專(zhuān)利名稱(chēng)：多孔質(zhì)中空纖維膜的制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種多孔質(zhì)中空纖維膜的制造裝置。
背景技術(shù)：
在食品工業(yè)、醫(yī)療和電子工業(yè)等領(lǐng)域中，以有用成分的濃縮和回收、以及無(wú)用成分的去除和蒸餾等為目的，往往使用應(yīng)用了多孔質(zhì)膜的精密過(guò)濾膜、超級(jí)濾膜和逆滲透過(guò)濾膜等。對(duì)于多孔質(zhì)中空纖維膜的形成，使用醋酯纖維素、聚丙烯腈、聚砜和氟系樹(shù)脂等膜形成性樹(shù)脂。多孔質(zhì)中空纖維膜，例如通過(guò)對(duì)含有膜形成性樹(shù)脂、開(kāi)孔劑及溶劑的制膜原液進(jìn)行紡絲、使其在凝固液中進(jìn)行凝固而形成。另外，對(duì)于凝固后的多孔質(zhì)中空纖維膜，由于殘存有開(kāi)孔劑和溶劑，故在進(jìn)行清洗等而去除這些成分后進(jìn)行干燥。作為多孔質(zhì)中空纖維膜的干燥方法，廣泛使用這樣的方法使多孔質(zhì)中空纖維膜在熱風(fēng)以每秒數(shù)米左右的風(fēng)速進(jìn)行循環(huán)的干燥裝置內(nèi)連續(xù)行進(jìn)，并將熱風(fēng)送到多孔質(zhì)中空纖維膜外側(cè)而進(jìn)行干燥(例如專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。專(zhuān)利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2005-220202號(hào)公報(bào)實(shí)用新型所要解決的課題但是，為了利用前述的熱風(fēng)循環(huán)式干燥裝置使多孔質(zhì)中空纖維膜充分干燥，需要使多孔質(zhì)中空纖維膜在干燥裝置內(nèi)往復(fù)行進(jìn)多次，延長(zhǎng)多孔質(zhì)中空纖維膜在干燥裝置內(nèi)的滯留時(shí)間。另外，當(dāng)提高多孔質(zhì)中空纖維膜的制膜速度時(shí)，多孔質(zhì)中空纖維膜在干燥裝置內(nèi)的滯留時(shí)間變短，干燥變得不充分。雖然考慮將干燥裝置大型化以進(jìn)行與制膜高速化相對(duì)應(yīng)的干燥，但有成本昂貴的問(wèn)題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于，提供一種多孔質(zhì)中空纖維膜的制造裝置，能以低成本高效地對(duì)多孔質(zhì)中空纖維膜進(jìn)行干燥，獲得高生產(chǎn)率。用于解決課題的手段本實(shí)用新型的多孔質(zhì)中空纖維膜的制造裝置是這樣的裝置，具有凝固單元，該凝固單元使含有膜形成性樹(shù)脂及開(kāi)孔劑的制膜原液在凝固液中凝固而獲得多孔質(zhì)中空纖維膜前驅(qū)體；去除單元，該去除單元從所述多孔質(zhì)中空纖維膜前驅(qū)體中去除所述開(kāi)孔劑，形成具有多孔質(zhì)膜層的多孔質(zhì)中空纖維膜；以及干燥單元，該干燥單元對(duì)所述多孔質(zhì)中空纖維膜進(jìn)行干燥，所述干燥單元具有利用加熱后的飽和水蒸氣對(duì)所述多孔質(zhì)中空纖維膜進(jìn)行干燥的蒸氣干燥部。本實(shí)用新型的多孔質(zhì)中空纖維膜的制造裝置，最好所述干燥單元具有利用熱風(fēng)對(duì)由所述蒸氣干燥部干燥后的多孔質(zhì)中空纖維膜進(jìn)行干燥的熱風(fēng)干燥部。實(shí)用新型的效果本實(shí)用新型的多孔質(zhì)中空纖維膜的制造裝置，能以低成本高效地對(duì)多孔質(zhì)中空纖維膜進(jìn)行干燥，能以高生產(chǎn)率制造多孔質(zhì)中空纖維膜。

圖I是表示本實(shí)用新型的多孔質(zhì)中空纖維膜的制造裝置的一例的示意圖。圖2是表示支承體制造裝置的一例的示意結(jié)構(gòu)圖。圖3是表示中空狀編繩的構(gòu)造的示圖。圖4是表示中空狀編繩的網(wǎng)孔的放大圖。符號(hào)說(shuō)明I 多孔質(zhì)中空纖維膜IA 多孔質(zhì)中空纖維膜前驅(qū)體10 凝固單元12 紡絲噴管14 凝固液20 清洗單元30 去除單元40 干燥單元42 蒸氣干燥部44 熱風(fēng)干燥部50 卷繞單元100 多孔質(zhì)中空纖維膜的制造裝置
具體實(shí)施方式
下面，表示本實(shí)用新型的多孔質(zhì)中空纖維膜的制造方法及制造裝置的一例，并進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。(制造裝置)圖I例示的多孔質(zhì)中空纖維膜的制造裝置100 (以下僅稱(chēng)為“制造裝置100”)，是使用含有膜形成性樹(shù)脂、開(kāi)孔劑及溶劑的制膜原液來(lái)制造多孔質(zhì)中空纖維膜的裝置。如圖I所示,本實(shí)施形態(tài)的制造裝置100具有凝固單元10,其使制膜原液凝固而形成多孔質(zhì)中空纖維膜前驅(qū)體1A(以下稱(chēng)為“中空纖維膜前驅(qū)體1A”)；清洗單元20，其去除殘存在中空纖維膜前驅(qū)體IA中的溶劑；去除單元30，其去除殘存在中空纖維膜前驅(qū)體IA中的開(kāi)孔劑，形成具有多孔質(zhì)膜層的多孔質(zhì)中空纖維膜I ;干燥單元40，其對(duì)多孔質(zhì)中空纖維膜I進(jìn)行干燥；以及卷繞單元50，其卷繞多孔質(zhì)中空纖維膜I。制造裝置100中的多孔質(zhì)中空纖維膜I的行進(jìn)由導(dǎo)向部件61限制。本例的凝固單元10是進(jìn)行干濕式紡絲的單元，具有對(duì)制膜原液進(jìn)行紡絲的紡絲噴管12、以及對(duì)使制膜原液凝固的凝固液14予以收容的凝固槽16，在紡絲噴管12與凝固液14之間設(shè)有空走區(qū)間18。在該凝固單元10中，由紡絲噴管12紡絲后的制膜原液浸潰在凝固槽16的凝固液14中，制膜原液由凝固液14凝固并形成中空纖維膜前驅(qū)體1A，然后中空纖維膜前驅(qū)體IA被從凝固液14中拉出。紡絲噴管12的形態(tài)，可根據(jù)所制造的多孔質(zhì)中空纖維膜的構(gòu)造而適當(dāng)選定。例如，既可是僅將制膜原液排出成筒狀的、用于形成只由中空狀多孔質(zhì)膜層構(gòu)成的多孔質(zhì)中空纖維膜I的噴管，也可是將制膜原液以涂布在后述中空狀加強(qiáng)支承體外側(cè)的形態(tài)予以噴出的、用于形成在所述加強(qiáng)支承體的外側(cè)層疊有多孔質(zhì)膜層的多孔質(zhì)中空纖維膜I的噴管。另外，紡絲噴管12既可是排出單一制膜原液的、用于形成具有單層多孔質(zhì)膜層的多孔質(zhì)中空纖維膜I的噴管，也可是將多種制膜原液噴出成同心圓狀的、用于形成層疊有多層多孔質(zhì)膜層的多孔質(zhì)中空纖維膜I的組合噴管。作為凝固槽16，只要是如下的結(jié)構(gòu)就不特別限定可收容凝固液14，將由紡絲噴管12紡絲后的制膜原液浸潰在凝固液14中，將通過(guò)凝固而形成的中空纖維膜前驅(qū)體IA從 凝固液14中拉出。在凝固槽16中，最好設(shè)有能對(duì)凝固液14的溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)的調(diào)溫單元。凝固單元10不限定于前述的干濕式單元，例如，也可在紡絲噴管12與凝固槽16的凝固液14之間不設(shè)置空走區(qū)間18，而采用直接將制膜原液紡絲到凝固液14中的濕式紡絲。清洗單元20是用清洗液對(duì)殘存在中空纖維膜前驅(qū)體IA中的溶劑進(jìn)行清洗去除的單元。本例的清洗單元20是這樣的單元使中空纖維膜前驅(qū)體IA在收容于清洗槽24的清洗液22中行進(jìn)，由此對(duì)中空纖維膜前驅(qū)體IA進(jìn)行清洗。作為清洗槽24，只要是如下結(jié)構(gòu)就不特別限定可收容清洗液22，使中空纖維膜前驅(qū)體IA在清洗液22中行進(jìn)后將其拉出。清洗單元20不限定于這種形態(tài)，可采用為了去除殘存在中空纖維膜前驅(qū)體IA中的溶劑而通常使用的單元。例如，也可采用使清洗液流入傾斜的導(dǎo)水管狀的清洗池、使中空纖維膜前驅(qū)體IA在該清洗液中行進(jìn)的單元等。作為去除單元30，可采用為了去除殘存在中空纖維膜前驅(qū)體IA中的開(kāi)孔劑而通常使用的單元。例如可列舉具有如下部件的單元等藥液保持部，其將含有氧化劑的藥液保持在中空纖維膜前驅(qū)體IA中；加熱分解部，其對(duì)保持有藥液的中空纖維膜前驅(qū)體IA在氣相中予以加熱而使開(kāi)孔劑氧化分解；以及清洗去除部，其用清洗液對(duì)低分子量化后的開(kāi)孔劑進(jìn)行清洗，從中空纖維膜前驅(qū)體IA中將其去除。作為藥液保持部，可列舉這樣的結(jié)構(gòu)等具有收容藥液的藥液槽，通過(guò)使中空纖維膜前驅(qū)體IA在該藥液中行進(jìn)而使其保持藥液。作為對(duì)保持有藥液的中空纖維膜前驅(qū)體IA進(jìn)行加熱的加熱分解部，最好是在大氣壓下使用加熱流體對(duì)中空纖維膜前驅(qū)體IA進(jìn)行加熱的結(jié)構(gòu)，從防止次氯酸鹽等氧化劑干燥、能有效進(jìn)行分解處理這一點(diǎn)看，使用相對(duì)濕度高的流體作為加熱流體、在濕熱條件下進(jìn)行加熱的結(jié)構(gòu)更好。作為清洗去除部，例如可采用在前述清洗單元20中所列舉的形態(tài)。通過(guò)去除中空纖維膜前驅(qū)體IA中殘存于制膜原液凝固后的凝固膜層的開(kāi)孔劑，在殘存有該開(kāi)孔劑的部分形成孔而形成多孔質(zhì)膜層，由此得到多孔質(zhì)中空纖維膜I。干燥單元40具有利用加熱后的飽和水蒸氣對(duì)多孔質(zhì)中空纖維膜I進(jìn)行干燥的蒸氣干燥部42、以及利用熱風(fēng)對(duì)由蒸氣干燥部42干燥后的多孔質(zhì)中空纖維膜I進(jìn)行干燥的熱風(fēng)干燥部44。[0049]加熱后的飽和水蒸氣可供給到蒸氣干燥部42的內(nèi)部，并可使多孔質(zhì)中空纖維膜I在該飽和水蒸氣中行進(jìn)。在蒸氣干燥部42的內(nèi)部，多孔質(zhì)中空纖維膜I由加熱后的飽和水蒸氣加熱，多孔質(zhì)中空纖維膜I所含有的一部分水分蒸發(fā)而被干燥。蒸氣干燥部42的構(gòu)造，只要是能使多孔質(zhì)中空纖維膜I在加熱后的飽和水蒸氣中穩(wěn)定行進(jìn)的構(gòu)造即可。蒸氣干燥部42也可具有例如對(duì)飽和水蒸氣大量泄漏到外部予以抑制的迷宮式密封構(gòu)造。另外，蒸氣干燥部42也可將加熱后的飽和水蒸氣吹向在其內(nèi)部行進(jìn)的多孔質(zhì)中空纖維膜I。熱風(fēng)干燥部44能使熱風(fēng)以每秒數(shù)米左右的速度循環(huán)，利用導(dǎo)向部件62對(duì)多孔質(zhì)中空纖維膜I的行進(jìn)方向進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而可使多孔質(zhì)中空纖維膜I在熱風(fēng)干燥部44的內(nèi)部往復(fù)行進(jìn)多次。在熱風(fēng)干燥部44的內(nèi)部，行進(jìn)的多孔質(zhì)中空纖維膜I被熱風(fēng)吹拂而被干燥。作為熱風(fēng)干燥部44，例如可使用用于使多孔質(zhì)中空纖維膜干燥的公知的熱風(fēng)干燥·機(jī)。卷繞單元50只要是將多孔質(zhì)中空纖維膜I卷繞在線軸等上的結(jié)構(gòu)即可，例如有這樣的結(jié)構(gòu)由張緊輥、轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)等對(duì)多孔質(zhì)中空纖維膜I的張力進(jìn)行控制，一邊使導(dǎo)向件或線軸往復(fù)運(yùn)動(dòng)，一邊卷繞多孔質(zhì)中空纖維膜I。導(dǎo)向部件61在制造裝置100中的作用是，對(duì)多孔質(zhì)中空纖維膜I從凝固單元10至清洗單元20、去除單元30、干燥單元40、卷繞單元50的行進(jìn)進(jìn)行限制。通過(guò)設(shè)置導(dǎo)向部件61，可抑制絲線下垂，由此可防止多孔質(zhì)中空纖維膜I與各單元的內(nèi)外或出入口附近等接觸。導(dǎo)向部件61可使用制造多孔質(zhì)中空纖維膜所通常使用的部件，可列舉金屬制或陶瓷制的導(dǎo)向部件等。(制造方法)下面，作為本實(shí)用新型的多孔質(zhì)中空纖維膜的制造方法的一例，說(shuō)明使用了前述制造裝置100的制造方法。本實(shí)施形態(tài)的多孔質(zhì)中空纖維膜的制造方法，具有下述的凝固工序、清洗工序、去除工序、干燥工序及卷繞工序。凝固工序利用凝固單元10使制膜原液在凝固液14中凝固而形成中空纖維膜前驅(qū)體IA。清洗工序利用清洗單元20對(duì)中空纖維膜前驅(qū)體IA進(jìn)行清洗而將殘存在中空纖維膜前驅(qū)體IA中的溶劑予以去除。去除工序利用去除單元30將殘存在中空纖維膜前驅(qū)體IA中的開(kāi)孔劑予以去除而形成多孔質(zhì)中空纖維膜I。干燥工序利用干燥單元40對(duì)多孔質(zhì)中空纖維膜I進(jìn)行干燥。卷繞工序利用卷繞單元50卷繞干燥后的多孔質(zhì)中空纖維膜I。凝固工序調(diào)制含有膜形成性樹(shù)脂、開(kāi)孔劑及溶劑的制膜原液，在凝固單元10中，將該制膜原液從紡絲噴管12噴出，使其在收容于凝固槽16的凝固液14中凝固，形成中空纖維膜前驅(qū)體1A。從紡絲噴管12噴出的制膜原液浸潰在凝固液14中，從而凝固液14在制膜原液中擴(kuò)散，膜形成性樹(shù)脂和開(kāi)孔劑分別產(chǎn)生相分離并進(jìn)行凝固，形成膜形成性樹(shù)脂和開(kāi)孔劑相互進(jìn)入的具有三維網(wǎng)孔構(gòu)造的凝固膜層的中空纖維膜前驅(qū)體1A。在該階段，開(kāi)孔劑被認(rèn)為以凝膠狀態(tài)在三維空間與膜形成性樹(shù)脂互相纏繞。由于所述凝固膜層的開(kāi)孔劑在后述的去除工序中被去除，因此殘存有該開(kāi)孔劑的部分形成孔，形成多孔質(zhì)膜層。膜形成性樹(shù)脂只要是能利用凝固液形成多孔質(zhì)膜層的樹(shù)脂即可，可列舉聚砜、聚醚砜等聚砜系樹(shù)脂、聚偏二氟乙烯等氟系樹(shù)脂；聚丙烯腈；纖維素衍生物；聚酰胺；聚酯 ’聚甲基丙烯酸酯；以及聚丙烯酸酯等。另外，既可使用這些樹(shù)脂的共聚物，也可使用在這些樹(shù)脂或共聚物的一部分中引入置換基的樹(shù)脂。膜形成性樹(shù)脂既可單獨(dú)使用一種，也可一并使用二種以上。另外，也可將分子量等不同的同種聚合物混合使用。 作為膜形成性樹(shù)脂，從對(duì)于次氯酸等氧化劑而言耐久性?xún)?yōu)異的觀點(diǎn)看，最好是氟系樹(shù)脂，由聚偏二氟乙烯或偏二氟乙烯單體和其它單體構(gòu)成的共聚物更好。因此例如在去除工序中用氧化劑對(duì)多孔質(zhì)中空纖維膜I進(jìn)行處理時(shí)，選擇氟系樹(shù)脂作為膜形成性樹(shù)脂是較佳的。開(kāi)孔劑是為了將制膜原液的粘度調(diào)整在適于形成多孔質(zhì)中空纖維膜的范圍、以獲得制膜狀態(tài)穩(wěn)定化而添加的。作為開(kāi)孔劑，例如列舉聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮等。從多孔質(zhì)中空纖維膜I的孔徑控制和強(qiáng)度的觀點(diǎn)看，開(kāi)孔劑最好是在聚乙烯吡咯烷酮中共聚合其它單體的共聚物。開(kāi)孔劑既可單獨(dú)使用一種，也可一并使用二種以上。開(kāi)孔劑越是高分子量，越容易形成膜構(gòu)造良好的多孔質(zhì)中空纖維膜I。另一方面，開(kāi)孔劑越是低分子量，越容易在后述的去除工序中去除開(kāi)孔劑。所以，根據(jù)目的，也可將分子量不同的同種開(kāi)孔劑適當(dāng)混合使用。通過(guò)將所述膜形成性樹(shù)脂和開(kāi)孔劑混合在它們可溶解的溶劑(良好溶劑)中，可調(diào)制制I吳原液。溶劑不特別限定，在采用干濕式紡絲的情況下，為了在空走區(qū)間18使制膜原液吸濕來(lái)調(diào)制多孔質(zhì)中空纖維膜I的孔徑，最好選擇容易與水均勻混合的溶劑。作為這種溶劑，可列舉N，N- 二甲替甲酰胺、N，N- 二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-甲基嗎啉-N-氧化嗎啉等。溶劑既可單獨(dú)使用一種，也可一并使用二種以上。另外，只要是不損害膜形成性樹(shù)脂和開(kāi)孔劑在溶劑中的溶解性的范圍，也可混合膜形成性樹(shù)脂和開(kāi)孔劑的不良溶劑來(lái)使用。對(duì)于制膜原液，也可根據(jù)需要而添加其它的添加成分。從提高制膜時(shí)的穩(wěn)定性、容易形成優(yōu)異的多孔質(zhì)膜構(gòu)造的觀點(diǎn)看，制膜原液(100質(zhì)量％)中的膜形成性樹(shù)脂的含有量最好是10質(zhì)量％以上，15質(zhì)量％以上更好。另外，從同樣的理由看，膜形成性樹(shù)脂的含有量最好是30質(zhì)量％以下，25質(zhì)量％以下更好。從容易形成多孔質(zhì)中空纖維膜I的觀點(diǎn)看，制膜原液(100質(zhì)量％)中的開(kāi)孔劑的含有量最好是I質(zhì)量％以上，5質(zhì)量％以上更好。另外，從制膜原液的操作性的觀點(diǎn)看，開(kāi)孔劑的含有量最好是20質(zhì)量％以下，12質(zhì)量％以下更好。制膜原液的溫度最好是20 40° C。[0080]凝固液14是不溶解膜形成性樹(shù)脂的溶劑，且必須是開(kāi)孔劑的良好溶劑。作為凝固液14，可列舉水、乙醇、甲醇等或它們的混合物。其中，從作業(yè)環(huán)境、運(yùn)行管理的觀點(diǎn)看，最好是用于制膜原液的溶劑和水的混合液。凝固液14的溫度最好是60 90° C。另外，本實(shí)用新型的多孔質(zhì)中空纖維膜的制造方法，也可是這樣的方法以獲得更高強(qiáng)度的多孔質(zhì)中空纖維膜為目的，形成在中空狀的加強(qiáng)支承體的外側(cè)形成有多孔質(zhì)膜層的多孔質(zhì)中空纖維膜I。即，凝固工序也可是這樣的工序?qū)⒅颇ぴ阂酝坎荚诩訌?qiáng)支承體的外側(cè)的形態(tài)進(jìn)行紡絲，使該制膜原液在凝固液中凝固。作為加強(qiáng)支承體，可列舉用各種纖維制成的中空狀編繩和編帶等，可單獨(dú)或組合使用各種原材料。作為中空狀編繩或編帶所使用的纖維，可列舉合成纖維、半合成纖維、再生纖維和天然纖維等。纖維的形態(tài),也可是單絲、復(fù)絲和短纖維紗中的一種。清洗工序 在由凝固工序形成的中空纖維膜前驅(qū)體IA中殘存有開(kāi)孔劑和溶劑，在該階段不能揮發(fā)充分的透水性。另外，當(dāng)開(kāi)孔劑在膜中干固時(shí)，就成為膜的機(jī)械強(qiáng)度下降的原因。另一方面，在后述的去除工序中，當(dāng)使用氧化劑對(duì)開(kāi)孔劑進(jìn)行氧化分解(低分子量化)時(shí)，若在中空纖維膜前驅(qū)體IA中殘存有溶劑，則溶劑和氧化劑產(chǎn)生反應(yīng)，因此妨礙開(kāi)孔劑的氧化分解。因此，在本實(shí)施形態(tài)中，在凝固工序后，在清洗工序中將殘存在中空纖維膜前驅(qū)體IA中的溶劑予以去除，然后在去除工序中將殘存在中空纖維膜前驅(qū)體IA中的開(kāi)孔劑予以去除。在清洗工序中，利用清洗單元20用清洗液22對(duì)中空纖維膜前驅(qū)體IA進(jìn)行清洗，由此將殘存在中空纖維膜前驅(qū)體IA中的溶劑予以去除。中空纖維膜前驅(qū)體IA中的溶劑從膜內(nèi)部擴(kuò)散移動(dòng)到膜表面，并且從膜表面向清洗液22擴(kuò)散移動(dòng)，被從中空纖維膜前驅(qū)體IA中去除。作為清洗液22，從清洗效果高的觀點(diǎn)看最好是水。作為所使用的水，可列舉自來(lái)水、工業(yè)用水、河水和井水等。另外，也可在它們中混合乙醇、無(wú)機(jī)鹽類(lèi)、氧化劑和表面活性劑等進(jìn)行使用。另外，作為清洗液22，還可使用制膜原液所含有的溶劑和水的混合液。但是，在使用該混合液時(shí)，溶劑的濃度最好是10質(zhì)量％以下。從提高殘存在中空纖維膜前驅(qū)體IA中的溶劑的擴(kuò)散移動(dòng)速度的觀點(diǎn)看，清洗液22的溫度最好是50° C以上，80° C以上更好。另外，在清洗工序中雖然主要去除中空纖維膜前驅(qū)體IA中的溶劑，但通過(guò)對(duì)中空纖維膜前驅(qū)體IA進(jìn)行清洗，開(kāi)孔劑也被部分去除。去除工序在去除工序中，利用去除單元30將殘存在中空纖維膜前驅(qū)體IA中的開(kāi)孔劑予以去除，形成具有多孔質(zhì)膜層的多孔質(zhì)中空纖維膜I。作為去除工序，可列舉這樣的工序例如將中空纖維膜前驅(qū)體IA浸潰在含有氧化劑的藥液中，在使藥液保持于中空纖維膜前驅(qū)體IA后，將中空纖維膜前驅(qū)體IA在氣相中加熱而對(duì)開(kāi)孔劑進(jìn)行氧化分解，然后對(duì)中空纖維膜前驅(qū)體IA進(jìn)行清洗，去除低分子量化后的開(kāi)孔劑。作為氧化劑，可列舉次氯酸鹽、臭氧、雙氧水、高錳酸鹽、重鉻酸鹽和過(guò)硫酸鹽等。其中，從氧化力強(qiáng)而分解性能優(yōu)異性、操作優(yōu)異性和廉價(jià)性等方面看，最好是次氯酸鹽。作為次氯酸鹽，可列舉次氯酸納、次氯酸鈣等，其中，最好是次氯酸納。從容易抑制殘存于中空纖維膜前驅(qū)體IA的開(kāi)孔劑在藥液中進(jìn)行氧化分解、容易抑制脫落在藥液中的開(kāi)孔劑進(jìn)一步氧化分解而浪費(fèi)氧化劑的觀點(diǎn)看，藥液的溫度最好是50° C以下，30° C以下更好。另外，從抑制用于將藥液控制成低溫的成本等的觀點(diǎn)看，藥液的溫度最好是0° C以上，10° C以上更好。保持有藥液的中空纖維膜前驅(qū)體IA的加熱，在大氣壓下最好使用加熱流體。作為加熱流體，從抑制氧化劑的干燥、可進(jìn)行更有效的分解處理的觀點(diǎn)看，最好使用相對(duì)濕度高的流體，即最好在濕熱條件下進(jìn)行加熱。在該情況下，加熱流體的相對(duì)濕度最好是80%以上，90%以上更好，100%左右特別好。從進(jìn)行連續(xù)處理時(shí)縮短處理時(shí)間的觀點(diǎn)看，加熱溫度最好是50° C以上，80° C以上更好。另外，在大氣壓狀態(tài)下，加熱溫度最好是100° C以下。 作為將低分子量化后的開(kāi)孔劑予以去除的方法，最好是對(duì)中空纖維膜前驅(qū)體IA進(jìn)行清洗的方法。作為清洗方法不特別限定，可采用前述清洗工序中列舉的清洗方法。干燥工序利用干燥單元40對(duì)多孔質(zhì)中空纖維膜I進(jìn)行干燥。本實(shí)施形態(tài)的干燥工序具有利用蒸氣干燥部42由加熱后的飽和水蒸氣對(duì)多孔質(zhì)中空纖維膜I進(jìn)行干燥的第一干燥工序、以及利用熱風(fēng)干燥部44由熱風(fēng)對(duì)第一干燥工序后的多孔質(zhì)中空纖維膜I進(jìn)行干燥的第二干燥工序。在第一干燥工序中，在蒸氣干燥部42，使多孔質(zhì)中空纖維膜I在加熱后的飽和水蒸氣中行進(jìn)，從而由該飽和水蒸氣對(duì)多孔質(zhì)中空纖維膜I進(jìn)行加熱，使多孔質(zhì)中空纖維膜I所含有的一部分水分蒸發(fā)。從可縮短處理時(shí)間的觀點(diǎn)看，飽和水蒸氣的溫度最好是80° C以上，90° C更好。另外，從減少過(guò)剩蒸氣量的觀點(diǎn)看，飽和水蒸氣的溫度在工業(yè)上最好是150° C以下，120° C以下更好。另外,在第一干燥工序中，作為飽和水蒸氣,還可使用低壓飽和水蒸氣和加壓飽和水蒸氣，尤其從可縮短處理時(shí)間的觀點(diǎn)看，使用真空度為50kPa以上的低壓飽和水蒸氣更好。從干燥效率的觀點(diǎn)看，多孔質(zhì)中空纖維膜I在飽和水蒸氣中的行進(jìn)時(shí)間、即、使飽和水蒸氣與多孔質(zhì)中空纖維膜I接觸的時(shí)間最好是10秒以上，60秒以上更好。另外，從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)看，所述時(shí)間最好是300秒以下，180秒以下更好。多孔質(zhì)中空纖維膜I在飽和水蒸氣中的行進(jìn)時(shí)間，可按多孔質(zhì)中空纖維膜I的行進(jìn)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。多孔質(zhì)中空纖維膜I在蒸氣干燥部42內(nèi)的行進(jìn)速度最好是5 30m/分。利用這種第一干燥工序，多孔質(zhì)中空纖維膜I所含的水分被去除10質(zhì)量％左右。第一干燥工序，也可是將加熱后的飽和水蒸氣吹向行進(jìn)的多孔質(zhì)中空纖維膜I的方法。在第二干燥工序中，在熱風(fēng)干燥部44，用熱風(fēng)對(duì)由蒸氣干燥部42干燥后的多孔質(zhì)中空纖維膜I進(jìn)行干燥。在熱風(fēng)干燥部44中，使多孔質(zhì)中空纖維膜I在使熱風(fēng)以每秒數(shù)米左右的風(fēng)速循環(huán)的熱風(fēng)干燥部44的內(nèi)部往復(fù)連續(xù)行進(jìn)多次，對(duì)多孔質(zhì)中空纖維膜I從外周側(cè)進(jìn)行干燥。熱風(fēng)的速度最好是O. 5 5. Om/秒。熱風(fēng)的溫度最好是70 140° C。熱風(fēng)溫度若是下限值以上，則多孔質(zhì)中空纖維膜I的干燥變得容易。熱風(fēng)的溫度若是上限值以下，則所使用的熱量不會(huì)過(guò)剩，工業(yè)性較佳。多孔質(zhì)中空纖維膜I在第二干燥工序的熱風(fēng)干燥部44的內(nèi)部的滯留時(shí)間最好是I分鐘 30分鐘。多孔質(zhì)中空纖維膜I在熱風(fēng)干燥部44的內(nèi)部的滯留時(shí)間若是下限值以上，則多孔質(zhì)中空纖維膜I容易充分干燥。多孔質(zhì)中空纖維膜I在熱風(fēng)干燥部44的內(nèi)部的滯留時(shí)間若是上限值以下，則生產(chǎn)率提高。卷繞工序利用卷繞單元50，將干燥后的多孔質(zhì)中空纖維膜I卷繞。對(duì)于以上說(shuō)明的本實(shí)用新型的多孔質(zhì)中空纖維膜的制造裝置，通過(guò)使用加熱后的飽和水蒸氣對(duì)多孔質(zhì)中空纖維膜進(jìn)行干燥，從而可低成本且高效地對(duì)多孔質(zhì)中空纖維膜進(jìn)行干燥。因此，能以低成本、高生產(chǎn)率制造多孔質(zhì)中空纖維膜。另外，本實(shí)用新型的多孔質(zhì)中空纖維膜的制造裝置，只要干燥單元具有利用加熱后的飽和水蒸氣對(duì)多孔質(zhì)中空纖維膜進(jìn)行干燥的蒸氣干燥部，就不限定于所述制造裝置100。例如，制造裝置100雖然采用了在紡絲噴管12與凝固槽16的凝固液14之間設(shè)有空走區(qū)間18的干濕式紡絲，但也可采用不設(shè)有空走區(qū)間18的濕式紡絲。另外，干燥單元40雖然具有利用熱風(fēng)對(duì)多孔質(zhì)中空纖維膜I進(jìn)行干燥的熱風(fēng)干燥部44，但對(duì)于已由蒸氣干燥部干燥的多孔質(zhì)中空纖維膜的干燥不限定于由熱風(fēng)干燥部44進(jìn)行的干燥。另外，本實(shí)用新型的多孔質(zhì)中空纖維膜的制造裝置也可不具有卷繞單元50。另外，本實(shí)用新型的多孔質(zhì)中空纖維膜的制造方法，只要干燥工序是具有所述第一干燥工序和第二干燥工序的方法，就不限定于使用前述制造裝置100的方法。例如，干燥工序中的第二干燥工序的多孔質(zhì)中空纖維膜的干燥不限定于前述的由熱風(fēng)進(jìn)行的干燥。[實(shí)施例]下面，利用實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型，但本實(shí)用新型不由下述的描述所限定。[實(shí)施例I]加強(qiáng)支承體的制造工序使用圖2所示的支承體制造裝置70，制造了由中空狀編繩構(gòu)成的加強(qiáng)支承體。支承體制造裝置70具有線軸71、對(duì)從線軸71上拉出的絲72進(jìn)行圓型針織的圓型針織機(jī)73、以一定張力對(duì)由圓型針織機(jī)73編成的中空狀編繩74進(jìn)行拉伸的繩供給裝置75、對(duì)中空狀編繩74進(jìn)行熱處理的加熱模76、對(duì)熱處理中空狀編繩74而得到的加強(qiáng)支承體X進(jìn)行牽拉的牽拉裝置77、以及將加強(qiáng)支承體X卷繞在線軸上的卷繞機(jī)78。作為原絲，使用聚酯纖維(纖度為84dtex，單纖維數(shù)為36)。作為線軸71，準(zhǔn)備了五個(gè)卷有5kg所述聚酯纖維的線軸。作為圓型針織機(jī)73，使用了臺(tái)式針織機(jī)(圓井纖維機(jī)械公司制，織針數(shù)為12根，針尺寸為116隔距，紡錠的圓周直徑為8_)。作為繩供給裝置75及牽拉裝置77，使用了納爾遜輥。作為加熱模76，使用了具有加熱單元的不銹鋼制的模(內(nèi)徑D (入口側(cè))為5mm，內(nèi)徑d(出口側(cè))為2. 2mm，長(zhǎng)度為300mm)。把從線軸71上拉出的聚酯纖維匯集成一束而做成絲72 (總計(jì)纖度為420dtex)，然后由圓型針織機(jī)73進(jìn)行圓型針織而編成中空狀編繩74，使所述中空狀編繩74通過(guò)195° C的加熱模76，將熱處理后的中空狀編繩74作為加強(qiáng)支承體X以100m/hr的卷繞速度卷繞在卷繞裝置78上。連續(xù)制造加強(qiáng)支承體X直至線軸71的聚酯纖維用完。所得到的加強(qiáng)支承體X的外徑大約是2. Imm,內(nèi)徑是I. 3mm。如圖3及圖4所示，構(gòu)成加強(qiáng)支承體X中空狀編繩74是如此形成的螺旋狀連續(xù)形成使絲72彎曲的環(huán)72a (圖4中的黑色部分)，將這些環(huán)72a上下連接，如圖4所示，環(huán)72a內(nèi)及環(huán)72a互相間的連接部具有網(wǎng)孔74a。環(huán)72a的數(shù)目為每一圈12個(gè)，網(wǎng)孔74a的最大開(kāi)口寬度L大約是O. 05mm。加強(qiáng)支承體X的長(zhǎng)度是12000m。制膜原液的調(diào)制工序?qū)⒆鳛槟ば纬尚詷?shù)脂的聚偏二氟乙烯(PVDF)(阿科瑪公司制，商品名為卡伊娜-301F)及作為開(kāi)孔劑的聚乙烯吡咯烷酮(PVP)(日本觸媒公司制，商品名為PVP-K79)放入N，N- 二甲基乙酰胺(DMAc)中進(jìn)行混合溶解，由此調(diào)制了由質(zhì)量比為20質(zhì)量％的PVD、
10質(zhì)量％的PVP和70質(zhì)量％的DMAc構(gòu)成的第一制膜原液。另外，將第一 PVDF (阿科瑪公司制，商品名為卡伊娜-301F)及第二 PVDF (阿科瑪公司制，商品名為PVDF9000HD)以質(zhì)量比I : I進(jìn)行混合后的PVDF、和PVP(日本觸媒公司制，商品名為PVP-K79)放入二甲基乙酰胺中進(jìn)行混合溶解，由此調(diào)制了由質(zhì)量比為39質(zhì)量％的PVDF、19質(zhì)量％的PVP和42質(zhì)量％的DMAc構(gòu)成的第二制膜原液。凝固工序接著，使用圖I所例示的制造裝置100制造了中空狀多孔質(zhì)膜。將紡絲噴管12保溫在30° C，利用該紡絲噴管12將第一制膜原液涂布在加強(qiáng)支承體X的外周面上，再向其外側(cè)噴出第二制膜原液而將第二制膜原液涂布在第一制膜原液上。然后，使涂布有第一制膜原液和第二制膜原液的加強(qiáng)支承體X在凝固槽16內(nèi)通過(guò)，該凝固槽16內(nèi)收容有保溫成80° C的8質(zhì)量％的N，N- 二甲基乙酰胺水溶液，使制膜原液凝固而形成中空纖維膜前驅(qū)體1A，從凝固槽16中提起。清洗工序、去除工序在清洗單元20中，使中空纖維膜前驅(qū)體IA在收容有清洗液22即熱水(90° C)的清洗槽24內(nèi)行進(jìn)而去除溶劑。接著，在去除單元30中，使中空纖維膜前驅(qū)體IA以2分鐘的滯留時(shí)間在放入有溫度為20° C、濃度為5質(zhì)量％的次氯酸鹽的水溶液的藥液槽內(nèi)行進(jìn)而保持藥液，然后，以滯留時(shí)間為3分鐘的條件將中空纖維膜前驅(qū)體IA在溫度為100° C的飽和水蒸氣中加熱。然后，通過(guò)在收容有溫水￠0° C)的清洗槽內(nèi)進(jìn)行清洗，從而將低分子量化后的開(kāi)孔劑去除，形成了多孔質(zhì)中空纖維膜I。干燥工序、卷繞工序在干燥單元40的蒸氣干燥部42中，以滯留時(shí)間為30秒的條件使多孔質(zhì)中空纖維膜I在100° C的飽和水蒸氣中行進(jìn)，對(duì)多孔質(zhì)中空纖維膜I進(jìn)行了干燥。干燥前的多孔質(zhì)中空纖維膜I的水分率是60. 2質(zhì)量％。然后，在熱風(fēng)干燥部44中，使溫度為120° C、風(fēng)速為3m/秒的熱風(fēng)在其內(nèi)部循環(huán)，使多孔質(zhì)中空纖維膜I在滯留時(shí)間為300秒的條件下行進(jìn)，對(duì)多孔質(zhì)中空纖維膜I進(jìn)行干燥，并將其卷繞在了卷繞單元50上。由蒸氣干燥部42進(jìn)行干燥后的多孔質(zhì)中空纖維膜I的水分率是50質(zhì)量％，由熱風(fēng)干燥部44進(jìn)行干燥后的多孔質(zhì)中空纖維膜I的水分率是O. 5質(zhì)量％。[0139][比較例I]除了未由蒸氣干燥部44進(jìn)行干燥外，與實(shí)施例I相同地制造了多孔質(zhì)中空纖維膜
Io干燥前的多孔質(zhì)中空纖維膜I的水分率是60. 2質(zhì)量％，干燥后的多孔質(zhì)中空纖維 膜I的水分率是I. O質(zhì)量％。
權(quán)利要求1.一種多孔質(zhì)中空纖維膜的制造裝置，具有凝固單元，該凝固單元使含有膜形成性樹(shù)脂及開(kāi)孔劑的制膜原液在凝固液中凝固而獲得多孔質(zhì)中空纖維膜前驅(qū)體；去除單元，該去除單元從所述多孔質(zhì)中空纖維膜前驅(qū)體中去除所述開(kāi)孔劑，形成具有多孔質(zhì)膜層的多孔質(zhì)中空纖維膜；以及干燥單元，該干燥單元對(duì)所述多孔質(zhì)中空纖維膜進(jìn)行干燥，該多孔質(zhì)中空纖維膜的制造裝置的特征在于， 所述干燥單元具有利用加熱后的飽和水蒸氣對(duì)所述多孔質(zhì)中空纖維膜進(jìn)行干燥的蒸氣干燥部。
2.如權(quán)利要求2所述的多孔質(zhì)中空纖維膜的制造裝置，其特征在于，所述干燥單元具有利用熱風(fēng)對(duì)由所述蒸氣干燥部干燥后的多孔質(zhì)中空纖維膜進(jìn)行干燥的熱風(fēng)干燥部。
專(zhuān)利摘要一種多孔質(zhì)中空纖維膜的制造裝置(100)，具有凝固單元(10)，該凝固單元使含有膜形成性樹(shù)脂及開(kāi)孔劑的制膜原液在凝固液中凝固而獲得多孔質(zhì)中空纖維膜前驅(qū)體；去除單元(30)，該去除單元從所述多孔質(zhì)中空纖維膜前驅(qū)體中去除所述開(kāi)孔劑，形成具有多孔質(zhì)膜層的多孔質(zhì)中空纖維膜；以及干燥單元(40)，該干燥單元對(duì)所述多孔質(zhì)中空纖維膜進(jìn)行干燥。所述干燥單元(40)具有利用加熱后的飽和水蒸氣對(duì)所述多孔質(zhì)中空纖維膜進(jìn)行干燥的蒸氣干燥部。本實(shí)用新型能以低成本高效地對(duì)多孔質(zhì)中空纖維膜進(jìn)行干燥，并可獲得高生產(chǎn)率。
文檔編號(hào)B01D67/00GK202666707SQ20122022254
公開(kāi)日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月7日
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