KR20170131470A

KR20170131470A - 중공사막의 제조 방법

Info

Publication number: KR20170131470A
Application number: KR1020177027415A
Authority: KR
Inventors: 겐타 이와이; 도시유키 이시자키
Original assignee: 도레이 카부시키가이샤
Priority date: 2015-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2017-11-29
Also published as: US20180057974A1; CN107427781A; JP6195026B2; WO2016159305A1; JPWO2016159305A1

Abstract

본 발명은 간편한 연신 프로세스를 사용하여, 중공사 찌부러짐(편평화)을 억제하고, 직경 축소화된 중공사막을 얻는 연신 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 연신에 의해 직경 축소 가공하는 중공사막의 제조 방법이며, 방사 공정을 거친 중공사를 홈이 있는 롤로 연신하여 직경 축소 가공하는 공정을 구비한 중공사막의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

중공사막의 제조 방법

본 발명은 제탁 등의 고액 분리하는 정밀 여과, 및 한외여과 분야에 있어서의 중공사막의 제조 방법에 관한 것이다.

근년, 하천수 및 지하수 등의 제탁 및 제균, 공업 용수의 청징화 등의 정수 분야에서는 막 재생 기술의 물리 세정, 약품 세정에 대응하기 위해, 내약품성, 기계적 강도, 투수성 등이 우수한 정밀 여과 또는 한외여과의 중공사막이 적용되고 있다.

특허문헌 1에는 중공사막의 개질을 위해 중공사막을 연신하는 것이 기재되어 있다.

특허문헌 1에서는 종래의 연신 방법으로서, 주속도(周速度)가 다른 복수의 연신 구동 롤 사이에서 연신을 행하는, 롤 연신법이 기재되어 있다. 롤 연신법에서는 롤의 구동력을 마찰력(응착력)으로 중공사에 전달하기 위해, 구동 롤에 중공사를 권취하는 포위 각도(접촉 각도)를 설정함으로써, 마찰력 부족에 의한 실 미끄럼을 억제하고 있다.

그러나, 중공사는 롤에 접하는 곡면에서 굽힘 응력(압축력)을 받아 편평화(외형 변형)되는 경우가 있다. 중공사막의 편평화는, 외압 여과에서 사용할 때에는 내압성의 저하, 투과수의 유동 저항의 증가 등 특성 저하로 이어진다. 또한, 롤 연신법에 의해 연신된 중공사를 지지층으로 하고, 코팅에 의해 코트층을 형성하는 경우, 코트층을 형성할 수 없고, 코팅 불균일 등의 구조 결점이 발생하는 경우가 있다.

이와 같은 중공사의 롤 곡면에 기인하는 중공사의 편평화를 억제하기 위해, 특허문헌 1에는, 중공사를 대면하는 탄성체 벨트에 끼우고 연신하는 벨트 방식이 개시되어 있다.

일본 특허 제3928927호 공보

그러나, 특허문헌 1의 기술에서도, 대면하는 상하의 탄성 벨트 사이에 중공사를 끼우므로, 중공사가 찌부러져 편평화될 우려가 있다.

그래서 본 발명은 간소한 연신 프로세스를 사용하여, 중공사 찌부러짐(편평화)을 억제하고, 직경 축소화된 중공사막을 얻는 연신 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이하의 중공사막의 제조 방법 및 연신 장치를 제공한다.

(1) 중공사를 형성하는 방사 공정과, 원주 방향으로 형성된 홈을 구비하는 연신 롤에 의해 연신하는 연신 공정을 구비하고, 상기 연신 롤은, 상기 중공사와, 상기 홈에 있어서 서로 대향하는 벽면에서 접촉하도록 되어 있는 중공사막의 제조 방법.

(2) 상기 홈의 벽면 사이의 거리는, 상기 연신 롤의 직경 방향에 있어서의 최외부에서는 중공사의 외경보다도 크고, 최내부에서는 상기 중공사의 외경보다 작게 되어 있는, 상기 (1)에 기재된 중공사막의 제조 방법.

(3) 상기 홈에 있어서, 서로 대향하는 벽면이 이루는 각도는 5° 이상 90° 이하인, 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 중공사막의 제조 방법.

(4) 상기 연신 롤의 상기 홈은 표면이 새틴 처리되어 있는, 상기 (1) 내지 (3) 중 어느 한 항에 기재된 중공사막의 제조 방법.

(5) 상기 연신 롤의 상기 홈의 적어도 표면에 고무 탄성재를 갖는, 상기 (1) 내지 (4) 중 어느 한 항에 기재된 중공사막의 제조 방법.

(6) 중공사의 반송 경로에 배치되고, 원주 방향으로 형성된 홈을 갖는 송출측의 연신 롤과 인출측의 연신 롤을 구비하고,

상기 송출측의 연신 롤과 상기 인출측의 연신 롤이, 상기 홈에 있어서 서로 대향하는 벽면이 중공사에 접촉하도록 배치되는

연신 장치.

본 발명에 따르면, 중공사의 편평화를 억제하는 연신에 의해, 높은 진원도의 직경 축소화된 중공사막을 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시의 일 형태에 관한 연신 롤의 일 실시 양태를 나타내는 정면도이다.
도 2의 (a) 및 도 2의 (b)는 연신 롤의 개략 단면도이다.
도 3은 본 발명에 관한 연신 공정의 일 실시 양태를 나타내는 개략 흐름도이다.

[중공사막의 제조 방법]

본 발명은 방사 공정과 연신 공정을 갖는 중공사막의 제조 방법을 제공한다. 상기 각 공정에 대하여 이하에 상세하게 설명을 한다.

1. 방사 공정

중공사를 형성하는 방사 공정은 구체적인 방법에 한정되는 것은 아니고, 후술하는 연신 공정을 거쳐서, 분리막으로서 이용할 수 있는 중공사가 얻어지는 공정이면 된다. 예를 들어, 종래의 중공사막의 제조에 사용되는 방사 방법이 바람직하게 적용된다. 이와 같은 방사 방법으로서는, 용액 방사 및 용융 방사를 들 수 있다. 용액 방사는, 원료를 용제에 녹여 원액을 얻고, 이 원액을 구금으로부터 토출함으로써 섬유를 얻는 방법이다. 용액 방사는 건식 방사 및 습식 방사를 포함한다. 용융 방사는, 열로 용융시킨 원료를 구금으로부터 토출하고, 냉각함으로써 응고시켜 섬유를 얻는 방법이다.

예를 들어, 중공사의 재료인 수지로서는, 쇄상 고분자를 포함하는 열가소성 수지가 사용된다. 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아크릴 수지, 폴리아크릴로니트릴, 아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌(ABS) 수지, 염화비닐 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리아세탈, 폴리카르보네이트, 변성 폴리페닐렌에테르, 폴리페닐렌술피드, 폴리불화비닐리덴, 폴리아미드이미드, 폴리에테르이미드, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 및 이들의 혼합물이나 공중합체를 들 수 있다. 그 중에서도 내약품성, 기계적 강도가 높은 폴리불화비닐리덴계 수지가 적합하게 사용된다.

폴리불화비닐리덴계 수지란, 불화비닐리덴 단독 중합체 및/또는 불화비닐리덴 공중합체를 함유하는 수지를 의미하고, 복수의 종류의 불화비닐리덴 공중합체를 함유해도 상관없다. 폴리불화비닐리덴계 수지는 불화비닐리덴 잔기 구조를 갖는 중합체이고, 전형적으로는 불화비닐리덴 단량체와 그 이외의 불소계 단량체 등의 공중합체이다.

이러한 공중합체로서는, 예를 들어 불화비닐리덴, 사불화에틸렌, 육불화프로필렌, 삼불화염화에틸렌에서 선택된 1종류 이상과 불화비닐리덴의 공중합체를 들 수 있다. 또한, 본 발명의 효과를 손상시키지 않을 정도로, 상기 불소계 단량체 이외의, 예를 들어 에틸렌 등의 단량체가 공중합되어 있어도 된다.

폴리불화비닐리덴계 수지에 적용할 수 있는 용매로서는, 예를 들어 N-메틸-2-피롤리돈, 디메틸술폭시드, 디메틸아세트아미드, 디메틸포름아미드, 메틸에틸케톤, 아세톤, 테트라히드로푸란, 테트라메틸요소, 인산트리메틸 등의 양용매, 혹은 시클로헥산, 이소포론, γ-부티로락톤, 메틸이소아밀케톤, 프탈산디메틸, 프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌카르보네이트, 디아세톤알코올, 글리세롤트리아세테이트 등의 빈용매를 적용할 수 있다.

이들 재료를 용매에 용해시킴으로써 제막 원액을 제작하고, 이것을 구금으로부터 응고욕으로 토출함으로써, 비용매 상분리법, 열 유기 상분리법 등에 의해, 중공사막을 형성할 수 있다.

2. 연신 공정

본 공정에서는 방사된 중공사를, 원주 방향으로 형성된 홈을 구비하는 연신 롤에 의해 연신한다.

도 1에 연신 롤의 일례로서 연신 롤의 정면도를 나타낸다. 도 1의 일점 쇄선의 위치에 있어서의 연신 롤의 개략 단면도를 도 2의 (a)에 나타낸다. 도 2의 (b)에, 다른 형태의 연신 롤의 개략 단면도를 도 2의 (a)에 나타낸다.

연신 롤(10, 7, 9)은 직경 방향 외측의 면에, 원주 방향으로 연속하는 홈(8)을 갖는다. 대향하는 벽면이 배치되어 있고, 그 사이의 간극이 홈이 된다. 연신 롤(10)은, 예를 들어 연신 롤(7, 9)의 어떤 구조를 가져도 된다.

연신 롤(7, 9)은 홈의 벽면(측면)에서 중공사에 접촉하도록 되어 있다. 점선으로 중공사의 위치를 나타낸다. 이와 같은 구조의 롤에 의해 연신함으로써, 중공사를 편평화시키지 않고, 연신하는 것이 가능해진다.

구체적으로는, 홈의 벽면 사이의 거리(홈 폭)는 직경 방향의 내측을 향해 체감하면서 수렴한다. 보다 상세하게는, 홈의 벽면 사이의 거리는, 연신 롤의 직경 방향에 있어서의 최외부(개구부)에서는 중공사의 외경보다도 크고, 최내부(저면)에서 중공사의 외경보다 작게 되어 있다. 이에 의해, 연신 롤은 최내부와 최외부 사이의 양 벽면에서 중공사에 접할 수 있다. 특히 본 형태에서는, 그 거리는 직경 방향 외측을 향할수록 단조롭게 증가한다.

방사 공정에서 방사한 중공사는 완전한 균질 재료라고는 할 수 없고, 경시적으로 형상이나 외경이 적지 않게 변동된다. 평평한 롤은 중공사에 1점에서만 접하므로, 연신에 필요한 마찰력(응집력)을 얻기 위해서는 롤에 권취해야만 하고, 그 결과, 연신 시에 중공사에 압축력이 발생했을 때 1개소의 지지점에 집중되어 실이 찌부러지기 쉬워진다.

한편, 본 형태의 연신 롤에 의하면, 홈의 양 벽면이 중공사에 접함으로써, 연신 롤이 2점에서 중공사에 접하게 되어, 실에 가해지는 압축력을 2개소의 지지점에서 분산시킬 수 있다. 또한 실(외경)의 접지 위치가 이동해도 실의 외주 속도가 변화되어, 실 장력이 균형화되는 방향으로 작용한다. 이에 의해 중공사에 접하는 포위 각도를 줄일 수 있고, 실이 직선적인 궤도를 그리고 있어도, 충분한 마찰력을 얻을 수 있다. 또한, 이와 같이 마찰력을 얻을 수 있으므로, 실이 직선적인 궤도를 그리고 있어도, 연신 롤러 위로부터 실을 누르는 별도의 부재를 필요로 하는 일 없이 연신할 수 있다.

또한, 홈 벽면의 대향 각도(θ)는, 중공사에 접했을 때의 지지점 사이의 파지력을 높이므로, 5° 이상, 90° 이하인 것이 바람직하고, 5° 이상, 80° 이하인 것이 보다 바람직하다. 대향 각도(θ)는 양 벽면의 직선 부분에서 형성하는 대각을 가리킨다.

또한, 하나의 라인 위에 복수의 연신 롤을 배열할 때에, 이들 복수의 연신 롤 사이에서, 벽면 사이의 거리(홈 폭) 또는 대향 각도(θ)가, 서로 다른 것이 바람직하다. 이에 의해, 어느 연신 롤에 대한 중공사의 접촉 개소와, 다른 연신 롤에 대한 중공사의 접촉 개소를 다르게 할 수 있다. 그 결과, 중공사에 연신 롤로부터 가해지는 힘을 분산시킬 수도 있고, 더 중공사를 편평화시키지 않고 연신하는 것이 가능해진다.

홈의 형상은 특별히 한정되지 않고, 상술한 바와 같이 중공사가 홈에 있어서 서로 대향하는 벽면에서 접촉하는 구조이면 된다. 홈의 개구 폭 및 깊이는 중공사 외경에 대하여 1.5배 내지 20배의 길이의 범위에서 적용된다.

구체적인 홈의 형상으로서는, 예를 들어 도 2의 (a)에 나타내는 연신 롤(7)과 같이, 그 원주 방향으로 바닥이 둥근 V자 형상의 단면을 갖는 홈이 형성되어 있는 형태나, 도 2의 (b)에 나타내는 연신 롤(9)과 같이, 그 원주 방향으로 V자 형상의 단면을 갖는 홈이 형성되어 있는 형태 등을 들 수 있다.

연신 롤의 재질은, 예를 들어 금속재, 세라믹스재, 플라스틱재, 고무재(고무 탄성재) 등에서 적절히 선택할 수 있다. 그 중에서도 고무 탄성재는 연신 시의 인장 응력에 의해 탄성 고분자재가 변형됨으로써, 중공사와의 접촉면이 증가하고, 그 결과, 응착력(마찰력)이 증가하므로 바람직하다. 또한, 고무 탄성재는 중공사와의 접촉면이 증가하고, 그 결과, 응착력(마찰력)을 증가시키는 효과를 갖기 때문에, 고무 탄성재는 연신 롤의 홈의 적어도 표면에, 특히 실이 접하는 곳에 있으면 충분하다.

고무 탄성재로서는, 탄성계수의 지표의 하나인 정적 전단 탄성계수가 0.05㎫ 이상 0.6㎫ 이하인 것이 바람직하다. 상기한 탄성계수의 범위에 있으면, 탄성 변형에 의해 접촉하는 중공사의 변형이 작으므로 바람직하다. 그 중에서도 중공사가 함유하는 용매 등에 대한 내용제성을 겸비하는 것으로, 예를 들어 실리콘 고무, 우레탄 고무, 이소프렌 고무, 스티렌 부타디엔 고무, 부타디엔 고무, 에틸렌 프로필렌 고무, 다황화 고무 등의 고무 탄성 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 정적 전단 탄성계수는 (JIS K 6254의 5, 저변형 인장 시험)에 의해, 25% 신장 응력 σ₂₅(㎫)을 측정하고, 다음 식에 의해 정적 전단 탄성계수를 산출한다.

G_s=1.639σ₂₅(㎫)

G_s: 정적 전단 탄성계수(㎫)

연신 롤의 홈의 벽면은 중공사와의 접촉 저항을 높이기 위해 표면 처리되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들어, 경도가 높은 금속재에서는 표면 조도를 높이는 것이 바람직하고, 그 가공 방법의 일례로서 새틴 처리 등이 적합하다.

새틴 처리는, 예를 들어 산화알루미늄, 건상 규사, 글래스 비즈 등의 지립을 롤 표면에 블라스트(분사)함으로써 실행된다. 연신 롤 표면(홈 벽면)은 조도 지표인 Ra(10점의 산술 평균 조도)가 2㎛ 이상, 300㎛ 이하이고, Rz(최대 높이)가 3㎛ 이상, 400㎛ 이하가 되도록 가공되는 것이 바람직하다.

이에 의해 방사 공정을 거친 중공사 표면이 용매 등으로 젖어 있어도, 롤 홈 표면의 미시적인 볼록부가 직접적으로 중공사 표면에 접촉하고, 응착력의 저하를 억제할 수 있으므로 바람직하다. 또한, 표면 조도 파라미터 지표인 Ra와 Rz(JIS B 0601-2001)는, 예를 들어 촉침식 표면 조도계로 측정한 조도 곡선으로부터 구할 수 있다.

또한, 상술한 연신 롤의 홈의 형상이나, 연신 롤의 재질이나, 표면 처리에 의한 표면 구조는 특정한 조합은 아니며, 임의의 조합으로 할 수 있다.

예를 들어, 도 2의 (a)에 나타내는 연신 롤(7)은 금속제이고, 그 원주 방향으로 바닥이 둥근 V자 형상의 단면을 갖는 홈이 형성되어 있고, 홈 표면이 새틴 처리되어 있다. 또한, 도 2의 (b)에 나타내는 연신 롤(9)은 고무 롤이고, 그 원주 방향으로 V자 형상의 단면을 갖는 홈이 형성되어 있다.

제조 공정 중, 중공사가 연신되는 위치를 연신 존이라고 칭한다.

[연신 장치]

본 발명은 또한, 상기 연신 공정에 사용할 수 있는 연신 장치를 제공한다. 본 발명의 연신 장치는, 중공사의 반송 경로에 배치되고, 상기 송출측의 연신 롤과 인출측의 연신 롤을 구비한다. 그리고, 상기 송출측의 연신 롤과 인출측의 연신 롤은, 각각의 연신 롤이 갖는 홈에 있어서 서로 대향하는 벽면이 중공사에 접촉하도록 배치된다.

도 3에 연신 장치의 일례를 나타낸다. 본 형태에서는 원주 방향으로 형성된 홈을 갖는, 송출측의 연신 롤(1, 2, 3)과, 인출측의 연신 롤(4, 5, 6)이 중공사(11)의 반송 경로에 배치된다. 그리고, 송출측의 연신 롤(1, 2, 3)과, 인출측의 연신 롤(4, 5, 6)이, 각각의 연신 롤이 갖는 홈에 있어서 서로 대향하는 벽면이 중공사에 접촉하도록 배치된다. 또한, 도시하지 않지만, 본 형태의 연신 장치는, 송출측의 연신 롤(1, 2, 3)을 회전시키는 송출 구동 장치와, 인출측의 연신 롤(4, 5, 6)의 회전 속도가 송출측의 연신 롤(1, 2, 3)의 회전 속도보다도 커지도록, 인출측의 연신 롤(4, 5, 6)을 회전시키는 인출측의 구동 장치를 구비한다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 연신 존(12)은, 송출측의 연신 롤과, 인출측의 연신 롤 사이에 위치한다. 구체적으로는 송출측의 연신 롤(1, 2, 3)과, 인출측의 연신 롤(4, 5, 6)이, 연신 존(12)을 롤(3, 4) 사이에 끼우도록, 이 순서로, 직선 위에 직렬로 배열되어 있다. 여기서, 중공사(11)는 최상류의 연신 롤(1)로부터 최하류의 연신 롤(6)까지, 연신 롤에 권취되지 않도록, 직선상의 궤도로 유도되고, 연신 롤(1, 2, 3)과 연신 롤(4, 5, 6)의 라인 속도의 차로 연신 존(12)에 있는 중공사가 연신된다. 상술한 바와 같이, 연신 롤에 중공사를 압박하는 부재는 불필요하다. 연신 존을 복수 설치함으로써, 연신 공정을 다단으로 행할 수 있다.

「직선 궤도 위에서」란, 중공사가 직선상으로 배치된 상태에서, 연신 롤에 접하는 것을 의미한다. 즉, 중공사는 연신 롤에 권취되지 않고, 연신 롤과 중공사의 접촉 부분에 있어서, 중공사는 직선상이 되어 있다. 바꾸어 말하면, 중공사가 직선상으로 되어 있는 위치에, 연신 롤이 배치된다. 따라서, 복수개의 연신 롤이 직렬로 배열되는 경우, 그것들은 중공사와의 접촉 개소가 직선 위에 배열되도록 배치된다. 중공사를 이와 같이 직선상의 궤도로 유도하기 위해서는, 송출측의 연신 롤의 더욱 상류와, 인출측의 연신 롤의 더욱 하류에, 중공사를 직선상으로 유지하도록 다른 롤을 배치하면 된다.

연신 전의 중공사(11)의 외경 사이즈는 연신에 의해 직경 축소하는 것을 고려하면, 0.4㎜ 이상, 50㎜ 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 0.5㎜ 이상, 40㎜ 이하이다. 방사 공정에서 얻어진 중공사가 이 사이즈여도 되고, 방사 공정 후, 연신 공정 전에 어떤 공정에 의해 외경 사이즈를 이 범위로 조정해도 된다. 이 범위에 있으면, 연신에 의한 신장/직경 축소의 균질 변동을 경감할 수 있으므로 바람직하다.

연신 배율로서는, 바람직하게는 1.1 내지 5배, 보다 바람직하게는 1.3 내지 4배, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 3배이다. 여기서 연신배(수)란, 연신 존에 있어서의 라인 속도의 비(인취 속도/공급 속도)를 말한다.

연신 롤의 배치는 중공사의 인취 장력과 균형화되도록 최적화할 수 있다.

연신 존(12)에서는, 중공사(11)는 가열되는 것이 바람직하다. 따라서, 연신 존(12)은 습열, 건열 처리할 수 있는 욕조, 혹은 챔버 중에 설치되는 것이 바람직하다.

연신 존(12)에서 중공사를 가열하는 열매체로서는, 물, 폴리에틸렌글리콜, 글리세린 등의 용액이나, 증기, 공기, 질소 등 기체에서 선택되는 하나 이상이 바람직하다.

연신 온도로서는, 특별히 한정되지 않지만, 중공사의 유리 전이 온도 이상에서 처리되면 소성 가공상 바람직하다. 폴리불화비닐리덴계 수지의 중공사라면, 연신 온도는, 바람직하게는 60 내지 140℃, 보다 바람직하게는 70 내지 120℃, 더욱 바람직하게는 80 내지 100℃이다. 60℃ 이상에서 연신함으로써, 균질한 연신이 용이해지고, 140℃ 이하에서 연신함으로써, 가소성에 의한 연화가 억제되므로, 중공사가 찌부러지기 어려워진다.

실시예

이하에 본 발명을 실시예를 들어 설명하지만, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

[중공사의 진원도의 측정 방법]

디지털 현미경(VHX-1000, KEYENCE제)을 사용하여, 중공사 단면이 관찰되는 임의의 배율(20배 내지 200배)로, 중공사 단면의 긴 직경과 짧은 직경의 길이를 총 10개소에서 측정하고, 짧은 직경/긴 직경의 비의 결과를 수 평균하여 구했다.

<실시예 1>

중량 평균 분자량 42만의 불화비닐리덴 단독 중합체 36중량%와 γ-부티로락톤 64중량%를 140℃에서 용해했다. 이 불화비닐리덴 단독 중합체 용액을 튜브 인 오리피스의 외측 오리피스(외경: 4.0㎜φ)로부터 토출하고, 동시에 γ-부티로락톤 85중량% 수용액을 튜브 인 오리피스의 내측의 튜브(외경: 1.4㎜φ, 내경:1.0㎜φ)로부터, γ-부티로락톤 85중량% 수용액을 포함하는 온도 15℃의 냉각욕 중에 중공사상으로 방출시켰다. 이렇게 하여 뽑아낸 중공사를 수세한 후, 3개의 송출측의 연신 롤과, 3개의 인출측의 연신 롤로 연신했다.

송출측의 연신 롤과 인출측의 연신 롤은 직선 위에 배열되어 있고, 송출측의 연신 롤의 더욱 상류의 롤과, 인출측의 연신 롤의 더욱 하류의 롤로 중공사를 직선상으로 유지하고, 직선 궤도 위에서 연신 롤과 중공사가 접하도록 했다. 송출측의 연신 롤에 의해 속도 5m/분으로 중공사를 송출하고, 연신 존 후의 인출측의 연신 롤에 의해 11m/분으로 중공사를 인출함으로써, 연신 배율을 2.2배로 했다.

연신 롤은 송출측, 인출측 모두, 스테인리스제이고, 깊이 10㎜이고 대향 각도 20°의 바닥이 둥근 V자 형상의 홈이 형성된 것이다. 원주 방향 최외부에 있어서의 홈의 폭(개구 폭)은 6.5㎜였다. 또한, 각 연신 롤의 홈의 표면 조도 Ra는 17㎛이고, Rz는 110㎛였다. 또한, 표면 조도 Ra와 Rz(JIS B 0601-2001)는 촉침식 표면 조도계로 측정한 조도 곡선으로부터 구했다.

연신 존은 95℃의 열수조였다.

연신 존 전의 중공사 외경은 1.02㎜이며 진원도 96.2%이고, 연신 후의 중공사 외경은 0.59㎜로 직경 축소화되고, 진원도는 95.6%였다.

<실시예 2>

실시예 1과는 다른 구경(오리피스 외경: 2.1㎜φ, 튜브 외경: 0.7㎜φ, 튜브 내경 0.5㎜φ)을 갖는 튜브 인 오리피스를 사용한 것 이외는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 중공사를 방사하고, 수세했다.

이렇게 하여 얻어진 중공사에 대하여, 송출측의 연신 롤 3개로 형성하는 포위 각도(접촉 각도)의 합계를 270°로 하고 속도를 7m/분으로 하고, 또한 연신 존 후의 인출측의 연신 롤의 포위 각도도 마찬가지로 270°로 하고, 속도를 10.5m/분으로 함으로써, 연신 배율을 1.5배로 했다. 또한 홈 깊이 10㎜이고 대향 각도 35°, 원주 방향 최외부에 있어서의 홈의 폭 V자 형상의 홈을 갖고, 또한 고무 탄성계수가 0.24㎫인 실리콘 고무 롤을 연신 롤로 하고, 또한 연신 존을 80℃의 공기 가열의 열풍 챔버로 하여, 연신을 행하였다. 연신 롤의 원주 방향 최외부에 있어서의 홈의 폭(개구 폭)은 6.2㎜였다. 송출측의 연신 롤 및 인출측의 연신 롤은 실시예 1과 마찬가지로 각각 3개로 했다.

연신 존 전의 중공사 외경은 1.20㎜이며 진원도 97.4%이고, 연신 후의 중공사 외경은 0.96㎜로 직경 축소화되고, 진원도는 97.0%였다.

<비교예 1>

연신 롤을 평평한 금속 롤로 변경한 것 이외는, 실시예 1과 마찬가지로 하여 연신을 행하였다. 그러나, 인출측의 연신 롤에서 중공사의 미끄럼이 일어나, 소정의 연신으로 행할 수 없었다.

<비교예 2>

연신 롤을 평평한 실리콘 고무 롤로 변경한 것 이외는, 실시예 2와 마찬가지로 하여 연신을 행하였다. 연신 존 전의 중공사 외경은 1.20㎜이며 진원도 96.5%이고, 연신 후의 외경은 0.91㎜로 직경 축소화되었지만, 진원도가 68.6%로 편평화되었다.

이상의 결과로부터, 중공사와 홈에 있어서 서로 대향하는 벽면에서 접촉하도록 되어 있는 연신 롤을 사용한 실시예에서는, 진원도가 높은 중공사를 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 한편, 평평한 연신 롤을 사용한 비교예에서는, 진원도가 낮아 편평화되어 버렸다.

본 발명을 특정한 형태를 사용하여 상세하게 설명했지만, 본 발명의 의도와 범위를 벗어나는 일 없이 다양한 변경 및 변형이 가능한 것은, 당업자에게 있어서 명백하다. 또한 본 출원은 2015년 3월 31일자로 출원된 일본 특허 출원(특원 2015-072325)에 기초하고 있고, 그 전체가 인용에 의해 원용된다.

본 발명에 따르면 간소한 연신 방법으로, 진원도가 높은 직경 축소 가공한 중공사막을 제조하는 방법을 제공할 수 있다. 이에 의해 정수나 공업 용수 등의 수처리 분야에 적용할 수 있는 고품질의 복합 중공사막을 제공할 수 있다.

1, 2, 3, 4, 5, 6, 10 : 연신 롤
7 : 바닥이 둥근 V자 형상 홈의 금속 롤(연신 롤)
8 : 홈
9 : V자 형상 홈의 고무 롤(연신 롤)
11 : 중공사
12 : 연신 존

Claims

중공사를 형성하는 방사 공정과,
원주 방향으로 형성된 홈을 구비하는 연신 롤에 의해 연신하는 연신 공정
을 구비하고,
상기 연신 롤은, 상기 중공사와, 상기 홈에 있어서 서로 대향하는 벽면에서 접촉하도록 되어 있는
중공사막의 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 홈의 벽면 사이의 거리는, 상기 연신 롤의 직경 방향에 있어서의 최외부에서는 상기 중공사의 외경보다도 크고, 최내부에서는 상기 중공사의 외경보다 작게 되어 있는, 중공사막의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 홈에 있어서, 서로 대향하는 벽면이 이루는 각도는 5° 이상 90° 이하인, 중공사막의 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연신 롤의 상기 홈은 표면이 새틴 처리되어 있는, 중공사막의 제조 방법.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연신 롤의 상기 홈의 적어도 표면에 고무 탄성재를 갖는, 중공사막의 제조 방법.
중공사의 반송 경로에 배치되고, 원주 방향으로 형성된 홈을 갖는 송출측의 연신 롤과 인출측의 연신 롤을 구비하고,
상기 송출측의 연신 롤과 상기 인출측의 연신 롤이, 상기 홈에 있어서 서로 대향하는 벽면이 중공사에 접촉하도록 배치되는
연신 장치.