专利摘要:
本發明所欲解決之課題在於提供一種被淨化物質除去性能非常優異之淨化管柱。或者,提供一種上述淨化管柱之製造方法。上述課題之解決手段係一種淨化管柱,其具有於兩側端部形成有間隔壁之筒狀套管,中空細絲內藏於上述套管內,上述中空細絲之兩端部以於上述間隔壁外部形成開口之狀態接著固定於上述間隔壁,且於上述套管兩端部之間隔壁中,具有貫通間隔壁而連通套管內外之貫通孔。
公开号:TW201321035A
申请号:TW101135496
申请日:2012-09-27
公开日:2013-06-01
发明作者:Hiroaki Fujieda;Yoshiyuki Ueno;Kazumi Tanaka
申请人:Toray Industries;
IPC主号:B01D63-00
专利说明:
淨化管柱及淨化管柱之製造方法
本發明係關於一種用於血液淨化等之將中空細絲內藏於套管內之淨化管柱,較佳為關於一種可有效地吸附處理液中之有害物質之淨化管柱。
先前,通常所使用之中空細絲型管柱例如為藉由以下方法獲得者。首先,於筒型套管內填充中空細絲(再者,本發明中所謂「中空細絲」亦包含「中空細絲膜」)之束,利用樹脂組成物將該中空細絲束之兩端固定於套管內面並設置間隔壁。其次,於套管兩端分別裝設具備成為被處理液(有時亦被稱為「處理液」)之供給口或排出口之連接口之所謂集管(header)之封蓋構件,獲得中空細絲型管柱。作為上述中空細絲型管柱之使用方法,係自該集管之供給口供給處理液,於通過各中空細絲膜內部時,藉由中空細絲外側之透析液等淨化液進行淨化處理。其後,自集管之排出口將被處理液排出。
又,利用樹脂組成物將中空細絲束之兩端部固定而形成間隔壁之步驟被稱作灌封步驟,例如,於填裝有中空細絲束之套管之兩端開口蓋上封蓋(有時亦被稱為「間隔壁部形成用工模」)而將其堵塞,並以該狀態將聚胺基甲酸酯等樹脂液自突設於該套管之外周部兩端附近之處理液流入口及流出口注入至套管內,藉由離心力使該樹脂液流至套管端部並使其硬化,其後取下封蓋並切除多餘部分,藉此將中空細絲束之端部固定於套管內之端部,並且對中空細絲膜之兩端開口。
迄今為止,進行有藉由將血液等處理液導入至此種中空細絲型管柱而去除物質之嘗試,且已知藉由在中空細絲表面實質上均勻地固定與被吸附物質形成相互作用之配體以吸附惡性(去除對象)物質之方法(專利文獻1)。
又,亦考慮一種管柱,其於套管內部之中空細絲外部填充有吸附劑,且使血液於中空細絲內部流通並藉由吸附劑淨化過濾至中空細絲外部之血漿後,藉由逆過濾返回至上述血液過濾器內部(專利文獻2)。
又,亦存在一種於套管兩端之灌封部(間隔壁部),於間隔壁之厚度方向上賦予貫通灌封部之孔,欲使處理液均勻地分散於中空細絲之內側及外側之兩側之例子(專利文獻3、4、5、6)。
另一方面,亦有不對淨化管柱之兩端進行藉由灌封之固定,而利用網格等進行密封之例子(專利文獻7、8、9)。
又,亦有僅將淨化管柱之單側利用灌封進行固定之例子(專利文獻10)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開平2-29260號公報
專利文獻2:日本專利特開平8-141076號公報
專利文獻3:日本專利特開平5-161831號公報
專利文獻4:日本專利特開平5-161832號公報
專利文獻5:日本專利特開平6-343836號公報
專利文獻6:日本專利特開2007-90309號公報
專利文獻7:日本專利特開2009-254695號公報
專利文獻8:日本專利特開2011-156022號公報
專利文獻9:國際公開第2009/128564號
專利文獻10:日本專利特表2002-504020號公報
然而,上述先前技術具有如下課題。
即,專利文獻1所記載之技術存在與中空細絲之內側相比,外側難以有助於吸附去除之缺點,而有不具有目標之吸附功能之情形。
又,於專利文獻2所記載之方法中,將中空細絲膜等分離膜固定於套管內後,其後之步驟中將吸附劑填充至套管內,造成步驟之複雜化、吸附劑之插入口之確保、吸附劑之均勻分散等成為問題。又,處理液通過淨化管柱時,於其前半部分,濾液或血漿成分(處理液)自中空細絲膜內側至外側之移行方向容易固定。而且,於其通過之後半部分,自中空細絲膜外側向內側之移行方向容易固定。因此,有血中之蛋白成分或吸附劑所使用之微粒子附著於中空細絲膜之孔,產生膜堵塞而性能降低之擔憂。
又,於專利文獻3、4、5及6所記載之發明中,由於中空細絲之一端封閉,故有處理液之壓力損失增大、或由於容易產生堵塞而引起管柱之壓力上升之擔憂。
又,於專利文獻7、8、9所記載之方法中,雖可將處理液同時導入至中空細絲內外,但有難以控制中空細絲內部與中空細絲外部之流量比、或管柱內之流動偏向套管之一部分之擔憂,故於效率方面或管柱之穩定性方面存在問題。又,若以未固定中空細絲端部之狀態進行端部切割,則有產生細微異物等、其等成為溶出物之可能性。
又,於專利文獻10所記載之方法中,由於不存在貫通孔,故而中空細絲外側並未充分有助於吸附,或少量中空細絲未被固定,因此有由於細絲彼此之黏合而導致表面積減少,或者於輸送中等細絲容易破損等問題。又,專利文獻10中,亦記載有將淨化管柱之被處理液排出部封閉,而於套管主體部設置其他排出部之發明。然而,由於管柱內為死端,故有如下擔憂:壓力損失變得非常大,或者於人工腎臟等血液淨化用中空細絲膜模組之情形時,血液透析結束後,使用生理食鹽水進行使血液返回至體內之操作(有時亦被稱為「返血」),但此時血液大量殘留於中空細絲、所謂殘血之現象增加。
針對以上先前技術具有之課題,本發明所欲解決之課題在於提供一種被淨化物質去除性能非常優異之淨化管柱。或者,提供一種上述淨化管柱之製造方法。
為解決上述課題,本發明採用如下淨化管柱之構成:其具有於兩側端部形成有間隔壁之筒狀套管,於上述套管內內藏有中空細絲,上述中空細絲之兩端部以於上述間隔壁外部形成開口之狀態接著固定於上述間隔壁,且於上述套管兩端部之間隔壁具有貫通間隔壁而連通套管內外之貫通孔。
根據本發明,可提供一種能夠於筒狀套管內使處理液同時於中空細絲內外流動之淨化管柱,且可藉由適當選擇中空細絲素材而效率非常良好地去除處理液中之物質。
本發明之淨化管柱具有筒狀套管及中空細絲。又,本發明之淨化管柱係於筒狀套管之兩側端部形成有間隔壁,中空細絲內藏於筒狀套管內。又,本發明之淨化管柱於上述套管兩端部之間隔壁具有貫通間隔壁而連通套管內外之貫通孔。
詳情於下文進行敘述,本發明之淨化管柱係用於處理液自外部導入之用途等。而且,於習知一般之中空細絲型人工腎臟或淨水器中,中空細絲之兩端部係以於間隔壁外部形成開口之狀態固定於間隔壁。藉此,可將中空細絲端部固定於間隔壁。又,藉此,可將處理液自間隔壁外通過中空細絲內部(中空部)導入至淨化管柱內部。然而,習知之中空細絲型人工腎臟或淨水器之間隔壁並不具有除此以外之貫通孔等,故而處理液自間隔壁外僅通過中空細絲內部而導入至淨化管柱內部。
本發明之淨化管柱亦以中空細絲之兩端部於間隔壁外部形成開口之狀態接著固定於上述間隔壁。藉此,與先前技術同樣地,可將中空細絲端部固定於間隔壁,並且可將處理液自間隔壁外通過中空細絲內部導入至淨化管柱內部。
然而,本發明之淨化管柱係於上述套管兩端部之間隔壁具有貫通該間隔壁而連通套管內外之貫通孔。此處,所謂貫通孔,並非藉由中空細絲而於間隔壁部打開之空間,而係與中空細絲不同,另外為間隔壁部之貫通於中空細絲長度方向上之開口部。即,本發明中所謂之貫通孔係指存在於間隔壁部並貫通該間隔壁部者,且係指連通套管之內部與外部之孔。
藉由設置連通套管內外之貫通孔,自間隔壁外通過貫通孔亦可將處理液導入至淨化管柱之內部。如此,於本發明中,可將處理液導入至中空細絲內部及外部該兩者,可於整個套管內部適當分配處理液。如此,將被處理液不僅導入至中空細絲內部,亦導入至中空細絲外部,藉此被處理液與中空細絲之接觸面積卓躍地增大,可更有效地吸附去除被吸附物質。又,於中空細絲在其膜厚部具有細孔之情形時,藉由自膜厚部之兩側導入處理液而可提高被吸附物質對膜厚部細孔之擴散性。
即,本發明之淨化管柱係具有於兩側端部形成有間隔壁之筒狀套管,且中空細絲內藏於套管內者,其藉由在該間隔壁部設置貫通孔,而可於整個套管內部適當分配處理液,可更有效地吸附去除處理液中所含之物質。
又,於本發明中,作為套管端部之形狀(剖面形狀),例如可列舉圓形或橢圓形,為了將內藏之中空細絲之端部固定於該套管端部等,較佳為藉由胺基甲酸乙酯樹脂等形成間隔壁。
作為自間隔壁部剖面觀察之貫通孔之形狀並無特別限制,就處理液之堵塞難度之觀點而言,較佳為圓形或橢圓形。又,作為自側面側(處理液之流動方向)觀察之情形之形態,若考慮到壓力損失,則較佳為流路平滑之筒狀,於此情形時,於處理液之導入側與排出側剖面積可相同,亦可不同。
又,於間隔壁部,若將與藉由間隔壁部密封之套管內部接觸之側之表面作為「間隔壁部內壁面」,將與藉由間隔壁部密封之套管外部接觸之側之表面作為「間隔壁部外壁面」,則於本發明中,由於中空細絲之兩端部於間隔壁部外壁面形成開口之狀態,故處理液亦可自導入側連通中空細絲內部而流至排出側。
為使處理液之流動最佳化,關鍵在於套管端面中之貫通孔之位置或複數個貫通孔之配置。於設置於處理液導入側之間隔壁之貫通孔與設置於排出側之間隔壁之貫通孔具有連接套管內之軸向上之最短距離之位置關係的情形時,通過貫通孔之處理液於管柱內短通之可能性較高。於管柱內產生短通之情形時,被處理液與中空細絲之接觸偏向一部分中空細絲,故有無法獲得充分之吸附去除性能之情況。
因此,貫通孔較佳為於處理液之導入側及排出側位於間隔壁內壁面上之不同位置。即,較佳為將位於處理液導入側之間隔壁內壁面上之貫通孔投影至處理液排出側之間隔壁內壁面上時,處理液導入側之間隔壁內壁面之貫通孔之投影圖像不會重疊於位於處理液排出側之間隔壁內壁面上之貫通孔上。再者,於此情形時,前提為套管兩側端部之形狀相同。
其次,對貫通孔之配置,列舉2個較佳態樣之例並進行說明。
第一例為於處理液之導入側將貫通孔配置於間隔壁部端面之外周部附近,於處理液之排出側將貫通孔配置於間隔壁部端面之中心部附近。藉由如此配置貫通孔之位置,對管柱內之中空細絲整體之接觸效率變高。
根據屬於端部概略剖面圖之圖1說明具體例。如圖1所示,於套管端面之一方之間隔壁之內壁面,於將其整體區域設為A1,將A1之重心設為O時,將與A1同樣地將重心設為O且由A1之1/2之相似形狀所圍成的區域設為A2,將自A1除去A2所成之區域設為A3之情形時,較佳為滿足以下項目(a)或(b)。尤佳為滿足(a)及(b)該兩者。再者,此處,所謂「將重心設為O之1/2之相似形狀」係指任意地於半徑方向上以直線連接重心至間隔壁表面之外周部時,將該直線於長度方向上分為1/2之中心點所圍成之形狀。
(a)於處理液導入側之間隔壁部之內壁面,貫通孔面積總和之70%以上存在於A3中。
(b)於處理液排出側之間隔壁部之內壁面,貫通孔面積總和之70%以上存在於A2中。
即,於此例中,間隔壁部內壁面之貫通孔面積總和中,於處理液導入側,70%以上存在於A3中,進而較佳為90%以上,於處理液排出側,70%以上存在於A2中,進而較佳為90%以上。
此處,將該壁面之一例示於圖4、圖6。又,圖6係表示於淨化管柱之間隔壁部內壁面,貫通孔面積總和之70%以上存在於A3之情形之一例的概略圖,圖4係表示於淨化管柱之間隔壁部外壁面,貫通孔面積總和之70%以上存在於A2之情形之一例的概略圖。
本發明之另一較佳例為於處理液之導入側將貫通孔配置於間隔壁部端面之中心部附近,於處理液之排出側將貫通孔配置於間隔壁部端面之外周部附近。藉由如此配置貫通孔之位置,可降低管柱內之壓力損失或降低處理液滯留之可能性。
具體而言,較佳為滿足以下項目(c)或(d),尤佳為滿足(c)及(d)該兩者。
(c)於處理液導入側之間隔壁部之內壁面,貫通孔面積總和之70%以上存在於A2中。
(d)於處理液排出側之間隔壁部之內壁面,貫通孔面積總和之70%以上存在於A3中。
即,於此例中,間隔壁部內壁面之貫通孔面積總和中,於處理液導入側,70%以上存在於A2中,進而較佳為90%以上,於排出處理液之側,70%以上存在於A3中,進而較佳為90%以上。
其次,一面列舉較佳例、一面對本發明中之貫通孔之大小進行說明。
於每一貫通孔(即各個貫通孔)之面積過大之情形時,會有管柱整體中之處理液之流動偏移之情況,於過小之情形時,會有處理液通過時之壓力損失增大之傾向。因此,間隔壁部中,若將與藉由間隔壁部密封之套管內部接觸之側之表面作為「間隔壁部內壁面」,則於將套管端面之間隔壁內壁面之整個區域設為A1之情形時,每一貫通孔(各個貫通孔)在間隔壁內壁面之面積上限較佳為A1面積之1/8以下,更佳為1/20以下。又,作為下限,於將套管端面之間隔壁之整個區域設為A1之情形時,較佳為A1面積之1/5000以上,進而較佳為1/2000以上。
進而,於各端面之貫通孔之佔據面積過大之情形時,間隔壁部之強度變弱,有因輸送中或操作中之衝擊導致管柱之破損或處理液之洩漏之擔憂增加之傾向。另一方面,於佔據面積過小之情形時,會有導致處理液導入中之壓力上升、處理液之分配不良等之虞。因此,貫通孔之間隔壁內壁面中之面積總和之下限為A1面積之1/1000以上,更佳為1/200以上,進而較佳為1/50以上。另一方面,作為上限,為A1面積之1/2以下,更佳為1/4以下。如此,於本發明中,於套管端面之間隔壁部內壁面,尤佳為各個貫通孔之面積為上述區域A1面積之1/8以下,且上述貫通孔面積之總和為上述區域A1面積之1/1000以上、1/2以下。
又,作為端面中之貫通孔之位置,就於管柱內均勻分配處理液之觀點而言,較理想為適度地進行分散。根據屬於端部概略剖面圖之圖2、3說明具體例。於將套管端面中之間隔壁內壁面之整個區域設為A1,將A1之重心設為O時,利用通過套管端面之重心O且中心角為90°之2根直線將間隔壁部內壁面之整個區域A1劃分為A4~A7四個區域。再者,上述2根直線係以A4~A7四個區域之面積比儘可能小之方式進行配置。將與上述A4~A7相關之一例示於圖2。又,將存在於A4~A7之各個區域之貫通孔之面積總和設為S4~S7。又,將使上述2根直線以重心O為中心旋轉45°而成之2根直線所劃分之四個區域設為A8~A11,將存在於A8~A11之各個區域之貫通孔之面積總和設為S8~S11。將與上述A8~A11相關之一例示於圖3。為了將處理液均勻地分配於管柱內,如上所規定之A4~A11及S4~S11,較佳為滿足以下2個項目(i)及(ii)。即,
(i)於S4~S7中,將最大總面積設為Smax1,最小總面積設為Smin1,於S8~S11中,將最大總面積設為Smax2,最小總面積設為Smin2時,Smax1/Smin1及Smax2/Smin2分別為3.0以下。
(ii)於A4~A7四個區域及A8~A11四個區域中,於各四個區域中,至少一個具有不與其他區域重合之獨立貫通孔。
又,Smax1/Smin1及Smax2/Smin2更佳為2.0以下。
作為淨化管柱之套管長,於過長之情形時,認為有中空細絲向管柱內之插入性惡化,或作為淨化管柱實際使用時之操作變難之情況。又,於過短之情形時,切割內藏之中空細絲時難以固定。因此,淨化管柱之套管長為3 cm以上、1500 cm以下,進而較佳為5 cm以上、50 cm以下。此處,所謂套管長係指設置間隔壁、或裝設封蓋前之筒狀套管之軸向之長度。
又,無論兩端間隔壁部之間之套管形狀,為了發揮本發明之效果,關於套管內徑,較佳為於同一管柱中,最小套管內徑相對於最大套管內徑之比率為0.7以上。
又,亦可於該套管之外周部兩端附近設置突出之流入口或流出口。於本發明之淨化管柱用於透析用之情形等時,設置於套管之該流入口或流出口有時亦稱為「透析用埠」等。又,如圖8所示,為了將間隔壁用樹脂導入至筒狀套管內,亦可於筒狀套管之端部設置樹脂注入口。再者,透析用埠亦可用作樹脂注入口。
本發明中所謂之中空細絲係指於內部具有成為被處理液流路之中空孔之圓筒狀細絲膜,亦指中空孔之開口端未被密封而於灌封部(間隔壁部)外側之面形成開口,且具備處理功能之細絲體。
如下述實施例所示,中空細絲較佳為將包含約10000根~100000根左右之數根中空細絲之中空細絲束於長度方向上拉齊並配設於套管之軸向上。
作為本發明中之中空細絲之素材,可使用聚甲基丙烯酸甲酯(以下稱為PMMA(polymethyl methacrylate))、聚丙烯腈(以下稱為PAN(polyacrylonitrile))、聚碸、聚醚碸、聚芳基醚碸、聚丙烯、聚碳酸酯、纖維素、三醋酸細絲素酯等,其中,較佳為包含具有可吸附蛋白質之特性之素材者,例如可列舉PMMA、PAN等。
用於本發明之中空細絲於膜厚部之厚度方向上可為非對稱構造,亦可為均勻之對稱構造。尤其於具有對稱構造之膜中,藉由在膜厚度方向上具有均勻之膜構造而可進一步確保吸附面積,故而較佳。本發明中之對稱構造係指將中空細絲相對於長軸方向垂直地進行切割,使膜厚部剖面露出,利用掃描式電子顯微鏡(例如日立公司製造之S-5500)觀察該剖面時,滿足以下必要條件之構造。即,於膜厚部剖面中,將膜厚部相對於膜之厚度方向於1/2處進行分割,分別將靠近中空細絲之中空部之膜厚部區域設為內表面附近區域,將靠近中空細絲之外表面之膜厚部區域設為外表面附近區域。繼而,於內表面附近區域之膜厚部剖面觀察到孔之情形時,對各個孔求出近似圓直徑。對獲得之近似圓直徑取平均值,獲得內表面附近區域中之平均孔徑。對外表面附近區域亦同樣地求出孔之近似圓直徑,獲得外表面附近區域中之平均孔徑。利用掃描式電子顯微鏡對2 μm×2 μm之範圍任意地拍攝20個部位並算出平均孔徑。算出各個區域中之平均孔徑時,利用掃描式電子顯微鏡(5萬倍)對2 μm×2 μm之範圍任意地拍攝20個部位並算出平均孔徑。而且,於外表面附近區域中之平均孔徑相對於內表面附近區域中之平均孔徑(外表面附近區域中之平均孔徑/內表面附近區域中之平均孔徑)為0.5倍以上2.0倍以下,更佳為0.75倍以上1.5倍以下之情形時,視為該中空細絲為具有對稱構造者。
即,本發明中,於中空細絲之膜厚部具有如海綿狀之孔構造之情形時,較佳為於膜之厚度方向上孔徑之均勻性較高。
又,於本發明中,中空細絲之膜厚部亦可具有細孔。作為膜厚部之平均細孔徑,較佳為1~100 nm。於膜厚部具有細孔之情形時,若平均細孔徑較小,則被吸附物質不會進入孔,故有吸附效率降低之情況。另一方面,即便細孔徑過大,由於無法於空隙部分吸附被吸附物質,反而會有吸附效率降低之情況。即,存在有對應於作為去除對象之被吸附物質之大小而最佳之孔徑,若錯誤地選擇孔徑,則有無法充分吸附被吸附物質之情況。中空細絲膜之平均細孔徑係藉由利用示差掃描熱量測定(DSC,Differential Scanning Calorimetry)測定細孔內之水之毛細凝集所引起之冰點下降度而求出。
進而,若於中空細絲素材之至少一部分中使用具有陰性電荷之素材,則可使中空細絲之空隙率變得更高,故而開孔率變大,可使吸附面積增大,故而較佳。一般而言,若含有離子性基則親水性增加,於疏水性溶劑中素材存在微分散(即,細孔大量形成)之傾向。作為具有陰性電荷之官能基,可列舉具有磺基、羧基、磷酸基、亞磷酸基、酯基、亞硫酸基、次硫酸基、硫基、酚基、羥基等取代基之素材。其中,較佳為選自磺基、羧基、酯基之至少一種。作為具有磺基者,可列舉乙烯基磺酸、丙烯基磺酸、甲基丙烯磺酸對苯乙烯磺酸、3-甲基丙烯醯氧基丙磺酸、3-丙烯醯氧基丙磺酸、2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸及其等之鈉鹽、鉀鹽、銨鹽、吡啶鹽、喹啉鹽、四甲基銨鹽等。作為陰性帶電量,較佳為每1 g乾燥之中空細絲為5 μeq以上、30 μeq以下。陰性帶電量例如可使用滴定法進行測定。
又,於將本發明中之淨化管柱用於血液淨化用途之情形時,作為吸附對象物質,例如可列舉β2-微球蛋白(以下稱為β2-MG(microglobulin))。β2-MG分子量為11,800,故而與分子量約為67,000之白蛋白相比,可通過較小之孔。然而,於藉由吸附而去除β2-MG之情形時,必需增大內表面之開孔率而增加分子量為11,800之β2-MG之吸附位置、即β2-MG分子充分進入之空間之孔。因此,產生更高分子量之白蛋白漏出之可能性,但此時,膜構造之均勻性越高,越容易抑制白蛋白之漏出。
於本發明中,認為若中空細絲之膜厚過小,則中空細絲之強度變弱,或將血液導入中空細絲兩側時,膜厚部之吸附位置容易飽和,吸附效率亦降低。另一方面,若膜厚過大,則距內外表面之距離較大之膜厚中心部未充分用於吸附,而變得多餘。又,亦有各管柱之中空細絲之填充根數減少、製造時相分離之進行速度於內表面及外表面較大不同而造成不利等擔憂。因此,中空細絲之膜厚較佳為20 μm以上,更佳為25 μm以上,另一方面,較佳為100 μm以下,更佳為75 μm以下。再者,膜厚係利用以下方法求出。首先,於內藏於套管內之中空細絲中任意地抽選100根。繼而,於一根中空細絲之任意2個部位,分別測定中空細絲之內徑Ri及外徑Ro,分別獲得膜厚值。
膜厚值=(Ro-Ri)/2
對其他中空細絲亦同樣地對1根中空細絲求出上述2個部位之膜厚值,獲得總計200個膜厚值。對獲得之總計200個膜厚值取平均值,獲得最終之膜厚值。
再者,Ri及Ro係藉由如下方式獲得:利用純水將中空細絲充分清洗後,立即將中空細絲膜挾持於載玻片與蓋玻片之間,使用投影機(例如Nikon公司製造之V-10A)進行測定。又,於內藏於套管內之中空細絲根數未滿100根之情形時,對其所有細絲進行測定。
又,若中空細絲之內徑過小,則例如於用於血液淨化用途之情形時,會有血液之壓力損失增大之擔憂,且認為由堵塞導致過濾量降低。另一方面,若內徑過大,則同樣於用於血液淨化用途之情形時,認為血液淨化器之填充液量變大,體外循環時對患者造成負擔。因此,中空細絲之內徑較佳為120~260 μm。
於本發明中,關鍵在於適當設定淨化管柱中之中空細絲之管柱填充率。即,於填充率較低之情形時,存在中空細絲於管柱內未充分分散之可能性,即便自貫通孔向管柱內均勻地分配處理液,由於在中空細絲之位置處產生偏移,有去除效率降低之擔憂。因此,作為中空細絲之填充率,較佳為達到35%以上,進而較佳為達到50%以上。又,另一方面,於填充率過高之情形時,有向中空細絲外側之流量減少,或壓力損失增大之擔憂。因此,填充率達到80%以下,較佳為達到65%以下。
此處,填充率係若將填充於套管內之中空細絲之體積設為Va,將套管之空間容積設為Vj,則由下式算出。
填充率(%)=Va/Vj×100
再者,Va係使用如下方式求出。首先,於內藏於套管內之中空細絲之中任意地抽選100根。繼而,於一根中空細絲之任意2個部位,分別測定中空細絲之內徑Ri及外徑Ro,並根據下式分別求出Va。
Va=(Ro/2)2×π×L-(Ri/2)2×π×L
此處,L為套管兩端間隔壁之外壁間之最短距離(長度)。對其他中空細絲亦同樣地對1根中空細絲求出上述2個部位之Va值,獲得總計200個Va值。對獲得之總計200個Va值取其平均值,獲得最終之「填充於套管內之中空細絲之體積Va」。
再者,Ri及Ro係藉由以下方式獲得:利用純水將中空細絲充分清洗後,立即將中空細絲膜挾持於載玻片與蓋玻片之間,使用投影機(例如Nikon公司製造之V-10A)進行測定。又,於內藏於套管內之中空細絲根數未滿100根之情形時,對其所有細絲進行測定。
又,作為本發明之間隔壁部之貫通孔之形成方法,可列舉如下之使用「間隔壁部形成用工模」之方法。
首先,將中空細絲內藏於成為筒狀套管之塑膠殼體等中。其次,於套管之兩端部暫時裝設(暫時封蓋)間隔壁部形成用工模。此處,使用之所謂間隔壁部形成用工模係如圖9所示於其內周面具有貫通孔形成用之凸部者。藉由貫通孔形成用工模之凸部而可於間隔壁形成貫通孔。
繼而,將於中空細絲兩端部用以將中空細絲固定於殼體之樹脂注入至筒狀套管內。此處,為了將樹脂導入至筒狀套管內,亦可於貫通孔形成用工模中設置樹脂注入用之孔。
視需要,於將樹脂注入用之孔封閉後,利用離心機使暫時裝設有間隔壁部形成用工模之筒狀套管旋轉,藉此於筒狀套管之兩端部均勻地填充樹脂。但是,於貫通孔形成用工模之凸部存在之空間中未填充樹脂。
繼而,於樹脂固化而形成間隔壁後,取下貫通孔形成用工模,獲得於兩端部填充有樹脂之筒狀套管。此處,由於貫通孔形成用工模之凸部存在之空間中未填充樹脂,故而於間隔壁形成貫通孔。
繼而,於間隔壁部,利用切割器等將由樹脂堵塞中空細絲之中空部之部分切割並摘除。藉此,可形成中空細絲於間隔壁外部形成開口之狀態之間隔壁。
根據以上方法,可獲得中空細絲之兩端部以於上述間隔壁外部形成開口之狀態接著固定於上述間隔壁,且間隔壁中具有貫通孔之淨化管柱。
又,間隔壁部中之貫通孔之數量或位置、形狀等可根據該間隔壁部形成用工模之凸部之數量或位置、形狀而自由地進行變更。再者,將該工模配置於管柱端部(筒狀套管之端部)時,由於工模之凸部插入至中空細絲束之間隙,故凸部之前端較佳為銳利之針狀。
又,間隔壁部形成用工模較佳為由塑膠或金屬構成。於前者之情形時,藉由模具之射出成形、或切割加工素材而製作,於後者之情形時,藉由切割加工素材而製作。又,貫通孔之製作亦可於如先前般形成間隔壁部後,利用鑽孔器或錐等前端銳利地突出之工具而形成,但於此情形時,會有產生碎屑或損傷細絲束之擔憂,故而不佳。
又,間隔壁部之各個貫通孔中,連接內壁面與外壁面之孔之形狀可與管柱內之處理液流動方向平行,亦可傾斜。又,作為間隔壁部之材質,通常使用聚胺基甲酸酯樹脂、環氧樹脂、矽樹脂等公知之熱硬化性樹脂,視情形亦可使用熱可塑性樹脂。
本發明之使用用途多種多樣,亦可用作血液淨化器。處理方法包括將全部血液直接灌注之方法及自血液將血漿分離後使血漿於管柱內流通之方法,本發明之淨化管柱可用於任一種方法。
又,於用作血液淨化器之情形時,就1次之處理量或操作之簡便性等觀點而言,較佳為組入至體外循環電路並連線進行吸附去除之方法。於此情形時,可單獨使用本發明之淨化管柱,亦可於透析時等與人工腎臟串列地連接而使用。藉由使用此種方法,而可於透析同時去除僅利用人工腎臟無法充分去除之物質。尤其是可藉由使用淨化管柱吸附去除利用人工腎臟難以去除之大分子量物質以輔助人工腎臟之功能。
又,於與人工腎臟同時使用之情形時,於電路內,可連接於人工腎臟之前,亦可連接於人工腎臟之後。作為連接於人工腎臟之前之優點,由於不易受到人工腎臟之透析之影響,故容易發揮淨化管柱本來之性能。另一方面,作為連接於人工腎臟之後之優點,由於對經人工腎臟除水後之血液進行處理,故溶質濃度較高,可期待吸附去除效率之增加。
以下對本發明之淨化管柱之製作例進行說明。 [中空細絲之製作]
對溶劑中溶解有聚合物之紡絲原液進行調整。此時,亦可同時溶解具有陰性帶電基之聚合物。陰性帶電越高、原液濃度(原液中之除溶劑以外之物質之濃度)越低,越能夠提高中空細絲之空隙率,故而藉由適當設定陰性帶電基及原液濃度,可控制空隙率。就該觀點而言,本發明中較佳之原液濃度為30重量%以下,更佳為27重量%以下,進而較佳為24重量%以下。中空細絲係藉由如下方式獲得:使用可於外側管中流通紡絲原液之雙管環狀狹縫型中空細絲膜用噴絲嘴,將用以於內側管形成中空部分之液體或氣體於使該等液體等通過一定距離之乾式空中部分後噴出至凝固浴中。作為注入至內側管之液體,亦可使用例如可溶解上述紡絲原液之溶劑、水或醇等凝固劑、其等之混合物、或可溶於其等之聚合體或與其之混合物之非溶劑般之疏水性液體,例如n-辛烷、液態石蠟等脂肪族烴、如肉豆蔻酸異丙酯之脂肪酸酯等。又,於噴出絲線由於空中之溫度變化而凝膠化,或者由於凝固而迅速形成牢固構造之情形時,藉由自抽吸或壓入,可使用氮氣或空氣等惰性氣體。此種氣體注入法就步驟上而言亦為非常有利之方法。於如由於溫度變化而產生凝膠化之原液系之情形時,可於乾式部分吹附冷風,促進凝膠化。通常之方法為根據紡絲原液之噴出量控制中空細絲之膜厚,根據注入液體或氣體之量控制內徑。
自雙管環狀狹縫中空細絲膜用噴絲嘴噴出之紡絲原液藉由凝固浴而凝固成中空之細絲狀。凝固浴通常包含水或醇等凝固劑、或與構成紡絲原液之溶劑之混合物。通常可使用水。於本發明中,可於凝固浴中添加包含上述具有陰性電荷之官能基之溶液。又,藉由控制凝固浴之溫度,可改變空隙率。空隙率係因紡絲原液之種類等而受到影響,故亦適當選擇凝固浴之溫度,但通常係藉由提高凝固浴溫度而可提高空隙率。該機制雖未準確地闡明,但可認為其原因係因來自原液之脫溶劑與凝固收縮之競爭反應而於高溫浴中脫溶劑較快,於收縮之前被凝固固定所致。然而,若凝固浴溫度過高,則膜孔徑變得過大,故而例如於中空細絲為包含PMMA之膜且氣體進入內管之情形時之凝固浴溫度較佳為39℃以上,更佳為42℃以上。另一方面,較佳為50℃以下,更佳為46℃以下。此時,如上所述,藉由在凝固浴中添加包含具有陰性電荷之官能基之溶液,可提昇血液相容性。
繼而,進行清洗附著於凝固之中空細絲之溶劑之步驟。清洗中空細絲之手段並無特別限定,通常較佳地使用使中空細絲通過多段之裝滿水之浴(稱為水洗浴)中之方法。水洗浴中之水之溫度只要根據構成膜之聚合體之性質決定即可。例如於為包含PMMA之膜之情形時,使用30~50℃。
又,為使中空細絲於水洗浴之後保持孔徑,亦可添加賦予保濕成分之步驟。此處所謂之保濕成分係指可保持中空細絲之濕度之成分、或於空氣中可防止中空細絲之濕度降低之成分。作為保濕成分之代表例有甘油或其水溶液等。
水洗或保濕成分賦予結束後,為提高收縮性較高之中空細絲之尺寸穩定性,亦可進行充滿經加熱之保濕成分之水溶液之浴(稱為熱處理浴)的步驟。熱處理浴中充滿經加熱之保濕成分之水溶液,中空細絲藉由通過該熱處理浴,可接受熱作用而收縮,於以後之步驟中難以收縮,從而使膜構造穩定。此時之熱處理溫度根據膜素材而有所不同,於為包含PMMA之膜之情形時,較佳為75℃以上,更佳為82℃以上。又,以90℃以下為較佳、86℃以下為更佳之溫度進行設定。 [淨化管柱之製作]
如下所述,表示使用獲得之中空細絲製作淨化管柱之手段之一例。
首先,將中空細絲切割成所需長度,並捆紮所需根數後,放入成為血液淨化器用模組之筒部分(淨化管柱之筒狀套管)之塑膠殼體。其後,將於內周面具有貫通孔形成用凸部之間隔壁部形成用工模暫時封蓋於塑膠殼體之兩端,並於中空細絲兩端部注入用以將中空細絲固定於殼體內之樹脂而進行灌封步驟。於將淨化管柱用於醫療用途之情形時,作為醫療用灌封樹脂,可較佳地使用聚胺基甲酸酯系樹脂。此時,一面利用離心機使管柱旋轉,一面自突設於間隔壁形成用工模之灌封樹脂注入口、或突設於管柱之套管側面之注入口(透析液用埠或樹脂注入口)注入樹脂進行灌封,該方法可均勻地填充樹脂,故而為較佳之方法。樹脂固化形成間隔壁後,取下間隔壁部形成用工模,利用切割器等切割樹脂兩端而去除中空細絲由樹脂堵塞之部分,從而形成開口端面。此時,間隔壁部形成用工模之凸部成為貫通孔。根據以上方法,可製作本發明之淨化管柱。
再者,亦可於獲得之淨化管柱中安裝稱為集管封蓋之處理液之入口、出口埠。
又,用於醫療用具等時必需進行滅菌。作為殺菌、滅菌方法,可例示各種殺菌、滅菌方法,例如高壓蒸汽滅菌、伽馬射線滅菌、環氧乙烷氣體滅菌、藥劑殺菌、紫外線殺菌等。該等方法中,伽馬射線滅菌於滅菌效率及對材料造成之影響較少之方面而言較佳。 [實施例] [實施例1]
將重量平均分子量為40萬之同PMMA31.7重量份、重量平均分子量為140萬之同PMMA31.7重量份、重量平均分子量為50萬之異PMMA16.7重量份、包含對苯乙烯磺酸鈉1.5 mol%之分子量為30萬之PMMA共聚合體20重量份與二甲基亞碸376重量份進行混合,並以110℃攪拌8小時製備紡絲原液。獲得之紡絲原液於110℃下之黏度為1240泊。自保溫為93℃之環狀狹縫部分之外徑/內徑為2.1/1.95 mm之雙管中空細絲膜用噴絲嘴將獲得之紡絲原液以2.5 g/min之速度噴出至空氣中。此處,同時向雙管之內管部分注入氮氣,使其於空中部分移行50 cm後導入至凝固浴中。將用於凝固浴之水溫(凝固浴溫度)設為42℃,獲得中空細絲。將各個中空細絲進行水洗後,賦予作為保濕劑之甘油為63重量%之水溶液後,將熱處理浴溫度設為86℃,於將剩餘之甘油去除後纏繞間隔細絲,以60 m/min之速度捲繞。獲得之中空細絲之內徑/膜厚為200/30 μm。
將獲得之中空細絲捆紮約13000根,以中空細絲內側部之有效膜面積達到1.6 m2、中空細絲外側部之有效膜面積達到2.0 m2之方式,以有效長度(此處,所謂有效長度係指自套管長減去間隔壁長度而得之長度)達到19.5 cm之方式填裝至具有內徑為40 mm之圓形剖面之筒狀塑膠殼體(於兩端附近具有樹脂注入口之筒狀套管)中,獲得模組。其後,於兩端設置灌封部形成用工模(間隔壁部形成用工模)。此時,為使處理液導入側端面(間隔壁之內壁面)之貫通孔以圖4所示之配置形成、處理液排出側端面(間隔壁之內壁面)之貫通孔以圖6所示之配置形成,而使用於工模中之與模組端面(位於套管兩端部之間隔壁之外壁面)之接觸面具有凸部者作為灌封部形成用工模。如圖4及6所示,貫通孔分別為8個,如圖4(及作為將圖4旋轉45°而成之圖式之圖5)所示,處理液導入側端面之貫通孔包括距中心之距離為7 mm之4個孔,及距中心之距離為15 mm之4個孔該2種貫通孔,但處理液排出側端面之所有8個貫通孔均位於與中心等距離處。一面利用離心機使模組旋轉一面自樹脂注入口對中空細絲兩端部注入樹脂,樹脂固化後,切割兩端,利用切割器去除中空細絲由樹脂堵塞之部分,安裝稱為集管之血液入口、出口埠,製作如圖10所示之淨化管柱。其結果,獲得處理液導入側具有如圖4之端面、處理液排出側具有如圖6之端面之淨化管柱。獲得之淨化管柱之間隔壁端面之直徑於處理液導入側、處理液排出側之任一者中均為50 mm,貫通孔全部為圓形,每個貫通孔之直徑為3 mm。繼而,利用純水清洗管柱內部後,以封蓋封閉各埠,利用薄膜進行包裝,並照射γ射線。
對獲得之淨化管柱利用以下所示之方法進行β2-MG之間隙測定。將結果示於表1。
(1)β2-MG之間隙之測定方法
作為吸附管柱之性能評價,對β2-MG之間隙進行測定。已知β2-MG為作為長期透析併發症之透析澱粉樣變性症之原因蛋白質。β2-MG之間隙係以如下方式進行測定。
1.於將使用ACD-A液進行抗凝固之牛血液進行離心分離獲得之牛血漿中,以成為1 mg/L之方式添加β2-MG,調整蛋白質濃度為6.5±0.5 g/dL之牛血漿溶液。對該牛血漿進行劃分,其2 L作為循環用,1.5 L作為間隙測定用。
2.如圖11所示設置電路。
3.將Bi電路入口部放入裝有如上所述經調整之牛血液2 L(37℃)之循環用燒杯內,將流速設為200 mL/min啟動Bi泵,廢棄90秒鐘之量之自Bo電路出口部排出之液體後,立即將Bo電路出口部插入循環用燒杯內而成為循環狀態。
4.進行1小時之循環後停止泵。
5.將Bi電路入口部放入如上所述經調整之間隙測定用牛血液內,將Bo電路出口部放入廢棄用燒杯內。
6.使用圖11之封閉循環電路,於血液側(中空細絲內側)流量(QBin)為200 mL/min、過濾液流量為10 mL/min/m2之條件下使2 L之牛血漿溶液循環。
7.停止循環,將血液側供給液更換為新牛血漿溶液,使用單通道電路以血液側(中空細絲內側)流量(QBin)為200 mL/min流通。
8.於單通道送液開始後4~5分鐘內,分別抽取血液入口側液及血液出口側液10 ml,作為β2-MG之間隙測定用樣品。
9.使用乳膠凝集免疫測定法測定4.之樣品中之β2-MG濃度(作為參考文獻有如醫療及檢查機器、試劑26(2)127-134,2003)。β2-MG間隙係利用下式算出。β2-MG間隙=(QBin×CBin-QBout×CBout)/CBin
CBin:血液入口側之β2-MG濃度(mg/L)
CBout:血液出口側之β2-MG濃度(mg/L)
QBin:血液側入口流量(mL/min)
QBout:血液側出口流量(mL/min) [實施例2]
將實施例1中獲得之中空細絲捆紮約13000根,以中空細絲內側部之有效膜面積達到1.6 m2、中空細絲外側部之有效膜面積達到2.0 m2之方式,且以有效長度達到19.5 cm之方式填裝至具有內徑為40 mm之圓形剖面之筒狀塑膠殼體中,獲得模組。其後,於兩端設置灌封部形成用工模。此時,為使處理液導入側端面之貫通孔以圖6所示之配置形成,處理液排出側端面之貫通孔以圖4所示之配置形成,而使用於工模中之與模組端面之接觸面具有凸部者作為灌封部形成用工模。一面利用離心機使模組旋轉、一面自樹脂注入口對中空細絲兩端部注入樹脂,樹脂固化後,切割兩端,利用切割器去除中空細絲由樹脂堵塞之部分,並安裝稱為集管之血液入口、出口埠,製作如圖10所示之淨化管柱。其結果,獲得處理液導入側具有如圖6之端面、處理液排出側具有如圖4之端面之淨化管柱。獲得之淨化管柱之間隔壁端面之直徑於處理液導入側、處理液排出側之任一者中均為50 mm,貫通孔全部為圓形,每個貫通孔之直徑為3 mm。其後之步驟或其他條件係依據實施例1。
對獲得之淨化管柱利用與實施例1相同之方法測定β2-MG之間隙。將結果示於表1。 [實施例3]
將實施例1中獲得之中空細絲捆紮約13000根,以中空細絲內側部之有效膜面積達到1.6 m2、中空細絲外側部之有效膜面積達到2.0 m2之方式,且以有效長度達到19.5 cm之方式填裝至具有內徑為40 mm之圓形剖面之筒狀塑膠殼體中,獲得模組。其後於兩端設置灌封部形成用工模。此時,為使於處理液導入側、排出側之任一者之端面均以圖4所示之配置形成貫通孔,而使用於工模中之與模組端面之接觸面具有凸部者作為灌封部形成用工模。一面利用離心機使模組旋轉、一面自樹脂注入口對中空細絲兩端部注入樹脂,樹脂固化後,切割兩端,利用切割器除去中空細絲由樹脂堵塞之部分,並安裝稱為集管之血液入口、出口埠,製作如圖10所示之淨化管柱。其結果,獲得處理液導入側、排出側均具有如圖4之端面之淨化管柱。其後之步驟或其他條件係依據實施例1。
對獲得之淨化管柱利用與實施例1相同之方法測定β2-MG之間隙。 [實施例4]
將實施例1中獲得之中空細絲捆紮約13000根,以中空細絲內側部之有效膜面積達到1.6 m2、中空細絲外側部之有效膜面積達到2.0 m2之方式,且以有效長度達到19.5 cm之方式填裝至具有內徑為40 mm之圓形剖面之筒狀塑膠殼體中,獲得模組。其後,於兩端設置灌封部形成用工模。此時,為使處理液導入側之貫通孔以圖4所示之配置形成,排出側之貫通孔以圖7所示之配置形成,而使用於工模中之與模組端面之接觸面具有凸部者作為灌封部形成用工模。一面利用離心機使模組旋轉、一面自樹脂注入口對中空細絲兩端部注入樹脂,樹脂固化後,切割兩端,利用切割器除去中空細絲由樹脂堵塞之部分,安裝稱為集管之血液入口、出口埠,製作如圖10所示之淨化管柱。其結果,獲得處理液導入側、排出側分別具有如圖4、圖7之端面之淨化管柱。其後之步驟或其他條件係依據實施例1。
對獲得之淨化管柱利用與實施例1相同之方法測定β2-MG之間隙。 [比較例1]
將實施例1中獲得之中空細絲捆紮約13000根,以中空細絲內側部之有效膜面積達到1.6 m2、中空細絲外側部之有效膜面積達到2.0 m2之方式,且以有效長度達到19.5 cm之方式填裝至具有內徑為40 mm之圓形剖面之筒狀塑膠殼體中,獲得管柱。其後於管柱兩端切割中空細絲,利用直徑為40 mm、厚度為0.5 mm之聚對苯二甲酸乙二酯製造之網格(細絲徑:200 μm、網眼:435 μm)固定兩端部,以代替利用灌封之固定。繼而,利用純水清洗管柱內部後,以封蓋封閉各埠,利用薄膜進行包裝,並照射γ射線。再者,其他條件係依據實施例1。
對獲得之淨化管柱利用與實施例1相同之方法測定β2-MG之間隙。 [比較例2]
將實施例1中獲得之中空細絲捆紮約13000根,以中空細絲內側部之有效膜面積達到1.6 m2、中空細絲外側部之有效膜面積達到2.0 m2之方式,且以有效長度達到19.5 cm之方式填裝至具有內徑為40 mm之圓形剖面之筒狀塑膠殼體中,獲得模組。其後於兩端設置灌封部形成用工模。此時,使用先前之不具有凸部者作為工模。獲得之淨化管柱之間隔壁端面之直徑於處理液導入側、處理液排出側之任一者中均為50 mm。其後之步驟或其他條件係依據實施例1。
對獲得之淨化管柱利用與實施例1相同之方法測定β2-MG之間隙。 [比較例3]
將實施例1中獲得之中空細絲捆紮約13000根,以中空細絲內側部之有效膜面積達到1.6 m2、中空細絲外側部之有效膜面積達到2.0 m2之方式,且以有效長度達到19.5 cm之方式填裝至具有內徑為40 mm之圓形剖面之筒狀塑膠殼體中,獲得模組。其後於兩端設置灌封部形成用工模。此時,使用先前之不具有凸部者作為工模。又,藉由封閉處理液排出側之工模之灌封液流入口,僅於處理液導入側形成間隔壁。獲得之淨化管柱之間隔壁端面之直徑為50 mm。其後之步驟或其他條件係依據實施例1。
對獲得之淨化管柱利用與實施例1相同之方法測定β2-MG之間隙。
根據以上結果,如實施例1~4所示之於間隔壁具有貫通孔之淨化管柱係相較於與比較例1、2,其β2-MG間隙顯示較高之值。
實施例1、2、3、4係相較於比較例1、2、3,其β2-MG間隙顯示較高之值。
可認為,正是由於比較例1利用網格進行密封,故而無法向中空細絲內側、外側適當分配處理液。又,可認為比較例2於中空細絲之外側無法流通處理液,從而β2-MG間隙相應減小。可認為比較例3係由於處理液幾乎未流向中空細絲之外側,故而β2-MG間隙減小。
又,若比較實施例1~4,尤其是與實施例2、3相比,實施例1中β2-MG間隙較高,由此認為:藉由如實施例1般,將處理液入口側之貫通孔配置於端面之外周部附近,將出口側之貫通孔配置於端面中心部附近,可最大限度地有效使用管柱內之中空細絲。另一方面,於如實施例3般,將處理液之入口側、出口側之任一者之貫通孔均配置於距中心部較近處之情形時,由於在外周部之中空細絲外側流動之處理液較少,故而性能較低。又,關於實施例4,可認為貫通孔數量及貫通孔面積較小,向外周部之流量相應減少,故而相較於與實施例1,其β2-MG間隙減小。
A1‧‧‧套管端面中之間隔壁之整體區域
A2‧‧‧以A1之重心O作為重心且由A1之1/2之相似形狀所圍成之區域
A3‧‧‧自A1除去A2而成之區域
O‧‧‧A1之重心
A4~A7‧‧‧由將該端面之面積進行4等分之通過重心O且中心角為90°之任意2根直線劃分的A1之4個區域
A8~A11‧‧‧使劃分A4~A7之2根直線以重心O為中心旋轉45°而成之2根直線所劃分的A1之4個區域
S4~S7‧‧‧存在於A4~A7之各個區域之貫通孔之面積總和
S8~S11‧‧‧存在於A8~A11之各個區域之貫通孔之面積總和
1‧‧‧間隔壁部端面
2‧‧‧貫通孔
3‧‧‧淨化管柱
4‧‧‧Bi泵
5‧‧‧廢棄用容器
6‧‧‧循環用血液
7‧‧‧間隙測定用血液
8‧‧‧Bi電路
9‧‧‧Bo電路
10‧‧‧Di電路
11‧‧‧筒狀套管
12‧‧‧樹脂注入口
13‧‧‧間隔壁部形成用工模
14‧‧‧貫通孔形成用凸部
15‧‧‧中空細絲
16‧‧‧間隔壁
17‧‧‧集管
圖1係表示間隔壁部端面中外周部附近區域及中心部附近區域之示意圖。
圖2係將間隔壁部端面(區域A1)由通過重心O且中心角為90°之任意2根直線劃分為4個區域之示意圖。
圖3係利用使圖2所使用之2根直線以重心O作為中心旋轉45°而成之2根直線將區域A1劃分為4個區域之示意圖。
圖4係於間隔壁部端面之外周部附近區域配置有貫通孔之示意圖。
圖5係將圖4之示意圖進行45°旋轉而成之示意圖。
圖6係於間隔壁部端面之外周部附近區域配置有貫通孔之示意圖。
圖7係於間隔壁部端面之外周部附近區域配置有貫通孔之示意圖。
圖8係設置有樹脂注入口之筒狀套管之示意圖(側視圖)。
圖9係於內周面具有貫通孔形成用之凸部之間隔壁部形成用工模之示意圖(立體圖)。
圖10係淨化管柱之示意圖(側視圖)。
圖11係用於β2-MG之間隙測定之電路圖。
1‧‧‧間隔壁部端面
2‧‧‧貫通孔
权利要求:
Claims (11)
[1] 一種淨化管柱,係具有於兩側端部形成有間隔壁之筒狀套管,中空細絲內藏於上述套管內,上述中空細絲之兩端部以於上述間隔壁外部形成開口之狀態接著固定於上述間隔壁者,於上述套管兩端部之間隔壁,具有貫通間隔壁而連通套管內外之貫通孔。
[2] 如申請專利範圍第1項之淨化管柱,其中,於上述套管端面之間隔壁部之內壁面,於將整體區域設為A1,將A1之重心設為O時,將與A1同樣地以O為重心且由A1之1/2之相似形狀所圍成之區域設為A2,將自A1除去A2而成之區域設為A3之情形時,滿足以下項目(a)及(b):(a)於處理液導入側之間隔壁部之內壁面,貫通孔之面積總和之70%以上存在於A3中;(b)於處理液排出側之間隔壁部之內壁面,貫通孔之面積總和之70%以上存在於A2中。
[3] 如申請專利範圍第1項之淨化管柱,其中,於上述套管端面之間隔壁部之內壁面,於將整體區域設為A1,將A1之重心設為O時,將與A1同樣地以O為重心且由A1之1/2之相似形狀所圍成之區域設為A2,將自A1除去A2而成之區域設為A3之情形時,滿足以下項目(c)及(d):(c)於處理液導入側之間隔壁部之內壁面,貫通孔之面積總和之70%以上存在於A2中;(d)於處理液排出側之間隔壁部之內壁面,貫通孔之面積總和之70%以上存在於A3中。
[4] 如申請專利範圍第1至3項中任一項之淨化管柱,其中,於上述套管端面之間隔壁部之內壁面,上述貫通孔之各者之面積為上述區域A1之面積之1/8以下,且上述貫通孔之面積總和為上述區域A1之面積之1/1000以上且1/2以下。
[5] 如申請專利範圍第1至4項中任一項之淨化管柱,其中,於上述套管端面之間隔壁部之內壁面,將整體區域設為A1,將A1之重心設為O時,於利用通過重心O且中心角為90°之任意2根直線將間隔壁部內壁面之整體區域A1劃分為A4~A7之四個區域,將存在於A4~A7之各個區域中之貫通孔之面積總和設為S4~S7,又,將利用使上述2根直線以重心O為中心旋轉45°而成之2根直線劃分之4個區域設為A8~A11,將存在於A8~A11之各個區域中之貫通孔之面積總和設為S8~S11之情形時,滿足以下項目(i)及(ii):(i)於S4~S7中,將最大總面積設為Smax1,將最小總面積設為Smin1,於S8~S11中,將最大總面積設為Smax2,將最小總面積設為Smin2時,Smax1/Smin1及Smax2/Smin2分別為3.0以下;(ii)於A4~A7之4個區域及A8~A11之4個區域之各區域中,至少1個具有不與其他區域重疊之獨立貫通孔。
[6] 如申請專利範圍第1至5項中任一項之淨化管柱,其中,上述套管內之上述中空細絲之填充率為35%以上。
[7] 如申請專利範圍第1至6項中任一項之淨化管柱,其中,上述中空細絲於膜之厚度方向上具有均勻之對稱膜構造。
[8] 如申請專利範圍第1至7項中任一項之淨化管柱,其中,上述中空細絲之膜厚為20 μm以上且100 μm以下。
[9] 如申請專利範圍第1至8項中任一項之淨化管柱,其為血液淨化器。
[10] 如申請專利範圍第1至9項中任一項之淨化管柱,其與人工腎臟串列地連接而使用。
[11] 一種淨化管柱之製造方法,係於內藏有中空細絲之筒狀套管之兩端部裝設間隔壁部形成用工模,以依上述中空細絲之兩端部於上述間隔壁外部形成開口之狀態將上述中空細絲接著固定於上述間隔壁之方式,於上述套管之兩側端部形成間隔壁部而獲得淨化管柱的製造方法,上述間隔壁部形成用工模係於其內周面具有貫通孔形成用凸部。
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