JP2710710B2 - Fluid separator - Google Patents

Fluid separator

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JP2710710B2
JP2710710B2 JP3202282A JP20228291A JP2710710B2 JP 2710710 B2 JP2710710 B2 JP 2710710B2 JP 3202282 A JP3202282 A JP 3202282A JP 20228291 A JP20228291 A JP 20228291A JP 2710710 B2 JP2710710 B2 JP 2710710B2
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fluid separator
cellulose diacetate
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、特定の重合体からなる
選択透過性中空糸を用いた流体分離器に関する。更に詳
細には本発明は、これまでのものとは異なった高い平均
重合度を有したセルロースジアセテート重合体を主成分
とした選択透過性のセルロースジアセテート中空糸を用
いた流体分離器を提供するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluid separator using a selectively permeable hollow fiber made of a specific polymer. More specifically, the present invention provides a fluid separator using a permselective cellulose diacetate hollow fiber mainly composed of a cellulose diacetate polymer having a high average degree of polymerization different from that of the prior art. Is what you do.

【0002】[0002]

【従来の技術】選択透過性中空糸を用いた流体分離器は
逆浸透や血液透析等において従来より実用的に使用され
て来ている。
2. Description of the Related Art A fluid separator using a selectively permeable hollow fiber has been practically used in reverse osmosis and hemodialysis.

【0003】特に腎不全患者の血液を浄化するために、
現在では中空糸型血液透析器がよく使用されている。こ
れは筐体の中に透析膜、例えば、中空糸の膜を多数本、
収納し、その中空内部に患者の血液を流し、外部、即
ち、中空糸間に透析液を流して、中空糸を介して透析に
よって、血液中の老廃物を除去し電解質濃度を是正する
とともに、中空糸内外に圧力差を与えて限外濾過によっ
て血液中の余剰水分を除去するものである。更に、血液
中から血漿のみを分離し、或いは、その血漿の中から特
定成分を除去して自己免疫疾患などを治療するために、
中空糸が使用されている。このように血液処理用の中空
糸は目的に応じて特定の物質を選択的に透過せしめなけ
ればならない。その性能は、中空糸の素材、ポロシティ
(孔の大きさ、数など)、膜厚などによって決定され
る。
[0003] In particular, in order to purify the blood of patients with renal failure,
At present, hollow fiber hemodialyzers are often used. This is a dialysis membrane in the housing, for example, a number of hollow fiber membranes,
It is stored, the patient's blood is flowed into the hollow interior, the dialysate is flowed outside, i.e., between the hollow fibers, and dialysis is performed through the hollow fibers to remove waste products in the blood and correct the electrolyte concentration, A pressure difference is applied between the inside and the outside of the hollow fiber to remove excess water in blood by ultrafiltration. Furthermore, in order to separate only plasma from the blood, or to remove specific components from the plasma to treat autoimmune diseases and the like,
Hollow fibers are used. As described above, the hollow fiber for blood treatment must selectively allow a specific substance to permeate according to the purpose. The performance is determined by the material of the hollow fiber, the porosity (the size and number of pores, etc.), the film thickness and the like.

【0004】血液透析器のための中空糸の素材として
は、セルロースやセルロースアセテートが一般によく用
いられる。特にセルロースアセテートは、可塑化溶融紡
糸や湿式紡糸なる通常用いられる紡糸方法によって比較
的容易に製造でき、得られた中空糸が血液透析治療に用
いた際に例えばセルロースの中空糸の場合に比して補体
活性をある程度抑制し得る等の利点がある。
[0004] As a material of a hollow fiber for a hemodialyzer, cellulose or cellulose acetate is generally often used. In particular, cellulose acetate can be produced relatively easily by commonly used spinning methods such as plasticizing melt spinning and wet spinning, and when the obtained hollow fiber is used for hemodialysis treatment, for example, compared to the case of a cellulose hollow fiber. Thus, there is an advantage that complement activity can be suppressed to some extent.

【0005】しかしながら、従来のセルロースジアセテ
ート中空糸はセルロースを酢化する段階でセルロース自
体の重合度が低下しやすく、高い重合度のものでせいぜ
い170〜200程度のものしか得られなかった。
However, in the conventional cellulose diacetate hollow fiber, the degree of polymerization of cellulose itself tends to decrease at the stage of acetylating the cellulose, and a high degree of polymerization of only about 170 to 200 was obtained at most.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、従来の高
々200の重合度のセルロースジアセテートを用いたの
では、物質透過性を高めるためにポリマー濃度を下げる
と紡糸原液の粘度が充分に高くならない場合があり、そ
のような場合には、膜厚を薄くすることが困難となりや
すく、特に軸方向に延びたフィンを形成させようとして
もその形状がシャープになりにくく、結果として所望の
選択透過性を備えた中空糸型流体分離器が得られにくか
った点を改善することを目的として、鋭意研究を行なっ
た。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventor has found that using conventional cellulose diacetate having a degree of polymerization of at most 200, if the concentration of the polymer is lowered to increase the material permeability, the viscosity of the spinning dope will be insufficient. In some cases, it is difficult to reduce the film thickness. In such a case, it is difficult to form a fin that extends in the axial direction. In order to improve the difficulty in obtaining a hollow fiber type fluid separator having permeability, diligent research was conducted.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来のセル
ロースジアセテート中空糸におけるセルロースジアセテ
ートよりも高い重合度のセルロースジアセテートを得
て、かかる重合度の高いセルロースジアセテートを用い
ることによって、より優れた特性を有した選択透過性中
空糸が得られ、結果として所望の特性を有した流体分離
器が得やすいことを見い出し、本発明に到達したもので
ある。
Means for Solving the Problems The present inventors have obtained cellulose diacetate having a higher polymerization degree than that of the conventional cellulose diacetate hollow fiber, and by using such a high polymerization degree cellulose diacetate. The present inventors have found that a permselective hollow fiber having more excellent properties can be obtained, and as a result, a fluid separator having desired properties can be easily obtained.

【0008】即ち本発明は、実質上セルロースジアセテ
ートからなる選択透過性壁膜を有した中空糸束を収納し
た中空糸型流体分離器において、該実質上のセルロース
ジアセテートの平均重合度が230〜400の範囲にあ
り、該壁膜の外面側に軸方向に沿って延びた少なくとも
1条のフィンを有し、前記壁膜のフィンのない部分の厚
さが20μm以下でかつ前記中空糸の平均切断強度が
0.4g/de以上であることを特徴とした流体分離器
である。
That is, the present invention relates to a hollow fiber type fluid separator containing a hollow fiber bundle having a permselective wall membrane consisting essentially of cellulose diacetate, wherein the average polymerization degree of the cellulose diacetate is substantially 230. And at least one fin extending along the axial direction on the outer surface side of the wall membrane, wherein the thickness of the fin-free portion of the wall membrane is 20 μm or less and the hollow fiber A fluid separator characterized in that the average cutting strength is 0.4 g / de or more.

【0009】かかる本発明には、該壁膜の選択透過性が
血液透析処理のための物質選択透過性である流体分離器
が含まれる。
The invention includes a fluid separator wherein the permselectivity of the wall membrane is a substance permselectivity for hemodialysis treatment.

【0010】また本発明には、かかる特徴に加えて、該
中空糸壁膜の37℃における水透過係数が10ml/m2
・hr・mmHg以上であり、血液側流量を200ml/分、透
析液側流量を500ml/分とした場合の37℃における
尿素透過係数が0.045cm/分以上であることを特徴
とした流体分離器が含まれる。
The present invention, in addition to the above features, has a water permeability coefficient of the hollow fiber membrane at 37 ° C. of 10 ml / m 2.
-Fluid separation characterized by a urea permeability coefficient of not less than 0.045 cm / min at 37 ° C when the flow rate on the blood side is 200 ml / min and the flow rate on the dialysate side is 500 ml / min. Vessel included.

【0011】さらに本発明には、該中空糸壁膜の37℃
における水透過係数が20ml/m2・hr・mmHg以上であ
り、血液側流量を200ml/分、透析液側流量を500
ml/分とした場合の37℃における有効膜面積1m2
りの分子量10,000のデキストランのダイアリザン
スが20ml/分以上であることを特徴とする流体分離器
が含まれる。
Further, the present invention provides a method for preparing a hollow fiber wall membrane at 37 ° C.
Water permeability coefficient is 20 ml / m 2 · hr · mmHg or more, blood side flow rate is 200 ml / min, dialysate side flow rate is 500
A fluid separator is characterized in that the dextran with a molecular weight of 10,000 per 1 m 2 of effective membrane area at 37 ° C. has a dialysance of 20 ml / min or more at 37 ° C.

【0012】以下本発明について更に詳細に説明する。
まず本発明の選択透過性のセルロースジアセテート中空
糸は実質上のセルロースジアセテート重合体を主たる構
成成分とするものである。かかる実質上のセルロースジ
アセテート重合体としては、通常セルロースジアセテー
トとして取り扱われる範囲内にあるものをいい、具体的
には平均酢化度が50〜57の範囲内にあるものがあげ
られる。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
First, the selectively permeable cellulose diacetate hollow fiber of the present invention contains a substantial component of a substantially cellulose diacetate polymer. As such a substantial cellulose diacetate polymer, those which are within the range usually handled as cellulose diacetate, specifically, those having an average degree of acetylation within the range of 50 to 57 can be mentioned.

【0013】本発明におけるセルロースジアセテート重
合体は、平均重合度が230〜400であることを特徴
としている。尚ここで言う平均重合度は重量平均分子量
をその重合体の繰返し単位の分子量で割った値を意味す
る。その重量平均分子量の測定法として例えばゲル濾過
クロマトグラフィー、粘度率の測定、沈降平衡の測定、
光散乱法なる方法が挙げられる。
The cellulose diacetate polymer of the present invention is characterized in that the average degree of polymerization is from 230 to 400. Here, the average degree of polymerization means a value obtained by dividing the weight average molecular weight by the molecular weight of the repeating unit of the polymer. As a method for measuring the weight average molecular weight, for example, gel filtration chromatography, measurement of viscosity, measurement of sedimentation equilibrium,
Light scattering method may be used.

【0014】セルロースジアセテート重合体の平均重合
度が230未満の場合には、高さの高いフィンを具備し
且つ選択透過性の高いセルロースジアセテート中空糸が
得にくい。また再湿伸長率の低い中空糸が得られにく
い。平均重合度としては、240〜350が更に好まし
く、特に250〜300が好ましい。
When the average degree of polymerization of the cellulose diacetate polymer is less than 230, it is difficult to obtain a cellulose diacetate hollow fiber having high fins and high permselectivity. Further, it is difficult to obtain a hollow fiber having a low rewetting elongation rate. The average degree of polymerization is more preferably from 240 to 350, and particularly preferably from 250 to 300.

【0015】尚セルロースジアセテート重合体の平均重
合度が400以上の場合は、重合体自体が製造しにく
く、また中空糸を溶融紡糸する場合非常に高い温度を必
要とし、セルロースジアセテートの分解がしやすくな
る。
When the average degree of polymerization of the cellulose diacetate polymer is 400 or more, it is difficult to produce the polymer itself, and when a hollow fiber is melt-spun, a very high temperature is required, and the decomposition of the cellulose diacetate is difficult. Easier to do.

【0016】本発明のセルロースジアセテート中空糸
は、かかるセルロースジアセテート重合体を主要成分と
するものであり、その具体的な含有率としては50%以
上、更には70%以上が好ましい。尚それ以外に含まれ
る成分は特に限定されるものではなく、例えばポリメチ
ルメタアクリレート、ポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ニトロ
セルロース等の有機高分子が挙げられる。
The cellulose diacetate hollow fiber of the present invention contains such a cellulose diacetate polymer as a main component, and its specific content is preferably at least 50%, more preferably at least 70%. In addition, the components contained other than that are not particularly limited, for example, polymethyl methacrylate, polyethylene, polypropylene,
Organic polymers such as polyacrylonitrile, polyvinyl alcohol, and nitrocellulose are exemplified.

【0017】更に本発明の中空糸の外径(d)として
は、例えば血液透析等の体液処理用の場合には、100
〜400μが好ましく、更には200〜300μが好ま
しい。膜厚(h)としては20μ以下、更には5〜20
μ、特に10〜15μが好ましい。
Further, the outer diameter (d) of the hollow fiber of the present invention may be, for example, 100 in the case of body fluid treatment such as hemodialysis.
~ 400μ, more preferably 200 ~ 300μ. The film thickness (h) is not more than 20 μm, and more preferably 5 to 20
μ, particularly preferably 10 to 15 μ.

【0018】また本発明のセルロースジアセテート中空
糸は、外周部において長手方向に延長されたフィンを有
したものであり、その場合にはフィンの高さHと巾Wの
比H/Wが0.5以上であることが望ましい。比H/W
が0.5未満の場合には、流体分離器内に収納した場合
の中空糸どうしの密着を防止する効果が得にくく好まし
くない。さらに好ましいH/Wとしては0.8以上であ
る。尚、フィンの巾Wとは、フィンの高さHの1/2 の位
置における巾を意味するものである。
The cellulose diacetate hollow fiber of the present invention has fins extending in the longitudinal direction at the outer peripheral portion. In this case, the ratio H / W of the height H to the width W of the fin is 0. It is desirable that it be not less than 0.5. Ratio H / W
Is less than 0.5, it is difficult to obtain the effect of preventing the hollow fibers from sticking together when housed in the fluid separator, which is not preferable. H / W is more preferably 0.8 or more. The width W of the fin means the width at half the height H of the fin.

【0019】更に本発明における中空糸のフィンの数x
は少なくとも1であるが、11以上になるとフィン根元
部による有効膜面積の減少が顕著になり、例えば血液透
析器における物質透析性能、水透過性能が著しく低下
し、実用的でない。即ちかかるxは一般に1〜10であ
るが、さらには2〜8が好ましく、特に有効な範囲は3
〜7である。
Further, the number x of the fins of the hollow fiber in the present invention x
Is at least 1. However, when it is 11 or more, the effective membrane area is significantly reduced by the root portion of the fin. For example, the material dialysis performance and water permeation performance in a hemodialyzer are remarkably reduced, which is not practical. That is, such x is generally 1 to 10, more preferably 2 to 8, and the particularly effective range is 3 to 10.
~ 7.

【0020】その場合のフィンの高さ(H)としては5
〜100μ、更には9〜60μが好ましい。尚フィン高
さと膜厚の比H/hは0.5〜3が好ましく、さらには
1〜2が好ましい。更にフィンの平均高さH(μ)とフ
ィンを除外した中空糸の平均外径d(μ)の比H/d
は、0.01〜1の範囲にあることが好ましく、更には
0.02〜0.5の範囲、特に0.03〜0.2の範囲
にあることが望ましい。
In this case, the height (H) of the fin is 5
-100 μm, more preferably 9-60 μm. The ratio H / h between the fin height and the film thickness is preferably 0.5-3, more preferably 1-2. Furthermore, the ratio H / d of the average height H (μ) of the fins and the average outer diameter d (μ) of the hollow fibers excluding the fins.
Is preferably in the range of 0.01 to 1, more preferably in the range of 0.02 to 0.5, and particularly preferably in the range of 0.03 to 0.2.

【0021】またフィンの根元の巾はフィンの上部に比
して狭いのが望ましいが、通常は紡糸原液が口金から吐
出後、原液の表面張力で根元部分は広くなりやすい。か
かる根元の巾としては15〜50μ、好ましくは20〜
40μのものが適当である。
The width of the root of the fin is desirably narrower than that of the upper part of the fin, but usually the root portion tends to become wider due to the surface tension of the stock solution after the stock solution is discharged from the spinneret. The width of the root is 15 to 50 μm, preferably 20 to 50 μm.
40μ is suitable.

【0022】この様な範囲にある中空糸は真円性良好で
あり、中空糸内での血液凝固や残血が生じにくい点でも
好ましい。
A hollow fiber in such a range has good roundness and is preferable in that blood coagulation and residual blood in the hollow fiber hardly occur.

【0023】更に本発明の中空糸は、平均切断強度が
0.4g/de以上であり、特に0.6g/de以上のもの
が望ましい。強度が0.3g/de未満の場合には、形態
保持性に劣り、中空糸の製造工程や流体分離器の製造工
程中で破断しやすく、特に外径dが100〜300μで
膜厚が5〜20μの範囲の中空糸の場合にはその傾向が
大きい。尚該強度の上限としては特に限定されるもので
はなく、例えば0.9g/de以下が一般的である。
Further, the hollow fiber of the present invention has an average breaking strength of 0.4 g / de or more, particularly preferably 0.6 g / de or more. When the strength is less than 0.3 g / de, the shape retention is poor, and it is easily broken during the hollow fiber manufacturing process and the fluid separator manufacturing process. In particular, the outer diameter d is 100 to 300 μm and the film thickness is 5 μm. In the case of a hollow fiber in the range of 〜20 μ, the tendency is large. The upper limit of the strength is not particularly limited, and is, for example, generally 0.9 g / de or less.

【0024】また本発明の中空糸は、その再湿伸長率が
3%以下であることを特徴としている。再湿伸長率が3
%を超える場合には、実質上乾燥状態流体分離器に収納
した後に水や水溶液等を充填し再湿潤状態にした際の該
中空糸の伸びが大きすぎて、中空糸どうしの局所的な密
着が増し、中空糸の折れ曲りなどが発生しやすくなるの
で好ましくない。かかる再湿伸長率としては、2%以下
が更に好ましい。また再湿伸長率の下限としては特に限
定されるものではないが、0.5%以上、更に好ましく
は1%以上であれば、流体分離器内で再湿潤時に中空糸
が適度な伸びを呈し、流体分離器内全体に中空糸束が広
がる効果も得られる。尚該再湿伸長率αは実質上乾燥状
態にある中空糸を約0.1g/deの荷重下で測定した長
さLと該中空糸を水で湿潤状態にして約0.1g/deの
荷重下で測定した場合の長さL1を測定し、α={(L
1 −L)/L}×100なる計算式により得られるもの
である。ここで実質上の乾燥状態とは中空糸をグリセリ
ン水溶液に浸漬した後乾燥することにより得られるグリ
セリン含有率が30〜60%、水含有率0.5〜9%の
状態を意味する。
Further, the hollow fiber of the present invention is characterized in that the rewetting elongation is 3% or less. Rewetting elongation rate is 3
%, The elongation of the hollow fibers when filled with water or an aqueous solution after being stored in a fluid separator substantially in a dry state and brought into a rewet state is too large, and the local adhesion between the hollow fibers is large. And the hollow fiber is liable to be bent, which is not preferable. The rewetting elongation is more preferably 2% or less. The lower limit of the rewetting elongation rate is not particularly limited, but if it is 0.5% or more, more preferably 1% or more, the hollow fiber exhibits an appropriate elongation at the time of rewetting in the fluid separator. Also, the effect of spreading the hollow fiber bundle throughout the fluid separator can be obtained. The rewetting elongation α is about 0.1 g / de when the length of the hollow fiber which is substantially dry is measured under a load of about 0.1 g / de, and the hollow fiber is wetted with water. the length L 1 as measured under a load was measured, α = {(L
1− L) / L} × 100. Here, the substantially dry state means a state in which the glycerin content obtained by immersing the hollow fiber in an aqueous glycerin solution and then drying is 30 to 60%, and the water content is 0.5 to 9%.

【0025】更に本発明の膜厚が薄い中空糸のうちで、
実質上曲げ剛性が200mg/200本以上の範囲にある
ものが好ましく、また湿潤時において中空糸内に加圧し
た場合の耐圧性として破裂圧力が4kg/cm2 以上である
ことが好ましい。かかる範囲にあるものは、流体分離器
製造時等における中空糸の取扱いが容易であり、流体分
離器内での各中空糸の長さが均一になりやすく、また分
離器の使用時における加圧運転による中空糸の破損が生
じにくい利点が得られる。
Further, among the hollow fibers having a small thickness according to the present invention,
Preferably, the material has a bending stiffness substantially in the range of 200 mg / 200 or more, and preferably has a burst pressure of 4 kg / cm 2 or more as a pressure resistance when pressed into the hollow fiber when wet. In the range, the handling of the hollow fiber is easy at the time of manufacturing the fluid separator, etc., the length of each hollow fiber within the fluid separator tends to be uniform, and the pressure during the use of the separator is increased. An advantage is obtained that the hollow fiber is less likely to be damaged by the operation.

【0026】本発明の中空糸の製造方法としては、溶融
紡糸、湿式紡糸、半乾半湿紡糸等のいずれであってもよ
い。即ち溶融紡糸法の場合には紡糸原液が加熱された溶
融液であり、溶融液を該紡糸口金から吐出し冷却するこ
とにより効果せしめてフィン付中空糸を成形した後、セ
ルロースジエステル重合体を溶解せず添加剤を溶解し得
る溶媒により例えばフィン付中空糸中の添加剤の少なく
とも一部を抽出除去することによって選択透過性を有し
たフィン付セルロースジアセテート中空糸を得るもので
ある。
The method for producing the hollow fiber of the present invention may be any of melt spinning, wet spinning, semi-dry semi-wet spinning, and the like. That is, in the case of the melt spinning method, the spinning dope is a heated melt, and the melt is discharged from the spinneret to be cooled, thereby forming a finned hollow fiber, and then dissolving the cellulose diester polymer. A finned cellulose diacetate hollow fiber having selective permeability is obtained by extracting and removing at least a part of the additive in the finned hollow fiber with a solvent capable of dissolving the additive without using the solvent.

【0027】本発明の流体分離器は、流体分離機能部と
して前記した如き特有の選択透過性セルロースジアセテ
ート中空糸の集束体を収納したものであって、中空糸が
平均重合度が230〜400のセルロース系重合体を主
たる構成成分とし、好ましくは外周部において長手方向
に延長されその高さHと巾Wの比H/Wが0.5以上で
あるフィンを有しフィンのない部分の膜厚が30μ以下
のものであることを特徴としている。
The fluid separator of the present invention contains a bundle of the above-described specific permeable cellulose diacetate hollow fibers as a fluid separation function part, and the hollow fibers have an average degree of polymerization of 230 to 400. And a fin-free portion having a fin having a ratio H / W of height H to width W of 0.5 or more, which preferably extends in the longitudinal direction at the outer peripheral portion and has a cellulose-based polymer as a main component. The thickness is 30 μm or less.

【0028】本発明の流体分離器における中空糸の充填
率は30〜80%が好ましく、更には35〜70%が好
ましい。充填率が30%未満では、分散状態の良い本発
明の中空糸においても充填の不均一が生じ中空糸外側で
の透析液等の流体の流れにチャンネリング等の不均一を
生じる結果になりやすく好ましくない。また充填率が8
0%以上では、中空糸束の充填が困難となるために好ま
しくない。尚かかる範囲内で比較的高い充填率の状態の
ものについては、中空糸束に他のテープ状物、シート状
物、糸状物、網状物等の部材を巻きつけたり被覆したり
などして該中空糸束を細くまとめることによって処理器
を構成する容器内に収納せしめることが有効である。
The filling rate of the hollow fibers in the fluid separator of the present invention is preferably 30 to 80%, more preferably 35 to 70%. If the filling ratio is less than 30%, even in the hollow fiber of the present invention having a good dispersion state, the non-uniform filling occurs, and the flow of the fluid such as the dialysate outside the hollow fiber tends to cause non-uniformity such as channeling. Not preferred. The filling rate is 8
If it is 0% or more, it is not preferable because filling of the hollow fiber bundle becomes difficult. In the case of a state having a relatively high filling rate within this range, the hollow fiber bundle is wound or covered with other members such as a tape-like material, a sheet-like material, a thread-like material, a net-like material, etc. It is effective to make the yarn bundle thin and store it in the container constituting the processor.

【0029】本発明の流体処理器は、特に再湿伸長率が
3%以下なるセルロースエステル系中空糸を収納せしめ
た場合に、該中空糸に水又は水溶液等が接触した際の伸
長が小さく中空糸どうしの局所的な密着や中空糸の折れ
曲り等が発生しにくい利点がある。特に該中空糸の充填
率が50%以上と比較的高い状態においてその利点が非
常に有効に保持される特徴がある。
The fluid treatment device of the present invention is particularly suitable for housing a cellulose ester type hollow fiber having a rewetting elongation ratio of 3% or less and having a small expansion when water or an aqueous solution comes into contact with the hollow fiber. There is an advantage that local adhesion between the yarns, bending of the hollow fibers, and the like hardly occur. Particularly, when the filling rate of the hollow fiber is relatively high at 50% or more, the advantage is very effectively retained.

【0030】尚流体分離器が血液透析器の場合には、各
管板部の外側に血液分配部材及び、血液収集部材を有
し、容器の壁部に透析液の出入口を具備した形が一般的
である。
In the case where the fluid separator is a hemodialyzer, a form in which a blood distribution member and a blood collection member are provided outside each tube plate portion and a dialysate inlet / outlet is provided on the wall of the container is common. It is a target.

【0031】本発明の流体分離器の具体的用途として
は、透析、限外濾過、精密濾過、逆浸透等の液体分離、
酸素富化、人口肺等の気体分離が挙げられる。中でも人
工腎臓、人工肝臓、血漿分離器、腹水処理器、人工肺等
の体液処理器に適しており、特に血液透析器として優れ
ている。
Specific applications of the fluid separator of the present invention include liquid separation such as dialysis, ultrafiltration, microfiltration, and reverse osmosis.
Oxygen enrichment, gas separation of artificial lungs and the like. Among them, it is suitable for a body fluid processor such as an artificial kidney, an artificial liver, a plasma separator, an ascites processor, and an artificial lung, and is particularly excellent as a hemodialyzer.

【0032】かかる本発明の血液透析処理のための流体
分離器の1つのタイプとして、前記した如きセルロース
ジアセテート中空糸を収納したものであって、37℃に
おける水透過係数が10ml/m2 ・hr・mmHg以上であ
り、且つ血液側すなわち中空部側の流量を200ml/分
として透析液側すなわち中空糸間隙部の流量を500ml
/分とし37℃に保持した条件下での尿素透過係数が
0.045cm/分以上であることを特徴としたものがあ
げられる。
As one type of such a fluid separator for hemodialysis treatment of the present invention, which contains the cellulose diacetate hollow fiber as described above, has a water permeability coefficient at 37 ° C. of 10 ml / m 2 ··· hr · mmHg or more, and the flow rate on the blood side, that is, the hollow part side is 200 ml / min, and the flow rate on the dialysate side, that is, the hollow fiber gap part is 500 ml.
/ Min and a urea permeability coefficient of 0.045 cm / min or more under the condition maintained at 37 ° C.

【0033】この場合には、従来のセルロースジアセテ
ート中空糸を用いた流体分離器に比較して、中空糸の紡
糸原液中のポリマー濃度を低下させかつ膜厚を20μ以
下、好ましくは5〜15μ程度まで薄くした中空糸を用
いることができることから、尿素で代表される血液中の
低分子有害物質の分離性能を高めたものにできる。
In this case, as compared with a conventional fluid separator using cellulose diacetate hollow fibers, the polymer concentration in the spinning solution of the hollow fibers is reduced and the film thickness is 20 μm or less, preferably 5 to 15 μm. Since a hollow fiber thinned to a degree can be used, the separation performance of low-molecular-weight harmful substances in blood represented by urea can be improved.

【0034】このタイプの流体分離器の好ましいものと
しては、水透過係数が5〜20ml/m2 ・hr・mmHgの範
囲にありかつ尿素透過係数が0.045〜0.055cm
/分の範囲にあって、高いレベルで水除去と低分子有害
物質の除去のバランスをよくしたものがあげられる。こ
の場合に、セルロースジアセテートの平均分子量は25
0〜300、フィンのない部分での膜厚が20〜25の
範囲にあることが望ましい。
A preferred fluid separator of this type has a water permeability in the range of 5 to 20 ml / m 2 · hr · mmHg and a urea permeability of 0.045 to 0.055 cm.
/ Min, which has a good balance between high-level water removal and low-molecular-weight harmful substance removal. In this case, the average molecular weight of the cellulose diacetate is 25
It is desirable that the film thickness in the range of 0 to 300 and the portion without fins is in the range of 20 to 25.

【0035】尚、尿素透過係数の測定は、中空部側に
0.01wt%の割合で尿素を含んだ水溶液を導入し、中
空糸間隙部側に水を導入させた状態で行なうことができ
る。
The measurement of the urea permeability coefficient can be performed in a state where an aqueous solution containing urea at a rate of 0.01% by weight is introduced into the hollow part and water is introduced into the hollow fiber gap part.

【0036】また本発明の血液透析処理のための流体分
離器の他のタイプとして、前記した如きセルロースジア
セテート中空糸で前のタイプのものと異なる性能を持っ
たすなわち更に物質透過性を良好にした中空糸束を収納
したものであって、37℃における水透過係数が20ml
/m2 ・hr・mmHg以上であり、且つ血液側すなわち中空
部側の流量を200ml/分、透析液側すなわち中空糸間
隙部側の流量を500ml/分として37℃に維持した条
件下での有効膜面積1m2 当りの分子量10,000の
デキストランに関するダイアリザンスが20ml/分以上
であることを特徴とした流体分離器があげられる。
As another type of the fluid separator for hemodialysis treatment of the present invention, the cellulose diacetate hollow fiber as described above has performance different from that of the previous type, that is, has a better material permeability. Containing a bundle of hollow fibers having a water permeability coefficient of 20 ml at 37 ° C.
/ M 2 · hr · mmHg or more, and the flow rate on the blood side, that is, the hollow part side is 200 ml / min, and the flow rate on the dialysate side, that is, the hollow fiber gap side is 500 ml / min. A fluid separator characterized by a dialysance of 20 ml / min or more for dextran having a molecular weight of 10,000 per m 2 of effective membrane area.

【0037】このタイプの流体分離器は、前のタイプの
ものにおける中空糸よりも、紡糸原液中のポリマー濃度
を低くしたり、膜厚を18〜20μ程度とさらに薄くし
たりして、物質透過性をより高めたセルロースジアセテ
ート中空糸を用いており、水の透過係数が非常に大き
く、特に分子量が10,000のデキストランに相当す
る大きな分子量をもった血液中の有害物質の透過性が大
きい優れた選択透過性を有している。
This type of fluid separator has a lower polymer concentration in the spinning stock solution and a thinner film thickness of about 18 to 20 μm than the hollow fiber in the previous type, and thus has a higher material permeation rate. Uses cellulose diacetate hollow fiber with enhanced properties, has a very high water permeability coefficient, and especially has a high permeability to harmful substances in blood having a large molecular weight corresponding to dextran having a molecular weight of 10,000. Has excellent permselectivity.

【0038】かかるタイプの大分子量の有害物質除去に
優れた血液透析用流体分離器のより好ましいものとし
て、水透過係数が15〜40ml/m2 ・hr・mmHgで且つ
分子量10,000のデキストランのダイアリザンスが
15〜40ml/分の範囲にあることを特徴としたものが
あげられる。この場合に、セルロースジアセテートの平
均分子量は250〜300であり、フィンのない部分に
おける膜厚が18〜20にあることが望ましい。
As a more preferred hemodialysis fluid separator excellent in removing large molecular weight harmful substances of this type, dextran having a water permeability coefficient of 15 to 40 ml / m 2 · hr · mmHg and a molecular weight of 10,000 is used. Dialysance in the range of 15 to 40 ml / min. In this case, the average molecular weight of the cellulose diacetate is desirably 250 to 300, and the film thickness in the portion without fins is desirably 18 to 20.

【0039】尚、かかるダイアリザンスの測定は、中空
部側に0.01wt%の割合で分子量10,000デキス
トランを含有した溶液を導入し、中空糸間隙部側に水を
導入させた状態で行なうことができる。
The dialysance measurement is carried out in such a manner that a solution containing a dextran having a molecular weight of 10,000% at a rate of 0.01 wt% is introduced into the hollow part and water is introduced into the hollow fiber gap part. be able to.

【0040】以下に実施例をあげてさらに詳述するが、
これらの実施例により本発明が何ら限定されるものでは
ない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.
The present invention is not limited by these examples.

【0041】[0041]

【実施例1,比較例1】平均重合度260と170のセ
ルロースジアセテート100部に対してポリエチレング
リコール(分子量400)とジグリセリンを8対1の割
合で混ぜたものを170部加え混合し、混合物を180
℃〜190℃で溶融し、フィン付中空糸用の二重円環状
スリットを有する口金を用いて紡糸を試みたフィンのな
い部分の膜の厚さは、それぞれ12μと14μにした。
次いで、熱水によりポリエチレングリコールとジグリセ
リンを抽出し、捲取り後中空糸束を有効膜面積が約1.
5m2 の血液透析器を組み立てた。下記の表には得られ
た中空糸及び血液透析器の特性を示す。
Example 1, Comparative Example 1 To 100 parts of cellulose diacetate having an average degree of polymerization of 260 and 170, 170 parts of a mixture obtained by mixing polyethylene glycol (molecular weight: 400) and diglycerin at a ratio of 8 to 1 was added and mixed. Mix 180
The thicknesses of the membranes at the fin-free portions which were melted at a temperature of from 0 ° C. to 190 ° C. and tried to be spun using a die having double annular slits for finned hollow fibers were set to 12 μ and 14 μ, respectively.
Next, polyethylene glycol and diglycerin are extracted with hot water, and after winding, the hollow fiber bundle is turned into an effective membrane area of about 1.
A 5 m 2 hemodialyzer was assembled. The following table shows the properties of the obtained hollow fiber and hemodialyzer.

【0042】表1より、平均重合度が260では紡糸中
における断糸が殆どなく、又、中空糸膜厚をうすくする
ことにより尿素の透過係数を0.045cm/分以上にす
ることができる。
As shown in Table 1, when the average degree of polymerization is 260, there is almost no breakage during spinning, and the permeability coefficient of urea can be increased to 0.045 cm / min or more by reducing the thickness of the hollow fiber.

【0043】[0043]

【表1】 [Table 1]

【0044】[0044]

【発明の効果】本発明のセルロースジアセテート中空糸
の平均重合度は通常のものより高く、一定のポリマー濃
度での紡糸原液の粘度が高くなり、非常に紡糸性が良好
になる。即ち、紡糸中での断糸が少なく、又糸斑が小さ
くなる。また紡糸時のポリマー濃度を下げることがで
き、UFRダイアリザンスなどの物質透過性、特に分子
量10,000前後の中高分子領域の物質透過性を大巾
に向上させることができる。
According to the present invention, the average degree of polymerization of the cellulose diacetate hollow fiber of the present invention is higher than usual, and the viscosity of the spinning solution at a certain polymer concentration becomes higher, so that the spinnability becomes very good. That is, yarn breakage during spinning is small, and yarn spots are reduced. Further, the polymer concentration at the time of spinning can be reduced, and the permeability of a substance such as UFR dialysance, particularly the permeability of a medium-high molecular weight region having a molecular weight of about 10,000 can be greatly improved.

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 実質上セルロースジアセテートからなる
選択透過性壁膜を有した中空糸束を収納した中空糸型流
体分離器において、該実質上のセルロースジアセテート
の平均重合度が230〜400の範囲にあり、該壁膜の
外面側に軸方向に沿って延びた少なくとも1条のフィン
を有し、前記壁膜のフィンのない部分の厚さが20μm
以下でかつ前記中空糸の平均切断強度が0.4g/de
以上であることを特徴とした流体分離器。
1. A hollow fiber type fluid separator containing a hollow fiber bundle having a permselective wall membrane consisting essentially of cellulose diacetate, wherein said cellulose diacetate has an average degree of polymerization of 230 to 400. And at least one fin extending along the axial direction on the outer surface side of the wall film, and the thickness of the fin-free portion of the wall film is 20 μm.
And the average cutting strength of the hollow fiber is 0.4 g / de
A fluid separator characterized by the above.
【請求項2】 該壁膜の選択透過性が血液透析処理のた
めの物質選択透過性である請求項1の流体分離器。
2. The fluid separator according to claim 1, wherein the permselectivity of the wall membrane is a substance permselectivity for a hemodialysis treatment.
【請求項3】 該中空糸壁膜の37℃における水透過係
数が10ml/m2 ・hr・mmHg以上であり、血液側流量を
200ml/分、透析液側流量を500ml/分とした場合
の37℃における尿素透過係数が0.045cm/分以上
であることを特徴とした請求項2の流体分離器。
3. When the water permeability coefficient of the hollow fiber wall membrane at 37 ° C. is 10 ml / m 2 · hr · mmHg or more, the flow rate on the blood side is 200 ml / min, and the flow rate on the dialysate side is 500 ml / min. The fluid separator according to claim 2, wherein the urea permeability coefficient at 37 ° C is 0.045 cm / min or more.
【請求項4】 該中空糸壁膜の37℃における水透過係
数が20ml/m2 ・hr・mmHg以上であり、血液側流量を
200ml/分、透析液側流量を500ml/分とした場合
の37℃における有効膜面積1m2 当りの分子量10,
000のデキストランのダイアリザンスが20ml/分以
上であることを特徴とする請求項2の流体分離器。
4. The method according to claim 1, wherein said hollow fiber wall membrane has a water permeability coefficient at 37 ° C. of not less than 20 ml / m 2 · hr · mmHg, a flow rate on the blood side of 200 ml / min and a flow rate on the dialysate side of 500 ml / min. The molecular weight per 1 m 2 of effective membrane area at 37 ° C.
3. The fluid separator according to claim 2, wherein the dextran has a dialysance of 20 ml / min or more.
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