JPS58169510A - 異形中空糸及びそれを用いた中空糸モジユ−ル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は柔軟な汀＊ｒもつ体液処理用異形中空糸及びそ
れを用いたモジュールに関するものであり、その目的は
、中空糸に曲りにくさと、束にした場合でも互に密層し
ない性質を与え、モジュール組立性倉向上させると共に
、吻貞透）ｍ注を一段と向上させた中空糸及び中空糸モ
ジュールを得ることＫある。

従来、人工腎臓など血液中の尿毒素ｖＪ員を透析又は濾
過によって除去する透析膜、總過透析膜、濾過膜、血液
中の血球と血漿を分離する血漿分離膜、血漿中の臀だ蛋
白貿を分離除去する血漿分画展、或は人工肺のよう、な
血液に敵本を付加するガス変換膜なと、いわゆる１４８
処理用として撞々の中空糸が用いられている。か＼る中
空糸はその磯畦に応じた性能を付与させるために、徨々
の素材からなり、１つまたその目的に応じた膜構造を有
しており、場合によってはその慣輩及び注１ｂ維持の六
めＶ（グリセリンなどの構造維持剤が用いられている。

これらの中空糸は、その目的とする機能によって個々に
は微妙に異るが、一般的に云って、膜構成−分子の構造
符性や結晶性及び配向性の程度などの微細構造に起因す
ると考えられる理由によす、シばしば柔らかく屈曲性に
富む尚分子膜から成るものが多く、また血漿分離膜や人
工肺膜などは、微多孔性で且つ極めて細い断（８）積を
もつ円筒状中空糸からなるｆｃｏに柔らかくなるものや
、またと扛らの中空光の構造及び性１１ｉｌ：維持のた
めＱＣ含浸烙れているグリセリンがＥ’Ｊ　ｆｆｉ剤的
役割を米し２、そのため柔軟注倉与えられでいる膜もあ
る。筐に−これらの中空光は束としたとき、その柔軟性
のために、史には膜六囲に０有したグリセリンのたｌ）
に、中空糸膜が嶺眉し易く厳密光填状の束となり易い。

ところでか＼る中空光を、血液透析器、血欣認過器、血
漿分離器、或いは人工肺として使う礪貧、よく知られて
いる熱交侯爵型のモジュールに組Ｖてる必要がある。か
＼るモジュールは一収ＶＣ１中空糸東を円筒状の容器に
収納し、遠心接ｆｉ法によって容器両末端部で中空光束
と容器と金、ポリウレタンの如き接盾剤を用いて接層固
定する方法によって作られている。従来、か＼る柔軟な
中空光・１１ 會遠心接庸するとき、往々にして接庸部の中空ホが容器
末端の樹脂注入口から流れ出た樹脂に流されて、屈曲し
た形で接層固定されたり、史にはか＼る中空糸を束とし
たとき、しばしば部分的に最密光撫状で収束するために
、中空糸と中空糸で狭まれ、１つ樹脂が浸透しない未接
着空間が形成される。上述の中空糸の屈曲部では体液の
流れが悪く、従って血液の場合には凝゛血、残血の原因
となる。ま九樹脂の浸透しない未接層空間部では、モジ
ュールの内部と外Ｓを流通する一棟の流路が形成される
ために、その流路から体液が外部に流れ出し、洩れの原
因となるなどの問題がある。

更に框か＼る中空糸を組立て＼得られるモシュールハ、
光束が密に光損されているために、糸束中心部での物置
透過性が悪く、例えば透析、血漿分離、ガス交換能等が
低下する欠点を南する。

か＼る中空糸のモジュール組立上の問題を解決し性ａｔ
向土すべく徨々検討の給米、中空糸の外周部に長手方向
に延長された肉厚突起を設けることが極めて好ましいこ
とを見出した。

即ち本発明は、長手方向に貫通する中空部と、外周部に
長手方向に延長された肉厚突起を設けたことを特徴とし
、史に好ましくは、該肉厚突起をり、体液処理用−≠条
として時に好ましいものである。

中空糸の４ｓ造を上記のようなものにすることによって
、中空糸の体液処理性能を低下させることなく、巨つ中
空糸に曲りにくさを与え、束としたときに互に密層して
最蓄光項性をもたず、従って遠心微＊Ｖこよる七ジュー
ル組立時に於いても中空糸の曲りがなく、且つ未接層空
間部が形成されない組立易い中空糸となることを発明者
らは艶出したのである。

更にか＼る中空糸は、耐圧や引張強力、曲けにくさを損
うことなく膜厚を史に薄くすることができ、中空糸の性
能を大巾に向上させることができる。また、か＼る中空
糸を組立て＼得られるモジュールは光束が密に九横され
に＜＜、例えば透析液、父侠カスの浸透性、分離血漿の
流れ抵抗が小さく、従って透析、血漿分離、ガス交換能
なと体液処理能の向上したものとなる。

以下、本発明の詳細を図面によって説明する。

第１１ｉ！！ｌｒｉ従来の体液処理用中空糸の断（３）
図で、真円中空部１と均一な厚みの半透膜からなる。第
２図は本発明中空糸の一実施例を示す断面図で、図に於
いて中空糸は長手方向に貫通する直径ｄｉの一個の中空
Ｓをもち、且つ外周部に肉厚な突起２をもつ。該肉厚突
起部を除くはソ均一な膜厚をもつ全外周長はｌ。−茅／
　ｉ　＝／ｌ＋　／２＋ｅ　ｓである。第３図は鳳 膜厚が第２図のものと比較して厚く、多数の突起を有す
る本発明中空糸の他の実施例であり、中空糸の組立性を
更に改良したものである。第４図、第５図はか＼る中空
糸を製造する紡口吐出部の断面形状であり、中空剤吐出
孔３と円型放射状の尚分子溶液吐出溝４から成る。か＼
る紡口を用いることにより、円形の中空部と外周部に肉
厚突起２をもつ中空糸を製造することができる。

ところで柔軟な性質をもつ真円断面の従来の体液処理用
中空糸では、これをモジュールに組立てるとき、第６図
に示す如く中空糸５と容器６の末端に於ける樹脂装７ｉ
ｆ部７に於いて、中空糸の曲り８がみられ、また該接７
Ｉｉ部のＡ−Ａ’断面Ｂ部を示すｗｇ７図の如く、最密
充填状に密層した糸の束の間に微小の空間が出来、この
部分への樹脂９の浸透が妨けられて未接層空間１０が出
来る。臀にこの傾向はグリセリンが多量に含浸された中
空糸に多く、糸表面のグリセリンがこの微小空間をふさ
ぎ、ウレタンの浸入を防ぐためと考えられる。従って流
体滞留室１１と容器室１２とが流通する流路が、この部
分に形成されることになる。本発明は図に示した如く、
長手方向に貫通する中空部を有し、外周部の形状を従来
の真円形としないこと、即ち外周部に長手方向に延長さ
れた肉厚突起をもった構造の中空糸とすることによって
、糸に曲りにくさが付与され、且つ糸同志が密着しても
上述の樹脂の浸透を妨げる未ｉｓ空間が形成されにくく
、且つモジュールとしたとき、糸束間が良くばらけ、糸
束中心部への交換流、体の浸透及び流れが飛躍的に向上
するという効果を有するものである。

このような本発明の効果を強めるためには、中空糸外周
部に於ける肉厚突起のａｔ多くすることが好ましいが、
か＼る肉厚部が多くなると中空糸の性能が低下する。従
って性能の低下を起すことなく、且つ組立性を向上させ
るためには、該中空糸の肉厚突起部を除く外周長が内周
長の０．９倍以上１．２倍以下であることが好・ましい
。また、か＼る中空糸は一般に内径２０〜８００μ、外
径２５〜１０００μ程度のものであり、この範囲の下限
以下の内外径の細いものに対しては、本発明によっても
余り効果はみられない。またこの範囲の上限以上のもの
は、一般に曲りに〈＜、本発明の方法を適用する必要性
に乏しくなる。

本発明の中空糸は、体液処理用でその有性が柔軟なもの
であればいかなる素材のものでも良く、例えば特開昭５
４−７７７１５号公報記載の如きポリエーテルポリカー
ボネートブロック共重合体からなる透析及び濾過透析用
中空糸、特公昭５６−３５４８９号、特開昭５６−８６
９４１号公報記載の如き芳香族ポリスルホン中空糸より
なる濾過型限外濾過中空糸、史には特開昭５５−９９９
３４号、特開昭５５−６９６２７号公報記載の如きフッ
化ビニリデン中孕糸、特開昭５５−１３１０２８号公報
記載の如きポリオレフィン系樹脂を用いた做多孔中空糸
からなる血漿分離又は人工肺用中空糸なと、一般に低結
晶性、低配向性ポリマーからなる中空糸、或は帖晶注ポ
リマーでもその構造が多孔性構造からなる中空糸、史に
はこれら中空糸の構造と性能を維持するために用いられ
るグリセリンなどが含浸されたものなど、柔らかな性質
をもつ中空系であれば、その素材、含浸剤の種類等によ
って限定されることはない。

以下本発明の効果を実施例によって説明する。

実施例　１ ２０車書％の酢酸ソーダ水溶液２８９をＮ−メチルピロ
リドン３７３ｔとジメチルスルホキシド２０１ｔの混合
溶液に加え、均一溶液とする。この溶液にポリスルホン
（ユニオンカーバイ）’社ｆｉＰ−１７００）１０８．
７ｔを溶解しポリマー溶液とした。

このポリマー溶液を造営の中空糸製造用の環状紡口から
押出し、中空剤及び凝固浴を水として中空糸の内部及び
外部から凝固させ、内径２００μ、均一な厚み４０μの
中空糸を得た。

一方、第４図に示す外周辺部に突起をもち、且つ突起部
の巾が異なるＡ＋ｔ３＋Ｏｔ’Ｄ４楯類の紡口を用い、
上述の方法で第２図に示す外周部に肉厚突起をもつ形状
で、内径２００μ、膜厚均一部の肉厚（ｔ）　４０μの
中空糸、を得た。上Ｂｔ　４　！ｆＡ類の中空糸の突起
部を除く外周長（／＋ｔ　ｅ２＋　ｌ！ｓ）及び肉へ突
起部の内径向からの高さくｈ）、外周長の内周長に対す
る割合を第１表に示す。一方、中空糸１ｏν０００本→
の束を、上ｆｉ２５棟類の中空糸についてそれぞれ作り
、２０℃νり０％グリセリン水溶液に６時間浸漬し、遠
心脱水後真空乾燥し、グリセリン付層１１３０％の糸束
を得た。次に上記５棟の中空糸の各束を第６ｍの左右対
称形状をもつ有効長１６０ｍｍのポリカーボネート製円
筒容器にそれぞれ収納し、接着剤としてポリウレタン樹
脂を用い、６００ｒｐｍ、　６０分で両末端を遠心成型
し、１個あたり有効膜面積ｔ　ｍ　２の熱交換器型モジ
ュールを、各中空糸について１０個づつ製作した。得ら
れたモジュール各１０個について、接層部末端の未開り
、未接着部形成の有無を調べた。第１表から明らかな如
く、本発明の中空糸は、これら組立時に発生する従来の
問題点はみられず、且つ中空糸肉厚突起ｓを除く外周長
が内周長の０．９倍から１．２倍の範囲にあるものは、
組立性に満足する精米が得られた。

以下余白 １ 実施例　２ ポリフッ化ビニリデン樹脂（ベレウォルト社、商品名カ
イナー）、ジメチルアセトアミド、平均分子ｔ２００の
ポリエチレングリコール（Ｐｇ０２００）それぞれ２０
２ツ７０？νｌＯｆからなる溶液に、ポリオキ／エチレ
ンソルビタンモノオレート（花王アトラス社、商品名ト
ウィーン８０）ｔｘｔ＃Ｓ加し８０℃の均一な溶液とし
た。このポリマー溶液を通常の中空糸製造用の環状紡口
から押出し、中空剤及び＃同浴を水として中空糸の内部
及び外部から凝固させ、内径３５０μ、均一な厚み２０
０μの中空糸を得た。−カ、第４図に示す外周辺部に突
起をもつ紡口管用い、上述と同じ方法で内径３５０μ、
膜厚均一部の肉厚（ｔ）　２００μ、肉厚突起部の簡さ
くｈ）　３００μ、突起部を除く外周長／　Ｉ／ｌ！ｔ
／ｌｓ＝　３６０／３６０／３６０μの中空糸を得た。

また第５図の紡口を用い、内径３５９μ、Ｍ厚均一部の
肉厚（ｔ）　ｉ　ｓ　ｏμ、肉厚突起部の簡さ２５０μ
、突起部を除く外周長ｌ！１−ｌ、＝ｌ、＝１！４＝ｌ
ｌｌ＝１６＝１８０μ、の中空糸を得た。

上記各中空糸をそれぞれ５６００本束ね、実施例１と同
じ方法で遠心接７ｆを有い、各中空糸毎に１０個のモジ
ュールをつくり、中空糸の曲り、未接層部の有無および
透水性を測定した所、真円中空糸では全ての束に中空糸
の曲り゛がみられ、未接層部は６束においてみられたが
、本発明の方法で得られ九２檀の中空糸においては、系
油り及び未接層部は無く、透水性能は膜厚２００μで４
６００ｄ１ｍ”・Ｈｒ・ｍＨｌ、膜厚１５０．ｕで５５
００−７ｍ２・Ｈｒ・１８ｇであった。一方、真円中空
糸では４７００１１ｔ／ｍ２・Ｈｒ・ｍＨｌであった。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の液体処理用中空糸の断面図、第２図およ
び第３図は本発明の中空糸の断面図である。第４図およ
び第５図は本発明の中空糸を製造するための紡口吐出部
の断面図である。 第６図は、柔軟な性質をもつ真円断面の液体処理用中空
糸を用いた従来のモジュールに２ける、中空糸と容器の
末端との樹脂像層部を示す断面図、本７図は第６図のＡ
　−Ａ’断向Ｂ部を示す断面図である。 特許出願人　旭メディカル株式会社 第１図　　　第２図　　　　第３図 り 第４図　　　　第５図 手続禎止書（方力 昭和５８年　５月　４日 特許庁長官　若杉和夫　殿 １、事件の表小　　　　昭和５６年特許願第１８９１２
８号２、発明の名称 異形中空糸及びそれを用いた中空糸モジュール３、補正
をする者 事件との■系　　特許出願人 東京都千代田区有楽町ｌ〕目１番２号 旭メディカル株式会社 イ咳卵詣土長岡本担三 ４、代理人 大阪府大阪市北区堂島浜１丁目２番６号５、補正命令の
日付　　　　　　　　　　　　　　　％、Ｊ、−゛昭和
５８年４月　６日　（発送日５８．４．２６）６、補正
の対象 補正の内容 （１）、明細書第１４真最ト行〜第１５頁第１行金１第
７図は第６図のＡ　　Ａ’断ｔｈＢ部を小４断面図であ
る。」と軸止する。 以　　　［

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　長手方向に貫通する中空部を有し、且つ外周部に
   投手方向に延長された肉厚突起をもつ異形中空光 Ｚ　長手方向に延長された肉厚突起を除く外周長が一→
   凄鳩内周長の０．９倍以上１．２倍以下である軸針請求
   範囲第１項記載の異形中空光１　容器内に収容される中
   空糸として、長手万１ｃＩ」に貫通する中空部を有し、
   且つ外周部に長手方向に延長された肉犀突起全もっ異形
   中空光を含むととｔ％徴とする中空糸モジュール