JPS58129230A - 中空糸のピンホ−ル検出方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は多孔質中空糸のピンホール検出方法および装置
に関するものである０ 多孔質中空糸（以下中空糸と称する）は一般に束状集合
体にＢロエされ、フィルタ・ユニットとして人工臓器、
排水処理、ガス分離等の多くの用途に使用されている。

フィルタ・ユニットとして使用する場合には、中空糸の
外側と内偵を貫通するひ！割れ、裂は目、小孔等の欠陥
（以下これらを総称してピンホールと称する）が存在す
ると１未処理Ｈ（又は気体）がピンホールを通して直接
に処理液（又は気体）に混入し、本来除去されるべき物
質の透過液（又は気体）に含まれる量が多くなるため医
療用途など厳しい迩択趨過性′ｆ：要求する用途には使
用できない・従って、フィルタ・ユニットは加工後にビ
ンホ−ルの有無についての検査が必須であり、ピンホー
ルが発見されると補修あるいは廃棄処分される。フィル
タ・ユニットの加工歩留りを向上させるには、ピンホー
ルのない中空糸を人手し、加工の際に中空糸【傷めない
ことが重要であるが、ピンホールの全くない中空糸【製
造Ｔることは困鐘であるり一方・中空糸を非破楡的に全
数検査して、ピンホールを検出し、その部分【除夫丁れ
ば、実質的にピンホールの全くない中空糸が得られるこ
とになる□このため、中空糸ＷＭ造工程に組込み可能な
ピンホール検出装置の開発が要−されている。本発明者
等は、このような塊状に鑑み鋭意検討を菖ねた結果、本
発明に到達したものである。

連続的に供給される中空糸のピンホールな非［壊的に検
出マる従来の方法としては１特開昭１ｌ−Ｅ３９Ｊ’ｌ
の方法がある□この方法は中空糸の中空部に液体が充填
されている場合に適用され、中空糸を加圧気体中を！１
１ｉ過させることにより、ピンホール部分【通して中空
糸内部へ出することにより間接的にピンホールな検出す
るものである□ しかし、この従来法では、ピンホール検出装置するため
には１以って中空糸の内偵に液体を注入する必要がある
が、液体【気泡の入らないように注入することは容易で
はない□また１１１１１造段階において液体が中空部に
充ｌｋされている親造方法は湿式紡糸法に限られ数少い
。その上、検査後には、中空糸の内情の液体を除去する
必要があり、これを完全に除去することも容易ではない
。

本発明は、以上σ）ような従来法の欠点な改良した中空
糸のピンホール検出方法および＠ｔｔ提供するものであ
る。本発明における方法は−（１）連続的に製造または
供給される内情に液体【含まない中空の中空糸をその内
圧より高い圧力に加圧された液体の満たされた液体注入
器の中を通過させることにより１ピンホールが存在する
場合には、そのピンホールを通して中空糸の内側に前記
容器内の液体を注入せしめ、続いて（コ）中空糸の外側
に付層した液体が自然に除去されない場合に１Ｉｌｌ！
！体を除去するための履体除夫鮨に通した後１（Ｊ）ピ
ンホール部分を通して中空糸の内側輪注入された液体な
検出するための液体検出器に通すことにより、中空糸の
内側に注入された液体を検出してＦ＆ｌｌＩｍ的にピン
ホールを検出するものである□ 敢初に本発明においてビンホールヲ経由して中空糸の内
側に液体を注入する方決について貌朗Ｔる。ＩＩＫ／図
はこれを模式的に示すものである。中空糸ｌをその内側
の気体−の圧力よりも高い圧力に保持した液体Ｊの中に
入れると、ピンホール参を通して円柱状に液体Ｓが注入
される□−面に孔のあいた中空糸が一定の圧力に保持し
た容−の中を一定達度で通過する場合を考えると１注入
される液体の＃Ｉｋは孔の大きさと形状によって変化す
る□また一定の大きさの孔【通して注入される液体の量
は中空糸の材質、液体の檀ｍｉｓ　１４圧力液体中の滞
在時間、液体の圧力などによって主に影響される〇 即ち中空糸材質の液に対する接触角の大きざと液体にか
けられる圧力により液が通過できる孔径がｔｌまるため
１中空糸の材質と検出すべきピンホールの大きさに応じ
て検出に使用する液の種類、組成と圧力の組合せを遥ぶ
ことが＊＊である。そしてこれらの条件【適切に選び、
一定に保持Ｔれば多孔質中空糸であってもピンホールが
ない場合は中空糸内部に液体が注入されず、一定の大き
さ以上のピンホールがあった場合ピンホール部分を通し
てのみ液体を中空糸の内情に注入されるようにすること
が可能である。

従って、中空糸の内情に注入された液体【適当な手段で
検出することにより、間接的にピンホールの有無および
場所を検査することが可能となる◎史に注入された液体
の量あるいは長さなどｆ：測定することにより、ピンホ
ールの大キざの尺度とＴることも可能で島る・また、液
体の検出限界を適当に定めることにより、一定寸法以上
のピンホールのみを検出することが可能である。

ツキにこの方法に基づいた本発明の中空糸のビンネール
検出方決を第一図によって説明するＯ７は中空糸であり
１供給餉置１０によって連続的に供給され一、該中空糸
は最初に注入器ｌ／の中を通過しピンホールが存在ずれ
は液体がその内−に注入される。続いて、中空糸の外＠
面に付層した液体が自然に除去されない場合にはその液
体を除去器ｌコによって除去する□その後中空糸の内側
に注入された液体を検出するための検出＊ｔｑに通し、
引取ｉ＆ｉ＠／３により引取る。このようにして中空糸
に注入された液体を検出することにより間接的にピンホ
ールを検出する方法である〇 次に、第一図の各部分を詳しく説明する。供給装置ＩＯ
は中空糸の製ｔ７１装置または中空糸を巻いたｌビンを
取付けた願出Ｓなどのように実質的に連続の中空糸を供
給できるものが用いられる凸また、該供給＊＊は引取装
置１３との組合わせにより、中空糸をは！一定の速度で
走行させることができるものが好ましい０注入＠／／は
中空糸／の入口／４１と出口／１ｆ：備え、中！糸の内
圧よりも高圧力の液体／４を保持する容器である。注入
器の人口／＋と出口／ｊの部分で中空糸との間に開銀が
あり、該液体が外側へもれ続ける場合にも液体１４の圧
力かは！一定に保持できるように導管ｌフにより液体供
給源ｉｔに接続されている。また液体注入器ｌ／内にガ
イドリーラ−を設けて中空糸ｌの入口ｌ参と出口１３を
注入器／ｌの上ｍ清面に設置しそれらの上に垂直に導管
をつけ、導管部分にまで液を満すことによりポンプ等加
圧ａｔを用いないで必要な圧力ｆ：得ることも可能であ
る６除去器ｌコは中空糸の外側に付着した液体を除去す
るために設置するものであり１いろいろの方法が考えら
れる。例えば１圧ｉＩ！空気で吹き飛ばす方法Ｓ［体′
ｆ：吸収するスポンジや布状の智質でぬぐう方法）温風
を吹付けることにより、中空糸の外側に耐着した液体だ
け’を蒸発させる方法などがあり−またこれらを組合せ
ることもできる。賛するに中空糸内部の液体【検出する
ためにじゃまにならない程度に中空糸の外側の付着液体
ｆ：除去するものであればよい。このため必要であれば
除＊−を多段に設置することも可能であるが中空糸内に
浸入した液体ｆ：除去するほど強力であってはならない
。自然に蒸発する場合などには除去装置は不要である・
中空糸の内側に注入された液体を検出する検出器１９も
いろいろの方法が考えられる０例えば電気抵抗の変化【
利用マる方法などがある□要するに中空糸の内側に注入
された液体を検出できればどのような方法ＴｔＭ１いて
もよい。また、検出器の信号【取出して　ｍ報鰻璽、記
録ｆ！置、マーカーなど【作動させることも可能である
。

以上説明したように、本発明方決は高圧力の液体を保持
した容器の中に中空糸を通過させることにより一ビンホ
ール部分を通して液体を中空糸の内ｗに円柱状に注入せ
しめ、該円柱状の液体を適当な手段により検出てるもの
である。

このような方法を用いると、微小なピンホールが円柱状
の液体の形に変えられて拡大されるので・間接的ではあ
るが容易に・且つ確実に検出できる。

以下に実施例により本＠明【さらに詳しく説明する〇 実施例Ｉ ピンホールな検査する中空糸としては、外径コ！０μ鳳
、肉厚Ｊｊμ臘のぎりプロピレン多孔質中空糸をコ参本
の束にしたもの（以下ＰＰ中空糸と称する）を使用した
□ピンホールを経由して注入する液体としては水ｔｍい
た。ＰＰ中空糸は疎水性であるため、圧力を加えない状
態で、中空糸の内側に液体が浸入することはなく１中空
糸の外側の付着水を除去することも容易である・・第３
図においてＰＰ中空糸Ｉｆ：Ｗａ出機に取付けたボビン
３０から約１０ｙｍ／分の速度で連続的に供給し、ガイ
ドローラ３１，３コ。

３３．３参　により案内して水の注入器／ｌ、除夫Ｆａ
／コ、検出器ｌ！を通過して春取ボビン３！に看取った
Ｏ ＰＰ中空糸はガイドローラー３Ｊと３３の間で注入器／
ｌに人口ｌ参から入り、約Ｊ　ｊ９／ｃｄの圧力に保持
された水１４の部分子：通り％川口／ｊから出る０この
とき、注入器の中の水が中空糸と人口／４Ｉ−および出
口ｌ！の部分の間隙から漏れ出るので、注入器の中の圧
力を一定に保つため、導管ｌｔを通して圧力調ＩＩｋ器
を備えたポンプ３４から水を送った。ポンプへの水の供
給は吸入管Ｊ′Ｉにより、水槽３Ｋに貯められた水Ｊ９
ｆ：＠入することにより行なわれる□長期に運転する場
合に番１、図示されていない水補給管により水に参〇か
は！一定になるように適宜に補給する◎参ｌは圧力計で
ある□注入器の長さは約１ｍｌである０ 注入−を通過した中空糸はガイドローラー３３およびＪ
Ｊ１により上向きに案内され、この間に空気ノズル亭コ
より吹き出す空気の流れにより中空糸の外側に付増しｔ
水ｆ：除去した□この空％は管ダＪを通して圧−ポンプ
亭ダより供給される０ピンホールの部分に注入された中
空糸のＰ［の水の検出に支障にならない機度までこの外
−〇付増水を除去した□ 中空糸の内側の水の検出はガイドローラー３４１と巻取
ボビン３ｊの間で行った０ダ５と参６は中空糸と直交し
て接触するコ諷の直径の棒状電極でありその間隔は１０
ｗｍ＋であり、図示されていない絶縁物に保持されてい
るｎ４”７は直流電源でｔ　ＫＶの電圧【供給でき・内
部抵抗は約１００ＭΩのものを用いた◎４ＩＳは電流検
出器である・中空糸の内側に水がない場合には電流は検
出されなかった。中空糸の内側に約１０１以上の長さの
水が注入されていると、ＰＰ中空糸の膜厚はａｊ声臘で
、多孔質であるから電―聞をこの部分が通過すると放電
が起り１約／ｊμ真の電流が流れ一、ＩＩＬ流検出器４
Ｉｌにより検出され、警報器参！により警報が出された
０これらの条件で適切に稼動するためには水の絶縁抵抗
は／　０”Ω譚以下が望ましく、本実施例ではｌ０Ｄｏ
ｓの水を使用した。

以上のようにして中空糸のピンホールを間接的に検出し
た俵・該当部分の中空糸な顕微鏡により調べると約ＪＯ
ｔｔｗｉ、の直径の放電により生じた円孔と共に、ピン
ホールを発艶することができた。

検出した最小のピンホールは口径が約ｌＯμｍであった
０そして、液体が注入された部分を除いた中空糸を用い
てフィルタユニット【作成し、その性Ｉ！を検査したと
ころ、中空糸に傷みはなく、ピンホールも全く存在しな
かった０

【図面の簡単な説明】

第７図は中空糸のピンホールを通して液体が中空糸の内
側に注入される場合の模式的謝Ｉｉｏ図である。 ＠Ｊ図は中空糸のピンホール検出装置のＩｌｌｌｌ性の
配置を表わす部分断面図である。 第３図は中空糸のピンホール検出装置の一つの実施例を
表わず部分断面図である＠ ／ｉ中空糸 Ｊ＋中空糸の内側 ！：ビンホールを通して注入された液体ｌＯ：中空糸の
供給装置 ｌｊ：液体の注入器 ｌコニ付着水の除去器 ｉｓ冨引取装置 ｌ亭８中空糸の注入器への入口 １５：中空糸の注入器からの出口 １４＝高い圧力の液体 ｌり：導　管 ｌｊ：液体供給源 １９１注入された液体の検出器 ３０：中室糸を供給するボビン 、７／、、７コ、　ＪＪ　、　、７参寡ガイドｐ−ツー
３３１巻取ボビン Ｊ４１ポンプ ３７Ｉ＠人管 ｊｆ　ｉ水　檜 Ｊ９１水槽の水 ダ０：水　面 参ｌ：圧力針 亭コ；空気／ズル 参Ｊｌ管 ４Ｉ亭８圧細〆ンプ ４１＋電　極 ＩＩ４　＋電　極 参ツ：直流亀− 参１１電流検出器 参９１１１１１器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ）　中空糸のピンホールを検出する方法において、該
   中空糸の内偵の気体の圧力よりも高圧の液体中に該中空
   糸を通過させることによりピンホールｔ−通して中空糸
   の内側に液体を注入せしめ、しかる後に注入された液体
   を検出することを特徴とする中空糸のピンホール検出方
   法〇 コ）中空糸の供給装置と引取装置の間に、（１）中空糸
   の内−の気体の圧力よりも高い圧力に液体ｒｔ保持し・
   ピンホールを通して該中空糸内部に績俸を注入せしめる
   注入養と−（コ）−Ｍの内ｍに注入された液体を検出す
   る横用−を備えたこと【特徴とする中空糸のピンホール
   検出表型◎ ３）検出器が電気絶縁抵抗の変化を検出する電極を備え
   ていることを特徴とする特許請求のＷ間第−項記載の中
   空糸ピンホール検出制置０