KR101366224B1 - Manufacturing apparatus for hollow fiber membrane - Google Patents
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Abstract
본 발명의 중공사막 제조장치는 많은 미세기공을 통해 물만을 통과시켜서 물속에 존재하는 오염물질을 제거하며, 중앙에 구멍이 뚫려있는 구조의 중공사(中孔絲)막(10)을 제조하는 중공사막 제조장치에 있어서, 반응기 프레임(110); 상기 반응기 프레임(110)에 고정 설치되며, 내부에 고분자용액이 담기는 고분자용액 저장부(T1); 상기 고분자용액 저장부(T1)에 담긴 고분자 용액을 일정하게 공급하는 고분자용액 공급 부(120); 상기 반응기 프레임(110)에 고정 설치되며, 내부에 응고액이 담기는 응고액 저장부(T2); 상기 응고액 저장부(T2)에 담긴 응고액을 일정하게 공급하는 응고액 공급 부(130); 상기 고분자용액 가운데로 응고액을 공급받아 중공사막(10)을 성형하고 배출하는 노즐(140); 상기 중공사막(10)을 응고하기 위하여 내부에 상전이액이 담기는 방사조(Spinneret tank)(T3); 상기 상전이액을 거치도록 상기 방사조(Spinneret tank)(T3) 안에 설치되는 제1 텐션 롤러(R1); 상기 제1 텐션 롤러(R1)와 일정 간격을 유지하여 상기 중공사막(10)을 지지하는 복수 개의 제2 텐션 롤러(R2)(R3); 상기 제1 텐션 롤러(R1)의 높이를 조절하는 제1 텐션 롤러 높이 조절 부(H); 상기 방사조(Spinneret tank)(T3)와 인접 설치되는 응고조(Coagulation tank)(T4); 상기 응고조(Coagulation tank)(T4)에 설치되어 중공사막(10)을 권취하기 위한 복수 개의 응고용 롤러(R4)(R5);
상기 응고용 롤러(R4)(R5)를 구동하는 응고용 롤러 구동부(M1); 상기 중공사막(10)을 가이드 하기 위하여 상기 응고조(Coagulation tank)(T4) 측면에 설치된 가이드 레일(L1)을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 응고용 롤러 가이드(G1); 상기 응고조(Coagulation tank)(T4)에 설치되어 중공사막(10)을 연신하기 위한 연신용 롤러(R6); 상기 연신용 롤러(R6)를 구동하는 연신용 롤러 구동부(M2); 상기 중공사막(10)을 가이드 하기 위하여 상기 응고조(Coagulation tank)(T4) 측면에 설치된 가이드 레일(L2)을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 연신용 롤러 가이드(G2); 및 상기 연신용 롤러(R6)를 거친 상기 중공사막(10)을 권취하기 위한 권취유닛(150);을 구비한다.
본 발명은 노즐로 방사되는 모든 라인(배관)에 히터를 설치하여 고분자용액을 일정 온도로 유지함으로써, 방사속도 및 원하는 제품을 손쉽게 제조할 수 있다.
또한, 본 발명은 실린더를 이용하여 방사조(Spinneret tank) 안에 설치된 제1 텐션 롤러의 높낮이를 자유롭게 조절할 수 있고, 응고용 롤러 가이드를 이용하여 중공사막을 원활하게 가이드 하며, 연신용 롤러가 중공사막을 균일하게 연신하여 품질이 뛰어난 중공사막 제조가 가능하다.
또한, 본 발명은 권취 유닛의 용액 저장탱크가 저장탱크 높이 조절 부에 의해서 높낮이가 자유롭게 조절될 수 있기 때문에 세정용액의 양을 줄일 수 있고, 히터 용량도 줄일 수 있으며, 트레버스를 이용하여 권취 롤러가 한쪽으로만 감기는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.The hollow fiber membrane manufacturing apparatus of the present invention removes contaminants present in the water by passing only water through many micropores, and produces a hollow fiber membrane (10) having a structure with a hole in the center thereof. In the desert manufacturing apparatus, Reactor frame 110; A polymer solution storage unit T1 fixedly installed at the reactor frame 110 and containing a polymer solution therein; A polymer solution supply unit 120 for constantly supplying a polymer solution contained in the polymer solution storage unit T1; A coagulation solution storage unit T2 fixedly installed at the reactor frame 110 and containing a coagulation solution therein; A coagulation solution supply unit 130 for supplying a coagulation solution contained in the coagulation solution storage unit T2 constantly; A nozzle 140 which receives the coagulation solution into the polymer solution to shape and discharge the hollow fiber membrane 10; A spinneret (T3) containing a phase transfer liquid therein to solidify the hollow fiber membrane 10; A first tension roller (R1) installed in the spinneret tank T3 to pass through the phase transfer liquid; A plurality of second tension rollers (R2) (R3) for supporting the hollow fiber membrane (10) by maintaining a predetermined distance from the first tension roller (R1); A first tension roller height adjusting unit (H) for adjusting a height of the first tension roller (R1); A coagulation tank (T4) installed adjacent to the spinneret (T3); A plurality of solidification rollers (R4) (R5) installed in the coagulation tank (T4) for winding the hollow fiber membrane (10);
A solidification roller driver M1 for driving the solidification rollers R4 and R5; A solidification roller guide (G1) slidably installed along the guide rail (L1) installed at the side of the coagulation tank (T4) to guide the hollow fiber membrane (10); Stretching roller (R6) is installed in the coagulation tank (T4) for stretching the hollow fiber membrane (10); An extension roller driving unit M2 for driving the extension roller R6; Stretching roller guide (G2) is installed to slide along the guide rail (L2) installed on the coagulation tank (T4) side to guide the hollow fiber membrane (10); And a winding unit 150 for winding the hollow fiber membrane 10 that has passed through the stretching roller R6.
The present invention by installing a heater in all the lines (pipes) to be emitted to the nozzle to maintain the polymer solution at a constant temperature, it is possible to easily manufacture the spinning speed and the desired product.
In addition, the present invention can freely adjust the height of the first tension roller installed in the spinneret tank using a cylinder, smoothly guides the hollow fiber membranes using a solidification roller guide, the stretching roller is a hollow fiber membrane It is possible to manufacture the hollow fiber membrane with excellent quality by stretching uniformly.
In addition, the present invention can reduce the amount of the cleaning solution, the heater capacity can be reduced because the height of the solution storage tank of the winding unit can be freely adjusted by the storage tank height adjusting unit, the winding roller by using the traverse There is an effect that can prevent the winding to only one side.
Description
본 발명은 중공사막 제조장치에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 노즐로 방사되는 모든 라인(배관)에 히터를 설치하여 고분자용액을 일정 온도로 유지함으로써 방사속도 및 원하는 제품을 손쉽게 제조할 수 있으며, 응고용 롤러 가이드를 이용하여 중공사를 원활하게 가이드 하며, 연신용 롤러가 중공사를 균일하게 연신하여 품질이 뛰어난 중공사 제조가 가능하고, 세정용액 저장탱크가 저장탱크 높이 조절 부에 의해서 높낮이가 자유롭게 조절될 수 있기 때문에 세정용액(폐액)의 양을 줄일 수 있는 중공사막 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hollow fiber membrane manufacturing apparatus, and more particularly, by installing a heater in all the lines (pipes) radiated by the nozzle to maintain the polymer solution at a constant temperature, the spinning speed and the desired product can be easily manufactured. The hollow fiber guide is used to smoothly guide the hollow fiber, and the stretching roller uniformly stretches the hollow fiber to produce high quality hollow fiber, and the cleaning solution storage tank is freely raised and lowered by the storage tank height adjusting part. The present invention relates to a hollow fiber membrane manufacturing apparatus capable of reducing the amount of cleaning solution (waste).
일반적으로 중공사막은 수십 나노미터에서 수 마이크로미터 크기의 기공을 가진 기공성 필터로서, 막 표면에 분포하는 무수히 많은 미세기공을 통해 물만을 통과시켜 물속에 존재하는 오염물질을 제거한다. In general, the hollow fiber membrane is a porous filter having pores ranging from tens of nanometers to several micrometers, and removes contaminants in the water by passing only water through a myriad of micropores distributed on the membrane surface.
중공사는 가운데 구멍이 뚫려있는 실처럼 생긴 필터사(絲)가 여러 개로 모여있다는 뜻이며, 중공사막 하나에는 위에 언급된 미세한 기공이 셀 수 없이 존재하므로, 가정용 정수기뿐만 아니라 산업용 오폐수처리, 초순수 제조공정 및 의료용 인공신장기에 이르기까지 수많은 목적에 다양하게 적용되고 있다. Hollow yarn means that the filter thread which is shaped like a hole with a hole in the middle is gathered together, and the hollow fiber membrane contains countless fine pores mentioned above, so that not only domestic water purifier but also industrial wastewater treatment and ultrapure water manufacturing process And it has been applied to a variety of purposes ranging from medical artificial kidneys.
분리막 기술은 고분자 재료의 물질 선택투과 성질을 이용한 분리기술의 하나로서, 정수 처리 및 하수/오폐수 처리에서의 분리막의 사용은 1960년대 시작된 이래 지금까지 그 사용이 비약적으로 증가하고 있으며, 분리막은 고체와 액체, 액체와 액체, 기체와 기체 및 액체와 기체를 분리하는데 매우 유용한 장치로, 특별한 경우를 제외하고는 상 변화를 수반하지 않으므로 에너지를 절약할 수 있고, 공정이 간단하므로 장치가 차지하는 공간이 적은 장점이 있다. Membrane technology is one of the separation technologies using the material-selective permeation properties of polymer materials. The use of membranes in water treatment and sewage / wastewater treatment has been increasing dramatically since the beginning of the 1960s. A very useful device for separating liquids, liquids and liquids, gases and gases, and liquids and gases. Except in special cases, it does not involve phase changes, which saves energy and the process is simple. There is an advantage.
분리막은 폐수 처리, 용수 제조를 포함한 수처리, 식품과 제약부문에서의 농축, 그리고 공기 중에서의 산소와 질소의 분리, 암모니아의 회수 등 산업 전반에 널리 사용되고 있다. 분리막은 형태와 분리성능에 따라 여러 가지로 분류될 수 있는데, 우선 형태에 따라 평 막, 관형 막, 중공사 막으로 분류되고, 분리성능에 따라 정밀 여과 막, 한외 여과 막, 역삼투막 등으로 분류될 수 있다. 이와 같이 특정 성분을 선택적으로 통과시킴으로써 혼합물을 분리시키는 분리막의 용도는 매우 광범위하여 각종 형태로 제조되어 이용되고 있다. 이 중에서 중공사 막은 중앙이 비어있는 실관 형태이므로 다른 형태의 막 보다 표면적이 커서 작은 용적으로도 많은 수율을 얻을 수 있어 매우 유용한 분리막으로 각광을 받고 있다. Membranes are widely used throughout the industry, including wastewater treatment, water treatment, including water production, concentration in the food and pharmaceutical sectors, separation of oxygen and nitrogen from the air and recovery of ammonia. Separation membranes can be classified into various types according to their shape and separation performance. First, they are classified into flat membranes, tubular membranes, and hollow fiber membranes according to their types. Can be. As described above, the use of the separation membrane to separate the mixture by selectively passing a specific component has been widely used in various forms. Among them, the hollow fiber membrane is in the form of a hollow tube, which has a large surface area than other types of membranes, and thus yields a large yield.
등록 실용공보 20-0397302호에 개시된 종래 분리막용 중공사 제조장치는 롤러의 높낮이를 자유롭게 조절할 수 없는 구조이며, 연신용 롤러가 구비되지 않아 중공사를 균일하게 연신(延伸)하지 못하여 품질이 뛰어나지 못하며, 세정용액 저장탱크의 높낮이를 조절할 수 없는 구조이기 때문에 세정용액의 양을 줄일 수 없고, 히터 용량도 줄일 수 없는 문제점이 있다.The conventional hollow fiber manufacturing apparatus for membranes disclosed in Korean Utility Model Publication No. 20-0397302 is a structure in which the height of the roller cannot be freely adjusted, and since it is not provided with a drawing roller, the hollow fiber is not uniformly stretched, so the quality is not excellent. , Since the height of the cleaning solution storage tank cannot be adjusted, the amount of the cleaning solution cannot be reduced and the heater capacity can not be reduced.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 노즐로 방사되는 모든 라인(배관)에 히터를 설치하여 고분자용액을 일정 온도로 유지함으로써, 방사속도 및 원하는 제품을 손쉽게 제조할 수 있는 중공사막 제조장치를 제공함에 그 목적이 있다. The present invention is to solve the above problems, by installing a heater in all the lines (pipes) radiated by the nozzle to maintain the polymer solution at a constant temperature, the hollow fiber membrane manufacturing apparatus that can easily manufacture the spinning speed and the desired product The purpose is to provide.
또한, 본 발명의 다른 목적은 실린더를 이용하여 방사조(Spinneret tank) 안에 설치된 제1 텐션 롤러의 높낮이를 자유롭게 조절할 수 있고, 응고용 롤러 가이드를 이용하여 중공사막을 원활하게 가이드 하며, 연신용 롤러가 중공사막을 균일하게 연신하여 품질이 뛰어난 중공사막을 제조할 수 있는 중공사막 제조장치를 제공함에 있다. In addition, another object of the present invention can freely adjust the height of the first tension roller installed in the spinneret tank using a cylinder, smoothly guides the hollow fiber membranes using a coagulation roller guide, stretching roller An object of the present invention is to provide a hollow fiber membrane manufacturing apparatus capable of uniformly stretching a hollow fiber membrane to produce a hollow fiber membrane having excellent quality.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 권취 유닛의 용액 저장탱크가 저장탱크 높이 조절 부에 의해서 높낮이가 자유롭게 조절될 수 있기 때문에 세정용액(폐액)의 양을 줄일 수 있고, 히터 용량도 줄일 수 있으며, 트레버스를 이용하여 권취 롤러가 한쪽으로만 감기는 것을 방지할 수 있는 중공사막 제조장치를 제공함에 있다.In addition, another object of the present invention is that the solution storage tank of the winding unit can be freely adjusted by the height of the storage tank height adjustment portion can reduce the amount of cleaning solution (waste solution), and also reduce the heater capacity, It is to provide a hollow fiber membrane manufacturing apparatus that can prevent the winding roller to be wound on only one side by using a traverse.
전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 중공사막 제조장치는 많은 미세기공을 통해 물만을 통과시켜서 물속에 존재하는 오염물질을 제거하며, 중앙에 구멍이 뚫려있는 구조의 중공사(中空絲) 막을 제조하는 중공사막 제조장치에 있어서, 반응기 프레임; 상기 반응기 프레임에 고정 설치되며, 내부에 고분자용액이 담기는 고분자용액 저장탱크; 상기 고분자용액 저장탱크에 담긴 고분자 용액을 일정하게 공급하는 고분자용액 공급 부; 상기 반응기 프레임에 고정설치되며, 내부에 응고액이 담기는 응고액 저장탱크; 상기 응고액 저장탱크에 담긴 응고액을 일정하게 공급하는 응고액 공급 부; 상기 고분자용액 가운데로 상기 응고액을 공급받아 중공사 막을 성형하고 배출하는 노즐; 상기 중공사 막을 응고하기 위하여 내부에 상전이액이 담기는 방사조(Spinneret tank); 상기 상전이액을 거치도록 상기 방사조(Spinneret tank) 안에 설치되는 제1 텐션 롤러; 상기 제1 텐션 롤러와 일정 간격을 유지하여 상기 중공사 막을 지지하는 복수 개의 제2 텐션 롤러; 상기 제1 텐션 롤러의 높이를 조절하는 제1 텐션 롤러 높이 조절 부; 상기 방사조(Spinneret tank)와 인접 설치되는 응고조(Coagulation tank); 상기 응고조(Coagulation tank)에 설치되어 중공사 막을 권취하기 위한 복수 개의 응고용 롤러; 상기 응고용 롤러를 구동하는 응고용 롤러 구동부; 상기 중공사 막을 가이드 하기 위하여 상기 응고조(Coagulation tank) 측면에 설치된 가이드 레일을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 응고용 롤러 가이드; 상기 응고조(Coagulation tank)에 설치되어 중공사 막을 연신하기 위한 연신용 롤러; 상기 연신용 롤러를 구동하는 연신용 롤러 구동부; 상기 중공사 막을 가이드 하기 위하여 상기 응고조(Coagulation tank) 측면에 설치된 가이드 레일을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 연신용 롤러 가이드; 및 상기 연신용 롤러를 거친 상기 중공사 막을 권취하기 위한 권취 유닛;을 구비한다. In order to achieve the above object, the hollow fiber membrane manufacturing apparatus according to the present invention removes contaminants present in the water by passing only water through many micropores, and removes the hollow fiber membrane having a structure having a hole in the center thereof. An apparatus for manufacturing a hollow fiber membrane, comprising: a reactor frame; A polymer solution storage tank fixed to the reactor frame and containing a polymer solution therein; A polymer solution supply unit for constantly supplying a polymer solution contained in the polymer solution storage tank; A solidification liquid storage tank fixed to the reactor frame and containing a solidification liquid therein; A coagulation solution supply unit for supplying a coagulation solution contained in the coagulation solution storage tank at a constant; A nozzle for receiving the coagulation solution into the polymer solution to form and discharge the hollow fiber membrane; A spinneret tank in which a phase transfer liquid is contained to solidify the hollow fiber membrane; A first tension roller installed in the spinneret tank to pass through the phase transfer liquid; A plurality of second tension rollers which support the hollow fiber membrane by maintaining a predetermined distance from the first tension roller; A first tension roller height adjusting unit for adjusting a height of the first tension roller; A coagulation tank installed adjacent to the spinneret tank; A plurality of coagulation rollers installed in the coagulation tank to wind the hollow fiber membranes; A solidification roller driver for driving the solidification roller; A solidification roller guide installed to slide along a guide rail installed at a side of the coagulation tank to guide the hollow fiber membrane; An extension roller installed in the coagulation tank for stretching the hollow fiber membrane; A stretching roller driving unit for driving the stretching roller; An extension roller guide installed to slide along a guide rail installed at a side of the coagulation tank to guide the hollow fiber membrane; And a winding unit for winding the hollow fiber membrane that has passed through the stretching roller.
상기 제1 텐션 롤러 높이 조절 부는 유압 또는 공압 실린더일 수 있다. The first tension roller height adjusting unit may be a hydraulic or pneumatic cylinder.
상기 노즐은, 노즐 몸체의 측면에 제1 인입 구가 형성되고, 상기 노즐 몸체의 상부에 제2 인입 구가 형성되며, 상기 노즐 몸체의 하부에 상기 제1 인입 구와 상기 제2 인입 구와 연통하는 배출구가 형성되며, 상기 제1 인입 구에 상기 고분자용액이 공급되고 상기 제2 인입 구에 응고액이 공급되어 상기 배출구를 통해서 상기 중공사 막이 배출된다. The nozzle, the first inlet is formed on the side of the nozzle body, the second inlet is formed in the upper portion of the nozzle body, the outlet port communicating with the first inlet and the second inlet in the lower portion of the nozzle body Is formed, the polymer solution is supplied to the first inlet, and a coagulation solution is supplied to the second inlet, and the hollow fiber membrane is discharged through the outlet.
상기 권취 유닛은 세정용액이 담기는 용액 저장탱크; 중공사 막이 감기는 권취 롤러; 상기 권취 롤러를 구동하는 권취 롤러 구동부; 및 상기 용액 저장탱크의 높이를 조절하기 위한 저장탱크 높이 조절 부;를 구비한다. The winding unit includes a solution storage tank containing a cleaning solution; Winding roller to which hollow fiber membrane is wound; A winding roller driver for driving the winding roller; And a storage tank height adjusting unit for adjusting the height of the solution storage tank.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 노즐로 방사되는 모든 라인(배관)에 히터를 설치하여 고분자용액을 일정 온도로 유지함으로써, 방사속도 및 원하는 제품을 손쉽게 제조할 수 있다. As described above, in the present invention, by installing a heater in all lines (pipes) radiated by the nozzle to maintain the polymer solution at a constant temperature, the spinning speed and the desired product can be easily manufactured.
또한, 본 발명은 실린더를 이용하여 방사조(Spinneret tank) 안에 설치된 제1 텐션 롤러의 높낮이를 자유롭게 조절할 수 있고, 응고용 롤러 가이드를 이용하여 중공사 막을 원활하게 가이드 하며, 연신용 롤러가 중공사 막을 균일하게 연신하여 품질이 뛰어난 중공사 막의 제조가 가능하다. In addition, the present invention can freely adjust the height of the first tension roller installed in the spinneret tank using a cylinder, smoothly guides the hollow fiber membranes using a solidification roller guide, the stretching roller is hollow fiber By stretching the membrane uniformly, it is possible to produce a hollow fiber membrane of excellent quality.
또한, 본 발명은 권취 유닛의 용액 저장탱크가 저장탱크 높이 조절 부에 의해서 높낮이가 자유롭게 조절될 수 있기 때문에 세정용액(폐액)의 양을 줄일 수 있고, 히터 용량도 줄일 수 있으며, 트레버스를 이용하여 권취 롤러가 한쪽으로만 감기는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can reduce the amount of the cleaning solution (waste solution), the heater capacity can be reduced, because the height of the solution storage tank of the winding unit can be freely adjusted by the storage tank height adjusting unit, by using a traverse There is an effect that the winding roller can be prevented from being wound on only one side.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 분리막용 중공사 제조장치 전체 구성을 보인 정면도
도 2는 도 1의 평면도
도 3은 도 1의 요부 발췌 확대도
도 5는 도 3의 배면도
도 7은 노즐 내부 구조를 보인 단면도
도 8은 가이드의 작동을 설명하기 위한 도면
도 9는 권취 유닛의 정면도
도 10은 권취 유닛의 좌측면도
도 11은 권취 유닛의 우측면도1 is a front view showing the overall configuration of a hollow fiber manufacturing apparatus for a separator according to a preferred embodiment of the present invention
Fig. 2 is a plan view of Fig. 1
Figure 3 is an enlarged view of the main portion excerpt of Figure 1
5 is a rear view of FIG. 3.
7 is a cross-sectional view showing the internal structure of the nozzle
8 is a view for explaining the operation of the guide
9 is a front view of the winding unit;
10 is a left side view of the winding unit
11 is a right side view of the winding unit
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 중공사막 제조장치에 대하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a hollow fiber membrane manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 중공사막 제조장치 전체 구성을 보인 정면도, 도 2는 도 1의 평면도, 도 3은 도 1의 요부 발췌 확대도, 도 5는 도 3의 배면도, 도 7은 노즐 내부 구조를 보인 단면도, 도 8은 가이드의 작동을 설명하기 위한 도면, 도 9는 권취 유닛의 정면도, 도 10은 권취 유닛의 좌측면도, 및 도 11은 권취 유닛의 우측면도이다. 1 is a front view showing the overall configuration of the hollow fiber membrane manufacturing apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view of Figure 1, Figure 3 is an enlarged view of the main portion of Figure 1, Figure 5 is a rear view of Figure 3, 7 is a cross-sectional view showing the internal structure of the nozzle, Figure 8 is a view for explaining the operation of the guide, Figure 9 is a front view of the winding unit, Figure 10 is a left side view of the winding unit, Figure 11 is a right side view of the winding unit. .
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 중공사막 제조장치(100)는 반응기 프레임(110)에 고분자용액 저장부(T1)가 고정 설치된다. In the hollow fiber
상기 고분자용액 저장부(T1)는 내부에 고분자용액이 담기며, 고분자용액 공급 부(120)는 고분자용액을 일정하게 노즐(140) 쪽으로 공급하도록 구성한다. The polymer solution storage part T1 contains a polymer solution therein, and the polymer
상기 고분자용액 공급 부(120)는 펌프 역할을 하며, 반응기에서 고분자용액 공급 부(120)를 거쳐 노즐(140)로 방사되는 모든 라인(배관)에 히터(2)를 설치하여 고분자용액을 일정 온도로 유지함으로써, 방사속도 및 원하는 제품을 만들도록 하는 것이 바람직하다. A1은 응고액 배관이고, A2는 고분자용액 배관을 나타낸다. The polymer
내부에 응고액이 담긴 응고액 저장부(T2)가 상기 반응기 프레임(110)에 설치된다. 응고액 공급 부(130)는 응고액을 일정하게 노즐(140) 쪽으로 공급하도록 구성한다. A coagulating solution storage part T2 containing a coagulating solution therein is installed in the
상기 노즐(140)은, 노즐 몸체(140')의 측면에 제1 인입 구(141)가 형성되고, 상기 노즐 몸체(140')의 상부에 제2 인입 구(142)가 형성되며, 상기 노즐 몸체(140')의 하부에 상기 제1 인입 구(141)와 상기 제2 인입 구(142)와 연통하는 배출구(143)가 형성되는바, 제1 인입 구(141)에는 고분자용액이 주입되고, 상기 제2 인입 구(142)에는 응고액이 주입되어 배출구(143)를 통해서 중공사막(10)을 배출한다. The
상기 노즐(140)의 하방에는 상기 중공사막(10)을 응고시키기 위하여 내부에 상전이액이 담기는 방사조(Spinneret tank)(T3)가 설치된다. Below the
상기 방사조(Spinneret tank)(T3) 안에는 상기 상전이액을 거치도록 제1 텐션 롤러(R1)가 설치된다.In the spinneret tank T3, a first tension roller R1 is installed to pass through the phase transfer liquid.
상기 제1 텐션 롤러(R1)와 일정 간격을 유지하여 복수 개의 제2 텐션 롤러(R2)(R3)가 설치되어 중공사막(10)을 지지하는 역할을 한다. A plurality of second tension rollers R2 and R3 are installed to maintain a predetermined distance from the first tension roller R1 to support the
상기 제1 텐션 롤러(R1)의 높이를 자유롭게 조절하도록 상기 방사조(Spinneret tank)(T3) 측면에는 제1 텐션 롤러 높이 조절 부(H)가 설치된다. 여기서 상기 제1 텐션 롤러 높이 조절 부(H)는 유압 실린더로 구성될 수도 있다. A first tension roller height adjusting part H is installed at a side of the spinneret T3 to freely adjust the height of the first tension roller R1. Here, the first tension roller height adjusting unit H may be configured as a hydraulic cylinder.
상기 방사조(Spinneret tank)(T3)와 인접하는 위치에는 응고조(Coagulation tank)(T4)가 설치된다. Coagulation tank (T4) is installed in the position adjacent to the spinneret (T3).
상기 방사조(Spinneret tank)(T3)와 응고조(Coagulation tank)(T4)에는 후술하는 응고용 롤러(R4)(R5), 연신용 롤러(R6)가 잠길 수 있는 높이까지 응고 용액이 항상 채워져 있다. The spinneret tank T3 and the coagulation tank T4 are always filled with a coagulation solution to a height at which the coagulation rollers R4 and R5 and the stretching roller R6 are locked. have.
상기 응고조(Coagulation tank)(T4)에는 중공사막(10)을 권취하기 위한 복수 개의 응고용 롤러(R4)(R5)가 설치된다. 상기 응고용 롤러(안정조 롤러)(R4)(R5)는 중공사막(10)이 응고 용액 안에서 오랫동안 머물도록 하는 역할을 한다. The coagulation tank (T4) is provided with a plurality of coagulation roller (R4) (R5) for winding the hollow fiber membrane (10). The solidification roller (stabilizing roller) (R4) (R5) serves to allow the
상기 응고용 롤러(R4)(R5)에는 상기 응고용 롤러(R4)(R5)를 구동하는 응고용 롤러 구동부(M1)가 연결된다. A solidification roller driving unit M1 for driving the solidification rollers R4 and R5 is connected to the solidification rollers R4 and R5.
상기 응고용 롤러(R4)(R5)는 응고조(Coagulation tank)(T4)의 응고 용액 안에 잠겨 있어 중공사막을 일정한 시간 동안 응고시키기 위해 중공사막(10)을 여러 번 감아 회전시킬 수 있다. The solidification roller (R4) (R5) is locked in the coagulation solution of the coagulation tank (T4) can be rotated by winding the
상기 응고용 롤러(R4)(R5)에 여러 번 감길 때 중공사막(10) 끼리 겹쳐져 중공사 막이 상하게 되므로, 이를 방지하기 위해 중공사막(10)과 중공사막(10) 사이를 떨어뜨려 서로 붙지 않도록 해야 한다. 이를 위해 한 쌍의 상기 응고용 롤러(R4)(R5) 사이에 다수개의 돌기가 등 간격으로 형성된 빗 모양의 응고용 롤러 가이드(G1)가 장착된다. 상기 응고용 롤러 가이드(G1)는 상기 응고조(Coagulation tank)(T4) 측면에 가이드 레일(L1)을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치된다(도 1 및 도 8 참조). Since the
상기 응고조(Coagulation tank)(T4)에는 중공사막(10)을 연신하기 위한 연신용 롤러(R6)가 설치된다. 상기 연신용 롤러(R6)는 중공사막(10)을 균일하게 연신하는 역할을 한다. In the coagulation tank T4, a stretching roller R6 for stretching the
상기 연신용 롤러(R6)에는 상기 연신용 롤러(R6)를 구동하는 연신용 롤러 구동부(M2)가 연결된다. The stretching roller driving unit M2 for driving the stretching roller R6 is connected to the stretching roller R6.
상기 연신용 롤러(R6)에 여러 번 감길 때 중공사막(10) 끼리 겹쳐져 중공사막이 상하게 되므로, 이를 방지하기 위해 중공사막(10)과 중공사막(10) 사이를 떨어뜨려 서로 붙지 않도록 해야 한다. 이를 위해 상기 응고조(Coagulation tank)(T4) 측면에 다수개의 돌기가 등 간격으로 형성된 빗 모양의 연신용 롤러 가이드(G2)가 장착된다. 상기 연신용 롤러 가이드(G2)는 가이드 레일(L2)을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치된다(도 1 및 도 8 참조). When the winding roller (R6) is wound several times, the
상기 연신용 롤러(R6)를 거친 상기 중공사막(10)을 권취하기 위하여 권취유닛(150)이 구비된다. 상기 권취 유닛(150)은 세정용액이 담기는 용액 저장탱크(151), 권취 롤러(152), 권취 롤러 구동부(153), 및 저장탱크 높이 조절 부(154)를 구비한다. V1은 권취 롤러 구동부의 연결벨트를 보인 것이다. A winding
상기 권취 유닛(150)에서는 트레버스(T)를 이용하여 권취 롤러(152)가 한쪽으로만 감기는 것을 해소하는 것이 바람직하다. 이 경우, 트레버스의 최소 최대 범위는 권취 롤러(152)의 크기와 비례하며, 센서와 시간을 이용하여 조절할 수 있다. In the winding
상기 용액 저장탱크(151)는 저장탱크 높이 조절 부(154)에 의해서 높이 조절될 수 있는바, 저장탱크 높이 조절 부(154)의 예를 들면, 모터(154a)의 회전력이 풀리(P)에 전달되고, 풀리(P)에 연결된 벨트(V)가 이송스크류(154b)를 회전시키도록 구성되고, 이송스크류(154b)에는 나선결합하는 슬라이더(154c)가 설치되며, 상기 슬라이더(154c)는 용액 저장탱크(151)에 고정된다. 이와 같은 구조에서, 모터(154a)에 의해서 이송스크류(154b)가 회전하면, 상기 슬라이더(154c)가 상하로 이동하여 용액 저장탱크(151)의 높이를 조절할 수 있도록 구성하여, 세정용액(폐액)의 양을 줄일 수 있도록 하며, 히터 용량도 줄일 수 있도록 설계하는 것이 바람직하다. 또한 도면에는 도시하지 않았으나, 유압 실린더 또는 공압 실린더로 용액 저장탱크(151)의 높낮이를 조절할 수도 있다. The
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 중공사막 제조장치(100)의 작동을 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of the hollow fiber
우선, 고분자용액 공급 부(120)는 고분자용액 저장탱크(T1)의 고분자용액을 노즐(140)의 제1 인입 구(141) 안으로 주입하고, 응고액 공급 부(130)는 응고액 저장탱크(T2)의 응고액을 상기 제2 인입 구(142) 안으로 주입하여 배출구(143)를 통해 배출함으로써 중공사막(10)을 형성한다. First, the polymer
제1 텐션 롤러(R1)는 상기 노즐(140)을 통해서 배출되는 중공사막(10)을 방사조(Spinneret tank)(T3)를 거치도록 하여 응고 시키며, 상기 제2 텐션 롤러(R2)(R3)는 상기 제1 텐션 롤러(R1)와 일정 간격을 유지하여 상기 중공사막(10)을 지지하는 역할을 한다. The first tension roller R1 solidifies the
여기서 상기 제1 텐션 롤러(R1)의 높이는 실린더와 같은 제1 텐션 롤러 높이 조절 부(H)를 이용하여 적당하게 조절할 수 있다. Here, the height of the first tension roller R1 may be appropriately adjusted by using the first tension roller height adjusting part H such as a cylinder.
상기 응고용 롤러(R4)(R5)는 상기 응고조(Coagulation tank)(T4)에 설치되어 중공사막(10)의 응고 시간을 증가시키는 역할을 하며, 상기 응고용 롤러(R4)(R5)는 냉각 롤러 구동부(M1)에 의해 구동된다. The solidification roller (R4) (R5) is installed in the coagulation tank (Tag) serves to increase the solidification time of the
상기 응고용 롤러 가이드(G1)는 상기 응고조(Coagulation tank)(T4) 측면에 설치된 가이드 레일(L1)을 따라 슬라이드 이동하면서, 상기 중공사막(10)을 가이드 하여 여러 번 감길 때 중공사막(10) 끼리 겹쳐져 서로 붙지 않도록 하는 역할을 한다. The solidification roller guide G1 slides along the guide rail L1 installed on the side of the coagulation tank T4 and guides the
상기 연신용 롤러(R6)는 중공사막(10)을 균일하게 연신(延伸)하는 역할을 하며, 상기 연신용 롤러(R6)는 연신용 롤러 구동부(M2)에 의해 구동된다. The stretching roller R6 serves to uniformly stretch the
상기 연신용 롤러 가이드(G2)는 상기 응고조(Coagulation tank)(T4) 측면에 설치된 가이드 레일(L2)을 따라 슬라이드 이동하면서, 상기 중공사막(10)을 가이드 하여 여러 번 감길 때 중공사막(10) 끼리 겹쳐져 서로 붙지 않도록 하는 역할을 한다. The stretching roller guide G2 slides along the guide rail L2 installed at the side of the coagulation tank T4 and guides the
상기 권취유닛(150)은 상기 연신용 롤러(R6)를 거친 상기 중공사막(10)을 권취하는 역할을 하는 것으로, 트레버스(T)를 이용하여 권취롤러(152)가 한쪽으로만 감기는 것을 해소하는 것이 바람직하다. 이 경우, 트레버스 최소 최대 범위는 권취 롤러(152)의 크기와 비례하며, 센서와 시간을 이용하여 조절할 수 있다. The winding
상기 용액 저장탱크(151)는 저장탱크 높이 조절 부(154), 구체적으로 모터(154a)에 의해서 이송스크류(154b)가 회전하고, 이송스크류(154b)에는 나선결합하는 슬라이더(154c)가 설치되며, 상기 슬라이더(154c)는 용액 저장탱크(151)에 고정되어, 모터(154a)에 의해서 이송스크류(154b)가 회전하면, 상기 슬라이더(154c) 상하로 이동하여 용액 저장탱크(151)의 높낮이를 적절하게 조절하여 세정용액(폐액)의 양을 조절할 수 있다. The
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 노즐로 방사되는 모든 라인(배관)에 히터를 설치하여 고분자용액을 일정 온도로 유지함으로써, 방사속도 및 원하는 제품을 손쉽게 제조할 수 있다. As described above, in the present invention, by installing a heater in all lines (pipes) radiated by the nozzle to maintain the polymer solution at a constant temperature, the spinning speed and the desired product can be easily manufactured.
또한, 본 발명은 실린더를 이용하여 방사조(Spinneret tank) 안에 설치된 제1 텐션 롤러의 높낮이를 자유롭게 조절할 수 있고, 응고용 롤러 가이드를 이용하여 중공사막을 원활하게 가이드 하며, 연신용 롤러가 중공사막을 균일하게 연신하여 품질이 뛰어난 중공사막 제조가 가능하다. In addition, the present invention can freely adjust the height of the first tension roller installed in the spinneret tank using a cylinder, smoothly guides the hollow fiber membranes using a solidification roller guide, the stretching roller is a hollow fiber membrane It is possible to manufacture the hollow fiber membrane with excellent quality by stretching uniformly.
또한, 본 발명은 권취 유닛의 용액 저장탱크가 저장탱크 높이 조절 부에 의해서 높낮이가 자유롭게 조절될 수 있기 때문에 세정용액의 양을 줄일 수 있고, 히터 용량도 줄일 수 있으며, 트레버스를 이용하여 권취 롤러가 한쪽으로만 감기는 것을 해소할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention can reduce the amount of the cleaning solution, the heater capacity can be reduced because the height of the solution storage tank of the winding unit can be freely adjusted by the storage tank height adjusting unit, the winding roller by using the traverse It is effective to eliminate the winding of only one side.
2: 히터
10: 중공사막
100: 중공사막 제조장치
110: 반응기 프레임
T1: 고분자용액 저장부
120: 고분자용액 공급 부
T2: 응고액 저장부
130: 응고액 공급 부
140: 노즐
140':노즐 몸체
141: 제1 인입 구
142: 제2 인입 구
143: 배출구
150: 권취 유닛
151: 용액 저장탱크
152: 권취 롤러
153: 권취 롤러 구동부
154: 저장탱크 높이 조절 부
T3: 방사조(Spinneret tank)
R1: 제1 텐션 롤러
R2, R3: 제2 텐션 롤러
H: 제1 텐션 롤러 높이 조절 부
T4: 응고조(Coagulation tank)
R4, R5: 응고용 롤러
M1: 응고용 롤러 구동부
L1: 가이드 레일
G1: 응고용 롤러 가이드
R6: 연신용 롤러
M2: 연신용 롤러 구동부
L2: 가이드 레일
G2: 연신용 롤러 가이드2: heater
10: hollow fiber membrane
100: hollow fiber membrane manufacturing apparatus
110: reactor frame
T1: polymer solution storage unit
120: polymer solution supply unit
T2: coagulation liquid storage
130: coagulation liquid supply part
140: nozzle
140 ': Nozzle body
141: first inlet
142: second inlet
143: outlet
150: winding unit
151: solution storage tank
152: winding roller
153: winding roller driving unit
154: height of the storage tank
T3: Spinneret tank
R1: first tension roller
R2, R3: second tension roller
H: first tension roller height adjustment unit
T4: Coagulation tank
R4, R5: solidification roller
M1: solidification roller drive unit
L1: guide rail
G1: solidification roller guide
R6: stretching roller
M2: drawing roller drive unit
L2: guide rail
G2: Drawing Roller Guide
Claims (4)
반응기 프레임(110);
상기 반응기 프레임(110)에 고정 설치되며, 내부에 고분자용액이 담기는 고분자용액 저장부(T1);
상기 고분자용액 저장부(T1)에 담긴 고분자 용액을 일정하게 공급하는 고분자용액 공급 부(120);
상기 반응기 프레임(110)에 고정 설치되며, 내부에 응고액이 담기는 응고액 저장부(T2);
상기 응고액 저장부(T2)에 담긴 응고액을 일정하게 공급하는 응고액 공급 부(130);
상기 고분자용액 가운데로 응고액을 공급받아 중공사막(10)을 성형하고 배출하는 노즐(140);
상기 중공사막(10)을 응고하기 위하여 내부에 상전이액이 담기는 방사조(Spinneret tank)(T3);
상기 상전이액을 거치도록 상기 방사조(Spinneret tank)(T3) 안에 설치되는 제1 텐션 롤러(R1);
상기 제1 텐션 롤러(R1)와 일정 간격을 유지하여 상기 중공사막(10)을 지지하는 복수 개의 제2 텐션 롤러(R2)(R3);
상기 제1 텐션 롤러(R1)의 높이를 조절하는 제1 텐션 롤러 높이 조절 부(H);
상기 방사조(Spinneret tank)(T3)와 인접 설치되는 응고조(Coagulation tank)(T4);
상기 응고조(Coagulation tank)(T4)에 설치되어 중공사막(10)을 권취하기 위한 복수 개의 응고용 롤러(R4)(R5);
상기 응고용 롤러(R4)(R5)를 구동하는 응고용 롤러 구동부(M1);
상기 중공사막(10)을 가이드 하기 위하여 상기 응고조(Coagulation tank)(T4) 측면에 설치된 가이드 레일(L1)을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 응고용 롤러 가이드(G1);
상기 응고조(Coagulation tank)(T4)에 설치되어 중공사막(10)을 연신하기 위한 연신용 롤러(R6);
상기 연신용 롤러(R6)를 구동하는 연신용 롤러 구동부(M2);
상기 중공사막(10)을 가이드 하기 위하여 상기 응고조(Coagulation tank)(T4) 측면에 설치된 가이드 레일(L2)을 따라 슬라이드 이동 가능하게 설치되는 연신용 롤러 가이드(G2); 및
상기 연신용 롤러(R6)를 거친 상기 중공사막(10)을 권취하기 위한 권취유닛(150);을 포함하는 중공사막 제조장치.In the hollow fiber membrane manufacturing apparatus for removing the contaminants present in the water by passing only water through many micropores, and manufacturing the hollow fiber membrane (10) having a structure with a hole in the center,
Reactor frame 110;
A polymer solution storage unit T1 fixedly installed at the reactor frame 110 and containing a polymer solution therein;
A polymer solution supply unit 120 for constantly supplying a polymer solution contained in the polymer solution storage unit T1;
A coagulation solution storage unit T2 fixedly installed at the reactor frame 110 and containing a coagulation solution therein;
A coagulation solution supply unit 130 for supplying a coagulation solution contained in the coagulation solution storage unit T2 constantly;
A nozzle 140 which receives the coagulation solution into the polymer solution to shape and discharge the hollow fiber membrane 10;
A spinneret (T3) containing a phase transfer liquid therein to solidify the hollow fiber membrane 10;
A first tension roller (R1) installed in the spinneret tank T3 to pass through the phase transfer liquid;
A plurality of second tension rollers (R2) (R3) for supporting the hollow fiber membrane (10) by maintaining a predetermined distance from the first tension roller (R1);
A first tension roller height adjusting unit (H) for adjusting a height of the first tension roller (R1);
A coagulation tank (T4) installed adjacent to the spinneret (T3);
A plurality of solidification rollers (R4) (R5) installed in the coagulation tank (T4) for winding the hollow fiber membrane (10);
A solidification roller driver M1 for driving the solidification rollers R4 and R5;
A solidification roller guide (G1) slidably installed along the guide rail (L1) installed at the side of the coagulation tank (T4) to guide the hollow fiber membrane (10);
Stretching roller (R6) is installed in the coagulation tank (T4) for stretching the hollow fiber membrane (10);
An extension roller driving unit M2 for driving the extension roller R6;
Stretching roller guide (G2) is installed to slide along the guide rail (L2) installed on the coagulation tank (T4) side to guide the hollow fiber membrane (10); And
And a winding unit (150) for winding the hollow fiber membrane (10) through the stretching roller (R6).
상기 제1 텐션 롤러 높이 조절 부(H)는 유압 또는 공압 실린더인 것을 특징으로 하는 중공사막 제조장치.The method of claim 1,
The first tension roller height adjustment unit (H) is a hollow fiber membrane manufacturing apparatus, characterized in that the hydraulic or pneumatic cylinder.
상기 노즐(140)은
노즐 몸체(140')의 측면에 제1 인입 구(141)가 형성되고, 상기 노즐 몸체(140')의 상부에 제2 인입 구(142)가 형성되며, 상기 노즐 몸체(140')의 하부에 상기 제1 인입 구(141)와 상기 제2 인입 구(142)와 연통하는 배출구(143)가 형성되며,
상기 제1 인입 구(141)에 상기 고분자용액이 공급되고 상기 제2 인입 구(142)에 응고액이 공급되어, 상기 배출구(143)를 통해서 상기 중공사막(10)이 배출되는 것을 특징으로 하는 중공사막 제조장치.The method of claim 1,
The nozzle 140 is
The first inlet 141 is formed on the side of the nozzle body 140 ', the second inlet 142 is formed on the nozzle body 140', the lower part of the nozzle body 140 ' An outlet 143 is formed in communication with the first inlet 141 and the second inlet 142,
The polymer solution is supplied to the first inlet 141 and a coagulation solution is supplied to the second inlet 142, and the hollow fiber membrane 10 is discharged through the outlet 143. Hollow fiber membrane manufacturing apparatus.
상기 권취 유닛(150)은
세정용액이 담기는 용액 저장탱크(151);
중공사막이 감기는 권취 롤러(152);
상기 권취 롤러(152)를 구동하는 권취 롤러 구동부(153); 및
상기 용액 저장탱크(151)의 높이를 조절하기 위한 저장탱크 높이 조절 부(154);를 포함하는 중공사막 제조장치.The method of claim 1,
The winding unit 150 is
A solution storage tank 151 containing a cleaning solution;
A winding roller 152 to which the hollow fiber membrane is wound;
A winding roller driver 153 for driving the winding roller 152; And
And a storage tank height adjusting unit (154) for adjusting the height of the solution storage tank (151).
Priority Applications (1)
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