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膜的支撑体

阅读:413发布:2021-03-03

IPRDB可以提供膜的支撑体专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本发明的课题在于在使支撑体的单位面积重量变轻变薄的同时,抑制在接合面形成膜的状态下宽度方向的弯曲,降低制造生产线中的不良情况。有效防止在接合面形成膜的状态下由膜的收缩导致卷曲成筒状的情况,消除制造生产线的下一工序中的不良情况。该课题通过提供一种膜的支撑体而得到解决,所述膜的支撑体为在接合面(12)附着膜(2)的支撑体,其将纤维立体地集合而成的多张无纺布片材(1)层叠,并且通过加热加压处理,将无纺布片材(1)的纤维结合成片状。支撑体将长度方向的拉伸强度(f2)与宽度方向的拉伸强度(f1)的比率(f2/f1)即拉伸强度的长宽比(k)不同的多张无纺布片材(1)层叠,在加热加压处理过的状态下,膜(2)的接合面(12)在宽度方向上中央凸起地弯曲。,下面是膜的支撑体专利的具体信息内容。

1.一种膜的支撑体,其是使纤维立体地集合而成的多张无纺布片材(I)层叠、并且通过加热加压处理使无纺布片材(I)的纤维结合成片状而成的在接合面(12)附着膜(2)的膜的支撑体,其中, 其是在将长度方向的拉伸强度f2与宽度方向的拉伸强度fl的比率f2/fl即拉伸强度的长宽比k不同的多张无纺布片材(I)层叠、并加热加压处理过的状态下,使膜(2)的接合面(12)在宽度方向上中央凸起地弯曲而成的。

2.根据权利要求1所述的膜的支撑体,其中,设置于所述接合面(12)的膜(2)为分离膜。

3.根据权利要求1或2所述的膜的支撑体,其是将两张无纺布片材(I)层叠而成的。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的膜的支撑体,其中,所述无纺布片材(I)为湿式造纸而得到的无纺布。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的膜的支撑体,其中,所述无纺布片材(I)为通过干式、立体地集合而得到的无纺布。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的膜的支撑体,其中,所述无纺布片材(I)包括湿式造纸而得到的无纺布和通过干式、立体地集合而得到的无纺布。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的膜的支撑体,其中,层叠的所述无纺布片材(I)的拉伸强度的长宽比k之差为1.5以上。

8.根据权利要求7所述的膜的支撑体,其中,层叠的所述无纺布片材(I)的拉伸强度的长宽比k之差为2.5以上。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的膜的支撑体,其中,所述无纺布片材(I)的纤维是由聚酯纤维或聚烯烃纤维构成的。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的膜的支撑体,其中,多张无纺布片材(I)层叠而成的支撑体的单位面积重量为50-100g/m2、厚度为50-150 μ m、透气度为0.3-6.0cc/cm /sec。

说明书全文

膜的支撑体

技术领域

[0001] 本发明涉及用于在单面的接合面附着膜的膜的支撑体,尤其涉及对于在接合面附着分离膜而言最适合的膜的支撑体。

背景技术

[0002] 作为分离膜的支撑体,以往提出了高密度的无纺布与低密度的无纺布层叠而成的两层结构的支撑体(参照专利文献I和专利文献2)。另一方面,为了简化制造方法、降低制造成本,还提出了 I层结构的支撑体(参照专利文献3)。
[0003] 随着使用分离膜的市场逐渐扩大,成本竞争也变得激烈,对包含支撑体的部件削减成本的期望也渐渐变强。另外,在组装至螺旋型组件来使用的情况下,由于在其一定体积中能够收纳的分离膜的面积越多,在性能上越有利,因此还希望包含支撑体的部件要薄。为了满足上述2个要求,使支撑体的单位面积重量变轻变薄是有效的。
[0004] 然而,如果使支撑体的单位面积重量变轻变薄,则支撑体的刚性变弱,在支撑体的单面涂布设置分离膜时,由于涂布的分离膜固化时收缩,产生宽度方向的弯曲变大、即中央部成为凹状那样地弯曲的弊端。如果宽度方向的弯曲变大,则成为下述不良情况的原因:在将分离膜切割成平板状、与流路材料重叠组装的下一工序中无法从生产线顺利通过等。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:日本特开昭60-238103号公报
[0008] 专利文献2:日本特开昭61-222506号公报
[0009] 专利文献3:日本特开平10-225630号公报
[0010] 专利文献4:日本特开2002-95937号公报

发明内容

[0011] 发明所要解决的课题
[0012] 为了解决以上问题,本发明人等开发了在支撑体上层叠分离膜时,能够减轻宽度方向的弯曲的支撑体及其制造方法(参照专利文献4)。该方法着眼于通过设定形成支撑体的无纺布的造纸条件来减轻相关原因,通过将无纺布的长度方向的拉伸强度(f2)与宽度方向的拉伸强度(fl)的比率(f2/fl)即拉伸强度的长宽比(k)设定为2〜1,从而将分离膜形成中的辊搬送时的宽度方向的弯曲限制在容许范围内。
[0013] 然而,即使通过该方法,利用支撑体的单位面积重量及制膜条件,也存在无法充分减轻宽度方向的弯曲而在下一工序中产生不良情况的问题。尤其是,在将分离膜切割成规定大小的平板状的状态下,分离膜容易卷曲成筒状,由此,有时无法消除在下一工序中无法从生产线顺利通过等的不良情况。
[0014] 本发明是为了解决现有这样的问题而完成的。本发明的主要目的在于提供一种膜的支撑体,其在使支撑体的单位面积重量变轻变薄的同时,抑制在接合面形成膜的状态下宽度方向的弯曲,从而能够降低制造生产线中的不良情况。
[0015] 进一步,本发明的另一目的在于提供一种膜的支撑体,其有效防止在接合面形成膜的状态下由膜的收缩导致卷曲成筒状的情况,从而能够消除在制造生产线的下一工序中的不良情况。
[0016] 用于解决课题的手段及发明的效果
[0017] 本发明的膜的支撑体为在接合面12附着膜2的支撑体,其将纤维立体地集合而成的多张无纺布片材I层叠,并且通过加热加压处理,将无纺布片材I的纤维结合形成片状。支撑体将长度方向的拉伸强度(f2)与宽度方向的拉伸强度(fl)的比率(f2/fl)即拉伸强度的长宽比(k)不同的多张无纺布片材I层叠,在加热加压处理过的状态下,膜2的接合面12在宽度方向上中央凸起地弯曲。
[0018] 此外,在本说明书中,无纺布片材的长度方向是指制造成规定宽度的片状的无纺布片材的长度方向、沿着生产线移送的无纺布片材的移送方向。此外,在本说明书中,无纺布片材的拉伸强度的长宽比(k)是指长度方向(纵向)的拉伸强度(f2)与无纺布片材的宽度方向(横向)的拉伸强度(fl)的比率(f2/fl)。
[0019] 以上的支撑体具有下述特征:在使支撑体的单位面积重量变轻变薄的同时,抑制在接合面形成膜的状态下宽度方向的弯曲,从而能够降低制造生产线中的不良情况。这是由于,以上的支撑体在将层叠的多张无纺布片材进行加热加压处理来结合成片状的状态下,通过将拉伸强度的比率(f2/fl)不同的多张无纺布片材层叠,使膜的接合面预先在宽度方向上中央部凸起地弯曲。该支撑体通过加热加压处理会在宽度方向上弯曲是由于将长度方向的拉伸强度(f2)与宽度方向的拉伸强度(f I)的比率(f2/f I)即拉伸强度的长宽比(k)不同的多张无纺布片材I层叠。如果无纺布片材的长度方向的拉伸强度(f2)与宽度方向的拉伸强度(fl)的比率(f2/fI)变大,则由加热加压处理导致的宽度方向上的收缩力会变大。其原因在于如果拉伸强度的比率(f2/fl)变大,则宽度方向的拉伸强度(fl)变弱,在加热加压处理中宽度方向的收缩变大。因此,将多张无纺布片材加热加压处理使其结合成片状的支撑体通过将拉伸强度的长宽比(k)不同的多张无纺布片材层叠,拉伸强度的长宽比(k)大的无纺布片材与拉伸强度的长宽比(k)小的无纺布片材相比,在宽度方向上的收缩力变大而在宽度方向上弯曲。因此,通过与在膜的接合面侧层叠的无纺布片材相比,使层叠于未附着膜的相反面(也称“相对面”)侧的无纺布片材的拉伸强度的长宽比(k)较大,能够使接合面在宽度方向上中央凸起地弯曲。这样,使膜的接合面预先在宽度方向上中央凸起地弯曲而成的支撑体通过在作为该凸状面的接合面形成膜,由涂布膜的固化时的收缩导致的宽度方向上的弯曲被抵消,即,借助通过加热加压处理而在反方向上设置的弯曲,抑制由膜的收缩导致的宽度方向的弯曲,从而能够降低下一工序中的不良情况。尤其是,以上的支撑体的特征在于:如利用伸缩差变形的双金属那样,利用无纺布片材的宽度方向的收缩之差使其弯曲,因此通过调整各个无纺布片材的拉伸强度的长宽比(k)之差,能够更精密地控制加热加压处理过的状态下的宽度方向的弯曲,而且能够更可靠地、稳定地确定弯曲的方向。
[0020] 本发明膜的支撑体的设置于接合面12的膜2可以为分离膜。
[0021] 该支撑体在接合面形成分离膜的状态下,通过形成的分离膜的收缩,抑制接合面中央凹进的弯曲,从而能够消除分离膜制造时的不良情况。
[0022] 本发明的膜的支撑体可以将2张无纺布片材I层叠。[0023]以上的支撑体能够以最简单的结构,在使支撑体的单位面积重量变轻变薄的同时,使膜的接合面在宽度方向上中央凸起地弯曲。
[0024] 本发明的膜的支撑体可以为将无纺布片材I湿式造纸而得到的无纺布。
[0025] 以上的支撑体由于将无纺布片材湿式造纸,因此具有能够在支撑体整体上使纤维均匀地分布的特征。
[0026] 本发明的膜的支撑体可以为将无纺布片材I通过干式、立体地集合而得到的无纺布。
[0027] 以上的支撑体由于将无纺布片材通过干式、立体地集合,因此具有能够增强支撑体整体的强度的特征。
[0028] 本发明的膜的支撑体可以包括将无纺布片材I湿式造纸而得到的无纺布和通过干式、立体地集合而得到的无纺布。
[0029] 本发明的膜的支撑体的无纺布片材I的拉伸强度的长宽比(k)之差可以为1.5以上,优选设定为2.5以上。
[0030] 本发明的膜的支撑体的无纺布片材I可以由聚酯纤维或聚烯烃纤维构成。
[0031] 本发明的膜的支撑体的多张无纺布片材I层叠而成的支撑体的单位面积重量为50〜100g/m2、厚度为50〜150 μ m、透气度为0.3〜6.0cc/cm2/sec是可以的。

附图说明

[0032] 图1为表示本发明的一个实施例的膜的支撑体的加热加压处理工序的简图。
[0033] 图2为表示加热加压处理工序中支撑体在宽度方向上弯曲的状态的示意立体图。
[0034] 图3为表示加热加压处理工序中支撑体在宽度方向上弯曲的原理的示意截面图。
[0035]图4为表示在本发明的一个实施例的膜的支撑体上设置分离膜的制膜工序的简图。
[0036] 图5为表示在制膜工序中由膜的收缩导致的宽度方向的弯曲得到抑制的原理的示意截面图。
[0037] 图6为本发明的实施例1的膜的支撑体的照片。
[0038]图7为表示在本发明的实施例1的膜的支撑体上设置分离膜的状态的照片。
[0039] 图8为表示在比较例I的支撑体上设置分离膜的状态的照片。
[0040] 图9为表示在比较例2的支撑体上设置分离膜的状态的照片。
[0041] 图10为表示在比较例3的支撑体上设置分离膜的状态的照片。

具体实施方式

[0042] 以下,基于附图对本发明的实施例进行说明。但是,以下示出的实施例例示出用于将本发明的技术思想具体化的膜的支撑体,本发明的膜的支撑体并不确定为下述的支撑体。此外,该说明书按易于理解权利要求书的方式,将与实施例中示出的部件对应的附图标记附记于“权利要求书”以及“用于解决课题的手段项”中示出的部件。但是绝不是将权利要求书中示出的部件确定为实施例的部件。
[0043]以下,作为本发明的实施例,对在单面的接合面附着分离膜的支撑体进行详述。作为该分离膜,通过在支撑体的接合面设置由聚合物树脂层形成的高分子膜而成的分离膜例如微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等是最适合的。这些分离膜在于接合面将高分子膜制膜的工序中,由于涂布的聚合物树脂固化时的收缩,使接合面中央凹进地弯曲的力起作用,由于本发明的支撑体使用于将高分子膜制膜的接合面预先中央凸起地弯曲,因此在该面形成聚合物树脂层,即使由于该聚合物树脂固化时的收缩而使接合面中央凹进地弯曲的力起作用,也会被朝相反方向弯曲而产生的、即使接合面中央凸起地弯曲而成的支撑体的拉伸力抵消,从而抑制分离膜在宽度方向上弯曲。不过,本发明的支撑体还可以用于下述支撑体:即,不一定必须在接合面设置分离膜,而是设置非分离膜的膜,例如通过在未固化下涂布糊状的塑料并使该塑料固化来在支撑体的接合面设置膜,利用该膜增强支撑体、或者使表面变得平滑、或者使其变得易滑动等的支撑体。
[0044] 关于膜的支撑体,将纤维通过湿式或者干式、立体地集合形成无纺布片材,将多张无纺布片材层叠,通过对层叠得到的层叠片进行加热加压处理,使无纺布片材的纤维结合形成片状。进一步,支撑体在对层叠有多张无纺布片材的层叠片材进行加热加压处理而加工成片状的状态下、按照支撑体在宽度方向上弯曲的方式层叠的无纺布片材中,使用长度方向(纵向)的拉伸强度(f2)与宽度方向(横向)的拉伸强度(fl)的比率(f2/fl)即拉伸强度的长宽比(k)不同的不织布片材。
[0045] 在此,层叠的无纺布片材中使用拉伸强度的长宽比(k)不同的无纺布片材,拉伸强度的长宽比(k)由长度方向的拉伸强度(f2) /宽度方向的拉伸强度(f I)确定。
[0046] 如果无纺布片材的拉伸强度的长宽比(k)大,则由加热加压处理导致的宽度方向上的收缩力变大。这是由于拉伸强度弱的宽度方向的收缩与拉伸强度强的长度方向相比较大。因此,通过层叠的无纺布片材中使用拉伸强度的长宽比(k)不同的无纺布片材,通过加热加压处理在层叠着的无纺布片材中宽度方向的收缩上产生差异,由于该收缩差而在宽度方向上弯曲。例如,如果将在拉伸强度的长宽比(k)上存在差异的2张无纺布片材层叠并进行加热加压处理,则宽度方向的拉伸强度弱的无纺布片材、即拉伸强度的长宽比(k)大的无纺布片材的收缩大,拉伸强度的长宽比(k)小的无纺布片材的收缩小,由于收缩之差而在宽度方向上弯曲。将多张无纺布片材层叠并进行加热加压处理的支撑体通过控制各个无纺布片材的拉伸强度的长宽比(k)之差,能够更准确地控制宽度方向的弯曲。例如,能够通过增加拉伸强度的长宽比(k)之差来增加宽度方向的弯曲,相反,通过减小拉伸强度的长宽比(k)之差能够减小弯曲。在支撑体的接合面附着的膜在固化时收缩而使支撑体弯曲。确定无纺布片材的拉伸强度的长宽比(k)之差来控制宽度方向的弯曲,使得支撑体的弯曲与由膜的收缩导致的弯曲相互抵消,由此抑制在接合面成膜的状态下的弯曲。
[0047] 无纺布片材通过干式、湿式等的各种制法制造。无纺布片材优选将主体纤维和粘合剂纤维混合来制造。作为无纺布片材中使用的主体纤维及粘合剂纤维,可以将聚酯纤维、聚烯烃纤维、尼龙纤维、芳纶纤维、聚苯硫醚纤维、聚乙烯醇纤维等合成纤维单独或者多种混合使用。含有这些粘合剂纤维的无纺布片材可以通过加热加压处理而使纤维在交点上结合而变得强韧。无纺布片材也可以不添加粘合剂纤维地制造。不过,将添加粘合剂纤维而成的无纺布片材进行加热加压处理而得到的支撑体由于粘合剂纤维熔敷于纤维的交点而强度得到提高,表面也变得平滑,因此作为膜的支撑体变得更优选。
[0048] 作为粘合剂纤维,优选使用聚酯纤维。使用聚酯系粘合剂纤维从机械强度、热加工适合性、成本等的综合的观点出发是最适合的。作为聚酯系粘合剂纤维,可以使用低熔点聚酯纤维或者未拉伸聚酯纤维等。聚酯系粘合剂纤维的熔点优选在与主体纤维的熔点相比低温、110〜260°C的范围内。
[0049] 粘合剂纤维的混合量可以考虑主体纤维的结合度来确定。可以优选为20〜80重量%、进一步优选为30〜70重量%。粘合剂纤维的混合量过少的情况下,强度变弱,表面也不易变得平滑。另外,粘合剂纤维的混合量过多的情况下,成本变高,难以获得恰当的透气度。
[0050] 对于构成无纺布片材的纤维而言,纤维直径设定为3〜30 μ m、优选设定为5〜20 μ m、纤维长度设定为I〜25mm、优选设定为3〜15mm的纤维是适合的。此外,支撑体在将多张无纺布片材层叠并进行加热加压处理的状态下,单位面积重量为50〜100g/m2、整体厚度为50〜150 μ m、透气度为0.3〜6.0cc/cm2/sec。
[0051] 无纺布片材以前述的混合量通过湿式或干式等的各种制法制造。通过湿式法制造的无纺布片材具有整体上纤维能够均匀地分布的特征。不过,不用说本发明能够使用通过干式等其他方法制造的无纺布片材。进一步,关于相互层叠的无纺布片材,还可以将通过湿式制造的无纺布片材与通过干式制造的无纺布片材层叠。
[0052] 在湿式法中,首先将主体纤维和粘合剂纤维均匀地分散在水中,然后通过筛除(除去杂质、块等)等工序,将最终的纤维浓度调整至0.01〜0.50重量%浓度,进行抄造。另夕卜,为了得到更均匀的无纺布片材,有时也在工序中添加分散助剂、消泡剂、亲水剂、抗静电剂等化学药品。
[0053] 通过湿式制造的无纺布片材可将通过造纸机分别制造的多张无纺布片材层叠并进行加热加压处理,结合成I张的片状而形成支撑体。这样,将通过湿式制造的多张无纺布片材层叠并进行加热加压处理的支撑体可具有更均匀的特长。此外,关于将多张无纺布片材层叠并进行加热加压处理来结合成I张的片状的支撑体,在层叠的无纺布片材中,使用在长度方向和宽度方向的拉伸强度的长宽比(k)上存在差异的无纺布片材,由于加热加压处理中的收缩力之差而在宽度方向上弯曲。
[0054] 但是,通过湿式制造的无纺布片材在抄造工序中,还可以将多张无纺布片材抄合来层叠,并将层叠有多层的I张无纺布片材进行加热加压处理形成支撑体。该无纺布片材可以通过圆网、短网、长网、倾斜金属网、抽吸成形等一种或多种方式,将多张无纺布片材互相抄合来层叠。这样通过抄造工序将多张无纺布片材抄合来层叠,并将该无纺布片材加热加压处理的支撑体也具有能够在整体上均匀的特长。此外,该支撑体在将多张无纺布片材抄合的抄造工序中,通过在相互层叠的各个无纺布片材的长度方向与宽度方向的拉伸强度的长宽比(k)上设置差异,并利用加热加压处理引起的收缩力之差而在宽度方向上弯曲。
[0055] 相互层叠的各个无纺布片材通过抄造工序进行调整,使得拉伸强度的长宽比(k)成为规定值。在调整无纺布片材的拉伸强度的长宽比(k)中,在倾斜金属网上造纸是适合的。该方法可以通过调整原料分散混合液的浓度、水流速度、倾斜金属网的金属线的速度、倾斜的角度等来调整拉伸强度的长宽比(k)。无纺布片材可以通过在抄造工序中按长度方向的纤维的取向比宽度方向的取向强的方式将纤维集合,从而增强长度方向的拉伸强度,减弱宽度方向的拉伸强度,增大拉伸强度的长宽比(k)。其中,通过湿式制造的无纺布片材可以使用圆网、短网、长网、抽吸成形等进行造纸,调整拉伸强度的长宽比(k)之差。
[0056] 通过干式制造的无纺布片材可以将化学粘合、热粘合、水刺、针刺、缝编、纺粘、熔喷等中的一种或多种复合来制造。此外,通过干式制造的无纺布片材在移动的传送带上无方向性地供给纤维来制造。该无纺布片材通过传送带的移动速度、供给至传送带的纤维的方向性,控制长边方向的拉伸强度(f 2 )与宽度方向的拉伸强度(f I)的比率(f 2/f I)即拉伸强度的长宽比(k)。例如,通过加快传送带的移动速度来供给纤维,能够以长度方向的纤维的取向比宽度方向的取向强的方式将纤维集合,并加强长度方向的拉伸强度、减弱宽度方向的拉伸强度、增大拉伸强度的长宽比(k)。
[0057] 关于无纺布片材,如果增大拉伸强度的长宽比(k),则由加热加压处理导致的宽度方向上的收缩力变大。这是由于,因为长度方向的拉伸强度变得比在宽度方向上的拉伸强度强,所以在通过加热加压处理粘合剂纤维的交点结合的状态下,与长度方向相比在宽度方向上更易收缩。此外,通过使拉伸强度的长宽比(k)具有规定值以上之差,相互层叠的无纺布片材在进行加热加压处理而片状地结合的状态下在宽度方向上弯曲。如果相互层叠的无纺布片材的拉伸强度的长宽比(k)相等,则在进行加热加压处理而片状地结合的状态下,各个无纺布片材的收缩力均衡,在宽度方向上不会弯曲。本发明的支撑体通过对层叠的多张无纺布片材进行加热加压处理,使成为设置膜的接合面的面在宽度方向上中央凸起地弯曲,在将层叠的无纺布片材加热加压处理的状态下,在接合面和相反面这两面,在宽度方向上收缩的力起作用。因此,进行调整使得在相反面起作用的收缩力比在接合面起作用的收缩力大,从而使支撑体的相反面侧在宽度方向上中央凹进地弯曲,使接合面侧在宽度方向上中央凸起地弯曲。因此,关于相互层叠的无纺布片材,通过将在成为作为与接合面相反一侧的面的相反面的表面上层叠的无纺布片材的拉伸强度的长宽比(k2)调整得比在成为接合面的表面上层叠的无纺布片材的拉伸强度的长宽比(kl)大,使在相反面起作用的收缩力比在接合面起作用的收缩力大。
[0058] 支撑体通过层叠的无纺布片材的拉伸强度的长宽比(k)之差控制加热加压处理过的收缩中的宽度方向的弯曲。如果层叠的无纺布片材的拉伸强度的长宽比(k)之差过小,则支撑体自身的宽度方向的弯曲变少,由膜的收缩导致的弯曲不能够被抵消。因此,层叠的无纺布片材的拉伸强度的长宽比(k)之差优选为1.5以上,进一步优选为2.5以上。相反,如果层叠的无纺布片材的拉伸强度的长宽比(k)之差过大,则在加热加压处理的工序中要使其在宽度方向上弯曲的力过大,或形成折皱,或变得无法顺利地卷取,因此拉伸强度的长宽比(k)之差优选为15以下,进一步优 选为10以下。但是,由于附着于支撑体的膜的收缩也不是恒定的,因此无纺布片材的拉伸强度的长宽比(k)之差要考虑成膜的膜的收缩来设定最适合的值。
[0059] 由于通过湿式制造的无纺布片材的拉伸强度的长宽比(k)大多数情况下大于1,因此将在接合面的相反侧层叠的无纺布片材的拉伸强度的长宽比(kl)设定为2.5以上、优选设定为3.5以上,增大在加热加压处理过的状态下的收缩力,且进行设置以使得接合面的无纺布片材的拉伸强度的长宽比(k2)比在相反侧层叠的无纺布片材的拉伸强度的长宽比仏1)小1.5以上,优选小2.5以上,从而使接合面在在宽度方向上中央凸起地弯曲。
[0060] 将如上得到的无纺布片材多张层叠,并且将层叠的层叠片利用热压加工设备进行加热加压处理来结合成片状。图1示出热压加工设备20的一个例子。该图示出了一边将相互层叠的2张无纺布片材I用2根辊夹持着移送,一边连续进行加热加压处理的状态。图中示出的热压加工设备20将夹持着无纺布片材I进行移送的2根辊设定为加热辊21和弹性辊22。该热压加工设备20通过调节加热辊21的表面温度、加热辊21与弹性辊22的夹持力、和无纺布片材I的移送速度即按压时间来控制加热加压处理的程度。其中,热压加工设备也可以利用2根加热辊一边夹持一边移送来进行加热加压处理。加热辊21的表面温度设定为150〜260°C、优选设定为200〜250°C,将用加热辊21和弹性辊22夹持的压力设定为40〜250kg/cm、优选设定为100〜200kg/cm,无纺布片材I的移送速度设定为10〜100m/min、优选设定为20〜60m/min,这样进行加热加压处理。
[0061] 在以上的加热加压处理工序中,根据所需支撑体的规格,调整加热辊的表面温度、2根辊的夹持力、和无纺布片材的移送速度。加热辊的表面温度和2根辊的夹持力高、无纺布片材的移送速度慢的情况下,热的导入变强,反之加热辊的表面温度和辊的夹持力低、无纺布片材的速度快的情况下,热的导入变弱。如果很好地调整上述的条件,则通过调整在抄造工序中使用的原料纤维的粗细、配合率,能够得到最适合的支撑体。
[0062] 此处,图2和图3示出了在将在拉伸强度的长宽比(k)方面设置了差异的2张无纺布片材I层叠、并将该层叠片加热加压处理使其结合成片状的状态下,成形的支撑体10在宽度方向上弯曲的原理图。在这些图中,进行调整以使得在成为相反面11的面上层叠的第I无纺布片材IA的拉伸强度的长宽比(kl)比在成为接合面12的面上层叠的第2无纺布片材IB的拉伸强度的长宽比(k2)大,如图3的(a)的箭头A和箭头B所示那样,相反面11侧的收缩力(以箭头A表示)比接合面12侧的收缩力(以箭头B表示)大,如图3的(b)所示那样,以使接合面12形成中央凸、相反面11形成中央凹的状态在宽度方向上弯曲。
[0063] 图1〜图3中示出了下述状态:将层叠的无纺布片材I设定为2张,将在相反面11侧层叠的第I无纺布片材1A、和在接合面12侧层叠的第2无纺布片材IB加热加压处理使其相互结合,形成I张支撑体10。其中,关于支撑体,虽未图示,但可以将3张以上的无纺布片材层叠并进行加热加压处理,将它们相互结合形成支撑体。该支撑体通过不仅调整在相反面侧层叠的第I无纺布片材的拉伸强度的长宽比(kl)、和在接合面侧层叠的第2无纺布片材的拉伸强度的长宽比(k2 ),而且还调整在中间层叠的中间的无纺布片材的拉伸强度的长宽比(k3),由此能够调整支撑体的宽度方向上的弯曲状态。
[0064] 进一步,在以上的加热加压处理中,在将多张无纺布片材层叠的状态下同时地进行加热加压处理,但相互层叠的多张无纺布片材也可以使用作为前工序进行过加热加压加工的无纺布片材。即,也可以在预先进行加热加压加工而成的无纺布片材上重叠加热加压前的无纺布片材并进行加热加压处理来使其结合。
[0065] 如上制造的支撑体在制膜工序中附着在接合面12,从而设置膜2。图4和图5示出通过一般的制膜工序设备30在接合面12涂布聚合物溶液31来在该面设置半透膜2A的工序。如该图所示,在使支撑体10沿着转鼓32旋转的同时,使聚合物溶液31膜状地附着在作为接合面12的凸状面的表面上。聚合物溶液31填充在配置在转鼓32的上方的料斗33中。按聚合物溶液31不会从与支撑体10的边界漏出的方式使料斗33的下端与支撑体10的接合面12接近。为了使涂布在支撑体10的聚合物溶液31固化,将支撑体10从转鼓32分离而导入至凝固槽35。导入至凝固槽35的支撑体10由移送辊34搬送并浸溃在凝固槽35中。
[0066] 在聚合物溶液31中,例如可以使用将聚砜以16.5重量%的浓度溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中而得到的溶液。由于该聚合物溶液31具有如果与水接触则聚砜会凝胶化而凝结的性质,因此浸溃在放入了水的凝固槽35中使其凝胶化。然后,从凝固槽35通过了的支撑体10浸溃在洗涤槽36中,一边洗涤残留的DMF —边使其凝固。如此,在支撑体10的接合面12设置作为半透膜2A的20〜100 μ m的聚砜层。
[0067] 在该工序中,支撑体10如图5的(b)所示,由于在接合面12形成的半透膜2A的收缩力(以箭头C表示),接合面12侧会在宽度方向上弯曲。在以往的支撑体中,此时,有时支撑体在宽度方向上弯曲较大而无法顺利地进行辊搬送。与此相反,在本发明的支撑体10中,在与由膜2的固化时的收缩引起的弯曲方向的反方向,S卩,按接合面12在宽度方向上中央凸起的方式预先使其弯曲。这样,使接合面12预先向反方向弯曲而成的支撑体10通过在作为凸状面的接合面12形成膜2,从而抵消由涂布的膜2的固化时的收缩引起的宽度方向上的弯曲,抑制由膜2的收缩力导致的宽度方向上的弯曲。即,利用通过加热加压处理设置在反方向上的弯曲,抑制由膜的收缩导致的宽度方向的弯曲,阻止支撑体10较大地弯曲。由此,设置有膜2的支撑体10可以顺畅地进行辊搬送。
[0068] 然后,在半透膜2A的表面涂敷活性层(外层)。在活性层中,根据用途,可以使用醋酸纤维素等纤维素系、聚酰胺系、聚酰亚胺系等。活性层比半透膜附着得更薄。
[0069] 一般,在涂敷活性层前的阶段的半透膜被称为微滤膜、超滤膜,涂敷了活性层的阶段的半透膜被称为纳滤膜、反渗透膜。
[0070] 作为用途,在造水、奶酪畜牧业、食品、医药、化学、原子能工业、染色加工业等多领域中具有多种用途,可以作为各种半透膜的支撑体使用。
[0071] 以下对本发明的实施例进行具体的说明。但本发明不受以下的实施例限定。
[0072] 此外,以下的例子的物性如下求得。另外,在以下的例子中,%只要没有特别说明,是指重量%。
[0073] “单位面积重量”依据JIS P8124进行测定。
[0074] “厚度”依据JIS P8118进行测定。
[0075] “拉伸强度”依据JIS P8113进行测定。
[0076] “拉伸强度的长宽比(k)”依据JIS P8113测定无纺布片材的长度方向(纵向)的拉伸强度(f2)和宽度方向(横向)的拉伸强度(fl),并基于下式求出拉伸强度的长宽比(k)。
[0077] 拉伸强度的长宽比(k)=长度方向的拉伸强度(f2)/宽度方向的拉伸强度(Π)
[0078] “透气度”依据JIS L1096、使用弗雷泽型试验机进行测定。
[0079] 实施例1
[0080][无纺布片材的抄造工序I]
[0081] 将纤维直径为7μπι且纤维长度为5mm的拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)纤维56%、和纤维直径为11 μ m且纤维长度为5mm的未拉伸PET纤维44%在箱(chest)内充分分散在水中,制备成纤维浓度为0.05%的水性浆料,将其送至倾斜金属网造纸机,通过调整水性浆料的水流速度和倾斜金属网的造纸速度来调整拉伸强度的长宽比(k),同时抄造纤维立体地集合而成的湿式无纺布片材的原纸A。
[0082] 将抄造的原纸A裁断成50mm的宽度,利用将夹具的间隔设定成180mm的拉伸试验机,测定长度方向(纵向)的拉伸强度(f 2 )和宽度方向(横向)的拉伸强度(f I),求出长度方向的拉伸强度(f2)与宽度方向的拉伸强度(fl)的比率(f2/fl)即拉伸强度的长宽比(k)。
[0083] 该原纸A的单位面积重量为38g/m2、拉伸强度的长宽比(k)为6.7。[0084][无纺布片材的抄造工序2]
[0085] 将纤维直径为12 μ m且纤维长度为5mm的拉伸PET纤维60 %、和纤维直径为11 μ m且纤维长度为5mm的未拉伸PET纤维40%在箱内充分分散在水中,制备成纤维浓度为0.05%的水性浆料,将其送至倾斜金属网造纸机,通过调整水性浆料的水流速度和倾斜金属网的造纸速度来调整拉伸强度的长宽比(k),同时抄造纤维立体地集合而成的湿式无纺布片材的原纸F。
[0086] 将抄造的原纸F裁断成50mm的宽度,利用将夹具的间隔设定成180mm的拉伸试验机,测定长度方向(纵向)的拉伸强度(f 2 )和宽度方向(横向)的拉伸强度(f I),求出长度方向的拉伸强度(f2)与宽度方向的拉伸强度(fl)的比率(f2/fl)即拉伸强度的长宽比(k)。
[0087] 该原纸F的单位面积重量为38g/m2、拉伸强度的长宽比(k)为1.8。
[0088][加热加压处理工序]
[0089] 将所得的2张无纺布片材(原纸A和原纸F)层叠,如图1所示,通过组合有加热辊21和弹性辊22的热压加工设备20,连续地进行加热热压处理。在该工序中,加热辊21的表面温度设定为230°C,加热辊21与弹性辊22夹持的压力设定为180kg/cm,加工速度设定为27m/min,将层叠的无纺布片材进行加热加压处理使其结合成片状。
[0090] 如上得到的实施例1的支撑体的单位面积重量为78g/m2、厚度为93 μ m、透气度为0.8cc/cm2/sec。另外,将该支撑体裁断成15mm的宽度,利用将夹具的间隔设定成180mm的拉伸试验机,测定长度方向(纵向)的拉伸强度(f2)和宽度方向(横向)的拉伸强度(fl),求出拉伸强度的长宽比(k)为3.5。
[0091] 此外,将该支撑体裁断成400mm (宽度)X IOOOmm (长度)的尺寸的片状,确认宽度方向上的弯曲程度。该支撑体的原纸F侧的表面在宽度方向上中央凸起地弯曲,原纸A侧的表面在宽度方向上中央凹进地弯曲。该支撑体的照片示于图6。其中,该照片示出将原纸F侧作为下表面、将原纸A侧作为上表面地将支撑体放置在水平台上的状态。如从该照片可知,所得支撑体以宽度方向的两端部自台的上表面浮起约20mm的状态弯曲。
[0092] 实施例2
[0093] 在无纺布片材的抄造工序2中,按拉伸强度的长宽比(k)成为3.6的方式调整,抄造湿式无纺布片材的原纸E,除此以外,与实施例1同样地进行,抄造单位面积重量为38g/m2且拉伸强度的长宽比(k)为6.7的原纸A、和单位面积重量为38g/m2且拉伸强度的长宽比(k)为3.6的原纸E。
[0094] 将所得的2张无纺布片材(原纸A和原纸E)层叠,通过组合有加热辊21和弹性辊22的热压加工设备20,在与实施例1同样的条件下进行加热热压处理,将层叠的无纺布片材结合成片状。
[0095] 如上得到的实施例2的支撑体的单位面积重量为78g/m2、厚度为93 μ m、透气度为0.7cc/cm2/sec。另外,将该支撑体裁断成15mm宽度,利用将夹具的间隔设定成180mm的拉伸试验机,测定长度方向(纵向)的拉伸强度(f2)和宽度方向(横向)的拉伸强度(f I ),求出拉伸强度的长宽比(k)为4.5。
[0096] 进一步,将该支撑体裁断成400mm (宽度)X IOOOmm (长度)的尺寸的片状,确认宽度方向上的弯曲程度。该支撑体的原纸E侧的表面在宽度方向上中央凸起地弯曲,原纸A侧的表面在宽度方向上中央凹进地弯曲。当将该支撑体的原纸E侧作为下表面、原纸A侧作为上表面地载置在水平台之上时,支撑体以宽度方向的两端部自台的上表面浮起约12mm的状态弯曲。
[0097] 实施例3
[0098] 在无纺布片材的抄造工序I中,按拉伸强度的长宽比(k)成为3.6的方式进行调整,抄造湿式无纺布片材的原纸B,除此以外,与实施例1同样地进行,抄造单位面积重量为38g/m2且拉伸强度的长宽比(k)为3.6的原纸B、和单位面积重量为38g/m2且拉伸强度的长宽比(k)为1.8的原纸F。
[0099] 将所得的2张无纺布片材(原纸A和原纸F)层叠,通过组合有加热辊21和弹性辊22的热压加工设备20,在与实施例1同样的条件下进行加热热压处理,将层叠的无纺布片材结合成片状。
[0100] 如上得到的实施例3的支撑体的单位面积重量为78g/m2、厚度为93 μ m、透气度为0.9cc/cm2/sec。另外,将该支撑体裁断成15mm的宽度,利用将夹具的间隔设定成180mm的拉伸试验机,测定长度方向(纵向)的拉伸强度(f2)和宽度方向(横向)的拉伸强度(fl),求出拉伸强度的长宽比(k)为2.6。
[0101] 进一步,将该支撑体裁断成400mm (宽度)X 1000mm (长度)的尺寸的片状,确认宽度方向上的弯曲程度。该支撑体的原纸F侧的表面在宽度方向上中央凸起地弯曲,原纸B侧的表面在宽度方向上中央凹进地弯曲。当将该支撑体的原纸F侧作为下表面、原纸B侧作为上面地载置在水平台之上时,支撑体以宽度方向的两端部自台的上表面浮起约7mm的状态弯曲。
[0102] 比较例I
[0103] 在无纺布片材的抄造工序2中,按拉伸强度的长宽比(k)成为6.7的方式进行调整,抄造湿式无纺布片材的原纸D,除此以外,与实施例1同样地进行,抄造单位面积重量为38g/m2且拉伸强度的长宽比(k)为6.7的原纸A、和单位面积重量为38g/m2且拉伸强度的长宽比(k)为6.7的原纸D。
[0104] 将所得的2张无纺布片材(原纸A和原纸D)层叠,通过组合有加热辊21和弹性辊22的热压加工设备20,在与实施例1相同的条件下进行加热热压处理,将层叠的无纺布片材结合成片状。
[0105] 如上得到的比较例I的支撑体的单位面积重量为79g/m2,厚度为92 μ m,透气度为0.5cc/cm2/sec。另外,将该支撑体裁断成15mm的宽度,利用将夹具的间隔设定成180mm的拉伸试验机,测定长度方向(纵向)的拉伸强度(f2)和宽度方向(横向)的拉伸强度(fl),求出拉伸强度的长宽比(k)为5.7。
[0106] 进一步,将该支撑体裁断成400mm (宽度)X IOOOmm (长度)的尺寸的片状,确认宽度方向上的弯曲程度,该支撑体未在宽度方向上产生弯曲。
[0107] 比较例2
[0108] 在无纺布片材的抄造工序I中,按拉伸强度的长宽比(k)成为3.6的方式进行调整,抄造湿式无纺布片材的原纸B,在无纺布片材的抄造工序2中,按拉伸强度的长宽比(k)成为3.6的方式进行调整,抄造湿式无纺布片材的原纸E,除此以外,与实施例1同样地进行,抄造单位面积重量为38g/m2且拉伸强度的长宽比(k)为3.6的原纸B、和单位面积重量为38g/m2且拉伸强度的长宽比(k)为3.6的原纸E。[0109] 将所得的2张无纺布片材(原纸B和原纸E)层叠,通过组合有加热辊21和弹性辊22的热压加工设备20,在与实施例1相同的条件下进行加热热压处理,将层叠的无纺布片材结合成片状。
[0110] 如上得到的比较例2的支撑体的单位面积重量为78g/m2、厚度为92 μ m、透气度为0.8cc/cm2/sec。另外,将该支撑体裁断成15mm的宽度,利用将夹具的间隔设定成180mm的拉伸试验机,测定长度方向(纵向)的拉伸强度(f2)和宽度方向(横向)的拉伸强度(fl),求出拉伸强度的长宽比(k)为3.7。
[0111] 进一步,将该支撑体裁断成400mm (宽度)X 1000mm (长度)的尺寸的片状,确认宽度方向上的弯曲程度,该支撑体未在宽度方向上产生弯曲。
[0112] 比较例3
[0113] 在无纺布片材的抄造工序I中,按拉伸强度的长宽比(k)成为1.8的方式进行调整,抄造湿式无纺布片材的原纸C,除此以外,与实施例1同样地进行,抄造单位面积重量为38g/m2且拉伸强度的长宽比(k)为1.8的原纸C、和单位面积重量为38g/m2且拉伸强度的长宽比(k)为1.8的原纸F。
[0114] 将所得的2张无纺布片材(原纸C和原纸F)层叠,通过组合有加热辊21和弹性辊22的热压加工设备20,在与实施例1相同的条件下进行加热热压处理,将层叠的无纺布片材结合成片状。
[0115] 如上得到的比较例3的支撑体的单位面积重量为79g/m2、厚度为94μ m、透气度为1.0cc/cm2/sec。另外,将该支撑体裁断成15mm的宽度,利用将夹具的间隔设定成180mm的拉伸试验机,测定长度方向(纵向)的拉伸强度(f2)和宽度方向(横向)的拉伸强度(fl),求出拉伸强度的长宽比(k)为1.8。
[0116] 进一步,将该支撑体裁断成400mm (宽度)X 1000mm (长度)的尺寸的片状,确认宽度方向上的弯曲程度,该支撑体未在宽度方向上产生弯曲。
[0117] 实施例1〜3及比较例I〜3中得到的支撑体的物性示于表I。
[0118]表 I
[0119]
[0120][制膜工序]
[0121] 进一步,在实施例1〜3及比较例I〜3中得到的支撑体的接合面,如下设置分离膜。实施例1和3的支撑体将原纸F侧的表面作为接合面,另外,实施例2的支撑体将原纸E侧的表面作为接合面,再有,比较例I〜3的支撑体分别将原纸D侧、原纸E侧、原纸F侧的表面作为接合面,通过图4中示出的通常的制膜工序设备30设置分离膜。在该制膜工序中,将使聚砜以16.5%的浓度溶解在N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中而得到的聚合物溶液涂布在支撑体的接合面,将其浸溃在放入水了的凝固槽中使其凝胶化,然后,浸溃在洗涤槽中一边洗涤残留的DMF —边使其凝固,从而在接合面设置分离膜。
[0122] 如上地在实施例1〜3及比较例I〜3的支撑体的接合面上,层叠厚度为35 μ m的聚砜层来设置分离膜。
[0123] 将通过以上的制膜工序形成了分离膜的实施例1〜3及比较例I〜3的支撑体裁断成400mm (宽度)X500mm (长度)的尺寸的片状,确认由在接合面形成的分离膜固化时的收缩引起的宽度方向上的弯曲程度。图7〜图10为裁断成片状的实施例1及比较例I〜3的支撑体在宽度方向上弯曲的状态的照片。其中,这些照片示出将分离膜层叠面作为上表面地将支撑体载置在水平台上的状态。
[0124] 实施例1的支撑体如图7的照片可知的,在将分离膜层叠面作为上表面地载置在水平台上的状态下,以宽度方向的两端部自台的上表面仅浮起约20mm的状态弯曲。该支撑体在下一工序也能够没有问题地通过,未产生不良情况。
[0125] 实施例2的支撑体在将分离膜层叠面作为上表面载置在水平台上的状态下,以宽度方向的两端部自台的上表面浮起约25mm的状态弯曲,在下一工序也能够没有问题地通过,未产生不良情况。
[0126] 实施例3的支撑体在将分离膜层叠面作为上表面载置在水平台上的状态下,以宽度方向的两端部自台的上表面浮起约30mm的状态弯曲,在下一工序也能够没有问题地通过,未产生不良情况。
[0127] 比较例I的支撑体如图8的照片所示,在将分离膜层叠面作为上表面载置在水平台上的状态下,由于分离膜的收缩,从宽度方向的两端向中央部,以分离膜为内侧,卷曲成直径为约30_的筒状。由于该支撑体卷曲成筒状,因此不能顺利从下一工序通过,产生了不良情况。
[0128] 比较例2的支撑体如图9的照片所示,在将分离膜层叠面作为上表面载置在水平台上的状态下,由于分离膜的收缩,从宽度方向的两端向中央部,以分离膜为内侧,卷曲成直径为约35_的筒状。由于该支撑体卷曲成筒状,因此不能顺利从下一工序通过,产生了不良情况。
[0129] 比较例3的支撑体如图10的照片所示,在将分离膜层叠面作为上面载置在水平台上的状态下,由于分离膜的收缩,从宽度方向的两端向中央部,以分离膜为内侧,卷曲成直径为约40_的筒状。由于该支撑体卷曲成筒状,因此不能顺利从下一工序通过,产生了不良情况。
[0130] 如上所述,关于形成了分离膜的实施例1〜3及比较例I〜3的支撑体的宽度方向的弯曲的程度,在实施例1〜3的支撑体中几乎未产生弯曲,与此相对,在比较例I〜3中,按比较例3、比较例2、比较例I的顺序卷曲增强。
[0131] 尤其是,当将实施例的支撑体与比较例的支撑体的加热加压处理后的拉伸强度的长宽比(k)进行比较时,实施例的支撑体比比较例3的支撑体的拉伸强度的长宽比(k)大,另外,尽管实施例1的支撑体与比较例2的支撑体的拉伸强度的长宽比(k)为同等程度,但实施例的支撑体在接合面层叠了分离膜时的宽度方向的弯曲变得极少。由该结果也能够推理出这是使支撑体的接合面预先在宽度方向上中央凸起地弯曲的效果。
[0132] 附图标记说明
[0133] I 无纺布片材
[0134] IA第I无纺布片材
[0135] IB第2无纺布片材
[0136] 2 膜
[0137] 2A半透膜
[0138] 10支撑体
[0139] 11相反面
[0140] 12接合面
[0141] 20热压加工设备
[0142] 21加热辊
[0143] 22弹性辊
[0144] 30制膜工序设备
[0145] 31聚合物溶液
[0146] 32 转鼓
[0147] 33 料斗
[0148] 34移送辊
[0149] 35凝固槽
[0150] 36洗涤槽
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