(57)【要約】      （修正有）【課題】中空多孔質体の接続方法を提供すること。【解決手段】複数の中空多孔質体１を接続する際、接続する中空多孔質体１の双方の中空部に芯材の両端を挿入し、中空糸膜支持体の接続をおこなう。さらに、複数の中空多孔質体１を接続する際、中空多孔質体１と芯材３を摩擦力、融着、接着、アンカー効果の単独あるいは複数の組み合わせで固定することで、また、当該接続前にあらかじめ、通電によって加熱された加熱線によって、中空多孔質体１または芯材３を切断加工すると同時に、切断面を融解させ一体加工することで、中空糸膜支持体の接続をおこなう。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の中空多孔質体を接続する際、接続する中空多孔質体の双方の中空部に芯材の両端を挿入し、中空多孔質体と芯材を固定することを特徴とする中空多孔質体の接続方法。
【請求項２】
中空多孔質体と芯材を摩擦力、融着、接着、アンカー効果の単独あるいは複数の組み合わせによって固定する請求項１記載の中空多孔質体の接続方法。
【請求項３】
中空部に芯材を挿入した中空多孔質体の挿入部外周に糸を巻きつけ、中空多孔質体の径変化を生じさせて、中空多孔質体と芯材を固定する請求項１乃至２のいずれかに記載の中空多孔質体の接続方法。
【請求項４】
中空部に芯材を挿入した中空多孔質体の挿入部外周より、超音波によって中空多孔質体と芯材を融着させ固定する請求項１乃至３のいずれかに記載の中空多孔質体の接続方法。
【請求項５】
中空多孔質体の接続前にあらかじめ、通電によって加熱された加熱線によって中空多孔質体または芯材を切断すると同時に、切断面を融解させ一体加工することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の中空多孔質体の接続方法。
【請求項６】
中空多孔質体が中空糸膜または中空糸膜用支持体である請求項１乃至５のいずれかに記載の中空多孔質体の接続方法。
【請求項７】
中空糸膜用支持体が中空状の組紐または編み紐である請求項６に記載の中空多孔質体の接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空多孔質体の接続方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境汚染に対する関心の高まりと各種規制の強化により、分離を完全に行うことができ、かつコンパクトな濾過膜を用いた膜法による水処理が注目を集めている。こうした濾過膜を水処理に使用する時、高い機械物性も必要である。そこで、耐圧、引張り強度等に優れた多孔質の濾過膜を製造する方法として、中空丸打ちの組紐を中空糸膜支持体として用いたひも状多孔質膜の製造方法（特許文献１、２、３参照）が提案されている。
【０００３】
こうした中空糸状の膜（中空糸膜）の基本形状は、環状ノズルの外周より製膜原液を紡出させ、環状ノズルの中心穴より中空糸膜支持体を供給、外周へ製膜原液を塗布し、凝固させることで得られる。適切な長さの中空糸膜を得るためには、この工程は連続して行う必要があり、さらに、支持体同士を接続して連続供給を行うこととなる。ここで、中空糸膜支持体の接続が適切に行われず、接続強度不足、および接続部の大径化などが生じたときは、中空糸膜支持体の当該接続部のこれらの障害により、外径が規制された環状ノズルの中心穴に、中空糸膜支持体が詰まったり、ひっかかったりして、本工程安定性の低下を引き起こす可能性が考えられる。しかしながら、これまでに紐体の接続方法は知られていたものの、内部に中空部を有したような紐体（中空多孔質体）の接続方法についてはなんら特定の技術が提案されていなかった。
【０００４】
紐体の接合方法としては、接続する双方の繊維を引き揃えて重ね、ニードル刺通によって交絡させる方法（特許文献４参照）が提案されている。しかしながら、本従来技術の中空多孔質体への適用を考えると、中空多孔質体が組紐や編み紐の場合、繊維束が組や編みの処理が行われているため、そのままの形態ではニードル刺通による交絡の効果が得難く、組紐では分繊が必要になり、編み紐では分繊すると中空の紐形態が維持できなくなる可能性がある。また、接続のために別の繊維束を追加してニードル刺通を行った場合、接続部の大径化による製造工程通過性不良が起こり、十分な交絡が得られないことにより接続強度不足がおこり、さらには切断端部が毛羽立ち、製膜原液塗布後に大径化する可能性もある。
【０００５】
また、紐体を接着剤を用いて接続する方法（特許文献５、６参照）が提案されている。文献５では、接続強度は接着剤に依存することになる。ここで、本技術の中空糸支持体への適用を考えると、切断部の接続面積が小さいものとなり、所望の強度発現が困難となる可能性がある。
【０００６】
さらに、文献６においても、組紐が芯ゴム入りのため中空状の構造体ではない。更に端部は紐状物をオーバーラップさせるため、大径化の可能性がある。また、接続は接着剤のため、上述同様の問題が生じる可能性もある。
【特許文献１】特開昭５２−８１０７６号公報
【特許文献２】特開平５−７７４６号公報
【特許文献３】国際公開第０４／４３５７９号パンフレット
【特許文献４】特開昭６２−２４３８３６号公報
【特許文献５】特許第２９３６０９２号公報
【特許文献６】特開２０００−２４８４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、中空多孔質体を接続する際に発生する接続強度不足、および接続部の大径化などの問題点を改善し、さらに、これらの問題点に起因する中空糸膜製造時における製造工程安定性の低下を改善し、安定した中空糸膜の製造、加工を可能にするような、中空多孔質体の接続方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための本発明は、複数の中空多孔質体を接続する際、接続する中空多孔質体の双方の中空部に芯材の両端を挿入し、中空多孔質体と芯材を固定することを特徴とする中空多孔質体の接続方法であり、中空多孔質体と芯材を摩擦力、融着、接着、アンカー効果の単独あるいは複数の組み合わせで固定することが好ましい。
【０００９】
また、中空部に芯材を挿入した中空多孔質体の挿入部外周に糸を巻きつけ、中空多孔質体の径変化を生じさせて中空多孔質体と芯材を固定することが好ましく、中空部に芯材を挿入した中空多孔質体の挿入部外周より、超音波によって中空多孔質体と芯材を融着させ固定することも好ましい。
【００１０】
また、中空多孔質体の接続前にあらかじめ、通電によって加熱された加熱線によって、中空多孔質体または芯材を切断加工すると同時に、切断面を融解させ一体加工することも好ましい。
【００１１】
また、中空多孔質体が中空糸膜及び中空糸膜用支持体であることが好ましく、中空糸膜用支持体が中空状の組紐および編み紐であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
複数の中空多孔質体を接続する際、接続する中空多孔質体の双方の中空部に芯材の両端を挿入し、中空多孔質体と芯材を固定することで、中空糸膜支持体の接続強度不足、および接続部の大径化などの問題点が改善され、中空糸膜の安定的な製造、加工が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
本発明では、複数の中空多孔質体を接続する際、接続する中空多孔質体の双方の中空部に芯材の両端を挿入し、中空多孔質体と芯材を固定することで中空多孔質体を接続する。      
【００１４】
本発明でいう中空多孔質体とは、その外観が中空多孔質体の長手方向の中心軸線に直角な断面で見た際、最外径が概略円形状であり、内部に長手方向に連続した空間（以下中空部と呼ぶ）を1つ以上有し、壁面には外周と中空部を結ぶ連通孔を有する構造であれば、どのようなものでもよい。例えば、中空の組紐や編み紐、中空糸膜が挙げられ、特に中空糸膜の支持体に用いられる組紐や編み紐には好適に使用される。また、中空多孔質体の最外径は特に限定されるものではないが、おおよそ１ｍｍから５ｍｍ程度の大きさが本発明の方法には好適に使用される。
【００１５】
中空多孔質体に使用される材質は、合成繊維や分離膜等に使用されるものであれば特に限定されることは無く、例えばポリエチレンテレフタレート、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ＰＶＣ、ポリスルホン、ポリアクリロニトリル、セルロースアセテート、ポリフッ化ビニリデン等の単独あるいは複数の組み合わせが挙げられる。
【００１６】
本発明でいう芯材とは、中空多孔質体の中空部に挿入可能であればどのようなものを用いても良く、接続する強度、中空多孔質体の材質や接続条件によって、適宜選定すればよい。例えば、挿入性を向上させるため、組み、編み、撚り、収束剤といった既存の手段で収束させた複数の繊維や単糸あるいは、ストランド状物、または、それらの表面を粗くしたり、カエリ、突起等のアンカー部を設けるような表面改良した形状や強度接続を相互に分担させる複合部材、芯材の挿入箇所を金属探知機で検出可能とする被覆電線のような金属複合材料や金属粉末含有材料、磁力検出可能な磁性体混入複合材が挙げられる。
【００１７】
芯材は中空多孔質体を接続するために中空多孔質体の中空部へ挿入する。その挿入長や外観形状は上述同様、接続する強度、中空多孔質体の材質や接続条件によって、適宜選定すればよい。挿入後は、中空多孔質体の双方の接続端面を突き合わせて、芯材が外部から見えなくなるようにしてもよいし、接続端面を離して芯材が外部から見える形としてもよい。芯材は中空多孔質体に挿入して接続処理を行った後に、外径が工程通過に支障をきたすような大きさにならないようにすることが必要である。
【００１８】
また、接続前の中空部の長手方向中心軸線に直角な断面積を、芯材の長手方向中心軸線に直角な断面積が占める割合は、所望する接続強度によって、材質や断面積比率を適宜選定してやればよい。例えば、超音波を用いた接続の場合、接続部に必要な引張り強度や芯材の強度にもよるが概ね２５％以上が好ましい。芯材の外径がほぼ均一で２５％未満の場合、中空部と芯材の隙間が大きくなり、十分な接合強度発現が得がたくなる可能性があることや、芯材の引張り強度不足が懸念される可能性がある。また、芯材の外径が長手方向中心軸線に直角な断面で変化している場合、接続強度は発現できるものの、断面積の小さい部分で芯材の引張強度不足となる可能性がある。
【００１９】
１００％を超えた場合、つまり芯材の外径が中空多孔質体の中空部外径より大きく、芯材挿入時に中空多孔質体が変形して広がった場合でも、芯材を熱等により溶融させ、中空多孔質体の連通孔部などの空隙に充填させる等して、最終的に接続処理が完了した時点で所望の外径以内に収めることが可能であれば十分使用可能となる。
【００２０】
本発明では、複数の中空多孔質体を接続するために、接続する中空多孔質体の双方の中空部に芯材の両端を挿入させた時、中空多孔質体と芯材は、摩擦力、融着、接着、アンカー効果の単独あるいは複数の組み合わせによって固定されることが好ましい。
中空多孔質体と芯材を固定するとは、中空多孔質体の接続部の外径が工程通過性に影響を与えない大きさとし、中空多孔質体の中空部に挿入した芯材が抜けないようにすることであって、芯材が挿入され固定されれば、どのような方法で固定してもよい。接続強度は中空多孔質体と芯材との接続に寄与する接触部分が多いほど接続強度が向上することとなる。よって、高い接続強度が必要な場合、接続に寄与する部位としての挿入長を伸ばすことで達成可能となる。
【００２１】
本発明でいう摩擦力とは、中空多孔質体と芯材の接触部に生じ、芯材が中空部から抜けないようにする抗力をいう。接続強度の向上として、面圧力と接触面積の増加や、接触面の摩擦係数を大きくする等の手段がある。これらの摩擦力による接続強度の向上が可能であれば、どのような方法を用いてもよい。
【００２２】
中空多孔質体と芯材間の摩擦力を利用する固定の一例として、スプライサ等を用いた方法を図１を用いて説明する。図１は、中空多孔質体の接続部を示す模式半断面図である。中央あたりの波線より右側が断面図である。
【００２３】
芯材３を挿入した中空多孔質体１の外周部に、繊維束２を中空多孔質体１の外周が小さくなるよう張力をかけて巻き付けることで中空多孔質体を変形させ、中空部内面と芯材外表面の接触部の増加と共に芯材への面圧を向上させている。こうした場合、芯材の外周が高い摩擦力を有するものがよく、例えば収束剤を付けた組紐は中空部への挿入性も向上し、好適に使用される。また、摩擦力単独以外にも融着や接着、芯材をアンカー効果発現形状にするなどの併用も好ましい。
【００２４】
摩擦力を向上するために中空多孔質体を変形させる繊維束を巻きつける量やピッチ、長さ、材質等は、必要とする接続強度や、通過する工程の諸条件を考慮して適宜選定すればよい。また、巻きつける繊維束は、巻き付けることによって接続が可能であればどのような材質、形状の物を用いてもよい。巻き付け後の繊維束末端が毛羽状に突出するような場合、中空多孔質体の接続部外径を大きくしないよう、比較的細径の繊維を使用したり、端面に収束剤を用いて接続部に収束させる方法も好適に使用される。
【００２５】
本発明でいう融着とは、中空多孔質体と中空多孔質体の中空部へ挿入された芯材の間で、中空多孔質体と芯材の両方か、あるいはいずれか一方の全てか一部が溶融状態となり、接触部で、溶融した内部に相手の部材を取り込んで固化したり、相溶して一体化したり、相手の部材の隙間に侵入するといったいずれかあるいは複数の状態で接続することをいう。部材を溶融させる方法は、溶融させることが可能であればどのような方法を用いてもよく、例えば超音波振動、高周波誘導加熱、レーザ加熱、ヒータ加熱等が挙げられる。
【００２６】
芯材と中空多孔質体を融着させる際、芯材、中空多孔質体の材質は、どのように溶融させるかを考慮して適宜選定すればよい。例えば、芯材を溶融させたい場合、芯材は中空多孔質体より低融点のものを選定すればよく、中空多孔質体を溶融させたい場合は、前述とは逆に芯材を高融点にすればよい。また、両者を溶融させる場合は融点が同じかほぼ同一の材質を選定すればよい。融着させる部分は接続部の長手方向、円周方向のいずれの方向を融着してもよく、融着部は連続であっても不連続であってもよいが、融着部は極力非接続部の特性、特に曲げ性を損ねないように接続することが好ましい。中空多孔質体、特に中空糸膜支持体が、中空糸膜加工時に環状ノズルのガイド等を通過する際、中空多孔質体にかかる張力にもよるが、接続部の剛性が高すぎるとガイドへの追従性が低下し、製造工程の安定性低下の原因となりかねない。
【００２７】
融着を利用する一例として、超音波振動を用いた方法を図２を用いて説明する。図２は中空多孔質体の接続部を示す模式半断面図である。中央あたりの波線より右側が断面図である。
【００２８】
中空部に芯材３を挿入した中空多孔質体１の挿入部外周より、超音波ホーンを接触させ、接続する部分に押し圧がかかるようジグ等を用いて超音波を発振し、芯材３、中空多孔質体１のいずれか一方あるいは両方を溶融、変形させ、融着部分４を形成する。超音波融着は、短時間で接続できること、超音波ホーンやジグへ部材が付着し難いこと等の理由から好適に使用される。
【００２９】
この時、中空多孔質体より低融点の芯材を用いると、先に芯材の一部あるいは全部が溶融状態となり、芯材の溶融変形と中空多孔質体の隙間への侵入により接続される。圧力をかけるホーンやジグの先端形状は、面圧力を掛けることが可能であればどのような形状でもよく、一度に複数箇所を融着するようホーン及びジグの両方あるいはいずれか一方に突起を配置することが好ましい。また、ホーンやジグを回転あるいは移動させて連続融着あるいは不連続融着させることも好ましい。芯材の形状は中空多孔質体の中空部を充填するような形状が好適に使用され、中空部が円柱形状の場合、芯材のコスト面から見て単純な円柱形状が好ましい。また、融着以外にも摩擦力や接着、芯材をアンカー効果発現形状にするなどの併用による接続強度向上も好ましい。
【００３０】
本発明でいう接着とは、中空多孔質体の中空部及び芯材の外周のいずれか一方あるいは両方へ双方の接着が可能な接着剤を塗布、固化して接続することをいう。また、接着剤は各接続部材への相溶性の有無に関係なく使用可能であり、必要とする接続強度や、中空糸膜製造の際、通過する製造工程の諸条件を考慮して適宜選定すればよい。
【００３１】
接着剤は、その作業効率を向上させるために、短時間で固化するものが好適に使用される。接着する部分は融着同様、接着部の長手方向、円周方向のいずれの方向を接着してもよく、接続部は連続であっても不連続であってもよいが、接続部は極力非接続部の特性、特に曲げ性を損ねないように接続することが好ましい。中空多孔質体が、特に中空糸膜支持体が、中空糸膜加工時に環状ノズルのガイド等を通過する際、中空多孔質体にかかる張力にもよるが、接続部の剛性が高すぎるとガイドへの追従性が低下する等、製造工程の安定性低下の原因となりかねない。よって、使用量や使用箇所等を必要に応じて適宜選定すればよい。
【００３２】
また、接着以外にも摩擦力や融着、芯材をアンカー効果発現形状にするなどの併用も好ましい。本発明でいうアンカー効果とは、中空多孔質体の中空部及び芯材の外周のいずれかあるいは両方に、長手方向、周方向を問わず、突起やカギ状の引っ掛かり部を有することをいう。中空多孔質体と芯材間に作用する芯材の抜けを防止することが可能であればどのような形状でもよい。アンカー効果発現形状を加工する場合、中空多孔質体の中空部へ挿入する芯材の外周に形状を付与するほうが容易なことから、通常、芯材の外周へ加工を行う。
【００３３】
アンカー効果発現形状の例として、ホースを接続する時に使用されるタケノコ状のチューブコネクタ形状や、三角錐、四角錘といった多角錘状、十字状の突起、釣り針の針先先端に見られるカエリ形状、鋸の刃に見られるような形状、ガラス管などを掃除する周方向に放射状にブラシの毛が立っている形状、周方向に対してカギ爪状のフックを同方向や逆方向へフックの向きを変える形状等がある。これらのアンカー効果発現形状は所望の接続強度に応じ、適宜個数や形状、組み合わせを考慮して選定すればよい。また、アンカー効果以外にも摩擦力や融着、接着の併用も好ましい。
【００３４】
本発明の接続方法において、中空多孔質体が熱収縮性を有する場合、中空部へ芯材を挿入後加熱することで中空多孔質体を収縮させ、中空多孔質体と芯材の密着性を高めることも接続強度発現上有効な手法である。
【００３５】
中空多孔質体の接続前にあらかじめ、中空多孔質体または芯材を切断すると同時に、切断面を融解させ一体加工することが、中空多孔質体の好適な接続に好ましい。本発明においては、中空多孔質体や芯材として、複数の繊維からなる紐状体の組紐や編み紐が使用される場合がある。
紐状体の切断部溶融に関する従来技術、すなわち、刃物を加熱して溶融する方法（特公昭６０−３６９１７号公報参照）、切断部材を超音波や熱発生装置に接続する切断装置（特開２００２−１６９３号公報参照）、切断刃内部にヒータを装着した加熱溶断刃を用いた切断装置（特開平７−３１４３８９号公報参照）などを利用した場合、その刃物の熱容量が大きいこと、刃物が往復することや、加熱刃面との面接触により接触時間が長くなることなどで、切断面が溶けた樹脂によって多量の熱ダレを起こしやすく、さらには、切断時の押圧力による切断部材の変形や過剰に熱溶融した樹脂によって、中空形状の維持が困難となり、切断後の接続に支障をきたす可能性がある。
【００３６】
本発明においては、これらの従来技術の課題を改善するために、熱容量が小さく接触面積が小さい加熱線によって切断部溶融を行う。中空多孔質体または芯材を通電によって過熱された加熱線によって、切断加工すると同時に、切断面を融解させ一体加工することが好ましい。
【００３７】
本発明でいう、切断加工と同時に切断面を一体加工するとは、中空多孔質体や芯材（以下、まとめて部材と呼ぶ）が組紐や編み紐といった複数の繊維からなる紐状体であるときに、部材を溶融させて切断する過程で、切断面の散けやほつれを抑止しつつ、切断時の溶融によって、散けた複数の繊維を接着させることをいう。
【００３８】
切断加工時に組紐や編み紐といった複数の繊維を用いて構成された芯材を使用した場合、もし切断面を一体加工できないとすると、切断時や切断後に中空多孔質体の中空部へ挿入する際、芯材の先端が広がり、挿入が困難となったり、必要な挿入長を得ることが困難となる場合がある。
【００３９】
また、中空多孔質体に、中空の組紐や編み紐を使用した際、もし切断面を一体加工できないとすると、切断時や切断後に芯材を中空多孔質体の中空部へ挿入する際切断面が散けてしまい、所望の外径に抑えることが困難となる場合がある。さらには、切断面のごく近傍で接続処理を行う際、接続処理中に中空多孔質体が散け、接続不良や所望の外径に抑えることが困難となる場合がある。
【００４０】
中空多孔質体の芯材挿入口及び芯材の挿入先端の切断加工は、中空多孔質体を接続する直前に行うのが好ましい。また、中空多孔質体の接続に何らかのトラブルが発生した場合や、作業時間短縮等を目的とした場合、接続直前に短時間で切断から接続まで行うほうが好ましく、本発明の方法は好適である。
【００４１】
切断加工における切断面は、部材の長手方向軸線に対し、どのような角度で切断してもよい。例えば、中空多孔質体を切断加工する際、接続する双方の切断面が同一の角度であっても異なっていてもよい。好ましくは、溶融樹脂を最小となるよう、部材の長手方向軸線に対し直角な面とするのがよい。
【００４２】
本発明の加熱線とは、通電によって発熱する電熱線をいい、発熱可能であればどのようなものを用いてもよい。例えばニッケルクロム系、鉄クロム系、白金等が挙げられる。これらの加熱線は、切断部材との接触時間が短いため、切断後に部材の外径を太くする方向に発生する熱ダレ部が小さく、部材の径変化が少ない。加熱線が太いと、加熱された刃物のように部材との接触時間が長くなり、熱ダレが増加する可能性があり、加熱線が細いと、切断に必要な熱容量が不足する可能性や、加熱線の寿命が低下する可能性がある。よって、加熱線の径は０．１ｍｍ以上１ｍｍ以下が好適に使用される。
【００４３】
加熱線の温度は、部材の融点以上の温度とすればよく、部材の熱分解温度以上とすることが好ましい。加熱線の温度が低い場合、切断時に溶融した樹脂が加熱線へ付着し、糸引き等の現象が発生する可能性がある。
【００４４】
加熱線による切断は、切断時の形状を変形させる力が少なくて済む。例えば中空多孔質体のように中空部が存在する場合でも、中空形状を維持したまま切断が可能となる。また、切断時に部材に適度な張力をかけることにより、部材の径が小さくなる方向へと変形させ、切断面の径拡大を防止する方向へと働くこととなるうえ、切断された部材が加熱線から離れるようアシストすることにもなり、好ましい。逆に張力をかけすぎると切断部で溶融変形が生じる可能性があり良好な切断面が得られない可能性がある。切断時の部材にかける張力は必要とする切断面形状に応じて適宜設定すればよい。
【００４５】
本発明を利用して中空多孔質体を接続すると、中空糸膜の製造を長時間にわたり連続的に行うことができ、好ましい。芯材による中空多孔質体の接続部分は、中空糸膜の製造時における、一時的な使用であっても良い。通常、連続的に得られた中空糸膜は、適切な長さに切断された後、複数本をまとめてモジュール等に適宜加工されるが、芯材を含む接続部分は、この加工時に除去し、廃棄しても良い。
【００４６】
本発明では、複数の中空多孔質体を接続する際、接続する中空多孔質体の双方の中空部に芯材の両端を挿入し、中空多孔質体と芯材を固定することで、中空糸膜支持体の接続強度不足、および接続部の大径化などの問題点が改善され、中空糸膜の安定的な製造、加工が可能となる。
【００４７】
また、複数の中空多孔質体を接続する際、接続する中空多孔質体の双方の中空部に芯材の両端を挿入し、中空多孔質体と芯材を摩擦力、融着、接着、アンカー効果の単独あるいは複数の組み合わせで固定することで、より好適に中空糸膜支持体の接続強度不足、および接続部の大径化などの問題点を改善することができる。
【００４８】
また、複数の中空多孔質体を接続する際、接続する中空多孔質体の双方の中空部に芯材の両端を挿入し、中空部に芯材を挿入した中空多孔質体の挿入部外周に糸を巻きつけ、中空多孔質体の径変化を生じさせたり、中空部に芯材を挿入した中空多孔質体の挿入部外周より、超音波によって中空多孔質体と芯材を融着させ固定したりすることで、接続強度の向上をはかることができる。
【００４９】
また、当該接続前にあらかじめ、通電によって加熱された加熱線によって、中空多孔質体または芯材を切断加工すると同時に、切断面を融解させ一体加工することで、接続面の散けを抑止することができ、複数の中空多孔質体を接続する際の接続部の大径化等の不具合を軽減することができる。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例をもとに本発明を更に詳しく説明する。なお、接続強度は以下の方法で測定した。接続強度の測定として、株式会社イマダ製デジタルフォースゲージ（ＺＰ−５００Ｎ）を用いた。
まず、接続後の中空多孔質体の両端にそれぞれ結びコブをつくる。次に、幅２ｍｍのスリットを加工した金属プレートをデジタルフォースゲージと固定部にセットし、スリット部へ中空多孔質体を差し込み、結びコブを引っ掛ける。デジタルフォースゲージの引張り移動方向が概ね鉛直方向となるようにし、中空多孔質体に引張り張力がかからない状態でデジタルフォースゲージの電源を投入し、表示値のゼロリセットを行い、手動で引張り、ピークホールド機能を利用して最大荷重を測定した。
【００５１】
＜実施例１＞
図１に示すように、中空多孔質体１として、外径２．４ｍｍ、内径１．２ｍｍ、打ち数１６の中空組紐（材質ポリエチレンテレフタレート。以降ＰＥＴと呼ぶ）と、芯材３として外径１ｍｍ、打ち数８の組紐（材質ＰＥＴ）を使用した。まず、接続する双方の中空多孔質体１をはさみで切断した。芯材３は油性インクを収束剤として芯材に付着、収束させた後、はさみで切断した。
【００５２】
次に中空多孔質体１の中空部へ、芯材３を２０ｍｍから５０ｍｍ程度挿入し、芯材３が４０ｍｍから１００ｍｍほど露出するようにした。次にスプライサ（ＭＥＳＤＡＮ社製  ＩＬＬＭＡＮ  ＳＰＬＩＣＥＲ  ＣＯＤＥ１０１）にセットし、中空多孔質体１の外周へ切断面から長手方向に向けて、巻きつけ長さが１ｃｍから２ｃｍ程度で１．５往復、中空多孔質体１が変形縮小するよう巻きつけた。その後、芯材３をもう一方の中空多孔質体１に、２０ｍｍから５０ｍｍ程度挿入し、挿入部の外周へ前述同様、スプライサーで巻きつけた。スプライサーによる巻き付け糸２としてＰＥＴ繊維を巻きつけた。
接続後の接続強度は２０から６０Ｎであり、十分な強度が発現された。また、接続部の柔軟性も大きく損なわれること無く、外径も２．５ｍｍ穴をスムーズに通過し、中空糸膜製造時において、製造工程の安定性の低下は見られなかった。
【００５３】
＜実施例２＞
図２に示すように、中空多孔質体１として、外径２．１ｍｍ、内径０．９ｍｍ、編み数８の中空編み紐（材質ＰＥＴ）と、芯材３として、外径０．８８ｍｍのＰＶＤＦ繊維を使用した。まず、接続する双方の中空多孔質体１を、赤熱した線径０．２８ｍｍのニクロム線で溶断し、芯材３は、はさみで長さ約９０ｍｍに切断した。次に中空多孔質体１の中空部へ、芯材３を挿入長がほぼ等長となるよう挿入し、双方の中空多孔質体１の切断面をつき合わせた。
【００５４】
次に幅２．１ｍｍ、深さ３．０５ｍｍで底部がＲ形状の溝を有したジグを用意し、そこに中空多孔質体１の接続部を固定した。出力３５Ｗ、発振周波数４０ｋＨｚの超音波を発生させるホーンは、先端が０．４ｍｍ×０．４ｍｍの角型形状を直線状に１．７ｍｍピッチで４つ並べた櫛状の形状であり、芯材３が挿入された中空多孔質体１の外周から２．３秒／回で、４箇所各々で発振し、融着部分４の中空多孔質体１と芯材３とを融着させた。
接続後の接続強度は５０から７０Ｎであり、十分な強度が発現された。また、接続部の柔軟性も大きく損なわれること無く、外径も２．５ｍｍ穴をスムーズに通過し、中空糸膜製造時において、製造工程の安定性の低下は見られなかった。
【００５５】
＜実施例３＞
図２に示すように、中空多孔質体１として、外径２．４ｍｍ、内径１．２ｍｍ、打ち数１６の中空組紐（材質ＰＥＴ）と、芯材３として、外径０．８８ｍｍのＰＶＤＦ繊維を使用した。まず、接続する双方の中空多孔質体１を、赤熱した線径０．２８ｍｍのニクロム線で溶断し、芯材３は、はさみで長さ約９０ｍｍに切断した。次に中空多孔質体１の中空部へ、芯材３を挿入長がほぼ等長となるよう挿入し、双方の中空多孔質体１の切断面をつき合わせた。
【００５６】
次に幅２．１ｍｍ、深さ３．０５ｍｍで底部がＲ形状の溝を有したジグを用意し、そこに中空多孔質体の接続部を固定した。出力３５Ｗ、発振周波数４０ｋＨｚの超音波を発生させるホーンは、先端が０．４ｍｍ×０．４ｍｍの角型形状を直線状に１．７ｍｍピッチで４つ並べた櫛状の形状であり、芯材３が挿入された中空多孔質体１の外周から２．５秒／回で、４箇所各々で発振し、融着部分４の中空多孔質体１と芯材３とを融着させた。
接続後の接続強度は５０から７０Ｎであり、十分な強度が発現された。また、接続部の柔軟性も大きく損なわれること無く、外径も２．５ｍｍ穴をスムーズに通過し、中空糸膜製造時において、製造工程の安定性の低下は見られなかった。
【００５７】
＜実施例４＞
図３に示すように、中空多孔質体１として、外径２．４ｍｍ、内径１．２ｍｍ、打ち数１６の中空組紐（材質ＰＥＴ）と、芯材３として、外径０．８８ｍｍのＰＶＤＦ繊維を使用した。まず、接続する双方の中空多孔質体１を、赤熱した線径０．２８ｍｍのニクロム線で溶断し、芯材３は、はさみで長さ約１５０ｍｍに切断した。次に中空多孔質体１の中空部へ、芯材３を６０ｍｍから９０ｍｍ程度ずつ挿入し、双方の中空多孔質体１の切断面をつき合わせた。
【００５８】
次に長さ４５ｍｍの平滑なプレートの表面に、幅２．４ｍｍ、長さ４５ｍｍ、総溝深さ３．２ｍｍで、溝底部に半径Ｒ１．２ｍｍの半円形状の溝を有したジグを用意し、その溝に中空多孔質体１の接続部を固定した。その後、先端が幅２．２ｍｍ、長さが４０ｍｍで、先端面に総溝深さ０．７ｍｍで、溝底部に半径Ｒ１ｍｍの凹型の半円形状の溝を有する超音波ホーンを、最大出力３００Ｗ、発振周波数２８．５ｋＨｚの超音波ウェルダーに装着した。
芯材３が挿入された中空多孔質体１の外周から推力約２１０Ｎから２８０Ｎの超音波ホーンで、振幅１００％、発信時間０．６秒から０．８秒の条件で、融着部分４の中空多孔質体１と芯材３とを融着させた。
接続後の接続強度は約７０から１８０Ｎであり、十分な強度が発現された。また、接続部の柔軟性も大きく損なわれること無く、外径も２．５ｍｍ穴をスムーズに通過し、中空糸膜製造時において、製造工程の安定性の低下は見られなかった。
【００５９】
＜比較例＞
中空多孔質体として、外径２．４ｍｍ、内径１．２ｍｍ、打ち数１６の中空組紐（材質ＰＥＴ）を使用し、双方の中空組紐をはさみで切断した後、両者を重ね合わせ、ヒートシーラーで加熱融着させ双方を融着した。
接続後の外径が２．５ｍｍ穴で引っ掛かり、中空糸膜製造時において、製造工程の安定性不良となった。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】中空多孔質体の接続部を示す一例の模式半断面図である。中央あたりの波線より右側が断面図である。
【図２】中空多孔質体の接続部を示す一例の模式半断面図である。中央あたりの波線より右側が断面図である。
【図３】中空多孔質体の接続部を示す一例の模式半断面図である。中央あたりの波線より右側が断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１：中空多孔質体
２：巻き付け糸
３：芯材
４：融着部分
【図１】
2008105014.tif 000003
【図２】
2008105014.tif 000004
【図３】
2008105014.tif 000005