CN115869774A - 过滤器的试验方法和制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供过滤器的试验方法和制造方法，无论过滤膜的开孔形状如何均能以简便的方法精度良好地评价过滤膜的过滤性能。一种过滤器的试验方法，该过滤器具备容器、配置在容器内的过滤膜、与过滤膜的初级侧连通的输入口以及与过滤膜的次级侧连通的输出口，该试验方法包含湿润化工序，在该工序中使过滤膜成为湿润状态；空气注入工序，在经过湿润化工序之后关闭输出口，从输入口注入空气从而使过滤膜的初级侧的压力上升；以及体积测量工序，在经过空气注入工序之后打开输出口，在建立了过滤膜的初级侧与次级侧之间的压力差成为大致恒定的平衡状态之后测量从初级侧的压力达到规定值的时刻起从输出口泄漏的空气的体积。

Description

过滤器的试验方法和制造方法

技术领域

本发明涉及过滤器的试验方法和制造方法。

背景技术

以往，在实施血液透析疗法、血浆交换疗法等血液净化方法时，使用过滤膜。对于该过滤膜，重要的是准确地测量最大孔径，以防止细菌、癌细胞等成分通过。

作为以往的最大孔径测量方法，提出了泡点(日文：バブルポイント)(BP)法、SEM法、细菌培养液过滤法等，但是，在利用SEM法时，能够观察的区域极窄，在利用细菌培养液过滤法时，培养过于花费时间，显然均不适于性能评价。

BP法是将过滤膜的孔假定为正圆来测量最大孔径的方法，在该BP法中，在过滤膜的次级侧和孔内填充液体(水、酒精等)，从过滤膜的初级侧施加基于气体的压力，测量初级侧的气体透过过滤膜向次级侧转移时的压力，由此算出最大孔径。目前，提出了使用该BP法来计算血液处理用微多孔膜、腹水过滤用中空纤维膜的最大孔径的技术(例如，参照专利文献1和专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9－51946号公报

专利文献2：日本特开2019－180568号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，由于BP法是将过滤膜的孔假定为正圆来测量最大孔径的方法，因此在测量具有非正圆形状的孔(例如椭圆孔)的过滤膜的最大孔径的情况下，有时在测量结果与实际的过滤性能之间产生偏差。本发明的发明人进行了研究，结果明确了产生偏差的原因在于，拉伸开孔膜的孔为椭圆形状，对腹水中的细菌等的过滤性能产生影响的是椭圆孔的长轴，另一方面，使用BP法测量出的最大孔径基于椭圆孔的短轴。

本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于，无论过滤膜的开孔形状如何，均能够以简便的方法精度良好地评价过滤膜的过滤性能。

用于解决问题的方案

为了实现上述目的，本发明的试验方法是一种过滤器(例如腹水过滤器)的试验方法，该过滤器具备容器、配置在容器内的过滤膜、与过滤膜的初级侧连通的输入口以及与过滤膜的次级侧连通的输出口，该过滤器的试验方法包含：湿润化工序，在该湿润化工序中，使过滤膜成为湿润状态；空气注入工序，在经过湿润化工序之后关闭输出口，从输入口注入空气，从而使过滤膜的初级侧的压力上升；以及体积测量工序，在经过空气注入工序之后打开输出口，在建立了过滤膜的初级侧与次级侧之间的压力差成为大致恒定的平衡状态之后，测量从初级侧的压力达到规定值(例如98.0kPa)的时刻起从输出口泄漏的空气的体积。

根据该方法，能够在通过使过滤膜成为湿润状态而暂时用液体堵塞过滤膜的开孔之后，将与过滤膜的次级侧连通的输出口关闭而从与过滤膜的初级侧连通的输入口注入空气，由此使过滤膜的初级侧的压力上升，之后，在打开输出口并建立了平衡状态(过滤膜的初级侧的气体与次级侧的气体之间的压力差成为大致恒定的状态)之后，测量从初级侧的压力达到规定值(例如98.0kPa)的时刻起从输出口泄漏的空气的体积。因而，无论过滤膜的开孔形状如何(例如，即使在开孔为具有长轴和短轴的椭圆孔的情况下)，都能够基于测量出的泄漏体积来适当地算出过滤膜的开孔的最大孔径，因此能够精度良好地评价过滤膜的过滤性能。另外，在以往采用的BP法中，需要对过滤膜施加高压，构成过滤膜的中空纤维有可能断裂，与此相对，在本方法中，不需要施加这样的高压，因此能够不对过滤膜施加过量的负荷地容易地进行试验。并且，在BP法中需要使用微型模块(缩小了尺寸的模块)进行试验，与此相对，本方法能够使用全模块(日文：フルモジュール)(实际使用的尺寸的模块)进行试验，因此具有能够确保实际的产品规格条件下的最大孔径这样的优点。

在本发明的过滤膜的试验方法中，湿润化工序能够包含：注液工序，在该注液工序中，通过从输入口向过滤膜的初级侧注入液体，从而向配置在容器内的过滤膜的初级侧和次级侧填充液体；以及排液工序，在经过注液工序之后打开输出口，从而排除所填充的液体的一部分(例如约2/3)。

根据该方法，通过向过滤膜的初级侧和次级侧填充液体，能够使过滤膜充分地成为湿润状态。另外，若将所填充的液体全部排除，则过滤膜会干燥而难以继续试验，但在该方法中，通过使所填充的液体部分地残留于容器内，能够抑制过滤膜的干燥。

在本发明的过滤膜的试验方法中，能够在空气注入工序与体积测量工序之间，包含将输出口打开规定时间而使加压释放的加压释放工序。

根据该方法，在经过空气注入工序而向体积测量工序转移之前，能够将输出口打开规定时间使加压释放。因而，即使在因从输入口注入空气而使过滤膜的初级侧的压力过度上升的情况下，也能够使该压力迅速地降低而接近于平衡状态，能够迅速地实施泄漏体积的测量。

另外，本发明的制造方法是一种过滤器的制造方法，该过滤器具备容器、配置在容器内的过滤膜、与过滤膜的初级侧连通的输入口以及与过滤膜的次级侧连通的输出口，该过滤器的制造方法包含用于评价过滤膜的过滤性能的试验方法，该试验方法包含：湿润化工序，在该湿润化工序中，使过滤膜成为湿润状态；空气注入工序，在经过湿润化工序之后关闭输出口，从输入口注入空气，从而使过滤膜的初级侧的压力上升；以及体积测量工序，在经过空气注入工序之后打开输出口，在建立了过滤膜的初级侧与次级侧之间的压力差成为大致恒定的平衡状态之后，测量从初级侧的压力达到规定值的时刻起从输出口泄漏的空气的体积。

根据该方法，由于采用了无论过滤膜的开孔形状如何都能够基于测量出的泄漏体积来适当地算出过滤膜的开孔的最大孔径的试验方法，因此能够精度良好地评价制造出的过滤膜是否具有期望的过滤性能。在制造出的过滤膜不具有期望的过滤性能的情况下，能够进行适当的处理(例如制造工序的重新评估)以得到期望的过滤性能。

发明的效果

根据本发明，无论过滤膜的开孔形状如何，均能够以简便的方法精度良好地评价过滤膜的过滤性能。

附图说明

图1是用于说明本发明的实施方式的过滤器的试验方法的各工序的流程图。

图2是用于说明本发明的实施方式的过滤器的试验方法的湿润化工序的说明图。

图3是用于说明本发明的实施方式的过滤器的试验方法的空气注入工序的说明图。

图4是用于说明本发明的实施方式的过滤器的试验方法的加压释放工序的说明图。

图5是用于说明本发明的实施方式的过滤器的试验方法的体积测量工序的说明图。

附图标记说明

1、过滤器；10、容器；11、空气注入口(输入口)；13、滤液排出口(下方排出口、输出口)；14、滤液排出口(上方排出口、输出口)；20、过滤膜；S1、湿润化工序；S11、注液工序；S12、排液工序；S2、空气注入工序；S3、加压释放工序；S4、体积测量工序。

具体实施方式

以下，参照附图并说明本发明的实施方式。

首先，对利用本发明的实施方式的试验方法评价的过滤器1的结构进行说明。如图2等所示，本实施方式的过滤器1是具备容器10、配置在容器10内的过滤膜20、与过滤膜20的初级侧连通的输入口(空气注入口11)以及与过滤膜20的次级侧连通的输出口(滤液排出口13、14)的腹水过滤器。

容器10是由玻璃等构成的圆筒状的壳体。在容器10的内部配置有具有延伸开孔的大致圆筒型的过滤膜(拉伸开孔膜)20。在容器10的轴向一端部(朝向铅垂方向下方的端部)设有用于在后述的空气注入工序S2中向容器10内注入空气的空气注入口11。空气注入口11与过滤膜20的初级侧(内侧)连通，作为本发明中的输入口发挥功能。另一方面，在容器10的轴向另一端部(朝向铅垂方向上方的端部)设有用于在本实施方式中的空气注入工序S2中将容器10内的空气部分地排除的空气排出口12。空气排出口12也还与过滤膜20的初级侧(内侧)连通。

在容器10的侧壁设有用于将通过了过滤膜20的滤液排出的滤液排出口13、14。所述滤液排出口13、14与过滤膜20的次级侧(外侧)连通，作为本发明中的输出口发挥功能。在本实施方式中，在湿润化工序S2的排液工序S12中，将填充到容器10内的液体的一部分从配置于铅垂方向下方的滤液排出口(以下，称为“下方排出口”)13排除。另外，在本实施方式中，在加压释放工序S3中，使加压经由配置于铅垂方向上方的滤液排出口(以下，称为“上方排出口”)14释放，并且在体积测量工序S4中，测量从上方排出口14泄漏的空气的体积。

接下来，使用图1～图5，对本发明的实施方式的试验方法进行说明。在本试验方法中，为了评价过滤器1的过滤性能，计算设于过滤器1的过滤膜(拉伸开孔膜)20的最大孔径。

首先，使过滤器1的过滤膜20为湿润状态(湿润化工序S1)。本实施方式中的湿润化工序S1包括如图2的(A)所示那样向配置于容器10内的过滤膜20的初级侧和次级侧填充液体的注液工序S11、以及如图2的(B)、(C)所示那样将所填充的液体的一部分排除的排液工序S12。

注液工序S11中的液体的填充可以通过从空气注入口(输入口)11向过滤膜20的初级侧注入液体并使其向过滤膜20的次级侧浸透(即，使液体从过滤膜20的初级侧向次级侧移动)来进行，也可以通过从下方排出口13向过滤膜20的次级侧注入液体并使液体经由过滤膜20的初级侧向上方排出口14侧移动(即，使液体从过滤膜20的次级侧经由初级侧再次向次级侧移动)来进行。

在排液工序S12中，如图2的(B)所示，将填充的液体的约2/3从下方排出口13排除(此时，上方排出口14也预先打开)。若将液体全部排除，则过滤膜20有可能干燥而难以继续试验(若过滤膜20不是湿润的状态，则无法形成空气阻滞(日文：エアーブロック)，无法进行准确的评价)。另一方面，若液体过多残留在容器10内，则在后述的空气注入工序S2中使过滤膜20的初级侧的压力上升时，液体会从上方排出口14排出而无法进行准确的评价。在排液工序S12中，在排出了填充的液体的约2/3的时刻，如图2的(C)所示，将两个滤液排出口(输出口)13、14关闭。

在经过湿润化工序S1之后，从空气注入口(输入口)11注入空气，由此使过滤膜20的初级侧的压力上升(空气注入工序S2)。在本实施方式中的空气注入工序S2中，首先，如图3的(A)所示，在保持空气排出口12和滤液排出口(输出口)13、14关闭的状态下，从空气注入口11注入98.0kPa～100kPa左右的空气。由此，容器10内的空气层被压缩而其体积变为约1/2，因此填充于容器10内的液体的液面上升至容器10的高度的约2/3的位置。接着，如图3的(B)所示，暂时打开空气排出口12。由此，空气层的压缩状态被释放，因此液面降低至容器10的高度的约1/2的位置。接着，如图3的(C)所示，若关闭空气排出口12，则容器10内的空气层再次被压缩，因此液面再次上升至容器10的高度的约2/3的位置。

在经过空气注入工序S2之后，在将空气注入口(输入口)11关闭的状态下，如图4的(A)所示，将上方排出口14打开规定时间(例如0.5秒左右)而使加压释放(加压释放工序：S3)。本实施方式中的加压释放工序S3是为了通过去除过多地施加于过滤膜20的压力而使后述的体积测量工序S4中的过滤膜20的形态最佳化而实施的工序。在通过加压释放工序S3实现了加压的释放后，如图4的(B)所示，再次关闭上方排出口14。

在经过加压释放工序S3后，如图5所示，打开上方排出口(输出口)14，在建立了过滤膜20的初级侧与次级侧之间的压力差成为大致恒定的平衡状态(例如初级侧的压力成为98.4kPa的状态)后，测量从初级侧的压力达到规定值(例如98.0kPa)的时刻起从上方排出口14泄漏的空气的体积(体积测量工序：S4)。在本实施方式的体积测量工序S4中，测量从初级侧的压力达到规定值的时刻起到经过规定时间(例如10秒)为止从上方排出口14泄漏的空气的体积。规定值和规定时间能够根据作为评价对象的过滤器1的规格、尺寸而适当设定。

之后，基于在体积测量工序S4中测量出的空气的体积来计算过滤膜20的最大孔径，基于计算出的最大孔径来评价过滤器1的过滤性能(评价工序：S5)。此外，评价工序S5中的过滤性能的评价方法不限于此，例如若在体积测量工序S4中测量出的空气的体积为规定量(例如0.5mL)以下，则也能够评价为满足期望的过滤性能。

在以上说明的实施方式的试验方法中，能够在通过使过滤膜20成为湿润状态从而暂时用液体堵塞过滤膜20的开孔之后，将与过滤膜20的次级侧连通的输出口(滤液排出口13、14)关闭而从与过滤膜20的初级侧连通的输入口(空气注入口11)注入空气，由此使过滤膜20的初级侧的压力上升，之后，在打开输出口(上方排出口14)并建立了平衡状态(过滤膜20的初级侧的气体与次级侧的气体之间的压力差成为大致恒定的状态)之后，测量从初级侧的压力达到规定值(例如98.0kPa)的时刻起从输出口(上方排出口14)泄漏的空气的体积。因而，无论过滤膜20的开孔形状如何(例如，即使在开孔为具有长轴和短轴的椭圆孔的情况下)，都能够基于测量出的泄漏体积来适当地算出过滤膜20的开孔的最大孔径，因此能够精度良好地评价过滤膜20的过滤性能。另外，在以往采用的BP法中，需要对过滤膜20施加高压，构成过滤膜20的中空纤维有可能断裂，与此相对，在本方法中，不需要施加那样的高压，因此能够不对过滤膜20施加过量的负荷地容易地进行试验。并且，在BP法中需要使用微型模块(缩小了尺寸的模块)进行试验，与此相对，本方法能够使用全模块(日文：フルモジュール)(实际使用的尺寸的模块)进行试验，因此具有能够确保实际的产品规格条件下的最大孔径这样的优点。

另外，在以上说明的实施方式的试验方法中，湿润化工序S1包含注液工序S11和排液工序S12，在注液工序S11中，通过从输入口(空气注入口11)向过滤膜20的初级侧注入液体，从而向配置在容器10内的过滤膜20的初级侧和次级侧填充液体，在排液工序S12中，通过在经过注液工序S11之后打开输出口(滤液排出口13、14)，从而排除所填充的液体的一部分(例如约2/3)。因此，通过向过滤膜20的初级侧和次级侧填充液体，能够使过滤膜20充分地成为湿润状态。另外，若将所填充的液体全部排除，则过滤膜20会干燥而难以继续试验，但在本方法中，通过使所填充的液体部分地残留于容器内，能够抑制过滤膜20的干燥。

另外，在以上说明的实施方式的试验方法中，在经过空气注入工序S2向体积测量工序S4转移之前实施加压释放工序S3，由此能够将输出口(上方排出口14)打开规定时间使加压释放。因而，即使在因从输入口(空气注入口11)注入空气而使过滤膜20的初级侧的压力过度上升的情况下，也能够使该压力迅速地降低而接近于平衡状态，能够迅速地实施泄漏体积的测量。

另外，在以上的实施方式中，对用于评价过滤器1的过滤膜20的过滤性能的试验方法进行了说明，但在制造具有过滤膜20的过滤器1时，也能够引入该试验方法。即，一种过滤器1的制造方法，该过滤器1具备容器10、配置在容器10内的过滤膜20、与过滤膜20的初级侧连通的输入口(空气注入口11)以及与过滤膜20的次级侧连通的输出口(滤液排出口13、14)，该过滤器1的制造方法能够包含用于评价过滤膜20的过滤性能的试验方法，该试验方法能够包含：湿润化工序S1，在该湿润化工序S1中，使过滤膜20为湿润状态；空气注入工序S2，在经过湿润化工序S1之后关闭输出口(滤液排出口13、14)，从输入口(空气注入口11)注入空气，从而使过滤膜20的初级侧的压力上升；以及体积测量工序S4，在经过空气注入工序S2之后打开输出口(上方排出口14)，在建立了过滤膜20的初级侧与次级侧之间的压力差成为大致恒定的平衡状态之后，测量从初级侧的压力达到规定值(例如98.0kPa)的时刻起从输出口(上方排出口14)泄漏的空气的体积。

当采用这样的制造方法时，由于采用了无论过滤膜20的开孔形状如何都能够基于测量出的泄漏体积来适当地算出过滤膜20的开孔的最大孔径的试验方法，因此能够精度良好地评价制造出的过滤膜20是否具有期望的过滤性能。在制造出的过滤膜20不具有期望的过滤性能的情况下，能够进行适当的处理(例如制造工序的重新评估)以得到期望的过滤性能。

本发明并不限定于以上的实施方式，本领域技术人员对该实施方式适当施加设计变更而得到的方式只要具备本发明的特征，则也包含在本发明的范围内。即，上述实施方式所具备的各要素和其配置、材料、条件、形状、尺寸等并不限定于例示的内容，而是能够适当变更。另外，所述实施方式所具备的各要素能够在技术上可行的范围内进行组合，将它们组合而成的方式只要包含本发明的特征，则也包含在本发明的范围内。

Claims (7)

1.一种过滤器的试验方法，该过滤器具备容器、配置在所述容器内的过滤膜、与所述过滤膜的初级侧连通的输入口以及与所述过滤膜的次级侧连通的输出口，其中，

该过滤器的试验方法包含：

湿润化工序，在该湿润化工序中，使所述过滤膜成为湿润状态；

空气注入工序，在经过所述湿润化工序之后关闭所述输出口，从所述输入口注入空气，从而使所述过滤膜的所述初级侧的压力上升；以及

体积测量工序，在经过所述空气注入工序之后打开所述输出口，在建立了所述过滤膜的所述初级侧与所述次级侧之间的压力差成为大致恒定的平衡状态之后，测量从所述初级侧的压力达到规定值的时刻起从所述输出口泄漏的空气的体积。

2.根据权利要求1所述的过滤器的试验方法，其中，

所述规定值为98.0kPa。

3.根据权利要求1或2所述的过滤器的试验方法，其中，

所述湿润化工序包含：

注液工序，在该注液工序中，通过从所述输入口向所述过滤膜的所述初级侧注入液体，从而向配置在所述容器内的所述过滤膜的所述初级侧和所述次级侧填充所述液体；以及

排液工序，在经过所述注液工序之后打开所述输出口，从而排除所填充的所述液体的一部分。

4.根据权利要求3所述的过滤器的试验方法，其中，

在所述排液工序中，排除所填充的所述液体的约2/3。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的过滤器的试验方法，其中，

在所述空气注入工序与所述体积测量工序之间，包含将所述输出口打开规定时间而使加压释放的加压释放工序。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的过滤器的试验方法，其中，

所述过滤器是腹水过滤器。

7.一种过滤器的制造方法，该过滤器具备容器、配置在所述容器内的过滤膜、与所述过滤膜的初级侧连通的输入口以及与所述过滤膜的次级侧连通的输出口，其中，

该过滤器的制造方法包含用于评价所述过滤膜的过滤性能的试验方法，

所述试验方法包含：

湿润化工序，在该湿润化工序中，使所述过滤膜成为湿润状态；

空气注入工序，在经过所述湿润化工序之后关闭所述输出口，从所述输入口注入空气，从而使所述过滤膜的所述初级侧的压力上升；以及

体积测量工序，在经过所述空气注入工序之后打开所述输出口，在建立了所述过滤膜的所述初级侧与所述次级侧之间的压力差成为大致恒定的平衡状态之后，测量从所述初级侧的压力达到规定值的时刻起从所述输出口泄漏的空气的体积。

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