JP3262855B2 - 中空糸膜欠陥検出方法 - Google Patents
中空糸膜欠陥検出方法Info
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、中空糸膜分離装置に用
いる中空糸膜の欠陥を検出する方法に関する。
いる中空糸膜の欠陥を検出する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】中空糸膜分離装置（中空糸膜モジュー
ル）には一般に数百から数万の中空糸膜が充填されてお
りそのうちの一本でも膜壁に貫通部のような欠陥があっ
た場合は、未処理流体と処理済流体が混ざってしまい実
用にならない。そこで、こうした欠陥を検出するために
いくつかの工夫がなされ、特開昭５５−７０２５８号公
報、特開昭５６−１２０９９３号公報、特開昭５６−１
２９００３号公報、特開昭５６−１２９００４号公報、
特開昭６０−９４１０５号公報、特公昭５６−３９９２
１号公報、特公昭５７−１８９２３号公報等に技術が開
示されている。このうち、特開昭５５−７０２５８号公
報にはモジュールの端部に水等を張り、中空糸膜外から
気圧をかけ、欠陥中空糸膜のみ欠陥部から注入された気
体が液内で気柱を形成するのを目視する方法が開示され
ている。しかし、以上の方法は、中空糸膜モジュールに
なってから検出する方法であり、モジュール化の時点で
生じる欠陥の検出もできるが、中空糸膜に存在する欠陥
はモジュール化の前に検出すれば、モジュール化の手間
とコストと時間を省くことができる。
ル）には一般に数百から数万の中空糸膜が充填されてお
りそのうちの一本でも膜壁に貫通部のような欠陥があっ
た場合は、未処理流体と処理済流体が混ざってしまい実
用にならない。そこで、こうした欠陥を検出するために
いくつかの工夫がなされ、特開昭５５−７０２５８号公
報、特開昭５６−１２０９９３号公報、特開昭５６−１
２９００３号公報、特開昭５６−１２９００４号公報、
特開昭６０−９４１０５号公報、特公昭５６−３９９２
１号公報、特公昭５７−１８９２３号公報等に技術が開
示されている。このうち、特開昭５５−７０２５８号公
報にはモジュールの端部に水等を張り、中空糸膜外から
気圧をかけ、欠陥中空糸膜のみ欠陥部から注入された気
体が液内で気柱を形成するのを目視する方法が開示され
ている。しかし、以上の方法は、中空糸膜モジュールに
なってから検出する方法であり、モジュール化の時点で
生じる欠陥の検出もできるが、中空糸膜に存在する欠陥
はモジュール化の前に検出すれば、モジュール化の手間
とコストと時間を省くことができる。
【０００３】そこで、中空糸膜の状態で検出する方法の
例としては、特開昭５６−２２９２２号公報に開示され
ているように中空糸膜の中空部に液体を充填後加圧気体
と接触させ、欠陥から注入された気泡の存在を静電容量
変化から検出する方法がある。
例としては、特開昭５６−２２９２２号公報に開示され
ているように中空糸膜の中空部に液体を充填後加圧気体
と接触させ、欠陥から注入された気泡の存在を静電容量
変化から検出する方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしこの方法は欠陥
部に気体を押し込むための前処理が必要であり、また膜
に傷をつける危険性がある。本発明者は、こうした前処
理が不要であり、かつ膜に非接触で中空糸膜の異物由来
の膜壁欠陥部の存在を検出する方法を探索し本発明に到
達した。
部に気体を押し込むための前処理が必要であり、また膜
に傷をつける危険性がある。本発明者は、こうした前処
理が不要であり、かつ膜に非接触で中空糸膜の異物由来
の膜壁欠陥部の存在を検出する方法を探索し本発明に到
達した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、
（１）中空糸膜製膜において、空中走行部の製膜中の中
空糸膜の外径を測定し、その変化を検知することを特徴
とする中空糸膜欠陥検出方法である。（２）変化を検知
し、異物由来の膜壁欠陥部の存在を検出することを特徴
とする（１）記載の中空糸膜欠陥検出方法である。
（３）中空糸膜製膜がポリマー溶液を円環状紡口から内
部凝固液とともに吐出し凝固浴中にて凝固させる方法で
あることを特徴とする（２）記載の中空糸膜欠陥検出方
法である。（４）空中走行部がポリマー溶液を紡口から
吐出してから凝固浴に入るまでの間にあることを特徴と
する（３）記載の中空糸膜欠陥検出方法である。（５）
測定が、中空糸膜の走行方向に対し互いに直行するＸ方
向Ｙ方向からの２方向からの測定である事を特徴とする
請求項１乃至４記載の中空糸膜検出方法である。まず、
本発明の原理を説明する。中空糸膜の形成は、ポリマー
溶液を円環状紡口から吐出し直接あるいは空気中を走行
後凝固浴中にて凝固させておこなわせしめる。このポリ
マー溶液中に異物があった場合、中空糸膜の欠陥として
現れる。異物が固形物の場合、膜内外表面にはみ出した
り、それが原因で凝固が一様でなくなり、凹凸ができ膜
破れしやすくなる場合がある。異物が気泡の場合、気泡
が膜厚に対して小さければ膜中に潜在欠陥として残留す
るが、ある程度大きいと製膜時、空中走行部を走行中に
内部凝固液の圧力で膜壁が破れ顕在欠陥となる。この
時、内部凝固液が空中に飛び出し、また、飛び出した内
部凝固液が膜外壁を流れ落ちて外表面に凹凸を作ったり
くびれたりする。このように中空糸膜の顕在欠陥の多く
は外径異常として現れることが多い。本発明者はこの外
径異常に着目し、製膜中の中空糸膜の外径変化を観測し
ていて異常を検出したときには、多くは、問題にしてい
る製膜欠陥が検出できることを見いだした。
（１）中空糸膜製膜において、空中走行部の製膜中の中
空糸膜の外径を測定し、その変化を検知することを特徴
とする中空糸膜欠陥検出方法である。（２）変化を検知
し、異物由来の膜壁欠陥部の存在を検出することを特徴
とする（１）記載の中空糸膜欠陥検出方法である。
（３）中空糸膜製膜がポリマー溶液を円環状紡口から内
部凝固液とともに吐出し凝固浴中にて凝固させる方法で
あることを特徴とする（２）記載の中空糸膜欠陥検出方
法である。（４）空中走行部がポリマー溶液を紡口から
吐出してから凝固浴に入るまでの間にあることを特徴と
する（３）記載の中空糸膜欠陥検出方法である。（５）
測定が、中空糸膜の走行方向に対し互いに直行するＸ方
向Ｙ方向からの２方向からの測定である事を特徴とする
請求項１乃至４記載の中空糸膜検出方法である。まず、
本発明の原理を説明する。中空糸膜の形成は、ポリマー
溶液を円環状紡口から吐出し直接あるいは空気中を走行
後凝固浴中にて凝固させておこなわせしめる。このポリ
マー溶液中に異物があった場合、中空糸膜の欠陥として
現れる。異物が固形物の場合、膜内外表面にはみ出した
り、それが原因で凝固が一様でなくなり、凹凸ができ膜
破れしやすくなる場合がある。異物が気泡の場合、気泡
が膜厚に対して小さければ膜中に潜在欠陥として残留す
るが、ある程度大きいと製膜時、空中走行部を走行中に
内部凝固液の圧力で膜壁が破れ顕在欠陥となる。この
時、内部凝固液が空中に飛び出し、また、飛び出した内
部凝固液が膜外壁を流れ落ちて外表面に凹凸を作ったり
くびれたりする。このように中空糸膜の顕在欠陥の多く
は外径異常として現れることが多い。本発明者はこの外
径異常に着目し、製膜中の中空糸膜の外径変化を観測し
ていて異常を検出したときには、多くは、問題にしてい
る製膜欠陥が検出できることを見いだした。
【０００６】そして、鋭意研究の結果、凝固浴等を出た
後でも検出可能であるが凝固浴の媒体が付着するため付
着液体を拭き取らないと外径変化が正確にとらえられな
いことがあり膜に傷を付けるおそれがあること、従って
紡口吐出後の空中走行部での検出の方が好ましいこと、
検出の方法は、レーザーを走査させて外径を算出する方
法、ビデオカメラで観測し画像処理する方法等が考えら
れるがレーザーを用いたセンサが簡便、正確、迅速で好
ましいことなどがわかった。
後でも検出可能であるが凝固浴の媒体が付着するため付
着液体を拭き取らないと外径変化が正確にとらえられな
いことがあり膜に傷を付けるおそれがあること、従って
紡口吐出後の空中走行部での検出の方が好ましいこと、
検出の方法は、レーザーを走査させて外径を算出する方
法、ビデオカメラで観測し画像処理する方法等が考えら
れるがレーザーを用いたセンサが簡便、正確、迅速で好
ましいことなどがわかった。
【０００７】
【実施例】本発明の欠陥検出方法を用いた製膜装置を実
施例を用いて具体的に説明する。
施例を用いて具体的に説明する。
【０００８】
【実施例１】図１は、本発明の中空糸膜製膜装置の例の
概略図である。ポリマー溶液はタンク（１）から定量ギ
アポンプ（２）を通じて円環状紡口（３）から吐出さ
れ、空中を走行し凝固浴（５）に導入され凝固する。こ
こで空中走行部に外径検出機（４）を設置する。実施例
１ではレーザー外径検出機を設置した。この検出機の出
力信号はチャート等に記録管理される一方、そこである
異常を検出したら、巻き取り装置のトラバース装置
（６）が移動して、検出された欠陥のある部分の中空糸
膜は枠（７）に取り付けてある予備枠（８）に巻き付け
られ製品となる束からは外され、正常部になると元の枠
（７）に巻き付けられるようにシーケンスが組まれてい
る。巻き取り装置部は、定長切断装置でも良い。その場
合は欠陥部を含む部分が定長切断された後系外へはじき
出される。
概略図である。ポリマー溶液はタンク（１）から定量ギ
アポンプ（２）を通じて円環状紡口（３）から吐出さ
れ、空中を走行し凝固浴（５）に導入され凝固する。こ
こで空中走行部に外径検出機（４）を設置する。実施例
１ではレーザー外径検出機を設置した。この検出機の出
力信号はチャート等に記録管理される一方、そこである
異常を検出したら、巻き取り装置のトラバース装置
（６）が移動して、検出された欠陥のある部分の中空糸
膜は枠（７）に取り付けてある予備枠（８）に巻き付け
られ製品となる束からは外され、正常部になると元の枠
（７）に巻き付けられるようにシーケンスが組まれてい
る。巻き取り装置部は、定長切断装置でも良い。その場
合は欠陥部を含む部分が定長切断された後系外へはじき
出される。
【０００９】
【実施例２】図１に示した製膜装置の空中走行部にレー
ザー外径測定機（（株）キーエンス製、測定部はＬＳ−
３０３６、コントローラー部はＬＳ−３００２）を設置
した。ポリスルホン２０重量部、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドン８０重量部の均一溶解ポリマー溶液を１気圧に加
圧しながらタンク（１）定量ギアポンプ（２）に送り、
１分間に１２ｃｃずつ吐出させた。紡口（３）の各部の
寸法は、図２においてａ＝０．６ｍｍ、ｂ＝０．９ｍ
ｍ、ｃ＝１．８ｍｍ、ポリマー溶液温度は２０℃、空中
走行距離は６ｃｍ、凝固浴温度は３０℃、巻き取り速度
は毎分１１ｍであった。
ザー外径測定機（（株）キーエンス製、測定部はＬＳ−
３０３６、コントローラー部はＬＳ−３００２）を設置
した。ポリスルホン２０重量部、Ｎ−メチル−２−ピロ
リドン８０重量部の均一溶解ポリマー溶液を１気圧に加
圧しながらタンク（１）定量ギアポンプ（２）に送り、
１分間に１２ｃｃずつ吐出させた。紡口（３）の各部の
寸法は、図２においてａ＝０．６ｍｍ、ｂ＝０．９ｍ
ｍ、ｃ＝１．８ｍｍ、ポリマー溶液温度は２０℃、空中
走行距離は６ｃｍ、凝固浴温度は３０℃、巻き取り速度
は毎分１１ｍであった。
【００１０】図３に外径検出機（４）からの出力を示
す。ギアポンプの吐出むらのため外径変動が検出されて
いる。紡糸開始後５分、ポリマー溶液中に気泡があった
らしく内部凝固液が飛び出したのが目撃された。この時
外径検出機のチャート上にピークが現れ、異常検出警報
と共に巻き取り枠のトラバース装置（６）が異常側へ動
き、製品枠（７）の外の予備枠（８）に巻き取りを変更
した。予備枠の中空糸膜を見てみると、このピークに対
応する部分の中空糸膜が巻き取られており、観察する
と、図４のスケッチのように膜壁に穴があいておりくび
れていた。図３中のピークＣは内部凝固液の飛び出し、
ピークＤはくびれに相当するものと推定される。
す。ギアポンプの吐出むらのため外径変動が検出されて
いる。紡糸開始後５分、ポリマー溶液中に気泡があった
らしく内部凝固液が飛び出したのが目撃された。この時
外径検出機のチャート上にピークが現れ、異常検出警報
と共に巻き取り枠のトラバース装置（６）が異常側へ動
き、製品枠（７）の外の予備枠（８）に巻き取りを変更
した。予備枠の中空糸膜を見てみると、このピークに対
応する部分の中空糸膜が巻き取られており、観察する
と、図４のスケッチのように膜壁に穴があいておりくび
れていた。図３中のピークＣは内部凝固液の飛び出し、
ピークＤはくびれに相当するものと推定される。
【００１１】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の方法、装置
により、外径変化に現れる中空糸膜の異物由来の膜壁欠
陥部の存在を非接触で、かつ何の前処理もなしに検出す
る事が可能である。さらに、本発明では、ギアポンプの
吐出異常等による外径変動もとらえられる。
により、外径変化に現れる中空糸膜の異物由来の膜壁欠
陥部の存在を非接触で、かつ何の前処理もなしに検出す
る事が可能である。さらに、本発明では、ギアポンプの
吐出異常等による外径変動もとらえられる。
【００１２】また、中空糸膜断面が真円状でなく、楕円
状であると膜厚むらがあると薄いところが使用中に破れ
たりする危険があるが、こうした異常もＸ方向Ｙ方向２
基の検出機を装備することで検出できる。こうした効果
は従来技術の欠陥検出装置には期待できないものであ
る。
状であると膜厚むらがあると薄いところが使用中に破れ
たりする危険があるが、こうした異常もＸ方向Ｙ方向２
基の検出機を装備することで検出できる。こうした効果
は従来技術の欠陥検出装置には期待できないものであ
る。
【図１】本発明の中空糸膜製膜装置の例の概略図であ
る。（Ａ）は枠の側面図、（Ｂ）は枠の正面図である。
る。（Ａ）は枠の側面図、（Ｂ）は枠の正面図である。
【図２】環状紡口の拡大図である。
【図３】外径検出機からの出力例を示す。
【図４】実施例２で得た製膜欠陥のスケッチである。
１ ポリマー溶液タンク ２ 定量ギアポンプ ３ 環状紡口 ４ 外径検出機 ５ 凝固浴 ６ トラバース装置 ７ 巻き取り枠 ８ 予備枠 ９ 内部凝固液タンク １０ 内部凝固液定量ポンプ
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 65/10 B01D 69/08 G01B 11/10 G01N 21/89
Claims (5)
- 【請求項１】 中空糸膜製膜において、空中走行部の製
膜中の中空糸膜の外径を測定し、その変化を検知するこ
とを特徴とする中空糸膜欠陥検出方法。 - 【請求項２】 変化を検知し、異物由来の膜壁欠陥部の
存在を検出することを特徴とする請求項１記載の中空糸
膜欠陥検出方法。 - 【請求項３】 中空糸膜製膜がポリマー溶液を円環状紡
口から内部凝固液とともに吐出し凝固浴中にて凝固させ
る方法であることを特徴とする請求項２記載の中空糸膜
欠陥検出方法。 - 【請求項４】 空中走行部がポリマー溶液を紡口から吐
出してから凝固浴に入るまでの間にあることを特徴とす
る請求項３記載の中空糸膜欠陥検出方法。 - 【請求項５】 測定が、中空糸膜の走行方向に対し互い
に直行するＸ方向Ｙ方向からの２方向からの測定である
事を特徴とする請求項１乃至４記載の中空糸膜検出方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25266492A JP3262855B2 (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 中空糸膜欠陥検出方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25266492A JP3262855B2 (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 中空糸膜欠陥検出方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0699043A JPH0699043A (ja) | 1994-04-12 |
| JP3262855B2 true JP3262855B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=17240514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25266492A Expired - Fee Related JP3262855B2 (ja) | 1992-09-22 | 1992-09-22 | 中空糸膜欠陥検出方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3262855B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003535335A (ja) * | 2000-05-31 | 2003-11-25 | ツエルヴエーゲル・ルーヴア・アクチエンゲゼルシヤフト | 長手方向に動かされる糸状製品中の夾雑物を確認する方法及び装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100302209B1 (ko) * | 1999-04-27 | 2001-09-22 | 주덕영 | 순환연신법에 의한 고밀도 폴리에틸렌 중공사 분리막의 제조방법 및 그 장치 |
| JP5094018B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2012-12-12 | 三菱レイヨン株式会社 | 中空糸膜の製造方法 |
| AU2007351270B2 (en) | 2007-03-16 | 2011-03-17 | Asahi Kasei Chemicals Corporation | Method for inspecting defect of hollow fiber porous membrane, defect inspection equipment and production method |
| KR101929277B1 (ko) * | 2012-02-29 | 2018-12-14 | 도레이 카부시키가이샤 | 다발형상 제품의 제조 방법 및 제조 장치 |
-
1992
- 1992-09-22 JP JP25266492A patent/JP3262855B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003535335A (ja) * | 2000-05-31 | 2003-11-25 | ツエルヴエーゲル・ルーヴア・アクチエンゲゼルシヤフト | 長手方向に動かされる糸状製品中の夾雑物を確認する方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0699043A (ja) | 1994-04-12 |
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