JPH0353010B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、多数の繊維状物からなる糸条をより
密に集束せしめる方法及びその装置に関するもの
である。特に本発明は、流体分離に適した中空糸
型流体分離装置の製造に適した中空糸の集束方法
とその装置に関する。

流体分離装置には、流体分離膜形態として、平
膜、チユーブ及び中空糸等があるが、中でも中空
糸はそのケースのサイズに対する膜面積が大きい
事から、流体分離装置そのものがコンパクトにな
り、操作性も容易であるなどの利点が多く、最近
は中空糸型流体分離装置がその主流となつて来て
いる。

中空糸型流体分離装置の製造工程は、所定本
数の中空糸束を作り、これをプラスチツク製の
ケースの中に収納したのち、ウレタン等の樹脂
を用いてケースの両端に中空糸を接着固定し、
この両端部を切断して中空糸開口部を形成し、
これに流体分配板（ヘツダー）を固定する事から
成る。

〔従来技術〕

中空糸束の集束及びケースへの収納に関して
は、従来より手作業による方法が主流であり、製
品品質のバラツキが発生しやすく、又生産効率も
低く新規な方法の開発が望まれていた。特に多数
の中空糸束をケースに収納するためのコンパクト
に集束された集束体を能率よく行なうことが強く
望まれていた。

〔発明の目的及び構成〕

本発明は、従来の欠点を改良し、生産効率が高
く且つ安定な糸条集束方法及び装置を提供するこ
とを目的としている。特に高密度で中空糸束を収
納せしめることが要求される中空糸型流体分離装
置の製造工程の一部である中空糸束の集束方法を
改良することを目的としている。

かかる目的を達成すべく鋭意研究を行なつた結
果、エンドレスベルトを用いて糸条を把持するこ
とが非常に有効であることを見い出し、本発明に
到達したものである。

即ち本発明は、 流体分離機能を有する壁膜を具備した多数の中
空繊維状物からなる糸条を集束する方法であつ
て、走行するベルト手段の一部を筒状に絞り込む
ことによつてあらかじめ実質上予備集束された該
糸条を把持し、その状態で該糸条を該ベルト手段
と共に所定の距離を移動せしめた後、該ベルト手
段による該糸条の把持を解除することを特徴とし
た糸条集束方法、及び 流体分離機能を有する壁膜を具備した多数の中
空繊維状物からなりあらかじめ実質上予備集束さ
れた糸条の供給手段と、筒状に絞り込まれること
によつて該糸条を把持してその状態で該糸条と共
に所定の距離を走行した後該糸条の把持を解除し
得るベルト手段を具備したことを特徴とする糸条
集束装置、 を提供するものである。

以下、本発明についてさらに詳細に説明する。
即ち、本発明に言う糸条としては、多数本の繊維
状物からなるものであればいかなるものであつて
もよいが、中空繊維が多数本集合したものがより
有効であり、特に選択透過性を有した流体分離用
の中空繊維束が好ましい。

一般に所定本数の中空糸束を形成する場合、こ
の中空糸束の集束方法により得られる中空糸束全
体の断面形状は、偏平状の場合も丸又は角棒状の
場合もある。そして、中空糸束をケース内に充填
するためには、中空糸束の断面形状を収納、即ち
充填するケースの内面の断面形状にほゞ一致させ
ると共に、断面形状が円形なら直径を、又、断面
形状が楕円や長方形なら長径及び短径又はたて及
び横のサイズをケースの内面のサイズとほゞ同等
ないしそれよりやゝ小さ目である事が必要にな
る。

中空糸束を形成した段階で上記の条件を満足し
ておればそのまゝケースへ充填できるが、上記の
条件を満足していなければ、満足すべく中空糸束
の形状を修正しなければならない。

従来、この中空糸束の形状の修正は、機械によ
る実施が困難なためほとんど手作業で行うのが通
常であつた。そして、手作業によつて修正した中
空糸束を、更に手作業によつて筒状のプラスチツ
クのケース内へゆつくりとていねいに充填するの
が通常の方法であつた。しかしながら、手作業に
よつて行なえば作業者個人の技術に依存する事要
素が大きいため生産性ばかりでなく、製品の品質
も不均一とならざるを得ない。本発明は、上記の
問題点を解決するものである。

図１は本発明実施態様例である糸条集束装置の
製造を示す正面図であり、図２は平面図であつ
て、糸条である中空糸束１がベルト手段であるエ
ンドレスベルト２、絞り手段である絞り治具３及
びノズル手段である集束ノズル４によつてほゞ適
正な形状に集束されたケース５の中へ充填された
状態を示すものである。エンドレスベルト２はロ
ーラー６，７又は８によつて駆動される。又、図
中の矢印は、中空糸束、ベルト、又はローラーの
運動方向を示すものである。

即ち、ほゞ平行に引揃えられた中空糸束からな
る糸条１を本発明の装置に供給する事により中空
糸束１はエンドレスベルト２上を、エンドレスベ
ルト２と同じ速さで絞り治具３によるエンドレス
ベルト２の絞り込みを受けて次第に集束されなが
ら進んで行く。

なお、中空糸束１の初期の供給方法としては、
中空糸束１をロボツトで把持して絞り治具３付近
持つて来てもよいし、ローラー８の後方にエンド
レスベルト２と同じ速度で回転するベルトコンベ
アを設置してローラー８と同期運転する事も可能
である。

中空糸束１が幅広の状態から集束されるに従つ
て、高さ方向にふくらむ事があるが、そのふくら
みが大きくて、エンドレスベルト２の噛み合い部
分で、からむ場合には、集束糸１が高さ方向にふ
くらむ位置で糸条１の上方に押え手段である押え
ローラー又はガイド１０を設置してふくらみを防
止する事も出来る。

絞り治具３を通過する事によりエンドレスベル
ト２は巻き寿司の海苔の様な状態に巻かれた状態
になる。

次いで、絞り治具３によつて集束された中空糸
束１は、集束ノズル４によつて最終的に適正な形
状に集束されその状態で、その前方に置かれたケ
ース５内へ充填される。当然の事乍ら、集束ノズ
ル４の形状は中空糸束１が充填されるケース５の
内形状に対して適正に設計する必要がある。尚、
絞り治具３と集束ノズル４を一体化させてもよ
く、また絞り治具３が集束ノズル４を兼ねてもよ
い。

そして、ケース５内に充填された中空糸束１は
適当な長さで切断する必要があるが、これは中空
糸束１の先端９が所定の位置に到達した際にエン
ドレスベルト２を一時的に停止させ、集束ノズル
４とケース５の間の所定の位置で中空糸束１を接
着テープ１４等で固定し、切断後の両端部に接着
テープを残すようにナイフ等の切断手段１６で切
断する事により達成される。なお、エンドレスベ
ルト２の一時的な停止手段としては、先端９の位
置の光を用いた検出手段１２を備えたスイツチ等
を利用できる。更に切断が終了した時、中空糸束
を充填し終つたケースを取りはずし、空のケース
を所定の位置にセツトし、上記の操作を自動的に
繰り返すこともできる。

エンドレスベルト２を絞り治具３によつて巻き
込むに際しエンドレスベルト２の重なり部分の上
下関係が運転中に変化すると中空糸束１の一部分
がエンドレスベルト２にはさまれて中空糸は損傷
を受け好ましくない。これを防止するためには絞
り治具３の前後にガイドピン等を設置して、エン
ドレスベルト２の重なり方向を一定化してもよい
し絞り治具３にエンドレスベルト２の進行方向に
直角に孔をあけ、そこから圧空を導入してエンド
レスベルト２の重なり方向も一定化する事もでき
る。その様な状態でエンドレスベルト２は、中空
糸束１を把持する事になり、把持した状態でエン
ドレスベルト２が進行するため中空糸束１もエン
ドレスベルト２とほとんど同じ速さで進行する。

そして集束ノズル４に進行するが、集束ノズル
４の出口部分は中空糸束１及びケース５の内形状
に合わせて適切な形状にする事が必要である。な
お、集束ノズル４は、中空糸束１の最終形状を決
定すると共に、それ迄巻き込まれたエンドレスベ
ルト２を集束ノズル４の先端で反転させ、平面形
状に広げる作用を有するものである。

本発明において好ましく用いられる繊維状物と
しては、液体分離やガス分離の液体分離用のもの
であつて選択透過性を有していた中空繊維があげ
られ、その具体例としては透析、逆浸透、限外
過等の液体分離や、酸素富化等のガス分離などに
適した選択透過能を有したものがあげられる。
尚、該繊維状物としては、さらにそれに選択透過
膜をコーテイング等により付与せしめるための支
持体として用いられる中空繊維であつてもよい。
本発明の方法に特に適した中空繊維は、血液透
析、血液過、血漿分離、復水処理、人工肺等の
体液処理用のものである。

かかる中空繊維の素材としては、特に限定され
るものではないが、体液処理用の場合には例えば
セルロース、セルロースエステル、ポリエチレン
−ビニルアルコール共重合体、ポリメチルメタア
クリレート、ポリスルホン、ポルエーテルスルホ
ン、ポリアクリロニトリル等が挙げられる。

また該中空繊維の断面形状としては、通常円形
のものが用いられるが、例えば外側にフインを備
えたものや２本の中空糸が外周部で結合したもの
等の異形断面のものであつてもよい。さらには該
中空繊維が捲縮していてもよく、他の細い繊維状
物が外周にらせん状にまかれていてもよい。

さらに該中空繊維は、内径が10〜1000μ、更に
は20〜300μの範囲であることが好ましく、壁膜
厚さとして３〜300μ、更には５〜100μ、特に６
〜30μの範囲にあるものが好ましい。

本発明の糸条は、かかる繊維状物が2000〜
200000本、更に5000〜20000本の範囲にある場合
に発明の効果が有利に発揮できるので好ましい。

本発明において用いられるベルト手段は、発明
の目的に適したものであればいかなるものであつ
てもよいが、一般にはゴムベルト又は織布ベルト
が好ましく用いられる。この具体例としては、接
着用ゴムを両面につけた布を貼り合わせカバーゴ
ムで覆つた構造又は一層の布の両面にカバーゴム
設けた構造等の布層ゴムベルトや、スチールコー
ドの層の両面にカバーゴムを配したスチールコー
ドゴムベルト、ゴムのみから構成されたゴムベル
ト又は織布に樹脂を塗布又は含浸された織布ベル
ト等があげられるが、中でも布層ゴムベルトや織
布ベルト等が好ましい。カバーゴムの材質として
は特に限定されるものではないが、天然ゴム、イ
ソプレンゴム、ブチルゴム、ネオプレンゴム、
NBR、SBR、ウレタン、シリコン等が、塗布又
は含浸用の樹脂としては、ウレタン、シリコン、
エポキシ等が実用的である。また該ベルト手段の
形態としては、平板上のベルトがリングを形成し
てエンドレスになつたものが好ましく、その厚み
は0.5〜２mm、巾は４〜20cmのものが実用的であ
る。

〔発明の効果〕

本発明によれば、中空糸等の繊維状物の束を自
動的に密に集束することが可能であり、更には自
動的にケース内へ充填して適正な位置で停止さ
せ、次いで所定の場所で切断する操作を自動的に
くり返す事が可能であり、そのことによつて繊維
長のほぼ等しい真直な集束体が非常に安定に且つ
容易に得られる。更に、中空糸束の充填されたケ
ースを取り出し、空のケースを供給セツトする操
作を自動的に行う事も可能である。

即ち本発明は、従来の方法を飛躍的に革新する
ものであり、製造工程の大幅な省力化、生産性の
大幅な向上、更に品質の安定化をもたらす画期的
なものである。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明の装置の好ましい実施態様例の構
造を概略的に示す正面図であり、図２はその平面
図である。 １は中空糸束、２はエンドレスベルト、３は絞
り治具、４は集束ノズル、５はケース、６，７，
８はエンドレスベルトの駆動ローラーである。９
はケースに充填された中空糸束の端部を示すもの
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体分離機能を有する壁膜を具備した多数の
   中空繊維状物からなる糸条を集束する方法であつ
   て、走行ベルト手段の一部を筒状に絞り込むこと
   によつてあらかじめ実質上予備集束された該糸条
   を把持し、その状態で該糸条を該ベルト手段と共
   に所定の距離を移動せしめた後、該ベルト手段に
   よる該糸条の把持を解除することを特徴とした糸
   条集束方法。 ２ 該ベルト手段による把持が解除された後の糸
   条集束体を筒状のケース内に収納せしめ、該容器
   の外側で該糸条集束体を切断する特許請求の範囲
   第１項に記載の糸条集束方法。 ３ 該糸条集束体を該ケース内に収納せしめた後
   ベルト手段の走行を一時的に停止せしめ、把持解
   除位置と該ケース入口部との間の所定の位置で該
   糸条集束体に接着テープ部材を巻き付けた後、該
   糸条集束体を切断し、該ケースと共に該集束体を
   移動した後該ベルト手段の走行を再スタートさせ
   る特許請求の範囲第２項に記載の糸条集束方法。 ４ 流体分離機能を有する壁膜を具備した多数の
   中空繊維状物からなりあらかじめ実質上予備集束
   された糸条の供給手段と、筒状に絞り込まれるこ
   とによつて該糸条を把持してその状態で該糸条と
   共に所定の距離を走行した後該糸条の把持を解除
   し得るベルト手段を具備したことを特徴とする糸
   条集束装置。 ５ 把持の解除された糸条集束体をさらに移動さ
   せて筒状のケース内に収納せしめたことを検知す
   る接触型又は光を用いた非接触型の検知手段と、
   そに対応して該ベルト手段の走行を一時停止する
   ための手段を備えた特許請求の範囲第４項に記載
   の糸条集束装置。 ６ 該把持解除位置と該ケース入口部の間の所定
   位置で該糸条集束体に接着テープ部材を巻き付け
   る手段を備えた特許請求の範囲第５項に記載の糸
   条集束装置。 ７ 該接着テープ部材を巻き付けた位置又はその
   近くで該糸条集束体を切断する手段を備えた特許
   請求の範囲第６項に記載の糸条集束装置。