーの接触による拭い落とし等による水分除去装置を用いることもできる。
例えば、不織布をリング状に裁断し、リング状の不織布を重ねて圧着して、不織布のロール体を作製する。この不織布のロール体の中央空隙部(リングの中心)に中空の芯ローラを挿入して、芯ローラの外周面上に吸水体である不織布を配置することにより、不織布のロール体を回転駆動することができる。この場合、中空の芯ローラにその外周面に中空部に連通する吸引口を設け、芯ローラの中空部を減圧状態に保持しておき、この状態で回転駆動する不織布のロール体をイオン交換膜5に接触させることにより、不織布のロール体の吸水性を高め、ピンホールの有無を確実に検査することができる。
このようなロール体の形で吸水体を使用し、減圧しながら吸水体をイオン交換膜に接触させることは、吸水体の吸水跡が速く消失するという利点があり、吸水体の交換頻度を著しく低くできるという利点がある。
また、このロール体は、吸水体として不織布を使用する場合に有利であるが、織布等を吸水体として使用する場合にも適用することができる。
長さ1m×幅1m×厚さ5cmのスポンジを、長さ1m×幅1m×深さ4.5cmの塩ビ製水槽にはめ込み、水槽に水を満たした。
このとき、毎分10ml程度の速度でオーバーフローするように水を供給し続けた。
次いで、湿潤状態にある厚みが170μmのイオン交換膜((株)アストム製「ネオセプタCMX」)を長さ30cm、幅20cmに切断し、試料膜とした。
この試料膜の上面(A面)を良く乾いたタオルで数回拭いた後、その裏面(A面とは反対側の面B)が上記のスポンジに密着するように載せた。
この後、5cm四方に切ったろ紙(東洋濾紙(株)5C;補足粒子径1μm)を試料膜のA面上に、端1cmを残すように置いて指で圧をかけ押し当てた。場所を変えて繰り返して押し当てていくと、ろ紙に丸い染みが現れた。
上記の染みが現れた場所に対応する試料膜のA面の箇所には、肉眼で判る傷(ピンホール)が存在していた。この傷をマイクロスコープ((株)キーエンス製 VHX-5000)で観察すると長さ8mm×幅0.2mmの傷が確認された。
上記の傷を含む試料膜を切り出し、ろ過試験装置(アドバンテック(株)製攪拌型ウルトラホルダーUHP−43K)で0.1MPaの圧力をかけて水をろ過すると400ml/hrの速度で水が漏れてきた。
図1に示した検査装置を用いて、イオン交換膜に対して、ピンホールの有無の確認を行った。イオン交換膜5としては、幅200mm、厚さ170μm、長さは3000mmの大きさで、湿潤状態にある(株)アストム製の「ネオセプタCMX」を用いた。
3:巻き取りローラ
5:イオン交換膜
7:水供給装置
7a:水槽
7b:スポンジローラ
9:吸水検出装置
9a:搬送ローラ
9b:ろ紙シート
11:CCDカメラ
13:ドライヤ
15:スポンジローラ(表面水分除去装置)
Claims (4)
- 検査すべきイオン交換膜が巻回保持された原反ローラと、該原反ローラから該イオン交換膜を巻き取るための巻き取りローラと、該原反ローラから該巻き取りローラまでのイオン交換膜の搬送路に配置された水供給装置、及び搬送されるイオン交換膜を間に挟んで該水供給装置に対面するように配置された吸水体を有する吸水検出装置とを備え、該水供給装置から該吸水検出装置の吸水体への水の移行を検出することにより該イオン交換膜のピンホールの有無が確認されることを特徴とするイオン交換膜の検査装置であり、
前記吸水体として、吸水シートを使用し、
前記吸水検出装置が、一対のローラ間に吸水シートが巻回された構造を有することを特徴とするイオン交換膜の検査装置。 - 検査すべきイオン交換膜が巻回保持された原反ローラと、該原反ローラから該イオン交換膜を巻き取るための巻き取りローラと、該原反ローラから該巻き取りローラまでのイオン交換膜の搬送路に配置された水供給装置、及び搬送されるイオン交換膜を間に挟んで該水供給装置に対面するように配置された吸水体を有する吸水検出装置とを備え、該水供給装置から該吸水検出装置の吸水体への水の移行を検出することにより該イオン交換膜のピンホールの有無が確認されることを特徴とするイオン交換膜の検査装置であり、
前記吸水検出装置が、中空の芯ローラの外周面上に前記吸水体が設けられた構造を有することを特徴とするイオン交換膜の検査装置。 - 前記芯ローラの外周面には、該芯ローラの中空部に通じる吸引口が分布しており、該芯ローラの中空部を減圧状態に保持しながら、該芯ローラの外周面に設けられている前記吸水体が前記イオン交換膜に当接される請求項11に記載の検査装置。
- 前記吸水体が不織布である請求項11に記載の検査装置。
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