JP2007229096A - Hollow fibrous membrane module and manufacture process of the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、処理される液体への膜からの溶出物(以下、単に溶出物という。)が少なく、かつ、性能の高いセミドライタイプの中空糸膜モジュールに関する。 The present invention relates to a semi-dry type hollow fiber membrane module that has a low performance of an eluate (hereinafter simply referred to as an eluate) from a membrane to a liquid to be treated and has high performance.
従来、中空糸膜モジュールは、人工腎臓、血漿分離、限外濾過、浄水器などとして広く利用されている。 Conventionally, hollow fiber membrane modules have been widely used as artificial kidneys, plasma separation, ultrafiltration, water purifiers and the like.
中空糸膜モジュールとしては、内蔵されている中空糸膜の乾燥を防ぐために、内部に液体を充填したウェットタイプのものが主流である。しかしながら、液体が充填されていることにより重量が大きくなり、輸送や取り扱いに不便である。また、寒冷地では、充填されている液体が凍結することがあるため、輸送や保存が困難である。それに対して、液体が充填されていないタイプのものは、水の重量分軽く、また凍結のおそれもないために、取扱性に優れている。液体が充填されていないタイプとしては、中空糸膜を乾燥状態にしたドライタイプの中空糸膜モジュールが市販されているほか、水で湿潤状態にしたセミドライタイプの中空糸膜モジュールの作製方法(特許文献1)や、グリセリンなどで湿潤状態にした中空糸膜モジュールの作製方法(特許文献2)などが開示されている。 As the hollow fiber membrane module, in order to prevent drying of the built-in hollow fiber membrane, a wet type module in which a liquid is filled is mainly used. However, filling the liquid increases the weight, which is inconvenient for transportation and handling. In cold regions, the filled liquid may freeze, making it difficult to transport and store. On the other hand, the type not filled with liquid is light in weight by water and has no fear of freezing. As a type not filled with liquid, a dry type hollow fiber membrane module in which the hollow fiber membrane is in a dry state is commercially available, and a method for producing a semi-dry type hollow fiber membrane module in a wet state with water (patent Document 1) and a method for producing a hollow fiber membrane module wetted with glycerin (Patent Document 2) are disclosed.
一方で、中空糸膜モジュールが人工腎臓などの医療用具に用いられる場合、中空糸膜が水で膨潤していることで、使用開始直後において、血液を活性化する懸念が低くなる。すなわち、生体適合性を向上させるために、親水性高分子であるポリビニルピロリドンを中空糸膜に混合させるなどの方法が取られているが、乾燥状態の親水性高分子は収縮によって粒子径が小さくなるため親水化効果が低下する傾向にあり、親水性高分子は膨潤するまでの時間、すなわち緩和時間を必要とするので、血液と接触したときに親水化効果を発揮していない場合があるためである(非特許文献1参考)。 On the other hand, when the hollow fiber membrane module is used in a medical device such as an artificial kidney, since the hollow fiber membrane is swollen with water, there is less concern about activating blood immediately after the start of use. In other words, in order to improve biocompatibility, a method such as mixing polyvinyl pyrrolidone, which is a hydrophilic polymer, with a hollow fiber membrane is taken, but the hydrophilic polymer in a dry state has a small particle size due to shrinkage. Therefore, the hydrophilic effect tends to decrease, and the hydrophilic polymer needs a time until swelling, that is, a relaxation time, and therefore may not exhibit the hydrophilic effect when it comes into contact with blood. (See Non-Patent Document 1).
従って、中空糸膜に水を含んでいるウェットタイプやセミドライタイプの中空糸膜モジュールには、上記のような血液活性化の懸念が少ない。 Therefore, the wet type or semi-dry type hollow fiber membrane module containing water in the hollow fiber membrane is less likely to cause blood activation as described above.
中空糸膜モジュールで液体を処理する場合、処理される液体への溶出物の混入が問題となることがある。例えば、グリセリンなどで湿潤状態にした人工腎臓は、グリセリンの血液中への溶出が懸念される。さらには、使用前のモジュールの洗浄でグリセリンが洗い流されるため、環境負荷の面からも好ましくない。 When processing a liquid with a hollow fiber membrane module, mixing of the eluate in the liquid to be processed may be a problem. For example, in an artificial kidney wetted with glycerin or the like, there is a concern about the elution of glycerin into the blood. Furthermore, since glycerin is washed away by washing the module before use, it is not preferable from the viewpoint of environmental load.
以上のことから、中空糸膜モジュールの取扱性、血液や環境への適合性の点からは、ウェットタイプに比較して水で湿潤されたセミドライタイプの中空糸膜モジュールが優位である。しかしながら、セミドライタイプの中空糸膜モジュールにおいて、中空糸膜内表面側である第1通液空間にエアロックが発生しやすいことがわかった。 From the above, the semi-dry type hollow fiber membrane module moistened with water is superior to the wet type in terms of the handleability of the hollow fiber membrane module and compatibility with blood and the environment. However, it was found that in the semi-dry type hollow fiber membrane module, an air lock tends to occur in the first liquid passing space on the inner surface side of the hollow fiber membrane.
一旦、エアロックが生じると、エアロックは容易には解除されない。そのため、エアロックが発生した中空糸膜の第1通液空間には、処理される液体が流れにくくなっている場合がある。すなわち、中空糸膜モジュールの本来の性能が十分に発揮されないことが起こり得る。 Once an air lock occurs, the air lock is not easily released. Therefore, the liquid to be processed may be difficult to flow in the first liquid passing space of the hollow fiber membrane in which the air lock is generated. That is, the original performance of the hollow fiber membrane module may not be sufficiently exhibited.
すなわち、取り扱い性が良く、溶出物の少ないセミドライタイプの中空糸膜モジュールにおいて、性能の高い中空糸膜モジュールはこれまでに存在していなかった。
本発明の目的は、溶出物が少なく、かつ、エアロック発生が少ない性能の高いセミドライタイプの中空糸膜モジュールを提供することである。 An object of the present invention is to provide a semi-dry type hollow fiber membrane module having a high performance with less eluate and less airlock.
本発明は上記課題を達成するため、以下の構成を有する。
(1)中空糸膜を内蔵したケースに中空糸膜内表面側である第1通液空間に連通する第1注入口及び第1排出口と中空糸膜外表面側である第2通液空間に連通する第2注入口及び第2排出口とを設けた中空糸膜モジュールにおいて、該中空糸膜の抱液率が20〜600重量%であり、かつ、第1通液空間に水を200ml/minで通液した際、第1通液空間の容積の8倍量の水が流出した時から60倍量の水が流出した時までの間に第1排出口から排出される気体の体積が第1通液空間の容積の3%以下であることを特徴とする中空糸膜モジュール。
(2)上記中空糸膜に抱液されている液体の粘度が0.013g/(cm・sec)以下であることを特徴とする(1)に記載の中空糸膜モジュール。
(3)上記中空糸膜に抱液されている液体の水分含有率が70重量%以上であることを特徴とする(1)または(2)に記載の中空糸膜モジュール。
(4)上記第1通液空間に水を流量100ml/minで通液し、200mlの水が第1排出口から流出したときの第1通液空間内の液体について、波長240nmにおける紫外吸光値が1.5以下であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。
(5)人工腎臓として用いられるものであることを特徴とする、(1)〜(4)のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。
(6)上記中空糸膜がポリスルホン系高分子を含有していることを特徴とする、(1)〜(5)のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。
(7)放射線照射後の内部の酸素濃度が6.1体積%以下であることを特徴とする(1)〜(6)のいずれかに記載の中空糸膜モジュール。
(8)液体が充填された、膜内径が50〜5000μmである前記中空糸膜モジュールにおける、第2通液空間の液体を排出後、第2通液空間を第1通液空間より高い圧力とした後、第1通液空間に0.01〜11L(Normal)/minの流量で気体を通して第1通液空間の液体を排出させて中空糸膜の抱液率を20〜600%にすることを特徴とする中空糸膜モジュールの製造方法。
(9)上記中空糸膜モジュールに充填する液体の粘度が0.013g/(cm・sec)以下であることを特徴とする(8)に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
(10)上記中空糸膜モジュールに充填する液体の水分含有率が70重量%以上であることを特徴とする、(8)または(9)に記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
(11)上記中空糸膜モジュールに、不活性ガスを封入して放射線照射することを特徴とする(8)〜(10)のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
(12)上記中空糸膜モジュールが人工腎臓であることを特徴とする(8)〜(11)のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
(13)上記中空糸膜がポリスルホン系高分子を含有していることを特徴とする(8)〜(12)のいずれかに記載の中空糸膜モジュールの製造方法。
In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.
(1) The first inlet and the first outlet communicating with the first fluid passage space on the inner surface side of the hollow fiber membrane in the case incorporating the hollow fiber membrane and the second fluid passage space on the outer surface side of the hollow fiber membrane. In the hollow fiber membrane module provided with the second inlet and the second outlet communicating with each other, the liquid retention rate of the hollow fiber membrane is 20 to 600% by weight, and 200 ml of water is introduced into the first liquid passing space. The volume of gas discharged from the first outlet from the time when 8 times the amount of water flows out to the time when 60 times the amount of water flows out when flowing at a rate of / min. Is 3% or less of the volume of the first liquid passing space.
(2) The hollow fiber membrane module according to (1), wherein the liquid held in the hollow fiber membrane has a viscosity of 0.013 g / (cm · sec) or less.
(3) The hollow fiber membrane module according to (1) or (2), wherein the water content of the liquid held in the hollow fiber membrane is 70% by weight or more.
(4) Ultraviolet absorption value at a wavelength of 240 nm for the liquid in the first liquid passage space when water is passed through the first liquid passage at a flow rate of 100 ml / min and 200 ml of water flows out from the first outlet. The hollow fiber membrane module according to any one of (1) to (3), wherein is 1.5 or less.
(5) The hollow fiber membrane module according to any one of (1) to (4), which is used as an artificial kidney.
(6) The hollow fiber membrane module according to any one of (1) to (5), wherein the hollow fiber membrane contains a polysulfone polymer.
(7) The hollow fiber membrane module according to any one of (1) to (6), wherein the internal oxygen concentration after radiation irradiation is 6.1% by volume or less.
(8) After discharging the liquid in the second liquid passage space in the hollow fiber membrane module filled with the liquid and having a membrane inner diameter of 50 to 5000 μm, the second liquid passage space has a higher pressure than the first liquid passage space. After that, the liquid in the first liquid passage space is discharged through the gas at a flow rate of 0.01 to 11 L (Normal) / min into the first liquid passage space so that the liquid retention rate of the hollow fiber membrane is 20 to 600%. A process for producing a hollow fiber membrane module characterized by the above.
(9) The method for producing a hollow fiber membrane module according to (8), wherein the viscosity of the liquid filled in the hollow fiber membrane module is 0.013 g / (cm · sec) or less.
(10) The method for producing a hollow fiber membrane module according to (8) or (9), wherein the water content of the liquid filled in the hollow fiber membrane module is 70% by weight or more.
(11) The method for producing a hollow fiber membrane module according to any one of (8) to (10), wherein the hollow fiber membrane module is filled with an inert gas and irradiated with radiation.
(12) The method for producing a hollow fiber membrane module according to any one of (8) to (11), wherein the hollow fiber membrane module is an artificial kidney.
(13) The method for producing a hollow fiber membrane module according to any one of (8) to (12), wherein the hollow fiber membrane contains a polysulfone polymer.
本発明によって、溶出物が少なく、かつ、エアロックが激減するために性能の高いものとなるセミドライタイプの中空糸膜モジュールおよびその製造方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a semi-dry type hollow fiber membrane module and a method for manufacturing the same which have a high performance because there are few eluates and air locks are drastically reduced.
本発明でいうところのセミドライタイプの中空糸膜モジュールとは、第1通液空間もしくは第2通液空間に存在する液体が、それぞれの空間の容積の50体積%以下であり、かつ中空糸膜の抱液率が10重量%以上であるものをいう。 The semi-dry type hollow fiber membrane module referred to in the present invention means that the liquid present in the first liquid passage space or the second liquid passage space is 50% by volume or less of the volume of each space, and the hollow fiber membrane. The liquid retention is 10% by weight or more.
本発明でいうところの中空糸膜モジュールを、図1および図2に基づいて説明する。図1は、本発明による中空糸膜モジュールの一態様である。中空糸膜モジュールの筒状のケース1には中空糸膜2が内蔵されている。ケース1には、ケース1の内部空間であって、中空糸膜外表面側に連通した第2注入口5および、第2排出口6が設けられている。ケース1の両端には、それぞれケース1の内部空間であって、中空糸膜内表面側と連通した第1注入口3を有する注入側ヘッダー7および第1排出口4を有する排出側ヘッダー8が接続されている。ケースおよびヘッダーの材質としては、特に限定しないが、成形が容易なことからプラスチックが用いられる。中空糸膜モジュールを放射線処理して製造する場合には、放射線耐性のある材質が求められ、例を挙げるとポリカーボネイトやポリプロピレン、またポリスチレンが好ましい。
The hollow fiber membrane module referred to in the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is an embodiment of a hollow fiber membrane module according to the present invention. A
また、ケース内において、第2注入口5および第2排出口6のそれぞれの開口位置よりそれぞれケース端部に近い側の部分には封止部9が存在し、ケース1の内部表面と中空糸膜2の外表面との間および中空糸膜2同士の間隙部分を埋めている。封止部9により区画されるケース1の内部空間は、中空糸膜2により、中空糸膜内表面側である第1通液空間と中空糸膜外表面側である第2通液空間に区画される。
Further, in the case, there are sealing portions 9 at portions closer to the case end than the respective opening positions of the second inlet 5 and the second outlet 6, and the inner surface of the case 1 and the hollow fiber The gap between the outer surface of the
かかる第1通液空間は第1の液体(処理すべき液体、例えば血液)を通じる空間であり、中空糸膜2の内側空間11、注入側ヘッダー7の内部空間、排出側ヘッダー8の内部空間からなる。第2通液空間は、第2の液体(例えば透析液)を通じる空間であり、中空糸膜2の外側空間12からなる。第1通液空間は、第1注入口3及び第1排出口4と連通してモジュール外部に通じている。また、第2通液空間は、第2注入口5及び第2排出口6と連通してモジュール外部に通じている。なお、ここでいう「連通して」いる状態とは、中空糸膜の孔を通じて連通している状態を意味するものではない。
The first liquid passing space is a space through which the first liquid (liquid to be processed, for example, blood) passes, and the
本発明において、中空糸膜2の抱液率は20〜600重量%である。中空糸膜2の抱液率が大きいほど中空糸膜モジュールは重くなり、取り扱い性が悪くなる。一方、中空糸膜2の抱液率が小さくなるほど中空糸膜2の表面の状態の使用前と使用中との乖離が大きくなる。すなわち、中空糸膜2に血液適合性などが要求される場合には、中空糸膜2がある程度の水分で湿潤され、膨潤していることが好ましく、さらには、中空糸膜モジュールに放射線照射する場合には、抱液率が少ないと溶出物が増加する傾向にあるためである。したがって、本発明においては中空糸膜2の抱液率は20〜600重量%であり、さらには100〜350重量%が好ましい。なお、中空糸膜2の抱液率とは、下記(1)式で算出される値である。
p=(ww−wd)×c÷wd (1)
(1)式において、p=中空糸膜2の抱液率(重量%)、ww=中空糸膜2の湿潤重量(g)、wd=中空糸膜2の乾燥重量(g)、c=湿潤液中の水分含有率(%)である。
In the present invention, the liquid retention of the
p = (w w −w d ) × c ÷ w d (1)
In the formula (1), p = the liquid retention rate (% by weight) of the
ここでいう湿潤重量とは、中空糸膜モジュールから中空糸膜2を取り出して、直ちに測定した重量である。また、乾燥重量とは、中空糸膜2を1mmHg以下、40℃で減圧乾燥をおこない、24時間毎の重量測定を行ったとき、24時間前の測定結果に比べて重量変化が1%以下となったときの重量である。
The wet weight here is a weight measured immediately after the
本発明において、鋭意検討の結果、セミドライタイプの中空糸膜モジュールの第1通液空間に水を200ml/minで通液し、第1通液空間の容積の8倍量の水が流出した時から第1通液空間の容積の60倍量の水が流出した時までの時の間に第1排出口から排出される気体の体積が、第1通液空間の容積の3%以下であれば、第1通液空間に液体が流れやすいために中空糸膜モジュールの性能が高いことを見いだした。逆に、かかる通液時間内に第1通液空間の容積の3%よりも多い体積の気体が排出される中空糸膜モジュールは、第1通液空間に液体が流れにくいために性能の低い場合が多い。 In the present invention, as a result of intensive studies, when water was passed through the first liquid passing space of the semi-dry type hollow fiber membrane module at 200 ml / min, and water of 8 times the volume of the first liquid passing space had flowed out. If the volume of the gas discharged from the first discharge port during the period from when the water of 60 times the volume of the first liquid passage flows out to 3% or less of the volume of the first liquid passage space, It has been found that the performance of the hollow fiber membrane module is high because the liquid easily flows into the first liquid passing space. On the contrary, the hollow fiber membrane module in which the gas having a volume larger than 3% of the volume of the first liquid passage space is discharged within the liquid passage time has low performance because the liquid does not easily flow into the first liquid passage space. There are many cases.
第1通液空間の容積の8倍量の水が流出した後において、なお気体が排出されるということは、液体の流れの状態が悪いもしくは液体が流れていない中空糸膜2が存在し、液体の流れによって気体が容易に排出できない状態にあると考えられる。中空糸膜2の液体の流れの状態を左右する要因としては、中空糸膜内径のばらつきや、中空糸膜2の内側空間11に発生するエアロックなどが考えられる。第1通液空間の容積の8倍量の水が流出した後も、気体が排出される場合は、エアロックが発生している可能性が高い。また、第1通液空間の容積の8倍量の水が流出した後に排出される気体は、中空糸膜2の内側空間11に発生しているエアロックが排出したものと考えられる。8倍量の水が流出した後に、第1通液空間の容積の60倍量の水が流出するまでの間に気体が排出されてこない場合は、最早エアロックが残存している可能性が低いと考えられる。
After eight times as much water as the volume of the first fluid passage space has flowed out, the gas is still discharged, which means that there is a
前述のように、エアロックが生じた場合は容易に解除・排出されないため、エアロックの存在している中空糸膜には液体が流れにくい。その結果、液体の流れない中空糸膜が発生する。中空糸膜モジュールの性能は、中空糸膜そのものの性能と、有効膜面積に依存するが、液体が流れない中空糸膜には処理される液体が接触しないため、処理液体からの老廃物等の物質除去が行われず、性能が低くなると考えられる。 As described above, when an air lock occurs, it is not easily released / discharged, so that it is difficult for the liquid to flow into the hollow fiber membrane in which the air lock exists. As a result, a hollow fiber membrane in which no liquid flows is generated. The performance of the hollow fiber membrane module depends on the performance of the hollow fiber membrane itself and the effective membrane area, but since the liquid to be treated does not come into contact with the hollow fiber membrane where the liquid does not flow, It is thought that the performance is lowered because the material is not removed.
さらには、上記した通液時間内に第1通液空間の容積の3%よりも多い体積の気体が第1排出口から排出される中空糸膜モジュールが人工腎臓などの医療用途に使用された場合には、血液を流した場合、血液が気体と接触することによる活性化や、また回路中への気体混入の可能性があり、好ましくない。 Furthermore, a hollow fiber membrane module in which a gas having a volume larger than 3% of the volume of the first liquid passing space is discharged from the first outlet during the liquid passing time is used for medical applications such as an artificial kidney. In some cases, when blood is flowed, there is a possibility of activation due to contact of blood with gas, or gas mixing into the circuit, which is not preferable.
したがって、かかる通液時間内に第1排出口4から出てくる気体の体積は、第1通液空間の容積の3%以下、さらには1.5%以下であることが好ましい。 Therefore, it is preferable that the volume of the gas coming out of the first outlet 4 within the liquid passing time is 3% or less, more preferably 1.5% or less of the volume of the first liquid passing space.
なお、ここでいうところの気体および液体の体積は23℃、1気圧(絶対圧)で測定した値である。また、第1通液空間の容積とは、下記(2)式より算出される値である。 In addition, the volume of the gas and liquid here is a value measured at 23 ° C. and 1 atmosphere (absolute pressure). Further, the volume of the first liquid passing space is a value calculated from the following equation (2).
v=S×L×a (2)
(2)式において、v=第1通液空間の容積(ml)、S=中空糸膜2の中空糸1本あたりの断面積(cm2)、L=中空糸膜2の端面長(cm)、a=ケース1内の中空糸膜2の糸本数である。中空糸膜2の断面積は、封止部9のケース部端面をマイクロスコープ等で観察することで得られる。ケース1内の中空糸膜2が同種のもので形成されていて、糸本数が100本以上の場合は、任意の糸本数100本を選び、それらの断面積の平均値を以て代用してもよい。
v = S × L × a (2)
In the formula (2), v = volume of the first liquid passing space (ml), S = cross sectional area per hollow fiber of the hollow fiber membrane 2 (cm 2 ), L = end surface length of the hollow fiber membrane 2 (cm ), A = the number of yarns of the
本発明において、第1通液空間の容積の8倍量の水が流出したときから60倍量の水が流出するまでの間に第1排出口4から排出される気体の体積の第1通液空間の容積に対する百分率の値は、(3)式より算出される値である。 In the present invention, the first volume of the gas discharged from the first discharge port 4 during the period from when 8 times the amount of water flows out until the amount of 60 times the amount of water flows out. The percentage value with respect to the volume of the liquid space is a value calculated from equation (3).
b=(vb/v)×100 (3)
(3)式において、b=第1排出口4から排出される気体の体積の第1通液空間の容積に対する百分率(%)、vb=第1排出口4から排出される気体の体積(ml)、v=第1通液空間の容積(ml)である。第1排出口4から排出される気体は、第1排出口4にチューブを接続して水上置換することで採取できる。この際に用いるチューブの容積が大きいと、第1排出口4から排出される気体がチューブ内に留まる時間が長くなり、測定誤差の原因となる。そこで、チューブの容積は30ml以下であることが好ましい。
b = (v b / v) × 100 (3)
In the equation (3), b = percentage (%) of the volume of gas discharged from the first discharge port 4 to the volume of the first liquid passing space, v b = volume of gas discharged from the first discharge port 4 (%) ml), v = volume (ml) of the first liquid passing space. The gas discharged from the first outlet 4 can be collected by connecting a tube to the first outlet 4 and replacing it with water. If the volume of the tube used at this time is large, it takes a long time for the gas discharged from the first discharge port 4 to stay in the tube, causing measurement errors. Therefore, the volume of the tube is preferably 30 ml or less.
また、本発明において、中空糸膜を湿潤させるための液体としては、後述する理由により、水が好ましいが、水以外のものが含まれていてもよい。ただし、かかる液体の粘度は0.013g/(cm・sec)以下であることが好ましい。人工腎臓のような製品として使用する前に洗浄操作が必要な中空糸膜モジュールにおいて、充填された液体の粘度が高いと、洗浄効率性が悪くなるためである。粘度は、例えば落体法等によって測定することができる。 Further, in the present invention, the liquid for wetting the hollow fiber membrane is preferably water for the reasons described later, but it may contain other than water. However, the viscosity of the liquid is preferably 0.013 g / (cm · sec) or less. This is because, in a hollow fiber membrane module that requires a washing operation before use as a product such as an artificial kidney, if the viscosity of the filled liquid is high, the washing efficiency is deteriorated. The viscosity can be measured by, for example, a falling body method.
また、液体における水分含有率は70重量%以上であることが好ましく、さらには90重量%以上がより好ましい。ここでいう水分含有率とは、液体の重量に対する液体の含む水の重量の百分率の値である。これは、上述した理由と同様で、水以外の成分が多いと、製品として使用する前の洗浄性が悪くなり、さらにはかかる成分からの溶出物も増加するためである。 Further, the water content in the liquid is preferably 70% by weight or more, and more preferably 90% by weight or more. The moisture content here is a percentage value of the weight of water contained in the liquid with respect to the weight of the liquid. This is because, for the same reason as described above, if there are many components other than water, the cleanability before use as a product is deteriorated, and the effluent from such components also increases.
人工腎臓などの医療用の中空糸膜モジュールに関して、溶出物は安全性の面から重要である。ここで、溶出物が多いと、処理される液体中の紫外吸光値が高くなる。したがって、紫外吸光値を測定することで、溶出物の相対的な量を簡便に測定することができる。 With respect to medical hollow fiber membrane modules such as artificial kidneys, the eluate is important in terms of safety. Here, when there are many elution substances, the ultraviolet absorption value in the liquid to be processed will increase. Therefore, the relative amount of the eluate can be easily measured by measuring the ultraviolet absorption value.
測定方法の詳細は後述するが、好ましい溶出物の量としては、第1通液空間に水を流量100ml/minで通液し、200mlの水が第1排出口4から流出したときの第1通液空間の液体について、波長240nmにおける紫外吸光値が1.5以下、より好ましくは、1.0以下、さらに好ましくは0.3以下である。 Although the details of the measurement method will be described later, the preferable amount of eluate is the first amount when water is passed through the first liquid passing space at a flow rate of 100 ml / min and 200 ml of water flows out from the first outlet 4. The liquid in the liquid passing space has an ultraviolet absorption value at a wavelength of 240 nm of 1.5 or less, more preferably 1.0 or less, and further preferably 0.3 or less.
本発明は、中空糸膜モジュールのうち、血液処理用モジュールに好適に用いられる。本発明でいうところの血液処理用モジュールとは、血液や血漿などの血液由来成分を分離精製するのに用いられるモジュールや、血液体外循環に用いられるモジュールのことをいう。また、本発明は、血液処理用モジュールのうちでも、人工腎臓に好適に用いられる。 The present invention is suitably used for a blood processing module among hollow fiber membrane modules. The blood processing module referred to in the present invention means a module used for separating and purifying blood-derived components such as blood and plasma, and a module used for extracorporeal blood circulation. Further, the present invention is preferably used for an artificial kidney among blood processing modules.
中空糸膜2の素材としては、特に限定しないが、医療用途に用いられる場合はセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリルニトリル、ポリスルホンやポリエーテルスルホンなどのポリスルホン系ポリマーなどが好適に用いられる。この中でも特にポリスルホン系ポリマーを用いることで、分離性能の優れた中空糸膜が得られるため、好ましい。本発明でいうポリスルホン系ポリマーは、主鎖に芳香環、スルフォニル基およびエーテル基をもつもので、例えば、次式(1)、(2)の化学式で示されるポリスルホンが好適に使用されるが、本発明ではこれらに限定されない。式中のnは、例えば50〜80の如き整数である。
Although it does not specifically limit as a raw material of the
ポリスルホンの具体例としては、ユーデル(登録商標)ポリスルホンP−1700、P−3500(ソルベイ社製)、ウルトラゾーン(登録商標)S3010、S6010(BASF社製)、ビクトレックス(登録商標)(住友化学)、レーデル(登録商標)A(ソルベイ社製)、ウルトラゾーン(登録商標)E(BASF社製)等のポリスルホンが挙げられる。又、本発明で用いられるポリスルホンとしては上記式(1)及び/又は(2)で表される繰り返し単位のみからなるポリマーが好適ではあるが、本発明の効果を妨げない範囲で他のモノマーと共重合していても良い。特に限定するものではないが、他の共重合モノマーは10重量%以下であることが好ましい。 Specific examples of polysulfone include Udel (registered trademark) Polysulfone P-1700, P-3500 (manufactured by Solvay), Ultrason (registered trademark) S3010, S6010 (manufactured by BASF), Victrex (registered trademark) (Sumitomo Chemical) ), Radel (registered trademark) A (manufactured by Solvay), Ultrasulone (registered trademark) E (manufactured by BASF), and the like. The polysulfone used in the present invention is preferably a polymer composed only of the repeating units represented by the above formulas (1) and / or (2), but other monomers may be used as long as the effects of the present invention are not hindered. It may be copolymerized. Although it does not specifically limit, it is preferable that another copolymerization monomer is 10 weight% or less.
本発明におけるセミドライタイプの中空糸膜モジュールは、液体が充填された中空糸膜モジュールにおける第2通液空間の液体を排出後、第2通液空間を第1通液空間よりも高い圧力とした後、第1通液空間に0.1〜11L(Normal)/minの流量で気体を通し、第1通液空間の液体を排出させ、中空糸膜の抱液率を20〜600重量%にすることで得られる。ここで、0.1〜11L(Normal)/minの流量で気体を流す間の全てに亘り、第2通液空間を第1通液空間よりも高い圧力に維持することが最も好ましいが、少なくとも第1通液空間から液体の殆どが排出されるための時間、すなわち、最初の10秒間のみ、好ましくは最初の120秒間のみ、かかる状態を維持した場合であっても、本発明による効果が得られることがある。従って、第1通液空間に気体を流す間の全てに亘り、第2通液空間を第1通液空間よりも高い圧力に維持することが必須ではない。 In the semi-dry type hollow fiber membrane module in the present invention, after discharging the liquid in the second liquid passage space in the hollow fiber membrane module filled with the liquid, the second liquid passage space is set to a pressure higher than that of the first liquid passage space. Thereafter, gas is passed through the first liquid passing space at a flow rate of 0.1 to 11 L (Normal) / min, the liquid in the first liquid passing space is discharged, and the liquid retention rate of the hollow fiber membrane is 20 to 600% by weight. It is obtained by doing. Here, it is most preferable to maintain the second liquid passing space at a pressure higher than that of the first liquid passing space throughout the flow of gas at a flow rate of 0.1 to 11 L (Normal) / min. Even if it is a time for most of the liquid to be discharged from the first liquid passing space, that is, only in the first 10 seconds, preferably only in the first 120 seconds, the effect of the present invention is obtained. May be. Therefore, it is not essential to maintain the second liquid passing space at a pressure higher than that of the first liquid passing space throughout the flow of gas through the first liquid passing space.
第2通液空間の液体を排出する方法としては、特に限定しないが、第2通液空間を気体で加圧することによって膜を通過させて第1通液空間から排出する方法や、第2通液空間を減圧状態として第2通液空間から排出する方法がある。後の工程で第2通液空間を第1通液空間よりも高い圧力とするので、前者の方法を用いることが好ましい。ただし、このときの圧力が高いと、中空糸膜2がつぶれるなどして品質に影響を及ぼす可能性がある。そこで、特に限定しないが、第2通液空間の液体を排出するときに加える圧力は、0.3MPa以下であることが好ましい。
A method for discharging the liquid in the second liquid passing space is not particularly limited, but a method of discharging the liquid from the first liquid passing space through the membrane by pressurizing the second liquid passing space with gas, There is a method of discharging the liquid space from the second liquid passing space in a reduced pressure state. Since the second liquid passing space is set to a pressure higher than that of the first liquid passing space in a later step, it is preferable to use the former method. However, if the pressure at this time is high, the
上述の方法によって、充填された液体を排出するのは、中空糸膜2の内側空間11(第1の通液空間)に気体の乱流が発生することの抑制するためである。すなわち、エアロックは、気体の乱流が発生した場合に多く生じると考えられるため、その防止を意図したものである。
The reason why the filled liquid is discharged by the above-described method is to suppress the occurrence of gas turbulence in the inner space 11 (first liquid passing space) of the
気体の乱流を抑えるには、第1通液空間の液体を、低い流量で押し出すことが効果的であるため、11L(Normal)/min以下の流量の気体で押し出す。かかる流量は2.4L(Normal)/min以下が好ましい。一方で、流量が低すぎると、液体の排出に時間がかかるため、生産効率上好ましくない。従って、第1通液空間の液体を0.01L(Normal)/min以上の流量の気体で押し出すことが好ましく、さらには、0.5L(Normal)/min以上がより好ましい。 In order to suppress the turbulent flow of gas, it is effective to extrude the liquid in the first liquid passing space at a low flow rate, and therefore, the liquid is extruded with a gas having a flow rate of 11 L (Normal) / min or less. The flow rate is preferably 2.4 L (Normal) / min or less. On the other hand, if the flow rate is too low, it takes time to discharge the liquid, which is not preferable in terms of production efficiency. Therefore, it is preferable to extrude the liquid in the first liquid passing space with a gas having a flow rate of 0.01 L (Normal) / min or more, and more preferably 0.5 L (Normal) / min or more.
なお、上記は第1通液空間が液体で充填されている場合の好ましい流量条件であるが、液体がほぼ排出された後は、かかる流量条件は変化する。すなわち、第1通液空間は気相であることから、液体が充填されているときに比べて、気体を流したときに乱流が発生し難い。従って、液体がほぼ排出された後の第1通液空間に流す気体の好ましい流量範囲は0.01〜20L(Normal)/minである。中空糸膜の抱液率を20〜600%とするためには、かかる流量範囲における具体的な流量によるが、気体を第1通液空間に通す時間は少なくとも10秒程度であることが好ましく、120秒程度であれば十分なことが多い。ただし、中空糸膜の抱液率を20%程度にするためには長時間が必要であり、数日程度を要することもある。また、乾燥の効果も考慮すると、流す気体の温度を上げることにより、抱液率を低下させる時間を短縮することができる。 Although the above is a preferable flow rate condition when the first liquid passing space is filled with the liquid, the flow rate condition changes after the liquid is almost discharged. That is, since the first liquid passing space is a gas phase, turbulence is less likely to occur when a gas is flowed than when the first liquid passing space is filled with liquid. Therefore, a preferable flow rate range of the gas flowing into the first liquid passing space after the liquid is almost discharged is 0.01 to 20 L (Normal) / min. In order to set the liquid retention rate of the hollow fiber membrane to 20 to 600%, depending on the specific flow rate in such a flow rate range, it is preferable that the time for passing the gas through the first liquid passing space is at least about 10 seconds, About 120 seconds is often sufficient. However, it takes a long time to bring the hollow fiber membrane retention rate to about 20%, and it may take several days. In consideration of the effect of drying, the time for reducing the liquid retention rate can be shortened by increasing the temperature of the flowing gas.
このときに、第2通液空間の圧力は、第1通液空間の圧力より高い必要がある。これは、中空糸膜2が多孔質膜の場合等においては、第2通液空間の圧力が第1通液空間の圧力よりも低い場合、第1通液空間から第2通液空間に向けて圧力がかかるため、乱流が形成されやすくなるためである。具体的には、第2通液空間が加圧状態にあることが好ましい。ただし、加圧の圧力が高すぎると、中空糸膜2がつぶれる可能性があるため、圧力は0.3MPa以下であることが好ましい。
At this time, the pressure in the second liquid passage space needs to be higher than the pressure in the first liquid passage space. This is because, for example, when the
また、上述したとおり液体がほぼ排出された後は比較的乱流が発生し難いため、第2通液空間の圧力を第1通液空間の圧力よりも高くする必要がない場合がある。 In addition, since the turbulent flow hardly occurs after the liquid is almost discharged as described above, it may not be necessary to make the pressure of the second liquid passing space higher than the pressure of the first liquid passing space.
なお、当然のことながら、第1通液空間に通す気体の総流量が、第1通液空間の容積に満たないと、第1通液空間に多量に液体が残ることになる。そこで、第1通液空間に通す気体の総流量は、第1通液空間の容積以上であることが好ましく、さらには、第1通液空間の容積の400%以上であることがより好ましい。
ここで、発生したエアロックは、容易に解除されないので、液体が充填された中空糸膜モジュールを、上述した方法によってセミドライタイプのモジュールとした後に、第1通液空間に気体を流すことがある場合には、エアロックが発生しないようにすることが必要である。つまり、第1通液空間に気体を流す場合には、常に上述した方法もしくは、それに準じた方法を取る必要がある。
As a matter of course, if the total flow rate of the gas passing through the first liquid passage space does not reach the volume of the first liquid passage space, a large amount of liquid remains in the first liquid passage space. Therefore, the total flow rate of the gas passing through the first liquid passing space is preferably not less than the volume of the first liquid passing space, and more preferably not less than 400% of the volume of the first liquid passing space.
Here, since the generated air lock is not easily released, after the hollow fiber membrane module filled with the liquid is made a semi-dry type module by the above-described method, a gas may flow into the first liquid passing space. In some cases, it is necessary to prevent air lock from occurring. That is, when a gas is allowed to flow through the first liquid passing space, it is necessary to always use the method described above or a method based thereon.
エアロックは中空糸膜の内径が小さいほど発生しやすいため、本発明の製造方法による効果がより発揮される。また、中空糸膜の内径が小さすぎると流体を流した時の膜内圧力が高くなるため、中空糸膜が損傷することがある。そこで、内蔵する中空糸の内径が50〜5000μmの中空糸膜モジュールについて、本発明の製造方法は好適に用いられる。また、内蔵する中空糸膜の内径が50〜1000μmの中空糸膜モジュールについてより好適に用いられ、内蔵する中空糸膜の内径が50〜350μmの中空糸膜モジュールについてさらに好適に用いられる。なお、中空糸膜の内径の値は、封止部9のケース部端面をマイクロスコープ等で観察することで得られる。 Since the airlock is more likely to occur as the hollow fiber membrane has a smaller inner diameter, the effect of the manufacturing method of the present invention is more exhibited. Further, if the inner diameter of the hollow fiber membrane is too small, the pressure inside the membrane when the fluid flows is increased, and the hollow fiber membrane may be damaged. Then, the manufacturing method of this invention is used suitably about the hollow fiber membrane module whose internal diameter of the hollow fiber to incorporate is 50-5000 micrometers. Further, it is more suitably used for a hollow fiber membrane module having an internal diameter of the built-in hollow fiber membrane of 50 to 1000 μm, and more preferably for a hollow fiber membrane module having an internal diameter of the built-in hollow fiber membrane of 50 to 350 μm. In addition, the value of the internal diameter of a hollow fiber membrane is obtained by observing the case part end surface of the sealing part 9 with a microscope.
また、本発明の製造方法において、中空糸膜モジュールに充填される液体としては水が好ましいが、水以外のものが含まれていてもよい。しかしながら、前述したように、製品として使用する前の洗浄効率性を鑑みた場合、液体の粘度は0.013g/(cm・sec)以下が好ましく、また、液体の水分含有率は70重量%以上、さらには90重量%以上がより好ましい。 Moreover, in the manufacturing method of this invention, although water is preferable as a liquid with which a hollow fiber membrane module is filled, things other than water may be contained. However, as described above, in view of cleaning efficiency before use as a product, the viscosity of the liquid is preferably 0.013 g / (cm · sec) or less, and the water content of the liquid is 70% by weight or more. Further, 90% by weight or more is more preferable.
中空糸膜モジュールに充填された液体を排出させるために用いる気体は、特に限定されるものではないが、中空糸膜2を変性させることがなく、中空糸膜モジュールに残存しても品質に影響がない種類のものが好適に選ばれる。従って、空気、酸素、窒素、アルゴンガスなどが好ましい。
The gas used to discharge the liquid filled in the hollow fiber membrane module is not particularly limited, but the
中空糸膜モジュールが人工腎臓などの医療用途に使用される場合には、滅菌が必要である。滅菌方法としては、放射線滅菌や蒸気滅菌、エチレンオキサイドガス滅菌などが挙げられる。近年は残留毒性の少なさや簡便さの点から、放射線滅菌法が多用されており、特に、γ線や電子線が好適に用いられている。 When the hollow fiber membrane module is used for medical applications such as an artificial kidney, sterilization is necessary. Examples of the sterilization method include radiation sterilization, steam sterilization, and ethylene oxide gas sterilization. In recent years, radiation sterilization methods have been frequently used from the viewpoint of low residual toxicity and simplicity, and γ rays and electron beams are particularly preferably used.
セミドライタイプの中空糸膜モジュールの場合、中空糸膜モジュール内を不活性ガス雰囲気下においた上で放射線滅菌を行うことが好ましい。不活性ガスの具体例としては、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン、クリプトン、キセノン、ラドンが挙げられる。なかでも、窒素が安価なため好適に用いられる。 In the case of a semi-dry type hollow fiber membrane module, radiation sterilization is preferably performed after the hollow fiber membrane module is placed in an inert gas atmosphere. Specific examples of the inert gas include nitrogen, argon, helium, neon, krypton, xenon, and radon. Especially, since nitrogen is cheap, it is used suitably.
中空糸膜モジュール内に不活性ガスを封入する際には、工程の簡略化のため、前述した中空糸膜モジュールに充填された液体を排出するための気体として不活性ガスを採用することが好ましい。 When enclosing an inert gas in the hollow fiber membrane module, it is preferable to employ an inert gas as a gas for discharging the liquid filled in the hollow fiber membrane module described above for simplification of the process. .
特に酸素が存在すると、放射線照射により、酸素ラジカルが発生し、中空糸膜やケースなど素材の変性や、分解を惹起する。 In particular, when oxygen is present, oxygen radicals are generated by radiation irradiation, which causes modification and decomposition of materials such as hollow fiber membranes and cases.
さらには、かかる放射線照射後の中空糸膜モジュール内の酸素濃度は、6.1体積%以下、さらには3.6体積%以下が好ましい。なお、中空糸膜モジュール内とは、ケース1の内側空間のことを言う。 Furthermore, the oxygen concentration in the hollow fiber membrane module after irradiation is preferably 6.1% by volume or less, more preferably 3.6% by volume or less. In addition, the inside of a hollow fiber membrane module means the inner space of the case 1.
中空糸膜モジュール内の酸素濃度が6.1体積%を超えた場合、放射線照射後の中空糸膜モジュールについて、第1通液空間に水を200ml/minで通液し、第1通液空間の容積の8倍量の水が排出された時から60倍量の水が排出された時までの間に、第1排出口から排出される気体の体積が第1通液空間の容積の3%以下にならないことがある。 When the oxygen concentration in the hollow fiber membrane module exceeds 6.1% by volume, water is passed through the first liquid passing space at 200 ml / min with respect to the hollow fiber membrane module after irradiation, and the first liquid passing space is obtained. The volume of gas discharged from the first discharge port is 3 of the volume of the first liquid passing space between the time when 8 times the amount of water is discharged and the time when 60 times the amount of water is discharged. % May not fall below.
また、酸素濃度が6.1%を超える場合、中空糸膜モジュールの性能は、モジュールによってばらつきがあり、高性能のものもできることがある。しかしながら、総じて、処理される液体への溶出物が増加する傾向にある。溶出物が増加する理由としては、酸素ラジカルによって中空糸膜などが分解するためと考えられる。一方で、性能が高い場合がある理由について、詳細は不明であるが、酸素ラジカルによって膜表面が変性し、エアロックの発生の過程に影響を及ぼしている等の可能性が考えられる。 Further, when the oxygen concentration exceeds 6.1%, the performance of the hollow fiber membrane module varies depending on the module, and a high performance module may be obtained. In general, however, the effluent into the liquid being processed tends to increase. The reason for the increase in the eluate is considered to be that the hollow fiber membrane and the like are decomposed by oxygen radicals. On the other hand, the reason why the performance may be high is unknown, but there is a possibility that the film surface is modified by oxygen radicals, affecting the process of airlock generation.
酸素濃度の測定方法について、詳細は後述するが、第1注入口3、第1排出口4、第2注入口5及び第2排出口6を密閉した状態で、排出側ヘッダー8内部の空気を酸素濃度計で測定する。本発明の製造方法は、中空糸膜モジュールの製造のうち、血液処理用モジュールの製造に好適に用いられる。また、血液処理用モジュールのうちでも、人工腎臓の製造に好適に用いられる。 The method for measuring the oxygen concentration will be described later in detail. With the first inlet 3, the first outlet 4, the second inlet 5, and the second outlet 6 sealed, the air inside the outlet header 8 is removed. Measure with an oximeter. The production method of the present invention is suitably used for the production of a blood processing module among the production of a hollow fiber membrane module. Moreover, it is used suitably for manufacture of an artificial kidney also in the module for blood processing.
なお、本製造方法における中空糸膜2の素材としては、特に限定しないが、医療用に用いられる場合はセルロース系ポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリスルホンやポリエーテルスルホンなどのポリスルホン系ポリマーなどが好適に用いられる。この中でも特にポリスルホン系ポリマーを含有するものを用いることで、分離性能の優れた中空糸膜が得られるため、好ましい。
The material of the
以下実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。
1.中空糸膜モジュールの作成方法
ポリスルホン(アモコ社 Udel−P3500)17重量%、ポリビニルピロリドンK30(インターナショナルスペシャルプロダクツ社;以下ISP社と略す)3.5重量%、ポリビニルピロリドンK90(ISP社)2.5重量%をジメチルアセトアミド76重量%、水1重量%と共に90℃で加熱溶解し、製膜原液とした。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.
1. Method for producing hollow fiber membrane module Polysulfone (Amoco Udel-P3500) 17% by weight, polyvinylpyrrolidone K30 (International Special Products, hereinafter referred to as ISP) 3.5% by weight, polyvinylpyrrolidone K90 (ISP) 2.5 The film was dissolved by heating at 90 ° C. together with 76% by weight of dimethylacetamide and 1% by weight of water to obtain a film-forming stock solution.
この原液を温度50℃の紡糸口金部へ送り、外側の内径0.35mm、内側の内径0.25mmの2重スリット管から吐出させた。芯液としてジメチルアセトアミド60重量部、水40重量部からなる溶液を内側の管より吐出させた。吐出させた原液を、温度30℃、露点39〜40℃で調湿したドライゾーン雰囲気を有する長さ350mmの空間を経由させ、ジメチルアセトアミド25重量%、水75重量%からなる温度40℃の凝固浴を通過させて中空糸膜を得た。その後、60〜75℃の水で90秒行う水洗工程、140℃で2分行う乾燥工程を通過させ、160℃で行うクリンプ工程を経て得られた中空糸膜を巻き取り、束とした。この中空糸膜が任意の膜内表面積となるような本数をケースに充填し、端部をポリウレタン樹脂からなるポッティング剤によって封止し、端部における中空糸が両面とも外側に向かって開口するようにポッティング剤をケース断面と平行な方向に沿ってカットし、ポッティング剤カット後のケース両端にヘッダーを取り付けて中空糸膜モジュールとした。このときの中空糸内径をマイクロスコープ(KEYENCE UH−500)を使用して200倍の倍率にて観察し、Measaring System(三菱化成 MS−3000)によって測定した。100本測定した平均値は200μmだった。端面長は28.5cmとした。 This stock solution was sent to a spinneret part at a temperature of 50 ° C. and discharged from a double slit tube having an inner diameter of 0.35 mm and an inner diameter of 0.25 mm. A solution composed of 60 parts by weight of dimethylacetamide and 40 parts by weight of water was discharged from the inner tube as a core liquid. The discharged stock solution is passed through a 350 mm long space having a dry zone atmosphere adjusted to a temperature of 30 ° C. and a dew point of 39 to 40 ° C., and then solidified at a temperature of 40 ° C. consisting of 25% by weight of dimethylacetamide and 75% by weight of water. A hollow fiber membrane was obtained by passing through a bath. Then, the hollow fiber membrane obtained through the washing process performed for 90 second with 60-75 degreeC water and the drying process performed for 2 minutes at 140 degreeC was passed, and the hollow fiber membrane obtained through the crimping process performed at 160 degreeC was wound up, and it was set as the bundle. Fill the case with the number of hollow fiber membranes that will have an arbitrary surface area inside the membrane, seal the ends with a potting agent made of polyurethane resin, and open the hollow fibers at both ends toward the outside. The potting agent was cut along a direction parallel to the cross section of the case, and headers were attached to both ends of the case after the potting agent was cut to obtain a hollow fiber membrane module. The inner diameter of the hollow fiber at this time was observed with a magnification of 200 times using a microscope (KEYENCE UH-500), and measured with a measuring system (Mitsubishi Kasei MS-3000). The average value of 100 measured was 200 μm. The end face length was 28.5 cm.
ここで、本発明における膜内表面積とは、(4)式によって算出される値である。 Here, the in-film surface area in the present invention is a value calculated by the equation (4).
SM=D×π×L×10−8×a (4)
(4)式において、SM=膜内表面積(m2)、D=中空糸内径(μm)、π=円周率、L=中空糸膜2の端面長(cm)、a=ケース1内の中空糸膜2の糸本数である。
2.泡抜け性試験
中空糸膜モジュールは、一度通液を行ったものは、第1通液空間におけるエアロックなどの状態が変化するため、泡抜け性試験を実施するための中空糸膜モジュールとして、未使用のものを使用した。
S M = D × π × L × 10 −8 × a (4)
In the formula (4), S M = surface area in membrane (m 2 ), D = hollow fiber inner diameter (μm), π = circumferential ratio, L = end surface length (cm) of
2. As for the hollow fiber membrane module for carrying out the bubble-removability test, the hollow fiber membrane module is once passed through, because the state of the air lock in the first liquid passing space changes. An unused one was used.
血液回路(H−102―KTS 東レ株式会社)に水を満たし、これを第1注入口3に接続した。空の血液回路を長さ9.5cmに切断し、第1排出口4に接続した。中空糸膜モジュールを、第1注入口3を下に、第1排出口4を上にして、クランプで固定した。第1注入口3に接続した血液回路のチャンバーの液面と、中空糸膜モジュールの中央の高さを合わせた。 The blood circuit (H-102-KTS Toray Co., Ltd.) was filled with water and connected to the first inlet 3. The empty blood circuit was cut to a length of 9.5 cm and connected to the first outlet 4. The hollow fiber membrane module was fixed with a clamp with the first inlet 3 on the bottom and the first outlet 4 on the top. The liquid level of the chamber of the blood circuit connected to the first inlet 3 and the height of the center of the hollow fiber membrane module were matched.
第2注入口5および第2排出口6を栓で閉じた。血液ポンプ(LF−300 MED−TECH)を用いて、200ml/minの流量で23℃の水を第1注入口3から第1排出口4に流し、中空糸膜モジュールに通液した。 The second inlet 5 and the second outlet 6 were closed with stoppers. Using a blood pump (LF-300 MED-TECH), water at 23 ° C. was flowed from the first inlet 3 to the first outlet 4 at a flow rate of 200 ml / min, and passed through the hollow fiber membrane module.
通液中は、中空糸膜モジュールは静置状態として、振動やポンプ以外の水圧変化を与えないようにした。また、試験の途中、通液を停止することはなかった。 During the flow of the liquid, the hollow fiber membrane module was kept stationary so as not to give vibration or change in water pressure other than the pump. In addition, liquid passing was not stopped during the test.
通液量が第1通液空間の容積の8倍量となった時点で、水を満たし水中で口を下にしたメスシリンダーに、回路出口を差し込んだ。通液量が第1通液空間の容積の60倍量になるまで、水上置換で回路出口から排出される気体を全て集めた。 When the flow rate reached 8 times the volume of the first flow space, the circuit outlet was inserted into a graduated cylinder filled with water and with the mouth down. All of the gas discharged from the circuit outlet was collected by water replacement until the flow rate was 60 times the volume of the first flow space.
集めた気体の体積を23℃、1気圧(絶対圧)で測定した。この気体の第1通液空間の容積に対する百分率の値を下記(3)式より算出した。 The volume of the collected gas was measured at 23 ° C. and 1 atmosphere (absolute pressure). The value of the percentage with respect to the volume of the first liquid passing space of this gas was calculated from the following equation (3).
b=(vb/v)×100 (3)
(3)式における記号は上述したものと同じであるが、b=残存気体率(%)、vb=残存気体量(ml)、v=第1通液空間の容積(ml)であり、上述した(2)式によって求められる。
3.溶出物の測定
血液回路に蒸留水(大塚蒸留水 大塚製薬)を満たし、これを第1注入口3に接続した。空の血液回路を第1排出口4に接続した。中空糸膜モジュールを、第1注入口3を下に、第1排出口4を上にして、クランプで固定した。第1注入口3に接続した血液回路のチャンバーの液面と、中空糸膜モジュールの中央の高さを合わせた。
b = (v b / v) × 100 (3)
The symbols in the formula (3) are the same as those described above, but b = residual gas ratio (%), v b = residual gas amount (ml), v = volume of the first liquid passing space (ml), It is calculated | required by (2) Formula mentioned above.
3. Measurement of eluate The blood circuit was filled with distilled water (Otsuka distilled water Otsuka Pharmaceutical), and this was connected to the first inlet 3. An empty blood circuit was connected to the first outlet 4. The hollow fiber membrane module was fixed with a clamp with the first inlet 3 on the bottom and the first outlet 4 on the top. The liquid level of the chamber of the blood circuit connected to the first inlet 3 and the height of the center of the hollow fiber membrane module were matched.
第2注入口5および第2排出口6を栓で閉じた。血液ポンプ(LF−300 MED−TECH)を用いて、100ml/minの流量で第1注入口3から第1排出口4に流し、23℃の蒸留水を中空糸膜モジュールに通液した。 The second inlet 5 and the second outlet 6 were closed with stoppers. A blood pump (LF-300 MED-TECH) was used to flow from the first inlet 3 to the first outlet 4 at a flow rate of 100 ml / min, and 23 ° C. distilled water was passed through the hollow fiber membrane module.
通液された蒸留水が、回路出口から200ml流出した直後の5mlを採取し、サンプルとした。サンプルについての波長240nmでの紫外吸光値を、分光光度計(UV−160 島津製作所)で測定した。このとき、測定は23℃で行った。 5 ml immediately after 200 ml of distilled water passed through the circuit exited from the circuit outlet was taken as a sample. The ultraviolet absorption value at a wavelength of 240 nm for the sample was measured with a spectrophotometer (UV-160 Shimadzu Corporation). At this time, the measurement was performed at 23 ° C.
これとは別に、中空糸膜モジュールを通さずに血液回路のみに同様の方法で蒸留水を通液した液を採取し、これをブランクとして波長240nmの紫外吸光値を測定し、サンプルの紫外吸光値から差し引いて値を求めた。
4.性能試験
中空糸膜モジュールの性能として、β2−ミクログロブリンクリアランスを指標とした。測定方法を以下に示す。
Separately, a solution obtained by passing distilled water through the blood circuit only in the same manner without passing through the hollow fiber membrane module was collected, and this was used as a blank to measure the ultraviolet absorption value at a wavelength of 240 nm. The value was determined by subtracting from the value.
4). Performance test As a performance of the hollow fiber membrane module, β 2 -microglobulin clearance was used as an index. The measuring method is shown below.
血液回路に水を満たし、第1注入口3に接続した。空の血液回路を、第1排出口4に接続した。中空糸膜モジュールを、第1注入口3を下に、第1排出口4を上にして、クランプで固定した。第1注入口3に接続した血液回路のチャンバーの液面と、第1排出口4に接続した血液回路のチャンバーの上部と中空糸膜モジュールの中央の高さを合わせた。 The blood circuit was filled with water and connected to the first inlet 3. An empty blood circuit was connected to the first outlet 4. The hollow fiber membrane module was fixed with a clamp with the first inlet 3 on the bottom and the first outlet 4 on the top. The liquid level of the chamber of the blood circuit connected to the first inlet 3, the upper part of the chamber of the blood circuit connected to the first outlet 4, and the height of the center of the hollow fiber membrane module were matched.
中空糸膜モジュールの第1注入口3から第1排出口4へ生理食塩水を200ml/minで5分間通液した。その際、第2注入口5および、第2排出口6は栓をして閉じた。 Physiological saline was passed through the hollow fiber membrane module from the first inlet 3 to the first outlet 4 at 200 ml / min for 5 minutes. At that time, the second inlet 5 and the second outlet 6 were closed with caps.
第2注入口5の栓を外した。第1排出口4を鉗子で閉じた。中空糸膜モジュールの第1注入口3から第2注入口5へ生理食塩水を200ml/minで5分間通液した。 The plug of the second inlet 5 was removed. The first discharge port 4 was closed with forceps. Saline was passed from the first inlet 3 to the second inlet 5 of the hollow fiber membrane module at 200 ml / min for 5 minutes.
純水50mlにエチレンジアミン四酢酸二ナトリウムを25mmol加え、十分に撹拌しながら水酸化ナトリウムを加え、pHを7.4とした。これに同一ロットの牛血液を10L採血して加え、撹拌した。この溶液から浮遊物を除去した。この溶液5Lについて、4℃・3000rpmでの遠心分離を30分間実施し、血漿を回収した。血漿が溶血していないかを確認し、溶血している場合は再度上記手順を行って血漿を得る。 25 mmol of ethylenediaminetetraacetic acid disodium was added to 50 ml of pure water, and sodium hydroxide was added with sufficient stirring to adjust the pH to 7.4. 10 L of the same lot of bovine blood was collected and stirred. The suspended matter was removed from this solution. About 5 L of this solution, centrifugation at 4 ° C. and 3000 rpm was performed for 30 minutes, and plasma was collected. It is confirmed whether or not the plasma is hemolyzed, and if it is hemolyzed, the above procedure is performed again to obtain plasma.
牛血液と牛血漿それぞれについて、2枚重ねのガーゼを通して濾過した。濾過した牛血液と牛血漿について、ヘマトクリットと総タンパク量を測定した。 Each of bovine blood and bovine plasma was filtered through two layers of gauze. Hematocrit and total protein were measured for the filtered bovine blood and bovine plasma.
続いて、牛血液のヘマトクリットが30±3%、総タンパク量が6.5±0.5g/dLとなるように、牛血液に牛血漿と生理食塩水とを混合した。 Subsequently, bovine plasma and physiological saline were mixed with bovine blood so that the hematocrit of the bovine blood was 30 ± 3% and the total protein amount was 6.5 ± 0.5 g / dL.
牛血液について、37℃となるように湯浴で加温し、37℃の状態のまま維持した。 The bovine blood was heated in a hot water bath to 37 ° C and maintained at 37 ° C.
次に、牛血液について、4枚重ねのガーゼを通して濾過した。濾過した牛血液に、β2−ミクログロブリン濃度が1mg/lになるようにβ2−ミクログロブリンをCAPD廃液に溶解させてから加え、撹拌した。かかる牛血液について、その2Lを循環用に、1.5Lをクリアランス測定用として分けた。なお、調整した牛血液は4℃で保存し、1週間以内で使用した。 The bovine blood was then filtered through 4 layers of gauze. To the filtered bovine blood, β 2 -microglobulin was dissolved in the CAPD waste solution so that the β 2 -microglobulin concentration was 1 mg / l, and then stirred. The cow blood was divided into 2 L for circulation and 1.5 L for clearance measurement. The adjusted bovine blood was stored at 4 ° C. and used within one week.
上記方法で調整した牛血液を用いて性能試験を行った。以下の操作は、各操作の間隔が大きく開くと、牛血の鮮度が落ちて結果に影響を及ぼすので、速やかに行った。 A performance test was conducted using bovine blood prepared by the above method. The following operations were carried out promptly because the freshness of bovine blood would be affected if the interval between operations was greatly increased.
回路を図3のようにセットした。すなわち、Bi(Blood Inlet、血液入口)回路と第1注入口3を接続し、Bo(Blood Outlet、血液出口)回路と第1排出口4を接続した。この際、Bi回路内の圧力安定のため、BiポンプとBiチャンバーの間にトラップを取り付け、回路内には生理食塩水を充填し、中空糸膜モジュール内に空気が入らないようにした。また、Bi回路およびDi(Dialysate Inlet、透析液入口)回路のチャンバーの液面と、Bo回路およびDo(Dialysate Outlet、透析液出口)回路のチャンバーの上部と、中空糸膜モジュールの中央を同一の基準線に合わせた。続いて第1注入口3を下、第1排出口4を上にしてクランプで固定した。Bi回路から第1注入口を通して第1排出口の方向に生理食塩水を100ml/minの流量で1分間流した。その後、Bi回路およびBo回路を鉗子で止め、Di回路と第2注入口5を接続し、Do回路と第2排出口を接続した。 The circuit was set as shown in FIG. That is, the Bi (Blood Inlet) circuit and the first inlet 3 were connected, and the Bo (Blood Outlet) circuit and the first outlet 4 were connected. At this time, in order to stabilize the pressure in the Bi circuit, a trap was attached between the Bi pump and the Bi chamber, and the circuit was filled with physiological saline to prevent air from entering the hollow fiber membrane module. In addition, the liquid level of the chamber of the Bi circuit and the Di (dialysate inlet) circuit, the upper part of the chamber of the Bo circuit and the Do (dialysate outlet) circuit, and the center of the hollow fiber membrane module are the same. Adjusted to the reference line. Subsequently, the first inlet 3 was down and the first outlet 4 was up and fixed with a clamp. From the Bi circuit, physiological saline was passed through the first inlet toward the first outlet at a flow rate of 100 ml / min for 1 minute. Thereafter, the Bi circuit and the Bo circuit were stopped with forceps, the Di circuit and the second inlet 5 were connected, and the Do circuit and the second outlet were connected.
透析装置としては、東レメディカル株式会社製 TR2000Sを用いた。TR2000Sは、図3のうち、Biポンプ、Fポンプ、および透析装置にあたる。 As a dialysis machine, TR2000S manufactured by Toray Medical Co., Ltd. was used. TR2000S corresponds to the Bi pump, the F pump, and the dialyzer in FIG.
透析装置に、透析液(キンダリー液AF2号 扶桑薬品工業株式会社製)A液およびB液をセットした。透析装置に、トレスルホン(登録商標)(TS−1.6UL 東レ株式会社製)を用いて、その透析液側から血液側に向けて濾過した水道水を流した。 Dialysate (Kindaly AF No. 2 Fuso Yakuhin Kogyo Co., Ltd.) A solution and B solution were set in the dialyzer. The filtered tap water was poured from the dialysate side toward the blood side using Tresulfone (registered trademark) (TS-1.6UL Toray Industries, Inc.) in the dialyzer.
続いて、TR2000S透析装置の準備ボタンを押した。透析液濃度13〜15mS/cm、温度34℃以上となると準備完了となる。準備完了を確認した後、Diポンプをスタートした。この際、透析液側流量を500ml/minに設定した。 Subsequently, the preparation button of the TR2000S dialysis machine was pressed. When the dialysate concentration is 13 to 15 mS / cm and the temperature is 34 ° C. or higher, preparation is completed. After confirming the completion of preparation, the Di pump was started. At this time, the dialysate side flow rate was set to 500 ml / min.
Bi回路およびBo回路の鉗子を外し、Biの流量を200ml/minに設定してBiポンプをスタートし、Bi回路に生理食塩水を、Di回路に透析液を5分間流した。その後、BiポンプおよびDiポンプを止めた。 The Bi circuit and Bo circuit forceps were removed, the Bi flow rate was set to 200 ml / min, the Bi pump was started, physiological saline was passed through the Bi circuit, and dialysate was passed through the Di circuit for 5 minutes. Thereafter, the Bi pump and the Di pump were stopped.
透水装置の除水速度を10ml/(min・m2)に設定した。Bi回路入口部を循環用ビーカーに入れ、Bo回路出口部を廃棄用容器に入れた状態でBiポンプをスタートし、Bo回路出口部から排出される液体90秒間分を廃棄した。Do回路出口部から流出する液体は廃棄した。90秒後、ただちにBo回路出口部および、Do回路出口部を循環用ビーカーに入れて循環状態とした。トラップとBiチャンバーの間を鉗子で閉じ、トラップ部の液面を上昇させてから鉗子をはずした。続いてTR2000S透析装置のECUMボタンをスタートしてFポンプを動かし、循環を1時間行った。再度トラップとBiチャンバーの間を鉗子で閉じ、それと同時にBiポンプおよびFポンプを停止した。 The water removal rate of the water permeable device was set to 10 ml / (min · m 2 ). The Bi pump was started in a state where the Bi circuit inlet was placed in a circulation beaker and the Bo circuit outlet was placed in a disposal container, and 90 seconds of liquid discharged from the Bo circuit outlet was discarded. The liquid flowing out from the Do circuit outlet was discarded. After 90 seconds, the Bo circuit outlet and the Do circuit outlet were immediately put into a circulation beaker to be in a circulating state. The gap between the trap and the Bi chamber was closed with forceps, the liquid level of the trap portion was raised, and then the forceps were removed. Subsequently, the ECU2000 button of the TR2000S dialyzer was started, the F pump was moved, and circulation was performed for 1 hour. The trap and Bi chamber were again closed with forceps, and at the same time, the Bi pump and F pump were stopped.
次に、Bi回路入口部をクリアランス測定用の牛血液に入れ、Bo回路出口部を排気用ビーカーに入れた。Do回路出口部から流出する液体は廃棄するようにした。 Next, the Bi circuit inlet was placed in bovine blood for clearance measurement, and the Bo circuit outlet was placed in an exhaust beaker. The liquid flowing out from the Do circuit outlet was discarded.
TR2000S透析装置の準備ボタンを押した。透析液濃度13〜15mS/cm、温度34℃以上で準備完了となったことを確認した後、Diポンプをスタートした。また、血液ポンプをスタートするとともに、トラップとBiチャンバーの間の鉗子を外した。 The preparation button on the TR2000S dialysis machine was pressed. After confirming that the preparation was completed at a dialysate concentration of 13 to 15 mS / cm and a temperature of 34 ° C. or higher, the Di pump was started. In addition, the blood pump was started and the forceps between the trap and the Bi chamber were removed.
スタートから2分経過後、クリアランス測定用の牛血液からサンプルを10ml採取し、Bi液とした。スタートから4分30秒経過後に、Bo回路出口部からサンプルを10ml採取し、Bo液とした。これらのサンプルは、−20℃以上の冷凍庫で保存した。 After 2 minutes from the start, 10 ml of a sample was collected from bovine blood for clearance measurement, and used as Bi solution. After 4 minutes and 30 seconds from the start, 10 ml of a sample was taken from the Bo circuit outlet and used as Bo solution. These samples were stored in a freezer at −20 ° C. or higher.
その後、トラップとBiチャンバーの間を鉗子で閉じ、同時にBiポンプおよびDiポンプを停止した。 Thereafter, the trap and the Bi chamber were closed with forceps, and at the same time, the Bi pump and the Di pump were stopped.
各液のβ2−ミクログロブリンの濃度からクリアランスを下記(6)式によって算出した。牛血液のロットによって測定値が異なる場合があるので、比較データ用には全て同一ロットの牛血液を使用した。 The clearance was calculated from the concentration of β 2 -microglobulin in each solution according to the following formula (6). Since the measured values may differ depending on the lot of bovine blood, the same lot of bovine blood was used for comparison data.
Co(ml/min)=(CBi−CBo)×QB/CBi (6)
(5)式において、CO=β2−ミクログロブリンクリアランス(ml/min)、CBi=Bi液におけるβ2−ミクログロブリン濃度、CBo=Bo液におけるβ2−ミクログロブリン濃度、QB=Biポンプ流量(ml/min)である。
5.酸素濃度の測定
酸素濃度は、第1注入口3、第1排出口4、第2注入口5及び第2排出口6をゴム栓で密閉して測定した。
酸素濃度は、酸素濃度計(飯島電子工業株式会社 RO−102)を用いて測定した。該酸素濃度計は、シリンジが一体化した型であり、針先から酸素濃度計内部に送り込まれた気体の酸素濃度を測定できる。
Co (ml / min) = (CBi−CBo) × Q B / CBi (6)
(5) In the formula, C O = beta 2 - microglobulin clearance (ml / min), CBi = Bi β in solution 2 - microglobulin concentration, CB o = β in Bo liquid 2 - microglobulin concentrations, Q B = Bi Pump flow rate (ml / min).
5). Measurement of oxygen concentration The oxygen concentration was measured by sealing the first inlet 3, the first outlet 4, the second inlet 5, and the second outlet 6 with rubber stoppers.
The oxygen concentration was measured using an oxygen concentration meter (Iijima Electronics Co., Ltd. RO-102). The oxygen concentration meter is a type in which a syringe is integrated, and can measure the oxygen concentration of the gas sent from the needle tip into the oxygen concentration meter.
酸素濃度計の校正は、酸素濃度21%の気体をセンサ部に3回送り込んで行った。校正は、測定の最初に1回おこなった。 Calibration of the oxygen concentration meter was performed by sending a gas having an oxygen concentration of 21% into the sensor unit three times. Calibration was performed once at the beginning of the measurement.
第1排出口4に取り付けた栓に酸素濃度計の針を差し込み、排出側ヘッダー8中の気体をセンサ部に3回送り込んだ。酸素濃度計の値が1分間内に0.1%変化しない安定した状態にて値を読み取り、モジュールの酸素濃度とした。
(実施例1)
前記1.において、膜内表面積を1.6m2とした中空糸膜モジュールを用いた。まず、モジュール内に純水を充填した。すなわち、第2注入口5および第2排出口6を栓で閉じて、第1排出口4から第1注入口3まで純水を通液した。その後、第1注入口3および第2注入口5を閉じて、第1排出口4から純水を入れ、第2排出口6まで純水を通液した。このとき、純水の流量はいずれも500ml/minであり、流量500mlを通液した。
An oximeter needle was inserted into the plug attached to the first discharge port 4, and the gas in the discharge-side header 8 was sent to the sensor unit three times. The value was read in a stable state in which the value of the oximeter did not change by 0.1% within 1 minute, and was taken as the oxygen concentration of the module.
Example 1
1 above. Used a hollow fiber membrane module having an in-membrane surface area of 1.6 m 2 . First, the module was filled with pure water. That is, the second inlet 5 and the second outlet 6 were closed with stoppers, and pure water was passed from the first outlet 4 to the first inlet 3. Thereafter, the first inlet 3 and the second inlet 5 were closed, pure water was introduced from the first outlet 4, and pure water was passed through the second outlet 6. At this time, the flow rate of pure water was 500 ml / min, and a flow rate of 500 ml was passed.
次に、モジュール内の純水を排出し、セミドライタイプの中空糸膜モジュールとした。すなわち、第1排出口4と第2排出口6を閉じ、第2注入口5から23℃の圧縮空気を流量20L(Normal)/minで15秒間流し、第2通液空間の充填水を押し出した。その後、第2注入口5から23℃の圧縮空気を流し、第2通液空間の圧力を0.1MPaの加圧状態とした状態で閉じた。第1排出口4を開け、第1注入口3から第1排出口4に、23℃の圧縮空気を流量2L(Normal)/minで30秒間流し、第1通液空間の充填水を押し出した。 Next, pure water in the module was discharged to obtain a semi-dry type hollow fiber membrane module. That is, the first discharge port 4 and the second discharge port 6 are closed, and compressed air of 23 ° C. is flowed from the second injection port 5 at a flow rate of 20 L (Normal) / min for 15 seconds to push out the filling water in the second liquid passing space. It was. Then, 23 degreeC compressed air was flowed from the 2nd inlet 5, and it closed in the state which made the pressure of the 2nd liquid passage space into the pressurization state of 0.1 MPa. The first discharge port 4 was opened, and compressed air of 23 ° C. was allowed to flow from the first injection port 3 to the first discharge port 4 at a flow rate of 2 L (Normal) / min for 30 seconds to push out the filling water in the first liquid passing space. .
続いて、第1注入口3から第1排出口4に、23℃の窒素を流量2L(Normal)/minで15秒間流し、窒素を封入した。ただちに第1注入口3、第1排出口4、に栓をして密閉した。その後、第2注入口5から第2排出口6に、23℃の窒素を流量2L(Normal)/minで15秒間流し、窒素を封入した。ただちに第2注入口5、第2排出口6に栓をして密閉した。窒素を封入後、モジュールにγ線照射(線量:25kGy)を行った。 Subsequently, nitrogen at 23 ° C. was allowed to flow from the first inlet 3 to the first outlet 4 at a flow rate of 2 L (Normal) / min for 15 seconds to enclose the nitrogen. Immediately, the first inlet 3 and the first outlet 4 were plugged and sealed. Thereafter, nitrogen at 23 ° C. was allowed to flow from the second inlet 5 to the second outlet 6 at a flow rate of 2 L (Normal) / min for 15 seconds to enclose the nitrogen. Immediately, the second inlet 5 and the second outlet 6 were plugged and sealed. After nitrogen was sealed, the module was irradiated with γ rays (dose: 25 kGy).
同様の方法でγ線照射されたセミドライタイプの中空糸膜モジュールを計4本作成し、各々1本について、それぞれ泡抜け性試験、溶出物の測定、性能試験及び酸素濃度のいずれかの測定を上記方法によって各1回ずつ行った。 Make a total of four semi-dry type hollow fiber membrane modules irradiated with γ-rays in the same way, and for each one, perform one of the bubble removal test, eluate measurement, performance test, and oxygen concentration measurement. It was performed once by the above method.
その結果、表1に示した通りであった。すなわち、該中空糸膜モジュールは、第1排出口から排出される気体の体積が第1通液空間の容積の1.1%であり、また、溶出物が少なく、しかも高い性能を示した。
(実施例2)
前記1.において、膜内表面積を2.1m2とした中空糸膜モジュールを、実施例1と同様に、純水を充填した後に排出し、その後窒素封入とγ線照射を行った。
The result was as shown in Table 1. That is, in the hollow fiber membrane module, the volume of the gas discharged from the first discharge port was 1.1% of the volume of the first liquid passing space, and there was little eluate and high performance was exhibited.
(Example 2)
1 above. In Example 1, the hollow fiber membrane module having an in-membrane surface area of 2.1 m 2 was discharged after filling with pure water in the same manner as in Example 1, followed by nitrogen encapsulation and γ-ray irradiation.
同様の方法でγ線照射されたセミドライタイプの中空糸膜モジュールを計4本作成し、各々1本について、それぞれ泡抜け性試験、溶出物の測定、性能試験及び酸素濃度のいずれかの測定を上記方法によって各1回ずつ行った。 Make a total of four semi-dry type hollow fiber membrane modules irradiated with γ-rays in the same way, and for each one, perform one of the bubble removal test, eluate measurement, performance test, and oxygen concentration measurement. It was performed once by the above method.
その結果、表1に示した通りであった。すなわち、該中空糸膜モジュールは、第1排出口から排出される気体の体積が第1通液空間の容積の1.7%であり、また、溶出物が少なく、しかも高い性能を示した。
(実施例3)
前記1.において、膜内表面積を1.6m2とした中空糸膜モジュールを、実施例1と同様にして純水を充填した後に排出し、さらに窒素封入とγ線照射を行った。ただし、第1通液空間の充填水を排出する際に、第1注入口3から第1排出口4に流した圧縮空気の流量は1L(Normal)/minとした。
The result was as shown in Table 1. That is, in the hollow fiber membrane module, the volume of the gas discharged from the first discharge port was 1.7% of the volume of the first liquid passing space, and there was little eluate and high performance was exhibited.
(Example 3)
1 above. In Example 1, the hollow fiber membrane module having an in-membrane surface area of 1.6 m 2 was discharged after filling with pure water in the same manner as in Example 1, followed by nitrogen sealing and γ-ray irradiation. However, when discharging the filling water in the first liquid passing space, the flow rate of the compressed air flowing from the first inlet 3 to the first outlet 4 was 1 L (Normal) / min.
同様の方法でγ線照射されたセミドライタイプの中空糸膜モジュールを計4本作成し、各々1本について、それぞれ泡抜け性試験、溶出物の測定、性能試験及び酸素濃度のいずれかの測定を上記方法によって各1回ずつ行った。 Make a total of four semi-dry type hollow fiber membrane modules irradiated with γ-rays in the same way, and for each one, perform one of the bubble removal test, eluate measurement, performance test, and oxygen concentration measurement. It was performed once by the above method.
その結果、表1に示した通りであった。すなわち、該中空糸膜モジュールは、第1排出口から排出される気体の体積が、第1通液空間の容積の1.0%であり、また、溶出物が少なく、しかも高い性能を示した。
(実施例4)
前記1.において、膜内表面積を1.6m2とした中空糸膜モジュールを、実施例1と同様にして純水を充填した後に排出し、さらに窒素封入とγ線照射を行った。ただし、第1通液空間の充填水を排出する際に、第1注入口3から第1排出口4に流した圧縮空気の流量は4L(Normal)/minとした。
The result was as shown in Table 1. That is, in the hollow fiber membrane module, the volume of the gas discharged from the first discharge port was 1.0% of the volume of the first liquid passing space, and there was little eluate and high performance was exhibited. .
Example 4
1 above. In Example 1, the hollow fiber membrane module having an in-membrane surface area of 1.6 m 2 was discharged after filling with pure water in the same manner as in Example 1, followed by nitrogen sealing and γ-ray irradiation. However, the flow rate of the compressed air that flowed from the first inlet 3 to the first outlet 4 when discharging the filling water of the first liquid passing space was 4 L (Normal) / min.
同様の方法でγ線照射されたセミドライタイプの中空糸膜モジュールを計4本作成し、各々1本について、それぞれ泡抜け性試験、溶出物の測定、性能試験及び酸素濃度のいずれかの測定を上記方法によって各1回ずつ行った。 Make a total of four semi-dry type hollow fiber membrane modules irradiated with γ-rays in the same way, and for each one, perform one of the bubble removal test, eluate measurement, performance test, and oxygen concentration measurement. It was performed once by the above method.
その結果、表1に示した通りであった。すなわち、該中空糸膜モジュールは、第1排出口から排出される気体の体積が第1通液空間の容積の1.1%であり、また、溶出物が少なく、しかも高い性能を示した。
(比較例1)
前記1.において、膜内表面積を1.6m2とした中空糸膜モジュールを、実施例1と同様にして純水を充填した後に排出し、さらに窒素封入とγ線照射(25kGy)を行った。ただし、第1通液空間の充填水を排出する際に、第1注入口3から第1排出口4に流した圧縮空気の流量は20L(Normal)/minとし、第2注入口5からの圧縮空気での加圧を行わなかった。また、窒素封入の際の流量も20L(Normal)/minとした。
The result was as shown in Table 1. That is, in the hollow fiber membrane module, the volume of the gas discharged from the first discharge port was 1.1% of the volume of the first liquid passing space, and there was little eluate and high performance was exhibited.
(Comparative Example 1)
1 above. Then, the hollow fiber membrane module having an in-membrane surface area of 1.6 m 2 was discharged after filling with pure water in the same manner as in Example 1, and further filled with nitrogen and irradiated with γ rays (25 kGy). However, when discharging the filling water in the first liquid passing space, the flow rate of the compressed air flowing from the first inlet 3 to the first outlet 4 is 20 L (Normal) / min. Pressurization with compressed air was not performed. Moreover, the flow rate at the time of nitrogen filling was also set to 20 L (Normal) / min.
同様の方法でγ線照射されたセミドライタイプの中空糸膜モジュールを計4本作成し、各々1本について、それぞれ泡抜け性試験、溶出物の測定、性能試験及び酸素濃度のいずれかの測定を上記方法によって各1回ずつ行った。 Make a total of four semi-dry type hollow fiber membrane modules irradiated with γ-rays in the same way, and for each one, perform one of the bubble removal test, eluate measurement, performance test, and oxygen concentration measurement. It was performed once by the above method.
その結果、表1に示される通りであった。すなわち、該中空糸膜モジュールは、第1排出口から排出される気体の体積が第1通液空間の容積の5.2%であり、また、溶出物は少なかったが、低い性能を示した。
(比較例2)
前記1.において、膜内表面積を1.6m2とした中空糸膜モジュールを、実施例1と同様にして純水を充填した後に排出し、さらに窒素封入とγ線照射を行った。ただし、第1通液空間の充填水を排出する際に、第1注入口3から第1排出口4に流した圧縮空気の流量は20L(Normal)/minとした。また、窒素封入の際の流量も20L(Normal)/minとした。
The result was as shown in Table 1. That is, in the hollow fiber membrane module, the volume of the gas discharged from the first discharge port was 5.2% of the volume of the first liquid passing space, and the eluate was small, but showed low performance. .
(Comparative Example 2)
1 above. In Example 1, the hollow fiber membrane module having an in-membrane surface area of 1.6 m 2 was discharged after filling with pure water in the same manner as in Example 1, followed by nitrogen sealing and γ-ray irradiation. However, the flow rate of the compressed air that flowed from the first inlet 3 to the first outlet 4 when discharging the filling water in the first liquid passing space was 20 L (Normal) / min. Moreover, the flow rate at the time of nitrogen filling was also set to 20 L (Normal) / min.
同様の方法でγ線照射されたセミドライタイプの中空糸膜モジュールを計4本作成し、各々1本について、それぞれ泡抜け性試験、溶出物の測定、性能試験及び酸素濃度のいずれかの測定を上記方法によって各1回ずつ行った。 Make a total of four semi-dry type hollow fiber membrane modules irradiated with γ-rays in the same way, and for each one, perform one of the bubble removal test, eluate measurement, performance test, and oxygen concentration measurement. It was performed once by the above method.
その結果、表1に示される通りであった。その結果、表1に示される通りであった。すなわち、該中空糸膜モジュールは、第1排出口から出てくる気体の体積が、第1通液空間の容積の4.5%であり、また、溶出物は少なかったが、低い性能を示した。
(比較例3)
前記1.において、膜内表面積を1.6m2とした中空糸膜モジュールを、実施例1と同様にして純水を充填した後に排出し、さらに窒素封入とγ線照射を行った。ただし、第1通液空間の充填水を排出する際に、第1注入口3から第1排出口4に流した圧縮空気の流量は20L(Normal)/minとした。
The result was as shown in Table 1. The result was as shown in Table 1. That is, in the hollow fiber membrane module, the volume of the gas coming out from the first outlet is 4.5% of the volume of the first liquid passing space, and the amount of the eluate was small, but low performance was exhibited. It was.
(Comparative Example 3)
1 above. In Example 1, the hollow fiber membrane module having an in-membrane surface area of 1.6 m 2 was discharged after filling with pure water in the same manner as in Example 1, followed by nitrogen sealing and γ-ray irradiation. However, the flow rate of the compressed air that flowed from the first inlet 3 to the first outlet 4 when discharging the filling water in the first liquid passing space was 20 L (Normal) / min.
同様の方法でγ線照射されたセミドライタイプの中空糸膜モジュールを計4本作成し、各々1本について、それぞれ泡抜け性試験、溶出物の測定、性能試験及び酸素濃度のいずれかの測定を上記方法によって各1回ずつ行った。 Make a total of four semi-dry type hollow fiber membrane modules irradiated with γ-rays in the same way, and for each one, perform one of the bubble removal test, eluate measurement, performance test, and oxygen concentration measurement. It was performed once by the above method.
その結果、表1に示される通りであった。すなわち、該中空糸膜モジュールは、第1排出口から出てくる気体の体積が、第1通液空間の容積の4.0%であり、また、溶出物は少なかったが、低い性能を示した。
(比較例4)
前記1.において、膜内表面積を1.6m2とした中空糸膜モジュールを、実施例1と同様にして純水を充填した後に排出し、さらにγ線照射を行った。ただし、窒素封入は行わなかった。
The result was as shown in Table 1. That is, in the hollow fiber membrane module, the volume of the gas coming out from the first outlet is 4.0% of the volume of the first liquid passing space, and the amount of the eluate was small, but low performance was exhibited. It was.
(Comparative Example 4)
1 above. Then, the hollow fiber membrane module having a membrane surface area of 1.6 m 2 was discharged after filling with pure water in the same manner as in Example 1, and further irradiated with γ rays. However, nitrogen filling was not performed.
同様の方法でγ線照射されたセミドライタイプの中空糸膜モジュールを計4本作成し、各々1本について、それぞれ泡抜け性試験、溶出物の測定、性能試験及び酸素濃度のいずれかの測定を上記方法によって各1回ずつ行った。
その結果、表1に示される通りであった。すなわち、該中空糸膜モジュールは、酸素濃度が高く、第1排出口から出てくる気体の体積が、第1通液空間の容積の3.8%であり、また、溶出物がやや多く、低い性能を示した。
(比較例5)
前記1.において、膜内表面積を1.6m2とした中空糸膜モジュールを、実施例1と同様にして充填した後に排出し、さらに窒素封入とγ線照射を行った。ただし、100重量部のグリセリンを充填した。
Make a total of four semi-dry type hollow fiber membrane modules irradiated with γ-rays in the same way, and for each one, perform one of the bubble removal test, eluate measurement, performance test, and oxygen concentration measurement. It was performed once by the above method.
The result was as shown in Table 1. That is, in the hollow fiber membrane module, the oxygen concentration is high, the volume of the gas coming out of the first outlet is 3.8% of the volume of the first liquid passing space, and the amount of eluate is slightly higher, Shows low performance.
(Comparative Example 5)
1 above. The hollow fiber membrane module having a membrane surface area of 1.6 m 2 was filled in the same manner as in Example 1 and then discharged, followed by nitrogen sealing and γ-ray irradiation. However, 100 parts by weight of glycerin was filled.
同様の方法でγ線照射されたセミドライタイプの中空糸膜モジュールを計4本作成し、各々1本について、それぞれ泡抜け性試験、溶出物の測定、性能試験及び酸素濃度のいずれかの測定を上記方法によって各1回ずつ行った。 Make a total of four semi-dry type hollow fiber membrane modules irradiated with γ-rays in the same way, and for each one, perform one of the bubble removal test, eluate measurement, performance test, and oxygen concentration measurement. It was performed once by the above method.
その結果、表1に示される通りであった。すなわち、該中空糸膜モジュールは、第1排出口から出てくる気体の体積が、第1通液空間の容積の0.9%であり、高い性能を示したが、溶出物が多かった。 The result was as shown in Table 1. That is, in the hollow fiber membrane module, the volume of the gas coming out from the first discharge port was 0.9% of the volume of the first liquid passing space and showed high performance, but there were many eluates.
1 ケース
2 中空糸膜
3 第1注入口
4 第1排出口
5 第2注入口
6 第2排出口
7 注入側ヘッダー
8 排出側ヘッダー
9 封止部
10 中空糸膜の膜圧部分
11 中空糸膜の内側部分
12 中空糸膜の外側部分
13 端面長
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (13)
The method for producing a hollow fiber membrane module according to any one of claims 8 to 12, wherein the hollow fiber membrane contains a polysulfone polymer.
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