紐状物製造装置
【課題】本発明の目的は、伸縮性（外径変化）が抑制された紐状物を、生産性良く製造できる装置を提供する。
【解決手段】糸１１を丸編みして編紐１２を編成する丸編機２と、丸編機２から排出された編紐１２が通過する貫通孔を有し、該貫通孔内の編紐１２を加熱処理する熱処理金型４と、前記貫通孔を通過した編紐１２を引取る引取機５と、丸編機２の製紐速度と、前記貫通孔に導入される編紐１２の導入速度との差を検出する検出手段（センサー６ａ、６ｂ）と、該検出手段における検出結果に基づいて丸編機２における製紐速度を制御するフィードバック制御手段を備えたことを特徴とする紐状物製造装置。
【解決手段】糸１１を丸編みして編紐１２を編成する丸編機２と、丸編機２から排出された編紐１２が通過する貫通孔を有し、該貫通孔内の編紐１２を加熱処理する熱処理金型４と、前記貫通孔を通過した編紐１２を引取る引取機５と、丸編機２の製紐速度と、前記貫通孔に導入される編紐１２の導入速度との差を検出する検出手段（センサー６ａ、６ｂ）と、該検出手段における検出結果に基づいて丸編機２における製紐速度を制御するフィードバック制御手段を備えたことを特徴とする紐状物製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば中空状多孔質膜の支持体等の紐状物を製造するのに好適な紐状物製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境汚染に対する関心が高まり、また水質に関する規制が強化されていることから、分離の完全性、コンパクト性などに優れた濾過膜を用いた水処理が注目を集めている。該水処理の濾過膜としては、例えば、中空状多孔質膜が用いられている。該中空状多孔質膜には、優れた分離特性や透過性能のみならず、高い機械物性も必要とされる。機械特性に優れた中空多孔質膜としては、例えば図２に示すような、糸を丸打ちした円筒状組紐からなる支持体の外周面に、多孔質膜層を設けた中空状多孔質膜が知られている。該中空状多孔質膜は、支持体を環状ノズルに連続的に通す際に、環状ノズルから製膜原液を吐出し、支持体の外周面に製膜原液を塗布した後、製膜原液が塗布された支持体を凝固浴槽内に通し、凝固浴層内の凝固液で製膜原液を凝固させることにより製造される。
【０００３】
支持体としての円筒状組紐は、通常、製紐機により製造される。製紐機においては、平板上に立設した多数のボビンから各糸を引き出し、各糸を相互に交差させて組むとともに、各ボビンを所定の経路に沿って移動させることにより糸の位置関係を所定のパターンで変化させて組紐が製造される。
【０００４】
しかしながら、該製紐機は、小分けした多数のボビンが複雑な動きをしているため、製紐速度を上げることが難しく、生産性が低いという問題がある。通常、製紐機による円筒状組紐の製紐速度は１０〜２０ｍ／ｈｒ程度である。生産性が低いと、支持体（円筒状組紐）のコストが上昇し、その結果、該支持体を用いる中空状多孔質膜のコスト上昇にもつながる。
また、製紐機によって製造された組紐は、構成する全ての糸が斜めに組まれ、また、製紐のためにボビンが複雑な動きをするため、製紐過程で付加された張力等の残留歪を有する。該歪を除去する方法として、製紐機で製造された組紐を籠などに貯留し、熱水、乾燥炉等で熱処理し、その後、巻き取る方法が挙げられる。従って、原糸からボビンへの糸の小分け工程、製紐工程、熱処理工程、巻き取り工程という繁雑な工程を経なければならず、製紐機の紐を製造する速度が低いことも伴って、生産性向上の障害となっている。
下記特許文献１には、製紐工程および上記熱処理工程を連続して行う製紐機が提案されている。しかし、該製紐機を用いたとしても、製造工程の簡素化は可能であるが、製紐速度自体が向上するわけではない。
【０００５】
また、組紐は、通常、伸縮性を有しており、張力が付与されると伸びて、その外径が小さくなる。例えば円筒状組紐からなる支持体に製膜原液を塗布する際に、支持体にかかる張力が変動すると、支持体の外径が変化する。その結果、環状ノズルの管路の内周面と支持体との間隙が変化するため、環状ノズルの内径および製膜原液の吐出量が一定の場合、製膜原液を均一な厚さで塗布できない。また、凝固工程において、製膜原液が完全に凝固する前に支持体が伸びた場合、多孔質膜層にピンホール等の膜構造の欠陥が発生するおそれがある。
【０００６】
下記特許文献２および特許文献３には、貫通孔を有する部材の前後に供給ロールと引取ロールを配置し、該貫通孔に合成繊維製の紐を通過させながら繊維の融点以上に加熱して紐の表面を光沢加工する装置が開示されている。
しかしながら、該装置は、紐を製造した後の後工程として表面を溶融加工（光沢加工）する装置であり、紐の製造工程の一部として加熱処理を行う装置ではない。
また特許文献２には、紐の圧延・延伸装置に、光沢加工のための加熱処理装置を組み込んだ実施形態が記載されているが、組紐を製造する製紐機と加熱処理装置を連続的に組み合わせた形態は記載されていない。仮に組紐の製紐機と加熱処理装置を連続して設けたとしても、製造速度は製紐機の製紐速度に依存するため、上述したように生産性が低いことが問題となる。
【特許文献１】実開平６−３７３８４号公報。
【特許文献２】特開２００２−００４１４２号公報。
【特許文献３】特開２００３−０１３３４８号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、伸縮性（外径変化）が抑制された紐状物を、生産性良く製造できる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、丸編により円筒状編紐を編成することにより、円筒状組紐と同等の機械特性（耐圧強度、引張り強度等）を有するうえ、組紐よりも生産性が良い紐状物が得られること、また該円筒状編紐を加熱された金型に通して材料の溶融温度未満の温度で加熱処理を施すことにより伸縮性（外径変化）が抑えられた紐状物が得られることを見出し、これに基づいた中空状多孔質膜用支持体の製造方法を既に特許出願している（特開２００８−１１４１８０号公報）。
そして本発明者等は、かかる製造方法を実施するのに好適な装置についてさらに鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
本発明の紐状物製造装置は、糸を丸編みして編紐を編成する丸編機と、前記丸編機から排出された編紐が通過する貫通孔を有し、該貫通孔内の編紐を加熱処理する熱処理金型と、
前記貫通孔を通過した編紐を引取る引取機と、前記丸編機の製紐速度と、前記貫通孔に導入される編紐の導入速度との差を検出する検出手段と、該検出手段における検出結果に基づいて前記丸編機における製紐速度を制御するフィードバック制御手段を備えたことを特徴とする。
前記丸編機から排出された後、前記熱処理金型に導入される前の編紐に張力を付加する張力付加手段を設けることが好ましい。
前記張力付加手段として、上下動可能なフリーガイドロールを備えたダンサーロール機構を設けることが好ましい。
前記検出手段として、前記フリーガイドロールの位置の変化量を検出する手段を設けることが好ましい。
前記貫通孔に導入される編紐の導入速度を制御する予備引取機を設けることが好ましい。
前記熱処理金型で加熱処理された編紐から発生する油煙の回収手段を備えることが好ましい。
前記油煙の回収手段として、前記熱処理金型を通過した編紐が通過する貫通孔を有する排煙室と、該排煙室内を排気する排気ポンプと、前記排気ポンプに接続された油分離フィルターとを有する油煙回収装置を備えており、前記排煙室が前記熱処理金型に接続されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の紐状物製造装置によれば、伸縮性（外径変化）が抑制された紐状物を、生産性よく製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の装置で製造される紐状物の実施形態として、中空状多孔質膜用支持体を例に挙げて説明するが、本発明の装置は、他の用途に用いられる紐状物の製造にも適用可能である。
【００１２】
<中空状多孔質膜用支持体>
図１は、本発明の装置で製造される中空状多孔質膜用支持体（以下、支持体と記す。）の一例を示す側面図である。支持体１３は、糸を丸編みした円筒状編紐１２に所定の熱処理が施されたものである。
【００１３】
丸編みとは、丸編機を用いて筒状のよこメリヤス生地を編成することであり、円筒状編紐１２は、糸を湾曲させて螺旋状に伸びる連続したループを形成し、これらループを前後左右に互いに関係させたものである。円筒状編紐１２は、図２に示すような、従来の円筒状組紐１９とは異なるものである。
糸の形態としては、マルチフィラメント、モノフィラメント、紡績糸等が挙げられる。
糸の材料としては、合成繊維、半合成繊維、再生繊維、天然繊維が挙げられる。糸は、複数種類の繊維を組み合わせたものであってもよい。
【００１４】
合成繊維としては、ナイロン６、ナイロン６６、芳香族ポリアミド等のポリアミド系繊維；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ポリグリコール酸等のポリエステル系繊維；ポリアクリロニトリル等のアクリル系繊維；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維；ポリビニルアルコール系繊維；ポリ塩化ビニリデン系繊維；ポリ塩化ビニル系繊維：ポリウレタン系繊維；フェノール樹脂系繊維；ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂系繊維；ポリアルキレンパラオキシベンゾエート系繊維等が挙げられる。
【００１５】
半合成繊維の例としては、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、キチン、キトサン等を原料としたセルロース誘導体系繊維；プロミックスと呼称される蛋白質系繊維等が挙げられる。
再生繊維の例としては、ビスコース法、銅‐アンモニア法、有機溶剤法により得られるセルロース系再生繊維（レーヨン、キュプラ、ポリノジック等。）が挙げられる。
天然繊維の例としては、亜麻、黄麻等が挙げられる。
【００１６】
糸の材料としては、耐薬品性に優れる点から、ポリエステル系繊維、アクリル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維が好ましく、ポリエステル系繊維またはアクリル系繊維が特に好ましい。
糸としては、後述の（ｂ）工程の熱処理による効果が発揮されやすい点から、合成繊維のマルチフィラメントが好ましい。
【００１７】
支持体１３の外径は、中空状多孔質膜の外径によって決まる。中空状多孔質膜の外径は、中空状多孔質膜を束ねた膜モジュールにおける必要濾過面積から、１．５〜６．０ｍｍが好ましく、２．０〜３．５ｍｍがより好ましい。従って、支持体１３の外径は、１．０〜５．０ｍｍが好ましく、１．８〜３．０ｍｍがより好ましい。
【００１８】
糸の繊度は、中空状多孔質膜の耐久性および、多孔質膜層との接着性を向上させる点から、２００〜１０００ｄｔｅｘが好ましい。糸の繊度が２００ｄｔｅｘ以上であれば、中空状多孔質膜のつぶれ圧が向上する。糸の繊度が１０００ｄｔｅｘ以下であれば、内径縮小化による通水性の低下が抑えられる。
【００１９】
円筒状編紐１２の編目の数は、１周あたり５以上が好ましい。編目の数は、後述の丸編機のメリヤス針（編針）の数と同じである。編目の数が５以上であれば、円筒状編紐１２の中空部の断面形状が円形となり、内径縮小化による通水性の低下が抑えられる。
編目の数の上限は、円筒状編紐１２の外径、糸の繊度、編目の大きさに等により決まる。編目が大きい場合、製膜原液を支持体１３に塗布する際に、製膜原液が支持体１３の内部に流入して中空部が閉塞するおそれがある。従って、同じ外径の円筒状編紐１２を製造する場合、糸の繊度が高いと編目の数は少なく、繊度が低いと編目の数は多く設定する必要がある。編目の数の上限は、円筒状編紐１２の外径が５．０ｍｍ、糸の繊度が２００ｄｔｅｘのとき最大となり、その数は２８である。
【００２０】
［第１の実施形態］
次に、図３、図４を参照しながら、本発明の紐状物の製造装置の第１の実施形態について説明する。なお、図３中の（ａ）は装置の正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は上面図である（以下、同様。）。図４は熱処理金型の両端面および長さ方向に沿う断面を示す図である。
本実施形態の装置は、各構成要素が本体フレーム１内に配置されている。
本実施形態の装置には、図示しないボビンスタンドのボビンから供給される糸１１を丸編みして円筒状編紐（以下、単に編紐ということもある。）１２を編成して排出する丸編機２と、丸編機２から排出された編紐１２が通過する貫通孔１４を有し、該貫通孔１４内の編紐１２を加熱処理するとともに所望の外径に成型する熱処理金型４と、該熱処理金型４を通過した支持体１３（加熱処理された円筒状編紐１２）を引取る引取機５が設けられている。
【００２１】
丸編機２は編成した編紐１２を下方へ排出するように構成されている。熱処理金型４は、貫通孔１４の長さ方向が垂直方向で、下側が入口１４ａ、上側が出口１４ｂとなるように設けられている。引取機５は熱処理金型４の上方に設けられている。
本実施形態において、丸編機２から排出された編紐１２は、自重により垂下された状態で下方に向かって進行し、丸編機２および熱処理金型４の下方でＵターンするように折り返され、引取機５で引取られることによって上方に向かって進行し、熱処理金型４の貫通孔１４内に入口１４ａから導入され、出口１４ｂから排出されるようになっている。
【００２２】
丸編機２および熱処理金型４の下方には円筒状編紐１２の折り返し位置Ｐを検出するためのセンサー６ａおよびセンサー６ｂが設けられている。センサー６ａはセンサー６ｂよりも上方に設けられている。また、装置前面には各構成要素を操作する操作盤７が、背面には電気機器部品を納めた制御盤８が配置されている。さらに、丸編機２の上方には、丸編機２に供給される糸１１に一定の張力を付与するヤーンテンサー９および、糸切れを検知して装置の運転を停止する糸切れセンサー１０が配置されている。
【００２３】
丸編機２は、回転可能な円筒状のシリンダと、該シリンダの内側に配置された回転しないスピンドルと、該スピンドルの外円周上に配置された複数のメリヤス針（編針）とを有して構成される。そして、駆動モーター３からＶベルトにより駆動される。円筒状編紐１２の外径、内径、編目の数および大きさは、メリヤス針の数、メリヤス針を配置するスピンドルの円周直径、糸の繊度等により決まる。本実施形態におけるスピンドルの円周直径は、３〜１２ｍｍが好ましく、４〜８ｍｍがより好ましい。メリヤス針の数は６〜１４本が好ましく、８〜１２本がより好ましい。なお、駆動モーター３としては、高回転および、後述のフィードバック制御に対応するため、ブラシレスＤＣモーターや、ＡＣサーボモーターを使用することが好ましい。
【００２４】
熱処理金型４は、金属製のブロック、プレート等からなる本体と、加熱手段とを有して構成される。加熱手段としては、バンドヒーター、アルミ鋳込みヒーター、カートリッジヒーター等が挙げられる。加熱温度は処理する糸によって変わるが、およそ１５０℃〜２６０℃の範囲である。温度の制御方法は、ＰＩＤ制御、ＯＮ／ＯＦＦ制御のいずれも用いることができる。
熱処理金型４の本体には貫通孔１４が形成されている。該貫通孔１４の入口１４ａにおける内径Ｄは、加熱処理前の円筒状編紐１２の外径Ｄ’と等しいか、それより若干大きい。
貫通孔１４の出口１４ｂにおける内径ｄは、加熱処理後の支持体１３の外径ｄ’と等しい。
貫通孔１４の出口１４ｂから入口１４ａ側に向かう長さＬの部分は、貫通孔１４の内径がｄで一定であるストレート部１４ｃとなっている。
入口１４ａにおける内径Ｄは、出口１４ｂにおける内径ｄ以上であることが好ましい。すなわち、外径が均一な支持体１３を得るには、円筒状編紐１２を均一に加熱する必要がある。したがって、貫通孔１４の内周面と円筒状編紐１２の表面とが常に接触するように、Ｄ≧ｄとする。
ストレート部１４ｃの長さＬと出口１４ｂにおける内径ｄとの比（Ｌ／ｄ）は、円筒状編紐１２を均一に加熱する点から、１以上が好ましい。
貫通孔１４は、円筒状編紐１２の引っ掛かりを回避する点から、ストレート部１４ｃと入口１４ａとの間では、貫通孔１４の内径が、入口１４ａからストレート部１４ｃに向かって漸次縮径しており、内周面がテーパー状となっていることが好ましい。
ストレート部１４ｃと入口１４ａとの間の長さＬ１は、長すぎるとテーパー形状の加工が困難であるとともに、加熱手段となるヒーターの容量が増大し、短すぎると円筒状編紐１２を十分に加熱できないため、これらの不都合が生じないようにＬ１を設定することが好ましい。例えば１００〜４００ｍｍが好ましく、２００〜３００ｍｍがより好ましい。
【００２５】
引取機５としては、ネルソンロール、ニップロール、カレンダーロール等が挙げられる。ニップロールは支持体１３をつぶす恐れがある。つぶれると中空部が閉塞し、中空状膜多孔質膜用の支持体としての用を成さない。従って、引取機５にはネルソンロールまたはカレンダーロールが好ましい。これらのロールを用いて支持体１３を引取るには、ロールと支持体１３との接触面積をある程度大きくする必要がある。カレンダーロールの場合、支持体１３との接触面積を確保するためにロール本数を多くする必要がある。ネルソンロールは、２本のロールに支持体１３を複数回巻き付けることで接触面積を確保できる点でより好ましい。
【００２６】
ネルソンロールは、一般的に図３（ｃ）に示す如く、駆動ロール５ａと該駆動ロール５ａに対して一定の傾斜角度θをもって取り付けられたフリーロール５ｂとからなる。これら２本のロールに支持体１３を「８」の字状に複数回巻き付けることにより支持体１３を引取ることが可能となる。また、ロール表面には、支持体１３のスリップを抑えるため、ゴムがライニングされている。ゴムの材質は特に限定するものではなく、ウレタンゴム、ネオプレーンゴム、ＥＰＤＭゴム、バイトンゴム等が挙げられる。ゴムの硬度は、硬いと支持体１３がスリップしやすく、柔らかいと磨耗しやすい。本発明者らが検討した結果、ゴムの硬度はショアＡ４０度〜７０度の範囲が好適であり、より好ましくはショアＡ４５度〜６０度の範囲である。
【００２７】
センサー６ａおよびセンサー６ｂは、光電センサー等の検出物体に接触せずに検出が行なえるセンサーであればよく、公知のセンサーを用いることができる。光電センサーは、可視光線、赤外線などの“光”を、投光部から信号光として発射し、検出物体によって反射する光を受光部で検出したり、遮光される光量の変化を受光部で検出し出力信号を得る。
【００２８】
次に、本装置による支持体１３の製造工程を説明する。
支持体１３は、下記（ａ）工程、および下記（ｂ）工程により製造される。
（ａ）糸１１を丸編みして円筒状編紐１２を編成する工程。
（ｂ）前記円筒状編紐１２を、熱処理金型４を通過させて加熱処理する工程。
【００２９】
（ａ）工程
円筒状編紐１２は、丸編機２を用いて編成される。
丸編機２の製紐速度は円筒状編紐１２の形状により若干変わるが、シリンダの回転数を変化させることによって制御できる。本発明における丸編機２の製紐速度とは、丸編機２から排出される編紐１２の排出速度を意味する。
シリンダの回転数は引取機５の引取り速度に応じて設定される。引取り速度が６〜２００ｍ／ｈｒの範囲の場合、シリンダ回転数はおよそ１００〜４０００ｒｐｍであることが好ましい。
【００３０】
（ｂ）工程
円筒状編紐１２は、その構造上、伸縮性を有しているが、加熱処理を施すことによって、円筒状編紐１２の伸縮性（外径変化）を抑制することができる。
円筒状編紐１２は、熱処理金型４を通過するとき、材料として用いた糸１１の溶融温度未満の温度で加熱処理される。これにより円筒状編紐１２は熱収縮を起こし、伸縮性が抑制されるとともに、編目が緻密になる。さらに、出口１４ｂ近傍のストレート部１４ｃにおいて円筒状編紐１２の外径が規制されて、所望の外径ｄ’に成型される。
なお、熱処理金型４において、円筒状編紐１２は糸の溶融温度未満で処理されるため、特許文献２および特許文献３の光沢紐のように、紐の表面が糸の溶融温度以上で加熱されて溶融したものとは異なる。支持体１３の表面が溶融すると、編目が閉塞し、処理水が通過できなくなり、濾過膜としての性能を発揮できない。
【００３１】
本実施形態のように、丸編機２の後段に熱処理金型４を連続的に設ける場合、丸編機２から排出されて熱処理金型４に導入されるまでの編紐１２の長さの変動が少ないことが好ましい。また丸編機２から排出される編紐１２、および熱処理金型４内を通過する編紐１２に加わる張力の変動が少ないことが好ましい。
しかしながら、（ｂ）工程における熱処理温度によっては円筒状編紐１２の収縮率が変動することがあり、該収縮率が変動すると、引取機５の引取り速度が一定であっても熱処理金型４の貫通孔１４に導入される編紐１２の導入速度が変動する。また長時間の連続運転を行うと、丸編機２のメリヤス針の磨耗等により編目の大きさが変わるなど、丸編機２における製紐速度も一定ではない。
貫通孔１４への導入速度より丸編機２の製紐速度が遅い場合、円筒状編紐１２に過大な張力が加わり、熱処理金型４において編紐１２の充分な熱収縮が行われないおそれがある。また、貫通孔１４への導入速度より丸編機２の製紐速度が速い場合は、長時間運転時に、円筒状編紐１２が装置下部に堆積して、熱処理金型４に向かって引き上げられる際に絡むトラブルになりやすい。
したがって、かかる問題を防止するためには、丸編機２の製紐速度（排出速度）と貫通孔１４への導入速度との差が常に小さく抑えられていることが好ましく、両者が常に等しいことが最も好ましい。
【００３２】
本実施形態では、丸編機２の製紐速度と、熱処理金型４の貫通孔１４に導入される編紐１２の導入速度との差を検出する検出手段として、丸編機２の下方に排出された円筒状編紐１２の折り返し位置Ｐを検出するセンサー６ａ、センサー６ｂが設けられている。
また円筒状編紐１２の折り返し位置Ｐが、上側のセンサー６ａよりも上方、または下側のセンサー６ｂよりも下方にあることを検出した場合は、該検出結果に基づいて、丸編機２のシリンダの回転数を増大または低減させて、丸編機２の製紐速度を制御するフィードバック制御手段（図示せず。）が設けられている。
【００３３】
具体的には、円筒状編紐１２の折り返し位置Ｐが、センサー６ａとセンサー６ｂとの間に位置するように丸編機２の製紐速度の初期値および引取機５の引取り速度の初期値を設定する。
フィードバック制御手段は、円筒状編紐１２の折り返し位置Ｐが、上側のセンサー６ａより上方になった場合は、丸編機２のシリンダ回転数を増大して製紐速度を速くし、該折り返し位置Ｐが、側のセンサー６ｂより下方になった場合は、丸編機２のシリンダ回転数を低減して製紐速度を遅くするように設定されている。
【００３４】
本実施形態の装置によれば、丸編機２と熱処理金型４を連続的に設けたことにより、熱処理金型４で編紐１２に熱収縮を生じさせて、伸縮性（外径変化）が抑制された支持体１３を生産性良く製造できる。しかも丸編機２の製紐速度（排出速度）と熱処理金型４の貫通孔１４への導入速度との差が常に小さく抑えられるため、丸編機２と熱処理金型４の間における編紐１２の長さの変動、ならびに丸編機２から排出される編紐１２、および熱処理金型４内を通過する編紐１２に加わる張力の変動が少なく抑えられ、製造安定性が良い。
【００３５】
［第２の実施形態］
次に、図５を参照しながら、本発明の紐状物の製造装置の第２の実施形態について説明する。図５において、図３と同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
本実施形態の装置が、第１の実施形態の装置と異なる点は、丸編機２と折り返し点Ｐとの間に、丸編機２から排出された円筒状編紐１２に張力を付加する空気エジェクター１５（張力付加手段）を設けた点である。
空気エジェクター１５は、該空気エジェクター１５に所定圧力の気体（空気）を供給することにより、内部を通過する円筒状編紐１２に対してが一定の張力を付与することができるものであればよく、例えば公知の真空発生器を使用できる。供給する気体の圧力は運転条件にもよるが、およそ０．１ＭＰａ〜０．７ＭＰａの範囲である。
【００３６】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果が得られるほか、以下の効果が得られる。
すなわち、丸編機２で円筒状編紐１２を製紐する際に、スピンドルの円周直径、メリヤス針数、糸の繊度等の製造条件によっては、編目がメリヤス針から抜けにくくなり、円筒状編紐１２が丸編機２の下方に排出されず、糸がメリヤス針に絡むトラブル発生の原因となる。本実施形態によれば、製紐された円筒状編紐１２に加わる張力を大きくすることができ、これによってメリヤス針から編目が抜けやすくなり、かかるトラブルを防止することができる。
【００３７】
［第３の実施形態］
次に、図６を参照しながら、本発明の紐状物の製造装置の第３の実施形態について説明する。図６において、図３と同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
本実施形態の装置が、第１の実施形態の装置と大きく異なる点は、丸編機２および熱処理金型４の下方における編紐１２のＵターン部分にダンサーロール機構１６（張力付加手段）を設けるとともに、丸編機２の製紐速度と、熱処理金型４の貫通孔１４に導入される編紐１２の導入速度との差を検出する検出手段として、該ダンサーロール機構１６のフリーガイドロール１６ｃの位置の変化量を検出する位置検出器１７を設けた点である。
【００３８】
ダンサーロール機構１６は、回転軸１６ａに直交した天秤状のシャフト１６ｂの一端に設けられたフリーガイドロール１６ｃと、他端に設けられたバランス調整用の錘１６ｄを備えており、図６に示す如く、フリーガイドロール１６ｃは上下動可能となっている。錘１６ｄの重量および固定位置は任意に変更することができ、それにより、フリーガイドロール１６ｃの重量、すなわち、円筒状編紐１２に加える荷重（張力）を変更することができる。円筒状編紐１２の片方、すなわち丸編機２とフリーガイドロール１６ｃとの間の円筒状編紐１２に加わる張力は、フリーガイドロール１６ｃの重量の１／２である。
【００３９】
回転軸１６ａには、位置検出器１７が取り付けられており、フリーガイドロール１６ｃの位置が、予め設定された初期位置に対して上方または下方に変化したときの変化量を検出するように構成されている。
またフリーガイドロール１６ｃの位置の変化量が、予め設定された量より大きいことを検知した場合は、該検出結果に基づいて、シリンダの回転数を増大または低減させて丸編機２の製紐速度を制御するフィードバック制御手段（図示せず。）が設けられている。
具体的には、フリーガイドロール１６ｃの位置が上方に移動した場合は、丸編機２のシリンダ回転数が増大されて製紐速度が速くなり、フリーガイドロール１６ｃの位置が下方に移動した場合は、丸編機２のシリンダ回転数が低減されて製紐速度が遅くなるように管理、制御されている。これにより丸編機２の製紐速度（排出速度）と熱処理金型４の貫通孔１４への導入速度との差が常に小さく抑えられる。
【００４０】
なお、図中符号２０は、熱処理金型４の貫通孔１４に導入される直前の、編紐１２の進行方向を垂直方向とするためのガイドロールである。
本実施形態によれば、第１および第２の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００４１】
［第４の実施形態］
次に、図７を参照しながら、本発明の紐状物の製造装置の第４の実施形態について説明する。図７において、図６と同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
本実施形態の装置が、第３の実施形態の装置と異なる点は、ダンサーロール機構１６と熱処理金型４の間に、ガイドロール２０を設けず、予備引取機１８を設けた点である。
予備引取機１８は、引取機５と同じ構成のネルソンロールからなる。すなわち駆動ロール５ａと該駆動ロール５ａに対して一定の傾斜角度θをもって取り付けられたフリーロール５ｂとからなり、これら２本のロールに、ダンサーロール機構１６から熱処理金型４に至る途中の編紐１２が「８」の字状に複数回巻き付けられている。予備引取機１８における引取り速度は独立して制御できるようになっている。したがって、予備引取機１８の引取り速度と引取機５の引取り速度との比が所定の値となるように制御して運転することが可能である。
【００４２】
本実施形態によれば、予備引取機１８の引取り速度と引取機５の引取り速度との比を調節することにより、熱処理金型４の貫通孔１４を通過する円筒状編紐１２に加わる張力を任意に調整することができ、これによって支持体１３の編目の大きさを制御することが可能となる。例えば、引取機５に対して、予備引取機１８の引取り速度を速く設定することにより、貫通孔１４内を走行する円筒状編紐１２の張力を低く設定でき、この場合は円筒状編紐１２が充分に収縮されるため支持体１３の編目が小さくなる。一方、引取機５に対して、予備引取機１８の引取り速度を遅く設定すれば、貫通孔１４内を走行する円筒状編紐１２の張力が大きくなって円筒状編紐１２が延伸されるため、これによって支持体１３の編目を大きくすることができる。
【００４３】
また本実施形態では、第３の実施形態と同様に、ダンサーロール機構１６によって、丸編機２から排出された円筒状編紐１２に張力が付加されているため、編目がメリヤス針から抜けやすくなっている。さらにフリーガイドロール１６ｃの位置の変化量に基づいて丸編機２の製紐速度がフィードバック制御されているため、丸編機２の製紐速度（排出速度）と熱処理金型４の貫通孔１４への導入速度との差が常に小さく抑えられる。
【００４４】
［変形例１］
上記第１〜第４の実施形態において、使用する糸の材料が油剤を含有する合成繊維である場合、熱処理金型４にて油剤が加熱されることにより、加熱処理後の支持体１３から油煙が発生することがある。この油煙が機外に排出されると環境上好ましくない。かかる油煙を捕集し、液化して回収する油煙回収装置を必要に応じて設けることが好ましい。油煙回収装置は熱処理金型４の後段に設けることが好ましい。熱処理金型４に油煙回収装置が接続されていることがより好ましい。
【００４５】
図８、図９は油煙回収装置の一例を示したもので、図８は概略構成図、図９は要部の断面図である。本例の油煙回収装置２０は、排煙室２１と、排気ポンプ２２と、油分離フィルター２３を備えている。
排煙室２１は、管状の入口側部材２４と、管状の出口側部材２５と、これらを連通させる配管継手２６とから構成されている。入口側部材２４および出口側部材２５は円筒形の貫通孔を有する。入口側部材２４は、熱処理金型４の出口１４ｂに接続されている。
配管継手２６は、円筒形の貫通孔を有しており、該貫通孔の途中に、貫通孔の内部と外部を連通する吸引口２６ａが設けられている。配管継手２６の吸引口２６ａには排気管２７が接続されており、該排気管２７は排気ポンプ２２に接続されている。排気ポンプ２２は油分離フィルター２３に接続されている。
図９に示すように、入口側部材２４の内部と、配管継手２６の内部と、出口側部材２５の内部は一直線状の空間部を形成しており、該空間部は、熱処理金型４を通過した支持体１３（加熱処理された円筒状編紐１２）が通過する円筒形の貫通孔となっている。
【００４６】
入口側部材２４、出口側部材２５、および配管継手２６の材質は、熱処理金型４からの熱を受けるため、金属製が好ましい。配管継手２６としてネジ込み配管継手を用い、入口側部材２４と配管継手２６、および出口側部材２５と配管継手２６とを、それぞれ着脱可能とすることが好ましい。これらが着脱可能であると、内部に油剤が付着した際に、洗浄や交換が容易である。
【００４７】
熱処理金型４を通過した支持体１３は、油煙回収装置２０の排煙室２１に導入される。支持体１３を構成する糸の材料が油剤を含有する場合、熱処理金型４にて該油剤が加熱されると、入口側部材２４および配管継手２６の内部空間において、支持体１３から油煙が発生する。ここで発生した油煙は、吸引口２６ａから、樹脂製あるいは金属製の排気管２７を通って排気ポンプ２２により排出され、油分離フィルター２３によって油剤となり、ドレンとして回収される。
【００４８】
入口側部材２４および配管継手２６の内径ｄ１は、熱処理金型４の出口１４ｂにおける内径ｄより大きい。これらの内径の差（ｄ１−ｄ）は、特に限定されないが、小さすぎると入口側部材２４の内部空間容量が小さくなって、支持体１３から十分な油煙が発生せず、大きすぎると入口側部材２４の内部空間容量が大きくなり、吸引口２６ａからの排気流速が低下し、油煙が凝縮して十分に回収できないおそれがあるため、０．５〜１０ｍｍが好ましく、１〜３ｍｍがより好ましい。
入口側部材２４および配管継手２６とを合わせた内部空間の長さＬ３は、長すぎると油煙が吸引口２６ａから排出される前に入口側部材２４の内壁面に接触して凝縮し、十分に回収できないおそれがあり、短すぎると内部空間容量が小さくなって、支持体１３から十分な油煙が発生しないため、１０〜２００ｍｍが好ましく、４０〜１００ｍｍがより好ましい。
出口側部材２５の内径ｄ２は、熱処理金型４から出た支持体１３の外径ｄ’と同径以上、外径ｄ’＋０．５ｍｍ以下が好ましい。ｄ２が支持体１３の外径ｄ’より小さい場合、支持体１３の表面を摩擦により傷つける可能性があり好ましくない。一方、ｄ２が外径ｄ’より０．５ｍｍ以上大きいと、その隙間から油煙が機外に漏れやすくなり好ましくない。
出口側部材２５の長さＬ４は、支持体１３の通過速度、すなわち引取機５の引き取り速度に応じて決めるのが好ましい。支持体１３の通過速度が速い場合、支持体１３に付随して油煙が機外に漏れる恐れがあるため、Ｌ４を長くすることが好ましい。例えば、引き取り速度が３．３４ｍ／ｍｉｎの場合、Ｌ４の値は５０ｍｍ以上が好ましい。但し、Ｌ４の値が必要以上に長い場合、出口側部材２５の出口から流入する空気の抵抗が増えるため、入口１４ａから熱処理金型４の内部に流入する空気量が増えて、熱処理金型４内の熱を奪い、円筒状編紐１２に十分な熱量が与えられず、熱収縮が不十分となるおそれがある。出口側部材２５の長さＬ４の上限は、上述の観点から２００ｍｍ以下が好ましく１５０ｍｍ以下がより好ましい。
【００４９】
排気ポンプ２２の構造は特に限定されず、一般的なエアーポンプ、真空ポンプなどを使用できる。ダイヤフラム式の排気ポンプを使用する場合、吹き返しにより出口側部材２５の出口から油煙が機外に漏れるおそれがあるため、吸引口２６と排気ポンプ２２を接続する排気管２７の途中に逆止弁（図示せず）を設けることが好ましい。
排気ポンプ２２の排気量は、発生する油煙量により適宜選択することが望ましい。但し、必要以上の排気量のポンプを使用すると、入口１４ａより熱処理金型４の内部に多量の空気が流入し、熱処理金型４内の熱を奪い、円筒状編紐１２に十分な熱量が与えられず、熱収縮が不十分となるおそれがある。
【００５０】
油分離フィルター２３は、油煙を液化し、ろ過して油剤を回収できるものであればよい。
例えば、一般的なオイルミストを捕集する構造のものを利用できる。油分離フィルターのろ過精度などは、油煙粒子の大きさに合わせて適宜選択することが好ましい。
【００５１】
［変形例２］
上記第１〜第４の実施形態において、図４に示す熱処理金型４に代えて、図１０に示す熱処理金型４’を用いてもよい。図１０において、図４と同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
図４に示す熱処理金型４は、貫通孔１４の出口１４ｂ付近のストレート部１４ｃと、入口１４ａとの間で、貫通孔１４の内径が、入口１４ａからストレート部１４ｃに向かって漸次縮径している。これに対して、図１０に示す熱処理金型４’は、貫通孔１４の出口１４ｂ付近のストレート部１４ｃに隣接して、貫通孔１４の内径が、入口１４ａ側からストレート部１４ｃに向かって一定の角度θで急に縮径するテーパー部１４ｅが設けられている。また、該テーパー部１４ｅと貫通孔１４の入口１４ａとの間の、長さＬ２の部分は、貫通孔１４の内径がＤで一定であり、入口側ストレート部１４ｃ’となっている。
テーパー部１４ｅを、図１０に示すように、貫通孔１４の長さ方向に沿う面で断面視したときに、対向するテーパー面のなす角度θは３〜９０度が好ましく、１０〜２０度がより好ましい。該θが３度より小さいと、図４に示す熱処理金型４と同等の効果しか得られず、９０度より大きいと円筒状編紐１２がテーパー部１４ｅに引っ掛りやすくなる。
入口側ストレート部１４ｃ’の長さＬ２は、長すぎるとストレート部１４ｃ’の加工が困難であるとともに、加熱手段となるヒーターの容量が増大し、短すぎると円筒状編紐１２を十分に加熱できないため、これらの不都合が生じないように設定することが好ましい。例えば１００〜４００ｍｍが好ましく、２００〜３００ｍｍがより好ましい。
【００５２】
図４に示すように、貫通孔１４の入口１４ａからストレート部１４ｃに向かって漸次縮径する構造の熱処理金型４は、貫通孔１４が緩やかに縮径するため、得られる支持体１３における編目は比較的開いた構造となる。
一方、図１０に示すように、貫通孔１４の途中に急に縮径するテーパー部１４ｅを有する構造の熱処理金型４’を用いた場合、貫通孔１４に導入された円筒状編紐１２は、入口側ストレート部１４ｃ’においてある程度の熱収縮を起こし、続いてテーパー部１４ｅにおいて急激に縮径されるため、編目は潰れた状態になりやすい。
得ようとする編目状態に応じて熱処理金型の構造を選択することが好ましい。
【実施例】
【００５３】
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
図３の装置により支持体１３を製造した。糸１１としては、ポリエステル繊維（繊度：４２０ｄｔｅｘ、フィラメント数：３６０）を用いた。丸編機２としては圓井繊維機械社製の紐編機（編針数：８本、針サイズ：１６ゲージ、スピンドルの円周直径：６ｍｍ）を用いた。熱処理金型４は、バンドヒーターによる加熱手段を有するアルミニウム合金製の金型（内径Ｄ：５ｍｍ、内径ｄ：２．０ｍｍ、Ｌ／ｄ：２、Ｌ１：２６０ｍｍ）を用いた。加熱温度を２００℃として、引取機５の引取り速度を０．５ｍ／ｍｉｎとした。丸編機２の製紐速度の初期値は約０．４ｍ／ｍｉｎであった。運転中、円筒状編紐１２は、常にセンサー６ａとセンサー６ｂの間にあり、丸編機２のシリンダ回転数は５００ｒｐｍ前後で制御されていた。得られた支持体１３の外径は２．０ｍｍであった。編目の数は、１周あたり８個であった。
【００５４】
（実施例２）
図５の装置により支持体１３を製造した。糸１１としては、ポリエステル繊維（繊度：５０４ｄｔｅｘ、フィラメント数：４３２）を用いた。丸編機２としては圓井繊維機械社製の紐編機（編針数：１２本、針サイズ：１６ゲージ、スピンドルの円周直径：８ｍｍ）を用いた。熱処理金型４はバンドヒーターによる加熱手段を有するアルミニウム合金製の金型（内径Ｄ：５ｍｍ、内径ｄ：３．０ｍｍ、Ｌ／ｄ：５、Ｌ１：２６０ｍｍ）とした。加熱温度を２１５℃として、引取機５の引取り速度を１．５ｍ／ｍｉｎとした。丸編機２の製紐速度の初期値は約１．４ｍ／ｍｉｎであった。空気エジェクター１５として、日本ピスコ社製の真空発生器（型式：ＶＲＬ３００、吸込み口径：８ｍｍ）を用いた。供給する空気圧力は０．３ＭＰａとした。運転中、円筒状編紐１２は、常にセンサー６ａとセンサー６ｂの間にあり、丸編機２のシリンダ回転数は１７００ｒｐｍ前後で制御されていた。得られた支持体１３の外径は３．０ｍｍであった。編目の数は、１周あたり１２個であった。
【００５５】
（実施例３）
図６の装置により支持体１３を製造した。糸１１としては、ポリエステル繊維（繊度：３３６ｄｔｅｘ、フィラメント数：２８８）を用いた。丸編機２は実施例２と同じものを用いた。熱処理金型４はバンドヒーターによる加熱手段を有するステンレス製の金型（内径Ｄ：５ｍｍ、内径ｄ：２．３ｍｍ、Ｌ／ｄ：１０、Ｌ１：２６０ｍｍ）とした。加熱温度を１９０℃として、引取機５の引取り速度を３．３４ｍ／ｍｉｎとした。丸編機２の製紐速度の初期値は２．６ｍ／ｍｉｎであった。ダンサーロール機構１６のフリーガイドロール１６ｃの重さは４０ｇとした。運転中、フリーガイドロール１６ｃはほぼ一定の位置にあり、丸編機２のシリンダ回転数は３３００ｒｐｍ前後で制御されていた。得られた支持体１３の外径は２．３ｍｍであった。得られた支持体１３の外表面の写真を図１１に示す。編目は均一で、編目の数は、１周あたり１２個であった。
【００５６】
（実施例４）
図７の装置により支持体１３を製造した。予備引取機１８の速度を２．６ｍ／ｍｉｎとした以外は実施例３と同じ条件とした。運転中、フリーガイドロール１６ｃはほぼ一定の位置にあり、丸編機２のシリンダ回転数は３３００ｒｐｍ前後で制御されていた。得られた支持体１３の外径は２．３ｍｍであった。編目の数は、１周あたり１２個であった。
【００５７】
（実施例５）
図６の装置において、図１０に示す熱処理金型４’を用いて支持体１３を製造した。すなわち、熱処理金型をステンレス製の金型（内径Ｄ：５ｍｍ、Ｌ２：２５０ｍｍ、内径ｄ：２．３ｍｍ、Ｌ／ｄ：１０、角度θ：１５度）に変更した以外は実施例３と同じ条件とした。運転中、フリーガイドロール１６ｃはほぼ一定の位置にあり、丸編機２のシリンダ回転数は３３００ｒｐｍ前後で制御されていた。得られた支持体１３の外径は２．３ｍｍであった。得られた支持体１３の外表面の写真を図１２に示す。編目は均一であり、実施例３と比較して潰れた状態であった。編目の数は、１周あたり１２個であった。
【００５８】
（実施例６）
図６の装置に油煙回収装置２０を設けて支持体１３を製造した。油煙回収装置２０の排煙室２１において、入口側部材２４および配管継手２６の内径ｄ１は４ｍｍ、長さＬ３は３０ｍｍとした。また、出口側部材２５の内径ｄ２は２．４ｍｍ、長さＬ４は５０ｍｍとした。排気ポンプ２２として、イワキ社製のエアーポンプ（型式：ＡＰＮ−０８５、最大風量：５Ｌ／ｍｉｎ）を用い、油分離フィルター２３として、ＳＭＣ社製のマイクロミストセパレータ（型式：ＡＭＤ２５０）を用いた。その他は実施例３と同じ条件でとし、支持体を得た。運転中、油煙が機外に漏れることはなく、約１００時間運転後、油分離フィルター２３のドレン排出口からは、約１８０ｍｌの油剤が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の円筒状編紐の製造装置により得られる、中空状多孔質膜用支持体の一例を示す側面図である。
【図２】従来の中空状多孔質膜用支持体として用いられる円筒状組紐の一例を示す側面図である。
【図３】本発明の紐状物製造装置の第１の実施形態を示す三面図である。
【図４】熱処理金型の一例を示す端面図および側断面図である。
【図５】本発明の紐状物製造装置の第２の実施形態を示す三面図である。
【図６】本発明の紐状物製造装置の第３実施形態を示す三面図である。
【図７】本発明の紐状物製造装置の第４の実施形態を示す三面図である。
【図８】本発明の紐状物製造装置に用いられる油煙回収装置の例を示す概略図である。
【図９】図８の油煙回収装置の要部の側断面図である。
【図１０】熱処理金型の別の一例を示す端面図および側断面図である。
【図１１】実施例で得られた支持体１３の外表面を示す写真である。
【図１２】他の実施例で得られた支持体１３の外表面を示す写真である。
【符号の説明】
【００６０】
２ 丸編機、
４ 熱処理金型、
５ 引取機、
６ａ，６ｂ センサー（検出手段）、
１１ 糸、
１２ 円筒状編紐、
１３ 支持体（中空状多孔質膜用支持体）、
１４ 貫通孔、
１５ 空気エジェクター（真空発生器）、
１６ ダンサーロール機構、
１８ 予備引取機、
２０ 油煙回収装置、
２１ 排煙室
２２ 排気ポンプ、
２３ 油分離フィルター。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば中空状多孔質膜の支持体等の紐状物を製造するのに好適な紐状物製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境汚染に対する関心が高まり、また水質に関する規制が強化されていることから、分離の完全性、コンパクト性などに優れた濾過膜を用いた水処理が注目を集めている。該水処理の濾過膜としては、例えば、中空状多孔質膜が用いられている。該中空状多孔質膜には、優れた分離特性や透過性能のみならず、高い機械物性も必要とされる。機械特性に優れた中空多孔質膜としては、例えば図２に示すような、糸を丸打ちした円筒状組紐からなる支持体の外周面に、多孔質膜層を設けた中空状多孔質膜が知られている。該中空状多孔質膜は、支持体を環状ノズルに連続的に通す際に、環状ノズルから製膜原液を吐出し、支持体の外周面に製膜原液を塗布した後、製膜原液が塗布された支持体を凝固浴槽内に通し、凝固浴層内の凝固液で製膜原液を凝固させることにより製造される。
【０００３】
支持体としての円筒状組紐は、通常、製紐機により製造される。製紐機においては、平板上に立設した多数のボビンから各糸を引き出し、各糸を相互に交差させて組むとともに、各ボビンを所定の経路に沿って移動させることにより糸の位置関係を所定のパターンで変化させて組紐が製造される。
【０００４】
しかしながら、該製紐機は、小分けした多数のボビンが複雑な動きをしているため、製紐速度を上げることが難しく、生産性が低いという問題がある。通常、製紐機による円筒状組紐の製紐速度は１０〜２０ｍ／ｈｒ程度である。生産性が低いと、支持体（円筒状組紐）のコストが上昇し、その結果、該支持体を用いる中空状多孔質膜のコスト上昇にもつながる。
また、製紐機によって製造された組紐は、構成する全ての糸が斜めに組まれ、また、製紐のためにボビンが複雑な動きをするため、製紐過程で付加された張力等の残留歪を有する。該歪を除去する方法として、製紐機で製造された組紐を籠などに貯留し、熱水、乾燥炉等で熱処理し、その後、巻き取る方法が挙げられる。従って、原糸からボビンへの糸の小分け工程、製紐工程、熱処理工程、巻き取り工程という繁雑な工程を経なければならず、製紐機の紐を製造する速度が低いことも伴って、生産性向上の障害となっている。
下記特許文献１には、製紐工程および上記熱処理工程を連続して行う製紐機が提案されている。しかし、該製紐機を用いたとしても、製造工程の簡素化は可能であるが、製紐速度自体が向上するわけではない。
【０００５】
また、組紐は、通常、伸縮性を有しており、張力が付与されると伸びて、その外径が小さくなる。例えば円筒状組紐からなる支持体に製膜原液を塗布する際に、支持体にかかる張力が変動すると、支持体の外径が変化する。その結果、環状ノズルの管路の内周面と支持体との間隙が変化するため、環状ノズルの内径および製膜原液の吐出量が一定の場合、製膜原液を均一な厚さで塗布できない。また、凝固工程において、製膜原液が完全に凝固する前に支持体が伸びた場合、多孔質膜層にピンホール等の膜構造の欠陥が発生するおそれがある。
【０００６】
下記特許文献２および特許文献３には、貫通孔を有する部材の前後に供給ロールと引取ロールを配置し、該貫通孔に合成繊維製の紐を通過させながら繊維の融点以上に加熱して紐の表面を光沢加工する装置が開示されている。
しかしながら、該装置は、紐を製造した後の後工程として表面を溶融加工（光沢加工）する装置であり、紐の製造工程の一部として加熱処理を行う装置ではない。
また特許文献２には、紐の圧延・延伸装置に、光沢加工のための加熱処理装置を組み込んだ実施形態が記載されているが、組紐を製造する製紐機と加熱処理装置を連続的に組み合わせた形態は記載されていない。仮に組紐の製紐機と加熱処理装置を連続して設けたとしても、製造速度は製紐機の製紐速度に依存するため、上述したように生産性が低いことが問題となる。
【特許文献１】実開平６−３７３８４号公報。
【特許文献２】特開２００２−００４１４２号公報。
【特許文献３】特開２００３−０１３３４８号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、伸縮性（外径変化）が抑制された紐状物を、生産性良く製造できる装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者等は、丸編により円筒状編紐を編成することにより、円筒状組紐と同等の機械特性（耐圧強度、引張り強度等）を有するうえ、組紐よりも生産性が良い紐状物が得られること、また該円筒状編紐を加熱された金型に通して材料の溶融温度未満の温度で加熱処理を施すことにより伸縮性（外径変化）が抑えられた紐状物が得られることを見出し、これに基づいた中空状多孔質膜用支持体の製造方法を既に特許出願している（特開２００８−１１４１８０号公報）。
そして本発明者等は、かかる製造方法を実施するのに好適な装置についてさらに鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
本発明の紐状物製造装置は、糸を丸編みして編紐を編成する丸編機と、前記丸編機から排出された編紐が通過する貫通孔を有し、該貫通孔内の編紐を加熱処理する熱処理金型と、
前記貫通孔を通過した編紐を引取る引取機と、前記丸編機の製紐速度と、前記貫通孔に導入される編紐の導入速度との差を検出する検出手段と、該検出手段における検出結果に基づいて前記丸編機における製紐速度を制御するフィードバック制御手段を備えたことを特徴とする。
前記丸編機から排出された後、前記熱処理金型に導入される前の編紐に張力を付加する張力付加手段を設けることが好ましい。
前記張力付加手段として、上下動可能なフリーガイドロールを備えたダンサーロール機構を設けることが好ましい。
前記検出手段として、前記フリーガイドロールの位置の変化量を検出する手段を設けることが好ましい。
前記貫通孔に導入される編紐の導入速度を制御する予備引取機を設けることが好ましい。
前記熱処理金型で加熱処理された編紐から発生する油煙の回収手段を備えることが好ましい。
前記油煙の回収手段として、前記熱処理金型を通過した編紐が通過する貫通孔を有する排煙室と、該排煙室内を排気する排気ポンプと、前記排気ポンプに接続された油分離フィルターとを有する油煙回収装置を備えており、前記排煙室が前記熱処理金型に接続されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の紐状物製造装置によれば、伸縮性（外径変化）が抑制された紐状物を、生産性よく製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の装置で製造される紐状物の実施形態として、中空状多孔質膜用支持体を例に挙げて説明するが、本発明の装置は、他の用途に用いられる紐状物の製造にも適用可能である。
【００１２】
<中空状多孔質膜用支持体>
図１は、本発明の装置で製造される中空状多孔質膜用支持体（以下、支持体と記す。）の一例を示す側面図である。支持体１３は、糸を丸編みした円筒状編紐１２に所定の熱処理が施されたものである。
【００１３】
丸編みとは、丸編機を用いて筒状のよこメリヤス生地を編成することであり、円筒状編紐１２は、糸を湾曲させて螺旋状に伸びる連続したループを形成し、これらループを前後左右に互いに関係させたものである。円筒状編紐１２は、図２に示すような、従来の円筒状組紐１９とは異なるものである。
糸の形態としては、マルチフィラメント、モノフィラメント、紡績糸等が挙げられる。
糸の材料としては、合成繊維、半合成繊維、再生繊維、天然繊維が挙げられる。糸は、複数種類の繊維を組み合わせたものであってもよい。
【００１４】
合成繊維としては、ナイロン６、ナイロン６６、芳香族ポリアミド等のポリアミド系繊維；ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリ乳酸、ポリグリコール酸等のポリエステル系繊維；ポリアクリロニトリル等のアクリル系繊維；ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系繊維；ポリビニルアルコール系繊維；ポリ塩化ビニリデン系繊維；ポリ塩化ビニル系繊維：ポリウレタン系繊維；フェノール樹脂系繊維；ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂系繊維；ポリアルキレンパラオキシベンゾエート系繊維等が挙げられる。
【００１５】
半合成繊維の例としては、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、キチン、キトサン等を原料としたセルロース誘導体系繊維；プロミックスと呼称される蛋白質系繊維等が挙げられる。
再生繊維の例としては、ビスコース法、銅‐アンモニア法、有機溶剤法により得られるセルロース系再生繊維（レーヨン、キュプラ、ポリノジック等。）が挙げられる。
天然繊維の例としては、亜麻、黄麻等が挙げられる。
【００１６】
糸の材料としては、耐薬品性に優れる点から、ポリエステル系繊維、アクリル系繊維、ポリビニルアルコール系繊維、ポリアミド系繊維、ポリオレフィン系繊維が好ましく、ポリエステル系繊維またはアクリル系繊維が特に好ましい。
糸としては、後述の（ｂ）工程の熱処理による効果が発揮されやすい点から、合成繊維のマルチフィラメントが好ましい。
【００１７】
支持体１３の外径は、中空状多孔質膜の外径によって決まる。中空状多孔質膜の外径は、中空状多孔質膜を束ねた膜モジュールにおける必要濾過面積から、１．５〜６．０ｍｍが好ましく、２．０〜３．５ｍｍがより好ましい。従って、支持体１３の外径は、１．０〜５．０ｍｍが好ましく、１．８〜３．０ｍｍがより好ましい。
【００１８】
糸の繊度は、中空状多孔質膜の耐久性および、多孔質膜層との接着性を向上させる点から、２００〜１０００ｄｔｅｘが好ましい。糸の繊度が２００ｄｔｅｘ以上であれば、中空状多孔質膜のつぶれ圧が向上する。糸の繊度が１０００ｄｔｅｘ以下であれば、内径縮小化による通水性の低下が抑えられる。
【００１９】
円筒状編紐１２の編目の数は、１周あたり５以上が好ましい。編目の数は、後述の丸編機のメリヤス針（編針）の数と同じである。編目の数が５以上であれば、円筒状編紐１２の中空部の断面形状が円形となり、内径縮小化による通水性の低下が抑えられる。
編目の数の上限は、円筒状編紐１２の外径、糸の繊度、編目の大きさに等により決まる。編目が大きい場合、製膜原液を支持体１３に塗布する際に、製膜原液が支持体１３の内部に流入して中空部が閉塞するおそれがある。従って、同じ外径の円筒状編紐１２を製造する場合、糸の繊度が高いと編目の数は少なく、繊度が低いと編目の数は多く設定する必要がある。編目の数の上限は、円筒状編紐１２の外径が５．０ｍｍ、糸の繊度が２００ｄｔｅｘのとき最大となり、その数は２８である。
【００２０】
［第１の実施形態］
次に、図３、図４を参照しながら、本発明の紐状物の製造装置の第１の実施形態について説明する。なお、図３中の（ａ）は装置の正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は上面図である（以下、同様。）。図４は熱処理金型の両端面および長さ方向に沿う断面を示す図である。
本実施形態の装置は、各構成要素が本体フレーム１内に配置されている。
本実施形態の装置には、図示しないボビンスタンドのボビンから供給される糸１１を丸編みして円筒状編紐（以下、単に編紐ということもある。）１２を編成して排出する丸編機２と、丸編機２から排出された編紐１２が通過する貫通孔１４を有し、該貫通孔１４内の編紐１２を加熱処理するとともに所望の外径に成型する熱処理金型４と、該熱処理金型４を通過した支持体１３（加熱処理された円筒状編紐１２）を引取る引取機５が設けられている。
【００２１】
丸編機２は編成した編紐１２を下方へ排出するように構成されている。熱処理金型４は、貫通孔１４の長さ方向が垂直方向で、下側が入口１４ａ、上側が出口１４ｂとなるように設けられている。引取機５は熱処理金型４の上方に設けられている。
本実施形態において、丸編機２から排出された編紐１２は、自重により垂下された状態で下方に向かって進行し、丸編機２および熱処理金型４の下方でＵターンするように折り返され、引取機５で引取られることによって上方に向かって進行し、熱処理金型４の貫通孔１４内に入口１４ａから導入され、出口１４ｂから排出されるようになっている。
【００２２】
丸編機２および熱処理金型４の下方には円筒状編紐１２の折り返し位置Ｐを検出するためのセンサー６ａおよびセンサー６ｂが設けられている。センサー６ａはセンサー６ｂよりも上方に設けられている。また、装置前面には各構成要素を操作する操作盤７が、背面には電気機器部品を納めた制御盤８が配置されている。さらに、丸編機２の上方には、丸編機２に供給される糸１１に一定の張力を付与するヤーンテンサー９および、糸切れを検知して装置の運転を停止する糸切れセンサー１０が配置されている。
【００２３】
丸編機２は、回転可能な円筒状のシリンダと、該シリンダの内側に配置された回転しないスピンドルと、該スピンドルの外円周上に配置された複数のメリヤス針（編針）とを有して構成される。そして、駆動モーター３からＶベルトにより駆動される。円筒状編紐１２の外径、内径、編目の数および大きさは、メリヤス針の数、メリヤス針を配置するスピンドルの円周直径、糸の繊度等により決まる。本実施形態におけるスピンドルの円周直径は、３〜１２ｍｍが好ましく、４〜８ｍｍがより好ましい。メリヤス針の数は６〜１４本が好ましく、８〜１２本がより好ましい。なお、駆動モーター３としては、高回転および、後述のフィードバック制御に対応するため、ブラシレスＤＣモーターや、ＡＣサーボモーターを使用することが好ましい。
【００２４】
熱処理金型４は、金属製のブロック、プレート等からなる本体と、加熱手段とを有して構成される。加熱手段としては、バンドヒーター、アルミ鋳込みヒーター、カートリッジヒーター等が挙げられる。加熱温度は処理する糸によって変わるが、およそ１５０℃〜２６０℃の範囲である。温度の制御方法は、ＰＩＤ制御、ＯＮ／ＯＦＦ制御のいずれも用いることができる。
熱処理金型４の本体には貫通孔１４が形成されている。該貫通孔１４の入口１４ａにおける内径Ｄは、加熱処理前の円筒状編紐１２の外径Ｄ’と等しいか、それより若干大きい。
貫通孔１４の出口１４ｂにおける内径ｄは、加熱処理後の支持体１３の外径ｄ’と等しい。
貫通孔１４の出口１４ｂから入口１４ａ側に向かう長さＬの部分は、貫通孔１４の内径がｄで一定であるストレート部１４ｃとなっている。
入口１４ａにおける内径Ｄは、出口１４ｂにおける内径ｄ以上であることが好ましい。すなわち、外径が均一な支持体１３を得るには、円筒状編紐１２を均一に加熱する必要がある。したがって、貫通孔１４の内周面と円筒状編紐１２の表面とが常に接触するように、Ｄ≧ｄとする。
ストレート部１４ｃの長さＬと出口１４ｂにおける内径ｄとの比（Ｌ／ｄ）は、円筒状編紐１２を均一に加熱する点から、１以上が好ましい。
貫通孔１４は、円筒状編紐１２の引っ掛かりを回避する点から、ストレート部１４ｃと入口１４ａとの間では、貫通孔１４の内径が、入口１４ａからストレート部１４ｃに向かって漸次縮径しており、内周面がテーパー状となっていることが好ましい。
ストレート部１４ｃと入口１４ａとの間の長さＬ１は、長すぎるとテーパー形状の加工が困難であるとともに、加熱手段となるヒーターの容量が増大し、短すぎると円筒状編紐１２を十分に加熱できないため、これらの不都合が生じないようにＬ１を設定することが好ましい。例えば１００〜４００ｍｍが好ましく、２００〜３００ｍｍがより好ましい。
【００２５】
引取機５としては、ネルソンロール、ニップロール、カレンダーロール等が挙げられる。ニップロールは支持体１３をつぶす恐れがある。つぶれると中空部が閉塞し、中空状膜多孔質膜用の支持体としての用を成さない。従って、引取機５にはネルソンロールまたはカレンダーロールが好ましい。これらのロールを用いて支持体１３を引取るには、ロールと支持体１３との接触面積をある程度大きくする必要がある。カレンダーロールの場合、支持体１３との接触面積を確保するためにロール本数を多くする必要がある。ネルソンロールは、２本のロールに支持体１３を複数回巻き付けることで接触面積を確保できる点でより好ましい。
【００２６】
ネルソンロールは、一般的に図３（ｃ）に示す如く、駆動ロール５ａと該駆動ロール５ａに対して一定の傾斜角度θをもって取り付けられたフリーロール５ｂとからなる。これら２本のロールに支持体１３を「８」の字状に複数回巻き付けることにより支持体１３を引取ることが可能となる。また、ロール表面には、支持体１３のスリップを抑えるため、ゴムがライニングされている。ゴムの材質は特に限定するものではなく、ウレタンゴム、ネオプレーンゴム、ＥＰＤＭゴム、バイトンゴム等が挙げられる。ゴムの硬度は、硬いと支持体１３がスリップしやすく、柔らかいと磨耗しやすい。本発明者らが検討した結果、ゴムの硬度はショアＡ４０度〜７０度の範囲が好適であり、より好ましくはショアＡ４５度〜６０度の範囲である。
【００２７】
センサー６ａおよびセンサー６ｂは、光電センサー等の検出物体に接触せずに検出が行なえるセンサーであればよく、公知のセンサーを用いることができる。光電センサーは、可視光線、赤外線などの“光”を、投光部から信号光として発射し、検出物体によって反射する光を受光部で検出したり、遮光される光量の変化を受光部で検出し出力信号を得る。
【００２８】
次に、本装置による支持体１３の製造工程を説明する。
支持体１３は、下記（ａ）工程、および下記（ｂ）工程により製造される。
（ａ）糸１１を丸編みして円筒状編紐１２を編成する工程。
（ｂ）前記円筒状編紐１２を、熱処理金型４を通過させて加熱処理する工程。
【００２９】
（ａ）工程
円筒状編紐１２は、丸編機２を用いて編成される。
丸編機２の製紐速度は円筒状編紐１２の形状により若干変わるが、シリンダの回転数を変化させることによって制御できる。本発明における丸編機２の製紐速度とは、丸編機２から排出される編紐１２の排出速度を意味する。
シリンダの回転数は引取機５の引取り速度に応じて設定される。引取り速度が６〜２００ｍ／ｈｒの範囲の場合、シリンダ回転数はおよそ１００〜４０００ｒｐｍであることが好ましい。
【００３０】
（ｂ）工程
円筒状編紐１２は、その構造上、伸縮性を有しているが、加熱処理を施すことによって、円筒状編紐１２の伸縮性（外径変化）を抑制することができる。
円筒状編紐１２は、熱処理金型４を通過するとき、材料として用いた糸１１の溶融温度未満の温度で加熱処理される。これにより円筒状編紐１２は熱収縮を起こし、伸縮性が抑制されるとともに、編目が緻密になる。さらに、出口１４ｂ近傍のストレート部１４ｃにおいて円筒状編紐１２の外径が規制されて、所望の外径ｄ’に成型される。
なお、熱処理金型４において、円筒状編紐１２は糸の溶融温度未満で処理されるため、特許文献２および特許文献３の光沢紐のように、紐の表面が糸の溶融温度以上で加熱されて溶融したものとは異なる。支持体１３の表面が溶融すると、編目が閉塞し、処理水が通過できなくなり、濾過膜としての性能を発揮できない。
【００３１】
本実施形態のように、丸編機２の後段に熱処理金型４を連続的に設ける場合、丸編機２から排出されて熱処理金型４に導入されるまでの編紐１２の長さの変動が少ないことが好ましい。また丸編機２から排出される編紐１２、および熱処理金型４内を通過する編紐１２に加わる張力の変動が少ないことが好ましい。
しかしながら、（ｂ）工程における熱処理温度によっては円筒状編紐１２の収縮率が変動することがあり、該収縮率が変動すると、引取機５の引取り速度が一定であっても熱処理金型４の貫通孔１４に導入される編紐１２の導入速度が変動する。また長時間の連続運転を行うと、丸編機２のメリヤス針の磨耗等により編目の大きさが変わるなど、丸編機２における製紐速度も一定ではない。
貫通孔１４への導入速度より丸編機２の製紐速度が遅い場合、円筒状編紐１２に過大な張力が加わり、熱処理金型４において編紐１２の充分な熱収縮が行われないおそれがある。また、貫通孔１４への導入速度より丸編機２の製紐速度が速い場合は、長時間運転時に、円筒状編紐１２が装置下部に堆積して、熱処理金型４に向かって引き上げられる際に絡むトラブルになりやすい。
したがって、かかる問題を防止するためには、丸編機２の製紐速度（排出速度）と貫通孔１４への導入速度との差が常に小さく抑えられていることが好ましく、両者が常に等しいことが最も好ましい。
【００３２】
本実施形態では、丸編機２の製紐速度と、熱処理金型４の貫通孔１４に導入される編紐１２の導入速度との差を検出する検出手段として、丸編機２の下方に排出された円筒状編紐１２の折り返し位置Ｐを検出するセンサー６ａ、センサー６ｂが設けられている。
また円筒状編紐１２の折り返し位置Ｐが、上側のセンサー６ａよりも上方、または下側のセンサー６ｂよりも下方にあることを検出した場合は、該検出結果に基づいて、丸編機２のシリンダの回転数を増大または低減させて、丸編機２の製紐速度を制御するフィードバック制御手段（図示せず。）が設けられている。
【００３３】
具体的には、円筒状編紐１２の折り返し位置Ｐが、センサー６ａとセンサー６ｂとの間に位置するように丸編機２の製紐速度の初期値および引取機５の引取り速度の初期値を設定する。
フィードバック制御手段は、円筒状編紐１２の折り返し位置Ｐが、上側のセンサー６ａより上方になった場合は、丸編機２のシリンダ回転数を増大して製紐速度を速くし、該折り返し位置Ｐが、側のセンサー６ｂより下方になった場合は、丸編機２のシリンダ回転数を低減して製紐速度を遅くするように設定されている。
【００３４】
本実施形態の装置によれば、丸編機２と熱処理金型４を連続的に設けたことにより、熱処理金型４で編紐１２に熱収縮を生じさせて、伸縮性（外径変化）が抑制された支持体１３を生産性良く製造できる。しかも丸編機２の製紐速度（排出速度）と熱処理金型４の貫通孔１４への導入速度との差が常に小さく抑えられるため、丸編機２と熱処理金型４の間における編紐１２の長さの変動、ならびに丸編機２から排出される編紐１２、および熱処理金型４内を通過する編紐１２に加わる張力の変動が少なく抑えられ、製造安定性が良い。
【００３５】
［第２の実施形態］
次に、図５を参照しながら、本発明の紐状物の製造装置の第２の実施形態について説明する。図５において、図３と同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
本実施形態の装置が、第１の実施形態の装置と異なる点は、丸編機２と折り返し点Ｐとの間に、丸編機２から排出された円筒状編紐１２に張力を付加する空気エジェクター１５（張力付加手段）を設けた点である。
空気エジェクター１５は、該空気エジェクター１５に所定圧力の気体（空気）を供給することにより、内部を通過する円筒状編紐１２に対してが一定の張力を付与することができるものであればよく、例えば公知の真空発生器を使用できる。供給する気体の圧力は運転条件にもよるが、およそ０．１ＭＰａ〜０．７ＭＰａの範囲である。
【００３６】
本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の作用効果が得られるほか、以下の効果が得られる。
すなわち、丸編機２で円筒状編紐１２を製紐する際に、スピンドルの円周直径、メリヤス針数、糸の繊度等の製造条件によっては、編目がメリヤス針から抜けにくくなり、円筒状編紐１２が丸編機２の下方に排出されず、糸がメリヤス針に絡むトラブル発生の原因となる。本実施形態によれば、製紐された円筒状編紐１２に加わる張力を大きくすることができ、これによってメリヤス針から編目が抜けやすくなり、かかるトラブルを防止することができる。
【００３７】
［第３の実施形態］
次に、図６を参照しながら、本発明の紐状物の製造装置の第３の実施形態について説明する。図６において、図３と同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
本実施形態の装置が、第１の実施形態の装置と大きく異なる点は、丸編機２および熱処理金型４の下方における編紐１２のＵターン部分にダンサーロール機構１６（張力付加手段）を設けるとともに、丸編機２の製紐速度と、熱処理金型４の貫通孔１４に導入される編紐１２の導入速度との差を検出する検出手段として、該ダンサーロール機構１６のフリーガイドロール１６ｃの位置の変化量を検出する位置検出器１７を設けた点である。
【００３８】
ダンサーロール機構１６は、回転軸１６ａに直交した天秤状のシャフト１６ｂの一端に設けられたフリーガイドロール１６ｃと、他端に設けられたバランス調整用の錘１６ｄを備えており、図６に示す如く、フリーガイドロール１６ｃは上下動可能となっている。錘１６ｄの重量および固定位置は任意に変更することができ、それにより、フリーガイドロール１６ｃの重量、すなわち、円筒状編紐１２に加える荷重（張力）を変更することができる。円筒状編紐１２の片方、すなわち丸編機２とフリーガイドロール１６ｃとの間の円筒状編紐１２に加わる張力は、フリーガイドロール１６ｃの重量の１／２である。
【００３９】
回転軸１６ａには、位置検出器１７が取り付けられており、フリーガイドロール１６ｃの位置が、予め設定された初期位置に対して上方または下方に変化したときの変化量を検出するように構成されている。
またフリーガイドロール１６ｃの位置の変化量が、予め設定された量より大きいことを検知した場合は、該検出結果に基づいて、シリンダの回転数を増大または低減させて丸編機２の製紐速度を制御するフィードバック制御手段（図示せず。）が設けられている。
具体的には、フリーガイドロール１６ｃの位置が上方に移動した場合は、丸編機２のシリンダ回転数が増大されて製紐速度が速くなり、フリーガイドロール１６ｃの位置が下方に移動した場合は、丸編機２のシリンダ回転数が低減されて製紐速度が遅くなるように管理、制御されている。これにより丸編機２の製紐速度（排出速度）と熱処理金型４の貫通孔１４への導入速度との差が常に小さく抑えられる。
【００４０】
なお、図中符号２０は、熱処理金型４の貫通孔１４に導入される直前の、編紐１２の進行方向を垂直方向とするためのガイドロールである。
本実施形態によれば、第１および第２の実施形態と同様の作用効果が得られる。
【００４１】
［第４の実施形態］
次に、図７を参照しながら、本発明の紐状物の製造装置の第４の実施形態について説明する。図７において、図６と同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
本実施形態の装置が、第３の実施形態の装置と異なる点は、ダンサーロール機構１６と熱処理金型４の間に、ガイドロール２０を設けず、予備引取機１８を設けた点である。
予備引取機１８は、引取機５と同じ構成のネルソンロールからなる。すなわち駆動ロール５ａと該駆動ロール５ａに対して一定の傾斜角度θをもって取り付けられたフリーロール５ｂとからなり、これら２本のロールに、ダンサーロール機構１６から熱処理金型４に至る途中の編紐１２が「８」の字状に複数回巻き付けられている。予備引取機１８における引取り速度は独立して制御できるようになっている。したがって、予備引取機１８の引取り速度と引取機５の引取り速度との比が所定の値となるように制御して運転することが可能である。
【００４２】
本実施形態によれば、予備引取機１８の引取り速度と引取機５の引取り速度との比を調節することにより、熱処理金型４の貫通孔１４を通過する円筒状編紐１２に加わる張力を任意に調整することができ、これによって支持体１３の編目の大きさを制御することが可能となる。例えば、引取機５に対して、予備引取機１８の引取り速度を速く設定することにより、貫通孔１４内を走行する円筒状編紐１２の張力を低く設定でき、この場合は円筒状編紐１２が充分に収縮されるため支持体１３の編目が小さくなる。一方、引取機５に対して、予備引取機１８の引取り速度を遅く設定すれば、貫通孔１４内を走行する円筒状編紐１２の張力が大きくなって円筒状編紐１２が延伸されるため、これによって支持体１３の編目を大きくすることができる。
【００４３】
また本実施形態では、第３の実施形態と同様に、ダンサーロール機構１６によって、丸編機２から排出された円筒状編紐１２に張力が付加されているため、編目がメリヤス針から抜けやすくなっている。さらにフリーガイドロール１６ｃの位置の変化量に基づいて丸編機２の製紐速度がフィードバック制御されているため、丸編機２の製紐速度（排出速度）と熱処理金型４の貫通孔１４への導入速度との差が常に小さく抑えられる。
【００４４】
［変形例１］
上記第１〜第４の実施形態において、使用する糸の材料が油剤を含有する合成繊維である場合、熱処理金型４にて油剤が加熱されることにより、加熱処理後の支持体１３から油煙が発生することがある。この油煙が機外に排出されると環境上好ましくない。かかる油煙を捕集し、液化して回収する油煙回収装置を必要に応じて設けることが好ましい。油煙回収装置は熱処理金型４の後段に設けることが好ましい。熱処理金型４に油煙回収装置が接続されていることがより好ましい。
【００４５】
図８、図９は油煙回収装置の一例を示したもので、図８は概略構成図、図９は要部の断面図である。本例の油煙回収装置２０は、排煙室２１と、排気ポンプ２２と、油分離フィルター２３を備えている。
排煙室２１は、管状の入口側部材２４と、管状の出口側部材２５と、これらを連通させる配管継手２６とから構成されている。入口側部材２４および出口側部材２５は円筒形の貫通孔を有する。入口側部材２４は、熱処理金型４の出口１４ｂに接続されている。
配管継手２６は、円筒形の貫通孔を有しており、該貫通孔の途中に、貫通孔の内部と外部を連通する吸引口２６ａが設けられている。配管継手２６の吸引口２６ａには排気管２７が接続されており、該排気管２７は排気ポンプ２２に接続されている。排気ポンプ２２は油分離フィルター２３に接続されている。
図９に示すように、入口側部材２４の内部と、配管継手２６の内部と、出口側部材２５の内部は一直線状の空間部を形成しており、該空間部は、熱処理金型４を通過した支持体１３（加熱処理された円筒状編紐１２）が通過する円筒形の貫通孔となっている。
【００４６】
入口側部材２４、出口側部材２５、および配管継手２６の材質は、熱処理金型４からの熱を受けるため、金属製が好ましい。配管継手２６としてネジ込み配管継手を用い、入口側部材２４と配管継手２６、および出口側部材２５と配管継手２６とを、それぞれ着脱可能とすることが好ましい。これらが着脱可能であると、内部に油剤が付着した際に、洗浄や交換が容易である。
【００４７】
熱処理金型４を通過した支持体１３は、油煙回収装置２０の排煙室２１に導入される。支持体１３を構成する糸の材料が油剤を含有する場合、熱処理金型４にて該油剤が加熱されると、入口側部材２４および配管継手２６の内部空間において、支持体１３から油煙が発生する。ここで発生した油煙は、吸引口２６ａから、樹脂製あるいは金属製の排気管２７を通って排気ポンプ２２により排出され、油分離フィルター２３によって油剤となり、ドレンとして回収される。
【００４８】
入口側部材２４および配管継手２６の内径ｄ１は、熱処理金型４の出口１４ｂにおける内径ｄより大きい。これらの内径の差（ｄ１−ｄ）は、特に限定されないが、小さすぎると入口側部材２４の内部空間容量が小さくなって、支持体１３から十分な油煙が発生せず、大きすぎると入口側部材２４の内部空間容量が大きくなり、吸引口２６ａからの排気流速が低下し、油煙が凝縮して十分に回収できないおそれがあるため、０．５〜１０ｍｍが好ましく、１〜３ｍｍがより好ましい。
入口側部材２４および配管継手２６とを合わせた内部空間の長さＬ３は、長すぎると油煙が吸引口２６ａから排出される前に入口側部材２４の内壁面に接触して凝縮し、十分に回収できないおそれがあり、短すぎると内部空間容量が小さくなって、支持体１３から十分な油煙が発生しないため、１０〜２００ｍｍが好ましく、４０〜１００ｍｍがより好ましい。
出口側部材２５の内径ｄ２は、熱処理金型４から出た支持体１３の外径ｄ’と同径以上、外径ｄ’＋０．５ｍｍ以下が好ましい。ｄ２が支持体１３の外径ｄ’より小さい場合、支持体１３の表面を摩擦により傷つける可能性があり好ましくない。一方、ｄ２が外径ｄ’より０．５ｍｍ以上大きいと、その隙間から油煙が機外に漏れやすくなり好ましくない。
出口側部材２５の長さＬ４は、支持体１３の通過速度、すなわち引取機５の引き取り速度に応じて決めるのが好ましい。支持体１３の通過速度が速い場合、支持体１３に付随して油煙が機外に漏れる恐れがあるため、Ｌ４を長くすることが好ましい。例えば、引き取り速度が３．３４ｍ／ｍｉｎの場合、Ｌ４の値は５０ｍｍ以上が好ましい。但し、Ｌ４の値が必要以上に長い場合、出口側部材２５の出口から流入する空気の抵抗が増えるため、入口１４ａから熱処理金型４の内部に流入する空気量が増えて、熱処理金型４内の熱を奪い、円筒状編紐１２に十分な熱量が与えられず、熱収縮が不十分となるおそれがある。出口側部材２５の長さＬ４の上限は、上述の観点から２００ｍｍ以下が好ましく１５０ｍｍ以下がより好ましい。
【００４９】
排気ポンプ２２の構造は特に限定されず、一般的なエアーポンプ、真空ポンプなどを使用できる。ダイヤフラム式の排気ポンプを使用する場合、吹き返しにより出口側部材２５の出口から油煙が機外に漏れるおそれがあるため、吸引口２６と排気ポンプ２２を接続する排気管２７の途中に逆止弁（図示せず）を設けることが好ましい。
排気ポンプ２２の排気量は、発生する油煙量により適宜選択することが望ましい。但し、必要以上の排気量のポンプを使用すると、入口１４ａより熱処理金型４の内部に多量の空気が流入し、熱処理金型４内の熱を奪い、円筒状編紐１２に十分な熱量が与えられず、熱収縮が不十分となるおそれがある。
【００５０】
油分離フィルター２３は、油煙を液化し、ろ過して油剤を回収できるものであればよい。
例えば、一般的なオイルミストを捕集する構造のものを利用できる。油分離フィルターのろ過精度などは、油煙粒子の大きさに合わせて適宜選択することが好ましい。
【００５１】
［変形例２］
上記第１〜第４の実施形態において、図４に示す熱処理金型４に代えて、図１０に示す熱処理金型４’を用いてもよい。図１０において、図４と同じ構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。
図４に示す熱処理金型４は、貫通孔１４の出口１４ｂ付近のストレート部１４ｃと、入口１４ａとの間で、貫通孔１４の内径が、入口１４ａからストレート部１４ｃに向かって漸次縮径している。これに対して、図１０に示す熱処理金型４’は、貫通孔１４の出口１４ｂ付近のストレート部１４ｃに隣接して、貫通孔１４の内径が、入口１４ａ側からストレート部１４ｃに向かって一定の角度θで急に縮径するテーパー部１４ｅが設けられている。また、該テーパー部１４ｅと貫通孔１４の入口１４ａとの間の、長さＬ２の部分は、貫通孔１４の内径がＤで一定であり、入口側ストレート部１４ｃ’となっている。
テーパー部１４ｅを、図１０に示すように、貫通孔１４の長さ方向に沿う面で断面視したときに、対向するテーパー面のなす角度θは３〜９０度が好ましく、１０〜２０度がより好ましい。該θが３度より小さいと、図４に示す熱処理金型４と同等の効果しか得られず、９０度より大きいと円筒状編紐１２がテーパー部１４ｅに引っ掛りやすくなる。
入口側ストレート部１４ｃ’の長さＬ２は、長すぎるとストレート部１４ｃ’の加工が困難であるとともに、加熱手段となるヒーターの容量が増大し、短すぎると円筒状編紐１２を十分に加熱できないため、これらの不都合が生じないように設定することが好ましい。例えば１００〜４００ｍｍが好ましく、２００〜３００ｍｍがより好ましい。
【００５２】
図４に示すように、貫通孔１４の入口１４ａからストレート部１４ｃに向かって漸次縮径する構造の熱処理金型４は、貫通孔１４が緩やかに縮径するため、得られる支持体１３における編目は比較的開いた構造となる。
一方、図１０に示すように、貫通孔１４の途中に急に縮径するテーパー部１４ｅを有する構造の熱処理金型４’を用いた場合、貫通孔１４に導入された円筒状編紐１２は、入口側ストレート部１４ｃ’においてある程度の熱収縮を起こし、続いてテーパー部１４ｅにおいて急激に縮径されるため、編目は潰れた状態になりやすい。
得ようとする編目状態に応じて熱処理金型の構造を選択することが好ましい。
【実施例】
【００５３】
以下に実施例を用いて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
図３の装置により支持体１３を製造した。糸１１としては、ポリエステル繊維（繊度：４２０ｄｔｅｘ、フィラメント数：３６０）を用いた。丸編機２としては圓井繊維機械社製の紐編機（編針数：８本、針サイズ：１６ゲージ、スピンドルの円周直径：６ｍｍ）を用いた。熱処理金型４は、バンドヒーターによる加熱手段を有するアルミニウム合金製の金型（内径Ｄ：５ｍｍ、内径ｄ：２．０ｍｍ、Ｌ／ｄ：２、Ｌ１：２６０ｍｍ）を用いた。加熱温度を２００℃として、引取機５の引取り速度を０．５ｍ／ｍｉｎとした。丸編機２の製紐速度の初期値は約０．４ｍ／ｍｉｎであった。運転中、円筒状編紐１２は、常にセンサー６ａとセンサー６ｂの間にあり、丸編機２のシリンダ回転数は５００ｒｐｍ前後で制御されていた。得られた支持体１３の外径は２．０ｍｍであった。編目の数は、１周あたり８個であった。
【００５４】
（実施例２）
図５の装置により支持体１３を製造した。糸１１としては、ポリエステル繊維（繊度：５０４ｄｔｅｘ、フィラメント数：４３２）を用いた。丸編機２としては圓井繊維機械社製の紐編機（編針数：１２本、針サイズ：１６ゲージ、スピンドルの円周直径：８ｍｍ）を用いた。熱処理金型４はバンドヒーターによる加熱手段を有するアルミニウム合金製の金型（内径Ｄ：５ｍｍ、内径ｄ：３．０ｍｍ、Ｌ／ｄ：５、Ｌ１：２６０ｍｍ）とした。加熱温度を２１５℃として、引取機５の引取り速度を１．５ｍ／ｍｉｎとした。丸編機２の製紐速度の初期値は約１．４ｍ／ｍｉｎであった。空気エジェクター１５として、日本ピスコ社製の真空発生器（型式：ＶＲＬ３００、吸込み口径：８ｍｍ）を用いた。供給する空気圧力は０．３ＭＰａとした。運転中、円筒状編紐１２は、常にセンサー６ａとセンサー６ｂの間にあり、丸編機２のシリンダ回転数は１７００ｒｐｍ前後で制御されていた。得られた支持体１３の外径は３．０ｍｍであった。編目の数は、１周あたり１２個であった。
【００５５】
（実施例３）
図６の装置により支持体１３を製造した。糸１１としては、ポリエステル繊維（繊度：３３６ｄｔｅｘ、フィラメント数：２８８）を用いた。丸編機２は実施例２と同じものを用いた。熱処理金型４はバンドヒーターによる加熱手段を有するステンレス製の金型（内径Ｄ：５ｍｍ、内径ｄ：２．３ｍｍ、Ｌ／ｄ：１０、Ｌ１：２６０ｍｍ）とした。加熱温度を１９０℃として、引取機５の引取り速度を３．３４ｍ／ｍｉｎとした。丸編機２の製紐速度の初期値は２．６ｍ／ｍｉｎであった。ダンサーロール機構１６のフリーガイドロール１６ｃの重さは４０ｇとした。運転中、フリーガイドロール１６ｃはほぼ一定の位置にあり、丸編機２のシリンダ回転数は３３００ｒｐｍ前後で制御されていた。得られた支持体１３の外径は２．３ｍｍであった。得られた支持体１３の外表面の写真を図１１に示す。編目は均一で、編目の数は、１周あたり１２個であった。
【００５６】
（実施例４）
図７の装置により支持体１３を製造した。予備引取機１８の速度を２．６ｍ／ｍｉｎとした以外は実施例３と同じ条件とした。運転中、フリーガイドロール１６ｃはほぼ一定の位置にあり、丸編機２のシリンダ回転数は３３００ｒｐｍ前後で制御されていた。得られた支持体１３の外径は２．３ｍｍであった。編目の数は、１周あたり１２個であった。
【００５７】
（実施例５）
図６の装置において、図１０に示す熱処理金型４’を用いて支持体１３を製造した。すなわち、熱処理金型をステンレス製の金型（内径Ｄ：５ｍｍ、Ｌ２：２５０ｍｍ、内径ｄ：２．３ｍｍ、Ｌ／ｄ：１０、角度θ：１５度）に変更した以外は実施例３と同じ条件とした。運転中、フリーガイドロール１６ｃはほぼ一定の位置にあり、丸編機２のシリンダ回転数は３３００ｒｐｍ前後で制御されていた。得られた支持体１３の外径は２．３ｍｍであった。得られた支持体１３の外表面の写真を図１２に示す。編目は均一であり、実施例３と比較して潰れた状態であった。編目の数は、１周あたり１２個であった。
【００５８】
（実施例６）
図６の装置に油煙回収装置２０を設けて支持体１３を製造した。油煙回収装置２０の排煙室２１において、入口側部材２４および配管継手２６の内径ｄ１は４ｍｍ、長さＬ３は３０ｍｍとした。また、出口側部材２５の内径ｄ２は２．４ｍｍ、長さＬ４は５０ｍｍとした。排気ポンプ２２として、イワキ社製のエアーポンプ（型式：ＡＰＮ−０８５、最大風量：５Ｌ／ｍｉｎ）を用い、油分離フィルター２３として、ＳＭＣ社製のマイクロミストセパレータ（型式：ＡＭＤ２５０）を用いた。その他は実施例３と同じ条件でとし、支持体を得た。運転中、油煙が機外に漏れることはなく、約１００時間運転後、油分離フィルター２３のドレン排出口からは、約１８０ｍｌの油剤が得られた。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の円筒状編紐の製造装置により得られる、中空状多孔質膜用支持体の一例を示す側面図である。
【図２】従来の中空状多孔質膜用支持体として用いられる円筒状組紐の一例を示す側面図である。
【図３】本発明の紐状物製造装置の第１の実施形態を示す三面図である。
【図４】熱処理金型の一例を示す端面図および側断面図である。
【図５】本発明の紐状物製造装置の第２の実施形態を示す三面図である。
【図６】本発明の紐状物製造装置の第３実施形態を示す三面図である。
【図７】本発明の紐状物製造装置の第４の実施形態を示す三面図である。
【図８】本発明の紐状物製造装置に用いられる油煙回収装置の例を示す概略図である。
【図９】図８の油煙回収装置の要部の側断面図である。
【図１０】熱処理金型の別の一例を示す端面図および側断面図である。
【図１１】実施例で得られた支持体１３の外表面を示す写真である。
【図１２】他の実施例で得られた支持体１３の外表面を示す写真である。
【符号の説明】
【００６０】
２ 丸編機、
４ 熱処理金型、
５ 引取機、
６ａ，６ｂ センサー（検出手段）、
１１ 糸、
１２ 円筒状編紐、
１３ 支持体（中空状多孔質膜用支持体）、
１４ 貫通孔、
１５ 空気エジェクター（真空発生器）、
１６ ダンサーロール機構、
１８ 予備引取機、
２０ 油煙回収装置、
２１ 排煙室
２２ 排気ポンプ、
２３ 油分離フィルター。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
糸を丸編みして編紐を編成する丸編機と、
前記丸編機から排出された編紐が通過する貫通孔を有し、該貫通孔内の編紐を加熱処理する熱処理金型と、
前記貫通孔を通過した編紐を引取る引取機と、
前記丸編機の製紐速度と、前記貫通孔に導入される編紐の導入速度との差を検出する検出手段と、
該検出手段における検出結果に基づいて前記丸編機における製紐速度を制御するフィードバック制御手段を備えたことを特徴とする紐状物製造装置。
【請求項２】
前記丸編機から排出された後、前記熱処理金型に導入される前の編紐に張力を付加する張力付加手段を備えた、請求項１に記載の紐状物製造装置。
【請求項３】
前記張力付加手段として、上下動可能なフリーガイドロールを備えたダンサーロール機構を備えた、請求項２に記載の紐状物製造装置。
【請求項４】
前記検出手段として、前記フリーガイドロールの位置の変化量を検出する手段を備えた、請求項３に記載の紐状物製造装置。
【請求項５】
前記貫通孔に導入される編紐の導入速度を制御する予備引取機を備えた、請求項１〜４のいずれか一項に記載の紐状物製造装置。
【請求項６】
前記熱処理金型で加熱処理された編紐から発生する油煙の回収手段を備えた、請求項１〜５のいずれか一項に記載の紐状物製造装置。
【請求項７】
前記油煙の回収手段として、前記熱処理金型を通過した編紐が通過する貫通孔を有する排煙室と、該排煙室内を排気する排気ポンプと、前記排気ポンプに接続された油分離フィルターとを有する油煙回収装置を備えており、前記排煙室が前記熱処理金型に接続されている、請求項６記載の紐状物製造装置。
【請求項１】
糸を丸編みして編紐を編成する丸編機と、
前記丸編機から排出された編紐が通過する貫通孔を有し、該貫通孔内の編紐を加熱処理する熱処理金型と、
前記貫通孔を通過した編紐を引取る引取機と、
前記丸編機の製紐速度と、前記貫通孔に導入される編紐の導入速度との差を検出する検出手段と、
該検出手段における検出結果に基づいて前記丸編機における製紐速度を制御するフィードバック制御手段を備えたことを特徴とする紐状物製造装置。
【請求項２】
前記丸編機から排出された後、前記熱処理金型に導入される前の編紐に張力を付加する張力付加手段を備えた、請求項１に記載の紐状物製造装置。
【請求項３】
前記張力付加手段として、上下動可能なフリーガイドロールを備えたダンサーロール機構を備えた、請求項２に記載の紐状物製造装置。
【請求項４】
前記検出手段として、前記フリーガイドロールの位置の変化量を検出する手段を備えた、請求項３に記載の紐状物製造装置。
【請求項５】
前記貫通孔に導入される編紐の導入速度を制御する予備引取機を備えた、請求項１〜４のいずれか一項に記載の紐状物製造装置。
【請求項６】
前記熱処理金型で加熱処理された編紐から発生する油煙の回収手段を備えた、請求項１〜５のいずれか一項に記載の紐状物製造装置。
【請求項７】
前記油煙の回収手段として、前記熱処理金型を通過した編紐が通過する貫通孔を有する排煙室と、該排煙室内を排気する排気ポンプと、前記排気ポンプに接続された油分離フィルターとを有する油煙回収装置を備えており、前記排煙室が前記熱処理金型に接続されている、請求項６記載の紐状物製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−５２１９０（Ｐ２００９−５２１９０Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９０００８（Ｐ２００８−１９０００８）
【出願日】平成２０年７月２３日（２００８．７．２３）
【出願人】（０００００６０３５）三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２３日（２００８．７．２３）
【出願人】（０００００６０３５）三菱レイヨン株式会社 (2,875)
【Ｆターム（参考）】
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