JP2006231333A5 - - Google Patents

Description

液体処理モジュールの製造方法

本発明は、体液処理や水処理などに使用される液体処理モジュールの製造方法に関する。

液体処理モジュールは、医療分野や工業分野を始めとする幅広い分野で用いられている。例えば、医療分野においては血液浄化器として腎臓や肝臓に疾患を持つ患者の血液浄化などに使用され、工業分野においては水処理装置としてジュースなど飲料物の濃縮や精製等に使用されている。そして、この液体処理モジュールに用いられる半透膜には、表面処理（表面からの処理を意味し、表面そのものの処理に加えて膜内部の処理も含まれる。以下同様。）が施されたものがある。表面処理が施された半透膜の一種に親水化膜がある。この親水化膜は、疎水性の膜基材に対して親水性を付与したものである。ここで、疎水性の膜基材を用いているのは、この膜基材の紡糸が容易で、一部のものは強度が高く、耐熱性、及び耐薬品性に優れているからである。しかし、膜基材が疎水性のままでは、本来の透過能を直ちに発揮することが困難である。また、血液浄化機器の材料として使用する前に賦活処理を行わなければならず、煩雑である。このため、膜基材本来の透過能を直ちに発揮させるべく、さらには、治療の準備段階での操作性や生体適合性を改善すべく、膜基材に表面処理を行って親水性を付与している。

膜基材に対する表面処理方法は種々あるが、その一種に、処理剤を含有する処理液を膜基材における一方の膜表面に流した後、この処理液を洗浄液にて洗浄除去する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この方法では、処理剤（例えば、親水化剤）と膜基材表面の吸着力を利用して処理剤を膜基材表面に付着保持させているので、特別な不溶化処理を用いる必要がなく簡便であり、設備の簡素化が図れると共に処理の簡素化が図れる。また、膜基材における一方の表面を選択的に処理できるので、特定用途において好適に用いることができる。例えば、疎水性膜基材の一方の表面を表面処理した親水化膜を用いて血液浄化器を構成すると、血液中の余剰水分を透析開始直後から透析液側に排出できると共に、エンドトキシン等の発熱物質を疎水性面に吸着させることができる。

特開平１０−１５１１９６号公報（第５−６頁，第１図）

ところで、上記の方法では、膜表面に付着保持させる処理剤の量は、処理液中の処理剤の濃度に依存する。従って、膜表面に付着保持される処理剤の量を増やすためには、処理剤の濃度を高めた処理液を用いたり、処理液と膜表面との接触時間（通液時間）を増やしたりする等の対策が必要となる。ここで、処理液中の処理剤濃度を高めた場合には、処理液の粘性が高くなるので、送液圧力を上昇させる必要がある。この場合、送液圧力が過度に上昇して膜基材に強い機械的ストレスを与えてしまう可能性があり、ひいては、膜基材の変形や破損等の原因となりうる。また、処理液と膜表面との接触時間を増やした場合には、その分だけ生産性が低下してしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、処理剤の付着量を一層高めることができ、効率良く製造できる液体処理モジュールの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載のものは、膜基材に処理剤を保持させた半透膜をケーシング内に備え、該半透膜によりケーシング内を一方の膜表面側の第１通液空間と他方の膜表面側の第２通液空間とに区画し、
前記ケーシングには、第１通液空間に連通する第１注入ポート及び第１排出ポートと、第２通液空間に連通する第２ポートを設けた液体処理モジュールの製造方法において、
前記膜基材を内部に装填したケーシングに対し、前記処理剤を含有した処理液を第１注入ポート及び第１排出ポートの一方を通じて前記第１通液空間に注入する処理液注入工程と、
前記第１通液空間と第２通液空間との間に圧力差を生じさせ、該圧力差により該処理液を第１通液空間から第２通液空間に移動して濾過することで前記処理剤を膜基材に保持させる膜通液工程と、
を経て製造し、
前記膜通液工程においては、第１通液空間に注入する処理液の流量を制御して、膜基材に対する処理剤の保持量を処理液の濾過量によりコントロールすることを特徴とする液体処理モジュールの製造方法である。

請求項２に記載のものは、前記膜通液工程は、第１通液空間に注入された処理液を加圧し、及び／または第２通液空間を減圧することで行われることを特徴とする請求項１に記載の液体処理モジュールの製造方法である。

請求項３に記載のものは、前記膜通液工程における処理液の加圧を、第１通液空間への圧縮気体の導入、または処理液のさらなる導入によって行うことを特徴とする請求項２に記載の液体処理モジュールの製造方法である。

請求項４に記載のものは、前記膜基材に対する処理剤の保持量が５０〜５００ｍｇとなるようにコントロールすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の液体処理モジュールの製造方法である。

請求項５に記載のものは、前記第１注入ポート及び第１排出ポートを開放し、当該開放状態で第１通液空間内に気体を導入することにより第１通液空間内に残った処理液を排出するパージ工程を、前記膜通液工程よりも後に行うことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の液体処理モジュールの製造方法である。

請求項６に記載のものは、前記膜基材が疎水性膜基材であり、前記処理剤が親水化剤であることを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の液体処理モジュールの製造方法である。

請求項７に記載のものは、前記親水化剤がポリビニルピロリドン、またはグリセリン、またはポリエチレングリコールであり、前記疎水性膜基材がポリエステル系ポリマーアロイを主たる膜素材としていることを特徴とする請求項６に記載の液体処理モジュールの製造方法である。

上記構成を採ったことにより、本発明は次の効果を奏する。即ち、膜基材を内部に装填したケーシングに対し、処理剤を含有した処理液を第１注入ポート及び第１排出ポートの一方を通じて第１通液空間に注入する処理液注入工程と、前記第１通液空間と第２通液空間との間に圧力差を生じさせ、該圧力差により処理液を第１通液空間から第２通液空間に移動して濾過することで前記処理剤を膜基材に保持させる膜通液工程と、を経て液体処理モジュールが製造されるので、処理液を濾過する過程で処理剤が膜基材に保持され、処理液中の処理剤を膜基材に対して効率よく保持させることができる。また、処理剤の保持量は処理液の濾過量に依存するので、処理液の濾過量を制御することにより、保持量を精度良くコントロールすることができる。さらに、取り扱いが容易な希薄な処理液によっても十分な量の処理剤を、膜基材から剥離し難い状態で保持させることができ、膜基材に過度な機械的ストレスを与えずに液体処理モジュールの製造を行える。

また、膜通液工程よりも後にパージ工程を行い、このパージ工程にて圧力を段階的に上昇させながら気体の導入を複数回に分けて行った場合には、残存する処理液を確実に排出することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下は、液体処理モジュールの一種である透析器、具体的には血液浄化器を例に挙げることとし、疎水性半透膜の膜基材に対して親水化処理を行う場合について説明する。まず、図１及び図２に基づいて血液浄化器１の構成について説明する。例示した血液浄化器１は、ケーシング２の内部に中空糸束３を備えた構成である。

ケーシング２は、前記中空糸束３を収納可能な筒状のケーシング本体４と、このケーシング本体４の筒長手方向一端（図１の上側）に接続される排出側キャップ部材５と、ケーシング本体４の筒長手方向他端（図１の下側）に接続される注入側キャップ部材６とを備えている。ケーシング本体４は、筒長手方向の両端部に拡径部７を設けた円筒状部材であり、例えばポリカーボネイトにより構成される。そして、筒長手方向の一端側に位置する拡径部７には、ケーシング本体４の内部空間に連通した透析液注入ポート８を、筒の側方に向けて突設している。一方、筒長手方向の他端側に位置する拡径部７には、ケーシング本体４の内部空間に連通した透析液排出ポート９を、筒の側方に向けて突設している。なお、透析液注入ポート８は第２の液体（例えば透析液）を注入するための第２注入ポート（本発明の第２ポートの一部）として機能し、透析液排出ポート９は第２の液体を排出するための第２排出ポート（本発明の第２ポートの一部）として機能する。

このケーシング本体４における筒長手方向の両端部には封止部１０を設けている。この封止部１０は、中空糸束３の端部をケーシング本体４に接着固定するための部分であり、例えば、シーリング材１１によって構成される。このシーリング材１１としては例えばウレタン系の接着剤が用いられている。そして、シーリング材１１は、中空糸束３とケーシング本体４との間、及び、中空糸束３を構成する中空糸膜１２同士の間に充填されている。これにより、ケーシング本体４の両端面は、端部が開口した複数の中空糸膜１２…が密集した状態となるとともに、シーリング材１１が中空糸膜１２同士の間隙を塞いだ封止状態となっている。

そして、図１に示すように、この封止部１０は、透析液注入ポート８や透析液排出ポート９の開口位置よりも筒長手方向の端部側に設けられる。このため、中空糸膜１２及び封止部１０によってケーシング本体４の内部空間は、中空糸膜１２の内側空間と外側空間とに区画される。さらに、中空糸膜１２の外側空間は、透析液注入ポート８及び透析液排出ポート９を通じてケーシング４の外部に連通される。そして、中空糸膜１２の内側空間は、第１の液体（例えば血液）を通じるための第１通液空間として機能し、中空糸膜１２の外側空間は、第２の液体を通じるための第２通液空間として機能する。なお、中空糸膜１２の外側空間を第１通液空間、内側空間を第２通液空間としてもよい。

排出側キャップ部材５は、血液排出ポート１３を有する略漏斗形状のキャップ部材であり、筒長手方向他端側に螺着される。そして、この排出側キャップ部材５には、封止部外表面の外周部分に密着可能なＯリング１４を配設している。このＯリング１４は、封止部外表面に密着することで、ケーシング本体４と排出側キャップ部材５との境界部分を液密にシールしている。また、注入側キャップ部材６は、排出側キャップ部材５と同様な構造であり、血液注入ポート１５を設けた略漏斗形状のキャップ部材である。そして、この注入側キャップ部材６は、ケーシング本体４の筒長手方向一端側に螺着され、螺着状態においてＯリング１６が封止部外表面に密着し、ケーシング本体４と注入側キャップ部材６との境界部分を液密にシールする。

ここで、血液排出ポート１３は第１の液体を排出するための第１排出ポートとして機能し、血液注入ポート１５は第１の液体を注入するための第１注入ポートとして機能する。そして、キャップ部材５，６の螺着状態において、排出側キャップ部材５の内部空間、及び、注入側キャップ部材６の内部空間は、各中空糸膜１２…の内側空間と共に血液が通る血液流路を構成する。本実施形態では、この血液流路が第１の液体を通じるための第１通液空間として機能する。

上記の中空糸膜１２は、本発明における親水化膜の一種であり、図２（ｂ）に示すように、中空糸状の膜基材１７と、この膜基材１７に保持された親水化剤１８とからなる半透膜である。そして、この中空糸膜１２は、膜厚が５〜５０マイクロメートル、内径が１００〜５００マイクロメートル程度の極めて細いものである。

上記の膜基材１７は、ポリエステル系樹脂とポリスルホン系樹脂を主たる膜素材とした疎水性高分子製の半透膜である。ここで、前記ポリエステル系樹脂は、例えば、次式（１）で表される繰り返し単位を有するポリアリレート樹脂である。

また、前記ポリスルホン系樹脂は、例えば、次式（２）で表される繰り返し単位、及び、次式（３）で表される繰り返し単位の少なくとも何れかを有するポリスルホン樹脂である。

この疎水性膜基材１７を紡糸するための製膜原液は、ポリエステル系樹脂（Ａ）とポリスルホン系樹脂（Ｂ）との混合重量比（Ａ／Ｂ）を０．１〜１０の範囲で定めると共に、両樹脂の合計量（Ａ＋Ｂ）が１０重量％〜２５重量％の割合となるように有機溶媒に溶解することで調製される。このように調製された製膜原液を、二重管紡糸口金を用いて芯液とともに凝固液中に吐出すると、ポリエステル系ポリマーアロイを膜素材とした中空糸状の膜基材１７が得られる。そして、この膜基材１７は３０００〜１５０００本程度を一単位として束ねられる。

この中空糸状の膜基材１７は、その内側表面に緻密層が形成されていると共に、この緻密層の外側を覆うように多孔質層が形成されている。緻密層は、この膜基材１７において、物質の選択透過性並びに透過速度を規定する部分であり、例えば、５００オングストローム未満の平均孔径を有する孔、具体的には、孔半径３０〜２００オングストロームの孔が形成されている。また、多孔質層は緻密層を支持し膜の強度を保つ支持層として機能しており、緻密層よりもかなり粗い孔が形成される。

そして、この膜基材１７は、図３に示す分子量分画特性を有している。この図に示すように、例えば、分子量３５，０００の物質については、篩係数（ＳＣ）が約０．５、即ち、全体量の約５０％がこの膜基材１７を透過し（具体的には、緻密層に形成された孔を通過してしまい）、分子量７０，０００の物質については、篩係数が約０．０５、即ち全体量の約５％がこの膜基材１７を透過し、残りの約９５％が透過できないことが判る。さらに、分子量１００，０００以上の物質については、ほぼ全量（１００％）が膜基材１７を透過できない。

また、膜基材１７に保持される親水化剤１８は、本発明における処理剤の一種であり、親水性を有する親水性高分子が用いられる。そして、この親水化剤１８としては、使用時において膜基材１７から容易に離脱しない物質が選択される。したがって、この親水化剤１８としては、上記の条件を充足する限りにおいて種々の物質が選択できる。そして、本発明者等の研究により、上述の条件を満足する親水化剤１８（親水性高分子）として、ポリビニルピロリドン（ＰＶＰ）が最も適しているこという知見を得た。これは、ポリビニルピロリドンが生体適合性が良好であることに因るところが大きい。

但し、このポリビニルピロリドンも分子量に応じて複数の種類がある。実験的には、平均分子量１，２００，０００のＫ−９０では、膜基材１７の透過を防止でき、一旦付着保持されると膜表面から容易に離脱しないことが確認された。これにより、Ｋ−９０であれば、膜基材１７の一方の表面に選択的に親水性を付与する際において好適に使用できる。これに対し、平均分子量が約４０，０００のＫ−３０では、多くのポリビニルピロリドンが膜基材１７を透過することが確認できた。このため、膜基材１７の厚さ方向全域に亘って親水性を付与する際において、言い換えれば、膜基材１７の両面に親水性を付与する際において好適に使用できる。

そして、膜基材１７の一方の表面に選択的に親水性を付与する場合において、好適に使用できるポリビニルピロリドンは、これらのＫ−３０及びＫ−９０の範囲、即ち、平均分子量４０，０００から平均分子量１，２００，０００の範囲内に存在することが予測されるが、現時点においては、Ｋ−３０とＫ−９０との間の平均分子量を有し、医療用として使用可能なポリビニルピロリドンが入手困難であることから確認はできていない。しかし、膜基材１７の細孔よりも大きい平均分子量であれば好適に使用できると考えられる。なお、膜基材１７の細孔よりも小さな分子量の親水化剤は全てが膜基材１７を透過するわけではない。これは、細孔には広狭の分布があり、細孔の狭い部分では分子量の小さな親水化剤が通過し難くて保持され易い。そのために細孔がさらに狭くなり、より小さな分子量の親水化剤も保持され易くなるためである。そして、後述の親水化処理液が多量に膜基材の内側から外側へ移動すれば、小さな親水化剤であっても細孔に保持され易くなり、膜基材に付着保持され易くなる。

また、本実施形態では、親水化剤１８にポリビニルピロリドンを適用したが、本発明はこれに限定されない。例えば、ポリエチレングリコールやグリセリンであってもよい。しかしながら、生体適合性の観点から、ポリビニルピロリドンを血液浄化器１の親水化剤１８として採用するのが好適である。

そして、この血液浄化器１では、透析治療時において、注入側キャップ部材６の血液注入ポート１５には流入側血液チューブが接続され、排出側キャップ部材５の血液排出ポート１３には排出側血液チューブが接続される（何れも図示せず）。ここで、流入側血液チューブは、患者の体内から導出された血液が通る合成樹脂製の可撓性チューブであり、排出側血液チューブは、患者の体内へ戻す血液（処理後の血液）が通る合成樹脂製の可撓性チューブである。また、ケーシング本体４の透析液注入ポート８には供給側透析液チューブが接続され、透析液排出ポート９には排出側透析液チューブが接続される（何れも図示せず）。ここで、供給側透析液チューブは、透析液貯留部から供給される新しい透析液が通る合成樹脂製の可撓性チューブであり、排出側透析液チューブは、処理後の透析液が通る合成樹脂製の可撓性チューブである。この場合において、上記の血液は液体処理モジュールにおける第１液の一種であり、透析液は液体処理モジュールにおける第２液の一種である。

次に、膜基材１７に親水化剤１８を保持させる親水化膜の製造方法について詳細に説明する。ここで、図４は、この製造方法に用いられる処理装置１９（即ち、液体処理モジュールの製造装置の一種）を説明する模式図である。なお、親水化膜の製造は、束ねられた膜基材１７（便宜上、膜基材束という。）をケーシング２内に装填した後に行う。言い換えれば、膜基材束の状態で組み立てた血液浄化器１に対して親水化処理を行う。

例示した処理装置１９は、廃液貯留部２０と、気体供給源２１と、処理液貯留部２２（本発明の処理液供給部の一部）と、浄化器装着部２３と、気体供給管２４と、第１排出管２５と、処理液供給管２６と、第２排出管２７と、栓機構２８と、制御部（図示せず）とを備えている。

廃液貯留部２０は、排出された親水化処理液を貯留可能な部分（室）である。気体供給源２１は、圧縮空気等の圧縮気体を供給する部分であり、例えば、コンプレッサによって構成される。処理液貯留部２２は、親水化処理液（本発明の処理液の一種）を貯留する部分である。浄化器装着部２３は、処理対象となる血液浄化器１がセットされる部分であり、本実施形態では、血液排出ポート１３及び血液注入ポート１５を上下方向（縦方向）に向けた状態で血液浄化器１がセットされる。気体供給管２４は、気体供給源２１と浄化器装着部２３との間を連通する管である。具体的には、この気体供給管２４によって、セットされた血液浄化器１における血液排出ポート１３と血液注入ポート１５の一方と、気体供給源２１との間が連通される。第１排出管２５は、浄化器装着部２３と廃液貯留部２０との間を連通する管である。具体的には、この第１排出管２５によって、血液排出ポート１３と血液注入ポート１５の一方と、廃液貯留部２０との間が連通される。処理液供給管２６は、処理液貯留部２２と浄化器装着部２３との間を連通する管である。具体的には、この処理液供給管２６によって、血液排出ポート１３と血液注入ポート１５の他方と処理液貯留部２２との間が連通される。第２排出管２７は、浄化器装着部２３と廃液貯留部２０との間を連通する管である。具体的には、この第２排出管２７によって、血液排出ポート１３と血液注入ポート１５の他方と、廃液貯留部２０との間が連通される。栓機構２８は、浄化器装着部２３にセットされたケーシング本体４の透析液注入ポート８及び透析液排出ポート９を開放したり閉塞したりするものである。制御部は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えており、栓機構２８や後述する開閉弁３２〜３７等の動作を制御する。

なお、本実施形態において、気体供給源２１からは圧縮された空気を供給し、処理液貯留部２２には親水化処理液としてポリビニルピロリドン水溶液を貯留しているが、これらに限定されるものではない。例えば、圧縮気体として圧縮窒素を供給してもよい。そして、他の親水化処理剤として、ポリエチレングリコールやグリセリンを用いてもよい。また、上記の浄化器装着部２３は、膜基材束を内部に装填したケーシング２がセットされるケーシング装着部として機能する。

また、上記の例では、気体供給管２４と第１排出管２５とを浄化器装着部２３側の端部で合流させている。このため、気体供給管２４と第１排出管２５との合流箇所Ａから浄化器装着部２３側の端部までの部分は、気体供給管２４の一部として機能すると共に第１排出管２５の一部としても機能する。そして、浄化器装着部２３側の端部は、処理対象となる血液浄化器１の血液注入ポート１５と血液排出ポート１３の一方に接続される第１接続部２９として構成されている。一方、処理液供給管２６及び第２排出管２７についても、合流箇所Ｂから浄化器装着部２３側の端部までの部分は、処理液供給管２６の一部として機能すると共に第２排出管２７の一部としても機能している。そして、浄化器装着部２３側の端部も同様に、処理対象となる血液浄化器１の血液注入ポート１５と血液排出ポート１３の他方に接続される第２接続部３０として構成されている。

さらに、これらの第１接続部２９及び第２接続部３０は、制御部によって上下移動可能に構成されており、浄化器装着部２３側に移動したり、浄化器装着部２３から退避したりする。また、便宜上、以下の説明では、第１接続部２９は血液排出ポート１３に接続され、第２接続部３０は血液注入ポート１５に接続されるものとする。

気体供給管２４の途中には、調整弁機構３１及び第１開閉弁３２とが設けられている。調整弁機構３１は第１開閉弁３２よりも上流側（気体供給源２１側）に配設され、第１開閉弁３２は気体供給管２４と第１排出管２５の分岐点Ａ（合流箇所Ａ）よりも少し上流側に配設される。なお、この第１開閉弁３２に関し、閉状態を黒塗りで示し、開放状態を白抜きで示している（図７参照）。これは、後述する第２開閉弁３３〜第４開閉弁３７についても同様である。そして、本実施形態では、第１開閉弁３２よりも上流側（気体供給源２１側）の気体供給管２４を第１気体供給枝管２４ａと第２気体供給枝管２４ｂとに分岐しており、第１気体供給枝管２４ａの途中にはリリーフバルブを有する低圧側弁３１Ａを配設し、第２気体供給枝管２４ｂの途中には高圧側弁３１Ｂを配設している。低圧側弁３１Ａと高圧側弁３１Ｂとは開放時における出口側圧力が異なっており、低圧側弁３１Ａの出口側圧力の方が高圧側弁３１Ｂの出口側圧力よりも低く設定されている。本実施形態では、リリーフバルブによって低圧側弁３１Ａの出口側圧力を0.2kgf/cm^２（1.96×10^４Pa）に設定している。また、高圧側弁３１Ｂの出口側圧力は0.5kgf/cm^２（4.90×10^４Pa）に設定している。

これらの低圧側弁３１Ａ及び高圧側弁３１Ｂは、制御部により開閉状態が電気的に制御可能とされる。例えば、低圧側弁３１Ａ及び高圧側弁３１Ｂの両方を閉じた閉状態と、低圧側弁３１Ａを開放すると共に高圧側弁３１Ｂを閉じた低圧状態と、高圧側弁３１Ｂを開放すると共に低圧側弁３１Ａを閉じた高圧状態とに制御される。また、第１開閉弁３２も制御部により開閉状態が電気的に制御される。即ち、この第１開閉弁３２で流路を遮断する閉状態（遮断状態）と、上流側と下流側とを連通する開放状態（連通状態）とに制御される。

第１排出管２５の途中には、第２開閉弁３３と流量計３４とが設けられている。本実施形態では、第２開閉弁３３を気体供給管２４と第１排出管２５の分岐点Ａよりも少し下流側（廃液貯留部２０側）に配設し、流量計３４を第２開閉弁３３の近傍であって第２開閉弁３３よりも下流側に配設している。第２開閉弁３３は、上記した第１開閉弁３２と同様な構成であり、制御部によって電気的に制御され、閉状態と開放状態とに変換される。流量計３４は、この第１排出管２５を流れる流体（親水化処理液）の流量を検出するものであり、その検出信号は制御部に出力される。

処理液供給管２６の途中には、送液ポンプ３５（本発明の処理液供給部の一部）と第３開閉弁３６とが設けられている。また、第２排出管２７の途中には、第４開閉弁３７が設けられている。送液ポンプ３５は、制御部によって動作が制御される。例えば、送液開始、送液停止、送液中における流量などを制御することができる。第３開閉弁３６及び第４開閉弁３７は、上記した第１開閉弁３２と同様な構成であり、制御部によって電気的に制御され、閉状態と開放状態とに変換される。

上記の栓機構２８は、例えば、取付ベースに取り付けた樹脂製の栓部材３８を駆動機構（図示せず）によって移動させる構成である。そして、この栓機構２８によって、透析液注入ポート８及び透析液排出ポート９を開放したり閉塞したりする。具体的には、ポート８，９の開口に栓部材３８を密着させた閉状態と、栓部材３８をポート８，９の開口から離隔させた開放状態とに変換する。なお、上記の駆動機構も制御部によって電気的に制御される。

次に、上記構成の処理装置１９による親水化処理、即ち、親水化膜の製造方法について説明する。まず、セット工程にて、親水化処理対象となる血液浄化器１を浄化器装着部２３にセットする。この場合、例えば、ロボットアーム（図示せず）によってケーシング本体４を掴み、このロボットアームを移動させることで、血液排出ポート１３を第１接続部２９側に、血液注入ポート１５を第２接続部３０側にそれぞれ向けた状態に位置付ける。血液浄化器１がセットされると、制御部はそれを認識し、第１接続部２９を血液排出ポート１３に、第２接続部３０を血液注入ポート１５にそれぞれ接続して液密状態とする。また、制御部は栓機構２８も制御し、栓部材３８によって透析液注入ポート８及び透析液排出ポート９を気密状態で閉じる。

血液浄化器１が浄化器装着部２３にセットされたならば、処理液注入工程に移行する。処理液注入工程では、親水化処理液（ポリビニルピロリドンの水溶液として０．１〜１．０％）を血液浄化器１内に注入する。このため、制御部は、図５に示すように、第２開閉弁３３と第３開閉弁３６とを開放状態に制御すると共に第１開閉弁３２と第４開閉弁３７とを閉状態に制御し、その後送液ポンプ３５を作動させる。これにより、図中太線で示すように、処理液貯留部２２に貯留された親水化処理液は、処理液供給管２６を通って血液浄化器１内（第１通液空間としての血液流路）に下側から注入される。注入された親水化処理液は、注入側キャップ部材６の内部空間を満たした後、各膜基材１７における内側空間を上昇する。この場合において、透析液注入ポート８及び透析液排出ポート９が気密状態で閉じられているので、膜基材外側への親水化処理液の漏出が防止され、該処理液は膜基材１７内を上昇する。膜基材１７から流出した親水化処理液は、排出側キャップ部材５の内部空間を満たし、血液浄化器１から排出される。このとき、処理液の注入によってケーシング２内の空気を順次上方に排出できるので、処理液注入後において残存する気泡を可及的に少なくできる。そして、排出された親水化処理液は、第１排出管２５内に導かれ、その後廃液貯留部２０へ排出される。なお、この通液期間中において、制御部は、流量計３４からの検出信号を監視しており、この検出信号に基づいて送液ポンプ３５の作動を制御する。

親水化処理液を十分に通液したならば、例えば、規定時間に亘って通液動作を行ったならば、制御部は、送液ポンプ３５を停止させて親水化処理液の通液を止める。なお、本実施形態では時間で通液を管理しており、２０秒間に亘って通液した時点で終了と判断する。親水化処理液の通液を止めたならば、膜通液工程に移行する。この膜通液工程では、まず図６に示すように、制御部は第２開閉弁３３及び第３開閉弁３６を制御して閉状態にする。また、制御部は栓機構２８も制御し、栓部材３８を離隔させて透析液注入ポート８及び透析液排出ポート９を開放状態に変換する。なお、本実施形態では、透析液注入ポート８と透析液排出ポート９の両方を開放しているが、何れか一方のポート８，９が開放されていればよい。

透析液注入ポート８及び透析液排出ポート９を開放状態にしたならば、続いて図７に示すように、制御部は、第１開閉弁３２を開放状態に変換すると共に、低圧側弁３１Ａを開放状態に変換する。この状態では、低圧側弁３１Ａで規定圧力（0.2kgf/cm^２）に調整された空気が気体供給管２４内を満たす。そして、この空気と大気圧との差により、分岐点Ａよりも血液浄化器１側に充填されている親水化処理液が押し出される。ここで、第２開閉弁３３〜第４開放弁３７は閉状態であるので、親水化処理液の溶媒成分は膜基材１７を透過して膜基材１７の外側へ移動することになる。そのため、親水化処理液の液面がケーシング本体４内を徐々に下がる。親水化処理液で濡れた膜基材１７は気体を通さないので、膜基材１７の内側空間の圧力は低下しない。

このとき、親水化剤１８として膜基材１７の緻密層よりも大きいポリビニルピロリドン（例えば、Ｋ−９０）を用いた場合には、このポリビニルピロリドンは、緻密層を透過できずに膜基材１７の内側表面に付着保持される。即ち、親水化剤１８は濾過によって膜基材１７の表面に付着保持される。なお、親水化剤１８の内、分子量が平均分子量よりも十分に小さい分子は、その一部が緻密層の細孔内に進入する可能性があるが、緻密層を通り抜けるのは困難であり、緻密層内に留まる。従って、膜基材１７の内側表面は親水化剤１８によって親水性が付与され、膜基材１７の外側表面は膜基材１７による疎水性が残った状態になる。

一方、親水化剤１８として膜基材１７の緻密層よりも小さいポリビニルピロリドンを用いた場合には、このポリビニルピロリドンは緻密層を透過する。このため、膜基材１７の厚さ方向全域に亘ってポリビニルピロリドンが保持され、膜基材１７の両面に親水性が付与される。このように、膜基材１７の両面に親水性を付与するにあたっては、透析液注入ポート８及び透析液排出ポート９のうち下側に位置するポート、即ち、透析液排出ポート９を閉状態にすることが好ましい。これは、このポート９が閉じられることで親水化処理液が第２通液空間内に貯留され、膜基材外表面における親水化剤の接触時間を増やすことができ、親水化剤の付着量を増やすことができるからである。

血液浄化器１の血液流路側に存在する親水化処理液を規定量濾過したならば、例えば、親水化処理液の液面が下側（注入側キャップ部材６側）の封止部表面まで達したならば膜内への通液を終了する。この濾過を終了させるにあたり、本実施形態では図８に示すように、制御部は、第４開閉弁３７を制御して開放状態に変換する。これにより、太線で示すように、気体供給管２４から血液浄化器１（血液流路）及び第２排出管２７を通る抵抗の少ない流路が形成される。その結果、膜基材１７における濾過は終了し、余剰の親水化処理液は第２排出管２７を通じて廃液貯留部に排出される。

このように、本実施形態では、膜基材１７の内表面側と外表面側との間に付与した圧力差によって規定量の親水化処理液を濾過し、親水化剤１８（ポリビニルピロリドン）を膜基材１７に保持させている。この場合、処理液を濾過する過程で親水化剤１８が保持されるので、親水化処理液中の親水化剤１８を効率よく保持させることができる。

また、加圧を伴う濾過によって親水化剤１８を保持させているので、単に親水化処理液を膜表面に流した後に余剰の処理液を洗浄除去する方法に比べて、多くの親水化剤１８を保持させることができる。即ち、親水化処理液中の親水化剤１８を濃縮して保持させることができる。従って、取り扱いが容易である希薄な親水化処理液を用いても必要十分な量の親水化剤１８を保持させることができる。本実施形態では、１ｍ^２あたり２０ｍｇ以上のポリビニルピロリドン（Ｋ−９０）を付着保持させることができた。また、これにより、膜基材１７に過度な機械的ストレスを与えずに親水化することもできる。なお、本発明の他の実施形態では、１ｍ^２あたり１０００ｍｇまでの付着保持が可能であるが、膜基材１７の１ｍ^２あたり５０〜５００ｍｇ程度の付着保持量が好ましい。

なお、ポリビニルピロリドンの量の測定は、窒素分がポリビニルピロリドン由来のもののみであるとの観点から、窒素分を分析することで行った。この窒素分の分析には微量窒素分析装置やケルダール法等が用いられる。

そして、親水化剤１８の保持量は、処理液の濾過量に依存するので、処理液の濾過量を設定することにより、保持量を精度良くコントロールすることができる。また、加圧を伴う濾過によって親水化剤１８を保持させているので、処理の効率化も図れる。本実施形態では、親水化処理液の充填が約２０秒、充填した親水化処理液の濾過が約２０秒であるので、処理時間が４０秒程度であり、比較的短時間で必要十分な量のポリビニルピロリドンを付着保持させることができた。さらに、膜基材１７がポリエステル系ポリマーアロイを主たる構成成分とする疎水性高分子によって作製されているので、他の疎水性高分子を用いた場合に比べて親水化剤１８を確実に保持させることができる。

処理液の濾過が終了したならば、パージ工程に移行する。このパージ工程では、血液浄化器１の血液流路内に空気を通すことで、余剰の親水化処理液を除去すると共に、不安定な保持状態（保持力が弱く容易に離脱し得る状態）の親水性高分子も除去する。本実施形態では、このパージ工程を低圧の初期パージ工程と、高圧の本パージ工程とに分けて２回行う。初期パージ工程は、低圧側弁３１Ａを用い0.2kgf/cm^２の圧力に調整した空気を血液流路内に供給する。また、本パージ工程は、図９に示すように、高圧側弁３１Ｂを用いて0.5kgf/cm^２の圧力に調整した空気を血液流路内に供給する。このように、パージ工程を２回に分け、供給する空気の圧力を段階的に高めるようにすると、膜に余計なストレスを掛けないで済む。また、余剰の処理液が濾過されてしまう不具合を確実に防止でき、ポリビニルピロリドンの保持量を正確に管理することができる。

パージ工程の終了により、この血液浄化器１に対する一連の親水化処理が終了する。この場合、図１０に示すように、制御部は、第１開閉弁３２〜第４開閉弁３７を閉状態に制御する。そして、ロボットアームを移動させる等し、処理が終了した血液浄化器１を浄化器装着部２３から離脱させる。その後、次の血液浄化器１を浄化器装着部２３にセットして上記と同様の処理を繰り返し行う。

ところで、上記実施形態では、充填された親水化処理液の液面が下側の封止部１０に達するまで濾過をする例について説明したが、規定量の親水化処理液を濾過できれば、この例に限定されるものではない。例えば、親水化処理液の液面が上側の封止部１０に達するまで濾過をするようにしてもよい。この場合、膜基材１７の長さ方向全体に亘って均一にポリビニルピロリドンを付着保持させることができる。

また、上記実施形態では、膜基材１７の内側表面からの加圧によって親水化処理液を濾過していたが、膜基材１７の外側表面に面する空間を減圧することによって濾過を行ってもよい（陰圧法）。このように膜基材１７の外側空間を減圧すれば、膜基材１７の膜厚内部の空気が取り除かれ易く、ポリビニルピロリドンが膜基材１７に均一に付着することができて好適である。なお、陰圧法においては、予めケーシング内を減圧しておいてから処理液を注入して、中空糸膜１２の内側空間と外側空間との間に圧力差を付与してもよい。この減圧工程を伴う陰圧法については、後で詳細に説明する。

さらに、加圧と減圧とを組み合わせてもよい。即ち、膜基材１７の内側表面から加圧すると共に外側表面から減圧してもよい。つまり、本発明では、膜基材１７の内側表面と外側表面との間に圧力差を付与して親水化処理を行えばよい。そして、本実施形態のように、膜基材１７の内側表面からの加圧によって濾過を行うと、圧力管理が容易であるため、ポリビニルピロリドンの保持量を高い精度で管理できる。また、濾過時において圧縮気体をケーシング２内の上方から導入するので、比重が処理液よりも軽い気体であっても支障なく処理液を押圧することができる。

また、親水化処理液の加圧を送液ポンプ３５を用いて行ってもよい。この場合、親水化処理液の注入後、透析液注入ポート８及び透析液排出ポート９の少なくとも一方が開放状態になるように栓機構２８を制御し、送液ポンプ３５を作動させることで第１通液空間内の処理液を加圧して、この処理液の溶媒成分を第１通液空間から第２通液空間に移動させるようにしても良い。

具体的に説明すると次の通りである。まず、処理液注入工程にて、第２開閉弁３３と第３開閉弁３６とを開放状態に制御すると共に第１開閉弁３２と第４開閉弁３７とを閉状態に制御し、その後送液ポンプ３５を作動させ、親水化処理液を血液浄化器１内に注入する。親水化処理液を血液浄化器１内に注入したならば、膜通液工程に移行する。この膜通液工程では、第１開閉弁３２、第２開閉弁３３及び第４開閉弁３７を閉状態に変換すると共に、第３開閉弁３６については開放状態を維持する。あわせて、透析液注入ポート８及び透析液排出ポート９の少なくとも一方が開放状態になるように栓機構２８を制御する。その後、送液ポンプ３５を作動させる。送液ポンプ３５の作動によって第１通液空間内の処理液が加圧されるので、この処理液の溶媒成分を第１通液空間から第２通液空間に移動させることができる。

なお、急激な圧力変化に伴う膜基材１７への過度な衝撃を防止すべく、加圧によって容積を膨張させる緩衝部を液体流路内に設ける構成が好ましい。この緩衝部は、例えば、第１開閉弁３２及び第２開閉弁３３よりも下流側（浄化器装着部２３側）に設けた気体溜（図示せず）や、弾性を有するチューブ部材で構成されて処理液供給管２６の途中に設けられた弾性変形部（図示せず）によって構成することができる。このような緩衝部を設けることにより、膜基材１７の保護が図れ、液漏れ等の不具合を防止することができる。

そして、上記実施形態では、処理液注入工程において血液注入ポート１５から親水化処理液を注入していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、処理液供給管２６と血液排出ポート１３とを連通するバイパス配管を設けて、親水化処理液を血液排出ポート１３から注入してもよいし、あるいは血液排出ポート１３及び血液注入ポート１５の両方から注入してもよい。また、膜通液工程において血液排出ポート１３から圧縮空気、あるいは血液注入ポート１５からさらに親水化処理液を供給したが、これに限定されない。例えば、前記したバイパス配管を通じて、圧縮空気を血液注入ポート１５から供給してもよいし、あるいは血液排出ポート１３及び血液注入ポート１５の両方から供給してもよい。また、バイバス配管を通じて、血液排出ポート１３から更に親水化処理液を供給してもよいし、あるいは血液排出ポート１３及び血液注入ポート１５の両方から供給してもよい。

また、上記実施形態では、処理液を血液浄化器１内に注入後、膜基材１７の内側表面と外側表面との間に圧力差を付与することによって親水化処理液を限外濾過していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、処理液注入前にあらかじめ血液浄化器１のケーシング２内、すなわち中空糸膜１２の内側空間および外側空間を減圧しておき、その後、膜基材１７の内側表面に処理液を注入することで内側表面と外側表面との間に圧力差を付与し、この圧力差によって陰圧法の限外濾過を行ってもよい。以下、本発明の第２実施形態として、この陰圧法による親水化膜の製造方法について具体的に説明する。ここで図１１は、陰圧法による製造方法に用いられる処理装置４１を説明する模式図である。この第２実施形態の処理装置４１は、血液浄化器１内を減圧する構成を備えている点、栓機構を備えず透析液注入ポート８及び透析液排出ポート９と気体供給源２１等とを連通している点などで上記の第１実施形態と相違している。なお、この第２実施形態の説明において、第１実施形態と同じ構成要素には同じ符号を付し、その説明は省略する。

陰圧法による処理を行う処理装置４１は、廃液貯留部２０と、気体供給源２１と、処理液貯留部２２と、浄化器装着部２３と、減圧ポンプ４３（本発明の減圧手段に相当）と、気体供給管４４と、排出管４５と、処理液供給管４６と、吸気管４７と、制御部（図示せず）とを備えている。

減圧ポンプ４３は、浄化器装着部２３にセットされたケーシング本体４の内部を減圧するものであり、処理装置４１の稼動中、常時運転している。

気体供給管４４は、気体供給源２１と浄化器装着部２３との間を連通する管であり、浄化器装着部２３側（下流側）を第１気体供給枝管４４ａと第２気体供給枝管４４ｂとに分岐して構成されている。第１気体供給枝管４４ａは、下流側端部を浄化器装着部２３のうち、セットされた血液浄化器１の血液排出ポート１３と血液注入ポート１５の一方（図１１では、血液排出ポート１３）へ接続している。したがって、この第１気体供給枝管４４ａによって、血液浄化器１内のうち、中空糸膜１２の内側空間と気体供給源２１とが連通される。なお、第１気体供給枝管４４ａは、途中で処理液供給管４６と合流しているが、詳細については後述する。

また、第２気体供給枝管４４ｂは、下流側端部を浄化器装着部２３のうち、セットされた血液浄化器１の透析液注入ポート８と透析液排出ポート９の一方（図１１では、透析液注入ポート８）へ接続している。したがって、この第２気体供給枝管４４ｂによって、血液浄化器１内のうち、中空糸膜１２の外側空間と気体供給源２１とが連通される。なお、第２気体供給枝管４４ｂは、途中で吸気管４７と合流しているが、詳細については後述する。

そして、気体供給管４４の分岐点Ｈよりも気体供給源２１側（上流側）には第１開閉弁５１が設けられている。また、第１気体供給枝管４４ａの途中には第２開閉弁５２が、および第２気体供給枝管４４ｂの途中には第３開閉弁５３がそれぞれ設けられている。

排出管４５は、浄化器装着部２３と廃液貯留部２０との間を連通する管であり、浄化器装着部２３側（上流側）を第１排出枝管４５ａと第２排出枝管４５ｂとに分岐して構成されている。第１排出枝管４５ａは、上流側端部を血液排出ポート１３と血液注入ポート１５の他方（図１１では血液注入ポート１５）へ接続している。したがって、この第１排出枝管４５ａによって、血液浄化器１内のうち、中空糸膜１２の内側空間と廃液貯留部２０とが連通される。なお、第１排出枝管４５ａは、途中で処理液供給管４６と合流しているが、詳細については後述する。

また、第２排出枝管４５ｂは、上流側端部を透析液注入ポート８と透析液排出ポート９の他方（図１１では、透析液排出ポート９）へ接続している。したがって、この第２排出枝管４５ｂによって、血液浄化器１内のうち、中空糸膜１２の外側空間と廃液貯留部２０とが連通される。

そして、第１排出枝管４５ａの途中には第５開閉弁５５が設けられている。

処理液供給管４６は、処理液貯留部２２と浄化器装着部２３との間を連通する管であり、浄化器装着部２３側（下流側）を第１処理液供給枝管４６ａと第２処理液供給枝管４６ｂとに分岐して構成されている。第１処理液供給枝管４６ａは、下流側端部を血液排出ポート１３と血液注入ポート１５の一方（図１１では、血液排出ポート１３）へ接続している。したがって、この第１処理液供給枝管４６ａによって、中空糸膜１２の内側空間と処理液貯留部２２とが連通される。

また、第２処理液供給枝管４６ｂは、下流側端部を血液排出ポート１３と血液注入ポート１５の他方（図１１では血液注入ポート１５）へ接続している。したがって、この第２処理液供給枝管４６ｂによって、血液浄化器１内のうち、中空糸膜１２の内側空間と処理液貯留部２２とが連通される。

なお、本実施形態では、第１処理液供給枝管４６ａと第１気体供給枝管４４ａとを、浄化器装着部２３側の途中で合流させている。このため、第１処理液供給枝管４６ａと第１気体供給枝管４４ａとの合流箇所Ｃから浄化器装着部２３側の端部までの配管（第１共通管）６０は、処理液供給管４６の一部として機能すると共に気体供給管４４の一部としても機能する。そして、第１共通管６０の浄化器装着２３側の端部は、血液注入ポート１５と血液排出ポート１３の一方に接続される第１接続部２９として構成される。

さらに、第２処理液供給枝管４６ｂと第１排出枝管４５ａとを、浄化器装着部２３側の途中で合流させている。このため、第２処理液供給枝管４６ｂと第１排出枝管４５ａとの合流箇所Ｄから浄化器装着部２３側の端部までの配管（第２共通管）６１は、処理液供給管４６の一部として機能するとともに、排出管４５の一部としても機能する。そして、第２共通管６１の浄化器装着部２３側の端部は、血液注入ポート１５と血液排出ポート１３の他方に接続される第２接続部３０として構成される。

そして、処理液供給管４６のうち処理液貯留部２２と分岐点との間には送液ポンプ３５が設けられている。また、第１処理液供給枝管４６ａの途中であって第１共通管６０よりも上流側（分岐点側）には第７開閉弁６２が、第２処理液供給枝管４６ｂの途中であって第２共通管６１よりも上流側（分岐点側）には第８開閉弁６３が、第１共通管６０の途中には第９開閉弁６４が、第２共通管６１の途中には第１０開閉弁６５がそれぞれ設けられている。

なお、第１処理液供給枝管４６ａの途中であって、第７開閉弁６２よりも上流側には第１手動弁６６が設けられ、また、第２処理液供給枝管４６ｂの途中であって、第８開閉弁６３よりも上流側には第２手動弁６７が設けられている。この第１手動弁６６，第２手動弁６７は、血液注入ポート１５および血液排出ポート１３から流入する処理液の流量バランスが取れるように、あらかじめ開度を調整して常時開状態にしてある。

吸気管４７は、減圧ポンプ４３と浄化器装着部２３との間を連通する管であり、第２気体供給枝管４４ｂの途中であって第３開閉弁５３よりも浄化器装着部２３側の合流箇所Ｅに接続されている。そして、この吸気管４７は、第２気体供給枝管４４ｂのうち接続箇所Ｅから上流側の部分、気体供給管４４の分岐箇所Ｈ、第１気体供給枝管４４ａおよび第１共通管６０を介して、血液排出ポート１３と血液注入ポート１５の一方（図１１では血液排出ポート１３）に連通している。さらには、第２気体供給枝管４４ｂのうち接続箇所Ｅから下流側の部分を介して、透析液注入ポート８と透析液排出ポート９の一方（図１１では、透析液注入ポート８）へも接続している。したがって、この吸気管４７によって、血液浄化器１内（すなわち中空糸膜１２の内側空間および外側空間）と減圧ポンプ４３とが連通される。

そして、吸気管４７の途中には第１１開閉弁７１が設けられている。また、第２気体供給枝管４４ｂのうち接続箇所Ｅから浄化液装着部２３側（下流側）の部分の途中には第１２開閉弁７２が設けられている。

さらに、処理装置４１は、第２気体供給枝管４４ｂと第２排出枝管４５ｂとの間を接続管７３により接続している。具体的に説明すると、この接続管７３は、一端を第２気体供給枝管４４ｂのうち接続箇所Ｅと第１２開閉弁７２との間の合流箇所Ｆに、他端を第２排出枝管４５ｂの途中の合流箇所Ｇにそれぞれ接続している。そして、接続管７３の途中には、第１３開閉弁７４が設けられている。なお、この第１３開閉弁７４が後述の親水化処理において常時閉状態であるので、接続管７３および第１３開閉弁７４は設けなくてもよい。

そして、接続管７３の途中には第１３開閉弁７４が、また、第２排出枝管４５ｂの途中であって、接続管７３と第２排出枝管４５ｂとの合流箇所Ｇよりも浄化器装着部２３側には第１４開閉弁７５がそれぞれ設けられている。

なお、上記第１開閉弁５１〜第１４開閉弁７５は、制御部によって電気的に制御され、それぞれ独立して閉状態と開状態とに変換される。

次に、処理装置４１による陰圧法の親水化処理について説明する。まず、セット工程にて、親水化処理対象となる血液浄化器１を浄化器装着部２３にセットし、例えば、ロボットアーム（図示せず）によってケーシング本体４を掴み、このロボットアームを移動させることで、血液排出ポート１３を第１接続部２９側に、血液注入ポート１５を第２接続部３０側にそれぞれ向けた状態に位置付ける。血液浄化器１がセットされると、制御部はそれを認識し、第１接続部２９を血液排出ポート１３に、第２接続部３０を血液注入ポート１５にそれぞれ接続して液密状態とする。

血液浄化器１が浄化器装着部２３にセットされたならば、減圧工程に移行する。減圧工程では制御部は、減圧ポンプ４３を作動させた状態で、図１２に示すように、第１１開閉弁７１、第２開閉弁５２、第３開閉弁５３、第９開閉弁６４、第１２開閉弁７２、第１０開閉弁６５を開状態に制御すると共に、その他の開閉弁を閉状態に制御する。これにより、図中太線で示すように、血液浄化器１内の気体（空気）が各ポート８，１３から吸引される。具体的には、中空糸膜１２の内側空間の空気が、血液排出ポート１３から第１共通管６０、第１気体供給枝管４４ａおよび吸気管４７を通じて吸引される。そして、中空糸膜１２の外側空間の空気が、透析液注入ポート８から第２気体供給枝管４４ｂおよび吸気管４７を通じて吸引される。これにより、中空糸膜１２の外側空間および内側空間が減圧する。なお、血液浄化器１の内部は、−９０ｋＰａ以下に減圧するのが好ましい。これは、減圧度合（真空度）が高いと、親水化処理が中空糸膜１２の全体に亘って均一に行われるため、また、親水化処理の進み具合が早くなり、作業効率が向上するためである。

また、減圧工程では、血液排出ポート１３と血液注入ポート１５の両方より中空糸膜１２の内側空間の空気を吸引するようにしてもよい。さらに、透析液注入ポート８と透析液排出ポート９の両方より中空糸膜１２の外側空間の空気を吸引するようにしてもよい。

血液浄化器１内を十分に減圧したならば、処理液注入工程に移行する。処理液注入工程では、親水化処理液を血液浄化器１内に注入する。このため、制御部は、送液ポンプ３５を作動させ、図１３に示すように、第１開閉弁５１、第２開閉弁５２、第３開閉弁５３、第１１開閉弁７１、第１２開閉弁７２、第１４開閉弁７５、第５開閉弁５５を閉状態に制御すると共に、第７開閉弁６２、第９開閉弁６４、第８開閉弁６３、第１０開閉弁６５を開状態に制御する。すると、処理液貯留部２２に貯留された親水化処理液が送液ポンプ３５により加圧され、親水化処理液と血液浄化器１の内部との圧力差が大きくなる。これにより、図中太線で示すように、処理液貯留部２２に貯留された親水化処理液は、処理液供給管４６（第１処理液供給枝管４６ａおよび第２処理液供給枝管４６ｂ）を通って血液浄化器１内（第１通液空間としての血液流路）に上下両側から注入される。注入された親水化処理液は、排出側キャップ部材５および注入側キャップ部材６の内部空間を満たした後、中空糸膜１２の内側空間を満たす。なお、このとき減圧ポンプ４３を作動させたままで第１１開閉弁７１および第１２開閉弁７２を開状態にし、中空糸膜１２の外側空間を減圧し続けてもよい。

そして、親水化処理液が中空糸膜１２の内側空間に通液されると、膜通液工程に移行する。すなわち、中空糸膜１２の内側空間（あるいは、内側空間内に満たされた親水化処理液）と減圧状態の外側空間との間に圧力差が生じる。この圧力差により親水化処理液の溶媒成分は、膜基材１７を透過して膜基材１７の外側へ移動することになる。このようにして、親水化処理液の濾過が開始される。

血液浄化器１の血液流路側に存在する親水化処理液を規定量濾過したならば、制御部は、各開閉弁を閉状態にして親水化処理液の通液を止め、第１パージ工程に移行する。この第１パージ工程では、血液浄化器１の血液流路内（中空糸膜１２の内側空間）に空気を通すことで、血液流路内に余剰した親水化処理液を除去すると共に、不安定な保持状態（保持力が弱く容易に離脱し得る状態）の親水性高分子も除去する。具体的に説明すると、第１パージ工程において、制御部は、図１４に示すように、第１開閉弁５１、第２開閉弁５２、第９開閉弁６４、第１０開閉弁６５、第５開閉弁５５を開状態に制御すると共に、その他の開閉弁を閉状態に制御する。その後、気体供給源２１から気体、例えば圧縮空気を供給する。すると、図中太線で示すように、圧縮空気が第１気体供給枝管４４ａ、第１共通管６０を通って中空糸膜１２の内側空間に流入し、第１排出枝管４５ａから廃液貯留部２０へ流出する。したがって、余剰の親水化処理液は、圧縮空気により血液浄化器１から押し出され、第１排出枝管４５ａを通って廃液貯留部２０に排出される。

第１パージ工程が終了したならば、第２パージ工程に移行する。この第２パージ工程では、中空糸膜１２の外側空間に空気を通すことで、中空糸膜１２の内側空間から移動してきた親水化処理液の溶媒成分を除去する。具体的に説明すると、第２パージ工程において、制御部は、図１５に示すように、第１開閉弁５１、第３開閉弁５３、第１２開閉弁７２、第１４開閉弁７５を開状態に制御すると共に、その他の開閉弁を閉状態に制御する。その後、気体供給源２１から圧縮空気を供給する。すると、図中太線で示すように、圧縮空気が第２気体供給枝管４４ｂを通って中空糸膜１２の外側空間に流入し、第２排出枝管４５ｂから廃液貯留部２０へ流出する。したがって、上記親水化処理液の溶媒成分は、圧縮空気により中空糸膜１２の外側空間から押し出され、第２排出枝管４５ｂを通って廃液貯留部２０に排出される。

第２パージ工程の終了により、この陰圧法による親水化処理が終了する。そして、ロボットアームを移動させる等し、処理が終了した血液浄化器１を浄化器装着部２３から離脱させる。その後、次の血液浄化器１を浄化器装着部２３にセットして上記と同様の処理を繰り返し行う。

このように、第２実施形態の処理装置４１では、予め血液浄化器１内の空気を抜いてから親水化処理液を注入するので、処理液注入時に気泡が膜基材１７の表面に残ることがない。したがって、気泡により処理液と膜表面との接触が邪魔されず、中空糸膜１２の全体に亘って親水化処理が均一に行われる。このことから、膜基材１７の親水化処理を効率よく行うことができる。また、過度な機械的ストレスを膜基材１７に付与することなく親水化処理を行うことができる。なお、減圧工程においては、中空糸膜１２の外側空間および内側空間を減圧したが、本発明はこれに限定されない。例えば、外側空間のみを減圧してもよく、この場合も、膜通液工程において中空糸膜１２の外側空間と内側空間との間に圧力差を設定することができ、親水化処理液を内側空間から外側空間へ移動することができる。

また、上記した第２実施形態では、第１パージ工程の後に第２パージ工程を行ったが、本発明はこれに限定されない。例えば、第２パージ工程の後に第１パージ工程を行い、まず中空糸膜１２の外側に移動した溶媒成分を血液浄化器１の外へ排出し、その後血液流路に残った親水化処理液を排出するようにしてもよい。これらのパージ工程を行う順序は、中空糸膜１２の強度によって変えるのが好ましい。すなわち、中空糸膜１２が内圧により伸び易く、細孔の大きさが変わり易いものである場合には、第２パージ工程（膜外パージ工程）を行う前に第１パージ工程（膜内パージ工程）を行うのが好適である。この順にすると、中空糸膜１２の内部に空気圧がかかる時は、外側空間の処理液で中空糸膜１２が伸びて細孔の大きさが変わってしまうのを抑えることができる。なお、中空糸膜１２の強度が高ければ、どちらのパージ工程を先に行ってもよい。

上記した各実施形態では、透析器の一例である血液浄化器１は、ケーシング本体４に透析液注入ポート８および透析液排出ポート９を備え、キャップ部材５，６に血液排出ポート１３および血液注入ポート１５を備えていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、処理装置にセットされる透析器は、キャップ部材に血液用ポートおよび透析用ポートを設けたものでもよい。

そして、上記実施形態では、中空糸膜１２の内側空間から外側空間へ親水化処理液を移動させて、膜基材１７の内側表面に親水化剤を付着保持させたが、本発明はこれに限定されない。すなわち、中空糸膜の外側空間に親水化処理液を注入し、この親水化処理液を中空糸膜の外側空間から内側空間へ移動させることで、膜基材の外側表面に親水化剤を付着保持させてもよい。要するに、膜表面の一方と他方との間に圧力差を付与し、親水化処理液を注入する空間の圧力が高ければよい。

また、上記実施形態では、中空糸束３を装填した血液浄化器１を例示したが、本発明は、平膜を層状に重ねた積層型の血液浄化器にも適用できる。

さらに、上記した親水化膜の製造方法は、例示した透析用の液体処理モジュールだけでなく、他の液体処理モジュールにも応用できる。例えば、第２注入ポートがない液体処理モジュールであって、中空糸の半透膜を透過して第１通液空間内の第１の液体から抽出される所定の成分を、第２通液空間から第２排出ポートを通じて取り出すものに応用してもよい。具体的には、第１注入ポートとしての血液入口ポートと第１排出ポート血液出口ポートとを第１通液空間に連通した状態で設け、第２ポートとしての血漿出口ポートを第２通液空間に連通した状態で設けた血漿分離用フィルタに応用してもよい。そして、例えば、このタイプの液体処理モジュールを第１実施形態の処理装置１９に装着した場合は、第２排出ポートに対応する栓部材３８のみを作動させて各工程を行うことで、親水化処理を施すことができる。

また、第１注入ポートと第２排出ポートのみを備えた液体処理モジュールであって、第１注入ポートから流入した液体を半透膜で濾過して第２排出ポートから流出させ、液体中の異物を濾し取るタイプ（例えば、除菌フィルタ）に対しても、第１通液空間と第２通液空間との間に圧力差を付与して、処理液中の処理剤を膜基材に保持させることで、半透膜の親水化処理を施すことができる。

そして、本発明は、血液浄化器１に限定されるものではなく、ケーシング２内を一方の膜表面側に位置する第１通液空間と他方の膜表面側に位置する第２通液空間とに区画した液体処理モジュールに適用できる。したがって、疎水性膜基材と親水化剤の組み合わせに限らず、種々の表面処理に使用することができる。

長手方向の途中を部分的に切断して示した中空糸型血液浄化器の断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、ケーシングの端部における中空糸束の切断面を説明する図である。 製膜した膜基材の分子量分画特性を説明する図である。 親水化膜の製造装置を説明する模式図である。 処理液注入工程を説明する模式図である。 膜通液工程を説明する模式図である。 膜通液工程を説明する模式図である。 膜通液工程の終了とパージ工程を説明する模式図である。 パージ工程を説明する模式図である。 一連の処理が終了した状態を説明する模式図である。 第２実施形態における処理装置を説明する模式図である。 第２実施形態における処理装置の減圧工程を説明する模式図である。 第２実施形態における処理装置の処理液注入工程および膜通液工程を説明する模式図である。 第２実施形態における処理装置の第１パージ工程を説明する模式図である。 第２実施形態における処理装置の第２パージ工程を説明する模式図である。

符号の説明

１ 血液浄化器
２ ケーシング
３ 中空糸束
４ ケーシング本体
５ 排出側キャップ部材
６ 注入側キャップ部材
７ 拡径部
８ 透析液注入ポート
９ 透析液排出ポート
１０ 封止部
１１ シーリング材
１２ 中空糸膜
１３ 血液排出ポート
１４ Ｏリング
１５ 血液注入ポート
１６ Ｏリング
１７ 膜基材
１８ 親水化剤
１９ 処理装置
２０ 廃液貯留部
２１ 気体供給源
２２ 処理液貯留部
２３ 浄化器装着部
２４ 気体供給管
２４ａ 第１気体供給枝管
２４ｂ 第２気体供給枝管
２５ 第１排出管
２６ 処理液供給管
２７ 第２排出管
２８ 栓機構
２９ 第１接続部
３０ 第２接続部
３１ 調整弁機構
３１Ａ 低圧側弁
３１Ｂ 高圧側弁
３２ 第１開閉弁
３３ 第２開閉弁
３４ 流量計
３５ 送液ポンプ
３６ 第３開閉弁
３７ 第４開閉弁
３８ 栓部材
４１ 処理装置
４３ 減圧ポンプ
４４ 気体供給管
４４ａ 第１気体供給枝管
４４ｂ 第２気体供給枝管
４５ 排出管
４５ａ 第１排出枝管
４５ｂ 第２排出枝管
４６ 処理液供給管
４６ａ 第１処理液供給管
４６ｂ 第２処理液供給管
４７ 吸気管
５１ 第１開閉弁
５２ 第２開閉弁
５３ 第３開閉弁
５５ 第５開閉弁
６０ 第１共通管
６１ 第２共通管
６２ 第７開閉弁
６３ 第８開閉弁
６４ 第９開閉弁
６５ 第１０開閉弁
７１ 第１１開閉弁
７２ 第１２開閉弁
７３ 接続管
７４ 第１３開閉弁
７５ 第１４開閉弁

Claims (7)

1. 膜基材に処理剤を保持させた半透膜をケーシング内に備え、該半透膜によりケーシング内を一方の膜表面側の第１通液空間と他方の膜表面側の第２通液空間とに区画し、
   前記ケーシングには、第１通液空間に連通する第１注入ポート及び第１排出ポートと、第２通液空間に連通する第２ポートを設けた液体処理モジュールの製造方法において、
   前記膜基材を内部に装填したケーシングに対し、前記処理剤を含有した処理液を第１注入ポート及び第１排出ポートの一方を通じて前記第１通液空間に注入する処理液注入工程と、
   前記第１通液空間と第２通液空間との間に圧力差を生じさせ、該圧力差により該処理液を第１通液空間から第２通液空間に移動して濾過することで前記処理剤を膜基材に保持させる膜通液工程と、
   を経て製造し、
   前記膜通液工程においては、第１通液空間に注入する処理液の流量を制御して、膜基材に対する処理剤の保持量を処理液の濾過量によりコントロールすることを特徴とする液体処理モジュールの製造方法。
2. 前記膜通液工程は、第１通液空間に注入された処理液を加圧し、及び／または第２通液空間を減圧することで行われることを特徴とする請求項１に記載の液体処理モジュールの製造方法。
3. 前記膜通液工程における処理液の加圧を、第１通液空間への圧縮気体の導入、または処理液のさらなる導入によって行うことを特徴とする請求項２に記載の液体処理モジュールの製造方法。
4. 前記膜基材に対する処理剤の保持量が５０〜５００ｍｇとなるようにコントロールすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の液体処理モジュールの製造方法。
5. 前記第１注入ポート及び第１排出ポートを開放し、当該開放状態で第１通液空間内に気体を導入することにより第１通液空間内に残った処理液を排出するパージ工程を、前記膜通液工程よりも後に行うことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の液体処理モジュールの製造方法。
6. 前記膜基材が疎水性膜基材であり、前記処理剤が親水化剤であることを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の液体処理モジュールの製造方法。
7. 前記親水化剤がポリビニルピロリドン、またはグリセリン、またはポリエチレングリコールであり、前記疎水性膜基材がポリエステル系ポリマーアロイを主たる膜素材としていることを特徴とする請求項６に記載の液体処理モジュールの製造方法。