KR20010078245A - 중공사막 및 그의 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 에틸렌 - 비닐 알콜 중합체로 이루어진 중공사막과 그의 생산 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 내부 표면에 존재하는 조밀층과 조밀층 외에 존재하는 다공층으로 구성된, 에틸렌 - 비닐 알콜 중합체로 이루어진 중공사막에서, 다공성은 60 내지 90 % 이고, 수계(water-based system)에서 미오글로빈의 총괄 물질 전달 계수는 0.003 cm/min 이상이고, 소의 혈청계(bovine blood system)에서 알부민의 기각률은 97 % 이상이다. EVA 중공사막은 혈액 투석막, 혈액 투석 여과막, 혈액 여과막 및 연속 혈액 여과막에 유용하다.
Description
본 발명은 에틸렌 - 비닐 알콜 중합체(이후부터 "에틸렌 - 비닐 알콜"은 간단히 "EVA"로 나타내며, "EVA 중합체로 이루어진 중공사막"은 "EVA 중공사막"으로 나타냄)로 이루어진 중공사막 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 상세하게는, 본 발명은 혈액투석막, 혈액 투석 여과막, 혈액 여과막 및 연속 혈액 여과막과 같은 혈액정화용으로 사용되는 EVA 중공사막과 EVA 중공사막 제조 방법에 관한 것이다.
중공사막은 친수성이 뛰어나므로, EVA 중합체로 이루어진 중공사막은 공업적, 의학적 및 다른 용도의 다양한 분리막으로 널리 활용되어 왔다(일본 특허 공개 공보 평 5 - 42208 호). 특히 중공사막은 생체적합성과 화학 안정성이 뛰어나고, 거의 용출되지 않는 물질로서 의학적 용도에 널리 사용되어 왔다. 이런 대표적인 용도로는 예를 들어, 혈액 투석 여과막을 포함한다.
일본 특허 공고 공보 소 58 - 36602 호, 일본 특허 공개 공보 소 58 - 45239 호 및 평 5 - 42208 호에는, 유사물이 높은 분류성과 투과성을 가진 EVA 중공사막으로서 내부 표면에 투과성과 분류성을 주는 조밀층과, 조밀층을 지지하는 다공층으로 구성된 비대칭 구조를 가진 막임을 제시한다.
최근에, 요소와 크레아틴과 같은 저분자량 물질(분자량 : 1000 미만) 뿐만 아니라, 예를 들어 β2- 미소글로불린(분자량 : 11800, 이후부터는 간단히 "β2- MG"로 나타냄)으로 나타내어지는 중간 분자량 혹은 고분자량의 물질(분자량 : 1000 내지 40000 정도)을 투석에 의해 제거하는 것을 매우 바람직하게 여기고 있다. 상기의 비대칭 구조를 가진 EVA 중공사막은 혈액 속에 함유된 요소 및 크레아틴과 같은 저분자량 물질을 제거할 목적으로 주로 개발되어 왔다. 따라서, EVA 중공사막은 중간 분자량 혹은 고분자량의 물질을 제거하는데는 충분히 만족스럽지 못하다.
본 발명의 목적은 중간 분자량 혹은 고분자량의 물질을 제거하는데 있어서 뛰어나고, 알부민의 손실이 거의 없는 EVA 중공사막을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 중공사막의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 이러한 그리고 다른 목적들은 다음의 설명으로 명확해 질 것이다.
본 발명에 따르면, 내부 표면에 존재하는 조밀층과 조밀층 외에 존재하는 다공층으로 구성된, 에틸렌 - 비닐 알콜 중합체로 이루어진 중공사막에서, 다공성은 60 내지 90 % 이고, 수계(water-based)에서 미오글로빈의 총괄 물질 전달 계수는0.003 cm/min 이상이고, 소의 혈청계에서 알부민의 기각률은 97 % 이상이다.
EVA 중공사막의 바람직한 구현에 있어서는, 혈류량 200 mL/min, 투석 유량 500 mL/min 기준으로, 막 면적 1.6 m2당 소의 혈청계에서 요소의 제거율은 175 mL/min 이상이고, β2- 미소글로불린의 제거율은 35 mL/min 이상이다.
또한, EVA 중공사막의 또 다른 바람직한 구현에 있어서, 중공사막은 내부 표면으로부터 깊이 1 ㎛ 에서 다공 면적률이 30 % 이상이고, 조밀층을 형성하는 노즐의 직경은 5 내지 50 nm 이다.
또한, 본 발명은 에틸렌 - 비닐 알콜 중합체로 이루어진 중공사막을 제조하는 방법을 제시하는데, 이중 연주 노즐(double annular nozzle)의 내부에 중공 형성제를 부은 이중 연주 노즐로부터 에틸렌-비닐 알콜 및 용매를 함유하고 막을 형성하기 위한 도프를 압출하는 단계(상기 도프는 고온에서는 투명하고 균일하지만 온도가 낮아지면 상 분리가 일어남), 이중 연주 노즐로부터 압출된 중공사막을 공기를 통해 통과시키는 단계, 및 그 후, 중공사막을 수욕 속으로 도입하는 단계를 포함하고, 상기 막을 형성하는 도프의 온도(TD, ℃), 상 분리 온도(LST) 및 이중 연주 노즐로부터 압출된 중공사막이 통과하는 공기의 온도(TA, ℃)가 다음의 관계식을 만족하는 방법 :
5 ≤ LST ≤ 40,
TD≤ LST + 20, 및
TA≤ LST.
본 발명의 EVA 중공사막에 있어서, 조밀층 외의 층에 존재하는 다공층은 상당히 큰 구멍을 가지고 있다. 구멍의 모양은 투과성에 대한 영향이 작은 한도내에서, 임의로 선택될 수 있다. 모양은 망상 구조와 큰 기공 및 그와 유사한 어떤 것들도 될 수 있다.
본 발명의 EVA 중공사막의 다공성이 60 % 이상이므로, 중간 분자량 또는 고분자량 물질의 투과도는 높다. 또한, 다공성은 90 % 이하이므로, 그것의 기계적 강도가 높다. 다공성은 65 내지 85 % 가 바람직하다.
다공도는 다음의 식에 의해 계산된다:
[다공도](%) = {(WW- WD)/ρW}/{WD/ρE- (WW+ WD)/ρW} × 100,
[식 중, WW는 물-함유 막의 무게, WD는 건조한 막의 무게, ρW는 물의 비중, ρE는 EVA 의 비중을 나타낸다.]
중간 분자량 혹은 고분자량 물질의 제거 효율을 증가시키는 관점에서, 수계 에서 EVA 중공사막의 미오글로빈에 대한 총괄 물질 전달 계수는 0.003 cm/min, 바람직하게는 0.005 cm/min 이상이다.
신체에 유용한 단백질의 유출을 최소의 레벨로 억제하려는 관점에서, 소의 혈청계에서 EVA 중공사막의 알부민에 대한 저지율은 97 %, 바람직하게는 98 % 이상이다.
또한, 저분자량 물질의 제거 효율을 증가시키는 관점에서, 혈류량 200mL/min, 투석 유량 500 mL/min 기준으로, 막 면적 1.6 m2당 소의 혈청계에서 요소의 제거율은 바람직하게는 175 mL/min, 보다 바람직하게는 180 mL/min, 보다 더 바람직하게는 185 mL/min 이상이다.
중간 분자량 혹은 고분자량 물질의 제거 효율을 증가시키는 관점에서, 혈류량 200 mL/min, 투석 유량 500 mL/min 기준으로, 막 면적 1.6 m2당 소의 혈청계에서 β2- MG 의 제거율는 바람직하게는 35 mL/min, 보다 바람직하게는 40 mL/min, 보다 더 바람직하게는 45 mL/min 이상이다.
본 발명에서, 미오글로빈에 대한 총괄 물질 전달 계수, 알부민의 저지률, 요소의 제거율 및 β2- MG의 제거율은 투석 장치 특성에 대한 평가 기준에 따라 결정될 수 있다[저자 T. Satoh et al. : 각종 혈액 정화법의 기능과 적응 - 혈액 정화기의 성능 평가법과 기능 분류,Tosekikaishi, 사단법인 Nippon Toseki Igakukai 발행, 29(8), 1231 - 1245, 1996].
미오글로빈에 대한 총괄 물질 전달 계수는 다음의 식에 따라 수계(여과 유량 : QF' = 0 mL/min/m2)에서 결정된 제거율로부터 계산된다 :
K (미오글로빈에 대한 총괄 물질 전달 계수)(cm/min) =
QB/ A × (1 - Z) × ln(1 - E × Z) / (1 - E)
[식 중, E = CL / QB및 Z = QB/ QD, CL 은 제거율 (mL/min), QB는 혈액 측 입구에서의 유량(mL/min), QD는 투석기 측 입구에서의 유량 (mL/min)].
알부민의 저지율, 요소의 제거율 및 β2- MG 의 제거율은 소의 혈청계(QF' = 10 mL/min/m2)에서 결정된다.
본 발명의 EVA 중공사막에서, 중간 분자량 혹은 고분자량 물질에 대해 높은 투과성을 주는 관점에서, 개공율(rate of pore area)은 내부 표면으로부터 1 ㎛ 의 깊이에서 30 % 이상이고, 내부 표면의 조밀층을 형성하는 노즐의 직경은 5 내지 50 nm 가 바람직하다. 개공율은 바람직하게는 35 % 이상이고, 내부 표면의 조밀층을 형성하는 노즐의 직경은 5 내지 45 nm 의 범위에 있는 것이 더 바람직하다.
개공율은 EVA 중공사막의 마이크로 사진(배율 : 60000)의 이미지 분석을 실행함으로 결정될 수 있다. 구체적으로 내부 표면으로부터 1 ㎛ 깊이에서 중공사막 단면의 마이크로 사진에 존재하는 구멍을 검은 잉크로 고르게 칠한 후, 영상 처리기로 구멍 면적 S1과 전체 면적 S2를 결정한 후, 다음의 식을 기준으로 개공율을 계산하여 얻는다 :
[개공율](%) = (S1/ S2) × 100.
노즐(nodule)은 고분자 화합물의 밀집 입자들로 구성된다. 노즐은 내부 표면을 원자력 현미경(atomic force microscope)으로 관찰했을 때, 중공사막의 세로 방향으로 정열된 섬유상 섬유나 입자이다.
EVA 중공사막에서 조밀층은 구멍 크기가 5 내지 50 nm 인 영역을 말한다.조밀층의 구멍 크기는 조밀층의 표면, 즉 EVA 중공사막의 내부 표면을 전자 현미경 (배율 : 60000)으로 관찰함으로써 결정된다.
조밀층에 결함을 덜 야기시키고, 알부민의 높은 기각률과 중간 분자량 또는 고분자량 물질의 높은 투과성을 주는 관점에서, 조밀층의 두께는 0.1 내지 2 ㎛ 범위가 바람직하다. 중간 분자량과 고분자량 물질의 더 높은 투과성을 보장한다는 관점에서, 조밀층의 두께는 0.1 내지 1 ㎛ 가 바람직하다.
EVA 중공사막의 형태는 속이 빈 튜브와 같다. 정열성과 기계적 강도를 보장하고 중간 분자량 또는 고분자량 물질의 제거효율을 보장한다는 관점에서, EVA 중공사막의 막 두께는 3 내지 2000 ㎛, 바람직하게는 10 내지 1000 ㎛, 더욱 바람직하게는 10 내지 400 ㎛ 이다. EVA 중공사막의 외경은 대개 40 내지 5000 ㎛, 바람직하게는 40 내지 3000 ㎛, 더욱 바람직하게는 100 내지 1000 ㎛ 이다.
다음으로 EVA 중공사막 제조 방법을 설명한다. 먼저, 막을 형성하는 도프를 만들기 위해 EVA 중합체를 용매 속에 녹인다.
EVA 중합체는 에틸렌과 비닐 알콜의 불규칙 혼성 중합체, 블록 공중합체 및 그래프트 공중합체 중 어느 것이나 될 수 있다. 젖어있는(wetting) 동안 기계적 강도를 보장하고 생체 적합성을 보장한다는 관점에서, EVA 중합체는 에틸렌 함량이 몰 기준으로 10 내지 60 %, 비누화 정도가 몰 기준으로 95 % 이상이 바람직하다. EVA 중합체는 몰 기준으로 15 % 이하에서 메타크릴산, 염화 비닐, 메틸 메타크릴레이트 혹은 아크릴로니트릴과 같은 공중합이 가능한 단량체로 공중합 시킬 수 있다.
EVA 중합체를 녹이는 용매는 디메틸설폭사이드(이후부터 DMSO 로 언급함), N,N-디메틸아세트아마이드(이후부터 DMAc 로 언급함), N-메틸피롤리돈(이후부터 NMP 로 언급함) 및 이런 화합물을 포함한 혼합 용매를 포함한다. 본 발명에서 원하는 막 구조와 물리적 특성을 가진 EVA 중공사막을 쉽게 얻을 수 있고, 상대적으로 낮은 독성을 가진다는 관점에서, 이들 중에서 DMSO 가 바람직하다.
막을 형성하는 도프에서 EVA 중합체의 농도는 바람직하게는 중량기준으로 5 내지 50 %, 더욱 바람직하게는 10 내지 30 % 이다. 농도가 너무 높으면, 중간 분자량 또는 고분자량 물질의 투과성을 낮추는 경향이 있다. 또한 농도가 너무 낮으면, 도프의 점성이 낮아지므로, 중공사막의 정열성을 낮추고 기계적 강도를 낮추는 경향이 있다.
상분리 온도와 점성을 조절하기 위해, 막형성을 위한 도프에 첨가제를 첨가할 수 있다. 첨가제는 물; 메탄올, 에탄올, 글리세롤, 에틸렌 글리콜 및 디에틸렌 글리콜과 같은 알콜류; 아세톤 및 메틸 에틸 케톤과 같은 케톤류; 폴리에틸렌 글리콜, 키토산, 키틴, 덱스트란 및 폴리 비닐 피롤리돈과 같은 고분자 화합물; 염화 리튬, 염화 나트륨, 염화 칼슘, 리튬 아세테이트, 황산 나트륨 및 수산화나트륨과 같은 염류; 그와 유사한 것들을 포함한다. 이들 중에서 휘발성과 독성이 없는 물이 바람직하다. 또한, 내부 표면에 바람직한 조밀층을 형성하기 위해, 염화 리튬 및 리튬 아세테이트와 같은 리튬염을 사용되는 것이 바람직하다.
막을 형성하기 위한 도프는 고온에서는 투명하고 균일하지만, 온도가 낮아지면 상분리가 일어난다. 상분리가 일어나는 온도(이후부터는 간단히 "LST"로 언급함)는 5 ≤ LST ≤ 40 (℃)로 맞추는 것이 바람직하다. LST 를 상기의 범위로 맞추기 위하여, 막을 형성하기 위한 도프에서 첨가제의 농도는 중량 기준으로 20 % 이하가 바람직하다. 농도가 너무 높으면, 바람직한 LST 를 얻기 어렵고, 때때로 EVA 중합체가 도프에 용해되지 않는다. LST 는 바람직하게는 10 내지 40 ℃, 더욱 바람직하게는 15 내지 40 ℃ 의 범위이다. 여기서 LST 란 온도를 90 ℃ 부터 분당 1 ℃ 씩 낮출 때, 막 형성을 위한 도프가 흐려지는 온도를 말한다.
본 발명에서 요구하는 목적의 막 구조와 물리적인 특성을 가지는 EVA 중공사막을 얻기 위해서, 막 형성을 위한 방법으로 건식 - 습식 방법이 바람직하다. 건식 - 습식 방법에 따르면, 이중 연주 노즐의 내부 표면에 중공 형성제를 부은, 이중 연주 노즐로부터 공기중으로 막 형성을 위한 도프를 압출; 내부 표면으로부터 조밀층을 형성하기 위한 압출 생성물의 응고; 이후 압출 생성물을 수욕(water bath)속으로 도입함으로 EVA 중공사막이 얻어진다. 압출 생성물을 응고시키기 위해 물 중탕 수욕 속에 막 형성을 위한 도프를 직접 압출하는 것으로 구성된 습식 방법에 의해 만들어진 막의 경우, 응고가 내부 표면뿐 아니라 외부 표면에서도 일어나므로 조밀층이 외부 표면에도 형성되기 쉽다.
막 형성을 위한 도프의 온도 (TD), LST 및 압출된 생성물이 통과하는 공기의 온도(TA) 사이에는 TD≤ LST + 20 및 TA≤ LST 의 관계를 만족한다. TD, LST 및 TA가 조건 TD> LST + 20 및 TA> LST를 만족하면, 알부민의 저지율을 낮추고, 막 형성을 어렵게 하는 경향이 있다. 상기에 언급된 공기 온도(TA)는 LST - 5 ℃ 이하가 더욱 바람직하다.
내부 표면에 원하는 조밀층을 형성하기 위해 응고를 가속화시키기는 것이 필요하므로, 중공 형성제로서 EVA 중합체를 응고시키는 기능을 가진 용액을 사용하는 것이 바람직하다. 중공 형성제가 EVA 중합체를 응고시키는 기능을 가지고 있고, 상기에 언급된 용매와 혼화성을 가지고 있는 한, 중공 형성제는 아무런 제한 없이 사용될 수 있다. 중공 형성제로서, 일반적으로 물에 용해되는 매체가 사용된다. 예로서 중공 형성제는 물; 물과 물에 용해되는 DMSO, DMAc, NMP 및 알콜과 같은 용매와의 혼합물; 그와 유사한 것들이 포함된다. 또한, 염화 리튬, 염화 나트륨, 염화 칼슘, 리튬 아세테이트, 황산 나트륨 또는 수산화 나트륨과 같은 무기염을 포함한 수용액은 특별한 경우 중공 형성제로 사용될 수 있다.
일반적으로, 응고가 완결된 후 EVA 중공사막은 습식 열 처리로 보내진다. 습식 열 처리 동안 온도는 일반적으로 40 내지 80 ℃, 바람직하게는 55 내지 70 ℃ 의 범위이다. 습식 열 처리동안 온도가 상기의 범위보다 낮으면, 건조 후 치수 및 성능의 보존 안정성과 물리적 특성을 낮추는 경향이 있다. 또한, 온도가 상기의 범위를 초과하면, 막 구조 및 특성의 변화를 야기시킨다. 습식 열 처리는 대개 EVA 중공사막을 중공사막의 세정액인 뜨거운 물에 통과시키는 방법으로 수행된다. 습식 열 처리와 세정이 동시에 실행될 필요는 없다. EVA 중공사막을 포화수증기로 통과시킨 후 막을 세정하는 것으로 구성된 습식 열 처리로 수행하는것도 가능하다. 역으로 세정을 먼저 한 후 습식 열 처리를 수행하는 것도 가능하다. 어쨌든 방법의 간략화의 관점에서는 습식 열 처리와 세정을 동시에 하는 것이 바람직하다.
습식 상태의 EVA 중공사막은 표면에 존재하는 혹은 유기 용매와 함께 막의 내부에 존재하는 물을 대체하기 위하여 물 - 혼화성 휘발성 유기 용매 속에 담구어 둔 후 상압과 감압 하에서 건조한다. 이 경우, 유기용매로서 1 내지 5 탄소 원자나 케톤을 가진 저차의 지방족 알콜을 사용하는 것이 바람직하다. 바람직한 유기 용매는 예를 들어, 메탄올, 에탄올, 아밀 알콜, 아세톤, 메틸 에틸 케톤, 디에틸 케톤 및 그와 유사한 것들이 포함된다. 건조시의 온도는 55 ℃ 이하, 바람직하게는 50 ℃ 이상이 좋다. 또한 수증기압은 0.0027 MPa(20 mm Hg), 바람직하게는 0.0014 MPa(10 mmHg)이하인 것이 좋다. 이런 조건하에서 EVA 중공사막은 습식 상태에서 물리적 특성을 유지한 채로 건조할 수 있다.
건조 후 EVA 중공사막은 건식 열 처리단계로 보내진다. 건식 열 처리동안 온도는 30 내지 70 ℃, 바람직하게는 30 내지 65 ℃ 범위가 좋다. 건식 열 처리동안 온도가 상기의 범위를 초과하면, 막 구조와 특성 변화를 발생시키는 경향이 있다. 또한, 온도가 상기의 범위보다 낮으면, 충분한 열 고정화를 달성하기 어렵고 따라서 치수 안정성과 저장 안정성이 나빠지게 되는 경향이 있다.건식 열 처리에서 대기의 수증기압은 약 0.0080 MPa(60 mmHg) 이하인 것이 바람직하다. 수증기압이 상한선을 초과하면, EVA 중합체로 물 분자의 흡착이 일어나, 건식 열 처리 후 EVA 중합체가 실온의 대기에 노출될 때 물 분자의 탈착으로 인한 막 구조와 물리적 특성의 변화를 야기시킨다.
상기에 서술된 방법으로 얻어진 건조된 EVA 중공사막은 건조 상태에서 치수 안정성이 뛰어나 이동에 용이하다. 사용 전에 건조된 EVA 중공사막을 물이나 생리 식염수로 재습윤시켜면, 건조 전의 구조와 물리적 특성이 재현된다.
실시예
본 발명은 다음의 실시예들로서 더욱 상세히 설명할 것이나, 본 발명은 하기의 실시예에만 한정되지는 않는다.
실시예 1
막 형성을 위한 도프를 만들기 위해, 몰 비로 32 % 의 에틸렌 함량과 비누화도 99 % 인 EVA 중합체(Kuraray Co., Ltd,에서 상업적으로 유용한 상품명 : EVAL EC-F100A) 15 %, DMSO 73 %, 물 10 % 및 염화 리튬 2 % (중량비 기준)를 90 ℃ 에서 가열하여 용해시킨다. 생성된 도프의 LST 는 28 ℃ 였다. 이중 연주 노즐의 내부에 물을 부어 40 ℃ 에서 이중 연주 노즐로부터 도프가 압출된다. 압출된 용액은 15 ℃ 의 공기를 통과하고, 수욕속으로 들어간다. 그 후, 건식 중공사막을 만들기 위한 일반적인 방법대로, 물 세정, 습식 열 처리, 건조, 건식 열 처리의 단계를 거친다.
생성된 중공사막은 외경 265 ㎛, 내경 175 ㎛, 및 두께 45 ㎛ 였다. 막 형성의 조건은 표 1 에 나타나있고, 전자 현미경(배율 : 60000)과 원자력 현미경에의해 관찰된 막의 구조와 막의 물리적 특성은 표 2 에 나타나있다.
실시예 2
건식 중공사막을 만들기 위해, 실시예 1 에서와 같이 막 형성을 위해 같은 도프를 사용하고, 표 1 에 나타난 막 형성 조건하에서 막을 만들었다. 표 1 에 게시된 것 외의 조건은 실시예 1 과 동일하다.
얻어진 중공사막은 외경 265 ㎛, 내경 175 ㎛, 및 두께 45 ㎛ 였다. 막의 구조와 물리적 특성은 표 2 에 나타난 것과 같다.
실시예 3
몰 비로 47 % 의 에틸렌 함량과 비누화도 99 % 인 EVA 중합체(Kuraray Co., Ltd, 의 상업적으로 유용한 상품명 : EVAL ES-G110A) 15 %, DMSO 78 %, 물 5 % 및 염화 리튬 2 % (중량비 기준)로 막 형성을 위한 도프를 만들고, 건식 중공사막을 만들기 위하여 표 1 에 보여진 막 형성 조건 하에서 이 도프를 사용하여 막을 형성하였다. 표 1 에 게시된 것 외의 조건은 실시예 1 과 동일하다.
얻어진 중공사막은 외경 265 ㎛, 내경 175 ㎛, 및 두께 45 ㎛ 였다. 막의 구조와 물리적 특성은 표 2 에 나타난 것과 같다.
실시예 4
몰 비로 47 % 의 에틸렌 함량과 비누화도 99 % 인 EVA 중합체 16 %, DMSO 83% 및 물 1 % (중량 기준)로 막 형성을 위한 도프를 만들고, 건식 중공사막을 만들기 위해 표 1 에 나타난 막 형성 조건 하에서 상기의 도프를 사용하여 막을 만들었다. 표 1 에 나타난 것 외의 조건은 실시예 1 과 동일하다.
얻어진 중공사막은 외경 265 ㎛, 내경 175 ㎛, 및 두께 45 ㎛ 였다. 막의 구조와 물리적 특성은 표 2 에 나타나 있다.
비교예 1
몰 비로 32 % 의 에틸렌 함량과 비누화도 99 % 인 EVA 중합체 15 %, DMSO 84 % 및 물 1 % (중량 기준)로 막 형성을 위한 도프를 만들고, 건식 중공사막을 만들기 위하여 표 1 에 나타난 막 형성의 조건하에서 상기의 도프를 사용하여 막을 만들었다. 표 1 에 나타난 것 외의 조건은 실시예 1 과 동일하다.
얻어진 중공사막은 외경 265 ㎛, 내경 175 ㎛, 및 두께 45 ㎛ 였다. 막의 구조와 물리적 특성은 표 2 에 나타나 있다.
비교예 2 및 3
건식 중공사막을 만들기 위하여, 비교예 1 에서와 같은 막 형성을 위하여 동일한 도프를 사용하여, 표 1 에 나타난 것과 같은 막 형성 조건하에서 각각의 막을 만들었다. 표 1 에 나타난 것 외의 조건은 실시예 1 과 동일하다.
얻어진 중공사막 각각은 외경 265 ㎛, 내경 175 ㎛, 및 두께 45 ㎛ 였다. 막의 구조와 물리적 특성은 표 2 에 나타나 있다.
비교예 4
몰 비로 32 % 의 에틸렌 함량과 비누화도 99 % 인 EVA 중합체 15 %, DMSO 63 %, 물 20 % 및 염화 리튬 2 % (중량 기준)로 막 형성을 위한 도프를 만들고, 건식 중공사막을 만들기 위하여 표 1 에 나타난 막 형성 조건하에서 상기의 도프를 사용하여 막을 만들었다. 표 1 에 나타난 것 외의 조건은 실시예 1 과 동일하다.
얻어진 중공사막 각각은 외경 265 ㎛, 내경 175 ㎛, 및 두께 45 ㎛ 였다. 막의 구조와 물리적 특성은 표 2 에 나타나 있다.
비교예 5
건식 중공사막을 만들기 위하여, 실시예 3 에서와 같은 막 형성을 위한 동일한 도프를 사용하여 표 1 에 나타난 막 형성 조건하에서 막을 만들었다. 표 1에 나타난 것 외의 조건은 실시예 1 과 동일하다.
얻어진 중공사막 각각은 외경 265 ㎛, 내경 175 ㎛, 및 두께 45 ㎛ 였다. 막의 구조와 물리적 특성은 표 2 에 나타나 있다.
본 발명에 따르면, 내부 표면에 조밀층이 존재하고 조밀층 외에 다공층으로 구성된 EVA 중공사막이 형성되는데, 이것은 미오글로빈 및 중간의 또는 고분자량의 물질에 대한 높은 투과율과 알부민에 대한 높은 저지율을 나타낸다.
동일
본 기술은 간단한 루틴의 실험을 사용하여 본 명세서에 서술된 발명의 특정한 구체화와 같은 많은 동등물을 인정하거나 확인할 수 있을 것이다. 그런 동등물은 다음의 청구항에서 서술된 대로 본 발명의 범위에 포함시키고자 한다.
| 막형성조건 | ||||
| 실시예 | 상분리온도[℃] | 도프온도[℃] | 통과공기온도[℃] | 중공형성제 |
| 1234 | 28282920 | 40303030 | 15201015 | 물DMSO/물=15/85(중량비)물DMSO/물=30/70(중량비) |
| 비교예1비교예2비교예3비교예4 | 1115829 | 3020208560 | (습식)(습식)13040 | 질소물물물물 |
EVA 중공사막은 혈액 투석막, 혈액 투석 여과막, 혈액 여과막 및 연속 혈액 여과막에 유용하다.
Claims (4)
- 내부 표면에 조밀층이 존재하고 조밀층 외의 층에 다공층이 존재하며, 다공율이 60 내지 90 %, 물-기준 계에서 미오글로빈의 총괄 물질 전달 계수가 0.003 cm/min 이상, 및 소의 혈청계에서 알부민의 저지률이 97 % 이상인 것을 특징으로 하는 에틸렌-비닐 알콜 중합체로 만들어진 중공사막.
- 제 1 항에 있어서, 혈류 속도 200 mL/min, 및 투석 유속 500 mL/min 에서, 막 면적 1.6 m2당 소의 혈청계에서 요소의 제거율이 175 mL/min 이상, β2- 미소글로불린의 제거율이 35 mL/min 이상인 중공사막.
- 제 1 또는 2 항에 있어서, 내부 표면으로부터 깊이 1 ㎛ 에서 개공율이 30 % 이상, 및 조밀층을 형성하기 위한 노즐의 직경이 5 내지 50 nm 인 중공사막.
- 에틸렌-비닐 알콜로 만들어진 중공사막을 제조하는 방법에 있어서, 이중 연주 노즐의 내부에 중공 형성제를 부은 이중 연주 노즐로부터 에틸렌-비닐 알콜 및 용매를 함유하고 막을 형성하기 위한 도프를 압출하는 단계, (상기 도프는 고온에서는 투명하고 균일하지만 온도가 낮아지면 상 분리가 일어남); 이중 연주 노즐로부터 압출된 중공사막을 공기를 통해 통과시키는 단계; 및 그 후, 중공사막을 수욕 속으로도입하는 단계를 포함하고, 상기 막을 형성하는 도프의 온도(TD, ℃), 상 분리 온도(LST) 및 이중 연주 노즐로부터 압출된 중공사막이 통과하는 공기의 온도(TA, ℃)가 다음의 관계식을 만족하는 방법 :5 ≤ LST ≤ 40,TD≤ LST + 20, 및TA≤ LST.
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