洗滌空心纖維膜的方法

2023-05-31 07:50:26 1

專利名稱：洗滌空心纖維膜的方法
技術領域：
本發明涉及洗滌用於血液滲析的空心纖維膜的方法。具體地，本發明涉及的洗滌空心纖維膜方法包括用含有特定脂族烴作為主成分的清洗溶劑來洗滌空心纖維膜內壁。
空心纖維膜通常將形成纖維的聚合物溶液由雙管噴絲頭外環部分擠出來製備，同時還從噴絲頭中心擠出芯部溶液包括諸如液體石蠟的親油液體，或者諸如氮氣的芯部氣體以形成空心纖維，與此同時在膜內形成微孔。然後，用水洗滌空心纖維膜，用甘油水溶液浸入其內細小微孔，並且纏繞在筒管上。此後，將包括許多這種空心纖維的纖維捆件放入塑料盒得到空心纖維膜組件。
在平常的洗滌空心纖維膜實踐中，在形成空心纖維膜組件之前或之後，使用醚類、氯氟烴等去除空心纖維內的芯部液體或空心纖維芯部(空心)存在的廢物、灰塵等。但是醚類容易起火，因為它的沸點和閃點低。而且用醚類洗滌會使空心纖維膜微孔內填充的甘油被去除，因之在洗滌後降低空心纖維膜的滲水性。另外，醚類在加熱時容易產生過氧化物，所述過氧化物對空心纖維起反作用使纖維老化。
包括氯氟烴洗滌的方法，例如具有0.8的高消耗臭氧係數的三氯三氟乙烷，會導致臭氧層的消耗，隨之惡化地球環境，所以三氯三氟乙烷現在是嚴格限制使用的特定氟裡昂類(fleons)。當使用低消耗臭氧係數的氯氟烴如係數為0.2的二氯五氟丙烷時，這種化合物的缺點是不僅老化含有空心纖維捆件的盒，而且會洗掉空心纖維膜微孔內的甘油。
因此，本發明目的是為克服易燃性和汙染地球環境的問題，提供一種洗滌空心纖維膜的方法，以便去除空心纖維芯部存在的廢物和灰塵等，並選擇去除空心纖維內芯部存在的親油液體，而並不去除空心纖維膜微孔內填充的甘油和聚乙二醇等，或者並不老化容納空心纖維捆件的盒。
因此，本發明提供一種洗滌用於血液滲析的空心纖維膜的方法，包括使用清洗溶劑洗滌空心纖維內壁，所述清洗溶劑包括作為主成分的特定脂族烴，它具有110-240℃的沸點和不低於21℃的閃點。
本發明進一步提供一種上述洗滌方法，其中從空心纖維中去除親油液體的芯部液體。
本發明還提供一種上述洗滌空心纖維膜的方法，其中脂族烴是至少一種選自壬烷，癸烷，十一烷和十二烷的化合物。
用作芯部液體的親油液體，例如包括液體石蠟，肉豆寇酸異丙酯等。這些對本發明所用清洗溶劑具有良好親和力，並且可以可選比例溶於清洗溶劑。盒材料的實例包括聚苯乙烯，丙烯酸樹脂，聚碳酸酯等。利用物理手段從空心纖維芯部去除大部分親油液體後，殘留的親油液體用本發明清洗溶劑洗滌，所述的物理手段諸如物理脫落親油液體或離心空心纖維膜，清洗溶劑優選滿足以下要求，能夠溶解親油性的芯部液體，不溶解空心纖維或甘油，不老化塑料盒，具有較小的起燃性，不消耗臭氧層等等。
本發明使用的清洗溶劑含有作為主成分的脂族烴，其沸點是110-240℃，優選134-179℃，且閃點不低於21℃，優選23-56℃。當沸點低於110℃時，閃點隨之變低，則大大增加起燃性；而超過240℃時，揮發性的降低造成難以通過氣流乾燥或減壓乾燥除汙的趨向。優選脂族烴的實例包括正壬烷，正癸烷，正十一烷，正十二烷及其異構體，它們可單獨使用或結合使用。
所述清洗溶劑可以含有並非上述脂族烴的脂族烴和芳烴，只要它們不影響本發明目的。
對於使用本發明的含有脂族烴作為主成分的清洗溶劑去除空心纖維芯部存在的廢物和灰塵等的方法並沒有特別限制。空心纖維膜可以浸入上述清洗溶劑，或者上述清洗溶劑流入空心纖維膜的芯部之後物理脫落清洗溶劑，或者將上述清洗溶劑導入芯部或通過空心纖維。在這種情況下，清洗溶劑的優選運行速度是100-1000ml/分/組件。可在盒內安置捆件之前或之後對空心纖維施加洗滌步驟。通常在室溫進行洗滌，可將溫度升高到不超過50℃以便改善洗滌性能。含在空心纖維芯部的清洗溶劑可在洗滌後通過通風、離心、減壓蒸發等進行乾燥。
本發明使用的空心纖維沒有特別限制，只要能夠用於血液滲析。此空心纖維材料的實例包括三醋酸纖維素，二醋酸纖維素，銅銨人造纖維，聚碸，聚醚碸，聚甲基丙烯酸酯等。空心纖維的內徑，外徑，微孔直徑和微孔密度都沒有嚴格限制，但是內徑一般是100-350μm，外徑一般130-450μm以及微孔直徑為
。通常將1000-20000條空心纖維成捆並安置在血液滲析盒內形成組件。
下面通過實施例詳述本發明，它們絕非限制本發明。
實施例1使用液體石蠟作芯部液體，三醋酸纖維素製造的空心纖維，空心纖維的微孔直徑是
。然後用水洗滌空心纖維，然後用50％甘油水溶液處理使甘油填充空心纖維的微孔(甘油量10g/組件)並乾燥。所得空心纖維每1000條成捆並將所得捆件安置在聚碳酸酯製造的血液滲析盒內。空心纖維捆件的兩端用氨基甲酸乙酯粘結劑固定得到組件。預先通過物理脫落法儘可能地完全去除液體石蠟，具有沸點134-138℃和閃點23℃的壬烷異構體混和物以500ml/分/組件的速度通過空心纖維芯部流經10分鐘。含在膜內親油液體的量，殘留溶劑的量，甘油的量和膜的特性列於表1。
表1證實，膜微孔內的甘油沒有去除，而僅僅去除了殘留在空心纖維芯部的液體石蠟。然後將溫度為60℃的乾燥空氣通過纖維芯部10分鐘，從而去除壬烷異構體混和物並得到具有優異膜滲透性的血液滲析儀。
表1
表1所用檢測方法如下。
親油液體量mg/組件將40％的乙醇水溶液經過芯部並在組件內空心纖維的外表面於37℃循環5小時，用氣相色譜法測量水溶液中親油液體的量。
殘留溶劑量mg/組件(1)實施例1-740％的乙醇水溶液經過芯部並在組件內空心纖維的外表面於37℃循環5小時，用氣相色譜法測量水溶液中殘留溶劑的量。
(2)對比實施例1和2將組件置於密封容器內並於75℃加熱3小時。用氣相色譜測量容器內氣體中殘留溶劑的量。
甘油量g/組件將40％的乙醇水溶液經過芯部並在組件的空心纖維的外表面於37℃循環5小時，用高性能液相色譜測量水溶液中甘油的量。
滲漏對組件滲析溶液的一側施加0.5大氣壓的壓力5秒鐘，再將組件置於水面以下觀察有無空氣氣泡。
UFR，滲水性ml/hr.mmHg.m2根據滲析性能評估標準(Japanese Society for Artificial Organs)的UFR測量方法4C(STOP方法)進行測量。
實施例2如實施例1同樣方式，不同的是使用正壬烷(沸點151℃，閃點31℃)代替壬烷異構體混和物作清洗溶劑，於室溫以500ml/分/組件的速度通過，測量膜內含有親油液體的量，殘留溶劑量，甘油量和膜特性，結果列於表1。
表1證實，膜微孔內甘油未被去除，僅僅去除了殘留在空心纖維芯部的液體石蠟。之後，溫度為40℃的乾燥空氣流經組件5分鐘，並以室溫的空氣通過組件5分鐘，從而去除正壬烷並得到優異膜滲透性的血液滲析儀。
實施例3如實施例1同樣方式，不同的是使用正癸烷(沸點174℃，閃點46℃)代替壬烷異構體混和物作清洗溶劑，於室溫以500ml/分/組件的速度通過，測量膜內含有親油液體的量，殘留溶劑量，甘油量和膜特性，結果列於表1。
表1證實，膜微孔內甘油未被去除，僅僅去除了殘留在空心纖維芯部的液體石蠟。之後，溫度為60℃的乾燥空氣流經組件10分鐘並且在0.8mmHg的減壓壓力下靜置20分鐘，從而去除正癸烷並得到優異膜滲透性的血液滲析儀。
實施例4如實施例1同樣方式，不同的是使用十二烷異構體混和物(沸點179℃，閃點56℃)代替壬烷異構體混和物作清洗溶劑，於室溫以500ml/分/組件的速度通過10分鐘，測量膜內含有親油液體的量，殘留溶劑量，甘油量和膜特性，結果列於表1。
表1證實，膜微孔內甘油未被去除，僅僅去除了殘留在空心纖維芯部的液體石蠟。之後，溫度為60℃的乾燥空氣流經組件10分鐘並將組件在0.8mmHg的減壓壓力下靜置20分鐘，從而去除十二烷異構體並得到優異膜滲透性的血液滲析儀。
對比實施例1如實施例1同樣方式，不同的是使用乙醇代替壬烷異構體混和物來洗滌，測量膜內含有親油液體的量，殘留溶劑量，甘油量和膜特性，結果列於表1。表1證實，膜微孔內甘油也被去除，因此使得空心纖維膜有明顯惡化的膜特性。
對比實施例2如實施例1同樣方式，不同的是使用二氯氟丙烷代替壬烷異構體混和物來洗滌，測量膜芯部含有親油液體的量，殘留溶劑量，甘油量和膜特性，結果列於表1。表1證實，聚碳酸酯製造的血液滲析盒產生開裂，不能進行洗滌。
實施例5用甘油水溶液填充實施例2中所得組件內部，測量膜內含有親油液體的量，殘留溶劑量，甘油量和膜特性，結果列於表1。表1證實，得到了優異膜滲透性的血液滲析儀。
實施例6如實施例1同樣方式，不同的是使用肉豆寇酸異丙酯代替液體石蠟作芯部液體，正壬烷代替壬烷異構體混和物於室溫以500ml/分/組件的速度流過10分鐘進行洗滌，測量膜內含有親油液體的量，殘留溶劑量，甘油量和膜特性，結果列於表1。
表1證實，膜微孔內甘油未被去除，僅僅去除了殘留在空心纖維芯部的肉豆寇酸異丙酯。之後，溫度為40℃的乾燥空氣流經纖維的芯部5分鐘，從而去除正壬烷並得到優異膜滲透性的血液滲析儀。
實施例7
如實施例1同樣方式，不同的是使用銅銨人造纖維代替三醋酸纖維素作空心纖維，肉豆寇酸異丙酯代替液體石蠟作芯部液體，正壬烷代替壬烷異構體混和物作清洗溶劑於室溫以500ml/分/組件的速度流過10分鐘進行洗滌，測量膜內含有親油液體的量，殘留溶劑量，甘油量和膜特性，結果列於表1。
表1證實，膜微孔內甘油未被去除，僅僅去除了殘留在空心纖維芯部的肉豆寇酸異丙酯。之後，溫度為40℃的乾燥空氣流經組件5分鐘，從而去除正壬烷並得到優異膜滲透性的血液滲析儀。
本發明方法所用清洗溶劑不消耗臭氧層或者在洗滌作業期間不起火。洗滌作業不會造成空心纖維膜特性的退化，或者不會使裝載空心纖維捆件的盒老化。含有甘油作空心纖維微孔保留劑的組件可經洗滌去除含在空心纖維芯部的親油液體，而並不去除在空心纖維膜微孔內填充的甘油。
本申請是基於提交的日本專利申請JP8-329389，其內容本文結合參照。
權利要求
1.一種洗滌血液滲析所用空心纖維膜的方法，包括使用清洗溶劑洗滌空心纖維內壁，所述清洗溶劑包括作為主成分的特定脂族烴，它具有110-240℃的沸點和不低於21℃的閃點。
2.根據權利要求1的方法，其中親油液體的芯部液體從空心纖維中去除。
3.根據權利要求1的方法，其中脂族烴是至少一種選自壬烷，癸烷，十一烷和十二烷中的化合物。
4.根據權利要求2的方法，其中脂族烴是至少一種選自，壬烷，癸烷，十一烷和十二烷中的化合物。
全文摘要
一種洗滌血液滲析所用空心纖維膜的方法,包括使用清洗溶劑洗滌空心纖維內壁,所述清洗溶劑包括作為主成分的特定脂族烴,它具有110—240℃的沸點和不低於21℃的閃點。根據本發明,有選擇地去除空心纖維芯部含有的親油液體,而並不去除空心纖維膜微孔填充的甘油。另外,本發明沒有易燃和汙染地球環境的問題。
文檔編號B01D65/06GK1192947SQ9712080
公開日1998年9月16日 申請日期1997年12月10日 優先權日1996年12月10日
發明者二健, 植村剛巳, 杉本顯次 申請人:株式會社日硝