[发明专利]多孔质中空纤维膜制造装置及制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多孔质中空纤维膜制造装置及制造方法，尤其涉及冷拉伸工序所使用的多孔质中空纤维膜制造装置及制造方法。

背景技术

以往，将结晶性聚烯烃予以熔融纺丝后，进行拉丝而制成的聚烯烃制多孔质中空纤维膜，由于化学稳定性、强度特性和柔软性等方面优异，因此，用于自来水和生活污水的处理、超纯水的制造和空气净化等的广泛领域。这种多孔质中空纤维膜的制造，包括下述工序：纺丝工序，该纺丝工序将聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃予以熔融纺丝而获得中空纤维；以及拉伸工序，该拉伸工序将纺丝工序中获得的中空纤维予以拉伸而进行多孔质化。拉伸工序是对中空纤维连续进行热处理、冷拉伸和热拉伸的工序。在最初进行的热处理中，以比聚烯烃融点低的温度对中空纤维进行加热处理，控制结晶构造。接着，对中空纤维膜进行冷拉伸而不使聚烯烃的结晶构造缓和地进行破坏，在中空纤维的壁面形成许多微裂痕。并且冷拉伸后进行热拉伸，扩大形成于壁面的微裂痕，将中空纤维膜的壁面予以多孔质化，从而获得多孔质中空纤维膜。对于所获得的多孔质中空纤维膜，根据需要而进行热处理，固定多孔质构造。

拉伸工序通常用拉伸装置进行，拉伸装置连续设有进行热处理的热辊、进行冷拉伸的冷拉伸辊、进行热拉伸的热拉伸辊和加热炉。作为该拉伸装置中进行冷拉伸的冷拉伸辊，使用由多根送料辊和与其相同根数的张紧辊构成的冷拉伸辊。该冷拉伸辊中多根送料辊全部向相同方向以相同圆周速度进行旋转，且多根张紧辊全部向相同方向以相同圆周速度进行旋转。此时，通过将张紧辊的圆周速度设定得大于送料辊的圆周速度，从而在送料辊与张紧辊之间对中空纤维施加张力，中空纤维就被拉伸。在这种拉伸工序的尤其冷拉伸时，对中空纤维膜施加较大的拉伸张力。并且，为了对外径和膜厚大的中空纤维进行冷拉伸，需要更大的拉伸张力。

但是，在以往使用的装置中，当要以大的张力对外径和膜厚大的中空纤维进行冷拉伸时，就存在着中空纤维在冷拉伸辊的外周面上产生打滑的问题。一般，张紧辊的圆周速度设定得比处于其上游侧的送料辊的圆周速度大，但冷拉伸辊与中空纤维之间的打滑的主要原因被认为是该圆周速度差。并且，作为用于防止在冷拉伸中中空纤维打滑的装置及方法，已知有例如专利文献1所记载的装置及方法。

专利文献1：日本专利特开2001-200423号公报

在专利文献1中，如下述地构成来防止中空纤维膜的打滑：冷拉伸工序中的送料辊或张紧辊的外周面与中空纤维的接触角度设为720度以上。

发明所要解决的课题

但是，在专利文献1所记载的装置中，不能充分防止中空纤维膜的打滑，结果，存在下述问题：中空纤维产生拉伸斑而无法制作均质的中空纤维膜。

发明内容

因此，本发明是为解决上述问题而做成的，目的在于提供一种多孔质中空纤维膜制造装置及方法，在拉伸中空纤维时，通过防止中空纤维与拉伸辊之间的打滑，而可制作均质的中空纤维膜。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明的多孔质中空纤维膜制造装置具有：对中空纤维进行热处理的热处理部；以及对热处理后的中空纤维进行冷拉伸的冷拉伸部，该多孔质中空纤维膜制造装置的特点是，冷拉伸部具有冷拉伸辊，该冷拉伸辊具有：多根送料辊；以及配置多根张紧辊，该多根张紧辊在所述多根送料辊的中空纤维的输送方向下游侧，多根送料辊中配置在中空纤维的输送方向最下游的送料辊的外周面的摩擦系数，高于除其之外的送料辊的外周面的摩擦系数，且高于多根张紧辊中除配置在中空纤维的输送方向最上游的张紧辊之外的张紧辊的外周面的摩擦系数。

一般，张紧辊的圆周速度设定得比处于其上游侧的送料辊的圆周速度大，但根据如此构成的本发明，由于多根送料辊中配置在中空纤维的输送方向最下游的送料辊的外周面的摩擦系数，高于除其之外的送料辊的外周面摩擦系数，且高于多根张紧辊中除配置在中空纤维的输送方向最上游的张紧辊之外的张紧辊的外周面的摩擦系数，因此，在产生圆周速度差的部位，能够提高送料辊及张紧辊对中空纤维的保持力。由此，在产生圆周速度差的部位能够防止冷拉伸辊与中空纤维之间产生打滑的现象。

另外，在本发明中，较好的是，多根送料辊中配置在中空纤维的输送方向最下游的送料辊的外周面的摩擦系数，高于多根张紧辊中配置在中空纤维的输送方向最上游的张紧辊的外周面的摩擦系数。

根据如此构成的本发明，在产生圆周速度差的部位，可进一步提高送料辊及张紧辊对中空纤维的保持力。

在该情况下，较好的是，配置在中空纤维的输送方向最上游的张紧辊的外表面镀有金属，另外，配置在中空纤维的输送方向最下游的送料辊的外表面由橡胶构成。