ES2314994T3

ES2314994T3 - Membrana de poliolefina, integral y asimetrica, para el intercambio de gases.

Info

Publication number: ES2314994T3
Application number: ES98942566T
Authority: ES
Inventors: Marcus Oskar Muller; Erich Kessler; Ralf Rainer Hornscheidt; Frank Wiese; Armin Johannes Lang
Original assignee: Membrana GmbH
Current assignee: Membrana GmbH
Priority date: 1997-07-23
Filing date: 1998-07-16
Publication date: 2009-03-16
Anticipated expiration: 2018-07-16
Also published as: BR9811287A; JP4791632B2; EP0999889B1; DE59814290D1; WO1999004891A1; CN1265047A; JP2001510724A; KR100567153B1; CN1121896C; AU737347B2; AU9066398A; CA2297842C; CA2297842A1; US6409921B1; KR20010022125A; EP0999889A1; ATE408447T1

Abstract

Membrana integral, asimétrica e hidrófoba para el intercambio de gases, que está compuesta por al menos un polímero seleccionado del grupo de las poliolefinas y que presenta una primera y una segunda superficies, presentando la membrana, entre la primera y la segunda superficies, una capa de apoyo con una estructura a modo de esponja, microporosa de poros abiertos y, vecina a esta capa de apoyo, una superficie de separación junto a la primera y/o segunda superficies, con una estructura más densa, caracterizada porque la capa de separación presenta a lo sumo poros con un diámetro medio < 100 nm, porque la capa de apoyo está exenta de macrohuecos y los poros en la capa de apoyo son, por término medio, isótropos y porque la membrana presenta una porosidad en el intervalo de más de 50% en volumen a menos de 75% en volumen.

Description

Membrana de poliolefina, integral y asimétrica, para el intercambio de gases.

La invención se refiere a una membrana integral, asimétrica e hidrófoba para el intercambio de gases, en particular para la oxigenación de la sangre, que está compuesta principalmente por al menos un polímero seleccionado del grupo de las poliolefinas y que presenta una primera y una segunda superficies, presentando la membrana, entre la primera y la segunda superficies, una capa de apoyo con una estructura a modo de esponja, microporosa de poros abiertos y, vecina a esta capa de apoyo, una superficie de separación junto a la primera y/o segunda superficies, con una estructura más densa.

En una pluralidad de aplicaciones de los sectores de la química, bioquímica o de la medicina se plantea el problema de separar componentes gaseosos de líquidos o añadir a líquidos componentes de este tipo. Para procesos de intercambio de gases de este tipo se emplean, en medida creciente, membranas que sirven como membranas de separación entre el respectivo líquido, del cual se ha de separar un componente gaseoso o al cual se ha de añadir un componente gaseoso, y un fluido que recibe o entrega este componente gaseoso. En este caso, el fluido puede ser tanto un gas como un líquido que contiene o que puede recibir el componente gaseoso a intercambiar. Por medio de membranas de este tipo se puede poner a disposición una gran superficie de intercambio para el intercambio de gases y -cuando se requiera- se puede evitar un contacto directo entre el líquido y el fluido.

Una aplicación importante de los procesos de intercambios de gases basados en membranas en el sector médico son los oxigenadores, también llamados pulmones artificiales. En el caso de estos oxigenadores, los cuales se emplean, p. ej., en operaciones a corazón abierto, tiene lugar una oxigenación de la sangre y una eliminación de dióxido de carbono a partir de la sangre. Por norma general, en el caso de oxigenadores de este tipo se emplean haces a base de membranas de fibras huecas. En este caso, la sangre venosa fluye al espacio exterior en torno a las membranas de fibras huecas, mientras que a través del lumen de las membranas de fibras huecas es conducido aire, aire enriquecido con oxígeno o también oxígeno puro. A través de las membranas existe un contacto entre la sangre y el gas, con lo cual puede tener lugar un transporte de oxígeno a la sangre y, al mismo tiempo, un transporte de dióxido de carbono de la sangre al gas.

Con el fin de abastecer a la sangre de suficiente oxígeno y, al mismo tiempo, poder retirar de la sangre dióxido de carbono en medida suficiente, las membranas deben garantizar un elevado transporte de gas: debe transferirse una cantidad suficiente de oxígeno desde el lado del gas de la membrana al lado de la sangre y, viceversa, debe transferirse una cantidad suficiente de dióxido de carbono desde el lado de la sangre de la membrana al lado del gas, es decir las tasas de transferencia, expresadas como el volumen de un gas que es transportado por unidad de tiempo y superficie de membrana desde un lado de la membrana al otro. Una influencia decisiva sobre las tasas de transferencia la posee la porosidad de la membrana, ya que solamente en el caso de una porosidad suficientemente alta se pueden alcanzar tasas de transferencia suficientes.

Se encuentran en funcionamiento una serie de oxigenadores que contienen membranas de fibras huecas con una estructura microporosa de poros abiertos. Una posibilidad de producir membranas de este tipo para el intercambio de gases, es decir, p. ej., para la oxigenación, se describe en el documento DE-A-28 33 493. Con el procedimiento según este documento se pueden producir membranas a partir de polímeros termoplásticos fundidos líquidos con hasta un 90% en volumen de poros unidos entre sí. El procedimiento se basa en un proceso de separación de fases inducido térmicamente, con una separación de fases líquido - líquido. En este proceso se forma primeramente una mezcla fundida homogénea monofásica a base del polímero termoplástico y un componente compatible que forma con el polímero un sistema binario, que en el estado de agregación líquido presenta una zona de total miscibilidad y una zona con vacíos de mezcla, y esta mezcla fundida se extrude luego en un baño, que es esencialmente inerte con respecto al polímero y que posee una temperatura por debajo de la temperatura de segregación. Con ello, se introduce una separación de fases líquido - líquido y el polímero termoplástico se consolida a la estructura de la membrana.

En el documento DE-A-32 05 289 se da a conocer un procedimiento mejorado para la producción de membranas de este tipo que permite un ajuste deliberado del volumen de poros, tamaño de poros y pared de los poros. En este procedimiento, se disuelve 5-90% en peso de un polímero, mediante calentamiento por encima de la temperatura de disgregación crítica T_{c}, en 10-95% en peso de una mezcla de dos compuestos A y B, líquidos a la temperatura de disolución y miscibles, en donde la mezcla empleada de polímero, compuestos A y B en el estado físico líquido presenta un vacío de mezcla, el compuesto A es un disolvente para el polímero y el compuesto B incrementa la temperatura de separación de fases de una solución consistente en el polímero y el compuesto A. La solución se conforma, mediante enfriamiento se lleva a disgregación y consolidación y, a continuación, se extraen los compuestos A y B.

Las membranas dadas a conocer según los documentos DE-A-28 33 493 o DE-A-32 05 289 presentan una estructura microporosa de poros abiertos y también superficies microporosas de poros abiertos. Por una parte, esto tiene ciertamente como consecuencia que sustancias gaseosas, es decir, por ejemplo oxígeno o dióxido de carbono puedan atravesar la membrana de forma relativamente sin impedimentos y el transporte de un gas tiene lugar en forma de un flujo de Knudsen o difusión de Knudsen, unido con tasas de transferencia para gases relativamente altas. Sin embargo, por otra parte, en el caso de un empleo prolongado de estas membranas en la oxigenación de la sangre o, en general, en el caso de procesos de intercambios de gases con líquidos acuosos, también aun cuando en estos casos las membranas estén hechas de polímeros hidrófobos y, en particular, de poliolefinas, puede penetrar plasma sanguíneo o una parte del líquido en la membrana y, en caso extremo, salir en el lado del gas de la membrana. Esto tiene como consecuencia una caída drástica de las tasas de transferencia de gases. En el caso de aplicaciones en el sector médico de la oxigenación de la sangre esto se designa ruptura del plasma.

El tiempo de ruptura del plasma de membranas de este tipo, tales como se pueden producir conforme a los documentos DE-A-28 33 493 o DE-A-32 05 289, es suficiente ciertamente en la mayoría de los casos de oxigenación convencional de la sangre para oxigenar a un paciente en una operación normal a corazón abierto. Sin embargo, existe el deseo de membranas con un tiempo de ruptura del plasma mayor, con el fin de alcanzar seguridades mayores en el caso de operaciones de corazón que se prolongan en el tiempo y excluir una ruptura del plasma que haría necesario un intercambio inmediato del oxigenador. Un valor mínimo para el tiempo de ruptura del plasma, exigido a menudo a este respecto, se encuentra en 20 horas. Sin embargo, también es un objetivo oxigenar a partos prematuros o a pacientes en general con una función pulmonar temporalmente limitada hasta que se haya recuperado la función pulmonar, es decir poder llevar a cabo oxigenaciones a largo plazo. Premisa de ello se tiempos de ruptura del plasma correspondientemente largos.

A partir del documento EP-A-299 381 son conocidas membranas de fibras huecas para la oxigenación que presentan tiempos de ruptura del plasma de más de 20 horas, es decir, tampoco en el caso de un empleo prolongado muestran ruptura del plasma alguna. Esto se consigue en el caso de una membrana con estructura celular, por lo demás porosa, mediante una capa de bloqueo que presenta un espesor medio, calculado a partir del flujo de oxígeno y del flujo de nitrógeno, de no más de 2 \mum y que es esencialmente impermeable al etanol. La membrana está esencialmente exenta de poros abiertos, es decir de poros que están abiertos tanto hacia la cara exterior como hacia la cara interior de la membrana de fibras huecas. Las membranas conformes al documento EP-A-299 381 presentan una porosidad de cómo máximo un 50% en volumen, ya que en el caso de porosidades mayores los poros están unidos entre sí y tiene lugar una comunicación entre las caras de las membranas de fibras huecas, lo cual tiene como consecuencia una ruptura del plasma. En la capa de bloqueo, el transporte de los gases a intercambiar tiene lugar a través de una difusión en solución.

La producción de estas membranas tiene lugar a través de un procedimiento de estiramiento en masa fundida, es decir el polímero se extrude primeramente en masa fundida para formar una fibra hueca y, a continuación, se estira en caliente y en frío. Con ello, se obtienen porosidades sólo relativamente bajas, con lo que, en unión con el transporte mediante difusión en solución que se manifiesta en la capa de bloqueo, se pueden también mantener relativamente bajas las tasas de transferencia alcanzables para el oxígeno y el dióxido de carbono. Además de ello, las membranas de fibras huecas presentan, conforme al documento EP-A-299 381, en virtud del fuerte estiramiento ligado con la producción ciertamente una resistencia mecánica suficiente, pero solamente un escaso alargamiento a la rotura. En etapas de tratamiento textiles subsiguientes, por ejemplo para la producción de haces de esterillas de fibras huecas, que se han acreditado óptimamente para la fabricación de oxigenadores con un buen rendimiento de intercambio y tal como se describieron, por ejemplo en el documento EP-A-285 812, membranas de fibras huecas de este tipo sólo se pueden elaborar por lo tanto malamente.

Típicamente, en el procedimiento de estiramiento en masa fundida resultan membranas con poros en forma de ranuras con una acusada anisotropía, cuyo estiramiento principal es perpendicular a la dirección del estiramiento y cuyo segundo estiramiento principal es perpendicular a la superficie de la membrana, es decir en membranas de fibras huecas discurre entre la superficie exterior de la membrana y la superficie interior de la membrana, en donde los canales configurados por los poros discurren entre las superficies de forma relativamente rectilínea. En el caso de que, por ejemplo, como consecuencia de deterioros mecánicos en el proceso de hilatura aparezcan puntos de fugas en la capa de bloqueo, existe entonces una dirección preferida para el flujo de un líquido entre la superficie interna y la externa o viceversa, de modo que con ello se favorece la aparición de una ruptura del plasma.

Por lo tanto, es misión de la invención proporcionar membranas para el intercambio de gases, en las que por lo menos se reduzcan los inconvenientes de las membranas del estado conocido de la técnica, que presenten un alto rendimiento de intercambio de gases, sean estancas, por lo menos a lo largo de espacios de tiempo prolongados, frente a una ruptura por parte de líquidos hidrófilos, en particular de plasma sanguíneo, y que presenten buenas propiedades de tratamiento ulterior.

El problema se resuelve mediante una membrana integral asimétrica conforme a la cláusula precaracterizante de la reivindicación 1, que se caracteriza porque la capa de separación presente a lo sumo poros con un diámetro medio de <100 nm, porque la capa de apoyo está exenta de macrohuecos y los poros en la capa de apoyo son, por término medio, esencialmente isótropos, y porque la membrana posee una porosidad en el intervalo de mayor que 50% en volumen a menor que 75% en volumen.

En este caso, en el sentido de la presente invención, por una membrana integral asimétrica se entiende una membrana en la que la capa de separación y la capa de apoyo son del mismo material, las dos capas están unidas entre sí como una unidad integral y se configuran juntas directamente en la producción de la membrana. En la transición de la capa de separación a la capa de apoyo tiene solamente lugar una modificación en relación con la estructura de la membrana. Una contraposición a ello lo constituyen, por ejemplo, membranas de material compuesto que presentan una estructura de varias capas, en las que sobre una capa de apoyo o membrana de apoyo porosa, a menudo microporosa, se aplica, en una etapa del procedimiento separada, una capa densa en calidad de capa de separación. Esto tiene como consecuencia que los materiales que constituyen la capa de apoyo y la capa de separación presentan, en el caso de membranas de material compuesto, también propiedades distintas.

Por el diámetro medio de los poros en la capa de separación se entiende el valor medio de los diámetros de los poros en la superficie que está configurada como capa de separación, en donde se establece una toma por microscopía electrónica de retículo con un aumento de 60000.

Las membranas de acuerdo con la invención se pueden producir mediante un procedimiento que comprende al menos las etapas:

a): disolver de 20 - 90% en peso de al menos un polímero, seleccionado del grupo de las poliolefinas, mediante calentamiento por encima de la temperatura de disgregación crítica, en 80 - 10% en peso de una mezcla de dos compuestos A y B que constituyen el sistema disolvente y que son líquidos y miscibles a la temperatura de disolución, en donde la mezcla empleada de polímero, compuestos A y B en el estado físico líquido presenta un vacío de mezcla, el compuesto A es un disolvente para el al menos un polímero y el compuesto B incrementa la temperatura de separación de fases de una solución consistente en el al menos un polímero y el compuesto A,

b): conformar la solución en un cuerpo moldeado con una primera superficie y una segunda superficie en una tobera que presenta una temperatura de la tobera por encima de la temperatura de disgregación crítica,

c): enfriar el cuerpo moldeado con una velocidad tal que se inicie una separación de fases líquido - líquido termodinámica, no en equilibrio y, a continuación, tenga lugar una consolidación,

d): separación de los compuestos A y B del cuerpo moldeado con el fin de obtener, así, la membrana a partir del cuerpo moldeado,

caracterizado porque los compuestos A y B se eligen de manera que la temperatura de ebullición del compuesto A sea al menos 50ºC superior a la del compuesto B, y el sistema disolvente, consistente en el compuesto A y el compuesto B, presenta a la temperatura ambiente una viscosidad menor que 60 mPa\cdots, y porque el cuerpo moldeado, después de salir de la tobera y antes de su enfriamiento, se expone, al menos con una de sus superficies, a una atmósfera que fomenta la evaporación del compuesto B.

Sorprendentemente, se ha demostrado que al mantener estas condiciones del procedimiento se obtienen membranas en las que al menos una de las superficies está configurada como capa de separación, que presenta una estructura densa o, a lo sumo, nanoporosa, y que cubre la estructura a modo de esponja, microporosa de poros abiertos que sirve como capa de apoyo. En este caso, la capa de separación se distingue por ser la responsable de que las membranas producidas según este procedimiento sean estancas frente a la ruptura, en especial de plasma sanguíneo, a lo largo de espacios de tiempo prolongados. Con ello, la capa de apoyo presenta una elevada porosidad en volumen, con lo cual para estas membranas resultan al mismo tiempo altos rendimientos de transferencia de gases.

Como compuesto A se han de emplear compuestos en los que el al menos un polímero, al calentarlo hasta a lo sumo el punto de ebullición de este compuesto, se disuelva por completo para formar una solución homogénea. Por lo tanto, el compuesto A se designa también como disolvedor. Para la determinación de la capacidad de disolución de un compuesto A es conveniente investigar la capacidad de disolución con hasta 10% en peso de polímero, ya que a concentraciones mayores y debido a las elevadas viscosidades que se manifiestan, no es posible obtener un juicio fiable.

En una forma de realización, particularmente preferida, del procedimiento adecuado para la producción de las membranas de acuerdo con la invención, el al menos un polímero y el compuesto A forman un sistema binario que en el estado de agregación líquido posee un intervalo en el que el sistema se presenta como solución homogénea y un intervalo en el que presenta un vacío de mezcla.

Como compuesto B puede emplearse un compuesto que disuelve ciertamente el al menos un polímero, pero cuya temperatura de disolución, en relación con el al menos un polímero, se encuentra al menos 50ºC, de preferencia 100ºC por encima que la temperatura de disolución del compuesto A en relación con el al menos un polímero. Sin embargo, preferentemente como compuesto B se utiliza un no disolvedor para el al menos un polímero. Por no disolvedor para el al menos un polímero se entiende en este caso un compuesto B que, al calentarlo hasta a lo sumo el punto de ebullición del compuesto B, no disuelve el al menos un polímero para formar una solución homogénea. De manera particularmente preferida, se trata en este caso de compuestos en los que, bajo las condiciones dadas, el polímero es totalmente insoluble o solamente se expande. Como agente de expansión, el compuesto B es absorbido notablemente por el polímero, sin que con ello se produzca la formación de una sola fase. Por el contrario, en calidad de no disolvedor, no es absorbido o sólo lo es en escasa medida por el polímero también a temperaturas elevadas.

Como se ha indicado, el al menos un polímero y el compuesto A forman preferiblemente un sistema binario que en el estado de agregación líquido posee un intervalo en el que el sistema se presenta como solución homogénea y un intervalo en el que presenta un vacío de mezcla. Si un sistema de este tipo se enfría en el intervalo en el que se presenta como solución homogénea, entonces aparece primeramente una disgregación líquido-líquido, encontrándose una junto a otra, en el estado de equilibrio, dos fases líquidas, a saber una fase rica en polímero y una fase pobre en polímero. En el caso de un enfriamiento ulterior, consolida la fase rica en polímero que resulta en este caso. Si la velocidad de enfriamiento es lo suficientemente grande como para que la separación de fases líquido-líquido no pueda tener lugar en condiciones de equilibrio termodinámico, pero, a pesar de ello, tenga lugar de forma relativamente lenta, la separación de fases líquido-líquido tiene lugar aproximadamente al mismo tiempo que la formación de una pluralidad de gotitas de líquido de un tamaño esencialmente igual. La estructura de polímero resultante presenta una microestructura en forma de celdillas. Si la velocidad de enfriamiento es claramente superior, entonces se consolida el polímero antes de que se puedan formar la mayoría de las gotitas de líquido. En este caso resultan entonces microestructuras no en forma de celdillas o, también, a modo de retícula. La distinta configuración de estructuras microporosas a través de procesos con separación de fases líquido-líquido se describen ampliamente en el documento DE-A 27 37 745.

Las composiciones empleadas de polímero, compuesto A y compuesto B, en donde los compuestos A y B forman juntos el disolvente o sistema disolvente, deben ser transformables, en común, en una única fase líquida homogénea y presentar una temperatura de disgregación superior crítica, por debajo de la cual se manifiesta una separación de fases en dos fases líquidas. Ésta se encuentra, sin embargo por encima de la temperatura de separación de fases que la temperatura de separación de fases de una solución que contiene las mismas proporciones de polímero, pero que como disolvente solamente contiene al compuesto A. En el caso de sistemas de polímero/compuesto A con un vacío de mezcla en el estado de agregación líquido se reduce, mediante la adición del compuesto B, la temperatura de disgregación crítica T_{c}. Para sistemas de polímero y compuesto A, que en el estado de agregación líquido no presentan ningún vacío de mezcla, debe entonces crearse, mediante la adición del compuesto B, un sistema que en el estado de agregación líquido presente un vacío de mezcla. Mediante la adición del compuesto B se hace posible un control del tamaño de los poros y del volumen de los poros de las estructuras porosas obtenidas.

El compuesto A puede estar mezclado, adicionalmente, con uno o varios líquidos, en particular con otros disolventes. También el compuesto B puede emplearse en mezcla con uno o varios de otros compuestos.

La proporción de polímero, así como la relación de compuesto A a compuesto B en el sistema disolvente se puede determinar mediante la creación de diagramas de fases por medio de sencillos ensayos. Diagramas de fases de este tipo se pueden desarrollar según métodos conocidos, tales como se describen, p. ej., por C.A. Smolders, J.J. van Aartsen, A. Steenbergen, Kolloid-Z. und Z. Polymere, 243 (1971), págs. 14-20.

El componente polímero puede consistir en una única poliolefina o en una mezcla de diferentes poliolefinas. En este caso, mezclas de diferentes poliolefinas son interesantes en la medida en que con ello se pueden optimizar distintas propiedades, tales como, p. ej., permeabilidades o propiedades mecánicas. Así, por ejemplo, mediante la adición de ya pequeñas cantidades de una poliolefina con un peso molecular ultraelevado, es decir, por ejemplo con un peso molecular de más de 10^{6} Dalton, se puede ejercer una fuerte influencia sobre las propiedades mecánicas. Naturalmente, es premisa para ello que las poliolefinas empleadas en este caso sean solubles en el sistema disolvente utilizado.

En una ejecución ventajosa del procedimiento, el al menos un polímero es una poliolefina consistente exclusivamente en carbono e hidrógeno. Poliolefinas particularmente preferidas son polipropileno y poli(4-metil-1-penteno), o mezclas de estas poliolefinas entre sí o con otras poliolefinas. De particular ventaja es el empleo de poli(4-metil-1-penteno) o de una mezcla de poli(4-metil-1-penteno) con polipropileno. En este caso se pueden lograr altas tasas de transferencia de gases con buenas propiedades mecánicas de las membranas de acuerdo con la invención. Como compuestos A y B, que en común forman un sistema disolvente, pueden emplearse compuestos que cumplan las condiciones mencionadas. En el caso de utilizar poli(4-metil-1-penteno) y/o polipropileno como componente polímero, son particularmente apropiados, como compuesto A, adipato de dioctilo y, como compuesto B, triacetato de
glicerina.

Preferiblemente, la proporción de polímero de la mezcla, a partir de la cual se conforma la solución, se encuentra en 30-60% en peso y la proporción del sistema disolvente, consistente en los compuestos A y B, se encuentra en 70-40% en peso. De manera particularmente preferida, la proporción de polímero de la mezcla se encuentra en 35-50% en peso y la proporción de los compuestos A y B se encuentra en 65-50% en peso. Eventualmente se pueden añadir como aditivos al componente polímero, a los compuestos A y B, o también a la solución polímera otras sustancias tales como, p. ej. antioxidantes, agentes formadores de gérmenes, sustancias de carga, componentes para mejorar la biocompatibilidad, es decir la tolerabilidad de la sangre al emplear la membrana en la oxigenación, p. ej. vitamina E y similares.

La solución polímera configurada a partir del componente polímero y el sistema disolvente se conforma mediante útiles moldeadores adecuados, es decir toberas, con el fin de obtener finalmente membranas en forma de membranas planas o membranas de fibras huecas. En este caso pueden emplearse útiles moldeadores habituales, tales como toberas de ranura ancha, toberas perfiladas, toberas de ranuras anulares o toberas de hilos huecos.

El cuerpo moldeado que sale de la tobera, es decir la solución polímera conformada que sale de la tobera, se expone, al menos con una de sus superficies, a una atmósfera gaseosa que fomenta la evaporación del compuesto B, antes de ser enfriado. Al mismo tiempo, es ventajoso que tenga lugar un intercambio continuo de la atmósfera gaseosa con el fin de que no se produzca una acumulación del compuesto B en la atmósfera que al menos reduzca una evaporación ulterior del compuesto B. De preferencia, para la configuración de la atmósfera gaseosa se emplea aire. Asimismo se emplean preferiblemente nitrógeno u otros gases inertes, o también medios en forma de vapor. Ventajosamente, la atmósfera gaseosa está climatizada, y la atmósfera gaseosa tiene preferiblemente una temperatura que corresponde a la temperatura de la tobera.

Con el fin de poder vaporizar una proporción suficiente de compuesto B, el cuerpo moldeado se expone, con al menos una de sus superficies y de preferencia durante al menos 0,5 ms, a la atmósfera gaseosa.

Para el procedimiento descrito para la producción de las membranas de acuerdo con la invención es necesario que la temperatura de ebullición del compuesto A sea al menos 50ºC, de preferencia al menos 100ºC superior que la del compuesto B. Ventajosamente, la temperatura de la tobera no debería ser esencialmente menor que el punto de ebullición del compuesto B, pero, por otra parte, tampoco debería estar muy por encima del mismo, con el fin de evitar una vaporización del compuesto B en la tobera. Por lo tanto, la temperatura de la tobera se ajusta de manera que la diferencia entre la temperatura de ebullición del compuesto B y la temperatura de la tobera se encuentre en el intervalo entre -10ºC y +70ºC y, de manera particularmente preferida, entre 0ºC y 40ºC, encontrándose la temperatura de la tobera al mismo tiempo por encima de la temperatura de disgregación crítica de la solución polímera.

Se admite que al llevar a cabo este procedimiento precedentemente descrito, en la zona de la atmósfera gaseosa en la superficie expuesta a la atmósfera gaseosa se produce preferentemente una vaporización de al menos una parte del compuesto B de la superficie y la zona del cuerpo moldeado próxima a la superficie limítrofe, mientras que, por el contrario, el compuesto A, en virtud de la mayor temperatura de ebullición, permanece esencialmente en el cuerpo moldeado. De ello se concluye que en esta superficie o en la zona próxima a la superficie disminuye claramente el contenido en compuesto B en la solución polímera y, con ello, aumenta el contenido en compuesto A, es decir allí se produce una acumulación del disolvedor. Sin embargo, en el caso de un alto contenido en disolvente, en el enfriamiento es tan lenta una separación de fases o bien ya no puede producirse separación de fases alguna antes de la consolidación como consecuencia del enfriamiento, de modo que la formación de una fase polímera que, tras la extracción del sistema disolvente conduce a la formación de poros, sólo es insuficiente o, incluso, ya no es posible.

En la capa de la solución polímera conformada, que limita en la atmósfera gaseosa, que en lo sucesivo se denominará capa externa, no tiene lugar, por lo tanto ninguna separación de fases en una fase rica en disolvente y en una fase pobre en disolvente, o solamente tiene lugar una separación de fases muy pequeña. Zonas de la fase rica en disolvente que proporcionan poros en la posterior extracción del sistema disolvente, faltan por lo tanto, al menos ampliamente en la capa externa, es decir la capa externa está al menos ampliamente exenta de poros. Esta capa representa, conforme a la presente invención, una capa de separación con una estructura más densa, pudiéndose alcanzar, en la realización del presente procedimiento descrito, capas de separación con espesores de capa muy pequeños, cuya estructura se puede ajustar desde una estructura densa hasta una estructura nanoporosa con poros menores que 100 nm. Por una estructura densa se entiende en este caso una estructura en la que no se pueden reconocer poros en una toma por microscopía electrónica de retículo con un aumento de 60000. En un caso particular, se puede influir sobre la configuración de la capa de separación también mediante una deformación de la solución polímera conformada por debajo de la tobera, es decir en la rendija de aire.

Por el contrario, en la zona de la solución polímera conformada que limita en la capa exterior y, con ello, en la posterior capa de separación tiene lugar, en la realización del procedimiento para la producción de las membranas de acuerdo con la invención, una separación de fases líquido-líquido que conduce a la configuración de una estructura a modo de esponja, microporosa de poros abiertos, es decir conduce a la configuración de la capa de apoyo. El tamaño de los poros y la porosidad de la capa de apoyo se pueden ajustar dentro de amplios límites mediante la composición del sistema disolvente a base de los compuestos A y B, alcanzándose sin problemas porosidades de volumen de más de 50% en volumen.

En relación con los pasos en la separación de fases es, además de ello, necesario que la viscosidad del sistema disolvente sea baja. Por lo tanto, la viscosidad de la mezcla del compuesto A con el compuesto B, que configura el sistema disolvente, a temperatura ambiente es menor que 60 mPa\cdots. De preferencia, el compuesto A y el compuesto B presentan, a temperatura ambiente, una viscosidad menor que 50 mPa\cdots.

Si no se mantienen las condiciones mencionadas en relación con las propiedades de los compuestos A y B, así como en relación con la temperatura de la tobera, entonces esto tiene una influencia negativa sobre la estructura de la membrana obtenida.

En el caso de que, p. ej., los compuestos A y B empleados posean una viscosidad demasiado elevada, la separación de fases discurre en las fases rica en disolvente y pobre en disolvente más lentamente, ya que la difusión de las moléculas de polímero está limitada por la alta viscosidad del sistema disolvente. Se supone que de ello resulta, para un tiempo predeterminado del que se dispone para la separación de fases, una separación de fases más incompleta y solamente se forman pequeñas zonas a base de fases rica en disolvente y pobre en disolvente. Esto significa, de nuevo, que tras la extracción de los compuestos A y B se forma una estructura de poros muy estrecha. En un caso de estos, se une entonces a la capa de separación con estructura más densa una estructura de apoyo, asimismo relativamente densa, con escasa porosidad. Al mismo tiempo, membranas de este tipo presentan una transición gradual lenta de la capa de separación a la capa de apoyo y, de esta forma, resulta una zona compacta, relativamente gruesa, lo cual tiene como consecuencia que las tasas de transferencia de estas membranas sean muy bajas y no sean adecuadas, p. ej., para una oxigenación de la sangre.

Para la provisión de la atmósfera gaseosa que fomenta la vaporización del compuesto B, por ejemplo en el caso de utilizar un medio de refrigeración para el enfriamiento del cuerpo moldeado, la tobera y el medio de refrigeración pueden estar separados en el espacio de manera que entre ellos se configura una rendija que contiene la atmósfera gaseosa y que es recorrida. En este caso, en la superficie del cuerpo moldeado, que es expuesta a la atmósfera gaseosa en la rendija, se configurará más tarde una capa de separación.

Así, por ejemplo en la producción de membranas planas, la solución polímera extrudida, p. ej., a través de una tobera de rendija ancha se puede conducir en forma de lámina plana primeramente a través de una rendija, por ejemplo a través de una rendija con contenido en aire, es decir una rendija de aire, antes de ser enfriada. En este caso, la lámina plana es rodeada por todas sus caras, es decir con sus dos superficies así como sus cantos laterales, por la atmósfera gaseosa y la membrana plana resultante presenta, por lo tanto en sus dos superficies, una capa de separación.

Si la extrusión de la lámina plana tiene lugar directamente sobre un soporte caldeado, p. ej. en forma de un rodillo calefactor, y la lámina plana sobre el soporte recorre a continuación todavía un determinado tramo una atmósfera gaseosa, entonces sólo una superficie de la lámina plana, a saber la superficie alejada del rodillo calefactor, entra en contacto con la atmósfera gaseosa, de modo que solamente en esta superficie se puede configurar una capa de separación. De esta manera se obtiene una membrana plana que posee una capa de separación solamente en una de sus superficies.

Si la extrusión de la lámina plana tiene lugar directamente sobre un soporte caldeado, p. ej. en forma de un rodillo calefactor y la lámina plana sobre el soporte recorre a continuación todavía un tramo determinado una atmósfera gaseosa, entonces solamente una superficie de la lámina plana, a saber la superficie alejada del rodillo calefactor entra en contacto con la atmósfera gaseosa, de modo que solamente en esta superficie se puede constituir una capa de separación. De esta manera se obtiene una membrana plana que solamente en una de sus superficies posee una capa de separación.

En el caso de la producción de membranas de fibras huecas, la solución polímera es extrudida a través de la rendija anular de las correspondientes toberas de hilos huecos para formar el cuerpo moldeado, es decir para formar el hilo hueco. A través del agujero central de la tobera de hilos huecos se extrude un fluido, que actúa como carga interna, el cual configura y estabiliza el lumen de la membrana de fibras huecas. En la extrusión, la carga interna es llevada esencialmente a la misma temperatura que la solución polímera. El hilo hueco extrudido o bien la membrana de fibras huecas resultante presenta entonces una superficie orientada hacia el lumen, la superficie interna, y una superficie separada de la superficie interna por la pared del hilo hueco o de la membrana de fibras huecas, la superficie externa.

El hilo hueco que abandona la tobera puede ser guiado asimismo a través de una rendija que está configurada entre la tobera y el medio de refrigeración y que contiene la atmósfera gaseosa. Con ello, el hilo hueco entra en contacto con su superficie externa con la atmósfera gaseosa que fomenta la vaporización del compuesto B, y la membrana de fibras huecas resultante presenta entonces una capa de separación en su superficie externa.

La carga interna empleada en la extrusión del hilo hueco puede ser gaseosa o puede ser un líquido. En el caso de utilizar un líquido como carga interna, debe elegirse un líquido que no disuelva en esencia al polímero o a los polímeros en la solución polímera conformada por debajo de la temperatura de disgregación crítica de la solución polímera. Por lo demás, pueden pasar a emplearse los mismos líquidos como los que se emplean también como medio de refrigeración. De preferencia, entonces también la carga interna contiene a los compuestos A y B y, de manera particularmente preferida, también en la misma proporción de compuesto A a compuesto B que el sistema disolvente de la solución polímera. En este caso, el hilo hueco debe exponerse con su superficie externa a una atmósfera gaseosa que fomenta la vaporización del compuesto B, por ejemplo en una correspondiente rendija, con el fin de que la membrana de fibras huecas resultante presente una capa de separación.

En el caso de que el fluido sea gaseoso, se puede tratar de aire, una sustancia en forma de vapor o, de preferencia, de nitrógeno.

En el caso del uso preferido de una carga interna gaseosa, la carga interna puede ser, al mismo tiempo, una atmósfera gaseosa que fomenta la vaporización del compuesto B. En este caso, como carga interna se emplean preferiblemente aire, nitrógeno u otros gases inertes, o también medios en forma de vapor. En el caso de utilizar una carga interna de este tipo, que, al mismo tiempo, es una atmósfera gaseosa que fomenta la vaporización del compuesto B, puede resultar en la superficie interna del hilo hueco la configuración de una capa de separación. En un caso particular, puede suceder también, sin embargo, que se alcance muy rápidamente una saturación de la carga interna gaseosa con el compuesto B en forma de vapor y que, con ello, no se vaporice cantidad suficiente alguna de compuesto B que sería la necesaria para la configuración de una capa de separación. En este caso, la membrana de fibras huecas no presenta en su superficie interna capa de separación alguna.

Si la cantidad de compuesto B vaporizado es suficiente para la configuración de una capa de separación en la superficie interna y, en este caso, el hilo hueco no se expone con su superficie externa a una atmósfera que fomenta la vaporización del compuesto B, es decir a una atmósfera que está saturada con el compuesto B, entonces no se puede configurar en la superficie externa capa de separación alguna. Con ello, se obtiene una membrana de fibras huecas que solamente en su superficie interna presenta una capa de separación.

Una vez que el cuerpo moldeado fue expuesto, al menos con una de sus superficies, a una atmósfera gaseosa que fomenta la vaporización del compuesto B, se enfría, de modo que tiene lugar una separación de fases líquido-líquido termodinámica, no en equilibrio, es decir en la solución polímera conformada y posteriormente se solidifica y consolida.

De preferencia, el enfriamiento tiene lugar en un medio de refrigeración. Por ejemplo, en el caso de la producción de membranas planas, la lámina plana conformada puede depositarse para el enfriamiento también sobre un rodillo de refrigeración atemperado o enfriado correspondiente. El medio de refrigeración utilizado puede ser gaseoso o también líquido. Sin embargo, se prefieren medios de refrigeración líquidos. Para la iniciación de una separación de fases líquido-líquido termodinámica, no en equilibrio, la temperatura del medio de refrigeración debe encontrarse por debajo de la temperatura de disgregación de la temperatura de separación de fases crítica de la solución polímera utilizada. De preferencia, el medio de refrigeración presenta una temperatura que se encuentra al menos 100ºC por debajo de la temperatura de separación de fases. También es posible llevar a cabo la refrigeración de forma escalonada en varias etapas.

En este caso no se exige a la composición del medio de refrigeración requisitos especiales, siempre que el medio de refrigeración se comporte de forma inerte frente al polímero o los polímeros, es decir no disuelve esencialmente a éstos por debajo de la temperatura de disgregación crítica de la solución polímera. El medio de refrigeración puede ser miscible con el sistema disolvente o puede comportarse de forma inerte frente al sistema disolvente. De manera ventajosa, el medio de refrigeración contiene al compuesto A. De manera particularmente preferida, el medio de refrigeración se compone, sin embargo, de los compuestos A y B utilizados en el sistema disolvente y, en una forma de realización adicional, particularmente preferida, presenta la misma proporción de compuesto A a compuesto B que el sistema disolvente.

De preferencia, el medio de refrigeración se encuentra en un pozo o en un tubo de hilatura el cual recorre luego el cuerpo moldeado para la refrigeración. En este caso, el medio de refrigeración y el cuerpo moldeado son conducidos, por norma general, en la misma dirección a través del pozo o del tubo de hilatura. El cuerpo moldeado y el medio de refrigeración pueden ser conducidos a través del tubo de hilatura con la misma o distinta velocidad lineal, en donde, según las necesidades, el cuerpo moldeado o el medio de refrigeración puede presentar la velocidad lineal más alta. Variantes del procedimiento de este tipo se describen, por ejemplo, en el documento DE-A-28 33 493 o en el documento EP-A-133 882.

Después del enfriamiento y la consolidación de la estructura polímera, se retiran los compuestos A y B del cuerpo moldeado, con lo cual se obtiene la membrana. La separación puede tener lugar, por ejemplo, por extracción. De preferencia, en este caso se emplean agentes de extracción que no disuelvan al polímero o a los polímeros, pero que sean miscibles con los compuestos A y B. A continuación, pueden ser necesario un secado a temperaturas elevadas, con el fin de separar el agente de extracción de la membrana.

Antes o después de la separación de al menos una parte esencial del sistema disolvente puede tener lugar un pequeño estiramiento de la membrana, con el fin de modificar de una manera deliberada, en particular las propiedades de la capa de separación. Así, el tamaño de los poros de la capa de separación se puede ajustar, en el caso de aplicación especial, al tamaño necesario de la membrana resultante. Por ejemplo, una densa capa de separación se puede desgarrar debido al estiramiento, de modo que resultan poros en la capa de separación. Sin embargo, los poros no deberían ser demasiado grandes y no sobrepasar, conforme a la invención, un tamaño de 100 nm, con el fin de que la membrana sea adecuada para el intercambio de gases y pueda evitarse una ruptura por parte del líquido. Por lo tanto, por norma general, el estiramiento no debería rebasar el 10%. El estiramiento puede tener también lugar, según las necesidades, en varias direcciones y se efectúa ventajosamente a temperaturas elevadas. Por ejemplo, un estiramiento de este tipo puede llevarse a cabo también durante un secado de la membrana después de la extracción, eventualmente
necesario.

La membrana conforme a la invención se distingue, en virtud de su estructura, por elevadas tasas de transferencia de gases con una seguridad, al propio tiempo, frente a una ruptura del líquido del cual, en el caso de utilizar la membrana conforme a la invención, se debe separar un componente gaseoso o al cual se debe añadir un componente gaseoso, así como por buenas propiedades mecánicas. Para ello, es necesario que la membrana presente una elevada porosidad en volumen, en donde ésta viene determinada, esencialmente, por la estructura de la capa de apoyo, y una capa de separación definida, densa o nanoporosa, con escaso espesor.

La capa de apoyo de la membrana conforme a la invención puede presentar estructuras diferentes. Puede presentar una estructura en forma de celdillas, en la cual los poros pueden describirse como microcélulas englobadas que están unidas entre sí por canales, pequeños poros o aberturas. También puede presentar una estructura no en forma de celdillas, en la que la fase polímera y los poros configuran estructuras de retícula penetrantes. En cualquier caso, sin embargo la capa de apoyo está exenta de macrohuecos, es decir está exenta de poros que en la bibliografía también se designan, con frecuencia, como poros de dedos o cavernas.

Los poros de la capa de apoyo pueden presentar cualquier geometría arbitraria y, p. ej., pueden ser de forma alargada, cilíndrica, redonda o, también, de una configuración más o menos irregular. Conforme a la invención, los poros en la estructura de apoyo son, por término medio, esencialmente isótropos. Por ello se ha de entender que, si bien los distintos poros pueden poseer también una forma alargada, los poros presentan, por término medio, una extensión esencialmente igual en todas las direcciones del espacio, estando incluidas desviaciones de a lo sumo el 20% entre las extensiones en las distintas direcciones del espacio.

En el caso de una porosidad en volumen demasiado pequeña, es decir de una proporción de poros demasiado pequeña referida al volumen total de la membrana, las tasas de transferencia de gases alcanzables. Por otra parte, una proporción demasiado elevada de los poros en la membrana conduce a propiedades mecánicas defectuosas, y la membrana ya no se puede elaborar sin problemas en los siguientes procesos de elaboración. Por lo tanto, la membrana conforme a la invención presenta una porosidad en volumen en el intervalo de más de 50% en volumen a menos de 75% en volumen, de preferencia en el intervalo de más de 50% en volumen a menos de 65% en volumen.

La membrana conforme a la invención puede presentar una capa de separación en solamente una de sus superficies, pero también puede presentar una capa de separación en sus dos superficies. Por un lado, la capa de separación influye sobre las tasas de transferencia, pero, por otro lado, también sobre el tiempo de ruptura, es decir el espacio de tiempo en el que la membrana está segura frente a un paso del líquido del cual se debe separar un componente gaseoso en el caso de emplear la membrana conforme a la invención o al cual se debe añadir un componente gaseoso, o frente a un paso de componentes contenidos en el líquido. Así, en el caso de una capa de separación densa resultan tiempos de paso muy prolongados, pero las tasas de transferencia están limitadas en su magnitud, ya que en capas de membrana densas la transferencia de gases tiene lugar solamente a través de una difusión de la solución comparativamente lenta, a diferencia del flujo de Knudsen esencialmente mayor en estructuras porosas. Por el contrario, en el caso de una capa de separación nanoporosa, las tasas de transferencia de gases están incrementadas respecto a una capa de separación densa, pero entonces pueden resultar tiempos de paso más cortos en virtud de los poros.

En una forma de realización preferida de la membrana conforme a la invención, la al menos una capa de separación es densa. En otra forma de realización preferida, la al menos una capa de separación presenta poros con un diámetro medio entre 10 nm y 100 nm. En este caso, el espesor de la capa de separación no debe ser demasiado pequeño, ya que con ello se incrementa el riesgo de puntos defectuosos y, con ello, de una ruptura. No obstante, a pesar de ello, también entonces es relativamente prolongado el tiempo hasta la ruptura real, ya que en las membranas conformes a la invención no está presente dirección preferida alguna para el flujo de un líquido, sino que el camino a recorrer por el líquido es muy sinuoso en virtud de la estructura de los poros. A diferencia de ello, se han de considerar las membranas que están hechas según el procedimiento de estiramiento en masa fundida mencionado y en las cuales, en virtud de la acusada anisotropía de los poros resulta una dirección preferida para el flujo de líquido de una superficie a la otra.

Mientras que en el caso de espesores demasiado pequeños de la capa de separación es demasiado elevado el riesgo de puntos defectuosos, por otra parte, y en el caso de un espesor demasiado elevado de la capa de separación, las tasas de transferencia son demasiado bajas. Por lo tanto, de manera preferida, el espesor de la capa de separación se encuentra entre 0,1 \mum y 1 \mum, de manera particularmente preferida entre 0,1 \mum y 0,6 \mum. El espesor de la capa de separación para las membranas conformes a la invención puede determinarse de una manera sencilla midiendo la capa con ayuda de fotografías parciales tomadas por microscopía electrónica de retículo o por medio de caracterizaciones de corte ultrafino tomadas por microcopía electrónica de transmisión.

Una aplicación importante de las membranas conformes a la invención es la oxigenación de la sangre. En estas aplicaciones, como ya se ha indicado, juega un papel el tiempo en el que la membrana es estable frente a un paso de plasma sanguíneo, es decir el tiempo de paso del plasma. En este caso, se ha de destacar que un paso del plasma es un proceso esencialmente más complejo que el simple paso de un líquido hidrófilo a través de una membrana hidrófoba. Según la opinión doctrinal habitual, un paso del plasma es provocado porque primeramente tiene lugar una hidrofilización del sistema de poros de la membrana por parte de los fosfolípidos contenidos en la sangre, y en una etapa posterior tiene lugar bruscamente una penetración de plasma sanguíneo en el sistema de poros hidrofilizado. Como magnitud crítica para un paso de líquido se considera, por lo tanto, un tiempo de paso del plasma. Las membranas conformes a la invención presentan preferiblemente un tiempo de paso del plasma de al menos 20 horas, de manera particularmente preferida, un tiempo de paso del plasma de al menos 48 horas.

En este caso, la membrana conforme a la invención posee, a pesar de la existencia de una capa de separación con estructura densa, altas tasas de transferencia de gases que son de magnitud equiparable o incluso mayores que las de las membranas convencionales para la transferencia de gases sin una capa de separación de este tipo. Como medida del rendimiento de la transferencia de gases de la membrana se considera la tasa de transferencia de O_{2} y la tasa de transferencia de CO_{2}, en cada caso frente al agua como el respectivo líquido que recoge o entrega gas. De preferencia, la membrana conforme a la invención presenta una tasa de transferencia de O_{2} de >140 ml/(min*m^{2}) y una tasa de transferencia de CO_{2} de >1900 ml/(min*m^{2}) y, de manera particularmente preferida, una tasa de transferencia de O_{2} de >190 ml/(min*m^{2}) y una tasa de transferencia de CO_{2} de >2200 ml/(min*m^{2}).

En el caso de una forma de realización preferida de la membrana conforme a la invención, en la transición de la capa de separación a la capa de apoyo la estructura de la membrana se modifica de forma brusca, es decir la estructura de la membrana cambia, en esencia sin transición y a modo de salto, de la estructura de apoyo microporosa a la capa de separación. Membranas con una estructura de este tipo presentan, con respecto a membranas con una transición gradual de la capa de separación a la capa de apoyo, la ventaja de una mayor permeabilidad de la capa de apoyo para los gases a transferir, ya que la capa de apoyo es menos compacta en su zona que limita con la capa de separación.

La membrana hidrófoba conforme a la invención se compone principalmente de al menos un polímero, seleccionado del grupo de las poliolefinas. El al menos un polímero puede ser una única poliolefina o una mezcla a base de varias poliolefinas. Mezclas de poliolefinas con diferentes pesos moleculares o de distintas poliolefinas son en este caso interesantes en la medida en que con ellas se pueden optimizar distintas propiedades tales como, p. ej., tasas de transferencia de gases o propiedades mecánicas. Así, p. ej., mediante la adición de ya pequeñas cantidades de una poliolefina con un peso molecular ultraelevado, a saber con un peso molecular de más de 10^{6} Dalton, se puede ejercer una fuerte influencia sobre las propiedades mecánicas.

De preferencia, la membrana se compone de una poliolefina que exclusivamente consta de carbono e hidrógeno. De manera particularmente preferida, la membrana consta de polipropileno o poli(4-metil-1-penteno) o mezclas de estas poliolefinas con otras poliolefinas. Con especial preferencia se utiliza poli(4-metil-1-penteno) o una mezcla de poli(4-metil-1-penteno) con polipropileno. Con ello se pueden alcanzar altas tasas de transferencia de gases con buenas propiedades mecánicas de las membranas. Eventualmente, el al menos un polímero puede contener como aditivos también otras sustancias tales como, p. ej., antioxidantes, agentes formadores de gérmenes, sustancias de carga, componentes para mejorar la biocompatibilidad, es decir la compatibilidad con la sangre en el caso de emplear la membrana en la oxigenación, p. ej. vitamina E, y similares.

En una forma de realización preferida la membrana es una membrana plana. Preferiblemente, la membrana plana posee un espesor entre 10 y 300 \mum, de manera particularmente preferida entre 50 y 150 \mum. La membrana plana puede presentar una capa de separación solamente en una de sus superficies o también en sus dos superficies.

En una forma de realización asimismo preferida, la membrana conforme a la invención es una membrana de fibras huecas. En función de la ejecución, ésta puede presentar una capa de separación solamente en su superficie interna, es decir en su superficie orientada hacia el lumen, o solamente en su superficie externa, es decir la superficie alejada del lumen, o bien puede poseer tanto en su superficie interna como en su superficie externa una capa de separación. La membrana de fibras huecas presenta preferiblemente un diámetro entre 10 y 500 \mum, de manera particularmente preferida un diámetro entre 100 y 300 \mum. Es favorable un espesor de la pared de la membrana de fibras huecas entre 5 y 150 \mum, es particularmente favorable un espesor entre 10 y 100 \mum.

La membrana conforme a la invención posee extraordinarias propiedades mecánicas, con lo cual es posible un tratamiento ulterior exento de problemas en las siguientes etapas de tratamiento. Por ejemplo, en el caso de utilizar membranas de fibras huecas se ha manifestado como favorable en relación con la característica de rendimiento de módulos de membrana fabricados a partir de ellas que las membranas de fibras huecas sean elaboradas primeramente, por ejemplo mediante procedimientos de tejido de punto adecuados, para formar esterillas a base de membranas de fibras huecas esencialmente paralelas entre sí, a partir de las cuales se producen luego correspondientes haces. A ello están ligados procedimientos de tratamiento textiles que establecen altos rendimientos a las propiedades mecánicas de las membranas, en particular a la resistencia mecánica y al alargamiento. Estos requisitos se cumplen por parte de la membrana conforme a la invención. Las membranas de fibras huecas conformes a la invención presentan preferiblemente una fuerza a la rotura de al menos 70 cN y un alargamiento a la rotura de al menos 75%.

Las membranas conformes a la invención se pueden emplear en numerosos sectores de aplicación, en los cuales sea necesaria una membrana con una capa de separación densa o nanoporosa. De preferencia, la membrana conforme a la invención es adecuada para aplicaciones en el campo del intercambio de gases en los cuales deben separarse componentes gaseosos de líquidos o añadirse a éstos. En virtud de su elevada estanqueidad al plasma, es decir sus prolongados tiempos de paso del plasma, así como de sus elevados rendimientos de transferencia de gases para O_{2} y CO_{2}, las membranas conformes a la invención son extraordinariamente adecuadas para el empleo en oxigenadores, es decir para la oxigenación de la sangre y, en particular, para la oxigenación a largo plazo de la sangre.

La invención ha de explicarse más detalladamente con ayuda de los siguientes ejemplos y figuras. Muestran:

Figura 1: toma por microscopía electrónica de retículo (REM) de la superficie externa de una membrana de fibras huecas conforme al Ejemplo 1 con un aumento de 6750

Figura 2: toma por REM de la superficie externa de una membrana de fibras huecas conforme al Ejemplo 1 con un aumento de 60000

Figura 3: toma por REM de la superficie de ruptura perpendicular al eje longitudinal de una membrana de fibras huecas conforme al Ejemplo 1 con un aumento de 27000

Figura 4: toma por REM de la superficie externa de una membrana de fibras huecas conforme al Ejemplo 2 con un aumento de 60000

Figura 5: toma por REM de la superficie externa de una membrana de fibras huecas conforme al Ejemplo Comparativo 1 con un aumento de 6750

Figura 6: toma por REM de la superficie externa de una membrana de fibras huecas conforme al Ejemplo 3 con un aumento de 60000

Figura 7: toma por REM de la superficie externa de una membrana de fibras huecas conforme al Ejemplo 5 con un aumento de 60000

Figura 8: toma por REM de la superficie de ruptura perpendicular al eje longitudinal de una membrana de fibras huecas conforme al Ejemplo 5 con capa de separación en la superficie externa, aumento de 27000

Figura 9: toma por REM de la superficie de ruptura perpendicular al eje longitudinal de una membrana de fibras huecas conforme al Ejemplo 5 con superficie interna microporosa de poros abiertos, aumento de 13500

Figura 10: toma por REM de la superficie externa de una membrana de fibras huecas conforme al Ejemplo 7 con un aumento de 60000

Figura 11: toma por REM de la superficie de ruptura perpendicular al eje longitudinal de una membrana de fibras huecas conforme al Ejemplo 7 con capa de separación en la superficie interna, aumento de 9000

Figura 12: toma por REM de la superficie de ruptura perpendicular al eje longitudinal de una membrana de fibras huecas conforme al Ejemplo 7 con capa de separación en la superficie externa, aumento de 9000

Figura 13: toma por REM de la superficie externa de una membrana de fibras huecas conforme al Ejemplo 8 con un aumento de 60000

Figura 14: toma por REM de la superficie de ruptura perpendicular al eje longitudinal de una membrana de fibras huecas conforme al Ejemplo 8 con capa de separación en la superficie externa, aumento de 13500

Figura 15: toma por REM de la superficie de ruptura perpendicular al eje longitudinal de una membrana de fibras huecas conforme al Ejemplo 8 con superficie interna microporosa de poros abiertos y estructura de apoyo, aumento de 13500.

En los Ejemplos se aplican los siguientes métodos para la caracterización de las membranas obtenidas:

\vskip1.000000\baselineskip

Determinación del tiempo de paso del plasma

Para la determinación del tiempo de paso del plasma se hace pasar a lo largo de una de las superficies de una muestra de membrana una solución de fosfolípidos (1,5 g de L-\alpha-fosfatidil-L-colina disueltos en 500 ml de solución de sal común fisiológica) atemperada a 37ºC, a una presión de 1,0 bar con un caudal de 6 l/(min*2 m^{2}). En la otra superficie de la muestra de membrana se deja circular aire, el cual, tras abandonar la muestra de membrana, es conducido a través de una trampa de refrigeración. Se mide el peso del líquido recogido en la trampa de refrigeración en función del tiempo. El tiempo que transcurre hasta un aumento significativo del peso, es decir hasta la primera acumulación significativa de líquido en la trampa de refrigeración, se designa tiempo de paso del plasma.

\vskip1.000000\baselineskip

Determinación de las tasas de transferencia de O_{2} y de las tasas de transferencia de CO_{2}

Para la determinación de las tasas de transferencia de O_{2} y de las tasas de transferencia de CO_{2} se hace pasar agua, la cual fue enriquecida con CO_{2} hasta una conductividad de 40 \muS/cm, a 24ºC a lo largo de una superficie de la membrana. En este caso, la velocidad de flujo del agua a lo largo de la membrana se ajusta de manera que un aumento de la velocidad no influye esencialmente sobre las tasas de transferencia determinadas. En la otra superficie de la muestra de membrana se deja fluir O_{2}. Con ello se retira CO_{2} del agua y se aporta O_{2}. La variación de la concentración de CO_{2} del agua se vigila a través de una medición de la conductividad. Los valores de conductividad L se calculan a través de una ecuación empírica, la cual se determinó sobre la base de ensayos patrón de calibrado con muestras de agua de diferente concentración de CO_{2} conocida en las respectivas concentraciones de CO_{2} c, conforme a la fórmula

c(CO_{2}) [ml/l] = 0,1702*L^{2} [\mu S/cm]

Para calcular la concentración de O_{2} se emplea un sensor de oxígeno amperométrico cubierto por la membrana con un sistema de tres electrodos potencioestático.

\vskip1.000000\baselineskip

Determinación de la porosidad en volumen

La porosidad en volumen se lleva a cabo en base al procedimiento descrito en ASTM D 4197-82, método de ensayo B. En este caso, un líquido que no humedece al material de la membrana se introduce a presión en el sistema de poros de la muestra de membrana. La porosidad en volumen de la membrana se calcula entonces como la relación de este volumen al volumen total de la muestra de membrana.

\vskip1.000000\baselineskip

Determinación de la fuerza a la rotura y del alargamiento a la rotura

Para la caracterización de la membrana en relación con su fuerza a la rotura y su alargamiento a la rotura la membrana se alarga hasta la rotura a temperatura ambiente con una velocidad constante y se determina la fuerza requerida para ello junto con la variación de la longitud.

\vskip1.000000\baselineskip

Determinación de la porosidad de la superficie

La porosidad de la superficie se calcula mediante tomas por microscopía electrónica de retículo (REM). Para ello, se analiza mediante analítica de la imagen una toma por REM de un corte de la superficie de la membrana con un tamaño de 8,3 \mum x 6,2 \mum, obtenida a un aumento de 10000 veces. La toma por REM se digitaliza y se determina mediante ordenador la superficie de los poros que destacan en oscuro en la toma del material claro de la membrana. La porosidad de la superficie se calcula entonces como la relación de la superficie de los poros a la superficie total.

\vskip1.000000\baselineskip

Determinación del diámetro medio de los poros en la capa de separación

La determinación del diámetro medio de los poros en la capa de separación tiene lugar de forma análoga a la determinación de la porosidad de la superficie con ayuda de un procedimiento de analítica de la imagen. En este caso, se asume una superficie circular para los poros. El diámetro medio de los poros resulta como valor medio aritmético de todos los poros visibles en una superficie de la membrana de aprox. 8 \mum x 6 \mum a un aumento de 60000 veces.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 1

A 260ºC se preparó una solución de 40% en peso de poli-(4-metil-1-penteno) y 60% en peso de una mezcla a base de 65% en peso de adipato de dioctilo (compuesto A) y 35% en peso de triacetato de glicerina (compuesto B) en calidad de sistema disolvente. Los puntos de ebullición, así como las viscosidades de estos dos compuestos están reproducidos en la Tabla 1.

\vskip1.000000\baselineskip

TABLA 1

1

Esta solución se extrudió a través de una tobera de hilos huecos con una rendija anular de 0,3 mm de ancho y se configuró para formar hilos huecos. Como relleno interno se empleó nitrógeno. La tobera tenía una temperatura de 240ºC. Después de un tramo de aire de aprox. 5 mm, los hilos huecos recorrieron un tubo de hilatura de 2 m de longitud, recorrido por un medio de refrigeración atemperado a 18ºC. En calidad de medio de refrigeración se empleó una mezcla a base de 65% en peso de adipato de dioctilo y 35% en peso de triacetato de glicerina. La velocidad de flujo del medio de refrigeración estaba adaptada a la velocidad de hilatura y ascendió a aprox. 90 m/min. Como consecuencia de la refrigeración en el tubo de hilatura, se produjo una separación de fases y una consolidación de los hilos huecos, de modo que éstos podían ser retirados de forma continua del tubo de hilatura. A continuación, los hilos huecos se extrajeron en isopropanol durante 6 horas a 60ºC para la retirada del sistema disolvente y, subsiguientemente, las membranas de fibras huecas, así obtenidas, se secaron a 120ºC durante 6 s. Durante el secado tuvo lugar un estiramiento de aprox. 5%.

Las propiedades de las membranas de fibras huecas obtenidas están recopiladas en al Tabla 2. En el caso de un análisis por microscopía electrónica de retículo (REM) no se pueden reconocer poros algunos en la membrana de fibras huecas conforme a este Ejemplo a un aumento de 6750 en su superficie externa (Fig. 1). Sólo en el caso de un aumento muy elevado se puede reconocer una estructura porosa uniforme con poros de un tamaño de cómo máximo 100 nm (Fig. 2). La imagen en corte en una superficie de corte perpendicular al eje longitudinal de la membrana de fibras huecas permite reconocer claramente la estructura de apoyo a modo de esponja, microporosa de poros abiertos, a la cual se une, hacia la superficie externa, la capa de separación nanoporosa, la cual, en este Ejemplo, presenta un espesor de aprox. 0,2 \mum (Fig. 3). Debido a la capa de separación extremadamente delgada no se reduce significativamente la porosidad en volumen de las membranas. Para la membrana conforme al Ejemplo 1 resulta una porosidad en volumen de 52,5% en volumen. Esta elevada porosidad en volumen conduce a las altas tasas de transferencia de O_{2} y de CO_{2} recogidas en la Tabla 2. Al mismo tiempo, las membranas de fibras huecas con una fuerza a la rotura de 81 cN y un alargamiento a la rotura de 101% presentan propiedades mecánicas que hacen posible un buen tratamiento ulterior de estas membranas.

Ejemplo 2

Se produjeron membranas de fibras huecas como en el Ejemplo 1. En lugar de un secado a 120ºC junto con un estiramiento, en el Ejemplo 2 se efectuó un secado a la temperatura ambiente, a la cual no se produjo estiramiento de las membranas de fibras huecas. Las membranas obtenidas presentaban las propiedades indicadas en la Tabla 2. La capa de separación en la superficie externa de la membrana conforme a este Ejemplo es más densa en comparación con la capa de separación de la membrana conforme al Ejemplo 1: a un aumento de 60000 veces, en la toma por microscopía electrónica de retículo se pueden comprobar sólo poros individuales con un tamaño de menos de 50 nm (Fig. 4).

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo Comparativo 1

Se preparó una solución que contenía 44% en peso de polipropileno y 56% en peso de un sistema disolvente, consistente en 75% en peso de aceite de soja en calidad de compuesto A y 25% en peso de aceite de ricino en calidad de compuesto B. La solución se extrudió a 235ºC a través de una tobera de hilos huecos, y el hilo hueco extrudido, después de atravesar una rendija de aire de 5 mm de longitud, se condujo a través de un tubo de hilatura en el que se encontraba un medio de refrigeración que se componía de 75% en peso de aceite de soja y 25% en peso de aceite de ricino. Las restantes condiciones del procedimiento correspondían a las del Ejemplo 1.

Tal como se puede deducir de la Tabla 3 y teniendo en cuenta una temperatura de la tobera de 235ºC, las propiedades de los compuestos A y B utilizados en este Ejemplo Comparativo y las condiciones de procedimiento no cumplen las propiedades y condiciones requeridas conforme a la invención.

\vskip1.000000\baselineskip

TABLA 3

2

(^{(`)} El aceite de soja tiene a 0,067 mbar una temperatura de ebullición de 308ºC. A presión normal, el aceite de soja se descompone antes de la ebullición. Una extrapolación del valor para 0,067 mbar a la presión normal proporcionaría una temperatura de ebullición superior a 500ºC)

Las membranas de fibras huecas obtenidas según este Ejemplo Comparativo presentan una estructura de poros abiertos también en la superficie externa de la membrana que estaba orientada hacia la rendija de aire en la producción. Esto resulta claro con ayuda de la toma REM representada en la Fig. 5, según la cual en la superficie externa se pueden encontrar numerosos poros de un tamaño de más de 0,1 \mum. La estructura de poros abiertos es una consecuencia de la elección, no conforme a la invención, de los compuestos A y B que configuran el sistema disolvente. Como consecuencia de ello, los tiempos de paso del plasma de las membranas conformes a este Ejemplo Comparativo con 3-5 horas son sólo cortos y, por lo tanto, las membranas no son adecuadas para su empleo a largo plazo.

Al mismo tiempo, las membranas de fibras huecas conforme a este Ejemplo Comparativo con un 44,5% en volumen poseen solamente una escasa porosidad en volumen, lo cual se ha de atribuir a la elevada viscosidad, no conforme a la invención, de los compuestos aceite de soja y aceite de ricino empleados en el sistema disolvente. De aquí resultan también tasas de transferencia relativamente bajas. Las propiedades de estas membranas están asimismo recopiladas en la Tabla 2. No obstante, membranas producidas conforme a este Ejemplo Comparativo, se pueden emplear en la oxigenación convencional de la sangre.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 3

Se procedió como en el Ejemplo 1. Como sistema disolvente y como medio de refrigeración se empleó, sin embargo, una mezcla a base de 55% en peso de adipato de dioctilo y 45% en peso de triacetato de glicerina. La temperatura de la tobera se ajustó a 260ºC. Las membranas de fibras huecas, así obtenidas, presentaban las propiedades recogidas en la Tabla 2. Con esta receta se puede aumentar todavía la estanqueidad de la capa de separación frente al Ejemplo 1. En la toma por REM, a un aumento de 60000 veces, ya sólo se pueden reconocer de forma esporádica poros con un tamaño de menos de 50 nm (Fig. 6). Sin embargo, las tasas de transferencia no se ven afectadas por ello -como se puede reconocer con ayuda de la Tabla 2-, lo cual debería poder atribuirse a la elevada porosidad en volumen de 58,5% en volumen. Para estas membranas se calculó un tiempo de paso del plasma de 48,6 horas. La fuerza a la rotura y el alargamiento a la rotura de las membranas eran suficientes para un buen tratamiento ulterior para formar esterillas de hilos huecos por medio de un proceso de tejido de punto.

Ejemplo 4

Se procedió como en el Ejemplo 1, en donde se empleó un sistema disolvente, consistente en 60% en peso de adipato de dioctilo y 40% en peso de triacetato de glicerina, y un medio de refrigeración consistente en 55% en peso de adipato de dioctilo y 45% en peso de triacetato de glicerina. También con esta receta se alcanza, con 61,9% en volumen, una muy elevada porosidad en volumen de las membranas de fibras huecas y, con respecto a la membrana del Ejemplo 3, un aumento adicional de las tasas de transferencia de gases, tal como se puede reconocer en base a los resultados recogidos en la Tabla 2. El tiempo de paso del plasma se estableció en 20,5 horas. La superficie externa de las membranas conformes a este Ejemplo presenta una estructura similar que la de las membranas conformes al Ejemplo 1.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 5

Se produjeron membranas de fibras huecas como en el Ejemplo 1. En lugar de poli-(4-metil-1-penteno) puro se empleó una mezcla a base de 90% en peso de poli-(4-metil-1-penteno) y 10% en peso de polipropileno. La temperatura de la tobera estaba ajustada asimismo a 240ºC.

Las propiedades de las membranas de fibras huecas obtenidas se pueden deducir de nuevo de la Tabla 2. En la toma por REM de la superficie externa de la membrana (Fig. 7) se pueden reconocer poros individuales con un tamaño inferior a aprox. 100 nm, pero la densidad de poros es menor que en el Ejemplo 1 en el cual se había empleado poli-(4-metil-1-penteno) puro en calidad de polímero. La caracterización de la superficie de rotura por medio de REM da como resultado que la membrana en su superficie externa presenta una capa de separación de aprox. 0,1 \mum de espesor (Fig. 8) y que el interior de la pared de la membrana, así como la superficie interior son a modo de esponja y microporosas de poros abiertos (Fig. 9). Frente a las membranas a base de poli-(4-metil-1-penteno) puro conforme al Ejemplo 1, las tasas de transferencia están ligeramente incrementadas en el caso de porosidades en volumen equiparables. Mediante la adición del polipropileno se ha incrementado, además de ello, también en particular el alargamiento a la rotura. Las membranas de fibras huecas conformes a este Ejemplo se podían elaborar ulteriormente de forma extraordinaria para formar esterillas tejidas de fibras huecas.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 6

Se procedió como en el Ejemplo 5. En lugar de la mezcla polímera empleada en el Ejemplo 5, se utilizó, sin embargo, una mezcla a base de 75% en peso de poli-(4-metil-1-penteno) y 25% en peso de polipropileno. La morfología de los poros, así como las propiedades de la membrana conforme al Ejemplo 6 corresponden aproximadamente a las de las membranas conformes al Ejemplo 5 (véase la Tabla 2).

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 7

Se produjeron membranas de fibras huecas a partir de una solución que contenía 40% en peso de polipropileno y 60% en peso de una mezcla a base de 60% en peso de adipato de dioctilo y 40% en peso de triacetato de glicerina como sistema disolvente. Como medio de refrigeración servía una mezcla a base de 65% en peso de adipato de dioctilo y 35% en peso de triacetato de glicerina. Por lo demás, se procedió análogamente al Ejemplo 1.

Las membranas de fibras huecas conformes a este Ejemplo presentan una densa superficie interna y una densa superficie externa, para las cuales tampoco se pueden observar poros a un aumento de 60000 veces en la toma por REM (Fig. 10). Con ayuda de la imagen en corte del análisis por REM de las membranas de fibras huecas conformes a este Ejemplo se pueden reconocer claramente tanto una capa de separación en la superficie interna (Fig. 11) como una capa de separación en la superficie externa (Fig. 12), en donde la transición de la respectiva capa de separación a la capa de apoyo tiene lugar de forma brusca. El espesor de la capa de separación en la superficie externa puede calcularse en aprox. 0,5 \mum y el de la capa de separación en la superficie interna puede calcularse en aprox. 0,3 \mum. En virtud del espesor global comparativamente mayor de la capa de separación, así como de la permeabilidad a los gases, en general menor, de polipropileno en comparación con poli-(4-metil-1-penteno), las tasas de transferencia de esta membrana son, en parte, menores que las de las membranas de los Ejemplos que anteceden (véase la Tabla 2). El tiempo de paso del plasma de la membrana conforme a este Ejemplo es claramente superior a 20 horas; sin embargo, la medición del tiempo de paso del plasma se había interrumpido al cabo de 24 horas.

\vskip1.000000\baselineskip

Ejemplo 8

Se procedió como en el Ejemplo 5. No obstante, mediante la elección de un rendimiento de extrusión superior en comparación con el del Ejemplo 5, se obtuvo una membrana de fibras huecas con una pared más gruesa. Debido al mayor grosor de pared, resultaron membranas con una mayor fuerza a la rotura y también con un mayor alargamiento a la rotura (véase la Tabla 2) en comparación con el Ejemplo 5, con lo cual también era menor el estiramiento de las membranas de fibras huecas en el secado en comparación con las del Ejemplo 5. En contraposición a la membrana con una capa de separación nanoporosa descrita en el Ejemplo 5 se obtiene ahora una membrana con una capa de separación más densa en la superficie externa (Fig. 13), lo cual debería poder atribuirse al menor estiramiento.

En la imagen en corte se puede reconocer en la superficie externa de la membrana una capa de separación de aprox. 0,1-0,2 \mum de espesor (Fig. 14), mientras que el interior de la pared, así como la superficie interna son microporosas de poros abiertos (Fig. 15). A pesar del alto grosor de pared, para las membranas conformes a este Ejemplo se calculan altas tasas de transferencia, que se encuentran claramente por encima de las de membranas convencionales para la oxigenación conforme al Ejemplo Comparativo 1 (véase la Tabla 2). El tiempo de paso del plasma de las membranas de fibras huecas conformes a este Ejemplo 8 pudo establecerse en al menos 75 horas. Después de alcanzar este tiempo, se interrumpió el examen.

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

\vskip1.000000\baselineskip

(Tabla pasa a página siguiente)

3

Claims

1. Membrana integral, asimétrica e hidrófoba para el intercambio de gases, que está compuesta por al menos un polímero seleccionado del grupo de las poliolefinas y que presenta una primera y una segunda superficies, presentando la membrana, entre la primera y la segunda superficies, una capa de apoyo con una estructura a modo de esponja, microporosa de poros abiertos y, vecina a esta capa de apoyo, una superficie de separación junto a la primera y/o segunda superficies, con una estructura más densa, caracterizada porque la capa de separación presenta a lo sumo poros con un diámetro medio < 100 nm, porque la capa de apoyo está exenta de macrohuecos y los poros en la capa de apoyo son, por término medio, isótropos y porque la membrana presenta una porosidad en el intervalo de más de 50% en volumen a menos de 75% en volumen.

2. Membrana según la reivindicación 1, caracterizada porque la estructura de la membrana se modifica bruscamente en la transición de la capa de separación a la capa de apoyo.

3. Membrana según una o ambas de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque la capa de separación es estanca.

4. Membrana según una o ambas de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque la capa de separación es de poros abiertos y presenta poros con un diámetro medio entre 10 nm y 100 nm.

5. Membrana según una o varias de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque la capa de separación presenta un espesor entre 0,1 \mum y 1 \mum.

6. Membrana según la reivindicación 5, caracterizada porque la capa de separación presenta un espesor entre
0,2 \mum y 0,6 \mum.

7. Membrana según una o varias de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque la porosidad se encuentra en el intervalo de más de 50% en volumen a menos de 65% en volumen.

8. Membrana según una o varias de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque la membrana presenta una tasa de transferencia de O_{2} de >140 ml/(min*m^{2}) y una tasa de transferencia de CO_{2} de >1900 ml/(min*m^{2}), en cada caso respecto a agua atemperada a 24ºC en calidad de líquido de absorción o de entrega.

9. Membrana según la reivindicación 8, caracterizada porque la membrana presenta una tasa de transferencia de O_{2} de >190 ml/(min*m^{2}) y una tasa de transferencia de CO_{2} de >2200 ml/(min*m^{2}), en cada caso respecto a agua atemperada a 24ºC en calidad de líquido de absorción o de entrega.

10. Membrana según una o varias de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque la membrana presenta un tiempo de paso del plasma de al menos 20 horas.

11. Membrana según la reivindicación 10, caracterizada porque el tiempo de paso del plasma asciende al menos a 48 horas.

12. Membrana según una o varias de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque el al menos un polímero es una poliolefina consiste exclusivamente en carbono e hidrógeno.

13. Membrana según la reivindicación 12, caracterizada porque la poliolefina es un poli-(4-metil-1-penteno).

14. Membrana según la reivindicación 12, caracterizada porque la poliolefina es un polipropileno.

15. Membrana según la reivindicación 12, caracterizada porque la poliolefina consiste esencialmente en una mezcla a base de un poli-(4-metil-1-penteno) y un polipropileno.

16. Membrana según una o varias de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizada porque la membrana es una membrana de fibras huecas.

17. Uso de la membrana según una o varias de las reivindicaciones 1 a 16, para la oxigenación de sangre.