纺纱法中，纱线经过容纳穿孔的旋转心轴的真空腔 室传送。空气经心轴的内腔吸入，此时纱线穿过心轴穿孔行进并存在，从而沿心轴穿孔拖曳 松弛丝体。心轴的快速旋转将松弛纤维围绕纱线梳理。通过如上所述的纺纱装置，松弛端 部24或环结26优选平均足够长，以延伸到或超过沿心轴32行进的相邻复合纱线22的连 续丝体28,使得一条复合纱线22的松弛端部24或环结26将甚至与已类似地移动的一条相 邻复合纱线22的那些松弛端部24或环结26重叠或相交。
[0045] 可选的是，复合纱线22的数量和自由端部24或环结26最初从连续丝体28突出的 程度可形成为使得自由端部24或环结26至少跨越相邻的复合纱线22之间的中心距的一 半。在这种情况下，相邻的复合纱线22的自由端部24或环结26在复合纱线22安置在心 轴32上时彼此触及并相交，且可移除缠绕装置36。如果不打算使用缠绕装置36,则复合纱 线22优选选择或规定为其中足够大的一部分缠绕丝体24、26有些松散，使得缠绕丝体24、 26将趋于填充相邻的复合纱线22之间的空间，即使它们在经过经纱丝体模具34传送时被 暂时压缩，以提供与来自相邻的纱线的缠绕丝体24、26的较大数量的相交，且有助于保持 相邻的复合纱线22围绕心轴32均匀隔开。合适的复合纱线22包括例如雪尼尔纱线、空气 包覆纱线以及空气织构化纱线。在雪尼尔纱线中，例如，扭曲的芯部提供连续的丝体28且 绒毛提供松弛端部24。特别是在雪尼尔纱线中，绒毛有利地被偏压以从芯部向外突出，且因 此围绕心轴的圆周延伸，不过一些绒毛最初还远离心轴32突出直到被拉回到平滑模具40 或涂覆头42(这两者将在下文描述）中待由膜壁占据的区域内。
[0046] 例如，对于用于制造 I. 9mm外径的增强中空纤维膜的I. 25mm外径心轴32而言，笼 架结构12可具有I. 5mm的所需外径。笼架结构12的外周长为约5mm。在不使用缠绕装置 36的情况下，可将具有长度为约4mm且直径为15至20微米的绒毛丝体24的三条雪尼尔纱 线22布置在心轴32上，其中绒毛丝体彼此重叠。经纱丝体模具34可构造成用以依序将雪 尼尔纱线22施加到心轴32使得绒毛丝体（松弛端部24)彼此重叠。可选的是，通过空气 射流可使松弛端部24或环结26变皱，以促进与来自相邻的复合纱线22的重叠或相交的松 弛端部24或环结26的缠结。
[0047] 沿着心轴32向下，设有可选的丝体结合装置38。丝体缠结（例如一条复合纱线 22的松弛端部24或环结26与另一条复合纱线的松弛端部24或环结26的缠结）可足以使 笼架结构12稳定。然而，也可以通过在它们相交处的接触点加热、施加 UV光等而将一部分 或全部丝体24、26、28彼此结合。例如，可施加热量以软化双成分丝体的外皮部分。双成分 丝体例如可从具有熔点> 250° C的聚酯芯部（PET)和由熔点范围在110-180° C之间的 共聚物制成的外皮的FIT纤维获得。备选的是，如果粘稠物溶剂具有软化丝体聚合物或涂 层并促进结合的能力，则可在施加膜粘稠物期间执行该结合步骤。
[0048] 笼架组件12可选地经过平滑模具40传送以施加压力，同时聚合物仍是柔软的以 促进结合。模具40也可用于将笼架12的外径调节至其所需尺寸或者将可从笼架12过度 突出的任何丝体拉回到所需外径。可吹送热空气通过平滑模具40或平滑模具40的上游， 以有助于在不存在上游加热结合步骤的情况下使丝体调定为笼架12的所需外径。
[0049] 沿心轴32向下，在笼架结构进入粘稠物涂覆头或喷丝头42之前存在可选的冷却 步骤（未示出）。在涂覆头42中，将液态膜粘稠物44施加到纱线22。可选的是，通过喷射 足够的聚合物粘稠物44以填充心轴32与涂覆头42圆顶（最小内侧）直径之间的间隙而 使纱线22在涂覆头42中充分浸渍有膜粘稠物44。心轴32的直径在涂覆头42的区域中可 减小，以进一步有助于使聚合物粘稠物44充分浸入丝体增强结构12,使得不会有丝体暴露 于中空纤维内腔。
[0050] 心轴32可刚好在所形成的增强中空纤维离开涂覆头44时终止。经心轴32的孔 吸入的气体可防止纤维塌陷。备选的是，可经心轴32喷射孔流体46以控制内表面附近的 聚合物截面的不对称。通常，孔流体44是对于膜聚合物的溶剂和非溶剂的混合物。
[0051] 以下膜形成步骤类似于用于制造非增强或编织物涂覆的中空纤维的步骤。这些步 骤根据聚合物凝固法（NIPS或TIPS)以及所需的膜特性而变化。现有技术中已广泛地描述 了这些条件，而这些条件通常包括通过气隙、凝固、冲洗、后处理（例如，氯化）、浸渍（例如， 使用甘油）、成束和干燥的初始膜形成步骤。在图3中，这些步骤示意性地表示为发生在膜 形成区域48内，但也可使用各种单独的设备构件。这些装置可以全部是内置的，或者它们 可通过将中空纤维收纳到它们之间的绕线筒或卷线器上予以分离。该方法的总体速度或纺 纱速率受第一装置在涂覆头42之后收纳中空纤维膜的速度控制。涂布或移动缠绕丝体20 的上游装置如纺纱机36被控制成以适合纺纱速率的速度操作且可机械或电性地联接到第 一收纳装置或其控制器上。成品的中空纤维膜通常卷绕在卷筒50上以便转移到模块制造 区域。
[0052] 参看图4,建立笼架B的方法在一些方面类似于上述建立笼架A的方法（通过使用 相同的参考标号表示），但至少在缠绕丝体20源方面不同。下面将描述不同的特征。
[0053] 经纱纱线52可以是具有连续丝体、优选例如如上所述的双成分丝体的常规纱线。 大致连续的缠绕丝体54使用围绕心轴32旋转的一个或更多个旋转纱架56 (如图4中所 示）或通过其中绕线筒轴线如在用以制造笼架D且在图6中示出的方法中所述那样与心轴 32 -致的缠绕纺纱机器来施加。
[0054] 当使用旋转纱架56时，缠绕丝体绕线筒58安装在围绕针状物旋转而不与其接触 且始终位于同一方向上的轮上。每个缠绕绕线筒58都配备有张力控制装置。可采用沿交 替方向旋转的一个或更多个纱架56(图4中示出了两个）。缠绕丝体节距（pitch)通过下 式1与竖直速率和卷绕速度相关，其中P是节距（mm)，表示与一整圈相对应的竖直距离，V 是竖直速率（m/min)，以及W是卷绕速度（rpm)。
[0055]
【主权项】
1. 一种制造增强中空纤维膜的方法，包括以下步骤： a) 提供移动的纤维芯部； b) 围绕所述芯部的外侧形成增强结构； c) 使用液态膜粘稠物涂覆所述增强结构； d) 处理所述液态膜粘稠物以形成固态膜，其中所述多条纱线至少部分地嵌埋在所述 固态膜中；以及 e) 溶解所述芯部。
2. -种制造中空纤维膜的方法，包括以下步骤： a) 使中空纤维膜经过中空心轴传送； b) 在所述心轴上形成丝体的布置，同时从所述心轴拉动所述丝体的布置的一端；以及 c) 使所述丝体彼此结合或与所述中空纤维结合。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤（b)包括以下步骤： i) 将第一丝体围绕心轴缠绕，同时从所述心轴拉动所述第一丝体的一端；以及 ii) 将第二丝体围绕所述心轴缠绕并缠绕在所述第一丝体上，同时从所述心轴拉动所 述第二丝体的一端。
4. 根据权利要求2或权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括在所述丝 体和所述中空纤维上涂覆膜粘稠物的步骤。
5. 根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述中空纤维无孔隙但可溶解或可部分 溶解。
【专利摘要】本申请涉及非编织、织物增强的中空纤维膜。本发明描述了各种制造增强膜的方法、用于制造膜的装置以及所得到的膜。这些方法通常提供增强结构，该增强结构包括围绕膜的圆周延伸的丝体，但这些丝体并非编织或纺织结构的一部分。一些增强结构还包括纵向丝体。这些方法和装置可用于与膜形成步骤一致地制造支承结构，并且还允许产生具有0.5或更大的内、外径比例的增强膜。
【IPC分类】B01D69-02, B01D69-08
【公开号】CN104607053
【申请号】CN201410810041
【发明人】P.科特, S.K.彼得森
【申请人】Bl 科技公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2010年6月25日
【公告号】CN102665878A, CN102665878B, EP2448658A1, EP2448658A4, EP2448658B1, US9061250, US20120097604, WO2010148517A1