JPS6160165B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6160165B2 JPS6160165B2 JP5960576A JP5960576A JPS6160165B2 JP S6160165 B2 JPS6160165 B2 JP S6160165B2 JP 5960576 A JP5960576 A JP 5960576A JP 5960576 A JP5960576 A JP 5960576A JP S6160165 B2 JPS6160165 B2 JP S6160165B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hollow fiber
- membrane
- cellulose
- present
- crystallinity
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
- 239000012510 hollow fiber Substances 0.000 claims description 47
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 45
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 claims description 13
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 claims description 12
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims description 9
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 9
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 5
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 claims description 4
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 claims description 2
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 6
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 238000000502 dialysis Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229920001747 Cellulose diacetate Polymers 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 3
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 3
- 238000007127 saponification reaction Methods 0.000 description 3
- 229920000298 Cellophane Polymers 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 2
- 230000036314 physical performance Effects 0.000 description 2
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- FDJOLVPMNUYSCM-WZHZPDAFSA-L cobalt(3+);[(2r,3s,4r,5s)-5-(5,6-dimethylbenzimidazol-1-yl)-4-hydroxy-2-(hydroxymethyl)oxolan-3-yl] [(2r)-1-[3-[(1r,2r,3r,4z,7s,9z,12s,13s,14z,17s,18s,19r)-2,13,18-tris(2-amino-2-oxoethyl)-7,12,17-tris(3-amino-3-oxopropyl)-3,5,8,8,13,15,18,19-octamethyl-2 Chemical compound [Co+3].N#[C-].N([C@@H]([C@]1(C)[N-]\C([C@H]([C@@]1(CC(N)=O)C)CCC(N)=O)=C(\C)/C1=N/C([C@H]([C@@]1(CC(N)=O)C)CCC(N)=O)=C\C1=N\C([C@H](C1(C)C)CCC(N)=O)=C/1C)[C@@H]2CC(N)=O)=C\1[C@]2(C)CCC(=O)NC[C@@H](C)OP([O-])(=O)O[C@H]1[C@@H](O)[C@@H](N2C3=CC(C)=C(C)C=C3N=C2)O[C@@H]1CO FDJOLVPMNUYSCM-WZHZPDAFSA-L 0.000 description 1
- -1 copper ammonium chloride Chemical compound 0.000 description 1
- ZURAKLKIKYCUJU-UHFFFAOYSA-N copper;azane Chemical compound N.[Cu+2] ZURAKLKIKYCUJU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000000693 micelle Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000000108 ultra-filtration Methods 0.000 description 1
- 239000011715 vitamin B12 Substances 0.000 description 1
Landscapes
- External Artificial Organs (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Artificial Filaments (AREA)
- Spinning Methods And Devices For Manufacturing Artificial Fibers (AREA)
Description
本発明は透析・限外過等の隔膜分離に使用す
る再生セルロース中空糸膜に関する。 従来、再生セルロース平膜、所謂ビスコース法
セロフアン膜および銅安法キユプロフアン膜を透
析等の隔膜分離に用いることが行なわれる。 一方、単位容器内に充填でき、しかも膜面積が
大きく、膜支持体が不要という利点を持つ中空糸
膜は、その利点故に隔膜分離技術に実用化されて
いる。 本発明の目的は、性能、形状および力学的性質
の優れた再生セルロース中空糸を提供することで
ある。セルロースはその分子鎖の化学構造が親水
性であり、水や水溶性溶質と親和性があることお
よび硬い分子鎖と結晶性により優れた力学的強度
を持つことが知られている。従つて、セルロース
を素材として用い、多孔疎密膜構造を賦与すれ
ば、優れた水または溶質透過性および強度を持つ
膜が得られ、そのときこれを更に、真円性の良い
中空糸膜に成型すれば、実用性ある形態として前
記利点を活すことができるものと期待される。 セルロース成型法に関してはビスコース法、銅
安法および鹸化法が知られている。本発明者等
は、先に鹸化法による真円性の良好で中空率の高
いセルロース中空糸の製造方法を、特開昭50−
46921号公報および特開昭50−70611号公報におい
て開示した。前者の発明はセルロースジアセテー
トおよび可塑剤を含む混合物を溶融紡糸して中空
糸を形成し、該中空糸を苛性ソーダおよび/また
は苛性カリを0.25〜10重量%含んでおりかつ65〜
100℃に加熱されている水溶液で処理して実質的
に脱アセチル化する再生セルロース中空糸の製造
方法である。又、後者の発明は前記苛性アルカリ
水溶液で処理するに先立つて、前記中空糸を、65
〜98℃に加熱されておりかつセルロースアセテー
トに対して非溶媒性の液体媒体中に浸漬する再生
セルロース中空糸の製造方法である。 このようにして製造した中空糸の薄膜壁は、多
〓〓〓〓
孔疎密膜構造を持ち、実質的にセルロース型結
晶構造を持つとともに良好な半透性を有している
ことがわかつた。 しかして、本発明者等の研究がさらに鋭意研究
した結果、セルロースアセテート及び可塑剤を含
む混合物を溶融紡糸して中空糸を成形し、その中
空糸を加熱された非溶媒性の液体媒体中に浸漬し
て熱処理した後80℃程度の高温に加熱されたアル
カリ水溶液で実質的に脱アセチル化し、さらにグ
リセリン水溶液での浸漬処理及び熱風乾燥機等で
の乾燥熱処理を行なうことによつて製造した中空
糸であつて特定の性能を有するものでは、流体混
合物から拡散により特定成分を除去する透析操作
あるいは水の加圧限外過操作に実用的に有利に
使用しうることが明らかとなつた。 すなわち、本発明は、セルロースアセテートを
鹸化、再生した後更に熱処理したセルロース中空
糸であつて、該中空糸を構成する中空糸膜が、 (a) セルロース型結晶を結晶化度40〜70%で含
有しており、 (b) 40〜70容積%の空孔率を有しており、 (c) 湿潤強度伸度比が0.75〜1.30であり、 (d) 尿素透過係数が0.02〜0.04cm/minであり、
且つ、 (e) 水透過係数が1.5×10-9〜2.2×10-9c.c.・cm/
cm2・S・cmHg であることを特徴とする再生したセルロース中空
糸である。 ここで空孔率とは次式で表わされる。 空孔率(%)=(1−セルロース体積/膨潤時の中空糸
膜体積) ×100 又、湿潤強度伸度比とは次式で表わされる。 湿潤強度伸度比=湿潤強度(g/デニール)/湿潤伸度
(%) ×100 本発明の中空糸は、内径30〜3000μ、外径40〜
4000μおよび中空率40〜70%であるものが特に好
ましい。 ここで中空率とは次式で表わされる。 中空率(%)=(内径/外径)2×100 再生セルロースがセルロース型に結晶するこ
とは、レーヨン、セロフアン等で周知の事実であ
るが、本発明の膜においては、更にその結晶化度
が重要である。結晶化度の高い方が強度が強く、
また多孔疎密膜構造(添付図面の第1図参照)に
おいて、より非晶部が減り、結果として空孔部の
割合が大きくなる利点がある。結晶化度が40%未
満の場合は膜が十分に疎密化せず、従つて、空孔
部の割合が小さく、所望の透過性能が得られない
ことがわかつた。また、一般にセルロースは70%
を越える結晶化度には結晶化ない。本発明の目的
である優れた力学的性質と透過性能を予盾なく達
成することのできる中空糸の提供は、その膜の結
晶化度を40〜70%の範囲とする必要がある。特に
好ましい結晶化度の範囲は50〜65%である。結晶
化度の測定は再生セルロース膜の常温乾燥試料に
ついて、X線回析によりネルソン氏らの方法で行
なつた〔M.L.Nelson and R.T.O′Connor、ジヤ
ーナル・オブ・アプライド・ポリマー・サイエン
ス(J.Appl.Polym.Sci.)8、1325(1964)参
照〕。すなわち、結晶化度(%)を、セルロース
型結晶の002面回析ピーク(2θ=21.7゜)の
高さI002と非晶バツクグラウド(2θ=16.0゜)
の高さIamから次式によつて求めた。 結晶化度(%)=I002−Iam/I002×10
0 中空糸膜の空孔部は、水や溶質の透過に実質的
に寄与している。その孔径はビタミンB12が透過
し、一方蛋白質が漏出しないことから20〜100Å
とみられる。また、その空孔率、すなわち膜全体
に対する孔の占める割合が大きい方が物質透過能
が高く、空孔率40%未満では所望の透過性能が得
られない。一方、空孔率が70%を越えないことが
膜強度および寸法安定性の点から要請される。従
つて、本発明の中空糸膜は空孔率40〜70%であ
り、好ましくは50〜65%の範囲である。セルロー
スの正味の体積は、その質量〔糸では9000mあた
りの重さである繊度(デニール)として測定す
る〕と比重から算出される。膨潤時の中空糸膜体
積は中空糸の断面寸法を顕微鏡で測り算出するこ
とができる。 本発明の膜は湿潤状態で使用するから、その状
態での強度・耐圧性および寸法安定性が特に優れ
ている必要がある。添付図面の第2図には本発明
の中空糸膜の荷伸曲線を示した。この曲線の傾き
が膜の耐圧性および寸法安定性に大きく寄与する
〓〓〓〓
ことは知られている。即ち伸度0%の傾きが剛性
率であることからして、傾きが大きいものが耐圧
性および寸法安定性がよく、また、伸度の小さい
ものは寸法安定性がよい。本発明者は、その傾き
を破断強度・伸度比で表し、さらに伸度に対して
必ず一定比の強度を持つことを規制することによ
り、優れた力学的性質を持つ中空糸膜を完成し
た。この強度伸度比が0.7未満では中空糸膜の耐
圧および寸法安定性が劣り、一方、1.30を越える
場合は中空糸膜が硬く、また所望の性能が得られ
ない。従つて、強度伸度比が0.75〜1.30の範囲と
する必要がある。一方、セルロースの微細組織の
面から本発明の中空糸膜を見れば、結晶化度が高
く、また結晶ミセルが大きく多孔疎密構造となつ
ている。このことが本発明の膜が示す強度に対し
て伸度が小さい理由でもある。 本発明の再生セルロース中空糸膜は、このよう
に優れた性能・物性を発現すべく、その構造面か
ら結晶化度、空孔率および湿潤強度・伸度比で前
記範囲内に賦型した膜である。 本発明の膜はグリセリン水溶液で処理して、そ
の多孔疎密膜構造を保持し、よつて性能を保存し
て実用に供することができる。即ちグリセリン処
理により、中空糸膜の乾燥が可能となり、隔膜分
離容器内に充填し、端部に樹脂を鋳型することに
より、隔膜分離器として組立られる。中空糸を用
いた隔膜分離容器については種々の形式が知られ
ているが、本発明者等は特開昭50−81972号公報
および同50−85584号公報に中空糸が互いに交差
重畳する流体分離装置を開示した。 本発明の効果は、力学的性質、寸法安定性、真
円性および物質透過性能が優れていることであ
る。本発明の膜は結晶性が高く、湿潤破断強度が
0.2〜0.4g/deと強い。また伸度が湿潤強度伸度
比で0.75〜1.30あり寸法安定性が優れている。ま
た、剛性率もヤング率で9〜10Kg/mm2で、理論膜
耐圧は6〜9Kg/cm2と高い。中空糸の真円性はそ
の製造条件できまるが、加えて優れた力学的性質
がその安定に効果があり、結果として最終製品で
の中空糸の真円性がよい。 膜の透過性に関しては、多孔疎密膜構造におい
てその孔部および疎部を通して溶質が濃度拡散透
過することおよび水が圧力透過する。本発明の膜
は尿素の拡散透過が0.02〜0.04cm/minおよび水
の圧力透過が1.5×10-9〜2.2×10-9c.c.・cm/cm2・
S・cmHgと優れており、特に人工腎臓用透析装
置に供することができる。 尚上記の尿素透過係数は血液透析器に関するク
リアランスのシングルパス方式により測定し、次
式により算出した。 Ku;尿素透過係数(cm/mm) QB;ダイアライザー血液側の尿素水溶液流量200
(ml/mm) QD;ダイアライザー透析液側の水流量500(ml/
min) A;ダイアライザーの有効膜面積(cm2) DAu;ダイアライザーの尿素のダイアリザンス
(ml/min) 但し尿素水溶液の尿素濃度は0.01wt%であり、
測定温度は37℃で行なつた。 実施例 1 セルロースジアセテート100部にポリエチレン
グリコール(分子量約400)40部を添加混合して
得られた混合物を溶融紡糸して外径340μ、内径
250μの断面が真円に近い中空糸となした。該中
空糸を75℃の熱水で処理し次いで苛性ソーダ2.4
%水溶液80℃で0.8〜2.2mm鹸化し、それに引き続
いてグリセリン水溶液で処理することによつて中
空糸乾燥重量当り50%のグリセリンを付着させ、
さらに熱風循環式熱処理機にて90℃で5分間乾燥
熱処理を行つたところ、外径330μ、内径250μの
再生セルロース中空糸膜が得られ物性・性能が優
れていた。 〓〓〓〓
る再生セルロース中空糸膜に関する。 従来、再生セルロース平膜、所謂ビスコース法
セロフアン膜および銅安法キユプロフアン膜を透
析等の隔膜分離に用いることが行なわれる。 一方、単位容器内に充填でき、しかも膜面積が
大きく、膜支持体が不要という利点を持つ中空糸
膜は、その利点故に隔膜分離技術に実用化されて
いる。 本発明の目的は、性能、形状および力学的性質
の優れた再生セルロース中空糸を提供することで
ある。セルロースはその分子鎖の化学構造が親水
性であり、水や水溶性溶質と親和性があることお
よび硬い分子鎖と結晶性により優れた力学的強度
を持つことが知られている。従つて、セルロース
を素材として用い、多孔疎密膜構造を賦与すれ
ば、優れた水または溶質透過性および強度を持つ
膜が得られ、そのときこれを更に、真円性の良い
中空糸膜に成型すれば、実用性ある形態として前
記利点を活すことができるものと期待される。 セルロース成型法に関してはビスコース法、銅
安法および鹸化法が知られている。本発明者等
は、先に鹸化法による真円性の良好で中空率の高
いセルロース中空糸の製造方法を、特開昭50−
46921号公報および特開昭50−70611号公報におい
て開示した。前者の発明はセルロースジアセテー
トおよび可塑剤を含む混合物を溶融紡糸して中空
糸を形成し、該中空糸を苛性ソーダおよび/また
は苛性カリを0.25〜10重量%含んでおりかつ65〜
100℃に加熱されている水溶液で処理して実質的
に脱アセチル化する再生セルロース中空糸の製造
方法である。又、後者の発明は前記苛性アルカリ
水溶液で処理するに先立つて、前記中空糸を、65
〜98℃に加熱されておりかつセルロースアセテー
トに対して非溶媒性の液体媒体中に浸漬する再生
セルロース中空糸の製造方法である。 このようにして製造した中空糸の薄膜壁は、多
〓〓〓〓
孔疎密膜構造を持ち、実質的にセルロース型結
晶構造を持つとともに良好な半透性を有している
ことがわかつた。 しかして、本発明者等の研究がさらに鋭意研究
した結果、セルロースアセテート及び可塑剤を含
む混合物を溶融紡糸して中空糸を成形し、その中
空糸を加熱された非溶媒性の液体媒体中に浸漬し
て熱処理した後80℃程度の高温に加熱されたアル
カリ水溶液で実質的に脱アセチル化し、さらにグ
リセリン水溶液での浸漬処理及び熱風乾燥機等で
の乾燥熱処理を行なうことによつて製造した中空
糸であつて特定の性能を有するものでは、流体混
合物から拡散により特定成分を除去する透析操作
あるいは水の加圧限外過操作に実用的に有利に
使用しうることが明らかとなつた。 すなわち、本発明は、セルロースアセテートを
鹸化、再生した後更に熱処理したセルロース中空
糸であつて、該中空糸を構成する中空糸膜が、 (a) セルロース型結晶を結晶化度40〜70%で含
有しており、 (b) 40〜70容積%の空孔率を有しており、 (c) 湿潤強度伸度比が0.75〜1.30であり、 (d) 尿素透過係数が0.02〜0.04cm/minであり、
且つ、 (e) 水透過係数が1.5×10-9〜2.2×10-9c.c.・cm/
cm2・S・cmHg であることを特徴とする再生したセルロース中空
糸である。 ここで空孔率とは次式で表わされる。 空孔率(%)=(1−セルロース体積/膨潤時の中空糸
膜体積) ×100 又、湿潤強度伸度比とは次式で表わされる。 湿潤強度伸度比=湿潤強度(g/デニール)/湿潤伸度
(%) ×100 本発明の中空糸は、内径30〜3000μ、外径40〜
4000μおよび中空率40〜70%であるものが特に好
ましい。 ここで中空率とは次式で表わされる。 中空率(%)=(内径/外径)2×100 再生セルロースがセルロース型に結晶するこ
とは、レーヨン、セロフアン等で周知の事実であ
るが、本発明の膜においては、更にその結晶化度
が重要である。結晶化度の高い方が強度が強く、
また多孔疎密膜構造(添付図面の第1図参照)に
おいて、より非晶部が減り、結果として空孔部の
割合が大きくなる利点がある。結晶化度が40%未
満の場合は膜が十分に疎密化せず、従つて、空孔
部の割合が小さく、所望の透過性能が得られない
ことがわかつた。また、一般にセルロースは70%
を越える結晶化度には結晶化ない。本発明の目的
である優れた力学的性質と透過性能を予盾なく達
成することのできる中空糸の提供は、その膜の結
晶化度を40〜70%の範囲とする必要がある。特に
好ましい結晶化度の範囲は50〜65%である。結晶
化度の測定は再生セルロース膜の常温乾燥試料に
ついて、X線回析によりネルソン氏らの方法で行
なつた〔M.L.Nelson and R.T.O′Connor、ジヤ
ーナル・オブ・アプライド・ポリマー・サイエン
ス(J.Appl.Polym.Sci.)8、1325(1964)参
照〕。すなわち、結晶化度(%)を、セルロース
型結晶の002面回析ピーク(2θ=21.7゜)の
高さI002と非晶バツクグラウド(2θ=16.0゜)
の高さIamから次式によつて求めた。 結晶化度(%)=I002−Iam/I002×10
0 中空糸膜の空孔部は、水や溶質の透過に実質的
に寄与している。その孔径はビタミンB12が透過
し、一方蛋白質が漏出しないことから20〜100Å
とみられる。また、その空孔率、すなわち膜全体
に対する孔の占める割合が大きい方が物質透過能
が高く、空孔率40%未満では所望の透過性能が得
られない。一方、空孔率が70%を越えないことが
膜強度および寸法安定性の点から要請される。従
つて、本発明の中空糸膜は空孔率40〜70%であ
り、好ましくは50〜65%の範囲である。セルロー
スの正味の体積は、その質量〔糸では9000mあた
りの重さである繊度(デニール)として測定す
る〕と比重から算出される。膨潤時の中空糸膜体
積は中空糸の断面寸法を顕微鏡で測り算出するこ
とができる。 本発明の膜は湿潤状態で使用するから、その状
態での強度・耐圧性および寸法安定性が特に優れ
ている必要がある。添付図面の第2図には本発明
の中空糸膜の荷伸曲線を示した。この曲線の傾き
が膜の耐圧性および寸法安定性に大きく寄与する
〓〓〓〓
ことは知られている。即ち伸度0%の傾きが剛性
率であることからして、傾きが大きいものが耐圧
性および寸法安定性がよく、また、伸度の小さい
ものは寸法安定性がよい。本発明者は、その傾き
を破断強度・伸度比で表し、さらに伸度に対して
必ず一定比の強度を持つことを規制することによ
り、優れた力学的性質を持つ中空糸膜を完成し
た。この強度伸度比が0.7未満では中空糸膜の耐
圧および寸法安定性が劣り、一方、1.30を越える
場合は中空糸膜が硬く、また所望の性能が得られ
ない。従つて、強度伸度比が0.75〜1.30の範囲と
する必要がある。一方、セルロースの微細組織の
面から本発明の中空糸膜を見れば、結晶化度が高
く、また結晶ミセルが大きく多孔疎密構造となつ
ている。このことが本発明の膜が示す強度に対し
て伸度が小さい理由でもある。 本発明の再生セルロース中空糸膜は、このよう
に優れた性能・物性を発現すべく、その構造面か
ら結晶化度、空孔率および湿潤強度・伸度比で前
記範囲内に賦型した膜である。 本発明の膜はグリセリン水溶液で処理して、そ
の多孔疎密膜構造を保持し、よつて性能を保存し
て実用に供することができる。即ちグリセリン処
理により、中空糸膜の乾燥が可能となり、隔膜分
離容器内に充填し、端部に樹脂を鋳型することに
より、隔膜分離器として組立られる。中空糸を用
いた隔膜分離容器については種々の形式が知られ
ているが、本発明者等は特開昭50−81972号公報
および同50−85584号公報に中空糸が互いに交差
重畳する流体分離装置を開示した。 本発明の効果は、力学的性質、寸法安定性、真
円性および物質透過性能が優れていることであ
る。本発明の膜は結晶性が高く、湿潤破断強度が
0.2〜0.4g/deと強い。また伸度が湿潤強度伸度
比で0.75〜1.30あり寸法安定性が優れている。ま
た、剛性率もヤング率で9〜10Kg/mm2で、理論膜
耐圧は6〜9Kg/cm2と高い。中空糸の真円性はそ
の製造条件できまるが、加えて優れた力学的性質
がその安定に効果があり、結果として最終製品で
の中空糸の真円性がよい。 膜の透過性に関しては、多孔疎密膜構造におい
てその孔部および疎部を通して溶質が濃度拡散透
過することおよび水が圧力透過する。本発明の膜
は尿素の拡散透過が0.02〜0.04cm/minおよび水
の圧力透過が1.5×10-9〜2.2×10-9c.c.・cm/cm2・
S・cmHgと優れており、特に人工腎臓用透析装
置に供することができる。 尚上記の尿素透過係数は血液透析器に関するク
リアランスのシングルパス方式により測定し、次
式により算出した。 Ku;尿素透過係数(cm/mm) QB;ダイアライザー血液側の尿素水溶液流量200
(ml/mm) QD;ダイアライザー透析液側の水流量500(ml/
min) A;ダイアライザーの有効膜面積(cm2) DAu;ダイアライザーの尿素のダイアリザンス
(ml/min) 但し尿素水溶液の尿素濃度は0.01wt%であり、
測定温度は37℃で行なつた。 実施例 1 セルロースジアセテート100部にポリエチレン
グリコール(分子量約400)40部を添加混合して
得られた混合物を溶融紡糸して外径340μ、内径
250μの断面が真円に近い中空糸となした。該中
空糸を75℃の熱水で処理し次いで苛性ソーダ2.4
%水溶液80℃で0.8〜2.2mm鹸化し、それに引き続
いてグリセリン水溶液で処理することによつて中
空糸乾燥重量当り50%のグリセリンを付着させ、
さらに熱風循環式熱処理機にて90℃で5分間乾燥
熱処理を行つたところ、外径330μ、内径250μの
再生セルロース中空糸膜が得られ物性・性能が優
れていた。 〓〓〓〓
【表】
上表には、結晶化および空孔率が本発明の範囲
外にあるものの例も記載した。これらの比較例で
は、性能が劣つていることがわかる。 実施例 2 セルロースジアセテート100部に第2表に示す
各種可塑剤を添加混合して溶融紡糸して中空糸を
得た。実施例1と同様に1.5min鹸化処理し、さ
らに実施例1と同様のグリセリン処理及び乾燥熱
処理を行つて再生セルロース中空糸膜を得た。本
発明の膜が優れた物性・性能を示した。一方、強
度伸度比が範囲外の比較例は性能が低く、また真
円性が劣つていた。
外にあるものの例も記載した。これらの比較例で
は、性能が劣つていることがわかる。 実施例 2 セルロースジアセテート100部に第2表に示す
各種可塑剤を添加混合して溶融紡糸して中空糸を
得た。実施例1と同様に1.5min鹸化処理し、さ
らに実施例1と同様のグリセリン処理及び乾燥熱
処理を行つて再生セルロース中空糸膜を得た。本
発明の膜が優れた物性・性能を示した。一方、強
度伸度比が範囲外の比較例は性能が低く、また真
円性が劣つていた。
【表】
〓〓〓〓
添付図面の第1図は本発明の再生セルロース中
空糸膜の構造模式図を示し、同第2図は荷伸曲線
図を示している。尚、第2図中の各数字は実施例
の試料番号を、又Aは本発明の範囲を示す。 〓〓〓〓
空糸膜の構造模式図を示し、同第2図は荷伸曲線
図を示している。尚、第2図中の各数字は実施例
の試料番号を、又Aは本発明の範囲を示す。 〓〓〓〓
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 セルロースアセテートを鹸化、再生した後更
に熱処理したセルロース中空糸であつて、該中空
糸を構成する中空糸膜が、 (a) セルロース型結晶を結晶化度40〜70%で含
有しており、 (b) 40〜70容積%の空孔率を有しており、 (c) 湿潤強度伸度比が0.75〜1.30であり、 (d) 尿素透過係数が0.02〜0.04cm/minであり、 且つ、 (e) 水透過係数が1.5×10-9〜2.2×10-9c.c.・cm/
cm2・S・cmHg であることを特徴とする再生したセルロース中空
糸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5960576A JPS52144416A (en) | 1976-05-25 | 1976-05-25 | Hollow cellulose fibers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5960576A JPS52144416A (en) | 1976-05-25 | 1976-05-25 | Hollow cellulose fibers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52144416A JPS52144416A (en) | 1977-12-01 |
| JPS6160165B2 true JPS6160165B2 (ja) | 1986-12-19 |
Family
ID=13118042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5960576A Granted JPS52144416A (en) | 1976-05-25 | 1976-05-25 | Hollow cellulose fibers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS52144416A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54138616A (en) * | 1978-04-13 | 1979-10-27 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | Production of hollow regenerated cellulose fiber |
| CA1153171A (en) * | 1979-12-17 | 1983-09-06 | David T. Chen | Cellulose semipermeable hollow fibers and method for making same |
| JPS57162609A (en) * | 1981-03-31 | 1982-10-06 | Teijin Ltd | Dialyzing and filtration membrane made of cellulose and its production |
| KR100472383B1 (ko) * | 2001-04-18 | 2005-03-08 | 에스케이케미칼주식회사 | 와이형 단면 레이온 섬유 및 그 제조방법 |
| JP4666248B2 (ja) * | 2004-05-27 | 2011-04-06 | 東洋紡績株式会社 | 高強度高透水性中空糸膜型血液浄化器 |
| JP2005334428A (ja) * | 2004-05-28 | 2005-12-08 | Toyobo Co Ltd | 血液適合性に優れた高透水性中空糸膜型血液浄化器 |
| JP4706194B2 (ja) * | 2004-06-01 | 2011-06-22 | 東洋紡績株式会社 | 高透水性中空糸膜型血液浄化器 |
-
1976
- 1976-05-25 JP JP5960576A patent/JPS52144416A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52144416A (en) | 1977-12-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100432463B1 (ko) | 폴리술폰 중공사 반투막 | |
| US4269713A (en) | Ethylene-vinyl alcohol copolymer membrane and a method for producing the same | |
| KR102230435B1 (ko) | 다공질막, 다공질막을 내장하는 혈액 정화용 모듈 및 다공질막의 제조 방법 | |
| US6042783A (en) | Hollow yarn membrane used for blood purification and blood purifier | |
| EP0012630B1 (en) | Process for producing a cellulose acetate-type permselective membrane, permselective membrane thus produced, and use of such membrane in artificial kidney | |
| KR100557264B1 (ko) | 중공사막 및 그의 제조 방법 | |
| JP3714686B2 (ja) | ポリスルホン系中空糸膜及びその製造方法 | |
| JPS6160165B2 (ja) | ||
| GB2086798A (en) | Microporous cellulose membrane | |
| JPH053335B2 (ja) | ||
| US5849189A (en) | Hollow fiber blood purifying membrane and process for its production | |
| GB2145938A (en) | Hollow fibers for use in dialysis and artificial kidney | |
| JPS6333871B2 (ja) | ||
| JP3684676B2 (ja) | ポリスルホン系中空糸型人工腎臓の製造方法および人工腎臓 | |
| JPH09308685A (ja) | 血液浄化用中空糸膜及び血液浄化器 | |
| JPH035847B2 (ja) | ||
| JP2000325763A (ja) | 血液浄化用中空糸膜の製造方法および血液浄化用中空糸膜 | |
| JP2710711B2 (ja) | セルロースジアセテート中空糸 | |
| JP2710710B2 (ja) | 流体分離器 | |
| JPS6411322B2 (ja) | ||
| JPH09308684A (ja) | 選択分離膜 | |
| JP2883406B2 (ja) | 親水化膜 | |
| JPH0523554A (ja) | セルロース系中空糸 | |
| JPH0362447B2 (ja) | ||
| JPS60110305A (ja) | 中空繊維膜及びそれを用いた体液処理器 |