CN111481993A - 过滤材料及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种过滤材料及其制造方法，过滤材料的制造方法包括利用超临界流体加工技术使过滤材料亲水化，以滤除血液中的白血球。

Description

过滤材料及其制造方法
技术领域
本发明是有关于一种过滤材料及其制造方法，且特别是有关于一种利用超临界流体加工技术制成的过滤材料及其制造方法。
背景技术
在传统医学中，针对输血的医疗处置，主要是将全血或血液成分输给患者。随着时间的推移以及研究与临床数据的积累，输血的医疗处置获得了显著的改良。在目前的输血医疗处置中，很少输送全血；相反地，则是对需要红血球的患者输予浓缩红血球，对需要血小板的患者输予血小板浓缩液。通过离心方式，将这些血球成份自全血中分离。除了以上所列出的成分之外，全血还含有白血球，可提供针对细菌和病毒感染的保护机制。
近年来，在输血医疗领域中，通常会预先去除血液制品中的白血球，以进行无白血球的输血处置。原因在于，当含有白血球的血液制品用于输血时，可能会导致不良副作用，例如头痛、恶心、寒颤及厌氧放热反应等副作用，以及同种异体抗原致敏、输血后移植物抗宿主病(GVHD)及病毒感染等严重副作用。从血液制品中除去白血球的方法大致分为离心分离方法以及过滤方法。离心分离方法利用血液成分比重的差异，过滤方法则是使用纤维材料或具有连续孔的多孔材料作为过滤材料。基于更高的白血球滤除能力、简单的程序及更低的成本等因素，使用过滤材料的过滤方法是较受到偏好的方法。
更详细而言，用于白血球滤除的过滤材料主要是将过滤材料亲水化，使血液能够通过膜材，并透过过滤材料与白血球间的选择(亲和)性以达到滤除效果。在现有技术中，大多以接枝方式或涂布方式将过滤材料熔喷基材亲水化。然而，无论是接枝方式或涂布方式，皆须使用大量溶剂(例如：乙醇)，以溶解亲水性单体或亲水性高分子，如此一来，将产生大量废水处理费用。此外，以现有涂布方式将过滤材料亲水化后，可能造成过滤材料的纤维特性改变(例如：纤维变粗、过滤材料孔径变小)，导致操作时间受到影响。
基于上述，发展出一种能够解决溶剂回收及废水处理问题的过滤材料及其制造方法，用以滤除血液中的白血球，为目前所需研究的重要课题。
发明内容
本发明提供一种用以滤除血液中白血球的过滤材料及其制造方法，利用超临界流体加工技术将过滤材料亲水化，因此，能够有效地解决溶剂回收及废水处理问题。
本发明的过滤材料的制造方法包括利用超临界流体加工技术使过滤材料亲水化，以滤除血液中的白血球。
在本发明的一实施例中，过滤材料包括聚酯类化合物基材。
在本发明的一实施例中，利用超临界流体加工技术使过滤材料亲水化的制程包括以下步骤。将过滤材料放置于钢瓶中并加入亲水药剂。之后，将二氧化碳气体灌入钢瓶中，并将钢瓶进行加热反应。反应结束后，降低钢瓶的温度与压力，并取出过滤材料。
在本发明的一实施例中，以过滤材料的总重量计，亲水药剂的添加量为0.1wt％至10wt％。
在本发明的一实施例中，过滤材料的重量除以钢瓶的体积所得的浴比为0.01至1。
在本发明的一实施例中，加热反应时钢瓶的压力为70bar至500bar。
在本发明的一实施例中，加热反应的温度为60℃至150℃。
在本发明的一实施例中，加热反应的时间为30分钟至5小时。
本发明的过滤材料由如上述制造方法所制成，可用以滤除血液中的白血球。
基于上述，本发明提供一种用以滤除血液中白血球的过滤材料及其制造方法，将超临界二氧化碳作为溶剂，利用超临界流体加工技术使过滤材料亲水化，因此，能够有效地解决溶剂回收及废水处理问题。此外，溶质可经由超临界二氧化碳汽化后立即达到固汽分离的效果，不仅可回收未反应溶质，更可全数回收二氧化碳再利用。另一方面，超临界流体加工技术不会造成纤维特性改变，进而提高白血球过滤效果及缩短现有膜材过滤所需时间。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并作详细说明如下。
图式简单说明
无
具体实施方式
在本文中，由“一数值至另一数值”表示的范围，是一种避免在说明书中一一列举该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此，某一特定数值范围的记载，涵盖该数值范围内的任意数值以及由该数值范围内的任意数值界定出的较小数值范围，如同在说明书中写出该任意数值和该较小数值范围一样。
本发明提供一种过滤材料的制造方法，包括利用超临界流体加工技术将过滤材料亲水化，使血液能够通过膜材，并透过过滤材料与白血球间的选择(亲和)性，以滤除血液中的白血球。以下，将针对本发明的过滤材料的制造方法进行详细说明。
本发明利用超临界流体加工技术使过滤材料亲水化的制程包括以下步骤。将过滤材料放置于钢瓶中并加入亲水药剂。之后，将二氧化碳气体经由卸压阀灌入钢瓶中，再将钢瓶放置于甘油槽中进行加热反应。反应结束后，从甘油槽中取出钢瓶，打开卸压阀卸压，降低钢瓶的温度与压力，并取出过滤材料。
在本实施例中，亲水药剂可以是与过滤材料同时加入，也可以在加热反应过程或二氧化碳气体灌入过程中逐渐加入。此外，加热反应可以是与二氧化碳气体灌入过程同时升温，或分开进行。至于降低钢瓶的温度与压力的部分，可以同时降低钢瓶的温度与压力，也可以分开进行。
在本实施例中，过滤材料可包括聚酯类化合物基材，聚酯类化合物基材例如可包括聚对苯二甲酸丁二酯，亲水药剂例如可包括聚醚酯，但本发明并不以此为限，也可包含其他习知的聚酯类化合物基材或亲水药剂。以过滤材料的总重量计，亲水药剂的添加量例如是0.1wt％至10wt％。过滤材料的重量除以钢瓶的体积所得的浴比例如是0.01至1。加热反应时钢瓶的压力例如是70bar至500bar，二氧化碳的加入量则可依压力控制。加热反应的温度例如是60℃至150℃，时间例如是30分钟至5小时。
本发明的过滤材料由如上述制造方法所制成，由于本发明主要是透过超临界二氧化碳作为溶剂，利用超临界流体加工技术使过滤材料亲水化，取代现有技术中的接枝方式或涂布方式，因此，能够有效地解决溶剂回收及废水处理问题。此外，超临界流体加工技术不会造成纤维特性改变，进而提高白血球过滤效果及缩短现有膜材过滤所需时间。
以下，藉由实验例来详细说明上述实施例的过滤材料及其制造方法。然而，下述实验例并非用以限制本发明。
实验例
为了证明本发明所提出的制造方法制成的过滤材料具有良好的白血球滤除性能，以下特别作此实验例。
须说明的是，由于过滤材料的制造方法已于上文中详细地描述，因此，下文中有关过滤材料的制备，为求方便说明故省略制备细节的叙述。
过滤材料的制备
实例1、实例2、实例3
实例1、实例2及实例3的超临界流体加工条件基本上相同，不同之处在于滤除的血液样本以及流体流速相关条件。实例1、实例2及实例3的超临界流体加工条件如下，基材量(浴比＝基材重/钢瓶体积)为0.27，药剂添加量为1％/对膜材重，钢瓶压力为285bar，反应温度为120℃，反应时间为1.5小时。
比较例1、比较例2、比较例3、比较例4
比较例1及比较例2均为使用习知涂布方式制成的过滤材料。比较例3的超临界流体加工条件除了药剂添加量为0.05％/对膜材重，其余加工条件与实例1、实例2及实例3相同。比较例4的超临界流体加工条件除了反应温度为50℃，其余加工条件与实例1、实例2及实例3相同。
将实例1、实例2及实例3以及比较例1、比较例2、比较例3及比较例4进行血液中的白血球滤除，所得到的实验结果如下方表1所示。由以下表1可得知，本发明的过滤材料能够有效地滤除血液中的白血球。
表1
Figure BDA0002119732890000061
综上所述，本发明提供一种用以滤除血液中白血球的过滤材料及其制造方法，将超临界二氧化碳作为溶剂，利用超临界流体加工技术使过滤材料亲水化，取代现有的接枝方式或涂布方式。由于本发明的制造方法不需要使用大量溶剂(例如：乙醇)溶解亲水性单体或亲水性高分子，因此，能够有效地解决溶剂回收及废水处理问题。此外，溶质可经由超临界二氧化碳汽化后立即达到固汽分离的效果，不仅可回收未反应溶质，更可全数回收二氧化碳再利用。另一方面，超临界流体加工技术不会造成纤维特性改变(例如：纤维变粗、过滤材料孔径变小)，进而提高白血球过滤效果及缩短现有膜材过滤所需时间。
虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (9)

1.一种过滤材料的制造方法，其特征在于，包括利用超临界流体加工技术使所述过滤材料亲水化，以滤除血液中的白血球。
2.根据权利要求1所述的过滤材料的制造方法，其特征在于，所述过滤材料包括聚酯类化合物基材。
3.根据权利要求1所述的过滤材料的制造方法，其特征在于，利用超临界流体加工技术使所述过滤材料亲水化的制程包括：
将所述过滤材料放置于钢瓶中并加入亲水药剂；
将二氧化碳气体灌入所述钢瓶中，并将所述钢瓶进行加热反应；以及
反应结束后，降低所述钢瓶的温度与压力，并取出所述过滤材料。
4.根据权利要求3所述的过滤材料的制造方法，其特征在于，以所述过滤材料的总重量计，所述亲水药剂的添加量为0.1wt％至10wt％。
5.根据权利要求3所述的过滤材料的制造方法，其特征在于，所述过滤材料的重量除以所述钢瓶的体积所得的浴比为0.01至1。
6.根据权利要求3所述的过滤材料的制造方法，其特征在于，加热反应时所述钢瓶的压力为70bar至500bar。
7.根据权利要求3所述的过滤材料的制造方法，其特征在于，加热反应的温度为60℃至150℃。
8.根据权利要求3所述的过滤材料的制造方法，其特征在于，加热反应的时间为30分钟至5小时。
9.一种过滤材料，其特征在于，由权利要求1至8中任一项所述的过滤材料的制造方法所制成。
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