JP5299617B2 - Method for producing hollow fiber membrane - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a hollow fiber membrane excellent in preservation stability, and quality stability even at high temperature in transportation, especially a permselective hollow fiber membrane suitable for a blood purifier. <P>SOLUTION: The hollow fiber membrane has an inner diameter of 100-300 &mu;m, a thickness of 10-60 &mu;m, and a porosity ratio of 50-90%, and is excellent in thermostability wherein a water permeability retention rate after sealing the hollow fiber membrane in an aluminum bag and leaving the membrane for 20hr at 80&deg;C is within 100&plusmn;10%. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、高空孔率、高選択透過性、高透水性の中空糸膜であって、中空糸膜の保存安定性、輸送時の高温度においても品質の安定性に優れた中空糸膜に関するものであり、特に血液浄化器用に適した中空糸膜に関するものである。   The present invention relates to a hollow fiber membrane having high porosity, high permselectivity, and high water permeability, which is excellent in storage stability of the hollow fiber membrane and in quality stability even at a high temperature during transportation. In particular, the present invention relates to a hollow fiber membrane suitable for a blood purifier.

中空糸膜は、逆浸透から精密濾過に至る分野において従来より広く使用されている。特に腎不全患者の血液を浄化するために、現在では中空糸膜型血液浄化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、中空糸膜を多数本収納し、その中空部に患者の血液を流し、外部、即ち中空糸膜間隙部に透析液を流して、中空糸膜壁を介して透析することによって、血液中の老廃物を除去したり、電解質濃度を是正するとともに、中空糸膜内外に圧力差を与えて濾過によって血液中の中分子量物質や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、あるいは、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、中空糸膜が使用されることもある。また、最近、タンパク透過性血液透析やタンパク透過性血液ろ過透析に中空糸膜を用いることによって治療効果が高められることが確認されている。   Hollow fiber membranes have been widely used in the field from reverse osmosis to microfiltration. Currently, hollow fiber membrane blood purifiers are often used to purify the blood of patients with renal failure. This is because a housing contains a large number of dialysis membranes, for example, hollow fiber membranes, the patient's blood is passed through the hollow portions, and the dialysate is passed through the outside, that is, the hollow fiber membrane gaps. By removing the waste products in the blood by dialysis through the filter, the electrolyte concentration is corrected, and the medium molecular weight substances and excess water in the blood are removed by filtration by applying a pressure difference inside and outside the hollow fiber membrane. It is. Furthermore, a hollow fiber membrane may be used to separate only plasma from blood or remove specific components from the plasma to treat autoimmune diseases and the like. Recently, it has been confirmed that the therapeutic effect can be enhanced by using a hollow fiber membrane for protein permeable hemodialysis and protein permeable hemofiltration dialysis.

ところで、近年、透析患者の長期合併症と関連し、透析アミロイドーシスの原因物質と考えられるβ2-ミクログロブリン(β2-MG、分子量:11,800)、掻痒感、高脂血症と関係すると考えられる副甲状腺ホルモン(分子量:約9,500)、貧血に関与する赤芽球抑制因子、関節痛、骨痛に係わると考えられる分子量2〜4万の物質など、比較的中高分子量領域の有害物質の除去の必要性に注目が集まっている。一方、人体にとって有用なアルブミン(分子量:66,000)の損失は極力避けなければならない。すなわち、分子量4〜5万以下の物質の透過性に優れ、分子量6万以上の物質の阻止性のよい、シャープカット性の良好な中空糸膜が望まれている。   By the way, in recent years, it is related to long-term complications in dialysis patients, and the parathyroid gland is considered to be related to β2-microglobulin (β2-MG, molecular weight: 11,800), pruritus, and hyperlipidemia, which are considered to be causative agents of dialysis amyloidosis. Necessity of removal of toxic substances in the relatively medium high molecular weight region such as hormones (molecular weight: about 9,500), erythroblast-inhibiting factor involved in anemia, substances with molecular weight of 20,000 to 40,000 that are considered to be related to joint pain and bone pain Attention has been gathered. On the other hand, the loss of albumin (molecular weight: 66,000) useful for the human body must be avoided as much as possible. That is, a hollow fiber membrane that is excellent in the permeability of a substance having a molecular weight of 40 to 50,000 or less, has a good blocking property for a substance having a molecular weight of 60,000 or more, and has a good sharp cut property is desired.

このように血液処理用の中空糸膜は、目的に応じて特定の物質を選択的に透過させなければならない。その性能は、中空糸膜の素材、膜構造、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。   Thus, the hollow fiber membrane for blood processing must selectively permeate a specific substance according to the purpose. The performance is determined by the material of the hollow fiber membrane, the membrane structure, the porosity (pore size, number, etc.), the film thickness, and the like.

前述の膜性能を得るには、出来るだけ高い透水性(UFR)を有する中空糸膜が必要であり、従来から、ポリスルホンなどの合成高分子では、例えば特許文献1、2に見られるように、比較的前記要求を満たしたものが得られている。しかし、該合成高分子膜はポリビニルピロリドンに代表されるような親水性高分子を使用している為か、膜構造に起因するのかは不明であるが、中空糸膜の寸法安定性が低く、取扱いが大変難しいものであった。また、該親水化剤は親水性であるため、血液中に溶出し、体内に徐々に蓄積される可能性があり、そうすると元々異物である親水化剤が生体に悪影響を及ぼす可能性も懸念される。このような悪影響の懸念を払拭するために、膜の洗浄強化や架橋等の溶出を抑える処理を施す必要があり、取扱いが煩雑で生産が難しいものであった。   In order to obtain the above-mentioned membrane performance, a hollow fiber membrane having as high a water permeability (UFR) as possible is required. Conventionally, synthetic polymers such as polysulfone, as seen in Patent Documents 1 and 2, for example, The thing which comparatively satisfy | filled the said request | requirement is obtained. However, it is unclear whether the synthetic polymer membrane uses a hydrophilic polymer typified by polyvinylpyrrolidone or due to the membrane structure, but the dimensional stability of the hollow fiber membrane is low, It was very difficult to handle. In addition, since the hydrophilizing agent is hydrophilic, it may elute in the blood and gradually accumulate in the body, and there is a concern that the hydrophilizing agent that is originally a foreign substance may adversely affect the living body. The In order to eliminate concerns about such adverse effects, it was necessary to perform a treatment for suppressing the elution of the membrane for strengthening the washing and crosslinking, and the handling was complicated and the production was difficult.

また、中空糸膜は内径がおよそ200μm、膜厚が15〜50μm程度という毛髪よりも若干太い程度の極細繊維である。したがって、輸送時に高温下あるいは低温下に晒されると、中空糸膜を構成する材料自体が変性したり変質するとか、形状、微細構造が変形するなどして、性能が変化したり溶出物量が高くなることがある。このため保管条件(温度、湿度)をコントロールするか、もしくは包装形態を工夫するなどして酸化劣化を防止するようにしてきた。特に、夏場においての輸送車の内温は80℃程度まで上昇するため、品質の劣化もしくは、性能の変化が避けられなかった。前述したようなポリスルホン系中空糸膜においてはポリビニルピロリドンが酸化や熱劣化を起こしやすいために、高温下あるいは低温下においても、品質や性能の安定した中空糸膜が求められている。従来、高温下あるいは低温下での品質や性能の安定性について、特に言及されたものは無い。   Further, the hollow fiber membrane is an ultrafine fiber having an inner diameter of about 200 μm and a film thickness of about 15 to 50 μm, which is slightly thicker than hair. Therefore, when exposed to high or low temperatures during transportation, the material itself constituting the hollow fiber membrane may be modified or altered, or the shape and microstructure may be deformed. May be. For this reason, it has been attempted to prevent oxidative degradation by controlling storage conditions (temperature, humidity) or devising a packaging form. In particular, since the internal temperature of the transport vehicle in summer increases to about 80 ° C., deterioration of quality or change in performance cannot be avoided. In the above-described polysulfone-based hollow fiber membranes, polyvinyl pyrrolidone is likely to be oxidized or thermally deteriorated, so that a hollow fiber membrane having stable quality and performance is required even at high or low temperatures. Conventionally, there has been no particular mention regarding the stability of quality and performance at high or low temperatures.

中空糸膜として利用される素材には、天然素材であるセルロース、またその誘導体であるセルロースジアセテート、セルローストリアセテート、合成高分子としてはポリスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリルなどが例示される。   Examples of the material used as the hollow fiber membrane include cellulose which is a natural material, cellulose diacetate and cellulose triacetate which are derivatives thereof, and polysulfone, polymethyl methacrylate, polyacrylonitrile and the like as synthetic polymers.

上記、小分子量タンパクの効率的な除去を目的として、中空糸膜の空孔部分をより大きくする、すなわち、高空孔率とする検討がなされている。ところが、このような中空糸膜においては、高温下あるいは低温下で保管すると、強度が低下したり、ポリマーが分解したりして所期の品質が確保できない可能性が高い。   For the purpose of efficient removal of the above-mentioned small molecular weight proteins, studies have been made to make the pore portion of the hollow fiber membrane larger, that is, to have a high porosity. However, when such a hollow fiber membrane is stored at a high temperature or a low temperature, there is a high possibility that the desired quality cannot be ensured due to a decrease in strength or decomposition of the polymer.

このような熱的安定性を向上する方法として、例えば、脱酸素+アルミ包装をしたり、保管温度を低温に設定する。しかし、この方法では、コストが高くなることや、管理が難しいといった問題がある。   As a method for improving such thermal stability, for example, deoxygenation + aluminum packaging is performed, or the storage temperature is set to a low temperature. However, this method has problems such as high cost and difficult management.

中空糸膜を製造する方法としては、製膜溶液を芯液とともに二重管紡糸口金から同時に吐出し、空走部(エアギャップ部)を経て凝固浴中に導いて中空糸膜を形成し、巻き取る方法(乾湿式紡糸法)が広く利用されている。この方法において、製膜溶液の組成、芯液の組成、ドラフト比、紡糸口金温度、エアギャップ部分の環境、凝固浴の組成、凝固浴の温度、水洗温度、延伸比、親水化温度などが、得られる膜の特性を規定するパラメータとなる。特に、ドラフト比、水洗槽の温度が使用するポリマーのガラス転移温度以上であること、親水化温度と延伸比により大きく変化する。   As a method for producing a hollow fiber membrane, a membrane-forming solution is simultaneously discharged from a double tube spinneret together with a core liquid, and is guided into a coagulation bath through an idle running portion (air gap portion) to form a hollow fiber membrane. A winding method (dry and wet spinning method) is widely used. In this method, the composition of the film forming solution, the composition of the core solution, the draft ratio, the spinneret temperature, the air gap part environment, the composition of the coagulation bath, the temperature of the coagulation bath, the washing temperature, the draw ratio, the hydrophilization temperature, etc. It is a parameter that defines the characteristics of the obtained film. In particular, the draft ratio and the temperature of the washing tank are not less than the glass transition temperature of the polymer used, and greatly vary depending on the hydrophilization temperature and the stretch ratio.

特許文献3には、セルロースジアセテートとセルローストリアセテートとを特定の範囲でブレンドすることで、高圧蒸気滅菌後に透水性やミオグロビン(分子量17000)の篩い係数を向上する技術が開示されている。また、特許文献4には、熱に安定なポリマーと不安定なポリマーを組み合わせることで、オートクレーブ可能な膜が開示されているが、長時間の高温保存下での効果については期待できない。   Patent Document 3 discloses a technique for improving water permeability and sieving coefficient of myoglobin (molecular weight 17000) after high-pressure steam sterilization by blending cellulose diacetate and cellulose triacetate in a specific range. Further, Patent Document 4 discloses a film that can be autoclaved by combining a heat-stable polymer and an unstable polymer, but it cannot be expected to have an effect under high-temperature storage for a long time.

また、特許文献5では、高延伸を熱水中でかけることで強度が増加するとしているが、中空部の芯材は、非凝固系であるために、構造は従来にある均一膜のために、高温度保存性にて、性能変化が予想される。   Moreover, in patent document 5, although it is supposed that intensity | strength will increase by applying high extending | stretching in hot water, since the core material of a hollow part is a non-solidification type | system | group, a structure is for the conventional uniform film | membrane, Performance change is expected due to high temperature storage stability.

特許文献6、特許文献7においては、高延伸をすることで血液適合性が向上するといわれているが、構造は一般的な非対称構造である、これも高温保存性にて溶出物が上昇する問題がある。
特公平2−18695号公報 特公平5−54373号公報 特開平7−51553号公報 特開平9−135898号公報 特開昭54−134116号公報 特開2004−305677号公報 特開2004−313359号公報
In Patent Document 6 and Patent Document 7, it is said that blood compatibility is improved by performing high stretching, but the structure is a general asymmetric structure. There is.
Japanese Patent Publication No. 2-18695 Japanese Patent Publication No. 5-54373 JP-A-7-51553 Japanese Patent Laid-Open No. 9-135898 JP 54-134116 A JP 2004-305679 A JP 2004-313359 A

本発明は、保存安定性、輸送時の高温度においても品質の安定性に優れた中空糸膜、特に血液浄化器用に適した中空糸膜を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a hollow fiber membrane excellent in storage stability and quality stability even at a high temperature during transportation, particularly a hollow fiber membrane suitable for a blood purifier.

本発明は、以下の構成を有する。
(1)セルロース系高分子を含む紡糸原液および水を芯液としてニ重管ノズルより吐出し、空中走行部を経て、凝固工程、水洗工程、可塑剤工程の順に浸漬する非対称構造を有する中空糸膜の製造方法において、
(a)前記水洗工程においてセルロース系高分子のTg以上の温度を5sec以上かけるものであり、
(b)前記可塑剤工程においてセルロース系高分子のTg以上の温度を1sec以上かけるものである
ことを特徴とする方法。
(2)前記水洗工程における温度がTg+50℃以下であることを特徴とする(1)に記載の方法。
(3)前記可塑剤工程における温度がTg+50℃以下であることを特徴とする(1)または(2)に記載の方法。
(4)前記水洗工程および前記可塑剤工程における延伸が0.3〜10%であることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の方法。
(5)前記可塑剤工程がグリセリン水溶液に中空糸膜を浸漬する工程であることを特徴とする(1)〜(4)のいずれかに記載の方法。
The present invention has the following configuration.
(1) A hollow fiber having an asymmetric structure in which a spinning stock solution containing a cellulosic polymer and water are discharged from a double pipe nozzle as a core liquid and immersed in the order of a coagulation step, a water washing step, and a plasticizer step through an aerial traveling section. In the method for producing a membrane,
(A) In the water washing step, a temperature of Tg or more of the cellulosic polymer is applied for 5 seconds or more,
(B) In the plasticizer step, a temperature of Tg or higher of the cellulosic polymer is applied for 1 sec or longer.
A method characterized by that.
(2) The method according to (1), wherein the temperature in the washing step is Tg + 50 ° C. or less.
(3) The method according to (1) or (2), wherein the temperature in the plasticizer step is Tg + 50 ° C. or less.
(4) The method according to any one of (1) to (3), wherein stretching in the water washing step and the plasticizer step is 0.3 to 10%.
(5) The method according to any one of (1) to (4), wherein the plasticizer step is a step of immersing the hollow fiber membrane in a glycerin aqueous solution.

本発明の中空糸膜は、保存安定性、輸送時の高温度または低温度においても品質の安定性に優れた中空糸膜であり、特に血液浄化器用に適した中空糸膜として好ましく利用され得る。   The hollow fiber membrane of the present invention is a hollow fiber membrane excellent in storage stability and quality stability even at high or low temperatures during transportation, and can be preferably used as a hollow fiber membrane particularly suitable for blood purifiers. .

従来、中空糸膜の製造においては、膜素材の劣化を抑制する配慮がなされてきている。また、ポリスルホン系樹脂およびポリビニルピロリドン(PVP)を構成材料とする中空糸膜においては、保管中のPVPの酸化劣化を抑制するための配慮がなされている。しかし、保管や輸送時に外気の影響を受けて温度が高温や低温となることで、性能が低下したり溶出物が増大し、本来持っている性能や安全性が損なわれる恐れがある。真夏の輸送時の車の中や倉庫においては60〜80℃に上がることがある。80℃下での放置においても、性能の安定性、溶出物の抑制、強度、膜厚が実質的に変化しないことが求められる。   Conventionally, in the manufacture of hollow fiber membranes, consideration has been given to suppress deterioration of the membrane material. Further, in hollow fiber membranes comprising polysulfone resin and polyvinyl pyrrolidone (PVP), consideration is given for suppressing oxidative degradation of PVP during storage. However, when the temperature becomes high or low due to the influence of outside air during storage or transportation, the performance may deteriorate or the amount of effluent may increase, and the inherent performance and safety may be impaired. It may rise to 60-80 ° C in cars and warehouses during midsummer transportation. Even when allowed to stand at 80 ° C., it is required that the stability of performance, suppression of eluate, strength, and film thickness do not change substantially.

中空糸膜の性能と強度をバランスさせるためには、紡糸原液中のセルロースアセテート系ポリマー濃度を16質量%以上25質量%以下に設定するのが好ましく、17質量%以上23質量%以下がより好ましい。   In order to balance the performance and strength of the hollow fiber membrane, the cellulose acetate polymer concentration in the spinning dope is preferably set to 16% by mass or more and 25% by mass or less, and more preferably 17% by mass or more and 23% by mass or less. .

血液透析治療は、一般的に3〜5時間を要するが、治療時間にわたって性能が変動することは、臨床上問題となる。総タンパク漏出量(TPL)が初期設定よりも高いと低アルブミン血症となる可能性があり、患者の予後に影響を及ぼす恐れがある。また、β2-ミクログロブリンのクリアランス(CLβ2MG)が初期設定よりも低すぎると、アミロイドーシスの危険性が高まる。一般的にTPLやCLβ2MGはUFRとある程度の相関関係を持っているため、高温下でのUFRの変化をみることにより中空糸膜の耐熱性を図ることが可能である。   Hemodialysis treatment generally requires 3 to 5 hours, but the fluctuation in performance over the treatment time is a clinical problem. Higher total protein leakage (TPL) than the initial setting can result in hypoalbuminemia and may affect patient prognosis. If the clearance of β2-microglobulin (CLβ2MG) is too lower than the initial setting, the risk of amyloidosis increases. In general, TPL and CLβ2MG have a certain degree of correlation with UFR, so it is possible to improve the heat resistance of the hollow fiber membrane by observing the change in UFR at high temperatures.

出荷当時より強度が低下すると、透析中にリークを起こす危惧が高まる。血液浄化器は、中空糸膜の両端が樹脂により固定されているため、保管期間中や輸送中の高温下での中空糸膜の収縮は致命的なダメージを与えることがある。本発明においては、両端がフリーの状態で中空糸膜をアルミ袋に密封し80℃で1週間放置した後の降伏強度の保持率が90%以上100%以下であるのが好ましい。   If strength decreases from the time of shipment, there is an increased risk of leaks during dialysis. In the blood purifier, since both ends of the hollow fiber membrane are fixed with resin, the shrinkage of the hollow fiber membrane at a high temperature during the storage period or during transportation may cause fatal damage. In the present invention, it is preferable that the yield strength retention rate is 90% or more and 100% or less after the hollow fiber membrane is sealed in an aluminum bag with both ends being free and left at 80 ° C. for 1 week.

出荷当時より肉厚、内径が低下することで、中空糸膜の血液接触側である内表面に皺がよるなどして、臨床使用時に血液の流れが滞り残血が発生する可能性が高まる。このようなことから、中空糸膜をアルミ袋に密封し80℃で1週間放置した後の内径および膜厚の保持率が90%以上100%以下であることが好ましい。   By reducing the wall thickness and inner diameter from the time of shipment, there is an increased possibility that residual blood may be generated due to blood flow stagnation during clinical use due to wrinkles on the inner surface of the hollow fiber membrane on the blood contact side. For these reasons, it is preferable that the retention ratio of the inner diameter and the film thickness is 90% or more and 100% or less after the hollow fiber membrane is sealed in an aluminum bag and left at 80 ° C. for 1 week.

高温下での品質の影響を確認するための手段としては、ダイアライザーをアルミ袋に
入れて密封する。それを80℃の乾燥機に入れる。それらを任意の時間に取り出して品質への影響を確認する。
As a means for confirming the influence of quality under high temperature, a dialyzer is put in an aluminum bag and sealed. Place it in a dryer at 80 ° C. Take them out at any time and check the impact on quality.

膜に熱が加わることで、膜構造が変化する。熱によりポリマー間ネットワークの収縮、熱によるポリマーの分解が起こることで、性能が低下したり、逆に増加する。これらを改善するのは、内液凝固系で、ドラフトを1.0〜1.1とすることで、膜構造がネットワークスキン構造が出来る。   When heat is applied to the film, the film structure changes. The heat causes shrinkage of the network between the polymers and decomposition of the polymer by the heat, so that the performance is lowered or increased. These are improved by an internal liquid coagulation system, and the film structure can be a network skin structure by setting the draft to 1.0 to 1.1.

更に、ネットワークスキン構造を有する膜を製造時に、Tg以上の温度を5sec以上加える水洗工程と5sec以上加える可塑剤工程がある。膜にかかる熱量がこの特性発現の重要なポイントとなる。各工程においては、0.3〜10%の延伸をすると更に強固な構造が形成される。延伸が少なすぎると強度の効果が薄れ、高すぎると糸切れが発生する。   Furthermore, there are a water washing process in which a temperature of Tg or more is applied for 5 seconds or more and a plasticizer process in which a film having a network skin structure is applied for 5 seconds or more. The amount of heat applied to the film is an important point for manifesting this characteristic. In each step, a stronger structure is formed by stretching by 0.3 to 10%. If the stretching is too small, the effect of strength is reduced, and if it is too high, thread breakage occurs.

熱付与開始点は、凝固終了後からで、溶媒、非溶媒を洗浄する工程からである。温度は製造するポリマーにより任意に設定する。この設定はポリマーの持つTg(ガラス転移点)以上にすることであり、好ましくはTg+5℃以上である。高温度にしすぎると素材の熱収縮が起こり、糸切れ、膜構造破壊につながるので、Tg+50℃以下が望ましい。熱を加える時間は、素材により設定する必要があるが、素材が実質設定温度となるための時間が5sec以上必要となる。   The heat application start point is after the completion of solidification and from the step of washing the solvent and the non-solvent. The temperature is arbitrarily set depending on the polymer to be produced. This setting is set to Tg (glass transition point) or higher of the polymer, preferably Tg + 5 ° C or higher. If the temperature is too high, thermal shrinkage of the material will occur, leading to yarn breakage and film structure destruction. Therefore, Tg + 50 ° C or less is desirable. The time for applying heat needs to be set depending on the material, but it takes 5 seconds or more for the material to reach a substantially set temperature.

また、可塑剤中での熱付加は、製造するポリマーにより任意に設定する。この設定はポリマーの持つTg(ガラス転移点)以上にすることで、好ましくはTg+5℃以上である。高温度にしすぎると素材の熱収縮が起こり、糸切れ、膜構造破壊につながるので、Tg+50℃以下が望ましい。好ましくはTg+30℃以下である。熱を加える時間は、素材により設定する必要があるが、素材が実質設定温度となるための時間が1sec以上必要となる。可塑剤中で実施することで、ポリマー間ネットワークが更に強固な構造になり、糸強度が増加する。本発明において、可塑剤中とは水やグリセリン水溶液などを指す。   Moreover, the heat addition in a plasticizer is arbitrarily set with the polymer to manufacture. This setting is set to Tg (glass transition point) or higher of the polymer, and preferably Tg + 5 ° C or higher. If the temperature is too high, thermal shrinkage of the material will occur, leading to yarn breakage and film structure destruction. Therefore, Tg + 50 ° C or less is desirable. Preferably it is Tg + 30 degrees C or less. The time for applying heat needs to be set depending on the material, but it takes 1 second or more for the material to reach a substantially set temperature. By carrying out in a plasticizer, the interpolymer network has a stronger structure and the yarn strength is increased. In the present invention, the term “in the plasticizer” refers to water, a glycerin aqueous solution, or the like.

本発明の高選択性中空糸膜は、膜構造がネットワークスキン構造をつくることが好ましい。具体的には、電子顕微鏡により1万倍の倍率で中空糸膜の内表面にスキン層、外表面はラフな層となるが、ポリマー部を島、空孔部を海とした場合、ベースが島であり、その島に海が存在した構造をとることが望ましい。   In the highly selective hollow fiber membrane of the present invention, the membrane structure preferably forms a network skin structure. Specifically, a skin layer is formed on the inner surface of the hollow fiber membrane and a rough layer is formed on the inner surface of the hollow fiber membrane at a magnification of 10,000 times using an electron microscope. It is an island and it is desirable to have a structure in which the sea exists on the island.

内液凝固系で、ドラフト比を1.1以下とすると、ネットワークスキン構造が出来るのは、相分離をポリマーと溶媒、非溶媒の組成比と内液凝固液の濃度により形成するものである。
ポリマー組成は、内液の組成も遅延型相分離挙動を取る組成にすることが重要である。
溶媒/非溶媒比は8/2以下、好ましくは85/15である。内液の組成比はポリマー組成比と同じとして5%以下である。
When the draft ratio is 1.1 or less in an internal liquid coagulation system, a network skin structure can be formed when phase separation is formed by the composition ratio of polymer and solvent, non-solvent and the concentration of the internal liquid coagulation liquid.
It is important that the polymer composition has a composition in which the composition of the internal solution also takes delayed phase separation behavior.
The solvent / non-solvent ratio is 8/2 or less, preferably 85/15. The composition ratio of the internal liquid is 5% or less, the same as the polymer composition ratio.

加熱温度をTg以上とすると、ポリマー間の緩みが発生して、配向することで熱的耐性が向上する。Tg+5℃以上が必要なのは、走行中のHF全体の緩みが均等に行き渡るためである。Tg+50℃以下とするのは、熱による構造変化、熱劣化が起こるためである。   When the heating temperature is Tg or more, looseness between polymers occurs, and thermal resistance is improved by orientation. The reason why Tg + 5 ° C or higher is required is that the looseness of the entire HF while traveling is evenly distributed. The reason why the temperature is Tg + 50 ° C. or lower is that structural change and thermal degradation occur due to heat.

水洗温度を掛ける時間が5sec以上必要なのは、配向が十分安定化するためである。熱を加える時間は、生産性にて判断すればよい。また、可塑剤での温度も同様である。可塑剤中で延伸、熱付与により構造が安定化する。延伸、温度を上げることで強度が増加する。   The reason for applying the washing temperature for 5 seconds or more is that the orientation is sufficiently stabilized. What is necessary is just to judge the time which adds heat from productivity. The same applies to the temperature at the plasticizer. The structure is stabilized by stretching and heat application in a plasticizer. Stretching and increasing the temperature increase the strength.

延伸が0.3%以上必要なのは、配向させながらポリマーの緩みを解くことで熱に対する構造変化がなくなるからである。最低でも0.3%の延伸を掛けないと、効果が発揮されない。しかし、10%以上引っ張ると糸切れが発生する。   The reason why the stretching is required to be 0.3% or more is that the structural change with respect to heat is eliminated by releasing the looseness of the polymer while being oriented. The effect will not be exerted unless at least 0.3% stretching is applied. However, thread breakage occurs when pulled more than 10%.

中空糸膜の構造としては、いわゆる均質膜構造、非対称構造、フィンガーボイド構造などがあるが、本願発明においてはいずれの膜構造を有するものでも構わない。均質膜構造を有するものは、そもそもポリマーの絡み合いが比較的剛直であるため、本願発明の効果の程度が小さい傾向にある。比較的空隙率の高い、非対称構造、フィンガーボイド構造を有する中空糸膜において、本願発明の作用効果が顕著に発現し易いので好ましい。   As the structure of the hollow fiber membrane, there are a so-called homogeneous membrane structure, an asymmetrical structure, a finger void structure and the like, but any membrane structure may be used in the present invention. Those having a homogeneous membrane structure tend to have a small degree of effect of the present invention because the entanglement of the polymer is relatively stiff in the first place. A hollow fiber membrane having a relatively high porosity, an asymmetric structure, and a finger void structure is preferable because the effects of the present invention are easily exhibited.

本発明の高選択性中空糸膜の素材は、セルロース、セルロースジアセテート、セルローストリアセテートなどのセルロース系高分子、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンなどのポリスルホン系高分子、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリルなどのアクリル系高分子、酢酸ビニル、エチレン−ビニルアルコール共重合体などのビニルアルコール系高分子など、従来から血液浄化膜の素材として使用されている素材が広く利用可能であるが、セルロースジアセテート、セルローストリアセテートなどのセルロース誘導体が上記の好ましい特性を得るのに適しており、好ましい。   The material of the highly selective hollow fiber membrane of the present invention includes cellulose-based polymers such as cellulose, cellulose diacetate, and cellulose triacetate, polysulfone-based polymers such as polysulfone and polyethersulfone, and acrylic-based materials such as polymethyl methacrylate and polyacrylonitrile. Materials conventionally used as blood purification membrane materials such as polymers, vinyl alcohol polymers such as vinyl acetate and ethylene-vinyl alcohol copolymer are widely available, but cellulose diacetate, cellulose triacetate, etc. The cellulose derivatives are suitable and preferable for obtaining the above preferable characteristics.

従来のセルロースアセテート系中空糸膜を得る方法では、紡糸原液の流動性を確保し、所望の性能、品質を得るために、紡糸原液中のポリマー濃度を15%以下とする必要があった。しかしながら、紡糸原液中のポリマー濃度を下げることは、結果的に製膜された中空糸膜中のポリマー密度が低くなるため、中空糸膜強度の低下に繋がる。特に、モジュール作製等で重要となる強度が不足しやすい問題がある。このような強度の低い中空糸膜を使用してモジュールを作製すると、中空糸膜束をモジュールケースに装填する際に中空糸膜が摩擦に耐えられずに切れたり、モジュール端部に樹脂を充填したり中空部の芯液を除去する際に中空糸膜が遠心力に耐えられずに折れたり切れたりするといったモジュール生産性の低下を引き起こす問題が生ずる。   In the conventional method for obtaining a cellulose acetate-based hollow fiber membrane, the polymer concentration in the spinning dope needs to be 15% or less in order to ensure the fluidity of the spinning dope and obtain the desired performance and quality. However, lowering the polymer concentration in the spinning dope results in a lower polymer density in the formed hollow fiber membrane, leading to a decrease in the strength of the hollow fiber membrane. In particular, there is a problem that the strength, which is important in module production, is likely to be insufficient. When a module is manufactured using such a low-strength hollow fiber membrane, the hollow fiber membrane breaks without being able to withstand friction when the bundle of hollow fiber membranes is loaded into the module case, or the module end is filled with resin. When the core liquid in the hollow portion is removed, the hollow fiber membrane is not able to withstand the centrifugal force, causing a problem that causes a decrease in module productivity.

そこで、人工腎臓用中空糸膜に求められる性能を発現しつつモジュール生産性を確保するために、紡糸原液中のポリマー濃度を15%以上30%未満と比較的高く設定して、得られる中空糸膜の強度を確保した。さらに、透水率(UFR)が200ml/(hr・mmHg・m2)以上で、β2MGのクリアランスが50ml/min.(1.5m2)以上、且つアルブミンなどの有用タンパクの漏れ量が3g/(3L除水時)以下という性能を発現させることについて検討した。 Therefore, in order to ensure module productivity while expressing the performance required for hollow fiber membranes for artificial kidneys, the hollow fiber obtained by setting the polymer concentration in the spinning dope to a relatively high value of 15% to less than 30% The film strength was ensured. Furthermore, the water permeability (UFR) is 200 ml / (hr · mmHg · m 2 ) or more, β2MG clearance is 50 ml / min. (1.5 m 2 ) or more, and the leakage of useful proteins such as albumin is 3 g / (3 L We examined to develop the following performance (at the time of water removal).

一般的に、ポリマー濃度を高くすると、紡糸原液の粘度が高まり流動性が低下するため、ノズル温度を比較的高く設定し、紡糸原液の流動性を確保する必要がある。特に、セルロースアセテート系ポリマーの場合、ポリスルホン系ポリマーなどに比較すると同じポリマー濃度でも紡糸原液粘度が遥かに高くなる。ポリスルホン系ポリマーを使用した紡糸原液の場合は、比較的紡糸原液粘度が低いため、ポリマー濃度を高めても十分ノズルから吐出することが可能であるが、セルロースアセテート系ポリマーの場合は、高々ポリマー濃度が15%程度でもノズル温度を100℃以上に上げる必要がある。ノズル温度を100℃以上にすること自体は特に困難性はないが、中空糸膜内表面に緻密層を形成するためには芯液として水溶液を用いる必要があり、該水溶液の沸騰を防ぐためにノズル温度を少なくとも90℃以下にする必要がある。   Generally, when the polymer concentration is increased, the viscosity of the spinning dope increases and the fluidity decreases, so it is necessary to set the nozzle temperature relatively high to ensure the fluidity of the spinning dope. In particular, in the case of a cellulose acetate polymer, the spinning dope viscosity is much higher even at the same polymer concentration as compared to a polysulfone polymer. In the case of a spinning stock solution using a polysulfone-based polymer, the viscosity of the spinning stock solution is relatively low, so even if the polymer concentration is increased, it can be sufficiently discharged from the nozzle. However, in the case of a cellulose acetate-based polymer, the polymer concentration is at most However, it is necessary to raise the nozzle temperature to 100 ° C or higher even if it is about 15%. Although there is no particular difficulty in setting the nozzle temperature to 100 ° C. or higher, it is necessary to use an aqueous solution as a core liquid in order to form a dense layer on the inner surface of the hollow fiber membrane, and the nozzle is used to prevent boiling of the aqueous solution. The temperature should be at least 90 ° C or lower.

高強度のセルロースアセテート系非対称中空糸膜を得るためには、上記したような技術的課題を解決しなければならない。そこで、本発明者らは、紡糸原液の流動性を確保しつつ、芯液の沸騰を防ぐために鋭意検討を行った結果、紡糸原液と芯液とをノズルより吐出する直前まで別々に温度コントロールする手段を見出した。具体的には後述するような手段を用いることで芯液の沸騰を防ぎながら紡糸原液の流動性を確保することに成功し、ついに本発明を完成した。   In order to obtain a high-strength cellulose acetate asymmetric hollow fiber membrane, the above technical problems must be solved. Therefore, as a result of intensive investigations to prevent the core liquid from boiling while ensuring the fluidity of the spinning raw liquid, the present inventors separately control the temperature until immediately before discharging the spinning raw liquid and the core liquid from the nozzle. Found a means. Specifically, by using the means as described later, the fluidity of the spinning dope was secured while preventing boiling of the core solution, and the present invention was finally completed.

例えば、血液浄化用の中空糸膜を製造するためには、一般的にスリット外径300〜1000μm、スリット内径200〜900μm、芯液吐出口径100〜600μmの二重管ノズルをノズルブロックに複数本セットし使用する。このように紡糸原液吐出孔の幅および芯液吐出孔径が数百μmしかないので、紡糸原液と芯液とをノズルから吐出される直前まで精密に温度コントロールしておくことは非常に難しい。本発明者らは、吐出直前まで紡糸原液と芯液とを別々に温度コントロールできるよう、ノズルブロック内を熱媒(冷媒)が循環可能な構造に加工したものを用いることにより、該課題を解決した。1つのノズルブロックには、通常数十〜数百のノズルが組み込まれており、それらを均一に温度コントロールする配慮が必要であり、このような技術的困難性をクリアし本発明に至った。   For example, in order to produce a hollow fiber membrane for blood purification, a plurality of double tube nozzles having a slit outer diameter of 300 to 1000 μm, a slit inner diameter of 200 to 900 μm, and a core liquid discharge port diameter of 100 to 600 μm are generally provided in the nozzle block. Set and use. As described above, since the width of the spinning raw solution discharge hole and the diameter of the core liquid discharging hole are only several hundred μm, it is very difficult to precisely control the temperature until the spinning raw solution and the core liquid are discharged from the nozzle. The present inventors solved this problem by using a structure in which a heat medium (refrigerant) can be circulated in the nozzle block so that the temperature of the spinning dope and the core solution can be controlled separately until immediately before discharge. did. One nozzle block usually has several tens to several hundreds of nozzles incorporated therein, and it is necessary to take into consideration temperature control of them uniformly. This technical difficulty has been cleared and the present invention has been achieved.

また、従来セルロースアセテート系ポリマーとしては、ダイセル化学工業社よりL-20、30、40、50、70、LT-35、55、105など酢化度、重合度の異なる種々のセルロースアセテート系ポリマーが市販されており、セルローストリアセテートとしては従来6%粘度が250mPa・s以上300mPa・s以下のものを使用していた。前記ノズルブロックの加工により、このような高粘度のポリマーを用いて、ポリマー濃度15%超でも紡糸が可能となり、中空糸膜強度を確保することは可能となった。しかし、さらなる中空糸膜性能の向上と紡糸安定性、モジュール生産性および特に輸送時の保存安定性の向上とを両立するために、6%粘度が140mPa・s超200mPa・s未満という比較的低粘度のセルロースアセテート系ポリマーを用いることを検討した。そして、ついに該低粘度のポリマーを用い、紡糸原液中のポリマー濃度をさらに高めることにより、中空糸膜強度の確保および膜性能の維持向上、それらのバランスの最適化を図ることが可能となった。   Conventional cellulose acetate polymers include various cellulose acetate polymers with different degrees of acetylation and polymerization such as L-20, 30, 40, 50, 70, LT-35, 55, 105 from Daicel Chemical Industries. A cellulose triacetate having a 6% viscosity of 250 mPa · s to 300 mPa · s has been conventionally used. By processing the nozzle block, it is possible to perform spinning even when the polymer concentration exceeds 15% using such a high viscosity polymer, and it is possible to ensure the strength of the hollow fiber membrane. However, 6% viscosity is relatively low, more than 140mPa · s and less than 200mPa · s, in order to achieve further improvement in hollow fiber membrane performance and spinning stability, module productivity and especially storage stability during transportation. The use of a cellulose acetate polymer having a viscosity was studied. Finally, by using the low-viscosity polymer and further increasing the polymer concentration in the spinning dope, it became possible to ensure the strength of the hollow fiber membrane, maintain and improve the membrane performance, and optimize the balance between them. .

本発明において、セルロースアセテート系ポリマーの酢化度は53〜62であることが好ましい。ここで、酢化度はセルロース中の水酸基の酢酸基置換度を表す。酢化度が低いということは、ポリマー鎖中に水酸基が多いことを示し、ポリマーと血液とが接触した際に補体が活性化しやすくなるなど生体適合性の面で不利になることがある。また、酢化度の理論上限は62.5%であるが、酢化度が高すぎると溶解性や成型性が低下する可能性がある。したがって、セルロースアセテート系ポリマーの酢化度は61.5%以下がより好ましい。
酢化度が低いほどポリマーの溶解性や成形性はよくなるが、水酸基が増えるに従い補体活性に代表される血液適合性は低下する傾向にある。したがって、酢化度は55%以上がより好ましく、58%以上がさらに好ましい。
In the present invention, the acetylation degree of the cellulose acetate polymer is preferably 53 to 62. Here, the degree of acetylation represents the degree of acetate group substitution of hydroxyl groups in cellulose. A low degree of acetylation indicates that there are many hydroxyl groups in the polymer chain, which may be disadvantageous in terms of biocompatibility such that complements are easily activated when the polymer comes into contact with blood. The theoretical upper limit of the degree of acetylation is 62.5%, but if the degree of acetylation is too high, the solubility and moldability may be reduced. Therefore, the acetylation degree of the cellulose acetate polymer is more preferably 61.5% or less.
The lower the degree of acetylation, the better the solubility and moldability of the polymer, but the blood compatibility represented by complement activity tends to decrease as the number of hydroxyl groups increases. Therefore, the acetylation degree is more preferably 55% or more, and further preferably 58% or more.

内表面側に薄い緻密層を有し、外側に向かって細孔径が拡大するような非対称構造の中空糸膜は、薄い緻密層が分画特性(β2ミクログロブリンは透過し、アルブミンは透過しない)に寄与し、緻密層以外の部分(支持層)は細孔径が大きいために物質透過の抵抗にならず、β2ミクログロブリンに代表される低分子量タンパクの除去性を高めることが可能となる。また、支持層は主に膜の強度を保持する役割を担うものである。したがって、支持層の厚みを増すに従い、得られる中空糸膜の強度を高めることができ、耐熱性を高めることができるが、そうすると所期の膜性能を発現できなくなる可能性が高まる。逆に、支持層の厚みを薄くすれば、膜性能は高めることができるが、強度や耐熱性が犠牲になるという二律背反の現象になってしまう。   A hollow fiber membrane with an asymmetric structure that has a thin dense layer on the inner surface and the pore diameter increases toward the outside. The thin dense layer has a fractionation characteristic (β2 microglobulin permeates and albumin does not permeate). In other words, the portion (support layer) other than the dense layer has a large pore diameter, so that it does not have resistance to substance permeation, and it is possible to improve the removability of low molecular weight proteins typified by β2 microglobulin. The support layer mainly plays a role of maintaining the strength of the film. Therefore, as the thickness of the support layer is increased, the strength of the resulting hollow fiber membrane can be increased and the heat resistance can be increased, but this increases the possibility that the desired membrane performance cannot be expressed. On the other hand, if the thickness of the support layer is reduced, the membrane performance can be improved, but this is a trade-off phenomenon that the strength and heat resistance are sacrificed.

中空糸膜の性能と膜の強度をバランスさせ、保存時の熱安定性を高めるためには、紡糸原液中のセルロースアセテート系ポリマー濃度を16質量%以上25質量%以下に設定するのがより好ましく、17質量%以上23質量%以下がさらに好ましい。
また、ノズルより吐出する際の紡糸原液の粘度としては、溶媒としてN-メチルピロリドン(NMP)、非溶媒としてトリエチレングリコール(TEG)を用い、セルロースアセテート系ポリマー/NMP/TEG=16〜25/49〜77/7〜26で測定したときの粘度が50〜9000mPa・s(50℃)であるのが好ましい。
In order to balance the performance of the hollow fiber membrane and the strength of the membrane and increase the thermal stability during storage, it is more preferable to set the cellulose acetate polymer concentration in the spinning dope to 16% by mass or more and 25% by mass or less. More preferably, the content is 17% by mass or more and 23% by mass or less.
The viscosity of the spinning dope when discharged from the nozzle is N-methylpyrrolidone (NMP) as a solvent, triethylene glycol (TEG) as a non-solvent, and cellulose acetate polymer / NMP / TEG = 16-25 / It is preferable that the viscosity when measured at 49 to 77/7 to 26 is 50 to 9000 mPa · s (50 ° C.).

先述したように、中空糸膜の構造は、物質の分離透過特性を支配する極薄緻密層と、機械的強度を保持し、かつ物質の透過には殆んど影響しない支持層からなる2層又は多層構造が好ましい。特に、中空糸膜の中空部に血液を流し、中空糸膜内側から外側に向かって物質を透過させる場合には、少なくとも中空糸膜内表面側に緻密層があるのが望ましい。内表面側に緻密層がないと、その部分に血中タンパクが付着しやすくなったり、細孔中に侵入しやすくなり、物質透過の障害になる懸念がある。   As described above, the structure of the hollow fiber membrane is a two-layer structure comprising an ultrathin dense layer that governs the separation and permeation characteristics of a substance and a support layer that retains mechanical strength and hardly affects the permeation of the substance. Or a multilayer structure is preferable. In particular, when blood is allowed to flow through the hollow portion of the hollow fiber membrane and the substance permeates from the inside to the outside of the hollow fiber membrane, it is desirable that there is a dense layer at least on the inner surface side of the hollow fiber membrane. If there is no dense layer on the inner surface side, blood protein tends to adhere to the portion, or it tends to enter into the pores, which may impede substance permeation.

本発明において、血液の流動安定性を確保するためには中空糸膜の内径を150μm以上300μm以下とするのが好ましい。中空糸膜の内径が小さすぎると血流の線速度が高くなるため、血球成分がダメージを受ける可能性がある。中空糸膜の内径が大きすぎると血液の剪断速度や圧力損失が高まらず、中高分子量物質の透過に寄与するろ過の効果が小さくなり、また不足する膜性能を補うためにモジュール(血液浄化器)のサイズを大きくしなければならないなど使用の利便性を損なう可能性がある。したがって、中空糸膜の内径は160μm以上280μm以下がより好ましく、170μm以上260μm以下がさらに好ましい。   In the present invention, in order to ensure blood flow stability, the inner diameter of the hollow fiber membrane is preferably 150 μm or more and 300 μm or less. If the inner diameter of the hollow fiber membrane is too small, the blood flow linear velocity increases, and the blood cell component may be damaged. If the hollow fiber membrane is too large in diameter, the blood shear rate and pressure loss will not increase, the filtration effect contributing to the permeation of medium high molecular weight substances will be reduced, and a module (blood purifier) to compensate for the lack of membrane performance There is a possibility that the convenience of use may be impaired, such as having to increase the size. Therefore, the inner diameter of the hollow fiber membrane is more preferably 160 μm or more and 280 μm or less, and further preferably 170 μm or more and 260 μm or less.

本発明において、中空糸膜の膜厚は10μm以上30μm未満が好ましい。中空糸膜の膜厚が薄すぎると、透過性能は高まるが必要な強度を維持することが困難な場合がある。また膜厚が大きすぎると、物質の透過抵抗が大きくなり、除去物質の透過性が不充分となる可能性がある。また、モジュールのサイズを大きくする必要があるなど、使用の利便性を損なう可能性がある。したがって、中空糸膜の膜厚は12μm以上28μm以下がより好ましく、13μm以上26μm以下がさらに好ましい。   In the present invention, the thickness of the hollow fiber membrane is preferably 10 μm or more and less than 30 μm. If the thickness of the hollow fiber membrane is too thin, the permeation performance is improved, but it may be difficult to maintain the required strength. On the other hand, if the film thickness is too large, the permeation resistance of the substance increases and the permeability of the removed substance may be insufficient. In addition, there is a possibility that the convenience of use may be impaired because the size of the module needs to be increased. Therefore, the thickness of the hollow fiber membrane is more preferably 12 μm or more and 28 μm or less, and further preferably 13 μm or more and 26 μm or less.

本発明において、セルロースアセテート系ポリマーの溶媒としては、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシドなどを使用するのが好ましい。これらの溶媒は水と良好な相溶性を有し、セルロースアセテート系ポリマーに対して凝固性を示す。また、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、プロピレングリコール、アルコール類などがある。   In the present invention, it is preferable to use N-methylpyrrolidone, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide and the like as the solvent for the cellulose acetate polymer. These solvents have good compatibility with water and exhibit coagulability with respect to the cellulose acetate polymer. Non-solvents include ethylene glycol, triethylene glycol, polyethylene glycol, glycerin, propylene glycol, and alcohols.

本発明において、芯液としては前記溶媒、非溶媒および水からなる水溶液が一般に使用できるが、その他に膨潤剤、その他の添加物を含む場合もあり得る。膨潤剤としてはホルムアミド、尿素、リン酸トリエチル、グリオキサール、ブタノール、イソプロパノール等がある。   In the present invention, as the core liquid, an aqueous solution composed of the above-mentioned solvent, non-solvent and water can be generally used, but may further contain a swelling agent and other additives. Examples of swelling agents include formamide, urea, triethyl phosphate, glyoxal, butanol, isopropanol and the like.

比較的高粘度のセルロースアセテート系ポリマーを原料として使用する場合、前記芯液の水分含量が低すぎると、ポリマーに対する凝固性が低下するため、紡糸原液中のポリマー濃度を高めても分画特性を決定する極薄緻密層の形成やポロシティが不均一になりやすい。したがって、前記芯液中の水分含量は10質量%以上が好ましい。30質量%以上がより好ましく、50質量%以上がさらに好ましく、70質量%以上がさらにより好ましく、水単独で用いるのが特に好ましい。一方、該芯液の水分含量が高くなりすぎるとノズルから吐出された紡糸原液の凝固が急激に進行するために曳糸性が低下し、糸切れや中空糸膜の変形が発生するなどの障害が発生しやすくなる。ここで、前述した低粘度セルロースアセテート系ポリマーを使用すると、理由はよくわからないが、該芯液の水分含量を高めても糸切れの発生のない、良好な紡糸安定性を得ることができることがわかった。   When a relatively high viscosity cellulose acetate polymer is used as a raw material, if the water content of the core liquid is too low, the coagulation property of the polymer is lowered. The formation and porosity of the ultrathin dense layer to be determined tends to be non-uniform. Therefore, the water content in the core liquid is preferably 10% by mass or more. It is more preferably 30% by mass or more, further preferably 50% by mass or more, still more preferably 70% by mass or more, and particularly preferably water alone. On the other hand, if the water content of the core liquid becomes too high, the spinning dope discharged from the nozzle is rapidly solidified, so that the spinnability is deteriorated and yarn breakage or deformation of the hollow fiber membrane occurs. Is likely to occur. Here, when the low-viscosity cellulose acetate-based polymer described above is used, the reason is not well understood, but it is found that even if the water content of the core liquid is increased, good spinning stability without occurrence of yarn breakage can be obtained. It was.

特筆すべきは、芯液を水とした場合でも、なんら曳糸性に影響を与えず、良好な生産性が確保されたことである。芯液の水分含量を高くすることができるということは、芯液と紡糸原液との間で溶媒濃度に差を持たせ易いということであり、すなわち中空糸膜内表面の緻密層の厚みや構造を制御できる幅が広がることに繋がる。また、中空糸膜製造後に芯液を洗浄除去しやすくなるため、作業工数の低減や洗浄処理、排水処理にかかるコスト削減といった副次効果もある。   It should be noted that, even when the core liquid is water, good productivity is ensured without affecting the stringiness. The fact that the water content of the core liquid can be increased means that it is easy to have a difference in solvent concentration between the core liquid and the spinning dope, that is, the thickness and structure of the dense layer on the inner surface of the hollow fiber membrane. This leads to a wider range of control. Moreover, since the core liquid can be easily washed and removed after the production of the hollow fiber membrane, there are secondary effects such as reduction of work man-hours, cost reduction for washing treatment, and wastewater treatment.

上記したように、紡糸原液と芯液とを別個に温度コントロールすることにより紡糸原液の吐出温度を高めることが可能となり、また比較的低粘度のポリマーを使用することにより紡糸原液中のポリマー濃度を高めることができるようになった効果として、得られる中空糸膜の強度が向上した。また、比較的低粘度のポリマーを使用することによる別の効果として、中空糸膜の単位体積あたりのポリマー密度(パッキング性)が向上し、硬さの指標でもあるヤング率の高い中空糸膜を得ることが可能となった。   As described above, it is possible to increase the discharge temperature of the spinning dope by separately controlling the temperature of the spinning dope and the core solution, and the polymer concentration in the spinning dope can be increased by using a relatively low viscosity polymer. As an effect that can be enhanced, the strength of the obtained hollow fiber membrane was improved. Another effect of using a relatively low-viscosity polymer is that a hollow fiber membrane with a high Young's modulus, which is an index of hardness, improves the polymer density (packing property) per unit volume of the hollow fiber membrane. It became possible to get.

低粘度セルロースアセテート系ポリマーからなる紡糸原液を用いることにより、さらなる効果が確認できた。紡糸原液の流動性が向上したことにより、中空糸膜の性能調整手段の1つであるノズル温度の設定範囲の幅が広がり、紡糸原液の凝固と相分離のバランスを制御し易くなった。凝固と相分離のバランスを制御するとは、すなわち中空糸膜の緻密層の孔径と厚み、および支持層のポロシティとのバランスをとることであり、具体的にはβ2ミクログロブリンの除去性を高めながらアルブミンに代表される有用タンパクの漏洩を極力抑えるということに繋がる。また、後述する中空糸膜製造における溶媒、非溶媒の洗浄除去性の向上やモジュール組立性に寄与する中空糸膜の強度確保にも繋がる。従来の高粘度ポリマーからなる紡糸原液ではノズル温度を後述の工夫を施しても100℃付近までしか下げることができなかったが、低粘度ポリマーを使用することにより、ノズル温度を40℃程度に下げても紡糸原液を均一に安定して吐出することが可能となった。   Further effects could be confirmed by using a spinning dope comprising a low viscosity cellulose acetate polymer. By improving the fluidity of the spinning dope, the setting range of the nozzle temperature, which is one of the means for adjusting the performance of the hollow fiber membrane, has been widened, and it has become easier to control the balance between coagulation and phase separation of the spinning dope. Controlling the balance between coagulation and phase separation means balancing the pore diameter and thickness of the dense layer of the hollow fiber membrane and the porosity of the support layer, specifically while enhancing the removability of β2 microglobulin. It leads to suppressing leakage of useful proteins represented by albumin as much as possible. Moreover, it leads also to the ensuring of the intensity | strength of the hollow fiber membrane which contributes to the improvement of the washing | cleaning removal property of the solvent in the hollow fiber membrane manufacture mentioned later, and a non-solvent, and module assembly property. With conventional spinning stock solutions consisting of high-viscosity polymers, the nozzle temperature could only be lowered to around 100 ° C even if the following measures were taken, but by using low-viscosity polymers, the nozzle temperature was reduced to around 40 ° C. However, the spinning dope can be discharged uniformly and stably.

本発明において、中空糸膜の外表面開孔率は15%以上30%以下が好ましい。また、中空糸膜外表面の孔1個あたりの平均孔面積は0.01μm2以上0.05μm2以下であることが好ましい。外表面開孔率や平均孔面積が大きすぎると、総じて支持層全体の空隙率が高くなるため、中空糸膜に必要な強度を確保できないとか、膜孔保持剤の保持性が低下する可能性がある。一方、中空糸膜の外表面開孔率や平均孔面積が小さすぎると、細孔の非対称性が失われ均質構造に近づいていくことになるので、物質の透過性やろ過安定性が低下することがある。また、中空糸膜の透過拡散特性が低下するためオンラインでの洗浄効率が低下することがある。したがって、中空糸膜の外表面開孔率は16%以上28%以下がより好ましく、17%以上26%以下がさらに好ましい。また、平均孔面積は0.01μm2以上0.04μm2以下がより好ましく、0.02μm2以上0.04μm2以下がさらに好ましい。
ここで、膜孔保持剤とは、中空糸膜の乾燥時に細孔の収縮を防ぐとか、血液浄化器等のモジュールの完全性を試験するためにエアリークテストを実施する際、一時的に細孔を塞いでおく役割を担うものである。膜孔保持剤の具体例としては、グリセリンやグリセリン誘導体やポリエチレングリコールなどが挙げられ、本発明においてはグリセリンを用いるのが好ましい。
In the present invention, the outer surface porosity of the hollow fiber membrane is preferably 15% or more and 30% or less. Further, the average pore area per hole on the outer surface of the hollow fiber membrane is preferably 0.01 μm 2 or more and 0.05 μm 2 or less. If the outer surface open area ratio or average pore area is too large, the porosity of the entire support layer generally increases, so that the strength required for the hollow fiber membrane cannot be ensured, or the retainability of the membrane pore retainer may be reduced. There is. On the other hand, if the outer surface open area ratio or average pore area of the hollow fiber membrane is too small, the asymmetry of the pores is lost and the structure approaches a homogeneous structure, so that the permeability and filtration stability of the substance are reduced. Sometimes. Moreover, since the permeation | diffusion characteristic of a hollow fiber membrane falls, online washing | cleaning efficiency may fall. Therefore, the outer surface open area ratio of the hollow fiber membrane is more preferably 16% or more and 28% or less, and further preferably 17% or more and 26% or less. The average pore area is more preferably 0.01 [mu] m 2 or more 0.04 .mu.m 2 or less, more preferably 0.02 [mu] m 2 or more 0.04 .mu.m 2 or less.
Here, the membrane pore-retaining agent refers to pores that are temporarily removed when an air leak test is performed to prevent the pores from shrinking when the hollow fiber membrane is dried or to test the integrity of a module such as a blood purifier. It plays the role of blocking the Specific examples of the membrane pore retainer include glycerin, glycerin derivatives, polyethylene glycol, and the like. In the present invention, it is preferable to use glycerin.

従来、均一構造を有する中空糸膜においては、細孔の収縮を防ぐために細孔内に膜孔保持剤を充填しているものがあった。しかし、いわゆる非対称構造を有する中空糸膜においては、細孔径や空隙率が高すぎるために膜孔保持剤が細孔から漏出してしまう問題があり、膜孔保持剤を使用することができなかった。特に、セルロースアセテート系ポリマーからなる中空糸膜は乾燥時や保管時の熱により収縮が起こりやすく、予め収縮を想定した膜設計が必要であった。本願発明の中空糸膜においては、比較的低粘度のポリマーを用いて比較的高濃度の紡糸原液を調製することにより、従来膜に比較して高強度の中空糸膜を得ることができるので、収縮による膜孔保持剤の細孔からの漏出を抑制している。また、開孔率、平均孔面積を小さくすると物質の透過抵抗が大きくなるため、特に低分子タンパク領域の物質の透過性が低下するが、本発明の中空糸膜は膜厚を薄くすることができるので、その分透過性能を向上させることが可能である。   Conventionally, some hollow fiber membranes having a uniform structure have been filled with a membrane pore retainer in the pores in order to prevent shrinkage of the pores. However, in hollow fiber membranes having a so-called asymmetric structure, the pore diameter and porosity are too high, so there is a problem that the membrane pore retainer leaks from the pores, and the membrane pore retainer cannot be used. It was. In particular, a hollow fiber membrane made of a cellulose acetate-based polymer is likely to shrink due to heat during drying or storage, and a membrane design that assumes shrinkage in advance is required. In the hollow fiber membrane of the present invention, by preparing a relatively high concentration spinning stock solution using a relatively low viscosity polymer, it is possible to obtain a hollow fiber membrane having higher strength than conventional membranes. Leakage from the pores of the membrane pore retainer due to shrinkage is suppressed. In addition, when the porosity and the average pore area are reduced, the permeation resistance of the substance is increased, and thus the permeability of the substance in the low molecular protein region is lowered, but the thickness of the hollow fiber membrane of the present invention can be reduced. Therefore, the transmission performance can be improved accordingly.

外表面開孔率や平均孔面積を本発明の範囲にするためには、紡糸原液中のポリマー濃度やノズル温度などが影響するが、加えてノズルから吐出された紡糸原液が凝固浴に浸漬されるまでの間の空中走行部の長さを10mm以上600mm以下とするのが好ましい。また、空中走行部を外気と遮断し、内部を0℃以上50℃以下に設定することが好ましい。空中走行部の長さと温度を前記範囲とすることにより、ノズルから吐出された紡糸原液の外表面側のポリマー核の成長を促進することができる。一方、紡糸原液の内表面側では外表面側からの脱溶媒の影響を受けるより前に、芯液によるポリマーの凝固を完了させ緻密層を形成させることが可能となる。
紡糸製膜の安定性を高めるためには空中走行部の長さは10mm以上300mm以下がより好ましく、紡糸口金からの紡糸原液の吐出斑の影響を相殺するには10mm以上150mm以下がさらに好ましい。空中走行部の温度はコントロールが容易な点で3℃以上45℃以下が好ましく、性能面で有用タンパクの漏れ量を抑制するには5℃以上40℃以下がより好ましい。
空中走行部の長さと温度は、ノズルドラフトや紡糸速度により適正範囲が変わるものであって、本発明の範囲はノズルドラフトが1〜5程度、紡糸速度が30〜90m/min.の場合を想定している。
In order to make the outer surface open area ratio and average pore area within the scope of the present invention, the polymer concentration in the spinning dope and the nozzle temperature are affected, but in addition, the spinning dope discharged from the nozzle is immersed in the coagulation bath. It is preferable that the length of the aerial traveling portion until the distance is 10 mm or more and 600 mm or less. Moreover, it is preferable to block the aerial travel part from the outside air and set the interior to 0 ° C. or more and 50 ° C. or less. By setting the length and temperature of the aerial traveling portion within the above ranges, the growth of polymer nuclei on the outer surface side of the spinning dope discharged from the nozzle can be promoted. On the other hand, on the inner surface side of the spinning dope, it is possible to complete the coagulation of the polymer with the core solution and form a dense layer before being affected by the solvent removal from the outer surface side.
In order to improve the stability of the spinning film formation, the length of the aerial traveling portion is more preferably 10 mm or more and 300 mm or less, and 10 mm or more and 150 mm or less is more preferable in order to offset the influence of the spinning spot discharged from the spinneret. The temperature of the aerial traveling section is preferably 3 ° C. or higher and 45 ° C. or lower in terms of easy control, and in view of performance, it is more preferably 5 ° C. or higher and 40 ° C. or lower in order to suppress the amount of useful protein leak.
The appropriate range for the length and temperature of the aerial running section varies depending on the nozzle draft and spinning speed. The scope of the present invention assumes that the nozzle draft is about 1 to 5 and the spinning speed is 30 to 90 m / min. doing.

本発明において、適正な中空糸膜外表面を得るためには凝固浴の条件を適正化することも重要な要件の1つである。外表面の開孔率を高めるためには凝固浴中の溶媒濃度を高め、温度を高めることが有効である。溶媒濃度や温度を高めることにより空中走行部で生成したポリマー核を成長させることができ、開孔率、開孔径を拡大することが可能となる。開孔率を15%以上30%以下とするためには、凝固浴中の溶媒濃度が50重量%以上80重量%以下、凝固浴温度が20℃以上70℃以下が好ましい。凝固浴からの中空糸膜の曳きだし性および空中走行部の温度コントロールの容易性を確保する面から、溶媒濃度は55重量%以上77重量%以下、凝固浴温度は30℃以上50℃以下がより好ましく、溶媒濃度が60重量%以上75重量%以下、凝固浴温度が35℃以上45℃以下がさらに好ましい。   In the present invention, in order to obtain an appropriate outer surface of the hollow fiber membrane, it is also an important requirement to optimize the conditions of the coagulation bath. In order to increase the porosity of the outer surface, it is effective to increase the solvent concentration in the coagulation bath and increase the temperature. By increasing the solvent concentration and temperature, it is possible to grow polymer nuclei generated in the aerial traveling section, and it is possible to expand the hole area ratio and the hole diameter. In order to set the open area ratio to 15% or more and 30% or less, the solvent concentration in the coagulation bath is preferably 50% by weight to 80% by weight and the coagulation bath temperature is preferably 20 ° C. or more and 70 ° C. or less. The solvent concentration should be 55% to 77% by weight and the coagulation bath temperature should be 30 ° C or more and 50 ° C or less, in order to ensure the hollow fiber membrane from the coagulation bath and the ease of temperature control of the running part in the air. More preferably, the solvent concentration is 60 wt% or more and 75 wt% or less, and the coagulation bath temperature is 35 ° C. or more and 45 ° C. or less.

以下、本発明の有効性を実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Hereinafter, the effectiveness of the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

(ポリマー粘度の測定)
それぞれの所望の紡糸原液を窒素雰囲気下、180℃にて4時間溶解し、目視で均一溶解していることを確認したのち、サンプルを採取し、B型粘度計(B-8H-HH)[東京計器製]にて温度50℃での粘度を測定する。
(Measurement of polymer viscosity)
Dissolve each desired spinning dope for 4 hours at 180 ° C. in a nitrogen atmosphere. After confirming that the solution was uniformly dissolved visually, a sample was taken and a B-type viscometer (B-8H-HH) [ Measure the viscosity at a temperature of 50 ° C with Tokyo Keiki].

(中空糸膜外表面の開孔率)
中空糸膜外表面を10,000倍の電子顕微鏡で観察し、写真(SEM写真)を撮影する。その画像を画像解析ソフトで処理して、中空糸膜外表面の開孔率を求める。画像解析ソフトは、例えばImage Pro Plus(Media Cybernetics,Inc.)を使用して測定する。取り込んだ画像を孔部と閉塞部が識別されるように強調・フィルタ操作を実施する。その後、孔部をカウントし、孔内部に下層のポリマー鎖が見て取れる場合には、孔を結合して一孔とみなしてカウントする。測定範囲の面積(A)、および測定範囲内の孔の面積の累計(B)を求めて開孔率(%)=B/A×100を求める。これを10視野実施してその平均を求める。初期操作としてスケール設定を実施するものとし、また、カウント時には測定範囲境界上の孔は除外しないものとする。
(Hole ratio of hollow fiber membrane outer surface)
Observe the outer surface of the hollow fiber membrane with a 10,000x electron microscope and take a photograph (SEM photograph). The image is processed with image analysis software to determine the porosity of the outer surface of the hollow fiber membrane. The image analysis software is measured using, for example, Image Pro Plus (Media Cybernetics, Inc.). The emphasis / filtering operation is performed on the captured image so that the hole and the blockage are identified. Thereafter, the holes are counted, and when the lower polymer chain can be seen inside the holes, the holes are combined and counted as one hole. The area (A) of the measurement range and the total area (B) of the holes in the measurement range are obtained to obtain the hole area ratio (%) = B / A × 100. This is carried out 10 views and the average is obtained. Scale setting is performed as an initial operation, and holes on the measurement range boundary are not excluded during counting.

(中空糸膜外表面の開孔部の平均孔面積)
前項と同様にカウントし、各孔の面積を求める。また、カウント時には測定範囲境界上の孔は除外する。これを10視野実施してすべての孔面積の平均を求める。
(Average pore area of the hole on the outer surface of the hollow fiber membrane)
Count as in the previous section to determine the area of each hole. Also, holes on the measurement range boundary are excluded during counting. This is carried out for 10 fields of view and the average of all the hole areas is obtained.

(透水性)
透析器の血液出口部回路(圧力測定点よりも出口側)を鉗子で挟んで封止した。37℃に保温した純水を加圧タンクに入れ、レギュレーターにより圧力を制御しながら、37℃恒温槽で保温した透析器の血液流路側へ純水を送り、透析液側から流出した濾液量を測定した。膜間圧力差(TMP)は
TMP=(Pi+Po)/2
とする。ここでPiは透析器入り口側圧力、Poは透析器出口側圧力である。TMPを4点変化させ濾過流量を測定し、それらの関係の傾きから透水性(mL/hr/mmHg)を算出した。このときTMPと濾過流量の相関係数は0.999以上でなくてはならない。また回路による圧力損失誤差を少なくするために、TMPは100mmHg以下の範囲で測定する。中空糸膜の透水性は膜面積と透析器の透水性から算出する。
UFR(H)=UFR(D)/A
ここでUFR(H)は中空糸膜の透水性(mL/m2/hr/mmHg)、UFR(D)は透析器の透水性(mL/hr/mmHg)、Aは透析器の膜面積(m2)である。
(Water permeability)
The blood outlet circuit (outlet side from the pressure measurement point) of the dialyzer was sealed with forceps. Purified water kept at 37 ° C is placed in a pressurized tank, and the pressure is controlled by a regulator. The pure water is sent to the blood flow path side of the dialyzer kept in a 37 ° C constant temperature bath, and the amount of filtrate flowing out from the dialysate side is measured. It was measured. The transmembrane pressure difference (TMP) is
TMP = (Pi + Po) / 2
And Here, Pi is the dialyzer inlet side pressure, and Po is the dialyzer outlet side pressure. The TMP was changed at four points, the filtration flow rate was measured, and the water permeability (mL / hr / mmHg) was calculated from the slope of the relationship. At this time, the correlation coefficient between TMP and filtration flow rate should be 0.999 or more. In order to reduce the pressure loss error due to the circuit, TMP is measured in the range of 100mmHg or less. The water permeability of the hollow fiber membrane is calculated from the membrane area and the water permeability of the dialyzer.
UFR (H) = UFR (D) / A
Where UFR (H) is the water permeability of the hollow fiber membrane (mL / m 2 / hr / mmHg), UFR (D) is the water permeability of the dialyzer (mL / hr / mmHg), and A is the membrane area of the dialyzer ( m 2 ).

(降伏強力)
東洋ボールドウイン社製テンシロンUTMIIを用いて、引っ張り速度100mm/min、チャック間距離100mmで測定した。
(Yielding strength)
Using Tensilon UTMII manufactured by Toyo Baldwin, the tensile speed was 100 mm / min and the distance between chucks was 100 mm.

(中空糸膜の内径、外径、膜厚の測定)
中空糸膜断面のサンプルは以下のようにして得ることができる。測定には中空形成材を洗浄、除去した後、中空糸膜を乾燥させた形態で観察することが好ましい。乾燥方法は問わないが、乾燥により著しく形態が変化する場合には中空形成材を洗浄、除去したのち、純水で完全に置換した後、湿潤状態で形態を観察することが好ましい。中空糸膜の内径、外径および膜厚は、中空糸膜をスライドグラスの中央に開けられたφ3mmの孔に中空糸膜が抜け落ちない程度に適当本数通し、スライドグラスの上下面でカミソリによりカットし、中空糸膜断面サンプルを得た後、投影機Nikon-V-12Aを用いて中空糸膜断面の短径、長径を測定することにより得られる。中空糸膜断面1個につき2方向の短径、長径を測定し、それぞれの算術平均値を中空糸膜断面1個の内径および外径とし、膜厚は(外径−内径)/2で算出した。5断面について同様に測定を行い、平均値を内径、膜厚とした。
(Measurement of hollow fiber membrane inner diameter, outer diameter, film thickness)
A sample of the cross section of the hollow fiber membrane can be obtained as follows. For the measurement, it is preferable to observe the dried hollow fiber membrane after the hollow forming material is washed and removed. There is no limitation on the drying method. However, when the shape changes remarkably by drying, it is preferable to clean and remove the hollow forming material and then completely replace with pure water, and then observe the shape in a wet state. The inner diameter, outer diameter, and film thickness of the hollow fiber membrane are cut through a razor on the upper and lower surfaces of the slide glass so that the hollow fiber membrane does not fall out into a hole of φ3mm in the center of the slide glass. Then, after obtaining a hollow fiber membrane cross-section sample, it is obtained by measuring the short diameter and long diameter of the hollow fiber membrane cross section using a projector Nikon-V-12A. Measure the short axis and long axis in two directions for each cross section of hollow fiber membrane, and calculate the arithmetic average value of each as the inner diameter and outer diameter of one hollow fiber membrane cross section. The film thickness is calculated as (outer diameter-inner diameter) / 2. did. The same measurement was performed on five cross sections, and the average value was defined as the inner diameter and film thickness.

(UV)
透析型人工腎臓装置製造承認基準にしたがい、中空糸膜1gに対して水100mlを加える。70℃の温浴に1hr加熱する。その後サンプル液のUV(220〜360nm)の最大の吸収ピーク値をUV値とする。
(UV)
Add 100 ml of water to 1 g of hollow fiber membrane according to the dialysis artificial kidney device manufacturing approval standard. Heat to a 70 ° C bath for 1 hr. Thereafter, the maximum absorption peak value of UV (220 to 360 nm) of the sample liquid is defined as the UV value.

(H
中空糸膜1gに対して水100mlを加える。70℃の温浴に1時間加熱する。その後サンプル液中の過酸化水素濃度を計測して、中空糸膜重量に対する量を算出する。
(H 2 O 2 )
Add 100 ml of water to 1 g of hollow fiber membrane. Heat to 70 ° C bath for 1 hour. Thereafter, the hydrogen peroxide concentration in the sample solution is measured, and the amount relative to the weight of the hollow fiber membrane is calculated.

(実施例1)
セルローストリアセテート(6%粘度=162mPa・s、ダイセル化学工業社)19.0質量%、N−メチル−2−ピロリドン(NMP、三菱化学社)およびトリエチレングリコール(TEG、三井化学社)を85対15の割合で均一に溶解し、ついで紡糸原液の脱泡を行った。得られた紡糸原液を10μm、5μmの2段の焼結フィルターに順に通した後、85℃に加温したニ重管ノズルから芯液として予め脱気処理した水とともに同時に吐出した。その際、芯液はノズルブロック中に5℃の冷媒を流し保冷した。また、紡糸原液はブロック中で80℃の熱媒を循環し保温した。紡糸管により外気と遮断された、空中走行部を通過後、44℃の70質量%NMP/TEG(85/15)水溶液中で凝固させた。凝固槽より引き出した中空糸膜は、90℃×延伸0.3%の水洗工程を10sec経た後、引き続き85℃×88質量%×延伸1.0%のグリセリン浴を3sec通過させ、ドライヤーで乾燥し、紡糸速度60m/minで巻き上げた。
Example 1
Cellulose triacetate (6% viscosity = 162 mPa · s, Daicel Chemical Industries) 19.0 mass%, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP, Mitsubishi Chemical) and triethylene glycol (TEG, Mitsui Chemicals) 85:15 The solution was uniformly dissolved at a ratio, and then the spinning solution was defoamed. The obtained spinning dope was passed through a two-stage sintered filter of 10 μm and 5 μm in order, and then simultaneously discharged together with water degassed in advance as a core solution from a double tube nozzle heated to 85 ° C. At that time, the core liquid was cooled by flowing a 5 ° C. refrigerant through the nozzle block. The spinning dope was kept warm by circulating a heating medium at 80 ° C. in the block. After passing through the aerial traveling section , which was blocked from the outside air by a spinning tube, it was solidified in a 70 mass% NMP / TEG (85/15) aqueous solution at 44 ° C. The hollow fiber membrane pulled out from the coagulation tank is subjected to a 90 ° C x 0.3% stretched water washing process for 10 seconds, then passed through a glycerin bath of 85 ° C x 88 mass% x stretched 1.0% for 3 seconds, dried with a dryer, and spinning speed. Winding up at 60 m / min.

(実施例2)
セルローストリアセテート(ダイセル化学社製)19.0質量%、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)およびトリエチレングリコール(TEG)を85対15の割合で均一に溶解し、ついで紡糸原液の脱泡を行った。得られた紡糸原液を10μm、5μmの2段の焼結フィルターに順に通した後、85℃に加温したニ重管ノズルから芯液として予め脱気処理した水とともに同時に吐出し、紡糸管により外気と遮断された、空中走行部を通過後、44℃の70質量%NMP/TEG(85/15)水溶液中で凝固させ、95℃×延伸0.3%の水洗工程を10sec経た後、90℃×88質量%×延伸1.0%のグリセリン浴を3sec通過させ、ドライヤーで乾燥し、紡糸速度60m/minで巻き上げた。
(Example 2)
Cellulose triacetate (manufactured by Daicel Chemical Industries) 19.0% by mass, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and triethylene glycol (TEG) were uniformly dissolved in a ratio of 85:15, and then the spinning solution was defoamed. . The obtained spinning dope is passed through a two-stage sintered filter of 10 μm and 5 μm in order, and then discharged simultaneously with water previously deaerated as a core solution from a double tube nozzle heated to 85 ° C. After passing through the aerial traveling section that is blocked from the outside air, it is coagulated in a 70 mass% NMP / TEG (85/15) aqueous solution at 44 ° C, followed by a water washing step of 95 ° C x stretching 0.3% for 10 seconds, then 90 ° C x A glycerin bath of 88% by mass × stretching 1.0% was passed through for 3 seconds, dried with a dryer, and wound up at a spinning speed of 60 m / min.

(実施例3)
セルローストリアセテート(ダイセル化学社製)19.0質量%、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)およびトリエチレングリコール(TEG)を85対15の割合で均一に溶解し、ついで紡糸原液の脱泡を行った。得られた紡糸原液を10μm、5μmの2段の焼結フィルターに順に通した後、85℃に加温したニ重管ノズルから芯液として予め脱気処理した水とともに同時に吐出し、紡糸管により外気と遮断された、空中走行部を通過後、44℃の70質量%NMP/TEG(85/15)水溶液中で凝固させ、95℃×延伸5%の水洗工程を10sec経た後、95℃×88質量%×延伸3.0%のグリセリン浴に3sec通過させ、ドライヤーで乾燥し、紡糸速度60m/minで巻き上げた。
(Example 3)
Cellulose triacetate (manufactured by Daicel Chemical Industries) 19.0% by mass, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and triethylene glycol (TEG) were uniformly dissolved in a ratio of 85:15, and then the spinning solution was defoamed. . The obtained spinning dope is passed through a two-stage sintered filter of 10 μm and 5 μm in order, and then discharged simultaneously with water previously deaerated as a core solution from a double tube nozzle heated to 85 ° C. After passing through the aerial traveling section , which is blocked from the outside air, it is solidified in a 70 mass% NMP / TEG (85/15) aqueous solution at 44 ° C, and after 95 seconds of water washing process of 95 ° C x 5% stretch, 95 ° C x The mixture was passed through a glycerin bath of 88% by mass × stretching 3.0% for 3 seconds, dried with a dryer, and wound up at a spinning speed of 60 m / min.

(比較例1)
セルローストリアセテート(ダイセル化学社製)19.0質量%、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)およびトリエチレングリコール(TEG)を85対15の割合で均一に溶解し、ついで紡糸原液の脱泡を行った。得られた紡糸原液を10μm、5μmの2段の焼結フィルターに順に通した後、85℃に加温したニ重管ノズルから芯液として予め脱気処理した水とともに同時に吐出し、紡糸管により外気と遮断された、空中走行部を通過後、44℃の70質量%NMP/TEG(85/15)水溶液中で凝固させ、55℃×延伸0.3%の水洗工程を10sec経た後、65℃×88質量%×延伸1.0%のグリセリン浴に3sec通過させ、ドライヤーで乾燥し、紡糸速度60m/minで巻き上げた。
(Comparative Example 1)
Cellulose triacetate (manufactured by Daicel Chemical Industries) 19.0% by mass, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and triethylene glycol (TEG) were uniformly dissolved in a ratio of 85:15, and then the spinning solution was defoamed. . The obtained spinning dope is passed through a two-stage sintered filter of 10 μm and 5 μm in order, and then discharged simultaneously with water previously deaerated as a core solution from a double tube nozzle heated to 85 ° C. After passing through the aerial traveling part that is blocked from the outside air, it is solidified in a 70 mass% NMP / TEG (85/15) aqueous solution at 44 ° C, and after passing through a water washing step of 55 ° C x stretching 0.3%, 65 ° C x The mixture was passed through a glycerin bath of 88% by mass × stretching 1.0% for 3 seconds, dried with a dryer, and wound up at a spinning speed of 60 m / min.

(比較例2)
セルローストリアセテート(ダイセル化学社製)19.0質量%、N−メチル−2−ピロリドン(NMP)およびトリエチレングリコール(TEG)を85対15の割合で均一に溶解し、ついで紡糸原液の脱泡を行った。得られた紡糸原液を10μm、5μmの2段の焼結フィルターに順に通した後、85℃に加温したニ重管ノズルから芯液として予め脱気処理した水とともに同時に吐出し、紡糸管により外気と遮断された、空中走行部を通過後、44℃の70質量%NMP/TEG(85/15)水溶液中で凝固させ、55℃×延伸0.3%の水洗工程を10sec経た後、65℃×88質量%×延伸0.0%のグリセリン浴に3sec通過させ、ドライヤーで乾燥し、紡糸速度60m/minで巻き上げた。
(Comparative Example 2)
Cellulose triacetate (manufactured by Daicel Chemical Industries) 19.0% by mass, N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) and triethylene glycol (TEG) were uniformly dissolved in a ratio of 85:15, and then the spinning solution was defoamed. . The obtained spinning dope is passed through a two-stage sintered filter of 10 μm and 5 μm in order, and then discharged simultaneously with water previously deaerated as a core solution from a double tube nozzle heated to 85 ° C. After passing through the aerial traveling part that is blocked from the outside air, it is solidified in a 70 mass% NMP / TEG (85/15) aqueous solution at 44 ° C, and after passing through a water washing step of 55 ° C x stretching 0.3%, 65 ° C x The mixture was passed through a glycerin bath of 88% by mass × 0.0% of stretching for 3 seconds, dried with a dryer, and wound up at a spinning speed of 60 m / min.

Figure 0005299617
Figure 0005299617

本発明の中空糸膜は、保管時や輸送時の高温度に晒されても品質の安定性に優れるので、臨床使用においても所期性能の発現性に優れる。よって、産業の発展に寄与することが大である。   The hollow fiber membrane of the present invention is excellent in stability of quality even when exposed to high temperatures during storage and transportation, and therefore excellent in performance of desired performance even in clinical use. Therefore, it is important to contribute to industrial development.

Claims (5)

セルロース系高分子を含む紡糸原液および水を芯液としてニ重管ノズルより吐出し、空中走行部を経て、凝固工程、水洗工程、可塑剤工程の順に浸漬する非対称構造を有する中空糸膜の製造方法において、Production of a hollow fiber membrane having an asymmetric structure in which a spinning stock solution containing a cellulosic polymer and water are discharged from a double pipe nozzle as a core liquid and are immersed in the order of a coagulation step, a water washing step, and a plasticizer step through an aerial traveling section. In the method
(a)前記水洗工程においてセルロース系高分子のTg以上の温度を5sec以上かけるものであり、(A) In the water washing step, a temperature of Tg or more of the cellulosic polymer is applied for 5 seconds or more,
(b)前記可塑剤工程においてセルロース系高分子のTg以上の温度を1sec以上かけるものである(B) In the plasticizer step, a temperature of Tg or higher of the cellulosic polymer is applied for 1 sec or longer.
ことを特徴とする方法。A method characterized by that.
前記水洗工程における温度がTg+50℃以下であることを特徴とする請求項1に記載の方法。The method according to claim 1, wherein the temperature in the washing step is Tg + 50 ° C. or less. 前記可塑剤工程における温度がTg+50℃以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。The method according to claim 1, wherein the temperature in the plasticizer step is Tg + 50 ° C. or less. 前記水洗工程および前記可塑剤工程における延伸が0.3〜10%であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の方法。The method according to any one of claims 1 to 3, wherein the stretching in the washing step and the plasticizer step is 0.3 to 10%. 前記可塑剤工程がグリセリン水溶液に中空糸膜を浸漬する工程であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の方法。The method according to claim 1, wherein the plasticizer step is a step of immersing the hollow fiber membrane in a glycerin aqueous solution.
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