TW202035015A - 分離膜模組 - Google Patents

分離膜模組 Download PDF

Info

Publication number
TW202035015A
TW202035015A TW109102054A TW109102054A TW202035015A TW 202035015 A TW202035015 A TW 202035015A TW 109102054 A TW109102054 A TW 109102054A TW 109102054 A TW109102054 A TW 109102054A TW 202035015 A TW202035015 A TW 202035015A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
hollow fiber
separation membrane
fiber membrane
membrane module
copolymer
Prior art date
Application number
TW109102054A
Other languages
English (en)
Inventor
鵜城俊
林昭浩
坂口博一
Original Assignee
日商東麗股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商東麗股份有限公司 filed Critical 日商東麗股份有限公司
Publication of TW202035015A publication Critical patent/TW202035015A/zh

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/021—Manufacturing thereof
    • B01D63/0233—Manufacturing thereof forming the bundle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D63/00—Apparatus in general for separation processes using semi-permeable membranes
    • B01D63/02—Hollow fibre modules
    • B01D63/021—Manufacturing thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B01D67/0081—After-treatment of organic or inorganic membranes
    • B01D67/0093—Chemical modification
    • 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
    • B01D69/02—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by their form, structure or properties; Manufacturing processes specially adapted therefor characterised by their properties
    • 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
    • B01D69/084—Undulated fibres
    • 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
    • B01D69/085—Details relating to the spinneret
    • 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
    • B01D69/087—Details relating to the spinning process
    • 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
    • B01D69/087—Details relating to the spinning process
    • B01D69/0871—Fibre guidance after spinning through the manufacturing apparatus
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/26—Polyalkenes
    • B01D71/261—Polyethylene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/26—Polyalkenes
    • B01D71/262—Polypropylene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/28—Polymers of vinyl aromatic compounds
    • B01D71/281—Polystyrene
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/30—Polyalkenyl halides
    • B01D71/301—Polyvinylchloride
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/30—Polyalkenyl halides
    • B01D71/32—Polyalkenyl halides containing fluorine atoms
    • B01D71/34—Polyvinylidene fluoride
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/38—Polyalkenylalcohols; Polyalkenylesters; Polyalkenylethers; Polyalkenylaldehydes; Polyalkenylketones; Polyalkenylacetals; Polyalkenylketals
    • B01D71/381—Polyvinylalcohol
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/40—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. salts, amides, imides, nitriles, anhydrides, esters
    • B01D71/401—Polymers based on the polymerisation of acrylic acid, e.g. polyacrylate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/40—Polymers of unsaturated acids or derivatives thereof, e.g. salts, amides, imides, nitriles, anhydrides, esters
    • B01D71/42—Polymers of nitriles, e.g. polyacrylonitrile
    • B01D71/421—Polyacrylonitrile
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/44—Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in a single one of groups B01D71/26-B01D71/42
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/44—Polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, not provided for in a single one of groups B01D71/26-B01D71/42
    • B01D71/441—Polyvinylpyrrolidone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/48—Polyesters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/50—Polycarbonates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/52—Polyethers
    • B01D71/521—Aliphatic polyethers
    • B01D71/5211—Polyethylene glycol or polyethyleneoxide
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/54—Polyureas; Polyurethanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/56—Polyamides, e.g. polyester-amides
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/66—Polymers having sulfur in the main chain, with or without nitrogen, oxygen or carbon only
    • B01D71/68—Polysulfones; Polyethersulfones
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/76—Macromolecular material not specifically provided for in a single one of groups B01D71/08 - B01D71/74
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/22—Formation of filaments, threads, or the like with a crimped or curled structure; with a special structure to simulate wool
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/24—Formation of filaments, threads, or the like with a hollow structure; Spinnerette packs therefor
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/08—Addition of substances to the spinning solution or to the melt for forming hollow filaments
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/44—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
    • D01F6/56—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polymers of cyclic compounds with one carbon-to-carbon double bond in the side chain
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
    • D01F6/78—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products
    • D01F6/84—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from copolycondensation products from copolyesters
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04—Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/68—Biocompatibility of parts of the module
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/02—Hydrophilization
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/08—Specific temperatures applied
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/08—Specific temperatures applied
    • B01D2323/081—Heating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/12—Specific ratios of components used
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/15—Use of additives
    • B01D2323/218—Additive materials
    • B01D2323/2182—Organic additives
    • B01D2323/21839—Polymeric additives
    • B01D2323/2187—Polyvinylpyrolidone
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/30—Cross-linking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2323/00—Details relating to membrane preparation
    • B01D2323/34—Use of radiation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/36—Hydrophilic membranes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2325/00—Details relating to properties of membranes
    • B01D2325/38—Hydrophobic membranes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

本發明所提供的分離膜模組，係在箱體中內建有分離膜的分離膜模組，滿足下述(1)~(3)要件：(1)上述分離膜係含有疏水性高分子、親水性高分子及生物適應性共聚合體，而上述親水性高分子係含有可動性親水性高分子；(2)上述分離膜係依1.0~1.7質量%範圍內含有上述可動性親水性高分子；(3)相對於上述分離膜自重的含水率係在0~10質量%範圍內。本發明係提供經抑制膜積垢、且溶出物量少的分離膜模組。

Description

分離膜模組
本發明係關於在容器中有內建分離膜的分離膜模組。
近年盛行利用在容器中內建有分離膜的分離膜模組進行物質分離。例如就醫療用途，可舉例如：使用於透析療法的人工腎臟、使用於血漿交換療法的血漿分離器等。又，就水處理用途，可舉例如：在除去水中鹽分與毒素時所使用的逆滲透膜模組、精密過濾模組等。又，在食品、醫藥品的製造、精製用途方面，亦有為除去細菌、病毒、細胞等而使用分離膜。
分離膜模組係有：在容器中填充液體使分離膜完全充滿液體的濕式、容器沒有填充液體但僅分離膜呈濕潤的半乾式、以及容器中未填充液體且分離膜幾乎未含水分的乾式。其中，乾式因為並未含有水，因而具有重量輕、以及即使在寒冷地因冷凍而造成性能劣化的顧慮較低之優點。
分離膜的素材係利用耐藥性與強度均優異的疏水性高分子。但是，疏水性高分子因其疏水性強導致血液適應性低，醫療用途中被處理液使用血液時，便會構成問題。即，血液接觸到疏水性高分子的表面時，會因血液活化而發生血液凝固、膜大量積垢。所以，有嘗試在疏水性高分子中添加親水性高分子，而提升分離膜表面的親水性，藉由改善血液適應性，而抑制血液凝固、膜積垢。
親水性高分子係若僅添加於分離膜中，則會有以溶出物形式溶出的可能性，因而一般採取利用任意方法將親水性高分子固定於分離膜的方法。其中，一般係有如利用熱處理、或放射線處理，使親水性高分子與分離膜產生交聯反應而固定化的方法(例如專利文獻1~3)。又，揭示有：利用聚乙烯醇等親水性高分子洗淨分離膜後，於乾燥狀態下照射γ線，使親水性高分子固定化於分離膜的方法(例如專利文獻4)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特公平5-3331號公報 專利文獻2：日本專利特開2011-92928號公報 專利文獻3：國際公開2018/062451號 專利文獻4：國際公開2014/129373號
(發明所欲解決之問題)
根據專利文獻1~3所記載的方法，因為親水性高分子係固定於膜素材上而呈不溶化，可抑制親水性高分子溶出。但是，該等方法中，被處理液所接觸到表面的親水性高分子，會因交聯而導致移動性降低，故會有無法充分獲得親水性效果之虞。又，利用放射線進行交聯的方法，在水存在下照射放射線係屬促進交聯的重要事項，因而不利於乾式分離膜模組的製造。
根據專利文獻4所記載的方法，可製造溶出物少的乾式分離膜模組。但是，就提升膜低積垢性而言，尚有待獲改善的空間。
本發明目的在於改良該等習知技術之缺失，提供抑制膜積垢、且溶出物量少的分離膜模組。 (解決問題之技術手段)
本發明的分離膜模組係具有下述構成。
即，一種分離膜模組，係在箱體中內建有分離膜的分離膜模組，滿足下述(1)~(3)要件： (1)上述分離膜係含有疏水性高分子、親水性高分子及生物適應性共聚合體，而上述親水性高分子係含有可動性親水性高分子； (2)上述分離膜係依1.0~1.7質量%範圍內含有上述可動性親水性高分子； (3)相對於上述分離膜自重的含水率係在0~10質量%範圍內。
再者，本發明的分離膜模組之製造方法，係製造分離膜模組的方法，而該分離膜模組係內建含有疏水性高分子、親水性高分子及生物適應性共聚合體之分離膜；包括有： 使含有疏水性高分子與親水性高分子的分離膜、與含有生物適應性共聚合體的溶液相接觸之步驟，然後， 將相對於上述分離膜自重的含水率設在0~10質量%範圍內，施行放射線照射的步驟。 (對照先前技術之功效)
根據本發明可獲得經抑制膜積垢、且溶出物量少的分離膜模組。
本發明係在箱體中內建有分離膜的分離膜模組；其中，上述分離膜係含有疏水性高分子、親水性高分子及生物適應性共聚合體，且，上述親水性高分子係含有可動性親水性高分子。
所謂「疏水性高分子」係將該高分子的重量平均分子量設為10,000以上且50,000以下時，對20℃純水100g的溶解度在1g以下之高分子。疏水性高分子的上述溶解度，較佳係0.1g以下、更佳係0.01g以下。
疏水性高分子並無特別的限制，較佳係從聚碸系高分子、聚苯乙烯、聚胺基甲酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、及聚酯所構成群組中選擇1種以上。其中，因為聚碸系高分子、聚甲基丙烯酸甲酯較容易形成分離膜，故最好使用。又，就從膜透水性高的觀點，較佳係使用聚碸系高分子。疏水性高分子係可為購自市售物，亦可依公知方法或根據該等方法進行製造。
「聚碸系高分子」係指主鏈具有芳香環、磺醯基及醚基的高分子，例如：聚碸、聚醚碸、聚芳醚碸等。例如最好使用下式(1)及/或(2)化學式所示聚碸系高分子，惟並不僅侷限於該等。又，在不致妨礙本發明效果範圍內，亦可為與相當於上式(1)及/或(2)所示重複單元的單體以外之其他單體，進行共聚合的共聚合體、或改質體。共聚合體的其他單體之共聚合比率，相對於聚碸系高分子整體較佳係10質量%以下。
[化1]
Figure 02_image001
式中，n係1以上且200以下的整數、較佳係30以上且100以下、更佳係50以上且80以下。另外，當n具有分佈的情況，將其平均值設為n。
聚碸系高分子係可舉例如：UDEL(註冊商標)聚碸P-1700、P-3500(Solvay公司製)、「ULTRASONE(註冊商標)」S3010或S6010(BASF公司製)、「RADEL(註冊商標)」A(Solvay公司製)或「ULTRASONE(註冊商標)」E(BASF公司製)等。
所謂「親水性高分子」係指將該高分子的重量平均分子量設為10,000以上且50,000以下時，對20℃純水100g的溶解度超過1g之高分子。上述親水性高分子較佳係上述溶解度達10g以上。
親水性高分子較佳係從聚乙烯吡咯啶酮、聚乙二醇、聚乙烯醇、及聚丙烯醯胺所構成群組中選擇1種以上。更佳係從聚乙烯吡咯啶酮、聚乙二醇及聚乙烯醇所構成群組中選擇至少1種親水性高分子。尤其，當疏水性高分子係使用聚碸系高分子的情況，就從相溶性、安全性的觀點，較佳係使用聚乙烯吡咯啶酮。親水性高分子係可為購自市售物，亦可依公知方法或根據該等方法進行製造。
所謂「生物適應性共聚合體」係指藉由被導入於分離膜，而抑制被處理液中所含的生物成分附著於分離膜之共聚合體。此處所謂「生物成分」係指源自糖、蛋白質、血小板等生物的物質。測定生物成分附著的對象，較佳係在血液、涙液、腦脊髓液等體液中所含的物質。其中，就醫療用途的分離膜，最好以血液中所含物質為對象。
所謂「共聚合體」係指含有二種以上單元的高分子。所謂「單元」係指由單體進行聚合而獲得共聚合體中的重複單元。
生物適應性共聚合體較佳係側鏈具有烴基、且上述烴基碳數在2~7範圍內。烴基碳數更佳係在2~5範圍內、特佳係在2~4範圍內。若烴基的碳數過少，則共聚合體的移動性降低、生物成分的附著增加。另一方面，若碳數過多，則共聚合體的疏水性提高，導致膜積垢。
所謂「側鏈」係指從該高分子的單元主鏈分支出之分子鏈。例如若丁酸乙烯酯單元便指CH3 CH2 CH2 COO-，若丙烯酸乙酯單元便指CH3 CH2 OCO-，若甲基丙烯酸甲酯單元便指CH3 -與CH3 OCO-。側鏈具有碳數2~7之烴基的單元，係可舉例如：丙酸乙烯酯單元、丁酸乙烯酯單元、三甲基乙酸乙烯酯單元、戊酸乙烯酯單元、丙烯酸乙酯單元、丙烯酸丙酯單元、丙烯酸丁酯單元、丙烯酸異丁酯單元、甲基丙烯酸乙酯單元、甲基丙烯酸丙酯單元、甲基丙烯酸丁酯單元、甲基丙烯酸異丁酯單元、或甲基丙烯酸第三丁酯單元、1-丁烯單元等。
另外，當生物適應性共聚合體含有不同碳數之複數單元的情況，若至少1單元中之側鏈烴基碳數在上述範圍內，便視同符合上述條件。例如乙烯醇/甲基丙烯酸乙酯共聚合體，因為側鏈含有碳數1之烴基(甲基)與碳數2之烴基(乙基)，因而成為側鏈具有碳數2~7之烴基。另一方面，N-甲基丙烯醯胺/醋酸異丙烯酯單元係所有側鏈均為碳數1之烴基(甲基)，因而成為側鏈未具有碳數2~7之烴基。
生物適應性共聚合體就從共聚合體整體的親水性-疏水性容易取得均衡之觀點，較佳係由疏水性單元與親水性單元構成的共聚合體。
所謂疏水性單元，係定義為由其單獨構成的聚合體(重量平均分子量為10,000以上且50,000以下)，難溶或不溶於水的重複單元。此處所謂「難溶或不溶於水」係指對20℃純水100g的溶解度在1g以下。較佳的疏水性單元係可舉例如：羧酸乙烯酯單元、丙烯酸酯單元、甲基丙烯酸酯單元、苯乙烯衍生物單元等。
所謂羧酸乙烯酯單元，係具有羧酸乙烯酯構造(-CH2 -CH(OCO-R)-)(R係烴基，亦可含有雜原子)的單元。羧酸乙烯酯單元係可舉例如：醋酸乙烯酯單元、丙酸乙烯酯單元等。
所謂丙烯酸酯單元，係指具有丙烯酸酯構造(-CH-C(CO-O-R)-)(R係烴基，亦可含有雜原子)的單元。丙烯酸酯單元係可舉例如：丙烯酸甲酯單元、丙烯酸乙酯單元、丙烯酸第三丁酯單元等。
所謂甲基丙烯酸酯單元，係指具有甲基丙烯酸酯構造(-CH-C(CH3 )(CO-O-R)-)(R係烴基，亦可含有雜原子)的單元。甲基丙烯酸酯單元係可舉例如：甲基丙烯酸甲酯單元、甲基丙烯酸異丙酯單元等。
疏水性單元係就從疏水性不會過強的觀點，較佳係具有酯基，更佳係從羧酸酯單元、丙烯酸酯單元及甲基丙烯酸酯單元中選擇的單元。其中，就從對血球等生物成分的刺激與活化作用較少之觀點，較佳係羧酸酯單元。羧酸酯單元較佳係上述側鏈末端的烴基碳數為2~7者，更佳係丙酸乙烯酯單元、丁酸乙烯酯單元、三甲基乙酸乙烯酯單元、或戊酸乙烯酯單元。丙烯酸酯單元中，較佳係上述側鏈的烴基碳數為2~4者，更佳係丙烯酸乙酯單元、丙烯酸丙酯單元、丙烯酸丁酯單元、丙烯酸異丁酯單元、或丙烯酸第三丁酯單元。甲基丙烯酸酯單元較佳係上述側鏈的烴基碳數為2~7者，更佳係甲基丙烯酸乙酯單元、甲基丙烯酸丙酯單元、甲基丙烯酸丁酯單元、甲基丙烯酸異丁酯單元、或甲基丙烯酸第三丁酯單元。
另一方面，所謂親水性單元，係定義為由其單獨構成的聚合體(重量平均分子量為10,000以上且50,000以下)，易溶於水的重複單元。此處易溶於水，係指對20℃純水100g的溶解度超過1g。親水性單元較佳係溶解度達10g以上。較佳的親水性單元係可舉例如：乙烯吡咯啶酮單元、丙烯醯胺衍生物單元、甲基丙烯醯胺衍生物單元、乙烯乙醯胺衍生物單元等。
所謂乙烯乙醯胺衍生物單元，係指具有聚乙烯乙醯胺構造(-CH-C(NR-CO-CH3 )-)(R係氫原子或烴基，烴基亦可含有雜原子)的單元。乙烯乙醯胺衍生物單元係可舉例如：N-乙烯乙醯胺單元、N-甲基-N-乙烯乙醯胺單元等。
所謂丙烯醯胺衍生物單元，係指具有丙烯醯胺構造(-CH-C(CO-NR1 R2 )-)(R1 、R2 係各自獨立的氫原子或烴基，烴基亦可含有雜原子)的單元。丙烯醯胺衍生物單元係可舉例如：丙烯醯胺單元、N-烷基丙烯醯胺單元等。N-烷基丙烯醯胺單元係可舉例如：N-甲基丙烯醯胺單元、N-異丙基丙烯醯胺單元、N-第三丁基丙烯醯胺單元等。
所謂甲基丙烯醯胺衍生物單元，係指具有甲基丙烯醯胺構造(-CH-C(CH3 )(CO-NR1 R2 )-)(R1 、R2 係各自獨立的氫原子或烴基，烴基亦可含有雜原子)的單元。甲基丙烯醯胺衍生物單元係可舉例如：甲基丙烯醯胺單元、N-異丙基甲基丙烯醯胺單元等。
生物適應性共聚合體就從單體的共聚合性觀點，較佳係從乙烯吡咯啶酮・羧酸乙烯酯共聚合體、N-乙烯乙醯胺・羧酸乙烯酯共聚合體、N-烷基丙烯醯胺・丙烯酸酯共聚合體、及N-烷基丙烯醯胺・甲基丙烯酸酯共聚合體所構成群組中選擇1種以上。
生物適應性共聚合體中的單元排列係可舉例如：嵌段共聚合體、交叉共聚合體、或無規共聚合體等。該等之中，就從共聚合體整體的親水性-疏水性均衡、移動性均勻性高之觀點，較佳係交叉共聚合體或無規共聚合體。其中，就從合成不會煩雜的觀點，更佳係無規共聚合體。另外，將至少單體排列其中一部分呈無秩序排列的共聚合體設為無規共聚合體。
生物適應性共聚合體中，相對於生物適應性共聚合體整體的親水性單元莫耳分率較佳係30~90%。親水性單元的莫耳分率下限更佳係40%以上、特佳係50%以上。親水性單元的莫耳分率上限更佳係80%以下、特佳係70%以下。任一較佳下限值與任一較佳上限值的組合亦屬較佳。若親水性單元的莫耳分率在該範圍內，則共聚合體整體的疏水性與親水性均不會過強，且可抑制使蛋白質、血小板的構造不安定化，故較佳。另外，莫耳分率的算出方法係例如施行生物適應性共聚合體整體的1 H-核磁共振(NMR)測定，再從譜峰面積計算出。因譜峰間重疊等理由導致無法利用1 H-NMR測定計算出莫耳分率的情況，亦可由元素分析計算莫耳分率。
生物適應性共聚合體的重量平均分子量較佳係1,000以上、更佳係5,000以上。若生物適應性共聚合體的重量平均分子量在該範圍內，便可發揮抑制血小板與蛋白質附著的效果，故較佳。另一方面，關於生物適應性共聚合體的重量平均分子量上限並無特別的限制，較佳係1,000,000以下、更佳係500,000以下、特佳係100,000以下。若生物適應性共聚合體的重量平均分子量在該範圍內，則對各種溶劑的溶解性良好，故較佳。另外，生物適應性共聚合體的重量平均分子量係如後述，可利用凝膠滲透色層分析儀(GPC)進行測定。
親水性高分子係包含可動性親水性高分子。所謂「可動性親水性高分子」係指利用放射線照射等不會交聯，且移動性不會受限制的親水性高分子。本發明如後述，親水性高分子中，將利用乙醇/四氫呋喃(50/50體積%)混合溶劑便可從分離膜中萃取者，定義為「可動性親水性高分子」。
分離膜係依1.0~1.7質量%範圍內含有可動性親水性高分子。若可動性親水性高分子過少，則分離膜的血液適應性降低，會有導致大幅積垢之虞。分離膜較佳係可動性親水性高分子含有1.1質量%以上、更佳係含有1.2質量%以上。
另一方面，若可動性親水性高分子過多，則從分離膜的溶出物增加、或接觸血液時會導致膜劣化而無法充分抑制積垢。分離膜的可動性親水性高分子較佳係1.6質量%以下、更佳係含有1.4質量%以下。
為能控制可動性親水性高分子之量，控制分離膜中的親水性高分子交聯狀態係屬重要。親水性高分子的交聯度越高，則可動性親水性高分子之量越減少，而若交聯度越低，則可動性親水性高分子之量越增加。親水性高分子的交聯狀態如後述，利用將高分子固定於表面時的放射線照射條件等便可調整。
此處所謂積垢，係指生物成分附著於分離膜表面，導致膜遭孔塞。所謂低積垢性，係指經生物成分附著受抑制，膜孔塞少的特性。當將其設為指標的情況，便使用低積垢性用詞。
另一方面，亦可包含疏水性高分子與可動性疏水性高分子。本發明針對疏水性高分子中，將利用乙醇/四氫呋喃(50/50體積%)混合溶劑從分離膜中萃取者，定義為可動性疏水性高分子。分離膜較佳係可動性疏水性高分子含有3.0質量%以下、更佳係含有2.7質量%以下、特佳係含有2.4質量%以下、最佳係含有0.0質量%。若可動性疏水性高分子含量在該範圍內。便可保持分離膜強度、且保有血液適應性，故較佳。
本發明中，可動性親水性高分子及可動性疏水性高分子的質量%，係依如下計算出。
首先，秤量分離膜約5g，裝入三角燒瓶中。在其中添加萃取溶劑之乙醇/四氫呋喃(50/50體積%)混合溶劑150mL，依萃取時間：24小時、溫度：25℃、振盪次數：80rpm施行振盪萃取。藉由此項操作，從溶劑中萃取出分離膜中所含的可動性親水性高分子與可動性疏水性高分子。然後，利用濾紙過濾萃取液。進而，利用新的乙醇/四氫呋喃(50/50體積%)混合溶劑75mL洗淨濾紙上殘渣並過濾。將濾液全部採集於濃縮用茄型燒瓶中，使用減壓濃縮裝置與投入式恆溫水槽在室溫下餾除溶劑而獲得萃取物。依此獲得的萃取物係可動性親水性高分子與可動性疏水性高分子(二者合併設為可動性高分子)。經溶劑餾除後的茄型燒瓶，經施行12小時以上的真空乾燥後，測定可動性高分子的質量。藉由將該測定值除以原本分離膜的質量，而計算出分離膜中的可動性高分子質量分率。
依此獲得的可動性高分子溶解於重氯仿等之中，施行1 H-NMR測定。從源自可動性親水性高分子的訊號、及源自可動性疏水性高分子的訊號之面積比率，分別計算出可動性高分子中所含可動性親水性高分子與可動性疏水性高分子的質量分率。
將可動性高分子相對於分離膜的質量分率，乘上可動性高分子所含可動性親水性高分子的質量分率，再乘以100，便求得可動性親水性高分子相對於分離膜的質量%。同樣，將可動性高分子相對於分離膜的質量分率，乘上可動性高分子所含可動性疏水性高分子的質量分率，再乘以100，便可求得可動性疏水性高分子的質量%。
另外，亦包含生物適應性共聚合體與可動性生物適應性共聚合體。本發明同樣地依照上述方法測定。
本發明的分離膜模組中，分離膜的含水率係相對於分離膜自重在10質量%以下、較佳係4質量%以下、更佳係2質量%以下。含水率的下限值並無特別的限定，實質上0%成為下限值。另外，所謂分離膜的自重係指分離膜經乾燥至絕乾狀態時的分離膜質量。若分離膜的含水率過高，則分離膜模組重量增加，會有導致運送成本增加之虞。又，依製品保管溫度亦會有分離膜出現冷凍導致性能降低之虞。另一方面，分離膜含水率少的乾式分離膜模組係可達分離膜模組輕量化，提升運送的成本與安全性。又，分離膜含水率低的分離膜模組，將提升使用前觸發(priming)時的脫泡性。
此處，本發明的分離膜之「相對於自重的含水率」係依如下求取。即，分別測定乾燥前分離膜模組中的分離膜質量(a)、及分離膜經乾燥至絕乾狀態後的分離膜質量(b)，再依「相對於分離膜自重的含水率(質量%)=100×(a-b)/b」之式計算含水率。
本發明的分離膜模組係在箱體中內建有分離膜的分離膜模組，可將從被處理液回收的物質、與欲除去的物質分離開。分離膜的形態係可舉例如：平膜、中空絲膜等。其中，就從可效率佳除去物質的觀點，分離膜的形態較佳係中空絲膜。同樣，分離膜模組的形態較佳係中空絲膜模組。
圖1所示係中空絲膜模組一態樣的概略圖。中空絲膜模組係具備有：筒狀箱體11與中空絲膜13，在該箱體11中內建有該中空絲膜13。具體而言，最好將經切斷為必要長度中空絲膜13的絲束，收納於筒狀箱體11中。中空絲膜的二端部最好利用灌封膠材17等固定於筒狀箱體11的二端部。此時，中空絲膜13的二端呈開口。「灌封膠材」係指為將中空絲膜固定於中空絲膜模組內部的樹脂，主要係使用環氧樹脂或胺基甲酸酯樹脂。
再者，中空絲膜模組最好在筒狀箱體11的二端設有集管頭14A與14B。集管頭14A最好設有中空絲膜內側入口(被處理液注入口)15A。又，集管頭14B最好設有中空絲膜內側出口(被處理液排出口)15B。又，中空絲膜模組係如圖1所示，最好在箱體側面部且箱體二端部附近設有：中空絲膜外側噴嘴(處理液注入口)16A與中空絲膜外側噴嘴(處理液排出口)16B。
通常，被處理液從中空絲膜內側入口(被處理液注入口)15A被導入，通過中空絲膜的內側，再從中空絲膜內側出口(被處理液排出口)15B被排出。另一方面，處理液通常從中空絲膜外側噴嘴16A(處理液注入口)被導入，通過中空絲膜的外側，再從中空絲膜外側噴嘴16B(處理液排出口)排出。即，通常被處理液的流動方向、與處理液的流動方向係呈相對向。
當中空絲膜模組供作醫療用途時，通常成為被處理液的血液，從中空絲膜內側入口(被處理液注入口)15A被導入，再通過中空絲膜的內側，而進行人工性透析，再從中空絲膜內側出口(被處理液排出口)15B回收目的物質，經淨化後的血液便被排出。即，從中空絲膜內側入口(被處理液注入口15A)通過中空絲膜的內側，直到中空絲膜內側出口(被處理液排出口15B)為止的流路，成為被處理液的流路。以下，將該流路簡稱為「血液側流路」。
另一方面，成為處理液的透析液從中空絲膜外側噴嘴(處理液注入口)16A被導入，通過中空絲膜的外側，而淨化(透析)被處理液(血液)，再從中空絲膜外側噴嘴(處理液排出口)16B排出含有血液中有毒成分(廢棄物質)的透析液。即，從中空絲膜外側噴嘴(處理液注入口)16A通過中空絲膜的外側，直到中空絲膜外側噴嘴(處理液排出口)16B為止的流路，成為處理液的流路。以下，將該流路簡稱為「透析液流路」。
當分離膜係中空絲膜的情況，若從中空絲膜的溶出物量較多，則使用於透析等血液淨化用途時，溶出物會混入於血液中，會有成為有害現象、併發症原因之虞。此處所謂溶出物係指從分離膜溶出的化合物中，重量平均分子量達10,000以上者。溶出物量較佳係1.0mg/m2 以下、更佳係0.8mg/m2 以下、特佳係0.7mg/m2 以下。最佳係0.0mg/m2 。
本發明中，溶出物量係表示依如下所測得中空絲膜每單位面積的值。即，在中空絲膜模組中通入超純水而洗淨中空絲膜後，在中空絲膜內側的流路中，使經加熱至37℃的新超純水循環4小時而通液。詳細條件容後述。此處所謂超純水，係指電阻率達10MΩ・cm以上的水。將該經4小時循環過的水施行冷凍乾燥，再濃縮100倍，設為測定樣品，使用凝膠過濾層析儀等測定樣品中所存在的高分子之量。溶出物量(mg/m2 )係依如下式計算出。該溶出物量係使用小數點第2位四捨五入的值。
溶出物量(mg/m2 )=測定樣品中的高分子之量(mg)/中空絲膜內表面的面積合計值(m2 ) 中空絲膜的內表面面積合計值(m2 )=π×中空絲膜內徑(m)×有效長(m)×絲支數(支) 此處，所謂有效長，係指中空絲膜模組中所填充的中空絲膜沒有附著灌封膠材部分的長度。
關於製造本發明分離膜模組的方法，就中空絲膜模組為例，例示如下。
製造中空絲膜模組的方法，係依照其用途有各種方法，就其一態樣係可分開為：中空絲膜之製造步驟、以及將該中空絲膜組裝於模組的步驟。中空絲膜模組之製造中，利用放射線照射施行的處理，係可在將中空絲膜組裝於模組的步驟前實施，亦可在將中空絲膜組裝於模組的步驟後才實施。特別當中空絲膜模組係醫療用的情況，在組裝於模組的步驟後，就亦可同時施行滅菌的觀點，較佳為利用放射線照射的處理係利用γ線照射施行處理。
首先，製造內建於中空絲膜模組中的中空絲膜。中空絲膜的製造方法係有如下述方法。即，將使聚碸系高分子(疏水性高分子)與聚乙烯吡咯啶酮(親水性高分子)，溶解於聚碸系高分子的良溶劑與不良溶劑混合溶劑中之原液，再從雙層環狀吐絲口外側的管吐出，經在乾式部游走後，被導入於凝固浴中。此時，從雙層環狀吐絲口內側的管吐出注入液。
此際，乾式部的相對濕度最好設為60~90%。藉由乾式部的濕度設在該範圍內，在乾式部運轉中從膜外表面進行水分補充，而加速外表面附近的相分離行為，放大所獲得中空絲膜的孔徑，結果可降低透析時的穿透、擴散阻力。
上述良溶劑係指在製膜原液中，能溶解聚碸系高分子的溶劑，較佳係溶解達10質量%以上的溶劑。良溶劑並無特別的限定，最好使用例如：N,N-二甲基乙醯胺、二甲亞碸、N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮、二㗁烷等。就從聚碸系高分子溶解性的觀點，較佳係使用N,N-二甲基乙醯胺、或N-甲基吡咯啶酮。另一方面，不良溶劑係指在製膜原液中，不會溶解聚碸系高分子的溶劑，最好不會溶解達0.1質量%以上的溶劑。不良溶劑並無特別的限定，較佳係水、乙醇、甲醇、或甘油等。特別係最好使用水。
混合溶劑的良溶劑與不良溶劑之質量比率，較佳係100：1~50：1、更佳係85：1~60：1。
原液中的聚碸系高分子與聚乙烯吡咯啶酮之質量比率，較佳係20：1~1：5、更佳係5：1~1：1。又，原液中的聚碸系高分子與聚乙烯吡咯啶酮之濃度，較佳係10~30質量%、更佳係15~25質量%。
再者，注入液就從製程適性觀之，最好含有與原液所使用者為相同的溶劑。注入液的組成係例如良溶劑使用N,N-二甲基乙醯胺時，最好使用45~80質量%的水溶液，更佳係使用60~75質量%的水溶液。
使中空絲膜內建於箱體中而獲得模組的方法並無特別的限定，可例如下述方法。首先，將中空絲膜切斷為必要的長度，將需要支數集束後，裝入筒狀箱體中。然後，將二端初步封蓋，在中空絲膜二端部裝入灌封膠材。此時，為能均勻填充灌封膠材，最好採用一面利用離心機旋轉模組，一面裝入灌封膠材的方法。經灌封膠材固化後，依中空絲膜二端呈開口的方式切斷二端部，便獲得中空絲膜模組。
中空絲膜的膜厚較佳係達20μm以上、更佳係達25μm以上。中空絲膜的膜厚係越薄則越能降低境膜物質移動係數，因而可提升中空絲膜的物質除去性能。另一方面，中空絲膜的膜厚較佳係50μm以下、更佳係45μm以下。若在該範圍內的中空絲膜膜厚，便可抑制發生斷絲、乾燥崩潰情形，故較佳。另外，中空絲膜的膜厚，係指使用例如變焦顯微鏡的1000倍透鏡(VH-Z100；KEYENCE股份有限公司等)，測定隨機選擇的16支中空絲膜之膜厚而求得的平均值。
中空絲膜的內徑較佳係80μm以上、更佳係100μm以上、特佳係120μm以上。另一方面，中空絲膜的內徑較佳係250μm以下、更佳係200μm以下、特佳係160μm以下。若中空絲膜的內徑在該範圍內，便可抑制中空絲膜發生絲崩潰，故較佳。
中空絲膜的內徑，係指求取隨機選擇的16支中空絲膜之外徑與膜厚，再依下式計算出的值。另外，所謂「中空絲膜外徑」係指使用雷射位移計(例如LS5040T；KEYENCE股份有限公司)，測定隨機選擇的16支中空絲膜之外徑而求得的平均值。 中空絲膜內徑(μm)=中空絲膜外徑-2×膜厚。
中空絲膜的填充率係為能在利用灌封膠材使中空絲膜接黏於箱體端部時，可降低中空絲膜絲束偏頗情形，較佳係達50%以上、更佳係55%以上。另一方面，中空絲膜的填充率係為使中空絲膜不會出現局部性變形，俾使血液能輕易流入於中空絲膜模組整體，較佳係70%以下、更佳係65%以下。此處，中空絲膜的填充率係從中空絲膜外徑所計算出中空絲膜部分的截面積總和，相對於從中空絲膜模組的箱體筒部平均內徑所計算出截面積之比。
再者，中空絲膜較佳係具有縐縮(crimp)構造。藉由對中空絲膜賦予縐縮構造，便可增加所附著生物成分的解離速度，俾可抑制中空絲膜出現積垢。
此處所謂縐縮構造，係指對中空絲膜賦予的波狀或類似形狀的構造，將中空絲膜自然鉛直下垂時，中空絲膜維持波狀形態的狀態稱為縐縮構造。縐縮構造的特性係利用縐縮的波長與波高進行評價。
縐縮之波長，係指縐縮構造在中空絲膜長度方向的重複單元長度。縐縮波長較佳係10mm以下。若在此波長範圍內，便可抑制中空絲膜間相接觸，俾能維持中空絲膜模組的過濾性能，故較佳。另一方面，縐縮波長較佳係5mm以上。若在此波長範圍內，在製膜時的縐縮步驟時不會對中空絲膜賦予物理性負荷，可抑制絲崩潰情形，故較佳。
縐縮之波高，係指縐縮構造的中空絲膜在垂直於長度方向振動的大小。縐縮的波高較佳係0.5mm以下、更佳係0.3mm以下。若在此波高範圍內，中空絲膜束徑不會過大，將中空絲束插入模組箱體內之時的插入性良好，故較佳。另一方面，縐縮波高較佳係0.1mm以上。若在此波高範圍內，便可穩定地賦予縐縮，故較佳。
中空絲膜內側的表面積較佳係0.3m2 以上、更佳係0.5m2 以上。若在此範圍內，則中空絲膜的除水性能高。所謂「除水性能」係指從在中空絲膜內側流通的液體(特別係血液)中除去水的能力，中空絲膜內側的表面積越大，則與上述液體的接觸面積越大，越能提升除水性能。
另一方面，中空絲膜內側的表面積較佳係4.0m2 以下、更佳係2.6m2 。若在此範圍內，中空絲膜模組不會變為過度龐大，操作性佳。
中空絲膜內側的表面積係依下式求取： 中空絲膜內側的表面積(m2 )=π×中空絲膜內徑(m)×有效長(m)×中空絲膜支數(支) 此處，所謂有效長(m)，係指中空絲膜模組中所填充的中空絲膜沒有附著灌封膠材部分的長度；π係指圓周率。
在依如上述所獲得含有疏水性高分子與親水性高分子的分離膜中，被導入生物適應性共聚合體。生物適應性共聚合體係可僅被導入於分離膜表面、亦可被導入於包含表面在內的分離膜整體。當生物適應性共聚合體僅被導入於分離膜表面的情況，最好被導入於生物成分所接觸到那一面的分離膜表面。
將生物適應性共聚合體被導入於分離膜表面的方法，例如最好採用在形成分離膜之後，塗佈生物適應性共聚合體的方法。塗佈的方法係可例如：將生物適應性共聚合體形成溶液(較佳係水溶液)，再使接觸於分離膜表面的方法。更具體而言，可例如：依使生物適應性共聚合體溶液會接觸到分離膜表面的方式，依既定流量流動的方法；將分離膜浸漬於上述溶液中的方法。又，最好採行使含有生物適應性共聚合體的溶液通過分離膜並過濾的方法。藉此可提高生物適應性共聚合體對分離膜表面的導入量。又，因為將生物適應性共聚合體壓抵於分離膜表面，因而會發生生物適應性共聚合體的高分子鏈糾結等作用，藉此可降低生物適應性共聚合體的溶出。特別係當分離膜為中空絲膜的情況，最好採行使含有生物適應性共聚合體的溶液，從中空絲膜內側朝外側、或從中空絲膜外側朝內側一面過濾一面接觸的方法。通常血液等被處理液係通液於中空絲膜內側，因而就從增加中空絲膜內表面的生物適應性共聚合體導入量之觀點，更佳係從中空絲膜內側朝外側一面過濾一面接觸的方法。此時，依被導入於分離膜模組中含有生物適應性共聚合體的溶液流量1%以上、較佳10%以上、更佳50%以上，通過分離膜並過濾。上限係100%，即全過濾。
其他方法尚可舉例如：在形成分離膜的原液中添加生物適應性共聚合體，再進行製膜的方法中，依生物適應性共聚合體被導入於分離膜整體，且提高表面附近含量的方式進行條件設定之方法。
當使已溶解生物適應性共聚合體的溶液通液於模組內的分離膜，並被導入於分離膜表面時，上述溶液中的生物適應性共聚合體濃度較佳係0.001質量%以上、更佳係0.01質量%以上、特佳係0.03質量%以上。若屬於該範圍內的濃度，便可將足量的高分子被導入於表面，故較佳。另一方面，上述溶液中的生物適應性共聚合體濃度較佳係10質量%以下、更佳係1質量%以下。若屬於該範圍內的濃度，則不易造成從模組的溶出物增加，故較佳。
上述溶液的溶劑較佳係水。當生物適應性共聚合體有既定濃度不會溶解於水中的情況，亦可使用不會溶解分離膜的有機溶劑。或者，亦可使用能與水相溶、且不會溶解分離膜的有機溶劑、與水之混合溶劑。有機溶劑係可舉例如：甲醇、乙醇、丙醇等醇系溶劑，惟並不僅侷限於該等。
使用有機溶劑與水的混合溶劑時，混合溶劑中的有機溶劑質量分率較佳係60%以下、更佳係10%以下、特佳係1%以下。若混合溶劑中的有機溶劑質量分率在該範圍內，便可抑制分離膜整體出現膨潤、變形、以及強度降低情形，故較佳。
再者，在與分離膜接觸時的生物適應性共聚合體溶液溫度較佳係10~80℃，就從製造時的安全性觀點，更佳係15~65℃、特佳係20~50℃。
當疏水性高分子係含有芳香族基、且生物適應性共聚合體係含有酯基的情況，生物適應性共聚合體的導入量係可利用全反射紅外分光法(ATR)進行測定。ATR的測定方法係將1個位置的測定範圍設為3μm×3μm、積分次數設為30次以上，且測定該位置25點的紅外吸收光譜。從各個紅外吸收光譜依照下述方法求取(ACOO )/(ACC )，並求取25點的平均值。即在紅外吸收光譜中，依1711~1759cm-1 拉出基準線，並將由該基準線與光譜的正部分所包圍部分設為源自酯基的譜峰面積(ACOO )。同樣的，依1549~1620cm-1 拉出基準線，並將由該基準線與光譜的正部分所包圍部分，設為源自芳香族基C=C的譜峰面積(ACC )。計算出二者的比(ACOO )/(ACC )，求取25點的平均值。該(ACOO )/(ACC )的測定係針對1支中空絲膜，在長邊方向的二端面附近及中央部附近不同3個位置，每1個模組針對3支中空絲膜實施，並針對合計9處求取(ACOO )/(ACC )。將9處的平均值設為(ACOO )/(ACC )平均值。該(ACOO )/(ACC )值較佳係0.02以上、更佳係0.03以上、特佳係0.05以上。另一方面，為可輕易維持中空絲膜的高過濾性能，(ACOO )/(ACC )值較佳係0.5以下、更佳係0.3以下、特佳係0.15以下。另外，當疏水性高分子係含有芳香族基與酯基的情況，預先依照與上述同樣的實施單獨疏水性高分子的ATR測定，依1711~1759cm-1 拉出基準線，並將由該基準線與光譜的正部分所包圍部分，設為源自酯基的譜峰面積(ACOO ')，同樣將依1549~1620 cm-1 拉出基準線，並將由該基準線與光譜的正部分所包圍部分，設為源自芳香族基C=C的譜峰面積(ACC ')，並計算出二者的比(ACOO ')/(ACC ')。關於中空絲膜亦同樣地計算出(ACOO )/(ACC )，並將(ACOO )/(ACC )-(ACOO ')/(ACC ')設為生物適應性共聚合體的導入量指標。
再者，當生物適應性共聚合體係含有羧酸乙烯酯單元的情況，藉由利用X光光電子能譜分析法(XPS)分析中空絲膜的表面，檢測源自酯基的碳譜峰，或者利用飛行時間式二次離子質量分析(TOF-SIMS)分析中空絲膜的表面，檢測羧酸離子訊號，藉此便可確認生物適應性共聚合體已被導入中空絲膜之事。
將分離膜模組相對於分離膜自重的含水率設在10質量%以下之方法，係可例如：將在模組化前已乾燥至含水率10質量%以下的分離膜組裝於箱體中，而施行模組化的方法；以及經分離膜模組後才使分離膜乾燥的方法。雖無特別的限定，但當經模組化後才乾燥的情況，會有為乾燥至含水率10質量%以下頗耗時間的問題，以及在將分離膜積層或形成束之狀態下施行乾燥時會有引發膜間固接的顧慮，因而最好在模組化前便將分離膜乾燥至含水率10質量%以下。
對分離膜施行乾燥處理的方法係有如：利用熱風施行乾燥、利用微波照射施行乾燥的方法。雖無特別的限定，但就從簡便的觀點，較佳係採取利用熱風施行乾燥。
利用熱風施行乾燥時，乾燥溫度較佳係50℃以上、更佳係70℃以上。若為此溫度，則可抑制親水性高分子的分解與劣化、以及分離膜間沾黏，故較佳。另一方面，乾燥溫度較佳係150℃以下、更佳係130℃以下、特佳係120℃以下。若為此溫度，便可縮短乾燥處理所需時間，故較佳。
利用微波照射進行乾燥時，較佳係依分離膜溫度100℃以下施行乾燥、更佳係依80℃以下施行乾燥。若分離膜溫度在該範圍內，便可抑制親水性高分子的分解與劣化、以及分離膜性能降低，故較佳。抑制分離膜溫度的方法並無特別的限定，可例如在減壓下施行微波照射的方法等。
當分離膜模組係中空絲膜模組的情況，最好係藉由將依上述方法所製造中空絲膜內建於箱體而獲得者。
將中空絲膜內建於模組的方法並無特別的限定，若例示一例便如下述。首先，將中空絲膜切斷為必要長度，並將必要支數施行集束後，放入筒狀箱體中。然後，將二端施行初步封蓋，在中空絲膜二端部放入灌封膠材。此時利用離心機，一面使模組旋轉一面放入灌封膠材的方法，因為能均勻填充灌封膠材，故屬較佳方法。灌封膠材經固化後，便依中空絲膜的二端呈開口的方式切斷二端部。在箱體的二端安裝集管頭，藉由將集管頭及箱體的噴嘴部分施行封栓，便獲得中空絲膜模組。
人工腎臟等血液淨化用分離膜模組必需施行滅菌，就從殘留毒性較少、簡便程度的觀點，大多採取放射線滅菌法。
本發明中，就從將上述可動性親水性高分子之量控制在1.0~1.7質量%範圍內的觀點，較佳係依相對於模組中所內建分離膜自重的含水率較佳0.1~10質量%、更佳0.2~4質量%範圍內的狀態，對分離膜模組施行放射線照射。理由係若相對於分離膜自重的含水率過多，則親水性高分子的交聯過強，導致可動性親水性高分子之量變少之緣故。另一方面，若相對於分離膜自重的含水率過少，則會有從分離膜的溶出物量增加之可能性。所使用的放射線係可使用α線、β線、γ線、X射線、紫外線、電子束等。其中，就從殘留毒性較少、簡便程度的觀點，較佳係使用γ線、電子束。照射線量較佳係15kGy以上、且較佳係100kGy以下。若該照射線量範圍，便可在保持滅菌效果情況下，抑制親水性高分子交聯變為過強，故較佳。
放射線較佳係依分離膜周邊氣體環境的氧濃度在1%以下之條件施行照射、更佳係0.5%以下、特佳係0.2%以下、最佳係0.1%以下。若此範圍內的氧濃度，當照射放射線時，不易因放射線照射而產生氧自由基，便可抑制膜劣化、溶出物增加，故較佳。氧濃度的測定方法容在實施例中後述。
降低分離膜模組內之氧濃度的方法，可例如：使惰性氣體流入於分離膜模組內的方法、或使用脫氧劑的方法。使用脫氧劑的方法時，必需追加脫氧劑的成本，且分離膜的包裝容器亦必需使用氧穿透性較低者。所以，最好採取填充惰性氣體的方法。藉由流入惰性氣體後，再將分離膜模組的所有注入口施行密栓、或將中空絲膜模組裝入已流入惰性氣體且氧穿透性較低之包裝容器中並密封，使分離膜周邊的環境成為惰性氣體，便可形成低氧濃度狀態。
分離膜模組為中空絲膜模組時，中空絲膜模組的低積垢性係當在中空絲膜內側的流路中，依37℃循環牛血時，可利用經循環120分鐘後的白蛋白篩選係數相對於經循環10分鐘後的白蛋白篩選係數所定義的白蛋白篩選(albumin seiving)係數維持率進行定量性評價。詳細的條件容後述。白蛋白篩選係數維持率較佳係76%以上。若在該範圍內，則蛋白質等對膜的積垢少，可抑制使用中的壓力上升。白蛋白篩選係數維持率更佳係80%以上、特佳係85%以上。白蛋白篩選係數維持率的上限，係不會發生膜積垢、不會出現白蛋白篩選係數變化，即100%。 [實施例]
(1)共聚合體之重量平均分子量 調製水/甲醇=50/50(體積%)的0.1N LiNO3 溶液，設為GPC層析溶液。在該溶液2ml中溶解共聚合體2mg。將該共聚合體溶液100μL注入連接於管柱(東曹GMPWXL)的GPC中。流量設為0.5mL/min，測定時間設為30分鐘。檢測係利用示差折射率檢測器RID-10A(島津製作所公司製)實施，從在溶出時間15分鐘附近出現源自共聚合體的譜峰，計算出重量平均分子量。重量平均分子量係將十位數四捨五入而計算出。檢量線製成時係使用Agilent公司製聚環氧乙烷標準樣品(0.1kD~1258kD)。
(2)共聚合體中的羧酸乙烯酯單元之莫耳分率 將共聚合體溶解於氯仿-D、99.7%(和光純藥、含0.05V/V%TMS)中，調製濃度1mg/mL溶液。將該溶液裝入NMR試樣管中，施行1 H-NMR測定(超導體FTNMR EX-270：JEOL公司製)。溫度設為室溫，積分次數設為32次。
由該測定結果。從：由在2.7~4.3ppm間所發現，源自在乙烯吡咯啶酮之氮原子，所鄰接碳原子上鍵結的質子(3H)之譜峰、與基線所包圍區域的面積：3APVP ，與由在4.3~5.2ppm間所發現源自羧酸乙烯酯α位碳所鍵結質子(1H)之譜峰與基線所包圍區域的面積：AVC ，計算出AVC /(APVP +AVC )×100值，設為共聚合體中的羧酸乙烯酯單元之莫耳分率(%)。另外，本方法係舉乙烯吡咯啶酮與羧酸乙烯酯的共聚合體中，測定莫耳分率的情況為例，當由其他單體組合的共聚合體時，可適當選擇源自適當質子的譜峰求取莫耳分率。莫耳分率係將個位數四捨五入計算出。
(3)可動性親水性高分子之量與可動性疏水性高分子之量之測定 秤量由實施例與比較例所獲得分離膜約5g，裝入三角燒瓶中。添加萃取溶劑之乙醇/四氫呋喃(50/50體積%)混合溶劑150mL，利用鋁箔紙封蓋，更在其上面利用石蠟膜封住。依萃取時間：24小時、溫度：25℃、振盪次數：80rpm施行振盪萃取。然後，利用濾紙過濾萃取液。更進一步將濾紙上的殘渣利用新的乙醇/四氫呋喃(50/50體積%)混合溶劑75mL洗淨，並過濾。將濾液全部採集於濃縮用茄型燒瓶中，在室溫下，使用減壓濃縮裝置與投入式恆溫水槽餾除溶劑，獲得萃取物(可動性高分子)。經餾除後的茄型燒瓶施行12小時以上真空乾燥後，測定可動性高分子的質量。將該測定值除以原本的分離膜質量，計算出分離膜中的可動性高分子之質量分率。
將依此獲得的可動性高分子溶解於重氯仿等之中，施行1 H-NMR測定。由源自可動性親水性高分子的訊號、與源自可動性疏水性高分子的訊號之面積比率，計算出可動性高分子中所含可動性親水性高分子與可動性疏水性高分子的質量分率。
將可動性高分子相對於分離膜的質量分率，乘上上述可動性高分子所含可動性親水性高分子的質量分率，更乘上100，而求得可動性親水性高分子之量相對於分離膜的(質量%)。又，將可動性高分子相對於分離膜的質量分率，乘上上述可動性高分子所含可動性疏水性高分子的質量分率，更乘上100，而求得可動性疏水性高分子之量相對於分離膜的(質量%)。
(4)中空絲膜之含水率測定 將由實施例與比較例所獲得中空絲膜模組，放入於設定50℃的減壓乾燥機中，依0.5Torr施行12小時乾燥後，將所測定到中空絲膜模組的質量設為絕乾後的中空絲膜模組質量(b)。又，在此之外，另外將由實施例與比較例所獲得中空絲膜模組提供給洗淨步驟。將25℃純水從中空絲膜模組的中空絲膜內側入口15A朝出口15B，依流量500mL/min進行通液1分鐘，更從中空絲膜內側入口15A朝中空絲膜外側噴嘴16A，於膜厚方向上依流量500mL/min通水1分鐘。接著，使用壓力100kPa的壓縮空氣，從中空絲膜外側噴嘴16A擠出朝內側入口15A所填充的液體。然後，從15B朝15A方向吹氣而擠出中空絲膜內側的填充液，形成僅中空絲膜濕潤的狀態。然後，使用壓空或微波使中空絲膜模組乾燥。測定該狀態下的中空絲膜模組質量，設為絕乾前中空絲膜模組質量(a)。將同樣製成的另一模組解體並取出中空絲膜，將僅中空絲膜依50℃、0.5Torr施行12小時減壓乾燥後，再將所測定到的質量設為絕乾時的中空絲膜質量(c)。相對於中空絲膜自重的含水率係依下式計算出，測定值係採用小數點第2位四捨五入的值。 相對於中空絲膜自重的含水率(質量%)=100×(a-b)/c 其中，a：絕乾前中空絲膜模組質量(g)；b：絕乾後中空絲膜模組質量(g)；c：絕乾時的中空絲膜質量。
(5)中空絲膜模組內的氧濃度測定 在由實施例與比較例所獲得中空絲膜模組內，從中空絲膜內側與中空絲膜外側同時流入氮或經調整既定氧濃度的氣體，而充分置換中空絲膜模組內的氣體後，利用由氧穿透性較低素材製成的橡膠製蓋帽密封中空絲膜模組。然後，使用飯島電子工業股份有限公司製IS-300，測定中空絲膜模組內的氧濃度。未使用橡膠製蓋帽時，便使用氧穿透性低的包裝袋，經將包裝袋內利用氮或經調整既定氧濃度的氣體進行置換後，依如上述放入經置換氣體的中空絲膜模組，再密封包裝袋。然後，同樣地測定包裝袋內的氧濃度。數值係採用小數點第3位四捨五入的值。
(6)從中空絲膜的溶出物量之測定 將由實施例與比較例所獲得中空絲膜模組提供進行洗淨步驟。在中空絲膜內側的流路中，依流量100ml/分通入超純水5分鐘，接著同樣從中空絲膜內表面朝外側，依流量100ml/分通入超純水5分鐘，更在中空絲膜內側的流路中，依流量100ml/分通入超純水5分鐘，而實施中空絲膜模組的洗淨。然後，在中空絲膜內側的流路中，依流量200ml/分通入經加熱至37℃的4L超純水並循環4小時而通液。採集經循環4小時後的水，獲得樣品溶液。
因為所獲得樣品溶液屬於稀薄，因而施行冷凍乾燥，經濃縮100倍後，供進行凝膠過濾層析儀測定。凝膠過濾層析儀係依下述條件實施測定。首先，將聚乙烯吡咯啶酮(ISP公司製K90)的濃度變更為10~1000ppm並溶解的數種水溶液當作標準試料，使用凝膠過濾層析儀進行測定。製作標準試料的聚乙烯吡咯啶酮譜峰面積、與所調製濃度關係的檢量線。接著，從測定上述樣品溶液獲得之源自溶出物之譜峰面積與上述檢量線，計算出樣品溶液中的溶出物濃度。
管柱：TSKgel GMPWXL(東曹公司製、內徑7.8mm×30cm、粒徑7μm) 溶劑：0.1mol/L硝酸鋰、水/甲醇：50/50體積% 流量：0.5ml/分 管柱溫度：40℃ 檢測器：示差折射儀RI-8010(東曹公司製) 使用所獲得樣品溶液中的溶出物濃度，由下式計算出經循環4小時後的4L超純水中所含有的溶出高分子之量。計算值係採用小數點第2位四捨五入的值。 測定樣品中的高分子之量(mg)=樣品溶液中的溶出物濃度(ppm)×4(kg)/100 中空絲膜模組的溶出物量(mg/m2 )=水4L中溶出的高分子之量(mg)/中空絲膜內表面的面積合計值(m2 )。
(7)使用ATR法測定生物適應性共聚合體朝中空絲膜的導入量 將由實施例與比較例所獲得中空絲膜利用單面刀斜削切呈半圓筒狀，經超純水潤洗後，依室溫、0.5Torr施行10小時乾燥，設為表面測定用的試料。使用JASCO公司製IRT-3000，依ATR法測定該乾燥中空絲膜的表面。測定係將視野(孔徑)設為100μm×100μm，1個位置的測定範圍設定為3μm×3μm，並將積分次數設為30次，測定縱橫各5點合計25點。依所獲得光譜波長1549~1620cm-1 畫出基準線，將由該基準線與光譜正部分所包圍的部分，設為源自聚碸之苯環C=C的譜峰面積(ACC )。同樣的，依1711~1759cm-1 畫出基準線，並將由該基準線與光譜正部分所包圍的部分，設為源自酯基的譜峰面積(ACOO )。求取(ACOO )/(ACC )，並求取25點的平均值。
該(ACOO )/(ACC )的測定，係在同一中空絲長邊方向的二端面附近及中央部附近不同3個位置，針對1個模組周邊的3支中空絲膜施行測定，針對合計9點求取(ACOO )/(ACC )。將9點的平均值設為(ACOO )/(ACC )的平均值，並使用小數點第3位四捨五入的值。
(8)白蛋白篩選係數之經時變化測定 本項目測定時，透析裝置22係使用Toray Medical公司製TR2000S。TR2000S係如圖2所示，含有：Bi泵24、F泵25、及透析裝置22等要件。各迴路中設有為去除液體中之氣泡用的腔室(Do迴路腔室34、Di迴路腔室35、Bi迴路腔室36、Bo迴路腔室37)。又，Bi迴路腔室36的液面、Di迴路腔室35的液面、Bo迴路腔室37的上部、以及Do迴路腔室34的上部，係設為與基準線21用的相同高度，俾使不會產生壓力差。
將經添加檸檬酸鈉3.9g/L、肝素2000U/L的牛血調製成血容比(hematocrit)30%、總蛋白質濃度6.5g/dL、溫度37℃狀態，放入循環用燒杯27中，將該循環用燒杯27如圖2所示，安裝於溫水槽33中。
將由實施例與比較例所獲得中空絲膜模組連接於上述透析裝置。將中空絲膜模組23的被處理液注入口15A、與循環用燒杯27，經由Bi泵24連接於Bi迴路28。中空絲膜模組23的被處理液排出口15B、與循環用燒杯27係經由Bo迴路29相連接。透析裝置22的透析液出口與中空絲膜模組23的處理液注入口16A係經由Di迴路30相連接。透析裝置22的透析液入口與中空絲膜模組23的處理液排出口16B係利用Do迴路31相連接。
在透析裝置22中設置透析液(Kindaly液AF2號 扶桑藥品工業股份有限公司製)A液及B液。透析液濃度設定為13~15mS/cm、溫度設定為34℃以上、透析液流量設定為500mL/min。
Bi迴路28的入口部放入已裝有生理食鹽水的燒杯中，將Bi泵24的設定流量設為200mL/min，啟動泵施行5分鐘的中空絲膜模組洗淨。
其次，將Bi迴路28的入口部放入於已裝入依上述所調製牛血2L(37℃)的循環用燒杯27中，將Bi泵24的設定流量設為200mL/min，啟動泵。從Bo迴路29的出口部排出之液體，依90秒鐘排放於廢棄用容器26中之後，馬上將Bo迴路29的出口部及Do迴路31的出口部放入循環用燒杯27中，使上述牛血循環狀態。然後，將F泵25的除水速度設定為10mL/(min・m2 )，依ECUM模式啟動。
依此，在中空絲膜內側的流路中，使牛血2L(37℃)依流量200mL/min、除水速度10mL/(min・m2 )狀態進行循環。從中空絲膜模組23的處理液排出口16B，排出經中空絲膜過濾之含有部分血液的透析液。所排出的透析液其中一部分經由F泵25，利用濾液循環迴路32返回循環用燒杯，俾使循環的血液不會被濃縮。經時的分別從Bi迴路28入口側、Bo迴路29出口側及Do迴路31出口側進行取樣。從Bi迴路28及Bo迴路29取樣的血液，依3000rpm施行10分鐘離心分離，並將上澄液的血漿設為白蛋白濃度測定用的樣本。
白蛋白濃度的測定係使用A/G B Test Wako(和光純藥公司製)實施。依下式計算出經循環10分鐘後、與循環120分鐘後的白蛋白篩選係數(Sc-Alb)。 Sc-Alb(%)=2CDo/(CBi+CBo)×100。
上式中，CDo係表示Do迴路出口(中空絲膜處理液排出口)側的白蛋白濃度(g/mL)，CBi係表示Bi迴路入口(中空絲膜被處理液注入口)側的白蛋白濃度(g/mL)，CBo係表示Bo迴路出口(中空絲膜被處理液排出口)側的白蛋白濃度(g/mL)。又，使用下式，從經循環10分鐘後的白蛋白篩選係數值(Sc-Alb(10分鐘後))、與經循環120分鐘後的白蛋白篩選係數值(Sc-Alb(120分鐘後))，計算出白蛋白篩選係數維持率。 白蛋白篩選係數維持率(%)=Sc-Alb(120分鐘後)/Sc-Alb(10分鐘後)×100。
[生物適應性共聚合體之製作] 生物適應性共聚合體A：依以下方法製作乙烯吡咯啶酮/丙酸乙烯酯無規共聚合體。
將乙烯吡咯啶酮單體19.5g、丙酸乙烯酯單體17.5g、聚合溶劑之戊醇56g、及聚合起始劑之2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基異戊腈)0.175g予以混合，在氮環境下，依溫度70℃攪拌5小時。待反應液冷卻至室溫後便停止反應，經濃縮後，投入己烷。回收所析出的白色沈澱物，經減壓乾燥，獲得乙烯吡咯啶酮/丙酸乙烯酯無規共聚合體。從1 H-NMR的測定結果，計算出丙酸乙烯酯單元相對於共聚合體整體的莫耳分率係40%。又，從GPC的測定結果，得知重量平均分子量係45,000。
生物適應性共聚合體B：依以下方法製作N-異丙基丙烯醯胺/丙烯酸乙酯無規共聚合體。
將N-異丙基丙烯醯胺單體5.0g、丙烯酸乙酯單體5.0g、聚合溶劑之異丙基醇30g、及聚合起始劑之2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基異戊腈)0.070g予以混合，在氮環境下，依溫度70℃攪拌5小時。待反應液冷卻至室溫後便停止反應，經濃縮後，投入己烷。回收所析出的白色沈澱物，經減壓乾燥，獲得N-異丙基丙烯醯胺/丙烯酸乙酯無規共聚合體。N-異丙基丙烯醯胺單元相對於共聚合體整體的莫耳分率係50%，重量平均分子量係3,000。
[實施例1] 將聚碸(Solvay公司製「UDEL(註冊商標)」P-3500)16質量%、聚乙烯吡咯啶酮(International Specialty Products公司製，以下簡稱「ISP公司」) K30)4質量%、聚乙烯吡咯啶酮(ISP公司製K90)2質量%、N,N-二甲基乙醯胺77質量%、及水1質量%予以加熱溶解，而製成製膜原液。
將N,N-二甲基乙醯胺63質量%及水37質量%的混合液當作芯液。
將上述製膜原液送往溫度50℃的紡絲吐絲口部，利用環狀狹縫部外徑0.35mm、內徑0.25mm的銳孔式雙層管吐絲口之外側管吐出，並從內側的管吐出芯液。所吐出的製膜原液通過乾式長度350mm、溫度30℃、露點28℃的乾燥區環境後，再被導入於水100%、溫度40℃的凝固浴中，經由依60~75℃施行90秒鐘的水洗步驟、依130℃施行2分鐘的乾燥步驟、160℃的縐縮步驟，再施行捲取而獲得中空絲膜集束。所獲得的中空絲膜的內徑係200μm、外徑係280μm。又，中空絲膜的縐縮波長係8.0mm、波高係0.3mm。依中空絲膜的有效內表面積(中空絲膜內表面中，未被下一步驟所添加灌封膠材覆蓋之部分的表面積)成為1.5m2 、中空絲膜填充率成為58%的方式，將中空絲膜填充於箱體中。接著，將中空絲膜二端利用黏合固定於箱體端部，藉由切斷灌封膠材端部其中一部分，使二端的中空絲膜呈雙面開口。在箱體二側安裝集管頭，而模組化。
其次，將上述生物適應性共聚合體A的0.03質量%、25℃水溶液，從中空絲膜模組的中空絲膜內側入口15A朝中空絲膜內側出口15B，依流量500mL/min進行通液1分鐘，更從中空絲膜內側入口15A朝中空絲膜外側噴嘴16A，於膜厚方向上依流量500mL/min通水1分鐘。接著，使用壓力100kPa的壓縮空氣，從中空絲膜外側噴嘴16A擠出朝中空絲膜內側入口15A填充的液體。然後，從中空絲膜內側出口15B朝中空絲膜內側入口15A方向吹氣，而擠出中空絲膜內側的填充液，形成僅中空絲膜呈濕潤狀態。又，對中空絲膜內側與外側同時依流量30L/min壓縮空氣進行吹氣，同時照射2.5kw微波，而使中空絲膜乾燥。此處，在上述洗淨步驟之前，測定絕乾時的中空絲膜模組質量、與經乾燥處理後的質量，求得中空絲膜的含水率。將中空絲膜模組內部環境利用氮進行置換後，利用氧無法穿透的橡膠栓進行封蓋。對此狀態的中空絲膜模組施行照射線量25kGy的γ線照射，獲得中空絲膜模組A。測定所獲得中空絲膜模組A的可動性親水性高分子之量與可動性疏水性高分子之量、溶出物量、依ATR法測定的對中空絲膜內表面之生物適應性共聚合體導入量、白蛋白篩選係數維持率。結果如表1所示。屬於溶出物量少、白蛋白篩選係數維持率亦高的中空絲膜模組。
[實施例2] 除生物適應性共聚合體的水溶液係使用上述生物適應性共聚合體A之0.02質量%、溫度50℃的水溶液之外，其餘與實施例1同樣的實驗，獲得中空絲膜模組B。測定所獲得中空絲膜模組的可動性親水性高分子之量與可動性疏水性高分子之量、溶出物量、依ATR法測定的對中空絲膜內表面之生物適應性共聚合體導入量、白蛋白篩選係數維持率。結果如表1所示。同實施例1，亦屬於溶出物量少、白蛋白篩選係數維持率高的中空絲膜模組。
[實施例3] 除取代上述生物適應性共聚合體A，改為使用上述生物適應性共聚合體B之外，其餘與實施例1同樣的實驗，獲得中空絲膜模組B。測定所獲得中空絲膜模組的可動性親水性高分子之量與可動性疏水性高分子之量、溶出物量、依ATR法測定的對中空絲膜內表面之生物適應性共聚合體導入量、白蛋白篩選係數維持率。結果如表1所示。同實施例1，亦屬於溶出物量少、白蛋白篩選係數維持率高的中空絲膜模組。
[比較例1] 除取代上述生物適應性共聚合體A的水溶液，改為使用純水之外，其餘與實施例1同樣的實驗，獲得中空絲膜模組D。測定所獲得中空絲膜模組的可動性親水性高分子之量與可動性疏水性高分子之量、溶出物量、依ATR法測定的對中空絲膜內表面之生物適應性共聚合體導入量、白蛋白篩選係數維持率。結果如表1所示。屬於溶出物量多、白蛋白篩選係數維持率亦低的中空絲膜模組。
[比較例2] 除取代上述生物適應性共聚合體A的水溶液，改為使用乙烯吡咯啶酮/醋酸乙烯酯(7/3)無規共聚合體(BASF公司製「KOLLIDON」(註冊商標)VA73)0.01質量%的溫度50℃水溶液之外，其餘與實施例1同樣的實驗，獲得中空絲膜模組E。測定所獲得中空絲膜模組的可動性親水性高分子之量與可動性疏水性高分子之量、溶出物量、依ATR法測定的對中空絲膜內表面之生物適應性共聚合體導入量、白蛋白篩選係數維持率。結果如表1所示。屬於溶出物量雖少，但白蛋白篩選係數維持率不足的中空絲膜模組。
[比較例3] 除將γ線照射時的中空絲膜含水率設為200質量%之外，其餘與實施例1同樣的實驗，獲得中空絲膜模組F。測定所獲得中空絲膜模組的可動性親水性高分子之量與可動性疏水性高分子之量、溶出物量、依ATR法測定的對中空絲膜內表面之生物適應性共聚合體導入量、白蛋白篩選係數維持率。結果如表1所示。因為γ線照射時的含水率高，而進行交聯反應，因而屬於溶出物量雖少，但白蛋白篩選係數維持率不足的中空絲膜模組。
[比較例4] 除取代上述生物適應性共聚合體A的水溶液，改為使用乙烯吡咯啶酮/醋酸乙烯酯(6/4)無規共聚合體(BASF公司製「KOLLIDON」(註冊商標)VA64)0.001質量%的溫度25℃水溶液之外，其餘與比較例3同樣的實驗，獲得中空絲膜模組G。測定所獲得中空絲膜模組的可動性親水性高分子之量與可動性疏水性高分子之量、溶出物量、依ATR法測定的對中空絲膜內表面之生物適應性共聚合體導入量、白蛋白篩選係數維持率。結果如表1所示。因為γ線照射時的含水率高，而進行交聯反應，因而屬於溶出物量雖少，但白蛋白篩選係數維持率低的中空絲膜模組。
[表1]
[表1]                                   
   疏水性高分子 親水性高分子 生物適應性共聚合體 生物適應性共聚 合體的烴基碳數 可動性親水性高分子之量 (質量%) 可動性疏水性高分子之量 (質量%) 含水率 (%) 氧濃度 (%) 溶出物量 (mg/MD) ATR測定 (Ac oo /Acc ) 白蛋白篩選係數維持率 (%)  
實施例1 PSU PVP 共聚合體A 2 1.4 2.3 1.4 0.03 1.0 0.07 84  
實施例2 PSU PVP 共聚合體A 2 1.6 2.2 0.8 0.03 0.8 0.06 81  
實施例3 PSU PVP 共聚合體B 2 and 3 1.3 2.3 1.1 0.03 0.7 0.07 85  
比較例1 PSU PVP － － 1.5 2.0 0.8 0.02 2.0 － 38  
比較例2 PSU PVP 共聚合體C 1 1.8 2.7 1.6 0.02 1.0 0.03 60  
比較例3 PSU PVP 共聚合體A 2 0.6 2.3 200 0.03 0.6 0.04 75  
比較例4 PSU PVP 共聚合體D 1 0.9 3.2 200 0.02 0.5 0.01 65  
   PSU：聚碸 PVP：聚乙烯吡咯啶酮 共聚合體A：生物適應性共聚合體A(乙烯吡咯啶酮/丙酸乙烯酯無規共聚合體) 共聚合體B：生物適應性共聚合體B(N-異丙基丙烯醯胺/丙烯酸乙酯無規共聚合體) 共量合體C：乙烯吡咯啶酮/醋酸乙烯酯無規共聚合體(KOLLIDON® VA73) 共聚合體D：乙烯吡咯啶酮/醋酸乙烯酯無規共聚合體(KOLLIDON® VA64)
11:筒狀箱體 13:中空絲膜 14A:集管頭 14B:集管頭 15A:中空絲膜內側入口(被處理液注入口) 15B:中空絲膜內側出口(被處理液排出口) 16A:中空絲膜外側噴嘴(處理液注入口) 16B:中空絲膜外側噴嘴(處理液排出口) 17:灌封膠材 21:基準線 22:透析裝置 23:中空絲膜模組 24:Bi泵 25:F泵 26:廢棄用容器 27:循環用燒杯 28:Bi迴路 29:Bo迴路 30:Di迴路 31:Do迴路 32:濾液循環迴路 33:溫水槽 34:Do迴路腔室 35:Di迴路腔室 36:Bi迴路腔室 37:Bo迴路腔室
圖1係本發明分離膜模組一例的概略圖。 圖2係白蛋白篩選係數的經時變化測定時所使用裝置與迴路概略圖。

Claims (15)

  1. 一種分離膜模組，其係在箱體中內建有分離膜的分離膜模組，滿足下述(1)~(3)要件： (1)上述分離膜係含有疏水性高分子、親水性高分子及生物適應性共聚合體，而上述親水性高分子係含有可動性親水性高分子； (2)上述分離膜係依1.0~1.7質量%範圍內含有上述可動性親水性高分子； (3)相對於上述分離膜自重的含水率係在0~10質量%範圍內。
  2. 如請求項1之分離膜模組，其中，上述分離膜係中空絲膜。
  3. 如請求項1或2之分離膜模組，其中，上述生物適應性共聚合體係側鏈具有烴基、且上述烴基碳數在2~7範圍內。
  4. 如請求項1至3中任一項之分離膜模組，其中，上述生物適應性共聚合體係從乙烯吡咯啶酮・羧酸乙烯酯共聚合體、N-乙烯乙醯胺・羧酸乙烯酯共聚合體、N-烷基丙烯醯胺・丙烯酸酯共聚合體、及N-烷基丙烯醯胺・甲基丙烯酸酯共聚合體所構成群組中選擇1種以上。
  5. 如請求項1至4中任一項之分離膜模組，其中，上述親水性高分子係從聚乙烯吡咯啶酮、聚乙二醇、聚乙烯醇、及聚丙烯醯胺所構成群組中選擇1種以上。
  6. 如請求項1至5中任一項之分離膜模組，其中，上述疏水性高分子係從聚碸系高分子、聚苯乙烯、聚胺基甲酸酯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚偏氟乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、及聚酯所構成群組中選擇1種以上。
  7. 如請求項2至6中任一項之分離膜模組，其中，在上述中空絲膜的內側流路中，使經加熱至37℃的超純水4L依流量200mL/min循環4小時後，將所獲得液體濃縮100倍後，使用凝膠過濾層析儀測定，從所獲得溶出物濃度計算出的上述中空絲膜之溶出物量，係在0.0~1.0mg/m2 範圍內。
  8. 如請求項2至7中任一項之分離膜模組，其中，使用全反射紅外分光法測定上述中空絲膜的內表面，將依1549~1620cm-1 拉出基準線，並將由該基準線與光譜的正部分所包圍部分之譜峰面積設為(ACC )，並將依1711~1759cm-1 拉出基準線，並將由該基準線與光譜的正部分所包圍部分之譜峰面積設為(ACOO )，所計算出的比(ACOO )/(ACC )值係0.02以上且0.5以下。
  9. 如請求項2至8中任一項之分離膜模組，其中，在中空絲膜內側的流路中，使牛血2L(37℃)依流量200mL/min、除水速度10mL/(min・m2 )方式進行循環時，定義為經循環120分鐘後的白蛋白篩選係數相對於經循環10分鐘後的白蛋白篩選係數之白蛋白篩選係數維持率，係76%以上且100%以下。
  10. 如請求項2至9中任一項之分離膜模組，其中，上述中空絲膜的填充率係在50~70%範圍內。
  11. 如請求項2至10中任一項之分離膜模組，其中，上述中空絲膜係具有波長5~10mm範圍內的縐縮構造。
  12. 如請求項2至11中任一項之分離膜模組，其中，上述中空絲膜係具有波高0.1~0.5mm範圍內的縐縮構造。
  13. 一種分離膜模組之製造方法，係製造分離膜模組的方法，而該分離膜模組係內建含有疏水性高分子、親水性高分子及生物適應性共聚合體之分離膜；包括有： 使含有疏水性高分子與親水性高分子的分離膜、與含有生物適應性共聚合體的溶液相接觸之步驟，然後， 將相對於上述分離膜自重的含水率設在0~10質量%範圍內，施行放射線照射的步驟。
  14. 如請求項13之分離膜模組之製造方法，其中，上述分離膜係中空絲膜。
  15. 如請求項14之分離膜模組之製造方法，其中，上述使含有疏水性高分子與親水性高分子的中空絲膜、與含有生物適應性共聚合體的溶液相接觸之步驟，係使含有上述生物適應性共聚合體的溶液，從上述中空絲膜內側朝外側、或從上述中空絲膜外側朝內側，一面過濾一面進行接觸的步驟。
TW109102054A 2019-01-29 2020-01-21 分離膜模組 TW202035015A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019-012854 2019-01-29
JP2019012854 2019-01-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202035015A true TW202035015A (zh) 2020-10-01

Family

ID=71840329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109102054A TW202035015A (zh) 2019-01-29 2020-01-21 分離膜模組

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20220088539A1 (zh)
EP (1) EP3881926A4 (zh)
JP (1) JPWO2020158451A1 (zh)
KR (1) KR20210119410A (zh)
CN (1) CN113286649A (zh)
TW (1) TW202035015A (zh)
WO (1) WO2020158451A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI820506B (zh) * 2021-11-01 2023-11-01 中原大學 一種血小板過濾薄膜及其應用

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113325049B (zh) * 2021-04-29 2022-08-30 苏州中星医疗技术有限公司 一种微溶胀型生物相容性膜及其制备方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3640737B2 (ja) * 1996-06-04 2005-04-20 旭化成メディカル株式会社 ポリスルホン系選択透過性中空糸膜
JP5633277B2 (ja) * 2009-09-30 2014-12-03 東レ株式会社 分離膜モジュール
JP2012115743A (ja) * 2010-11-30 2012-06-21 Toray Ind Inc 中空糸膜モジュール
US20150343394A1 (en) * 2013-02-20 2015-12-03 Toray Industries, Inc. Hollow fiber membrane module, method for producing hollow fiber membrane, and method for producing hollow fiber membrane module
US9993777B2 (en) * 2013-09-30 2018-06-12 Toray Industries, Inc. Porous membrane, blood purifying module incorporating porous membrane, and method for producing porous membrane
KR102316145B1 (ko) * 2014-05-08 2021-10-22 도레이 카부시키가이샤 중공사막 모듈 및 그 제조 방법
EP3279227B1 (en) * 2015-03-31 2019-08-07 Toray Industries, Inc. Separation membrane module for medical use, medical device using the same, and blood purifier
EP3315190A4 (en) * 2015-06-23 2018-05-02 Asahi Kasei Medical Co., Ltd. Separation membrane for blood treatment, and blood treatment device incorporating separation membrane
RU2747972C2 (ru) * 2016-09-30 2021-05-18 Торэй Индастриз, Инк. Модуль разделительной мембраны
JP2018086137A (ja) * 2016-11-29 2018-06-07 東レ株式会社 血液透析濾過器およびその製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI820506B (zh) * 2021-11-01 2023-11-01 中原大學 一種血小板過濾薄膜及其應用

Also Published As

Publication number Publication date
US20220088539A1 (en) 2022-03-24
JPWO2020158451A1 (zh) 2020-08-06
WO2020158451A1 (ja) 2020-08-06
EP3881926A4 (en) 2023-05-24
CN113286649A (zh) 2021-08-20
EP3881926A1 (en) 2021-09-22
KR20210119410A (ko) 2021-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI613005B (zh) 中空絲膜模組、中空絲膜之製造方法及中空絲膜模組之製造方法
KR101525642B1 (ko) 분리막, 그의 제조 방법 및 상기 분리막을 이용한 분리막 모듈
CA2975588C (en) Copolymer and medical device, separation membrane module for medical use, and blood purifier including the same
CN109641097B (zh) 医疗用材料、医疗用分离膜、和血液净化器
TWI683933B (zh) 中空絲膜模組及其製造方法
EP3495398B1 (en) Copolymer, as well as separation membrane, medical device, and blood purifier in which said copolymer is used
JP2009262147A (ja) ポリスルホン系分離膜およびポリスルホン系分離膜モジュールの製造方法
KR20160065047A (ko) 다공질막, 다공질막을 내장하는 혈액 정화용 모듈 및 다공질막의 제조 방법
TW202035015A (zh) 分離膜模組
TWI749071B (zh) 分離膜模組
JP2021023928A (ja) 分離膜およびその製造方法
JP2016047240A (ja) 中空糸膜モジュール及びその製造方法
CN118103085A (zh) 中空纤维膜、中空纤维膜组件和含囊泡溶液