(57)【要約】【課題】中空繊維の効率、及び繊維強度を向上すること。【解決手段】第一の端部及び第二の端部を有する管状マトリクスと、管状マトリクスを貫通して第一の端部及び第二の端部の間で延伸する複数の螺旋チャンネルとを含み、螺旋チャンネルのスクリューピッチは１〜３０ｃｍであるマルチチャンネル中空繊維を提供する。このマルチチャンネル中空繊維は、気体及び液体の吸着または分離効率を上げるとともに、マルチチャンネル中空繊維の吸着材料の含有量は９５ｗｔ％まで向上でき、且つ優れた機械的強度を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の端部及び第二の端部を有する管状マトリクスと、
前記管状マトリクスを貫通して前記第一の端部及び前記第二の端部の間で延伸する複数の螺旋チャンネルとを含み、
前記螺旋チャンネルのスクリューピッチは１〜３０ｃｍであるマルチチャンネル中空繊維。
【請求項２】
前記中空繊維は吸着に使用され、
各前記螺旋チャンネルと前記管状マトリクスの外壁が最も接近する時の距離は０．５〜２．５ｍｍであり、
前記螺旋チャンネルの孔径は０．１〜１０ｍｍであり、
いずれか二つの隣接する前記螺旋チャンネルの間の距離は０．５〜２．５ｍｍである請求項１に記載のマルチチャンネル中空繊維。
【請求項３】
前記管状マトリクスは第一の重合体及び第一の吸着剤を含み、
前記管状マトリクスの総重量に対し、前記第一の吸着剤の含有量は５０〜９５ｗｔ％である請求項２に記載のマルチチャンネル中空繊維。
【請求項４】
前記管状マトリクスを覆い、前記管状マトリクスにおける第一の端部及び第二の端部を露出させる第一のカバー層を含み、
前記第一のカバー層は第二の重合体及び第二の吸着剤を含み、
前記第一のカバー層の総重量に対し、前記第二の重合体の含有量は２０ｗｔ％から１００ｗｔ％より低く、前記第二の吸着剤の含有量は０ｗｔ％より大きく８０ｗｔ％までである請求項３に記載のマルチチャンネル中空繊維。
【請求項５】
前記管状マトリクスを覆い、前記管状マトリクスにおける第一の端部及び第二の端部を露出させる第一のカバー層を含み、
前記第一のカバー層は第二の重合体及び導電材料を含み、
前記第一のカバー層の総重量に対し、前記導電材料の含有量は２０〜８０ｗｔ％である請求項３に記載のマルチチャンネル中空繊維。
【請求項６】
前記第一のカバー層はさらに第二の吸着剤を含み、
前記第一のカバー層の総重量に対し、前記導電材料の含有量は２０ｗｔ％以上８０ｗｔ％未満であり、前記第二の吸着剤の含有量は０ｗｔ％以上６０ｗｔ％未満である請求項５に記載のマルチチャンネル中空繊維。
【請求項７】
前記第一のカバー層を覆う第二のカバー層を含み、
前記第一のカバー層は前記管状マトリクスと前記第二のカバー層の間に位置し、
前記第二のカバー層は第三の重合体を含む請求項５に記載のマルチチャンネル中空繊維。
【請求項８】
前記第二のカバー層はさらに第二の吸着剤を含み、
前記第二のカバー層の総重量に対し、前記第三の重合体の含有量は２０ｗｔ％以上１００ｗｔ％未満であり、前記第二の吸着剤の含有量は０ｗｔ％より大きく８０ｗｔ％以下である請求項７に記載のマルチチャンネル中空繊維。
【請求項９】
前記中空繊維はろ過に使用され、
各前記螺旋チャンネルと前記管状マトリクスの外壁が最も接近する時の距離は０．１〜１．０ｍｍであり、
前記螺旋チャンネルの孔径は０．１〜２．５ｍｍであり、
いずれか二つの隣接する前記螺旋チャンネルの間の距離は０．１〜１．０ｍｍである請求項１に記載のマルチチャンネル中空繊維。
【請求項１０】
前記管状マトリクスは無機材料より形成されたものである請求項９に記載のマルチチャンネル中空繊維。
【請求項１１】
前記管状マトリクスは重合体を含む請求項９に記載のマルチチャンネル中空繊維。
【請求項１２】
前記管状マトリクスはさらに吸着剤、導電材料、及び触媒材料からなる群から選択される少なくとも一つの機能性材料を含み、前記管状マトリクスの総重量に対し、前記重合体の含有量は８０ｗｔ％以上１００ｗｔ％未満であり、前記機能性材料の含有量は０ｗｔ％より大きく２０ｗｔ％以下である請求項１１に記載のマルチチャンネル中空繊維。
【請求項１３】
さらに少なくとも一つのカバー層を含み、前記カバー層は、前記管状マトリクスを覆い、前記管状マトリクスにおける第一の端部及び第二の端部を露出させる請求項９に記載のマルチチャンネル中空繊維。
【請求項１４】
前記管状マトリクスの前記第一の吸着剤は、炭素分子篩、及び活性炭からなる群から選択される少なくとも一つであり、前記第二の吸着剤は、Ａ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、高珪素分子篩、及びメソ多孔分子篩からなる群から選択される少なくとも一つである請求項４または８に記載のマルチチャンネル中空繊維。
【請求項１５】
第一の端部及び第二の端部を有する管状マトリクスと、
前記管状マトリクスを貫通して前記第一の端部及び前記第二の端部の間で延伸する複数のチャンネルとを含み、
各前記チャンネルと前記管状マトリクスの外壁が最も接近する時の距離は０．５〜２．５ｍｍであり、
前記チャンネルの孔径は０．１〜１０ｍｍであり、
いずれか二つの隣接する前記チャンネルの間の距離は０．５〜２．５ｍｍであり、
吸着に使用されるマルチチャンネル中空繊維。
【請求項１６】
前記管状マトリクスは第一の重合体及び第一の吸着剤を含み、
前記管状マトリクスの総重量に対し、前記第一の吸着剤の含有量は５０〜９５ｗｔ％である請求項１５に記載のマルチチャンネル中空繊維。
【請求項１７】
前記管状マトリクスを覆い、前記管状マトリクスにおける第一の端部及び第二の端部を露出させる第一のカバー層を含み、
前記第一のカバー層は第二の重合体及び第二の吸着剤を含み、
前記第一のカバー層の総重量に対し、前記第二の重合体の含有量は２０ｗｔ％以上１００ｗｔ％より低く、前記第二の吸着剤の含有量は０ｗｔ％より大きく８０ｗｔ％までである請求項１６に記載のマルチチャンネル中空繊維。
【請求項１８】
前記管状マトリクスを覆い、前記管状マトリクスにおける第一の端部及び第二の端部を露出させる第一のカバー層を含み、
前記第一のカバー層は第二の重合体及び導電材料を含み、
前記第一のカバー層の総重量に対し、前記導電材料の含有量は２０〜８０ｗｔ％である請求項１６に記載のマルチチャンネル中空繊維。
【請求項１９】
前記第一のカバー層はさらに第二の吸着剤を含み、
前記第一のカバー層の総重量に対し、前記導電材料の含有量は２０ｗｔ％以上８０ｗｔ％未満であり、
前記第二の吸着剤含有量は０ｗｔ％より大きく６０ｗｔ％未満である請求項１８に記載のマルチチャンネル中空繊維。
【請求項２０】
前記第一のカバー層を覆う第二のカバー層を含み、
前記第一のカバー層は前記管状マトリクスと前記第二のカバー層の間に位置し、
前記第二のカバー層は第三の重合体を含む請求項１８に記載のマルチチャンネル中空繊維。
【請求項２１】
前記第二のカバー層はさらに第二の吸着剤を含み、
前記第二のカバー層の総重量に対し、前記第三の重合体の含有量は２０ｗｔ％以上１００ｗｔ％未満であり、前記第二の吸着剤の含有量は０ｗｔ％より大きく８０ｗｔ％以下である請求項２０に記載のマルチチャンネル中空繊維。
【請求項２２】
前記管状マトリクスの前記第一の吸着剤は、炭素分子篩、及び活性炭からなる群から選択される少なくとも一つであり、前記第二の吸着剤は、Ａ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、高珪素分子篩、及びメソ多孔分子篩からなる群から選択される少なくとも一つである請求項１７または２１に記載のマルチチャンネル中空繊維。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願はマルチチャンネル中空繊維、特に吸着材料またはろ過膜として用いられる中空繊維に関する。
【背景技術】
【０００２】
実際、応用時において、既知の吸着材料は、既知の造粒、打錠による顆粒がメインである。吸着材料が吸着完了または反応終了後、再生・熱脱着、及び温度降下の過程が、数時間以上も掛かり、また、もう一つの一般の脱着方法である圧力改変吸着法は、吸着材料の伝送抵抗と圧力差がともに高いため、高圧力で操作しなければならないので、上記二種類の脱着方法のいずれも余計な材料コストが掛かり、エネルギーを消費する。
【０００３】
また、単一ストレート孔中空繊維吸着材料の吸着効率と特性は、既知の造粒吸着材料よりも２〜３倍高い吸着能力を有し、さらに転送抵抗特性が低く、圧力損失は既知の充填カラムに比べて１００倍以上低い。しかし、ストレート孔中空繊維吸着材料におけるストレート中空チャンネルは、高流速気体または液体吸着の適用において、その低圧差により、気体または液体分子と吸着材料との接触時間、及び伝送経路が減少するため、現在、既知の吸着顆粒材料の適用を簡単に替えられない。また、ストレート孔中空繊維吸着材料は転相方法（ｐｈａｓｅ−ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓ）により、その吸着材料の固形分、及び密度が低く、現在の業界において粘着剤を使用して吸着の輪状または柱状吸着材の固形分、及び密度を向上させても、ストレート孔中空繊維吸着材料の固形分が高すぎると、吸着材料の機械的強度が低下し、かつ、粘着剤を使用すると、気体または液体の物質伝送が極めて高い抵抗を受けることになる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、中空繊維の効率、及び繊維強度の向上は、現在速やかに解決すべき課題になる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
マルチチャンネル中空繊維は、第一の端部及び第二の端部を有する管状マトリクスと、管状マトリクスを貫通して第一の端部及び当該第二の端部の間で延伸する複数の螺旋チャンネルとを含み、螺旋チャンネルのスクリューピッチは１〜３０ｃｍである。
【０００６】
本願は、第一の端部及び第二の端部を有する管状マトリクスと、管状マトリクスを貫通して第一の端部及び当該第二の端部の間で延伸する複数のチャンネルとを含むマルチチャンネル中空繊維であって、各チャンネルと管状マトリクスの外壁が最も接近する時の距離は０．５〜２．５ｍｍであり、チャンネルの孔径は０．１〜１０ｍｍであり、いずれか二つの隣接するチャンネルの間の距離は０．５〜２．５ｍｍであり、吸着に使用されるマルチチャンネル中空繊維を提供する。
【０００７】
本願の中空繊維は、気体または液体分子がチャンネル中で乱流を起こし、伝送経路がストレート孔中空繊維の経路より２〜４倍以上増え、さらに気体、及び液体の吸着と分離効率を向上させ、吸着台の長さを短縮させることができる。また、複数のチャンネルの中空繊維の吸着剤は転相方法により、含有量を９５ｗｔ％まで向上でき、かつ、中空繊維が複数のチャンネルを有するため、吸着またはろ過として使用される中空繊維は高い機械的強度を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】中空繊維を製造する紡糸装置を示す概略図である。
【図２】二層の中空繊維を製造する紡糸装置を示す概略図である。
【図３】三層の中空繊維を製造する紡糸装置を示す概略図である。
【図４Ａ】具体的な実施例の中空繊維を示す断面図である。
【図４Ｂ】中空繊維が複数のチャンネルを有する別の態様を示す概略図である。
【図４Ｃ】第一のカバー層を有する中空繊維を示す断面図である。
【図４Ｄ】第二のカバー層を有する中空繊維を示す断面図である。
【図５】ｎ−ブタンの吸着透過曲線図である。
【図６】二酸化炭素の吸着透過曲線図である。
【図７】水気の吸着透過曲線図である。
【図８】製造例１６の中空繊維の脱塩率試験結果を示す図である。
【図９】製造例１６の中空繊維の水産出率試験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、特定の具体的な実施例により本願を実施するための形態を説明するが、当業者は本明細書の開示内容により本願の他の利点、及び効果を簡単に理解できる。
【００１０】
本明細書における図面に示す構造、割合、サイズ等は、いずれも単に明細書の開示内容に合せて当業者の理解と閲覧に供するものであり、本願の実施できる条件を限定するものではなく、技術の実質的な意味もなく、構造の修飾、割合関係の改変またはサイズの調整は、本願が奏する効果、及び達成できる目的に影響しない限り、いずれも本願の開示する技術内容の範囲内にある。また、本明細書における「一」、「第一の」、「第二の」、及び「第三の」等の用語は、記載の明瞭化のためであり、本願の実施できる範囲を限定するものではなく、その相対関係の改変または調整は、技術内容を実質的に変更しない限り、本願の実施できる範疇内にある。
【００１１】
本願は、紡糸ヘッドを用いて中空繊維前駆物を形成し、必要に応じてプロセス中で当該紡糸ヘッドを回転させ、当該中空繊維前駆物を凝縮液中に凝縮させた後、当該中空繊維において複数のチャンネルを形成することを含むマルチチャンネル中空繊維の製造方法を提供する。
【００１２】
図１には、中空繊維を製造する紡糸装置１の一つの具体実施例が示され、当該紡糸装置１は紡糸ヘッド１０を含み、当該紡糸ヘッド１０は管体１０１、及び当該管体１０１を囲むスリーブ１０２を有する。当該管体１０１、及びスリーブ１０２にそれぞれ内孔液、及び第一の紡糸液を注入し、例えば注入口１０１ａから内孔液を注入し、注入口１０２ａから第一の紡糸液を注入し、モーター２０で伝動ベルト２０ａを動かすことにより、当該紡糸ヘッド１０を回転させる。
【００１３】
上記説明によると、当該内孔液は当該紡糸ヘッドの当該管体を通過する。当該内孔液の実例は、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、アセトン、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、１−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、及びその混合物を含むが、これらに限定されない。
【００１４】
螺旋チャンネルを形成しようとする場合、当該内孔液は当該管体を通過し、紡糸ヘッドが回転して螺旋チャンネルを形成する。具体的な実施例において、吸着用のマルチチャンネル中空繊維を製造しようとする場合、当該第一の紡糸液は重合体、及び吸着剤を含む。一般的には、当該重合体は、ポリスルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳＦ）、フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリフェニルスルホン（ＰＰＳＵ）、ポリアクリロニトリル、酢酸セルロース、二酢酸セルロース、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ（乳酸−グリコール酸）、ポリカプロラクトン、ポリビニルピロリドン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリジメチルシロキサン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、及び酢酸セルロース（ＣＡ）からなる群から選択される少なくとも一つである。
【００１５】
上記実施例によると、当該吸着剤は粉体であり、当該粉体の複数の粒子は０．００５〜５００μｍの粒径を有し、当該粉体の複数の粒子は二次元または三次元孔構造を有し、孔洞は規則的あるいは不規則的なものであり、当該吸着剤とは、気体または液体分子と吸引または吸着する特性を有する材料である。当該吸着剤は、Ａ型ゼオライト（例えば、３Ａ、４Ａまたは５Ａ）、Ｘ型ゼオライト（例えば、１０Ｘ）、Ｙ型ゼオライト（例えば、１３Ｘ）、高珪素分子篩（例えば、ＺＳＭ−５、シリカライト、ＨｉＳｉｖ１０００、ＨｉＳｉｖ３０００、ＨｉＳｉｖ６０００、Ａｂｓｃｅｎｔ１０００、Ａｂｓｃｅｎｔ２０００、Ａｂｓｃｅｎｔ３０００、ＵＳＫＹ−７００、ＵＳＫＹ−７９０、及びＵＳＫＺ２０００）、及びメソ多孔分子篩（例えば、ＭＣＭ−４１、４８、５０、及びＳＢＡ−１５）からなる群から選択される少なくとも一つが挙げられる。また、当該吸着剤は炭素分子篩または活性炭であってよい。
【００１６】
一つの具体的な実施例において、当該第一の紡糸液の製造方法は、重合体を１Ｌのガラス瓶に入れる。その後、溶剤を添加し、当該溶剤は重合体を溶解することができ、当該内孔液、及び凝縮液と相溶できる溶剤である。当該溶剤の実例は、ＤＭＡｃ、ＮＭＰ、ＤＭＦ、１，４−ジオキサン、アセトン、及びその混合物を含むが、これらに限定しない。なお、上記混合物をロール式撹拌器に入れ、回転速度５０〜１００ｒｐｍ、約１２〜２４時間で、混合物が完全に溶解するまで撹拌する。
【００１７】
吸着用のマルチチャンネル中空繊維を製造する具体的な実施例において、紡糸液における重合体と溶剤の重量割合は１：１〜１：８である。もう一つの具体的な実施例において、当該重合体と溶剤の重量割合は１：４〜１：６である。
【００１８】
ろ過用のマルチチャンネル中空繊維を製造する具体的な実施例において、紡糸液における重合体と溶剤の重量割合は１：１〜１：８である。より具体的には、当該ろ過用のマルチチャンネル中空繊維が有機材料を有するものであれば、紡糸液における重合体と溶剤の重量割合は１：１〜１：４である。当該ろ過用のマルチチャンネル中空繊維が焼成により材質が無機材料になるものであれば、紡糸液における重合体と溶剤の重量割合は１：１〜１：６であることが好ましい。
【００１９】
次に、当該重合体、及び溶剤を撹拌する場合、例えば、回転速度１０００〜３０００ｒｐｍで、吸着剤をゆっくり添加し、６〜２４時間撹拌する。
【００２０】
吸着用のマルチチャンネル中空繊維を製造する具体的な実施例において、当該重合体と吸着剤の重量割合は１：１〜１：２０である。
【００２１】
ろ過用のマルチチャンネル中空繊維を製造する具体的な実施例において、当該ろ過用のマルチチャンネル中空繊維が有機材料を含むものである場合、紡糸液に吸着剤、導電材料、及び触媒材料からなる群から選択される少なくとも一つの機能性材料を添加でき、当該重合体と機能性材料両者全体で計算すると、当該重合体の含有量は８０ｗｔ％以上１００ｗｔ％より低く、当該機能性材料の含有量は０ｗｔ％より大きく２０ｗｔ％までである。
【００２２】
当該ろ過用のマルチチャンネル中空繊維は焼成により材質が無機材料になったものであれば、当該紡糸液における固形分全体で計算すると、当該重合体は５〜３５ｗｔ％であり、当該紡糸液中の残りの部分は当該無機材料である。当該添加する無機材料は吸着剤を含んでいてよい。吸着剤を含むと、当該吸着剤と残りの無機材料の割合は１：２０〜２０：１であり、特に限定されなく、当該紡糸液における固形分全体で計算すると、当該無機材料、及び吸着剤の総計は６５〜９５ｗｔ％である。当該吸着剤は、Ａ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、高珪素分子篩、及びメソ多孔分子篩からなる群から選択される少なくとも一つであり、当該無機材料は、酸化鉄、酸化銅、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、アルミナ、シリカ、エアロゲル（シリカエアロゲル）、ベントナイト（例えば、カリウムベントナイト、ナトリウムベントナイト、カルシウムベントナイト、及びアルミニウムベントナイト）、陶土（例えば、Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2・２Ｈ2Ｏ）、ｈｙｐｌａｓ土（例えば、２０％Ａｌ2Ｏ3・７０％ＳｉＯ2・０．８％Ｆｅ2Ｏ3・２．３％Ｋ2Ｏ・１．６％Ｎａ2Ｏ）、ケイ酸カルシウム（例えば、Ｃａ3ＳｉＯ5、Ｃａ3Ｓｉ2Ｏ7、及びＣａＳｉＯ3）、ケイ酸マグネシウム（例えば、Ｍｇ3Ｓｉ4Ｏ10（ＯＨ）2）、ケイ酸ナトリウム（例えば、Ｎａ2ＳｉＯ3、及びその水和物）、無水硫酸ナトリウム、ケイ酸ジルコニウム（例えば、ＺｒＳｉＯ4）、不透明ジルコニウム（例えば、５３．８９％ＳｉＯ2・４．４６％Ａｌ2Ｏ3・１２．９３％ＺｒＯ2・９．４２％ＣａＯ・２．０３％ＭｇＯ・１２．９６％ＺｎＯ・３．７３％Ｋ2Ｏ・０．５８％Ｎａ2Ｏ）、炭化珪素、メタケイ酸鉛フリット（例えば、６５％ＰｂＯ・３５％ＳｉＯ2）、セスキ珪酸鉛フリット（例えば、７１．２３％ＰｂＯ・２８．７７％ＳｉＯ2）、低膨張フリット（例えば、０．１％Ｌｉ2Ｏ・３．６％ＣａＯ・３．３％ＺｎＯ・２．４％ＭｇＯ・８．２％Ａｌ2Ｏ3・６３．６％ＳｉＯ2・１７．８％Ｂ2Ｏ3）、軟ホウ砂フリット（例えば、１０．３％（Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ）・１４％（ＣａＯ＋ＭｇＯ）・３．３％ＺｎＯ・７．５％Ａｌ2Ｏ3・５０％ＳｉＯ2・１８％Ｂ2Ｏ3）、及び標準ホウ砂フリット（例えば、１４．２２％ＣａＯ・０．１６％ＭｇＯ・１．５６％Ｋ2Ｏ・９．０１％Ｎａ2Ｏ・７．６３％Ａｌ2Ｏ3・４９．４５％ＳｉＯ2・１７．９３％Ｂ2Ｏ3）からなる群から選択される少なくとも一つである。
【００２３】
また、上記触媒材料とは、触媒能力を具する金属元素、及び金属酸化物、例えば、コバルト、パラジウム、白金、ルテニウム、ロジウム等から選ばれる触媒能力を具する金属元素、及び酸化鉄、酸化銅、チタン酸バリウム、チタン酸鉛、アルミナ、二酸化セリウム、酸化硼素等から選ばれる金属酸化物である。
【００２４】
上記実施例によると、製造した混合物をロール式撹拌器に入れ、回転速度５０〜１００ｒｐｍで、２４〜４８時間脱泡（ｄｅｇａｓ）を行い、第一の紡糸液を形成する。
【００２５】
また、図１に示す実施例において、当該管体１０１は当該管体１０１の軸方向に沿って形成する少なくとも三つのノズル１０１ｂを有し、各当該ノズル１０１ｂは当該管体１０１の口径に対して互いに間隔を置いて対称に分布し、吸着用のマルチチャンネル中空繊維を製造しようとする場合、当該ノズル１０１ｂとスリーブ１０２内璧の最短距離が短すぎると、紡糸過程が失敗し、例えば穿孔現象を起こしやすくなり、一方、長すぎると、気体または液体伝送抵抗が大きすぎて吸着または分離効率が悪くなるという現象が起きる。そのため、当該スリーブ１０２内壁と当該ノズル１０１ｂ外壁の最短距離は０．５〜２．５ｍｍであり、すなわち、当該スリーブ１０２内壁に最も近い当該ノズルの位置と当該スリーブ１０２内壁との距離ｄ１は０．５〜２．５ｍｍである。また、いずれか二つの隣接する当該ノズルの間の距離は０．５〜２．５ｍｍである。一方、ろ過用の中空繊維を製造しようとする場合、当該スリーブ１０２内壁に最も近い当該ノズルの位置と当該スリーブ１０２内壁との距離ｄ１は０．１〜１．０ｍｍである。また、いずれか二つの隣接する当該ノズルの間の距離は０．１〜１．０ｍｍである。
【００２６】
当該スリーブ１０２に注入する第一の紡糸液は当該少なくとも三つのノズル１０１ｂそれぞれからスプレーした内孔液を覆い、当該内孔液、及び第一の紡糸液が当該紡糸ヘッド１０から離した時、中空繊維前駆物を形成する。
【００２７】
一つの具体的な実施例において、当該中空繊維前駆物を凝縮させるため、凝縮液が入った容器を用意し、当該中空繊維前駆物を凝縮液中に凝縮させ、当該凝縮液は、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、アセトン、ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）、１−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、及びその混合物から選ばれる。最後に、当該凝縮した中空繊維前駆物を取り出し、乾燥させた後、当該マルチチャンネル中空繊維を形成する。
【００２８】
前記製造方法において、ストレートチャンネルを形成しようとする場合、モーター２０を使用せずに伝動ベルト２０ａを動かし、逆に、螺旋チャンネルを形成しようとする場合、モーター２０を利用して伝動ベルト２０ａを動かし、１０〜３０ｒｐｍの回転速度で当該紡糸ヘッド１０を回転させ、当該回転速度が速ければ、スクリューピッチの距離が短くなり、１０ｒｐｍの回転速度で当該紡糸ヘッド１０を回転させると、スクリューピッチは約２０ｃｍであり、３０ｒｐｍの回転速度で当該紡糸ヘッド１０を回転させると、スクリューピッチは約２ｃｍである。特別に説明すると、当該スクリューピッチとは、当該中空繊維の軸に平行して測定する一つの完全な螺旋回転の幅であり、さらに、スクリューピッチはニードルの回転速度に反比例し、回転速度はニードルの直径に反比例する。
【００２９】
一つの実施例において、当該少なくとも三つのノズル１０１ｂは当該スリーブ１０２から露出し、当該距離ｄ２は０〜１ｃｍであり、紡糸過程での塞がりを避けるためのものである。
【００３０】
図２に、もう一つの紡糸ヘッドの実施態様を示す。
【００３１】
図面に示すように、当該紡糸ヘッド１０’は、さらに当該スリーブ１０２を囲む第一のジャケット１０３を含み、当該第一のジャケット１０３の注入口１０３ａから第二の紡糸液を注入し、第一のカバー層を有する中空繊維を形成し、当該第一のカバー層は、当該管状マトリクスを覆い、当該管状マトリクスにおける第一の端部、及び第二の端部を露出させる。
【００３２】
吸着用のマルチチャンネル中空繊維を製造する具体的な実施例において、第二の紡糸液における重合体と溶剤の重量割合は１：１〜１：８である。もう一つの具体的な実施例において、当該重合体と溶剤の重量割合は１：４〜１：６である。
【００３３】
また、吸着用のマルチチャンネル中空繊維を製造する具体的な実施例において、当該マルチチャンネル中空繊維が二層の層構造しか有しない場合、好ましくは、第二の紡糸液に重合体、または重合体と吸着剤の両者が含まれ、導電材料は含まれず、当該第二の紡糸液において、当該重合体と吸着剤の両者全体で計算すると、当該重合体の含有量は２０ｗｔ％以上である。特別に説明すると、管状マトリクスにおける当該吸着剤が炭素分子篩または活性炭から選ばれる場合、当該管状マトリクスは導電と吸着機能を同時に兼ねることができる。
【００３４】
一方、吸着用のマルチチャンネル中空繊維を製造する具体的な実施例において、当該マルチチャンネル中空繊維が二層以上の多層構造を有する場合、当該第二の紡糸液は重合体、及び導電材料を含み、かつ固形分全体で計算すると、当該導電材料の含有量は２０〜８０ｗｔ％である。当該第二の紡糸液が吸着剤を含むと、当該導電材料の含有量は２０ｗｔ％以上かつ８０ｗｔ％より低く、当該吸着剤の含有量は０ｗｔ％より大きく６０ｗｔ％より低い。
【００３５】
ろ過用のマルチチャンネル中空繊維を製造する具体的な実施例において、第二の紡糸液における重合体と溶剤の重量割合は１：１〜１：８である。より具体的には、当該ろ過用のマルチチャンネル中空繊維が有機材料を有するものであれば、第二の紡糸液における重合体と溶剤の重量割合は１：１〜１：４であってもよい。当該ろ過用のマルチチャンネル中空繊維が焼成により材質が無機材料になるものであれば、第二の紡糸液における重合体と溶剤の重量割合は１：１〜１：６であることが好ましい。また、ろ過用のマルチチャンネル中空繊維を製造する具体的な実施例において、当該ろ過用のマルチチャンネル中空繊維係が有機材料を有するものである場合、第二の紡糸液に吸着剤、導電材料、及び触媒材料からなる群から選択される少なくとも一つの機能性材料を添加してもよく、当該重合体と機能性材料両者全体で計算すると、当該重合体の含有量は８０ｗｔ％以上１００ｗｔ％より低く、当該機能性材料の含有量は０ｗｔ％より大きく２０ｗｔ％以下である。ろ過用のマルチチャンネル中空繊維が焼成により材質が無機材料になるものであれば、当該第二の紡糸液における固形分全体で計算すると、当該重合体は５〜３５ｗｔ％であり、当該第二の紡糸液中の残りの部分は無機材料である。
【００３６】
図３に、さらにもう一つの紡糸ヘッドの実施態様を示す。
【００３７】
図面に示すように、当該紡糸ヘッド１０’’は、さらに当該第一のジャケット１０３を囲む第二のジャケット１０４を含み、当該第二のジャケット１０４の注入口１０４ａから第三の紡糸液を注入する。
【００３８】
吸着用のマルチチャンネル中空繊維を製造する具体的な実施例において、第三の紡糸液における重合体と溶剤の重量割合は１：１〜１：８である。もう一つの具体的な実施例において、当該重合体と溶剤の重量割合は１：４〜１：６である。
【００３９】
また、吸着用のマルチチャンネル中空繊維を製造する具体的な実施例において、当該マルチチャンネル中空繊維が二層以上の多層構造を有する場合、当該第三の紡糸液は重合体を含む。
【００４０】
また、一つの実施例において、当該第三の紡糸液はさらに吸着剤を含み、固形分全体で計算すると、当該重合体の含有量は２０ｗｔ％以上１００ｗｔ％より低く、当該吸着剤の含有量は０ｗｔ％より大きく８０ｗｔ％以下である。
【００４１】
ろ過用のマルチチャンネル中空繊維を製造する具体的な実施例において、前記第二の紡糸液の調製を参照して第三の紡糸液を準備できる。
【００４２】
一方、無機材質であり、ろ過用のマルチチャンネル中空繊維を製造しようとする場合、凝縮した中空繊維前駆物を浄水に２４〜４８時間浸漬した後、環境中で例えば２〜４日乾燥させ、その後、それを加熱炉で加熱し、例えば６００℃で５時間加熱し、さらに１．５℃／分間の速度で温度を９００℃まで上昇させ、２．５℃／分間で１１００℃まで上昇させ、１℃／分間で１５００℃まで上昇させ、さらに１５００℃で１０〜１２時間焼成して最終的には無機材料の含有量が１００ｗｔ％である中空繊維を得る。
【００４３】
図４Ａに示すように、紡糸ヘッドで製造した螺旋チャンネルの中空繊維３０を概略断面分析し、二つのチャンネルを有する中空繊維３ａを実例とする。特別に強調すると、当該断面は双チャンネルの断面で示し、スクリューピッチｄ３は１．０〜３０ｃｍである。より詳細に説明すると、当該紡糸ヘッド１０の回転速度が速ければ、スクリューピッチの距離が短くなり、１０ｒｐｍの回転速度で当該紡糸ヘッド１０を回転させると、スクリューピッチは約２０ｃｍであり、３０ｒｐｍの回転速度で当該紡糸ヘッド１０を回転させると、スクリューピッチは約２ｃｍである。特別に説明すると、当該スクリューピッチとは、当該中空繊維の軸に対して平行に測定する一つの完全な螺旋回転の幅である。
【００４４】
また、図４Ｂに示すように、ノズル１０１ｂの数により、それぞれ２、３、４、５、６または７つのチャンネルを有してよく、例えば二つのチャンネルを有する中空繊維３ａ、三つのチャンネルを有する中空繊維３ｂ、四つのチャンネルを有する中空繊維３ｃ、五つのチャンネルを有する中空繊維３ｄ、六つのチャンネルを有する中空繊維３ｅ、七つのチャンネルを有する中空繊維３ｆである。具体的に説明すると、当該図４Ｂの複数のチャンネル概略図はストレートチャンネルまたは螺旋チャンネルであってよく、特に限定されず、二つのチャンネルを有する中空繊維３ａを例として説明すると、距離ｄ４、すなわち当該チャンネル３１と当該管状マトリクスの外壁３０ｃとの距離が０．５〜２．５ｍｍ、または０．１〜１．０ｍｍであってよく、距離ｄ６、すなわち当該チャンネルの孔径が０．１〜１０ｍｍ、または０．１〜２．５ｍｍであってよく、距離ｄ５、すなわちいずれか二つの隣接する当該チャンネル３１の間の距離は０．５〜２．５ｍｍ、または０．１〜１．０ｍｍであってよい。
【００４５】
また、もう一つの具体的な実施例において、当該管体は中央ノズルを有してもよく、例えば、図４Ｂ（ｄ）、（ｅ）、及び（ｆ）に示すように、当該管体は当該管体の軸方向に沿って形成された少なくとも四つのノズルを有してもよく、その中の一つの当該ノズルは当該管体の中央に位置し、他のノズルは当該中央に位置するノズルの周囲に位置し、中空繊維の管状マトリクスに中央チャンネルを有させる。
【００４６】
前記製造方法によれば、マルチチャンネル中空繊維を提供でき、図４Ａに示すマルチチャンネル中空繊維３０は、第一の端部３０ａ、及び第二の端部３０ｂを有する管状マトリクス３０１、並びに当該管状マトリクス３０１を貫通して当該第一の端部３０ａ、及び当該第二の端部３０ｂの間で延伸する複数の螺旋チャンネル３１を含み、当該螺旋チャンネル３１のスクリューピッチは１〜３０ｃｍである。
【００４７】
一つの具体的な実施例において、当該中空繊維は吸着に使用され、各当該螺旋チャンネルと当該管状マトリクスの外壁が最も接近する時の距離は０．５〜２．５ｍｍであり、当該チャンネルの孔径は０．１〜１０ｍｍであり、いずれか二つの隣接する当該螺旋チャンネルの間の距離は０．５〜２．５ｍｍである。また、当該管状マトリクスは重合体、及び吸着剤を含み、当該管状マトリクスの総重量に対し、当該吸着剤の含有量は５０〜９５ｗｔ％である。
【００４８】
図４Ｃに示すように、吸着用の中空繊維の一つの具体的な実施例において、当該中空繊維３０は、さらに第一のカバー層３０２を含み、それが当該管状マトリクス３０１を覆い、当該管状マトリクス３０１における第一の端部３０ａ、及び第二の端部３０ｂを露出させ、当該第一のカバー層３０２は重合体を含み、当該第一のカバー層の総重量に対し、当該重合体の含有量は２０ｗｔ％以上である。
【００４９】
吸着用の中空繊維のもう一つの具体的な実施例において、当該中空繊維は、さらに第一のカバー層を含み、それが当該管状マトリクスを覆い、当該管状マトリクスにおける第一の端部、及び第二の端部を露出させ、当該第一のカバー層は重合体、及び導電材料を含み、当該第一のカバー層の総重量に対し、当該導電材料の含有量は２０〜８０ｗｔ％である。この実施例において、当該第一のカバー層はさらに吸着剤を含んでいてよく、当該第一のカバー層の総重量に対し、当該導電材料の含有量は２０ｗｔ％以上８０ｗｔ％より低く、当該吸着剤の含有量為０ｗｔ％より大きく６０ｗｔ％より低い。また、図４Ｄに示すように、当該中空繊維は、さらに第二のカバー層３０３を含み、それが当該第一のカバー層３０２を覆い、当該第一のカバー層３０２を当該管状マトリクス３０１と第二のカバー層３０３との間に位置させ、当該第二のカバー層３０３は重合体を含む。
【００５０】
また、もう一つの実施例において、当該第二のカバー層３０３はさらに吸着剤を含み、当該第二のカバー層の総重量に対し、当該重合体の含有量は２０ｗｔ％以上１００ｗｔ％より低く、当該吸着剤の含有量は０ｗｔ％より大きく８０ｗｔ％以下である。
【００５１】
ろ過用の中空繊維の一つの具体的な実施例において、各当該螺旋チャンネルと当該管状マトリクスの外壁が最も接近する時の距離は０．１〜１．０ｍｍであり、当該チャンネルの孔径は０．１〜２．５ｍｍであり、いずれか二つの隣接する当該チャンネルの間の距離は０．１〜１．０ｍｍである。また、この実施例の一つの態様において、当該管状マトリクスは無機材料であり、当該無機材料は吸着剤を含んでいてよい。または、当該管状マトリクスは重合体、例えば含有量が１００ｗｔ％の重合体を含み、または当該管状マトリクスは、重合体に加えて、吸着剤、導電材料、及び触媒材料からなる群から選択される少なくとも一つの機能性材料を含み、当該管状マトリクスの総重量に対し、当該重合体の含有量は８０ｗｔ％以上１００ｗｔ％より低く、当該機能性材料の含有量は０ｗｔ％より大きく２０ｗｔ％以下である。
【００５２】
ろ過用の中空繊維の一つの具体的な実施例において、さらに少なくとも一つのカバー層を含んでいてよく、それが当該管状マトリクスを覆い、当該管状マトリクスにおける第一の端部及び第二の端部を露出させる。
【００５３】
前記の製造方法によれば、第一の端部及び第二の端部を有する管状マトリクスと、当該管状マトリクスを貫通して当該第一の端部及び当該第二の端部の間で延伸する複数のチャンネルとを含み、各当該チャンネルと当該管状マトリクスの外壁が最も接近する時の距離は０．５〜２．５ｍｍであり、当該チャンネルの孔径は０．１〜１０ｍｍであり、いずれか二つの隣接する当該チャンネルの間の距離は０．５〜２．５ｍｍであり、吸着に使用されるマルチチャンネル中空繊維をさらに提供してもよい。具体的な実施例において、当該複数のチャンネルはストレートチャンネルであり、モーターで伝動ベルトを動かして螺旋チャンネルを形成していないものである。
【００５４】
一つの具体的な実施例において、当該管状マトリクスは重合体、及び吸着剤を含み、当該管状マトリクスの総重量に対し、当該吸着剤の含有量は５０〜９５ｗｔ％である。また、当該中空繊維はさらに第一のカバー層を含んでいてよく、それが当該管状マトリクスを覆い、当該管状マトリクスにおける第一の端部及び第二の端部を露出させ、当該第一のカバー層は重合体を含み、当該第一のカバー層の総重量に対し、当該重合体の含有量は２０ｗｔ％以上である。
【００５５】
もう一つの具体的な実施例において、当該中空繊維は、当該管状マトリクスを覆う第一のカバー層を含み、当該管状マトリクスにおける第一の端部及び第二の端部を露出させ、当該第一のカバー層は重合体、及び導電材料を含み、当該第一のカバー層の総重量に対し、当該導電材料の含有量は２０〜８０ｗｔ％である。この実施例において、当該第一のカバー層はさらに吸着剤を含み、当該第一のカバー層の総重量に対し、当該導電材料の含有量は２０ｗｔ％以上８０ｗｔ％より低く、当該吸着剤の含有量は０ｗｔ％より大きく６０ｗｔ％より低い。また、本実施例において、当該中空繊維はさらに第二のカバー層を含み、それが当該第一のカバー層を覆い、当該第一のカバー層を当該管状マトリクスと第二のカバー層の間に位置させ、当該第二のカバー層は重合体を含み、さらに吸着剤を含んでいてよい。
【００５６】
本願において、当該中空繊維が第二のカバー層を含み、当該第二のカバー層が吸着剤を含有する場合、当該吸着剤は導電性質を有しないものが好ましい。言い換えれば、管状マトリクスと第一のカバー層における吸着剤は、炭素分子篩、活性炭、Ａ型ゼオライト、Ｘ型ゼオライト、Ｙ型ゼオライト、高珪素分子篩、及びメソ多孔分子篩からなる群から選択される少なくとも一つ。当該第二のカバー層における吸着剤は炭素分子篩と活性炭を含まない。
【００５７】
なお、前述のように、本願の重合体は、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、フッ化ポリビニリデン、ポリフェニルスルホン、ポリアクリロニトリル、酢酸セルロース、二酢酸セルロース、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリ乳酸、ポリグリコール酸、ポリ（乳酸−グリコール酸）、ポリカプロラクトン、ポリビニルピロリドン、エチレン−ビニルアルコール共重合体、ポリジメチルシロキサン、ポリテトラフルオロエチレン、及び酢酸セルロースからなる群から選択される少なくとも一つである。もちろん、各層における重合体は同じであっても異なっていてもよい。
【００５８】
本願の当該導電材料は、特に限定されず、金属酸化物、炭素分子篩、活性炭、カーボンブラック、及びグラファイトからなる群から選択される少なくとも一つである。
【実施例】
【００５９】
吸着材としての中空繊維の製造
製造例１
１Ｌのガラス瓶に１００ｇのＰＥＳＦを入れ、５００ｍＬのＮＭＰを加え、ロール式撹拌器で５０ｒｐｍの速度で回転させて１２時間撹拌し、ＰＥＳＦを完全に溶解させて混合液を形成する。次に、当該混合液を高速撹拌器にて１０００ｒｐｍの速度で回転させて撹拌し、５００ｇのＨｉＳｉｖ３０００（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ  ＵＯＰ社から購入）をゆっくり加え、６時間撹拌した後、さらに混合液をロール式撹拌器で５０ｒｐｍの速度で回転させて２４時間撹拌して脱泡を行い、第一の紡糸液を形成する。
次に、当該第一の紡糸液をステンレス圧力槽に入れ、４ｂａｒの気体圧力により当該紡糸液を単一ニードルを有する紡糸ヘッド中に注入し、同時に、当該紡糸ヘッドに４ｍＬ／分間で溶剤を注入し、当該ニードルの直径は０．９ｍｍであり、長さは１．０ｃｍであり、距離ｄ１は１．０ｍｍであり、当該ニードルから当該スリーブまでの最短距離ｄ２は０．５ｍｍである。
その後、当該紡糸ヘッドのスリーブの出口端から紡糸液が流れ出、当該中空繊維を集めて２４時間水の中に置き、自然に乾した後、単一チャンネルの中空繊維を形成する。
【００６０】
製造例２
当該第一の紡糸液が当該紡糸ヘッドのスリーブの出口端から流れ出ようとする時、紡糸ヘッド上の帶動モーターを起動させ、当該紡糸ヘッドを２０ｒｐｍ（約４ｃｍスクリューピッチ）の速度で回転させる以外、製造例１の製造方法と同じようにして、螺旋チャンネルを有する単一チャンネルの中空繊維を形成する。
【００６１】
製造例３
当該紡糸ヘッドが七つのニードルを有し、当該ニードルの直径は０．９ｍｍであり、長さは１．０ｃｍであり、当該ニードルから当該スリーブまでの最短距離は０．５ｍｍであり、当該七つのニードル同士の間の距離は１．０ｍｍである以外、製造例１の製造方法と同じようにして、七つのチャンネルを有する中空繊維を形成する。
【００６２】
製造例４
当該第一の紡糸液が当該紡糸ヘッドのスリーブの出口端から流れ出ようとする時、紡糸ヘッド上の帶動モーターを起動させ、当該紡糸ヘッドを２０ｒｐｍ（約４ｃｍスクリューピッチ）の速度で回転させる以外、製造例３の製造方法と同じようにして、七つの螺旋チャンネルを有する中空繊維を形成する。
【００６３】
製造例５
ＨｉＳｉｖ３０００を１３Ｘ材料（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ  ＵＯＰ社から購入）に替える以外、製造例１の製造方法と同じようにして、単一チャンネルの中空繊維を形成する。
【００６４】
製造例６
当該第一の紡糸液が当該紡糸ヘッドのスリーブの出口端から流れ出ようとする時、紡糸ヘッド上の帶動モーターを起動させ、当該紡糸ヘッドを２０ｒｐｍ（約４ｃｍスクリューピッチ）の速度で回転させる以外、製造例５の製造方法と同じようにして、螺旋チャンネルを有する単一チャンネルの中空繊維を形成する。
【００６５】
製造例７
当該紡糸ヘッドは七つのニードルを有し、当該ニードルの直径は０．９ｍｍであり、長さは１．０ｃｍであり、当該ニードルから当該スリーブまでの最短距離は０．５ｍｍであり、当該七つのニードル同士の間の距離は１．０ｍｍである以外、製造例５の製造方法と同じようにして、七つのチャンネルを有する中空繊維を形成する。
【００６６】
製造例８
当該第一の紡糸液が当該紡糸ヘッドのスリーブの出口端から流れ出ようとする時、紡糸ヘッド上の帶動モーターを起動させ、当該紡糸ヘッドを２０ｒｐｍ（約４ｃｍスクリューピッチ）の速度で回転させる以外、製造例７の製造方法と同じようにして、七つの螺旋チャンネルを有する中空繊維を形成する。
【００６７】
吸着材としての第一のカバー層を含有する中空繊維の製造
製造例９
ＨｉＳｉｖ３０００を１３Ｘ材料に替え、第二の紡糸液を完成し、図２に示すように、製造例１の第一の紡糸液、及び本実施例の第二の紡糸液を、それぞれ、第一の紡糸液の注入口１０２ａ、及び第二の紡糸液の注入口１０３ａに注入し、また、当該紡糸ヘッドは七つのニードルを有し、当該ニードルの直径は０．９ｍｍであり、長さは１．０ｃｍであり、当該ニードルから当該スリーブまでの最短距離は０．５ｍｍであり、当該七つのニードル同士の間の距離は１．０ｍｍである以外、製造例１の製造方法と同じようにして、二層繊維を有する七つのチャンネルを有する中空繊維を形成する。
【００６８】
製造例１０
当該第一及び第二の紡糸液が当該紡糸ヘッドのスリーブの出口端から流れ出ようとする時、紡糸ヘッド上の帶動モーターを起動させ、当該紡糸ヘッドを２０ｒｐｍ（約４ｃｍスクリューピッチ）の速度で回転させる以外、製造例９の製造方法と同じようにして、二層繊維を有する七つの螺旋チャンネルを有する中空繊維を形成する。
【００６９】
吸着材としての第一のカバー層、及び第二のカバー層を含有する中空繊維の製造
製造例１１
ＨｉＳｉｖ３０００をグラファイトに替え、第二の紡糸液を完成する。図３に示すように、本実施例の第二の紡糸液を第二の紡糸液の注入口１０３ａに注入し、製造例１の紡糸液を第一の紡糸液、及び第三の紡糸液として、それぞれ、第一の紡糸液の注入口１０２ａ、及び第三の紡糸液の注入口１０４ａに注入し、また、当該紡糸ヘッドは七つのニードルを有し、当該ニードルの直径は０．９ｍｍであり、長さは１．０ｃｍであり、当該ニードルから当該スリーブまでの最短距離は０．５ｍｍであり、当該七つのニードル同士の間の距離は１．０ｍｍである以外、製造例１の製造方法と同じようにして、三層繊維を有する七つのチャンネルを有する中空繊維を形成する。
【００７０】
製造例１２
当該第一、第二、及び第三の紡糸液が当該紡糸ヘッドのスリーブの出口端から流れ出ようとする時、紡糸ヘッド上の帶動モーターを起動させ、当該紡糸ヘッドを２０ｒｐｍ（約４ｃｍスクリューピッチ）の速度で回転させる以外、製造例１１の製造方法と同じようにして、三層繊維を有する七つの螺旋チャンネルを有する中空繊維を形成する。
【００７１】
ろ過膜としての中空繊維の製造
製造例１３
ＨｉＳｉｖ３０００をアルミナ（Ａｌｆａ  Ａｅｓａｒ社から購入）に替え、また、当該紡糸ヘッドは七つのニードルを有し、当該ニードルの直径は０．９ｍｍであり、長さは１．０ｃｍであり、当該ニードルから当該スリーブまでの最短距離は０．５ｍｍであり、当該紡糸ヘッドが有する当該七つのニードル同士の間の距離は１．０ｍｍであり、当該第一の紡糸液が当該紡糸ヘッドのスリーブの出口端から流れ出ようとする時、紡糸ヘッド上の帶動モーターを起動させ、当該紡糸ヘッドを２０ｒｐｍ（約４ｃｍスクリューピッチ）の速度で回転させる以外、製造例１の製造方法と同じようにして、七つの螺旋チャンネルを有する無機中空繊維薄膜の前駆物を形成する。その後、前駆物を２４時間水の中に置き、自然に乾した後、それを加熱炉で温度プロセスにより加熱燒結を行う。６００℃で５時間加熱し、さらに１．５℃／分間の速度で温度を９００℃まで上昇させ、２．５℃／分間で１１００℃まで上昇させ、さらに１℃／分間で１５００℃まで上昇させる。１５００℃で１０〜１２時間焼成した後、最終的には七つの螺旋チャンネルの中空繊維を得る。
【００７２】
製造例１４
ＰＥＳＦをＰＶＤＦに替え、アルミナを添加せず、焼成処理も必要なく、また、当該ニードルの直径は０．７ｍｍであり、長さは１．０ｃｍであり、当該ニードルから当該スリーブまでの最短距離は０．５ｍｍであり、当該紡糸ヘッドが有する当該七つのニードル同士の間の距離は０．５ｍｍであり、当該第一の紡糸液が当該紡糸ヘッドのスリーブの出口端から流れ出ようとする時、紡糸ヘッド上の帶動モーターを起動させ、当該紡糸ヘッドを２０ｒｐｍ（約４ｃｍスクリューピッチ）の速度で回転させ、中空繊維を２４時間水の中に置き、自然に乾す以外、製造例１３の製造方法と同じようにして、七つの螺旋チャンネルを有する中空繊維を形成する。
【００７３】
ろ過膜としての第一のカバー層を含有する中空繊維の製造
製造例１５
ＨｉＳｉｖ３０００を割合５：１のシリカ、及びエアロゲルに替える以外、製造例１の製造方法と同じようにして、第二の紡糸液を製造する。図２に示すように、製造例１３の第一の紡糸液、及び本実施例の第二の紡糸液を、それぞれ、第一の紡糸液の注入口１０２ａ、及び第二の紡糸液の注入口１０３ａに注入し、また、当該紡糸ヘッドは七つのニードルを有し、当該ニードルの直径は０．９ｍｍであり、長さは１．０ｃｍであり、当該ニードルから当該スリーブまでの最短距離は０．５ｍｍであり、及び当該七つのニードル同士の間の距離は１．０ｍｍであり、当該第一、及び第二の紡糸液が当該紡糸ヘッドのスリーブの出口端から流れ出ようとする時、紡糸ヘッド上の帶動モーターを起動させ、当該紡糸ヘッドを２０ｒｐｍ（約４ｃｍスクリューピッチ）の速度で回転させ、七つの螺旋チャンネルを有する二層無機中空繊維薄膜前駆物を形成する。中空繊維を２４時間水の中に置き、自然に乾した後、それを加熱炉で温度プロセスにより加熱燒結を行う。最初は６００℃で５時間加熱し、さらに１．５℃／分間の速度で温度を９００℃まで上昇させ、２．５℃／分間で１１００℃まで上昇させ、さらに１℃／分間で１５００℃まで上昇させる。１５００℃で１０〜１２時間焼成した後、最終的には七つの螺旋チャンネルの二層中空繊維を得る。
【００７４】
製造例１６
当該第一の紡糸液におけるアルミナをポリテトラフルオロエチレンに替え、当該第二の紡糸液におけるＰＥＳＦをＰＶＤＦに替え、図２に示すように、本実施例の第一の紡糸液、及び第二の紡糸液を、それぞれ、第一の紡糸液の注入口１０２ａ、及び第二の紡糸液の注入口１０３ａに注入し、また、当該紡糸ヘッドは七つのニードルを有し、当該ニードルの直径は０．７ｍｍであり、長さは１．０ｃｍであり、当該ニードルから当該スリーブまでの最短距離は０．５ｍｍであり、当該七つのニードル同士の間の距離は０．５ｍｍであり、当該第一、及び第二の紡糸液が当該紡糸ヘッドのスリーブの出口端から流れ出ようとする時、紡糸ヘッド上の帶動モーターを起動させ、当該紡糸ヘッドを２０ｒｐｍ（約４ｃｍスクリューピッチ）の速度で回転させる以外、製造例１５の製造方法と同じようにして、七つの螺旋チャンネルを有する二層中空繊維を形成する。
前記製造例の材料、及び条件を下記の表１で示す。
【００７５】
【表１】
2016194179.tif 000003
【００７６】
試験例１
製造例１〜４の中空繊維を吸着材として、ｎ−ブタンの吸着実驗（３０００ｐｐｍ、２０Ｌ／ｍｉｎ）を行って得られた吸着透過曲線図は、図５に示すように、製造例４の七つの螺旋チャンネルを有する中空繊維の吸着時間が長く、反応経路を増加させ、吸着材の接触時間を延ばすことにより、吸着材を重量、圧力と気体流量が同様の状況で、製造例４の七つの螺旋チャンネルを有する中空繊維はより高い吸着量（ｃａｐａｃｉｔｙ、ｇ、ａｄｓｏｒｂａｔｅ／ｇ、ａｄｓｏｒｂｅｎｔ％）を有し、下記表２に示すように、製造例４の七つの螺旋チャンネルを有する中空繊維は、製造例１の単一チャンネルの中空繊維の吸着効率より約１０％向上し、かつ製造例４の七つの螺旋チャンネルを有する中空繊維は、吸着剤含有量が８７ｗｔ％近くまで向上できる。
【００７７】
【表２】
2016194179.tif 000004
【００７８】
試験例２
製造例５、６、及び８の中空繊維を吸着材として、市販のＵＯＰ  １３Ｘ顆粒と二酸化炭素の吸着実驗（３０００ｐｐｍ、１Ｌ／ｍｉｎ）を行って得られた吸着透過曲線図は、図６、及び下記表３に示すように、製造例８の中空繊維は市販のＵＯＰ  １３Ｘ顆粒の吸着量より約１５０％向上し、かつ吸着剤含有量が８５ｗｔ％まで向上できる。
【００７９】
【表３】
2016194179.tif 000005
【００８０】
試験例３
製造例５、６、及び８の中空繊維を吸着材として、市販のＵＯＰ  １３Ｘ顆粒と水気の吸着実驗（３０００ｐｐｍ、１Ｌ／ｍｉｎ）を行って得られた吸着透過曲線図は、図７に示すように、製造例８の中空繊維は市販のＵＯＰ  １３Ｘ顆粒の吸着効率より優れ、製造例８の中空繊維は吸着気体を、吸着圧力がない状況で、気体の水分を−６０℃（ｄｅｗ−ｐｏｉｎｔ）まで低下させ、吸着時間が７．６時間と長く、市販のＵＯＰ  １３Ｘ顆粒より２〜３時間長い。
【００８１】
試験例４
製造例１６の七つの螺旋チャンネルの二層中空繊維薄膜を、高濃度塩水の脱塩実験（水中最初導電率値：５４ｍｓ／ｃｍ；水温度差：４０℃）を行って得られた脱塩率、及び水産出率は、図８、及び図９に示すように、当該中空繊維の脱塩効率は優れ、ろ過圧力がない状況で、脱塩率＞９９．９％が得られ、安定的に９時間以上操作できる。
【００８２】
上記から分かるように、本願の複数のチャンネルの中空繊維は、当該管状マトリクスの総重量に対し、当該吸着剤の含有量が５０〜９５ｗｔ％である場合、高吸着効率を有し、ストレートチャンネルの中空繊維に比べて、螺旋チャンネルを有する中空繊維はより高い吸着効率を有し、その吸着剤の含有量もストレートチャンネルの中空繊維の吸着剤の含有量より高く、また、本願の中空繊維が複数チャンネルを有するため、当該中空繊維が高い機械的強度を有し、具体的には、吸着用のマルチチャンネル中空繊維の機械的強度は８０〜１２０Ｍｐａ向上でき、無機材を含むろ過用のマルチチャンネル中空繊維の機械的強度は３５０〜４５０Ｍｐａ向上でき、さらに重合体を含むろ過用のマルチチャンネル中空繊維の機械的強度は３０〜５０Ｍｐａ向上できる。
【符号の説明】
【００８３】
１  紡糸装置
１０、１０’、１０’’    紡糸ヘッド
１０１  管体
１０１ａ  注入口
１０１ｂ  ノズル
１０２  スリーブ
１０２ａ  注入口
１０３  第一のジャケット
１０３ａ  注入口
１０４  第二のジャケット
１０４ａ  注入口
２０  モーター
２０ａ  伝動ベルト
３ａ  二つのチャンネルの中空繊維
３ｂ  三つのチャンネルの中空繊維
３ｃ  四つのチャンネルの中空繊維
３ｄ  五つのチャンネルの中空繊維
３ｅ  六つのチャンネルの中空繊維
３ｆ  七つのチャンネルの中空繊維
３０  中空繊維
３０ａ  第一の端部
３０ｂ  第二の端部
３０ｃ  管状マトリクスの外壁
３０１  管状マトリクス
３０２  第一のカバー層
３０３  第二のカバー層
３１  チャンネル
ｄ１、ｄ２、ｄ４、ｄ５、ｄ６  距離
ｄ３  スクリューピッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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