WO2012165157A1 - 中空糸型フィルタおよび中空糸型フィルタの製造方法 - Google Patents

中空糸型フィルタおよび中空糸型フィルタの製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2012165157A1
WO2012165157A1 PCT/JP2012/062627 JP2012062627W WO2012165157A1 WO 2012165157 A1 WO2012165157 A1 WO 2012165157A1 JP 2012062627 W JP2012062627 W JP 2012062627W WO 2012165157 A1 WO2012165157 A1 WO 2012165157A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hollow fiber
lid member
casing body
sealant
fiber bundle
Prior art date
Application number
PCT/JP2012/062627
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
敏昭 千葉
孝成 西田
山本　賢
俊介 川村
Original Assignee
日機装株式会社
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 日機装株式会社 filed Critical 日機装株式会社
Publication of WO2012165157A1 publication Critical patent/WO2012165157A1/ja

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
    • B01D63/021—Manufacturing thereof
    • 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
    • B01D63/022—Encapsulating hollow fibres
    • 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
    • B01D63/022—Encapsulating hollow fibres
    • B01D63/0222—Encapsulating hollow fibres using centrifugal forces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/04—Specific sealing means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
    • B01D2313/04—Specific sealing means
    • B01D2313/042—Adhesives or glues
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/24—Dialysis ; Membrane extraction
    • B01D61/243—Dialysis

Definitions

  • the present invention relates to a hollow fiber filter and a method for producing a hollow fiber filter.
  • a hollow fiber type filter including a hollow fiber bundle includes a casing main body, a hollow fiber bundle loaded in the casing main body, and a lid member that is attached to both ends of the casing main body and includes a fluid outlet inlet.
  • the lid member is attached to each end of the casing body, the seal body is attached between the casing body and the lid member.
  • Patent Document 1 discloses a hollow fiber device in which a hollow fiber bundle is attached to an enclosure as a casing body, and a transverse partition that is provided on the enclosure and fixes each end of the hollow fiber bundle. Is provided with at least one annular groove, while the inner surface of the cover closing each end of the enclosure is provided with at least one annular rib engaging the at least one annular groove; Furthermore, it is described that a seal containing a resin-based material is disposed in a gap formed between the groove and the rib.
  • the sealing region formed at the end portion of the casing body exists substantially on the outer peripheral side of the cut opening end face of the hollow fiber bundle fixed to the casing body by the sealant. To do. As a result, a space is formed in the outer peripheral region of the cut opening end surface of the hollow fiber bundle, and there is a possibility that residual blood is generated in the space.
  • the hollow fiber bundle is fixed to one end opening of the casing body with a sealant so as to have a cut opening end surface of the hollow fiber bundle.
  • a lid member formed by filling an adhesive into an annular groove provided on the inner side surface is attached to one end opening of the casing main body, thereby forming the end surface of the casing main body and / or a sealing agent. It has been proposed to seal the outer peripheral area of the cut opening end face of the hollow fiber bundle and the lid member in an annular shape with an adhesive.
  • a hollow fiber type filter When a hollow fiber type filter is used, for example, as a dialysate filter attached to an artificial kidney dialysis machine, a large amount of dialysate passes through the hollow fiber type filter, resulting in an increase in the internal pressure of the hollow fiber type filter. A pressure load is applied to the lid member provided with the outlet and the sealing region between the casing body and the lid member. Furthermore, when the internal pressure of the hollow fiber filter is excessively increased, the lid member and the sealing region are easily damaged.
  • the present invention has been made in view of the above situation, a sealing region formed at an end portion of a casing body, and a cut opening end surface region of a hollow fiber bundle fixed to the casing body with a sealant.
  • a sealing region formed at an end portion of a casing body and a cut opening end surface region of a hollow fiber bundle fixed to the casing body with a sealant.
  • the hollow fiber type filter and the hollow fiber type filter which reduces the pressure receiving area applied to the lid member and increases the pressure resistance of the sealing between the end of the casing body and the end of the lid member It aims to provide a method.
  • the present invention has the following features.
  • a hollow fiber bundle a casing main body in which the hollow fiber bundle is fixed to at least one end opening of the casing main body cylinder with a first sealant so as to have a cut open end surface of the hollow fiber bundle, and a casing
  • the lid members respectively provided with fluid outlets, which are respectively attached to both ends of the main body, the outer peripheral region of the cut opening end surface of the hollow fiber bundle, and the connection region between the end of the casing main body and the end of the lid member
  • a hollow fiber filter having a filling portion formed by filling the formed space with a second sealing agent, and a continuous film that extends from the filling portion to at least a part of the inner surface of the lid member and adheres to the inner surface of the lid member. It is.
  • connection between the end of the casing body and the lid member is the hollow fiber type filter according to the above (1) or (2), which is melt-bonded using an ultrasonic welding method.
  • the second sealing agent is introduced along the inner surface of the lid member from the fluid outlet provided in the lid member while rotating around the central axis of the casing body.
  • the step of introducing the second sealing agent is performed by maintaining the central axis of the casing body in the horizontal direction and rotating from the fluid outlet provided in the lid member while rotating about the central axis of the casing body. It is a manufacturing method of the hollow fiber type filter as described in said (4) which is a process which introduces the sealing agent of 2 along the inner surface of a cover member.
  • the hollow according to (4) which is a step of introducing along the inner surface of the member between the connection region between the end of the casing body and the end of the lid member and the outer peripheral region of the cut opening end surface of the hollow fiber bundle. It is a manufacturing method of a thread type filter.
  • the step of connecting the end of the casing body and the end of the lid member is the hollow according to any one of the above (4) to (6) in which fusion bonding is performed using an ultrasonic welding method. It is a manufacturing method of a thread type filter.
  • the ultrasonic welding method is a method for producing a hollow fiber filter according to the above (7), which is selected from a shear joint method, an energy direct joint method, or a combination thereof.
  • the second space is formed in the space formed between the outer peripheral region of the cut opening end surface of the hollow fiber bundle and the connection region between the end of the casing body and the end of the lid member. Since the filling part formed by filling the sealant is provided, the pressure receiving area to the lid member is reduced as the casing body internal pressure increases during filtration. Thereby, deformation and breakage of the lid member due to excessive pressure reception are suppressed.
  • a continuous film is formed that extends from the filling portion to at least a part of the inner surface of the lid member and adheres to the inner surface of the lid member, even if the shape of the lid member changes due to fluctuations in internal pressure during filtration, The continuous film follows, and as a result, the continuous film plays a role of reinforcing the adhesion of the filling portion and increases the pressure resistance of the lid member.
  • the second sealant is introduced from the fluid outlet through the inner surface of the lid member while rotating about the central axis of the casing body. Then, the second sealant is filled in the space formed between the outer peripheral region of the cut opening end surface of the hollow fiber bundle and the connection region between the end of the casing body and the end of the lid member, and is filtered.
  • the pressure receiving area to the lid member due to the increase in the casing body internal pressure at the time is reduced, deformation and breakage of the lid member due to excessive pressure reception are suppressed, and continuous from the region filled with the second sealing agent.
  • the continuous film that extends is formed so as to adhere to the inner surface of the lid member, so that the continuous film follows even if the shape of the lid member changes due to fluctuations in internal pressure during filtration. Plays the role of adhesive reinforcement of the filling part, and the lid To enhance the compressive strength of wood.
  • FIG. 1 illustrates an example of the configuration of the hollow fiber filter 100 according to the present embodiment.
  • the hollow fiber type filter 100 includes a casing main body cylinder that includes a hollow fiber bundle 30 and a first sealing portion 24 made of a first sealant so that the hollow fiber bundle 30 has a cut open end surface of the hollow fiber bundle 30.
  • a casing main body 20 fixed to at least one end opening of the body 22, a lid member 10 provided with both ends of the casing main body 20 and having a fluid outlet 12; and an outer periphery of a cut opening end face of the hollow fiber bundle 30 The space formed between the region and the connection region between the end of the casing body 20 and the end of the lid member 10, the filling portion filled with the second sealing agent, and the inner surface of the lid member from the filling portion And a second sealing portion 40 including a continuous film that extends at least partially and adheres to the inner surface of the lid member.
  • the X portion surrounded by the dotted line in FIG. 1 is enlarged, and the outer peripheral area of the cut open end surface of the hollow fiber bundle 30 and the end of the casing body 20 before and after filling the second sealing agent.
  • a difference in the configuration of the space formed between the connection portion and the connection region between the end portions of the lid member 10 will be described below with reference to FIGS. 2A and 2B.
  • the pressure receiving area applied to the lid member before filling with the second sealant is composed of the area of the cut opening end face of the hollow fiber bundle 30 and the area of the outer peripheral area thereof.
  • the space 42 is filled with the second filler, and extends from the filling portion 42 to at least a part of the inner surface of the lid member. Since the second sealing portion 40 composed of the continuous film 44 adhering to the inner surface of the lid member 10 is formed, the pressure receiving area applied to the lid member is only the area of the cut opening end surface of the hollow fiber bundle 30. Therefore, since the pressure receiving area with respect to the lid member 10 is reduced, for example, when the hollow fiber filter 100 of the present embodiment is used for a dialysate filter, the force received by the lid member even when the dialysate is at a high flow rate.
  • a hollow fiber filter having sufficient strength against so-called repetitive fluctuations in pressure such as a load or pulsation caused by a double pump. Further, in the space formed between the outer peripheral region (see FIG. 2A) of the cut opening end surface of the hollow fiber bundle 30 and the connection region between the end of the casing body cylinder 22 and the end of the lid member 10.
  • a continuous film 44 which extends from the filling portion 42 to at least a part of the inner surface of the lid member 10 and adheres to the inner surface of the lid member 10, the shape of the lid member 10 changes in accordance with fluctuations in internal pressure during filtration. Even so, the continuous film 44 flexibly follows, and as a result, the continuous film 44 serves as an adhesive reinforcement that prevents the filling portion 42 from being peeled off. The use strength of the thread filter is maintained for a long time.
  • the reduction rate of the pressure receiving area of the hollow fiber filter in the present embodiment varies depending on the inner diameter of the hollow fiber filter, but is, for example, 10% or more and 50% or less. When it is less than the lower limit of this range, the pressure receiving reduction on the lid member is insufficient, and a pressure load is applied to the lid member for a long period of time. On the other hand, when the upper limit of the above range is exceeded, there is a possibility that the cut opening end face of the hollow fiber bundle may be blocked, and the function as a filter may not be sufficiently exhibited.
  • the continuous film 44 in the present embodiment is formed with 10% or more and 100% or less of the inner area of the lid member 10. By being within the above range, it plays a role of adhesion reinforcement for preventing the peeling of the filling portion 42.
  • the thickness of the continuous film 44 is, for example, 30 ⁇ m or more and 70 ⁇ m or less. As a result, even if the internal pressure of the casing body is repeatedly changed, it can be sufficiently followed and adhered to the inner surface of the lid member 10 for a long period of time.
  • the thickness of the continuous film 44 is not limited to the range of 30 to 70 ⁇ m, and the design can be appropriately changed depending on the material and type of the filler.
  • the casing main body cylinder 22 of the present embodiment shown in FIG. 1 is particularly suitable as long as it can accommodate the hollow fiber bundle 30 therein and has openings to which the lid member 10 can be attached at both ends thereof. It is not limited.
  • the material constituting the casing body cylinder 22 is not particularly limited, and for example, polycarbonate, polystyrene, a copolymer of acrylonitrile and styrene, polymethacrylate, ABS resin, and AB resin are preferable.
  • the material and shape of the hollow fiber membrane forming the hollow fiber bundle 30 are not particularly limited.
  • the material include cellulose derivatives such as cellulose ethers such as cellulose, cellulose diacetate, and cellulose triacetate, polyamide derivatives, and polyesters.
  • Methacrylic polymers or acrylic polymers such as polymethacrylates, polymethacrylates, polyvinyl chloride polymers such as polyvinyl chloride, polyurethanes, and polyolefins such as polyethylene and polypropylene.
  • the outer diameter of the hollow fiber membrane is, for example, about 10 ⁇ m or more and 600 ⁇ m or less.
  • a 1st sealing agent which forms the 1st sealing part 24 if the hollow fiber bundle 30 can be fixed to the cylinder 22 for casing main bodies
  • a polyurethane resin, a silicone resin, an epoxy examples thereof include curable resin compositions such as resins.
  • a two-component curable polyurethane or a room temperature curable silicone fluid is preferably used as the first sealant from the viewpoint of sealing properties and adhesiveness.
  • the hollow fiber bundle has a cut open end surface in which the hollow fiber bundle 30 is loaded into the casing main body cylinder 22 and the casing main body cylinder 22 is filled with a first sealant (hereinafter referred to as a “first sealing agent”).
  • first sealing agent a first sealant
  • the sealant is solidified, and then the first sealant after solidification and the end of the hollow fiber bundle 30 are cut.
  • the flow path is separated into a flow path inside the hollow fiber and a flow path outside the hollow fiber.
  • the second sealing agent that forms the second sealing portion 40 is the same material or the same material as the first sealing agent. As a result, the second sealing portion 40 also firmly adheres to the casing main body cylinder 22 and also adheres to the inner surface of the lid member 10.
  • the manufacturing method of the hollow fiber type filter in the present embodiment is configured so that the hollow fiber bundle 30 is made of the first sealing agent so that the hollow fiber bundle 30 has the cut open end face.
  • the second sealing agent is introduced along the inner surface of the lid member 10 from the fluid outlet 12 provided in the lid member 10 while being rotated.
  • the central axis of the casing body 20 in the present specification means a center line extending along the longitudinal direction of the casing body 20 shown in FIG.
  • the center axis of the casing main body 20 is set horizontally in the step of introducing the second sealant described above.
  • the second sealing agent is introduced along the inner surface of the lid member 10 from the fluid outlet 12 provided in the lid member 10 while maintaining the direction and rotating around the central axis of the casing body 20.
  • the second sealant introduced from the fluid outlet 12 moves along the inner surface of the lid member 10 due to gravity, and further rotates around the central axis of the casing body 20, thereby centrifugally. Force is uniformly formed between the outer peripheral area (see FIG. 2A) of the cut opening end face of the hollow fiber bundle 30 and the connection area between the end of the casing body cylinder 22 and the end of the lid member 10.
  • a second sealing portion 40 in which the second sealing agent is filled in the space to be formed is formed.
  • the second sealing portion 40 includes a filling portion 42 in which the space is filled with the second filler, and at least a part of the inner surface of the lid member from the filling portion 42.
  • the pressure receiving area applied to the lid member 10 by the second sealing portion 40 is only the area of the cut opening end surface of the hollow fiber bundle 30, so that the pressure receiving area for the lid member 10 is reduced. Is done. Furthermore, since the continuous film 44 that extends from the filling portion 42 to at least a part of the inner surface of the lid member 10 and adheres to the inner surface of the lid member 10 is formed by the above manufacturing method, the internal pressure during filtration (for example, during dialysis) is formed.
  • the continuous film 44 flexibly follows, and as a result, the continuous film 44 serves as an adhesive reinforcement that prevents the filling portion 42 from peeling, The pressure resistance of the lid member 10 is increased, and the use strength of the hollow fiber filter is maintained for a long period.
  • the number of rotations around the central axis of the casing body varies depending on the outer diameter of the casing body and the material of the second sealant.
  • the second sealant is a two-component curable polyurethane, 800 rpm or more and 1500 rpm are preferable.
  • the center axis of the casing body 20 is maintained in the vertical direction in the step of introducing the second sealant described above.
  • the fluid outlet 12 provided in the lid member 10 is fitted with an injection nozzle 60 whose front end surface is closed and an opening is formed on the outer surface of the front end portion, and rotates around the central axis of the casing body 20.
  • the second sealing agent introduced into the injection nozzle 60 by centrifugal force is caused to follow the inner surface of the lid member 10 through the openings 62a and 62b of the injection nozzle 60, and the end of the casing body cylinder 22 is moved. It is introduced between the connection region between the end portion of the cover member 10 and the end portion of the lid member 10 and the outer peripheral region of the cut opening end surface of the hollow fiber bundle 30.
  • the second sealant introduced from the injection nozzle 60 is separated from the outer peripheral region (see FIG. 2A) of the cut opening end surface of the hollow fiber bundle 30 by centrifugal force.
  • the space formed between the end portion of the casing main body cylinder 22 and the end portion of the lid member 10 is filled. Accordingly, as described above, the pressure receiving area for the lid member 10 is reduced as shown in FIG. 4B, and the continuous film 44 that extends to at least a part of the inner surface of the lid member 10 and adheres to the inner surface of the lid member 10 (FIG. 2B). Is also formed. Accordingly, the pressure resistance of the lid member 10 is increased, and the use strength of the hollow fiber filter is maintained for a long time.
  • the rotational speed is preferably in the same range as described above for the convenience of production.
  • any of the methods of FIGS. 3 to 5 as a step of connecting the end of the casing body and the end of the lid member, Using the welding method, strong frictional heat is generated at both end portions to be joined to the end portion of the casing body made of resin and the end portion of the lid member made of resin by fine ultrasonic vibration and pressure. A process of melting and joining both ends is adopted.
  • the ultrasonic welding method is selected from a shear joint method, an energy direct joint method, or a combination thereof.
  • the shear joint method is an example of a joint method of a joint in a generally known ultrasonic welding method, where the joint is a partial surface contact of a slope, and the inclination angle is an ultrasonic vibration direction. It is a joint method that is at an angle that causes a rubbing movement to be performed.
  • the energy direct joint method is also an example of a joint method for joints in the generally known ultrasonic welding method. A joint that concentrates energy on a triangular projection called a director and generates heat by repeated collisions. Is the law.
  • the end of the casing body and the lid member may be connected by screwing a female screw formed on the inner peripheral surface of the lid member 10.
  • the connection by screwing and the fusion bonding by ultrasonic welding may be combined.
  • Example 1 A resin casing body in which the hollow fiber bundle is fixed to at least one end opening of the casing body cylinder with a first sealant so as to have a cut opening end surface of the hollow fiber bundle, and a resin lid member , And the ultrasonic welding by the shear joint method, as shown in FIG. 3, the central axis of the casing body is kept in the horizontal direction, and the lid member is provided while rotating around the central axis of the casing body. From the fluid outlet, the second sealant was introduced along the inner surface of the lid member with the second sealant made of two-component curable urethane.
  • the inclination angle was 45 degrees
  • the outer diameter of the casing body was 52 mm
  • the rotation speed of the casing body was 1300 rpm.
  • the second sealing agent was 100% coated on the inclined inner surface of the lid member.
  • the pressure receiving area applied to the cover member of the obtained hollow fiber filter was reduced by 38% compared to before filling with the second sealant.
  • Example 2 A resin casing body in which the hollow fiber bundle is fixed to at least one end opening of the casing body cylinder with a first sealant so as to have a cut opening end surface of the hollow fiber bundle, and a resin lid member 3 is ultrasonically welded by an energy direct joint method, and as shown in FIG. 3, the central axis of the casing body is kept in the horizontal direction, and the lid member is provided while rotating around the central axis of the casing body. From the fluid outlet, the second sealant was introduced along the inner surface of the lid member with the second sealant made of two-component curable urethane.
  • the angle of the triangular tip of the joint portion is set to 60 degrees, and the two-component curable urethane is the same as that used in Example 1, and the outer diameter of the casing body is also the example.
  • the number of rotations of the casing body was 1300 rpm.
  • the second sealing agent was 100% coated on the inclined inner surface of the lid member.
  • the pressure receiving area applied to the lid member of the obtained hollow fiber filter was reduced by 30% compared to before filling with the second sealant.
  • Example 3 A resin casing body in which the hollow fiber bundle is fixed to at least one end opening of the casing body cylinder with a first sealant so as to have a cut opening end surface of the hollow fiber bundle, and a resin lid member Are ultrasonically welded by the shear joint method and the energy direct joint method in accordance with Example 1 and Example 2, and then the center axis of the casing body is kept in the horizontal direction as shown in FIG. While rotating about the central axis, the second sealant made of two-component curable urethane is placed along the inner surface of the lid member from the fluid outlet port provided in the lid member, and the second sealant is placed along the inner surface of the lid member. Introduced.
  • the inclination angle is 45 degrees
  • the angle of the tip of the triangle of the joint part is 60 degrees
  • the two-component curable urethane is the same as that used in Example 1.
  • the outer diameter of the casing body was the same as that of Example 1, and the rotation speed of the casing body was 1300 rpm.
  • the second sealing agent was 100% coated on the inclined inner surface of the lid member. The pressure receiving area applied to the lid member of the obtained hollow fiber filter was reduced by 30% compared to before filling with the second sealant.
  • Example 4 A resin casing body in which the hollow fiber bundle is fixed to at least one end opening of the casing body cylinder with a first sealant so as to have a cut opening end surface of the hollow fiber bundle, and a resin lid member Are ultrasonically welded by the shear joint method and the energy direct joint method in accordance with Example 1 and Example 2, and then the center axis of the casing body is kept in the horizontal direction as shown in FIG. While rotating about the central axis, the second sealant made of two-component curable urethane is placed along the inner surface of the lid member from the fluid outlet port provided in the lid member, and the second sealant is placed along the inner surface of the lid member. Introduced.
  • the inclination angle is 45 degrees
  • the angle of the tip of the triangle of the joint part is 60 degrees
  • the two-component curable urethane is the same as that used in Example 1.
  • the outer diameter of the casing body was the same as that of Example 1, and the rotation speed of the casing body was 1300 rpm.
  • 10% of the second sealing agent was coated on the inclined inner surface of the lid member. The pressure receiving area applied to the lid member of the obtained hollow fiber filter was reduced by 30% compared to before filling with the second sealant.
  • Example 1 A resin casing body in which the hollow fiber bundle is fixed to at least one end opening of the casing body cylinder with a first sealant so as to have a cut opening end surface of the hollow fiber bundle, and a resin lid member Were ultrasonically welded by the shear joint method.
  • the pressure receiving area applied to the lid member of the obtained hollow fiber filter was 20 cm 2 .
  • the inclination angle was 45 degrees as in Example 1.
  • Example 2 A resin casing body in which the hollow fiber bundle is fixed to at least one end opening of the casing body cylinder with a first sealant so as to have a cut opening end surface of the hollow fiber bundle, and a resin lid member Were ultrasonically welded by the shear joint method and the energy direct joint method according to Example 1 and Example 2.
  • the pressure receiving area applied to the lid member of the obtained hollow fiber filter was 18 cm 2 .
  • the inclination angle is 45 degrees as in the first embodiment
  • the energy direct joint method the angle of the tip of the triangle of the joint portion is set to 60 degrees as in the second embodiment.
  • lid member 10 lid member, 12 fluid outlet, 16 nozzle, 20 casing body, 22 cylinder for casing body, 24 first sealing part, 30 hollow fiber bundle, 40 second sealing part, 42 filling part, 44 Continuous film, 50 frames, 52 screws, 60 injection nozzles, 62a, 62b openings, 100 hollow fiber filter.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • External Artificial Organs (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

　ケーシング本体の端部と蓋部材の端部とのシーリングの耐圧強度を高めた、中空糸型フィルタおよび中空糸型フィルタの製造方法を提供する。中空糸型フィルタ１００は、中空糸束３０と、中空糸束３０の切断開口端面を有するように中空糸束３０を第１の封止剤からなる第１の封止部２４によってケーシング本体用筒体２２の少なくとも一方端開口部に固定させたケーシング本体２０と、ケーシング本体２０の両端部にそれぞれ装着され流体の導出入口１２を備えた蓋部材１０と、中空糸束３０の切断開口端面の外周領域と、ケーシング本体２０の端部と蓋部材１０の端部との接続領域との間に形成される空間に第２の封止剤が充填された充填部と充填部から蓋部材の内面の少なくとも一部に延び蓋部材の内面に付着する連続皮膜とからなる第２の封止部４０と、を有する。

Description

中空糸型フィルタおよび中空糸型フィルタの製造方法
　本願発明は、中空糸型フィルタおよび中空糸型フィルタの製造方法に関する。
　従来、例えば、中空糸束を備えた中空糸型フィルタは、ケーシング本体と、ケーシング本体内に装填される中空糸束と、ケーシング本体の両端部にそれぞれ装着され流体の導出入口を備えた蓋部材とを有し、ケーシング本体のそれぞれの端部に蓋部材を装着する場合、ケーシング本体と蓋部材との間にシールリングを介在させて装着されていた。
　例えば、特許文献１には、ケーシング本体としての包囲体に中空糸束が装着された中空糸装置が開示され、前記包囲体に設けられ中空糸束の各端部を固定する横断方向の隔壁には、少なくとも１つの環状の溝が設けられ、一方、包囲体の各端部を閉鎖するカバーの内面には、前記少なくとも１つの環状の溝に係合する少なくとも１つの環状のリブが設けられ、さらに、該溝とリブとの間に形成された間隙には、樹脂系材料を含むシールが配置されていることが記載されている。
　このようなシールリングを使用しない方法として、ケーシング本体と蓋部材とを超音波溶着させる方法が実用化されている。例えば、超音波溶着方法を用い、樹脂製のケーシング本体の端部と樹脂製の蓋部材とを加圧接触させ、この接触面に超音波を印加することによって、溶融した樹脂同士を結合させ、これにより、ケーシング本体と蓋部材とを接合させている。
　しかしながら、超音波溶着法を用いたシール方法の場合、ケーシング本体の端部に形成されるシーリング領域は、ケーシング本体に封止剤によって固定される中空糸束の切断開口端面のかなり外周側に存在する。その結果、中空糸束の切断開口端面の外周領域に、空間が形成され、その空間に残血が生じるおそれがある。
　そこで、ケーシング本体と蓋部材とを液密シールするため、特許文献２には、中空糸束の切断開口端面を有するように中空糸束が封止剤によりケーシング本体の一端開口部に固定されているケーシング本体の一端開口部に、内側面に設けた環状の溝内に接着剤を充填してなる蓋部材を装着し、これにより、ケーシング本体の端部の端面および／または封止剤により形成された封止部の端面であって中空糸束の切断開口端面の外周領域と蓋部材とを接着剤で環状に封止することが提案されている。
特許第３２５４２２２号明細書 特許第２９３６４５６号明細書
　中空糸型フィルタを、例えば、人工腎臓透析装置に取り付けられる透析液フィルタとして用いた場合、大量の透析液が中空糸型フィルタ内を通過するため、中空糸型フィルタの内圧が上昇し、その結果、導出入口が設けられた蓋部材ならびにケーシング本体と蓋部材との間のシーリング領域に圧力負荷がかかる。さらに、中空糸型フィルタの内圧が上昇し過ぎた場合には、蓋部材やシーリング領域が破損し易くなる。
　本発明は、以上のような状況を鑑みてなされたものであり、ケーシング本体の端部に形成されるシーリング領域と、ケーシング本体に封止剤にて固定される中空糸束の切断開口端面領域との隙間を減少させて、蓋部材にかかる受圧面積を減じるとともに、ケーシング本体の端部と蓋部材の端部とのシーリングの耐圧強度を高めた、中空糸型フィルタおよび中空糸型フィルタの製造方法を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、以下に示す本発明を完成するに至った。本願発明は、以下の特徴を有する。
　（１）中空糸束と、中空糸束の切断開口端面を有するように中空糸束を第１の封止剤でケーシング本体用筒体の少なくとも一方端開口部に固定させたケーシング本体と、ケーシング本体の両端部にそれぞれ装着され流体の導出入口を備えた蓋部材と、中空糸束の切断開口端面の外周領域と、ケーシング本体の端部と蓋部材の端部との接続領域との間に形成される空間に第２の封止剤を充填してなる充填部と、充填部から蓋部材の内面の少なくとも一部に延び蓋部材の内面に付着する連続皮膜と、を有する中空糸型フィルタである。
　（２）第１の封止剤と第２の封止剤と連続被膜の構成材料とが、同一材料または同種材料である上記（１）に記載の中空糸型フィルタである。
　（３）ケーシング本体の端部と蓋部材との接続は、超音波溶着法を用いて溶融接合されている上記（１）または（２）に記載の中空糸型フィルタである。
　（４）中空糸束の切断開口端面を有するように中空糸束を第１の封止剤でケーシング本体用筒体の少なくとも一端開口部に固定させたケーシング本体の両端部に、一対の蓋部材の端部をそれぞれ接続する工程と、ケーシング本体の中心軸を中心に回転させながら、蓋部材に備えられた流体の導出入口から蓋部材の内面に沿わせて第２の封止剤を導入する工程と、を有する中空糸型フィルタの製造方法である。
　（５）第２の封止剤を導入する工程は、ケーシング本体の中心軸を水平方向に保ち、ケーシング本体の中心軸を中心に回転させながら、蓋部材に備えられた流体の導出入口から第２の封止剤を蓋部材の内面に沿わせて導入する工程である上記（４）に記載の中空糸型フィルタの製造方法である。
　（６）第２の封止剤を導入する工程は、ケーシング本体の中心軸を垂直方向に保ち、蓋部材に備えられた流体の導出入口に、先端面が閉塞し且つ先端部の外側面に開口部が形成された注入ノズルを装着し、ケーシング本体の中心軸を中心に回転させながら、遠心力によって、注入ノズルに導入した第２の封止剤を、注入ノズルの開口部を介して蓋部材の内面に沿わせ、ケーシング本体の端部と蓋部材の端部との接続領域と中空糸束の切断開口端面の外周領域との間に導入する工程である上記（４）に記載の中空糸型フィルタの製造方法である。
　（７）更に、ケーシング本体の端部と蓋部材の端部とを接続する工程は、超音波溶着法を用いて溶融接合する上記（４）から（６）のいずれか１つに記載の中空糸型フィルタの製造方法である。
　（８）超音波溶着法は、シェアジョイント法またはエネルギーダイレクトジョイント法またはこれらの組み合わせから選択される上記（７）に記載の中空糸型フィルタの製造方法である。
　（９）更に、ケーシング本体の端部と蓋部材の端部とを接続する工程は、ケーシング本体の外周面に形成した雄ネジと、蓋部材の内周面に形成した雌ネジとを螺合さることにより、ケーシング本体の端部と蓋部材とを接続させる上記（４）から（６）のいずれか１つに記載の中空糸型フィルタの製造方法である。
　本願発明における中空糸型フィルタによれば、中空糸束の切断開口端面の外周領域と、ケーシング本体の端部と蓋部材の端部との接続領域との間に形成される空間に第２の封止剤を充填してなる充填部が設けられるため、濾過時におけるケーシング本体内圧の上昇に伴う蓋部材への受圧面積が低減される。これにより、過度の受圧による蓋部材の変形や破損が抑制される。また、前記充填部から蓋部材の内面の少なくとも一部に延び蓋部材の内面に付着する連続皮膜が形成されているので、濾過時における内圧変動に伴い、蓋部材の形状が変化しても、連続皮膜が追従し、その結果、連続皮膜が充填部の接着補強の役割を果たし、蓋部材の耐圧強度を高めている。
　本願発明における中空糸型フィルタの製造方法によれば、ケーシング本体の中心軸を中心に回転させながら、蓋部材の内面に沿わせて、流体の導出入口から第２の封止剤を導入することで、中空糸束の切断開口端面の外周領域と、ケーシング本体の端部と蓋部材の端部との接続領域との間に形成される空間に第２の封止剤が充填されて、濾過時におけるケーシング本体内圧の上昇に伴う蓋部材への受圧面積が低減されて、過度の受圧による蓋部材の変形や破損が抑制されるとともに、第２の封止剤が充填された領域から連続して延びる連続皮膜が、蓋部材の内面に接着するように形成されるので、濾過時における内圧変動に伴い、蓋部材の形状が変化しても、連続皮膜が追従し、その結果、連続皮膜が充填部の接着補強の役割を果たし、蓋部材の耐圧強度を高めている。
本実施形態に係る中空糸型フィルタの構成の一例を例示する一部切り欠き断面図である。 第２の封止剤の充填前の、中空糸束の切断開口端面の外周領域と、ケーシング本体の端部と蓋部材の端部との接続領域との間に形成される空間を説明する部分断面図である。 第２の封止剤を充填後の、中空糸束の切断開口端面の外周領域と、ケーシング本体の端部と蓋部材の端部との接続領域との間に形成される空間に形成された第２の封止部を説明する部分断面図である。 本実施の形態に係る中空糸型フィルタの製造方法の一例を説明する図である。 本実施の形態に係る中空糸型フィルタの製造方法における、第２の封止剤の導入方法の一例を説明する図である。 第２の封止剤の充填前と充填後の受圧面積領域を説明する図である。 本実施の形態に係る中空糸型フィルタの製造方法における、第２の封止剤の導入方法の他の一例を説明する図である。
　図１に、本実施の形態に係る中空糸型フィルタ１００の構成の一例を例示する。中空糸型フィルタ１００は、中空糸束３０と、中空糸束３０の切断開口端面を有するように中空糸束３０を第１の封止剤からなる第１の封止部２４によってケーシング本体用筒体２２の少なくとも一方端開口部に固定させたケーシング本体２０と、ケーシング本体２０の両端部にそれぞれ装着され流体の導出入口１２を備えた蓋部材１０と、中空糸束３０の切断開口端面の外周領域と、ケーシング本体２０の端部と蓋部材１０の端部との接続領域との間に形成される空間に第２の封止剤が充填された充填部と充填部から蓋部材の内面の少なくとも一部に延び蓋部材の内面に付着する連続皮膜とからなる第２の封止部４０と、を有する。
　更に、図１の点線で囲ったＸ部分を拡大して、上述の第２の封止剤を充填する前と後における、中空糸束３０の切断開口端面の外周領域と、ケーシング本体２０の端部と蓋部材１０の端部との接続領域との間に形成される空間の構成の相違について、図２Ａ及び図２Ｂを用いて、以下に説明する。
　図２Ａに示すように、第２の封止剤を充填する前は、中空糸束３０の切断開口端面の外周領域と、ケーシング本体用筒体２２端部と蓋部材１０の端部との接続領域との間に、空間が形成されている。このため、図４に示すように、第２の封止剤の充填前の蓋部材に加わる受圧面積は、中空糸束３０の切断開口端面の面積と、その外周領域の面積とからなる。
　これに対し、本実施の形態では、図２Ｂに示すように、前記空間内に第２の充填剤が充填された充填部４２と、この充填部４２から蓋部材の内面の少なくとも一部に延び蓋部材１０の内面に付着する連続皮膜４４とからなる第２の封止部４０が形成されているので、蓋部材に加わる受圧面積は、中空糸束３０の切断開口端面の面積のみとなる。従って、蓋部材１０に対する受圧面積が低減されるため、例えば、本実施の形態の中空糸型フィルタ１００を透析液フィルタに用いる場合、透析液が高流量の際にも、蓋部材が受ける力が減り、例えば、透析装置では、透析装置の消毒時に約９０℃のクエン酸熱水が流れ、透析時に約３７℃の透析液が流れるため、透析装置に設置された透析液フィルタには熱の繰り返し負荷がかかったり、複式ポンプによる脈動などの、いわゆる圧力の繰り返し変動に対しても、十分な強度を有する中空糸型フィルタが提供される。また、中空糸束３０の切断開口端面の外周領域（図２Ａ参照）と、ケーシング本体用筒体２２の端部と蓋部材１０の端部との接続領域との間に形成される空間に第２の封止剤を充填してなる充填部４２が設けられることで、濾過時におけるケーシング本体の内圧上昇に伴う蓋部材１０への受圧面積が低減される。従って、過度の受圧による蓋部材の変形や破損が抑制される。また、充填部４２から蓋部材１０の内面の少なくとも一部に延び蓋部材１０の内面に付着する連続皮膜４４が形成されているので、濾過時における内圧変動に伴い、蓋部材１０の形状が変化しても、連続皮膜４４が柔軟に追従し、その結果、連続皮膜４４が、充填部４２の剥離を防止する接着補強の役割を果たし、これにより、蓋部材１０の耐圧強度が高められ、中空糸型フィルタの使用強度が長期間維持される。
　本実施の形態における中空糸型フィルタの受圧面積の低減率は、中空糸型フィルタの内径に応じて異なるが、例えば、１０％以上、５０％以下である。この範囲の下限未満の場合には、蓋部材に対する受圧低減が不十分であり、長期間に亘って蓋部材への圧力負荷がかかる。一方、上記範囲の上限を超える場合、中空糸束の切断開口端面を塞ぐ可能性があり、フィルタとしての機能が十分に発揮出来ないおそれがある。
　また、本実施の形態における連続皮膜４４は、蓋部材１０の内面積の１０％以上、１００％以下で形成されている。上記範囲内とすることで、充填部４２の剥離を防止する接着補強の役割を果たす。
　また、上記連続皮膜４４の厚みは、例えば、３０μｍ以上、７０μｍ以下である。これにより、ケーシング本体の内部圧力の繰り返し変動に対しても、十分に追従して蓋部材１０の内面に長期間付着し続けることが出来る。なお、連続皮膜４４の厚みは、３０～７０μｍの範囲に限定されるものではなく、充填材の材質・種類によって適宜設計変更可能である。
　また、図１に示す本実施の形態のケーシング本体用筒体２２は、内部に中空糸束３０を収納することができ、且つ、蓋部材１０を装着可能な開口部をその両端に有する限り特に限定されない。また、ケーシング本体用筒体２２を構成する材質は特に限定されないが、例えば、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリルとスチレンとの共重合体、ポリメタクリラート、ＡＢＳ樹脂及びＡＢ樹脂などが好適である。
　中空糸束３０を形成する中空糸膜は、その材質及び形状など特に限定されないが、例えば、材質として、セルロース、セルロースジアセテート、セルローストリアセテートなどのセルロースエーテル類などのセルロース誘導体、ポリアミド系誘導体、ポリエステル系誘導体、ポリメタクリラートなどのメタクリル系重合体またはアクリル系重合体、ポリ塩化ビニルなどのポリ塩化ビニル系重合体、ポリウレタン、および、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類などが挙げられる。また、中空糸膜の外径は、例えば、１０μｍ以上、６００μｍ以下程度である。
　第１の封止部２４を形成する第１の封止剤としては、中空糸束３０がケーシング本体用筒体２２に固定可能であれば特に限定されないが、例えば、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等の硬化性樹脂組成物が挙げられる。本実施の形態では、第１の封止剤として、シール性及び接着性の観点から、２液硬化型ポリウレタンや常温硬化型シリコーン液が好適に用いられる。
　本実施の形態において、中空糸束の切断開口端面は、中空糸束３０をケーシング本体用筒体２２に装填し、ケーシング本体用筒体２２に第１の封止剤（以下、「第１のシーラント」ともいう）を注入して、第１の封止剤を固化させた後、固化後の第１の封止剤ならびに中空糸束３０の端部を切断することにより形成され、これにより、中空糸の内側の流路と、中空糸の外側の流路に分離される。
　第２の封止部４０を形成する第２の封止剤は、第１の封止剤と同一材料または同種材料である。これにより、第２の封止部４０も、堅固にケーシング本体用筒体２２に付着するとともに、蓋部材１０の内面にも付着する。
　次に、本実施の形態における中空糸型フィルタの製造方法の一例を図３から図５を用いて説明する。
　本実施の形態における中空糸型フィルタの製造方法は、図３に示すように、中空糸束３０の切断開口端面を有するように中空糸束３０を第１の封止剤からなる第１の封止部２４によってケーシング本体用筒体２２の少なくとも一端開口部に固定させたケーシング本体２０の両端部に、一対の蓋部材１０の端部をそれぞれ接続する工程と、ケーシング本体２０の中心軸を中心として回転させながら、蓋部材１０に備えられた流体の導出入口１２から蓋部材１０の内面に沿わせて第２の封止剤を導入する工程と、を有する。ここで、本明細書における「ケーシング本体２０の中心軸」とは、図３に示すケーシング本体２０の長手方向に沿って伸びる中心線を意味する。
　更に、本実施の形態の他の中空糸型フィルタの製造方法は、図３，図４Ａに示すように、上述した第２の封止剤を導入する工程において、ケーシング本体２０の中心軸を水平方向に保ち、ケーシング本体２０の中心軸を中心に回転させながら、蓋部材１０に備えられた流体の導出入口１２から第２の封止剤を蓋部材１０の内面に沿わせて導入する。
　これにより、流体の導出入口１２から導入された第２の封止剤は、重力により、蓋部材１０の内面に沿って移動し、更にケーシング本体２０の中心軸を中心に回転させることにより、遠心力で、均一に、中空糸束３０の切断開口端面の外周領域（図２Ａ参照）と、ケーシング本体用筒体２２の端部と蓋部材１０の端部との接続領域との間に形成される空間に第２の封止剤が充填された第２の封止部４０が形成される。ここで、第２の封止部４０は、図２Ｂに示すように、前記空間内に第２の充填剤が充填された充填部４２と、この充填部４２から蓋部材の内面の少なくとも一部に延び蓋部材の内面に付着する連続皮膜４４とからなる。従って、図４Ｂに示すように、第２の封止部４０によって、蓋部材１０に加わる受圧面積は、中空糸束３０の切断開口端面の面積のみであるため、蓋部材１０に対する受圧面積が低減される。更に、上記製造方法により、充填部４２から蓋部材１０の内面の少なくとも一部に延び蓋部材１０の内面に付着する連続皮膜４４が形成されているので、濾過時（例えば、透析時）における内圧変動に伴い、蓋部材１０の形状が変化しても、連続皮膜４４が柔軟に追従し、その結果、連続皮膜４４が、充填部４２の剥離を防止する接着補強の役割を果たし、これにより、蓋部材１０の耐圧強度が高められ、中空糸型フィルタの使用強度が長期間維持される。
　図３及び図４Ａに示す製造方法における、ケーシング本体の中心軸を中心にする回転数は、ケーシング本体の外径や第２の封止剤の材料に応じて異なるが、例えば、５００ｒｐｍ以上、２０００ｒｐｍ以下であり、例えば、第２の封止剤が２液硬化型ポリウレタンである場合、８００ｒｐｍ以上、１５００ｒｐｍが好ましい。
　また、本実施の形態の他の中空糸型フィルタの製造方法は、図５に示すように、上述の第２の封止剤を導入する工程において、ケーシング本体２０の中心軸を垂直方向に保ち、蓋部材１０に備えられた流体の導出入口１２に、先端面が閉塞し且つ先端部の外側面に開口部が形成された注入ノズル６０を装着し、ケーシング本体２０の中心軸を中心に回転させながら、遠心力によって、注入ノズル６０に導入した第２の封止剤を、注入ノズル６０の開口部６２ａ，６２ｂを介して蓋部材１０の内面に沿わせ、ケーシング本体用筒体２２の端部と蓋部材１０の端部との接続領域と中空糸束３０の切断開口端面の外周領域との間に導入している。
　ケーシング本体２０の中心軸を中心に回転させることにより、注入ノズル６０から導入された第２の封止剤は、遠心力によって、中空糸束３０の切断開口端面の外周領域（図２Ａ参照）と、ケーシング本体用筒体２２の端部と蓋部材１０の端部との接続領域と間に形成される空間に充填されていく。これにより、上述同様、図４Ｂに示すように蓋部材１０に対する受圧面積が低減され、また、蓋部材１０の内面の少なくとも一部に延び蓋部材１０の内面に付着する連続皮膜４４（図２Ｂ）も形成される。従って、蓋部材１０の耐圧強度が高められ、中空糸型フィルタの使用強度が長期間維持される。
　図５に示す製造方法では、中空糸束３０の切断開口端面に第２の封止剤が拡散しないように、第２の封止剤の注入速度と回転数を適宜選択することが好ましい。なお、回転数は、製造の便宜から、上述同様の範囲が好ましい。
　また、本実施の形態における中空糸型フィルタの製造方法において、図３から図５のいずれの方法においても、更に、ケーシング本体の端部と蓋部材の端部とを接続する工程として、超音波溶着法を用いて、上述した樹脂からなるケーシング本体の端部と樹脂からなる蓋部材の端部とに微細な超音波振動と加圧力によって、接合したい両端部に強力な摩擦熱を発生させて溶融させ、両端部を接合する工程を採用する。
　更に、上記超音波溶着法として、シェアジョイント法またはエネルギーダイレクトジョイント法またはこれらの組み合わせから選択される。ここで、シェアジョイント法は、一般的に知られている超音波溶着法における接合部のジョイント方法の一例であり、ジョイントが斜面の部分的な面接触であり、その傾斜角度が超音波振動方向に対して擦れるような運動を行わせる角度になっているジョイント方法である。また、エネルギーダイレクトジョイント法も、一般的に知られている超音波溶着法における接合部のジョイント方法の一例であり、ダイレクタと呼ばれる三角形の突起にエネルギーを集中させ、衝突現象の繰返しによって発熱させるジョイント法である。
　また、本実施の形態における他の中空糸型フィルタの製造方法において、上述のケーシング本体の端部と蓋部材の端部とを接続する工程として、ケーシング本体２０の外周面に形成した雄ネジと、蓋部材１０の内周面に形成した雌ネジとを螺合さることにより、ケーシング本体の端部と蓋部材とを接続させても良い。さらに、ケーシング本体と蓋部材との接続について、螺合による接続と超音波溶着による溶融接合を組み合わせても良い。
　以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［実施例１］
　中空糸束の切断開口端面を有するように中空糸束を第１の封止剤でケーシング本体用筒体の少なくとも一方端開口部に固定させた、樹脂製のケーシング本体と、樹脂製の蓋部材とを、シェアジョイント法で超音波溶着させた後、図３に示すように、ケーシング本体の中心軸を水平方向に保ち、ケーシング本体の中心軸を中心に回転させながら、蓋部材に備えられた流体の導出入口から、２液硬化型ウレタンからなる第２の封止剤を蓋部材の内面に沿わせて第２の封止剤を導入した。ここで、シェアジョイント法は、傾斜角度を４５度とし、ケーシング本体の外径は５２ｍｍであり、ケーシング本体の回転数は、１３００ｒｐｍとした。第２の封止剤を蓋部材の傾斜内面に対して１００％被覆した。得られた中空糸型フィルタの蓋部材にかかる受圧面積は、第２の封止剤の充填前に比べ、３８％低減した。
［実施例２］
　中空糸束の切断開口端面を有するように中空糸束を第１の封止剤でケーシング本体用筒体の少なくとも一方端開口部に固定させた、樹脂製のケーシング本体と、樹脂製の蓋部材とを、エネルギーダイレクトジョイント法で超音波溶着させた後、図３に示すように、ケーシング本体の中心軸を水平方向に保ち、ケーシング本体の中心軸を中心に回転させながら、蓋部材に備えられた流体の導出入口から、２液硬化型ウレタンからなる第２の封止剤を蓋部材の内面に沿わせて第２の封止剤を導入した。ここで、エネルギーダイレクトジョイント法は、ジョイント部の三角形の先端部の角度を６０度とし、２液硬化型ウレタンは、実施例１で用いたものと同様であり、ケーシング本体の外径も実施例１と同様で、ケーシング本体の回転数は、１３００ｒｐｍとした。第２の封止剤を蓋部材の傾斜内面に対して１００％被覆した。得られた中空糸型フィルタの蓋部材にかかる受圧面積は、第２の封止剤の充填前に比べ、３０％低減した。
［実施例３］
　中空糸束の切断開口端面を有するように中空糸束を第１の封止剤でケーシング本体用筒体の少なくとも一方端開口部に固定させた、樹脂製のケーシング本体と、樹脂製の蓋部材とを、実施例１及び実施例２に準じ、シェアジョイント法およびエネルギーダイレクトジョイント法で超音波溶着させた後、図３に示すように、ケーシング本体の中心軸を水平方向に保ち、ケーシング本体の中心軸を中心に回転させながら、蓋部材に備えられた流体の導出入口から、２液硬化型ウレタンからなる第２の封止剤を蓋部材の内面に沿わせて第２の封止剤を導入した。ここで、シェアジョイント法は、傾斜角度を４５度とし、エネルギーダイレクトジョイント法は、ジョイント部の三角形の先端部の角度を６０度とし、２液硬化型ウレタンは、実施例１で用いたものと同様であり、ケーシング本体の外径も実施例１と同様で、ケーシング本体の回転数は、１３００ｒｐｍとした。第２の封止剤を蓋部材の傾斜内面に対して１００％被覆した。得られた中空糸型フィルタの蓋部材にかかる受圧面積は、第２の封止剤の充填前に比べ、３０％低減した。
［実施例４］
　中空糸束の切断開口端面を有するように中空糸束を第１の封止剤でケーシング本体用筒体の少なくとも一方端開口部に固定させた、樹脂製のケーシング本体と、樹脂製の蓋部材とを、実施例１及び実施例２に準じ、シェアジョイント法およびエネルギーダイレクトジョイント法で超音波溶着させた後、図３に示すように、ケーシング本体の中心軸を水平方向に保ち、ケーシング本体の中心軸を中心に回転させながら、蓋部材に備えられた流体の導出入口から、２液硬化型ウレタンからなる第２の封止剤を蓋部材の内面に沿わせて第２の封止剤を導入した。ここで、シェアジョイント法は、傾斜角度を４５度とし、エネルギーダイレクトジョイント法は、ジョイント部の三角形の先端部の角度を６０度とし、２液硬化型ウレタンは、実施例１で用いたものと同様であり、ケーシング本体の外径も実施例１と同様で、ケーシング本体の回転数は、１３００ｒｐｍとした。第２の封止剤を蓋部材の傾斜内面に対して１０％被覆した。得られた中空糸型フィルタの蓋部材にかかる受圧面積は、第２の封止剤の充填前に比べ、３０％低減した。
［比較例１］
　中空糸束の切断開口端面を有するように中空糸束を第１の封止剤でケーシング本体用筒体の少なくとも一方端開口部に固定させた、樹脂製のケーシング本体と、樹脂製の蓋部材とを、シェアジョイント法で超音波溶着させた。得られた中空糸型フィルタの蓋部材にかかる受圧面積は、２０ｃｍ2であった。ここで、シェアジョイント法は、実施例１と同様、傾斜角度を４５度であった。
［比較例２］
　中空糸束の切断開口端面を有するように中空糸束を第１の封止剤でケーシング本体用筒体の少なくとも一方端開口部に固定させた、樹脂製のケーシング本体と、樹脂製の蓋部材とを、実施例１及び実施例２に準じ、シェアジョイント法およびエネルギーダイレクトジョイント法で超音波溶着させた。得られた中空糸型フィルタの蓋部材にかかる受圧面積は、１８ｃｍ2であった。ここで、シェアジョイント法は、実施例１と同様、傾斜角度を４５度であり、エネルギーダイレクトジョイント法は、実施例２と同様、ジョイント部の三角形の先端部の角度を６０度とした。
［強度試験の条件］
　濃度２％クエン酸の９０℃熱水を６０分間と、水を３００分間とを繰り返し、中空糸型フィルタに流し入れるサイクル試験を行った。サイクル試験における中空糸型フィルタへの圧力は、４０ｋＰａから２３０ｋＰａの脈動を有し、リーク発生までのサイクル数をカウントして評価した。結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　１０　蓋部材、１２　流体の導出入口、１６　ノズル、２０　ケーシング本体、２２　ケーシング本体用筒体、２４　第１の封止部、３０　中空糸束、４０　第２の封止部、４２　充填部、４４　連続皮膜、５０　枠、５２　ネジ、６０　注入ノズル、６２ａ，６２ｂ　開口部、１００　中空糸型フィルタ。

Claims (9)

  1. 　中空糸束と、
    　中空糸束の切断開口端面を有するように中空糸束を第１の封止剤でケーシング本体用筒体の少なくとも一方端開口部に固定させたケーシング本体と、
    　ケーシング本体の両端部にそれぞれ装着され流体の導出入口を備えた蓋部材と、
    　中空糸束の切断開口端面の外周領域と、ケーシング本体の端部と蓋部材の端部との接続領域との間に形成される空間に第２の封止剤を充填してなる充填部と、
    　充填部から蓋部材の内面の少なくとも一部に延び蓋部材の内面に付着する連続皮膜と、
    　を有することを特徴とする中空糸型フィルタ。
  2. 　第１の封止剤と第２の封止剤と連続被膜の構成材料とが、同一材料または同種材料であることを特徴とする請求項１に記載の中空糸型フィルタ。
  3. 　ケーシング本体の端部と蓋部材との接続は、超音波溶着法を用いて溶融接合されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の中空糸型フィルタ。
  4. 　中空糸束の切断開口端面を有するように中空糸束を第１の封止剤でケーシング本体用筒体の少なくとも一端開口部に固定させたケーシング本体の両端部に、一対の蓋部材の端部をそれぞれ接続する工程と、
    　ケーシング本体の中心軸を中心に回転させながら、蓋部材に備えられた流体の導出入口から蓋部材の内面に沿わせて第２の封止剤を導入する工程と、
    　を有することを特徴とする中空糸型フィルタの製造方法。
  5. 　第２の封止剤を導入する工程は、ケーシング本体の中心軸を水平方向に保ち、ケーシング本体の中心軸を中心に回転させながら、蓋部材に備えられた流体の導出入口から第２の封止剤を蓋部材の内面に沿わせて導入する工程であることを特徴とする請求項４に記載の中空糸型フィルタの製造方法。
  6. 　第２の封止剤を導入する工程は、ケーシング本体の中心軸を垂直方向に保ち、蓋部材に備えられた流体の導出入口に、先端面が閉塞し且つ先端部の外側面に開口部が形成された注入ノズルを装着し、ケーシング本体の中心軸を中心に回転させながら、遠心力によって、注入ノズルに導入した第２の封止剤を、注入ノズルの開口部を介して蓋部材の内面に沿わせ、ケーシング本体の端部と蓋部材の端部との接続領域と中空糸束の切断開口端面の外周領域との間に導入する工程であることを特徴とする請求項４に記載の中空糸型フィルタの製造方法。
  7. 　更に、ケーシング本体の端部と蓋部材の端部とを接続する工程は、超音波溶着法を用いて溶融接合すること特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の中空糸型フィルタの製造方法。
  8. 　超音波溶着法は、シェアジョイント法またはエネルギーダイレクトジョイント法またはこれらの組み合わせから選択されることを特徴とする請求項７に記載の中空糸型フィルタの製造方法。
  9. 　更に、ケーシング本体の端部と蓋部材の端部とを接続する工程は、ケーシング本体の外周面に形成した雄ネジと、蓋部材の内周面に形成した雌ネジとを螺合さることにより、ケーシング本体の端部と蓋部材とを接続させることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の中空糸型フィルタの製造方法。
PCT/JP2012/062627 2011-05-30 2012-05-17 中空糸型フィルタおよび中空糸型フィルタの製造方法 WO2012165157A1 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011120421 2011-05-30
JP2011-120421 2011-05-30
JP2012-096877 2012-04-20
JP2012096877A JP5355744B2 (ja) 2011-05-30 2012-04-20 中空糸型フィルタ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012165157A1 true WO2012165157A1 (ja) 2012-12-06

Family

ID=47259020

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2012/062627 WO2012165157A1 (ja) 2011-05-30 2012-05-17 中空糸型フィルタおよび中空糸型フィルタの製造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP5355744B2 (ja)
TW (1) TW201302282A (ja)
WO (1) WO2012165157A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016159375A1 (ja) * 2015-04-03 2016-10-06 旭化成メディカル株式会社 中空糸膜型血液浄化器
WO2019164461A1 (en) * 2018-02-23 2019-08-29 Sipahi Oyku Bebnem Dialyzer blood inlet improvement for increasing the hemodialysis efficiency
CN111110940A (zh) * 2019-12-24 2020-05-08 东莞科威医疗器械有限公司 氧合器、离心灌胶封端增强粘接结构及其成型工艺

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6163240U (ja) * 1984-09-29 1986-04-28
DE3813577A1 (de) * 1988-04-22 1990-03-15 Igor Groza Verfahren zur herstellung eines kapillardialysators
US20030029785A1 (en) * 2000-02-17 2003-02-13 Jurgen Dannenmaier Filter comprising membranes made of hollow fibers
JP2004351319A (ja) * 2003-05-29 2004-12-16 Nikkiso Co Ltd 中空糸型モジュール
JP2008200573A (ja) * 2007-02-19 2008-09-04 Toray Ind Inc 中空糸膜モジュールの製造方法
JP2011056013A (ja) * 2009-09-09 2011-03-24 Nikkiso Co Ltd 血液透析器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6163240U (ja) * 1984-09-29 1986-04-28
DE3813577A1 (de) * 1988-04-22 1990-03-15 Igor Groza Verfahren zur herstellung eines kapillardialysators
US20030029785A1 (en) * 2000-02-17 2003-02-13 Jurgen Dannenmaier Filter comprising membranes made of hollow fibers
JP2004351319A (ja) * 2003-05-29 2004-12-16 Nikkiso Co Ltd 中空糸型モジュール
JP2008200573A (ja) * 2007-02-19 2008-09-04 Toray Ind Inc 中空糸膜モジュールの製造方法
JP2011056013A (ja) * 2009-09-09 2011-03-24 Nikkiso Co Ltd 血液透析器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016159375A1 (ja) * 2015-04-03 2016-10-06 旭化成メディカル株式会社 中空糸膜型血液浄化器
WO2019164461A1 (en) * 2018-02-23 2019-08-29 Sipahi Oyku Bebnem Dialyzer blood inlet improvement for increasing the hemodialysis efficiency
CN111110940A (zh) * 2019-12-24 2020-05-08 东莞科威医疗器械有限公司 氧合器、离心灌胶封端增强粘接结构及其成型工艺

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013009947A (ja) 2013-01-17
JP5355744B2 (ja) 2013-11-27
TW201302282A (zh) 2013-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101983083B (zh) 医用连接件
JP5355744B2 (ja) 中空糸型フィルタ
JPS5928971A (ja) 中空糸型物質移動装置の製造方法
JP6028730B2 (ja) 中空糸膜モジュール
TWI600443B (zh) Hollow fiber membrane blood purifier
JP5530495B2 (ja) 中空糸型フィルタの製造方法
JP2007175566A (ja) 中空糸膜モジュール
JPH0630202Y2 (ja) 中空糸型血液浄化装置
JP2011224026A (ja) 血液浄化器およびその製造方法
JP3151168B2 (ja) 中空糸型モジュール及びその製造方法
JPH10165777A (ja) 中空糸モジュールおよびその製造方法
CA3035855C (en) Nozzle
CN112915289A (zh) 血液透析用干粉筒及其制备方法
JPH01135361A (ja) 小型フィルタおよびその製造方法
JP7245642B2 (ja) 血液処理用ビーズを収容するための容器の充填口の封止のための中栓
JP2000042100A (ja) 中空糸膜型流体処理装置
JP4362399B2 (ja) 中空糸型血液浄化器
JP7436144B2 (ja) 被除去成分の吸着・除去機能と透析機能を併せ持つ一体化された血液浄化器
JP2020099644A (ja) 流体処理用ビーズを収容するためのフィルター付き筒状容器
JPH025090B2 (ja)
JP6565190B2 (ja) 血液装置用キャップ及び血液装置
JPH01145069A (ja) 中空糸型血液浄化装置およびその製造方法
JP2008093518A (ja) 血液透析濾過モジュール
JPS6040066A (ja) 中空糸型人工じん臓及びその中空糸の接着方法
JPS60106467A (ja) 中空糸型膜分離器の製造法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12792909

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12792909

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1