KR101453231B1

KR101453231B1 - 중공사막 시트상물의 제조 방법, 중공사막 모듈의 제조 방법 및 중공사막 시트상물의 제조 장치

Info

Publication number: KR101453231B1
Application number: KR1020137009313A
Authority: KR
Inventors: 기요시 핫토리; 마코토 이데구치; 노부야스 우에노; 사토시 스즈키; 요시히토 나카하라; 다로 츠지무라
Original assignee: 미쓰비시 레이온 컴퍼니, 리미티드
Priority date: 2010-09-16
Filing date: 2011-09-15
Publication date: 2014-10-22
Also published as: JPWO2012036235A1; KR20130061177A; TWI503161B; WO2012036235A1; US20130210596A1; CN103210136B; JP5799810B2; MY162471A; EP2617890A1; TW201223626A; US9283727B2; EP2617890A4; SG188992A1; CN103210136A

Abstract

본 발명은 2 개 이상의 롤에, 연속적으로 공급 가능한 중공사막을 상기 2 개 이상의 롤을 둘러싸도록 권회하고, 상기 권회된 중공사막의 선단부와 이웃하는 중공사막과 접속하여 고리상부를 형성하거나, 또는 2 개 이상의 롤에 미리 제작한 고리상부를 걸고, 상기 고리상부에 또한 연속적으로 공급 가능한 중공사막의 선단부를 접속하는 접속 공정과, 상기 2 개 이상의 롤 중 적어도 1 개의 롤을 회전시킴으로써, 상기 중공사막의 선단부를 이동시켜 롤에 중공사막을 권취하는 권취 공정과, 2 개 이상의 롤에 권취된 중공사막을 폭방향에 시트상으로 고정시켜 고정부를 형성하는 고정 공정과, 상기 고정부를 따라 절개함으로써, 중공사막이 단부에서 폭방향으로 접속된 시트상물을 얻는 절단 공정을 포함하는 중공사막 시트상물의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

중공사막 시트상물의 제조 방법, 중공사막 모듈의 제조 방법 및 중공사막 시트상물의 제조 장치 {METHOD FOR PRODUCING HOLLOW FIBER MEMBRANE SHEET-LIKE OBJECT, METHOD FOR PRODUCING HOLLOW FIBER MEMBRANE MODULE, AND DEVICE FOR PRODUCING HOLLOW FIBER MEMBRANE SHEET-LIKE OBJECT}

본 발명은 수처리 등의 고액 분리 조작에 사용되는 중공사막 모듈을 구성하는 중공사막 시트상물의 제조 방법 및 제조 장치에 관한 것이다.

본원은 2010년 9월 16일에 일본에 출원된 일본 특허출원 2010-208377호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

중공사막 모듈은 무균수, 음료수, 고도 순수의 제조, 공기 정화 등의 수많은 용도로 사용되고 있다. 중공사막 모듈로는 중공사막을 다발 형상으로 한 형태, 중공사막을 시트상으로 하여 이것을 적층한 형태 등, 각종 형태를 갖는 것이 제조되고 있다 (특허문헌 1 참조).

중공사막을 적층한 형태의 중공사막 모듈은 평형 중공사막 모듈이라고도 불리고, 적층된 복수의 중공사막을 하우징으로 고정시킨 것이다. 하우징은 복수의 중공사막의 양 단부가 하우징의 내부에 수용되도록 배치되어 있다. 일반적으로, 적층된 중공사막은, 중공사막을 원하는 피치로 정렬한 상태에서 소정 길이로 맞춰 자르고, 또한 중공사막끼리를 접착시킴으로써 시트상으로 한 중공사막 시트상물을 적층시킴으로써 제조된다.

중공사막 시트상물의 제조 장치로는 드럼이나 틀 상에 중공사막을 원하는 피치로 나선상으로 권부한 후에, 그 적어도 일부를 열 융착시키고, 이 열 융착 부분을 절단함으로써, 중공사막 시트상물을 제조하는 것이 알려져 있다 (특허문헌 2, 3 참조).

일본 공개특허공보 평4-310219호 일본 공개특허공보 평10-314553호 일본 공개특허공보 2004-216276호

상기 종래의 중공사막 시트상물의 제조 장치에 있어서는, 예를 들어 특허문헌 2 에서는 중공사막을 드럼에 권부한 후에, 원하는 피치로 권부된 시트상의 중공사막을 절단 수단을 사용하여 절개함으로써 중공사막 시트상물을 얻고 있다. 이와 같은 방법에 있어서는 시트상의 중공사막을 절개하기 전의 단계에서, 중공사막끼리를 접착시키거나 하여 고정시킬 필요가 있다.

중공사막끼리를 고정시키는 경우에는 원하는 피치로 일렬로 나열된 중공사막을 사이에 끼우도록, 예를 들어 초음파 용착기의 혼과 앤빌을 배치함으로써 중공사막끼리를 용착시키는 등, 중공사막을 사이에 끼운 양측에 쌍으로 되어 사용되는 고정 수단을 배치하는 것이 바람직하다.

그러나, 특허문헌 2 에 기재된 중공사막 시트상물의 제조 장치는 드럼의 주위에 원하는 피치로 중공사막을 권부하는 구성이고, 또한 드럼 자체가 회전하는 구성이기 때문에 고정 수단의 받침 도구를 배치할 수 없다는 문제가 있다.

마찬가지로, 특허문헌 3 에 기재된 제조 장치에 있어서도, 틀이 회전하기 때문에 중공사막끼리를 고정시키기 위한 고정 수단의 받침 도구를 배치할 수 없어, 시트화를 위한 열 용착이 어렵다는 문제가 있다.

또, 드럼이나 틀에 중공사막을 원하는 피치로 권부하기 위해서는, 예를 들어 특허문헌 2 에 기재된 제조 장치에 형성되어 있는 가이드 롤이 필요해진다. 중공사막을 원하는 피치로 권부하기 위해서는 가이드 롤을 드럼의 중심축과 평행하게 이동시키는 기구 (트래버스 기구) 가 필요하여, 장치의 구성이 복잡해진다는 문제가 있다.

또한, 중공사막을 권부할 때, 중공사막이 비틀릴 우려가 있어, 제품 품질이 악화되어 버릴 우려가 있다는 과제가 있다.

게다가, 중공사막 시트상물의 시트 길이를 변경할 필요가 있는 경우에는 드럼 교환이나 틀의 간격을 변경할 필요가 있기 때문에, 변경이 용이하지 않다는 문제가 있다.

또한, 시트 길이를 크게 하는 경우에는 그 만큼 드럼이나 틀의 사이즈를 크게 할 필요가 있어, 장치가 대형화되어 버리는 문제가 있었다.

이 발명은 이와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 간이한 구성으로 원하는 피치로 권부된 중공사막 시트상물을 제조할 수 있고, 또한 시트 길이의 변경을 용이하게 실시할 수 있는, 중공사막 시트상물의 제조 방법, 중공사막 모듈의 제조 방법 및 중공사막 시트의 제조 장치를 제공하는 데에 있다.

상기 과제의 해결 수단으로서, 본 발명의 제 1 양태는 2 개 이상의 롤에, 연속적으로 공급 가능한 중공사막을 상기 2 개 이상의 롤을 둘러싸도록 권회하고, 상기 권회된 중공사막의 선단부와 이웃하는 중공사막과 접속하여 고리상부를 형성하거나, 또는 2 개 이상의 롤에 미리 제작한 고리상부를 걸고, 상기 고리상부에 또한 연속적으로 공급 가능한 중공사막의 선단부를 접속하는 접속 공정과, 상기 2 개 이상의 롤 중 적어도 1 개의 롤을 회전시킴으로써, 상기 중공사막의 선단부를 이동시켜 롤에 중공사막을 권취하는 권취 공정과, 2 개 이상의 롤에 권취된 중공사막을 폭방향에 시트상으로 고정시켜 고정부를 형성하는 고정 공정과, 상기 고정부를 따라 절개함으로써, 중공사막이 단부에서 폭방향으로 접속된 시트상물을 얻는 절단 공정을 포함하는 중공사막 시트상물의 제조 방법을 제공한다.

이와 같은 구성으로 함으로써, 트래버스 기구가 불필요하여, 보다 적은 구성 요소로 제조 장치를 구축할 수 있다.

또, 이 방법을 사용한 장치로 함으로써, 중공사막을 시트상으로 고정시키는 수단으로서 일렬로 나열된 중공사막을 사이에 두고 양측으로부터 사이에 끼워 고정시키는 고정 수단을 채용하는 것이 가능해진다.

상기 권취 공정에 있어서, 선단부가 주회 (周回) 마다 롤 상의 상대 위치를 롤 폭방향으로 변화시키면서 롤 외주에 감겨지는 것이 바람직하다.

상기 권취 공정에 있어서, 선단부가 롤에 접해 있는 동안은 선단부가 롤에 대한 상대 위치를 변화시키지 않고 이동시키는 것이 바람직하다.

중공사막에 의해 둘러싸인 상기 2 개 이상의 롤의 축이 서로 평행이 되도록 배치되어 있는 것이 바람직하다.

상기 2 개 이상의 롤 중 적어도 1 개의 롤이 폭방향 대략 전역에 걸쳐서 둘레 방향의 홈을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 홈의 피치가 동 피치인 것이 바람직하다.

상기 2 개 이상의 롤이 연직 방향으로 배치되어 있는 것이 바람직하다.

또, 상기 고정 공정 후이면서 상기 절단 공정 전에, 권취된 중공사막의 권취 둘레 길이를 짧게 하거나 하여 둘레 길이를 조정하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 제 2 양태는 상기 방법에 의해 얻어진 중공사막 시트상물의 적어도 편측 단부를 폿팅 수지를 사용하여 하우징에 고정시키는 중공사막 모듈의 제조 방법을 제공한다.

본 발명의 제 3 양태는 2 개 이상의 롤과, 상기 2 개 이상의 롤에 중공사막을 연속적으로 공급하는 공급 수단과, 2 개 이상의 롤에, 연속적으로 공급 가능한 중공사막을 상기 2 개 이상의 롤을 둘러싸도록 권회하고, 상기 권회된 중공사막의 선단부와 이웃하는 중공사막과 접속하여 고리상부를 형성하거나, 또는 2 개 이상의 롤에 미리 제작한 고리상부를 걸고, 상기 고리상부에 또한 연속적으로 공급 가능한 중공사막의 선단부를 접속하는 접속 수단과, 상기 2 개 이상의 롤 중 적어도 일방 1 개의 롤을 회전시키고, 2 개 이상의 롤에 중공사막을 권취하는 구동 수단과, 상기 2 개 이상의 롤의 폭방향에 중공사막을 시트상으로 고정시키는 고정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 중공사막 시트상물의 제조 장치를 제공한다.

이와 같이 구성함으로써, 간이한 구성으로 중공사막 시트상물을 제조할 수 있고, 또한 시트 길이의 변경을 용이하게 실시할 수 있는 중공사막 시트상물의 제조 장치를 제공할 수 있다.

상기 제조 장치는 또한, 상기 고정 수단에 의해 형성된 고정부를 절단하고, 이 고정부에서 상기 복수의 중공사막을 절개하기 위한 절단 수단을 구비하고 있는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 중공사막을 원하는 크기로 절단하여 시트상물로 할 때까지의 공정을 자동화하는 것이 가능해진다.

상기 홈의 피치가 동 피치인 것이 바람직하다.

이와 같이 구성함으로써, 각 롤을 둘러싸도록 복수의 중공사막을 권취할 때, 확실하게 롤의 폭방향 일단측으로부터 타단측으로 소정 피치분만큼 중공사막의 선단부를 옮길 수 있다.

이 때문에, 확실하게 중공사막 시트상물의 생산성, 품질을 향상시키는 것이 가능해진다.

상기 2 개 이상의 롤 중 하나에 형성된 홈과, 다른 롤에 형성된 홈이 평행인 것이 바람직하다.

상기 공급 수단이 보빈 권출 장치인 것이 바람직하다.

중공사막 시트상물의 제조 장치가, 추가로 권취 둘레 길이를 조정하는 수단을 갖는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 트래버스 기구가 불필요하여, 보다 적은 구성 요소로 제조 장치를 구축할 수 있다.

또, 이 방법을 사용한 장치로 함으로써, 중공사막을 시트상으로 고정시키는 수단으로서, 원하는 피치로 일렬로 나열된 중공사막을 사이에 두고 양측으로부터 사이에 끼워 고정시키는 고정 수단을 채용하는 것이 가능해진다.

또한, 복수의 중공사막을 한 번에 공급함으로써 중공사막 시트상물을 원하는 폭으로 형성할 때까지의 시간을 단축할 수 있다.

이 때문에, 중공사막 시트상물의 생산 스피드를 높이는 것이 가능해진다.

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 중공사막 시트상물의 제조 장치의 개략 측면도이다.
도 2 는, 본 발명의 제 1 실시형태의 중공사막 시트상물의 제조 장치의 개략 평면도이다.
도 3 은, 본 발명의 롤에 중공사막이 권부되는 모습을 나타내는 평면도이다.
도 4 는, 본 발명의 롤에 중공사막이 권부되는 모습을 나타내는 평면도이다.
도 5 는, 본 발명의 제 1 실시형태의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 6 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 7 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 제조 공정을 나타내는 도면이다.
도 8 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 제조 공정을 나타내는 도면이고, 중공사막 시트상물의 고정 방법을 설명하는 도면이다.
도 9 는, 도 8 의 부분 확대도이다.
도 10 은, 중공사막 시트상물을 나타내는 평면도이다.
도 11 은, 길이를 조정할 수 있는 사이드 프레임에 있어서, 프레임의 길이를 길게 한 경우를 나타내는 사시도이다.
도 12 는, 길이를 조정할 수 있는 사이드 프레임에 있어서, 프레임의 길이를 짧게 한 경우를 나타내는 사시도이다.
도 13 은, 롤의 위치를 조정할 수 있는 사이드 프레임에 있어서, 롤 사이의 거리를 길게 한 경우를 나타내는 사시도이다.
도 14 는, 롤의 위치를 조정할 수 있는 사이드 프레임에 있어서, 롤 사이의 거리를 짧게 한 경우를 나타내는 사시도이다.
도 15 는, 3 개의 롤이 배치된 중공사막 시트상물의 제조 장치의 개략 측면도이다.
도 16 은, 3 개의 롤이 배치된 중공사막 시트상물의 제조 장치의 개략 평면도이다.
도 17 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 제조 공정을 나타내는 도면이고, 중공사막 시트상물의 다른 고정 방법을 설명하는 도면이다.
도 18 은, 도 17 의 부분 확대도이다.
도 19 는, 접속부를 형성하는 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 20 은, 본 발명의 제 2 실시형태의 중공사막 시트상물의 제조 장치의 개략 측면도이다.
도 21 은, 본 발명의 제 2 실시형태의 중공사막 시트상물의 제조 장치의 개략 평면도이다.
도 22 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 중공사막 시트상물의 제조 장치의 개략 측면도이다.
도 23 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 중공사막 시트상물의 제조 장치의 개략 평면도이다.
도 24 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 제 1 롤 (1) 에 중공사막이 권부되어 있는 상태를 나타내는 평면도이다.
도 25 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 제 2 롤 (2) 에 중공사막이 권부되어 있는 상태를 나타내는 평면도이다.
도 26 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 중공사막 시트상물의 제조 공정을 나타내는 설명도이다.
도 27 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 중공사막 시트상물의 제조 공정을 나타내는 설명도이다.
도 28 은, 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 중공사막 시트상물의 제조 공정을 나타내는 설명도이다.
도 29 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 있어서의 중공사막 시트상물의 고정 방법을 나타내는 설명도이다.
도 30 은, 도 29 의 D 부 확대도이다.
도 31 은, 본 발명의 제 3 실시형태의 제조 공정을 나타내는 도면이고, 중공사막 시트상물의 다른 고정 방법을 설명하는 도면이다.
도 32 는, 도 31 의 부분 확대도이다.
도 33 은, 본 발명의 제 4 실시형태에 있어서의 중공사막 시트상물의 제조 장치의 개략 측면도이다.
도 34 는, 본 발명의 제 4 실시형태에 있어서의 중공사막 시트상물의 제조 장치의 개략 평면도이다.
도 35 는, 본 발명의 제 5 실시형태에 있어서의 중공사막 시트상물의 제조 장치의 개략 측면도이다.
도 36 은, 피치를 크게 한 경우에 있어서의 제 1 롤 (1) 에 중공사막이 권부되어 있는 상태를 나타내는 평면도이다.
도 37 은, 도 36 의 A-A 에 있어서의 단면도이다.
도 38 은, 자동화 프로세스의 개략 평면도이다.
도 39 는, 도 38 의 A-A 에 있어서의 단면도이다.
도 40 은, 도 38 의 B-B 에 있어서의 단면이다.

이하, 본 발명의 제 1 실시형태에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태의 중공사막 시트상물의 제조 장치의 개략 측면도이다. 도 2 는, 중공사막 시트상물의 제조 장치의 개략 평면도이다.

도 1 및 2 에 개략을 나타내는 바와 같이, 본 발명의 중공사막 시트상물의 제조 장치 (100) 는 보빈 (5) 으로부터 공급되는 중공사막 (H) 을 제 1 롤 (1) 과 제 2 롤 (2) 에 걸치도록 권부시킴으로써 시트상으로 한 후, 중공사막 (H) 끼리를 고정·절단함으로써 중공사막 시트상물 (S) (도 10 참조) 로 가공하는 장치이다.

중공사막 (H) 으로는, 예를 들어 셀룰로오스계, 폴리올레핀계, 폴리불화비닐리덴, 폴리비닐알코올계, 폴리메틸메타크릴레이트계, 폴리술폰계 등의 중공사막을 사용할 수 있다. 또, 중공사막 (H) 의 구멍 직경, 공공률, 막두께, 외경 등은 중공사막 시트상물 (S) 의 사용 목적에 따라 적절히 선택하여 중공사막 (H) 을 선정할 수 있다. 또, 중공사막 (H) 은 모노필라멘트상으로 공급할 수도 있고, 혹은 멀티필라멘트상으로 공급할 수도 있다.

중공사막 시트상물의 제조 장치 (100) 는 베이스 (10) 에 지지된 프레임 (3) 을 구비하고 있다. 틀상의 프레임 (3) 은 2 개의 사이드 프레임 (31 및 31) 과, 각 사이드 프레임 (31) 의 전단측과 후단측에서 2 개의 사이드 프레임 (31) 을 접속하도록 형성되어 있는 축 (도시 생략) 으로 구성되어 있다.

축에는 각각 제 1 롤 (1) 및 제 2 롤 (2) (이하, 간단히 롤이라고도 한다) 이 고정되어 있고, 또한 프레임 (3) 의 전단측과 후단측에 각 2 개의 장착되어 있는 베어링 (도시 생략) 에, 서로 평행, 또한 회전 가능하게 장착되어 있다. 롤 (1 및 2) 은 그 재질에 있어서 특별히 한정되지 않지만, 중공사막 (H) 의 표면을 손상시키지 않도록 모서리부 및 표면의 마무리 가공을 실시하는 것이 바람직하다. 또, 롤 표면에서 실이 슬립하기 어려운 것이 바람직하다. 여기서, 프레임 (3) 에는 보빈 (5) 측에 제 1 롤 (1), 보빈 (5) 과 반대측에 제 2 롤 (2) 이 배치되어 있다.

제조 장치 (100) 는 중공사막 (H) 이 롤 (1 및 2) 에 걸쳐 권부되도록 구성되어 있다. 이하, 롤 (1 및 2) 에 권부된 중공사막 (H) 의 길이 방향을 권부 방향이라고 정의하고, 또 권부된 중공사막 (H) 의 길이 방향에 직교하는 방향을 폭방향이라고 정의한다.

제 1 롤 (1) 과 제 2 롤 (2) 의 간격 (롤의 축간 거리) 은 제조되는 중공사막 시트상물 (S) 의 길이에 따라 적절히 설정된다.

제 2 롤 (2) 에는 이 제 2 롤 (2) 을 구동하는 모터 (12) (구동 수단) 가 장착되어 있다. 모터 (12) 는 도 1 의 측면도에 있어서 제 2 롤 (2) 이 우회전을 하도록 제 2 롤 (2) 을 구동한다. 바꿔 말하면, 모터 (12) 는 중공사막 (H) 이 롤 (1 및 2) 에 걸치도록 권부되어 있는 경우, 상측의 중공사막 (H) 이 제 1 롤 (1) 에서 제 2 롤 (2) 의 방향으로 이동하도록, 하측의 중공사막 (H) 이 제 2 롤 (2) 에서 제 1 롤 (1) 의 방향으로 이동하도록 제 2 롤 (2) 을 회전시킨다.

또, 제 1 롤 (1) 의 바로 앞측에는 보빈 권출 장치 (51) 에 보빈 (5) 이 회전 가능하게 지지되어 있다. 보빈 (5) 에는 소정 면적의 중공사막 시트상물 (S) 을 제조하는 데에 충분한 양의 중공사막 (H) 이 권부되어 있어, 연속적으로 중공사막 (H) 을 공급하는 것이 가능하다. 이 보빈 (5) 은 제 1 롤 (1), 제 2 롤 (2) 의 일단 (1a 및 2a) 측 (도 2 참조) 으로서, 중공사막 (H) 의 반송 경로를 설정하는 위치에, 폭방향으로 이동 불가능하게 고정되어 있다.

또, 이 보빈 (5) 과 프레임 (3) 사이의 반송 경로에는 가이드 롤 (6) 이 형성되어 있다. 가이드 롤 (6) 은 롤 스탠드 (52) 에 회전 가능하게 지지되어 있다. 가이드 롤 (6) 은 중공사막 (H) 의 반송 속도와 동등한 주속으로 회전하는 것이 바람직하다. 가이드 롤 (6) 은 그 재질에 한정은 없지만, 중공사막 (H) 에 정전기가 발생하기 어려운 재질을 선정하는 것이 바람직하다.

이 가이드 롤 (6) 은 롤 (1 및 2) 의 적절한 위치에 중공사막 (H) 을 공급하기 위해서 형성되는 것이다. 또한, 상기 서술한 보빈 (5) 에 의해 중공사막 (H) 에 적절히 장력이 부여되고, 또한 보빈 (5) 으로부터 공급되는 중공사막 (H) 의 보빈 (5) 의 중심축을 따른 방향의 움직임을 무시할 수 있는 것이면, 가이드 롤 (6) 은 생략해도 된다.

중공사막 (H) 은 과도한 장력을 부여하면 신장되고, 경우에 따라서는 절단의 원인이 되기 때문에, 장력은 중공사막 (H) 의 공정 상의 흔들림에 의한 옆의 홈으로의 이동이 없는 범위에서 최대한 작은 것이 바람직하고, 또한 보빈 (5) 에 감겨져 있는 중공사막 (H) 의 감김량이나, 중공사막 (H) 의 직경, 막두께에 따라 적절히 조정되는 것이 바람직하다.

장력을 제어하기 위한 수단으로서, 예를 들어 보빈 (5) 을 고정시키고 있는 회전축 (구동 없음) 에 적당한 브레이크를 거는 방법, 보빈 (5) (구동 있음) 과 가이드 롤 (6) 사이에 댄서 롤 (도시 생략) 을 설치하는 방법을 들 수 있는데, 이것에 한정은 되지 않는다.

또, 도 1 및 2 에 있어서, 부호 4 는 제 1 초음파 용착기 (접속 수단) 이고, 이 제 1 초음파 용착기 (4) 는 보빈 (5) 으로부터 송출되는 중공사막 (H) 을 롤 (1 및 2) 의 외주부에, 롤 (1 및 2) 을 둘러싸도록 겹치지 않도록 권회한 상태에서, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 중공사막 (H) 의 선단 (A) 과 중공사막 (H) 자신을 용착 고정시킴으로써 접속부 (C) 를 형성하는 기능을 갖고 있다.

프레임 (3) 내에는 제 1 롤 (1) 과 제 2 롤 (2) 사이에 앤빌 (8) 이 형성되고, 이 앤빌 (8) 의 상방에 혼 (7) 이 배치되어 있고, 혼 (7) 과 앤빌 (8) 에 의해 제 2 초음파 용착기 (9) (고정 수단) 를 구성하고 있다.

제 2 초음파 용착기 (9) 는 2 개의 롤 (1 및 2) 의 폭방향 (중공사막 (H) 의 길이 방향에 직교하는 방향) 에 걸쳐 중공사막 (H) 을 시트상으로 고정시키는 기능을 갖고 있다. 이 실시형태에서는 중공사막의 반송 방향으로 소정 간격을 두고 2 개 지점의 고정부 (B) (도 8 참조) 가 형성된다. 그 경우, 고정 수단이 한 번에 2 개 지점의 고정부를 형성할 수 있는 기구를 갖고 있어도 되고, 원하는 위치에서 1 개 지점 고정시킨 후, 롤을 회전시켜 대략 고정부 폭분만큼 중공사막을 반송한 후에 다시 고정부를 형성해도 된다. 또, 제 2 초음파 용착기 (9) 를 도시하지 않은 구동 장치에 의해 권부 방향으로 이동 가능하게 구성해 두면, 중공사막 (H) 이 정지 상태라 하더라도 상이한 지점을 용착 가능하게 할 수 있다. 또한, 용착되는 지점에 있어서는 중공사막 (H) 의 형상 (중공 형상) 은 유지되어 있을 필요는 없다.

또, 도 1 에 있어서, 부호 11 은 초음파 커터 (절단 수단) 를 나타내고, 이 초음파 커터 (11) 는 제 2 초음파 용착기 (9) 에 의해 중공사막의 반송 방향으로 소정 간격을 두고 형성된 2 개 지점의 고정부 (B) 사이를 폭방향에서 절단하는 것이다.

도 3 에 나타내는 바와 같이 제 1 롤 (1) 과 제 2 롤 (2) 은, 동 피치 (P) 로 평행하고 조밀하게 형성된 산부 (M) 와 계곡부 (V) 로 이루어지고, 폭방향으로 나열된 2 개 이상의 둘레 방향의 홈을 구비하고 있다. 이 홈은 나선상으로 형성되어 있는 것이 아니라 서로 독립적으로 형성되어 있다. 홈의 피치 (P) 는 중공사막 (H) 의 직경 및 원하는 중공사막 시트상물에 있어서의 원하는 중공사막의 집적 밀도에 의존하여 결정되는데, 중공사막 (H) 의 직경에 대해 일주 (1 ∼ 3 ％) 이상 넓게 해 두면, 후술하는 제조 과정에 있어서의 중공사막의 홈 롤 도입이 보다 스무스해져, 인접하여 반송되는 중공사막끼리의 접촉에 의한 품질 저하, 어긋남·엉김 등도 발생되기 어려워지는 점에서 바람직하다.

또한, 홈의 형상은 도 3 에 나타내는 바와 같이, 측면에서 본 형상이 원호를 그리는 형상에 한정되지 않고, 예를 들어 산부 (M) 와 계곡부 (V) 가 직선적으로 연결되는 형상이어도 되고, 홈 바닥부가 평평한 것이어도 된다. 본 실시형태와 같이, 홈부를 원호를 그리는 형상으로 함으로써, 중공사막 (H) 과 홈이 보다 밀착하게 되기 때문에 바람직하다.

또한, 제 1 롤 (1) 과 제 2 롤 (2) 은 홈이 없는 것이라도 사용할 수 있다. 이 경우, 롤의 직경을 권취 방향으로 조금 두껍게 하는 것이나, 2 개 이상의 롤의 축을 평행으로부터 임의의 각도로 약간 기울임으로써, 보다 안정적으로 중공사막을 시트상으로 권취할 수 있어 바람직하다.

다음으로, 중공사막 시트상물의 제조 장치 (100) 를 사용한 중공사막 시트상물의 제조 방법에 대하여, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 3 및 4 는 본 발명의 롤에 중공사막이 권부되는 모습을 나타내는 평면도이다. 도 5 ∼ 도 7 은 본 발명의 실시형태의 제조 공정을 나타내는 도면이다.

먼저, 도 3 및 5 에 나타내는 바와 같이, 중공사막 (H) 을 롤 (1 및 2) 을 둘러싸도록, 겹치지 않도록 일주 권회한 후, 제 1 초음파 용착기 (4) (도 1 및 2 참조) 를 사용하여 중공사막 (H) 의 선단 (A) 부근을, 이미 권부된 1 개째의 중공사막 (H) 의 바로 옆 (1b, 2b 측) 에 용착 고정시킴으로써 접속부 (C) 를 형성한다. 이로써, 중공사막 루프 (L) 가 형성된다. 중공사막 (H) 의 단부를 고정시킬 때에는 중공사막 루프 (L) 에 적당한 장력을 부여하도록 고정시킨다. 장력은 제조 공정에 있어서 중공사막 루프 (L) 의 흔들림에 의한 옆의 홈으로의 이동이 없는 범위에서 최대한 작은 것이 바람직하고, 중공사막 (H) 의 직경, 막두께에 따라 적절히 조정되는 것이 바람직하다. 또, 중공사막 루프 (L) 는 중공사막 (H) 이 롤 (1 및 2) 에 대해 대략 수직 (즉, 홈에 대해 대략 곧게) 으로 공급되도록 홈에 권부한다.

다음으로, 모터 (12) 를 구동시켜, 제 2 롤 (2) 을 회전시킴으로써 중공사막 (H) 의 권취를 개시한다. 제 2 롤 (2) 이 회전함으로써 중공사막 (H) 이 도 5 의 부호 R 로 나타내는 화살표 방향으로 회전한다.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 실의 선단 (A) 은 부호 N 으로 나타내는 N 개째의 홈에 끼여 있는 하나 바로 앞 (N 개째) 의 자주 (自走) 하는 중공사막 (H) 에 동반되어 N＋1 개째의 홈에 유도된다. 배면측으로 돌려도 동일하게, 중공사막의 선단 (A) 이 N＋1 개째의 홈에 끼여 있는 하나 바로 앞 (N＋1 개째) 의 중공사막 (H) 에 동반되어 N＋2 개째의 홈에 유도된다. 계속하여, 제 2 롤 (2) 이 계속 회전함으로써 선단 (A) 및 중공사막 루프 (L) 가 이동하고, 보빈 (5) 으로부터 인출되는 중공사막 (H) 이 롤 (1 및 2) 에 권부되어 간다.

또한, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 중공사막 루프 (L) 가 롤 (1 및 2) 의 타단 (1b 및 2b) 측으로 이동한 경우에 있어서도, 중공사막 (H) 이 보빈 (5) 으로부터 공급되는 위치는 변화하지 않는다. 요컨대, 중공사막 (H) 의 공급 위치를 이동시킬 필요는 없다.

도 7 에 나타내는 바와 같이, 중공사막 루프 (L) 가 가장 타단측에 형성된 홈에 이른 단계, 또는 시트상의 중공사막 (H) 의 폭이 원하는 중공사막 시트상물 (S) 의 폭, 또는 실 개수가 된 단계에서 권부가 완료된다. 제 1 롤 (1) 과 제 2 롤 (2) 이 동 피치 (P) 로 형성된 홈을 구비함으로써, 중공사막 시트상물 (S) 을 구성하는 중공사막 (H) 의 실 피치를 보다 균등하게 맞출 수 있다.

다음으로, 중공사막 (H) 이 권부 완료 후의 중공사막 시트상물 (S) 의 고정 공정에 대해 설명한다. 도 8 은, 중공사막 시트상물의 고정 방법을 설명하는 도면이고, 도 9 는, 도 8 의 D 로 나타내는 부분의 부분 확대도이다.

권부 완료 후, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 권부된 중공사막 (H) 중, 가장 일단 (1a 및 2a) 측에 위치하는 중공사막 (H) 을 부호 C2 로 나타내는 접속부에 있어서 고정시킴으로써, 다음의 중공사막 시트상물 (S) (제 2 중공사막 시트상물) 의 선단 (A2) 으로 한다. 이어서, 부호 T 로 나타내는, 취출하는 중공사막 시트상물 (S) (제 1 중공사막 시트상물) 을 구성하는 중공사막 (H) 의 종단부를 고정시키고, 접속부 (C2) 와 종단부 (T) 사이를 절단한다.

다음으로, 도 1 에 나타낸 제 2 초음파 용착기 (9) 를 사용하여, 도 8 의 부호 B 로 나타내는 바와 같이, 중공사막 (H) 끼리를 2 개 지점에서 용착함으로써 고정부를 형성한다. 이 때, 제 2 중공사막 시트상물을 구성하는 중공사막 (H) 을 제외한 지점을 용착하는 것이 바람직하다.

용착 후, 도 1 에서 나타낸 초음파 커터 (11) (절단 수단) 를 폭방향으로 이동시켜, 상기 2 개 지점의 고정부 (B) 의 사이로서, 제 2 중공사막 시트상물을 구성하는 중공사막 (H) 을 제외한 지점을 절단하고, 제 1 중공사막 시트상물을 롤 (1 및 2) 로부터 분리하여 도 10 에 나타내는 바와 같은 중공사막 시트상물 (S) 을 얻는다.

도 8 의 상태로부터 중공사막 시트상물 (S) (제 1 중공사막 시트상물) 이 취출됨으로써, 도 3 과 동일한 상태로 돌아와, 계속하여 중공사막 시트상물 (S) (제 2 중공사막 시트상물) 의 제조가 가능해진다.

이와 같이, 본 실시형태는 2 개의 롤 (1 및 2) 에 걸쳐 중공사막 (H) 을 권부해 가는 구성이고, 또한 2 개의 롤 (1 및 2) 의 중심축 위치는 고정되어 있다. 따라서, 2 개의 롤 (1 및 2) 사이에 용착기의 받침 도구를 배치하는 것이 가능해져, 보다 확실한 고정이 보다 간이한 구성에 의해 실현될 수 있다.

또, 제조되는 중공사막 시트상물 (S) 의 길이의 변경시에는 롤 (1 및 2) 을 변경하지 않고, 예를 들어 도 11 및 12 에 나타내는 바와 같이 권취 둘레 길이를 조절하기 위해서, 프레임 (3B) 의 길이를 조정 가능한 구성으로 함으로써, 중공사막 시트상물 (S) 의 길이의 변경은 용이하다. 여기서 권취 둘레 길이란, 중공사막을 권취한 후의, 2 개 이상의 롤 사이의 길이를 의미한다. 도 11 에 나타내는 프레임 (3B) 은 고정 지점에 따라 길이 변경이 가능한 사이드 프레임 (31B) 에 의해 구성되어 있고, 도 11 에 나타내는 상태에서 도 12 에 나타내는 상태로 변형시킴으로써, 프레임 (3B) 의 길이를 변경시킬 수 있다. 장력이 강한 채로 시트 절단 작업을 실시하면, 용착부 (접속부, 고정부) 가 균열되는 등의 문제가 생기는 경우가 있다. 그 때문에, 길이 변경이 가능한 프레임을 채용함으로써 장력을 완화시켜 상기 문제를 해결할 수 있어, 시트 회수 작업이 용이해진다.

그 밖에, 예를 들어 회전 불가능한 샤프트를 2 개 이상의 롤 사이에 넣고, 중공사막을 2 개 이상의 롤 및 샤프트의 외주에 권취되도록 권취한 후, 샤프트를 제거함으로써도 권취 둘레 길이를 간접적으로 조절할 수 있다.

또, 도 13 및 14 에 나타내는 바와 같은 2 개의 롤의 간격을 조절하기 위한 조절 수단을 취할 수도 있다. 편방의 롤의 위치를 도 13 에 나타내는 상태에서 도 14 에 나타내는 상태로 이동시킴으로써, 롤 사이의 거리를 줄여 중공사막 시트상물의 장력을 완화할 수 있어 중공사막 시트상물의 회수 작업이 용이해진다. 롤의 이동 거리는 중공사막의 감기 장력, 신장도, 용착부의 강도 등에 의해 적절히 선정된다.

또, 상기 실시형태는 중공사막 (H) 이 그 선단부를 이동시켜 롤 (1, 2) 의 외주부에 권부되어 가는 구성이기 때문에, 가이드 롤 (6) 에 트래버스 기구를 형성할 필요가 없고, 또, 중공사막 (H) 에 적절한 장력을 부여할 수 있으며, 또한 보빈 (5) 으로부터 공급되는 중공사막 (H) 의 급사 (給絲) 각도의 변화를 무시할 수 있으면, 가이드 롤 (6) 그 자체가 불필요해진다.

또, 상기 실시형태에 있어서는 제 2 롤 (2) 만을 회전시킴으로써 중공사막 (H) 을 롤 (1 및 2) 에 권부시키는 구성으로 했지만, 제 2 롤 (2) 과 함께 제 1 롤 (1) 을 회전시키는 구성으로 해도 된다. 제 2 롤 (2) 과 동일한 회전 속도로 제 1 롤 (1) 을 구동시킴으로써 보다 안정적인 권부가 가능해진다.

또, 롤의 수는 2 개에 한정되지 않고, 제 1 롤 (1) 과 제 2 롤 (2) 이외에 제 3 롤, 제 4 롤 등, 다른 롤을 형성하는 구성으로 해도 된다. 도 15 는 3 개의 롤이 배치된 중공사막 시트상물 (S) 의 제조 장치 (100B) 의 개략 측면도, 도 16 은 그 개략 평면도이다. 도면에서는 3 개의 롤이 평행하게 배치되어 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 후술하는 제 4 실시형태와 같이, 중력에 의한 중공사막의 느슨해짐 억제에 효과적이다. 또, 공간이 절약되고, 고정 수단을 용이하게 배치하는 것도 가능하다. 도면에서는 1 개의 중공사막을 공급하는 경우를 예시했지만, 후술하는 제 3 실시형태와 같이 복수의 중공사막을 병렬 상태인 채로 공급해도 된다.

또, 고정 방법은 시트상으로 배열된 중공사막 (H) 을 절개했을 때에, 중공사막 (H) 이 뿔뿔이 흩어지지 않으면, 상기 서술한 바와 같은 초음파 용착에 한정되지 않는다. 예를 들어, 열 융착이나 테이프, 접착제에 의한 고정, 구체적으로는 임펄스 히터 등의 열에 의한 용착기, 테이프 공급 장치, 접착제 도포기, 지그에 의한 고정 등이어도 된다.

또, 도 17 및 18 의 부호 B1, B2 및 C2 로 나타내는 바와 같은 위치를 용착함으로써 시트 고정 공정을 간략화할 수 있다.

도 8 및 9 로 나타내는 시트 고정 공정에 있어서는 고정부 (B) 에 대해 종단부 (T) 및 접속부 (C2) 는 독립적인 위치에 형성되어 있었다. 이에 반하여, 부호 B1 로 나타내는 고정부는 중공사막 시트상물 (S) 의 단부를 고정시킴과 함께, 중공사막 (H) 의 종단부 (도 9 의 종단부 (T) 에 상당한다) 를 고정시키고 있다. 또, 부호 B2 로 나타내는 고정부와, 부호 C2 로 나타내는 접속부는 동일선 상에 배치되어 있다. 이와 같이 고정부 (B1, B2) 를 배치함으로써, 고정 공정을 간략화할 수 있기 때문에 중공사막 시트상물 (S) 의 회수 공정에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.

또, 고정부 (B) 를 1 개 지점으로 하고, 이 고정부 (B) 의 대략 중앙부를 절개함으로써 중공사막 시트상물 (S) 을 얻는 방법으로 해도 된다. 이렇게 함으로써 중공사막 시트상물 (S) 의 양 단부에 고정부 (B) 가 형성된 중공사막 시트상물 (S) 을 얻을 수 있다.

또한, 절단 방법은 상기 서술한 바와 같은 초음파 커터 (11) 에 한정되지 않는다. 예를 들어, 절단은 블레이드, 가위, 회전날에 의한 절단뿐만 아니라 히터선이나 레이저 커터 등의 용단에 의해서도 이룰 수 있다. 또, 절단에 의한 절단선은 직선일 필요는 없다.

또, 본 실시형태에서는 고리상부는 연속적으로 공급 가능한 중공사막을 상기 2 개 이상의 롤을 둘러싸도록, 겹치지 않도록 권회하고, 권회된 중공사막의 선단부를 이웃하는 중공사막과 접속시킴으로써 형성했는데, 도 19 에 나타내는 바와 같이, 미리 2 개 이상의 롤의 외주부에 고리상 부재 (I) 를 걸쳐 두고, 고리상 부재 (I) 와 중공사막의 선단부 (A) 를 접속하는 방법으로 할 수도 있다.

상기 고리상 부재 (I) 는 중공사막이어도 되고, 예를 들어 튜브상, 끈상의 다른 섬유상물이어도 된다.

다음으로, 본 발명의 중공사막 시트상물의 제조 장치의 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 도 20 은 본 발명의 제 2 실시형태의 중공사막 시트상물의 제조 장치의 개략 측면도이고, 도 21 은 본 발명의 제 2 실시형태의 중공사막 시트상물의 제조 장치의 개략 평면도이다.

또한, 본 실시형태에서는 전술한 실시형태와의 차이점을 중심으로 서술하고, 동일한 부분에 대해서는 그 설명을 생략한다.

본 실시형태의 중공사막 시트상물의 제조 장치 (100A) 는 중공사막 (H) 을 공급하는 보빈이 3 개 형성되어 있다. 보빈 (61, 62 및 63) 은 롤 (1 및 2) 의 길이 방향을 따르는 방향으로 간격을 두고, 중공사막 (H) 을 공급할 수 있도록 배치된다.

본 실시형태의 제조 장치 (100A) 는 3 개의 중공사막 (H) 을 독립적으로 공급 가능한 구성으로 함으로써 동시에 3 개의 중공사막 시트상물 (S) 을 제조할 수 있다.

또한, 상기 실시형태는 3 개의 중공사막 시트상물 (S) 을 동시에 제조할 수 있는 구성으로 했는데 이것에 한정되지 않고, 원하는 중공사막 시트상물 (S) 의 폭 치수나 롤 (1 및 2) 의 길이에 따라서, 동시에 제조할 수 있는 중공사막 시트상물 (S) 의 수는 적절히 변경할 수 있다.

다음으로, 이 발명의 제 3 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다.

도 22 는 중공사막 시트상물 (S) 의 제조 장치 (100C) 의 개략 측면도, 도 23 은 중공사막 시트상물 (S) 의 제조 장치 (100C) 의 개략 평면도이다.

도 22 및 도 23 에 나타내는 바와 같이, 중공사막 시트상물 (S) 의 제조 장치 (100C) 는 복수 (이 실시형태에서는 3 개) 의 보빈 (5a, 5b 및 5c) 으로부터 각각 공급되는 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 제 1 롤 (1) 과 제 2 롤 (2) 에 걸치고, 또한 각 롤 (1 및 2) 을 둘러싸도록 권부시킴으로써 시트상으로 한 후, 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 끼리를 고정·절단함으로써 중공사막 시트상물 (S) (도 10 참조) 로 가공하는 장치이다.

제 ３ 실시형태에서는 고리상부 형성 공정이 각 롤 (제 1 롤 (1) 및 제 2 롤 (2)) 의 폭방향 일단측에 복수의 상기 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 병렬 상태인 채 공급하고, 각 롤을 둘러싸도록 상기 복수의 중공사막의 선단부를 병렬 상태인 채 타단측으로 옮겨 권회하고, 상기 폭방향 일단측에 공급되어, 서로 이웃하고 있는 상기 복수의 중공사막에 병렬 상태인 채 접속하여 고리상부 및 접속부를 형성하는 것이고, 권취 공정이 각 롤 중 적어도 1 개의 롤을 회전시켜, 상기 복수의 중공사막의 선단부를 이동시켜 각 롤 외주부에 복수의 중공사막을 권취해 가는 것이고, 고정 공정이 상기 권취 공정에 의해 권취된 상기 복수의 중공사막을 병렬 상태인 채 고정시켜 고정부를 형성하는 것이고, 절단 공정이 상기 고정부를 따라 상기 복수의 중공사막을 절개하는 것이다.

이와 같은 구성으로 함으로써 트래버스 기구를 필요로 하지 않고, 간이한 구성으로 제조 장치를 구축할 수 있다.

그리고, 중공사막을 시트상으로 고정시키는 수단으로서 원하는 피치로 일렬로 병렬 배치된 중공사막을 양측으로부터 사이에 끼워 고정시키는 고정 수단을 채용하는 것이 가능해진다.

중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 으로는 중공사막 (H) 에서 예시한 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.

제 1 롤 (1) 및 제 2 롤 (2) 은 이들 회전축선 (J1 및 J2) 이 서로 평행이 되도록 틀상의 프레임 (3) 의 길이 방향 양 단측으로 자유롭게 회전할 수 있도록 지지되어 있다. 이 프레임 (3) 은 베이스 (10) 에 고정되어 있다.

각 롤 (1 및 2) 의 재질은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 표면을 손상시키지 않도록 모서리부 및 표면의 마무리 가공을 실시하는 것이 바람직하다.

또, 제 1 롤 (1) 과 제 2 롤 (2) 의 간격은 제조되는 중공사막 시트상물 (S) 의 길이에 따라 적절히 설정되도록 되어 있다.

또한, 제 1 롤 (1) 및 제 2 롤 (2) 에는 각각 롤 (1 및 2) 을 구동하는 모터 (12a 및 12b) 가 장착되어 있다. 각 모터 (12a 및 12b) 는 도 22 에 있어서 각 롤 (1 및 2) 이 우회전을 하도록 각 롤 (1 및 2) 을 구동시키고 있다. 바꾸어 말하면, 모터 (12a 및 12b) 는 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 이 롤 (1 및 2) 에 걸치도록 감겨져 있는 경우, 롤의 상측의 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 이 제 1 롤 (1) 에서 제 2 롤 (2) 의 방향으로 이동하도록, 또한 롤의 하측의 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 이 제 2 롤 (2) 에서 제 1 롤 (1) 의 방향으로 이동하도록 각 롤 (1 및 2) 을 회전시킨다. 그리고, 각 모터 (12a 및 12b) 는 서로 동기되어 구동한다.

이와 같이 구성된 제 1 롤 (1) 의 바로 앞측 (도 22 및 도 23 에 있어서의 하측) 에는 3 개의 보빈 (5a, 5b 및 5c) 이 배치되어 있다. 보다 구체적으로는 3 개의 보빈 (5a, 5b 및 5c) 은 권부 방향을 따르도록, 또한 제 1 롤 (1) 로부터 멀어짐에 따라 각 롤 (1 및 2) 의 일단 (1a 및 2a) 측 (도 23 에 있어서의 하측) 으로부터 타단 (1b 및 2b) 측 (도 23 에 있어서의 상측) 을 향해 서서히 약간 빗나간 상태가 되도록 배치되어 있다. 그리고, 각 보빈 (5a, 5b 및 5c) 은 각각 보빈 권출 장치 (51a, 51b 및 51c) 에 회전 가능하게 지지되고, 폭방향으로 이동 불가능하게 고정된 상태가 되어 있다.

또, 각 보빈 (5a, 5b 및 5c) 에는 각각 소정 면적의 중공사막 시트상물 (S) 을 제조하는 데에 충분한 양의 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 이 권부되어 있고, 이들 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 연속적으로 공급하는 것이 가능하게 되어 있다. 이와 같이 형성된 각 보빈 (5a, 5b 및 5c) 으로부터 각각 3 개의 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 이 각 롤 (1 및 2) 을 향하여 권부 방향을 따라 인출되도록 반송되어, 각 롤 (1 및 2) 에 공급된다.

여기서, 3 개의 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 은 폭방향으로 병렬 배치된 상태에서 롤 (1) 의 홈에 공급된다 (자세한 것은 후술한다). 이 때문에, 각 보빈 (5a, 5b 및 5c) 과 가이드 롤 (6a, 6b 및 6c) 의 어긋남량은 롤 (1, 2) 의 홈 피치와 대략 동일한 어긋남량으로 설정하는 것이 바람직하다.

각 보빈 (5a, 5b 및 5c) 과 제 1 롤 (1) 사이에는 각 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 반송 경로 상에 각각 가이드 롤 (6a, 6b 및 6c) 이 형성되어 있다. 각 가이드 롤 (6a, 6b 및 6c) 은 각 롤 (1 및 2) 의 적절한 위치에 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 공급하기 위한 것으로서, 도시를 생략한 롤 스탠드에 회전 가능하게 지지되어 있다. 각 가이드 롤 (6a, 6b 및 6c) 은 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 반송 속도와 동등한 주속으로 회전하는 것이 바람직하다.

또한, 각 가이드 롤 (6a, 6b 및 6c) 의 재질은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 중공사막 (H) 에 정전기가 발생되기 어려운 재질을 선정하는 것이 바람직하다. 또, 보빈 (5a, 5b 및 5c) 에 의해 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 에 적절히 장력이 부여되고, 또한 보빈 (5a, 5b 및 5c) 으로부터 공급되는 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 보빈 (5a, 5b 및 5c) 의 중심축을 따른 방향의 움직임을 무시할 수 있는 것이면, 각 가이드 롤 (6a, 6b 및 6c) 은 생략해도 된다.

여기서, 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 은 과도한 장력을 부여하면 신장되고, 경우에 따라서는 절단의 원인이 되기 때문에, 장력은 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 공정 상의 흔들림에 의한 옆의 홈으로의 이동이 없는 범위에서 최대한 작은 것이 바람직하고, 또한 보빈 (5a, 5b 및 5c) 에 감겨져 있는 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 권취량이나 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 직경, 막두께에 따라 적절히 조정되는 것이 바람직하다.

장력을 제어하기 위한 수단으로서, 예를 들어 각 보빈 (5a, 5b 및 5c) 을 고정시키고 있는 회전축 (구동 없음) 에 적당한 브레이크를 거는 방법, 각 보빈 (5a, 5b 및 5c) (구동 있음) 과 각 가이드 롤 (6a, 6b 및 6c) 사이에 댄서 롤 (도시 생략) 을 설치하는 방법을 들 수 있는데, 이것에 한정되는 것은 아니다.

또, 제 1 롤 (1) 과 제 2 롤 (2) 사이에는 베이스 (10) 와는 반대의 상측에 제 1 초음파 용착기 (4) 가 형성되어 있다. 제 1 초음파 용착기 (4) 는 각 보빈 (5a, 5b 및 5c) 으로부터 송출되는 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 롤 (1, 2) 의 외주부에, 롤 (1 및 2) 을 둘러싸도록, 또한 겹치지 않도록 권회한 상태에서, 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 선단부 (Ha1, Hb1 및 Hc1) 의 근방과, 그 후에 롤 (1, 2) 에 권취된 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 용착 고정시킴으로써 접속부 (C1) 를 형성하기 위한 것이다 (도 24, 도 25 참조, 자세한 것은 후술한다).

또한, 제 1 롤 (1) 과 제 2 롤 (2) 사이에는 제 2 초음파 용착기 (9) 가 형성되어 있다. 이 제 2 초음파 용착기 (9) 는 각 롤 (1 및 2) 의 폭방향 (중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 길이 방향에 직교하는 방향) 에 걸쳐 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 시트상으로 고정시키는 기능을 갖고 있다 (도 22, 도 24 및 도 25 참조, 자세한 것은 후술한다). 제 2 초음파 용착기 (9) 는 앤빌 (8) 과 앤빌 (8) 의 상방에 배치된 혼 (7) 을 구비하고 있다.

또, 제 2 초음파 용착기 (9) 는 도시되지 않은 구동 장치에 의해 권부 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 이로써, 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 이 정지 상태에 있어서도 상이한 지점을 용착 가능하게 한다. 이 실시형태에서는 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 반송 방향으로 소정 간격을 두고 2 개 지점의 고정부 (B) (도 29 참조) 가 형성된다. 또한, 용착되는 지점에 있어서는 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 형상 (중천 형상) 은 유지되어 있을 필요는 없다.

또한, 제 1 롤 (1) 과 제 2 롤 (2) 사이에는 베이스 (10) 와는 반대의 상측에 초음파 커터 (11) 가 형성되어 있다. 초음파 커터 (11) 는 제 2 초음파 용착기 (9) 에 의해, 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 반송 방향으로 소정 간격을 두고 형성된 2 개 지점의 고정부 (B) 사이를 폭방향에서 절단하기 위한 것이다.

도 24 는 제 1 롤 (1) 에 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 이 권부되어 있는 상태를 나타내는 평면도, 도 25 는 제 2 롤 (2) 에 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 이 권부되어 있는 상태를 나타내는 평면도이다.

도 24, 도 25 에 나타내는 바와 같이, 각 롤 (1 및 2) 에는 동 피치 (P) 로 평행하고 조밀하게 형성된 산부 (M) 와 계곡부 (V) 로 이루어지고, 폭방향으로 나열된 2 개 이상의 둘레 방향의 홈 (21 및 22) 을 구비하고 있다. 이들 홈 (21 및 22) 은 나선상으로 형성되어 있는 것이 아니라 서로 독립적으로 형성되어 있다. 그리고, 계곡부 (V) 는 단면 대략 원호상으로 형성되어 있다. 이와 같이 계곡부 (V) 를 단면 대략 원호상으로 형성함으로써, 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 과 홈 (21 및 22) 의 밀착성을 높이는 것이 가능해진다.

홈 (21 및 22) 의 피치 (P) 는 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 직경 및 원하는 중공사막 시트상물 (S) 에 있어서의 원하는 중공사막의 집적 밀도에 따라 결정된다. 그러나, 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 직경이 동일한 경우에는 피치 (P) 를 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 직경에 대해 일주 (1 ∼ 3 ％) 이상 넓게 해 두고, 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 직경이 각각 상이한 경우에는 인접하는 2 개의 중공사막 중 직경이 작은 편의 중공사막의 직경에 대해 피치 (P) 를 1 ∼ 3 ％ 이상 넓게 해 두면, 후술하는 제조 과정에 있어서, 인접하여 반송되는 중공사막끼리의 접촉에 의한 품질 저하, 어긋남·엉김 등도 발생하기 어려워진다는 점에서 바람직하다.

또한, 홈 (21 및 22) 의 형상은 계곡부 (V) 가 단면 대략 원호상으로 형성되어 있는 것에 한정되는 것이 아니고, 예를 들어 산부 (M) 와 계곡부 (V) 가 직선적으로 연결되는 형상이어도 되고, 홈 바닥부가 평평한 것이어도 된다.

다음으로, 제조 장치 (100C) 를 사용한 중공사막 시트상물 (S) 의 제조 방법에 대해 설명한다.

도 26 ∼ 도 28 은 중공사막 시트상물 (S) 의 제조 공정을 나타내는 설명도이다.

먼저, 도 24 ∼ 도 28 에 나타내는 바와 같이, 3 개의 보빈 (5a, 5b 및 5c) 으로부터 각각 3 개의 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 인출하고, 이들 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 폭방향으로 병렬 배치시킨 상태에서, 각 롤 (1 및 2) 의 일단측 (도 24 및 도 25 에 있어서의 우측, 도 26 에 있어서의 하측) 에 공급한다. 그리고, 병렬 배치시킨 상태인 채 각 롤 (1 및 2) 을 둘러싸도록 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 일주 권회한다.

계속해서, 이들 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 선단부 (Ha1, Hb1 및 Hc1) 가 그 후에 롤 (1 및 2) 에 권취된 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 과 겹치지 않도록, 이들 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 보다 타단측 (도 24 및 도 25 에 있어서의 좌측, 도 26 에 있어서의 상측) 으로 선단부 (Ha1, Hb1 및 Hc1) 를 옮긴다. 이 상태에서 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 선단부 (Ha1, Hb1 및 Hc1) 의 근방과, 그 후에 롤 (1 및 2) 에 권취된 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 도 22 에 나타낸 제 1 초음파 용착기 (4) 를 사용하여 용착 고정시킨다 (접속 공정).

이로써, 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 에 접속부 (C1) 가 형성되고, 또한 중공사막 루프 (L) 가 형성된다.

중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 단부를 고정시킬 때에는 중공사막 루프 (L) 에 적당한 장력을 부여하도록 고정시킨다. 장력은 제조 공정에 있어서 중공사막 루프 (L) 가 흔들림에 의한 옆의 홈으로의 이동이 없는 범위에서 최대한 작은 것이 바람직하고, 중공사막 (H) 의 직경, 막두께에 따라 적절히 조정되는 것이 바람직하다. 또, 중공사막 루프 (L) 는 각 롤 (1 및 2) 의 일단 (1a 및 2a) 에 가장 가까운 홈에 권부한다.

다음으로, 모터 (12a 및 12b) 를 구동시켜 제 1 롤 (1) 및 제 2 롤 (2) 을 회전시킴으로써 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 권취를 개시한다. 그렇게 하면 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 이 도 5 의 부호 R 로 나타내는 화살표 방향으로 회전한다.

이 때, 도 24 및 도 25 에 나타내는 바와 같이, 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 선단부 (Ha1, Hb1 및 Hc1) 는 각각 부호 N 으로 나타내는 N 단째의 3 개의 홈 (21 및 22) 에 끼워져 있는 하나 바로 앞 (N 개째) 의 자주하는 중공사막 (H) 에 동반되어 N＋1 단째의 홈 (21 및 22) 에 유도된다. 배면측으로 돌려도 동일하게, 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 선단부 (Ha1, Hb1 및 Hc1) 가 N＋1 단째의 3 개의 홈 (21 및 22) 에 끼워져 있는 하나 바로 앞 (N＋1 개째) 의 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 에 동반되어 N＋2 단째의 3 개의 홈 (21 및 22) 에 유도된다.

계속해서, 각 롤 (1 및 2) 이 계속 회전함으로써 선단부 (Ha1, Hb1 및 Hc1) 및 중공사막 루프 (L) 가 이동하고, 각 보빈 (5a, 5b 및 5c) 으로부터 인출되는 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 이 롤 (1 및 2) 에 권부되어 간다 (권취 공정).

또한, 도 27 에 나타내는 바와 같이, 중공사막 루프 (L) 가 각 롤 (1, 2) 의 타단 (1b, 2b) 측으로 이동한 경우에 있어서도, 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 이 보빈 (5) 으로부터 공급되는 위치는 변화하지 않는다. 요컨대, 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 롤 (1) 에 대한 공급 위치를 이동시킬 필요는 없다.

도 28 에 나타내는 바와 같이, 중공사막 루프 (L) 가 가장 타단측에 형성된 홈에 이른 단계, 또는 시트상의 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 폭이 원하는 중공사막 시트상물 (S) 의 폭 또는 실 개수가 된 단계에서 권부가 완료된다. 도 24 및 도 25 에 나타내는 바와 같이, 제 1 롤 (1) 과 제 2 롤 (2) 에 각각 동 피치 (P) 로 형성된 홈 (21 및 22) 이 형성되어 있음으로써, 중공사막 시트상물 (S) 을 구성하는 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 실 피치를 보다 균등하게 맞출 수 있다.

다음으로, 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 권부 완료 후의 중공사막 시트상물 (S) 의 고정 공정에 대해 설명한다. 도 29 는 중공사막 시트상물 (S) 의 고정 방법을 나타내는 설명도, 도 30 은 도 29 의 D 부 확대도이다. 도 30 에 나타내는 바와 같이, 권부 완료 후, 권부된 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 중, 가장 일단 (1a 및 2a) 측에 위치하는 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을, 도 22 에 나타낸 제 1 초음파 용착기 (4) 를 사용하여 용착 고정시키고, 접속부 (C2) 를 형성한다 (고정 공정). 여기서, 이 접속부 (C2) 를 형성함으로써 얻어지는 다음의 중공사막 시트상물 (S) (제 2 중공사막 시트상물) 의 선단을 선단부 (Ha2, Hb2 및 Hc2) 로 한다.

계속해서, 부호 T 로 나타내는, 취출하는 중공사막 시트상물 (S) 을 구성하는 중공사막 (H) 의 종단부를 고정시키고, 접속부 (C2) 와 종단부 (T) 사이를 절단 한다.

다음으로, 도 22 에 나타난 제 2 초음파 용착기 (9) 를 사용하여, 도 29 에 나타내는 바와 같이, 중공사막 (Ha, Hb, Hc) 끼리를 2 개 지점에서 용착함으로써 고정부 (B) 를 형성한다. 이 때, 제 2 중공사막 시트상물을 구성하는 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 제외한 지점을 용착하는 것이 바람직하다.

용착 후, 도 22 에 나타난 초음파 커터 (11) 를 폭방향으로 이동시켜, 2 개 지점의 고정부 (B) 의 사이이면서, 제 2 중공사막 시트상물을 구성하는 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 제외한 지점을 절단하여, 이들 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 각 롤 (1, 2) 로부터 분리한다 (절단 공정). 그렇게 하면, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 중공사막 시트상물 (S) 을 얻는다.

도 29 상태로부터 중공사막 시트상물 (S) 이 취출됨으로써, 도 24, 도 25 와 동일한 상태로 돌아오고, 계속해서 중공사막 시트상물 (S) 의 제조가 가능해진다.

따라서, 상기 서술한 실시형태에 의하면, 각 롤 (1 및 2) 에 걸쳐 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 권부해 가는 구성이고, 또한 각 롤 (1 및 2) 은 프레임 (3) 에 자유롭게 회전할 수 있도록 지지되어 있다. 이 때문에, 각 롤 (1 및 2) 사이에 제 1 초음파 용착기 (4) 나 제 2 초음파 용착기 (9) 를 배치할 수 있다. 바꾸어 말하면, 각 롤 (1 및 2) 사이에 제 1 초음파 용착기 (4) 나 제 2 초음파 용착기 (9) 를 고정시키기 위한 받침 지그 (앤빌) 를 배치할 수 있다. 따라서, 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 고정을 보다 확실하게, 또한 보다 간이한 구성에 의해 실현할 수 있다.

또, 제조되는 중공사막 시트상물 (S) 의 길이의 변경시에는 각 롤 (1 및 2) 을 변경하지 않고, 예를 들어 프레임 (3) 의 길이를 조정 가능한 구성으로 함으로써 중공사막 시트상물 (S) 의 길이를 용이하게 변경하는 것이 가능해진다.

또한, 동 피치 (P) 로 형성된 홈 (21 및 22) 이 형성된 롤 (1 및 2) 상을 중공사막 루프 (L) 가 자주함으로써, 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 은 이들 선단부 (Ha1, Hb1 및 Hc1) 가 각 롤 (1 및 2) 의 일단측의 홈 (21 및 22) 에서 타단측의 홈 (21 및 22) 으로 갈아타면서 각 롤 (1 및 2) 에 권부되어 간다. 이 때문에, 가이드 롤 (6a, 6b 및 6c) 에 트래버스 기구를 형성하지 않고, 소정 피치 (P) 로 일렬로 병렬 배치된 고품질의 중공사막 시트상물 (S) 을 얻을 수 있다. 또, 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 에 적절한 장력을 부여할 수 있고, 또한 보빈 (5a, 5b 및 5c) 으로부터 공급되는 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 급사 각도의 변화를 무시할 수 있는 것이면, 가이드 롤 (6a, 6b 및 6c) 그 자체를 불필요하게 할 수 있다.

그리고, 각 보빈 (5a, 5b 및 5c) 으로부터 각각 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 인출하고, 이들 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 한 번에 각 롤 (1 및 2) 에 공급하기 때문에, 1 개의 중공사막을 각 롤 (1 및 2) 에 공급하는 경우와 비교하여, 중공사막 시트상물 (S) 을 얻을 때까지의 시간을 단축할 수 있다.

또, 각 롤 (1 및 2) 에 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 폭방향으로 병렬 배치시킨 상태에서 공급하기 때문에, 권취시의 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 비틀림을 방지할 수 있다. 즉, 1 개의 중공사막을 권취하는 경우, 이 중공사막의 심을 중심으로 하여 중공사막이 쉽게 비틀려 버리는데, 3 개의 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 병렬 배치시킴으로써 중공사막 전체로서 폭이 증대되어, 중공사막 (Ha, Hb, Hc) 이 비틀리기 어려워진다. 이 때문에, 고품질의 중공사막 시트상물 (S) 을 제공할 수 있다.

또한, 제조 장치 (100C) 에는 초음파 커터 (11) 가 형성되어 있기 때문에, 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 의 고정부 (B) 를 절단하여 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 절개하고, 중공사막 시트상물 (S) 로 하는 공정을 자동화할 수 있다. 이 때문에 더욱 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 서술한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 상기 서술한 실시형태에 여러 가지 변경을 더한 것을 포함한다.

예를 들어, 상기 서술한 실시형태에서는 제 1 롤 (1) 및 제 2 롤 (2) 에 각각 모터 (12a 및 12b) 를 장착하고, 각 모터 (12a 및 12b) 를 서로 동기시켜 구동하는 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니고, 제 1 롤 (1), 또는 제 2 롤 (2) 의 어느 일방에 모터를 장착하고, 제 1 롤 (1), 또는 제 2 롤 (2) 의 어느 일방만 회전시킴으로써, 각 롤 (1, 2) 에 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 권부시키는 구성으로 해도 된다.

또, 상기 서술한 실시형태에서는 제조 장치 (100C) 는 제 1 롤 (1) 과 제 2 롤 (2) 의 2 개의 롤 (1 및 2) 을 구비하고, 이들 롤 (1 및 2) 를 둘러싸도록 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 을 권부시키는 구성으로 하였다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니고, 롤은 적어도 2 개 있으면 되고, 3 개 이상 롤을 설치해도 된다.

또한, 상기 서술한 실시형태에서는 중공사막 (Ha, Hb 및 Hc) 에 접속부 (C1, C2) 를 형성하는 데에 있어서 제 1 초음파 용착기 (4) 를 사용하고, 고정부 (B) 를 형성하는 데에 있어서 제 2 초음파 용착기 (9) 를 사용한 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어 열 융착이나 테이프, 접착제에 의한 고정, 구체적으로는 임펄스 히터 등의 열 용착기, 테이프 공급 장치, 접착제 도포기, 지그에 의한 고정 등이어도 된다.

그리고, 상기 서술한 실시형태에서는 시트 고정 공정에 있어서는 고정부 (B) 에 대해 종단부 (T) 및 접속부 (C2) 는 독립적인 위치에 형성되어 있는 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니고, 이하와 같이 구성해도 된다.

도 31 은 제조 공정을 나타내는 설명도로, 중공사막 시트상물 (S) 의 다른 고정 방법을 설명하는 설명도, 도 32 는 도 31 의 부분 확대도이다.

즉, 도 31, 도 32 의 부호 B1, B2 및 C2 로 나타내는 위치를 용착함으로써 시트 고정 공정을 간략화할 수 있다.

보다 상세하게는 도 31, 도 32 에 나타내는 바와 같이, 부호 B1 로 나타내는 고정부는 중공사막 시트상물 (S) 의 단부를 고정시킴과 함께, 중공사막 (H) 의 종단부 (도 30 의 종단부 (T) 에 상당한다) 를 고정시키고 있다. 또, 부호 B2 로 나타내는 고정부와 부호 C2 로 나타내는 접속부는 동일선 상에 배치되어 있다. 이와 같이 고정부 (B1, B2) 를 배치함으로써, 용착 공정을 간략화할 수 있기 때문에 중공사막 시트상물 (S) 의 고정 공정에 걸리는 시간을 단축할 수 있다.

또한, 상기 서술한 실시형태에서는 제 1 롤 (1) 과 제 2 롤 (2) 사이에 초음파 커터 (11) 를 형성하고, 이 초음파 커터 (11) 를 폭방향으로 이동시켜 중공사막 (Ha, Hb, Hc) 을 절단하는 경우에 대해 설명하였다. 그러나, 중공사막 (Ha, Hb, Hc) 을 절단하는 수단으로는 초음파 커터 (11) 를 사용하는 경우에 한정되는 것이 아니라 칼날, 가위, 회전칼, 히터선이나 레이저 커터 등의 수단을 사용할 수도 있다. 또, 절단에 의한 절단선은 직선일 필요는 없다.

다음으로, 본 발명의 중공사막 시트상물의 제조 장치의 제 4 실시형태에 대해 설명한다. 도 33 은 롤 (1 및 2) 을 연직 방향으로 배치한 중공사막 시트상물 (S) 의 제조 장치 (100D) 의 개략 측면도, 도 34 는 그 개략 평면도이다. 도면과 같이 롤 (1 및 2) 을 연직면 내에 배치함으로써, 권취시에 중력에 의한 실의 느슨함을 억제할 수 있기 때문에 실의 길이 편차를 억제할 수 있다. 도면에서는 1 개의 중공사막을 공급하는 경우를 예시했지만, 제 3 실시형태와 같이 복수의 중공사막을 병렬 상태인 채로 공급해도 된다.

다음으로, 본 발명의 중공사막 시트상물의 제조 장치의 제 5 실시형태에 대해 설명한다. 도 35 는 2 개 이상의 롤을 구비하는 유닛이 2 대 배치된 중공사막 시트상물 (S) 의 제조 장치의 개략 측면도이다. 본 실시형태에서는 일정한 속도로 공급되는 중공사막을 2 개 이상의 롤을 구비하는 유닛을 서로 마주 보도록 2 대 나열하고, 교대로 중공사막을 공급함으로써 연속 생산하는 형태를 취할 수 있다. 본 실시형태에서는 2 개 이상의 롤 및 제 2 초음파 용착기를 구비하는 유닛 (90, 90') 을 서로 마주 보도록 나열하고, 그 전단에 어큐물레이션 기구 (30) 를 배치하고 있다. 중공사막의 공급 속도와 동일한 권취 속도가 되도록, 유닛 (90) 의 적어도 1 개의 롤을 구동시켜 중공사막을 권취한다. 소정 권취량이 되기 전부터 조금씩 감속을 개시하고, 소정 권취량이 되었을 때에 유닛 (90) 의 권취 속도가 제로가 되도록 한다. 어큐물레이션 기구 (30) 의 전단에 있어서의 중공사막의 공급 속도는 변하지 않고, 후단은 실의 느슨함 및 당김이 생기지 않도록 롤의 움직임에 연동하여, 어큐물레이션 롤 (31) 을 낮추어 간다. 어큐물레이션 기구 (30) 이후의 중공사막의 이송 속도가 제로가 되어 있는 동안에, 유닛 (90) 에 공급되고 있는 중공사막을 절단하고, 다른 1 대의 유닛 (90') 에 중공사막을 세트한 후, 조금씩 롤 (1' 및/또는 2') 의 가속을 개시한다. 어큐물레이션 롤 (31) 이 소정 위치까지 올라올 때까지는 롤의 권취 속도를 어큐물레이션 장치의 전단에 있어서의 중공사막의 공급 속도보다 크게, 소정 위치까지 돌아오면 중공사막의 공급 속도와 동일한 권취 속도가 되도록 조정한다. 유닛 (90) 에 감겨진 시트는 유닛 (90') 에 감겨 있는 동안에 고정 공정, 절단 공정을 거쳐 회수된다. 이와 같이 연속 생산할 수 있는 형태로 함으로써, 제막 설비의 후단에 본 발명의 제조 장치를 배치하는 것이 가능해지고, 일단 보빈에 권취하는 수고를 생략할 수 있다. 도면에서는 1 개의 중공사막을 공급하는 경우를 예시했는데, 제 2 실시형태와 같이 복수 개의 중공사막을 병렬 상태인 채 공급해도 된다.

다음으로, 본 발명의 중공사막 시트상물의 제조 장치는 피치를 크게 하여 권회할 수도 있다. 도 36 은 피치를 크게 한 경우에 있어서의 제 1 롤 (1) 에 중공사막이 감겨 있는 상태를 나타내는 평면도이다. 도 37 은 도 36 의 A-A 에 있어서의 단면도이다. 피치를 크게 취하는 경우, 이웃하는 중공사막 사이의 간극이 커져, 중공사막끼리를 고정시키는 힘이 약해지기 쉽다. 그래서, 중공사막 사이에 스페이서 (40) 를 개재 삽입하여 접속부를 형성함으로써 중공사막끼리를 고정시키도록 한다. 이로써 피치를 크게 취한 경우라도 중공사막끼리를 안정적으로 고정시킬 수 있다. 또, 상기 스페이서가 홈의 산부에 올라타 중공사막의 선단부가 가이드로부터 벗어나지 않도록, 상기 스페이서도 롤의 홈에 끼워지는 형상으로 해 두는 것이 바람직하다. 이로써 실 피치를 크게 취하는 것도 가능해진다. 또한, 도면에서는 홈 1 개분의 스페이서를 개재 삽입하고, 홈 1 개분의 피치를 취한 경우를 예시했지만, 스페이서가 복수 개 병렬로 개재 삽입해도 되고, 피치가 홈 2 개 이상인 경우여도 된다.

본 발명의 중공사막 시트상물의 제조 장치는 자동화 프로세스에서 사용할 수 있다. 도 38 은 자동화 프로세스의 개략 평면도, 도 39 는 도 38 의 A-A 단면도이며, 도 40 은 도 38 의 B-B 단면이다.

본 발명의 중공사막 시트상물의 제조 장치 (100) 로 중공사막을 권취하고, 2 개 지점을 용착 (고정) 한 후, 롤을 정회전시켜 용착 지점이 위가 되도록 한다. 시트를 파지할 수 있는 길이의 핸드 (60) 을 삽입하고, 권취한 시트를 파지한다. 여기서, 핸드 (60) 및 박형 핸드 (61) 는 리니어 가이드 (62) 에 고정되어 있고, 권부 방향 및 폭방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 이로써 시트를 제조 장치로부터 벨트 컨베이어까지 이동시킬 수 있다. 그 후, 장력을 완화할 수 있는 정도로 롤 사이의 거리를 줄인다. 다음으로, 초음파 커터 (11) 로 2 개 지점의 용착 지점 (고정부) 사이에서 절단한다. 절단 후, 롤 사이의 거리를 원래대로 되돌리고, 절단한 시트를 길이 방향으로 펼쳐, 핸드 (60) 로 파지하면서 시트를 제조 장치로부터 꺼낸다. 박형 핸드 (61) 를 시트 길이 방향으로부터 삽입하여, 용착 지점을 파지하고, 핸드 (60) 와 바꿔 든다. 바꿔 든 후, 박형 핸드 (61) 로 파지한 채 시트를 이동시키고, 시트를 소정 장수 적층하고, 그 후 박형 핸드를 떼어낸다. 이와 같이 하여 적층된 시트를 벨트 컨베이어 (63) 등으로 배출한다. 적층한 시트는 핫멜트 수지 등에 의해 고정시킬 수 있다.

이와 같은 자동화 프로세스로 함으로써 (에너지 절약을 도모할) 수 있다.

이상의 제조 방법에 의해 얻어진 중공사막 시트상물 (S) 을 사용하여, 예를 들어 고액 분리 시스템의 여과재로서 사용되는 평형 중공사막 모듈을 제조할 수 있다. 평형 중공사막 모듈은 복수의 중공사막 시트상물 (S) 을 적층시킨 다음에 중공사막 (H) 의 적어도 편측의 단부를 폿팅 수지에 의해 고정시키고, 각각 하우징의 내부에 수용되도록 배치하고, 폿팅한 중공사막단을 개구시킴으로써 제조할 수 있다.

산업상 이용가능성

또, 이 방법을 사용한 장치로 함으로써, 중공사막을 시트상으로 고정시키는 수단으로서, 일렬로 나열된 중공사막을 양측으로부터 사이에 끼우고 고정시키는 고정 수단을 채용하는 것이 가능해진다.

B … 고정부
C … 접속부
H … 중공사막
L … 중공사막 루프 (고리상부)
1 … 제 1 롤 (롤)
2 … 제 2 롤 (롤)
3 … 프레임
4 … 제 1 초음파 용착기 (접속 수단)
5 … 보빈
6 … 가이드 롤
7 … 혼
8 … 앤빌
9 … 제 2 초음파 용착기 (고정 수단)
10 … 베이스
11 … 초음파 커터 (절단 수단)
12 … 모터 (구동 수단)

Claims

2 개 이상의 롤에, 연속적으로 공급 가능한 중공사막을 상기 2 개 이상의 롤을 둘러싸도록 권회하고, 상기 권회된 중공사막의 선단부와 이웃하는 중공사막과 접속하여 고리상부를 형성하거나, 또는 2 개 이상의 롤에 미리 제작한 고리상부를 걸고, 상기 고리상부에 또한 연속적으로 공급 가능한 중공사막의 선단부를 접속하는 접속 공정과,
상기 2 개 이상의 롤 중 적어도 1 개의 롤을 회전시킴으로써, 상기 중공사막의 선단부를 이동시켜 롤에 중공사막을 권취하는 권취 공정과,
2 개 이상의 롤에 권취된 중공사막을 폭방향에 시트상으로 고정시켜 고정부를 형성하는 고정 공정과,
상기 고정부를 따라 절개함으로써, 중공사막이 단부에서 폭방향으로 접속된 시트상물을 얻는 절단 공정을 포함하는 중공사막 시트상물의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 권취 공정에 있어서, 선단부가 주회 (周回) 마다 롤 상의 상대 위치를 롤 폭방향으로 변화시키고, 이와 동시에 중공사막이 롤 외주에 감겨지는 것을 특징으로 하는 중공사막 시트상물의 제조 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 권취 공정에 있어서, 선단부가 롤에 접해 있는 동안은 선단부가 롤에 대한 상대 위치를 변화시키지 않고 이동시키는 것을 특징으로 하는 중공사막 시트상물의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
중공사막에 의해 둘러싸인 상기 2 개 이상의 롤의 축이 서로 평행이 되도록 배치되어 있는 중공사막 시트상물의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 2 개 이상의 롤 중 적어도 1 개의 롤이 폭방향 전역에 걸쳐서 둘레 방향의 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 중공사막 시트상물의 제조 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 홈의 피치가 동 피치인 것을 특징으로 하는 중공사막 시트상물의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 2 개 이상의 롤이 연직 방향으로 배치되어 있는 중공사막 시트상물의 제조 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 고정 공정 후이면서 상기 절단 공정 전에, 권취 둘레 길이를 조정하는 공정을 포함하는 중공사막 시트상물의 제조 방법.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 의해 얻어진 중공사막 시트상물의 적어도 편측 단부를 폿팅 수지를 사용하여 하우징에 고정시키는 중공사막 모듈의 제조 방법.
2 개 이상의 롤과, 상기 2 개 이상의 롤에 중공사막을 연속적으로 공급하는 공급 수단과,
2 개 이상의 롤에, 연속적으로 공급 가능한 중공사막을 상기 2 개 이상의 롤을 둘러싸도록 권회하고, 상기 권회된 중공사막의 선단부와 이웃하는 중공사막과 접속하여 고리상부를 형성하거나, 또는 2 개 이상의 롤에 미리 제작한 고리상부를 걸고, 상기 고리상부에 또한 연속적으로 공급 가능한 중공사막의 선단부를 접속하는 접속 수단과,
상기 2 개 이상의 롤 중 적어도 일방 1 개의 롤을 회전시키고, 2 개 이상의 롤에 중공사막을 권취하는 구동 수단과,
상기 2 개 이상의 롤의 폭방향에 중공사막을 시트상으로 고정시키는 고정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 중공사막 시트상물의 제조 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 고정 수단에 의해 형성된 고정부를 절단하고, 이 고정부에서 상기 복수의 중공사막을 절개하기 위한 절단 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 중공사막 시트상물의 제조 장치.
제 10 항에 있어서,
중공사막에 의해 둘러싸인 상기 2 개 이상의 롤의 축이 서로 평행이 되도록 배치되어 있는 중공사막 시트상물의 제조 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 2 개 이상의 롤 중 적어도 1 개의 롤이 폭방향 전역에 걸쳐서 둘레 방향의 홈을 구비하는 것을 특징으로 하는 중공사막 시트상물의 제조 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 홈의 피치가 동 피치인 중공사막 시트상물의 제조 장치.
제 13 항에 있어서,
상기 2 개 이상의 롤 중 하나에 형성된 홈과, 다른 롤에 형성된 홈이 평행인 중공사막 시트상물의 제조 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 2 개 이상의 롤이 연직 방향으로 배치되어 있는 중공사막 시트상물의 제조 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 공급 수단이 보빈 권출 장치인 것을 특징으로 하는 중공사막 시트상물의 제조 장치.
제 10 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
권취 둘레 길이를 조정하는 수단을 갖는 중공사막 시트상물의 제조 장치.