JPH0462742B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は伸長性および柔軟性に優れた人工血管
の製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来から人工血管の製造上、特にクリンプ加工
は重要である。クリンプ加工を施さないと、チユ
ーブ材料は扁平となり取扱いが困難となる。また
移植しても閉塞するなどの問題から、伸長性、柔
軟性、剛性を満すためにクリンプ加工は広く用い
られている。

一般的にチユーブ材料をクリンプ加工する方法
は、波形溝を有した型状物をチユーブ材料に挿入
し、波形の溝に沿つてチユーブ材料を順次、波形
の溝に押し付けて加熱処理を行ない、クリンプ加
工を施している。

しかし、波形溝を有した型状物をほぼ同じ大き
さのチユーブ材料に挿入しようとしても、チユー
ブ材料が折れ曲がつていたり、シワやねじれなど
もあることから、波形溝を有した型状物の波形の
先端に引掛かるようになり、非常にすべりの悪い
状況となる。このため無理矢理挿入してチユーブ
材料を波形溝を有した型状物に押し付けると、チ
ユーブ材料のすべつた箇所やすべらなかつた箇所
が発生し、クリンプ形状が深くなつたり、浅くな
つたりして、いわゆるクリンプ形状が不均一とな
り歪みを生じる。また、この結果としてチユーブ
材料の緊張状態の箇所と弛緩状態の箇所が存在
し、これが繊維の密度ムラとなつてあらわれ繊維
孔のバラツキとなり出血の原因となる。逆に波形
溝を有した型状物より大き目のチユーブ材料を挿
入して行なうと波形溝に押し付ける時にシワが発
生するようになり、クリンプ形状が不均一とな
る。

これらの問題を改善するために種々の検討が進
められている。例えば、特開昭52−70597号公報
では、環状の波形溝にチユーブ材料を押し付け第
１回目の加熱処理を施し、冷却後円筒形心棒に配
置し、チユーブ材料を片方から押して短縮させ再
度加熱処理、冷却せしめクリンプ形成させてい
る。しかし、円筒形心棒に配置後チユーブ材料を
片方から押し付けて短縮させる方法は、長手方向
に均一な短縮が出来にくく斑になつたり、クリン
プが強く製品の風合いが硬くなるなどの問題を生
じる。

また、収縮チユーブを用い波形の型状物とでチ
ユーブ材料をサンドイツチ式で加熱押し付けを行
ない、冷却後、円筒形心棒に配置して、短縮さ
せ、再度加熱、冷却処理を行ないクリンプ形成さ
せる方法などがあるが、コスト高となつたり、工
程が複雑化し大量生産ベースで容易に行なえるも
のではなかつた。

［発明が解決しようとする課題］ 編織物から成る人工血管は、前記した如く移植
時に変形したり、術後に閉塞を起こさないために
種々のクリンプ加工がなされているが、チユーブ
材料と波形溝を有した型状物とのすべり状態が悪
いためクリンプ形状が不均一となり歪を生じる。
また強いクリンプを得ようとして工程が複雑化し
コスト高となつたり、製品風合が硬くなり生体血
管との結合時に縫い針の通過性が悪くなつたりし
ている。

本発明者らは人工血管として致命的欠陥である
上記課題について鋭意検討した結果、本発明に到
達した。

［課題を解決するための手段］ 本発明は次の構成を有する。

すなわち、本発明の人工血管の製造方法は、繊
維筒状物に螺旋状もしくは環状の波形溝を有する
心棒を挿入し、加熱して波形セツト加工するに際
して、該繊維筒状物の加熱波形セツト加工に先立
つて、繊維筒状物内径に近い円筒形もしくは円柱
形直管を挿入し、波形セツト加工温度よりも少な
くとも10℃低いが形態付与可能な温度で、該繊維
筒状物を円管状に形態保持加工し、しかる後に、
前記波形溝を有する心棒を用いた加熱波形セツト
加工に供することを特徴とする人工血管の製造方
法である。

本発明において、繊維筒状物とは、織物、編
物、組紐、不織布などいずれであつても良く、組
織の種類を問わず任意に選択できる。

また繊維も一種類の繊維でも良いし、２種以上
の繊維の混繊や引揃えでも良い。又基本組織形成
時の糸使いは１種でも良いが、２種以上の糸使い
をした方がより好ましい。不織布においては一般
的なカードマシンや、フラツシユ紡糸、メルトブ
ロー法、エアー噴射法（OF）などで行なうこと
が好ましい。

また、繊維として用いるポリマーはポリエステ
ル、ポリアミド、ポリテトラフルオロエチレン、
ポリオレフインなど特にその種類を問わないが、
特にポリエステルが好ましい。多成分系繊維を用
いる場合は最終的に残るポリマーは上記ポリマー
であるが他の組合せ成分としてはポリスチレン、
ポリエチレン、水溶性ポリアミド、アルカリ水溶
液可溶型ポリエステル、水溶性ポリビニルアルコ
ール等を適宜組合せることが可能である。

本発明をより効果的にするためには、組織を構
成する繊維の少なくとも一部の繊維は単糸繊度が
1.0デニール以下の極細繊維を用いるのが良い。
極細繊維を用いることにより３次元交絡交果を高
めると共に、非常に柔軟な人工血管となる。

上記の極細繊維に関して、血管形成にあたつ
て、すでにかかる極細繊維の形態となつている繊
維をそのまま用いても良いが、化学的もしくは物
理的手段により極細化可能な繊維を用いてチユー
ブを形成し、しかる後極細化することにより結果
的に極細繊維でチユーブが形成されるようにして
もよい。極細繊維を得る方法としては通常の紡糸
方法で十分の注意を払つて得ることができるが、
ポリエステルの場合のように未延伸糸を特定の条
件下で延伸し、極細繊維とすることも可能であ
る。

一方、後手段により極細化可能な繊維としては
例えば特公昭48−22126号公報、特公昭53−22593
号公報等でみられるごとく多成分系繊維の一成分
を除去するか、もしくは剥離させるか等の手段に
よりフイブリル化もしくは極細化するタイプの繊
維等を使用することができる。

次に本発明にかかつ人工血管の製造方法におい
て、繊維筒状物にはめ込む円筒形もしくは円柱形
直管は、ステンレス製、プラスチツク製、鉄製、
ガラス製、ゴム製、セラミツクス製などの棒また
は管を用いるのが望ましい。径については人工血
管の内径や波形を有した心棒の径に合わせて適宜
選択すればよい。また波形溝を有した心棒も同様
にステンレス製、プラスチツク製、鉄製、ガラス
製、ゴム製、セラミツク製などのものを単独に用
いてもよいし、２種以上のものを組合せて用いて
もよく、さらに高温度に耐える材質のものが望ま
しい。

繊維筒状物に円筒形もしくは円柱形直管を挿入
し加熱処理を施し円管状に形態加工を行なう。加
熱温度が高過ぎると繊維の溶融や次に行なう波形
セツトの効果が弱くなるし、加熱温度が低いと形
態保持ができないことから、後で行なう波形セツ
ト加工温度よりも少なくとも10℃低いが形態付与
可能な温度、つまり具体的にはポリエチレンテレ
フタレートの例では100〜160℃の範囲が望まし
い。

処理時間については、繊維筒状物から円筒形も
しくは円柱形直管を抜き出した後、繊維筒状物が
円管状の形態を保つていなければならないことか
ら１〜30分の処理時間が望ましい。

円筒形もしくは円筒形直管を挿入する前の繊維
筒状物は、水洗浄後、熱風乾燥機などで乾燥した
ものであり、繊維筒状物の形態は折れ曲がつてい
たり、よじれたり、折れジワなどがある状態であ
り、このまま波形溝を有した心棒を挿入すること
は、すべりにくいため繊維筒状物に歪を生じさせ
ることになるため、波形セツトの前に繊維筒状物
に歪を生じさせない加工が必要となる。

本発明において重要なクリンプ加工の前処理
は、波形セツト前に形態保持の加工をすることに
ある。繊維筒状物に円管状の形態保持加工を施す
ことにより、繊維筒状物が硬くなり、均一にクリ
ンプ加工ができないと思われたが、意外にも波形
溝を有した心棒とのすべり状態が滑らかなものと
なつた。

すなわち、繊維筒状物が円管状の形態保持加工
により円管状の形戴を保つたまま波形溝を有した
心棒の凹部凸部に規則的に押しつけられることか
ら、繊維筒状物の繊維の密度ムラや目ずれの発生
がなくなつたのである。また波形溝を有した心棒
の折れ曲がりやシワなどがある繊維筒状物に歪を
生じさせずに挿入させずことは困難であるが、円
筒形もしくは円筒形直管に歪を生じさせるに挿入
させることは可能である。

円筒状に形態保持加工後、ガラス転移点以下ま
で冷却し、円筒形もしくは円筒形直管を抜き出
す。

次に、繊維筒状物が円管状の形態を保つている
状態で波形溝を有した心棒を挿入する。

波形溝を有した心棒の波形は、螺旋状または環
状のものであり、波形溝の形状は三角波形、台形
波形、正弦波形を有しているものを用いその先端
は尖つているよりもむしろ丸くなつている方が望
ましい。

この波形溝を有した心棒に繊維筒状物を押し付
ける方法は波形溝のピツチに沿つて、円管状形態
加工した繊維筒状物をすべらしつつ順次押し付け
る。円筒状形態加工を施していることから、繊維
筒状物がすべり易く、波形溝の心棒の凹部凸部に
規則的に斑なく押し付けることができる。また円
管状に形態保持加工しているので、波形溝を有し
た心棒に押し付けても繊維筒状物が固定化してい
るため繊維の密度ムラになりにくい。このため、
均一な繊維密度で規則的なクリンプ形状を得るこ
とができる。

押し付け方は、波形溝を有した心棒と円管状で
内側に同波形溝を有した円管物で押し付けてもよ
いし、リング状のもので締め付けても良い。ま
た、ワイヤー、モノフイラメント、撚糸、組紐な
どを用い波形溝を有した心棒の溝に沿つて巻付
け、押し付けることも可能である。これらの方法
で波形溝を有した心棒に繊維筒状物を押し付けた
状態で加熱して波形セツト加工する。加熱温度は
繊維の軟化点以下が望ましい。高温度だと繊維が
溶融し硬くなる。また低温度だと波形セツト加工
の効果が現われなくなる。さらに使用する繊維に
より軟化点は異なることから、例えばポリエチレ
ンテレフタレートの場合は140〜210℃の範囲が望
ましい。

処理時間は波形セツト加工後のクリンプ状態
が、簡単に変形しないことが重要であり、乾熱処
理の場合は熱伝達に時間を要するが、湿熱処理で
オートクレーブなどを用い蒸気により波形セツト
を行なうと短時間でセツト効果が現われるので、
使用する波形溝を有した心棒の材質や使用繊維筒
状物によつても異なる。このため、いちがいには
いえないが、１〜60分程度行なうことが望まし
い。

その後、ガラス転移点以下まで冷却する。冷却
を行なわず高温度中に波形溝を有した心棒からの
押し付けや、心棒の取外しをすると、繊維筒状物
に付与されたクリンプ状態が弱くなつて直ぐに変
形したり、閉塞したりすることからガラス転移点
以下まで冷却することが望ましい。

冷却方法は、放置状態の冷却でもよいし、強制
的に送風や冷風を送つて冷却してもよいし、また
水中に浸漬させて冷却することも可能である。そ
の後、波形溝を有した心棒から繊維筒状物を取外
す。

これらの方法によりクリンプ加工した繊維筒状
物は均一なクリンプ形状を有しており、伸長性、
柔軟性、剛性に優れたものが得られる。

また複雑な方法や工具を用いることなく、経済
的な方法で大量生産ベースで容易に行なえるもの
である。

［実施例］ 以下実施例により本発明をより具体的に説明す
る。

実施例 １ タテ糸およびヨコ糸（裏糸）にポリエチレンテ
レフタレートの50デニール36フイラメントの仮ヨ
リ加工糸を用い、ヨコ表糸に高分子配列体複合繊
維で島成分ポリエチレンテレフタレート78部、海
成分ポリスチレン22部、島数36島の繊維245デニ
ール40フイラメントのものを用い、いわゆる経緯
２重組織でチユーブ状に織り、内径19mmφ、長さ
1mの繊維筒状物を形成し、湯洗し、次いで乾燥
後トリクレンでポリスチレンを除去した。

次に、この繊維筒状物に起毛油剤を付与した
後、起毛機にて起毛した。次に、ウオータージエ
ツトパンチ処理を行ない乾燥した。このときの繊
維筒状物の内径は10.1mmφであり乾燥後の繊維筒
状物の状態は折れジワや、ねじれなどが見られ
た。

この繊維筒状物に10mmφのステンレス製の円筒
形直管を挿入し、熱風乾燥機にて130℃で10分間
円管状に形態保持加工（波形セツト前処理）し
た。その後、熱風乾燥機より取り出し放置状態に
て常温まで冷却し円筒形直管を抜き出した。この
ときの繊維筒状物は折れジワなどはなくなり、円
管状にしつかりした形態を保持していた。

次に、この繊維筒状物に10mφで螺旋状の波形
溝を有した心棒を挿入したところ、スムーズに挿
入できた。しかる後、ステンレス針金0.2mmφの
ものを用い張力500ｇにて波形溝を有した心棒の
ピツチにに沿つて順次巻き付けたところ、ステン
レス針金を巻き付けるたびに繊維筒状物がスムー
ズに波形溝を有した心棒をすべるように送られて
いき波形溝の凹部にしつかりと巻き付けられた。

次に、熱風乾燥機にて180℃で30分間熱処理を
行ない波形セツト加工した。その後、熱風乾燥機
より取り出し放置状態にて常温まで冷却しステン
レス針金を取り外し、さらに、波形溝を有した心
棒から繊維筒状物を取り外した。

得られた人工血管は規則的に均一なクリンプ形
状を有しており引張つてもねじれなく、均一な伸
びであつた。さらに、曲げても折れ曲がることが
なかつた。すなわち、伸長性、柔軟性に優れたも
のであつた。

比較例 １ 実施例と同様の糸使いで同じ方法によりウオー
タージエツトパンチ処理を行ない乾燥まで行なつ
た。このときの繊維筒状物の内径は10.0mmφであ
り乾燥後の繊維筒状物の状態は折れジワやねじれ
などが見られた。この繊維筒状物に10mmφで螺旋
状の波形溝を有した心棒を挿入したがすべりが悪
く波形の先端に引つかかり困難を要した。その
後、ステンレス針金0.2mmφで巻付け、張力500ｇ
にて波形溝を有した心棒のピツチに沿つて巻付け
たが繊維筒状物のすべりが悪く波形の凹部までス
テンレス針金が入らないので手で繊維筒状物を送
つてやつた。次に、熱風乾燥機にて180℃で30分
間加熱処理を行ない波形セツトをした。その後熱
風乾燥機より取り出し放置状態にて常温まで冷却
し、ステンレス針金を外した。得られた人工血管
は、繊維筒状物のすべりが悪かつたためかクリン
プ形状で浅い所があつたり、深い所があつたりし
て不均一な状態であつた。また繊維の密度ムラも
見られた。これを引張つたところ伸びの異なる箇
所が見られた。さらに曲げて見るとクリンプ形状
の浅い所が折れ曲がつた。

比較例 ２ 実施例と同様の糸使いで同じ方法によりウオー
タージエツトパンチ処理を行ない乾燥まで行なつ
た。このときの繊維筒状物の内径は10.0mmφであ
り乾燥後の繊維筒状物の状態は折れジワやねじれ
などが見られた。特開昭52−70597号公報に準じ
て、この繊維筒状物に10mmφで環状の波形溝を有
した心棒を挿入した後、同形状をした型で押し付
け、熱風乾燥機にて130℃の温度で10分間、第１
回目の加熱処理を行なつた。その後常温まで放置
状態にて冷却した。次いで、波形溝を有した型状
物から取外した。その後、繊維筒状物の内径とほ
ぼ同じ径のガラス管を挿入し片方をガラス管と固
定した。そしてもう片方を固定した方に短縮させ
た。波形の凸部と凸部が接するほど短縮させると
一応均一に短縮させることができたが、凸部と凸
部が接触しない程度だと両端部のクリンプが密で
中央部が粗となり、均一に短縮させることは困難
であつたので凸部と凸部を接した状態で、第２回
目の加熱処理を行なつた。加熱温度は180℃で30
分間行なつた後、常温まで放置状態で冷却した。
得られた人工血管のクリンプ形状はほぼ均一なも
ので伸長性は良好であつたが、非常に硬い風合い
のものであつた。

［発明の効果］ 本発明はかかる構成をとることにより、以下の
ような極めて大きな効果をもたらす。

(1) 均一で規則的なクリンプ形状の人工血管がで
き、しかも伸長性、柔軟性に優れたものとな
る。

(2) 人工血管の繊維構造においては、非常に繊維
密度のバラツキの少ないものができる。

(3) 大量生産ベースで容易に行なえるので経済的
である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 繊維筒状物に螺旋状もしくは環状の波形溝を
   有する心棒を挿入し、加熱して波形セツト加工す
   るに際して、該繊維筒状物の加熱波形セツト加工
   に先立つて、繊維筒状物内径に近い円筒形もしく
   は円柱形直管を挿入し、波形セツト加工温度より
   も少なくとも10℃低いが形態付与可能な温度で、
   該繊維筒状物を円管状に形態保持加工し、しかる
   後に、前記波形溝を有する心棒を用いた加熱波形
   セツト加工に供することを特徴とする人工血管の
   製造方法。