JPS5925604B2 - 繊維束の製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は繊維束、特に選択的物質透過性のある中空繊維
束の製造装置に関するものである。

近年、血液透析装置や限外濾過、逆浸透等による物質分
離装置、或いはガス分離装置等において中空繊維が選択
透過膜として使用されている。

この中空繊維は、その選択透過性を保つため、膜にピン
ホール、汚染等の悪影響を与えない方法で製造されねば
ならない。

そのために、紡糸後に一旦総枠に巻取り、この状態で例
えば水洗、精練、加水分解、可塑化、湿熱処理、乾燥等
、中空繊維の素材の種類、製造方法により異なる各種の
処理を行なってから、両端部を接着剤等で固定し、切断
することによって所定の束状とされ、血液透析装置等の
ケース内に装填し得るような形状に作成される場合があ
る。

しかしながら、こうした巻取り後の一連の処理は個々の
総枠について行なわれているので、生産性が非常に悪く
、大量生産には不適当である。

他の公知の処理装置も同様の欠点を有しており、作業性
良くしかも効果的に取扱える装置は未だ提案されていな
いのが実情である。

本発明は、こうした実情を考慮して、繊維の巻取り後の
一連の処理後に束状に分離する作業を能率良く行なえる
ようにした装置を提供することを目的とするものである
。

以下、本発明を中空繊維束に適用した実施例を図面につ
いて述べる。

本例によれば、まず常法に従って、セルロースアセテー
トを有機溶剤に溶解させた紡糸原液を環状スリットから
吐出させ、これと同時にその内側のノズル口からｄ−リ
モネンを芯液として吐出させ、しかる後に気相中を通過
させてから水を主成分とする凝固浴に導入する。

次いで、第１図に示すように、凝固した中空繊維１を凝
固浴から連続的に巻取装置２に導びく。

この巻取装置では、無端チェイン３上に固定された巻枠
４が上方を向くようにチェイン３が駆動された状態にあ
るときに、巻取りが行なわれる。

中空繊維１は、トラバース機構によって案内枠５を往復
動するガイド６で巻枠４ａ 、４ｂの周りを往復案内さ
れる。

トラバース機構は、チェイン７とスプロケット８，９と
を基本構成とし、チェイン７が変速機を介して可変速モ
ータ（いずれも図示せず）により矢印方向に回動し、こ
れにより連動杆１０を介して支持体１１が往復動される
。

この場合、ガイド６が両端位置にてトラバース方向と垂
直方向へ前後動し、巻枠４への巻付けが行なわれるため
に、スイッチ１２に当たる接当片１３．１３が配されて
いる。

この接当によってガイド６を前後させるために、スイッ
チ１２と連動するプランジャソレノイドが支持体１１内
に設けられている。

こうして巻枠４ ａ 、４ ｂ間で繊維１が巻取られて
から、そのま匁の状態で、巻取装置２に後続の水洗塔１
８、加水分解槽１９、水洗塔２０、可塑化槽２１、乾燥
炉２２、繊維束製造用の糸束切断分離装置２３に順次送
られ、各処理が施される。

なお、１７はチェイン３を駆動するスズロケット又は歯
車である。

巻枠４に巻取られた繊維１は水洗塔１８にて６０℃で２
０分間洗浄されてから加水分解槽１９で１％ＮａＯＨに
より５０℃で２分間処理されてセルロースに再生されて
よい。

また、水洗塔２０では６０℃で４０分間洗浄され、可塑
化槽２１では５％グリセリンにて５０℃で２０分間処理
され、更に乾燥炉２２にて８０℃で４０分間乾燥されて
よい。

最後に、後記の分離装置２３で間欠的（場合によっては
連続的）に個個の中空繊維束状に分離される。

こうした一連の連続処理によって、作業性が非常に向上
し、生産性が飛躍的に改善される。

しかも、各処理時に繊維がばらばらの状態ではなく、所
定の部材に保持されているから、もつれ等のトラブルが
生じない。

この連続処理を真に有効な工程とするために、巻枠から
連続的に繊維体を分離し、繊維束とする装置２３として
、第３図及び第４図に示す独得の構成のものが使用され
ることである。

即ち、この分離装置は、チェイン３の終端部に近接配置
されたものであって、一対の巻枠４から離れる方向に駆
動されるベルトコンベア３０を有し、このコンベアを上
下から挾む如くに加熱融着用の移動アーム３１，３２が
設けられている。

また、ベルトコンベア３０上には、供給リール３３から
供給される熱シールテープ３４が載置されながらコンベ
ア３０により同方向に案内される。

他方、上方のアーム３１の先端には、供給リール３５か
もの熱シールテープ３６が掛けられた状態で繊維１の上
方にてアーム３１下に導びかれ、やはりコンベア３０と
同方向に案内される。

アーム３１．３２０先端部には夫々ヒータ３７．３Ｂが
内蔵されており、仮想線で示す位置から実線位置へ移動
したときに、下降又は上昇機構（図示せず）によってア
ーム３Ｌ３２が繊維１側に接する迄移動せしめられ、そ
の接触部分にてヒータ３７゜３８による熱でシールされ
るようになっている。

これを詳述すると、アーム３１．３２が仮想線位置にあ
るときに、巻枠４から分離されるべき中空繊維１がアー
ム３１，３２間前方の水平位置にまで移動してきたなら
ば、これに同調してアーム３１．３２を実線位置、即ち
中空繊維１０所定部分、特に両端部及び中間部分を上下
から挾む姿勢位置へ水平移動させ、同時にアーム３１を
下降、アーム３２を上昇させて、両アームを繊維１側へ
接触させる。

アーム３１，３２０そうした水平移動はエアシリンダ機
構３７により行ない、また上下動は図示省略したがアー
ム３１，３２を間欠的に移動させる回転レバー機構やカ
ム機構等により行なう。

アーム３１，３２０垂直移動により、これら両アーム間
にテープ３４．３６とベルトコンベア３０と巻取り状態
の中空繊維１の両端部及び中間部分とが重なり合って挟
着されることになる。

このとき、ヒータ３７，３８からの熱の作用で、テープ
３４．３６のシール位置に塗布されている低融点融着剤
４０が上下から中空繊維１０所定部分に融解して侵み込
み、その所定部分を熱シールする。

この結果、第５図に示すように、上下のテープ３６．３
４により両端部（更には中間部分）がシール（固定）さ
れた中空繊維束４１が形成される。

なお、第４図には、上方のアーム３１を除いた平面状態
が示されて℃・るが、第３図から理解されるように、熱
シール位置では上下のアームは互いに重なり合っている
。

テープ３４．３６は、図示のように、メツシュ布又はナ
イロンテープを基本とし、この側端部に低融点融着剤４
０が帯状に塗布されていて、この帯状融着剤部分に対し
基材３４．３６を介して間接的にアーム３１，３２が当
接するようになっている。

従って、アーム３１．３２のヒータ３８゜３９により内
側の融着剤４０のみが選択的に融解して中空繊維１間の
間隙内に入り込み、強固な熱シールが達成される。

こうして熱シールを行なった直後に、第４図に示すよう
に、シール部分４０の外側に配された移動回転刃４２を
仮想線位置へ移動させ、この間にモータ４４による回転
駆動により、シール部分の外側に存在している中空繊維
を水平方向に切断する。

この切断は一対の巻枠４の夫々にて行なわれるので、引
続いてベルトコンベア３０の移動に伴なって、シールさ
れた中空繊維束４１は巻枠４から容易に外れ、そのまＶ
テープ３４．３６と一体にベルトコンベア３０上で右方
へ繰出されることになる。

この際、アーム３１．３２は実線位置へ垂直移動し、更
に仮想線位置へ後退してし・る。

この後退位置は、次の巻枠が上記と同様の水平位置にセ
ットされるのを妨げな（・ようになっている。

そして、各巻枠について上記したと同様の熱シール、切
断操作を順次繰返すことによって、第５図に示したよう
な間欠シールタイプの中空繊維束４１の列を形成でき、
これをコンベア３０により巻取りリール４３へと送るこ
とができる。

なお、第４図では巻枠４間においてテープ３４．３６を
３箇所、つまり中空繊維１０両端だけでなくその中間位
置でも配するようにしているので、得られる中空繊維束
は各巻枠毎で２つずつとなる。

また、第３図において、熱シール、切断後にアーム３１
゜３２をそのま又の姿勢で仮想線位置まで移動させると
、アーム３１．３２間でシール部分を把持しながら強制
的に中空繊維束を引出すことができる。

このようにすれば、確実に中空繊維束を巻枠かも分離す
ることができ、場合によっては上記のように回転刃４２
による切断をしなくても、アーム３Ｌ３２の把持力によ
り中空繊維束を巻枠から、直接抜去することも可能であ
る。

上述したように、本例の装置を用いれば、巻枠に中空繊
維を巻取ったま＼各種の処理を行なえ、特に巻枠かもの
中空繊維束の分離を移動シールテープを巧みに利用する
ことによりいわゆるテーピング方式で効率良く行なうこ
とができる。

作成された中空繊維束の列は図示のようにリールに直接
巻取ることができる。

他方、列の移動パス上に小リールを配しておき、この小
リールに所定量巻取った時点でコンベア３０の移動を停
止して小リールの巻終端を切断すれば、この小リールに
巻取つた中空繊維束の形状を例えば血液透析装置のケー
ス形状に一致させておくことにより、そのま〜ケース内
に装填でき、アセンブリをスムーズに行なうことができ
る。

また、いずれの場合も、中空繊維はシール部分の内側に
メツシュ状の基体３４゜３６を有するようにすれば、ケ
ース内へ装填した際にその基体部分がスペーサとして作
用し、透析液の潅流を充分に生じさせることができる。

また、リールに巻取らずに、図中鎖線で示したように中
空繊維束列を下方へ落としながら順次積重ねることも可
能である。

第６図は別の分離装置２３を示すものである。

この例では、上述した一対のアームの代りに単一のアー
ム３１を上部にのみ配し、他方ベルトコンベア３０下に
はヒータ３８のみを配している。

従って、上部のアーム３１を仮想線位置から実線位置へ
移動させ、上下のヒータ３７．３Ｂを相接近するように
垂直移動させれば、上述したと同様に中空繊維１の端部
及子は中間部分を熱シールし、切断により巻枠４から取
外してテープ３４゜３６と共に送り出すことができる。

この場合、シールを間断なく行なえば、図示のようにテ
ープ３４．３６間に中空繊維１が連続的にシールされた
束を形成できる。

シールに当っては、第７図のように、コンベア３０側方
にテープ受は板４５を設け、これに形成した開口４６を
通じて下部のヒータ３８を上下動させるとよい。

第８図は更に別の分離装置を示すものである。

この場合は、第６図のアーム３１に代えてカッタ刃４７
付きのアーム３１を用いて（・ろ。

このアーム３１は傾斜した支持板４７上にてガイド板４
８により斜めに案内されるように構成されている。

アーム３１は連結杆４９を介し、支持板４７上に固定さ
れたエアシリンダ５０の移動軸に連結されている。

操作に当っては、エアシリンダ５０によってアーム３１
を仮想線位置へ斜めに下降させ、こ又で上述と同様にし
て上下のテープ３６．３４間に中空繊維を熱シールする
。

そして更にアーム３１を下降させれば、その下端のカッ
タ刃４７がシール部分の外側の中空繊維を一挙に切断せ
しめ、巻枠からそのま又分離することができる。

なお、図示省略したが、テープ３４下にはカッタ刃４７
を受ける刃物台が設けられている。

この例では、中空繊維のシールとカットとを１つのアー
ム３１のみによって連続的に行なえ、作業性が非常に良
好となる。

また、上記のシール直後に、カッタ刃４７を切断位置ま
で下降させる副次的なエアシリンダをアーム３１に連結
してもよい。

以上、本発明を例示したが、上述の例は本発明の技術的
思想に基いて更に変形が可能である。

例えば、巻枠を上述のような二点巻きタイプ以外の構造
にしてよく、その移動手段もチェイン方式でなくてもよ
い。

また、上述の例では上下２枚のテープ間でシールしたが
、熱シールではなく、単なる接着によってもよく、或い
はクリップ等で挾み付ける等の他の固定方法も採用でき
る。

テープは中空繊維の上側又は下側にのみ１枚だけ配して
も固定は充分可能である。

要は、巻枠から分離された中空繊維を支持するためのテ
ープであれば、その枚数や配置は問わない。

また熱シール用アームの移動はエアシリンダ以外にも、
プランジャソレノイド、或いは他の機械的手段で行なっ
てもよいが、重要なことは巻枠の移動と連動させること
である。

なお、本発明は、中空繊維に限らず、他の繊維体にも勿
論適用可能であり、その用途は広いものである。

本発明は、上述したように、巻取られた状態のま＼繊維
体を連続的又は段階的に処理し、この処理後に、繊維体
に近接しながら移動する支持部材に対し、繊維体の所定
箇所を固定する手段を設け、この固定後に繊維体を巻枠
から分離させるように構成しているので、巻取り後の処
理を作業性良く行なえる上に、繊維束を作成する作業を
能率良くはｇ間断なく行なうことができ、量産性の面で
非常に有用な装置を提供できる。

特に中空繊維束の場合には、能率の良い束の作成は引続
くアセンブリ工程を著しく簡略化できる。

または、すでに製造された長い中空繊維を巻取装置で紹
、枠に巻取った後直ちに分離装置によって巻枠から分離
させ、テーピングすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図は中
空繊維を巻枠に巻取る装置の要部の斜視図、第２図は巻
取り後の一連の処理工程を示す概略断面図、第３図は中
空繊維束を作成する装置の概略側面図、第４図は第３図
において上方に配置される構成部材を除いた状態の平面
図、第５図は作成された中空繊維束列の一部分の斜視図
、第６図は別の例による中空繊維束の作成装置の要部の
側面図、第７図は熱シール部分の断面図、第８図は更に
別の例による中空繊維束の作成装置の要部の側面図であ
る。 なお、図面に用いられている符号において、１・・・・
・・中空繊維、４・・・・・・巻枠、２３・・・・・・
糸束切断分離装置、３０・・・・・・ベルトコンベア、
３１，３２・・・・・・アーム、３４．３６・・・・・
・シールテープ、３７゜５０・・・・・・エアシリンダ
、３８，３９・・・・・叱−タ、４０・・・・・・接着
剤、４１・・・・・・中空繊維束、４２・・・・・・回
転刃である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維体を巻取るための巻枠と、この巻枠を所定方向
   に移動させる移動手段と、この移動手段に近接配置され
   、かつ前記巻枠から前記の巻取られた繊維体を分離する
   ための分離手段とを夫々有し、この分離手段が （ａ） 前記繊維体に近接した状態で前記巻枠がら離
   れる方向に移動し、かつ前記巻枠かも分離された前記繊
   維体を支持する移動支持部材。 （ｂ） 前記の巻取られた状態のま〜前記繊維体の所
   定箇所を前記移動支持部材に固定させる固定用部材。 （ｃ）この固定後に前記繊維体を繊維束として前記巻枠
   から分離させる部材。 からなることを特徴とする繊維束の製造装置。