JP3173617B2 - セルロースアセテート透析膜用中空糸及び製造方法 - Google Patents
セルロースアセテート透析膜用中空糸及び製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は乾湿式紡糸法で得られた
セルロースアセテート透析膜用中空糸およびその製造方
法に関する。
セルロースアセテート透析膜用中空糸およびその製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来セルロースアセテート透析膜用中空
糸の乾湿式紡糸に於いては、セルロースアセテート紡糸
原液を二重管口金より吐出する際に、同時に中心部から
中空形成材として非凝固性の液体（例えば流動パラフィ
ンやイソプロプルミリステート）を導入し中空部を形成
させている。この製造方法によって、糸径にムラがな
く、膜厚の薄い、性能の優れたセルロースアセテート透
析膜用中空糸を安定に紡糸することが可能である。
糸の乾湿式紡糸に於いては、セルロースアセテート紡糸
原液を二重管口金より吐出する際に、同時に中心部から
中空形成材として非凝固性の液体（例えば流動パラフィ
ンやイソプロプルミリステート）を導入し中空部を形成
させている。この製造方法によって、糸径にムラがな
く、膜厚の薄い、性能の優れたセルロースアセテート透
析膜用中空糸を安定に紡糸することが可能である。
【０００３】しかしながら、この様にして製造された透
析膜用中空糸から血液透析器を組み立てる際には、中空
形成材である非凝固性液体を透析膜用中空糸から除去し
なければならない。すなわち両端を切断した束状中空糸
を遠心分離によって端部から中空形成材を除去する方法
や、血液透析器を組み立てた後に有機溶剤で洗浄する方
法が取られているが、これらの方法は非常に複雑であ
り、かつ高価である。また、前記有機溶剤として一部に
オゾン層を破壊する特定フロンを使用する場合があり、
地球環境保護の面からも問題である。さらに、血液透析
器として用いられる性質上、中空形成材の残留は少ない
ほど望ましいが、この様な中空形成材除去手段を種々組
み合わせて利用しても透析膜用中空糸から中空形成材を
完全に除去することは困難である。
析膜用中空糸から血液透析器を組み立てる際には、中空
形成材である非凝固性液体を透析膜用中空糸から除去し
なければならない。すなわち両端を切断した束状中空糸
を遠心分離によって端部から中空形成材を除去する方法
や、血液透析器を組み立てた後に有機溶剤で洗浄する方
法が取られているが、これらの方法は非常に複雑であ
り、かつ高価である。また、前記有機溶剤として一部に
オゾン層を破壊する特定フロンを使用する場合があり、
地球環境保護の面からも問題である。さらに、血液透析
器として用いられる性質上、中空形成材の残留は少ない
ほど望ましいが、この様な中空形成材除去手段を種々組
み合わせて利用しても透析膜用中空糸から中空形成材を
完全に除去することは困難である。
【０００４】この様なことから、中空形成材を用いない
紡糸方法の開発が求められている。中空形成材として空
気もしくは気体を用いる紡糸方法は血液透析器組立後に
有害となりうる物質が含まれないため透析膜用中空糸の
紡糸方法として望ましい。
紡糸方法の開発が求められている。中空形成材として空
気もしくは気体を用いる紡糸方法は血液透析器組立後に
有害となりうる物質が含まれないため透析膜用中空糸の
紡糸方法として望ましい。
【０００５】事実、中空形成材として気体を用いた透析
膜用中空糸の製造方法としては特開昭５８−９８４１１
のセルロースアセテート中空糸膜の溶融紡糸方法、特開
昭５３−８６８３４のエチレンビニルアルコール共重合
体中空糸膜の湿式紡糸方法などが示されているが、これ
らは本報のセルロースアセテート中空糸膜の乾湿式紡糸
方法とは原理が根本的に異なるためそのまま応用するこ
とはできない。また、乾湿式紡糸において中空形成材に
気体を用いた例としては、特公平１−４４８０３に示す
ように再生セルロース中空糸膜の紡糸方法がある。この
方法をセルロースアセテートの紡糸に応用したところ、
膜厚３０μｍ以上の中空糸の紡糸は可能であったが、膜
厚をそれ以下にすると空中走行部で糸径ムラが発生し、
安定な紡糸はできなかった。すなわち、特公平１−４４
８０３は再生セルロースのみに応用可能でポリマーが異
なるセルロースアセテートに用いることはできない。
膜用中空糸の製造方法としては特開昭５８−９８４１１
のセルロースアセテート中空糸膜の溶融紡糸方法、特開
昭５３−８６８３４のエチレンビニルアルコール共重合
体中空糸膜の湿式紡糸方法などが示されているが、これ
らは本報のセルロースアセテート中空糸膜の乾湿式紡糸
方法とは原理が根本的に異なるためそのまま応用するこ
とはできない。また、乾湿式紡糸において中空形成材に
気体を用いた例としては、特公平１−４４８０３に示す
ように再生セルロース中空糸膜の紡糸方法がある。この
方法をセルロースアセテートの紡糸に応用したところ、
膜厚３０μｍ以上の中空糸の紡糸は可能であったが、膜
厚をそれ以下にすると空中走行部で糸径ムラが発生し、
安定な紡糸はできなかった。すなわち、特公平１−４４
８０３は再生セルロースのみに応用可能でポリマーが異
なるセルロースアセテートに用いることはできない。
【０００６】
【本発明が解決しようとする課題】本発明はこのような
課題を解決することを目的としてなされたものである。
すなわち、中空形成材として気体を用いることによって
モジュール組立の効率と共に生体に対する安全性も向上
した糸径ムラが少なく膜厚の薄いセルロースアセテート
中空糸膜とその製造方法を提供するものである。
課題を解決することを目的としてなされたものである。
すなわち、中空形成材として気体を用いることによって
モジュール組立の効率と共に生体に対する安全性も向上
した糸径ムラが少なく膜厚の薄いセルロースアセテート
中空糸膜とその製造方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこの様なセ
ルロースアセテート透析膜用中空糸を得るため鋭意検討
したところ、紡糸原液を口金より吐出させる行程と、中
空状の紡糸原液を空中走行させ、凝固浴に導く行程につ
いて深い考察を行った結果、以下に示すような製造方法
を発明するに至った。中空形成材として気体を用いた乾
湿式紡糸により製造されたセルロースアセテート中空糸
において、中空糸の平均内径が１５０〜２５０μｍ、中
空糸の平均膜厚が１０〜３０μｍであり、かつ中空糸１
００本の内径の標準偏差が平均内径の５％以下であるこ
とを特徴とするセルロースアセテート透析膜用中空糸お
よび、セルロースアセテート紡糸原液を二重管口金から
下方に吐出させ、同時に口金の中心部から気体を供給し
て中空部を形成させ、次いで中空状の紡糸原液を空中走
行させた後、口金より下部に位置する凝固浴に導く乾湿
式紡糸において、凝固浴内の液中ガイドによって中空糸
の進行方向を変更させる際に、液中ガイド前後での中空
糸の角度が９０度以上１６０度未満であることを特徴と
するセルロースアセテート透析膜用中空糸の製造方法で
ある。
ルロースアセテート透析膜用中空糸を得るため鋭意検討
したところ、紡糸原液を口金より吐出させる行程と、中
空状の紡糸原液を空中走行させ、凝固浴に導く行程につ
いて深い考察を行った結果、以下に示すような製造方法
を発明するに至った。中空形成材として気体を用いた乾
湿式紡糸により製造されたセルロースアセテート中空糸
において、中空糸の平均内径が１５０〜２５０μｍ、中
空糸の平均膜厚が１０〜３０μｍであり、かつ中空糸１
００本の内径の標準偏差が平均内径の５％以下であるこ
とを特徴とするセルロースアセテート透析膜用中空糸お
よび、セルロースアセテート紡糸原液を二重管口金から
下方に吐出させ、同時に口金の中心部から気体を供給し
て中空部を形成させ、次いで中空状の紡糸原液を空中走
行させた後、口金より下部に位置する凝固浴に導く乾湿
式紡糸において、凝固浴内の液中ガイドによって中空糸
の進行方向を変更させる際に、液中ガイド前後での中空
糸の角度が９０度以上１６０度未満であることを特徴と
するセルロースアセテート透析膜用中空糸の製造方法で
ある。
【０００８】本発明は、セルロースアセテート透析膜用
中空糸の平均内径が１５０μｍ〜２５０μｍであること
を特徴とする。１５０μｍよりも内径が小さくなると血
液を流したときの圧力損失が大きくなりすぎ、２５０μ
ｍよりも内径が大きいと、体積効率が下がるという問題
が発生する。
中空糸の平均内径が１５０μｍ〜２５０μｍであること
を特徴とする。１５０μｍよりも内径が小さくなると血
液を流したときの圧力損失が大きくなりすぎ、２５０μ
ｍよりも内径が大きいと、体積効率が下がるという問題
が発生する。
【０００９】また本発明は、セルロースアセテート透析
膜用中空糸の平均膜厚が１０μｍ〜３０μｍであること
を特徴とする。１０μｍよりも膜厚が薄いと強度が下が
り、モジュール化時の歩留まりが低下し、３０μｍより
も膜厚が厚いと透析膜として十分な性能をもつ中空糸膜
を得ることが困難になる。また、本発明はセルロースア
セテート透析膜用中空糸の１００本の内径の標準偏差が
平均内径の５％以下であることを特徴とする。標準偏差
が平均内径の５％より大きくなると中空糸内の血液の流
れに偏りが生じ、圧力損失の増大や、血栓形成が起こり
易くなったり、プライミング時の泡抜け性が悪化するた
め好ましくない。
膜用中空糸の平均膜厚が１０μｍ〜３０μｍであること
を特徴とする。１０μｍよりも膜厚が薄いと強度が下が
り、モジュール化時の歩留まりが低下し、３０μｍより
も膜厚が厚いと透析膜として十分な性能をもつ中空糸膜
を得ることが困難になる。また、本発明はセルロースア
セテート透析膜用中空糸の１００本の内径の標準偏差が
平均内径の５％以下であることを特徴とする。標準偏差
が平均内径の５％より大きくなると中空糸内の血液の流
れに偏りが生じ、圧力損失の増大や、血栓形成が起こり
易くなったり、プライミング時の泡抜け性が悪化するた
め好ましくない。
【００１０】本発明における中空糸の製造方法の第１の
特徴は中空状の紡糸原液を空中走行させた後、口金より
下部に位置する凝固浴に導く乾湿式紡糸に於いて、凝固
浴内の液中ガイドによって中空糸の進行方向を変更させ
る際に、液中ガイド前後での中空糸の角度を９０度以上
１６０度未満とすることである。通常の乾湿式紡糸で
は、凝固浴内の液中ガイド前後で中空糸の角度は直角よ
りやや小さい角度である。すなわち、口金からほぼ垂直
に落下し凝固浴に導入された中空糸は液中ガイドにより
進行方向を上方に変え凝固浴液面から再び空中を走行
し、回転ローラーを伝わって、水洗行程や他の行程へと
進む。この時液中ガイド前後での中空糸の角度は９０度
より小さい角度である。なぜなら、９０度以上の角度で
は中空糸の進行方向は水平か、もしくはそれより下方に
向かうことになり、凝固浴液面から外に出ることができ
ないからである。
特徴は中空状の紡糸原液を空中走行させた後、口金より
下部に位置する凝固浴に導く乾湿式紡糸に於いて、凝固
浴内の液中ガイドによって中空糸の進行方向を変更させ
る際に、液中ガイド前後での中空糸の角度を９０度以上
１６０度未満とすることである。通常の乾湿式紡糸で
は、凝固浴内の液中ガイド前後で中空糸の角度は直角よ
りやや小さい角度である。すなわち、口金からほぼ垂直
に落下し凝固浴に導入された中空糸は液中ガイドにより
進行方向を上方に変え凝固浴液面から再び空中を走行
し、回転ローラーを伝わって、水洗行程や他の行程へと
進む。この時液中ガイド前後での中空糸の角度は９０度
より小さい角度である。なぜなら、９０度以上の角度で
は中空糸の進行方向は水平か、もしくはそれより下方に
向かうことになり、凝固浴液面から外に出ることができ
ないからである。
【００１１】しかしながら、液中ガイド前後での中空糸
の角度が小さければ小さいほど、液中ガイド部で進行方
向を変える際に中空糸が受ける力は大きくなる。この力
の方向は中空糸の中空部をつぶす方向であるが、中空形
成材として気体を用いた場合、中空糸の形状保持力が小
さいために該力が掛かりすぎたときに中空部がつぶれて
しまう。この液中ガイド前後での角度について検討を加
えたところ、該角度が９０度よりも小さいときに中空糸
の形状保持力より液中ガイド部で中空糸が受ける力より
小さくなり、中空部がつぶれることが解った。すなわ
ち、該角度が９０度より大きければ大きいほど液中ガイ
ド部で中空糸が受ける力は小さくなり、中空糸の形状は
保たれ易くなる。一方、該角度が大きくなると、中空糸
が凝固浴を走行する距離が長くなる。該角度が１６０度
を越えると、この距離が長くなりすぎ、事実上不必要な
設備や凝固液を用いることになり好ましくない。
の角度が小さければ小さいほど、液中ガイド部で進行方
向を変える際に中空糸が受ける力は大きくなる。この力
の方向は中空糸の中空部をつぶす方向であるが、中空形
成材として気体を用いた場合、中空糸の形状保持力が小
さいために該力が掛かりすぎたときに中空部がつぶれて
しまう。この液中ガイド前後での角度について検討を加
えたところ、該角度が９０度よりも小さいときに中空糸
の形状保持力より液中ガイド部で中空糸が受ける力より
小さくなり、中空部がつぶれることが解った。すなわ
ち、該角度が９０度より大きければ大きいほど液中ガイ
ド部で中空糸が受ける力は小さくなり、中空糸の形状は
保たれ易くなる。一方、該角度が大きくなると、中空糸
が凝固浴を走行する距離が長くなる。該角度が１６０度
を越えると、この距離が長くなりすぎ、事実上不必要な
設備や凝固液を用いることになり好ましくない。
【００１２】第２の特徴は中空状の紡糸原液が凝固浴に
導かれるときの、凝固浴液面と中空状紡糸原液との角度
が９０度未満とすることである。すなわち、先に示した
ような液中ガイド前後での中空糸の角度を９０度以上１
６０度未満とするためには、凝固浴液面と中空状紡糸原
液との角度が９０度未満でなければ、液中ガイドで中空
糸の方向を上方に変えることができないからである。
導かれるときの、凝固浴液面と中空状紡糸原液との角度
が９０度未満とすることである。すなわち、先に示した
ような液中ガイド前後での中空糸の角度を９０度以上１
６０度未満とするためには、凝固浴液面と中空状紡糸原
液との角度が９０度未満でなければ、液中ガイドで中空
糸の方向を上方に変えることができないからである。
【００１３】また、本発明は、中空状の紡糸原液を空中
走行させる距離が１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることを
特徴とする。中空形成材として気体を用いた場合、液体
を用いた場合に比べ形状保持力が小さいため、空中走行
部で糸径ムラが発生し易い。すなわち、空中走行距離が
２０ｍｍ以上の場合、糸径ムラ発生のため安定な紡糸が
できなくなる。また、空中走行距離が１ｍｍより短い場
合、凝固浴液面の揺れによって口金が凝固浴液面に接触
したり、空中走行距離の調節が困難となることがあり好
ましくない。
走行させる距離が１ｍｍ以上２０ｍｍ以下であることを
特徴とする。中空形成材として気体を用いた場合、液体
を用いた場合に比べ形状保持力が小さいため、空中走行
部で糸径ムラが発生し易い。すなわち、空中走行距離が
２０ｍｍ以上の場合、糸径ムラ発生のため安定な紡糸が
できなくなる。また、空中走行距離が１ｍｍより短い場
合、凝固浴液面の揺れによって口金が凝固浴液面に接触
したり、空中走行距離の調節が困難となることがあり好
ましくない。
【００１４】また、本発明は凝固浴中の液中ガイドの深
さが５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることを特徴とす
る。すなわち、中空糸が１００ｍｍ以上の深さまで凝固
浴中を走行すると、凝固液の水圧が増し、中空糸が潰れ
易くなり好ましくない。また、液中ガイドの深さが５ｍ
ｍ以下の時は、紡糸原液の凝固が不十分であり、液中ガ
イド部での中空糸の走行が安定しないことがあり好まし
くない。
さが５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることを特徴とす
る。すなわち、中空糸が１００ｍｍ以上の深さまで凝固
浴中を走行すると、凝固液の水圧が増し、中空糸が潰れ
易くなり好ましくない。また、液中ガイドの深さが５ｍ
ｍ以下の時は、紡糸原液の凝固が不十分であり、液中ガ
イド部での中空糸の走行が安定しないことがあり好まし
くない。
【００１５】本発明において、中空形成材として用いる
気体は常温常圧で気体であれば特に限定されるものでは
ないが例として、空気あるいは空気成分の窒素、酸素、
二酸化炭素、アルゴンなどが挙げられるが空気や窒素が
望ましい。また、言うまでもないが空気を用いるときに
は含まれる水蒸気によって紡糸原液の凝固性に大きな影
響があるので、水蒸気の管理を充分に行う必要がある。
気体は常温常圧で気体であれば特に限定されるものでは
ないが例として、空気あるいは空気成分の窒素、酸素、
二酸化炭素、アルゴンなどが挙げられるが空気や窒素が
望ましい。また、言うまでもないが空気を用いるときに
は含まれる水蒸気によって紡糸原液の凝固性に大きな影
響があるので、水蒸気の管理を充分に行う必要がある。
【００１６】また、本発明に於いて、セルロースアセテ
ートとはセルロースの水酸基をアセチル基で置換したも
のを指すが置換率は特に限定されるものではないが、２
置換したセルロースジアセテート、３置換したセルロー
ストリアセテートなどが挙げられる。また、セルロース
アセテート紡糸原液とは一般にセルロースアセテートを
溶媒と相分離の発生をコントロールする非溶媒を添加し
た系を加熱混合しフィルターで不純物を分離除去するこ
とによって得られることが知られているが特にこの方法
に限定されるものではない。溶媒としてはＮ−メチル２
−ピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルム
アミドなどが、非溶媒としてはエチレングリコール、ト
リエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリ
セリンなどが挙げられるが特にこれらに限定される物で
はない。
ートとはセルロースの水酸基をアセチル基で置換したも
のを指すが置換率は特に限定されるものではないが、２
置換したセルロースジアセテート、３置換したセルロー
ストリアセテートなどが挙げられる。また、セルロース
アセテート紡糸原液とは一般にセルロースアセテートを
溶媒と相分離の発生をコントロールする非溶媒を添加し
た系を加熱混合しフィルターで不純物を分離除去するこ
とによって得られることが知られているが特にこの方法
に限定されるものではない。溶媒としてはＮ−メチル２
−ピロリドン、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルム
アミドなどが、非溶媒としてはエチレングリコール、ト
リエチレングリコール、ポリエチレングリコール、グリ
セリンなどが挙げられるが特にこれらに限定される物で
はない。
【００１７】
【実施例】以下、実施例により本発明の効果並びにより
詳細な説明を加えるが、本発明は実施例によってなんら
限定される物ではない。
詳細な説明を加えるが、本発明は実施例によってなんら
限定される物ではない。
【００１８】（実施例１）セルローストリアセテート２
３重量部、Ｎ−メチル２─ピロリドン６１．６重量部、
トリエチレングリコール１５．４重量部を１７０℃にて
加熱混合して溶解し、さらに真空脱泡してセルロースト
リアセテートの紡糸原液を得た。これを孔径２０μｍの
焼結フィルターで濾過し、不純物を除いた後、二重管口
金から下方に向かって１．５ｍｌ／ｍｉｎの割合で吐出
した。一方、二重管口金の内側からは空気を２．６ｍｌ
／ｍｉｎで供給し、中空形状を形成した。中空糸状の紡
糸原液は口金から吐出した後、５ｍｍ空中走行させ、凝
固浴に導いた。このときの凝固浴面と中空糸状の紡糸原
液との角度は６０度であった。凝固浴に導かれた紡糸原
液は、凝固浴液面下２０ｍｍに設置された直径１６ｍｍ
の梨地丸棒液中ガイドによって液面方向に角度を変え、
液中ガイドから５０ｃｍ離れた凝固浴液面から再び空中
を走行させた。この時の液中ガイド前後での中空糸の角
度は１１８度であった。以降、回転ローラーに導かれ、
第２凝固浴、水洗浴、グリセリン浴、乾燥機を走行さ
せ、最後にワインダーにてチーズ状に巻き上げられた。
この時の巻き上げ速度は７５ｍ／ｍｉｎであった。この
様にして得られた中空糸１００本の断面を顕微鏡にて観
察したところ、中空糸の平均内径は２０１．３μｍであ
り、内径の標準偏差は５．８μｍであった。また、平均
の膜厚は、１４．８μｍであった。次に、この中空糸膜
を長さ３０ｃｍに切断して、８００本集束し、評価用の
中空糸膜モジュールを作製し、透析膜としての性能を既
知の方法により測定した。結果を表１に示す。
３重量部、Ｎ−メチル２─ピロリドン６１．６重量部、
トリエチレングリコール１５．４重量部を１７０℃にて
加熱混合して溶解し、さらに真空脱泡してセルロースト
リアセテートの紡糸原液を得た。これを孔径２０μｍの
焼結フィルターで濾過し、不純物を除いた後、二重管口
金から下方に向かって１．５ｍｌ／ｍｉｎの割合で吐出
した。一方、二重管口金の内側からは空気を２．６ｍｌ
／ｍｉｎで供給し、中空形状を形成した。中空糸状の紡
糸原液は口金から吐出した後、５ｍｍ空中走行させ、凝
固浴に導いた。このときの凝固浴面と中空糸状の紡糸原
液との角度は６０度であった。凝固浴に導かれた紡糸原
液は、凝固浴液面下２０ｍｍに設置された直径１６ｍｍ
の梨地丸棒液中ガイドによって液面方向に角度を変え、
液中ガイドから５０ｃｍ離れた凝固浴液面から再び空中
を走行させた。この時の液中ガイド前後での中空糸の角
度は１１８度であった。以降、回転ローラーに導かれ、
第２凝固浴、水洗浴、グリセリン浴、乾燥機を走行さ
せ、最後にワインダーにてチーズ状に巻き上げられた。
この時の巻き上げ速度は７５ｍ／ｍｉｎであった。この
様にして得られた中空糸１００本の断面を顕微鏡にて観
察したところ、中空糸の平均内径は２０１．３μｍであ
り、内径の標準偏差は５．８μｍであった。また、平均
の膜厚は、１４．８μｍであった。次に、この中空糸膜
を長さ３０ｃｍに切断して、８００本集束し、評価用の
中空糸膜モジュールを作製し、透析膜としての性能を既
知の方法により測定した。結果を表１に示す。
【００１９】（実施例２）セルロースジアセテート３０
重量部、Ｎ−メチル２─ピロリドン５６重量部、トリエ
チレングリコール１４重量部を１２０℃にて加熱混合し
て溶解し、さらに真空脱泡してセルロースジアセテート
の紡糸原液を得た。これを孔径２０μｍの焼結フィルタ
ーで濾過し、不純物を除いた後、二重管口金から下方に
向かって１．３ｍｌ／ｍｉｎの割合で吐出した。一方、
二重管口金の内側からは空気を２．６ｍｌ／ｍｉｎで供
給し、中空形状を形成した。中空糸状の紡糸原液は口金
から吐出した後、３ｍｍ空中走行させ、凝固浴に導い
た。このときの凝固浴面と中空糸状の紡糸原液との角度
は４５度であった。凝固浴に導かれた紡糸原液は、凝固
浴液面下３０ｍｍに設置された直径１２ｍｍの梨地丸棒
液中ガイドによって液面方向に角度を変え、液中ガイド
から５０ｃｍ離れた凝固浴液面から再び空中を走行させ
た。この時の液中ガイド前後での中空糸の角度は約１３
２度であった。以降、実施例１と同様な処理を行い、７
５ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取った。得られた空中糸のデ
ィメンジョンを測定したところ、平均内径は２００．９
μｍであり、内径の標準偏差は３．７μｍであり、平均
膜厚は１２．４μｍであった。実施例１と同様に評価用
モジュールを作製し、性能の測定を行った。
重量部、Ｎ−メチル２─ピロリドン５６重量部、トリエ
チレングリコール１４重量部を１２０℃にて加熱混合し
て溶解し、さらに真空脱泡してセルロースジアセテート
の紡糸原液を得た。これを孔径２０μｍの焼結フィルタ
ーで濾過し、不純物を除いた後、二重管口金から下方に
向かって１．３ｍｌ／ｍｉｎの割合で吐出した。一方、
二重管口金の内側からは空気を２．６ｍｌ／ｍｉｎで供
給し、中空形状を形成した。中空糸状の紡糸原液は口金
から吐出した後、３ｍｍ空中走行させ、凝固浴に導い
た。このときの凝固浴面と中空糸状の紡糸原液との角度
は４５度であった。凝固浴に導かれた紡糸原液は、凝固
浴液面下３０ｍｍに設置された直径１２ｍｍの梨地丸棒
液中ガイドによって液面方向に角度を変え、液中ガイド
から５０ｃｍ離れた凝固浴液面から再び空中を走行させ
た。この時の液中ガイド前後での中空糸の角度は約１３
２度であった。以降、実施例１と同様な処理を行い、７
５ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取った。得られた空中糸のデ
ィメンジョンを測定したところ、平均内径は２００．９
μｍであり、内径の標準偏差は３．７μｍであり、平均
膜厚は１２．４μｍであった。実施例１と同様に評価用
モジュールを作製し、性能の測定を行った。
【００２０】（比較例１）実施例１と同様のセルロース
トリアセテートの紡糸原液を用いた。二重管口金から紡
糸原液を下方に向かって１．５ｍｌ／ｍｉｎの割合で吐
出した。一方、二重管口金の内側からは空気を２．６ｍ
ｌ／ｍｉｎで供給し、中空形状を形成した。中空糸状の
紡糸原液は口金から吐出した後、３０ｍｍ空中走行さ
せ、凝固浴に導いたところ、紡糸原液は空中走行部で激
しく脈打ち風船状の糸径ムラとなり安定した紡糸はでき
なかった。これは中空糸状紡糸原液を空中走行する距離
が長すぎたことが原因と考えられた。
トリアセテートの紡糸原液を用いた。二重管口金から紡
糸原液を下方に向かって１．５ｍｌ／ｍｉｎの割合で吐
出した。一方、二重管口金の内側からは空気を２．６ｍ
ｌ／ｍｉｎで供給し、中空形状を形成した。中空糸状の
紡糸原液は口金から吐出した後、３０ｍｍ空中走行さ
せ、凝固浴に導いたところ、紡糸原液は空中走行部で激
しく脈打ち風船状の糸径ムラとなり安定した紡糸はでき
なかった。これは中空糸状紡糸原液を空中走行する距離
が長すぎたことが原因と考えられた。
【００２１】（比較例２）実施例１と同様のセルロース
トリアセテートの紡糸原液を用いた。二重管口金から紡
糸原液を下方に向かって１．５ｍｌ／ｍｉｎの割合で吐
出した。一方、二重管口金の内側からは空気を２．６ｍ
ｌ／ｍｉｎで供給し、中空形状を形成した。中空糸状の
紡糸原液は口金から吐出した後、５ｍｍ空中走行させ、
凝固浴に導いた。このときの凝固浴面と中空糸状の紡糸
原液との角度は４５度であった。凝固浴に導かれた紡糸
原液は、凝固浴液面下１５０ｍｍに設置された直径１２
ｍｍの梨地丸棒液中ガイドによって液面方向に角度を変
え、液中ガイドから５０ｃｍ離れた凝固浴液面から再び
空中を走行させた。この時の液中ガイド前後での中空糸
の角度は約１３０度であった。以降、実施例１と同様な
処理を行い、７５ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取った。得ら
れた中空糸のディメンジョンを測定したところ、断面は
中空部がつぶれており透析膜として用いることは不可能
であった。この中空部のつぶれの原因は凝固浴部での液
中ガイドの位置が深すぎたため、水圧によって中空形状
を保つことが出来なかったためと考えられる。
トリアセテートの紡糸原液を用いた。二重管口金から紡
糸原液を下方に向かって１．５ｍｌ／ｍｉｎの割合で吐
出した。一方、二重管口金の内側からは空気を２．６ｍ
ｌ／ｍｉｎで供給し、中空形状を形成した。中空糸状の
紡糸原液は口金から吐出した後、５ｍｍ空中走行させ、
凝固浴に導いた。このときの凝固浴面と中空糸状の紡糸
原液との角度は４５度であった。凝固浴に導かれた紡糸
原液は、凝固浴液面下１５０ｍｍに設置された直径１２
ｍｍの梨地丸棒液中ガイドによって液面方向に角度を変
え、液中ガイドから５０ｃｍ離れた凝固浴液面から再び
空中を走行させた。この時の液中ガイド前後での中空糸
の角度は約１３０度であった。以降、実施例１と同様な
処理を行い、７５ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取った。得ら
れた中空糸のディメンジョンを測定したところ、断面は
中空部がつぶれており透析膜として用いることは不可能
であった。この中空部のつぶれの原因は凝固浴部での液
中ガイドの位置が深すぎたため、水圧によって中空形状
を保つことが出来なかったためと考えられる。
【００２２】（比較例３）実施例１と同様のセルロース
トリアセテートの紡糸原液を用いた。二重管口金から紡
糸原液を下方に向かって１．５ｍｌ／ｍｉｎの割合で吐
出した。一方、二重管口金の内側からは空気を２．６ｍ
ｌ／ｍｉｎで供給し、中空形状を形成した。中空糸状の
紡糸原液は口金から吐出した後、５ｍｍ空中走行させ、
凝固浴に導いた。このときの凝固浴面と中空糸状の紡糸
原液との角度は９０度であった。凝固浴に導かれた紡糸
原液は、凝固浴液面下３０ｍｍに設置された直径１２ｍ
ｍの梨地丸棒液中ガイドによって液面方向に角度を変
え、液中ガイドから５０ｃｍ離れた凝固浴液面から再び
空中を走行させた。この時の液中ガイド前後での中空糸
の角度は約８７度であった。以降、実施例１と同様な処
理を行い、７５ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取った。得られ
た中空糸のディメンジョンを測定したところ、断面は中
空部がつぶれており透析膜として用いることは不可能で
あった。この中空部のつぶれの原因は凝固浴中の液中ガ
イド前後での中空糸の角度が小さく、ガイド部でかかる
力の為に中空形状を保つことが出来なかったためと考え
られる。
トリアセテートの紡糸原液を用いた。二重管口金から紡
糸原液を下方に向かって１．５ｍｌ／ｍｉｎの割合で吐
出した。一方、二重管口金の内側からは空気を２．６ｍ
ｌ／ｍｉｎで供給し、中空形状を形成した。中空糸状の
紡糸原液は口金から吐出した後、５ｍｍ空中走行させ、
凝固浴に導いた。このときの凝固浴面と中空糸状の紡糸
原液との角度は９０度であった。凝固浴に導かれた紡糸
原液は、凝固浴液面下３０ｍｍに設置された直径１２ｍ
ｍの梨地丸棒液中ガイドによって液面方向に角度を変
え、液中ガイドから５０ｃｍ離れた凝固浴液面から再び
空中を走行させた。この時の液中ガイド前後での中空糸
の角度は約８７度であった。以降、実施例１と同様な処
理を行い、７５ｍ／ｍｉｎの速度で巻き取った。得られ
た中空糸のディメンジョンを測定したところ、断面は中
空部がつぶれており透析膜として用いることは不可能で
あった。この中空部のつぶれの原因は凝固浴中の液中ガ
イド前後での中空糸の角度が小さく、ガイド部でかかる
力の為に中空形状を保つことが出来なかったためと考え
られる。
【００２３】（比較例４）実施例１と同様のセルロース
トリアセテートの紡糸原液を用いた。比較例１では紡糸
ができなかったので、４．０ｍｌ／ｍｉｎに紡糸原液の
吐出量を増やしたところ、中空走行部の長さが３０ｍｍ
でも安定した紡糸が可能であった。一方、二重管口金の
内側からは空気を２．６ｍｌ／ｍｉｎで供給し、中空形
状を形成した、以降実施例１と全く同じ操作を実施し
た。この中空糸１００本の断面を顕微鏡にて観察したと
ころ、中空糸の平均内径は２０２．５μｍであり、内径
の標準偏差は４．３μｍであった。また、平均膜厚は３
５．２μｍであった。次に実施例１と同様に、評価モジ
ュールを作製し、性能を測定したところ、実施例１に比
べると透析膜としての性能は低かった。この原因は中空
糸膜の膜厚が厚く、溶質の透過に対する抵抗が大きかっ
たためと考えられる。
トリアセテートの紡糸原液を用いた。比較例１では紡糸
ができなかったので、４．０ｍｌ／ｍｉｎに紡糸原液の
吐出量を増やしたところ、中空走行部の長さが３０ｍｍ
でも安定した紡糸が可能であった。一方、二重管口金の
内側からは空気を２．６ｍｌ／ｍｉｎで供給し、中空形
状を形成した、以降実施例１と全く同じ操作を実施し
た。この中空糸１００本の断面を顕微鏡にて観察したと
ころ、中空糸の平均内径は２０２．５μｍであり、内径
の標準偏差は４．３μｍであった。また、平均膜厚は３
５．２μｍであった。次に実施例１と同様に、評価モジ
ュールを作製し、性能を測定したところ、実施例１に比
べると透析膜としての性能は低かった。この原因は中空
糸膜の膜厚が厚く、溶質の透過に対する抵抗が大きかっ
たためと考えられる。
【００２４】（比較例５）実施例１と同様のセルロース
トリアセテートの紡糸原液を用いた。比較例１では紡糸
ができなかったので、２．０ｍｌ／ｍｉｎに紡糸原液の
吐出量を増やし、二重管口金の内側からは空気を２．６
ｍｌ／ｍｉｎで供給し、中空形状を形成した。空中走行
部の長さが２５ｍｍにしたところ、空中走行部で中空糸
の振動が観察されたが紡糸は可能であった。以降実施例
１と全く同じ操作を実施した。この中空糸１００本の断
面を顕微鏡にて観察したところ、中空糸の平均内系は２
０２．５μｍであり、平均膜厚は２２．４μｍであっ
た。しかし、内径の標準偏差は２５．３μｍ（１２．５
％）であり、透析器として用いるには、牛血テストで偏
流が生じ不適切であった。内径の標準偏差が大きくなっ
た原因は、中空糸の空中走行部の長さが長すぎたため
に、空中走行部で中空糸の振動が発生したためと考えら
れた。
トリアセテートの紡糸原液を用いた。比較例１では紡糸
ができなかったので、２．０ｍｌ／ｍｉｎに紡糸原液の
吐出量を増やし、二重管口金の内側からは空気を２．６
ｍｌ／ｍｉｎで供給し、中空形状を形成した。空中走行
部の長さが２５ｍｍにしたところ、空中走行部で中空糸
の振動が観察されたが紡糸は可能であった。以降実施例
１と全く同じ操作を実施した。この中空糸１００本の断
面を顕微鏡にて観察したところ、中空糸の平均内系は２
０２．５μｍであり、平均膜厚は２２．４μｍであっ
た。しかし、内径の標準偏差は２５．３μｍ（１２．５
％）であり、透析器として用いるには、牛血テストで偏
流が生じ不適切であった。内径の標準偏差が大きくなっ
た原因は、中空糸の空中走行部の長さが長すぎたため
に、空中走行部で中空糸の振動が発生したためと考えら
れた。
【００２５】
【発明の効果】本発明のセルロースアセテート透析用中
空糸膜は中空形成材として気体を用いることによりモジ
ュールの組立の効率と共に生体に対する安全性も向上
し、また糸径ムラが少なく膜厚も薄いため、該中空糸膜
を用いることにより性能に優れた透析器を得ることが可
能となる。
空糸膜は中空形成材として気体を用いることによりモジ
ュールの組立の効率と共に生体に対する安全性も向上
し、また糸径ムラが少なく膜厚も薄いため、該中空糸膜
を用いることにより性能に優れた透析器を得ることが可
能となる。
図１は本発明における紡糸方法を示す図である。図中の
番号は夫々次の様である。 １ 二重管口金 ２ 凝固浴中の液中ガイド ３ 凝固浴 ４ 中空糸状紡糸原液 ４' 中空糸 ５ 液中ガイド前後での中空糸の角度 ６ 凝固浴面と中空糸状の紡糸原液の角度 ７ 中空糸状紡糸原液の空中走行距離 ８ 凝固浴中の液中ガイドの深さ
番号は夫々次の様である。 １ 二重管口金 ２ 凝固浴中の液中ガイド ３ 凝固浴 ４ 中空糸状紡糸原液 ４' 中空糸 ５ 液中ガイド前後での中空糸の角度 ６ 凝固浴面と中空糸状の紡糸原液の角度 ７ 中空糸状紡糸原液の空中走行距離 ８ 凝固浴中の液中ガイドの深さ
【表１】
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B01D 71/16
Claims (2)
- 【請求項１】 中空形成材として気体を用いた乾湿式紡
糸により製造されたセルロースアセテート中空糸におい
て、中空糸の平均内径が１５０〜２５０μｍ、中空糸の
平均膜厚が１０〜３０μｍであり、かつ中空糸１００本
の内径の標準偏差が平均内径の５％以下であることを特
徴とするセルロースアセテート透析膜用中空糸。 - 【請求項２】 セルロースアセテート紡糸原液を二重管
口金から下方に吐出させ、同時に口金の中心部から気体
を供給して中空部を形成させ、次いで中空状の紡糸原液
を空中走行させた後、口金より下部に位置する凝固浴に
導く乾湿式紡糸法において、凝固浴内の液中ガイドによ
って中空糸の進行方向を変更させる際に、液中ガイド前
後での中空糸の角度が９０度以上１６０度未満であり、
かつ中空糸状の紡糸原液を空中走行させる距離が１ｍｍ
以上２０ｍｍ以下であり、かつ凝固浴中の液中ガイドの
深さが５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であることを特徴とす
るセルロースアセテート透析膜用中空糸の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25462891A JP3173617B2 (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | セルロースアセテート透析膜用中空糸及び製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25462891A JP3173617B2 (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | セルロースアセテート透析膜用中空糸及び製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0564730A JPH0564730A (ja) | 1993-03-19 |
| JP3173617B2 true JP3173617B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=17267666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25462891A Expired - Fee Related JP3173617B2 (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | セルロースアセテート透析膜用中空糸及び製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3173617B2 (ja) |
-
1991
- 1991-09-04 JP JP25462891A patent/JP3173617B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0564730A (ja) | 1993-03-19 |
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