JPS6260123B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は中空糸膜を用いたモジユールのリーク
個所補修法に関し、さらに詳しくは接着剤をリー
ク個所から吸引固化してリーク個所を封止するリ
ーク補修法に関する。

中空糸状の選択透過性膜（以下中空糸膜とい
う）を用いた流体処理装置は、各種工業用液体の
処理、気体の処理及び、医療用装置として、広く
使用されている。例えば人工腎臓として知られる
血液の透析処理装置は、年間約15万個程度が生産
され使用されている。中空糸膜を用いたモジユー
ルは、その少くとも一端部をプラスチツクス等の
筐体内で接着し、シールすることが必要である。
該技術についてもすでに種々の方法が開発され実
用化されているが、使用される中空糸が比較的弱
いこと、及び数千本から数万本もの多数の中空糸
膜を用いる点から、接着端面のシールを完全に行
うことは不可能である。該接着端面のリークは次
のような原因で生ずる。中空糸膜の破損部からの
リーク。接着端部での中空糸膜と接着剤との接着
不良によるリーク。接着端部での筐体壁部と接着
剤との接着不良によるリーク。これらのリーク
は、そのまゝでは該モジユールが流体分離装置と
しての機能を完全には果しえないため可及的に補
修することが望ましい。該リーク補修法について
リーク個所にドリルで穴をあけ、該ドリル穴に融
解した熱可塑性ポリマーを充填して冷却固化する
方法（特開昭50−149180）や、円筒形又は円錘形
の物体でリーク発生の中空糸開口端を密栓する方
法（特開昭51−32487）が提案されている。これ
らの方法において、熱可塑性ポリマー充填法は、
微少なリーク個所には充填がむずかしく、操作も
繁雑であり、密栓法は中空糸膜自身のリークしか
補修できないことの欠点を有する。

本発明者らは、かゝる点について鋭意検討の結
果モジユールの接着端部を作る接着剤を有効に利
用することにより、すべてのリークが簡単な操作
により完全に補修できることを見い出し、本発明
を完成したのである。

すなわち本発明は、中空糸膜を収容してなるモ
ジユールを中空糸膜外側が減圧になるように吸気
し、中空糸開口端をもつ接着端面の少くとも一端
面上に流動性をもつ接着剤を付与し、該接着端面
にあるリーク個所から接着剤を吸引し固化せし
め、さらに封止されたリーク部位で切断すること
を特徴とする中空糸膜モジユールのリーク補修法
である。

本発明で用いる中空糸は、流体の処理に使用で
きるものであればいかなるものでもよく、ガラ
ス，再生セルロース，セルロースエステル等のセ
ルロース誘導体、PVA系，ポリアミド系，ポリ
エステル系，ポリアクリロニトリル系，シリコー
ン樹脂系，ポリスルホン系，ポリオレフイン系，
ポリメチルメタクリレート系等各種のものが使用
できる。またその外径は30〜3000μ程度、膜厚は
５〜1000μ程度のものが使用できる。これら中空
糸を数千本から数万本に集束し、一束又は複数束
として筐体内に一体構造又は脱着可能な膜素子と
して収容する。筐体はその目的、用途に応じて材
質，形状，寸法共に種々変更することができる。
例えば人工腎臓用モジユールでは、ポリプロピレ
ン，ポリカーボネート等のプラスチツクスからな
る円筒状，長矩形状，又は扁平矩形状の筐体が用
いられる。工業用モジユールではプラスチツクス
や金属，ガラス製の筐体が用いられる。所定の筐
体に収容された中空糸膜は、少くともその一端を
ポリウレタン，シリコーン樹脂，エポキシ樹脂，
ビニルエステル樹脂，天然ゴム，各種の合成ゴム
等の適当な接着剤で封止する。封止法は遠心力を
利用する方法、又は筐体の下方から接着剤を圧入
する方法等を用いる。中空糸束はその一端又は両
端が筐体の端部に対して開口をもつように接着剤
でシールされる。両端が開口するモジユールは人
工腎臓，実験室用モジユール等があり、一端開口
のモジユールは工業用の実験室用又は比較的大膜
面積をもつマルチバンドルモジユールに使用され
る。ここで中空糸の他端は接着剤あるいは膜素材
自身の融着などで封止され、筐体内に自由端をも
つように収容される構造である。

接着剤でシールされた中空糸端部に開口をもた
せるように接着部分を切断する。一応の開口部が
形成された接着端面において本発明のリーク補修
を行う。リーク個所を予め認知したい場合は、例
えば中空糸外面に加圧ガスを供給し、開口端部を
水中に浸漬して気泡の発生個所として認知する。
他の方法として中空糸外面に加圧ガスを供給し、
該加圧ガスの圧力低下から、リークの有無を判断
する。さらに本出願人の出願した、シユリーレン
光学系を用いた光学系装置によるリーク個所の発
見法によつても認知できる（特願昭52−50416
（特開昭53−134775号公報））。リーク個所がほゞ
認知できる場合は、リーク個所を覆う面積に、又
リーク個所が認知できない場合は、接着端部の切
断面全体に、流動性のある接着剤を付与する。こ
こで付与する接着剤は、すでに接着端部を形成し
ている接着剤と必ずしも同種のものでなくてもよ
いが、接着剤の親和性からは、同種のものを用い
るのが普通である。必要な流動性は吸気による減
圧度，吸引時間，中空糸の内径，接着剤の比重及
び、切断面の大きさ等から適宜選択できるが、
3C.p.〜10000p程度より好ましくは100C.p.〜
1000p程度のものを用いるのが望ましい。この粘
度は、リーク個所に適当に吸引されて侵入し、固
化するために重要な因子である。あまり粘度が低
いと、侵入が過度となり、他の中空糸膜や筐体面
にまで付着し汚損することとなり、あまり粘度が
高いと侵入が不十分となり、次の切断によりリー
クのない完全な開口端面を形成し難くなる。

粘度が適当であれば接着剤の種類は特に限定さ
れない。二液硬化型のポリウレタン，エポキシ，
シリコン，一液型溶剤タイプの合成ゴム，天然ゴ
ム，触媒重合型のビニルエステル，不飽和エステ
ル，ホツトメルトタイプのエチレン―酢ビコポリ
マーなどが特によい結果を与える。適当な粘度の
接着剤を付与した後、筐体内の中空糸外面が減圧
になるよう吸気する。即ち筐体に設けられた流体
の出入口の少くとも一つから吸気する。筐体内の
空間が減圧になつた事により、外界との境界であ
る切断面にあるリーク個所から、外気が侵入しよ
うとする。かゝる駆動力により、その上面に付与
されている接着剤がリーク個所から選択的に吸引
侵入する。接着剤の侵入が十分行われたら吸引し
たまま固化せしめるか或いは減圧を解放し、侵入
した接着剤を固化せしめる。接着剤の付与は一端
面又は二端面同時に行なつてもよい。侵入した接
着剤が固化後、新しい中空糸開口端が形成される
よう再度接着端部を切断する。付与した接着剤は
リーク個所以外も、多少侵入することがあるが、
かゝる場合は、そのような部位をこえ、リーク個
所に接着剤が侵入している部位で切断すれば、有
効な中空糸の開口部と封止されたリーク個所をも
つ完全な新しい接着端面が得られる。

本発明によれば、リークの封止が従来の方法に
比して容易でかつ完全に行なえるので、従来は補
修不能として放棄したモジユールも十分に補修さ
れて使用できるので、全体としての製品のコスト
低減に有用である上に、不完全な補修による事故
を未然に防止できるとの大きな効果がある。

以下実施例により本発明を説明する。

実施例 １ 外径300ミクロン膜厚25ミクロンをもつ再生セ
ルロース中空糸7000本を、外径40mm長さ350mmの
ポリプロピレン製筐体に収容し、両端をポリウレ
タンで接着する。接着剤が十分固化した後、中空
糸開口端が出るように切断する。このモジユール
の端面を水中に浸漬し加圧ガスを中空糸膜外側に
供給し、気泡の発生からリークを調べた所、１端
部は２リーク、他端部は３リーク（うち１リーク
は接着剤部分の孔）あることを確認した。筐体に
設けた出入口の一方を密栓し、他端をサクシヨン
ポンプに接続する。モジユールの両端面に粘度
2000C.p.のポリウレタン接着剤を全面に約２mm厚
みに塗布し、モジユール内部が720mmＨｇとなる
よう減圧にする。吸引10分後減圧を中止し、接着
剤が固化後両端部の中空糸固定個所を４mmに切断
し、新たな開口端部を形成した。補修後のモジユ
ールを再度リークテストしたが、リークは全く認
められなかつた。

実施例 ２ 外径300ミクロン膜厚25ミクロンのエチレン―
ビニルアルコールコポリマー中空糸を5000本収容
した人工腎臓用モジユールを作製する。モジユー
ルの両端部のリークをシユリーレン光学系装置に
より確認した。50C.p.のポリウレタン接着剤をリ
ーク個所附近に塗布後実施例１と同様にして660
mmＨｇに減圧する。吸引２分後に減圧をやめ接着
剤が固化後、新たに開口端面を形成させた。再度
リークテストを行なつたが、もはやリークの発生
はなかつた。

実施例 ３ 長さ１ｍのダイアライザー用ポリビニルアルコ
ール中空繊維12000本をエポキシ系接着剤で両端
をシールし、一応切断して両端開放の脱着可能な
膜素子を製作した。この膜素子を水に浸漬し内圧
方式で加圧してリークの有無を調べたところ、中
空糸の破損と思われるリークが２ケ所、シール不
良と思われるリークが１ケ所見られた。そこでこ
の膜素子を減圧可能な筐体内に収容し、一端に粘
度が100ポイズのエポキシ系接着剤を塗布し、他
端はめくらをして740mmＨｇの減圧にし、硬化す
るまで吸引を続けた。次いで他端側のめくらを取
り外し、同じ接着剤を塗布して740mmＨｇ減圧を
続けて硬化せしめた。次いで両端シール部を切断
して開口端を形成せしめた。再び水中でリークテ
ストしたところ今度は１本のリークもなく、補修
は完全であつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 中空糸膜を収容してなるモジユールを中空糸
   膜外側が減圧になるように吸気し、中空糸開口端
   をもつ接着端面の少くとも一端面上に流動性をも
   つ接着剤を付与し、該接着端面にあるリーク個所
   から接着剤を吸引し固化せしめ、封止されたリー
   ク部位でさらに切断することを特徴とする中空糸
   膜モジユールのリーク補修法。