中空纤维膜束及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种提高中空纤维膜的使用效率的中空纤维膜束及其制造方法。本发明专利技术的中空纤维膜束中，多个中空纤维膜之间配置有形成流体流路的同时起到间隔物作用的多个原丝，由此形成束。本发明专利技术的中空纤维膜束的制造方法包括：纺丝步骤，向喷嘴供给纺丝原液并进行纺丝，从而形成多个中空纤维膜；凝固步骤，使在纺丝步骤形成的多个中空纤维膜凝固；原丝投入步骤，向多个中空纤维膜之间投入多个原丝，从而形成束。根据本发明专利技术，在中空纤维膜之间形成流体流路，使流体分布均匀，以尽量提高中空纤维膜的使用效率，从而在制造成模块时提高性能，由于在制造中空纤维膜时投入原丝来制造束，因此具有减少制造设备，使制造工艺变得简单且容易的效果。

Hollow fiber film bundle and method for manufacturing the same

The invention relates to a hollow fiber film bundle for improving the use efficiency of a hollow fiber membrane and a method for manufacturing the same. In the hollow fiber film bundle of the present invention, a plurality of filaments are formed between the plurality of hollow fiber membranes to form a fluid flow path and act as spacers at the same time, thereby forming a bundle. Including the manufacture method of hollow fiber membrane of the invention of the spinning beam: steps to supply spinning and spinning nozzle, thereby forming a plurality of hollow fiber membrane; solidification step, the plurality of hollow fiber membrane formed in the solidification spinning step; raw silk into a number of steps to input a plurality of original hollow fiber membrane silk, so as to form a beam. According to the invention, the formation of a fluid flow path between the hollow fiber membrane, the uniform fluid distribution, in order to improve the efficiency of the use of hollow fiber membrane, so as to improve the performance in manufacturing into modules, due to the investment of raw silk in the manufacture of hollow fiber membrane to manufacture beam, which can reduce the manufacturing equipment, manufacturing process becomes simple and easy effect.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】中空纤维膜束及其制造方法
本专利技术涉及一种中空纤维膜束(bundle)及其制造方法，更加详细而言，涉及一种提高中空纤维膜使用效率的中空纤维膜束及其制造方法。
技术介绍
一般，与相同体积的其他膜相比，中空纤维膜具有膜表面积大并且易于模块化的优点，因此其应用以超滤膜为中心正在活跃地进行。中空纤维膜目前应用于污水最终处理、净化槽中的固液分离、产业废水中悬浮物的去除、河水的过滤、工业用水的过滤、游泳池水的过滤以及燃料电池用加湿器中。用在燃料电池用加湿器中的选择性渗透膜，如果形成模块，则优选为每单位体积的渗透面积较大的中空纤维膜。即，当利用中空纤维膜制造加湿器时，接触表面积较大的中空纤维膜可实现高密度集成，因此优点在于，即便以较少的使用量，也能充分地实现燃料电池的加湿，能够使用廉价材料，能够回收从燃料电池以高温排出的未反应气体中所包含的水分和热量，并通过加湿器进行再利用。中空纤维膜材料使用纤维素类树脂、聚酰胺类树脂、聚乙烯类树脂、聚丙烯类树脂以及聚烯烃类树脂等。中空纤维膜束是均沿着相同的常规方向相邻排列的中空纤维膜的束。中空纤维膜模块一般是中空纤维膜的两端通过封装(potting)固定在头部、盒体或壳体上的中空纤维膜束。可以由一个中空纤维膜束来形成一个中空纤维膜模块，也可以由多个中空纤维膜束来形成一个中空纤维膜模块。对于利用中空纤维膜的模块来说，很难100％利用多个中空纤维膜。因此，提出了通过各种方法提高中空纤维膜的使用效率的技术。日本公开专利第2004-006100号以及日本公开专利第2009-285648号中，多个中空纤维膜被额外的原丝捆绑或者覆盖而形成束，日本公开专利第2008-119657号中，对多个中空纤维膜进行裁织以形成中空纤维膜编织物。另一方面，日本公开专利第2012-005987号的结构为，在封装部的中空纤维膜之间具备夹杂物，以便在由中空纤维膜形成模块时，保持中空纤维膜之间的间隔。但是，这样的现有技术问题在于，中空纤维膜的使用效率低，尤其当流体为气体时，其使用效率更低。另外，由于制造中空纤维膜束的设备等原因，不易制造中空纤维膜束。【在先技术文献】(专利文献1)日本公开专利第2004-006100号(公开日：2004.01.08.)(专利文献2)日本公开专利第2009-285648号(公开日：2009.12.10.)(专利文献3)日本公开专利第2008-119657号(公开日：2008.05.29.)(专利文献4)日本公开专利第2012-005987号(公开日：2012.01.12.)
技术实现思路
所要解决的技术问题本专利技术的目的在于，提供一种中空纤维膜束，其中空纤维膜之间形成有流体的流路，使流体分布均匀，从而尽量提高中空纤维膜的使用效率。本专利技术的另一目的在于，提供一种中空纤维膜束的制造方法，在制造中空纤维膜时投入原丝来制造束，从而易于制造。解决技术问题的手段本专利技术涉及的中空纤维膜束中，多个中空纤维膜之间配置有形成流体流路的同时起到间隔物作用的多个原丝，由此形成束。多个中空纤维膜可以沿着一个方向排列，所述多个原丝与中空纤维膜的排列方向平行配置。中空纤维膜可以由聚偏二氟乙烯(polyvinylidenefluoride：PVDF)、聚丙烯腈(polyacrylonitril)、聚丙烯腈共聚物、聚砜(polysulfone)、磺化聚砜(sulfonatedpolysulfone)、聚醚砜(polyethersulfone)、乙酸纤维素(celluloseacetate)、三乙酸纤维素(cellulosetriacetate)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)或者它们的混合物构成。原丝可以是选自聚偏二氟乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯以及玻璃纤维中的一种以上的单丝或复丝，或者由单丝和复丝混合的结构。原丝使用通过ATY工法制造的ATY丝或者通过DTY工法制造的DTY丝。中空纤维膜和原丝以中空纤维膜：原丝＝100个：1～600个的比例混合，并形成束。中空纤维膜的外径优选为300～2000μm，原丝的外径优选为0.01～3mm。本专利技术涉及的中空纤维膜束的制造方法包括：纺丝步骤，向喷嘴供给纺丝原液并进行纺丝，从而形成多个中空纤维膜；凝固步骤，使在纺丝步骤形成的多个中空纤维膜凝固；原丝投入步骤，向多个中空纤维膜之间投入多个原丝，从而形成束。在原丝投入步骤之后还包括：对束进行洗涤的洗涤步骤；对在洗涤步骤中洗涤的束进行卷绕的卷绕步骤。在凝固步骤之后，洗涤多个中空纤维膜后，进行向多个中空纤维膜之间投入多个原丝来形成束的原丝投入步骤，在原丝投入步骤之后还可以包括对束进行卷绕的卷绕步骤。本专利技术涉及的中空纤维膜束的制造方法还可以包括：支撑线缆供给步骤：向喷嘴供给支撑线缆；纺丝步骤，向喷嘴供给纺丝原液并进行纺丝，涂覆到支撑线缆的外表面，从而形成多个涂覆丝；凝固步骤，使在纺丝步骤形成的多个涂覆丝凝固；原丝投入步骤，向多个涂覆丝之间投入多个原丝，从而形成涂覆束；切割步骤，将涂覆束切割成规定长度；支撑线缆溶解步骤，溶解经切割的涂覆束内的支撑线缆并去除。在原丝投入步骤之后，还可以进行对涂覆束进行洗涤的洗涤步骤；对在洗涤步骤洗涤的涂覆束进行卷绕的卷绕步骤；使卷绕的涂覆束退卷后，进行切割步骤。在凝固步骤之后，洗涤多个涂覆丝，然后进行向多个涂覆丝之间投入多个原丝来形成涂覆束的原丝投入步骤，在原丝投入步骤之后进行卷绕涂覆束的卷绕步骤，使卷绕的涂覆束退卷后进行切割步骤。专利技术效果本专利技术涉及的中空纤维膜束及其制造方法，在中空纤维膜之间形成流体的流路，使流体分布均匀，以便尽量提高中空纤维膜的使用效率，从而在制造成模块时提高性能。另外，由于在制造中空纤维膜时投入原丝来制造束，因此减少制造设备，使制造工艺变得简单且容易。附图说明图1是根据本专利技术制造的中空纤维膜束的剖视图。图2是本专利技术的第一实施例涉及的制造中空纤维膜束的装置以及工艺图。图3是示出图2的喷嘴的细节图。图4是沿图3中箭头A-A线的中空纤维膜的剖视图。图5是示出本专利技术涉及的制造中空纤维膜束的装置中，用于形成多个中空纤维膜的一个喷嘴主体的截面的图。图6是示出本专利技术涉及的制造中空纤维膜束的装置中，用于形成多个中空纤维膜的多个喷嘴主体的截面的图。图7是示出图2涉及的中空纤维膜束的制造工艺的流程图。图8是本专利技术的第二实施例涉及的制造中空纤维膜束的装置以及工艺的局部图。图9是示出沿图8中箭头B-B线的涂覆丝的剖视图。图10是对从图8的卷绕辊退卷后被切割的涂覆束的支撑线缆进行溶解并去除的装置以及工艺的示意图。图11是示出图8以及图10涉及的中空纤维膜束的制造工艺的流程图。具体实施方式下面，对本专利技术的实施例进行详细说明，以使本专利技术所属
的普通技术人员能够容易地实施本专利技术。但是，可以以各种不同的形式实现本专利技术，而不是限定于在此说明的实施例。图1是根据本专利技术制造的中空纤维膜束的剖视图。如图所示，在本专利技术的中空纤维膜束10中，多个中空纤维膜11之间配置有形成流体流路的同时发挥间隔物作用的多个原丝12，从而形成束。多个中空纤维膜11以相互隔开的方式沿着一个方向排列，多个原丝12配置在形成于中空纤维膜之间的空间中，可以与中空纤维膜的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中空纤维膜束，其由多个中空纤维膜构成，其特征在于，所述多个中空纤维膜之间配置有形成流体流路的同时起到间隔物作用的多个原丝，由此形成束，所述原丝使用通过ATY工法制造的ATY丝或者通过DTY工法制造的DTY丝。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.02.12 KR 10-2015-00216011.一种中空纤维膜束，其由多个中空纤维膜构成，其特征在于，所述多个中空纤维膜之间配置有形成流体流路的同时起到间隔物作用的多个原丝，由此形成束，所述原丝使用通过ATY工法制造的ATY丝或者通过DTY工法制造的DTY丝。2.根据权利要求1所述的中空纤维膜束，其特征在于，所述多个中空纤维膜沿着一个方向排列，所述多个原丝与中空纤维膜的排列方向平行配置。3.根据权利要求1所述的中空纤维膜束，其特征在于，所述中空纤维膜由聚偏二氟乙烯(polyvinylidenefluoride：PVDF)、聚丙烯腈(polyacrylonitril)、聚丙烯腈共聚物、聚砜(polysulfone)、磺化聚砜(sulfonatedpolysulfone)、聚醚砜(polyethersulfone)、乙酸纤维素(celluloseacetate)、三乙酸纤维素(cellulosetriacetate)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)或者它们的混合物构成。4.根据权利要求1所述的中空纤维膜束，其特征在于，所述原丝是选自聚偏二氟乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯以及玻璃纤维中的一种以上的单丝或复丝，或者由单丝和复丝混合而成。5.根据权利要求1所述的中空纤维膜束，其特征在于，所述中空纤维膜和所述原丝以中空纤维膜：原丝＝100个：1～600个的比例混合，以形成束。6.根据权利要求1所述的中空纤维膜束，其特征在于，所述中空纤维膜的外径为300～2000μm。7.根据权利要求1所述的中空纤维膜束，其特征在于，所述原丝的外径为0.01～3mm。8.一种权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴暎奭，金京柱，李振炯，
申请(专利权)人：可隆工业株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR