CN107899433A - 用于血液透析的聚醚砜/磺化聚醚砜中空纤维共混膜 - Google Patents

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常娜
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Abstract

本发明涉及一种用于血液透析的聚醚砜/磺化聚醚砜中空纤维共混膜。共混膜系由包括聚醚砜和磺化聚醚砜树脂固体物质、纺丝熔剂、亲水性大分子和致孔剂的纺丝原液经干‑湿纺丝工艺纺制得到，该共混膜不仅通量得到大幅度的提高，其亲水性和血液相容性也得到改善，可应用于血液透析领域。

Description

用于血液透析的聚醚砜/磺化聚醚砜中空纤维共混膜
技术领域
本发明涉及一种可用于血液透析的聚醚砜/磺化聚醚砜中空纤维共混膜，以及其制造方法。
背景技术
血液透析是根据Gibbs-Donman膜平衡原理将患者血液和透析液同时引入透析机内，当它们分别流经透析膜两侧时，通过透析膜的溶质和水作跨膜移动而进行物质交换的一种方法。上世纪60年代，第一支中空纤维血液透析膜用于临床。半个世纪以来，血液透析膜的研究也一直受到人们的关注。用于血液透析膜的膜材料除了具有良好的成膜特性及机械强度外，由于在透析过程中，透析膜与人体血液直接接触，因而要求透析膜的膜材料具有较好的血液相容性。然而，传统的膜材料在血液相容性方面并不能很好的满足临床的需要。
目前市场上的血液透析膜主要有纤维素类和聚砜类。纤维素膜的缺点是其压密性差，在高压长时间作用下，纤维素膜易发生蠕变而导致膜孔径变小，使通量不可逆的下降；而聚砜类中空纤维血液透析膜的缺点主要是血液相容性差，临床应用时需要加入肝素等抗凝剂。
发明内容
本发明的目的是提供了一种血液透析用中空纤维膜，即聚醚砜和磺化聚醚砜中空纤维共混膜，该膜提高了亲水性和血液相容性。
本发明涉及一种聚醚砜/磺化聚醚砜中空纤维共混膜，其特征在于：该膜是由包括15-35wt％的聚醚砜树脂、5-30wt％的磺化聚醚砜树脂、5-30wt％的致孔剂、40-60wt％的纺丝溶剂的纺丝原液经干-湿法纺丝工艺制得，其中聚醚砜和磺化聚醚砜两种树脂的共混在溶解时同时放入溶料罐中。所述的致孔剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、乙醇、或者他们的混合物；所述的纺丝溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或他们的混合物。该中空纤维共混膜的纤维内径为200-400μm，膜的壁厚为40-100μm。
本发明还涉及一种聚醚砜/磺化聚醚砜中空纤维共混膜的制造方法，其特征在于：纺丝原液包括15-35wt％的聚醚砜树脂、5-30wt％的磺化聚醚砜树脂、5-30wt％的致孔剂、40-60wt％的纺丝溶剂。纺丝原液经脱泡、纺丝、拉伸、水洗、保孔处理、干燥获得中空纤维膜。具体包括下列步骤：
(1)纺丝原液的制备
将聚醚砜和磺化聚醚砜在真空干燥箱中经80-110℃条件下，15-20小时后烘干，然后移入纺丝罐，在搅拌下加入纺丝溶剂，在35-70℃范围内溶解6-10小时，然后在纺丝罐中缓慢加入致孔剂，在40-90℃范围内溶解3-8小时，随后静止脱泡20-30小时。所述的聚醚砜、磺化聚醚砜、纺丝溶剂、和致孔剂的重量百分比分别为15-30％、5-30％、40-60％、5-30％。
(2)干-湿法纺丝制备中空纤维膜
纺丝罐与氮气瓶相连，通过调节氮气瓶的压力从而控制纺丝罐压力为0.05-0.2Mpa，在压差作用下纺丝原液经过滤网进入插入管式喷丝板，然后进入一定温度和湿度的空气中，经20-700mm的干程后，进入温度为30-70℃的第一凝固浴和温度为20-60℃的第二凝固浴，形成初生膜。
(3)保孔处理
将初生膜浸入含有20-60wt％的保孔剂水溶液，保孔处理12-24小时。
所述的保孔剂为丙三醇、乙二醇、正丁醇、异丁醇等多元醇。
本发明还涉及上述聚醚砜/磺化聚醚砜中空纤维共混膜用作血液透析膜的用途。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
1、本发明所提供的聚醚砜/磺化聚醚砜中空纤维共混膜解决了纤维素膜耐压性差的问题。
2、本发明的亲水性和血液相容性优于聚醚砜膜。
3、本发明在保证截留率的情况下超滤率高于聚醚砜膜。
具体实施方式
具体实施方式一：将聚醚砜20wt％和磺化聚醚砜10wt％在真空干燥箱中经85℃条件下，烘干15小时，然后移入纺丝罐，在搅拌下加入纺丝溶剂二甲基乙酰胺50wt％，在60℃范围内溶解8小时，然后在纺丝罐中缓慢加入20wt％聚乙二醇20000，在70℃范围内溶解6小时，随后静止脱泡25小时。通过调节氮气瓶的压力从而控制纺丝罐压力为0.1Mpa，在压差作用下纺丝原液经过滤网进入插入管式喷丝板，经250mm的干程后，进入温度为45℃的第一凝固浴和温度为30℃的第二凝固浴，形成初生膜。卷绕速度为15m/min，制得的中空纤维膜内径为0.28mm，纤维壁厚为0.05mm，中空纤维内圆圆整，表观无缺陷，其纯水透过速率为40L/m2·h·(0.1MPa)，人血白蛋白截留率为99.5％。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：纺丝溶剂采用N-甲基-2-吡咯烷酮。其它步骤和参数与具体实施方式一相同。制得的中空纤维膜内径为0.26mm，纤维壁厚为0.05mm，中空纤维内圆圆整，表观无缺陷，其纯水透过速率为45L/m2·h·(0.1MPa)，人血白蛋白截留率为99.8％。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是：致孔剂采用15wt％聚乙二醇20000和5wt％聚乙烯吡咯烷酮的混合物，纺丝溶剂采用N-甲基-2-吡咯烷酮。其它步骤和参数与具体实施方式一相同。制得的中空纤维膜内径为0.3mm，纤维壁厚为0.06mm，中空纤维内圆圆整，表观无缺陷，其纯水透过速率为35L/m2·h·(0.1MPa)，人血白蛋白截留率为99.2％。
具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一不同的是：聚醚砜和磺化聚醚砜的含量分别为25wt％和5wt％，其它步骤和参数与具体实施方式一相同。制得的中空纤维膜内径为0.26mm，纤维壁厚为0.05mm，中空纤维内圆圆整，表观无缺陷，其纯水透过速率为30L/m2·h·(0.1MPa)，人血白蛋白截留率为99.9％。

Claims (7)

1.一种聚醚砜/磺化聚醚砜中空纤维共混膜，其特征在于：由包括15-35wt％的聚醚砜树脂、5-30wt％的磺化聚醚砜树脂、5-30wt％的致孔剂、40-60wt％的纺丝溶剂的纺丝原液经干-湿法纺丝工艺制得，其中聚醚砜和磺化聚醚砜两种树脂的共混在溶解时同时放入溶料罐中；所述的致孔剂为聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、乙醇、或者它们的混合物；所述的纺丝溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮、二甲基乙酰胺、二甲基亚砜或它们的混合物。
2.根据权利要求1所述的聚醚砜/磺化聚醚砜中空纤维共混膜，其特征在于：所述的共混膜的纤维内径为200-400μm，膜的壁厚为40-100μm。
3.一种权利要求1所述的聚醚砜/磺化聚醚砜中空纤维共混膜的制造方法，其特征在于：纺丝原液包括15-35wt％的聚醚砜树脂、5-30wt％的磺化聚醚砜树脂、5-30wt％的致孔剂、40-60wt％的纺丝溶剂；纺丝原液经脱泡、纺丝、拉伸、水洗、保孔处理、干燥获得中空纤维膜。所述的致孔剂和纺丝溶剂如权利要求1所述。
4.根据权利要求3所述的聚醚砜/磺化聚醚砜中空纤维共混膜的制造方法，其特征在于该方法包括下列步骤：
(1)纺丝原液的制备
将聚醚砜和磺化聚醚砜在真空干燥箱中经80-110℃条件下，15-20小时后烘干，然后移入纺丝罐，在搅拌下加入纺丝溶剂，在35-70℃范围内溶解6-10小时，然后在纺丝罐中缓慢加入致孔剂，在40-90℃范围内溶解3-8小时，随后静止脱泡20-30小时。所述的聚醚砜、磺化聚醚砜、纺丝溶剂、和致孔剂的重量百分比分别为15-30％、5-30％、40-60％、5-30％；
(2)干-湿法纺丝制备中空纤维膜
纺丝罐与氮气瓶相连，通过调节氮气瓶的压力从而控制纺丝罐压力为0.05-0.2Mpa，在压差作用下纺丝原液经过滤网进入插入管式喷丝板，然后进入一定温度和湿度的空气中，经20-700mm的干程后，进入温度为30-70℃的第一凝固浴和温度为20-60℃的第二凝固浴，形成初生膜；
(3)保孔处理
将初生膜浸入含有20-60wt％的保孔剂水溶液，保孔处理12-24小时。
5.根据权利要求4所述的聚醚砜/磺化聚醚砜中空纤维共混膜的制造方法，其特征在于所述保孔处理所用的保孔剂为多元醇的水溶液。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述的多元醇为丙三醇、乙二醇、正丁醇、异丁醇等。
7.权利要求1所述的聚醚砜/磺化聚醚砜中空纤维共混膜用作血液透析膜。
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