JPH04210066A - 血液透析用再生セルロース中空糸膜およびその製造方法 - Google Patents
血液透析用再生セルロース中空糸膜およびその製造方法Info
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- JPH04210066A JPH04210066A JP40066690A JP40066690A JPH04210066A JP H04210066 A JPH04210066 A JP H04210066A JP 40066690 A JP40066690 A JP 40066690A JP 40066690 A JP40066690 A JP 40066690A JP H04210066 A JPH04210066 A JP H04210066A
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Landscapes
- External Artificial Organs (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
[00011
【産業上の利用分野]本発明は、血液透析用再生セルロ
ース中空糸膜およびその製造方法に関するものである。 詳しく述べると、本発明は、保護剤が均一に塗布され、
余分な保護剤が残留することのない血液透析用再生セル
ロース中空糸膜およびその製造方法に関するものである
。 [0002] 【従来の技術】近年、腎不全、毒劇物中毒等の患者に対
する治療法として血液透析に用いられる人工透析装置は
医療界において広く使用されている。このような人工透
析装置においては、高透析能を有する透析用中空繊維が
重要な部材となっている。 [0003]従来、このような人工透析装置に使用され
る透析用中空繊維としては、再生セルロース、酢酸セル
ロース等のセルロース系物質、ポリスルホン、ポリアク
ノロニトリル、ポリメチルメタクレート等が知られてい
るが、現在実用化されているものは、主として再生セル
ロース膜であり、特に銅アンモニアセルロースからの再
生セルロース膜である。またこのような透析膜は、使用
される人工透析装置の構造に応じて、中空糸型、コイル
型、平膜型に大別できるが、中空糸型のものが装置をコ
ンパクトなものとしかつ高い透析性能を示し得るものと
することができるため、現在広く使用されている。 [0004]ところで、このようなセルロース系中空繊
維は、従来、いずれも銅アンモニアセルロース溶液等の
セルロース系紡糸原液を環状紡糸孔から空気中あるいは
非凝固性液中に押し出し、この際、線状に紡出される紡
糸原液の内部中央部に該紡糸原液に対する非凝固性液体
を導入充填して吐出させ、充分伸長した後、酸またはア
ルカリ溶液中に浸漬して凝固再生を行い、ついで洗浄を
行い、さらにグリセリン等の多価アルコールを用いた保
護剤による可塑化処理を行った後、乾燥することにより
製造されている。このようにして得られた中空繊維は所
定の長さに切断された後、束とされて人工透析装置の筒
状本体に挿入され、その両者を両端部においてポツティ
ング剤により固定して隔壁を形成し、該隔壁の両外側に
ヘッダーを取り付けることにより人工透析装置として形
成されている。 [0005]Lかしながら、従来の製法によると、乾燥
工程において中空繊維の収縮により、搬送ローラ間で中
空繊維に過度の張力が働き、中空繊維は過度に延伸を受
けた状態で製造される。したがって、このような中空繊
維を用いた人工透析装置においては、滅菌の際の熱によ
り該中空繊維が収縮し、中空繊維が緊張状態で配される
こととなってしまうため、該人工透析装置を使用して透
析を行う際に、透析液が中空繊維と十分に接触すること
なく通過してしまう恐れがあった。 [0006]上記の欠点を打破するために、セルロース
系紡糸原液を凝固再生して中空糸とし、洗浄を行った後
に、中空糸を100〜130℃程度の蒸気中を通過させ
て熱処理を行い、その後中空繊維を保護剤と接触させて
乾燥させることが行われるようになった(例えば、特開
昭6O−166008)。このように乾燥工程に先立ち
、中空糸に熱処理を施すことにより、中空糸の膜組織の
安定化が図られ、上記したような乾燥工程における中空
糸の延伸の問題は有効に防止されることとなる。しかし
ながら、この方法においては、中空糸膜にグリセリン等
の多価アルコールを用いた保護剤(含浸剤)をコートロ
ーラー等を用いて塗布する工程を中空糸膜の乾燥工程の
直前に設けるものであり、この保護剤塗布工程における
中空糸は既に熱処理工程を経たものであることから、あ
る程度乾燥状態にあり、また例えばその内部側と外部側
ではその乾燥程度が異なるといった状態にあるため、溶
質拡散性能、限外濾過性能、溶質濾過性能等を十分に発
揮させるためには、中空繊維への過剰の保護剤の塗布が
必要となる。このため、中空繊維に保護剤が均一に塗布
されず、また、中空繊維上に余分な保護剤が残存してし
まうという恐れがあった。さらに、この保護剤の過剰塗
布は、血液透析装置を組み立てる際に用いられるポリウ
レタン系のポツティング剤と過剰に塗布された該保護剤
との間に化学反応を生起し、このため本来得られるべき
中空糸膜とボッティン剤との間の強度が得られず、また
、ポリウレタン系のポツティング剤の高分子の炭素鎖が
、本来3次元マトリックス構造をとるものが、保護剤と
の反応によって短くなり、血液透析時に血液中にボッテ
ィング剤−保護剤反応物が溶出してしまう危険性が高い
という恐れがあった。 [0007]
ース中空糸膜およびその製造方法に関するものである。 詳しく述べると、本発明は、保護剤が均一に塗布され、
余分な保護剤が残留することのない血液透析用再生セル
ロース中空糸膜およびその製造方法に関するものである
。 [0002] 【従来の技術】近年、腎不全、毒劇物中毒等の患者に対
する治療法として血液透析に用いられる人工透析装置は
医療界において広く使用されている。このような人工透
析装置においては、高透析能を有する透析用中空繊維が
重要な部材となっている。 [0003]従来、このような人工透析装置に使用され
る透析用中空繊維としては、再生セルロース、酢酸セル
ロース等のセルロース系物質、ポリスルホン、ポリアク
ノロニトリル、ポリメチルメタクレート等が知られてい
るが、現在実用化されているものは、主として再生セル
ロース膜であり、特に銅アンモニアセルロースからの再
生セルロース膜である。またこのような透析膜は、使用
される人工透析装置の構造に応じて、中空糸型、コイル
型、平膜型に大別できるが、中空糸型のものが装置をコ
ンパクトなものとしかつ高い透析性能を示し得るものと
することができるため、現在広く使用されている。 [0004]ところで、このようなセルロース系中空繊
維は、従来、いずれも銅アンモニアセルロース溶液等の
セルロース系紡糸原液を環状紡糸孔から空気中あるいは
非凝固性液中に押し出し、この際、線状に紡出される紡
糸原液の内部中央部に該紡糸原液に対する非凝固性液体
を導入充填して吐出させ、充分伸長した後、酸またはア
ルカリ溶液中に浸漬して凝固再生を行い、ついで洗浄を
行い、さらにグリセリン等の多価アルコールを用いた保
護剤による可塑化処理を行った後、乾燥することにより
製造されている。このようにして得られた中空繊維は所
定の長さに切断された後、束とされて人工透析装置の筒
状本体に挿入され、その両者を両端部においてポツティ
ング剤により固定して隔壁を形成し、該隔壁の両外側に
ヘッダーを取り付けることにより人工透析装置として形
成されている。 [0005]Lかしながら、従来の製法によると、乾燥
工程において中空繊維の収縮により、搬送ローラ間で中
空繊維に過度の張力が働き、中空繊維は過度に延伸を受
けた状態で製造される。したがって、このような中空繊
維を用いた人工透析装置においては、滅菌の際の熱によ
り該中空繊維が収縮し、中空繊維が緊張状態で配される
こととなってしまうため、該人工透析装置を使用して透
析を行う際に、透析液が中空繊維と十分に接触すること
なく通過してしまう恐れがあった。 [0006]上記の欠点を打破するために、セルロース
系紡糸原液を凝固再生して中空糸とし、洗浄を行った後
に、中空糸を100〜130℃程度の蒸気中を通過させ
て熱処理を行い、その後中空繊維を保護剤と接触させて
乾燥させることが行われるようになった(例えば、特開
昭6O−166008)。このように乾燥工程に先立ち
、中空糸に熱処理を施すことにより、中空糸の膜組織の
安定化が図られ、上記したような乾燥工程における中空
糸の延伸の問題は有効に防止されることとなる。しかし
ながら、この方法においては、中空糸膜にグリセリン等
の多価アルコールを用いた保護剤(含浸剤)をコートロ
ーラー等を用いて塗布する工程を中空糸膜の乾燥工程の
直前に設けるものであり、この保護剤塗布工程における
中空糸は既に熱処理工程を経たものであることから、あ
る程度乾燥状態にあり、また例えばその内部側と外部側
ではその乾燥程度が異なるといった状態にあるため、溶
質拡散性能、限外濾過性能、溶質濾過性能等を十分に発
揮させるためには、中空繊維への過剰の保護剤の塗布が
必要となる。このため、中空繊維に保護剤が均一に塗布
されず、また、中空繊維上に余分な保護剤が残存してし
まうという恐れがあった。さらに、この保護剤の過剰塗
布は、血液透析装置を組み立てる際に用いられるポリウ
レタン系のポツティング剤と過剰に塗布された該保護剤
との間に化学反応を生起し、このため本来得られるべき
中空糸膜とボッティン剤との間の強度が得られず、また
、ポリウレタン系のポツティング剤の高分子の炭素鎖が
、本来3次元マトリックス構造をとるものが、保護剤と
の反応によって短くなり、血液透析時に血液中にボッテ
ィング剤−保護剤反応物が溶出してしまう危険性が高い
という恐れがあった。 [0007]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は新規
な血液透析用再生セルロース中空糸膜およびその製造方
法を提供することを目的とするものである。本発明はま
た、中空糸膜に保護剤が均一に塗布され、余分な保護剤
が中空糸膜上に残留しない血液透析用再生セルロース中
空糸膜およびその製造方法を提供するものである。本発
明はさらに、中空糸膜への過剰の保護剤の塗布を必要と
することなく、優れた溶質拡散性能、限外濾過性能、溶
質濾過性能を有する血液透析用再生セルロース中空糸膜
および前記中空糸膜を製造することのできる方法を提供
することを目的とするものである。 [0008]
な血液透析用再生セルロース中空糸膜およびその製造方
法を提供することを目的とするものである。本発明はま
た、中空糸膜に保護剤が均一に塗布され、余分な保護剤
が中空糸膜上に残留しない血液透析用再生セルロース中
空糸膜およびその製造方法を提供するものである。本発
明はさらに、中空糸膜への過剰の保護剤の塗布を必要と
することなく、優れた溶質拡散性能、限外濾過性能、溶
質濾過性能を有する血液透析用再生セルロース中空糸膜
および前記中空糸膜を製造することのできる方法を提供
することを目的とするものである。 [0008]
【課題を解決するための手段】上記諸口的は、中空状に
紡糸されたセルロース系紡糸原液を凝固性液中に通過さ
せて凝固再生させ、さらに洗浄した後に、このようにし
て得られた中空繊維の熱処理、および中空繊維への保護
材の塗布処理を行う再生セルロース中空糸膜の製造方法
において、前記保護剤の塗布処理を、前記熱処理に先立
ちかつ洗浄処理の直後に行うことを特徴とする血液透析
用再生セルロース中空糸膜の製造方法によって達成され
る。 [00091本発明は、また、前記保護剤の塗布処理が
保護剤の希釈溶液を中空糸に滴下することにより接触さ
せるものである血液透析用再生セルロース中空糸膜の製
造方法を示すものである。 [00101本発明は、さらに、内径が180〜300
μm、膜厚が8〜30μmの再生セルロース膜であって
、乾燥時のグリセリン含量が2〜50重量%であり、該
グリセリンが該再生セルロース中空糸膜内部にほぼ均一
に取り込まれていることを特徴とする血液透析用再生セ
ルロース中空糸膜によって達成される。。 [00L1]
紡糸されたセルロース系紡糸原液を凝固性液中に通過さ
せて凝固再生させ、さらに洗浄した後に、このようにし
て得られた中空繊維の熱処理、および中空繊維への保護
材の塗布処理を行う再生セルロース中空糸膜の製造方法
において、前記保護剤の塗布処理を、前記熱処理に先立
ちかつ洗浄処理の直後に行うことを特徴とする血液透析
用再生セルロース中空糸膜の製造方法によって達成され
る。 [00091本発明は、また、前記保護剤の塗布処理が
保護剤の希釈溶液を中空糸に滴下することにより接触さ
せるものである血液透析用再生セルロース中空糸膜の製
造方法を示すものである。 [00101本発明は、さらに、内径が180〜300
μm、膜厚が8〜30μmの再生セルロース膜であって
、乾燥時のグリセリン含量が2〜50重量%であり、該
グリセリンが該再生セルロース中空糸膜内部にほぼ均一
に取り込まれていることを特徴とする血液透析用再生セ
ルロース中空糸膜によって達成される。。 [00L1]
【作用】本発明に係わる血液透析用再生セルロース中空
糸膜の製造方法は、凝固工程−再生工程−洗浄工程−熱
処理工程−乾燥工程−巻取工程の一連の製造工程におい
て、中空糸膜への保護剤の塗布工程を洗浄工程の直後で
かつ熱処理工程の前に行うことを特徴とするものである
。本発明の製造方法において、中空糸膜への保護剤の塗
布時に中空糸膜は、再生したセルロース膜を水で洗浄す
る洗浄工程にかけられた直後であることから、完全に湿
潤状態となっている。このため、グリセリン水溶液のよ
うな保護剤は親水性の強い中空繊維のミクロ構造中に容
易に取込まれる。 [0012]従って、保護剤を過剰に塗布することなく
、保護剤の効果を発現でき、また、中空繊維に均一に保
護剤を塗布することができる。さらに、余分な保護剤が
中空糸膜上に残留することを防止することができるため
、中空糸の表面に残留したグリセリンによるウレタンボ
ッティング剤の充填によるリーク及びハウジングにグツ
セリンが付着することによるハウジングとウレタンポツ
ティング剤との間の剥離等、グリセリンに起因する血液
透析装置の組立て時の不具合を減少することができる。 [00131以下、本発明の血液透析用再生セルロース
中空糸膜の製造方法を実施態様に基づき詳細に説明する
。 [00141本発明に係わる血液透析用再生セルロース
中空糸膜の製造方法は、凝固工程−再生工程−洗浄工程
熱処理工程−乾燥工程−巻取工程の一連の製造工程にお
いて、中空糸膜への保護剤の塗布工程を洗浄工程の直後
でかつ熱処理工程の前に行うことを特徴とするものであ
る。 [0015]塗布方法としては、コートローラーを用い
る方法や保護剤を水等で希釈した溶液をシャワー等の滴
下機構を通して行う方法があるが、保護剤を水等で希釈
した溶液をシャワー等の滴下機構を通して行う方法が好
ましい。 [0016]また、本発明により製造される中空繊維と
しては、銅アンモニアセルロース、酢酸セルロース等の
セルロース系繊維があり、特に銅アンモニアセルロース
が好ましい。セルロースとしては種々のものが使用でき
るが、−例を挙げると、例えば平均重合度500〜25
00のものが好ましく使用される。また、銅アンモニア
セルロース溶液は常法により調製される。例えば、まず
アンモニア水、塩基性硫酸銅水溶液および水を混合して
銅アンモニア水溶液を調製し、これに酸化防止剤(例え
ば亜硫酸ナトリウム)を加え、ついで原料セルロースを
投入して攪拌溶解を行い、さらに水酸化ナトリウム水溶
液を添加して未溶解セルロースを完全に溶解させて銅ア
ンモニアセルロース溶液を得る。この銅アンモニアセル
ロース溶液には、さらに透過性能制御剤を混合して配位
結合させてもよい。 [0017]紡糸方法としては、種々の方法があり、例
えば空中落下方法、非凝固性液中へ吐出した後該非凝固
性液層と凝固性液との界面を通過させる方法(特開昭5
7−71,408号および同57−71,410号)、
非凝固性溶液中へ直接吐出したのち凝固性溶液中を通過
させる方法(特開昭57−71,409号)、非凝固性
液に囲繞させて吐出しついで凝固再生する方法(特開昭
57−71,411号)、凝固性液を上層にハロゲン化
炭化水素よりなる非凝固性液を下層に充填してなる溶液
の該非凝固性液中に環状紡糸孔から直接吐出し、同時に
内部中央部に非凝固性液を導入充填し、ついで凝固性液
中を通過させて凝固再生する方法(以下、浮上法という
) (特開昭57−199,808号)等があるが、特
に最後の浮上法が好ましいので、これを例にとって、以
下、図面を参照にしつつ本発明を説明する。 [00181図1は、本発明の血液透析用再生セルロー
ス中空糸膜の製造方法によって中空繊維を製造するため
の装置全体の概略を示す断面図である。すなわち、底部
に非凝固性液槽1を設けた浴槽2において、前記非凝固
性液槽1に下層としてハロゲン化炭化水素よりなりかつ
セルロース系紡糸原液に対する非凝固性液3を、また上
層として前記非凝固性液よりも比重が小さくかつ前記紡
糸原液に対する凝固性液4を供給して二層を浴槽2に形
成させる。原液貯槽(図示せず)内の紡糸原液を導管5
により圧送し、紡糸口金装置6の上向きに設けられた環
状紡糸孔(図示せず)から前記下層の非凝固性液3中に
直接押出す。その際、内部液貯槽(図示せず)内に貯蔵
されている前記紡糸原液に対する非凝固性液を内部液と
して導管7より前記紡糸口金装置に供給し、前記環状に
押出された線状紡糸原液8の内部中央部に導入して吐出
させる。環状紡糸孔より押出された線状紡糸原液8は、
内部に非凝固性液を含んだままなんら凝固することなく
下層の非凝固性液3中を上方に進む。この場合、線状紡
糸原液8は、前記非凝固性液との比重差によりその浮力
を受けながら上昇する。ついでこの線状紡糸原液8は上
層の凝固性液4中に上昇するので、これを該凝固性液4
中に設けられた変向棒9により変向させて前記凝固性液
4中を十分通過させた後、ロール10により引き上げる
。さらに、ドライブロール11により引き上げられた凝
固再生中空繊維は、搬送装置12により搬送されながら
、その上部に設けられたアルカリ洗浄装置13、第1水
洗装置14、酸洗浄装置15および第2水洗装置16に
よりそれぞれシャワー洗浄を施されて、再凝固、水洗、
脱銅および水洗を施される。ついで、このようにして洗
浄された中空繊維は、搬送装置40により搬送されなが
ら、その上部に設けられた可塑化処理装置17により所
定濃度のグリセリン水溶液をシャワー状に滴下されるこ
とにより接触させて処理した後、熱処理装置18により
熱処理を施し、ついで乾燥装置19において乾燥後、巻
取装置38により巻き取られる。 [0019]前記可塑化処理装置17内のグリセリン水
溶液のグリセリン濃度としては、特に限定されるもので
はないが、例えば5〜30容量%であり、好ましくは1
0〜25容量%である。すなわち、グリセリン濃度が5
容微%未満では限外濾過速度が不十分となって除水能が
低く、一方、30%容量を越えると、中空繊維の吸湿性
が高くなりすぎて実用上使用できない。また、人工透析
装置を製造するにあたり、ポツティング不良となる可能
性が高いためである。また、グリセリン水溶液と中空繊
維との接触時間は0.5〜4秒、好ましくは1〜4秒で
ある。なお、該グリセリン水溶液の液温は20〜60℃
が好ましく、特に40〜60℃が好ましい。 [00201また、別の可塑化処理方法としては、図2
に示すように、可塑化処理装置17内に収納されている
グリセリン水溶液20中に駆動ローラ21a、21bを
経て中空繊維8を浸漬して送行させ、ローラまたは変向
棒22により変向させて駆動ローラ23により引き上げ
ることにより、該グリセリン水溶液を前記中空繊維に付
着させて可塑化する方法がある。なお、この装置におけ
るグリセリン濃度の制御は、図2に示すように、可塑化
処理装置17内のグリセリン水溶液20を導管24より
抜き出し、循環ポンプ25により濃度計26、例えば、
濃度調節用示差屈折計を経て熱交換器27に送って所定
の温度に加温した後、可塑化処理装置17に循環するこ
とにより行われる。グリセリン濃度が低下すると、濃度
計26からの指示信号がライン28より新鮮グリセリン
供給ポンプ29へ送られ、該供給ポンプ29より導管2
4に新鮮グリセリンが供給される。一方、濃度が高くな
ると、逆浸透水供給経路30より逆浸透水等の新鮮水が
補給される。 [00211また、別の可塑化処理方法としては、図3
に示すように、可塑化処理装置17内に収納されている
グリセリン水溶液中に、駆動ローラ31を浸漬して回転
させ、該ローラ31の表面と中空繊維8とを接触させる
ことにより該ローラ31の表面に付着しているグリセリ
ン水溶液を前記中空繊維に付着させて可塑化する方法が
ある。なお、グリセリン水溶液の濃度管理は、図2の場
合と同様であり、同図と同一符号は同一の部材を表す。 [0022]これらの可塑化処理方法のうち、グリセリ
ン溶液をシャワー状に中空繊維に滴下することにより接
触させる処理方法が好ましい。 [0023]さらに、本発明の製造方法において、熱処
理装置18における熱処理は、例えば、熱処理装置18
の流入ポート34へ、途中に温度調節機構36を介して
スチームジェネレーター33へと接続された回路チュー
ブ37を接続し、この状態でスチームジェネレーター3
3および温度調節機構36を作動させて、回路チューブ
37より熱処理装置18の流入ボート34に所定温度の
水蒸気等の蒸気を送り込むことによって行われる。この
際、加熱された蒸気の温度は、該蒸気の温度が中空繊維
自体を損傷することのない温度、100〜130℃であ
ることが好ましい。また、この熱処理時間は、1〜4秒
、好ましくは2〜4秒が適当であり、またその熱風の中
空繊維に対する送風圧は0. 05〜0.4kg/cm
2、好ましくは0. 1〜0. 2kg/cm2である
。流入ボート34より入った蒸気は、熱処理装置18内
部を通過した後、流出ポート35より熱処理装置18外
部へと流出する。このように処理することにより、得ら
れる中空繊維の乾燥後のグリセリン含量は2〜50重量
%であり、より好ましくは5〜30重量%であり、比較
的その含量は少量であるにもかかわらず、上記したよう
にその内部構造へと均一かつ十分に取り込まれているも
のであるため、十分な可塑化効果をもたらすものである
。また、このようにして得られる中空繊維は、内径18
0〜300μm、好ましくは180〜250umであり
、膜厚は8〜30μm、好ましくは15〜25μmであ
る。 [0024]このようにして得られた再生セルロース中
空繊維は所定の長さに裁断された後、必要な膜面積を達
成するような束とされて、図4に示すような人工透析装
置41の筒状本体42内に装填される。該再生セルロー
ス中空繊維束43を筒状本体42へ固定するには、常法
に従い行われ、例えば再生セルロース中空繊維束43の
両端部をポリウレタン等のポツティング剤48.49で
前記筒状本体42の両端部と共にそれぞれシールするこ
とで行われる。該筒状本体42の両端には、血液用の流
入ボート44または排出ボート50をそれぞれ備えたヘ
ッダー51.52がそれぞれ当接され、キャップ53.
54によりヘッダー51.52と筒状本体42がそれぞ
れ固着されている。なお、筒状本体42の両端部位には
透析液用の流入ボート55および排出ボート56がそれ
ぞれ設けられている。 [0025]
糸膜の製造方法は、凝固工程−再生工程−洗浄工程−熱
処理工程−乾燥工程−巻取工程の一連の製造工程におい
て、中空糸膜への保護剤の塗布工程を洗浄工程の直後で
かつ熱処理工程の前に行うことを特徴とするものである
。本発明の製造方法において、中空糸膜への保護剤の塗
布時に中空糸膜は、再生したセルロース膜を水で洗浄す
る洗浄工程にかけられた直後であることから、完全に湿
潤状態となっている。このため、グリセリン水溶液のよ
うな保護剤は親水性の強い中空繊維のミクロ構造中に容
易に取込まれる。 [0012]従って、保護剤を過剰に塗布することなく
、保護剤の効果を発現でき、また、中空繊維に均一に保
護剤を塗布することができる。さらに、余分な保護剤が
中空糸膜上に残留することを防止することができるため
、中空糸の表面に残留したグリセリンによるウレタンボ
ッティング剤の充填によるリーク及びハウジングにグツ
セリンが付着することによるハウジングとウレタンポツ
ティング剤との間の剥離等、グリセリンに起因する血液
透析装置の組立て時の不具合を減少することができる。 [00131以下、本発明の血液透析用再生セルロース
中空糸膜の製造方法を実施態様に基づき詳細に説明する
。 [00141本発明に係わる血液透析用再生セルロース
中空糸膜の製造方法は、凝固工程−再生工程−洗浄工程
熱処理工程−乾燥工程−巻取工程の一連の製造工程にお
いて、中空糸膜への保護剤の塗布工程を洗浄工程の直後
でかつ熱処理工程の前に行うことを特徴とするものであ
る。 [0015]塗布方法としては、コートローラーを用い
る方法や保護剤を水等で希釈した溶液をシャワー等の滴
下機構を通して行う方法があるが、保護剤を水等で希釈
した溶液をシャワー等の滴下機構を通して行う方法が好
ましい。 [0016]また、本発明により製造される中空繊維と
しては、銅アンモニアセルロース、酢酸セルロース等の
セルロース系繊維があり、特に銅アンモニアセルロース
が好ましい。セルロースとしては種々のものが使用でき
るが、−例を挙げると、例えば平均重合度500〜25
00のものが好ましく使用される。また、銅アンモニア
セルロース溶液は常法により調製される。例えば、まず
アンモニア水、塩基性硫酸銅水溶液および水を混合して
銅アンモニア水溶液を調製し、これに酸化防止剤(例え
ば亜硫酸ナトリウム)を加え、ついで原料セルロースを
投入して攪拌溶解を行い、さらに水酸化ナトリウム水溶
液を添加して未溶解セルロースを完全に溶解させて銅ア
ンモニアセルロース溶液を得る。この銅アンモニアセル
ロース溶液には、さらに透過性能制御剤を混合して配位
結合させてもよい。 [0017]紡糸方法としては、種々の方法があり、例
えば空中落下方法、非凝固性液中へ吐出した後該非凝固
性液層と凝固性液との界面を通過させる方法(特開昭5
7−71,408号および同57−71,410号)、
非凝固性溶液中へ直接吐出したのち凝固性溶液中を通過
させる方法(特開昭57−71,409号)、非凝固性
液に囲繞させて吐出しついで凝固再生する方法(特開昭
57−71,411号)、凝固性液を上層にハロゲン化
炭化水素よりなる非凝固性液を下層に充填してなる溶液
の該非凝固性液中に環状紡糸孔から直接吐出し、同時に
内部中央部に非凝固性液を導入充填し、ついで凝固性液
中を通過させて凝固再生する方法(以下、浮上法という
) (特開昭57−199,808号)等があるが、特
に最後の浮上法が好ましいので、これを例にとって、以
下、図面を参照にしつつ本発明を説明する。 [00181図1は、本発明の血液透析用再生セルロー
ス中空糸膜の製造方法によって中空繊維を製造するため
の装置全体の概略を示す断面図である。すなわち、底部
に非凝固性液槽1を設けた浴槽2において、前記非凝固
性液槽1に下層としてハロゲン化炭化水素よりなりかつ
セルロース系紡糸原液に対する非凝固性液3を、また上
層として前記非凝固性液よりも比重が小さくかつ前記紡
糸原液に対する凝固性液4を供給して二層を浴槽2に形
成させる。原液貯槽(図示せず)内の紡糸原液を導管5
により圧送し、紡糸口金装置6の上向きに設けられた環
状紡糸孔(図示せず)から前記下層の非凝固性液3中に
直接押出す。その際、内部液貯槽(図示せず)内に貯蔵
されている前記紡糸原液に対する非凝固性液を内部液と
して導管7より前記紡糸口金装置に供給し、前記環状に
押出された線状紡糸原液8の内部中央部に導入して吐出
させる。環状紡糸孔より押出された線状紡糸原液8は、
内部に非凝固性液を含んだままなんら凝固することなく
下層の非凝固性液3中を上方に進む。この場合、線状紡
糸原液8は、前記非凝固性液との比重差によりその浮力
を受けながら上昇する。ついでこの線状紡糸原液8は上
層の凝固性液4中に上昇するので、これを該凝固性液4
中に設けられた変向棒9により変向させて前記凝固性液
4中を十分通過させた後、ロール10により引き上げる
。さらに、ドライブロール11により引き上げられた凝
固再生中空繊維は、搬送装置12により搬送されながら
、その上部に設けられたアルカリ洗浄装置13、第1水
洗装置14、酸洗浄装置15および第2水洗装置16に
よりそれぞれシャワー洗浄を施されて、再凝固、水洗、
脱銅および水洗を施される。ついで、このようにして洗
浄された中空繊維は、搬送装置40により搬送されなが
ら、その上部に設けられた可塑化処理装置17により所
定濃度のグリセリン水溶液をシャワー状に滴下されるこ
とにより接触させて処理した後、熱処理装置18により
熱処理を施し、ついで乾燥装置19において乾燥後、巻
取装置38により巻き取られる。 [0019]前記可塑化処理装置17内のグリセリン水
溶液のグリセリン濃度としては、特に限定されるもので
はないが、例えば5〜30容量%であり、好ましくは1
0〜25容量%である。すなわち、グリセリン濃度が5
容微%未満では限外濾過速度が不十分となって除水能が
低く、一方、30%容量を越えると、中空繊維の吸湿性
が高くなりすぎて実用上使用できない。また、人工透析
装置を製造するにあたり、ポツティング不良となる可能
性が高いためである。また、グリセリン水溶液と中空繊
維との接触時間は0.5〜4秒、好ましくは1〜4秒で
ある。なお、該グリセリン水溶液の液温は20〜60℃
が好ましく、特に40〜60℃が好ましい。 [00201また、別の可塑化処理方法としては、図2
に示すように、可塑化処理装置17内に収納されている
グリセリン水溶液20中に駆動ローラ21a、21bを
経て中空繊維8を浸漬して送行させ、ローラまたは変向
棒22により変向させて駆動ローラ23により引き上げ
ることにより、該グリセリン水溶液を前記中空繊維に付
着させて可塑化する方法がある。なお、この装置におけ
るグリセリン濃度の制御は、図2に示すように、可塑化
処理装置17内のグリセリン水溶液20を導管24より
抜き出し、循環ポンプ25により濃度計26、例えば、
濃度調節用示差屈折計を経て熱交換器27に送って所定
の温度に加温した後、可塑化処理装置17に循環するこ
とにより行われる。グリセリン濃度が低下すると、濃度
計26からの指示信号がライン28より新鮮グリセリン
供給ポンプ29へ送られ、該供給ポンプ29より導管2
4に新鮮グリセリンが供給される。一方、濃度が高くな
ると、逆浸透水供給経路30より逆浸透水等の新鮮水が
補給される。 [00211また、別の可塑化処理方法としては、図3
に示すように、可塑化処理装置17内に収納されている
グリセリン水溶液中に、駆動ローラ31を浸漬して回転
させ、該ローラ31の表面と中空繊維8とを接触させる
ことにより該ローラ31の表面に付着しているグリセリ
ン水溶液を前記中空繊維に付着させて可塑化する方法が
ある。なお、グリセリン水溶液の濃度管理は、図2の場
合と同様であり、同図と同一符号は同一の部材を表す。 [0022]これらの可塑化処理方法のうち、グリセリ
ン溶液をシャワー状に中空繊維に滴下することにより接
触させる処理方法が好ましい。 [0023]さらに、本発明の製造方法において、熱処
理装置18における熱処理は、例えば、熱処理装置18
の流入ポート34へ、途中に温度調節機構36を介して
スチームジェネレーター33へと接続された回路チュー
ブ37を接続し、この状態でスチームジェネレーター3
3および温度調節機構36を作動させて、回路チューブ
37より熱処理装置18の流入ボート34に所定温度の
水蒸気等の蒸気を送り込むことによって行われる。この
際、加熱された蒸気の温度は、該蒸気の温度が中空繊維
自体を損傷することのない温度、100〜130℃であ
ることが好ましい。また、この熱処理時間は、1〜4秒
、好ましくは2〜4秒が適当であり、またその熱風の中
空繊維に対する送風圧は0. 05〜0.4kg/cm
2、好ましくは0. 1〜0. 2kg/cm2である
。流入ボート34より入った蒸気は、熱処理装置18内
部を通過した後、流出ポート35より熱処理装置18外
部へと流出する。このように処理することにより、得ら
れる中空繊維の乾燥後のグリセリン含量は2〜50重量
%であり、より好ましくは5〜30重量%であり、比較
的その含量は少量であるにもかかわらず、上記したよう
にその内部構造へと均一かつ十分に取り込まれているも
のであるため、十分な可塑化効果をもたらすものである
。また、このようにして得られる中空繊維は、内径18
0〜300μm、好ましくは180〜250umであり
、膜厚は8〜30μm、好ましくは15〜25μmであ
る。 [0024]このようにして得られた再生セルロース中
空繊維は所定の長さに裁断された後、必要な膜面積を達
成するような束とされて、図4に示すような人工透析装
置41の筒状本体42内に装填される。該再生セルロー
ス中空繊維束43を筒状本体42へ固定するには、常法
に従い行われ、例えば再生セルロース中空繊維束43の
両端部をポリウレタン等のポツティング剤48.49で
前記筒状本体42の両端部と共にそれぞれシールするこ
とで行われる。該筒状本体42の両端には、血液用の流
入ボート44または排出ボート50をそれぞれ備えたヘ
ッダー51.52がそれぞれ当接され、キャップ53.
54によりヘッダー51.52と筒状本体42がそれぞ
れ固着されている。なお、筒状本体42の両端部位には
透析液用の流入ボート55および排出ボート56がそれ
ぞれ設けられている。 [0025]
【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。 [0026]実施例1中空糸の最終の水洗浄工程の直後
のグリセリン水溶液の濃度を5%に調製し、該グリセリ
ン水溶液をシャワー状に中空繊維に滴下することによっ
て、可塑化処理を行い、その後110℃の蒸気と2.5
秒間接触させる熱処理を行い、さらに乾燥することによ
って再生セルロース中空繊維を作製した。さらに、当該
方法によって作製した中空繊維を用いて、血液透析装置
を組み立て、この血液透析装置について、組立工程不具
合発生頻度、限外濾過速度、および透析能(クリアラン
ス)を測定し、その性能を評価した。結果を表1に示す
。 [0027]この際の組立工程上の不具合とは、中空糸
の表面に残留したグリセリンによるウレタンボッティン
グ剤の未充填によるリーク及びハウジングにグリセリン
が付着することによるハウジングとウレタンボッティン
グ剤の間の剥離等、グリセリンに起因すると考えられる
不具合をいう。 [0028]さらに、限外濾過速度[UFR(U l
t ra Filtration Rate)]は
、次のようにして測定した。まず、血液透析装置(有効
膜面積1゜2m2)を作製し、ピンホール及び大リーク
のないことを確認したのち、 (a)該血液透析装置を
37±1℃の温水にて湿潤させ、ついで(b)3分以上
経過した後、血液透析装置の片方を閉じ、さらに(c)
圧力(0,75kg/cm2= 551 nuuHg)
を加え、30秒間に水が抜ける量をリークテスターによ
り測定し、次式、[0029]
説明する。 [0026]実施例1中空糸の最終の水洗浄工程の直後
のグリセリン水溶液の濃度を5%に調製し、該グリセリ
ン水溶液をシャワー状に中空繊維に滴下することによっ
て、可塑化処理を行い、その後110℃の蒸気と2.5
秒間接触させる熱処理を行い、さらに乾燥することによ
って再生セルロース中空繊維を作製した。さらに、当該
方法によって作製した中空繊維を用いて、血液透析装置
を組み立て、この血液透析装置について、組立工程不具
合発生頻度、限外濾過速度、および透析能(クリアラン
ス)を測定し、その性能を評価した。結果を表1に示す
。 [0027]この際の組立工程上の不具合とは、中空糸
の表面に残留したグリセリンによるウレタンボッティン
グ剤の未充填によるリーク及びハウジングにグリセリン
が付着することによるハウジングとウレタンボッティン
グ剤の間の剥離等、グリセリンに起因すると考えられる
不具合をいう。 [0028]さらに、限外濾過速度[UFR(U l
t ra Filtration Rate)]は
、次のようにして測定した。まず、血液透析装置(有効
膜面積1゜2m2)を作製し、ピンホール及び大リーク
のないことを確認したのち、 (a)該血液透析装置を
37±1℃の温水にて湿潤させ、ついで(b)3分以上
経過した後、血液透析装置の片方を閉じ、さらに(c)
圧力(0,75kg/cm2= 551 nuuHg)
を加え、30秒間に水が抜ける量をリークテスターによ
り測定し、次式、[0029]
【数1】
U F R(ml/mmHg −hr −km) =測
定値(mり/ (圧力(mmHg) X時間(hr)
X長さ(km))により算出する。 [00301また、透析能(クリアランス)は、次のよ
うにして測定した。まず、血液透析装置(有効膜面積0
、 8 m2)を作製し、ピンホール及び大リークのな
いことを確認したのち、 (a)代用血液として種々の
分子量物質を溶解した溶液(標準溶液)を流し、一方、
代用透析液として、市販のクリアランス洗浄用水を流し
、(b)血液側流量を200ml/min 、透析液側
流量500m1/minに制御し、 (c)10分以上
放置する。 (d)この後、透析により外部に出てきた濾液の濃度を
比色定量して濾液(検体)の吸光度に相当する含量を検
量線により求め、次式、 [00311
定値(mり/ (圧力(mmHg) X時間(hr)
X長さ(km))により算出する。 [00301また、透析能(クリアランス)は、次のよ
うにして測定した。まず、血液透析装置(有効膜面積0
、 8 m2)を作製し、ピンホール及び大リークのな
いことを確認したのち、 (a)代用血液として種々の
分子量物質を溶解した溶液(標準溶液)を流し、一方、
代用透析液として、市販のクリアランス洗浄用水を流し
、(b)血液側流量を200ml/min 、透析液側
流量500m1/minに制御し、 (c)10分以上
放置する。 (d)この後、透析により外部に出てきた濾液の濃度を
比色定量して濾液(検体)の吸光度に相当する含量を検
量線により求め、次式、 [00311
【数2]
クリアランス(ml/min ) =
(標準溶液濃度(■/di)一検体の吸光度に相当する
含量(■/dl) )X200/標準溶液濃度(■/d
i) によりクリアランスを算出する。 [0032] 比較例1 乾燥工程直前にコートローラーを用いて、9%グリセリ
ン水溶液を中空繊維に塗布することによって製造した中
空繊維を用いた血液透析装置を組み立て、実施例1と同
様にしてこの血液透析装置について組立て工程不具合発
生頻度、限外濾過速度、および透析能(クリアランス)
を測定し、その性能を評価した。結果を表1に示す。 [0033] 【表1】 [0034] 実施例2 中空糸の最終の水洗浄工程の直後のグリセリン水溶液の
濃度を9%に調製する以外は、実施例1と同様にして再
生セルロース中空繊維を作製し、さらに、当該方法によ
って作製した中空繊維を用いて、血液透析装置を組み立
て、この血液透析装置について組立工程不具合発生頻度
、限外濾過速度、および透析能(クリアランス)を測定
し、その性能を評価した。結果を表2に示す。 [0035] 比較例1 乾燥工程直前にコートローラーを用いて、11%グリセ
リン水溶液を中空繊維に塗布することによって製造した
中空繊維を用いた血液透析装置を組み立て、実施例1と
同様にしてこの血液透析装置について組立て工程不具合
発生頻度、限外濾過速度、および透析能(クリアランス
)を測定し、その性能を評価した。結果を表2に示す。 [0036]
含量(■/dl) )X200/標準溶液濃度(■/d
i) によりクリアランスを算出する。 [0032] 比較例1 乾燥工程直前にコートローラーを用いて、9%グリセリ
ン水溶液を中空繊維に塗布することによって製造した中
空繊維を用いた血液透析装置を組み立て、実施例1と同
様にしてこの血液透析装置について組立て工程不具合発
生頻度、限外濾過速度、および透析能(クリアランス)
を測定し、その性能を評価した。結果を表1に示す。 [0033] 【表1】 [0034] 実施例2 中空糸の最終の水洗浄工程の直後のグリセリン水溶液の
濃度を9%に調製する以外は、実施例1と同様にして再
生セルロース中空繊維を作製し、さらに、当該方法によ
って作製した中空繊維を用いて、血液透析装置を組み立
て、この血液透析装置について組立工程不具合発生頻度
、限外濾過速度、および透析能(クリアランス)を測定
し、その性能を評価した。結果を表2に示す。 [0035] 比較例1 乾燥工程直前にコートローラーを用いて、11%グリセ
リン水溶液を中空繊維に塗布することによって製造した
中空繊維を用いた血液透析装置を組み立て、実施例1と
同様にしてこの血液透析装置について組立て工程不具合
発生頻度、限外濾過速度、および透析能(クリアランス
)を測定し、その性能を評価した。結果を表2に示す。 [0036]
【表2】
[0037]
【発明の効果】以上述べたように本発明は、中空状に紡
糸されたセルロース系紡糸原液を凝固性液中に通過させ
て凝固再生させ、洗浄した後、このようにして得られた
中空繊維の熱処理、および中空繊維への保護材の塗布処
理を行う再生セルロース中空糸膜の製造方法において、
前記保護剤の塗布処理を、前記熱処理に先立ちかつ洗浄
処理の直後に行うことを特徴とする血液透析用再生セル
ロース中空糸膜の製造方法であるから、該方法により得
られる透析用中空繊維に優れた溶質拡散性能、限外濾過
性能、溶質濾過性能を付与するにおいて、過剰の保護剤
の塗布を必要することがない。さらに、該方法により得
られる透析用中空繊維は、均一に保護剤が塗布され、ま
た、余分な保護剤が残留することもないために、該中空
繊維を用いて血液透析装置を組み立てる際に、中空糸の
表面に残留したグリセリン等の保護剤がウレタンポツテ
ィング剤と化学反応を起こすなどに起因するリークの問
題及びハウジングに保護剤が付着することによるハウジ
ングとウレタンポツティング剤との間の剥離の問題等、
保護剤に起因する血液透析装置の組立て時の不具合を減
少させることが可能である。 [0038]また、前記効果は、保護剤の塗布処理が保
護剤の希釈溶液を中空糸に滴下することにより接触させ
るものであるとき特に著しい。
糸されたセルロース系紡糸原液を凝固性液中に通過させ
て凝固再生させ、洗浄した後、このようにして得られた
中空繊維の熱処理、および中空繊維への保護材の塗布処
理を行う再生セルロース中空糸膜の製造方法において、
前記保護剤の塗布処理を、前記熱処理に先立ちかつ洗浄
処理の直後に行うことを特徴とする血液透析用再生セル
ロース中空糸膜の製造方法であるから、該方法により得
られる透析用中空繊維に優れた溶質拡散性能、限外濾過
性能、溶質濾過性能を付与するにおいて、過剰の保護剤
の塗布を必要することがない。さらに、該方法により得
られる透析用中空繊維は、均一に保護剤が塗布され、ま
た、余分な保護剤が残留することもないために、該中空
繊維を用いて血液透析装置を組み立てる際に、中空糸の
表面に残留したグリセリン等の保護剤がウレタンポツテ
ィング剤と化学反応を起こすなどに起因するリークの問
題及びハウジングに保護剤が付着することによるハウジ
ングとウレタンポツティング剤との間の剥離の問題等、
保護剤に起因する血液透析装置の組立て時の不具合を減
少させることが可能である。 [0038]また、前記効果は、保護剤の塗布処理が保
護剤の希釈溶液を中空糸に滴下することにより接触させ
るものであるとき特に著しい。
【図1】図1は本発明方法を実施するための装置全体の
概略を示す断面図である。
概略を示す断面図である。
【図2】図2は本発明方法において用いられる可塑化処
理装置の他の構成を示す概略断面図である。
理装置の他の構成を示す概略断面図である。
【図3】図3は本発明方法において用いられる可塑化処
理装置の他の構成を示す概略断面図である。
理装置の他の構成を示す概略断面図である。
【図4】図4は本発明方法により得られた中空繊維を用
いた人工透析装置を示す概略断面図である。
いた人工透析装置を示す概略断面図である。
2・・・浴槽、3・・・非凝固性液、4・・・凝固性液
、6・・・紡糸口金装置、8・・・線状紡糸原液、12
・・・搬送装置、14.16・・・水洗装置、17・・
・可塑化処理装置、18・・・熱処理装置、19・・・
乾燥装置、33・・・スチームジェネレーター、34・
・・流入ポート、35・・・流出ボート、36・・・温
度調節機構、38・・・巻取装置、40・・・搬送装置
、41・・・人工透析装置、42・・・筒状本体、43
・・・中空繊維束。
、6・・・紡糸口金装置、8・・・線状紡糸原液、12
・・・搬送装置、14.16・・・水洗装置、17・・
・可塑化処理装置、18・・・熱処理装置、19・・・
乾燥装置、33・・・スチームジェネレーター、34・
・・流入ポート、35・・・流出ボート、36・・・温
度調節機構、38・・・巻取装置、40・・・搬送装置
、41・・・人工透析装置、42・・・筒状本体、43
・・・中空繊維束。
【図4】
Claims (3)
- 【請求項1】中空状に紡糸されたセルロース系紡糸原液
を凝固性液中に通過させて凝固再生させ、洗浄した後に
、このようにして得られた中空繊維の熱処理および中空
繊維への保護材の塗布処理を行う再生セルロース中空糸
膜の製造方法において、前記保護剤の塗布処理を、前記
熱処理に先立ちかつ洗浄処理の直後に行うことを特徴と
する血液透析用再生セルロース中空糸膜の製造方法。 - 【請求項2】前記保護剤の塗布処理は、保護剤の希釈溶
液を中空糸に滴下することにより接触させるものである
ことを特徴とする請求項1に記載の血液透析用再生セル
ロース中空糸膜の製造方法。 - 【請求項3】内径が180〜300μm、膜厚が8〜3
0μmの再生セルロース膜であって、乾燥時のグリセリ
ン含量が2〜50重量%であり、該グリセリンが該再生
セルロース中空糸膜内部にほぼ均一に取り込まれている
ことを特徴とする血液透析用再生セルロース中空糸膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40066690A JPH04210066A (ja) | 1990-12-06 | 1990-12-06 | 血液透析用再生セルロース中空糸膜およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP40066690A JPH04210066A (ja) | 1990-12-06 | 1990-12-06 | 血液透析用再生セルロース中空糸膜およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04210066A true JPH04210066A (ja) | 1992-07-31 |
Family
ID=18510549
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP40066690A Pending JPH04210066A (ja) | 1990-12-06 | 1990-12-06 | 血液透析用再生セルロース中空糸膜およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04210066A (ja) |
-
1990
- 1990-12-06 JP JP40066690A patent/JPH04210066A/ja active Pending
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