CN1076630C - 聚醚砜中空纤维膜及其制造方法和用途 - Google Patents
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Abstract
一种聚醚砜中空纤维膜及其制造方法和用途，其特点在于将聚醚砜溶于N-甲基吡咯烷酮等溶剂中，加入适量的添加剂制成纺丝原液，采用两个同心圆的中空纤维纺丝喷丝头进行干-湿法纺丝，纺丝液挤出速度3～15ml/min；初生纤维在空气中经5～50cm距离后；于温度为20～50℃水浴中凝固成型；卷绕速度为5～50m/min。该中空纤维膜血液净化器的膜面积0.2～1.2m2，纤维内径200～800μm，纯水超滤系数5～3000ml/m2.h.mmHg，膜孔径0.005～0.4μm，白蛋白截留率：0～100%，最大耐受压力760mmHg。
Description
本发明涉及一种聚醚砜中空纤维膜及其制造方法和用途。将聚醚砜配制成纺丝原液，利用干—湿法纺丝成型，并制作成血液净化器(包括血浆分离器、血滤器和透析器)领域。
聚醚砜(Polyethersulfone，简称PES)是英国ICI公司于1972年首先开发成功并商品化的一种特种工程塑料，其牌号为“Victrex PES”。我国吉林大学从“六五”期间开始研制，“八五”期间形成一定生产规模，“九五”期间准备实现产业化。PES特种工程塑料，由于其玻璃化温度高，物化稳定性好，是一种优异的工程用特种高分子材料，但作为血液净化用膜材料，并制作成血液净化器，国内外至今尚无研究报道和产品问世。PES制作成血浆一级分离器尚无任何报道；制作成血浆成份分离中空纤维膜，日本在1986年申请专利(JP61,200,806)，其芯液和外凝固液均为甲醇溶液，有较大毒性；作为血透和血滤的PES中空纤维膜，Sumitomo Bakelite公司有专利(JP61,293,502，JP62,221402)，其所用添加剂是低分子量的丙酸，NaBr，LiCl，对改善膜吸附蛋白性能不利。1993年，日本Nikkiso公司(G.Setin等，Artifi：Organs，17(5)：339-345，1993)用聚酯合金(含聚醚砜)制作成血液透析器的临床研究报道。国内宁波亚泰生产血液净化器，其所用中空纤维膜聚丙烯、聚丙烯腈和醋酸纤维素。由于纺制适合于血液净化用的PES中空纤维膜较困难，制作分离器的技术复杂，故至今国内外尚无PES中空纤维膜血液净化器产品。
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供一种聚醚砜中空纤维膜及其制造方法和用途，其特点是将聚醚砜溶于N—甲基—吡咯烷酮等溶剂中，加入适量的添加剂制成纺丝原液，采用两个同心圆的中空纤维喷丝头进行干—湿法纺丝，获得的中空纤维膜，以聚碳酸酯作壳体，聚氨酯胶灌封，制成血液净化器。具有分离效率高，生物相容性好，物化性能稳定，有耐多种方法消毒的能力。
本发明的目的采用以下技术方案实现：
本发明提供的聚醚砜中空纤维膜的配方组分(按重量计)为：聚醚砜(分子量为35000～50000)、 10～35份溶·剂(N-甲基-吡咯烷酮，二甲基乙酰胺，二甲基甲酰胺
二甲基亚砜，至少一种溶剂) 50～90份添加剂(聚乙二醇，聚乙烯吡咯烷酮，丙二醇) 0～40份
本发明提供的聚醚砜(PES)中空纤维膜的制造方法：
1.纺丝原液的制备
按上述聚醚砜中空纤维膜的配方称量，将各种组分放入容器内，在搅拌下于75～95℃温度范围内溶解2～4小时，经过滤脱泡，放置“熟化”制得纺丝原液。
2.干—湿法纺丝
采用两个同心圆的中空纤维喷丝头，将纺丝原液压滤，并用计量泵经喷丝头挤出，纺丝液挤出速度为3～15ml/min；初生纤维在空气中经5～50cm距离后于温度为20～50℃水浴中凝固成型；再经塑化浴牵伸卷绕，速度为5～50m/min，则得PES中空纤维膜。
3.纤维后处理
纺制的中空纤维在50～90℃温度下水煮20～60分钟以除去残留的溶剂和添加剂。
聚醚砜中空纤维膜的用途
1.血液净化器的组装将纤维等长截切，并按一定数量排列捆扎成束，放入封装模具内。临时配制聚氨酯灌封胶，采用双端离心灌封成型，切除多余胶料，拧上端盖，装好封塞，γ射线消毒，包装成品。
2.聚醚砜中空纤维膜血液净化器的膜面积0.2～1.2m2，纤维内径200～800μm，纯水超滤系数5～3000ml/m2.h.mmHg，膜孔径0.005～0.4μm，白蛋白截留率：0～100％，最大耐受压力760mmHg，适合于血浆分离、血液滤过和血液透析。
本发明具有如下优点：
1.聚醚砜中空纤维膜血液净化器采用的膜材料物化稳定性好，无毒且耐多种方法消毒，生物相容性优异，尤其是该材料对补体和免疫系统的影响很小。同时膜的通透性好，膜结构为非对称型，类似于肾小球的结构。
2.本发明利用国产聚醚砜经纯化得到医用级材料，纺制中空纤维，制作血液净化器，其分离功能达到甚至超过现有血液净化器，但成本远低于现有组装进口血液净化器。
3.本发明采用自己的技术路线，制作聚醚砜中空纤维膜血液净化器，填补了国内空白。
实施例：
1.按上述配方将18克聚醚砜，2克聚乙二醇，80克N—甲基吡咯烷酮在90℃下搅拌混匀，经压滤、脱泡成纺丝原液。用有两个同心圆的中空纤维喷丝头，在30℃水浴中凝固成型，纺丝液挤出速度8ml/min，卷绕速度20ml/min，空气段距离20cm。纺制的中空纤维经水煮除去残留的溶剂，等长截切，排列捆扎成束，临时配制聚氨酯灌封胶，经双端离心灌封。所得纤维内径300μm，纯水透过率80ml/m2.h.mmHg，适合于血滤。
2.将18克聚醚砜，2克聚乙二醇，80克二甲基乙酰胺加入容器内，在90℃下搅拌混匀，经压滤脱泡成纺丝原液。用有两个同心圆的中空纤维喷丝头，在30℃水浴中凝固成型，纺丝液挤出速度8ml/min，卷绕速度20m/min，空气段距离20cm。纺制的中空纤维经水煮等处理，再组装成分离器，所得滤器的性能同
实施例1。3.将23克聚醚砜，2克聚乙烯吡咯烷酮，75克二甲基甲酰胺，加入容器内在90℃下搅拌混匀，经压滤脱泡成纺丝原液，用有两个同心圆的中空纤维喷丝头，在30℃水浴中凝固成型，纺丝液挤出速度6ml/min，卷绕速度30m/min，空气段距离30cm。纺制的中空纤维经处理，制成分离器，纤维内径200μm，纯水透过率5ml/m2.h.mmHg，适合于血液透析。
Claims (6)
1.一种聚醚砜中空纤维膜，其特征在于该聚醚砜中空纤维膜的配方按重量计为：
聚醚砜 分子量为35000～50000 10～35份
溶剂 50～90份
添加剂 0～40份
2.按照权利要求1所述聚醚砜中空纤维膜，其特征在于该中空纤维膜的溶液溶剂为N-甲基吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺和二甲基亚砜至少一种。
3.按照权利要求1或2所述聚醚砜中空纤维膜，其特征在于该中空纤维膜的添加剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮和丙二醇至少一种。
4.按照权利要求1所述聚醚砜中空纤维膜的制造方法，其特征在于：
(1)原液的制备
按上述聚醚砜中空纤维膜的配方称量，将各种组分放入容器内，在搅拌下于75～95℃温度范围内溶解2～4小时，经过滤脱泡，放置“熟化”制得纺丝原液；
(2)干-湿法纺丝
采用两个同心圆的中空纤维喷丝头，将纺丝原液经过滤、用计量泵经喷丝头挤出，纺丝液挤出速度3～15ml/min，初生纤维在空气中经5～50cm距离后于温度为20～50℃水浴中凝固成型，卷绕速度为5～50m/min，获得PES中空纤维膜；
(3)纤维后处理
纺制的中空纤维在50～90℃温度下水煮20～60分钟，以除去残留的溶剂和添加剂。
5.按照权利1所述聚醚砜中空纤维膜的用途，其特征在于该聚醚砜中空纤维膜用于血浆分离、血液滤过或血液透析方面的血液净化器。
6.按照权利要求5所述聚醚砜中空纤维膜的用途，其特征在于中空纤维膜血液净化器的膜面积0.2～1.2m2，纤维内径200～800μm，纯水超滤系数5～3000ml/m2·h·mmHg，膜孔径0.005～0.4μm，白蛋白截留率：0～100％，最大耐受压力760mmHg。
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