(57)【要約】  中空糸の延伸時に、中空糸と延伸ローラーとの間のスリップを防止することにより、均質な中空糸膜を作ることができる多孔質中空糸膜製造装置及び方法を提供する。  中空糸を熱処理する熱処理部１０と、熱処理された中空糸を冷延伸する冷延伸部２０とを備える多孔質中空糸膜製造装置であって、冷延伸部１０は、複数本のフィードローラー２１と、この複数本のフィードローラー２１よりも中空糸の搬送方向下流側に配置された複数本のテークアップローラー２２とを有する冷延伸ローラーを備え、複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラー２１ｃの外周面の摩擦係数が、それ以外のフィードローラー２１ｂの外周面の摩擦係数よりも高く、かつ複数本のテークアップローラーの内、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラー２２ｃ以外のテークアップローラー２２ｂの外周面の摩擦係数よりも高い。
2013146795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空糸を熱処理する熱処理部と、
熱処理された中空糸を冷延伸する冷延伸部とを備える多孔質中空糸膜製造装置であって、
前記冷延伸部は、複数本のフィードローラーと、この複数本のフィードローラーよりも中空糸の搬送方向下流側に配置された複数本のテークアップローラーとを有する冷延伸ローラーを備え、
前記複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラーの外周面の摩擦係数が、それ以外のフィードローラーの外周面の摩擦係数よりも高く、かつ前記複数本のテークアップローラーの内、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラー以外のテークアップローラーの外周面の摩擦係数よりも高い、多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項２】
前記複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラーの外周面の摩擦係数が、前記複数本のテークアップローラーの内、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラーの外周面の摩擦係数よりも高い、請求項１に記載の多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項３】
前記中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラーの外表面は、金属メッキされている、請求項１又は２に記載の多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項４】
前記中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラーの外表面は、ゴムで構成されている、請求項１乃至３の何れか１項に記載の多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項５】
中空糸を熱処理する熱処理部と、
熱処理された中空糸を冷延伸する冷延伸部とを備える多孔質中空糸膜製造装置であって、
前記冷延伸部は、複数本のフィードローラーと、この複数本のフィードローラーよりも中空糸の搬送方向下流側に配置された複数本のテークアップローラーとを有する冷延伸ローラーを備え、
前記複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラーの外周面の摩擦係数が、それ以外のテークアップローラーの外周面の摩擦係数よりも高く、かつ前記複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラー以外のフィードローラーの外周面の摩擦係数よりも高い、多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項６】
前記複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラーの外周面の摩擦係数が、前記複数本のテークアップローラーの内、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラーの外周面の摩擦係数よりも高い、請求項５に記載の多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項７】
前記中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラーの外表面は、金属メッキされている、請求項５又は６に記載の多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項８】
前記中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラーの外表面は、ゴムで構成されている、請求項５乃至７の何れか１項に記載の多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項９】
前記ゴムの最大静止摩擦係数が、０．３５〜０．６である、請求項４又は８に記載の多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項１０】
冷延伸部の下流側に、冷延伸された中空糸を熱延伸する熱延伸部をさらに備える請求項１乃至９の何れか１項に記載の多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項１１】
冷延伸部における冷延伸区間が、２０ｍｍ〜１００ｍｍ以下である、請求項１乃至１０の何れか１項に記載の多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項１２】
中空糸を熱処理する熱処理工程と、
熱処理された中空糸を冷延伸する冷延伸工程とを含む、多孔質中空糸膜の製造方法であって、
前記冷延伸工程では、複数本のフィードローラーと、この複数本のフィードローラーよりも中空糸の搬送方向下流側に配置された複数本のテークアップローラーとを有する冷延伸ローラーとを用いて中空糸を冷延伸するようになっており、
前記複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラーの外周面の摩擦係数が、それ以外のフィードローラーの外周面の摩擦係数よりも高く、かつ前記複数本のテークアップローラーの内、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラー以外のテークアップローラーの外周面の摩擦係数よりも高い、多孔質中空糸膜の製造方法。
【請求項１３】
中空糸を熱処理する熱処理工程と、
熱処理された中空糸を冷延伸する冷延伸工程とを含む、多孔質中空糸膜の製造方法であって、
前記冷延伸工程では、複数本のフィードローラーと、この複数本のフィードローラーよりも中空糸の搬送方向下流側に配置された複数本のテークアップローラーとを有する冷延伸ローラーを用いて中空糸を冷延伸するようになっており、
前記複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラーの外周面の外周面の摩擦係数が、それ以外のテークアップローラーの外周面の摩擦係数よりも高く、かつ前記複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラー以外のフィードローラーの外周面の摩擦係数よりも高い、多孔質中空糸膜の製造方法。
【請求項１４】
さらに、冷延伸工程の後に冷延伸された中空糸を熱延伸する熱延伸工程を備える、請求項１２または１３に記載の多孔質中空糸膜の製造方法。
【請求項１５】
冷延伸工程における冷延伸倍率が、５％〜２００％であることを特徴とする請求項１２乃至１４の何れか１項に記載の多孔質中空糸膜の製造方法。
【請求項１６】
冷延伸工程における冷延伸区間が、２０ｍｍ〜１００ｍｍ以下である、冷延伸温度が０〜６０℃であることを特徴とする請求項１２乃至１５の何れか１項に記載の多孔質中空糸膜の製造方法。
【請求項１７】
冷延伸工程における温度が０〜６０℃であることを特徴とする請求項１２乃至１６の何れか１項に記載の多孔質中空糸膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多孔質中空糸膜製造装置及び製造方法に関し、特に、冷延伸工程に用いる多孔質中空糸膜製造装置及び製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、結晶性ポリオレフィンを溶融紡糸した後、延伸して製造されたポリオレフィン製多孔質中空糸膜は、化学的安定性、強度特性、柔軟性等に優れていることから、上水・下排水の処理、超純水の製造、空気の浄化等の幅広い分野で利用されている。このような多孔質中空糸膜の製造は、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンを溶融紡糸して中空糸を得る紡糸工程と、紡糸工程で得られた中空糸を延伸して多孔質化する延伸工程からなる。延伸工程は、中空糸を連続的に熱処理、冷延伸、熱延伸する工程である。最初に行う熱処理では、中空糸をポリオレフィンの融点よりも低い温度で加熱処理し、結晶構造を制御する。ついで、中空糸を冷延伸してポリオレフィンの結晶構造を緩和させることなく破壊し、中空糸の壁面に多数のミクロクレーズを形成する。そして冷延伸に続いて熱延伸を行い、壁面に形成されたミクロクレーズを拡大し、中空糸の壁面を多孔質化し、多孔質中空糸膜を得る。得られた多孔質中空糸膜には、必要に応じて熱処理を行い、多孔質構造を固定する。【０００３】
延伸工程は、通常、熱処理を行う熱ローラー、冷延伸を行う冷延伸ローラー、熱延伸を行う熱延伸ローラーと加熱炉が連続的に設けられた延伸装置で行われている。この延伸装置のうち冷延伸を行う冷延伸ローラーとしては、複数本のフィードローラーと、これと同数本のテークアップローラーから構成されるものが使用されている。この冷延伸ローラーのうち、複数本のフィードローラーはすべて同じ方向に同じ円周速度で回転し、複数本のテークアップローラーはすべて同じ方向に同じ円周速度で回転する。その際、テークアップローラーの円周速度をフィードローラーの円周速度よりも大きく設定することによって、フィードローラーとテークアップローラーの間で中空糸に張力がかかり、中空糸が延伸されるようになっている。このような延伸工程の、特に冷延伸時においては、中空糸に大きな延伸張力がかかる。そして、外径や膜厚が大きな中空糸を冷延伸するためには、より大きな延伸張力が必要となる。【０００４】
しかしながら、従来用いられていた装置では、外径や膜厚が大きな中空糸を大きな張力で冷延伸しようとすると、冷延伸ローラーの外周面上で中空糸がスリップするという問題があった。一般的に、テークアップローラーは、その上流側にあるフィードローラーよりも円周速度が速くなるように設定されているが、冷延伸ローラーと中空糸との間のスリップの主な原因は、この円周速度差にあると考えられている。そして冷延伸中に中空糸がスリップするのを防止するための装置及び方法としては、例えば特許文献１に記載されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２００４２３号公報
【０００６】
特許文献１では、冷延伸工程におけるフィードローラー又はテークアップローラーの外周面と、中空糸との接触角が７２０度以上となるように構成することにより、中空糸のスリップを防止することとしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載された装置では、中空糸のスリップを十分に防止することができず、結果として中空糸の延伸斑が生じて均質な中空糸膜を作ることができないという問題があった。【０００８】
そこで本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、中空糸の延伸時に、中空糸と延伸ローラーとの間のスリップを防止することにより、均質な中空糸膜を作ることができる多孔質中空糸膜製造装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本発明は、中空糸を熱処理する熱処理部と、熱処理された中空糸を冷延伸する冷延伸部とを備える多孔質中空糸膜製造装置であって、冷延伸部は、複数本のフィードローラーと、この複数本のフィードローラーよりも中空糸の搬送方向下流側に配置された複数本のテークアップローラーとを有する冷延伸ローラーを備え、複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラーの外周面の摩擦係数が、それ以外のフィードローラーの外周面の摩擦係数よりも高く、かつ複数本のテークアップローラーの内、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラー以外のテークアップローラーの外周面の摩擦係数よりも高いことを特徴としている。【００１０】
一般的に、テークアップローラーは、その上流側にあるフィードローラーよりも円周速度が速く設定されているが、このように構成された本発明によれば、複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラーの外周面の摩擦係数が、それ以外のフィードローラーの外周面の摩擦係数よりも高く、かつ複数本のテークアップローラーの内、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラー以外のテークアップローラーの外周面の摩擦係数よりも高くすることによって、円周速度差が生じる箇所においてフィードローラー及びテークアップローラーによる中空糸の保持力を向上させることができる。これにより、円周速度差が生じる箇所において冷延伸ローラーと中空糸との間でスリップが生じるのを防止することができる。【００１１】
また、本発明において、好ましくは、複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラーの外周面の摩擦係数が、複数本のテークアップローラーの内、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラーの外周面の摩擦係数よりも高い。【００１２】
このように構成された本発明によれば、円周速度差が生じる箇所においてフィードローラー及びテークアップローラーによる中空糸の保持力をさらに向上させることができる。【００１３】
この場合において、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラーの外表面は、金属メッキされており、また、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラーの外表面は、ゴムで構成されていることが好ましい。【００１４】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、中空糸を熱処理する熱処理部と、熱処理された中空糸を冷延伸する冷延伸部とを備える多孔質中空糸膜製造装置であって、冷延伸部は、複数本のフィードローラーと、この複数本のフィードローラーよりも中空糸の搬送方向下流側に配置された複数本のテークアップローラーとを有する冷延伸ローラーを備え、複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラーの外周面の摩擦係数が、それ以外のテークアップローラーの外周面の摩擦係数よりも高く、かつ複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラー以外のフィードローラーの外周面の摩擦係数よりも高いことを特徴としている。【００１５】
このように構成された本発明によっても、円周速度差が生じる箇所においてフィードローラー及びテークアップローラーによる中空糸の保持力を向上させることができ、これにより、円周速度差が生じる箇所において冷延伸ローラーと中空糸との間でスリップが生じるのを防止することができる。【００１６】
また、本発明において、好ましくは、複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラーの外周面の摩擦係数が、複数本のテークアップローラーの内、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラーの外周面の摩擦係数よりも高い。【００１７】
このように構成された本発明によれば、円周速度差が生じる箇所においてフィードローラー及びテークアップローラーによる中空糸の保持力をさらに向上させることができる。【００１８】
この場合において、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラーの外表面は、金属メッキされており、また、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラーの外表面は、ゴムで構成されていることが好ましい。【００１９】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、中空糸を熱処理する熱処理工程と、熱処理された中空糸を冷延伸する冷延伸工程とを含む、多孔質中空糸膜の製造方法であって、冷延伸工程では、複数本のフィードローラーと、この複数本のフィードローラーよりも中空糸の搬送方向下流側に配置された複数本のテークアップローラーとを有する冷延伸ローラーとを用いて中空糸を冷延伸するようになっており、複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラーの外周面の摩擦係数が、それ以外のフィードローラーの外周面の摩擦係数よりも高く、かつ複数本のテークアップローラーの内、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラー以外のテークアップローラーの外周面の摩擦係数よりも高いことを特徴としている。【００２０】
また、上述した課題を解決するために、本発明は、中空糸を熱処理する熱処理工程と、熱処理された中空糸を冷延伸する冷延伸工程とを含む、多孔質中空糸膜の製造方法であって、冷延伸工程では、複数本のフィードローラーと、この複数本のフィードローラーよりも中空糸の搬送方向下流側に配置された複数本のテークアップローラーとを有する冷延伸ローラーを用いて中空糸を冷延伸するようになっており、複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラーの外周面の外周面の摩擦係数が、それ以外のテークアップローラーの外周面の摩擦係数よりも高く、かつ複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラー以外のフィードローラーの外周面の摩擦係数よりも高いことを特徴としている。【００２１】
このように構成された本発明によっても、円周速度差が生じる箇所においてフィードローラー又はテークアップローラーによる中空糸の保持力を向上させることができる。これにより、円周速度差が生じる箇所において冷延伸ローラーと中空糸との間でスリップが生じるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００２２】
以上のように本発明によれば、中空糸の延伸時に、中空糸と冷延伸ローラーとの間のスリップを防止することにより、均質な中空糸膜を作ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態による多孔質中空糸膜の製造装置を示す側面図である。
【図２】図１の要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態による多孔質中空糸膜製造装置及び方法について説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施形態による多孔質中空糸膜の製造装置を示す側面図であり、図２は、図１の要部を拡大した図面である。
【００２６】
製造装置は、熱処理部１０と、冷延伸部２０と、熱延伸部３０とを備えている。熱処理部１０、冷延伸部２０、及び熱延伸部３０は、この順番で中空糸１１の搬送方向の上流側から下流側に向かって配列されている。熱処理部１０は７本の熱ローラー１２を備えており、熱ローラー１２よりも上流側に配置されたフィードローラー１３によって熱処理部１０に導入された中空糸１１を、熱ローラー１２の外周面上で加熱しながら、下流側に設けられた冷延伸部２０へ送るようになっている。この熱ローラー１２の直径は５０〜６００ｍｍであり、表面に、例えばクロムメッキ等が施されたステンレス製のローラーによって構成されている。
【００２７】
冷延伸部２０は、８本のフィードローラー２１（２１ａ〜２１ｃ）と、１２本のテークアップローラー２２（２２ａ）を有する冷延伸ローラーから構成されている。この冷延伸ローラーを構成するフィードローラー２１と、テークアップローラー２２は、全て同じ方向、即ち中空糸を下流側に繰り出す方向に能動的に回転するようになっている。また、テークアップローラー２２の円周速度は、フィードローラー２１の円周速度よりも速くなるように設定されている。このテークアップローラー２２とフィードローラー２１との速度差により、８本のフィードローラーの内、最下流にあるフィードローラー２１ｃと、１２本のテークアップローラーの内、最上流にあるテークアップローラー２１ａとの間の区間Ｌにおいて中空糸１１に張力がかかる（図２参照）。そして中空糸１１は、この区間Ｌで冷延伸されるようになっている。
【００２８】
冷延伸部２０の８本のフィードローラー２１のうち、上流側に設けられた４本のフィードローラーは第１フィードローラー２１ａであり、その内部に冷却水を流通させ、中空糸１１を冷却しながら下流側に繰り出すようになっている。第１フィードローラー２１ａの直径は５０〜６００ｍｍである。一方で、下流側に設けられた４本のフィードローラーは第２フィードローラー２１ｂ、２１ｃであり、０〜６０℃に保たれていて、第１フィードローラー２１ａで冷却された中空糸１１の温度を維持し、または、さらに冷却しながら下流側へと繰り出すようになっている。第２フィードローラー２１ｂ、２１ｃの直径は、２０〜２００ｍｍである。また、冷延伸部２０の８本のフィードローラー２１の内、最下流にあるフィードローラー２１ｃを除く７本のフィードローラーは、その外周面がステンレス製材料で構成されている。
【００２９】
一方で、冷延伸部２０の８本のフィードローラーのうち、最下流にあるフィードローラー２１ｃは、その外周面が、最下流にあるフィードローラー２１ｃを除く７本のフィードローラーを構成するステンレス製材料よりも摩擦係数が高い材料が用いられる。
【００３０】
このような、摩擦係数が高い材料としては、ウレタンゴムやシリコンゴムなどのゴムロールがあり、特にショアＡ硬度が７０以上のゴムロールを用いると耐久性の面でも好ましい。
【００３１】
また、１２本のテークアップローラー２２のうち、上流側に設けられた４本のテークアップローラーは、直径２０〜２００ｍｍの第１テークアップローラー２２ｂ、２２ｃであり、下流側に設けられた８本のテークアップローラーは、直径５０〜６００ｍｍの第２テークアップローラー２２ａである。これらのテークアップローラー２２は、冷延伸区間Ｌで冷延伸された中空糸１１を熱延伸部３０へと繰り出すようになっている。そして１２本のテークアップローラーのうち、最上流にあるテークアップローラー２２ａを除く１１本のテークアップローラーは、その外周面がステンレス製材料で構成されている。この場合、中空糸膜の搬送方向最下流にあるフィードローラー２１の外周面の摩擦係数は、最上流にあるテークアップローラー２２ａを除く１１本のテークアップローラーの外周面の摩擦係数よりも高くなる。
【００３２】
一方で１２本のテークアップローラーのうち、最上流にあるテークアップローラー２２ｃは、その外周面をゴムで構成することが好ましく、これにより、ステンレス等の金属材料よりも摩擦係数を容易に高めることができる。当該ゴムの最大静止摩擦係数は、適宜定められるが、スリップ防止の観点から０．３５〜０．６であることが好ましい。このようなゴム材料としてはウレタンゴムやシリコンゴムなどのゴム材料が例示できる。ただし、本発明によれば、中空糸膜の搬送方向最下流にあるフィードローラー２１ｃの外周面の摩擦係数が、他のローラー（フィードローラー及びテークアップローラー）の外周面の摩擦係数よりも高ければ足りるので、テークアップローラー２２ｃとして、上述したクロムメッキが施されたステンレス製材料のローラーを用いてもよい。
【００３３】
このような製造装置を使用して、高配向結晶性ポリオレフィンの中空糸１１から多孔質中空糸膜を製造する場合には、まず、ポリオレフィンの中空糸１１をフィードローラー１３で熱ローラー１２へと導入する。中空糸１１は７本の熱ローラー１２上を進行しながら加熱され、ポリオレフィンの結晶構造が制御される。この際の熱ローラーの温度、すなわち熱処理温度は、ポリオレフィンの種類によっても異なるが、ポリオレフィンの融点より低い温度であり、通常９０〜１５０℃である。ポリオレフィンとしてポリエチレンが使用される場合には熱処理温度を９０〜１２５℃とし、ポリプロピレンが使用される場合には熱処理温度を１２０〜１５０℃とすることが好ましい。また、中空糸１１が熱処理工程において熱処理される時間、すなわち滞在時間は通常５秒以上である。
【００３４】
熱処理部１０で結晶構造が制御された中空糸１１は、冷延伸ローラーへと送られ、まず、第１フィードローラー２１ａ上を進行しながら冷却される。この際、第１フィードローラー２１ａ中を流通する冷却水の温度を０〜６０℃程度に制御することにより、熱処理された中空糸１１を効果的に冷却できる。冷却された中空糸１１は、次いで、第２フィードローラー２１ｂ、２１ｃ上を進行し、第２フィードローラー２１ｃと第１テークアップローラー２２ｃの間の周速度の差によって冷延伸区間Ｌで冷延伸される。
【００３５】
そして第２フィードローラー２１ｃ、及び第１テークアップローラー２２ｃは、その外周面が比較的摩擦力の高いゴム材料で形成されているので、両者の間の周速度の差に曝されたとしてもローラーの外周面においてスリップすることなく下流側に搬送される。その結果、冷延伸区間Ｌで中空糸１１に大きな張力がかかった場合にも、ローラーの外周面上で中空糸１１がスリップすることがなく、中空糸１１を均質に延伸することができ、未延伸部分が生じることによる延伸むらや、糸切れを起こりにくくすることができる。また、このように冷延伸部２０で中空糸１１をしっかりと保持することによって、中空糸１１にかかる張力が熱処理部１０にまで遡って伝わることがなく、熱処理部１０にある中空糸１１に張力がかかることにより起こる中空糸１１の細化がおこらない。特に、冷延伸時に大きな張力を必要とする、断面積が０．０６ｍｍ2以上の膜厚や外径が大きな中空糸１１を延伸する場合であっても、ローラーの外周面上で中空糸１１がスリップすることがなく、均質な多孔質中空糸膜とすることができる。
【００３６】
また、冷延伸区間Ｌの前後の第２フィードローラー２１ｃと第１テークアップローラー２２ｃの外径を小さくすることによって、中空糸１１の延伸点を固定でき、延伸むらを低減することができる。この第２フィードローラー２１ｃと第１テークアップローラー２２ｃの外径を２０ｍｍ〜１５０ｍｍとすることが好ましい。第２フィードローラー２１ｃと第１テークアップローラー２２ｃの外径を２０ｍｍ未満とすると、これらのローラーの強度が不十分となる場合がある。
【００３７】
冷延伸区間Ｌの距離は任意に設定することができるが、距離が短い方が延伸点を固定でき、延伸むらの発生を抑制でき、均一に延伸できるため好ましい。具体的には、冷延伸区間Ｌの距離は、１００ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは９０ｍｍ以下である。しかしながら、冷延伸区間Ｌの距離が１０ｍｍ未満となると、十分な数及び直径を有するテークアップローラー２２及びフィードローラーを配置することができなくなるので、冷延伸区間Ｌの距離は１０ｍｍ以上であることが好ましく、より好ましくは２０ｍｍ以上である。また、テークアップローラー２２の円周速度とフィードローラー１１の円周速度との比率を変化させることによって、冷延伸倍率を任意に設定できる。冷延伸倍率には制限はないが、高すぎると結晶部の変形が生じ、孔形成が不十分となったり、冷延伸部での糸切れが生じ易くなったりすることから、通常５℃〜２００％、より好ましくは５０℃〜１５０％である。また、中空糸の冷延伸温度は、通常０℃〜６０℃、より好ましくは２０℃〜５０℃である。この温度範囲で冷延伸することによって、ポリオレフィンの結晶構造を緩和させることなく破壊することができ、その結果、熱延伸工程で、均質な多孔質中空糸膜を生成させることができる。冷延伸工程に引き続いて行われる熱延伸工程は、通常９０℃以上の温度に加熱された加熱炉にて、中空糸１１を加熱しながら延伸倍率１００℃〜１０００％程度で行われる。
【００３８】
このような多孔質中空糸膜の製造装置を使用すると、冷延伸ローラーの外周面と中空糸１１との摩擦が大きいため、中空糸１１をしっかりと保持することができる。その結果、冷延伸区間Ｌで中空糸１１に大きな張力がかかった場合にも、ローラーの外周面上で中空糸１１がスリップすることがなく、中空糸１１を均質に延伸することができ、未延伸部分が生じることによる延伸むらや、糸切れを起こりにくくすることができる。また、冷延伸部２０で中空糸をしっかりと保持することができるため、中空糸１１にかかる張力が熱処理部１０にまで遡って伝わることがなく、中空糸１１の細化がおこらない。特に、断面積が０．０６ｍｍ2以上の膜厚や外径が大きな中空糸を延伸する場合においても、安定して均質な多孔質中空糸膜とすることができる。
【００３９】
尚、上述の実施形態では、冷延伸区間Ｌを挟むように配置された、最下流のフィードローラー、及び最上流のテークアップローラーの両方の外周面をゴム材料で形成することとしたが、本発明によれば、冷延伸区間Ｌを挟むローラーの内の少なくとも一方の外周面をゴム材料で形成すれば中空糸がローラーの外周面でスリップするのを防止することができる。この点は、以下の実施例から理解できる。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明の実施例について詳述する。【００４１】
第一実施例として、最下流にあるフィードローラー、及び最上流にあるテークアップローラーとして、ウレタンゴム（東洋ゴム（株）製、商品名：ユニプレンＫ、ショアＡ高度＝９０）を外周面に貼り付けたゴムロールを用い、他のローラーとしてクロムメッキ鏡面仕上げのロールを用いた。この場合、中空糸は殆どスリップしなかった。そして、延伸工程において中空糸が糸切れしたり、ピンホールが発生したりすることなく、延伸斑が少ない均質な中空糸膜を製造することができた。【００４２】
第二実施例として、最下流にあるフィードローラーとしてゴムロールを用い、他のローラーとしてクロムメッキ鏡面仕上げのロールを用いた。この場合も、中空糸は殆どスリップしなかった。そして、延伸工程において中空糸が糸切れしたり、ピンホールが発生したりすることなく、延伸斑が少ない均質な中空糸膜を製造することができた。【００４３】
比較例として、全てのフィードローラー及び全てのテークアップローラーとしてクロム鏡面仕上げのロールを用いた。この場合、中空糸とローラーの外周面との間の摩擦力が小さく、第一実施例及び第二実施例と比較して糸切れやピンホールの発生率が高く、また延伸斑が大きく均質な中空糸膜を製造することができなかった。
【符号の説明】
【００４４】
１０    熱処理部
１１    中空糸
２０    冷延伸部
２１    フィードローラー
２２    テークアップローラー
３０    熱延伸部
【図１】
2013146795.tif 000003
【図２】
2013146795.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成25年8月28日(2013.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空糸を熱処理する熱処理部と、
熱処理された中空糸を冷延伸する冷延伸部とを備える多孔質中空糸膜製造装置であって、
前記冷延伸部は、複数本のフィードローラーと、この複数本のフィードローラーよりも中空糸の搬送方向下流側に配置された複数本のテークアップローラーとを有する冷延伸ローラーを備え、
前記複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラーの外周面の摩擦係数が、それ以外のフィードローラーの外周面の摩擦係数よりも高く、かつ前記複数本のテークアップローラーの内、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラー以外のテークアップローラーの外周面の摩擦係数よりも高い、多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項２】
前記複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラーの外周面の摩擦係数が、前記複数本のテークアップローラーの内、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラーの外周面の摩擦係数よりも高い、請求項１に記載の多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項３】
前記中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラーの外表面は、金属メッキされている、請求項１又は２に記載の多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項４】
前記中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラーの外表面は、ゴムで構成されている、請求項１乃至３の何れか１項に記載の多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項５】
中空糸を熱処理する熱処理部と、
熱処理された中空糸を冷延伸する冷延伸部とを備える多孔質中空糸膜製造装置であって、
前記冷延伸部は、複数本のフィードローラーと、この複数本のフィードローラーよりも中空糸の搬送方向下流側に配置された複数本のテークアップローラーとを有する冷延伸ローラーを備え、
前記複数本のテークアップローラーの内、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラーの外周面の摩擦係数が、それ以外のテークアップローラーの外周面の摩擦係数よりも高く、かつ前記複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラー以外のフィードローラーの外周面の摩擦係数よりも高い、多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項６】
前記複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラーの外周面の摩擦係数が、前記複数本のテークアップローラーの内、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラーの外周面の摩擦係数よりも高い、請求項５に記載の多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項７】
前記中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラーの外表面は、金属メッキされている、請求項５又は６に記載の多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項８】
前記中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラーの外表面は、ゴムで構成されている、請求項５乃至７の何れか１項に記載の多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項９】
前記ゴムの最大静止摩擦係数が、０．３５〜０．６である、請求項４又は８に記載の多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項１０】
冷延伸部の下流側に、冷延伸された中空糸を熱延伸する熱延伸部をさらに備える請求項１乃至９の何れか１項に記載の多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項１１】
冷延伸部における冷延伸区間が、２０ｍｍ〜１００ｍｍ以下である、請求項１乃至１０の何れか１項に記載の多孔質中空糸膜製造装置。
【請求項１２】
中空糸を熱処理する熱処理工程と、
熱処理された中空糸を冷延伸する冷延伸工程とを含む、多孔質中空糸膜の製造方法であって、
前記冷延伸工程では、複数本のフィードローラーと、この複数本のフィードローラーよりも中空糸の搬送方向下流側に配置された複数本のテークアップローラーとを有する冷延伸ローラーとを用いて中空糸を冷延伸するようになっており、
前記複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラーの外周面の摩擦係数が、それ以外のフィードローラーの外周面の摩擦係数よりも高く、かつ前記複数本のテークアップローラーの内、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラー以外のテークアップローラーの外周面の摩擦係数よりも高い、多孔質中空糸膜の製造方法。
【請求項１３】
中空糸を熱処理する熱処理工程と、
熱処理された中空糸を冷延伸する冷延伸工程とを含む、多孔質中空糸膜の製造方法であって、
前記冷延伸工程では、複数本のフィードローラーと、この複数本のフィードローラーよりも中空糸の搬送方向下流側に配置された複数本のテークアップローラーとを有する冷延伸ローラーを用いて中空糸を冷延伸するようになっており、
前記複数本のテークアップローラーの内、中空糸の搬送方向最上流に配置されたテークアップローラーの外周面の外周面の摩擦係数が、それ以外のテークアップローラーの外周面の摩擦係数よりも高く、かつ前記複数本のフィードローラーの内、中空糸の搬送方向最下流に配置されたフィードローラー以外のフィードローラーの外周面の摩擦係数よりも高い、多孔質中空糸膜の製造方法。
【請求項１４】
さらに、冷延伸工程の後に冷延伸された中空糸を熱延伸する熱延伸工程を備える、請求項１２または１３に記載の多孔質中空糸膜の製造方法。
【請求項１５】
冷延伸工程における冷延伸倍率が、５％〜２００％であることを特徴とする請求項１２乃至１４の何れか１項に記載の多孔質中空糸膜の製造方法。
【請求項１６】
冷延伸工程における冷延伸区間が、２０ｍｍ〜１００ｍｍ以下である、冷延伸温度が０〜６０℃であることを特徴とする請求項１２乃至１５の何れか１項に記載の多孔質中空糸膜の製造方法。
【請求項１７】
冷延伸工程における温度が０〜６０℃であることを特徴とする請求項１２乃至１６の何れか１項に記載の多孔質中空糸膜の製造方法。
【国際調査報告】
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