中空纤维膜片状物的制造方法及制造装置以及中空纤维膜片状物与流程

文档序号:11140591阅读:946来源:国知局
中空纤维膜片状物的制造方法及制造装置以及中空纤维膜片状物与制造工艺

本发明涉及中空纤维膜片状物的制造方法及制造装置以及通过所述制造方法得到的中空纤维膜片状物。

本申请基于2014年06月06日向日本提交的专利申请2014-117996主张优先权,在此援引其内容。



背景技术:

中空纤维膜组件被运用于无菌水、饮用水、高纯水的制造、空气净化、污水处理等许多用途。作为中空纤维膜组件,已知其具备有多根中空纤维膜被向着一个方向拉齐的中空纤维膜片状物、以及在将中空纤维膜片状物的中空纤维膜长度方向两端部收纳于内部的状态下固定的集水部件。

中空纤维膜片状物具有:多根中空纤维膜被向着一个方向拉齐的片状的中空纤维膜束,和形成于中空纤维膜束的中空纤维膜长度方向两端部或其附近,通过捆扎线条、中空纤维膜相互的熔合或粘接树脂而将中空纤维膜互相固定的固定部。

作为中空纤维膜片状物的制造方法,例如已知有下述方法。

(1)使用拉舍尔针织机,一边将作为纬纱的中空纤维膜按预定长度折返,一边将两侧的折返部分用链式的经纱捆扎,由此制造拉舍尔针织物的中空纤维膜片状物的方法(专利文献1)。

(2)使用具备有第1夹具单元和相同的第2夹具单元的制造装置,该第1夹具单元具有夹住中空纤维膜被向着一个方向拉齐的片状中空纤维膜束的夹具机构、横跨中空纤维膜束的宽度方向形成中空纤维膜被相互固定的固定部的固定机构、以及在固定部切断中空纤维膜束的切断机构,可以沿着中空纤维膜的长度方向移动而拉出中空纤维膜束;交互反复进行由第1夹具单元进行的夹住中空纤维膜束、拉出、形成固定部、切断的一系列动作;由第2夹具单元进行的夹住中空纤维膜束、拉出、形成固定部、切断的一系列动作,由此连续制造中空纤维膜片状物的方法(专利文献2)。

但是,方法(1)存在下述问题。

·拉舍尔针织机的结构复杂,因此制造装置价格高昂。

·改变中空纤维膜片状物的长度时,必须改变作为纬纱的中空纤维膜的折返位置以及设置在折返位置的键针及经纱供给机构的位置,变更作业繁琐。

·增加每1个中空纤维膜片状物的中空纤维膜数量时,中空纤维膜的折返次数也会相应增加。因此,制造费时,生产率下降。

方法(2)存在下述问题。

·夹具单元中必须要装入夹具机构、固定机构及切断机构,除此以外还必须有夹具单元的移动机构,因而制造装置的结构复杂。因此,制造装置价格高昂。

·拉出中空纤维膜束时,多根中空纤维膜分别受到张力。多根中空纤维膜受到的张力,会由于供给中空纤维膜的各筒管的卷量、各筒管的制动强度等,在每根中空纤维膜上稍有不同。此外,即使受到了相同的张力,由于制造批次导致的原料、制造条件的差异,即使是相同的制造批次也会有的时间导致的制造条件的不同等,每根中空纤维膜的伸长容易度都稍有不同。由于每根中空纤维膜上的张力、伸长容易度不同,因此受到张力时的每根中空纤维膜的伸长状态会变得不同。因此,将分别处于不同伸长状态的多根中空纤维膜拉出预定长度、固定后切断时,从伸长状态释放的多根中空纤维膜,会各自以不同程度收缩,因此各中空纤维膜的长度产生偏差。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利特开2008-196066号公报

专利文献2:日本专利特开2012-120984号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

本发明提供:无需结构复杂的制造装置,容易改变中空纤维膜片状物的长度,即使增加每1个中空纤维膜片状物的中空纤维膜数,生产率也不会下降的中空纤维膜片状物的制造方法;以及结构简单,容易改变中空纤维膜片状物的长度,即使增加每1个中空纤维膜片状物的中空纤维膜数,生产率也不会下降的中空纤维膜片状物的制造装置;以及各中空纤维膜的长度偏差较少的中空纤维膜片状物。

本发明具有下述形态。

<1>一种中空纤维膜片状物的制造方法,具有:使用1个以上具有驱动辊的抽拉机构,将多根中空纤维膜被拉齐后而形成的片状中空纤维膜束,仅抽拉预定长度的步骤;和仅抽拉出预定长度的所述中空纤维膜束后,使用固定机构,在横跨所述中空纤维膜束的宽度方向上,形成所述中空纤维膜被相互固定的固定部的步骤;和在所述固定部或其附近切断所述中空纤维膜束的步骤。

<2>根据<1>的中空纤维膜片状物的制造方法,所述抽拉机构的至少1个是由一对辊构成的夹送辊对。

<3>根据<1>或<2>的中空纤维膜片状物的制造方法,所述抽拉机构有2个,所述固定机构配置在所述2个抽拉机构之间。

<4>根据<1>~<3>任意一项的中空纤维膜片状物的制造方法,使用拉出机构,从中空纤维膜供给部拉出多根中空纤维膜;使用所述抽拉机构,将由所述拉出机构拉出的所述多根中空纤维膜作为所述中空纤维膜束进行抽拉。

<5>根据<4>的中空纤维膜片状物的制造方法,使存在于所述拉出机构至所述抽拉机构的所述中空纤维膜的长度,相对于所述拉出机构至所述抽拉机构的纤维通道的最短距离,长出1mm以上。

<6>根据<4>的中空纤维膜片状物的制造方法,在使用所述抽拉机构抽拉所述中空纤维膜束前,使存在于所述中空纤维膜供给部至所述抽拉机构的所述中空纤维膜的长度,相对于所述中空纤维膜供给部至所述抽拉机构的纤维通道的最短距离,长出所述抽拉机构所抽拉的预定长度以上。

<7>根据<4>的中空纤维膜片状物的制造方法,所述拉出机构是可以在2根导辊之间沿上下方向移动的可动辊,在使用所述抽拉机构抽拉所述中空纤维膜束前,通过所述可动辊,压低架设在所述2根导辊间的所述中空纤维膜,由此使存在于所述导辊间的所述中空纤维膜的长度,相对于所述拉出机构前后导辊间的距离,长出所述抽拉机构所抽拉的预定长度以上;使用所述抽拉机构抽拉所述中空纤维膜束时,使所述可动辊退避,从而不与所述中空纤维膜接触。

<8>根据<1>~<4>任意一项的中空纤维膜片状物的制造方法,使相比所述抽拉机构,存在于所述中空纤维膜束运送方向上游侧的所述中空纤维膜受到的张力,是不会使得所述中空纤维膜伸长至下述容许范围以上的张力。

容许范围:所述中空纤维膜片状物中最长的中空纤维膜的长度与最短的中空纤维膜的长度之差的容许范围。

<9>根据<1>~<8>任意一项的中空纤维膜片状物的制造方法,使用拉齐机构,将所述多根中空纤维膜拉齐为片状的中空纤维膜束。

<10>一种中空纤维膜片状物的制造装置,具备有:1个以上的抽拉多根中空纤维膜被拉齐后而形成的片状中空纤维膜束、具有驱动辊的抽拉机构;和横跨所述中空纤维膜束的宽度方向、形成所述中空纤维膜被相互固定的固定部的固定机构;和使所述抽拉机构运转,从而仅抽拉预定长度的所述中空纤维膜束,仅抽拉出预定长度的所述中空纤维膜束后,停止所述抽拉机构,使所述固定机构运转的控制机构。

<11>根据<10>的中空纤维膜片状物的制造装置,还具备有在所述固定部或其附近切断所述中空纤维膜束的切断机构。

<12>根据<10>或<11>的中空纤维膜片状物的制造装置,所述抽拉机构的至少1个是由一对辊构成的夹送辊对。

<13>根据<10>~<12>任意一项的中空纤维膜片状物的制造装置,所述抽拉机构有2个,所述固定机构配置在所述2个抽拉机构之间。

<14>根据<10>~<13>任意一项的中空纤维膜片状物的制造装置,还具备有储存所述中空纤维膜的中空纤维膜供给部,和从所述中空纤维膜供给部拉出多根中空纤维膜的拉出机构;所述抽拉机构将由所述拉出机构拉出的所述多根中空纤维膜作为所述中空纤维膜束进行抽拉。

<15>根据<14>的中空纤维膜片状物的制造装置,所述控制机构控制所述拉出机构及所述抽拉机构,使存在于所述拉出机构至所述抽拉机构的所述中空纤维膜的长度,相对于所述拉出机构至所述抽拉机构的纤维通道的最短距离,长出1mm以上。

<16>根据<14>的中空纤维膜片状物的制造装置,所述拉出机构是可以在2根导辊之间沿上下方向移动的可动辊;所述控制机构,在所述抽拉机构停止期间内,使所述可动辊向下方移动,从而压低架设在所述2根导辊间的所述中空纤维膜,直至存在于所述导辊间的所述中空纤维膜的长度,相对于所述拉出机构前后导辊间的距离,长出所述抽拉机构所抽拉的预定长度以上,在所述抽拉机构运转期间,使所述可动辊退避,从而不与所述中空纤维膜接触。

<17>根据<10>~<14>任意一项的中空纤维膜片状物的制造装置,所述控制机构控制所述抽拉机构,从而使相比所述抽拉机构,存在于所述中空纤维膜束运送方向上游侧的所述中空纤维膜受到的张力,是不会使得所述中空纤维膜伸长至下述容许范围以上的张力。

容许范围:所述中空纤维膜片状物中最长的中空纤维膜的长度与最短的中空纤维膜的长度之差的容许范围。

<18>根据<10>~<17>任意一项的中空纤维膜片状物的制造装置,还具备有将所述多根中空纤维膜拉齐为片状的中空纤维膜束的拉齐机构。

<19>一种中空纤维膜片状物,是通过所述<5>~<8>任意一项的中空纤维膜片状物的制造方法得到的中空纤维膜片状物;所述中空纤维膜片状物中最长的中空纤维膜的长度与最短的中空纤维膜的长度之差,相对于所述预定长度,为0.5%以下。

发明的效果

根据本发明的中空纤维膜片状物的制造方法,无需结构复杂的制造装置,容易改变中空纤维膜片状物的长度,即使增加每1个中空纤维膜片状物的中空纤维膜数,生产率也不会下降。

本发明的中空纤维膜片状物的制造装置的结构简单。根据本发明的中空纤维膜片状物的制造装置,容易改变中空纤维膜片状物的长度,即使增加每1个中空纤维膜片状物的中空纤维膜数,生产率也不会下降。

本发明的中空纤维膜片状物中,各中空纤维膜的长度的偏差较少。

附图说明

[图1]显示中空纤维膜片状物的一例的正面图。

[图2]显示本发明的第1实施方式中的抽拉步骤的概略图。

[图3]显示本发明的第1实施方式中的固定步骤及切断步骤的概略图。

[图4]显示本发明的第2实施方式中的抽拉步骤的概略图。

[图5]显示本发明的第2实施方式中的固定步骤及切断步骤的概略图。

[图6]显示本发明的第3实施方式中的固定步骤、切断步骤及拉出步骤的概略图。

[图7]显示本发明的第3实施方式中的抽拉步骤的概略图。

符号说明

1 制造装置

2 制造装置

3 制造装置

10 中空纤维膜供给部

10a 筒管

12 驱动辊

13 自由辊

14 导辊

16 第1夹送辊对

16a 驱动辊

16b 自由辊

18 第2夹送辊对

18a 驱动辊

18b 自由辊

20 脉冲加热器

20a 压接杆

20b 密封架

22 超声刀

24 皮带传送带

24a 驱动辊

24b 自由辊

24c 环形皮带

26 可动辊

100 中空纤维膜片状物

102 中空纤维膜

104 中空纤维膜束

106 固定部

具体实施方式

以下用词的定义适用于本说明书及专利的权利要求范围。

“驱动辊”指的是,通过来自马达等旋转驱动源的驱动力而可以被旋转驱动的辊。

“自由辊”指的是,跟随其他辊的旋转、中空纤维膜的运送等而旋转的、不具有旋转驱动源的辊。

“可动辊”指的是,通过移动机构等可以在空间内向着规定方向移动的辊。

“预定长度”指的是,最终得到的中空纤维膜片状物的目标长度。预定长度可以设定为任意范围。

“纤维通道”指的是,在空间中配置各辊而形成的中空纤维膜的运送路径。

“从拉出机构(中空纤维膜供给部)至抽拉机构的纤维通道的最短距离”指的是,将中空纤维膜沿着纤维通道架设在空间中配置的的各辊上之后,在中空纤维膜受到张力紧绷的状态(未松弛状态)下,从拉出机构出口(中空纤维膜供给部出口)至抽拉机构入口的中空纤维膜的长度。

“存在于拉出机构(中空纤维膜供给部)至抽拉机构的中空纤维膜的长度”指的是,存在于拉出机构出口(中空纤维膜供给部出口)至抽拉机构入口的中空纤维膜本身的长度。

“容许范围”指的是,中空纤维膜片状物中最长的中空纤维膜的长度与最短的中空纤维膜的长度之差(最长的长度-最短的长度)的目标上限值。

“片状”指的是,多根中空纤维膜在长度方向被拉齐的状态。

“中空纤维膜束”指的是,多根中空纤维膜。

“中空纤维膜片状物的长度”指的是,构成中空纤维膜片状物的中空纤维膜的长度方向的长度。

“中空纤维膜片状物的宽度方向”指的是,与构成中空纤维膜片状物的中空纤维膜的长度方向垂直的方向。

图中,驱动辊中所示的箭头表示驱动辊旋转驱动。

<中空纤维膜片状物>

通过本发明的制造方法得到的中空纤维膜片状物,具有:多根中空纤维膜被拉齐后而形成的片状中空纤维膜束;和形成于中空纤维膜束的中空纤维膜的长度方向两端部或其附近,通过中空纤维膜相互的熔合、粘接树脂、粘接胶带、捆扎线条、夹具等而将中空纤维膜相互固定的固定部。

图1显示的是中空纤维膜片状物一例的正面图。

中空纤维膜片状物100具有:多根中空纤维膜102被拉齐后的片状中空纤维膜束104,在中空纤维膜束104的中空纤维膜102的长度方向两端部上、横跨中空纤维膜束104的宽度方向而形成的、通过中空纤维膜102相互的熔合而将中空纤维膜102相互固定的固定部106。

作为中空纤维膜102的材质,可举出以聚砜、聚丙烯腈、纤维素衍生物、聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯等)、氟树脂(聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯等)、聚酰胺、聚酯、聚甲基丙烯酸酯、聚丙烯酸酯等聚合物为主成分的树脂组合物。这些聚合物也可以部分导入取代基。树脂组合物也可以含有2种以上的聚合物。树脂组合物也可以含有聚乙烯吡咯烷酮等碳化物。

中空纤维膜102只要是可以用作过滤膜的即可,其孔径、孔隙率、膜厚、外径等并无特别限定。作为中空纤维膜102,优选例如,外径20~4000μm、孔径0.001~5μm、孔隙率20~90%、膜厚5~300μm范围内的。中空纤维膜102只要是可以作为1根线条体供给的即可,可以是单丝,也可以是多根中空纤维膜合股的多丝。

每1个中空纤维膜片状物100的中空纤维膜102的根数根据中空纤维膜组件所要求的性能、中空纤维膜组件的尺寸等适当设定。

中空纤维膜片状物100中最长的中空纤维膜102的长度与最短的中空纤维膜102的长度之差(最长的长度-最短的长度),相对于预定长度,优选在0.5%以下,更优选0.3%以下。所述差相对于预定长度在0.5%以下的话,最终得到的中空纤维膜组件中的各中空纤维膜102的长度偏差变少。其结果是,可以发挥以下的效果:在使用中空纤维膜组件时,可以抑制松弛的中空纤维膜102与中空纤维膜组件单元框架的摩擦造成中空纤维膜102破损,可以抑制松弛的中空纤维膜102相互缠绕,紧绷的中空纤维膜102的数量减少,可以充分发挥空气鼓泡带来的清洗效果等。

所述差相对于预定长度在0.5%以下的中空纤维膜片状物100,可以通过例如后述方式(β)的制造方法制造。

<中空纤维膜片状物的制造方法>

本发明的中空纤维膜片状物的制造方法,具有下述的抽拉步骤(S1)、下述的固定步骤(S2)和下述的切断步骤(S3)的机构。

(S1)使用1个以上具有驱动辊的抽拉机构,将多根中空纤维膜被拉齐后而形成的片状中空纤维膜束,仅抽拉预定长度的步骤。

(S2)仅抽拉出预定长度的中空纤维膜束后,在抽拉机构停止的状态下,使用固定机构,横跨中空纤维膜束的宽度方向,形成中空纤维膜被相互固定的固定部的步骤。

(S3)在固定部或其附近切断中空纤维膜束的步骤。

本发明中,可以是方法(a):为了在切断步骤(S3)中切断前次固定步骤(S2)中形成的固定部或其附近,反复进行:在进行抽拉步骤(S1)后,同时进行固定步骤(S2)及切断步骤(S3);也可以是方法(b):反复依次进行抽拉步骤(S1)、固定步骤(S2)及切断步骤(S3);还可以是方法(c):反复进行抽拉步骤(S1)及固定步骤(S2)后,仅反复进行切断步骤(S3)。基于生产率的角度,优选方法(a)。

此外,本发明的中空纤维膜片状物的制造方法,大致区分可以分为:(α)通过抽拉机构,将相比抽拉机构,存在于中空纤维膜束运送方向上游侧的中空纤维膜,在紧绷状态下抽拉的方式;(β)通过抽拉机构,将相比抽拉机构,存在于中空纤维膜束运送方向上游侧的中空纤维膜,在松弛状态下抽拉的方式。基于可以获得各中空纤维膜的长度偏差少的中空纤维膜片状物的角度,优选方式(β)。

以下,一边展示方式(α)中的方法(a),即第1实施方式、以及方式(β)中的方法(a),即第2实施方式及第3实施方式,一边详细说明本发明的中空纤维膜片状物的制造方法。

<第1实施方式>

(中空纤维膜片状物的制造装置)

图2及图3是显示本发明的第1实施方式使用的中空纤维膜片状物的制造装置的概略图。具体的,图2是显示本发明的第1实施方式中的抽拉步骤(S1)的概略图,图3是显示本发明的第1实施方式中的固定步骤(S2)及切断步骤(S3)的概略图。

制造装置1具备有:储存中空纤维膜102的中空纤维膜供给部10;和从中空纤维膜供给部10拉出多根中空纤维膜102的、上下平行配置的2根驱动辊12(拉出机构);和相对于驱动辊12,配置在中空纤维膜102运送方向的上游侧及下游侧的、将多根中空纤维膜102拉齐为片状中空纤维膜束104的多个导辊14(拉齐机构);和抽拉将由驱动辊12拉出的多根中空纤维膜102经导辊14拉齐而形成的片状中空纤维膜束104的第1夹送辊对16(抽拉机构);和进一步抽拉由第1夹送辊对16抽拉出的片状中空纤维膜束104的第2夹送辊对18(抽拉机构);和配置在第1夹送辊对16与第2夹送辊对18之间的、形成2处仅间隔极小间隙的横跨中空纤维膜束104的宽度方向、将中空纤维膜102相互固定的固定部106的脉冲加热器20(固定机构);和相比第2夹送辊对18,配置在中空纤维膜102运送方向下游侧的、在2处固定部106的间隙处,将中空纤维膜束104切断的超声刀22(切断机构);和将由超声刀22切断中空纤维膜束104所得到的中空纤维膜片状物100运出制造装置1外的皮带传送带24(运出机构);和控制机构(省略图示),使第1夹送辊对16及第2夹送辊对18运转,仅抽拉预定长度的中空纤维膜束104,在仅抽拉出预定长度的中空纤维膜束104后,停止第1夹送辊对16及第2夹送辊对18,使脉冲加热器20及超声刀22运转。

中空纤维膜供给部:

中空纤维膜供给部10具有:具备有纱架(省略图示)的纱架台(省略图示),和设置于纱架台的筒管10a,和用于防止筒管10a空转、赋予筒管10a预定扭矩的制动器(省略图示)。纱架、筒管10a及制动器必须与构成中空纤维膜片状物100的中空纤维膜102的根数对应。

拉出机构:

是驱动辊12,通过在2根驱动辊12上S形架设的多根中空纤维膜102与驱动辊12的外周面相接的状态下旋转驱动驱动辊12,从中空纤维膜供给部10拉出多根中空纤维膜102。驱动辊12上连接有马达等旋转驱动源。

驱动辊12的外周面材质优选不会损伤中空纤维膜102的表面、并且中空纤维膜102不会打滑的材质,具体优选金属。

驱动辊12的外周面,基于不会损伤中空纤维膜102的表面、并且中空纤维膜102不会打滑的角度,优选表面粗糙度较小(算术平均粗糙度Ra:6.3μm以下,JIS B 0601:2001),更优选做成镜面状。

在驱动辊12的外周面上,也可为了不使中空纤维膜102的间隔产生偏差而形成多个周向延伸的沟。

拉齐机构:

是多个导辊14,在从中空纤维膜供给部10拉出、至被第1夹送辊对16抽拉的期间,使多根中空纤维膜102的间隔逐渐变窄,由此将多根中空纤维膜102拉齐为片状的中空纤维膜束104。

优选多个导辊14中的至少1个导辊14是间隔调整辊(间隔调整机构)。

在间隔调整辊的外周面上,形成有多个周向延伸的、以与中空纤维膜片状物100中的中空纤维膜102的间隔相同的间隔、独立在周向平行延伸的沟。

沟的间隔根据中空纤维膜102的直径及中空纤维膜片状物100的集聚密度而定。

基于难以产生邻接的中空纤维膜102相互接触而造成品质下降、间隔偏差、缠绕等的角度,沟的宽度优选相对于中空纤维膜102的直径宽出一圈(1~3%)以上。

沟的形状,在与周向垂直的截面中,可以是半圆形,也可以是V字形,也可以是底边较短的梯形。基于中空纤维膜102与沟更为紧贴的角度,优选半圆形。

抽拉机构:

第1夹送辊对16,是通过将由导辊14拉齐后的片状中空纤维膜束104,用后述的控制机构的控制,仅抽拉预定长度。

第1夹送辊对16具有驱动辊16a和自由辊16b。驱动辊16a上连接有马达等旋转驱动源。

第2夹送辊对18,是通过进一步抽拉由第1夹送辊对16抽拉出的片状中空纤维膜束104,使第1夹送辊对16与第2夹送辊对18之间的片状中空纤维膜束104呈紧绷状态,从而抑制中空纤维膜束104中的中空纤维膜102的间隔产生偏差、以及中空纤维膜102松弛、中空纤维膜102的长度产生偏差。

第2夹送辊对18具有驱动辊18a和自由辊18b。驱动辊18a上连接有马达等旋转驱动源。

作为夹送辊对中各辊的外周面材质,优选赋予夹送荷重时会适度变形的,可举出各种橡胶(聚氨酯橡胶、硅橡胶、氟橡胶、天然橡胶、丁基橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶等)、各种橡胶制的海绵、软质聚氨酯、软质聚氯乙烯、发泡体(聚乙烯、聚苯乙烯、乙烯醋酸乙烯共聚物等)。

固定机构:

脉冲加热器20具有压接杆20a和密封架20b。将中空纤维膜束104用压接杆20a和密封架20b夹着,通过设置于密封架20b的加热器(省略图示)使中空纤维膜102的表面熔融,通过在横跨中空纤维膜束104的宽度方向上将中空纤维膜102相互熔合,形成2处仅间隔极小间隙的中空纤维膜102被相互固定的固定部106。

脉冲加热器20配置在第1夹送辊对16与第2夹送辊对18之间。通过此种配置,能够以在第1夹送辊对16与第2夹送辊对18之间紧绷片状中空纤维膜束104的状态,形成固定部106。因此,可以在中空纤维膜束104中的中空纤维膜102的间隔偏差和中空纤维膜102的长度偏差得以抑制的状态下,形成固定部106。

切断机构:

相比脉冲加热器20,超声刀22配置在中空纤维膜102运送方向的下游侧,相距脉冲加热器20的距离与中空纤维膜片状物100的预定长度相同。通过此种配置,通过后述的控制机构使第1夹送辊对16及第2夹送辊对18仅抽拉预定长度的中空纤维膜束104后,通过脉冲加热器20在中空纤维膜束104上形成固定部106时,前次的固定步骤(S2)所形成的固定部106恰好位于超声刀22处。因此,可以同时进行脉冲加热器20导致的2处固定部106的形成和由超声刀22导致的2处固定部106的间隙处的中空纤维膜束104的切断。

运出机构:

皮带传送带24,是将由超声刀22切断中空纤维膜束104而得到的中空纤维膜片状物100运出制造装置1外,不滞留在超声刀22附近。

皮带传送带24具有驱动辊24a、和自由辊24b、以及架设在驱动辊24a和自由辊24b上的环形皮带24c。驱动辊24a上连接有马达等旋转驱动源。

张力测定机构:

制造装置1还可以具备有测定存在于驱动辊12和第1夹送辊对16之间的中空纤维膜102所受到的张力的张力测定机构(省略图示)。

张力测定机构设置在驱动辊12与第1夹送辊对16之间。

作为张力测定机构,可举出磁放大式张力计、弹簧位移式张力计、气动式张力计等。

控制机构:

控制机构(省略图示),通过控制第1夹送辊对16、第2夹送辊对18、脉冲加热器20及超声刀22,利用第1夹送辊对16及第2夹送辊对18仅抽拉预定长度的中空纤维膜束104,然后,在第1夹送辊对16及第2夹送辊对18停止的状态下,使脉冲加热器20及超声刀22运转,通过脉冲加热器20在中空纤维膜束104上形成2处固定部106,同时,通过超声刀22,将在前次的固定步骤(S2)中所形成的2处固定部106的间隙处的中空纤维膜束104切断。

此外,控制机构也可以基于来自张力测定机构的张力信息,控制驱动辊12及第1夹送辊对16的转速,使存在于驱动辊12和第1夹送辊对16之间的中空纤维膜102受到的张力,是不会使得中空纤维膜102伸长到下述容许范围以上的张力。通过此种控制,中空纤维膜片状物100中的各中空纤维膜102的长度偏差变少。

容许范围:中空纤维膜片状物100中最长的中空纤维膜102的长度与最短的中空纤维膜102的长度之差的容许范围。

控制机构具备处理部(省略图示)、接口部(省略图示)和存储部(省略图示)。

接口部将驱动辊12的旋转驱动源、第1夹送辊对16的驱动辊16a的旋转驱动源、第2夹送辊对18的驱动辊18a的旋转驱动源、脉冲加热器20、超声刀22、皮带传送带24的驱动辊24a的旋转驱动源及张力测定机构与处理部间电连接。

处理部基于存储在存储部的设定(中空纤维膜片状物100的预定长度、存在于驱动辊12和第1夹送辊对16之间的中空纤维膜102受到的张力上限值、各驱动辊的转速、脉冲加热器20和超声刀22的运转时间等)等,控制各机构。

另外,处理部也可以通过专用的硬件而实现,此外,处理部也可以由内存及中央处理器(CPU)构成,通过将用于实现处理部功能的程序加载到内存中执行,从而实现其功能。

此外,控制机构上,作为外部设备,连接有输入装置、显示装置等。在这里,输入装置指的是触摸显示屏、开关面板、键盘等输入设备,显示装置指的是CRT、液晶显示器等。

(中空纤维膜片状物的制造方法)

以下一边参照附图,一边说明使用制造装置1的本发明的第1实施方式涉及的中空纤维膜片状物的制造方法。

本发明的第1实施方式涉及的中空纤维膜片状物的制造方法,具有下述的抽拉步骤(S1)、下述的固定步骤(S2)和下述的切断步骤(S3)。

(S1)使用驱动辊12,从中空纤维膜供给部10拉出多根中空纤维膜102,使用多个导辊14,将拉出的多根中空纤维膜102拉齐为片状的中空纤维膜束104,使用第1夹送辊对16及第2夹送辊对18,抽拉中空纤维膜束104的步骤。

(S2)仅抽拉预定长度的中空纤维膜束104后,在驱动辊12、第1夹送辊对16及第2夹送辊对18停止的状态下,使用脉冲加热器20,形成2处横跨中空纤维膜束104的宽度方向、将中空纤维膜102相互固定的固定部106的步骤。

(S3)使用超声刀22,在2处固定部106的间隙处切断中空纤维膜束104的步骤。

第1实施方式中,为了在切断步骤(S3)切断前次的固定步骤(S2)中所形成的2处固定部106的间隙,反复进行以下的一系列操作,即在进行在抽拉步骤(S1)后,同时进行固定步骤(S2)及切断步骤(S3)。

抽拉步骤(S1):

图2是显示本发明的第1实施方式中的抽拉步骤(S1)的概略图。

使驱动辊12旋转驱动,从中空纤维膜供给部10拉出多根中空纤维膜102。对于各个筒管10a,为了防止筒管10a空转,通过制动器赋予了预定扭矩,因此中空纤维膜供给部10与驱动辊12之间的中空纤维膜102上受到张力。

中空纤维膜供给部10与驱动辊12之间的中空纤维膜102受到的张力,根据中空纤维膜102的材质、刚性、外径等适当设定,优选0.098~9.8N,更优选0.49~7.35N,进一步优选0.98~4.9N。张力过低的话,停止驱动辊12时,可能会由于惯性力,中空纤维膜102被从筒管10a过度卷出,中空纤维膜102从导辊14脱落。张力过高的话,中空纤维膜102可能会受损。

从中空纤维膜供给部10拉出的多根中空纤维膜102,至被第1夹送辊对16抽拉的期间,通过经过多个导辊14,多根中空纤维膜102的间隔逐渐收窄,被拉齐为片状的中空纤维膜束104。

通过使第1夹送辊对16的驱动辊16a旋转驱动,仅抽拉预定长度的多根中空纤维膜102通过多个导辊14被拉齐而成的中空纤维膜束104。

此时,存在于驱动辊12和第1夹送辊对16之间的中空纤维膜102所受的张力,优选中空纤维膜102不会伸长至下述容许范围以上的张力。由此,中空纤维膜片状物100中的各中空纤维膜102的长度偏差变少。

容许范围:中空纤维膜片状物100中最长的中空纤维膜102的长度与最短的中空纤维膜102的长度之差的容许范围。

通过使第2夹送辊对18的驱动辊18a旋转驱动,进一步抽拉由第1夹送辊对16抽拉出的片状中空纤维膜束104。由此,在第1夹送辊对16与第2夹送辊对18之间,片状中空纤维膜束104呈紧绷状态,可以抑制中空纤维膜束104中的中空纤维膜102的间隔产生偏差,以及中空纤维膜102松弛、中空纤维膜102的长度产生偏差。

通过得皮带传送带24的驱动辊24a旋转驱动,在刚刚进行的切断步骤(S3)中切断中空纤维膜束104而得到的中空纤维膜片状物100,被运出制造装置1外,不会滞留在超声刀22附近。

固定步骤(S2)、切断步骤(S3):

图3是显示本发明的第1实施方式中的固定步骤(S2)及切断步骤(S3)的概略图。

通过第1夹送辊对16及第2夹送辊对18仅抽拉预定长度的中空纤维膜束104后,停止驱动辊12、第1夹送辊对16的驱动辊16a、第2夹送辊对18的驱动辊18a及皮带传送带24的驱动辊24a的旋转驱动。

使脉冲加热器20运转的话,中空纤维膜束104被用压接杆20a和密封架20b夹住,由于设置于密封架20b的加热器,中空纤维膜102的表面熔融。由此,横跨中空纤维膜束104的宽度方向,中空纤维膜102相互熔合,形成2处仅间隔极小间隙的横跨中空纤维膜束104的宽度方向、中空纤维膜102被相互固定的固定部106。

此时,第1夹送辊对16与第2夹送辊对18之间的片状中空纤维膜束104呈紧绷状态。因此,通过在第1夹送辊对16与第2夹送辊对18之间配置脉冲加热器20,可以在抑制中空纤维膜束104中的中空纤维膜102的间隔偏差和中空纤维膜102的长度偏差的状态下,形成固定部106。

抽拉步骤(S1)中,使第1夹送辊对16及第2夹送辊对18仅抽拉预定长度的中空纤维膜束104,由此,切断步骤(S3)中,前次的固定步骤(S2)所形成的2处固定部106的间隙,恰好位于相比脉冲加热器20,配置在中空纤维膜102运送方向的下游侧、相距脉冲加热器20的距离与中空纤维膜片状物100的预定长度相同的超声刀22的正下方。在此状态下,使超声刀22运转的话,在2处固定部106的间隙处,中空纤维膜束104被切断。

完成了通过脉冲加热器20形成2处固定部106、通过超声刀22切断在2处固定部106的间隙处的中空纤维膜束104后,再次开始抽拉步骤(S1)。

(作用机制)

以上说明的第1实施方式中,是使用第1夹送辊对16及第2夹送辊对18,仅抽拉预定长度的多根中空纤维膜102被拉齐后的片状中空纤维膜束104,仅抽拉出预定长度的中空纤维膜束104后,使用脉冲加热器20,形成2处横跨中空纤维膜束104的宽度方向、中空纤维膜102被相互固定的固定部106,在2处固定部106的间隙处切断中空纤维膜束104,因而可以让制造装置的结构简单。因此,可不使用以往结构复杂的制造装置,制造中空纤维膜片状物100。

此外,中空纤维膜片状物100的长度由第1夹送辊对16及第2夹送辊对18所带来的抽拉长度决定。因此,只要调节第1夹送辊对16及第2夹送辊对18中的旋转,就可以容易地改变中空纤维膜片状物100的长度。

此外,由于是在片状的中空纤维膜束104的状态下一并抽拉所需根数的中空纤维膜102,因此即使增加每1个中空纤维膜片状物100的中空纤维膜102的数量,制造时间也不会变化,生产率不会下降。

此外,以上说明的第1实施方式中,作为抽拉机构,使用第1夹送辊对16及第2夹送辊对18,因而可以在中空纤维膜束104紧绷的状态下,形成固定部106。因此,可以在抑制了中空纤维膜束104中的中空纤维膜102的间隔偏差和中空纤维膜102的长度偏差的状态下,形成固定部106。

此外,以上说明的第1实施方式中,脉冲加热器20配置在第1夹送辊对16和第2夹送辊对18之间,因而可以在第1夹送辊对16与第2夹送辊对18之间,在片状中空纤维膜束104紧绷的状态下,形成固定部106。因此,可以在抑制了中空纤维膜束104中的中空纤维膜102的间隔偏差和中空纤维膜102的长度偏差的状态下,形成固定部106。

此外,以上说明的第1实施方式中,使用驱动辊12,从中空纤维膜供给部10拉出多根中空纤维膜102,使用第1夹送辊对16及第2夹送辊对18,将由驱动辊12拉出的多根中空纤维膜102作为中空纤维膜束104进行抽拉,因而无需通过第1夹送辊对16及第2夹送辊对18从中空纤维膜供给部10直接拉出多根中空纤维膜102。因此,第1夹送辊对16及第2夹送辊对18只要与从驱动辊12送出的中空纤维膜102的运送速度,同步抽拉中空纤维膜束104即可,所以无需较大的旋转驱动力及较大的夹持压力。因此,可以抑制第1夹送辊对16及第2夹送辊对18中的中空纤维膜102的变形和破损。

此外,通过配置驱动辊12,可以简单地在驱动辊12与第1夹送辊对16之间调节中空纤维膜102受到的张力。

此外,以上说明的第1实施方式中,当存在于驱动辊12和第1夹送辊对16之间的中空纤维膜102受到的张力,是不会使得中空纤维膜102伸长至上述容许范围以上的张力时,中空纤维膜片状物100中的各中空纤维膜102的长度偏差变少。

此外,以上说明的第1实施方式中,使用多个导辊14,将多根中空纤维膜102拉齐为片状的中空纤维膜束104,因此可以抑制中空纤维膜束104中的中空纤维膜102的间隔偏差。

另外,第1实施方式中,存在下述的问题。

·为了调整存在于驱动辊12和第1夹送辊对16之间的中空纤维膜102受到的张力,必须设置张力测定机构。

·虽然调整了存在于驱动辊12和第1夹送辊对16之间的中空纤维膜102受到的张力,但对于存在于驱动辊12和第1夹送辊对16之间的中空纤维膜102,受到的是会变为紧绷状态的程度的张力。因此,当每个中空纤维膜的伸长容易度不同时,将处于各自不同的伸长状态下的多根中空纤维膜102抽拉预定长度、固定后切断时,从伸长状态释放的多根中空纤维膜102会以各自不同的程度收缩,因此各中空纤维膜102的长度容易产生偏差。

以下说明解决这些问题的第2实施方式及第3实施方式。

<第2实施方式>

(中空纤维膜片状物的制造装置)

图4及图5是显示本发明的第2实施方式使用的中空纤维膜片状物的制造装置的概略图。具体的,图4是显示本发明的第2实施方式中的抽拉步骤(S1)的概略图,图5是显示本发明的第2实施方式中的固定步骤(S2)及切断步骤(S3)的概略图。

制造装置2具备有:储存中空纤维膜102的中空纤维膜供给部10;和从中空纤维膜供给部10拉出多根中空纤维膜102的、上下平行配置的2根驱动辊12(拉出机构);和相对于驱动辊12,配置在中空纤维膜102运送方向的上游侧及下游侧,将多根中空纤维膜102拉齐为片状中空纤维膜束104的多个导辊14(拉齐机构);和抽拉由驱动辊12拉出的多根中空纤维膜102经导辊14拉齐而形成的片状中空纤维膜束104的第1夹送辊对16(抽拉机构);和进一步抽拉由第1夹送辊对16抽拉出的片状中空纤维膜束104的第2夹送辊对18(抽拉机构);和配置在第1夹送辊对16与第2夹送辊对18之间的、形成2处仅间隔极小间隙的横跨中空纤维膜束104的宽度方向、将中空纤维膜102相互固定的固定部106的脉冲加热器20(固定机构);和相比第2夹送辊对18,配置在中空纤维膜102运送方向下游侧,在2处固定部106的间隙处,将中空纤维膜束104切断的超声刀22(切断机构);和将由超声刀22切断中空纤维膜束104所得到的中空纤维膜片状物100运出制造装置1外的皮带传送带24(运出机构);和控制机构(省略图示),使第1夹送辊对16及第2夹送辊对18运转,仅抽拉预定长度的中空纤维膜束104,在仅抽拉出预定长度的中空纤维膜束104后,停止第1夹送辊对16及第2夹送辊对18,使脉冲加热器20及超声刀22运转。

以下对于与第1实施方式相同的结构,赋予相同的符号,省略详细说明。

中空纤维膜供给部:

中空纤维膜供给部10与第1实施方式的结构相同。

拉出机构:

驱动辊12与第1实施方式的结构相同。

由于后段的驱动辊12与第1夹送辊对16之间的中空纤维膜102的张力下降,中空纤维膜102浮出驱动辊12的外周面时,为了稳定运送中空纤维膜102,也可以在与后段的驱动辊12之间配置自由辊13,从而轻轻夹住中空纤维膜102。

另外,自由辊13无需与中空纤维膜102完全接触,中空纤维膜102在不脱离驱动辊12的沟的程度下,可以不接触驱动辊12。此外,在不损伤中空纤维膜102的范围内,也可以配置不能旋转的挡杆替代自由辊13。

拉齐机构:

多个导辊14与第1实施方式的结构相同。

另外,当存在于驱动辊12至第1夹送辊对16间的中空纤维膜102松弛较大时,也可以存在有不与中空纤维膜102接触的导辊14。

抽拉机构:

第1夹送辊对16及第2夹送辊对18与第1实施方式的结构相同。

固定机构:

脉冲加热器20与第1实施方式的结构相同。

切断机构:

超声刀22与第1实施方式的结构相同。

运出机构:

皮带传送带24与第1实施方式的结构相同。

控制机构:

控制机构(省略图示)通过控制第1夹送辊对16、第2夹送辊对18、脉冲加热器20及超声刀22,通过第1夹送辊对16及第2夹送辊对18仅抽拉预定长度的中空纤维膜束104,然后,在第1夹送辊对16及第2夹送辊对18停止的状态下,使脉冲加热器20及超声刀22运转,通过脉冲加热器20在中空纤维膜束104形成2处固定部106,同时,通过超声刀22,将前次的固定步骤(S2)中所形成的2处固定部106的间隙处的中空纤维膜束104切断。

此外,控制机构控制驱动辊12及第1夹送辊对16的转速,使存在于后段的驱动辊12至第1夹送辊对16间的中空纤维膜102的长度,相对于后段的驱动辊12至第1夹送辊对16间的纤维通道的最短距离,长出1mm以上(优选5mm以上,更优选10mm以上,进一步优选50mm以上,特别优选100mm以上)。通过此种控制,中空纤维膜片状物100中的各中空纤维膜102的长度偏差变少。长出长度的上限值,基于松弛的中空纤维膜102不与地面或其他辊接触、不与其他中空纤维膜102缠绕的角度,优选50mm以下,更优选100mm以下,进一步优选500mm以下。

控制机构具备有处理部(省略图示)、接口部(省略图示)和存储部(省略图示)。

接口部将驱动辊12的旋转驱动源、第1夹送辊对16的驱动辊16a的旋转驱动源、第2夹送辊对18的驱动辊18a的旋转驱动源、脉冲加热器20、超声刀22及皮带传送带24的驱动辊24a的旋转驱动源与处理部之间电连接。

处理部基于存储在存储部的设定(中空纤维膜片状物100的预定长度、各驱动辊的转速、脉冲加热器20和超声刀22的运转时间等)等,控制各机构。

另外,处理部也可以通过专用的硬件而实现,此外,处理部也可以由内存及中央处理器(CPU)构成,通过将用于实现处理部功能的程序加载到内存中执行而实现其功能。

此外,控制机构上,作为外部设备,连接有输入装置、显示装置等。

(中空纤维膜片状物的制造方法)

以下参照附图,说明使用制造装置2的本发明的第2实施方式涉及的中空纤维膜片状物的制造方法。

本发明的第2实施方式涉及的中空纤维膜片状物的制造方法具有下述的抽拉步骤(S1)、下述的固定步骤(S2)和下述的切断步骤(S3)。

(S1)使用驱动辊12,从中空纤维膜供给部10拉出多根中空纤维膜102,使用多个导辊14,将拉出的多根中空纤维膜102拉齐为片状的中空纤维膜束104,使用第1夹送辊对16及第2夹送辊对18,抽拉中空纤维膜束104的步骤。

(S2)仅抽拉预定长度的中空纤维膜束104后,在驱动辊12、第1夹送辊对16及第2夹送辊对18停止的状态下,使用脉冲加热器20,形成2处横跨中空纤维膜束104的宽度方向、将中空纤维膜102相互固定的固定部106的步骤。

(S3)使用超声刀22,在2处固定部106的间隙处切断中空纤维膜束104的步骤。

第2实施方式中,为了在切断步骤(S3)切断前次的固定步骤(S2)所形成的2处固定部106的间隙,反复进行以下的的一系列操作,即在进行抽拉步骤(S1)后,同时进行固定步骤(S2)及切断步骤(S3)。

以下,对于与第1实施方式的操作及优选方式相同的部分,省略详细说明。

抽拉步骤(S1):

图4是显示本发明的第2实施方式中的抽拉步骤(S1)的概略图。

第2实施方式中,存在于后段的驱动辊12至第1夹送辊对16间的中空纤维膜102的长度,相对于后段的驱动辊12至第1夹送辊对16间的纤维通道的最短距离,长出1mm以上(优选5mm以上,更优选10mm以上,进一步优选50mm以上,特别优选100mm以上)。由此,中空纤维膜片状物100中的各中空纤维膜102的长度偏差变少。长出长度的上限值,基于松弛的中空纤维膜102不与地面或其他辊接触、不与其他中空纤维膜102缠绕的角度,优选50mm以下,更优选100mm以下,进一步优选500mm以下。

抽拉步骤(S1),存在于后段的驱动辊12至第1夹送辊对16间的中空纤维膜102的长度,相对于后段的驱动辊12至第1夹送辊对16间的纤维通道的最短距离,长出1mm以上,除此以外,与第1实施方式相同。

固定步骤(S2)、切断步骤(S3):

图5是显示本发明的第2实施方式中的固定步骤(S2)及切断步骤(S3)的概略图。

固定步骤(S2)及切断步骤(S3)与第1实施方式相同。

(作用机制)

以上说明的第2实施方式中,是使用第1夹送辊对16及第2夹送辊对18,仅抽拉预定长度的多根中空纤维膜102被拉齐后的片状中空纤维膜束104,仅抽拉出预定长度的中空纤维膜束104后,使用脉冲加热器20,形成2处横跨中空纤维膜束104的宽度方向、中空纤维膜102被相互固定的固定部106,在2处固定部106的间隙处切断中空纤维膜束104,因而可以让制造装置的结构简单。因此,可不使用以往结构复杂的制造装置,制造中空纤维膜片状物100。

此外,中空纤维膜片状物100的长度由第1夹送辊对16及第2夹送辊对18所带来的抽拉长度决定。因此,只要调节第1夹送辊对16及第2夹送辊对18中的旋转,就可以容易地改变中空纤维膜片状物100的长度。

此外,由于是在片状的中空纤维膜束104的状态下一并抽拉所需根数的中空纤维膜102,因此即使增加每1个中空纤维膜片状物100的中空纤维膜102数,制造时间也不会变化,生产率不会下降。

此外,以上说明的第2实施方式中,作为抽拉机构,使用第1夹送辊对16及第2夹送辊对18,因而可以在第1夹送辊对16与第2夹送辊对18间,在片状中空纤维膜束104紧绷的状态下,形成固定部106。因此,可以在抑制了中空纤维膜束104中的中空纤维膜102的间隔偏差和中空纤维膜102的长度偏差的状态下,形成固定部106。

此外,以上说明的第2实施方式中,脉冲加热器20配置在第1夹送辊对16和第2夹送辊对18之间,因而可以在第1夹送辊对16与第2夹送辊对18间,在片状中空纤维膜束104紧绷的状态下,形成固定部106。因此,可以在抑制了中空纤维膜束104中的中空纤维膜102的间隔偏差和中空纤维膜102的长度偏差的状态下,形成固定部106。

此外,以上说明的第2实施方式中,使用驱动辊12,从中空纤维膜供给部10拉出多根中空纤维膜102,使用第1夹送辊对16及第2夹送辊对18,将由驱动辊12拉出的多根中空纤维膜102作为中空纤维膜束104进行抽拉,因而无需通过第1夹送辊对16及第2夹送辊对18从中空纤维膜供给部10直接拉出多根中空纤维膜102。因此,第1夹送辊对16及第2夹送辊对18只需要与从驱动辊12送出的中空纤维膜102的运送速度同步,抽拉中空纤维膜束104即可,所以无需较大的旋转驱动力及较大的夹持压力。因此,可以抑制第1夹送辊对16及第2夹送辊对18中的中空纤维膜102的变形和破损。

此外,通过配置驱动辊12,可以简单地在驱动辊12与第1夹送辊对16之间调整中空纤维膜102的长度。

此外,以上说明的第2实施方式中,存在于后段的驱动辊12至第1夹送辊对16间的中空纤维膜102的长度,相对于后段的驱动辊12至第1夹送辊对16间的纤维通道的最短距离,长出1mm以上。因此,中空纤维膜102几乎没有受到张力,是在未伸长的状态下,抽拉预定长度的多根中空纤维膜102。因此,在将多根中空纤维膜102固定后切断时,多根中空纤维膜102几乎不会收缩。因此,中空纤维膜片状物100中的各中空纤维膜102的长度偏差变少。

此外,由于无需调整存在于驱动辊12至第1夹送辊对16之间的中空纤维膜102受到的张力,因此无需张力测定机构。

此外,以上说明的第2实施方式中,使用多个导辊14,将多根中空纤维膜102拉齐为片状的中空纤维膜束104,因此可以抑制中空纤维膜束104中的中空纤维膜102的间隔偏差。

另外,第2实施方式中,存在下述的问题。

·由于供给中空纤维膜102的各筒管10a的卷量、各筒管10a的制动强度等,中空纤维膜供给部10与驱动辊12之间的中空纤维膜102受到的张力,在每个中空纤维膜102上会稍有不同。因此,从驱动辊12送出的中空纤维膜102的运送速度,也是每个中空纤维膜102稍有不同。因此,反复进行以下的的一系列操作,即进行抽拉步骤(S1)后,同时进行固定步骤(S2)及切断步骤(S3),由此,渐渐地,存在于后段的驱动辊12至第1夹送辊对16间的中空纤维膜102的长度,在每个中空纤维膜102上的差异变大。此时,需要暂时停止制造,对齐存在于后段的驱动辊12至第1夹送辊对16间的各中空纤维膜102的长度的作业。

以下说明解决该问题的第3实施方式。

<第3实施方式>

(中空纤维膜片状物的制造装置)

图6及图7是显示本发明的第3实施方式使用的中空纤维膜片状物的制造装置的概略图。具体的,图6是显示本发明的第3实施方式中的固定步骤(S2)、切断步骤(S3)及拉出步骤(S4)的概略图,图7是显示本发明的第3实施方式中的抽拉步骤(S1)的概略图。

制造装置3具备有:储存中空纤维膜102的中空纤维膜供给部10;和从中空纤维膜供给部10拉出多根中空纤维膜102,可以在2根导辊14间沿上下方向移动的可动辊26(拉出机构);和相对于可动辊26,配置在中空纤维膜102运送方向的上游侧及下游侧的、将多根中空纤维膜102拉齐为片状中空纤维膜束104的多个导辊14(拉齐机构);和抽拉由可动辊26拉出的多根中空纤维膜102经导辊14拉齐而形成的片状中空纤维膜束104的第1夹送辊对16(抽拉机构);和进一步抽拉第1夹送辊对16抽拉出的片状中空纤维膜束104的第2夹送辊对18(抽拉机构);和配置在第1夹送辊对16与第2夹送辊对18之间,形成2处仅间隔极小间隙的横跨中空纤维膜束104的宽度方向、将中空纤维膜102相互固定的固定部106的脉冲加热器20(固定机构);和相比第2夹送辊对18,配置在中空纤维膜102运送方向下游侧,在2处固定部106的间隙处,将中空纤维膜束104切断的超声刀22(切断机构);和将由超声刀22切断中空纤维膜束104所得到的中空纤维膜片状物100运出制造装置1外的皮带传送带24(运出机构);和控制机构(省略图示),使第1夹送辊对16及第2夹送辊对18运转,仅抽拉预定长度的中空纤维膜束104,在仅抽拉出预定长度的中空纤维膜束104后,停止第1夹送辊对16及第2夹送辊对18,使脉冲加热器20及超声刀22运转。

以下对于与第1实施方式相同的结构,赋予相同的符号,省略详细说明。

中空纤维膜供给部:

中空纤维膜供给部10与第1实施方式的结构相同。

拉出机构:

可动辊26可以通过上下方向延伸的导轨(移动机构)(省略图示)而沿上下方向移动。

通过使可动辊26向下方移动,压低架设在可动辊26前后导辊14间的中空纤维膜102,可动辊26从中空纤维膜供给部10拉出多根中空纤维膜102。

拉齐机构:

多个导辊14与第1实施方式的结构相同。

但是,可动辊26前后的导辊14配置为大致相同高度。

抽拉机构:

第1夹送辊对16及第2夹送辊对18与第1实施方式的结构相同。

固定机构:

脉冲加热器20与第1实施方式的结构相同。

切断机构:

超声刀22与第1实施方式的结构相同。

运出机构:

皮带传送带24与第1实施方式的结构相同。

控制机构:

控制机构(省略图示)通过控制第1夹送辊对16、第2夹送辊对18、脉冲加热器20及超声刀22,通过第1夹送辊对16及第2夹送辊对18仅抽拉预定长度的中空纤维膜束104,然后,在第1夹送辊对16及第2夹送辊对18停止的状态下,使脉冲加热器20及超声刀22运转,通过脉冲加热器20在中空纤维膜束104上形成2处固定部106,同时,通过超声刀22,将前次的固定步骤(S2)中所形成的2处固定部106的间隙处的中空纤维膜束104切断。

此外,控制机构在第1夹送辊对16及第2夹送辊对18停止期间内,使可动辊26向下方移动,将架设在2根导辊14间的中空纤维膜102压低到使存在于导辊14间的中空纤维膜102的长度,相对于可动辊26前后的导辊14间的距离,长出第1夹送辊对16抽拉的预定长度以上,在第1夹送辊对16及第2夹送辊对18运转期间,使可动辊26向中空纤维膜102上方退避,从而不与中空纤维膜102接触。

长出长度的上限值,基于不使松弛的中空纤维膜102与地面或其他辊接触、不与其他中空纤维膜102缠绕的角度,优选在第1夹送辊对16抽拉的预定长度的50mm以下,更优选100mm以下,进一步优选500mm以下。

控制机构具备有处理部(省略图示)、接口部(省略图示)和存储部(省略图示)。

接口部将可动辊26的移动机构、第1夹送辊对16的驱动辊16a的旋转驱动源、第2夹送辊对18的驱动辊18a的旋转驱动源、脉冲加热器20、超声刀22及皮带传送带24的驱动辊24a的旋转驱动源与处理部之间电连接。

处理部基于存储在存储部的设定(可动辊26的移动距离、中空纤维膜片状物100的预定长度、各驱动辊的转速、脉冲加热器20和超声刀22的运转时间等)等,控制各机构。

另外,处理部也可以通过专用的硬件而实现,此外,处理部也可以由内存及中央处理器(CPU)构成,通过将用于实现处理部功能的程序加载到内存中运行,从而实现其功能。

此外,控制机构上,作为外部设备,连接有输入装置、显示装置等。

(中空纤维膜片状物的制造方法)

以下一边参照附图,一边说明使用制造装置3的本发明的第3实施方式涉及的中空纤维膜片状物的制造方法。

本发明的第3实施方式涉及的中空纤维膜片状物的制造方法具有下述的抽拉步骤(S1)、下述的固定步骤(S2)、下述的切断步骤(S3)、下述的拉出步骤(S4)。

(S1)在后述的拉出步骤(S4)中从中空纤维膜供给部10拉出预定长度以上的多根中空纤维膜102后,使用第1夹送辊对16及第2夹送辊对18,抽拉经多个导辊14拉齐多根中空纤维膜102而形成的片状中空纤维膜束104的步骤。

(S2)仅抽拉预定长度的中空纤维膜束104后,在驱动辊12、第1夹送辊对16及第2夹送辊对18停止的状态下,使用脉冲加热器20,形成2处横跨中空纤维膜束104的宽度方向、将中空纤维膜102相互固定的固定部106的步骤。

(S3)使用超声刀22,在2处固定部106的间隙处切断中空纤维膜束104的步骤。

(S4)在抽拉步骤(S1)前,通过可动辊26压低架设在2根导辊14间的中空纤维膜102,从中空纤维膜供给部10拉出预定长度以上的多根中空纤维膜102的步骤。

第3实施方式中,为了在切断步骤(S3)切断前次的固定步骤(S2)所形成的2处固定部106的间隙,反复进行以下的的一系列操作,即在抽拉步骤(S1)后,同时进行固定步骤(S2)、切断步骤(S3)及拉出步骤(S4)。

以下,对于与第1实施方式的操作及优选方式相同的部分,省略详细说明。

拉出步骤(S4):

图6是显示本发明的第3实施方式中的固定步骤(S2)、切断步骤(S3)及拉出步骤(S4)的概略图。

在第1夹送辊对16的驱动辊16a、第2夹送辊对18的驱动辊18a及皮带传送带24的驱动辊24a的旋转驱动停止的状态下,通过可动辊26压低架设在可动辊26前后导辊14间的中空纤维膜102,由此使位于导辊14间的中空纤维膜102的长度,相对于可动辊26前后导辊14间的距离,长出第1夹送辊对16抽拉的预定长度以上(优选在预定长度的1mm以上,更优选5mm以上,进一步优选10mm以上,特别优选50mm以上,最优选100mm以上)。

长出长度的上限值,基于不使松弛的中空纤维膜102与地面或其他辊接触、不与其他中空纤维膜102缠绕的角度,优选在第1夹送辊对16抽拉的预定长度的50mm以下,更优选100mm以下,进一步优选500mm以下。

进行拉出步骤(S4)时,也同时进行后述的固定步骤(S2)及切断步骤(S3)。

抽拉步骤(S1):

图7是显示本发明的第3实施方式中的抽拉步骤(S1)的概略图。

拉出步骤(S4)中从中空纤维膜供给部10拉出的多根中空纤维膜102,在直到被第1夹送辊对16抽拉为止的期间内,通过多个导辊14,由此使多根中空纤维膜102的间隔逐渐变窄、被拉齐为片状的中空纤维膜束104。

通过使第1夹送辊对16的驱动辊16a旋转驱动,仅抽拉预定长度的、多根中空纤维膜102通过多个导辊14被拉齐而形成的中空纤维膜束104。

此时,存在于可动辊26前后导辊14间的中空纤维膜102上升。因此,通过使可动辊26向中空纤维膜102的上方退避而不与中空纤维膜102接触,可动辊26不会妨碍中空纤维膜102的上升,中空纤维膜102不会受到多余的张力。可动辊26只要在正下方的中空纤维膜102的上方即可,也可以在可动辊26与中空纤维膜102相接的状态下,使可动辊26与中空纤维膜102的上升速度同步并上升。

通过使第2夹送辊对18的驱动辊18a旋转驱动,进一步抽拉由第1夹送辊对16抽拉出的片状中空纤维膜束104。由此,在第1夹送辊对16与第2夹送辊对18间,片状中空纤维膜束104呈紧绷状态,可以抑制中空纤维膜束104中的中空纤维膜102的间隔产生偏差,以及中空纤维膜102松弛、中空纤维膜102的长度产生偏差。

通过使皮带传送带24的驱动辊24a旋转驱动,刚刚的切断步骤(S3)中切断中空纤维膜束104而得到的中空纤维膜片状物100被运出制造装置1外,不会滞留在超声刀22附近。

固定步骤(S2)、切断步骤(S3):

固定步骤(S2)及切断步骤(S3)与第1实施方式相同。

(作用机制)

以上说明的第3实施方式中,是使用第1夹送辊对16及第2夹送辊对18,仅抽拉预定长度的、多根中空纤维膜102被拉齐后的片状中空纤维膜束104,仅抽拉出预定长度的中空纤维膜束104后,使用脉冲加热器20,形成2处横跨中空纤维膜束104的宽度方向、中空纤维膜102被相互固定的固定部106,在2处固定部106的间隙处切断中空纤维膜束104,因而可以让制造装置的结构简单。因此,可不使用以往结构复杂的制造装置,制造中空纤维膜片状物100。

此外,中空纤维膜片状物100的长度由第1夹送辊对16及第2夹送辊对18带来的抽拉长度决定。因此,只要调节第1夹送辊对16及第2夹送辊对18中的旋转,就可以容易地改变中空纤维膜片状物100的长度。

此外,由于是在片状的中空纤维膜束104的状态下一并抽拉所需根数的中空纤维膜102,因此即使增加每1个中空纤维膜片状物100的中空纤维膜102数,制造时间也不会变化,生产率不会下降。

此外,以上说明的第3实施方式中,作为抽拉机构,使用第1夹送辊对16及第2夹送辊对18,因而可以在抑制了中空纤维膜束104中的中空纤维膜102的间隔偏差和中空纤维膜102的长度偏差的状态下,形成固定部106。

此外,以上说明的第3实施方式中,脉冲加热器20配置在第1夹送辊对16和第2夹送辊对18之间,因而可以在第1夹送辊对16与第2夹送辊对18间,在片状中空纤维膜束104紧绷的状态下,形成固定部106。因此,可以在抑制了中空纤维膜束104中的中空纤维膜102的间隔偏差和中空纤维膜102的长度偏差的状态下,形成固定部106。

此外,以上说明的第3实施方式中,使用可动辊26,从中空纤维膜供给部10拉出多根中空纤维膜102,使用第1夹送辊对16及第2夹送辊对18,将由可动辊26拉出的多根中空纤维膜102作为中空纤维膜束104进行抽拉,因而无需通过第1夹送辊对16及第2夹送辊对18从中空纤维膜供给部10直接拉出多根中空纤维膜102。因此,第1夹送辊对16及第2夹送辊对18只需要抽拉已经由可动辊26送出的中空纤维膜102所构成的中空纤维膜束104即可,所以无需较大的旋转驱动力及较大的夹持压力。因此,可以抑制第1夹送辊对16及第2夹送辊对18中的中空纤维膜102的变形和破损。

此外,以上说明的第3实施方式中,在抽拉步骤(S1)前,通过可动辊26压低架设在2根导辊14间的中空纤维膜102,由此使存在于导辊14间的中空纤维膜102的长度,相对于可动辊26前后的导辊14间的距离,长出第1夹送辊对16抽拉的预定长度以上。因此,抽拉步骤(S1)的时候,中空纤维膜102几乎不受张力,是在未伸长的状态下抽出预定长度的多根中空纤维膜102。因此,中空纤维膜片状物100中的各中空纤维膜102的长度偏差变少。

此外,存在于可动辊26前后的导辊14间的多根中空纤维膜102的长度,在每个中空纤维膜102上不同时,拉出步骤(S4)的时候,通过可动辊26依次压低最短的中空纤维膜102。因此,即使反复进行以下的一系列操作,即在抽拉步骤(S1)后,同时进行固定步骤(S2)、切断步骤(S3)及拉出步骤(S4),最短的中空纤维膜102的长度与最长的中空纤维膜102的长度之差不会变大。因此,无需暂时停止制造来对齐存在于可动辊26前后的导辊14间的各中空纤维膜102长度的作业。

此外,由于无需调整相比第1夹送辊对16,存在于中空纤维膜束104运送方向上游侧的中空纤维膜102所受到的的张力,因此无需张力测定机构。

此外,以上说明的第3实施方式中,使用多个导辊14,将多根中空纤维膜102拉齐为片状的中空纤维膜束104,因此可以抑制中空纤维膜束104中的中空纤维膜102的间隔偏差。

<其他实施方式>

另外,本发明的中空纤维膜片状物的制造方法及制造装置不限定于上述的第1实施方式、第2实施方式及第3实施方式。

例如,中空纤维膜供给部不限定于设置有筒管的纱架台,也可以是收纳了中空纤维膜的容器等。

第1实施方式中,也可省略拉出机构。

拉出机构也可以通过使筒管旋转驱动等,由中空纤维膜供给部兼具其功能。

固定机构前后的抽拉机构中,位于中空纤维膜束运送方向上游侧的抽拉机构,通过拉出机构兼具其功能,也可以省略。

抽拉机构不限定于夹送辊对,也可以由1根驱动辊构成。

图示例中,是一次形成2处固定部,但也可以在形成第1个固定部后,稍许移动中空纤维膜束或固定机构,形成第2个固定部。此外,也可以为1个固定部,通过切断机构切断固定部。

固定部上,无需保持中空纤维膜的形状(中空形状)。

固定机构不限定于脉冲加热器。也可以是例如超声波熔合机、脉冲加热器以外的热熔机、粘接胶带供给装置、粘接树脂涂布机、编织机、夹具供给装置等。

切断机构不限定于超声刀。也可以是例如,刀具、剪刀、旋转刀、加热线、激光切割机等。此外,也可由手工作业切断。

通过切断机构切断时的切断线不必是直线。

运出机构不限定于皮带传送带。例如,只要可以倾斜配置,也可以是重力传送带等。此外,也可以是机械手。此外,也可以省略运出机构。

实施例

以下通过实施例具体说明本发明,但本发明不限定于此。

<实施例1>

使用图2及图3所示的第1实施方式的制造装置1,制造中空纤维膜片状物100。

作为中空纤维膜102,使用三菱丽阳公司制造的中空纤维膜(品种:ADF2800CA-1,材质:PVDF,外径:2.8mm)。

将卷有中空纤维膜102的筒管10a设置在具备有6锤纱架的纱架台上。

从纱架台卷出的6根中空纤维膜102,通过导辊14以间隔3.2mm排列后,与驱动辊12接触。

作为驱动辊12,使用外周面做成镜面状的金属辊(外径:250mm)。2根驱动辊12,是通过用正时皮带将驱动马达的旋转传动给各个驱动辊12的旋转轴,从而等速同步旋转的结构。

作为第1夹送辊对16及第2夹送辊对18的各辊,使用衬胶辊(外径:80mm)。驱动辊16a及驱动辊18a,是通过用正时皮带将驱动马达的旋转传动给驱动辊16a及驱动辊18a的旋转轴,从而等速同步旋转的结构。

纱架台与第1夹送辊对16间的中空纤维膜102受到的张力为2.45~4.9N。

中空纤维膜片状物100的目标长度(预定长度)设定为2000mm。

上述的第1实施方式的制造方法,即反复进行以下的一系列操作,即在进行抽拉步骤(S1)后同时进行固定步骤(S2)及切断步骤(S3),制造101片中空纤维膜片状物100。

分别对于101片中空纤维膜片状物100,测定最长的中空纤维膜102的长度与最短的中空纤维膜102的长度之差(最长的长度-最短的长度)时,其差最大的中空纤维膜片状物100的差为14mm(相对于预定长度,为0.7%)。

<实施例2>

使用图4及图5所示的第2实施方式的制造装置2,制造中空纤维膜片状物100。

纱架台与前段的驱动辊12间的中空纤维膜102受到的张力为2.45~4.9N;存在于后段的驱动辊12至第1夹送辊对16间的中空纤维膜102的长度,相对于后段的驱动辊12至第1夹送辊对16间的纤维通道的最短距离,长出100mm以上,后段的驱动辊12与第1夹送辊对16间的中空纤维膜102几乎不受张力,除此以外,与实施例1的条件相同。

上述的第2实施方式的制造方法,即反复进行以下的一系列操作,即在进行抽拉步骤(S1)后同时进行固定步骤(S2)及切断步骤(S3),制造101片中空纤维膜片状物100。

分别对于101片中空纤维膜片状物100,测定最长的中空纤维膜102的长度与最短的中空纤维膜102的长度之差(最长的长度-最短的长度)时,其差最大的中空纤维膜片状物100中的差为5mm(相对于预定长度,为0.25%)。

存在于后段的驱动辊12至第1夹送辊对16间的中空纤维膜102的长度,相对于后段的驱动辊12至第1夹送辊对16间的纤维通道的最短距离,刚刚制造出第1片后为100mm,刚刚制造出第101片后为600mm。

<实施例3>

使用图6及图7所示的第3实施方式的制造装置3,制造中空纤维膜片状物100。

作为中空纤维膜102,使用与第1实施方式相同的。

将卷有中空纤维膜102的筒管10a设置在具备有6锤纱架的纱架台。

从纱架台卷出的6根中空纤维膜102,通过导辊14以间隔3.2mm排列后,与可动辊26接触。

在抽拉步骤(S1)前,通过可动辊26压低架设在2根导辊14间的中空纤维膜102,由此从中空纤维膜供给部10拉出多根中空纤维膜102,存在于导辊14间的中空纤维膜102的长度,相对于可动辊26前后的导辊14间的距离,长出2500mm。

作为第1夹送辊对16及第2夹送辊对18,使用与第1实施方式相同的。

中空纤维膜片状物100的目标长度(预定长度)设定为2000mm。

上述的第3实施方式的制造方法,即反复进行以下的一系列操作,即在抽拉步骤(S1)后同时进行固定步骤(S2)、切断步骤(S3)及拉出步骤(S4),制造101片中空纤维膜片状物100。

分别对于101片中空纤维膜片状物100,测定最长的中空纤维膜102的长度与最短的中空纤维膜102的长度之差(最长的长度-最短的长度)时,其差最大的中空纤维膜片状物100中的差为8mm(相对于预定长度,为0.4%)。

存在于导辊14间的中空纤维膜102的长度,相对于可动辊26前后的导辊14间的距离,在刚刚制造出第1片后和刚刚制造出第101片后没有变化。

工业可利用性

通过本发明的制造方法得到的中空纤维膜片状物,可用作无菌水、饮用水、高纯水的制造、空气净化、污水处理等所使用的中空纤维膜组件的部件。

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