KR20150083128A

KR20150083128A - 편뉴 인출 방법, 다공질막의 제조 방법 및 편뉴 공급 장치

Info

Publication number: KR20150083128A
Application number: KR1020157016721A
Authority: KR
Inventors: 도시노리 스미; 야스오 히로모토; 마사키 구라시나; 가츠히코 시나다
Original assignee: 미쯔비시 레이온 가부시끼가이샤
Priority date: 2011-02-07
Filing date: 2012-02-07
Publication date: 2015-07-16
Also published as: CN103492296B; KR20130119482A; JP6160720B2; KR101560074B1; JPWO2012108413A1; JP2016032809A; JP2016128166A; CN103492296A; WO2012108413A1

Abstract

인출 방법은 수납 용기 (120) 에 수납되고, 또는 보빈 (170) 상에 감겨진 편뉴 (110) 를, 수납 용기 (120) 또는 보빈 (170) 을 정지시킨 상태로 인출하는 것이다. 토션 복원률과 토션 토크의 곱이 14 g·cm 이하인 편뉴 (110) 를 이 방법으로 조출하면, 조출시에 편뉴 (110) 가 꼬임 매듭부를 발생시키지 않는다. 다공질막 (26, 150) 의 제조 방법에서는, 편뉴 (110) 의 외주면에 성막 원액 (25) 을 도포하고 그것을 응고시킴으로써, 편뉴 (110) 의 외주면에 다공질막층 (151) 이 형성된다. 공급 장치 (210) 는, 용기 (120) 및 가이드 부재 (214) 를 가지며, 용기 (120) 에 수납된 편뉴 (110) 를 가이드 부재 (124, 214) 를 향하여 인출한다. 본 발명에 의하면, 용기 (120) 를 회전시키기 위한 턴테이블이 불필요하므로, 간이한 기구로 편뉴 (110) 를 조출시킨다.

Description

편뉴 인출 방법, 다공질막의 제조 방법 및 편뉴 공급 장치{KNITTED CORD DRAWING OUT METHOD, METHOD OF MANUFACTURING POROUS FILM, AND KNITTED CORD SUPPLY APPARATUS}

본 발명은, 내부에 중공상의 강도 지지체를 갖는 다공질막 (다공질 중공사막) 의 제조 방법, 다공질막 (다공질 중공사막) 에 있어서의 편뉴 지지체를 방사 노즐에 공급하는 편뉴 공급 장치에 관한 것이다. 본원은, 2011 년 2 월 7 일에, 일본에 출원된 일본 특허출원 2011-024027호, 및 2011 년 4 월 13 일에, 일본에 출원된 일본 특허출원 2011-089093호에 기초하여 우선권을 주장하고, 그 내용을 여기에 원용한다.

최근, 환경 오염에 대한 관심의 고조와 규제의 강화에 의해, 수(水)처리 방법으로서, 좁다란 튜브상의 다공질막을 사용한 방법이 주목을 모으고 있다.

또, 식품 공업, 의료, 전자 공업 등의 분야에 있어서는, 유용 성분의 농축, 회수, 불필요 성분의 제거, 조수(造水) 등을 목적으로 하여, 다공질 중공사막 (본 명세서에서는, 다공질막이라고도 한다) 을 사용한 정밀 여과막, 한외 여과막, 역침투 여과막 등이 다용되고 있다. 다공질 중공사막으로서는, 예를 들어, 복수의 실을 걸어맨 중공상의 조뉴(組紐) 지지체, 또는 1 줄의 실을 환편(丸編)한 중공상의 편뉴(編紐) 지지체 (이하, 조뉴 지지체와 편뉴 지지체를 통합하여 간단히 「지지체」라고 하기도 한다.) 의 외측에, 다공질막층이 형성된 다공질 중공사막이 알려져 있다. 이 다공질 중공사막은, 지지체를 가지고 있음으로써 기계적 특성이 우수하고, 보다 가혹한 조건하에서도 파단 등의 문제가 잘 생기지 않는다.

이와 같은 다공질 중공사막은, 지지체와 다공질막층을 형성하는 제막 원액을 방사 노즐에 공급하고, 그 방사 노즐에 의해 상기 지지체의 외측에 상기 제막 원액을 도포하도록 방사하여, 응고액으로 응고시킨 후, 세정, 건조 등을 실시함으로써 얻어진다 (예를 들어, 특허문헌 1).

다공질막에는, 높은 분리 특성 및 우수한 투수(透水) 성능뿐만 아니라, 가혹한 조건하에서의 사용에 있어서는, 다공질막에 작용하는 인장력에 대해 다공질막이 파단되지 않는 기계적 강도도 필요하게 된다

기계적 특성이 우수한 다공질막으로서는, 실을 엮은 중공상의 조뉴로 이루어지는 지지체의 외주면에 다공질막층이 형성된 중공상의 다공질막이 사용되는 경우가 많다. 이와 같은 중공상의 다공질막을 제조하는 경우에는, 먼저, 지지체를 방사 노즐의 중앙으로 끌어들이고, 방사 노즐로 중공상으로 부형된 제막 원액을 지지체의 외주면에 도포하고, 응고시켜 지지체의 외주면에 다공질막층을 형성한다 (응고 공정). 그 후, 건조 공정에 의해 다공질막을 건조시킨다.

지지체로서 사용되는 조뉴는, 통상적으로, 제뉴기(製紐機)에 의해 제조된 후, 수납 용기나 보빈 등의 권취구에 권취되어 보존된다. 따라서, 조뉴를 다공질막의 제조에 사용할 때에는, 권취구로부터 지지체를 인출하여 방사 노즐에 공급한다.

조뉴를 고밀도이면서 수납 안정화를 저해하는 토션 (torsion) 을 가하지 않고 권취하는 방법으로서는, 이하와 같은 방법이 이용되고 있다.

예를 들어 권취구로서 원통형의 수납 용기를 사용하는 경우, 먼저 수납 용기를 조뉴의 제조 속도에 따라 설정한 회전 속도로 회전하는 턴테이블에 올려놓고, 수납 용기를 회전시킨다. 이어서, 수납 용기의 상부 개구면 상에 설치한 고정 가이드로부터, 조뉴를 회전하는 수납 용기 내에 공급한다. 그 때, 수납 용기의 중심과 턴테이블의 회전 중심을 어느 정도 비켜 놓음으로써, 조뉴는 루프형상의 배치 궤적을 그리면서, 수납 용기의 회전 방향으로 어긋나면서, 수납 용기의 저부로부터 상부를 향해 적층 수납된다.

그러나, 이와 같은 형태로 수납 용기에 수납된 조뉴를 수납 용기로부터 인출하여 방사 노즐에 공급하는 경우, 조뉴의 수납의 끝단 (종료단) 으로부터 그대로 인출하면, 조뉴의 루프가 1 줄 풀리면서 인출될 때마다 조뉴에 1 회의 토션이 발생하고 그 토션이 축적되기 쉬운 장소, 예를 들어 조뉴에 작용하고 있는 장력이 낮은 부분이나 조뉴가 꼬인 상태인 채 통과하는 것을 저해하는 도뉴(導紐) 가이드의 하류 등에 축적해 가는, 조뉴의 토션이 조뉴의 중심축 둘레의 토션의 형태로 유지할 수 없게 되면 꼬임이 발생하고, 결국에는 꼬임에 의한 매듭 (꼬임 매듭부라고도 한다) 이 생성, 조뉴의 이동과 함께 꼬임 매듭부가 하류로 이동하게 된다. 이러한 원인은 이하와 같이 생각된다.

즉, 조뉴의 중심축 둘레의 토션의 형태로 축적된 에너지가 증대해 가면, 토션보다 작은 에너지 레벨에서 보다 많은 에너지를 축적 가능한 형태라고 생각되는, 조뉴의 일부가 고리를 형성하고, 그 고리를 형성한 조뉴끼리가 꼬여 꼬임 선과 같은 이중 나선상의 꼬임 매듭부로 변화한다. 그것에 의해 그때까지 조뉴에 토션의 형태로 축적되어 있던 많은 에너지가 꼬임 매듭부의 형태로 전환되고, 조뉴는 다시 조뉴의 중심축 둘레의 토션의 형태로 에너지를 축적하기 시작한다, 와 같은 현상을 반복하고 있는 것으로 생각된다.

이 꼬임 매듭부가 형성되면, 고정 가이드나 방사 노즐에 있어서 꼬임 매듭부가 걸려, 다공질막 제조 장치의 운전 정지의 원인이 된다.

꼬임의 발생을 억제하면서, 권취구에 권취된 선재를 인출하는 방법으로서, 턴테이블 등의 회전 수단을 이용하여, 권취구를 회전시키면서 선재를 인출하는 방법이 알려져 있다 (예를 들어 특허문헌 2 ∼ 4 참조.).

그래서, 조뉴를 수납 용기로부터 인출할 때에도 이 방법이 채용되고, 턴테이블에 수납 용기를 올려놓고, 조뉴의 수납시와 동일한 회전 속도 또한 역방향으로 수납 용기를 회전시키면서, 조뉴를 인출하고 있었다.

또, 최근에는, 실을 환편한 중공상의 편뉴를 지지체로서 사용한 다공질막도 제안되고 있다. 이 편뉴도 조뉴와 마찬가지로, 수납 용기로부터 인출할 때에, 편뉴의 루프가 한 줄 풀리면서 인출될 때마다 조뉴에 1 회의 토션이 발생하고, 그 토션이 원인으로 꼬임 매듭부가 발생한다고 생각되고 있었기 때문에, 턴테이블에 수납 용기를 올려놓고, 수납 용기를 회전시키면서 편뉴를 인출하고 있었다.

한편, 권취구로서 보빈을 사용하는 경우에는, 보빈을 회전시키면서 보빈에 감겨진 조뉴나 편뉴 (이하, 이들을 총칭하여 「중공뉴」라고 한다.) 를 인출하고 있었다.

다공질 중공사막을 제조할 때에 사용되는 지지체는, 통상적으로 제뉴기에 의해 제조된 후에 통형상의 수납 용기에 수납되어, 다공질 중공사막의 제조시에 그 수납 용기로부터 인출되어 사용된다. 지지체의 수납은, 예를 들어, 이하의 방법이 사용된다.

중심부에 심봉이 형성된 통형상의 수납 용기를 턴테이블에 올려놓아 회전시키면서, 그 수납 용기 내에 지지체를 공급한다. 이 때, 수납 용기의 중심과 턴테이블의 회전 중심을 어느 정도 비켜놓는다. 이로써, 수납 용기의 저부로부터 상부를 향해, 지지체가 상기 심봉을 둘러싸도록 루프형상의 배치 궤적을 그리면서 적층 수납된다 (특허문헌 5).

국제 공개 제2004/043579호 일본 공개특허공보 평1-285563호 일본 공개특허공보 2005-200179호 일본 공개실용신안공보 평5-19259호 일본 공개특허공보 2009-263052호

그러나, 수납 용기나 보빈을 회전시키면서 중공뉴를 인출하는 방법은, 설비가 대규모인 것이 된다. 특히, 권취구로서 수납 용기를 사용하는 경우, 수납 용기를 회전시키기 위해서는 수납 용기를 턴테이블에 올려놓을 필요가 있기 때문에, 수납 용기를 플로어에 직접 놓을 수 없어, 스페이스를 유효 활용할 수 없었다.

또, 권취구에 권취된 중공뉴는 유한 길이이기 때문에, 중공뉴를 연속적으로 인출하여 방사 노즐에 공급하기 위해서는, 임의의 권취구에 권취된 중공뉴의 권취의 종료단과, 다음의 권취구에 권취된 중공뉴의 권시단 (개시단) 을 접속할 필요가 있다. 통상적으로, 권취구가 회전하고 있는 동안에는 중공뉴의 종료단과 다음의 중공뉴의 개시단을 접속하는 것은 곤란하기 때문에, 양자를 접속하기 위해서는 권취구의 회전을 정지한다.

그러나, 중공뉴가 수납 용기에 수납되어 있는 경우, 접속이 완료된 후에는 이들의 수납 용기를 모두 동일한 턴테이블에 올려놓아 회전을 재개할 필요가 있다. 턴테이블에 올려놓을 수 있는 수납 용기의 수에는 한계가 있기 때문에, 중공뉴의 인출이 진행되어, 턴테이블 상의 중공뉴가 적어지면 다시 회전을 정지하고, 비워진 수납 용기는 턴테이블로부터 제거하고, 다음의 수납 용기의 중공뉴를 접속하여 그 수납 용기를 턴테이블에 올려놓는다, 와 같은 조작을 반복하지 않으면 안되어, 수고가 드는 것이었다. 더하여, 수납 용기의 회전이 정지하고 있는 동안에 인출되는 중공뉴에는, 루프가 1 줄 풀릴 때마다 1 회의 토션이 발생하기 때문에, 중공뉴끼리를 재빠르게 접속할 필요가 있었다.

또, 한 번에 복수 개의 다공질막을 제조할 때에는, 그 갯수에 따른 수의 방사 노즐에 중공뉴를 동시에 공급하기 때문에, 방사 노즐의 개수 분의 수납 용기를 올려놓을 수 있는 턴테이블이 필요하게 된다. 또한, 중공뉴를 접속할 때에는, 수납 용기의 수가 증가한 만큼, 접속 횟수도 증가한다. 특히, 인출 속도가 빨라질수록, 수납 용기 내의 중공뉴의 1 줄의 루프가 풀리는 시간은 짧아지기 때문에, 보다 단시간에 중공뉴의 접속을 완료해야 한다.

이와 같이, 중공뉴를 연속적으로 공급하는 경우에는, 운전상에 문제가 있었다.

한편, 중공뉴가 보빈에 감겨져 있는 경우, 보빈의 회전을 정지하면, 그 동안에는 중공뉴가 공급되지 않게 되기 때문에, 다공질막의 제조도 일단 정지하게 되어, 제조 효율이 악화되었다.

또, 특허문헌 5 의 방법에 의해 수납된 지지체는, 상기 수납 용기로부터 인출하여 방사 노즐에 공급할 때, 수납 용기의 동부(胴部)나 심봉 등에 걸리는 것 등에 의해 얽히는 경우가 있다.

지지체가 얽히면, 지지체 공급 장력이 급격하게 상승, 지지체 이송 기구부에서 지지체가 슬립하여 지지체를 하류에 공급할 수 없게 되거나, 수납 용기가 매달려 올라가, 지지체 가이드에 충돌하여 파손되거나, 얽힌 부분이 빠져서 하류로 이송된 경우에는, 지지 가이드나 방사 노즐에 걸려 주행이 정지하는 등의 문제가 발생한다.

본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 지지체를 연속적으로 인출하는 경우여도, 꼬임의 발생을 억제하면서, 간이한 기구로, 또한 스페이스를 유효 활용하면서 지지체를 공급하고, 안정적으로 다공질막을 제조할 수 있는 방법의 제공을 목적으로 한다.

또, 본 발명은, 방사 노즐에 편뉴 지지체를 공급하는 장치로서, 그 편뉴 지지체가 잘 얽히지 않고, 다공질 중공사막의 제조에 있어서 우수한 공정 안정성이 얻어지는 편뉴 공급 장치의 제공을 목적으로 한다.

본 발명자들은 예의 검토한 결과, 복수의 실을 엮은 조뉴는 내토션성이 우수하지만, 인장되면 신축하기 쉬운 (내신축성이 열등하다) 것에 대해, 일방의 실을 환편한 편뉴는, 내신축성이 우수함에도 불구하고, 편뉴를 꼬았을 때에 조뉴와 같은 큰 토션 반력 (토션 토크) 이 발생하지 않는 것에 착안했다. 그리고, 꼬았을 때의 반력이 작은 편뉴이면, 정지 상태에서 권취구로부터 인출하여, 편뉴에 토션이 발생해도, 그것이 토션의 형태대로 안정적으로 하류로 송출되어, 끈 장력이 낮은 부위에서의 토션의 축적이 일어나지 않고, 그 결과, 꼬임 매듭부가 발생하기 어려워져, 턴테이블 등의 회전 수단을 사용할 필요가 없어진다고 생각하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

또한, 어떠한 특성을 갖는 끈이, 인출할 때에 꼬임 매듭부를 발생시키지 않고, 안정적으로 인출할 수 있을지에 대해, 본 발명자들은 예의 검토한 결과, 안정적으로 인출할 수 있는 끈의, 토션 인출 안정도 (토션 복원률 × 토션 토크) 에 대해, 일정한 관계가 있는 것을 알아내어, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.

본 발명은, 이하의 양태를 갖는다.

본 발명의 제 1 양태는, 편뉴를 권취구로부터 인출하는 방법으로서,

상기 권취구를 정지시킨 상태로, 그 권취구로부터 편뉴를 인출하는, 편뉴 인출 방법이다.

본 발명의 제 2 양태는, 상기 편뉴가, 이하에 규정하는 토션 인출 안정치 X 가 14 g·cm 이하인 제 1 양태에 기재된 편뉴 인출 방법이다.

토션 복원률 A ： (30 cm 길이의 편뉴에 30 g 의 추를 하단에 장착하고, 그 편뉴를 연직 방향으로 매단 상태에서 5 회 꼰 후의 토션이 되풀린 횟수를 5 회로 나눈 비율)

토션 토크 B ： (30 cm 길이의 편뉴에 30 g 의 추를 하단에 장착하고, 그 편뉴를 연직 방향으로 매단 상태로 5 회 꼬았을 때에, 그 편뉴에 꼰 방향과 상대하는 방향으로 작용하는 하중 (g) × 편뉴의 끈 중심으로부터 하중 측정점까지의 거리 (cm) = 토션 토크 (g·cm)

토션 인출 안정치 X = 토션 복원률 A × 토션 토크 B (g·cm)

본 발명의 제 3 양태는, 중공상의 편뉴 지지체를 권취구로부터 인출하고, 그 편뉴 지지체의 외주면에 제막 원액을 도포하여, 응고시킴으로써 편뉴 지지체의 외주면에 다공질막층을 형성하는 다공질막의 제조 방법으로서,

상기 권취구를 정지시킨 상태에서,

그 권취구로부터 편뉴 지지체를 인출하는 다공질막의 제조 방법이다.

본 발명의 제 4 양태는, 상기 중공상의 편뉴 지지체는, 이하에 규정하는 토션 인출 안정치 X 가 14 g·cm 이하인 상기 제 1 양태에 기재된 다공질막의 제조 방법이다.

토션 복원률 A ： (30 cm 길이의 편뉴에 30 g 의 추를 하단에 장착하고, 그 편뉴를 연직 방향으로 매단 상태로 5 회 꼰 후, 힘을 프리하게 했을 때의 토션이 되풀린 횟수를 5 회로 나눈 비율)

토션 인출 안정치 X = 토션 복원률 A × 토션 토크 B (g·cm)

본 발명의 제 5 양태는, 중공상의 편뉴 지지체의 외주면에, 다공질막층을 형성하는 제막 원액을 도포하도록 방사하는 방사 노즐에, 상기 편뉴 지지체를 공급하는 편뉴 공급 장치로서,

상기 편뉴 지지체를 수납하는 권취구와,

가이드 부재를 가지며,

상기 편뉴 지지체가, 상기 권취구로부터 상기 가이드 부재를 향해 인출되는 편뉴 공급 장치이다.

또, 본 발명의 다른 바람직한 양태는, 복수의 권취구에 권취된 각 편뉴 지지체가 접속되도록, 임의의 권취구에 권취된 편뉴 지지체의 권취 개시단과, 다음의 권취구에 권취된 편뉴 지지체의 권취 종료단이 연결되어 있는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 다른 바람직한 양태는, 상기 권취구가 통형상의 수납 용기이며, 편뉴 지지체가 루프형상의 배치 궤적을 그리면서 수납 용기의 저부로부터 상부를 향해 적층 수납되고, 편뉴 지지체가 수납된 수납 용기의 축방향을 연직 방향을 향하여, 연직 방향 상향으로 편뉴 지지체를 인출하는 것이다.

특히, 상기 수납 용기의 중심부에 심봉이 장착되고, 상기 편뉴 지지체의 배치 궤적이 심봉을 둘러싸고 있는 것이 바람직하다.

또, 상기 권취구가 보빈이며, 편뉴 지지체가 보빈에 감겨져, 편뉴 지지체가 감겨진 보빈의 중심축 방향으로 편뉴 지지체를 인출하는 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 편뉴 공급 장치의 다른 바람직한 양태는, 중공상의 편뉴 지지체의 외측에, 다공질막층을 형성하는 제막 원액을 도포하도록 방사하는 방사 노즐에, 상기 편뉴 지지체를 공급하는 편뉴 공급 장치로서,

상기 편뉴 지지체를 수납하는 통형상의 수납 용기와, 상기 수납 용기 상에 형성된 가이드 부재를 가지며,

상기 편뉴 지지체가, 상기 수납 용기로부터 상기 가이드 부재를 향해 인출되는 장치이다.

본 발명의 편뉴 공급 장치는, 상기 방사 노즐에 공급하기 전에, 상기 수납 용기로부터 인출한 편뉴 지지체에 장력을 부여하는 장력 부여 수단을 추가로 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 다공질막의 제조 방법에 의하면, 지지체를 연속적으로 인출하는 경우여도, 꼬임의 발생을 억제하면서, 간이한 기구로, 또한 스페이스를 유효 활용하면서 지지체를 공급하여, 안정적으로 다공질막을 제조할 수 있다.

또, 본 발명의 편뉴 공급 장치를 사용하면, 방사 노즐에 공급하는 편뉴 지지체가 잘 얽히지 않고, 다공질 중공사막의 제조에 있어서 우수한 공정 안정성이 얻어진다.

도 1 은, 본 발명에 사용하는 편뉴 지지체의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 본 발명에 사용하는 수납 용기의 일례를 나타내는 종단면도이다.
도 3 은, 본 발명의 편뉴 공급 장치의 수납 용기의 일례를 나타낸 종단면도이다.
도 4 는, 편뉴 지지체를 수납 용기에 수납할 때에 사용되는 수납 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.
도 5 는, 수납 용기에 수납된 편뉴 지지체의 배치 궤적의 일례를 나타내는 평면도이다.
도 6 은, 수납 용기로부터 편뉴 지지체를 인출하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 7 은, 수납 용기로부터 편뉴 지지체를 인출하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 8A 는, 편뉴 지지체의 접속에 사용하는 접속 장치의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 8B 는, 도 8A 의 접속 장치의 접속 지그에 편뉴 지지체를 삽입한 상태를 나타내는 도면이다.
도 9 는, 다공질막의 일례를 나타내는 개략 단면도이다.
도 10 은, 편뉴 지지체의 외주면에 다공질막층을 형성시키는 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.
도 11 은, 본 발명의 편뉴 공급 장치의 일례를 나타낸 개략도이다.
도 12A 는, 편뉴 지지체를 보빈에 감을 때에 사용되는 감는 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도이다.
도 12B 는, 감는 장치의 다른 예를 나타내는 개략 구성도이다.
도 13 은, 보빈으로부터 편뉴 지지체를 인출하는 방법의 일례를 설명하는 도면이다.
도 14 는, 보빈으로부터 편뉴 지지체를 인출하는 방법의 다른 예를 설명하는 도면이다.
도 15 는, 실시예에서 사용한 다공질막의 제조 장치를 나타내는 개략 구성도이다.
도 16 은, 조뉴 지지체의 구조를 나타내는 정면도이다.

정지된 끈을 인출할 때에 발생하는, 토션에 의한 트러블의 발생 (예를 들어, 꼬임 매듭의 발생 등) 이 일어나기 쉬움을, 사용하는 끈의 복원률 (토션 복원률) 과 토션이 생긴 끈이 원래대로 돌아가고자 하는 힘, 즉, 반력 (토션 토크) 의 곱에 의해 평가했다.

본 발명에 관련된 편뉴 인출 방법에 사용하는 편뉴는, 예를 들어, 이하의 평가 방법 1, 또는 평가 방법 2 에 의해 평가했다.

(평가방법 1)

먼저, 30 g 의 추를 매단 상태로 30 cm 의 끈을 5 회 꼰다.

꼰 상태에서 30 초간 유지한다. 꼰 끈을 반동으로 과회전하지 않도록 손으로 유지하면서 토션을 자연스럽게 되푼다. 최초로 꼰 지점부터, 되풀린 횟수를 측정했다 (n = 4).

결과를 표 1 에 나타낸다.

(평가방법 2)

먼저, 30 g 의 추를 매단 상태로 30 cm 의 끈을 5 회 꼰다.

추에 고정된 지시봉이 로드 셀에 미치는 하중을 측정, 로드 셀 작용점과 끈의 중심 거리 (12 cm) 를 곱한 값을 토션 토크 (g·cm) 로 했다 (n = 4).

결과를 표 2 에 나타낸다.

토션 인출 안정도 (토션 복원률 × 토션 토크)

사용한 조뉴 A, B, 편뉴 A, B 에 대해, 토션 인출 안정도 (토션 복원률 × 토션 토크) 를 구했다. 그 결과를 표 3 에 나타낸다.

상기의 결과로부터, 본 발명에 사용되는 끈이 갖는, 토션 복원률 A × 토션 토크 B 가 14 g·cm 이하이면, 정지 상태의 끈을 인출할 때에 발생하는 꼬임 매듭부를 발생하지 않고, 원활하게 인출할 수 있는 것을 알았다. 또, 발명자들은 예의 검토하여, 토션 인출 안정치 X 가 10 g·cm 이하이면 보다 바람직하고, 5 g·cm 이하이면 가장 바람직한 것을 알아냈다. 이와 같은 꼬임 매듭부가 발생하지 않는 특성은, 조뉴에서는 관찰되지 않고, 편뉴에서만 관찰되었다.

［제 1 실시형태］

본 발명의 다공질막 (다공질 중공사막이라고도 한다) 의 제조 방법의 제 1 실시형태에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

제 1 실시형태에 관련된 본 발명의 다공질막의 제조 방법은, 권취구로서 수납 용기를 사용하고, 그 수납 용기로부터 중공상의 편뉴 지지체를 인출하는 공정 (인출 공정) 과, 인출된 편뉴 지지체의 외주면에 제막 원액을 도포하여, 응고시킴으로써, 편뉴 지지체의 외주면에 다공질막층을 형성하는 공정 (응고 공정) 을 갖는다.

＜인출 공정＞

(편뉴 지지체)

도 1 에 본 발명에 사용하는 편뉴 지지체 (110) 의 구조를 나타낸다.

편뉴 지지체 (110) 는, 1 줄의 실 (111) 을 환편한 원통형 (중공상) 의 편뉴이다.

환편이란, 환편기를 사용하여 통형상의 위(緯)메리야스 생지를 편성하는 것이며, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 실 (111) 을 만곡시켜 나선상으로 뻗는 연속된 루프 (112) 를 형성하고, 이들 루프 (112) 를 상하 좌우로 연결한 것으로, 루프 (112) 내 및 루프 (112) 끼리의 접속부에 코 (113) 를 갖는다.

편뉴 지지체 (110) 는, 도 16 에 나타내는 바와 같은, 복수의 실 (11, 11,···) 을 엮은 구조의 조뉴 지지체 (12) 와는 그 구조가 상이한 것이다.

편뉴 지지체 (110) 에는, 실 (111) 을 환편기에 의해 환편하여 원통형 편뉴를 제조한 후, 편뉴를 구성하는 섬유의 융점 미만의 온도로 가열한, 원래의 원통형 편뉴의 직경보다 출구공 직경이 작은 인발 다이스를 통과시켜, 다이스 출구 하류의 인취롤로 빼낸다는 신장 압축 가열 처리가 실시되고 있는 것이 바람직하다. 신장 압축 가열 처리가 실시됨으로써, 편뉴의 신도를 대폭 저감시켜, 직경의 안정성을 부여할 수 있다.

실 (111) 의 형태로서는, 멀티 필라멘트, 모노 필라멘트, 방적사 등을 들 수 있다.

실 (111) 을 구성하는 섬유로서는, 합성 섬유, 반합성 섬유, 재생 섬유, 천연 섬유를 들 수 있다. 실 (111) 은, 복수 종류의 섬유를 조합한 것이어도 된다.

합성 섬유로서는, 예를 들어 나일론 6, 나일론 66, 방향족 폴리아미드 등의 폴리아미드계 섬유 ； 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리락트산, 폴리글리콜산 등의 폴리에스테르계 섬유 ； 폴리아크릴로니트릴 등의 아크릴계 섬유 ； 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 섬유 ； 폴리비닐알코올계 섬유 ； 폴리염화비닐리덴계 섬유 ； 폴리염화비닐계 섬유 ； 폴리우레탄계 섬유 ； 페놀 수지계 섬유 ； 폴리불화비닐리덴, 폴리테트라플루오로에틸렌 등의 불소 수지계 섬유 ； 폴리알킬렌파라옥시벤조에이트계 섬유 등을 들 수 있다.

반합성 섬유로서는, 예를 들어, 셀룰로오스디아세테이트, 셀룰로오스트리아세테이트, 키틴, 키토산 등을 원료로 한 셀룰로오스 유도체계 섬유 ； 프로믹스라고 호칭되는 단백질계 섬유 등을 들 수 있다.

재생 섬유의 예로서는, 비스코스법, 구리-암모니아법, 유기 용제법에 의해 얻어지는 셀룰로오스계 재생 섬유 (레이온, 큐프라, 폴리노직 등.) 등을 들 수 있다.

실 (111) 을 구성하는 섬유로서는, 상기 서술한 신장 압축 가열 처리에 의한 효과가 발휘되기 쉬운 점에서, 합성 섬유의 멀티 필라멘트가 바람직하다. 특히, 내약품성이 우수한 점에서, 폴리에스테르계 섬유, 아크릴계 섬유, 폴리비닐알코올계 섬유, 폴리아미드계 섬유, 폴리올레핀계 섬유가 바람직하고, 그 중에서도 폴리에스테르계 섬유 또는 아크릴계 섬유가 특히 바람직하다.

실 (111) 의 섬도는, 중공상 다공질막 (다공질 중공사막) 의 내구성, 및 다공질막층과의 접착성을 향상시키는 점에서, 150 ∼ 1000 dtex 가 바람직하다. 실의 섬도가 150 dtex 이상이면, 외경에 따라 다르지만, 얻어지는 다공질막의 궤압 (潰壓) 이 향상된다. 실의 섬도가 1000 dtex 이하이면, 내경 축소화에 의한 통수성의 저하가 억제된다.

코 (113) 의 수는, 1 둘레당 5 이상이 바람직하다. 코 (113) 의 수는 환편기의 메리야스침 (편침) 의 수와 동일하다. 코 (113) 의 수가 5 이상이면, 편뉴 지지체 (110) 의 중공부의 단면 형상이 원형이 되어, 내경 축소화에 의한 통수성의 저하가 억제된다.

코 (113) 의 수의 상한은, 편뉴 지지체 (110) 의 외경, 실 (111) 의 섬도, 코 (113) 의 크기 (루프 (112) 의 크기) 등에 의해 정해진다. 코 (113) 가 큰 경우, 후술하는 제막 원액을 편뉴 지지체 (110) 에 도포할 때에, 제막 원액이 편뉴 지지체 (110) 의 내부에 유입하여 중공부가 폐색될 우려가 있다. 따라서, 동일한 외경의 편뉴 지지체 (110) 를 제조하는 경우, 실 (111) 의 섬도가 높으면 코의 수는 적게, 섬도가 낮으면 코의 수는 많게 설정할 필요가 있다.

편뉴 지지체 (110) 의 외경은, 최종적으로 얻어지는 중공상의 다공질막 (다공질 중공사막) 의 외경에 의해 정해진다.

다공질막의 외경은, 다공질막을 묶어 이루어지는 막 모듈에 있어서의 필요 여과 면적으로부터, 0.9 ∼ 6.0 mm 가 바람직하고, 1.0 ∼ 3.5 mm 가 보다 바람직하다. 따라서, 편뉴 지지체 (110) 의 외경은 0.7 ∼ 5.0 mm 가 바람직하고, 0.9 ∼ 3.0 mm 가 보다 바람직하다.

본 발명에 사용되는 편뉴의 용도로서는, 예를 들어, 이하의 (a) ∼ (e) 를 들 수 있지만, 이들로 한정되지 않는다.

(a) 다공질막의 지지체

(b) 프리커서를 제뉴 후에 내염화, 또는 내염화한 후 탄소화한 중공상의 내염화 뉴나 카본 파이버 뉴

(c) 섬유 보강 파이프 (예를 들어, 카본 파이버를 통형상 편직물, 고강도 PET 등을 열가소, 혹은 열경화성 수지로 굳힌 것)

(d) 인공 혈관 골격 (예를 들어, 티탄 섬유, PTFE 섬유 통형상 편직, PET 수지 바인드 등)

(e) 섬유 보강 호스 (예를 들어, 블레이드 호스 등)

이들 중에서도, 편뉴를 다공질막의 제조에 사용하는 것이 바람직하다.

(수납 용기)

도 2 에 본 발명에 사용하는 수납 용기 (120) 의 일례를 나타낸다.

이 예의 수납 용기 (120) 는 원통형이며, 중심부에 심봉 (121) 이 장착되어 있다. 수납 용기 (120) 에 편뉴 지지체를 일정 속도로 수납해 갈 때, 편뉴 지지체의 유연성에 의해 편뉴 지지체가 자연스럽게 그리는 루프의 최소 직경은 대강 결정된다. 상세하게는 후술하지만, 편뉴 지지체를 루프 상의 배치 궤적을 그리게 하면서, 수납 용기 (120) 의 저부 (122) 로부터 상부 (123) 를 향해 적층 수납하는 경우, 편뉴 지지체의 유연성에 따라서는, 수납 용기 (120) 의 중심부에 편뉴 지지체가 배치되지 않는 공간이 생기는 경우도 있다. 수납 용기 (120) 에 심봉 (121) 이 장착되어 있으면, 그 편뉴 지지체가 배치되지 않은 부분을 채울 수 있어, 수납 형태가 보다 안정된다.

수납 용기 (120) 의 재질은 특별히 한정되지 않고, 종이, 폴리에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 등의 플라스틱, 철, 스테인리스 등을 들 수 있다.

수납 용기 (120) 의 내경 및 깊이는, 편뉴 지지체 (110) 의 수납량 등에 의해 적절히 결정할 수 있다.

수납 용기 (120) 의 심봉 (121) 의 외경 및 높이는, 편뉴 지지체 (110) 의 수납량 등에 의해 적절히 결정할 수 있다.

수납 용기 (120) 의 외경은, 편뉴 지지체의 수납량, 편뉴 지지체의 인출 형태 등에 의해 적절히 선택된다.

(수납 용기에의 편뉴 지지체의 수납 방법)

수납 용기 (120) 에의 편뉴 지지체의 수납 방법의 일례에 대해, 도 4 를 참조하면서 설명한다.

도 4 는, 편뉴 지지체를 수납할 때에 사용되는 수납 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도이다. 이 예의 수납 장치 (130) 는, 편뉴 지지체 (110) 를 수납하는 원통형의 수납 용기 (120) 와, 그 수납 용기 (120) 회전시키는 턴테이블 (131) 과, 편뉴 지지체 (110) 의 공급 위치를 고정시키는 공급 가이드 (132) 를 구비하고 있다.

수납 용기 (120) 를 회전시키는 턴테이블 (131) 에 대해서는, 수납 용기 (120) 를 용이하게 설치할 수 있고, 회전수 (R) 를 주기적으로 변동시킬 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 바람직하게는, 턴테이블 (131) 은, 수납 용기 (120) 의 회전수 (R) 의 변동 패턴을 미리 설정할 수 있고, 회전수 (R) 의 변동 패턴의 프로그램이 입력 가능한 컨트롤러 기능을 가진 구동 방식인 것이다.

공급 가이드 (132) 는, 수납 용기 (120) 의 상방 또한 수납 용기 (120) 의 내벽면 부근에 장착되어 있다. 여기서, 「내벽면 부근」이란, 내벽면으로부터 20 mm 이내의 범위를 의미한다. 이와 같이 공급 가이드 (132) 가 장착되어 있으면, 편뉴 지지체 (110) 를 수납 용기 (120) 내에 보다 균일하게 수납할 수 있다.

공급 가이드 (132) 는, 편뉴 지지체 (110) 를 통과할 수 있고, 편뉴 지지체 (110) 의 공급 위치를 고정할 수 있는 형태이면 특별히 한정은 되지 않지만, 편뉴 지지체 (110) 의 외경보다 큰 링형상의 형태가 바람직하다. 나아가서는, 링형상의 표면은 버 등이 없는 매끄러운 형상인 것이 보다 바람직하다.

이 수납 장치 (130) 를 사용하여 편뉴 지지체 (110) 를, 공급 가이드 (132) 를 경유하여, 회전하는 수납 용기 (120) 내에 일정 속도로 공급하면서, 수납 용기 (120) 에 편뉴 지지체 (110) 를 수납한다. 인출할 때에 편뉴 지지체 (110) 가 얽히는 것을 억제하는 것이 더욱 용이해지는 점에서, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 편뉴 지지체 (110) 는 루프형상의 배치 궤적을 그리면서, 또한, 인접하는 루프가 수납 용기 (120) 의 회전축 둘레의 방향으로 어긋나면서, 수납 용기 (120) 의 저부 (122) 로부터 상부 (123) 를 향해 적층 수납되는 것이 바람직하다.

또, 편뉴 지지체 (110) 의 배치 궤적이 심봉 (121) 을 둘러싸도록 편뉴 지지체 (110) 가 수납되면, 수송 중이나 용기 취급시에 루프가 어긋나 상하가 바뀌어, 인출시에 편뉴 지지체가 얽히는 것을 억제하는 효과도 있다.

수납 용기 (120) 에 편뉴 지지체 (110) 를 수납하는 방법은, 인출시에 편뉴 지지체가 얽히는 것을 억제하는 방법이면 되고, 도 5 의 방법에 한정되지 않는다.

또한, 수납 용기 (120) 에의 편뉴 지지체 (110) 의 수납을 개시할 때에는, 편뉴 지지체 (110) 의 단 (권취 개시단) 을 수납 용기 (120) 의 외측으로 빼놓는 것이 바람직하다. 개시단이 수납 용기 (120) 의 외측으로 나와 있으면, 후술하는 편뉴 지지체의 접속에 있어서, 다음의 수납 용기에 수납된 편뉴 지지체를 접속하기 쉽다. 즉, 그 수납 개시단과, 다음의 수납 용기 (120) 에 수납된 편뉴 지지체 (110) 의 수납 종료단을 접속하기 쉽고, 편뉴 지지체 (110) 를 연속해서 신속하게 방사 노즐 (161, 220) 에 공급하는 것이 용이해진다.

(수납 용기로부터의 편뉴 지지체의 인출 방법)

상기 서술한 바와 같이 하여 수납 용기 (120) 에 수납한 편뉴 지지체 (110) 를, 수납 용기 (120) 로부터 인출하는 방법의 일례에 대해, 도 6 을 참조하면서 설명한다.

본 실시형태 예에서는, 수납 용기 (120) 를 정지시킨 상태로, 수납 용기 (120) 로부터 편뉴 지지체 (110) 를 권축 방향으로 인출한다. 구체적으로는, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 수납 용기 (120) 의 축방향을 연직 방향으로 향하고, 연직 방향 상향으로 편뉴 지지체 (110) 를 인출하는 것이 바람직하다.

또한, 편뉴 지지체 (110) 는, 수납 용기 (120) 에의 수납의 끝단 (권취 종료단) 으로부터 인출된다.

또, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 수납 용기 (120) 의 상방, 즉 편뉴 지지체 (110) 를 인출하는 방향에 있어서의 수납 용기 (120) 의 대략 연장선 상에서, 심봉 (121) 의 직경에 대해 수배 내지 수십 배, 수납 용기 (120) 로부터 떨어진 위치에, 편뉴 지지체 (110) 의 수평 방향에 있어서의 위치를 고정시키기 위한 인출 가이드 (124) 를 장착하고, 그 인출 가이드 (124) 를 통해 편뉴 지지체 (110) 를 인출하는 것이 바람직하다. 이와 같이 인출 가이드 (124) 가 장착되어 있으면, 수납 용기 (120) 에 수납된 편뉴 지지체 (110) 의 루프가 풀려 인출되어 갈 때, 인출되는 속도나, 루프가 풀리는 저항이 안정되기 쉽다.

인출 가이드 (124) 는, 편뉴 지지체 (110) 를 통과할 수 있고, 인출된 편뉴 지지체 (110) 의 수평 방향에 있어서의 위치를 고정할 수 있는 형태이면 특별히 한정되지 않지만, 편뉴 지지체 (110) 의 외경보다 큰 링형상의 형태가 바람직하다. 나아가서는, 링형상의 표면은 버 등이 없는 매끄러운 형상인 것이 보다 바람직하다.

상기 서술한 바와 같이 하여 수납 용기 (120) 에 수납한 편뉴 지지체 (110) 를, 수납 용기 (120) 로부터 인출하는 방법의 다른 일례에 대해, 도 7 을 참조하면서 설명한다.

수납 용기 (120) 는, 장치를 보다 간편하게 할 수 있고, 또한 스페이스를 유효 활용할 수 있는 점에서, 플로어 등에 놓고 정지 상태로 하는 것이 바람직하다.

지지체를 루프형상의 배치 궤적을 그리도록 수납 용기 내에 수납하고, 그대로 인출하면, 조뉴의 루프가 1 줄 풀리면서 인출될 때마다 조뉴에 1 회의 토션이 발생하고, 조뉴 지지체에서는, 이와 같은 토션이 축적되면, 부정기적으로 꼬임 매듭부가 형성되어, 조뉴에 이동과 함께 그 꼬임 매듭부가 하류로 이동하여, 방사 노즐에 걸리는 경우가 있다. 이 꼬임을 해소하는 방법으로서는, 턴테이블 등을 사용하여 수납 용기를 수납시와 역방향으로 회전시키면서 지지체를 인출하는 방법을 들 수 있지만, 그 방법을 채용하면, 설비가 대규모로 되는데다가, 스페이스를 유효 활용할 수 없다. 한편, 편뉴 지지체 (110) 는, 전술한 바와 같이 조뉴 지지체 (8) 와는 달리, 내신축성이 우수함에도 불구하고, 편뉴를 꼬았을 때에 조뉴와 같은 큰 토션 반력이 발생하지 않기 때문에, 정지 상태의 수납 용기 (120) 로부터 그대로 인출함으로써 토션이 발생해도, 그 토션이 특정 부위에 축적되지 않고, 끈의 이동과 함께 꼬인 상태의 편뉴가 안정적으로 옮겨져 가기 때문에, 꼬임 매듭부가 형성되기 어렵다.

또한, 수납 용기 (120) 를 턴테이블 상에 올려놓고, 편뉴 지지체 (110) 를 인출할 때에 수납 용기 (120) 를 수납시와 역방향으로 회전시키도록 해도 된다.

(편뉴 공급 장치)

본 발명에 있어서의 편뉴 공급 장치 (210) 는, 수납 용기 (120) 상에 가이드 부재 (214) 가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 수납 용기 (120) 상에 가이드 부재 (214) 가 형성됨으로써, 수납 용기 (120) 로부터 끌어 올려지는 편뉴 지지체 (110) 가, 수납 용기 (120) 의 동부나 심봉 (121) 등에 걸리거나, 상기 동부나 심봉 (121) 등과의 접촉에 의해 부정기적으로 힘이 가해지는 것을 억제할 수 있다. 이로써, 수납 용기 (120) 로부터 인출되는 편뉴 지지체 (110) 가 얽히는 것이 억제된다.

가이드 부재 (214) 로서는, 예를 들어, 금속제 또는 세라믹제의 가이드 롤, 폴리에틸렌, PET, 테플론 (등록상표) 등의 플라스틱제 가이드 롤 등을 들 수 있다.

가이드 부재 (214) 의 높이는, 인출되는 편뉴 지지체 (110) 가 수납 용기 (120) 의 동부나 심봉 (121) 에 걸리거나 하여 얽히는 것을 억제하기 쉬운 점에서, 1.5 m 이상이 바람직하고, 2.0 m 이상이 보다 바람직하다. 또, 가이드 부재 (214) 의 높이는, 메인터넌스 등의 작업성을 양호하게 하는 점에서, 5.0 m 이하가 바람직하고, 4.0 m 이하가 보다 바람직하다.

또한, 가이드 부재 (214) 의 높이란, 수납 용기 (120) 의 저부 (122) 로부터 가이드 부재 (214) 까지의 거리를 의미한다.

여기서, 가이드 부재 (214) 와, 수납 용기 (120) 에 있어서의 가이드 부재 (214) 로부터 가장 먼 하측 코너 (212d) 를 연결하는 직선을 직선 m 으로 했을 때, 그 직선 m 과 수납 용기 (120) 의 저부 (122) 가 이루는 각도 θ (도 1) 는, 인출되는 편뉴 지지체 (110) 가 수납 용기 (120) 의 동부나 심봉 (121) 등에 걸리거나 하여 얽히는 것을 억제하기 쉬운 점에서, 60 °이상이 바람직하고, 70 °이상이 보다 바람직하다. 또, 상기 각도 θ 는, 가이드 부재 (214) 가 너무 높아지는 것을 억제하기 쉬운 점에서, 85 °이하가 바람직하고, 80 °이하가 보다 바람직하다.

본 발명에서는, 이 예의 편뉴 공급 장치 (210) 와 같이, 방사 노즐 (220) 에 공급하기 전에, 수납 용기 (120) 로부터 인출한 편뉴 지지체 (110) 에 장력을 부여하는 장력 부여 수단 (216) 을 갖는 것이 바람직하다. 이로써, 주행 중의 편뉴 지지체 (110) 에 약한 꼬임이 생겼다고 해도, 장력을 부여할 때의 마찰을 이용하여 그 꼬임을 해소할 수 있다. 또, 방사 노즐 (220) 에 공급될 때까지의 동안에 편뉴 지지체 (110) 가 느슨해지는 것을 억제할 수 있으므로, 방사 노즐 (220) 에의 편뉴 지지체 (110) 의 공급을 보다 안정적으로 실시할 수 있게 된다.

장력 부여 수단 (216) 으로서는, 예를 들어, 이 예와 같이, 수납 용기 (120) 상의 가이드 부재 (214) 와 방사 노즐 (220) 의 사이에서 편뉴 지지체 (110) 의 주행을 규제하는 2 개의 가이드 부재 (218) 의 사이에, 금속 봉 (216a, 216b) 을 형성하고, 편뉴 지지체 (110) 의 주행을 사행시키도록 하여 장력을 부여하는 형태를 들 수 있다. 또, 장력 부여 수단 (216) 은, 편뉴 지지체 (110) 에 장력을 부여할 수 있는 것이면 되고, 리니어 댄서 등을 사용해도 된다.

가이드 부재 (218) 는, 방사 노즐 (220) 에 공급할 때까지의 편뉴 지지체 (110) 의 주행을 규제하는 것이며, 가이드 부재 (214) 로 예시한 것과 동일한 것을 사용할 수 있다.

(편뉴 지지체의 접속 방법)

수납 용기 (120) 로부터 인출된 편뉴 지지체 (110) 는, 다음의 응고 공정에 공급된다.

또한, 수납 용기 (120) 에 수납된 편뉴 지지체 (110) 는 유한 길이이기 때문에, 편뉴 지지체 (110) 를 연속적으로 인출하여 응고 공정으로 공급하기 위해서는, 복수의 수납 용기에 수납된 각 편뉴 지지체를 접속하여 사용하면 된다.

구체적으로는, 도 6 및 도 7 에 나타내는 바와 같이, 복수의 수납 용기 (120) 에 수납된 각 편뉴 지지체 (110) 가 접속되도록, 임의의 수납 용기 (120)(120a) 에 수납된 편뉴 지지체 (110a) 의 권취 개시단 (수납 개시단이라고도 한다) (a11) 과, 다음의 수납 용기 (120b) 에 수납된 편뉴 지지체 (110b) 의 권취 종료단 (수납 종료단이라고도 한다) (b12) 을 연결하고, 이 수납 용기 (120b) 에 수납된 편뉴 지지체 (110b) 의 권취 개시단 (b11) 과, 그 다음의 수납 용기 (120c) 에 수납된 편뉴 지지체 (110c) 의 권취 종료단 (c12) 을 연결한다.

이와 같이 복수의 수납 용기 (120) 에 수납된 각 편뉴 지지체 (110) 를 접속하면, 임의의 수납 용기 (120a) 로부터 편뉴 지지체 (110a) 가 모두 인출된 후, 다음의 수납 용기 (120b) 로부터 편뉴 지지체 (110b) 가 인출되고, 이 편뉴 지지체 (110b) 가 모두 인출된 후, 그 다음의 수납 용기 (120c) 로부터 편뉴 지지체 (110c) 가 인출된다는 연속적인 인출 조작이 가능해진다.

편뉴 지지체의 접속 방법으로서는, 응고 공정 이후의 공정을 접속된 편뉴 지지체가 안정적으로 통과할 수 있는 방법이면 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 이하에 나타내는 방법을 들 수 있다.

(1) 접속하는 2 개의 편뉴 지지체의 단부끼리를 수 mm 내지 수십 mm 중첩시키고, 중첩된 부분을 초음파에 의해 융착시켜 접속하는 방법.

(2) 접속하는 2 개의 편뉴 지지체의 중공부에, 1 줄의 굴곡성이 우수한 끈 형상물을 각각 수십 mm 삽입하고, 편뉴 지지체의 표면으로부터 끈 형상물이 삽입되어 있는 수십 mm 의 부분에 섬유 등을 감고, 끈 형상물 표면과 중공상 편뉴 (편뉴 지지체) 중공부 내면의 마찰에 의해 체결 (접속) 하는 방법.

(3) 굴곡성이 우수한 끈 형상물의 외주에 탄성 접착제를 도포하고, 그 끈 형상물의 접착제 도포부를 접속하는 2 개의 편뉴 지지체의 중공부에 삽입하고, 접착에 의해 접속하는 방법.

(4) 접속하는 2 개의 편뉴 지지체의 단부끼리를 맞대고, 호치키스와 같은 금속제의 접속 부재로 양단을 접속하는 방법.

이들의 접속 방법 중에서도, 접속할 때에 부(副)부재를 필요로 하지 않고, 단시간에 접속할 수 있고, 게다가 접속 후의 편뉴 지지체의 직경을 접속 전의 편뉴 지지체의 직경 이하로 정밀도 좋게 억제할 수 있기 때문에, 접속 후의 편뉴 지지체의 노즐 (방사 노즐) 내 통과성이 우수한 점에서, 및/또는, 형성되는 다공질 중공사막에 매듭이 생기기 어려운 점에서, (1) 의 초음파에 의해 접속하는 방법이 바람직하다.

초음파에 의한 접속 방법에는, 예를 들어 도 8A 에 나타내는 접속 장치를 사용하면 된다. 이 예의 접속 장치 (140) 는, 초음파 혼 (141) 과 접속 지그 (142) 를 구비하고 있다.

초음파 혼 (141) 은, 하면 (141a) 이 편뉴 지지체에 접촉하는 면으로 되어 있어, 하면으로부터 편뉴 지지체에 초음파를 전달시키는 것이다.

접속 지그 (142) 는, 직사각형상의 플레이트로서, 플레이트의 한 변으로부터 그 변에 대향하는 변을 향하여 직선적으로 홈 (142a) 이 형성되고, 그 홈 (142a) 의 깊이가, 1 쌍의 편뉴 지지체를 겹쳐서 수납 가능하게 되어 있는 것이다.

상기의 접속 장치 (140) 를 사용하여 임의의 수납 용기와 다음의 수납 용기에 수납된 편뉴 지지체를 접속하는 경우, 도 8B 에 나타내는 바와 같이, 먼저, 접속 지그 (142) 의 홈 (142a) 에 편뉴 지지체 (110a) 의 권취 개시단 (수납 개시단이라고도 한다) (a11) 과, 편뉴 지지체 (110b) 의 권취 종료단 (수납 종료단이라고도 한다) (b12) 이 서로 겹치도록, 편뉴 지지체 (110a, 110b) 를 삽입한다. 이어서, 홈 (142a) 에 초음파 혼 (141) 의 선단을 삽입하여, 권취 개시단 (a11) 과 권취 종료단 (b12) (이하, 이들을 총칭하여 「양단부」라고 한다.) 을 홈 (142a) 의 저부에 가압하여, 압축 변형시킨다. 그리고, 그 압축 변형 상태를 유지한 채로, 양단부에 초음파를 전달시켜 융착하여, 접속한다.

상기 초음파 혼 (141) 을 사용하여 편뉴 지지체 (110a, 110b) 끼리를 융착하여 접속하는 경우에는, 편뉴 지지체 (110a, 110b) 에 마찰에 의한 국소 발열이 발생하여 피접속 부분이 변형되기 때문에, 편뉴 지지체 (110a, 110b) 의 섬유간이나 다공질부 등에 물 등의 액체가 존재하여 젖어 있어도 상관없다.

또한, 상기 서술한 초음파에 의한 접속 방법에서는, 접속하는 2 개의 편뉴 지지체를 중첩한 상태로 접속하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어 접속하는 2 개의 편뉴 지지체 중, 일방의 편뉴 지지체의 중공부 직경을 외경 이상의 크기가 되도록 확대하고, 그 중공부에 또 일방의 편뉴 지지체를 수 mm 내지 수십 mm 삽입하고, 삽입한 부분에 초음파를 전달시켜 융착하여, 접속해도 된다.

또, 얻어진 다공질 중공사막에 있어서의 편뉴 지지체끼리의 접속 부분은, 충분한 투수 성능을 발현하지 않기 때문에, 제조 후에 그 접속 부분을 제거한다. 이 때, 얻어지는 다공질 중공사막 중의 편뉴 지지체끼리의 접속 부분을 판별하는 것이 용이해지는 점에서, 편뉴 지지체의 수납 개시단과 수납 종료단을 잉크 등으로 색칠한 후에 접속하는 것이 바람직하다.

＜응고 공정＞

응고 공정에서는, 상기 서술한 인출 공정에 의해 공급된 편뉴 지지체의 외주면에 제막 원액을 도포하여, 응고시킴으로써, 도 9 에 나타내는 바와 같은 편뉴 지지체 (110) 의 외주면에 다공질막층 (151) 이 형성된 다공질막 (150) 을 얻는다.

제막 원액은, 통상적으로 소수성 폴리머와 친수성 폴리머를 함유한다.

소수성 폴리머는, 응고 공정에 의해 다공질막을 형성할 수 있는 것이면 되고, 그러한 것이면 특별히 제한없이 사용할 수 있지만, 폴리술폰이나 폴리에테르술폰 등의 폴리술폰계 수지, 폴리불화비닐리덴 등의 불소계 수지, 폴리아크릴로니트릴, 셀룰로오스 유도체, 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리메타크릴레이트, 폴리아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또, 이들 수지의 공중합체를 사용해도 되고, 이들 수지나 공중합체의 일부에 치환기를 도입한 것도 사용할 수 있다. 또, 분자량 등이 상이한 동종의 폴리머를 블렌드하여 사용해도 상관없고, 2 종 이상의 상이한 종류의 수지를 혼합하여 사용해도 된다.

이들 중에서 불소계 수지, 그 중에서도 폴리불화비닐리덴이나 불화비닐리덴 단체와 다른 단량체로 이루어지는 공중합체는, 차아염소산 등의 산화제에 대한 내구성이 우수하다.

따라서, 예를 들어 후술하는 제거 공정 등에서, 산화제에 의해 처리되는 다공질막을 제조하는 경우에는, 소수성 폴리머로서 불소계 수지를 선택하는 것이 바람직하다.

친수성 폴리머는, 제막 원액의 점도를 다공질막의 형성에 바람직한 범위로 조정하고, 제막 상태의 안정화를 도모하기 위해 첨가되는 것으로서, 폴리에틸렌글리콜이나 폴리비닐피롤리돈 등이 바람직하게 사용된다. 이들 중에서도, 다공질막의 구멍 지름의 제어나 다공질막의 강도의 점에서, 폴리비닐피롤리돈이나 폴리비닐피롤리돈에 다른 단량체가 공중합한 공중합체가 바람직하다. 또, 친수성 폴리머에는, 2 종 이상의 수지를 혼합하여 사용할 수도 있다. 예를 들어 친수성 폴리머로서, 보다 고분자량인 것을 사용하면, 막 구조가 양호한 다공질막을 형성하기 쉬운 경향이 있다. 한편, 저분자량의 친수성 폴리머는, 후술하는 친수성 폴리머 제거 공정에 있어서 다공질막으로부터 보다 제거되기 쉬운 점에서 바람직하다. 따라서, 목적에 따라, 분자량이 상이한 동종의 친수성 폴리머를 적절히 블렌드하여 사용해도 된다.

상기 서술한 소수성 폴리머 및 친수성 폴리머를 이들이 가용인 용매 (양용매) 에 혼합함으로써, 제막 원액을 조제할 수 있다. 제막 원액에는, 필요에 따라 그 밖의 첨가 성분을 첨가해도 된다.

용매의 종류에는 특별히 제한은 없지만, 건습식 방사로 응고 공정을 실시하는 경우에는, 공중부에 있어서 제막 원액을 흡습시킴으로써 다공질막의 구멍 지름을 조정하기 때문에, 물과 균일하게 혼합하기 쉬운 용매를 선택하는 것이 바람직하다. 이와 같은 용매로서는, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸술폭사이드, N-메틸-2-피롤리돈, N-메틸모르폴린-N-옥사이드 등을 들 수 있고, 이들을 1 종 이상 사용할 수 있다. 또, 용매에 대한 소수성 폴리머나 친수성 폴리머의 용해성을 저해하지 않는 범위에서, 소수성 폴리머나 친수성 폴리머의 빈용매를 혼합하여 사용해도 된다. 제막 원액의 온도는, 특별히 제한은 없지만 통상적으로는 20 ∼ 40 ℃ 이다.

제막 원액 중에 있어서의 소수성 폴리머의 농도는, 너무 엷거나 너무 진해도 제막시의 안정성이 저하되어, 바람직한 다공질막 구조가 형성되기 어려워지는 경향이 있기 때문에, 하한은 10 질량％ 가 바람직하고, 15 질량％ 가 보다 바람직하다. 또, 상한은 30 질량％ 가 바람직하고, 25 질량％ 가 보다 바람직하다.

한편, 친수성 폴리머의 농도의 하한은, 다공질막을 보다 형성하기 쉬운 것으로 하기 위해서 1 질량％ 가 바람직하고, 5 질량％ 가 보다 바람직하다. 친수성 폴리머의 농도의 상한은, 제막 원액의 취급성의 점에서 20 질량％ 가 바람직하고, 12 질량％ 가 보다 바람직하다.

이렇게 하여 조제된 제막 원액을 편뉴 지지체의 외주면에 도포하여, 다공질막층을 형성한다. 다공질막층의 형성에는, 예를 들어 도 10 에 나타내는 다공질막층 형성 장치를 사용하면 된다.

이 예의 다공질막층 형성 장치 (160) 는, 수납 용기 (도시 생략) 로부터 인출된 편뉴 지지체 (110) 에, 제막 원액을 도포하는 고리형의 방사 노즐 (161) 과, 그 방사 노즐 (161) 에 제막 원액을 공급하는 원액 공급 수단 (162) 과, 편뉴 지지체 (110) 에 도포된 제막 원액을 응고시키는 응고액이 든 응고조 (163) 와, 제막 원액이 도포된 편뉴 지지체 (110) 를 응고조 (163) 에 도입하는 가이드 롤 (164) 을 구비하고 있다.

방사 노즐 (161) 의 중앙에는, 편뉴 지지체 (110) 가 통과하는 관로가 형성되어 있다.

관로의 내경은, 편뉴 지지체 (110) 의 외경보다 약간 크고, 방사 노즐 (161) 의 관로의 내주면과 편뉴 지지체 (110) 는 일정한 간극을 갖는다. 그 간극은, 도막의 두께, 제막 원액의 점도, 편뉴 지지체 (110) 의 주행 속도 등에 의해 정해지고, 통상적으로 0.15 ∼ 0.25 mm 이다.

또한, 관로의 도중에, 관로의 원주 방향으로 슬릿상의 제막 원액 토출구가 상류측 및 하류측에 2 지점 형성된 방사 노즐을 사용하면, 조성이 상이한 2 종류의 제막 원액을 편뉴 지지체 (110) 에 도포할 수 있다.

상기의 다공질막층 형성 장치 (160) 를 사용하면, 편뉴 지지체 (110) 가 방사 노즐 (161) 의 관로를 할 때, 원액 공급 수단 (162) 으로부터 제막 원액이 일정량으로 공급되고, 편뉴 지지체 (110) 의 외주면에 제막 원액이 도포되어 소정의 막두께의 도막이 형성된다. 또한, 2 종류의 제막 원액이 도포되는 경우, 먼저, 제 1 제막 원액이 편뉴 지지체의 외주면에 도포되고, 이어서, 제 1 제막 원액 상에 제 2 제막 원액이 도포된다.

제막 원액이 도포된 편뉴 지지체 (110) 는, 가이드 롤 (164) 에 의해 응고액이 든 응고조 (163) 로 유도된다. 그리고, 제막 원액의 도막과 응고액이 접촉하면, 제막 원액 중에 응고액이 확산됨에 따라, 소수성 폴리머와 친수성 폴리머가 각각 상(相) 분리를 일으키면서, 소수성 폴리머가 응고된다. 이와 같이 상 분리가 진행되면서, 응고함으로써, 소수성 폴리머와 겔상의 친수성 폴리머가 서로 뒤얽힌 3 차원 망목 구조의 다공질막층이, 편뉴 지지체의 외주면에 형성된 다공질막 (150) 이 얻어진다.

또한, 토출 후, 응고액이 든 응고조에 이르기까지의 사이에, 공주(空走) 구간을 형성하거나 (건습식 방사), 공주 구간을 형성하지 않아도 (습식 방사) 된다.

여기서 사용하는 응고액은 소수성 폴리머의 비용매로, 친수성 폴리머의 양용매일 필요가 있고, 물, 에탄올, 메탄올 등이나 이들의 혼합물을 들 수 있지만, 특히 제막 원액에 사용한 용매와 물의 혼합액이 안전성, 운전 관리면에서 바람직하다.

＜다른 공정＞

상기 서술한 응고 공정에 의해 형성된 다공질막은, 일반적으로 구멍 지름이 커 고투수성을 잠재적으로는 가지고 있지만, 다공질막 중에 용액 상태의 친수성 폴리머가 다량으로 잔존하고 있기 때문에, 이 상태에서는 충분한 고투수성을 발휘하는 것이 곤란해지는 경우가 있다. 또, 친수성 폴리머가 막 중에서 건고되면, 막의 기계적 강도의 저하의 원인이 되기도 한다. 따라서, 응고 공정의 후에는, 통상적으로, 다공질막 중에 잔존하는 친수성 폴리머를 제거하는 제거 공정을 실시하고, 추가로 그 이후에 다공질막을 건조시킨다.

(제거 공정)

응고 공정에서 얻어진 다공질막에는, 친수성 폴리머가 고농도의 용액 상태로 막 (다공질부) 중에 잔존하고 있다. 이와 같은 고농도의 친수성 폴리머는, 어느 정도까지는, 다공질막을 세정액에 침지함으로써 비교적 용이하게 제거된다. 따라서, 제거 공정에서는, 먼저 처음에 다공질막을 세정액에 의해 다공질막을 세정하고, 이어서, 산화제를 사용하여 친수성 폴리머를 저분자량화한 후, 저분자량화된 친수성 폴리머를 제거하는 것이 바람직하다.

다공질막의 세정

다공질막의 세정에서 사용하는 세정액으로서는, 청징(淸澄)으로 친수성 폴리머가 분산 또는 용해되는 액체이면 특별히 한정되는 것은 아니지만, 세정 효과가 높은 점에서 물이 바람직하다.

사용하는 물로서는, 수도물, 공업 용수, 하천수, 우물물 등을 들 수 있고, 이들에 알코올, 무기 염류, 산화제, 계면 활성제 등을 혼합하여 사용해도 된다. 또, 세정액으로서는, 소수성 폴리머의 양용매와 물의 혼합액을 사용할 수도 있다.

다공질막을 세정액에 의해 세정하는 방법으로서는, 예를 들어 세정액 중에 다공질막을 침지시키는 방법, 세정액이 저장된 세정조 중에 다공질막을 주행시키는 방법 등을 들 수 있다.

세정 온도는, 친수성 폴리머의 용액의 점도를 낮게 억제하여, 확산 이동 속도의 저하를 방지하기 위해서, 높은 것이 바람직하고, 50 ℃ 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 80 ℃ 이상이다. 또한, 세정액을 비등시키면서 세정을 실시하면, 비등에 의한 버블링에 의해 다공질막의 외표면을 긁어낼 수도 있기 때문에, 효율이 좋은 세정이 가능해진다.

다공질막의 세정 공정에 의해, 다공질막에 잔존하는 친수성 폴리머는 비교적 농도가 낮은 상태가 된다. 이와 같은 저농도의 경우에, 보다 높은 세정 효과를 얻기 위해서는, 산화제를 사용한 친수성 폴리머의 저분자량화 공정을 실시하는 것이 바람직하다.

또한, 응고 공정에 의해 형성된 다공질막에는, 친수성 폴리머 외에, 제막 원액에 사용한 용매도 잔존하고 있지만, 다공질막의 세정 공정에 의해 다공질막에 잔존하는 용매는 제거된다.

친수성 폴리머의 저분자량화

친수성 폴리머의 저분자량화의 방법으로서는, 먼저, 다공질막에 산화제를 함유하는 약액을 유지시키고, 이어서, 약액을 유지한 다공질막을 기상 중에서 가열하는 방법이 바람직하다.

산화제로서는, 오존, 과산화수소, 과망간산염, 중크롬산염, 과황산염 등을 사용할 수도 있지만, 산화력이 강하고 분해 성능이 우수한 것, 취급성이 우수한 것, 저렴한 것 등의 점에서, 특히 차아염소산염이 바람직하다. 차아염소산염으로서는, 차아염소산나트륨, 차아염소산칼슘 등을 들 수 있지만, 특히 차아염소산나트륨이 바람직하다.

이 때, 약액의 온도는 50 ℃ 이하가 바람직하고, 30 ℃ 이하가 보다 바람직하다. 50 ℃ 보다 고온이면, 다공질막의 침지 중에 산화 분해가 촉진되어 약액 중에 탈락한 친수성 폴리머가 더욱 산화 분해되어, 산화제의 낭비가 진행되게 된다. 한편, 과도하게 저온이면, 산화 분해는 억제되지만, 상온에서 실시하는 경우와 비교하여, 저온으로 온도 제어하기 위한 비용 등이 증가하는 경향이 있다. 따라서, 그 점에서 보면, 약액의 온도는 0 ℃ 이상이 바람직하고, 10 ℃ 이상이 보다 바람직하다.

다공질막에 약액을 유지시킨 후에는, 다공질막을 기상 중에서 가열함으로써, 친수성 폴리머를 산화 분해한다. 기상 중에서의 가열에 의하면, 다공질막 중에 유지된 약액이 크게 희석되거나, 약액이 가열 매체 중에 탈락 용출되거나 하는 일이 거의 없고, 약액 중의 산화제가 다공질막 중에 잔존하는 친수성 폴리머의 분해에 효율적으로 사용되기 때문에 바람직하다.

구체적인 가열 방법으로서는, 대기압하에서 가열 유체를 사용하여 다공질막을 가열하는 것이 바람직하다. 가열 유체로서는 상대 습도가 높은 유체를 사용하는 것, 즉 습열 조건으로 가열을 실시하는 것이, 차아염소산염 등의 산화제의 건조를 방지하여, 효율적인 분해 처리가 가능해지기 때문에 바람직하다. 그 때, 유체의 상대 습도로서는 80 ％ 이상이 바람직하고, 90 ％ 이상으로 하는 것이 보다 바람직하고, 100 ％ 근방으로 하는 것이 가장 바람직하다.

가열 온도의 하한은, 연속 처리를 실시하는 경우, 처리 시간을 짧게 할 수 있는 점에서 50 ℃ 로 하는 것이 바람직하고, 80 ℃ 가 보다 바람직하다. 온도의 상한은, 대기압 상태에서는 100 ℃ 로 하는 것이 바람직하다.

친수성 폴리머의 제거

저분자량화된 친수성 폴리머를 제거하는 방법으로서는, 상기 서술한 다공질막의 세정 공정과 동일한 조건으로, 다공질막을 세정액에 의해 세정하는 방법을 들 수 있다.

또한, 저분자량화된 친수성 폴리머를 제거해도 여전히 친수성 폴리머가 잔존하고 있는 경우에는, 다공질막의 외주측을 감압하는 감압 공정을 추가로 실시해도 된다.

다공질막의 외주측을 감압함으로써, 다공질막의 외주측의 압력이 내주측보다 낮아지고, 그 압력차에 의해 다공질막 중에 잔존하는 친수성 폴리머가 외주측으로 이동한다. 따라서, 보다 효과적으로 친수성 폴리머를 제거할 수 있다.

(건조 공정)

친수성 폴리머를 제거한 후의 다공질막은, 건조 공정에 의해 건조되어 보빈이나 실패 등에 권취한다.

건조 공정 방법으로서는 특별히 제한은 없고, 다공질막을 열풍 건조기 등의 건조 장치에 도입하는 방법으로 실시하면 된다.

＜작용 효과＞

본 실시형태 예에 있어서의 다공질막의 제조 방법에 의하면, 정지한 상태의 수납 용기로부터 편뉴 지지체를 인출하므로, 턴테이블 등의 회전 수단을 사용할 필요가 없다. 따라서, 간이한 기구로 편뉴 지지체를 공급할 수 있다. 더하여, 수납 용기를 플로어에 직접 놓을 수 있으므로, 다수의 수납 용기를 설치할 수 있어 스페이스를 유효 활용할 수 있다. 또, 한 번에 복수 개의 다공질막을 제조하는 경우여도, 그 갯수에 따른 수의 편뉴 지지체를 동시에 공급하는 것이 용이하다.

또한, 다공질막의 지지체로서 편뉴 (편뉴 지지체 (110)) 를 사용하므로, 수납 용기를 회전시키지 않고 그대로 인출해도, 조뉴의 경우, 즉, 조뉴 지지체 (12) 를 채용하는 경우와는 달리, 지지체의 특정 부위에 토션이 축적되지 않고, 발생한 토션은 편뉴의 주행과 함께 이동하기 때문에, 꼬임이 발생하기 어려워, 꼬임 매듭부가 형성되기 어렵다.

이것은, 조뉴 (조뉴 지지체 (12)) 는 꼬일 때의 반력인 토션 토크가 큰 것에 대해, 편뉴 (편뉴 지지체 (110)) 는 토션 토크가 작기 때문에, 수납 용기 (120) 로부터 인출될 때에 편뉴 (편뉴 지지체 (110)) 자체가 약한 힘으로 꼬여, 그 형태를 유지할 수 있어, 꼬인 상태인 채 편뉴의 주행과 함께 안정적으로 하류로 이송되기 쉬운 것에 의한 것이라고 생각된다.

따라서, 본 발명이면 안정적으로 다공질막을 제조할 수 있다.

또, 본 발명이면, 편뉴 지지체를 인출할 때, 수납 용기는 정지한 상태이기 때문에, 다음의 수납 용기에 수납된 편뉴 지지체와 용이하게 접속할 수 있다. 또, 접속의 타이밍이나 접속에 걸리는 시간을 걱정할 필요도 없다.

또한, 수납 용기를 회전시켜 지지체를 인출하고 있던 종래의 방법에서는, 지지체를 접속한 후, 접속된 지지체가 수납되어 있는 수납 용기끼리는, 동일한 턴테이블에 올려놓을 필요가 있었다. 턴테이블에 올려놓을 수 있는 수납 용기의 수에는 한계가 있기 때문에, 중공뉴의 인출이 진행되어, 턴테이블 상의 중공뉴가 적어지면 다시 회전을 정지하고, 비워진 수납 용기는 턴테이블로부터 제거하고, 다음의 수납 용기의 중공뉴를 접속하여 그 수납 용기를 턴테이블에 올려놓는다, 와 같은 조작을 반복하지 않으면 안되어, 수고가 드는 것이었다.

그러나, 본 발명이면, 편뉴 지지체가 수납된 다수의 수납 용기를 미리 소정의 장소에 설치해 둘 수 있고, 이들의 수납 용기에 수납된 편뉴 지지체를 한 번에 접속할 수 있다. 그리고, 임의의 수납 용기로부터 모든 편뉴 지지체가 인출된 후에는, 필요에 따라 그 수납 용기를 치우고, 다음의 수납 용기를 임의의 수납 용기가 놓여진 장소에 비켜놓으면 되므로, 작업이 간편하다.

다음으로, 상기 편뉴 공급 장치 (210) 를 사용한 다공질 중공사막의 제조 방법의 일례에 대해 설명한다.

상기 서술한 바와 같이 하여 수납 용기 (120) 에 수납한 편뉴 지지체 (110) 를, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 수납 용기 (212) 로부터, 수납 용기 (212) 상에 형성된 가이드 부재 (214) 쪽으로 인출한다. 이 때, 가이드 부재 (214) 가 형성되어 있음으로써, 편뉴 지지체 (110) 가 수납 용기 (120) 의 동부나 심봉 (121) 에 걸리거나 하여 편뉴 지지체 (110) 가 얽히는 것이 억제된다.

설비를 보다 간편하게 할 수 있어, 스페이스를 유효 이용할 수 있는 점에서, 수납 용기 (120) 를 정지시킨 상태로 편뉴 지지체 (110) 를 인출하는 것이 바람직하다.

또한, 편뉴 지지체 (110) 는, 수납 용기 (120) 에 수납할 때의 수납 종료단으로부터 인출된다.

수납 용기 (120) 로부터 인출된 편뉴 지지체 (110) 는, 방사 노즐 (220) 에 공급된다.

또한, 수납 용기 (120) 에 수납되는 편뉴 지지체 (110) 는 유한 길이이다. 편뉴 지지체 (110) 를 연속적으로 방사 노즐 (220) 에 공급하기 위해서는, 복수의 수납 용기 (120) 에 수납된 각 편뉴 지지체 (110) 를 각각 접속하여 사용하면 된다.

각 편뉴 지지체의 접속 방법, 당해 접속에 사용하는 접속 장치 등에 대해서는, 상기 서술한 도 6, 도 7, 도 8A 및 도 8B 를 사용하여 설명한 방법, 장치 등이 사용되며, 바람직한 조건, 양태도 이것과 동일하다.

방사 노즐 (220) 에서는, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 공급된 편뉴 지지체 (110) 의 외측에 제막 원액 (25) 이 도포되도록 방사되고, 응고 욕 (230a) 에 수용된 응고액 (230b) 중에 침지된다.

이로써, 제막 원액 (25) 이 응고하여 다공질 중공사막 (26) 이 형성된다. 그 후, 세정, 건조 등의 공정을 거침으로써 다공질 중공사막 (26) 이 얻어진다.

제막 원액 (25) 으로서는, 막 형성성 수지, 개공제 및 용매를 함유하는 제막 원액을 사용한다. 이 제막 원액이 응고액에 침지되면, 제막 원액 중에 응고액이 확산되어, 막 형성성 수지와 개공제가 각각 상 분리를 일으키면서 응고하여, 편뉴 지지체의 외측에 다공질막층이 형성된다.

막 형성성 수지로서는, 다공질막의 형성에 사용되는 통상적인 수지를 사용할 수 있고, 예를 들어, 폴리술폰 수지, 폴리에테르술폰 수지, 술폰화폴리술폰 수지, 폴리불화비닐리덴 수지, 폴리아크릴로니트릴 수지, 폴리이미드 수지, 폴리아미드이미드 수지, 폴리에스테르이미드 수지 등을 들 수 있다. 이들은 필요에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있고, 그 중에서도 내약품성이 우수한 점에서, 폴리불화비닐리덴 수지가 바람직하다.

막 형성성 수지는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

개공제로서는, 예를 들어, 폴리에틸렌글리콜에 의해 대표되는 모노올계, 디올계, 트리올계, 폴리비닐피롤리돈 등의 친수성 고분자 수지를 사용할 수 있다. 이들은 필요에 따라 적절히 선택하여 사용할 수 있고, 그 중에서도 증점 효과가 우수한 점에서, 폴리비닐피롤리돈이 바람직하다.

개공제는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

용매로서는, 상기 막 형성성 수지 및 개공제를 모두 용해할 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것이 아니고, 예를 들어, 디메틸술폭사이드, N,N-디메틸아세트아미드, 디메틸포름아미드를 사용할 수 있다. 그 중에서도, 막 형성성 수지의 용매에 대한 용해를 보다 효율적으로 실시할 수 있는 점에서, N,N-디메틸아세트아미드가 바람직하다.

용매는 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 병용해도 된다.

또한, 제막 원액 (25) 에는, 상 분리의 제어를 저해하지 않는 범위에서, 임의 성분으로서 개공제 이외의 다른 수지나 첨가제를 사용할 수도 있다.

제막 원액 (25) (100 질량％) 중에 있어서의 막 형성성 수지의 함유량은, 제막시의 안정성이 향상되고, 우수한 다공질막 구조가 형성되기 쉬운 점에서, 10 질량％ 이상이 바람직하고, 15 질량％ 이상이 보다 바람직하다. 또, 막 형성성 수지의 함유량은 동일한 이유에서, 30 질량％ 이하가 바람직하고, 25 질량％ 이하가 보다 바람직하다.

제막 원액 (25) (100 질량％) 중에 있어서의 개공제의 함유량은, 다공질막의 형성이 용이해지는 점에서, 1 질량％ 이상이 바람직하고, 5 질량％ 이상이 보다 바람직하다. 또, 개공제의 함유량은, 제막 원액의 취급성의 점에서 20 질량％ 이하가 바람직하고, 12 질량％ 이하가 보다 바람직하다.

종래, 가이드 부재가 수납 용기 상에는 형성되어 있지 않고, 수납 용기로부터 인출되는 편뉴 지지체가 비스듬하게 끌어 올려지거나 했을 때에, 편뉴 지지체가 수납 용기의 동부나 심봉 등에 걸리거나, 접촉에 의해 부정기적으로 힘이 가해지거나 하는 일이 있어, 편뉴 지지체가 얽히는 경우가 있었다.

이것에 대해, 본 발명의 편뉴 공급 장치에 있어서는, 수납 용기 상에 가이드 부재를 형성하고, 그 가이드 부재를 향해 수납 용기로부터 편뉴 지지체를 인출함으로써, 편뉴 지지체가 수납 용기의 본체나 심봉 등에 걸리거나 하여 얽히는 것이 억제된다. 그 때문에, 다공질 중공사막의 제조에 있어서, 우수한 공정 안정성이 얻어진다.

또한, 본 발명의 편뉴 공급 장치는, 상기 편뉴 공급 장치 (210) 에는 한정되지 않는다. 예를 들어, 심봉을 갖지 않은 수납 용기를 갖는 편뉴 공급 장치여도 된다.

［제 2 실시형태］

다음으로, 본 발명의 다공질막의 제조 방법의 제 2 실시형태에 대해, 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

제 2 실시형태에 관련된 본 발명의 다공질막의 제조 방법에서는, 권취구로서 보빈을 사용하는 점에서 상기 서술한 제 1 실시형태와 다르다. 그 밖의 구성은 제 1 실시형태와 동일하므로 설명은 생략한다.

(보빈에의 편뉴 지지체의 감는 방법)

보빈에의 편뉴 지지체의 감는 방법의 일례에 대해, 도 12A 및 도 12B 를 참조하면서 설명한다.

도 12A 는, 편뉴 지지체를 보빈에 감을 때에 사용되는 감는 장치의 일례를 나타내는 개략 구성도이다. 이 예의 감는 장치 (180a) 는, 편뉴 지지체 (110) 를 감는 보빈 (170) 과, 그 보빈 (170) 을 회전 가능하게 지지하는 보빈 고정 지그 (181) 와, 보빈 (170) 에 편뉴 지지체를 공급하는 공급 가이드 (182) 를 구비하고 있다.

보빈 (170) 은, 편뉴 지지체 (110) 가 감겨지는 원통형의 감는 부 (171) 와, 그 감는 부 (171) 의 양단에 착탈 가능하게 장착된 플랜지부 (172, 173) 로 구성된다.

감는 부 (171) 의 직경은, 편뉴 지지체 (110) 의 감는 양, 편뉴 지지체의 인출 형태 등에 의해 적절히 선택된다.

보빈 고정 지그 (181) 에는, 수평으로 뻗는 지지축 (181a) 이 장착되어 있고, 이 지지축 (181a) 에 보빈 (170) 이 삽입된다. 그리고, 지지축 (181a) 이 회전함으로써, 보빈 (170) 도 회전 가능해진다.

공급 가이드 (182) 는, 보빈 (170) 의 중심축 방향으로 왕복 이동하면서, 보빈 (170) 에 편뉴 지지체 (110) 를 공급할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않는다.

이 감는 장치 (180a) 를 사용하여, 보빈 (170) 의 중심축 방향으로 왕복 이동하는 공급 가이드 (182) 를 경유하여, 편뉴 지지체 (110) 를 회전하는 보빈 (170) 의 감는 부 (171) 에 일정 속도로 공급하면서, 보빈 (170) 에 감는다. 감는 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 편뉴 지지체의 감는 단수와 함께 감는 폭이 축소되는 평행 감기, 사선 감기, 폴라 감기 등을 들 수 있다.

또한, 보빈 (170) 에의 편뉴 지지체 (110) 의 감기를 개시할 때에는, 편뉴 지지체 (110) 의 단 (권취 개시단) 이 보빈 (170) 의 감는 부 (171) 에 감겨지지 않도록 빼놓는 것이 바람직하다. 개시단이 보빈 (170) 으로부터 나와 있으면, 후술하는 편뉴 지지체의 접속에 있어서, 다음의 보빈에 수납된 편뉴 지지체를 접속하기 쉽다.

(보빈으로부터의 편뉴 지지체의 인출 방법)

상기 서술한 바와 같이 하여 보빈 (170) 에 감은 편뉴 지지체 (110) 를, 보빈 (170) 으로부터 인출하는 방법의 일례에 대해, 도 13 을 참조하면서 설명한다.

본 실시형태 예에서는, 보빈 (170) 을 정지시킨 상태에서, 보빈 (170) 으로부터 편뉴 지지체 (110) 를 권축 방향, 즉 보빈 (170) 의 중심축 방향으로 인출한다. 구체적으로는, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 보빈 (170) 의 중심축 방향이 연직 방향이 되도록, 보빈 (170) 의 일방의 플랜지부 (172) 를 아래를 향하여 보빈 (170) 을 플로어나 대좌 등에 배치한다. 그리고, 연직 방향 상향으로 편뉴 지지체 (110) 를 인출하는 것이 바람직하다.

또한, 편뉴 지지체 (110) 를 인출할 때에는, 보빈 (170) 의 타방의 플랜지부는 감는 부 (171) 로부터 떼어놓는다.

또, 편뉴 지지체 (110) 는, 보빈 (170) 에의 감는 끝단 (권취 종료단) 으로부터 인출된다.

또, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 보빈 (170) 의 상방, 즉 편뉴 지지체 (110) 를 인출하는 방향에 있어서의 보빈 (170) 의 대략 연장선 상에서, 보빈 (170) 에 감겨진 편뉴 지지체 (110) 의 두루마리체의 직경에 대해 수배 내지 수십배, 보빈 (170) 으로부터 떨어진 위치에, 편뉴 지지체 (110) 의 수평 방향에 있어서의 위치를 고정시키기 위한 인출 가이드 (124) 를 장착하고, 그 인출 가이드 (124) 를 통하여 편뉴 지지체 (110) 를 인출하는 것이 바람직하다. 이와 같이 인출 가이드 (124) 가 장착되어 있으면, 보빈 (170) 에 수납된 편뉴 지지체 (110) 의 루프가 풀려 인출되어 갈 때, 인출되는 속도나, 루프가 풀리는 저항이 안정되기 쉽다.

(편뉴 지지체의 접속 방법)

보빈 (170) 으로부터 인출된 편뉴 지지체 (110) 는, 다음의 응고 공정에 공급된다.

또한, 보빈 (170) 에 감겨진 편뉴 지지체 (110) 는 유한 길이이기 때문에, 편뉴 지지체 (110) 를 연속적으로 인출하여 응고 공정에 공급하기 위해서는, 복수의 보빈에 감겨진 각 편뉴 지지체를 접속하여 사용하면 된다.

구체적으로는, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 복수의 보빈 (170) 에 감겨진 각 편뉴 지지체 (110) 가 접속되도록, 임의의 보빈 (170)(170a) 에 감겨진 편뉴 지지체 (110a) 의 권취 개시단 (a11) 과, 다음의 보빈 (170b) 에 감겨진 편뉴 지지체 (110b) 의 권취 종료단 (b12) 을 연결하고, 이 보빈 (170b) 에 감겨진 편뉴 지지체 (110b) 의 권취 개시단 (b11) 과, 그 다음의 보빈 (170c) 에 감겨진 편뉴 지지체 (110c) 의 권취 종료단 (c12) 을 연결한다.

이와 같이 복수의 보빈 (170) 에 감겨진 각 편뉴 지지체 (110) 를 접속하면, 임의의 보빈 (170a) 으로부터 편뉴 지지체 (110a) 가 모두 인출된 후, 다음의 보빈 (170b) 으로부터 편뉴 지지체 (110b) 가 인출되고, 이 편뉴 지지체 (110b) 가 모두 인출된 후, 그 다음의 보빈 (170c) 으로부터 편뉴 지지체 (110c) 가 인출된다, 와 같은 연속적인 인출 조작이 가능해진다.

편뉴 지지체의 접속 방법으로서는, 제 1 실시형태에 있어서 설명한 접속 방법을 들 수 있다. 특히, (1) 의 초음파에 의해 접속하는 방법이 바람직하다.

＜작용 효과＞

본 실시형태 예에 있어서의 다공질막의 제조 방법에 의하면, 정지된 상태의 보빈으로부터 편뉴 지지체를 인출하므로, 보빈을 회전시키기 위한 지그 (회전 수단) 를 사용할 필요가 없다.

따라서, 간이한 기구로 편뉴 지지체를 공급할 수 있다.

또, 본 발명이면, 편뉴 지지체를 인출할 때, 보빈은 정지된 상태이기 때문에, 다공질막의 제조를 정지하지 않고, 다음의 보빈에 감겨진 편뉴 지지체와 용이하게 접속할 수 있다. 또, 접속의 타이밍이나 접속에 걸리는 시간을 걱정할 필요도 없다.

＜다른 실시형태＞

제 2 실시형태에 있어서, 보빈에의 편뉴 지지체의 감기는, 상기 서술한 방법에 한정되지 않는다. 도 12A 에 나타내는 감는 장치 (180a) 를 사용한 방법에서는, 보빈 (170) 의 중심축 방향을 수평으로 하여 편뉴 지지체 (110) 를 감았지만, 예를 들어 도 9(b) 에 나타내는 감는 장치 (180b) 를 사용하여, 보빈 (170) 의 중심축 방향을 수직으로 하고, 이하와 같이 하여 편뉴 지지체 (110) 를 감아도 된다.

도 12B 에 나타내는 감는 장치 (180b) 는, 보빈 (170) 과 보빈 (170) 에 편뉴 지지체 (110) 를 공급하는 공급 가이드 (182) 와, 공급 가이드 (182) 를 보빈 (170) 의 주위를 따라 회전 가능, 또한 보빈 (170) 의 중심축 방향으로 왕복 이동 가능하게 지지하는 가이드 고정 지그 (183) 를 구비하고 있다.

이 감는 장치 (180b) 를 사용하여 보빈 (170) 에 편뉴 지지체 (110) 를 감는 방법에서는, 먼저, 보빈 (170) 의 중심축 방향이 연직 방향이 되도록, 보빈 (170) 의 일방의 플랜지부 (172) 를 아래를 향하여 보빈 (170) 을 플로어나 대좌 등에 배치한다. 그 때, 보빈 (170) 의 타방의 플랜지부는 감는 부 (171) 로부터 떼어놓는다. 이어서, 보빈 고정 지그 (181) 에 의해 보빈 (170) 의 주위를 따라 회전하면서, 또한 보빈 (170) 의 중심축 방향으로 왕복 이동하는 공급 가이드 (182) 를 경유하여, 편뉴 지지체 (110) 를 보빈 (170) 의 감는 부 (171) 에 일정 속도로 공급하면서, 보빈 (170) 에 감는다.

또, 보빈으로부터의 편뉴 지지체의 인출은, 상기 서술한 방법에 한정되지 않는다. 도 13 에 나타낸 방법에서는, 보빈 (170) 을 플로어나 대좌에 설치했지만, 예를 들어 도 14 에 나타내는 바와 같이, 복수의 지부(枝部) (191) 가 장착된 보빈 고정구 (190) 를 사용하여, 그 지부 (191) 에 보빈 (170)(170a, 170b,···) 을 삽입하고, 보빈 (170) 의 중심축 방향으로 편뉴 지지체 (110) 를 인출해도 된다. 또한, 복수의 보빈 (170a, 170b,···) 에 감겨진 편뉴 지지체 (110) 를 접속할 때는, 임의의 보빈 (170a) 에 감겨진 편뉴 지지체 (110a) 의 권취 개시단 (a11) 과, 그 보빈 (170a) 보다 하측에 위치하는 다음의 보빈 (170b) 에 감겨진 편뉴 지지체 (110b) 의 권취 종료단 (b12) 을 접속하는 것이 바람직하다.

실시예

이하, 본 발명을 실시예에 의해 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

［실시예 A1-1］

＜다공질막의 제조 장치＞

다공질막의 제조 장치로서 도 15 에 나타내는 다공질막 제조 장치 (1100) 를 사용했다.

이 다공질막 제조 장치 (1100) 는, 편뉴 지지체 (110) 가 권취된 권취구 (수납 용기 (120)) 와, 수납 용기 (120) 로부터 인출된 편뉴 지지체 (110) 에 제막 원액을 도포하여 다공질막층을 형성하는 다공질막층 형성 장치 (160) 와, 편뉴 지지체와 다공질막층으로 이루어지는 다공질막 (150) 으로부터 친수성 폴리머를 제거하는 제거 수단 (1110) 과, 친수성 폴리머가 제거된 다공질막 (150) 을 건조시키는 건조 수단 (1120) 과, 건조된 다공질막 (150) 을 권취하는 권취 수단 (1130) 을 구비하고 있다.

또, 수납 용기 (120) 와 다공질막층 형성 장치 (160) 의 사이에는, 편뉴 지지체 (110) 를 다공질막층 형성 장치 (160) 의 방사 노즐 (161) 내를 일정 장력으로 통과시키기 위한 댄서 기구 (1140) 가 설치되어 있다. 또, 다공질막층 형성 장치 (160) 와 제거 수단 (1110) 의 사이에는, 다공질막 (150) 을 다공질막층 형성 장치 (160) 로부터 일정 속도로 인취하여, 제거 수단 (1110) 으로 이송하는 제막롤 (1150) 이 설치되어 있다.

＜편뉴 지지체의 수납＞

(편뉴 지지체)

편뉴 지지체 (110) 로서, 폴리에스테르 섬유 (섬도 ： 420 dtex, 필라멘트 수 ： 180 개) 를 환편기로 환편한 후, 200 ℃ 로 가열한 금속 다이스로 약 3 m/분의 속도로 연속적으로 빼내어, 열적 특성, 치수 안정성, 기계 특성을 향상시킨 중공상의 편뉴 지지체 (외경 ： 약 2.5 mm, 중공부 직경 ： 약 1.5 mm, 1 둘레당 코수 ： 12 개) 를 사용했다.

편뉴의 토션 인출 안정치 X 는 1.9 (g·cm) 였다.

(수납 용기)

수납 용기 (120) 로서, 지제(紙製)의 원통형 페이퍼 드럼 (드럼 내경 ： 450 mm, 깊이 ： 800 mm) 을 사용했다. 또한, 드럼 내에는, 중앙부에 심봉 (121) (외경 ： 130 mm, 드럼의 저부로부터의 높이 770 mm) 이 형성되어 있다.

(수납 방법)

도 4 에 나타내는 수납 장치 (130) 를 사용하여, 턴테이블 (131) 에 설치한 수납 용기 (120) 에, 공급 속도 3 m/분의 조건으로 편뉴 지지체 (110) 를 공급했다. 또, 편뉴 지지체 (110) 의 공급과 동시에, 턴테이블 (131) 을 약 30 초로 1 회전시키면서, 1 회전 중의 회전 속도를 주기적으로 변화시켜, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 편뉴 지지체 (110) 가 루프형상의 배치 궤적을 그리도록, 또한 그 배치 궤적이 심봉 (121) 을 둘러싸면서, 인접하는 루프가 수납 용기 (120) 의 회전축 둘레의 방향으로 어긋나도록, 수납 용기 (120) 의 저부로부터 상부를 향해 편뉴 지지체 (110) 를 적층 수납했다.

또한, 수납 용기 (120) 에의 편뉴 지지체 (110) 의 수납을 개시할 때는, 편뉴 지지체 (110) 의 단 (권취 개시단) 을 수납 용기 (120) 의 외측으로 빼놓았다.

＜제막 원액의 조제＞

폴리불화비닐리덴 A (아토피나 재팬 제조, 상품명 카이나 301F) 12 질량부, 폴리불화비닐리덴 B (아토피나 재팬 제조, 상품명 카이나 9000 LD) 8 질량부, 폴리비닐피롤리돈 (ISP 사 제조, 상품명 K-90) 10 질량부, N,N-디메틸아세트아미드 (DMAc) 70 질량부를 혼합하여, 제막 원액 (1) 을 조제했다.

별도로, 폴리불화비닐리덴 A 를 3 질량부와, 폴리불화비닐리덴 B 를 2 질량부와, 폴리비닐피롤리돈을 2 질량부와, DMAc 를 93 질량을 혼합하여, 제막 원액 (2) 을 조제했다.

＜다공질막의 제조＞

도 15 에 나타내는 다공질막 제조 장치 (1100) 를 사용하여, 이하와 같이 하여 다공질막을 제조했다.

편뉴 지지체 (110) 가 수납된 수납 용기 (120) 의 축방향을 연직 방향으로 향해, 정지시킨 상태에서, 수납 용기 (120) 로부터 편뉴 지지체 (110) 를 인출 속도 10 m/분의 조건으로 연직 방향 상향으로 편뉴 지지체 (110) 를 인출했다. 인출된 편뉴 지지체 (110) 는, 수납 용기 (120) 의 상방에 설치된 링형상의 인출 가이드 (124) 를 통과하여, 회전 가이드 (125) 에 의해 방향 전환되고, 또한 지지체 공급 롤 (126) 에 의해 주행 속도를 조정하면서, 댄서 기구 (1140) 로 공급되었다.

이어서, 댄서 기구 (1140) 로, 편뉴 지지체 (110) 가 다공질막층 형성 장치 (160) 의 방사 노즐 (161) 내를 일정 장력으로 통과할 수 있도록 편뉴 지지체의 장력을 조정한 후, 편뉴 지지체 (110) 는 다공질막층 형성 장치 (160) 에 공급되었다.

이어서, 방사 노즐 (161) 로서, 중심에 중공부 (관로) 가 형성되고, 그 외측에, 2 종의 액을 순차 도포할 수 있도록 고리형의 토출구가 이중으로 순차 형성된 노즐 (일본 공개특허공보 2005-42074호의 도 1 참조.) 을 준비하고, 이것을 30 ℃ 로 보온한 상태로, 중공부에 편뉴 지지체를 도입했다. 이것과 동시에, 원액 공급 수단 (162) 으로부터 제막 원액 (1), (2) 를 방사 노즐 (161) 에 공급하고, 편뉴 지지체 (110) 의 외주에 제막 원액 (2), 제막 원액 (1) 을 내측으로부터 순차 도포하고, 80 ℃ 로 보온한 응고액 (N,N-디메틸아세트아미드 5 질량부와 물 95 질량부의 혼합액) 이 든 응고조 (163) 중에서 응고시켰다. 이와 같이 하여, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 외표면 근방에 분획층을 1 층 가지고, 내부를 향해 구멍 지름이 증대하는 경사 구조의 다공질막층 (151) 이 편뉴 지지체 (110) 에 코팅된 다공질막 (150) 을 얻었다. 또한, 도포된 제막 원액 (1) 및 (2) 중, 다공질막의 막 구조를 형성하는 주 원액은, 외측에 도포된 제막 원액 (1) 이다.

이어서, 다공질막 (150) 을 제막롤 (1150) 에 의해 일정 속도로 인취하여, 제거 수단 (1110) 으로 친수성 폴리머를 제거했다. 구체적으로는, 먼저, 다공질막 (150) 을 98 ℃ 의 열수 중에서 3 분간 세정하고, 잔존하는 DMAc 와 폴리비닐피롤리돈의 일부를 제거했다. 그 후, 다공질막 (150) 을 50000 mg/ℓ 의 차아염소산나트륨 수용액에 침지하는 공정과, 다공질막 (150) 을 90 ℃ 의 스팀조 중에서 2 분간 가열하는 공정과, 다공질막 (150) 을 90 ℃ 의 열수 중에서 3 분간 세정하는 공정을 2 회 반복하고, 잔존하는 폴리비닐피롤리돈을, 다공질막층에 대한 질량비로 2 ％ 미만까지 제거했다.

이어서, 건조 수단 (1120) 으로 다공질막 (150) 을 85 ℃ 에서 10 분간 가열한 후, 권취 수단 (1130) 으로 보빈에 권취했다.

실시예 A1-1 에서는, 수납 용기 (120) 로부터 편뉴 지지체 (110) 를 인출 개시 후, 6 시간 경과한 후에도, 편뉴 지지체 (110) 에 꼬임 매듭부가 형성되지 않고, 안정적으로 수납 용기 (120) 로부터 인출할 수 있었다.

［실시예 A1-2］

수납 용기 (120) 로부터 편뉴 지지체 (110) 를 인출할 때의 인출 속도를 20 m/분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 A1-1 과 마찬가지로 하여 다공질막을 제조했다. 그 결과, 수납 용기 (120) 로부터 편뉴 지지체 (110) 를 인출 개시 후, 6 시간 경과한 후에도, 편뉴 지지체 (110) 에 꼬임 매듭부가 형성되지 않고, 안정적으로 수납 용기 (120) 로부터 인출할 수 있었다.

［실시예 A1-3］

수납 용기 (120) 로부터 편뉴 지지체 (110) 를 인출할 때의 인출 속도를 50 m/분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 A1-1 과 마찬가지로 하여 다공질막을 제조했다. 그 결과, 수납 용기 (120) 로부터 편뉴 지지체 (110) 를 인출 개시 후, 6 시간 경과한 후에도, 편뉴 지지체 (110) 에 꼬임 매듭부가 형성되지 않고, 안정적으로 수납 용기 (120) 로부터 인출할 수 있었다.

［실시예 A2-1］

권취구로서 수납 용기 (120) 대신에 보빈을 사용하고, 도 12A 에 나타내는 감는 장치 (180a) 를 사용하여, 보빈 (170) 의 중심축 방향으로 왕복 이동하는 공급 가이드 (182) 를 경유하고, 편뉴 지지체 (110) 를 회전하는 보빈 (170) 의 감는 부 (171) (외경 ： 190 mm) 에 일정 속도로 공급하면서, 보빈 (170) 에 감았다. 또한, 보빈 (170) 에의 편뉴 지지체 (110) 의 감기를 개시할 때는, 편뉴 지지체 (110) 의 단 (권취 개시단) 이 보빈 (170) 의 감는 부 (171) 에 감겨지지 않도록 빼놓았다.

이와 같이 하여 편뉴 지지체 (110) 를 감은 보빈 (170) 으로부터, 인출 속도 15 m/분의 조건으로 편뉴 지지체 (110) 를 인출한 것 이외에는, 실시예 A1-1 과 마찬가지로 하여 다공질막을 제조했다.

그 결과, 보빈 (170) 으로부터 편뉴 지지체 (110) 를 인출 개시 후, 6 시간 경과한 후에도, 편뉴 지지체 (110) 에 꼬임 매듭부가 형성되지 않고, 안정적으로 보빈 (170) 으로부터 인출할 수 있었다.

［실시예 A2-2］

보빈 (170) 으로부터 편뉴 지지체 (110) 를 인출할 때의 인출 속도를 30 m/분으로 변경한 것 이외에는, 실시예 A2-1 과 마찬가지로 하여 다공질막을 제조했다.

［실시예 A3-1］

실시예 A1-1 과 마찬가지로 하여, 편뉴 지지체 (110) 가 수납된 수납 용기 (120) 를 2 개 준비했다. 일방의 수납 용기에 수납된 편뉴 지지체 (110) 의 권취 개시단과, 타방의 수납 용기에 수납된 편뉴 지지체 (110) 의 권취 종료단을 초음파에 의해 접속했다.

이와 같이 하여 편뉴 지지체 (110) 를 접속시킨 2 개의 수납 용기 (120) 로부터, 인출 속도 30 m/분의 조건으로 연속적으로 편뉴 지지체 (110) 를 인출한 것 이외에는, 실시예 A1-1 과 마찬가지로 하여 다공질막을 제조했다.

그 결과, 수납 용기 (120) 로부터 편뉴 지지체 (110) 를 인출 개시 후, 12 시간 경과한 후에도, 편뉴 지지체 (110) 에 꼬임 매듭부가 형성되지 않고, 안정적으로 수납 용기 (120) 로부터 인출할 수 있었다.

［실시예 A3-2］

실시예 A2-1 과 마찬가지로 하여, 편뉴 지지체 (110) 가 감겨진 보빈 (170) 을 2 개 준비했다. 일방의 보빈에 감겨진 편뉴 지지체 (110) 의 권취 개시단과, 타방의 보빈에 감겨진 편뉴 지지체 (110) 의 권취 종료단을 초음파에 의해 접속했다.

이와 같이 하여 편뉴 지지체 (110) 를 접속시킨 2 개의 보빈 (170) 으로부터, 인출 속도 30 m/분의 조건으로 연속적으로 편뉴 지지체 (110) 를 인출한 것 이외에는, 실시예 A1-1 과 마찬가지로 하여 다공질막을 제조했다.

그 결과, 보빈 (170) 으로부터 편뉴 지지체 (110) 를 인출 개시 후, 12 시간 경과한 후에도, 편뉴 지지체 (110) 에 꼬임 매듭부가 형성되지 않고, 안정적으로 보빈 (170) 으로부터 인출할 수 있었다.

［실시예 B1］

도 11 에 예시한 편뉴 공급 장치 (210) 를 사용하여, 이하와 같이 하여 다공질 중공사막을 제조했다.

수납 용기 (120) 로서는, 지제의 원통형 페이퍼 드럼 (드럼 내경 ： 450 mm, 깊이 ： 900 mm) 을 사용했다. 또한, 드럼 내에는, 중앙부에 심봉 (121) (외경 ： 130 mm, 드럼의 저부 (122) 로부터의 높이 880 mm) 이 형성되어 있다.

가이드 부재 (214) 로서는, 가이드 롤 (폴리에틸렌제, 롤러 홈 직경 80 mm, 외경 100 mm) 을 사용했다. 가이드 부재 (214) 의, 수납 용기 (120) 의 저부 (122) 로부터의 높이는 2.8 m 로 했다. 또, 가이드 부재 (214) 와 수납 용기 (120) 에 있어서의 가이드 부재 (214) 로부터 가장 먼 하측 코너 (212d) 를 연결하는 직선을 직선 m 으로 했을 때의, 그 직선 m 과 수납 용기 (120) 의 저부 (122) 가 이루는 각도 θ 는 80 °로 했다.

편뉴 지지체 (110) 로서는, 편뉴 (미츠비시 레이욘사 제조, 상품명 M1205) 를 사용했다.

제막 원액 (25) 으로서는, 막 형성성 수지인 아르케마사 제조 폴리불화비닐리덴 PVDF301F 의 29.7 kg 과, 개공제인 닛폰 촉매사 제조 폴리비닐피롤리돈 PVP-K79 의 15.6 kg 을, 용매인 N,N-디메틸아세트아미드 (DMAc, 삼성 파인 케미컬사 제조) 의 112.2 ℓ 에 용해하고, 탈포하여 조제한 것을 사용했다.

턴테이블 상에 수납 용기 (120) 를 올려놓고, 약 13 초로 1 회전시키면서, 1 회전 중의 회전 속도를 주기적으로 변화시키면서, 공급 속도 3 m/분의 조건으로 편뉴 지지체 (110) 를 공급하고, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 편뉴 지지체 (110) 가 루프형상의 배치 궤적을 그리도록, 또한 그 배치 궤적이 심봉 (121) 을 둘러싸면서, 인접하는 루프가 수납 용기 (120) 의 회전축 둘레의 방향으로 어긋나도록, 수납 용기 (120) 의 저부 (122) 로부터 상부 (212c) 를 향해 편뉴 지지체 (110) 를 적층 수납했다.

또한, 수납 용기 (120) 에의 편뉴 지지체 (110) 의 수납을 개시할 때는, 편뉴 지지체 (110) 의 수납 개시단을 수납 용기 (120) 의 외측으로 빼놓았다.

정지 상태의 수납 용기 (120) 로부터, 가이드 부재 (214) 를 향해 인출 속도 20 m/분으로 편뉴 지지체 (110) 를 인출하고, 장력 부여 수단 (216) 에 의해 장력을 부여하면서, 방사 노즐 (220) 에 공급하고, 편뉴 지지체 (110) 의 외측에 제막 원액을 도포하도록 방사하고, 80 ℃ 로 보온한 응고액 (230b) (8 ％ DMAc 수용액) 중에서 제막 원액 (25) 을 응고시켜 다공질 중공사막을 형성했다.

또한, 세정액 (90 ℃ 의 열수) 에 의한 세정, 차아염소산염에 의한 개공제의 제거, 및 건조를 실시하여 다공질 중공사막을 얻었다.

실시예 B1 에 있어서의 다공질 중공사막의 제조에서는, 편뉴 공급 장치 (210) 에 의해 방사 노즐 (220) 에 공급되는 편뉴 지지체 (110) 에 얽힘이 발생하지 않아, 우수한 공정 안정성이 얻어졌다.

［비교예 1］

편뉴 지지체 대신에, 16 개의 폴리에스테르 섬유 (섬도 ： 830 dtex, 필라멘트 수 ： 96 개) 를 걸어매어 편성한 중공상의 조뉴 지지체 (외경 ： 약 2.2 mm, 중공부 직경 ： 약 1.0 mm) 를 사용한 것 이외에는, 실시예 A1-1 과 마찬가지로 하여 다공질막을 제조했다.

조뉴 지지체의 토션 인출 안정치 X 는 14.7 (g·cm) 이었다.

그 결과, 수납 용기 (120) 로부터 조뉴 지지체를 인출 개시 후, 약 5 분 경과한 무렵부터, 조뉴 지지체의 인출 속도가 변화하기 시작하여, 수납 용기 (120) 로부터 인출되는 조뉴 지지체에 약한 꼬임이 형성되었다. 또, 약 10 분 경과 후에는 꼬임 매듭부가 발생하여, 수납 용기 (120) 의 상방에 설치된 인출 가이드 (124) 에 꼬임 매듭부가 도달했다. 꼬임 매듭부가 도달하고 나서 몇 분 후, 인출 가이드 (124) 에 꼬임 매듭부가 걸려, 인출 가이드 (124) 의 아암이 변형되고, 지지체 공급 롤 (126) 의 구동 모터 (도시 생략) 가 오버로드 (과부하) 로 정지했다.

재차, 다시 조뉴 지지체의 인출을 시도한 결과, 수납 용기 (120) 로부터 조뉴 지지체를 인출 개시 후, 약 15 분 경과한 무렵부터, 조뉴 지지체가 수납 용기 (120) 의 심봉 (121) 에 휘감겨, 수납 용기 (120) 가 상방으로 끌어 올려지기 시작했기 때문에, 다공질막 제조 장치 (1100) 의 운전을 긴급 정지했다.

산업상 이용가능성

본 발명의 편뉴 인출 방법은, 편뉴 지지체를 연속적으로 인출하는 경우여도, 꼬임의 발생을 억제하면서, 간이한 기구로, 또한 스페이스를 유효 활용하면서 지지체를 공급할 수 있기 때문에, 다공질막의 제조에 바람직하게 이용할 수 있다.

110, 110a, 110b, 110c : 편뉴 지지체
120, 120a, 120b, 120c : 수납 용기
121 : 심봉
150 : 다공질막
151 : 다공질막층
170, 170a, 170b, 170c : 보빈
a11, b11 : 권취 개시단
b12, c12 : 권취 종료단
111 : 실
112 : 루프
113 : 망목
25 : 제막 원액
26 : 다공질 중공사막
210 : 편뉴 공급 장치
214, 218 : 가이드 부재
216 : 장력 부여 수단
216a, 216b : 금속 봉
161, 220 : 방사 노즐
230a : 응고욕
230b : 응고액

Claims

편뉴가 권취된 귄취구로부터 편뉴를 인출하는 방법으로서,
상기 권취구를 정지시킨 상태로, 그 권취구로부터 편뉴를 인출하는 편뉴 인출 방법.
중공상의 편뉴 지지체를 권취구로부터 인출하고, 그 편뉴 지지체의 외주면에 제막 원액을 도포하여, 응고시킴으로써 편뉴 지지체의 외주면에 다공질막층을 형성하는 다공질막의 제조 방법으로서,
상기 권취구를 정지시킨 상태에서,
편뉴가 권취된 귄취구로부터 편뉴 지지체를 인출하는 다공질막의 제조 방법.
중공상의 편뉴 지지체의 외주면에, 다공질막층을 형성하는 제막 원액을 도포하도록 방사하는 방사 노즐에, 상기 편뉴 지지체를 공급하는 편뉴 공급 장치로서,
상기 편뉴 지지체를 수납하는 권취구와,
가이드 부재를 가지며,
상기 편뉴 지지체가, 상기 권취구로부터 상기 가이드 부재를 향해 인출되는 편뉴 공급 장치.