JPS6186902A - 多孔性中空糸膜 - Google Patents
多孔性中空糸膜Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D69/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor
- B01D69/08—Hollow fibre membranes
-
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- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D67/00—Processes specially adapted for manufacturing semi-permeable membranes for separation processes or apparatus
- B01D67/0002—Organic membrane manufacture
- B01D67/0023—Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes
- B01D67/0025—Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes by mechanical treatment, e.g. pore-stretching
- B01D67/0027—Organic membrane manufacture by inducing porosity into non porous precursor membranes by mechanical treatment, e.g. pore-stretching by stretching
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- External Artificial Organs (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリオキシ
メチレン等の結晶性高分子よりなり、血液成分分離等の
各種物質の分陰に好適な新規なミクロ構造をイ１する多
孔性中空糸膜とその製法にＩ′Ａする。
メチレン等の結晶性高分子よりなり、血液成分分離等の
各種物質の分陰に好適な新規なミクロ構造をイ１する多
孔性中空糸膜とその製法にＩ′Ａする。
（従来技術と問題点）
ポリエチレン笠の結晶性高分子を用い、延伸開孔法によ
り得られる多孔性中空糸ｎＱは、溶剤、町・舅剤を用い
ないので、医療、食品１業等の分野において、物質の分
＃笠に使用されてきた。延伸開孔法とは、結晶性品分−
ｒ−を溶融成形後、冷延伸により結晶ラメラ間に開裂を
生ぜしめ、更に熱延伸により孔拡大を行った後、熱固定
により構造を固定する方法を指すものであり、細孔は延
伸方向へＭ１１長く配向したミクロフィブリルと１．：
亥ミクロフィブリルに対しほぼ直角に連結した結Ｆｔ’
ｊ部とにより形成され、その細孔の構造は短冊状構造の
基木中位か積層し、１１シの一力の面から他方の面へ貫
通した連続孔となる。
り得られる多孔性中空糸ｎＱは、溶剤、町・舅剤を用い
ないので、医療、食品１業等の分野において、物質の分
＃笠に使用されてきた。延伸開孔法とは、結晶性品分−
ｒ−を溶融成形後、冷延伸により結晶ラメラ間に開裂を
生ぜしめ、更に熱延伸により孔拡大を行った後、熱固定
により構造を固定する方法を指すものであり、細孔は延
伸方向へＭ１１長く配向したミクロフィブリルと１．：
亥ミクロフィブリルに対しほぼ直角に連結した結Ｆｔ’
ｊ部とにより形成され、その細孔の構造は短冊状構造の
基木中位か積層し、１１シの一力の面から他方の面へ貫
通した連続孔となる。
この種の公知中空糸膜としては、特開昭５７−８［１１
１４リ、特開１眉５７−８４７０２壮かあ（ヂられる。
１４リ、特開１眉５７−８４７０２壮かあ（ヂられる。
これらの１模は、特［用昭５７−６６１１４ 号の第２
１よ、第３１４に小才ように、繊維長方向に配列したミ
クロフィブリルと、それに対してほぼ直角に存在する結
節部により形成された短冊状微小空孔が互いにつながり
あい、積層したミクロ構造を形成している。
１よ、第３１４に小才ように、繊維長方向に配列したミ
クロフィブリルと、それに対してほぼ直角に存在する結
節部により形成された短冊状微小空孔が互いにつながり
あい、積層したミクロ構造を形成している。
しかし、これら公知の短冊状微小空孔を右する膜は、孔
がミクロ２イプリルにより細長く区切られているため、
例えば血漿中の蛋白質の通過が困難であり、特に大分子
場蛋白質の透過性が低かった。そこで大分子岸蛋白賀等
が通過するに十分なミグＣフィブリル間隔を得る目的で
、製膜の際に畑伸（ｆｌ ’ｆ’を１−ばてみたか、孔
は繊維方向に伸びるだけで、ミクロフィブリルの間隔は
改とされず、しかも高（ｉ’ｊ率延伸のため糸切れが発
生し、血球成分の漏れや溶血が起こるなどの弊害を招く
ことが分かった。
がミクロ２イプリルにより細長く区切られているため、
例えば血漿中の蛋白質の通過が困難であり、特に大分子
場蛋白質の透過性が低かった。そこで大分子岸蛋白賀等
が通過するに十分なミグＣフィブリル間隔を得る目的で
、製膜の際に畑伸（ｆｌ ’ｆ’を１−ばてみたか、孔
は繊維方向に伸びるだけで、ミクロフィブリルの間隔は
改とされず、しかも高（ｉ’ｊ率延伸のため糸切れが発
生し、血球成分の漏れや溶血が起こるなどの弊害を招く
ことが分かった。
本発明者らは、この点について種々検１；・１の結果、
膜孔の構造を改良することによって、血漿中の大分子′
ｒ−物質の透過性が、より高い１模がえられることを見
い出し、本発明をなしたものである。
膜孔の構造を改良することによって、血漿中の大分子′
ｒ−物質の透過性が、より高い１模がえられることを見
い出し、本発明をなしたものである。
（発明の１１的）
、４．、発明は新規なミクロ構造を右し、公知の旬ＩＩ
Ｉ）状空孔をもつ中空糸膜より大分子Ｊ−１物質の透過
−化か高＜ 、 ｋｊ血や血球成分の漏れかはるかに少
なり・血液成分分離用中空糸膜とその製法を提供するも
のである。
Ｉ）状空孔をもつ中空糸膜より大分子Ｊ−１物質の透過
−化か高＜ 、 ｋｊ血や血球成分の漏れかはるかに少
なり・血液成分分離用中空糸膜とその製法を提供するも
のである。
（発明の構成）
本発明の多孔性中空糸ｆｌＱは、下記の（ａ）（ｂ）の
要件を具備した結晶性高分子よりなる多孔性中空糸１１
りである。
要件を具備した結晶性高分子よりなる多孔性中空糸１１
りである。
（ａ）ハブルポイ７トｊノ、で測定した孔の最大孔径か
０．１〜１．０ 壓であり。
０．１〜１．０ 壓であり。
（ｂ） ミクロフィブリルが、実質的に切断されている
。
。
結晶性高分子としては、ポリエチレン、ポリプロピレン
、ポリオキシメチレン等の公知の材料を使用する。
、ポリオキシメチレン等の公知の材料を使用する。
なお、（ｂ）の要件中の［実質的に切断されている」と
は、延伸開孔法で形成されたミクロフィブリルの５０Ｘ
以Ｊ二が切断されていることを意味する。
は、延伸開孔法で形成されたミクロフィブリルの５０Ｘ
以Ｊ二が切断されていることを意味する。
本発明を図面によって説明すると、図１、図２は、本発
明中空糸膜の１例を示す電子顕微鏡写真で、ミクロフィ
ブリルの大半が切断されていることか分かる。
明中空糸膜の１例を示す電子顕微鏡写真で、ミクロフィ
ブリルの大半が切断されていることか分かる。
（４３は、来光Ｑｌ＋中空糸膜の模式図で、（］）はミ
クロフィブリル、（２）はミクロフィブリルに連結する
結節部、（３）はミクロフィブリル凍合体、（４）は空
孔を示す。図３において、ミクロフィブリル（１）は、
殆と切断している。
クロフィブリル、（２）はミクロフィブリルに連結する
結節部、（３）はミクロフィブリル凍合体、（４）は空
孔を示す。図３において、ミクロフィブリル（１）は、
殆と切断している。
−力、図４は従来法による中空糸膜の模式図で、・１１
行に形成されたミクロフィブリル（１）及びミクロフィ
ブリル集合体（３）と、それにほぼ直角に位置する結節
部（２）によって、繊維長方向に配向した短冊状空孔（
４）が形成されており、ミクロフィブリル（＋）は、切
断していない。
行に形成されたミクロフィブリル（１）及びミクロフィ
ブリル集合体（３）と、それにほぼ直角に位置する結節
部（２）によって、繊維長方向に配向した短冊状空孔（
４）が形成されており、ミクロフィブリル（＋）は、切
断していない。
本発明の中空糸膜では、５０％以上のミクロフィブリル
か切断しているので、得られる空孔か短冊状の従来膜の
空孔に比へて大分子、′１１−物質の透過にイＪ利に働
き、その結果、給血、漿蛋白質の透過性をより向」−ネ
せることができる。
か切断しているので、得られる空孔か短冊状の従来膜の
空孔に比へて大分子、′１１−物質の透過にイＪ利に働
き、その結果、給血、漿蛋白質の透過性をより向」−ネ
せることができる。
本発明の／ヘブルポイント法でＩＹ１１定した孔径とは
、ＡＳＴＭ−Ｆ−３１６−７０に規定される最大孔径で
ある。ｌ＋Ａ大孔経か０．１ 用以丁では蛋白成分の透
過性か不１−分であり、１．０ 壓以−ヒでは、血球の
漏れ、６血などが生じるので、０．１〜１．０ 用とす
る必要かある。
、ＡＳＴＭ−Ｆ−３１６−７０に規定される最大孔径で
ある。ｌ＋Ａ大孔経か０．１ 用以丁では蛋白成分の透
過性か不１−分であり、１．０ 壓以−ヒでは、血球の
漏れ、６血などが生じるので、０．１〜１．０ 用とす
る必要かある。
本発明の多孔性中す；テ糸膜は、結晶性高分子を用いた
延伸開孔法において熱延伸を多段で行い、且つ、各段に
おける延伸温度を第１段では結晶性高分子の融点Ｔｍ（
’Ｃ）より４０〜２５℃低い温度、第２段ではＴｍより
２５〜］０°Ｃ低い温度にし、第２段の温度を第１段よ
りＡ１１品性高分子の融点に十分に近くすることにより
イ１１られることが分かった。ここで、結晶性高分子の
融点Ｔｍは、示差走査熱量計を用い、常法により決定さ
れる値である。
延伸開孔法において熱延伸を多段で行い、且つ、各段に
おける延伸温度を第１段では結晶性高分子の融点Ｔｍ（
’Ｃ）より４０〜２５℃低い温度、第２段ではＴｍより
２５〜］０°Ｃ低い温度にし、第２段の温度を第１段よ
りＡ１１品性高分子の融点に十分に近くすることにより
イ１１られることが分かった。ここで、結晶性高分子の
融点Ｔｍは、示差走査熱量計を用い、常法により決定さ
れる値である。
ｌ二記方法において、第１段の熱延伸の目的は、結晶の
間に存在する非晶部分を伸長させてミクロフィブリルを
形成させることにある。ここで。
間に存在する非晶部分を伸長させてミクロフィブリルを
形成させることにある。ここで。
（Ｔｍ −４０） °Ｃ以下ではミクロフィブリルの形
成が不十分で多孔性が低く、一方（Ｔｍ −２５） °
Ｃ以−■−では糸切れの発生等により好ましくない。
成が不十分で多孔性が低く、一方（Ｔｍ −２５） °
Ｃ以−■−では糸切れの発生等により好ましくない。
第２段の熱延伸の目的は伸長張力下での加熱により、非
晶部の切断を起すことにあり、そのためには、第１段よ
り十分に、高い温度でなければならない。但し、（Ｔト
司０）’Ｃ以上の温度においては、結晶部自身の変形が
起り、細径化し、多孔性が減少するため好ましくない。
晶部の切断を起すことにあり、そのためには、第１段よ
り十分に、高い温度でなければならない。但し、（Ｔト
司０）’Ｃ以上の温度においては、結晶部自身の変形が
起り、細径化し、多孔性が減少するため好ましくない。
ここで、第１段の熱延伸倍率はミクロフィブリルを十分
に形成するために、２倍以上の倍率好ましくは２．５〜
４．０倍が必要である。一方第２段の熱延伸倍率は、ミ
クロフィブリルの切断が可能な倍率として、１．１倍〜
２．０倍でよく、これ以上の倍率は、糸切れの増加など
が起り、好ましくない。
に形成するために、２倍以上の倍率好ましくは２．５〜
４．０倍が必要である。一方第２段の熱延伸倍率は、ミ
クロフィブリルの切断が可能な倍率として、１．１倍〜
２．０倍でよく、これ以上の倍率は、糸切れの増加など
が起り、好ましくない。
すなわち、結晶性高分子として高密度ポリエチレンを用
いた場合には、ド記のような方法で製作できる。
いた場合には、ド記のような方法で製作できる。
中′令状の溶ｌ、独押出により、高トラフト下で紡糸し
、未延伸中空糸を得る。これを１１Ｏ〜１３０°Ｃで結
晶化処理したのち、室温にて冷延伸し、引き続いて３５
〜＋２５°Ｃの温度で熱延伸した後、１００〜１２５°
Ｃで定長Ｆにて熱固定を行う。この際、熱渾伸を多段で
行い、かつ各段における温度を第１段はポリエチレンの
融点１３５℃から４０〜２５℃低い温度、第２段はポリ
エチレンの融点から２５〜１０°Ｃ低い温度にし、第２
段の温度を第１段より十分にポリエチレンの融点に近く
することにより、実質的なミクロフィブリルの切断が行
われる。
、未延伸中空糸を得る。これを１１Ｏ〜１３０°Ｃで結
晶化処理したのち、室温にて冷延伸し、引き続いて３５
〜＋２５°Ｃの温度で熱延伸した後、１００〜１２５°
Ｃで定長Ｆにて熱固定を行う。この際、熱渾伸を多段で
行い、かつ各段における温度を第１段はポリエチレンの
融点１３５℃から４０〜２５℃低い温度、第２段はポリ
エチレンの融点から２５〜１０°Ｃ低い温度にし、第２
段の温度を第１段より十分にポリエチレンの融点に近く
することにより、実質的なミクロフィブリルの切断が行
われる。
次に１本発明を実施例によって更に説明する。
（実施例）
秤；１隻０．９６８ 、Ｍｌ値５．５の高密度ポリエチ
レンを用いてトラフト６５００、紡糸速度４００ｍ／分
にて、溶融紡糸を行い、未延伸中空糸を得た。この中空
糸を１１５°Ｃにて２ｈｒ結晶化処理した後、室温で３
０％冷畑伸し、引き続いて１０２℃にて４倍の熱延伸を
イ「い、ｙらに１１２℃にて、１．２５倍の熱延伸を行
うことにより中空糸を得た。この中空糸を定長下１１５
°Ｃで２分間の熱固定を行った。この中空糸は、ミクロ
フィブリルが実質的に切断された構造を右する中空糸で
あった。ここで得られた中空糸の膜構造の電子顕微鏡写
真が図１である。
レンを用いてトラフト６５００、紡糸速度４００ｍ／分
にて、溶融紡糸を行い、未延伸中空糸を得た。この中空
糸を１１５°Ｃにて２ｈｒ結晶化処理した後、室温で３
０％冷畑伸し、引き続いて１０２℃にて４倍の熱延伸を
イ「い、ｙらに１１２℃にて、１．２５倍の熱延伸を行
うことにより中空糸を得た。この中空糸を定長下１１５
°Ｃで２分間の熱固定を行った。この中空糸は、ミクロ
フィブリルが実質的に切断された構造を右する中空糸で
あった。ここで得られた中空糸の膜構造の電子顕微鏡写
真が図１である。
この中空糸はバブルポイント孔径が、０．２．９ｋ、透
水１’５８．９１ ／ ｈｒ ａ ｒｒｒ’ 拳ｍｌｌ
ｌＨｇ、生血液での総蛋白透過率８１ｚであった。
水１’５８．９１ ／ ｈｒ ａ ｒｒｒ’ 拳ｍｌｌ
ｌＨｇ、生血液での総蛋白透過率８１ｚであった。
（比較例）
同じ未延伸中空糸を用い、上記と回し結晶化処理、冷延
伸を行った後、１０２℃にて５倍の一段熱延伸を行い、
更に上記と同じ熱固定を施した。この中空糸は、ミクロ
フィブリルの切断はみられず、バブルポイント孔径は０
．２８ｇと同等の大きさを示したにもかかわらず、透水
量は、４．８文／ｈｒ・ゴ・ｍｍＨｇ、牛血ｉ夜での総
蛋白透過率は、７５％であった。
伸を行った後、１０２℃にて５倍の一段熱延伸を行い、
更に上記と同じ熱固定を施した。この中空糸は、ミクロ
フィブリルの切断はみられず、バブルポイント孔径は０
．２８ｇと同等の大きさを示したにもかかわらず、透水
量は、４．８文／ｈｒ・ゴ・ｍｍＨｇ、牛血ｉ夜での総
蛋白透過率は、７５％であった。
（発明の効果）
′実施例からも明らかなように、本発明の多孔性中・・
ト糸膜は、従来の膜とは異なる、より大分子猜物質の透
過に適した膜構造とすることにより、同一孔径において
、従来の膜に比べ、より高い透過性を有しており、極め
て有用である。
ト糸膜は、従来の膜とは異なる、より大分子猜物質の透
過に適した膜構造とすることにより、同一孔径において
、従来の膜に比べ、より高い透過性を有しており、極め
て有用である。
ＩＨｌは、実施例に示した本発明中空糸Ｖの電子顕微鏡
写真。図２は、本発明の他の実施態様の゛１ｕｒ−顕微
鏡写真である。図３は、本発明中空糸膜の模式図。図４
は従来法による中空糸膜の模式図である。 １ ミクロフィブリル ２結節部 ３ミクロフィブリル集合体 ４空孔
写真。図２は、本発明の他の実施態様の゛１ｕｒ−顕微
鏡写真である。図３は、本発明中空糸膜の模式図。図４
は従来法による中空糸膜の模式図である。 １ ミクロフィブリル ２結節部 ３ミクロフィブリル集合体 ４空孔
Claims (2)
- （１）結晶性高分子を用いた延伸開孔法により得られた
多孔性中空糸膜であって、 （ａ）バブルポイント法で測定した孔の最大孔径が０．
１〜１．０μであり、 （ｂ）延伸過程で発生する繊維長方向に配列したミクロ
フィブリルが、実質的に切断されている、ことを特徴と
する多孔性中空糸膜。 - （２）結晶性高分子を用いた延伸開孔法において、熱延
伸を多段で行い、且つ、各段における延伸温度を第１段
では結晶性高分子の融点Ｔｍ（℃）より４０〜２５℃低
い温度、第２段ではＴｍより２５〜１０℃低い温度にし
、第２段の温度を第１段より結晶性高分子の融点に十分
に近くすることを特徴とする多孔性中空糸膜の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20560184A JPS6186902A (ja) | 1984-10-02 | 1984-10-02 | 多孔性中空糸膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20560184A JPS6186902A (ja) | 1984-10-02 | 1984-10-02 | 多孔性中空糸膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6186902A true JPS6186902A (ja) | 1986-05-02 |
| JPH0446171B2 JPH0446171B2 (ja) | 1992-07-29 |
Family
ID=16509571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20560184A Granted JPS6186902A (ja) | 1984-10-02 | 1984-10-02 | 多孔性中空糸膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6186902A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5468414A (en) * | 1977-11-08 | 1979-06-01 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Production of porous hollow polypropylene fibers |
-
1984
- 1984-10-02 JP JP20560184A patent/JPS6186902A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5468414A (en) * | 1977-11-08 | 1979-06-01 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Production of porous hollow polypropylene fibers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0446171B2 (ja) | 1992-07-29 |
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