JP2017529238A

JP2017529238A - ポリスルホン中空繊維を備えた使用場所設置型水浄化器

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Publication number: JP2017529238A
Application number: JP2017535128A
Authority: JP
Inventors: アラシュミッテル; マッシモバサーニ; デイヴィッドエヴァンス; エリックガウッレ; トルステンケラー
Original assignee: Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Current assignee: Fresenius Medical Care Deutschland GmbH
Priority date: 2014-09-22
Filing date: 2015-09-18
Publication date: 2017-10-05
Also published as: BR112017005889A2; EA201790684A1; US20170291144A1; EA033175B1; EP2998014A1; CN107206323A; WO2016046082A1

Abstract

ハウジング（１１）を備えた使用場所設置型（ＰＯＵ）水浄化器（１０）が記載される。ハウジング（１１）の内部空間は、中空繊維の束（１６）によって、浄化器を上水道に接続するための開口（１２）と流体が流れるように連通した入口隔室（１４）と、浄水の出口（１３）と流体が流れるように連通した出口隔室（１５）とに分割されており、中空繊維は１５０〜２５０μｍの内径および３０〜５０μｍの壁厚を有し、かつ繊維の内面上および外面上において異なるサイズおよび形状の細孔を有する。【選択図】図５

Description

本発明は概して水の浄化の分野に関し、特に本発明は飲料水および衛生的用途を意図した水から生物的汚染物質を除去するための使用場所設置型（ｐｏｉｎｔ−ｏｆ−ｕｓｅ）浄化器に関する。

浄水、特に病原体を含まない（ｐａｔｈｏｇｅｎｓ−ｆｒｅｅ）水の利用価値は世界的なスケールで増大し続けている。

生物学的に純粋な水（ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｌｙｐｕｒｅｗａｔｅｒ）の第一の非常に重要な用途は飲料水としての用途である。飲料水中における、例えば細菌、ウイルス、またはエンドトキシンの存在は、広範囲な疾病の原因である。生物学的種から水を浄化する必要性は、配水管網が不十分である地域、汚染の危険性が高い地域、または使用者がより高い危険性に晒されている場合がある領域において逼迫している。生物学的に純粋な水は医療分野においても必要とされている。最近の調査では、多くの医療環境において、浄化された供給源に由来するにもかかわらず、また地域上水道における入口地点での予備濾過にもかかわらず、例えば、患者が洗浄または飲用のために給水せんに接触することにより、外科行為により、または上水道における水のよどみにより、水が使用場所で汚染されている可能性があることが示されている。これらの機序によって使用場所に供給された汚染物質は、非常に低濃度であっても、その後、急速に危険なレベルに増殖し得る。この二番目の問題は先進国においても感じられる。

これらの問題を克服するために、使用場所設置型（ＰＯＵ）浄化器、すなわち上水道の最終要素として追加される浄化器の採用が提案されている。ＰＯＵ浄化器の作動原理は吸着（例えば活性炭上における）または紫外線照射であり得、一般の有用なＰＯＵ浄化器は、膜濾過工程、例えば精密濾過法、逆浸透法、ナノ濾過法、および限外濾過法に基づいている。

飲料水用の浄化器として使用するための膜分離器の承認のための基本原則は、例えばアメリカ合衆国環境保護庁（ＵＳＥＰＡ）によってオンラインで公表されている「ＭｅｍｂｒａｎｅＦｉｌｔｒａｔｉｏｎＧｕｉｄａｎｃｅＭａｎｕａｌ：ＯｖｅｒｖｉｅｗａｎｄＳｕｍｍａｒｙ」（ＭＦＧＭ）という文書に示されている。このマニュアルによれば、汚染物質除去能力における効率は、下記式によって定義される、いわゆる対数除去値（Ｌｏｇｒｅｍｏｖａｌｖａｌｕｅ）によって測定される。
ＬＲＶ＝ｌｏｇ（Ｃ_ｆ）−ｌｏｇ（Ｃ_ｐ）
前記式中、
ＬＲＶ＝チャレンジ試験中に示された対数除去値、
Ｃ_ｆ＝チャレンジ試験中に測定された供給濃度、
Ｃ_ｐ＝チャレンジ試験中に測定された濾液濃度である。

ＭＦＧＭはＬＲＶを測定するための試験標準物としてクリプトスポリジウム（Ｃｒｙｐｔｏｓｐｏｒｉｄｉｕｍ）を提案している。

単位時間当たりの濾過水のリットル数を単位とした膜分離器の効率は、いくつかの因子、とりわけ膜の表面および膜を介した圧力降下に依存し、ＬＲＶに関する効率は、一般に膜の開口の大きさに依存する。浄化器の下流で十分な流量の水を有することと、可能な限り高い汚染物質の低減を保証することという２つの要求は浄化器に対して矛盾する構造的対策を課す。すなわち、水の高い流量は大きなサイズの細孔を有する膜によって支持され、汚染物質からの浄化は可能な限り小さい細孔サイズを要する。

逆浸透およびナノ濾過は、一般にそれらの稼働に電源を必要とし、よってそれはシステムの複雑化を意味し、その稼働に費用を追加する。

限外濾過は、一般に当分野においてＰＯＵ浄水に最も適した技術と見なされており、この濾過技術に基づく浄化器は、現状技術において既に知られている。

平膜を用いる浄化システムは知られているが、限外濾過ＰＯＵ浄化器は、一般に、繊維の表面が濾過膜を構成する中空繊維の束を備え、この構造はそれがＰＯＵ浄化器に対して一般的に利用可能な限られた容積内において高い膜表面を与えるのに有用である。

限外濾過に基づいたいくつかのＰＯＵ浄化器システムが提案されてきた。

特許文献１は、ポリスルホン（またはポリスルホン系ポリマーブレンド）製の中空繊維が該繊維の内面上および外面上において異なるサイズの細孔を有するＰＯＵ浄化器を開示している。前記中空繊維の内面は１０〜２００μｍの範囲にあるサイズのマクロ細孔を示し、一方、前記外面上には０．０１〜５μｍの範囲のサイズを有する細孔が存在する。好ましい水流の方向は前記繊維の外面から内部の中空空間に向かう方向である。この文献は、水または他の流体（例えば血液）の濾過のための膜の使用を記載しているが、細菌またはウイルスの除去のための使用について特に述べておらず、前記文献内に教示されている細孔の大きさから判断すると、特許文献１の膜は、水からの生物的汚染物質の除去に良好に適したものではない。

特許文献２は飲料水を生成するための中空繊維膜を記載している。この文献は、ホモポリマー製の膜は不都合を有しており、ポリスルホン系コポリマー膜に焦点を合わせると述べている。前記文献は、細孔のサイズも、これらが膜厚にわたって変化するサイズを有し得ることも述べておらず、また前記膜を横切る好ましい流れの方向を示していない。特許文献２は、４〜６の対数値範囲にあるバクテリア濃度の低下を報告しているが、これは、特に浄化器の上流の水が高度に汚染されている場合には、安全な飲料水または医療環境に必要とされる純度の水準に達するために充分ではないことがある。

特開２００６−０８８１４８Ａ号公報国際公開第２０１２／０３５４０２Ａ１号明細書

本発明の目的は、浄水の十分に高い流量および従来技術の膜と比較して改善された生物的汚染物質の低減を提供することができるポリマー膜を提供すること、並びに前記膜の優れた特徴を利用したＰＯＵ水浄化器を提供することにある。

これらの目的は、その第１態様において、１５０〜２５０μｍの内径および３０〜５０μｍの壁厚、並びに中空繊維の内面上および外面上において異なるサイズを有する細孔を有する中空繊維の束の形態であるポリスルホン膜からなる本発明によって達成され、特に本発明の前記膜は、約０．２５〜約１．５μｍの範囲のサイズを備えた一方の表面上の細孔と、１００ｎｍ未満のサイズの長軸を備えた細長い形状を有する他方の表面上の細孔とを有し、これらの後者の細孔の８０％超は１２ｎｍ未満のサイズの短軸を有する。

本発明は、その第２態様において、上述した中空繊維膜の束を備えた使用場所設置型水浄化器を提供する。

本発明について、図を参照しながら、以下において詳細に説明する。

本発明の中空繊維の断面の顕微鏡写真を示す。より高い倍率で得られた図１の同一の繊維の壁の断面の顕微鏡写真を示す。本発明の中空繊維の外面の顕微鏡写真を示す。本発明の中空繊維の内面の顕微鏡写真を示す。本発明の使用場所設置型浄化器を断面図で概略的に示す。

本発明の中空繊維は、１５０〜２５０μｍの内径および３０〜５０μｍの壁厚を有し、よって２１０〜３５０μｍの範囲に及ぶ外径を有する。これらは最終用途の水道水の浄化に関して好ましい範囲である。目的の用途が特定の制限範囲を必要とする場合には、当業者は別の範囲を決定することもできる。それらの制限は、必要とされる単位時間当たりの濾過容量、または各最終用途設備の提供される水圧に適応する必要性であり得る。また、本発明の中空繊維は、前記繊維の内面および外面における非対称の孔隙率を特徴とし、２つの表面のうちの一方において、反対側の表面における細孔のサイズと比較してはるかに大きなサイズの細孔を有する。説明を容易にするために、説明の残りの部分では、より大きなサイズの細孔を有する中空繊維の表面を「Ａ」面と称し、一方、より小さなサイズの細孔を有する表面を「Ｂ」面と称する。Ａ面上の細孔は、約０．２５〜約１．５μｍの範囲のサイズおよび概して２未満の長軸／短軸の比率を備えた、ほぼ円形、ほぼ楕円形、またはほぼ長円形を有し、本質的に、これらの細孔の全体は５×１０^−２μｍ^２を超える面積を有し、この面上における孔隙率（膜の幾何学的面積と細孔の開口面積との間の比率として意図される）の９０％超は０．１〜３．２μｍ^２の範囲の面積を有する細孔によるものである。一方、Ｂ面上の細孔は、１００ｎｍ未満のサイズの長軸および１２ｎｍ未満のサイズの短軸、並びに典型的には２〜１５の長軸と短軸との間の比率を備えた細長い形状を有する。加えて、本質的に、これらの細孔全体は１×１０^−２μｍ^２未満の面積を有し、孔隙率の９５％超は３．２×１０^−３μｍ^２未満の面積を有する細孔によるものである。

本発明の中空繊維は、Ａ面が前記繊維の外面または前記繊維の内面のいずれかとなるように生成され得る。

本発明の中空繊維は、その機械的および物理化学的な安定性の特性から水の濾過用途に最良の材料であることが判明しているポリスルホン製である。

本発明の繊維の生成は、当分野において既知の一般的な方法に従って、特に、いわゆる「乾湿式紡糸」法に従って実施される。非常に簡潔に述べると、この方法では、十分な粘度を有するポリマーまたはポリマーのブレンドの溶液を調製し、その溶液を連続した中空繊維を生成するために適当な形状の紡糸ノズル（また紡糸口金としても知られている）に供給し、前記紡糸ノズルの内側の孔において前記ポリマーに対する凝固液も供給する。このように形成した繊維を前記ポリマーに対する非溶媒を収容したタンク内に収集し、そこで前記繊維を凝固させる。前記技術の基本に関する詳細情報については、例えば、「Ｂａｓｉｃｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓｏｆｍｅｍｂｒａｎｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ」、マルセルモルダー（ＭａｒｃｅｌＭｕｌｄｅｒ）、クルワーアカデミックパブリッシャーズ（Ｋｌｕｗｅｒａｃａｄｅｍｉｃｐｕｂｌｉｓｈｅｒｓ）（１９９６年）という本、特に管状膜の生成についてまとめた第ＩＩＩ章第４．２節、または日本国特許出願特開２００６−０８８１４８Ａ号を参照することができる。

本発明の目的のために、前記乾湿式紡糸法は、以下のパラメータで実施される（別段の定めがない限り、すべての百分率は重量による）：
・開始溶液の組成：１６％のポリスルホン、４％のポリビニルピロリドン、ジメチルアセトアミド単体またはさらなる溶媒または非溶媒との混合物であるジメチルアセトアミドであり得る８０％の溶媒；
・凝固液：４４％の水−５６％のジメチルアセトアミド；
・紡糸ノズル温度：４０℃；
・好ましい沈殿浴中の非溶媒沈殿組成物：６５℃に維持した水；
・紡糸速度：４００ｍｍ／分。

結果として生じた中空繊維は、主に紡糸口金に依存したサイズを有する。本発明に従った水道水の最終使用浄化（ｔａｐｗａｔｅｒｅｎｄｕｓｅｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ）に使用する中空繊維は、１５０〜２５０μｍ、好ましくは約２００〜２２０μｍの内径と、３０〜５０μｍ、好ましくは約３５〜４０μｍの濾過膜を構成する壁の厚さとを有する。本発明者らは、より低い厚さでは、流入水によってかかる圧力（連続的な圧力または圧力バーストのいずれか）に対する機械的抵抗が不十分となり、また汚染物質保持の効率も低下することを認めた。標準の水道設備（ｔａｂｗａｔｅｒｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｓ）において通常である圧力パルスからでさえ、微小な亀裂およびさらに大きな亀裂が生じることがある。一方、より高い壁厚の値は、単位容積中に収容することができる繊維の数（充填密度）の減少につながり、結果として濾過速度の低下をもたらす。示した範囲内の内径および壁厚の値は、目的の用途に適した機械的抵抗を示す繊維を生じさせ、入口水圧が０．１ＭＰａ（１バール）である場合に、少なくとも２Ｌ／分／ｍ^２（膜１平方メートル当たりのリットル毎分）の浄水流量を保証する充填密度を与える。

前記膜は非対称の構造を示す。前記細孔サイズは、前記膜の壁厚を横切って内面から外面または外面から内面の方向に増大し得る。細孔の形状およびサイズは前記膜の体積にわたって非均質であるが、一般に前記細孔は、上述した前記膜の非対称性に寄与する。非対称性とは本願では紡糸プロセス中に用いられる非対称の凝固速度論（ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃｃｏａｇｕｌａｔｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓ）に従った細孔サイズの変化を意味することが理解される。前記内面から外面への方向を考えると、細孔サイズは壁全体を通じて増大する。

図１〜図４は本発明の中空繊維の詳細の異なる倍率で得られたＳＥＭ顕微鏡写真の複製である。

図１および図２は、中空繊維の断面視による顕微鏡写真を示しており、前記顕微鏡写真から、前記繊維の特徴的なサイズ、並びに前記繊維の内側から外側に推移する細孔の変化するサイズが視認可能である。

図３および図４は、それぞれ、本発明の中空繊維の外面および内面の詳細を示しており、これらの写真から前記繊維の２つの側面上における細孔の異なるサイズおよび形状を認識することが可能である。これらの図は前記外面上により大きな細孔を有する膜の場合を示しているが、本発明の中空繊維はまた、反対の構造、すなわち前記繊維の内面上により大きな細孔を備えた構造を有していてもよい。

本発明は、その第２態様において、上述した中空繊維の束を濾過膜として備えたＰＯＵ水浄化器をさらに提供する。

前記浄化器について図５を参照しながら以下で説明する。以下の説明は、前記中空繊維の内面から外面の方向（Ｉ／Ｏ）に濾過が行なわれる場合を参照しながらなされるが、反対の濾過方向（Ｏ／Ｉ）を同様に採用することができることが当業者には明らかであろう。

前記浄化器において使用するために、前述した中空繊維は、当業者に既知の任意の適当な方法によって束に構成される。前記束の生成は、例えば特許米国第８，３２７，９０１Ｂ２号の教示に従って、好ましくは完全に自動化される。

前記束は次に所望の長さに切断され、適当なポリマー材料によるその両端の封止（「ポッティング」として知られるプロセス）、およびそれに続く前記束の一端の再開放に供される。当技術分野では周知であるこの手順をここでは手短に説明する。前記束は最終的な封止された束と本質的に同一の形状（典型的には円柱状）およびサイズを有するポッティングチャンバ内に挿入され、次に液体の形態である硬化性封止材が前記チャンバのエンドキャップに適切に備えられた開口から前記チャンバの２つの端部おいて供給される。

適宜、両端で開放した中空繊維の束を有する濾過ユニットを製造することも可能である。その濾過プロセスは、従って交差流濾過モードが得られるという点で前述の方法とは異なる。しかしながら、それらの濾過プロセスは当業者には周知である。

この工程は、液体材料が前記繊維の２つの自由端において、前記繊維間の封入液レベルの高さｙより低い距離ｘだけ繊維内に浸透するような条件下で実施される。この条件は、例えば、（例えば圧縮空気を用いることによって）前記繊維に外部から圧力を印加することにより得られ、そのため、これらの繊維は縮小した内部断面に若干「圧搾される」ようになる。この工程の間における前記束の反対端部における封入液の局在化は、それらの軸線に直交する軸線に沿ってポッティングチャンバを回転させることにより、一般に支持される。封止材が凝固（硬化）したら、こうして生成された固体封止は、前記束の両端のうちの一方のみにおいて、前記束の軸線に直交する平面に沿って距離ｘと距離ｙとの間の位置で切断される。このように前記繊維内に浸透した封止材は完全に除去され、前記繊維の中空は再度開放され、一方、前記繊維間にもともと存在する封止材の一部は維持され、これらの間に完全で液密なキャップを形成する。これに代わって、前記束の反対端部における固体封止材キャップは維持され、そのため前記繊維はこの端部において緊密に閉鎖される。この製造方法に関するより詳細については、例えば、米国特許第４，６８９，１９１号または同第８，２１５，２６１Ｂ２号を参照することができる。

ここで図５を参照すると、本発明の浄化器１０を製造するために、こうして得られた前記束は次にハウジング１１内に挿入される。前記ハウジングは金属製、例えばステンレス鋼製であってもよい。好ましくは、前記ハウジングは、ポリプロピレン（ＰＰ）またはポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、またはＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン熱可塑性ターポリマー）のようなポリマー製である。

ハウジング１１は、前記浄化器を上水道および蛇口のような配水要素にそれぞれ接続するための取付具（図５には図示せず）を一般に備えた２つの開口１２，１３を有する。したがって、開口１２は未処理の水の入来に適したポートを表わし、該ポートは好ましい実施形態では入口ポートとして指定され得る。開口１３は、処理された水の退出のためのポートを表わし、該ポートは好ましい実施形態では出口ポートとして指定され得る。ハウジング１１の内部空間は、参照番号１６によって累積的に示された本発明の中空繊維の束によって、入口隔室１４と出口隔室１５とに分割されている。前記繊維の直径およびそれらの相互の距離は、表現を明瞭にするために、図５では高度に誇張されている。図５中の要素１７，１９は、それぞれ、前記繊維の開放端部および閉鎖端部における固体封止材を表わしており、要素１７は、そこから前記束の繊維がぶら下がった不浸透性プレートを形成しており、前記繊維の開放端部（参照番号１８によって累積的に示す）は入口隔室１４に面している。前記プレートは、ハウジング１１の内壁に対して、例えば接着によって、密封状態で接続されている。この構造により、開口１２から進入する不純物を含む水は、入口隔室１４に入り、そこから前記束の繊維の多孔質壁を通る浸透によって、出口開口１３へ通過していくことのみができ、前記中空繊維のミクロ構造を考えると、処理されるべき水は、前記中空繊維の内側から外側に向かって（Ｉ／Ｏ）前記膜を通過する。

前記浄化器の幾何学的形状およびサイズは、それが意図する用途に応じて変化してもよく、例えば、飲料水用の浄化器の場合には、１に近い長さ／直径の比率を有してもよく（図５に表わした場合に類似）、一方、シャワーヘッドに取り付けることを意図した浄化器では、前記比率は１０の値に近づいてもよい。前記浄化器のアスペクト比に関係なく、本発明者らは、前述した繊維によって、約１５０〜２００ｃｍ^３の内部体積を有する浄化器において約１ｍ^２の濾過表面が得られるような充填密度に達することが可能であると判断した。

この濾過表面により、入口水圧が０．１ＭＰａ（１バール）である場合、少なくとも２〜３リットル／分の最低濾過速度を保証することが可能であり、前記入口圧が（例えばポンプ、または上水道から入来する水の静水圧の支援により）０．４ＭＰａ（４バール）または１ＭＰａ（１０バール）にそれぞれ上昇した場合には、前記最低濾過速度は１０リットル／分または１２リットル／分に増大し得る。

本発明の浄化器は、おおよそ４０００Ｌ／日から供給できるが、飲用に適していると見なされる水の国際基準を満たした水を供給するために、６０日間の恒久的使用当たり、すなわち６０日にわたって前記中空繊維カートリッジの交換なしで、８０００Ｌの耐久性を少なくとも有する。

前記浄化器はまた、当業者に知られているような、逆止弁、ベンチング弁またはフィルタ交換表示器などの付加的な要素を備えることもできる。

本発明について以下の実施例によってさらに説明する。

実施例において、フィルタの能力はアメリカ合衆国環境保護庁（ＵＳＥＰＡ）の規制の枠組み、具体的には水中におけるウイルス汚染除去の「証明／信用」をフィルタに付与する規則を定めたＭＦＧＭ（ＭｅｍｂｒａｎｅＦｉｌｔｒａｔｉｏｎＧｕｉｄａｎｃｅＭａｎｕａｌ）を参照して試験される。前記試験は、安全衛生規格（ｈｅａｌｔｈｓａｆｅｔｙｓｔａｎｄａｒｄｓ）および国際的基準における推奨によって必要とされる、それらのフィルタのウイルス汚染除去機能におけるフィルタ性能を検査する。

実施例の結果を示す表において、数値「ｘ」は、本記載の「背景技術」の部分に示したｌｏｇｘの汚染除去性能に対応する。

（実施例１）
ポリスルホン中空繊維を備える図５に表したものに類似した幾何学的形状の浄化器を製造する。前記繊維の内面および外面の孔隙率を、前記表面のＳＥＭ写真を撮影し、閾値フィルタを８ビットの白黒プロットに設定した自動画像処理ソフトウェアＩｍａｇｅＪ１．４８ｈ３によって前記写真を分析することにより評価する。前記閾値は、元の写真と閾値を設定した写真との間において最良の同化を得るように最良の知識に従って設定した。この評価は、結果として、前記膜の内面上において１９．３％の孔隙率（細孔面積と全体面積との間の比率）を与え、外面上において３０％の孔隙率を与える。前記浄化器内の繊維の全濾過面積は１．８ｍ^２である。

（実施例２）
実施例１の浄化器をウイルス除去能力について試験する。

前記試験のために選択したウイルスは、単純ヘルペスウイルス−１（ＨｅｒｐｅｓＳｉｍｐｌｅｘＶｉｒｕｓ−１：ＨＳＶ−１）およびエコーウイルス−７（Ｅｃｈｏ−７）である。これらの２つの種は異なるサイズを有する、すなわちＨＳＶ−１は１００ｎｍを超える直径を有し、一方、Ｅｃｈｏ−７は２０〜２５ｎｍの範囲にあるサイズを有し、よって広範囲の汚染物質サイズに対する膜性能の評価を可能にする。

純水中における前記ウイルスの潜在的な生来の不安定性によって結果が影響されないことを確実にするために、適当な量のウイルスをリン酸緩衝生理食塩水（ｐｈｏｓｐｈａｔｅｂｕｆｆｅｒｅｄｓａｌｉｎｅ：ＰＢＳ）中に懸濁させることによって、前記２つのウイルスの標準溶液を調製する。

前記２つの選択したウイルスの各々について高力価ストック（濃度＞１０^４／ｍＬ）を調製し、それらのストックを用いて、いくつかのフラスコのＶＥＲＯ細胞を感染させる。細胞変性効果がその最大にあるときに上澄み液を集め、前記ストックのウイルス力価をＶＥＲＯ細胞における終点力価測定法（ｅｎｄ−ｐｏｉｎｔｔｉｔｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄ）によって測定する。簡潔に述べると、この方法は、９６ウェル組織培養プレートのＶＥＲＯ細胞を準備し、力価測定されるべき試料を１：５〜１：１０^７（１：５、１：１０、１：１００、．．．）の希釈率で希釈し、次いで各希釈懸濁物をＶＥＲＯ細胞のウェルに播種する。３７℃で３日間インキュベートした後、ウイルス力価を典型的なウイルス細胞変性効果（ｖｉｒａｌｃｙｔｏｐａｔｈｉｃａｆｆｅｃｔ）を示す最も高い希釈液として読み取り、既知のリード−ミュンヒ式（Ｒｅｅｄ−Ｍｕｅｎｃｈｆｏｒｍｕｌａ）を用いて、ＴＣＩＤ_５０／ｍＬとして表わされる結果を計算し、各力価測定を二重に繰り返す。

十分な量のそのように調製した高力価ストック溶液を用いて、そのストック溶液を蠕動ポンプによって一定流量で前記ＰＯＵ浄化器に送給することにより、前記膜のＬＲＶを試験する。実際の試料で試験を開始する前に、前記浄化器に水を通過させることによって前記膜を完全に濡らす。該試験は１．５Ｌ／分および４Ｌ／分の流量で実施する。

前記試験のＬＲＶの結果を下記の表１に報告する。

前記表中の結果から分かるように、試験した本発明の浄化器は、試験した最小のウイルスにおいてさえ、ｌｏｇ４よりも確実に高い（および恐らくｌｏｇ５に近いか、またはｌｏｇ５より高い）ウイルス除去性能を提供する。

（実施例３）
実施例１に記載したように製造したポリスルホン中空繊維を備えた浄化器をバクテリアおよびエンドトキシン除去能力に関して試験する。

純水中に以下の微生物学的株を含有する溶液を調製する：
・レジオネラニューモフィラ（ａｔｃｃ３３１５２）
・緑膿菌（ａｔｃｃ９０２７）
・大腸菌（ａｔｃｃ８７３９）。

前記微生物学的株は、米国５６３０３、ミネソタ州セントクラウドクーパーアベニューノース２００所在のマイクロバイオロジクスインコーポレテッド（ＭｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｉｃｓＩｎｃ．）から得て、再水和させ、２０℃でｐＨ７±０．０２を有するリン酸二水素カリウム−リン酸水素二ナトリウム緩衝液を用いる、再水和した菌株を３７℃にして、２４時間インキュベートし、細菌量を少なくとも１０^９ＣＦＵ／ｍＬに増大させるという製造業者の指示に従った。２４時間後に、各溶液のアリコートを採取し、好都合に希釈した後、その溶液を特定の選択培地上で染色する。次に、そのストック溶液をさらに２４時間にわたって冷蔵庫に保管し、その終了時に前記ストック溶液の１ｍＬ当たり生存ＣＦＵの計数を実施する。

次に、所望量のストック溶液を滅菌発熱性物質除去蒸留水（ｓｔｅｒｉｌｅａｎｄｐｙｒｏｇｅｎ−ｆｒｅｅｗａｔｅｒ）と混合することにより、濾過試験に用いる溶液を（各々５リットルの量で）調製する。

滅菌水を前記浄化器に１分間にわたって通過させる予備試験相の後、こうして調製した試験液を次に蠕動ポンプによって０．０６〜０．０７ＭＰａ（０．６〜０．７バール）の供給圧により０．５Ｌ／分の流量で前記浄化器に供給する。前記膜を通過した細菌の量を測定するために、濾液をニトロセルロース膜上に収集し、次いでその選択培養地（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｃｕｌｔｕｒｅｔｅｒｒａｉｎ）上に蒔き、細菌に応じて予め設定した時間にわたってインキュベートする。各測定を３回繰り返して、その結果を平均する。

前記試験のＬＲＶの結果を下記の表２に報告する。

同一の試験プロトコルに従うことによって、エンドトキシン（Ｃ．コード（Ｃｏｄｅ）０００５、ロット番号１２２／２０１２、５０００ＥＩＵ／バイアル）を除去する本発明の浄化器の能力を測定する。試験液を１０００ＥＵ／Ｌで調製し、３回の試験において、０．１２５ＥＵ／ｍＬ未満の濾液中濃度を常に得る。ＥＵ／Ｌ（１リットル当たりのエンドトキシン単位）という単位は、エンドトキシン濃度に対する標準単位である（いくつかの薬局方から推定することができるように、１ＥＵは１００ｐｇのエンドトキシンに相当する）。

Claims

中空繊維の形態であるポリスルホン製の膜であって、１５０〜２５０μｍの内径および３０〜５０μｍの壁厚を特徴とし、さらに前記繊維の内面上および外面上において異なるサイズおよび形状の細孔を有することを特徴とする、膜。
前記内面または外面の一方の上の細孔は、約０．２５〜約１．５μｍの範囲のサイズ、および２未満の長軸／短軸の比率を備えた、ほぼ円形、ほぼ楕円形、またはほぼ長円形を有し、本質的にこれらの細孔の全体は５×１０^−２μｍ^２を超える面積を有し、かつ、
反対面上の細孔は、１００ｎｍ未満のサイズの長軸および１２ｎｍ未満のサイズの短軸、並びに２〜１５の長軸と短軸との間の比率を備えた細長い形状を有し、本質的にこれらの細孔の全体は１×１０^−２μｍ^２未満の面積を有する、請求項１に記載の膜。
前記ほぼ円形、ほぼ楕円形、またはほぼ長円形を有する細孔の累積面積の９０％超は、０．１〜３．２μｍ^２の範囲にある面積を有する細孔によるものであり、かつ前記細長い形状を有する細孔の累積面積の９５％超は、３．２×１０^−３μｍ^２未満の面積を有する細孔によるものである、請求項２に記載の膜。
浄化器を上水道に接続するための第１開口（１２）と、浄水の出口である第２開口（１３）とを有するハウジング（１１）を備えた使用場所設置型水浄化器（１０）であって、前記ハウジングの内側の空間は請求項１乃至３のいずれか１項に記載の中空繊維の束（１６）によって、前記第１開口と流体が流れるように連通した入口隔室（１４）と、前記第２開口と流体が流れるように連通した出口隔室（１５）とに分割されており、前記繊維は、前記入口隔室に面した開放端部（１８）と、密閉された反対端部とを有する、使用場所設置型水浄化器。
請求項４に記載の使用場所設置型水浄化器を操作する方法であって、浄化されるべき水を０．１ＭＰａ（１バール）〜１ＭＰａ（１０バール）の圧力で前記浄化器の前記入口隔室内に供給する工程と、前記第２開口から、前記浄化器の内側の膜の表面の１ｍ^２当たり２〜１２リットル／分の流量で、生物的汚染物質から浄化された水を取り出す工程からなる、方法。