JPH01228504A - Porous hollow yarn membrane and production thereof and artificial lung - Google Patents

Porous hollow yarn membrane and production thereof and artificial lung

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JPH01228504A
JPH01228504A JP63053841A JP5384188A JPH01228504A JP H01228504 A JPH01228504 A JP H01228504A JP 63053841 A JP63053841 A JP 63053841A JP 5384188 A JP5384188 A JP 5384188A JP H01228504 A JPH01228504 A JP H01228504A
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hollow fiber
fiber membrane
crimp
amplitude
polyolefin
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Ken Takebe
建 建部
Manabu Yamazaki
学 山崎
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Terumo Corp
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    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D69/00Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D69/08Hollow fibre membranes
    • B01D69/084Undulated fibres

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Artificial Filaments (AREA)

Abstract

PURPOSE:To eliminate the possibility of leak of blood plasma even when utilizing the title membrane for a long period by forming the holes communicating with the porous layer of the outer face of the membrane from the minute layer of the inner face consisting of polyolefin fine particles and regulating mean crimping amplitude, the ratio of maximum crimping amplitude to crimping semicycle at a time of maximum crimping amplitude and percentage crimp to the specified value. CONSTITUTION:The admixture consisting of PP, an organic filler such as liquid paraffin and a crystalline nucleus forming agent such as 1.3,2.4-bis(ethylbenzene) sorbitol is discharged hollow through an annular spinning hole and brought into contact with cooling and solidifying liquid to cool and solidify it and thereafter brought into contact with extract to extract and remove the organic filler. Then this hollow yarn membrane is wound into cross winding on a bobbin with a winder and heat-treated in an oven and crimped. In such a way, the porous polyolefin hollow yarn membrane in which mean crimping amplitude is regulated to 35-120% of the outer diameter of the membrane and the ratio (A/B) of maximum crimping amplitude to crimping semicycle at a time of maximum crimping amplitude is regulated to 0.01-0.1 and percentage crimp is 1.0-3.0% and gas exchange capacity is made large is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は多孔質中空糸膜およびその製造方法ならびに人
工肺に関するものである。詳しく述べると本発明は高い
ガス交換能を有するとともにガス交換に際して高い有効
膜面積をもたらす多孔質中空糸膜およびその製造方法な
らびに該多孔質中空糸膜を用いてなる人工肺に関するも
のである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a porous hollow fiber membrane, a method for producing the same, and an oxygenator. Specifically, the present invention relates to a porous hollow fiber membrane that has high gas exchange ability and provides a large effective membrane area during gas exchange, a method for producing the same, and an oxygenator using the porous hollow fiber membrane.

(従来の技術) 近年、心臓手術等において、患者の血液を体外に導き、
これに酸素を添加しかつ炭酸ガスを除去するなめに、体
外循環回路中に中空糸膜型人工肺゛が用いられている。
(Conventional technology) In recent years, in heart surgery, etc., the patient's blood is guided outside the body.
In order to add oxygen and remove carbon dioxide gas, a hollow fiber membrane oxygenator is used in the extracorporeal circulation circuit.

このような人工肺において使用される中空糸膜としては
、均質膜と多孔質膜の2種類がある。均MMは透過する
気体の分子が膜に溶解し、拡散することによってガスの
移動が行なわれる。この代表的なものにシリコーンゴム
があり、メラ・シロックス(泉工医工業)として製品化
されている。しかしながら、均笛膜はガス透過性の点か
ら現在使用可能なものとしてはシリコーンゴムのみしか
知られておらず、またJ亥シリコーンゴム膜は強度的に
膜厚100μm以下にすることはできない。このなめガ
ス透過に限界があり、特に炭酸ガスの透過が悪い。また
、前記シリコーンゴムは高価で、しかも加工性が悪いと
いう欠点があった。
There are two types of hollow fiber membranes used in such oxygenators: homogeneous membranes and porous membranes. In the uniform MM, the gas molecules that permeate are dissolved in the membrane and diffused, thereby causing gas movement. A typical example of this is silicone rubber, which has been commercialized as Mera Silox (Senko Medical Industries). However, from the point of view of gas permeability, only silicone rubber is known as the only membrane that can be used at present, and the thickness of the silicone rubber membrane cannot be reduced to less than 100 μm due to its strength. There is a limit to gas permeation through this slick, and the permeation of carbon dioxide gas is particularly poor. Furthermore, the silicone rubber has the drawbacks of being expensive and having poor processability.

一方、多孔質膜は、該膜の有する微細孔が透過すべき気
体分子に比べて著しく大きいため、体積流として細孔を
通過する。例えば、マイクロポーラスポリプロピレン膜
等の多孔質膜を使用した人工肺が種々提案されている。
On the other hand, in a porous membrane, the fine pores of the membrane are significantly larger than the gas molecules to be passed through, so that the gas passes through the pores as a volumetric flow. For example, various artificial lungs using porous membranes such as microporous polypropylene membranes have been proposed.

例えばポリプロピレンを中空糸製造用ノズルを用いて、
紡糸温度210〜270°C、ドラフト比180〜60
0で溶解紡糸し、ついで155℃以下で第1段熱処理を
行なったのち、110°C未満で30〜200%延伸し
、しかるのち第2段熱処理温度以上155°C以下で第
2段熱処理することにより多孔質ポリプロピレン中空糸
を製造することが提案されている(特公昭56−52,
123号)。しかしながら、このようにして得られる多
孔質中空糸膜はポリプロピレン中空糸を延伸することに
より物理的に細孔を形成するので、形成される細孔も不
均一であり、該細孔は膜厚方向にほぼ水平な直線状側孔
であり、かつ延伸度に応じて中空糸の軸線方向に亀裂を
生じて生成する細孔であるから断面がほぼスリット状で
ある。まな細孔はほぼ直線状に連続貫通し、かつ空孔率
が高い。このため、該多孔質中空糸膜は水蒸気の透過性
が高く、結露水によって性能が低下するだけでなく、長
持間血液を循環させて使用すると、血漿が漏出するとい
う欠点があった。
For example, polypropylene is processed using a hollow fiber manufacturing nozzle.
Spinning temperature 210-270°C, draft ratio 180-60
After melt spinning at 0°C, first stage heat treatment at 155°C or lower, stretching by 30 to 200% at lower than 110°C, and then second stage heat treatment at a temperature higher than the second stage heat treatment temperature and 155°C or lower. It has been proposed to produce porous polypropylene hollow fibers by
No. 123). However, in the porous hollow fiber membrane obtained in this way, the pores are physically formed by stretching the polypropylene hollow fibers, so the pores are also non-uniform, and the pores are distributed in the direction of the membrane thickness. Since the pores are linear side holes that are substantially horizontal to each other, and the pores are generated by cracking in the axial direction of the hollow fibers depending on the degree of stretching, the cross section is approximately slit-shaped. The small pores penetrate continuously in an almost straight line and have a high porosity. For this reason, the porous hollow fiber membrane has a high permeability to water vapor, and not only does its performance deteriorate due to condensation water, but also has the drawback that plasma leaks when blood is circulated for a long period of time.

このような点から延伸によらずに多孔性を付与する方法
として、例えば、ポリオレフィン、該ポリオレフィンの
溶融下で該ポリオレフィンに均一に分散し得かつ使用す
る抽出液に対して易溶性である有機充填剤および結晶核
形成剤を混線し、このようにして得られる混練物を溶融
状態で環状紡糸孔から吐出させ、該中空状物を前記ポリ
オレフィンを溶解しない冷却固化液と接触させて冷却固
化し、ついで冷却固化した中空状物を前記ポリオレフィ
ンを溶解しない抽出液と接触させて前記有機充填剤を抽
出除去することにより多孔質中空糸膜を製造することが
提案されている(特開昭61−90705号)。このよ
うにして得られる多孔質中空糸膜は上記したような延伸
法によって得られた多孔質中空糸膜と比べて、孔が小さ
くまた孔路も複雑であるためにガスの移動には影響がな
いが血漿および水蒸気の透過抑制には十分な効果を有し
、上記のごとき血漿漏出の問題は起こらないものであっ
た。しかしながら、このようにして得られる多孔質中空
糸膜を用いた人工肺においても、中空糸膜の外側に血液
を循環させ、中空糸膜の内側に酸素含有ガスを吹送する
場合、中空糸膜が疎水性であるために中空糸と中空糸と
の間隙が狭くかつ前後にわたってほぼ一定幅のものであ
ると、この間隙に空気ないしは酸素含有ガスが溜まり易
くなるものであった。このように中空糸と中空系との間
隙に空気ないしは酸素含有ガスが溜まり、いわゆるエア
ートラップされた状態が生じると、血液の流通が悪くな
り、まなこの捕捉された空気ないし酸素含有ガスの塊に
よって血液の中空糸膜を介しての酸素含有ガスへの接触
が阻害され有効膜面績が低下してしまうために、人工肺
のガス交換能が低下してしまうという問題が生じるもの
であった。
From this point of view, as a method for imparting porosity without drawing, for example, polyolefin, an organic filler that can be uniformly dispersed in the polyolefin when the polyolefin is melted, and that is easily soluble in the extract liquid used. agent and a crystal nucleating agent, the kneaded product thus obtained is discharged in a molten state from an annular spinning hole, the hollow material is brought into contact with a cooling solidification liquid that does not dissolve the polyolefin, and is cooled and solidified; It has been proposed to produce a porous hollow fiber membrane by then bringing the cooled and solidified hollow material into contact with an extract that does not dissolve the polyolefin to extract and remove the organic filler (Japanese Patent Laid-Open No. 61-90705). issue). The porous hollow fiber membrane obtained in this way has smaller pores and more complex pore paths than the porous hollow fiber membrane obtained by the above-mentioned stretching method, so gas movement is not affected. However, it was sufficiently effective in suppressing permeation of plasma and water vapor, and the problem of plasma leakage as described above did not occur. However, even in an oxygenator using a porous hollow fiber membrane obtained in this way, when blood is circulated outside the hollow fiber membrane and oxygen-containing gas is blown inside the hollow fiber membrane, the hollow fiber membrane is Since the hollow fibers are hydrophobic, if the gap between the hollow fibers is narrow and has a substantially constant width from front to back, air or oxygen-containing gas tends to accumulate in this gap. When air or oxygen-containing gas accumulates in the gap between the hollow fiber and the hollow system, creating a so-called air-trapped state, blood circulation becomes impaired, and the trapped air or oxygen-containing gas clumps Since the contact of blood with oxygen-containing gas through the hollow fiber membrane is inhibited and the effective membrane surface area is reduced, a problem arises in that the gas exchange capacity of the oxygenator is reduced.

(発明が解決しようとする問題点) 従って本発明は、改良された多孔質中空糸膜およびその
製造方法ならびに人工肺を提供することを目的とする。
(Problems to be Solved by the Invention) Therefore, an object of the present invention is to provide an improved porous hollow fiber membrane, a method for manufacturing the same, and an artificial lung.

本発明はさらに高いガス交換能を有し長期間使用に際し
て血漿漏出の虞れがなく、ガス交換に際して高い有効膜
面積をもたらす多孔質中空糸膜およびその製造方法なら
びに人工肺を提供することを目的とする。本発明はさら
に、エアートラップによるガス交換能の低下の虞れの少
ない多孔質中空糸膜およびその製造方法ならびに人工肺
を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a porous hollow fiber membrane that has a high gas exchange ability, is free from the risk of plasma leakage during long-term use, and provides a high effective membrane area for gas exchange, a method for producing the same, and an oxygenator. shall be. A further object of the present invention is to provide a porous hollow fiber membrane, a method for producing the same, and an oxygenator in which there is little risk of deterioration in gas exchange performance due to air traps.

(問題点を解決するための手段) 上記諸口的は、内径が150〜300μm、肉厚が10
〜150μmのほぼ円形状の多孔質ポリオレフィン中空
糸膜であって、該中空糸膜の内面側はポリオレフィンの
微粒子が密に結合した緻密層を呈し、かつ外面側はポリ
オレフィンの微粒子が鎖状に結合した多孔質層を呈して
前記内面側より外面側まで微細な連通孔が形成されてな
り、かつ外径の35〜120%の平均捲縮振幅および0
゜01〜0.1の最大捲縮振幅/設犬捲縮振幅時捲縮半
周期比を有し、捲縮率が1.0〜3.0%であることを
特徴とする多孔質中空糸膜により達成される。
(Means for solving the problem) The above-mentioned various types have an inner diameter of 150 to 300 μm and a wall thickness of 10 μm.
A porous polyolefin hollow fiber membrane of approximately circular shape with a diameter of ~150 μm, the inner surface of the hollow fiber membrane exhibits a dense layer in which fine polyolefin particles are tightly bonded, and the outer surface thereof has fine polyolefin particles bonded in a chain shape. It exhibits a porous layer with fine communication holes formed from the inner surface side to the outer surface side, and has an average crimp amplitude of 35 to 120% of the outer diameter and 0.
A porous hollow fiber having a crimp half cycle ratio of maximum crimp amplitude/setting crimp amplitude of 0.01 to 0.1, and a crimp rate of 1.0 to 3.0%. Achieved by membrane.

本発明はまた、空孔率が5〜60%で、ガスフラックス
が100〜1500u/min・m2 ・atmである
多孔質中空糸膜を示すものである。
The present invention also provides a porous hollow fiber membrane having a porosity of 5 to 60% and a gas flux of 100 to 1500 u/min.m2.atm.

本発明はさらに、ポリオレフィンがポリプロピレンであ
る多孔質中空糸膜を示すものである。本発明はまた、外
径の50〜100%の平均捲縮振幅および0.02〜0
.05の最大捲縮振幅/最大捲縮振幅時捲縮半周期比を
有し、捲縮率が2.0〜3.0%である多孔質中空糸膜
を示すものである。
The present invention further provides a porous hollow fiber membrane in which the polyolefin is polypropylene. The present invention also provides an average crimp amplitude of 50-100% of the outer diameter and 0.02-0.
.. This shows a porous hollow fiber membrane having a crimp half cycle ratio of maximum crimp amplitude/maximum crimp amplitude of 05 and a crimp rate of 2.0 to 3.0%.

上記諸口的はまた、ポリオレフィン、該ポリオレフィン
の溶融下で該ポリオレフィンに均一に分散しかつ使用す
る抽出液に対して易溶性である有機充填剤、および結晶
核形成剤を混練し、混練物を溶融状態で環状紡糸孔から
吐出させ、吐出された中空状物を前記ポリオレフィンを
溶解しない冷却固化液と接触させて冷却固化し、ついで
冷却固化した中空状物を前記ポリオレフィンを溶解しな
い抽出液と接触させて有機充填剤を抽出除去し、このよ
うにして得られた中空糸膜を加熱捲縮し、外径の35〜
120%の平均捲縮振幅および0゜01〜0.1の最大
捲縮振幅/最大捲縮振幅時捲縮半周期比を有する捲縮率
1.0〜3.0%のものとすることを特徴とする多孔質
中空糸膜の製造方法によって達成される。
The above methods also include kneading a polyolefin, an organic filler that is uniformly dispersed in the polyolefin while melting the polyolefin and being easily soluble in the extract used, and a crystal nucleating agent, and melting the kneaded product. The hollow material is discharged from an annular spinning hole in this state, and the discharged hollow material is cooled and solidified by contacting with a cooling solidification liquid that does not dissolve the polyolefin, and then the cooled and solidified hollow material is brought into contact with an extraction liquid that does not dissolve the polyolefin. The organic filler is extracted and removed using the method, and the hollow fiber membrane thus obtained is heated and crimped to give an outer diameter of 35 to
A crimp ratio of 1.0 to 3.0% with an average crimp amplitude of 120% and a maximum crimp amplitude / crimp half cycle ratio at maximum crimp amplitude of 0°01 to 0.1. This is achieved by a method for producing porous hollow fiber membranes.

本発明はまた、捲縮が、得られた中空糸膜をボビンにク
ロス捲きに捲き取り熱固定を行なうことによりなされる
ものである多孔質中空糸膜の製造方法により達成される
。本発明はさらに、熱固定が50〜100℃で2〜48
時間行なわれるものである多孔質中空糸膜の製造方法を
示すものである。本発明はまた、ポリオレフィンがポリ
プロピレンである多孔質中空糸膜の製造方法を示すもの
である。本発明はさらに、有機充填剤は沸点がH記ポリ
オレフィンの融点以上の炭化水素類である多孔質中空糸
膜の製造方法を示すものである。本発明はさらにまた、
炭化水素類が流動パラフィン訣なはα−オレフィンオリ
ゴマーである多孔質中空糸膜の製造方法を示すものであ
る。本発明はまた、ポリオレフィン100重量部に対す
る有機充填剤の配合量が35〜170重量部である多孔
質中空糸膜の製造方法を示すものである。本発明はまた
、結晶核形成剤は融点が150℃以上でかつゲル化点が
使用するポリオレフィンの結晶開始温度以上の有機耐熱
性初雪である多孔質中空糸膜の製造方法を示すものであ
る。本発明は′:iな、ボリオレフィン100重量部に
対する結晶核形成剤の配合量が0.1〜5重量部である
多孔質中空糸膜の製造方法を示すものである。
The present invention is also achieved by a method for producing a porous hollow fiber membrane in which crimping is performed by cross-winding the obtained hollow fiber membrane around a bobbin and heat-setting it. The present invention further provides heat setting of 2 to 48℃ at 50 to 100℃.
This figure shows a method for producing a porous hollow fiber membrane, which is carried out for hours. The present invention also provides a method for producing a porous hollow fiber membrane in which the polyolefin is polypropylene. The present invention further provides a method for producing a porous hollow fiber membrane in which the organic filler is a hydrocarbon whose boiling point is higher than the melting point of the H polyolefin. The present invention furthermore provides
This shows a method for producing a porous hollow fiber membrane in which the hydrocarbons are liquid paraffin and primarily α-olefin oligomers. The present invention also provides a method for producing a porous hollow fiber membrane in which the amount of organic filler is 35 to 170 parts by weight based on 100 parts by weight of polyolefin. The present invention also provides a method for producing a porous hollow fiber membrane in which the crystal nucleating agent is an organic heat-resistant material having a melting point of 150° C. or higher and a gelation point higher than the crystallization initiation temperature of the polyolefin used. The present invention provides a method for producing a porous hollow fiber membrane in which the amount of crystal nucleating agent blended is 0.1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of polyolefin.

上記諸口的はさらに、中空糸膜をガス交換膜として備え
てなる人工肺において、該ガス交換膜は、内径が150
〜300μm、肉厚が10〜150μmのほぼ円形状の
多孔質ポリオレフィン中空糸膜であって、その内面側は
ポリオレフィンの微粒子が密に結合しな、SR密層を呈
し、かつ外面側はポリオレフィンの微粒子が鎖状に結合
した多孔質層を呈して前記内面側より外面側まで1R綱
な連通孔が形成されてなり、かつ外径の35〜120%
の平均捲縮振幅および0.01〜0.1の最大捲縮振幅
/最大捲縮振幅時捲縮半周期比を有し、M!縮率が1.
0〜3.0%であるものを用いてなることを特徴とする
人工肺により達成される。
The above-mentioned aspects further provide that in an oxygenator comprising a hollow fiber membrane as a gas exchange membrane, the gas exchange membrane has an inner diameter of 150 mm.
It is a porous polyolefin hollow fiber membrane of approximately circular shape with a thickness of ~300 μm and a wall thickness of 10 to 150 μm, the inner surface of which exhibits an SR dense layer in which polyolefin fine particles are tightly bonded, and the outer surface of the membrane formed of polyolefin particles. It exhibits a porous layer in which fine particles are connected in a chain shape, and 1R-shaped communicating pores are formed from the inner surface to the outer surface, and is 35 to 120% of the outer diameter.
and a maximum crimp amplitude/maximum crimp amplitude time crimp half period ratio of 0.01 to 0.1, M! The shrinkage rate is 1.
This is achieved by an artificial lung characterized by using 0 to 3.0%.

本発明はまた中空糸膜の外側に血液を循環し、中空糸膜
の内側に酸素含有ガスを吹送するものである人工肺を示
すものである。本発明はまた中空糸膜の内側に血液を循
環し、中空糸膜の外側に酸素含有ガスを吹送するもので
ある人工肺を示すものである。本発明はさらに、空孔率
が5〜60%で、ガスフラックスが100〜15004
)/min−m2 ・atmである人工肺を示すもので
ある。
The present invention also provides an artificial lung in which blood is circulated outside the hollow fiber membrane and oxygen-containing gas is insufflated inside the hollow fiber membrane. The present invention also provides an artificial lung in which blood is circulated inside the hollow fiber membrane and oxygen-containing gas is blown outside the hollow fiber membrane. The present invention further provides a porosity of 5 to 60% and a gas flux of 100 to 15004.
)/min-m2 ·atm.

本発明はさらにポリオレフィンがポリプロピレンである
人工肺を示すものである。本発明はまた、中空糸膜が外
径の50〜100%の平均捲縮振幅および0.02〜0
.05の最大捲縮振幅/最大捲縮IFi幅時捲縮半周期
比を有し、捲縮率が2゜0〜3.0%である人工肺を示
すものである。
The invention further provides an artificial lung in which the polyolefin is polypropylene. The present invention also provides that the hollow fiber membrane has an average crimp amplitude of 50-100% of the outer diameter and a crimp amplitude of 0.02-0.
.. This figure shows an oxygenator having a crimp half cycle ratio of maximum crimp amplitude/maximum crimp IFi width of 0.05 and a crimp rate of 2.0 to 3.0%.

(作用) しかして本発明の多孔質中空糸膜の製造方法は、ポリオ
レフィン、該ポリオレフィンの溶融下で該ポリオレフィ
ンに均一に分散しかつ使用する抽出液に対して易溶性で
ある有機充填剤、および結晶核形成剤を混練し、混練物
を溶融状態で環状紡糸孔から吐出させ、吐出さh7′、
−中空状物を前記ポリオレフィンを溶解しない冷却固化
液と接触させて冷却固化し、ついで冷却同化した中空状
物を前記ポリオレフィンを溶解しない抽出液と接触させ
て有機充填剤を抽出除去し、このようにして得られた中
空糸膜を加熱捲縮し、外径の35〜120%の平均捲m
振幅および0.01〜0,1の最大捲縮振@/最大捲縮
振幅時捲縮半周期比を有する捲縮率1.0〜3.0%の
ものとすることを特徴とするものである。上記のように
原料の溶融ドープ中に配合された有機充填剤を冷却固化
したのち抽出液で抽出することにより得られる多孔質ポ
リオレフィン中空糸膜は、特開昭61−90705号公
報においても開示されているように、その内面側はポリ
オレフィンの微粒子が密に結合した緻密層を呈し、かつ
外面側はポリオレフィンの微粒子が鎖状に結合した多孔
質層を呈して前記内面側より外面側までIR綱な連通孔
が形成されてなるものであって、孔が小さくまた孔路も
複雑であるために、高いガス透過性を有すると共に血漿
漏出の問題も生起しないものであるが、このような構造
を有する多孔質中空糸膜に、上記ごとき所定の割合で捲
縮を付与すると、例えば該多孔質中空糸膜を用いて人工
肺を作成し、この人工肺において中空糸膜の外側に血液
を循環させ、一方、中空糸膜の内側に酸素含有ガスを吹
送した場合、中空糸膜が疎水性ではあるが、上記のごと
き捲縮により中空糸と中空糸との間隙が比較的大きくか
つ前後にわたって所定限度内で変化がつけらhならのと
をさ九るなめに、この間隙に空気ないしは酸素含有ガス
が溜まることはほとんど生じず、良好な血液の7流通が
もたらされかつ血液と酸素含有ガスとの中空糸膜の全面
を介しての均一な接触がなされるなめに、より一層良好
なガス交換能が得られるものとなる。
(Function) Therefore, the method for producing a porous hollow fiber membrane of the present invention includes a polyolefin, an organic filler that is uniformly dispersed in the polyolefin while the polyolefin is melted and is easily soluble in the extract liquid used, and Kneading the crystal nucleating agent, discharging the kneaded material in a molten state from an annular spinning hole, discharging h7',
- the hollow body is cooled and solidified by contacting with a cooling solidification liquid that does not dissolve the polyolefin, and then the cooled and assimilated hollow body is brought into contact with an extraction liquid that does not dissolve the polyolefin to extract and remove the organic filler; The hollow fiber membrane obtained by
It is characterized by having a crimp ratio of 1.0 to 3.0% with an amplitude and a maximum crimp vibration@/maximum crimp amplitude half crimp period ratio of 0.01 to 0.1. be. The porous polyolefin hollow fiber membrane obtained by cooling and solidifying the organic filler blended into the molten dope of the raw material as described above and then extracting it with an extract liquid is also disclosed in JP-A-61-90705. As shown, the inner surface has a dense layer in which fine particles of polyolefin are closely bonded, and the outer surface has a porous layer in which fine particles of polyolefin are bonded in a chain form, and the IR conductor is formed from the inner surface to the outer surface. Because the pores are small and the pore paths are complex, it has high gas permeability and does not cause the problem of plasma leakage. When the porous hollow fiber membrane is crimped at a predetermined ratio as described above, an oxygenator is created using the porous hollow fiber membrane, and blood is circulated outside the hollow fiber membrane in this oxygenator. On the other hand, when oxygen-containing gas is blown into the inside of the hollow fiber membrane, although the hollow fiber membrane is hydrophobic, the gap between the hollow fibers is relatively large due to the crimping as described above, and the gap between the hollow fibers is within a certain limit from front to back. As changes occur within the gap, air or oxygen-containing gas hardly accumulates in this gap, and good blood circulation is achieved and blood and oxygen-containing gas are separated. Since uniform contact is made over the entire surface of the hollow fiber membrane, even better gas exchange performance can be obtained.

以下、本発明を実施態様に基づきより詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on embodiments.

第1図は、本発明の多孔質中空糸膜の製造方法の一実施
態様における製造工程を示す概略図である。すなわち、
第1図に示すように本実施態様においては、ポリオレフ
ィンと有機充填剤と結晶核形成剤との配合!I!311
を、ホッパー12から混練機、例えば単軸押出機13に
供給して該配合’tb tlを溶融混練して押出したの
ち、紡糸装置14に送り、口金装置15の環状紡糸孔(
図示せず)からガス状雰囲気、例えば空気中に吐出させ
、出てきた中空状物16を冷却固化液17を収納した冷
却槽18?ご導入し、該冷却固化液17と接触させるこ
とにより冷却固化させる。この場合、前記中空状物16
と冷却固化液17との接触は第1図に示すように、例え
ば前記冷却槽18の底部に貫通して下方に向って設けら
れた冷却固化液流通管19内に前記冷却固化液17を流
下させ、その流れに向って前記中空状物16を並流接触
させることが好iしい。流下した冷却固化液17は、固
化槽20で受けて貯蔵し、その中に前記中空状物16を
導入し、変向lI21によって変向させて該冷却固化液
17と充分接触させて固化させる。M積してくる冷却固
化液16は、循環ライン23より排出させ、循環ポンプ
24により前記冷却槽18へ循環する。次に固化された
中空状物16は、ドライブロール22aによって、前記
有機充填剤を溶解しかつポリプロピレンを溶解しない抽
出液25をシャワー状に降らせるシャワー・コンベア式
抽出機27に導かれる。この抽出機27において中空状
物16は、ベルトコンベア26上を搬送される間に抽出
液25と充分に接触されて残留する有機充填剤を抽BJ
l除去され多孔性が4す与されな中空糸膜16゛となる
。ドライブロール22bによって抽出機27から導き出
された前記中空糸膜16°は、必要に応じてさらに再抽
出、乾燥等の工程(図示せず)を経たのち、ドライブロ
ール22cによって捲取装置28に導かれ、この捲取装
置28においてボビン29にクロス巻きに捲き取られる
。さらにボビン29にクロス巻きに捲き取ら九た中空糸
膜16゛は、適当な条件下で熱処理を施され捲縮状態を
固定される。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the manufacturing steps in one embodiment of the method for manufacturing a porous hollow fiber membrane of the present invention. That is,
As shown in FIG. 1, in this embodiment, a polyolefin, an organic filler, and a crystal nucleating agent are blended! I! 311
is supplied from the hopper 12 to a kneading machine, for example, a single-screw extruder 13, where the mixture 'tb tl is melt-kneaded and extruded.
(not shown) into a gaseous atmosphere, for example, air, and the hollow material 16 that comes out is cooled into a cooling tank 18 containing a solidified liquid 17. The liquid is introduced and brought into contact with the cooling solidification liquid 17 to be cooled and solidified. In this case, the hollow object 16
As shown in FIG. 1, the contact between the cooled solidified liquid 17 and the cooled solidified liquid 17 is carried out, for example, by flowing the cooled solidified liquid 17 into a cooled solidified liquid distribution pipe 19 that is provided downwardly through the bottom of the cooling tank 18. It is preferable to bring the hollow member 16 into cocurrent contact with the flow. The cooled solidified liquid 17 that has flowed down is received and stored in a solidification tank 20, into which the hollow object 16 is introduced, and the direction is changed by the direction change lI21 to bring it into sufficient contact with the cooled solidified liquid 17 and solidify it. M piles of cooled solidified liquid 16 are discharged from a circulation line 23 and circulated to the cooling tank 18 by a circulation pump 24. Next, the solidified hollow material 16 is guided by a drive roll 22a to a shower conveyor extractor 27 that showers down an extract 25 that dissolves the organic filler but does not dissolve the polypropylene. In this extractor 27, the hollow material 16 is brought into sufficient contact with the extracting liquid 25 while being conveyed on the belt conveyor 26, and the remaining organic filler is extracted by the BJ.
1 is removed, resulting in a hollow fiber membrane 16 with no porosity. The hollow fiber membrane 16° led out from the extractor 27 by the drive roll 22b undergoes further steps (not shown) such as re-extraction and drying as necessary, and then is led to the winding device 28 by the drive roll 22c. The winding device 28 winds the winding material around the bobbin 29 in a cross-winding manner. Further, the hollow fiber membrane 16' wound crosswise around the bobbin 29 is heat treated under appropriate conditions to fix the crimped state.

本発明において原料として使用されるポリオレフィンと
しては、プロピレンホモポリマー、エチレンホモポリマ
ー、あるいはプロピレンを主成分とする他のモノマーと
のブロックポリマー等があるが、そのメルトインデック
ス(M、1.)が5〜70のものが好ましく、特にM、
1.が10〜40のものが好ましい。また前記ポリオレ
フィンのうちプロピレンホモポリマーが特に好ましく、
中でも結晶性の高いものが最も好ましい。
Polyolefins used as raw materials in the present invention include propylene homopolymers, ethylene homopolymers, and block polymers containing propylene as a main component with other monomers, and the melt index (M, 1.) is 5. ~70 is preferable, especially M,
1. is preferably 10 to 40. Further, among the polyolefins, propylene homopolymer is particularly preferable,
Among these, those with high crystallinity are most preferred.

有機充填剤としては、前記ポリオレフィンの溶融下で該
ポリオレフィンに均一に分散することができかつ後述す
るように抽出液に対して易溶性のものであることが必要
である。このような有機充填剤としては、流動パラフィ
ン(数平均分子量100〜2,000)、α−オレフィ
ンオリゴマー[例えばエチレンオリゴマー(数平均分子
量100〜・2.000)、プロピレンオリゴマー(数
平均分子量100〜2,000>、エチレン−プロピレ
ンオリゴマー(数平均分子量100〜・2.000)等
]、パラフィンワックス(数平均分子量200〜2,5
00)、各種炭化水素等があり、好ましくは流動パラフ
ィンである。
The organic filler must be able to be uniformly dispersed in the polyolefin while it is melted, and be easily soluble in the extract as described below. Examples of such organic fillers include liquid paraffin (number average molecular weight 100 to 2,000), α-olefin oligomers [e.g. ethylene oligomer (number average molecular weight 100 to 2.000), propylene oligomer (number average molecular weight 100 to 2.000), 2,000>, ethylene-propylene oligomer (number average molecular weight 100-2.000), etc.], paraffin wax (number average molecular weight 200-2.5
00), various hydrocarbons, etc., preferably liquid paraffin.

ポリプロピレンと前記有機充填剤との配合割合は、ポリ
プロピレン100重量部に対して有機充填剤が35〜1
70重量部、好ましくは80〜150重量部である。す
なわち有機充填剤が35重量部未満では、十分なガス透
過能を有する多孔質の中空糸膜が得られず、一方、17
0重量部を越えると粘度が低くなりすぎて中空状への成
形加工性が低下するからである。このような原料配合は
、例えば二軸型押出機等の押出機を用いて所定の組成の
混合物を溶融混線し、押出したのち、ペレット化するこ
という前混練方法により原料を調製(設計)する。
The blending ratio of polypropylene and the organic filler is 35 to 1 part by weight of the organic filler per 100 parts by weight of polypropylene.
The amount is 70 parts by weight, preferably 80 to 150 parts by weight. That is, if the organic filler is less than 35 parts by weight, a porous hollow fiber membrane having sufficient gas permeability cannot be obtained;
This is because if it exceeds 0 parts by weight, the viscosity becomes too low and the moldability into hollow shapes deteriorates. Such raw material formulations are prepared (designed) by a pre-kneading method in which a mixture of a predetermined composition is melted and mixed using an extruder such as a twin-screw extruder, extruded, and then pelletized. .

本発明において原料中に配合される結晶核形成剤として
は、融点が150°C以上、(好ましくは200〜25
0°C)でかつゲル化点が使用するポリオレフィンの結
晶開始温度以上の有機耐熱性物質である。このような結
晶核形成剤を配合する理由は、ポリオレフィン粒子を縮
小し、これによって粒子間の空隙、すなわち連通孔を狭
く、かつ孔密度を高くすることにある。−例をあげると
、例えば、1・3.2・4−ジベンジリデンソルビトー
ル、1・3.2・4−ビス(O−メチルベンジリデン)
ソルビトール、1・3.2・4ビス(p−エチルベンジ
リデン)ソルビトール、ビス(4−1−ブチルフェニル
)リン酸ナトリウム、安息香欣ナトリウム、アジピン酸
、タルク、カオリン等が結晶核形成剤としてあげられる
In the present invention, the crystal nucleating agent blended into the raw material has a melting point of 150°C or higher (preferably 200°C to 25°C).
0°C) and has a gel point higher than the crystallization start temperature of the polyolefin used. The reason for blending such a crystal nucleating agent is to reduce the size of polyolefin particles, thereby narrowing the voids between the particles, that is, communicating pores, and increasing the pore density. - For example, 1,3,2,4-dibenzylidene sorbitol, 1,3,2,4-bis(O-methylbenzylidene)
Sorbitol, 1,3,2,4 bis(p-ethylbenzylidene) sorbitol, sodium bis(4-1-butylphenyl)phosphate, sodium benzoin, adipic acid, talc, kaolin, etc. are listed as crystal nucleating agents. .

結晶核形成剤としては、ベンジリデンソルビトール、特
に1・3.2・4−ビス(p−エチルベンジリデン)ソ
ルビトール、1・3.2・4ビス(p−メチルベンジリ
デン)ソルビトールが血液中への溶出が少なく好ましい
As a crystal nucleating agent, benzylidene sorbitol, especially 1,3,2,4-bis(p-ethylbenzylidene) sorbitol, and 1,3,2,4-bis(p-methylbenzylidene) sorbitol are known to elute into the blood. Less is preferable.

ポリプロピレンと前記結晶核形成剤との配合割合は、ポ
リプロピレン100重量部に対して結晶核形成剤が0.
1〜5重量部、好ましくは0.2〜1.0重量部である
The blending ratio of polypropylene and the crystal nucleating agent is 0.00 parts by weight of the crystal nucleating agent per 100 parts by weight of polypropylene.
The amount is 1 to 5 parts by weight, preferably 0.2 to 1.0 parts by weight.

このようにして調製された原料配合物をさらに単軸押出
機等の押出機を用いて、例えば160〜250°C1好
ましくは180〜220℃の温度で溶融して混練し、必
要ならば定量性の高いギアポンプを用いて、紡糸装置の
環状孔からガス雰囲気中に吐出させて、中空状物を形成
させる。なお前記環状孔の内部中央部には、窒素、炭酸
ガス、ヘリウム、アルゴン、空気等のガスを自吸させて
もよいし、必要であればこれらのガスを強制的に導入し
てもよい。続いて環状孔から吐出させた中空状物を落下
させ、ついで冷却槽内の冷却固化液と接触させる。中空
状物の落下距離は5〜1000mmが好ましく、特に1
0〜500mmが好ましい。
The raw material mixture prepared in this way is further melted and kneaded using an extruder such as a single screw extruder at a temperature of, for example, 160 to 250°C, preferably 180 to 220°C, and quantitative analysis is performed if necessary. A high gear pump is used to discharge the spinning device into a gas atmosphere from an annular hole to form a hollow material. Note that gases such as nitrogen, carbon dioxide, helium, argon, and air may be self-suctioned into the center of the annular hole, or these gases may be forcibly introduced if necessary. Subsequently, the hollow material discharged from the annular hole is dropped and then brought into contact with the cooled solidified liquid in the cooling tank. The falling distance of the hollow object is preferably 5 to 1000 mm, especially 1
0 to 500 mm is preferred.

すなわち落下距離が5mm未満の場合には、脈動を生じ
て冷却固化液に前記中空状物が侵入する際に漬れること
があるからである。この冷却槽内で前記中空状物は未だ
十分に固化しておらず、しかも中央部は気体であるなめ
に外力により変形しやすいので、第1図に示すように、
例えば冷却槽18の底部に貫通して下方に向って設けら
hた冷却固化液流通管19内に前記冷却固化液17を流
下させ、その流れに沿って前記中空状物16を並流接触
させることにより前記中空状物」6を強制的に移動させ
、かつ外力(流体圧等)による中空状の変形は防止でき
る。このときの冷却固化液の流速は自然流下で充分であ
る。またこのときの冷却温度は10〜90℃、好ましく
は20〜75℃である。すなわち、10℃未満では、冷
却固化速度が速すぎて、肉厚部の大部分が緻密層となる
なめにガス交換能が低くなってしまい、一方90℃を越
えると、ポリオレフィンの結晶化速度が遅くなり、外面
側の微粒子の粒径が大きくなりすぎて@細連通孔が大き
くなりすぎるだけでなく、前記緻密層が極めて薄くなる
か、あるいはさらに高温になると全くなくなり、このた
め例えば人工肺に使用した場合に目詰まりを生じたり、
あるいは血漿漏出を生じたりする虞れがあるからである
That is, if the falling distance is less than 5 mm, pulsation may occur and the hollow object may become immersed when it enters the cooling solidification liquid. The hollow object has not yet solidified sufficiently in this cooling tank, and since the central part is gaseous, it is easily deformed by external force, so as shown in Fig. 1,
For example, the cooled solidified liquid 17 is caused to flow down into a cooled solidified liquid distribution pipe 19 that is provided downwardly through the bottom of the cooling tank 18, and the hollow object 16 is brought into cocurrent contact with the flow. This makes it possible to forcibly move the hollow object 6 and prevent deformation of the hollow object due to external force (fluid pressure, etc.). At this time, the flow rate of the cooled and solidified liquid is sufficient under natural flow. Further, the cooling temperature at this time is 10 to 90°C, preferably 20 to 75°C. In other words, if the temperature is less than 10°C, the cooling solidification rate is too fast, and most of the thick part becomes a dense layer, resulting in a low gas exchange ability.On the other hand, if the temperature exceeds 90°C, the crystallization rate of the polyolefin decreases. Not only does the diameter of the fine particles on the outer surface become too large and the small communicating pores become too large, but the dense layer becomes extremely thin, or even disappears at higher temperatures, which makes it difficult to use, for example, in an oxygenator. If used, it may become clogged,
Otherwise, there is a possibility that plasma leakage may occur.

冷却固化液としては、ポリオレフィンを溶解せず、かつ
比較的沸点の高い物雷であれば何れも使用できる。−例
を挙げると例えば、メタノール、エタノール、プロパツ
ール類、ブタノール類、ヘキサノール類、オクタツール
類、ラウリルアルコール等のアルコール類、オレイン酸
、パルミチン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸等の液状
脂肪酸類およびそのアルキルエステル類(例えば、メチ
ル、エチル、イソプロヒ:ル、ブチル等のエステルM)
、オクタン、ノナン、デカン、灯油、軽油、トルエン、
キシレン、メチルナフタレン等の液状炭化水素類、l、
1.2−トリクロロ−1,2゜2−トリフルオロエタン
、トリクロロフルオロメタン、ジクロロフルオロメタン
、1.1.2.2=テトラクロロ−1,2−ジフルオロ
エタン等のハロゲン化炭化水素類などがあるが、もちろ
んこれらのものに限定されるものではない。
As the cooling solidification liquid, any mineral that does not dissolve the polyolefin and has a relatively high boiling point can be used. - Examples include alcohols such as methanol, ethanol, propatools, butanols, hexanols, octatools, and lauryl alcohol; liquid fatty acids such as oleic acid, palmitic acid, myristic acid, and stearic acid; Alkyl esters (e.g. esters M of methyl, ethyl, isoproyl, butyl, etc.)
, octane, nonane, decane, kerosene, diesel oil, toluene,
Liquid hydrocarbons such as xylene and methylnaphthalene,
Examples include halogenated hydrocarbons such as 1.2-trichloro-1,2゜2-trifluoroethane, trichlorofluoromethane, dichlorofluoromethane, and 1.1.2.2=tetrachloro-1,2-difluoroethane. However, it is of course not limited to these.

冷却固化槽で冷却固化された中空状物は、変向棒を介し
て抽出機等へ送られ、有機充填剤を溶解抽出する。前記
有機充填剤を溶解抽出する方法としては、第1図に示す
ようなベルトコンベア上の中空状物に抽出液のシャワー
を降らせるシャワー方式に限定されるものではなく、抽
出槽方式、−度捲き取った中空状物を別のカセに捲き戻
す際に、抽出液にカセを浸す捲き戻し方式等、中空状物
が抽出液と接触することができればいずれの方法であっ
てもよく、またこれらの方法を二つ以上組合せることも
可能である9 抽出液としては、中空糸膜を構成するポリプロピレンを
溶解せず、かつ有機充填剤を溶解抽出できるものであれ
ばいずれも使用できる。−例を挙げると、例えばメタノ
ール、エタノール、プロパノール類、ブタノール■、ペ
ンタノール斯、ヘキサノール票、オクタツール票、ラウ
リルアルコール等アルコール類、1.1.2− トリク
ロロ−1,2,2−トリフルオロエタン、トリクロロフ
ルオロメタン、ジクロロフルオロメタン、1,1,2.
2−テトラクロロ−1,2−ジフルオロエタン等のハロ
ゲン化炭化水素類等があり、これらのうち有機充填剤に
対する抽出能力の点からハロゲン化炭化水素類が好まし
く、特に人体に対する安全性の点から塩化弗化炭化水素
類が好ましい。
The hollow material cooled and solidified in the cooling solidification tank is sent to an extractor or the like via a diversion rod, where the organic filler is dissolved and extracted. The method for dissolving and extracting the organic filler is not limited to the shower method in which the extract is showered onto a hollow object on a belt conveyor as shown in FIG. Any method may be used as long as the hollow object can come into contact with the extract, such as a method of immersing the skein in the extract when the hollow object is rolled back into another skein. It is also possible to combine two or more methods.9 Any extract can be used as long as it does not dissolve the polypropylene constituting the hollow fiber membrane and can dissolve and extract the organic filler. - Examples include alcohols such as methanol, ethanol, propanols, butanol, pentanol, hexanol, octatool, lauryl alcohol, 1.1.2-trichloro-1,2,2-trifluoro Ethane, trichlorofluoromethane, dichlorofluoromethane, 1,1,2.
There are halogenated hydrocarbons such as 2-tetrachloro-1,2-difluoroethane, etc. Among these, halogenated hydrocarbons are preferable from the viewpoint of extraction ability for organic fillers, and chlorinated hydrocarbons are particularly preferred from the viewpoint of safety to the human body. Fluorinated hydrocarbons are preferred.

このようにして得られる多孔質中空糸膜には、加熱捲縮
処理が施される。加熱捲縮処理の方法としては、上記の
ごとき所定の割合の捲縮を付与できるものであれば、第
1図に示すようにボビン等にクロス巻きに捲き取り、熱
固定を行なう方法に限定されるものではなく、これ以外
にも例えば、多孔質中空糸膜に熱を加えてこれをVg車
のように噛合っている一対の溝付ローラーの間を通す方
法、多孔質中空糸膜に熱を加えて漏斗状の狭い孔へジグ
ザグ状に曲げて押込み、小さい孔の方から押し出す方法
などが取られ得る。
The porous hollow fiber membrane thus obtained is subjected to a heating crimping treatment. The method of heat crimping treatment is limited to the method of cross winding around a bobbin etc. and heat setting as shown in Fig. 1, as long as it can give a predetermined degree of crimp as described above. There are other methods, such as applying heat to a porous hollow fiber membrane and passing it between a pair of grooved rollers meshing like a Vg wheel, and applying heat to a porous hollow fiber membrane. A method may be used, such as adding the material, bending it in a zigzag shape and pushing it into a narrow funnel-shaped hole, and pushing it out from the smaller hole.

本発明の多孔質中空糸膜の製造方法においては、該多孔
質中空糸膜が熱可塑性樹脂からなるものであることから
、所定の割合の捲縮は、多孔質中空糸膜をいったん加熱
しこれを冷却して捲縮状態を固定することにより付与さ
れる。しかしながら、捲縮の付与における熱処理が必要
以上であると、FA’li造を変化させてしまう、例え
ば、捲縮を与える前の状態より空孔率が50%以上も低
下するものであってはその効果は発揮できず、また熱処
理が不十分でモジュール組立て時には所望の捲縮状態を
保持していてもその後残留応力により中空糸膜に張力が
かがり捲縮が失なわれるものであってもその効果は得ら
れない。このため、例えば、第1図に示すようにボビン
等にクロス巻きに捲き取り、熱固定を行なう方法にあっ
ては、熱固定が50〜100℃、より好ましくは60〜
80℃で、2〜48時間、より好ましくは6〜36時間
行なわれるものであることが望ましい。
In the method for producing a porous hollow fiber membrane of the present invention, since the porous hollow fiber membrane is made of a thermoplastic resin, crimp at a predetermined ratio can be achieved by heating the porous hollow fiber membrane once. It is applied by cooling and fixing the crimp state. However, if the heat treatment for applying crimps is more than necessary, it will change the FA'li structure, for example, the porosity should not be reduced by 50% or more compared to the state before crimping. Even if the heat treatment is insufficient and the desired crimp state is maintained at the time of module assembly, the hollow fiber membranes are subsequently tensed due to residual stress and the crimp is lost. No effect will be obtained. For this reason, for example, in the method of cross-winding a bobbin or the like as shown in FIG.
It is desirable that the reaction be carried out at 80°C for 2 to 48 hours, more preferably 6 to 36 hours.

このようにして得られる多孔質中空糸膜は、内径が15
0〜300μm、好ましくは180〜250μm、肉厚
が10〜150μm、好ましくは20〜100μmのほ
ぼ円形状の多孔質ポリオレフィン中空糸膜である。また
該中空糸膜の断面構造は、中空糸膜の製造条件によって
も若干の異なりはあるが、概して内面側はポリオレフィ
ンの微粒子が密に結合した緻密層を呈し、かつ外面側は
ポリオレフィンの微粒子が鎖状に結合した多孔質層を呈
しており、前記内面側より外面側まで微細な連通孔が形
成されてなるものである。しかして本発明の多孔質中空
糸膜は、上記したように抽出法により多孔性を付与した
後に加熱捲縮処理を行なうことで、外径の35〜120
%、好ましくは50〜100%の平均捲縮振幅および0
.01〜0.1、好ましくは0.02〜0.05の最大
捲縮振幅/最大捲縮振幅時捲縮半周期比を有し、捲縮率
が1.0〜3.0%、好ましくは2.0〜3゜0%であ
る捲縮ががけられている。本発明の多孔質中空糸膜にお
いて平均捲縮振幅を外径の35〜120%とするのは、
平均捲縮振幅が外径の35%未溝であると該多孔質中空
糸膜を人工肺中に組入りた際に中空糸と中空糸の間隙を
十分に大きなものとすることができず該間隙に空気ない
しは酸素含有ガスが溜まり易くなる虞れがあり、一方、
平均捲縮振幅が外径の120%を越えるものであると該
多孔質中空糸膜を人工肺に組入れた際に中空糸と中空糸
の間隙の大きさを所定の範囲内に保持することが困難と
なるために、いづれも好ましくないためである。また最
大捲縮振幅/最大捲縮振幅時捲縮半周期比を0゜01〜
0.1の範囲のものとするのは、最大捲縮振幅/最大捲
m振幅時捲縮半周期比が0,01未満のものであると前
記したと同様に該多孔質中空糸膜を人工肺中に組入れた
際に中空糸と中空糸の間隙を十分に大きなものとするこ
とができず該間隙に空気ないしは酸素含有ガスが溜まり
易くなる虞れがあり、一方、最大捲縮振幅/最大捲縮振
幅時捲縮半周期比が0゜1を越えるものであると該多孔
質中空糸膜を人工肺に組入九た際に中空糸と中空糸の間
隙の大きさが必要以上に変動の大きいものとなり、該間
隙を流路とする血流における圧力損失が高くなるなめに
、いづれも好ましくないためである。さらに捲縮率を1
.0〜3.0%の範囲のものとするのは、捲縮率が1.
0%未満であると該多孔質中空糸膜を人工肺中に組入れ
た際に中空糸と中空糸の間隙を捲縮により大きなものと
する効果が十分なものとならず、一方捲縮率が3.0%
を越えるものであると該多孔質中空糸膜を用いて人工肺
を作成した場合に、モジュールが必要以上に大型化する
虞れがあるためにいづれも好ましべないためである。
The porous hollow fiber membrane thus obtained has an inner diameter of 15
It is a substantially circular porous polyolefin hollow fiber membrane having a wall thickness of 0 to 300 μm, preferably 180 to 250 μm, and preferably 20 to 100 μm. In addition, the cross-sectional structure of the hollow fiber membrane varies slightly depending on the manufacturing conditions of the hollow fiber membrane, but generally the inner surface shows a dense layer in which fine polyolefin particles are tightly bonded, and the outer surface has fine polyolefin particles. It exhibits a porous layer connected in a chain shape, and fine communicating pores are formed from the inner surface to the outer surface. However, the porous hollow fiber membrane of the present invention can be made with an outer diameter of 35 to 120 by applying heat crimping treatment after imparting porosity by the extraction method as described above.
%, preferably an average crimp amplitude of 50-100% and 0
.. 01 to 0.1, preferably 0.02 to 0.05, with a maximum crimp amplitude/maximum crimp amplitude crimp half period ratio, and a crimp rate of 1.0 to 3.0%, preferably The crimp is 2.0-3.0%. In the porous hollow fiber membrane of the present invention, the average crimp amplitude is set to 35 to 120% of the outer diameter because:
If the average crimp amplitude is 35% of the outer diameter without grooves, the gap between the hollow fibers cannot be made sufficiently large when the porous hollow fiber membrane is incorporated into an oxygenator. There is a risk that air or oxygen-containing gas may easily accumulate in the gaps;
If the average crimp amplitude exceeds 120% of the outer diameter, it is difficult to maintain the size of the gap between the hollow fibers within a predetermined range when the porous hollow fiber membrane is incorporated into an oxygenator. This is because both are undesirable because they become difficult. Also, the maximum crimp amplitude/maximum crimp amplitude crimp half cycle ratio is 0°01~
The range of 0.1 means that the crimp half period ratio at maximum crimp amplitude/maximum crimp m amplitude is less than 0.01. When incorporated into the lung, the gap between the hollow fibers cannot be made sufficiently large, and air or oxygen-containing gas may easily accumulate in the gap. If the crimp half-period ratio at crimp amplitude exceeds 0°1, the size of the gap between the hollow fibers will fluctuate more than necessary when the porous hollow fiber membrane is assembled into an oxygenator. This is because the gap becomes large and the pressure loss in blood flow that uses the gap as a flow path becomes high, which is undesirable. Further increase the crimp rate to 1
.. The crimp ratio is 1.0% to 3.0%.
If it is less than 0%, when the porous hollow fiber membrane is incorporated into an oxygenator, the effect of increasing the gap between the hollow fibers by crimp will not be sufficient, and on the other hand, the crimp rate will be 3.0%
This is because if the size exceeds 100%, the module may become unnecessarily large when an oxygenator is created using the porous hollow fiber membrane, which is not preferable.

さらに本発明の多孔質中空糸膜において、空孔率が5〜
60%、より好ましくは30〜50%で、ガスフラック
スが100〜15004)/min −m2 ・atm
、より貯部しくは600〜10001/rnjn−m2
 ・atmであることが人工肺用として用いられるもの
として望まれる特性である。
Furthermore, in the porous hollow fiber membrane of the present invention, the porosity is 5 to 5.
60%, more preferably 30 to 50%, and the gas flux is 100 to 15004)/min -m2 ・atm
, more storage area or 600-10001/rnjn-m2
・ATM is a desired characteristic for use in an artificial lung.

本発明の中空糸膜型人工肺は、上記のごとき内径が15
0〜300μm、肉厚が10〜150μmのほぼ円形状
の多孔雪ポリオレフィン中空糸膜であって、その内面側
はポリオレフィンの微粒子が密に結合した緻密層を呈し
、かつ外面側はポリオレフィンの微粒子が鎖状に結合し
た多孔雪層を呈して前記内面側より外面側まで微細な連
通孔が形成されてなり、かつ外径の35〜120%の平
均捲縮振幅および0,01〜0.1の最大捲縮振@/最
犬捲m振幅時捲縮半周期比を有し、捲縮率が1.0〜3
.0%である多孔質中空糸膜をガス交換膜として備えて
なることを特徴とするものであって、その多孔質構造に
より血漿漏出などの問題を生じることなく高いガス交換
能を発揮し、さらに上記したように捲縮により中空糸と
中空系との間隙が比較的大きくかつ前後にわたって所定
限度内で変化がつけらhなものとなされるために、中空
糸膜の外側に血液を循環させ、一方、中空糸膜の内側に
酸素含有ガスを吹送した場合においても、この間隙に空
気ないしは酸素含有ガスが溜まることはほとんど生じず
、良好な血液の流通がもたらされかつ血液と酸素含有ガ
スとの中空糸膜の全面を介しての均一な接触がなされる
ために、より高いガス交換能が得られるものとなる。
The hollow fiber membrane oxygenator of the present invention has an inner diameter of 15
It is a porous snow polyolefin hollow fiber membrane of approximately circular shape with a thickness of 0 to 300 μm and a wall thickness of 10 to 150 μm, the inner surface of which exhibits a dense layer in which fine polyolefin particles are tightly bonded, and the outer surface of which has fine polyolefin particles. It exhibits a chain-like porous snow layer with fine communicating pores formed from the inner surface to the outer surface, and has an average crimp amplitude of 35 to 120% of the outer diameter and 0.01 to 0.1. Maximum crimp vibration@/maximum crimp m amplitude has a crimp half-period ratio, and crimp rate is 1.0 to 3
.. 0% porous hollow fiber membrane as a gas exchange membrane, and its porous structure exhibits high gas exchange ability without causing problems such as plasma leakage. As mentioned above, since the gap between the hollow fiber and the hollow system is relatively large due to crimping and does not change within a predetermined limit from front to back, blood is circulated outside the hollow fiber membrane. On the other hand, even when oxygen-containing gas is blown inside the hollow fiber membrane, air or oxygen-containing gas hardly accumulates in this gap, and good blood circulation is achieved and the blood and oxygen-containing gas are separated. Since uniform contact is made over the entire surface of the hollow fiber membrane, higher gas exchange performance can be obtained.

以下、本発明の中空糸膜型人工肺の構造を図面に基づき
さらに具体的に説明する。
Hereinafter, the structure of the hollow fiber membrane oxygenator of the present invention will be explained in more detail based on the drawings.

第2図は、本発明の中空糸M型人工肺の一実施態様とし
て、中空糸膜の内1則に血液を循環し、中空糸膜の外側
に酸素含有ガスを吹送する態様(第1の態様)の組立状
態を示すものである。すなわち、該中空糸膜型人工肺5
1は、ハウジング52を具備してなり、このハウジング
52は筒状本体53の両端部に環状の雄ネジ付き取付は
カバー54.55が設けられ、ハウジング52内には、
全体に広がって多数の、例えば10000〜60000
本の上記したような所定の割合で捲縮のつけらhた多孔
質中空糸[16″がハウジング52の長手方向に沿って
並列的に相互に離間配置されている。そして、この多孔
質中空糸膜16゛の両端部は、取付カバー54.55内
においてそれぞれの開口が閉塞されない状態で隔壁57
.58により液密に支持されている。iな、上記各層を
57.58は、多孔質中空糸膜16″外周面と上記ハウ
ジング52の内面とともにガス室59を構成し、これを
閉塞し、かつ上記多孔質中空糸M16゛の内部に形成さ
れる血液流通空間(図示しない)とガス室59を隔離す
るものである。また一方の取付カバー54には酸素含有
ガスを供給する酸素含有ガス導入口60が設けられてお
り、他方の取付はカバー55には酸素含有ガスを排出す
る酸素含有ガス導出口61が設けられている。
FIG. 2 shows an embodiment of the hollow fiber M-type oxygenator of the present invention, in which blood is circulated through one of the hollow fiber membranes and oxygen-containing gas is blown outside the hollow fiber membrane (the first embodiment). This figure shows the assembled state of the embodiment). That is, the hollow fiber membrane type oxygenator 5
1 includes a housing 52, which is provided with annular male threaded mounting covers 54 and 55 at both ends of a cylindrical body 53, and inside the housing 52,
A large number spread throughout, for example 10,000 to 60,000
Porous hollow fibers [16'' crimped at a predetermined ratio as described above are arranged in parallel and spaced apart from each other along the longitudinal direction of the housing 52. Both ends of the thread membrane 16' are connected to the partition wall 57 within the mounting cover 54, 55 with their respective openings not closed.
.. 58 in a liquid-tight manner. The above-mentioned layers 57 and 58 constitute a gas chamber 59 together with the outer circumferential surface of the porous hollow fiber membrane 16'' and the inner surface of the housing 52, close this, and fill the inside of the porous hollow fiber M16''. It isolates the gas chamber 59 from the blood circulation space (not shown) to be formed.An oxygen-containing gas inlet 60 for supplying oxygen-containing gas is provided in one mounting cover 54, and the other mounting cover The cover 55 is provided with an oxygen-containing gas outlet 61 for discharging oxygen-containing gas.

上記ハウジング52の筒状本体53の内面には、軸方向
の中央に位置して突出する絞り用拘束部62を設けても
よい。このように中央部に絞り拘束部62を設けること
によりガス交換効率の向上が望めるが、前記したように
本発明の人工肺において用いれる多孔質中空糸膜16゛
には所定の割合で捲縮がかけられているために、このよ
うな絞り拘束部62を設けなくとも高いガス交換効率が
得られるものである。この拘束部62は上記筒状本体5
3の内面に筒状本体53と一体に形成されていて、筒状
本体53内に挿通される多数の多孔質中空糸ym16°
からなる中空糸束63の外周を締め付けるようになって
いる。こうして、上記中空糸束63は軸方向の中央にお
いて絞り込まれ、絞り部64を形成している。従って、
中空糸膜の充填率は軸方向に沿う各部において異なり、
中央部分において最も高くなっている。なお、各部にお
ける望ましい充填率は次の通りである。まず、第3図に
示すように中央の絞り部64における充填率Aは約60
〜80%、その他の筒状本体53内では充填率Bは約3
0〜60%であり、中空系束63の両端、つまり隔壁5
7.58の外面における充填率Cは約20〜40%であ
る。
The inner surface of the cylindrical main body 53 of the housing 52 may be provided with a restricting portion 62 for restricting the diaphragm and protruding from the center in the axial direction. By providing the constriction restricting portion 62 in the center in this way, it is hoped that the gas exchange efficiency will be improved. Because of this, high gas exchange efficiency can be obtained without providing such a restricting portion 62. This restraint part 62 is the cylindrical main body 5
A large number of porous hollow fibers ym16° are formed integrally with the cylindrical body 53 on the inner surface of 3 and are inserted into the cylindrical body 53.
The outer periphery of the hollow fiber bundle 63 consisting of the following is tightened. In this way, the hollow fiber bundle 63 is constricted at the center in the axial direction, forming a constricted portion 64. Therefore,
The filling rate of the hollow fiber membrane differs in each part along the axial direction,
It is highest in the central part. In addition, the desirable filling rate in each part is as follows. First, as shown in FIG.
~80%, and the filling rate B in the other cylindrical body 53 is approximately 3
0 to 60%, and both ends of the hollow system bundle 63, that is, the partition wall 5
The filling factor C on the outer surface of 7.58 is about 20-40%.

次に、上記隔壁57.58の形成について述べる。前述
したように隔壁57.58は、多孔質中空糸膜16″の
内部と外部を隔離するという重要な機能を果たすもので
ある。通常、この隔壁57.58は、極性の高い高分子
ポツティング材、例えば、ポリウレタン、シリコーン、
エポキシ樹脂等をハウジング52の両端内壁面に遠心注
入法を利用して流し込み、硬化させることにより作られ
る。
Next, the formation of the partition walls 57 and 58 will be described. As mentioned above, the partition walls 57 and 58 perform the important function of isolating the inside and outside of the porous hollow fiber membrane 16''. Usually, the partition walls 57 and 58 are made of a highly polar polymer potting material. , such as polyurethane, silicone,
It is made by pouring epoxy resin or the like onto the inner wall surfaces of both ends of the housing 52 using a centrifugal injection method and hardening it.

さらに詳述すれば、まず、ハウジング52の長さより長
い多数の多孔質中空糸M16゛を用意し、この両開口端
を粘度の高い樹脂によって目止めをした後、ハウジング
52の筒状本体53内に並べて位置せしめる。この後、
取付はカバー54.55の径以上の大きさの型カバーで
、多孔質中空糸膜16゛の各両端を完全に覆って、ハウ
ジング52の中心軸を中心にそのハウジング52を回転
させながら両端部側から高分子ポツティング材を流入す
る、流し終って樹脂が硬化すれば、上記型カバーを外し
て樹脂の外側面部を鋭利な刃物で切断して多孔質中空糸
膜16゛の両開口端を表面に露出させる。かくして隔壁
57.58は形成されることになる。
More specifically, first, a large number of porous hollow fibers M16'' longer than the length of the housing 52 are prepared, and after sealing both open ends with a resin with high viscosity, the inside of the cylindrical body 53 of the housing 52 is Place them side by side. After this,
To install the cover, completely cover both ends of the porous hollow fiber membrane 16 with a mold cover that is larger than the diameter of the cover 54, 55, and rotate the housing 52 around the central axis of the housing 52 to cover both ends. The polymer potting material is poured in from the side. Once the resin has hardened after pouring, the mold cover is removed and the outer side of the resin is cut with a sharp knife to expose both open ends of the porous hollow fiber membrane 16". to be exposed to. Thus, partition walls 57 and 58 are formed.

上記隔壁57.58の外面は、環状凸部を有する流路形
成部材65.66でそれぞれ覆われている。この流路形
成部材65.66はそれぞれ液分配部材67.68およ
びネジリング6つ、70よりなり1.二の液分配部材6
7.68の周縁部付近に設けられた環状凸部として突条
71.72の端面を前記隔壁57.58にそれぞれ当接
させ、ネジリング6つ、70を取付はカバー54.55
にそ九ぞh螺合することにより固定することにより血液
の流入室73.74がそれぞれ形成さhている。この流
路形成部材65.66にはそれぞれ血液導入075およ
び血液導出ロアロが形成されている。
The outer surfaces of the partition walls 57 and 58 are respectively covered with channel forming members 65 and 66 having annular projections. The flow path forming members 65 and 66 each include a liquid distribution member 67 and 68 and six screw rings and 70.1. Second liquid distribution member 6
The end surfaces of protrusions 71 and 72 as annular convex portions provided near the peripheral edges of 7.68 are brought into contact with the partition walls 57 and 58, respectively, and six screw rings and 70 are attached to the covers 54 and 55.
Blood inflow chambers 73 and 74 are respectively formed by screwing and fixing the two sides. A blood inlet 075 and a lower blood outlet are formed in the flow path forming members 65 and 66, respectively.

この隔壁57.58と流路形成部材65.66とにより
形成される隔壁57.58の周縁部の空隙部には、該空
隙部に連通ずるそれぞれ少なくとも2個の孔77.78
および79.80の一方より前記隔壁57.58と接触
するようにシールされている。あるいはまた、Oリング
(図示せず)を介してシールされることも可能である。
At least two holes 77,78 communicating with the gap are formed in the gap at the peripheral edge of the partition 57,58 formed by the partition 57,58 and the flow path forming member 65,66.
and 79.80 are sealed so as to be in contact with the partition wall 57.58. Alternatively, it can be sealed via an O-ring (not shown).

次に第4図に、本発明の中空糸膜を人工肺の他の実施態
様として、中空糸膜の外側に血液を循環し、中空糸膜の
内側に酸素含有ガスを吹送する態様(第2の態様)の組
立状態を示す。すなわち、該中空糸膜型人工肺81は、
ハウジング82を具備してなり、このハウジング82は
筒状本体83の両端部に環状の取付はカバー84.85
が設けられ、ハウジング82内には、全体に広がって多
数の、例えば10000〜60000本の上記したよう
な所定の割合で捲縮のつけられた多孔質中空糸膜16゛
がハウジング82の長手方向に沿って並列的に相互に離
間配置されている。そして、この多孔質中空糸膜16″
の両端部は、取付カバー84.85内においてそれぞれ
の開口が閉塞されない状態で層M87.88によりそれ
ぞh液密に支持されている。また、上記各隔壁87.8
8は、多孔質中空糸膜16゛外周面と上記ハウジング8
2の内面とともに血液室89を構成し、こ九を閉塞し、
かつ上記多孔質中空糸M16″の内部に形成される酸素
含有ガス流通空間(図示しない)と血液室89を隔離す
るものである。iたハウジング82の一方には血液を供
給する血液導入口95が設けられており、ハウジングの
他方には血液を排出する血液導出口96が設けられてい
る。
Next, FIG. 4 shows another embodiment of an oxygenator using the hollow fiber membrane of the present invention, in which blood is circulated outside the hollow fiber membrane and oxygen-containing gas is blown into the inside of the hollow fiber membrane (second embodiment). The assembled state of the embodiment) is shown. That is, the hollow fiber membrane oxygenator 81 is
The housing 82 is provided with annular covers 84 and 85 attached to both ends of the cylindrical body 83.
In the housing 82, a large number of porous hollow fiber membranes 16', for example 10,000 to 60,000, crimped at a predetermined ratio as described above are disposed throughout the housing 82 in the longitudinal direction of the housing 82. are arranged in parallel and spaced apart from each other along the . And this porous hollow fiber membrane 16″
The ends of each are supported in a liquid-tight manner by layers M87.88 in mounting covers 84.85 with their respective openings not closed. In addition, each of the above partition walls 87.8
8 indicates the outer peripheral surface of the porous hollow fiber membrane 16 and the housing 8.
Constructs a blood chamber 89 together with the inner surface of 2, occluding this chamber,
It also isolates the blood chamber 89 from the oxygen-containing gas circulation space (not shown) formed inside the porous hollow fiber M16''. One side of the housing 82 has a blood inlet 95 for supplying blood. A blood outlet 96 for discharging blood is provided on the other side of the housing.

上記ハウジング82の筒状本体83の内面には、軸方向
の中央に位置して突出する絞り用拘束部92を設けても
よい。すなわち、拘束部92は上記筒状本体83の内面
に筒状本体83と一体に形成されていて、筒状本体83
内に挿通される多数の多孔質中空糸JI116−からな
る中空糸束93の外周を締め付けるようになっている。
On the inner surface of the cylindrical main body 83 of the housing 82, an aperture restricting portion 92 may be provided that protrudes from the center in the axial direction. That is, the restraint part 92 is formed integrally with the cylindrical body 83 on the inner surface of the cylindrical body 83, and
The outer periphery of a hollow fiber bundle 93 consisting of a large number of porous hollow fibers JI116- inserted therein is tightened.

こうして、上記中空糸束93は軸方向の中央において絞
り込まれ、絞り部94を形成している。従って、中空糸
膜の充填率は軸方向に沿う各部において異なり、中央部
分において最も高くなっている。また、取付はカバー8
4.85にはそれぞれ酸素含有ガス導入口90および酸
素含有ガス導出口91が形成されている。その他の部分
および形成方法等は前述の第1の態様に係わる中空糸膜
型人工肺に準するものであるなめ、説明を省略する。
In this way, the hollow fiber bundle 93 is narrowed at the center in the axial direction, forming a narrowed portion 94. Therefore, the filling rate of the hollow fiber membrane differs in each part along the axial direction, and is highest in the central part. Also, the installation is done with cover 8.
4.85 are formed with an oxygen-containing gas inlet 90 and an oxygen-containing gas outlet 91, respectively. Other parts, forming methods, etc. are similar to the hollow fiber membrane oxygenator according to the first embodiment described above, and therefore their explanations will be omitted.

(実施例) 以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

実施PjIJ1 メルトインデックス(M、T、)が23のプロピレンホ
モポリマー100重量部に対し、流動パラフィン(数平
均分子量324)130重量部および結晶核形成剤とし
ての1・3.2・4−ビス(エチルベンゼン)ソルビト
ール0.5重1部を仕込み、二輪型押出機(池貝銑工■
製、PCM−30−25>により溶融混練し、押出した
のちペレット化した。このペレットを第1図に示すよう
な装置、すなわち単軸押出機(笠松製作所裂、WO−3
0)13を用いて180℃で溶融し、芯径4mm、内径
6mm、外径7mm、ランド長15mmの環状紡糸孔よ
り3.6〜5.0g/mim。
Implementation PjIJ1 130 parts by weight of liquid paraffin (number average molecular weight 324) and 1・3.2・4-bis( Ethylbenzene) 0.5 weight 1 part of sorbitol was charged, and a two-wheeled extruder (Ikegai Iron Works)
The mixture was melt-kneaded using a PCM-30-25 manufactured by PCM-30-25, a manufacturer of PCM-30-25 manufactured by PCM Corporation, and then extruded and pelletized. The pellets are processed using a device such as the one shown in Fig.
0) 13 at 180° C. and 3.6 to 5.0 g/mm from an annular spinning hole with a core diameter of 4 mm, an inner diameter of 6 mm, an outer diameter of 7 mm, and a land length of 15 mm.

の吐出量で空気中に吐出させ、中空状物16を落下させ
た。なお落下距離は20〜30mmであった。続いて中
空状物16を冷却槽18内の冷却固化液17としてのフ
レオン113 (1,1,2−トリクロロ−1,2,2
−トリフルオロエチレン)と接触させfS後、冷却固化
液流通管19内を自然流下する冷却固化液17と並流接
触させて冷却した。なおこのときの冷却固化液17の温
度は20℃であった。ついで前記中空状物16を固化槽
20内の冷却固化液17内に導入した後変向棒21によ
り変向させて80m/min、の情理のドライブロール
22aへ導き、連続してシャワー・コンベア方式の抽出
機27において、フレオン113からなる抽出液25に
より前記流動パラフィンを完全に抽出しな。このように
して多孔性を付与さhた中空糸膜16゛はドライブロー
ル22bにより抽出機27から取出さ九、ドライブロー
ル22Cを介して捲取機28に送られ、この捲取機28
にて直径95mmのボビン2つにクロス巻きに1巻き取
られた。このようにボビン29にクロ7ス捲きに捲き取
らhた中空糸膜16゛は、60’Cで18時間オーブン
中にて熱処理され、捲縮をかけらhな。
It was discharged into the air at a discharge amount of , and the hollow object 16 was allowed to fall. Note that the falling distance was 20 to 30 mm. Subsequently, the hollow object 16 is cooled and solidified liquid 17 in a cooling tank 18 with Freon 113 (1,1,2-trichloro-1,2,2
- trifluoroethylene), and then brought into cocurrent contact with the cooled solidified liquid 17 flowing down naturally in the cooled solidified liquid flow pipe 19 for cooling. Note that the temperature of the cooled solidified liquid 17 at this time was 20°C. Next, the hollow object 16 is introduced into the cooled solidified liquid 17 in the solidification tank 20, and then changed direction by the change-of-direction rod 21, guided to the drive roll 22a at a speed of 80 m/min, and continuously conveyed using a shower conveyor system. In the extractor 27, the liquid paraffin is completely extracted with an extraction liquid 25 made of Freon 113. The hollow fiber membrane 16'' imparted with porosity in this manner is taken out from the extractor 27 by the drive roll 22b, and sent to the winding machine 28 via the drive roll 22C.
One winding was wound crosswise onto two bobbins each having a diameter of 95 mm. The hollow fiber membrane 16' thus wound up on the bobbin 29 in a crosswise manner is heat treated in an oven at 60'C for 18 hours to avoid crimping.

このようにして得られた多孔質中空糸膜の平均捲縮振幅
は中空糸膜の外径の72%、最大捲m振幅/最大捲縮振
幅時捲縮半周期比は0.03、また捲縮率は1.7%で
あった。この捲縮をかけた多孔質中空糸膜を用いて以下
に述べるようにして前述の第1の態様に係わる人工肺、
第2の態様に係わる人工肺ならびに第1の態様に係わる
人工肺において中空糸束の軸方向の中央において絞り込
まないタイプ(第3の態様)の人工肺モジュールを作成
し、酸素ガスフラックス、酸素ガス添加能および炭酸ガ
ス排除能、ならびに血漿漏出を計測した。結果を第3表
に示す。
The average crimp amplitude of the porous hollow fiber membrane thus obtained was 72% of the outer diameter of the hollow fiber membrane, the crimp half period ratio at maximum crimp m amplitude/maximum crimp amplitude was 0.03, and the crimp half period ratio at maximum crimp amplitude was 0.03. The shrinkage rate was 1.7%. Using this crimped porous hollow fiber membrane, the artificial lung according to the first aspect described above is produced as described below.
In the oxygenator according to the second aspect and the oxygenator according to the first aspect, an oxygenator module of a type (third aspect) in which the hollow fiber bundle is not constricted at the center in the axial direction is created, and oxygen gas flux, oxygen gas Additive and carbon dioxide scavenging capacities and plasma leakage were measured. The results are shown in Table 3.

比較例1 比較のために捲縮処理を行わない以外は実施例1と同様
にして多孔質中空糸膜を作成し、得られた多孔質中空糸
膜を用いて、実施例1と同様に前述の第1の態様に係わ
る人工肺、第2の態様に係わる人工肺のモジュールを作
成し、酸素ガスフラックス、酸素ガス添加能および炭酸
ガス排除能、ならびに血漿漏出を計測した。結果を第3
表に示す。
Comparative Example 1 For comparison, a porous hollow fiber membrane was prepared in the same manner as in Example 1 except that the crimping treatment was not performed, and the obtained porous hollow fiber membrane was used in the same manner as in Example 1. A module of an artificial lung according to the first aspect and an artificial lung according to the second aspect were created, and oxygen gas flux, oxygen gas addition ability, carbon dioxide gas removal ability, and plasma leakage were measured. 3rd result
Shown in the table.

比較例2 延伸法により軸方向に延伸されて形成された平均細孔半
径700への微細孔を有する、内径2゜0μm、肉厚2
4μmのポリプロピレン製多孔質中空糸膜を、直径95
mmのボビンにクロス巻きに捲き取り、60℃で18時
間オーブン中で熱処理することにより捲縮をかけた。こ
のようにして得られた多孔質中空糸膜の平均捲縮振幅は
中空糸膜の外径の70%、最大捲M振幅/最大捲縮振幅
時捲縮半周期比は0.03、また捲縮率は2.5%であ
った。このようにして得られた多孔質中空糸膜について
実施PA1と同様に前述の第1の態様に係わる人工肺、
第2の態様に係わる人工肺および第3の態様に係わる人
工肺のモジュールを作成し、酸素ガスフラックス、酸素
ガス添加能および炭酸ガス排除能、ならびに血漿漏出を
計測した。
Comparative Example 2 A micropore with an average pore radius of 700 formed by stretching in the axial direction by a stretching method, an inner diameter of 2°0 μm, and a wall thickness of 2
A 4 μm polypropylene porous hollow fiber membrane with a diameter of 95
The material was wound in a cross-wrap onto a 2.0 mm bobbin, and crimped by heat treatment in an oven at 60° C. for 18 hours. The average crimp amplitude of the porous hollow fiber membrane thus obtained was 70% of the outer diameter of the hollow fiber membrane, the crimp half period ratio at maximum crimp M amplitude/maximum crimp amplitude was 0.03, and the crimp half period ratio at maximum crimp amplitude was 0.03. The shrinkage rate was 2.5%. Regarding the porous hollow fiber membrane thus obtained, the oxygenator according to the above-mentioned first aspect, as in Example PA1,
Modules of an oxygenator according to the second embodiment and an oxygenator according to the third embodiment were created, and oxygen gas flux, oxygen gas addition capacity, carbon dioxide removal capacity, and plasma leakage were measured.

結果を第3表に示す。The results are shown in Table 3.

脛伏工Δ径Z血厚上 得られた中空糸膜を任意に10本抜きとり、鋭利なカミ
ソリで0.5mm程度の長さに輪切りにする。万能投影
機にコンプロファイルプロジェクタ−V−12>でその
断面を映し出し、計測器にコンデジタルカウンター C
M−63)て′その外径d1 、内径d2を測定し、肉
厚tをt=di−d2により算出し、10本の平均値と
した。
Ten of the obtained hollow fiber membranes are randomly extracted and cut into rounds with a length of about 0.5 mm using a sharp razor. The cross section was projected onto a universal projector using a ConProfile Projector-V-12, and a ConDigital Counter C was used as a measuring instrument.
M-63) was measured for its outer diameter d1 and inner diameter d2, and the wall thickness t was calculated by t=di-d2, and the average value of the 10 pieces was taken.

空孔率」%工 得られた中空糸膜を約2gとり、鋭利なカミソリで5m
m以下の長さに輪切りにする。得られた試料を水銀ポロ
シメーター(カルロエルバ社65A型)にて1000k
g/cm2まで圧力をかけ、全細孔量(単位重さ当りの
中空糸膜の細孔体猜)より空孔率を得る。
Take about 2g of the hollow fiber membrane obtained by porosity%, and use a sharp razor to cut it into 5m.
Cut into rounds less than m long. The obtained sample was heated to 1000k using a mercury porosimeter (Carlo Erba Model 65A).
Pressure is applied to g/cm2, and the porosity is obtained from the total pore amount (pore size of the hollow fiber membrane per unit weight).

中空糸膜を万能表面形状測定器(■小板研究所製−3E
−3A>にて35mmの長さにわたって表面の凹凸を測
定することによって捲縮状態を評価したとき、第5図に
示すように1測定中の最も振幅の大きい部分の振幅(A
>を、その振幅を得たときの極大点から極小点までの距
PI(B)で割った比(A/B)を、10ツトにつき1
0回測定しその平均値を最大捲縮振幅/最大捲縮振幅時
捲縮半周期比とした。また1測定中の最も振幅の大きい
部分の振幅の10回の平均値を平均捲縮振幅とした。
Hollow fiber membrane can be measured using a universal surface shape measuring device (■ Koita Research Institute -3E)
When the crimp state was evaluated by measuring the surface unevenness over a length of 35 mm at -3A>, the amplitude (A
> divided by the distance PI (B) from the maximum point to the minimum point when obtaining the amplitude, the ratio (A/B) is 1 for every 10 points.
The measurement was performed 0 times, and the average value was defined as the maximum crimp amplitude/the crimp half cycle ratio at the maximum crimp amplitude. Moreover, the average value of the amplitude of the part with the largest amplitude during one measurement of 10 times was taken as the average crimp amplitude.

捜猟」 初期長25mmで、引張試@機(東洋精機■製;ストロ
グラフT)にて中空糸膜の引張試験を行ない、荷重がデ
ニーlし当り1mgのときと、50mgのときの伸びの
差を初期長で割った値を百分率で表わした。
A tensile test was conducted on the hollow fiber membrane with an initial length of 25 mm using a tensile testing machine (manufactured by Toyo Seiki ■; Strograph T), and the elongation was measured when the load was 1 mg per denier and when the load was 50 mg. The difference divided by the initial length was expressed as a percentage.

税泉Uム2ユヱノ玉 多孔質中空糸膜で有効長14cm、有効膜面積0.02
5m2のミニ・モジュールを作成し、片方の端を閉じた
後、酸素で中空糸膜内部に1気圧の圧力をかけ、定常状
態になったときの酸素ガスの流量を流量計(草葺理化学
機器製作所、フロートメーター)により読み取った値と
した。
Taxisen Um2 Yuenodama porous hollow fiber membrane, effective length 14cm, effective membrane area 0.02
After creating a 5m2 mini module and closing one end, apply a pressure of 1 atm inside the hollow fiber membrane with oxygen, and measure the flow rate of oxygen gas when it reaches a steady state using a flowmeter (Kusaburi Kagaku Kiki Seisakusho). , float meter).

素ガス添]utA″−°”;酸ガス1除(第1の、9様
) 中空糸膜で、有効長130mm、wA膜面積、4m2の
人工肺モジュールを作成し、中空糸膜内部にウシ血液く
標準静脈血)をシングルパス(SinOle Path
 )で6.OJl/minの流量で流し、“中空糸膜の
外側へ純酸素を6.0Ω/minの流量で流し、人工肺
入口および出口のウシ樹液のpH1炭酸ガス分圧(PC
O2)、酸素ガス分圧(PO2)を血液ガス測定器71
 (Radiometer社製、BGA3型)により測
定し、人工肺入口と人工肺出口との分圧差を算出した。
Addition of elementary gas] utA″-°”; acid gas removed by 1 (first, 9th type) An oxygenator module with an effective length of 130 mm and a wA membrane area of 4 m2 was created using a hollow fiber membrane, and a cow was added inside the hollow fiber membrane. Single pass (SinOle Path) of standard venous blood
) and 6. Pure oxygen was flowed at a flow rate of 6.0 Ω/min to the outside of the hollow fiber membrane, and the pH 1 carbon dioxide partial pressure (PC
O2), oxygen gas partial pressure (PO2) with blood gas measuring device 71
(manufactured by Radiometer, BGA type 3), and the partial pressure difference between the oxygenator inlet and the oxygenator outlet was calculated.

なお人工肺モジュール仕様の詳細は第1表に示した。ま
た標準動脈血の性状は第2表に示した。
The details of the oxygenator module specifications are shown in Table 1. The properties of standard arterial blood are shown in Table 2.

(第2の態様) 中空糸膜で、有効長90mm、膜面積2゜1m2の人工
肺モジュールを作成し、中空糸膜外部にウシ血液(標準
静脈血)をシングルパス(Sin(llePath >
で6.Ou/minの流量で流し、中空糸膜の内側へ純
酸素を6.0Ω/minの流量で流し、人工肺入口およ
び出口のウシ樹液のpH1炭酸ガス分圧(PCO2) 
、酸素ガス分圧(PO2)を血液ガス測定器7fl (
Radiometer社製、BGA3型)により測定し
、人工肺入口と人工肺出口との分圧差を算出しな。なお
人工肺モジュールイ±様の詳細は第1表に示した。
(Second Embodiment) An oxygenator module with an effective length of 90 mm and a membrane area of 2°1 m2 was created using a hollow fiber membrane, and bovine blood (standard venous blood) was passed through the outside of the hollow fiber membrane in a single pass (Sin(llePath >
And 6. By flowing pure oxygen at a flow rate of Ou/min inside the hollow fiber membrane at a flow rate of 6.0Ω/min, the pH 1 partial pressure of carbon dioxide (PCO2) of bovine sap at the inlet and outlet of the oxygenator was
, measure oxygen gas partial pressure (PO2) with blood gas measuring device 7fl (
The partial pressure difference between the oxygenator inlet and the oxygenator outlet is calculated. The details of the oxygenator module model are shown in Table 1.

(第3の態様) 第1の態様に係わる人工肺において中空糸束を軸方向の
中央において絞り込まない人工肺を作成し、同様に酸素
ガス添加能、炭酸ガス排除能の測定を行なった。
(Third Embodiment) An oxygenator according to the first embodiment in which the hollow fiber bundle is not constricted at the center in the axial direction was created, and the oxygen gas addition ability and carbon dioxide removal ability were similarly measured.

腹雰皿男 酸素ガス添加能、炭酸ガス排除能で用いたものと同様の
人工肺モジュールを作成し、雑犬(体約20kg)を用
いた頚静、頚動脈カニュレイション(cannulat
ion )による部分V−Aバイパス回路に前記人工肺
モジュール(膜面積1.6m2)を組込み、30時間体
外循環を行ない、中空系内部から漏出する血漿の量を測
定した。また漏出が確認されなくても、中空系外部の水
蒸気による液滴のタンパク質反応を調べ、微量の血漿漏
れも確認した。
We created an artificial lung module similar to the one used for the oxygen gas addition and carbon dioxide removal functions, and performed jugular and carotid artery cannulation using a mongrel dog (body weight approximately 20 kg).
The artificial lung module (membrane area: 1.6 m2) was installed in a partial VA bypass circuit (Membrane area: 1.6 m2) by Ion), and extracorporeal circulation was performed for 30 hours, and the amount of plasma leaking from the inside of the hollow system was measured. Furthermore, even if no leakage was confirmed, a trace amount of plasma leakage was also confirmed by examining the protein reaction of droplets with water vapor outside the hollow system.

一°1 膜面積(rrl’)      5.4   2.1 
  5.0本数(本)     62000  328
00  57400有効長/全長(cm)   14/
17   9/13.5   14/17充填隼(%) Δ部      66   56   54B部   
   54   42   54C部      53
   30   50第1表 5.4 2.1 5.4 2.1 5.014/17 
9/13.5 14/17 9/13.5 1.4/1
7第 血液 ヘマトクリット値 ヘモグロビン濃度 過剰塩基 酸素飽和度 炭酸ガス分圧 温度 2表 新鮮ヘパリン加生血 35%(生理食塩水により 調整) 12±1g/cN O±2mEq /J)  (重炭酸ソ ーダにより調整) 65±5% 45±5m0 37±2℃ 空孔率(%)37 酸素ガスフラックス      480(、f! /m
in −m 2  ・atm )(rrJ /m i 
n > 炭酸ガス排除能   250   260   296
(ml!/min> 血漿漏出     30時間後   −−発生せず 第3表 260 1B0 262 272 27330時間後 
  −17時間後   −−社d   魁 (発明の効果) 以上述べたように本発明は、内径が150〜300μm
、肉厚が10〜150μmのほぼ円形状の多rL3ff
ポリオレフィン中空糸膜であって、該中空糸膜の内面側
はポリオレフィンの微粒子が密に結合した緻密Jmを呈
し、かつ外面側はポリオレフィンの微粒子が鎖状に結合
した多孔質JΔを呈して前記内面側より外面側まで微細
な連通孔が形成されてなり、かつ外径の35〜120%
の平均捲縮5幅および0.01〜0.1の最大捲縮振幅
/最大捲M振幅時捲縮半周期比を有し、捲縮率が1゜0
〜3.0%であることを特徴とする多孔質中空糸膜であ
るから、例えば該多孔質中空糸膜を用いて人工肺を作成
し、この人工肺において中空糸膜の外側に血液を循環さ
せ、一方、中空糸膜の内側に酸素含有ガスを吹送した場
合、上記のごとき捲縮により中空糸と中空糸との間隙が
比較的大きくかつ前後にわたって所定限度内で変化がつ
けられたものとなされるなめに、この間隙に空気ないし
は酸素含有ガスが溜まることはほとんど生じず、良好な
血液の流通がもたらされかつ血液と酸素含有ガスとの中
空糸膜の全面を介しての均一な接触がなされるために、
高いガス交換能が得られるものとなり、かつそのM構造
から血漿漏出等の問題を生じることもない。さらに本発
明の多孔質中空糸膜において、その空孔率が5〜60%
で、ガスフラックスが100〜1500Jll /mi
 n−m2・atmであり、またポリオレフィンがポリ
プロピレンであり、加えて外径の50〜100%の平均
捲縮5幅および0.02〜0.05の最大捲縮振幅/最
大捲縮振幅時捲縮半周期比を有し、捲縮率が2.0〜3
.0%であると上記したような効果はより一層優れたも
のとなり、人工肺用の中空糸膜としてより好適なものと
なる。
1°1 Membrane area (rrl') 5.4 2.1
5.0 Number (pieces) 62000 328
00 57400 Effective length/Total length (cm) 14/
17 9/13.5 14/17 Filled Hayabusa (%) Δ section 66 56 54B section
54 42 54C section 53
30 50Table 1 5.4 2.1 5.4 2.1 5.014/17
9/13.5 14/17 9/13.5 1.4/1
7 Blood Hematocrit Hemoglobin Concentration Excess Base Oxygen Saturation Partial Pressure of Carbon Dioxide Temperature Table 2 Fresh heparinized blood 35% (adjusted with physiological saline) 12±1 g/cN O±2 mEq /J) (adjusted with bicarbonate of soda) 65± 5% 45±5m0 37±2℃ Porosity (%) 37 Oxygen gas flux 480(,f!/m
in −m 2 ・atm ) (rrJ /m i
n > Carbon dioxide removal capacity 250 260 296
(ml!/min> Plasma leakage after 30 hours -- did not occur Table 3 260 1B0 262 272 273 After 30 hours
-17 hours later--Company d Kai (Effects of the invention) As described above, the present invention has an inner diameter of 150 to 300 μm.
, almost circular polyrL3ff with a wall thickness of 10 to 150 μm
A polyolefin hollow fiber membrane, the inner surface of the hollow fiber membrane exhibits a dense Jm in which polyolefin fine particles are closely bonded, and the outer surface exhibits a porous JΔ in which polyolefin fine particles are bonded in a chain form, and the inner surface Fine communication holes are formed from the side to the outer surface, and the diameter is 35 to 120% of the outer diameter.
It has an average crimp 5 width of
3.0%, for example, an oxygenator is created using the porous hollow fiber membrane, and blood is circulated outside the hollow fiber membrane in this oxygenator. On the other hand, when oxygen-containing gas is blown into the inside of the hollow fiber membrane, the gap between the hollow fibers is relatively large due to the crimping as described above, and changes within a predetermined limit from front to back. Because of this, air or oxygen-containing gas hardly accumulates in this gap, resulting in good blood circulation and uniform contact between blood and oxygen-containing gas over the entire surface of the hollow fiber membrane. In order for this to be done,
A high gas exchange ability can be obtained, and problems such as plasma leakage do not occur due to the M structure. Furthermore, in the porous hollow fiber membrane of the present invention, the porosity is 5 to 60%.
So, the gas flux is 100 to 1500 Jll/mi
nm2・atm, and the polyolefin is polypropylene, and in addition, the average crimp width is 50 to 100% of the outer diameter, and the maximum crimp amplitude is 0.02 to 0.05. It has a crimp half-period ratio, and the crimp rate is 2.0 to 3.
.. If it is 0%, the above-mentioned effects will be even more excellent, making it more suitable as a hollow fiber membrane for an oxygenator.

本発明はまた、ポリオレフィン、該ポリオレフィンの溶
融下で該ポリオレフィンに均一に分散しかつ使用する抽
出液に対して易溶性である有機充填剤、および結晶核形
成剤を混練し、混′a物を溶融状態で環状紡糸孔から吐
出させ、吐出さhを中空状物を前記ポリオレフィンを溶
解しない冷却固化液と接触させて冷却固化し、ついで冷
却固化した中空状物を前記ポリオレフィンを溶解しない
抽出液と接触させて有機充填剤を抽出除去し、このよう
にして得らhf、中空糸膜を加熱捲縮し、外径の35〜
120%の平均捲縮振幅およびo、oi〜0.1の最大
捲縮振幅/最大捲縮振幅時捲縮半周期比を有する捲縮$
1.0〜3.0%のものとすることを特徴とする多孔質
中空糸膜の製造方法であるから、抽出法によって作成さ
れた多孔質中空糸膜のethi−細孔f#遣、ガス交換
効率等を何ら損なうことなく、ガス交換における気液接
触効率を向上させた上記したような優れた特性を有する
多孔質中空糸膜を製造することができるものである。さ
らに、本発明の多孔質中空糸膜の製造方法において、捲
縮は、得られた中空糸膜をボビンにクロス捲きに捲き取
り熱固定を行なうことによりなさハるものであり、さら
にその熱固定が50〜100℃で2〜48時間行なわれ
るものであるとより容易に気液接触効率の高い形状のか
つ他の特性においても極めて優りた構造の安定した多孔
質膜を得ることができ、加えて、ポリオレフィンがポリ
プロピレンであり、有機充填剤が沸点が前記ポリオレフ
ィンの融点以上の炭化水素類であり、さらに炭化水素類
が流動パラフィンまたはα−オレフィンオリゴマーであ
り、またポリオレフィン100重量部に対する有機充填
剤の配合量が35〜170重量部であり、結晶核形成剤
が融点が150°C以上でかつゲル化点が使用するポリ
オレフィンの結晶開始温度以上の存機耐熱性物冒であり
、ポリオレフィン100重量部に対する結晶核形成剤の
配合量が0,1〜5重量部であると得られる多孔質中空
糸膜の性能は一層優れたものとなる。
The present invention also involves kneading a polyolefin, an organic filler that is uniformly dispersed in the polyolefin when the polyolefin is melted and is easily soluble in the extract used, and a crystal nucleating agent to form a blended product. The molten state is discharged from an annular spinning hole, the discharged hollow material is cooled and solidified by contacting the hollow material with a cooling solidification liquid that does not dissolve the polyolefin, and then the cooled and solidified hollow material is made into an extraction liquid that does not dissolve the polyolefin. The organic filler is extracted and removed by contact, and the thus obtained HF and hollow fiber membranes are heated and crimped to form an outer diameter of 35~
Crimp $ with an average crimp amplitude of 120% and a maximum crimp amplitude / crimp half period ratio at maximum crimp amplitude of o, oi ~ 0.1
Since this is a method for producing a porous hollow fiber membrane characterized in that the content of the porous hollow fiber membrane is 1.0 to 3.0%, the It is possible to produce a porous hollow fiber membrane having the above-mentioned excellent properties with improved gas-liquid contact efficiency in gas exchange without impairing exchange efficiency or the like. Furthermore, in the method for producing a porous hollow fiber membrane of the present invention, crimping is achieved by winding the obtained hollow fiber membrane crosswise around a bobbin and heat-setting it. If the process is carried out at 50 to 100°C for 2 to 48 hours, it is easier to obtain a porous membrane with a shape that has high gas-liquid contact efficiency and a stable structure that is extremely excellent in other properties. The polyolefin is polypropylene, the organic filler is a hydrocarbon having a boiling point higher than the melting point of the polyolefin, the hydrocarbon is liquid paraffin or an α-olefin oligomer, and the organic filler is based on 100 parts by weight of the polyolefin. The blending amount is 35 to 170 parts by weight, the crystal nucleating agent is a heat-resistant material with a melting point of 150°C or higher and a gelling point higher than the crystallization start temperature of the polyolefin used, and 100 parts by weight of the polyolefin. If the amount of the crystal nucleating agent is 0.1 to 5 parts by weight, the performance of the porous hollow fiber membrane obtained will be even better.

さらにまた本発明は、中空糸膜をガス交換膜として備え
てなる人工肺において、該ガス交換膜が、内径150〜
300μm、肉厚10〜150μmのほぼ円形状の多孔
質ポリオレフィン中空糸膜であって、その内面側はポリ
オレフィンの微粒子が密に結合した緻密層を呈し、かつ
外面側はポリオレフィンの微粒子が鎖状に結合した多孔
雪層を呈して前記内面側より外面側までRHJな連通孔
が形成されてなり、かつ外径の35〜120%の平均捲
縮振幅および0.01〜0,1の最大捲縮振幅/最大捲
縮振幅時捲縮半周期比を有し、捲縮率が1.0〜3.0
%であるものを用いてなることを特徴とする中空糸膜型
人工肺であるから、血漿漏出などの不具合を生じること
なく、また中空糸膜の外側に血液を循環し、中空糸膜の
内側に酸素含有ガスを吹送する場合において、中空糸と
中空系との間隙に酸素含有ガスないしは空気が溜まる虞
れがなく、効率よくガス交換が行なえるものである。さ
らに中空糸膜の内側に血液を循環し、中空糸膜の外側に
酸素含有ガスを吹送する場合においても効率よくガス交
換が行なえるとともに、この、態様の場合、特に中空糸
束の軸方向の中央において絞り込むことをしなくても、
同様なガス交換効率を得ることができる。すなわち、中
空糸膜の内側に血液を流すタイプにおいては、ガス交換
中に、人工肺内の酸素含有ガス中に含まれる水蒸気が人
工肺のハウジング内面に結露するため、中空糸表面が水
滴で濡れてハウジング内面に密着することがある。この
ため、中空糸束とハウジング内面とは所定の間層をおい
て中空糸束とハウジング内面が密着しにくいようにして
おり、一方、中空糸束の軸方向すべてにわたり間層をあ
けたままにしておくと、その部分だけガスが流れてしま
くことになるため、中央部のみ絞り部を設けてチャンネ
リングが起きにくいようにしている。ところが、本発明
に係わる捲縮を施した中空糸膜を用いると、ハウジング
の内面との間層を大きくしなくても、中空糸膜自体が捲
縮しているなめに、ハウジング内面に結露が生じたとし
ても中空糸膜とハウジング内面が密着することがなく、
特に絞り部を設けなくてもガス交換効率が落ちることが
ないなめである。さらに、本発明の人工肺において、中
空糸膜の空孔率が5〜60%で、ガスフラックスが10
0〜1500.り/min−m2−atmであり、また
ポリオレフィンがポリプロピレンであり、さらに中空糸
膜が外径の50〜100%の平均捲縮振幅および0.0
2〜0,05の最大捲縮振幅/最大捲縮振幅時捲縮半周
期比を有し、捲縮率が2゜O〜3,0%であると、さら
にehfs性能を有するよりコンパクトな人工肺となる
ものである。
Furthermore, the present invention provides an oxygenator comprising a hollow fiber membrane as a gas exchange membrane, wherein the gas exchange membrane has an inner diameter of 150 to
It is a porous polyolefin hollow fiber membrane of approximately circular shape with a diameter of 300 μm and a wall thickness of 10 to 150 μm, the inner surface of which exhibits a dense layer in which fine polyolefin particles are tightly bonded, and the outer surface of which has fine polyolefin particles arranged in a chain shape. RHJ communicating holes are formed from the inner surface side to the outer surface side by exhibiting a combined porous snow layer, and an average crimp amplitude of 35 to 120% of the outer diameter and a maximum crimp of 0.01 to 0.1. It has a crimp half-period ratio of amplitude/maximum crimp amplitude, and a crimp rate of 1.0 to 3.0.
Since this is a hollow fiber membrane type oxygenator that uses a material that is When oxygen-containing gas is blown into the hollow fiber, there is no risk that the oxygen-containing gas or air will accumulate in the gap between the hollow fiber and the hollow system, and gas exchange can be carried out efficiently. Furthermore, even when blood is circulated inside the hollow fiber membrane and oxygen-containing gas is blown to the outside of the hollow fiber membrane, gas exchange can be performed efficiently. Even without narrowing down in the center,
Similar gas exchange efficiencies can be obtained. In other words, in the type in which blood flows inside the hollow fiber membrane, water vapor contained in the oxygen-containing gas inside the oxygenator condenses on the inner surface of the oxygenator housing during gas exchange, causing the hollow fiber surface to become wet with water droplets. may come into close contact with the inner surface of the housing. For this reason, a predetermined layer is placed between the hollow fiber bundle and the inner surface of the housing to prevent the hollow fiber bundle from coming into close contact with the inner surface of the housing. If this happens, the gas will flow only in that part, so a constriction part is provided only in the center to prevent channeling from occurring. However, when the crimped hollow fiber membrane of the present invention is used, condensation does not form on the inner surface of the housing because the hollow fiber membrane itself is crimped, even without increasing the layer between it and the inner surface of the housing. Even if this occurs, the hollow fiber membrane and the inner surface of the housing will not come into close contact.
In particular, it is so smooth that the gas exchange efficiency does not deteriorate even if no constriction part is provided. Furthermore, in the oxygenator of the present invention, the porosity of the hollow fiber membrane is 5 to 60%, and the gas flux is 10%.
0~1500. /min-m2-atm, the polyolefin is polypropylene, and the hollow fiber membrane has an average crimp amplitude of 50 to 100% of the outer diameter and 0.0
Having a maximum crimp amplitude/maximum crimp amplitude time crimp half period ratio of 2 to 0,05 and a crimp rate of 2°O to 3,0%, a more compact artificial body with even ehfs performance It is what becomes the lungs.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明による多孔冒中空糸膜の製造方法にお
いて用いられ得る装置の概略断面図、第2図は本発明に
よる中空糸M型人工肺の一実311様を示す半断面図、
第3図は同実施態様における中空糸膜充填率に関する各
部位を示す断面図、第4図は本発明による中空糸膜型人
工肺の池の実施態様を示す半@面図であり、iを第5図
は最大塔縮振幅/最大捲縮振幅時捲縮半周期比(A/B
)の測定位置を示す図面である。 11・・・原料配合物、12・・・ホッパー、13・・
・単軸押出機、14・・・紡糸装置、15・・・環状紡
糸孔、16・・・中空状物、16″・・・中空糸膜、1
7・・・冷却固化液、18・・・冷却槽、19・・・冷
却固化液流通管、20・・・固化槽、21・・・変向捧
、22a、22b、22 c−・・ドライブロール、2
3・・・循環ライン、24・・・循環ポンプ、25・・
・抽出液、26・・・ベルトコンベア、27・・・シャ
ワー・コンベア式抽出機、28・・・・・・捲取器、2
9・・・ボビン、51.81・・・中空糸膜型人工肺、 52.82・・・ハウジング、 53.83・・・筒状本体、 57.58.87.88・・・隔壁、 5つ、89・・・ガス室、 60.90・・・酸素含有ガス導入口、61.91・・
・酸素含有ガス導出口、63.93・・・中空糸束、 75.95・・・血液導入口、 76.96・・・血液導出口、89・・・血液室。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an apparatus that can be used in the method for producing a porous hollow fiber membrane according to the present invention, and FIG. 2 is a half sectional view showing a hollow fiber M type oxygenator 311 according to the present invention.
FIG. 3 is a sectional view showing each part related to the hollow fiber membrane filling rate in the same embodiment, and FIG. 4 is a half-plane view showing the embodiment of the hollow fiber membrane type oxygenator according to the present invention. Figure 5 shows the maximum crimping amplitude/maximum crimping amplitude/crimping half-period ratio (A/B
) is a drawing showing measurement positions. 11... Raw material mixture, 12... Hopper, 13...
・Single screw extruder, 14... Spinning device, 15... Annular spinning hole, 16... Hollow object, 16''... Hollow fiber membrane, 1
7... Cooling solidified liquid, 18... Cooling tank, 19... Cooling solidified liquid distribution pipe, 20... Solidifying tank, 21... Changing direction, 22a, 22b, 22 c-... Drive roll, 2
3...Circulation line, 24...Circulation pump, 25...
・Extract liquid, 26... Belt conveyor, 27... Shower conveyor type extractor, 28... Winder, 2
9... Bobbin, 51.81... Hollow fiber membrane oxygenator, 52.82... Housing, 53.83... Cylindrical body, 57.58.87.88... Partition wall, 5 89...Gas chamber, 60.90...Oxygen-containing gas inlet, 61.91...
- Oxygen-containing gas outlet, 63.93...Hollow fiber bundle, 75.95...Blood inlet, 76.96...Blood outlet, 89...Blood chamber.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)内径が150〜300μm、肉厚が10〜150
μmのほぼ円形状の多孔質ポリオレフィン中空糸膜であ
って、該中空糸膜の内面側はポリオレフィンの微粒子が
密に結合した緻密層を呈し、かつ外面側はポリオレフィ
ンの微粒子が鎖状に結合した多孔質層を呈して前記内面
側より外面側まで微細な連通孔が形成されてなり、かつ
外径の35〜120%の平均捲縮振幅および0.01〜
0.1の最大捲縮振幅/最大捲縮振幅時捲縮半周期比を
有し、捲縮率が1.0〜3.0%であることを特徴とす
る多孔質中空糸膜。
(1) Inner diameter is 150-300μm, wall thickness is 10-150μm
It is a porous polyolefin hollow fiber membrane having an approximately circular shape of μm in diameter, and the inner surface of the hollow fiber membrane exhibits a dense layer in which fine polyolefin particles are tightly bonded, and the outer surface thereof has fine polyolefin particles bonded in a chain shape. It exhibits a porous layer with fine communicating pores formed from the inner surface to the outer surface, and has an average crimp amplitude of 35 to 120% of the outer diameter and 0.01 to 0.01.
A porous hollow fiber membrane having a crimp half cycle ratio of maximum crimp amplitude/maximum crimp amplitude of 0.1 and a crimp rate of 1.0 to 3.0%.
(2)外径の50〜100%の平均捲縮振幅および0.
02〜0.05の最大捲縮振幅/最大捲縮振幅時捲縮半
周期比を有し、捲縮率が2.0〜3.0%である請求項
1に記載の多孔質中空糸膜。
(2) Average crimp amplitude of 50-100% of the outer diameter and 0.
The porous hollow fiber membrane according to claim 1, having a maximum crimp amplitude/maximum crimp amplitude crimp half period ratio of 02 to 0.05, and a crimp rate of 2.0 to 3.0%. .
(3)ポリオレフィン、該ポリオレフィンの溶融下で該
ポリオレフィンに均一に分散しかつ使用する抽出液に対
して易溶性である有機充填剤、および結晶核形成剤を混
練し、混練物を溶融状態で環状紡糸孔から吐出させ、吐
出された中空状物を前記ポリオレフィンを溶解しない冷
却固化液と接触させて冷却固化し、ついで冷却固化した
中空状物を前記ポリオレフィンを溶解しない抽出液と接
触させて有機充填剤を抽出除去し、このようにして得ら
れた中空糸膜を加熱捲縮し、外径の35〜120%の平
均捲縮振幅および0.01〜0.1の最大捲縮振幅/最
大捲縮振幅時捲縮半周期比を有する捲縮率1.0〜3.
0%のものとすることを特徴とする多孔質中空糸膜の製
造方法。
(3) Knead a polyolefin, an organic filler that is uniformly dispersed in the polyolefin when the polyolefin is melted and is easily soluble in the extract used, and a crystal nucleating agent, and the kneaded product is fused into a cyclic form. The hollow material is discharged from a spinning hole, and the discharged hollow material is cooled and solidified by contacting with a cooling solidification liquid that does not dissolve the polyolefin, and then the cooled and solidified hollow material is brought into contact with an extractant that does not dissolve the polyolefin to form an organic filling. The agent is extracted and removed, and the thus obtained hollow fiber membrane is heated and crimped to give an average crimping amplitude of 35 to 120% of the outer diameter and a maximum crimping amplitude/maximum crimping of 0.01 to 0.1. A crimp rate with a crimp half-period ratio at the time of contraction amplitude of 1.0 to 3.
A method for producing a porous hollow fiber membrane, characterized in that the porous hollow fiber membrane is 0%.
(4)捲縮は、得られた中空糸膜をボビンにクロス捲き
に捲き取り熱固定を行なうことによりなされるものであ
る請求項3に記載の多孔質中空糸膜の製造方法。
(4) The method for producing a porous hollow fiber membrane according to claim 3, wherein the crimping is carried out by winding the obtained hollow fiber membrane around a bobbin in a cross-winding manner and heat-setting it.
(5)熱固定が50〜100℃で2〜48時間行なわれ
るものである請求項3または4に記載の多孔質中空糸膜
の製造方法。
(5) The method for producing a porous hollow fiber membrane according to claim 3 or 4, wherein the heat fixation is carried out at 50 to 100°C for 2 to 48 hours.
(6)中空糸膜をガス交換膜として備えてなる人工肺に
おいて、該ガス交換膜は、請求項1または2に記載の多
孔質中空糸膜を用いてなることを特徴とする人工肺。
(6) An oxygenator comprising a hollow fiber membrane as a gas exchange membrane, characterized in that the gas exchange membrane is formed using the porous hollow fiber membrane according to claim 1 or 2.
JP63053841A 1987-10-29 1988-03-09 Porous hollow yarn membrane and production thereof and artificial lung Granted JPH01228504A (en)

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KR1019880014183A KR900008010B1 (en) 1987-10-29 1988-10-29 Porous hallow fiber membrane method for production there of and oxygenator using the bollow fiber membrane
AU24556/88A AU614098B2 (en) 1987-10-29 1988-10-31 Porous hollow fiber membrane, method for production thereof, and oxygenator using the hollow fiber membrane
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016064343A (en) * 2014-09-24 2016-04-28 日機装株式会社 Hollow fiber membrane module

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