JPH0515492B2 - - Google Patents

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。 （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
するために、体外循環回路中に中空糸膜型人工肺
が用いられている。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。均質膜は透過する気体の分子が膜
に溶解し、拡散することによつてガスの移動が行
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・シロツクス（泉工医工業）として製
品化されている。しかしながら、均質膜はガス透
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、また該シリコ
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。このた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
あつた。 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。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℃、ドラフト比180〜600で溶解紡糸し、つ
いで155℃以下で第１段熱処理を行なつたのち、
110℃未満で30〜200％延伸し、しかるのち第１段
熱処理温度以上155℃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56−52123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
直線状細孔であり、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
断面がほぼスリツト状である。また細孔はほぼ直
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、
結露水によつて性能が低下するだけでなく、長時
間血液を循環させて使用すると、血漿が漏出する
という欠点があつた。 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、ポリオレフイン、該ポ
リオレフインの溶融下で該ポリオレフインに均一
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練し、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
イ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
レフイ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つて得られた多孔
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
つた。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
後にわたつ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
ものであつた。このように中空糸と中空糸との間
隙に空気ないしは酸素含有ガスが溜まり、いわゆ
るエアートラツプされた状態が生じると、血液の
流通が悪くなり、またこの捕捉された空気ないし
酸素含有ガスの塊によつ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積
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つ
た。 （発明が解決しようとする問題点） 従つて本発明は、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。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
アートラツ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。 （問題点を解決するための手段） 上記諸目的は、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イン中
空糸膜であつて、該中空糸膜の内面側はポリオレ
フイ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イ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
空糸膜により達成される。 本発明はまた、空孔率が５〜60％で、ガスフラ
ツクスが100〜1500／min・m²・atmである多
孔質中空糸膜を示すものである。本発明はさら
に、ポリオレフイ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。 上記諸目的はまた、ポリオレフイン、該ポリオ
レフインの溶融下で該ポリオレフインに均一に分
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インを溶解しない冷
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インを溶解しな
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つて達成さ
れる。 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、ポリオレフイ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前記ポ
リオレフイ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インまた
はα−オレフイ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、
ポリオレフイン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
用するポリオレフインの結晶開始温度以上の有機
耐熱性物質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、ポリオレフイン
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。 上記諸目的はさらに、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イン中空糸膜であつ
て、その内面側はポリオレフインの微粒子が密に
結合した緻密層を呈し、かつ外面側はポリオレフ
イ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
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。 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、ガスフラツクスが100〜1500／min・m²・
atmである人工肺を示すものである。本発明はさ
らにポリオレフイ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／最大捲縮振幅時捲縮半周期
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。 （作用） しかして本発明の多孔質中空糸膜の製造方法
は、ポリオレフイン、該ポリオレフインの溶融下
で該ポリオレフイ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
ポリオレフイ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
前記ポリオレフイ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イン中
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イ
ンの微粒子が密に結合した緻密層を呈し、かつ外
面側はポリオレフイ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るものであつて、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つて所定限度
内で変化がつけられたものとなされるために、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、より一層
良好なガス交換能が得られるものとなる。 以下、本発明を実施態様に基づきより詳細に説
明する。 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、ポリオレフインと有機充填剤と結晶核
形成剤との配合物１１を、ホツパー１２から混練
機、例えば単軸押出機１３に供給して該配合物１
１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に導入し、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、例えば前記却槽１８の底部に貫通し
て下方に向つ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
向つて前記中空状物１６を並流接触させることが
好ましい。流下した冷却固化液１７は、固化槽２
０で受けて貯蔵し、その中に前記中空状物１６を
導入し、変向棒２１によつ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。蓄積して
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によつて、前記有機充填剤を溶解し
かつポリオレフインを溶解しない抽出液２５をシ
ヤワー状に降らせるシヤワー・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と充分に接触されれ残留する有機充
填剤を抽出除去され多孔性が付与された中空糸膜
１６′となる。ドライブロール２２ｂによつて抽
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によつ
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れた中空
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。 本発明において原料として使用されるポリオレ
フインとしては、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ツクポリマー等があ
るが、そのメルトインデツクス（M.I.）が５〜70
のものが好ましく、特にM.I.が10〜40のものが好
ましい。また前記ポリオレフインのうちプロピレ
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。 有機充填剤としては、前記ポリオレフインの溶
融下で該ポリオレフイ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、流動パラフイン（数平均分子量
100〜2000）、α−オレフインオリゴマー［例えば
エチレンオリゴマー（数平均分子量100〜2000）、
プロピレンオリゴマー（数平均分子量100〜
2000）、エチレン−プロピレンオリゴマー（数平
均分子量100〜2000）等］、パラフインワツクス
（数平均分子量200〜2500）、各種炭化水素等があ
り、好ましくは流動パラフインである。 ポリオレフインと前記有機充填剤との配合割合
は、ポリオレフイン100重量部に対して有機充填
剤が35〜170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、170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
融混練し、押出したのち、ペレツト化することい
う前混練方法により原料を調製（設計）する。 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℃以上、（好ましくは200〜
250℃）でかつゲル化点が使用するポリオレフイ
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
オレフイン粒子を縮小し、これによつて粒子間の
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。一例をあげると、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（ｐ−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−ｔ−ブチ
ルフエニル）リン酸ナトリウム、安息香酸ナトリ
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。 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。 ポリオレフインと前記結晶核形成剤との配合割
合は、ポリオレフイン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。 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
℃、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状雰囲気中に吐出
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10〜500mmが好ましい。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潰れることがあ
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
あるた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
て下方に向つ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
沿つて前記中空状物１６を並流接触させることに
より前記中空状物１６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
が緻密槽となるためにガス交換能が低くなつてし
まい、一方90℃を越えると、ポリオレフインの結
晶化速度が遅くなり、外面側の微粒子の粒径が大
きくなりすぎて微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。 冷却固化液としては、ポリオレフインを溶解せ
ず、かつ比較的沸点の高い物質であれば何れも使
用できる。一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、ブタノール類、ヘ
キサノール類、オクタノール類、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、イロプロピル、ブチル等のエステル
類９、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、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。 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ヤワーを降らせるシヤワー
方式に限定されるものではなく、抽出槽方式、一
度捲き取つ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
物が抽出液と溶融することができればいずれの方
法であつてもよく、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。 抽出液としては、中空糸膜を構成するポリオレ
フインを溶解せず、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。一例を挙
げると、例えばメタノール、エタノール、プロパ
ノール類、ブタノール類、ペンタノール類、ヘキ
サノール類、オクタノール類、ラウリルアルコー
ル等のアルコール類、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。 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歯車のように
噛合つ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。 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
中空糸膜をいつ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、膜構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
ものであつてはその効果は発揮できず、また熱処
理が不十分でモジユ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
糸膜に張力がかかり捲縮が失なわれるものであつ
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つては、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。 このようにして得られる多孔質中空糸膜は、内
径が150〜300μm、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イン中空糸膜である。また
該中空糸膜の断面構造は、中空糸膜の製造条件に
よつても若干の異なりはあるが、概して内面側は
ポリオレフイ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インの微粒子が鎖
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
がかけられている。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／最大捲縮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れ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
高くなるために、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、モジユ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くないためで
ある。 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
フラツクスが100〜1500／min・m²・atm、よ
り好ましくは600〜1000／min・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。 本発明の中空糸膜型人工肺は、上記のごとき内
径が150〜300μm、肉厚が10〜150μmのほぼ円形
状の多孔質ポリオレフイン中空糸膜であつて、そ
の内面側はポリオレフイ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インの
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つて、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
中空糸と中空糸との間隙が比較的大きくかつ前後
にわたつて所定限度内で変化がつけられたものと
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。 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。 第２図は、本発明の中空糸膜型人工肺の一実施
態様として、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５１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けカバー５
４，５５が設けられ、ハウジング５２内には、全
体に広がつて多数の、例えば、1000〜7000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５２の長手方向に
沿つ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。また、上記各隔壁５７，５８は、
多孔質中空糸膜１６′外周面と上記ハウジング５
２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膜１６′の内部に形
成される血液流通空間（図示しない）とガス室５
９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、他方の取付カバー５
５には酸素含有ガスを排出する酸素含有ガス導入
口６１が設けられている。 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５３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
孔質中空糸膜１６′からなる中空糸束６３の外周
を締め付けるようになつている。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。従つて、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つている。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30〜60％であり、中空糸束６
３の両端、つまり隔壁５７，５８の外面における
充填率Ｃは約20〜40％である。 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５
７，５８は、極性の高い高分子ポツテイング材、
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。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膜１６′を用
意し、この両開口端を粘度の高い樹脂によつて目
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、取付カバー５
４，５５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つて、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イング
材を流入する、流し終つ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。 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６９，７０よ
りなり、この液分配部材６７，６８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６９，７０を取付カバー５４，５５にそ
れぞれ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がそれぞれ形成されてい
る。この流路形成部材６５，６６にはそれぞれ血
液導入口７５および血液導出口７６が形成されて
いる。 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、該空隙部に連通す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。 次に第４図に、本発明の中空糸膜型人工肺の他
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カバー８４，８５が設けら
れ、ハウジング８２内には、全体に広がつて多数
の、例えば1000〜70000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の長手方向に沿つて並列的に相
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
隔壁８７，８８によりそれぞれ液密に支持されて
いる。また、上記各隔壁８７，８８は、多孔質中
空糸膜１６′外周面と上記ハウジング８２の内面
とともに血液室８９を構成し、これを閉塞し、か
つ上記多孔質中空糸膜１６′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８
９を隔離するものである。またハウジング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。 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
の多孔質中空糸膜１６′からなる中空糸束９３の
外周を締め付けるようになつている。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。従つて、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つている。ま
た、取付けカバー８４，８５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
に準ずるものであるため、説明を省略する。 （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。 実施例 １ メルトインデツクス（M.I.）が23のプロピレン
ホモボリマー100重量部に対し、流動パラフイン
（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重量部を仕込み、二軸型押
出機（池貝鉄工(株)製、PCM−30−25）により溶
融混練し、押出したのちペレツト化した。このペ
レツトを第１図に示すような装置、すなわち単軸
押出機（笠松製作所製、WO−30）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／min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であつた。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−トリフルオロエタン）と接触さ
せた後、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℃であつ
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、の捲速のドライブロール２
２ａへ導き、連続してシヤワー・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インを完全に抽出
した。このようにして多孔性を付与された中空糸
膜１６′はドライブロール２２ｂにより抽出機２
７から取出され、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95
mmのボビン２９にクロス巻きに捲き取られた。こ
のようにボビン２９にクロス捲きに捲き取られた
中空糸膜１６′は、60℃で18時間オーブン中にて
熱処理され、捲縮をかけられた。 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72％、最大捲縮振
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％であつた。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）の人工肺モジユールを作成
し、酸素ガスフラツクス、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。 比較例 １ 比較のため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
る人工肺のモジユールを作成し、酸素ガスフラツ
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。 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700Åの微細孔を有する。内径200μm、
肉厚24μmのポリプロピレン製多孔質中空糸膜を、
直径95mm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
捲縮振幅／最大捲縮振幅時捲縮半周期比は0.03、
また捲縮率は2.5％であつた。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
係わる人工肺および第３の態様に係わる人工肺の
モジユールを作成し、酸素ガスフラツクス、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。 形状（内径／肉厚） 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（ニコンプロフアイルプロジエクター
Ｖ−12）でその断面を映し出し、計測器（ニコ
ンデジタルカウンター CM−6S）でその外径
d₁、内径d₂、を測定し、肉厚ｔをｔ＝d₁−d₂によ
り算出し、10本の平均値とした。 空孔率（％） 得られた中空糸膜を約2gとり、鋭利なカミソ
リで５mm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1000Kg／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積）より空孔
率を得る。 平均捲縮振幅、最大捲縮振幅／最大捲縮振幅時捲
縮半周期比 中空糸膜を万能表面形状測定器（(株)小坂研究所
製：SE−3A）にて35mmの長さにわたつて表面の
凹凸を測定することによつ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離Ｂで割つた比（Ａ／
Ｂ）を、１ロツトにつき10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。 捲縮率 初期長25mmで、引張試験機（東洋精機(株)製：ス
トログラフＴ）にて中空糸膜の引張試験を行な
い、荷重がデニール当り１mgのときと、50mgのと
きの伸びの差を初期長で割つた値を百分率で表わ
した。 酸素ガスフラツクス 多孔質中空糸膜で有効長14cm、有効膜面積
0.025m²のミニ・モジユールを作成し、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、定常状態になつたときの酸素ガスの流量
を流量計（草野理化学機器製作所、フロートメー
ター）により読み取つた値とした。 酸素ガス添加能、酸素ガス排除能 （第１の態様） 中空糸膜で、有効長130mm、膜面積5.4m²の人工
肺モジユールを作成し、中空糸膜内部にウシ血液
（標準静脈血）をシングルパス（Single path）で
6.0／minの流量で流し、中空糸膜の外側へ純
酸素を6.0／minの流量で流し、人工肺入口お
よび出口のウシ血液のpH、炭酸ガス分圧
（PCO₂）、酸素ガス分圧（PO₂）を血液ガス測定
装置（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。なお人工肺モジユ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。 （第２の態様） 中空糸膜で、有効長90mm、膜面積2.1m²の人工
肺モジユールを作成し、中空糸膜外部にウシ血液
（標準静脈血）をシングルパス（Single path）で
6.0／minの流量で流し、中空糸膜の内側へ純
酸素を6.0／minの流量で流し、人工肺入口お
よび出口のウシ血液のPH、炭酸ガス分圧
（PCO₂）、酸素ガス分圧（PO₂）を血液ガス測定
装置（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。なお人工肺モジユール仕様の詳細は第１表に
示した。 （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、酸素ガス排除能の測
定を行なつた。 血漿漏出 酸素ガス添加能、酸素ガス排除能で用いたもの
と同様の人工肺モジユールを作成し、雑犬（体約
20Kg）を用いた頸静、頸動脈カニユレイシヨン
（cannulation）による部分Ｖ−Ａバイパス回路に
前記人工肺モジユール（膜面積1.6m²）を組込み、
30時間体外循環を行ない、中空糸内部から漏出す
る血漿の量を測定した。また漏出が確認されなく
ても、中空糸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。

【表】 第２表 血液 新鮮ヘパリン加牛血 ヘマトクリツト値35％（生理食塩水により調整） ヘモグロビン濃度 12±1g／dl 過剰塩基
０±2mEq／（重炭酸ソーダにより調整） 酸素飽和度 65±５％ 炭酸ガス分圧 45±５mmHg 温度 37±２℃

【表】

【表】 後発生 後発
生 後発生
せず せず

（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のほぼ円形状の多孔質
ポリオレフイン中空糸膜であつて、該中空糸膜の
内面側はポリオレフインの微粒子が密に係合した
緻密層を呈し、かつ外面側はポリオレフインの微
粒子が鎖状に係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つて所
定限度内で変化がつけられたものとなされるため
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、かつその膜
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、ガスフラツクスが100〜1500
／min・m²・atmであり、またポリオレフイン
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。 本発明はまた、ポリオレフイン、該ポリオレフ
インの溶融下で該ポリオレフインに均一に分散し
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イ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インを溶解しない抽
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％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であるから、抽出法に
よつて作成された多孔質中空糸膜の優れた細孔構
造、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れるものであり、
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れた構
造の安定した多孔質膜を得ることができ、加え
て、ポリオレフイ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インの融点以上
の炭化水素類であり、さらに炭化水素類が流動パ
ラフインまたはα−オレフインオリゴマーであ
り、またポリオレフイン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℃以上でかつゲル化点が使用
するポリオレフインの結晶開始温度以上の有機耐
熱性物質であり、ポリオレフイン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。 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イン中空糸膜であつて、
その内面側はポリオレフイ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イン
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、中空糸と中空糸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隔をおいて中
空糸束とハウジング内面が密着しにくいようにし
てあり、一方、中空糸束の軸方向すべてにわたり
間隔をあけたままにしておくと、その部分だけガ
スが流れてしまうことになるため、中央部のみ絞
り部を設けてチヤ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
隔を大きくしなくても、中空糸膜自体が捲縮して
いるために、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交換効率が落ち
ることがないためである。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
スフラツクスが100〜1500／min・m²・atmで
あり、またポリオレフイ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0.02〜0.05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、さらに優れた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。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による多孔質中空糸膜の製造
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膜型人工肺の一実施態
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他の実施
態様を示す半断面図であり、また第５図は最大捲
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……ホツパー、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、１７……冷却固化液、１８……冷却槽、１９
……冷却固化液流通管、２０……固化槽、２１…
…変向棒、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ……ドライブ
ロール、２３……循環ライン、２４……循環ポン
プ、２５……抽出液、２６……ベルトコンベア、
２７……シヤワー・コンベア式抽出機、２８……
捲取機、２９……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、５９，８９……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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 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イン中空糸膜であつ
   て、該中空糸膜の内面側はポリオレフインの微粒
   子が密に結合した緻密層を呈し、かつ外面側はポ
   リオレフイ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。 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。 ３ ポリオレフイン、該ポリオレフインの溶融下
   で該ポリオレフイ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
   ポリオレフイ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
   前記ポリオレフイ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。 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。 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。 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。