JPH0380528B2 - - Google Patents
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- JPH0380528B2 JPH0380528B2 JP8705884A JP8705884A JPH0380528B2 JP H0380528 B2 JPH0380528 B2 JP H0380528B2 JP 8705884 A JP8705884 A JP 8705884A JP 8705884 A JP8705884 A JP 8705884A JP H0380528 B2 JPH0380528 B2 JP H0380528B2
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Landscapes
- Filamentary Materials, Packages, And Safety Devices Therefor (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Description
産業上の利用分野
本発明は高分子重合体より構成される中空糸膜
に関するもので小型で高性能を有する限外過、
透析装置に使用される中空糸膜捲取体に関するも
のである。 従来の技術 近年海水、工業排水、下水道排水、血液等の液
状混合物より特定の成分をその用途、目的に応じ
て多孔質膜を利用して分離する処理方法が研究さ
れ純水、無菌水の製造、血液の浄化、食品の濃縮
等に応用されている。実際にこれらの用途に多孔
質膜を利用するに当つては、それぞれの用途に応
じて被処理液体の導入口、導出口、透過液の導出
口、透析液の導入口、導出口を種々に組合せても
つ容器に多孔質膜を収納したいわゆるモジユール
という形がとられる。この場合多孔質膜を中空糸
状で利用することは広い膜面積が利用でき有用で
ある。分離、濃縮、透析等の機能をもつ膜として
は多様な高分子重合体系材料がすでに実用に供さ
れているが、なかでもセルロース・エステル系材
料は多種多様な製膜方法が可能であり、またその
製膜方法に応じて広範囲の機能をもつ膜が得られ
有用な材料である。 前述したように中空糸膜はモジユールという形
で利用されるわけであるが、その性能特に限外
過速、透析速度が大きい程小型化が可能である。
特に腎不全患者を救うために使用されている中空
糸型血液透析モジユールでは小型化が体外循環血
液量の減少の面から強く要請されている。またこ
れに伴い限外過速度の増大、膜厚の低下が求め
られている。このような要請のもと例えば特開昭
56−307号公報にみられるように種々の努力が払
れてはいるが未だ十分な特性をもつモジユールは
得られてはいない。この原因としては高い限外
過速度を有する中空糸膜を得ようとすれば、その
膜の開孔率を必然的に高めることが求められその
結果中空糸としての機械的強力が低下することが
避けられなく、また薄膜化を計る場合も同様のこ
とが云える。従つてこのような中空糸膜をモジユ
ールに組立る場合細心の注意を払つて取扱わねば
ならず、僅かのトラブルでも中空糸膜を損傷し、
使用時に損傷部位よりリーク現象を起し中空糸膜
が本来もつ機能が十分に発揮されないばかりか、
人工腎臓用モジユールとして用いられる場合には
人命をも損う事態を招きかねない。 発明の目的 本発明者等はこのような問題を解決すべく鋭意
研究を重ねてきた結果本発明を完成するに到つた
ものである。即ち本発明は中空糸状限外過膜に
おいて37℃における水の透過速度をL(ml/m2・
mmHghr)、引張時における降伏強力をS(g重)
とするとき、製膜紡糸時に次の一般式(1)で示され
る中空糸(A)と一般式(2)で示される中空糸(B)がその
本数に関して一般式(3)で示される割合にて合糸捲
取られたことを特徴とする中空糸状透析膜捲取体
である。 L≧S、L≧15、L+S≧30 (1) L≦20、S≧17 (2) SA・nA+SB・nB≧18(nA+nB)、 0.34≧nB/nA≧0.14 8≧nA+nB (3) (ただしnAは中空糸(A)の本数、nBは中空糸(B)の本
数である。SAは中空糸(A)の、SBは中空糸(B)の降
伏強力である。) 発明の構成 本発明でいう中空糸状限外過膜とは高分子重
合体を主成分とする中空糸状多孔質膜であり、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニデン
ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ナイロン、セル
ロース、セルロースエステル、ポリビニルアルコ
ール、ポリメチルメタアクリレートエチレン−酢
酸ビニル共重合体等よりなるものであるがなかで
もセルロース・エステル系の材料が先述の理由で
好ましい。これらの材料の併用及び充填剤、添加
剤が使用される場合も本発明に含まれる。本発明
の中空糸を得るに当つては従来から行なわれてい
る製膜紡糸方法がすべて採用できる。即ち溶融紡
糸法、乾式紡糸法、湿式紡糸法、半乾式・湿式紡
糸法(エアーギヤツプ紡糸法)は全て採用するこ
とができる。製膜紡糸後本発明の捲取体は、モジ
ユール製造時に解除捲戻しされ所定の長さ、形態
に収束され、容器に収納されその端部が目的に応
じ開口された形で接着固定される。本発明を得る
に当つては中空糸(A)と中空糸(B)を一般式(3)の範囲
で合糸して捲取るわけであるがその方法としては
同一の紡糸方法を用いて中空糸(A)及び中空糸(B)を
得、合糸し捲取る方法と異種の紡糸方法を用いて
中空糸(A)及び中空糸(B)を得る方法があるが何れか
に限定されるものではない。具体的に述べれば湿
式紡糸法にて中空糸(A)中空糸(B)を得、合糸捲取る
方法、溶融紡糸法にて中空糸(A)を得、乾式紡糸法
にて中空糸(B)を得、合糸捲取る方法等があるがこ
れらの方法に限定されるものではない。例えば同
一紡糸法を採用する場合は中空糸(A)と中空糸(B)を
その膜厚を変えることにより同一の紡糸工程を採
用し得ることができる。また湿式紡糸法を採用す
る場合にはその組成が異なる複数の紡糸原液を用
いて各々別個のノズルより吐出し同一の凝固・水
洗・後処理を施したのち捲取り、直前に合糸捲取
る方法が有利であるがこれに限定されるものでは
ない。本発明は前述した式(1)、(2)、(3)の範囲に限
定されるが(1)式の範囲外の中空糸のみを用いてモ
ジユールを作成する場合はその限外過速度が小
さく本発明の目的を達成することができない。一
方(1)式で示される中空糸膜(A)のみを用いる場合
は、その機械的特性が劣つている故モジユール製
造時に損傷しやすく実用に供しない。例えばモジ
ユールの製造が可能であつたとしてもそのような
中空糸を用いた場合は、中空糸の膜厚が大きい場
合に限られモジユールケースに収納される中空糸
数が減少する故小型高性能モジユールの提供とい
う本発明の目的を逸脱する。(2)式で示される中空
糸(B)のみを用いる場合はモジユール製造に際し中
空糸が損傷する場合は少ないがその限外過速度
が小さく本発明の趣旨に反する。中空糸(A)と中空
糸(B)とを式(3)で示される割合で合糸し捲取つた場
合のみ本発明の目的を達成する捲取体が得られ
る。即ち、SA・nA+SB・nB<18(nA+nB)の場合
はモジユール製造時に中空糸膜が損傷しやすく、
又0.34<nB/nAあるいは0.14>nA/nBの場合はそ
の機械的特性、限外過速度のバランスが悪く本
発明の目的に適うモジユールを得ることができな
い。nA+nB>8の場合は紡糸捲取時に中空糸が損
傷しやすく好ましくない。 発明の効果 このようにして得られる本発明捲取体は小型で
高性能を発揮するモジユールが得られ、モジユー
ル製造に係る解除、ケーシング接着等の工程で損
傷することが少なく極めて有用である。 実施例 次に本発明の内容を実施例により詳しく説明す
る。 比較例 1 セルロース・ジアセテート26重量部、N−メチ
ル−2−ピロリドン60重量部、エチレングリコー
ル14重量部よりなる紡糸原液を、流動パラフイン
を芯材として8ホール2重管ノズルより吐出し、
中空部を0.01秒通過させた後、N−メチル−2−
ピロリドン21重量部、エチレングリコール4重量
部、水75重量部からなる凝固浴中に導き3.9秒間
通過させその後、水洗浴を通過させ、更に濃度49
%のグリセリン水溶液中を5.1秒間通過させ、雰
囲気温度70℃のゾーンを通過させた後合糸し50
m/minの速度でボビンに捲取つた。この工程に
於ては芯材の吐出量は常に一定で得られる糸の内
半径が200μmとなるようにした。一方ドープの
吐出量を変更し膜厚5μmから27μmの糸を得た。
得られた糸を解除し、内液を除き円筒状ケースに
収納し、両端部を樹脂で接着後切断開口させ透析
用モジユールを作成しその水の透過速度を測定し
た。その結果を中空糸の他の特性とともに表−1
に示す。 比較例 2 セルロース・ジアセテート33重量部、N−メチ
ル−2−ピロリドン54重量部、エチレングリコー
ル13重量部からなる紡糸原液を用い比較例1と同
様の操作を行つた。結果を表−1に示す。 実施例 8ホールあるいは4ホールノズルを用いて比較
例1、比較例2で使用した組成のドープを併用し
比較例1の方法で製膜紡糸した。得られた捲取体
を用いて比較例1と同様の操作を行つた。結果を
表−1に示す。 比較例 3 使用ドープの割合を変え実施例と同様の操作を
行つた。結果を表−1に示す。 比較例 4 12ホールノズルを用いて比較例2と同様の操作
を試みたが捲取体を解除してみると中空糸の損傷
部位が多く実用に供することができなかつた。 表−1より本発明が極めて有用であることが判
る。
に関するもので小型で高性能を有する限外過、
透析装置に使用される中空糸膜捲取体に関するも
のである。 従来の技術 近年海水、工業排水、下水道排水、血液等の液
状混合物より特定の成分をその用途、目的に応じ
て多孔質膜を利用して分離する処理方法が研究さ
れ純水、無菌水の製造、血液の浄化、食品の濃縮
等に応用されている。実際にこれらの用途に多孔
質膜を利用するに当つては、それぞれの用途に応
じて被処理液体の導入口、導出口、透過液の導出
口、透析液の導入口、導出口を種々に組合せても
つ容器に多孔質膜を収納したいわゆるモジユール
という形がとられる。この場合多孔質膜を中空糸
状で利用することは広い膜面積が利用でき有用で
ある。分離、濃縮、透析等の機能をもつ膜として
は多様な高分子重合体系材料がすでに実用に供さ
れているが、なかでもセルロース・エステル系材
料は多種多様な製膜方法が可能であり、またその
製膜方法に応じて広範囲の機能をもつ膜が得られ
有用な材料である。 前述したように中空糸膜はモジユールという形
で利用されるわけであるが、その性能特に限外
過速、透析速度が大きい程小型化が可能である。
特に腎不全患者を救うために使用されている中空
糸型血液透析モジユールでは小型化が体外循環血
液量の減少の面から強く要請されている。またこ
れに伴い限外過速度の増大、膜厚の低下が求め
られている。このような要請のもと例えば特開昭
56−307号公報にみられるように種々の努力が払
れてはいるが未だ十分な特性をもつモジユールは
得られてはいない。この原因としては高い限外
過速度を有する中空糸膜を得ようとすれば、その
膜の開孔率を必然的に高めることが求められその
結果中空糸としての機械的強力が低下することが
避けられなく、また薄膜化を計る場合も同様のこ
とが云える。従つてこのような中空糸膜をモジユ
ールに組立る場合細心の注意を払つて取扱わねば
ならず、僅かのトラブルでも中空糸膜を損傷し、
使用時に損傷部位よりリーク現象を起し中空糸膜
が本来もつ機能が十分に発揮されないばかりか、
人工腎臓用モジユールとして用いられる場合には
人命をも損う事態を招きかねない。 発明の目的 本発明者等はこのような問題を解決すべく鋭意
研究を重ねてきた結果本発明を完成するに到つた
ものである。即ち本発明は中空糸状限外過膜に
おいて37℃における水の透過速度をL(ml/m2・
mmHghr)、引張時における降伏強力をS(g重)
とするとき、製膜紡糸時に次の一般式(1)で示され
る中空糸(A)と一般式(2)で示される中空糸(B)がその
本数に関して一般式(3)で示される割合にて合糸捲
取られたことを特徴とする中空糸状透析膜捲取体
である。 L≧S、L≧15、L+S≧30 (1) L≦20、S≧17 (2) SA・nA+SB・nB≧18(nA+nB)、 0.34≧nB/nA≧0.14 8≧nA+nB (3) (ただしnAは中空糸(A)の本数、nBは中空糸(B)の本
数である。SAは中空糸(A)の、SBは中空糸(B)の降
伏強力である。) 発明の構成 本発明でいう中空糸状限外過膜とは高分子重
合体を主成分とする中空糸状多孔質膜であり、ポ
リエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニデン
ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ナイロン、セル
ロース、セルロースエステル、ポリビニルアルコ
ール、ポリメチルメタアクリレートエチレン−酢
酸ビニル共重合体等よりなるものであるがなかで
もセルロース・エステル系の材料が先述の理由で
好ましい。これらの材料の併用及び充填剤、添加
剤が使用される場合も本発明に含まれる。本発明
の中空糸を得るに当つては従来から行なわれてい
る製膜紡糸方法がすべて採用できる。即ち溶融紡
糸法、乾式紡糸法、湿式紡糸法、半乾式・湿式紡
糸法(エアーギヤツプ紡糸法)は全て採用するこ
とができる。製膜紡糸後本発明の捲取体は、モジ
ユール製造時に解除捲戻しされ所定の長さ、形態
に収束され、容器に収納されその端部が目的に応
じ開口された形で接着固定される。本発明を得る
に当つては中空糸(A)と中空糸(B)を一般式(3)の範囲
で合糸して捲取るわけであるがその方法としては
同一の紡糸方法を用いて中空糸(A)及び中空糸(B)を
得、合糸し捲取る方法と異種の紡糸方法を用いて
中空糸(A)及び中空糸(B)を得る方法があるが何れか
に限定されるものではない。具体的に述べれば湿
式紡糸法にて中空糸(A)中空糸(B)を得、合糸捲取る
方法、溶融紡糸法にて中空糸(A)を得、乾式紡糸法
にて中空糸(B)を得、合糸捲取る方法等があるがこ
れらの方法に限定されるものではない。例えば同
一紡糸法を採用する場合は中空糸(A)と中空糸(B)を
その膜厚を変えることにより同一の紡糸工程を採
用し得ることができる。また湿式紡糸法を採用す
る場合にはその組成が異なる複数の紡糸原液を用
いて各々別個のノズルより吐出し同一の凝固・水
洗・後処理を施したのち捲取り、直前に合糸捲取
る方法が有利であるがこれに限定されるものでは
ない。本発明は前述した式(1)、(2)、(3)の範囲に限
定されるが(1)式の範囲外の中空糸のみを用いてモ
ジユールを作成する場合はその限外過速度が小
さく本発明の目的を達成することができない。一
方(1)式で示される中空糸膜(A)のみを用いる場合
は、その機械的特性が劣つている故モジユール製
造時に損傷しやすく実用に供しない。例えばモジ
ユールの製造が可能であつたとしてもそのような
中空糸を用いた場合は、中空糸の膜厚が大きい場
合に限られモジユールケースに収納される中空糸
数が減少する故小型高性能モジユールの提供とい
う本発明の目的を逸脱する。(2)式で示される中空
糸(B)のみを用いる場合はモジユール製造に際し中
空糸が損傷する場合は少ないがその限外過速度
が小さく本発明の趣旨に反する。中空糸(A)と中空
糸(B)とを式(3)で示される割合で合糸し捲取つた場
合のみ本発明の目的を達成する捲取体が得られ
る。即ち、SA・nA+SB・nB<18(nA+nB)の場合
はモジユール製造時に中空糸膜が損傷しやすく、
又0.34<nB/nAあるいは0.14>nA/nBの場合はそ
の機械的特性、限外過速度のバランスが悪く本
発明の目的に適うモジユールを得ることができな
い。nA+nB>8の場合は紡糸捲取時に中空糸が損
傷しやすく好ましくない。 発明の効果 このようにして得られる本発明捲取体は小型で
高性能を発揮するモジユールが得られ、モジユー
ル製造に係る解除、ケーシング接着等の工程で損
傷することが少なく極めて有用である。 実施例 次に本発明の内容を実施例により詳しく説明す
る。 比較例 1 セルロース・ジアセテート26重量部、N−メチ
ル−2−ピロリドン60重量部、エチレングリコー
ル14重量部よりなる紡糸原液を、流動パラフイン
を芯材として8ホール2重管ノズルより吐出し、
中空部を0.01秒通過させた後、N−メチル−2−
ピロリドン21重量部、エチレングリコール4重量
部、水75重量部からなる凝固浴中に導き3.9秒間
通過させその後、水洗浴を通過させ、更に濃度49
%のグリセリン水溶液中を5.1秒間通過させ、雰
囲気温度70℃のゾーンを通過させた後合糸し50
m/minの速度でボビンに捲取つた。この工程に
於ては芯材の吐出量は常に一定で得られる糸の内
半径が200μmとなるようにした。一方ドープの
吐出量を変更し膜厚5μmから27μmの糸を得た。
得られた糸を解除し、内液を除き円筒状ケースに
収納し、両端部を樹脂で接着後切断開口させ透析
用モジユールを作成しその水の透過速度を測定し
た。その結果を中空糸の他の特性とともに表−1
に示す。 比較例 2 セルロース・ジアセテート33重量部、N−メチ
ル−2−ピロリドン54重量部、エチレングリコー
ル13重量部からなる紡糸原液を用い比較例1と同
様の操作を行つた。結果を表−1に示す。 実施例 8ホールあるいは4ホールノズルを用いて比較
例1、比較例2で使用した組成のドープを併用し
比較例1の方法で製膜紡糸した。得られた捲取体
を用いて比較例1と同様の操作を行つた。結果を
表−1に示す。 比較例 3 使用ドープの割合を変え実施例と同様の操作を
行つた。結果を表−1に示す。 比較例 4 12ホールノズルを用いて比較例2と同様の操作
を試みたが捲取体を解除してみると中空糸の損傷
部位が多く実用に供することができなかつた。 表−1より本発明が極めて有用であることが判
る。
【表】
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 中空糸状限外過膜に於て37℃における水の
透過速度をL(ml/m2mmHghr)、引張時における
降伏強力をS(g重)とするとき、製膜紡糸時に
下記の一般式(1)で示される中空糸(A)と下記の一般
式(2)で示される中空糸(B)がその本数に関して下記
の一般式(3)で示される割合にて捲取られたことを
特徴とする中空糸膜捲取体。 L≧S、L≧15、L+S≧30 (1) L≦20、S≧17 (2) SA・nA+SB・nB≧18(nA+nB)、 0.34≧nB/nA≧0.14、 8≧nA+nB (3) (ただしnAは中空糸(A)の本数nBは中空糸(B)の本数
である。SAは中空糸(A)の、SBは中空糸(B)の降伏
強力である。) 2 中空糸がセルロース・エステル系材料を主成
分とするものである特許請求の範囲第1項記載の
捲取体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8705884A JPS60227801A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 中空糸膜捲取体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8705884A JPS60227801A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 中空糸膜捲取体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60227801A JPS60227801A (ja) | 1985-11-13 |
| JPH0380528B2 true JPH0380528B2 (ja) | 1991-12-25 |
Family
ID=13904336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8705884A Granted JPS60227801A (ja) | 1984-04-27 | 1984-04-27 | 中空糸膜捲取体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60227801A (ja) |
-
1984
- 1984-04-27 JP JP8705884A patent/JPS60227801A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60227801A (ja) | 1985-11-13 |
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