JPH01168303A - Porous hollow yarn membrane and its preparation and pump-oxygenator - Google Patents

Porous hollow yarn membrane and its preparation and pump-oxygenator

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JPH01168303A
JPH01168303A JP32298787A JP32298787A JPH01168303A JP H01168303 A JPH01168303 A JP H01168303A JP 32298787 A JP32298787 A JP 32298787A JP 32298787 A JP32298787 A JP 32298787A JP H01168303 A JPH01168303 A JP H01168303A
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fiber membrane
polyolefin
porous
porous hollow
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Tomonori Muramoto
智則 村本
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Abstract

PURPOSE:To obtain a hollow yarn membrane having high gas-exchange ability without leakage of plasma, by forming a highly dense layer of a polyolefin fine particle in inside of the hollow yarn membrane and forming a porous layer of the same particle bonded in chains in outside and making the rapture strength of the membrane in the axial direction higher than a particular value. CONSTITUTION:An organic filler such as propylene polymers, fluid paraffins, etc., is kneaded with a crystal nucleating agent such as 1,3- or 2,4-bis(ethylbenzene) sorbitol, etc. A melt of the resulting mixture is spun from a ring form spinning nozzle, and spun hollow yarn is brought in contact with a refrigerating soln. such as halohydrocarbons, etc. Then, the organic filler is extracted by an extractant such as chlorofluorohydrocarbons and removed. The obtained porous hollow yarn membrane is stretched at 1-30% draft and then heated. Thus, a porous hollow yarn of a polyolefin having inner diameter 150-300mum, thickness 10-150mum, and rapture strength in the axial direction >=80g/yarn is obtained. The hollow yarn membrane is used for a gas-exchange membrane of a pump-oxgenator.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は多孔質中空糸膜およびその製造方法ならびに人
工肺に関するものである。詳しく述べると本発明は高い
ガス交換能を有するとともに破断強度に優れた多孔質中
空糸膜およびその製造方法ならびに該多孔質中空糸膜を
用いてなる人工肺に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a porous hollow fiber membrane, a method for producing the same, and an oxygenator. Specifically, the present invention relates to a porous hollow fiber membrane having high gas exchange ability and excellent breaking strength, a method for producing the same, and an oxygenator using the porous hollow fiber membrane.

(従来の技術) 近年、心臓手術等において、患者の血液を体外に導き、
これに酸素を添加しかつ炭酸ガスを除去するために、体
外循環回路中に中空糸膜型人工肺が用いられている。こ
のような人工肺において使用される中空糸膜としては、
均質膜と多孔質膜の2s類がある。均質膜は透過する気
体の分子が膜に溶解し、拡散することによってガスの移
動が行なわれる。この代表的なものにシリコーンゴムが
あり、コロポー膜型肺として製品化されている。
(Conventional technology) In recent years, in heart surgery, etc., the patient's blood is guided outside the body.
A hollow fiber membrane oxygenator is used in the extracorporeal circulation circuit to add oxygen and remove carbon dioxide. Hollow fiber membranes used in such artificial lungs include:
There are 2s types, homogeneous membranes and porous membranes. In a homogeneous membrane, the gas molecules that permeate dissolve in the membrane and diffuse, thereby allowing gas to move. A typical example of this is silicone rubber, which has been commercialized as a colopo membrane type lung.

しかしながら、均質膜はガス透過性の点から現在使用可
能なものとしてはシリコーンゴムのみしが知られておら
ず、また該シリコーンゴム膜は強度的に膜厚100μm
以下にすることはできない。
However, silicone rubber is not known as a homogeneous membrane that can be used at present due to its gas permeability, and the silicone rubber membrane has a thickness of 100 μm due to its strength.
It cannot be less than that.

このなめガス透過に限界があり、特に炭酸ガスの透過が
悪い。また、前記シリコーンゴムは高価で、しかも加工
性が悪いという欠点があった。
There is a limit to gas permeation through this slick, and the permeation of carbon dioxide gas is particularly poor. Furthermore, the silicone rubber has the drawbacks of being expensive and having poor processability.

一方、多孔質膜は、該膜の有する微細孔が透過すべき気
体分子に比べて著しく大きいため、体積流として細孔を
通過する。例えば、マイクロポーラスポリプロピレン膜
等の多孔質膜を使用した人工肺が種々提案されている。
On the other hand, in a porous membrane, the fine pores of the membrane are significantly larger than the gas molecules to be passed through, so that the gas passes through the pores as a volumetric flow. For example, various artificial lungs using porous membranes such as microporous polypropylene membranes have been proposed.

例えばポリプロピレンを中空糸製造用ノズルを用いて、
紡糸温度210〜270℃、ドラフト比180〜600
で溶解紡糸し、ついで155℃以下で第1段熱処理を行
なったのち、110°C未満で30〜200%延伸し、
しかるのち第2段熱処理温度以上155℃以下で第2段
熱処理することにより多孔質ポリプロピレン中空糸を製
造することが提案されている(特公昭56−52,12
3号)。しかしながら、このようにして得られる多孔質
中空糸膜はポリプロピレン中空糸を延伸することにより
物理的に細孔を形成するので、形成される細孔も不均一
であり、該細孔は膜厚方向にほぼ水平な直線状細孔であ
り、かつ延伸度に応じて中空糸の軸線方向に亀裂を生じ
て生成する細孔であるから断面がほぼ正方形ないし長方
形である。また細孔はほぼ直線状に連続貫通し、かつ空
孔率が高い。このため、該多孔質中空糸膜は水蒸気の透
過性が高く、結露水によって性能が低下するだけでなく
、長持間血液を循環させて使用すると、血漿が漏出する
ことがあり、また強度が低いという欠点があった。
For example, polypropylene is processed using a hollow fiber manufacturing nozzle.
Spinning temperature 210-270℃, draft ratio 180-600
After melt spinning at 155°C or lower, the first stage heat treatment is performed at 155°C or lower, and 30 to 200% stretching is performed at lower than 110°C.
It has been proposed that porous polypropylene hollow fibers be manufactured by performing a second heat treatment at a temperature higher than or equal to the second heat treatment temperature and lower than 155°C (Japanese Patent Publication No. 56-52, 12
No. 3). However, in the porous hollow fiber membrane obtained in this way, the pores are physically formed by stretching the polypropylene hollow fibers, so the pores are also non-uniform, and the pores are distributed in the direction of the membrane thickness. Since the pores are linear pores that are substantially horizontal to each other, and the pores are generated by cracking in the axial direction of the hollow fiber depending on the degree of stretching, the cross section is approximately square or rectangular. In addition, the pores are continuous and penetrate almost linearly, and the porosity is high. Therefore, the porous hollow fiber membrane has high water vapor permeability, and not only does its performance deteriorate due to condensation water, but also plasma may leak out when blood is circulated for a long time, and its strength is low. There was a drawback.

このような点から延伸によらずに多孔性を付与す゛る方
法として、例えば、ポリオレフィン、該ポリオレフィン
の溶融下で該ポリオレフィンに均一に分散し得かつ使用
する抽出液に対して易溶性である有機充填剤および結晶
核形成剤を混練し、このようにして得られる混練物を溶
融状態で環状紡糸孔から吐出させ、該中空状物を前記ポ
リオレフィンを溶解しない冷却固化液と接触させて冷却
固化し、ついで冷却固化した中空状物を前記ポリオレフ
ィンを溶解しない抽出液と接触させて前記有機充填剤を
抽出除去することにより多孔質中空糸膜を製造すること
が提案されている(特開昭61−90705号)。この
ようにして得られる多孔質中空糸膜は上記したような延
伸法によって得られた多孔質中空糸膜と比べて、孔が小
さくまた孔路も複雑であるなめにガスの移動には影響が
ないが血漿および水蒸気の透過抑制には十分な効果を有
し、上記のごとき血漿漏出の問題は起こらないものであ
った。また強度的な面においても、過度の延伸が加えら
れていないために強度的にも比較的良好なものを示すも
のである。しかしながら、強度面においては実用上十分
なものとは言えず、さらに改良の余地の残るものであっ
た。
From this point of view, as a method of imparting porosity without drawing, for example, polyolefin, an organic filler that can be uniformly dispersed in the polyolefin when the polyolefin is melted, and that is easily soluble in the extract liquid used. agent and a crystal nucleating agent, the kneaded product thus obtained is discharged from an annular spinning hole in a molten state, and the hollow material is brought into contact with a cooling solidification liquid that does not dissolve the polyolefin to cool and solidify, It has been proposed to produce a porous hollow fiber membrane by then bringing the cooled and solidified hollow material into contact with an extract that does not dissolve the polyolefin to extract and remove the organic filler (Japanese Patent Laid-Open No. 61-90705). issue). The porous hollow fiber membrane obtained in this way has smaller pores and more complex pore paths than the porous hollow fiber membrane obtained by the above-mentioned stretching method, so it has no effect on gas movement. However, it was sufficiently effective in suppressing permeation of plasma and water vapor, and the problem of plasma leakage as described above did not occur. Also, in terms of strength, the film exhibits relatively good strength because no excessive stretching is applied. However, it could not be said to be practically sufficient in terms of strength, and there remained room for further improvement.

(発明が解決しようとする問題点) 従って本発明は、改良された多孔質中空糸膜およびその
製造方法ならびに人工肺を提供することを目的とする。
(Problems to be Solved by the Invention) Therefore, an object of the present invention is to provide an improved porous hollow fiber membrane, a method for manufacturing the same, and an artificial lung.

本発明はまた破断強度の向上した多孔質中空糸膜および
その製造方法ならびに人工肺を提供することを目的とす
る。本発明はさらに高いガス交換能を有し長期間使用に
際して血漿漏出の虞れがなく、さらに破断強度において
も優れた特性を有する多孔質中空糸膜およびその製造方
法ならびに人工肺を提供することを目的とする。
Another object of the present invention is to provide a porous hollow fiber membrane with improved breaking strength, a method for producing the same, and an oxygenator. It is another object of the present invention to provide a porous hollow fiber membrane that has high gas exchange ability, no risk of plasma leakage during long-term use, and has excellent properties in terms of breaking strength, a method for producing the same, and an oxygenator. purpose.

(問題点を解決するための手段) 上記諸目的は、内径が150〜300μm、肉厚が10
〜150μmのほぼ円形状の多孔質ポリオレフィン中空
糸膜であって、該中空糸膜の内面側はポリオレフィンの
微粒子が密に結合した緻密層を呈し、かつ外面側はポリ
オレフィンの微粒子が鎖状に結合した多孔雪層を呈して
前記内面側より外面側まで微細な連通孔が形成されてな
り、かつ軸方向の破断強度が80g/糸以上であること
を特徴とする多孔質中空糸膜により達成される。
(Means for solving the problem) The above objectives are as follows:
A porous polyolefin hollow fiber membrane of approximately circular shape with a diameter of ~150 μm, the inner surface of the hollow fiber membrane exhibits a dense layer in which fine polyolefin particles are tightly bonded, and the outer surface thereof has fine polyolefin particles bonded in a chain shape. This is achieved by a porous hollow fiber membrane characterized by exhibiting a porous snow layer with fine communicating pores formed from the inner surface to the outer surface, and having an axial breaking strength of 80 g/fiber or more. Ru.

本発明はまた、空孔率が5〜60%で、ガスフラックス
が0.1〜]、OOO!J/min・m2 ・atmで
ある多孔質中空糸膜を示すものである。
The present invention also has a porosity of 5-60%, a gas flux of 0.1-], OOO! This shows a porous hollow fiber membrane with a capacity of J/min·m2·atm.

本発明はさらに、ポリオレフィンがポリプロピレンであ
る多孔質中空糸膜を示すものである。
The present invention further provides a porous hollow fiber membrane in which the polyolefin is polypropylene.

上記諸目的はまた、ポリオレフィン、該ポリオレフィン
の溶融下で該ポリオレフィンに均一に分散しかつ使用す
る抽出液に対して易溶性である有機充填剤、および結晶
核形成剤を混練し、混練物を溶融状態で環状紡糸孔から
吐出させ、吐出された中空状物を前記ポリオレフィンを
溶解しない冷却同化液と接触させて冷却固化し、ついで
冷却固化した中空状物を前記ポリオレフィンを溶解しな
い抽出液と接触させて有機充填剤を抽出除去し、このよ
うにして得られた中空糸膜に1〜30%の延伸を加えた
後熟処理を行なうことを特徴とする多孔質中空糸膜の製
造方法により達成される。
The above objects are also achieved by kneading a polyolefin, an organic filler that is uniformly dispersed in the polyolefin when the polyolefin is melted and is easily soluble in the extract liquid used, and a crystal nucleating agent, and melting the kneaded product. The hollow material is discharged from an annular spinning hole in this state, and the discharged hollow material is cooled and solidified by contacting with a cooled assimilated liquid that does not dissolve the polyolefin, and then the cooled and solidified hollow material is brought into contact with an extraction liquid that does not dissolve the polyolefin. This method is achieved by a method for producing a porous hollow fiber membrane, which is characterized in that the organic filler is extracted and removed by the method, and the hollow fiber membrane thus obtained is subjected to a post-ripening treatment after stretching by 1 to 30%. Ru.

本発明はまた、5〜30%の延伸を加えるものである多
孔質中空糸膜の製造方法を示すものである。本発明はさ
らに、10〜25%の延伸を加えるものである多孔質中
空糸膜の製造方法を示すも中空糸膜の製造方法を示すも
のである。本発明はまた、ポリオレフィンがポリプロピ
レンである多孔賀中空糸膜の製造方法を示すものである
。本発明はさらに、有機充填剤は沸点が前記ポリオレフ
ィンの融点以上の炭化水素類である多孔質中空糸膜の製
造方法を示すものである。本発明はさらにまた、炭化水
素類が流動パラフィンまたはα−オレフィンオリゴマー
である多孔質中空糸膜の製造方法を示すものである。本
発明はまた、ポリオレフィン100重量部に対する有機
充填剤の配合量が35〜150重量部である多孔質中空
糸膜の製造方法を示すものである。本発明はまた、結晶
核形成剤は融点が150℃以上でかつゲル化点が使用す
るポリオレフィンの結晶開始温度以上の有機耐熱性物質
である多孔質中空糸膜の製造方法を示すものである。本
発明はまた、ポリオレフィン100重量部に対する結晶
核形成剤の配合量が0゜1〜5重量部である多孔質中空
糸膜の製造方法を示すものである。
The present invention also provides a method for producing porous hollow fiber membranes which involves adding 5 to 30% stretching. The present invention further provides a method for producing a porous hollow fiber membrane in which stretching is applied by 10 to 25%. The present invention also provides a method for producing a porous hollow fiber membrane in which the polyolefin is polypropylene. The present invention further provides a method for producing a porous hollow fiber membrane in which the organic filler is a hydrocarbon whose boiling point is higher than the melting point of the polyolefin. The present invention further provides a method for producing a porous hollow fiber membrane in which the hydrocarbons are liquid paraffin or α-olefin oligomer. The present invention also provides a method for producing a porous hollow fiber membrane in which the amount of organic filler is 35 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of polyolefin. The present invention also provides a method for producing a porous hollow fiber membrane in which the crystal nucleating agent is an organic heat-resistant substance having a melting point of 150° C. or higher and a gelation point higher than the crystallization initiation temperature of the polyolefin used. The present invention also provides a method for producing a porous hollow fiber membrane in which the amount of the crystal nucleating agent blended is 0.1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the polyolefin.

上記諸口的はさらに、中空糸膜をガス交換膜として備え
てなる人工肺において、該ガス交換膜は、内径が150
〜300μm、肉厚が10〜150μmのほぼ円形状の
多孔質ポリオレフィン中空糸膜であって、その内面側は
ポリオレフィンの微粒子が密に結合した緻密層を呈し、
かつ外面側はポリオレフィンの微粒子が原状に結合した
多孔質層を呈して前記内面側より外面側まで微細な連通
孔が形成されてなり、かつ軸方向の破断強度が80g/
糸以上であることを特徴とする人工肺により達成される
The above-mentioned aspects further provide that in an oxygenator comprising a hollow fiber membrane as a gas exchange membrane, the gas exchange membrane has an inner diameter of 150 mm.
A porous polyolefin hollow fiber membrane having a substantially circular shape of ~300 μm and a wall thickness of 10 to 150 μm, the inner surface of which exhibits a dense layer in which fine polyolefin particles are tightly bonded,
Moreover, the outer surface side exhibits a porous layer in which fine particles of polyolefin are bonded in original form, with fine communicating pores being formed from the inner surface side to the outer surface side, and the breaking strength in the axial direction is 80 g/
This is achieved by an artificial lung characterized by being more than a thread.

本発明はまた中空糸膜の空孔率が5〜60%で、ガスフ
ラックスが0.1〜1000j/mi n −m2 ・
atmである人工肺を示すものである。本発明はさらに
ポリオレフィンがポリプロピレンである人工肺を示すも
のである。
The present invention also provides a hollow fiber membrane with a porosity of 5 to 60% and a gas flux of 0.1 to 1000j/min-m2.
This shows an artificial lung that is an ATM. The invention further provides an artificial lung in which the polyolefin is polypropylene.

(作用) しかして本発明の多孔質中空糸膜の製造方法は、ポリオ
レフィン、該ポリオレフィンの溶融下で該ポリオレフィ
ンに均一に分散しかつ使用する抽出液に対して易溶性で
ある有機充填剤、および結晶核形成剤を混練し、混練物
を溶融状態で環状紡糸孔から吐出させ、吐出された中空
状物を前記ポリオレフィンを溶解しない冷却固化液と接
触させて冷却固化し、ついで冷却固化した中空状物を前
記ポリオレフィンを溶解しない抽出液と接触させて有機
充填剤を抽出除去し、このようにして得られた中空糸膜
に1〜30%の延伸を加えた後熱処理を行なうことを特
徴とするものである。上記のように原料の溶融ドープ中
に配合された有機充填剤を冷却固化したのち抽出液で抽
出することにより得られる多孔質ポリオレフィン中空糸
膜は、特開昭61−90705号公報においても開示さ
れているように孔が小さくまた孔路も複雑であるために
、高いガス透過性を有すると共に血漿漏出の問題も生起
しないものであるが、驚くべきことにこのようにして多
孔性を付与された中空糸膜に上記したような特定の割合
で延伸を加えた後熱処理を加えると、その微m構造およ
びガス透過特性などに実質的に何ら遜色を与えることな
く中空糸膜の破断強度を顕著に向上させ得ることが見い
出されたものである。
(Function) Therefore, the method for producing a porous hollow fiber membrane of the present invention includes a polyolefin, an organic filler that is uniformly dispersed in the polyolefin while the polyolefin is melted and is easily soluble in the extract liquid used, and A crystal nucleating agent is kneaded, the kneaded material is discharged in a molten state from an annular spinning hole, the discharged hollow material is brought into contact with a cooling solidification liquid that does not dissolve the polyolefin, and is cooled and solidified. The method is characterized in that the organic filler is extracted and removed by bringing the product into contact with an extract that does not dissolve the polyolefin, and the hollow fiber membrane thus obtained is stretched by 1 to 30% and then heat treated. It is something. The porous polyolefin hollow fiber membrane obtained by cooling and solidifying the organic filler blended into the molten dope of the raw material as described above and then extracting it with an extract liquid is also disclosed in JP-A-61-90705. Because the pores are small and the pore paths are complex, it has high gas permeability and does not cause the problem of plasma leakage. When a hollow fiber membrane is stretched at a specific ratio as described above and then heat treated, the breaking strength of the hollow fiber membrane can be significantly increased without substantially deteriorating its microstructure or gas permeability properties. It has been discovered that this can be improved.

以下、本発明を実施態様に基づきより詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be explained in more detail based on embodiments.

第1図は、本発明の多孔質中空糸膜の製造方法の一実施
態様における製造工程を示す概略図である。すなわち、
第1図に示すように本実施態様においては、ポリオレフ
ィンと有機充填剤と結晶核形成剤との配合物11を、ホ
ッパー12から混練機、例えば単軸押出機13に供給し
て該配合物11を溶融混練して押出したのち、紡糸装置
14に送り、口金装置15の環状紡糸孔(図示せず)か
らガス状雰囲気、例えば空気中に吐出させ、出てきた中
空状物16を冷却固化液17を収納した冷却槽18に導
入し、該冷却固化液17と接触させることにより冷却固
化させる。この場合、前記中空状物16と冷却固化液1
7との接触は第1図に示すように、例えば前記冷却槽1
8の底部に貫通して下方に向って設けられた冷却固化液
流通管1つ内に前記冷却固化液17を流下させ、その流
れに向って前記中空状物16を並流接触させることが好
ましい。流下した冷却固化液17は、固化槽20で受け
て貯蔵し、その中に前記中空状物16を導入し、変向枠
21によって変向させて該冷却固化液17と充分接触さ
せて固化させる。蓄積してくる冷却固化液16は、循環
ライン23より排出させ、循環ポンプ24により前記冷
却槽18へ循環する。次に固化された中空状物16は、
ドライブロール22aによって、前記有機充填剤を溶解
しかつポリプロピレンを溶解しない抽出液25ヲシヤワ
ー状に降らせるシャワー・コンベア式抽出機27に導か
れる。この抽出機27において中空状物16は、ベルト
コンベア26上を搬送される間に抽出液25と充分に接
触されて残留する有機充填剤を抽出除去され多孔性が付
与された中空糸膜16°となる。ドライブロール22b
によって抽出機27から導き出された前記中空糸膜16
°は、必要に応じてさらに再抽出、乾燥等の工程(図示
せず)を経たのち、ドライブロール22cによって熱処
理装置30に導かれる。しかして該ドライブロール22
cと熱処理装置30の第10−ラー29の間には張力が
働いており、中空糸膜16″に所定の割合、すなわち1
〜30%の延伸が加えられる。熱処理装置30内は、ヒ
ーター28等の加熱手段によって所定の温度条件に保た
れており、中空糸膜16−は熱処理装置30内の各ロー
ラー間を移動するあいだに熱処理され膜構造安定化がは
かられる。熱処理装置30より導き出された中空糸膜1
6′は捲取装置31においてボビン32に捲き取られる
FIG. 1 is a schematic diagram showing the manufacturing steps in one embodiment of the method for manufacturing a porous hollow fiber membrane of the present invention. That is,
As shown in FIG. 1, in this embodiment, a blend 11 of a polyolefin, an organic filler, and a crystal nucleating agent is fed from a hopper 12 to a kneader, for example, a single screw extruder 13. After being melt-kneaded and extruded, it is sent to a spinning device 14 and discharged from an annular spinning hole (not shown) of a spinneret device 15 into a gaseous atmosphere, such as air, and the hollow material 16 that comes out is cooled and solidified. 17 is introduced into the cooling tank 18 containing the liquid, and is brought into contact with the cooling solidification liquid 17 to be cooled and solidified. In this case, the hollow object 16 and the cooled solidified liquid 1
For example, as shown in FIG.
It is preferable that the cooled solidified liquid 17 is allowed to flow down into one cooled solidified liquid distribution pipe provided downwardly through the bottom of the cooling liquid 8, and that the hollow object 16 is brought into cocurrent contact with the flow. . The cooled solidified liquid 17 that has flowed down is received and stored in a solidification tank 20, into which the hollow object 16 is introduced, and the direction is changed by a deflection frame 21 to bring it into sufficient contact with the cooled solidified liquid 17 and solidify it. . The accumulated cooled solidified liquid 16 is discharged from a circulation line 23 and circulated to the cooling tank 18 by a circulation pump 24. Next, the solidified hollow object 16 is
A drive roll 22a leads the extractor to a shower conveyor type extractor 27 which showers down an extract 25 which dissolves the organic filler but does not dissolve the polypropylene. In this extractor 27, the hollow material 16 is fully contacted with the extraction solution 25 while being conveyed on the belt conveyor 26, and the remaining organic filler is extracted and removed, and the hollow fiber membrane 16° is made porous. becomes. Drive roll 22b
The hollow fiber membrane 16 led out from the extractor 27 by
After passing through further steps (not shown) such as re-extraction and drying as necessary, the heat treatment device 30 is guided by the drive roll 22c. However, the drive roll 22
A tension is exerted between C and the 10th roller 29 of the heat treatment device 30, and the hollow fiber membrane 16'' is heated at a predetermined ratio, that is, 1
~30% stretch is added. The inside of the heat treatment device 30 is maintained at a predetermined temperature condition by heating means such as a heater 28, and the hollow fiber membrane 16- is heat treated while moving between the rollers in the heat treatment device 30, and the membrane structure is stabilized. I can't help it. Hollow fiber membrane 1 led out from heat treatment device 30
6' is wound onto a bobbin 32 in a winding device 31.

本発明において原料として使用されるポリオレフィンと
しては、プロピレンホモポリマー、エチレンホモポリマ
ー、あるいはプロピレンを主成分とする他のモノマーと
のブロックポリマー等があるが、そのメルトインデック
ス(M、1.)が5〜70のものが好ましく、特にM、
1.が10〜40のものが好ましい。また前記ポリオレ
フィンのうちプロピレンホモポリマーが特に好ましく、
中でも結晶性の高いものが最も好ましい。
Polyolefins used as raw materials in the present invention include propylene homopolymers, ethylene homopolymers, and block polymers containing propylene as a main component with other monomers, and the melt index (M, 1.) is 5. ~70 is preferable, especially M,
1. is preferably 10 to 40. Further, among the polyolefins, propylene homopolymer is particularly preferable,
Among these, those with high crystallinity are most preferred.

有機充填剤としては、前記ポリオレフィンの溶融下で該
ポリオレフィンに均一に分散することができかつ後述す
るように抽出液に対して易溶性のものであることが必要
である。このような有機充填剤としては、流動パラフィ
ン(数平均分子量100〜2.000)、α−オレフィ
ンオリゴマー[例えばエチレンオリゴマー(数平均分子
量100〜2.000>、プロピレンオリゴマー(数平
均分子量100〜2,000>、エチレン−プロピレン
オリゴマー(数平均分子x100〜2,000)等]、
パラフィンワックス(数平均分子量200〜2.500
>、各種炭化水素等があり、好ましくは流動パラフィン
である。
The organic filler must be able to be uniformly dispersed in the polyolefin while it is melted, and be easily soluble in the extract as described below. Such organic fillers include liquid paraffin (number average molecular weight 100-2.000), α-olefin oligomers [e.g. ethylene oligomer (number average molecular weight 100-2.000>), propylene oligomer (number average molecular weight 100-2.000), ,000>, ethylene-propylene oligomer (number average molecule x 100 to 2,000), etc.],
Paraffin wax (number average molecular weight 200-2.500
>, various hydrocarbons, etc., preferably liquid paraffin.

ポリプロピレンと前記有機充填剤との配合割合は、ポリ
プロピレン100重量部に対して有機充填剤が35〜1
50重量部、好ましくは50〜100重量部である。す
なわち有機充填剤が35重量部未満では、十分なガス透
過能を有する多孔質の中空糸膜が得られず、一方、15
0重量部を越えると粘度が低くなりすぎて中空状への成
形加工性が低下するからである。このような原料配合は
、例えば二軸型押出機等の押出機を用いて所定の組成の
混合物を溶融混練し、押出したのち、ペレット化するこ
という前混練方法により原料を調製(設計)する。
The blending ratio of polypropylene and the organic filler is 35 to 1 part by weight of the organic filler per 100 parts by weight of polypropylene.
The amount is 50 parts by weight, preferably 50 to 100 parts by weight. That is, if the organic filler is less than 35 parts by weight, a porous hollow fiber membrane having sufficient gas permeability cannot be obtained;
This is because if it exceeds 0 parts by weight, the viscosity becomes too low and the moldability into hollow shapes deteriorates. Such raw material formulations are prepared (designed) by a pre-kneading method in which a mixture of a predetermined composition is melt-kneaded using an extruder such as a twin-screw extruder, extruded, and then pelletized. .

本発明において原料中に配合される結晶核形成剤として
は、融点が150℃以上、(好ましくは200〜250
°C)でかつゲル化点が使用するポリオレフィンの結晶
開始温度以上の有機耐熱性物質である。このような結晶
核形成剤を配合する理由は、ポリオレフィン粒子を縮小
し、これによって粒子間の空隙、すなわち連通孔を狭く
、かつ孔密度を高くすることにある。−例をあげると、
例えば、1・3,2・4−ジベンジリデンソルビトール
、1・3,2・4−ビス(p−メチルベンジリデン)ソ
ルビトール、1・3.2・4ビス(p−エチルベンジリ
デン)ソルビトール、ビス(4−1−ブチルフェニル)
リン酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、アジピン酸、
タルク、カオリン等が結晶核形成剤としてあげられる。
In the present invention, the crystal nucleating agent blended into the raw material has a melting point of 150°C or higher (preferably 200-250°C).
°C) and has a gel point higher than the crystallization initiation temperature of the polyolefin used. The reason for blending such a crystal nucleating agent is to reduce the size of polyolefin particles, thereby narrowing the voids between the particles, that is, communicating pores, and increasing the pore density. -For example,
For example, 1,3,2,4-dibenzylidene sorbitol, 1,3,2,4-bis(p-methylbenzylidene) sorbitol, 1,3,2,4-bis(p-ethylbenzylidene) sorbitol, bis(4 -1-butylphenyl)
Sodium phosphate, sodium benzoate, adipic acid,
Examples of crystal nucleating agents include talc and kaolin.

結晶核形成剤としては、ベンジリデンソルビトール、特
に1・3,2・4−ビス(p−エチルベンジリデン)ソ
ルビトール、1・3.2・4ビス(p−メチルベンジリ
デン)ソルビトールが血液中への溶出が少なく好ましい
As a crystal nucleating agent, benzylidene sorbitol, especially 1,3,2,4-bis(p-ethylbenzylidene) sorbitol, and 1,3,2,4-bis(p-methylbenzylidene) sorbitol are known to elute into the blood. Less is preferable.

ポリプロピレンと前記結晶核形成剤との配合割合は、ポ
リプロピレン100重量部に対して結晶核形成剤が0.
1〜5重量部、好ましくは083〜1.0重量部である
The blending ratio of polypropylene and the crystal nucleating agent is 0.00 parts by weight of the crystal nucleating agent per 100 parts by weight of polypropylene.
It is 1 to 5 parts by weight, preferably 0.83 to 1.0 parts by weight.

このようにして調製された原料配合物をさらに単軸押出
機等の押出機を用いて、例えば160〜250℃、好ま
しくは180〜220℃の温度で溶融して混練し、必要
ならば定量性の高いギアポンプを用いて、紡糸装置の環
状孔からガス雰囲気中に吐出させて、中空状物を形成さ
せる。なお前記環状孔の内部中央部には、窒素、炭酸ガ
ス、ヘリウム、アルゴン、空気等の不活性ガスを自吸さ
せてもよいし、必要であればこれらの不活性ガスを強制
的に導入してもよい。続いて環状孔から吐出させた中空
状物を落下させ、ついで冷却槽内の冷却固化液と接触さ
せる。中空状物の落下距離は5〜1000mmが好まし
く、特に10〜500mmが好ましい。すなわち落下距
離が5mm未満の場合には、脈動を生じて冷却固化液に
前記中空状物が侵入する際に潰れることがあるからであ
る。この冷却槽内で前記中空状物は未だ十分に固化して
おらず、しかも中央部は気体であるために外力により変
形しやすいので、第1図に示すように、例えば冷却槽1
8の底部に貫通して下方に向って設けられた冷却同化液
流通管19内に前記冷却固化液17を流下させ、その流
れに沿って前記中空状物16を並流接触させることによ
り前記中空状物16を強制的に移動させ、かつ外力(流
体圧等)による中空状の変形は防止できる。このときの
冷却固化液の流速は自然流下で充分である。まなこのと
きの冷却温度は10〜60℃、好ましくは20〜50℃
である。すなわち、10°C未満では、冷却同化速度が
速すぎて、肉厚部の大部分が緻密層となるためにガス交
換能が低くなってしまい、−方60℃を越えると、ポリ
オレフィンの結晶化速度が遅くなり、外面側の微粒子の
粒径が大きくなりすぎて微細連通孔が大きくなりすぎる
だけでなく、前記緻密層が極めて薄くなるか、あるいは
さらに高温になると全くなくなり、このなめ例えば人工
肺に使用した場合に目詰まりを生じなり、あるいは血漿
漏出を生じたりする虞れがあるからである。
The raw material mixture thus prepared is further melted and kneaded using an extruder such as a single-screw extruder at a temperature of, for example, 160 to 250°C, preferably 180 to 220°C, and quantitative analysis is performed if necessary. A high gear pump is used to discharge the spinning device into a gas atmosphere from an annular hole to form a hollow material. Note that an inert gas such as nitrogen, carbon dioxide, helium, argon, or air may be self-suctioned into the center of the annular hole, or if necessary, these inert gases may be forcibly introduced. You can. Subsequently, the hollow material discharged from the annular hole is dropped and then brought into contact with the cooled solidified liquid in the cooling tank. The falling distance of the hollow object is preferably 5 to 1000 mm, particularly preferably 10 to 500 mm. That is, if the falling distance is less than 5 mm, pulsation may occur and the hollow object may be crushed when it enters the cooled and solidified liquid. The hollow object has not yet solidified sufficiently in this cooling tank, and since the central part is gaseous, it is easily deformed by external force.
The cooled solidified liquid 17 is caused to flow down into the cooled assimilated liquid distribution pipe 19 that is provided downwardly through the bottom of the hollow body 8, and the hollow object 16 is brought into co-current contact with the hollow object 16 along the flow. The shaped object 16 can be forcibly moved and deformation of the hollow shape due to external force (fluid pressure, etc.) can be prevented. At this time, the flow rate of the cooled and solidified liquid is sufficient under natural flow. The cooling temperature at this time is 10 to 60°C, preferably 20 to 50°C.
It is. In other words, at temperatures below 10°C, the cooling assimilation rate is too fast and most of the thick wall becomes a dense layer, resulting in low gas exchange ability, while at temperatures above 60°C, the polyolefin crystallizes. Not only does the velocity become slow and the diameter of the particles on the outer surface become too large, making the microscopic pores too large, but also the dense layer becomes extremely thin, or even completely disappears at higher temperatures. This is because there is a risk that clogging or plasma leakage may occur if used in a vacuum cleaner.

冷却固化液としては、ポリオレフィンを溶解せず、かつ
比敦的沸点の高い物質であれば何れも使用できる。−例
を挙げると例えば、メタノール、エタノール、プロパツ
ール類、ブタノール類、ヘキサノール類、オクタツール
類、ラウリルアルコール等のアルコール類、オレイン酸
、パルミチン酸、ミリスチン酸、ステアリン酸等の液状
脂肪酸類およびそのアルキルエステル類(例えば、メチ
ル、エチル、イソプロピル、ブチル等のエステル類)、
オクタン、ノナン、デカン、灯油、軽油、トルエン、キ
シレン、メチルナフタレン等の液状炭化水素類、1,1
.2−トリクロロ−1,2゜2−トリフルオロエタン、
トリクロロフルオロメタン、ジクロロフルオロメタン、
LL、2.2=テトラクロロ−1,2−ジフルオロエタ
ン等のハロゲン化炭化水素類などがあるが、もちろんこ
れらのものに限定されるものではない。
As the cooling solidification liquid, any substance can be used as long as it does not dissolve the polyolefin and has a high specific boiling point. - Examples include alcohols such as methanol, ethanol, propatools, butanols, hexanols, octatools, and lauryl alcohol; liquid fatty acids such as oleic acid, palmitic acid, myristic acid, and stearic acid; Alkyl esters (e.g. esters of methyl, ethyl, isopropyl, butyl, etc.),
Liquid hydrocarbons such as octane, nonane, decane, kerosene, light oil, toluene, xylene, methylnaphthalene, etc., 1,1
.. 2-trichloro-1,2゜2-trifluoroethane,
trichlorofluoromethane, dichlorofluoromethane,
Examples include halogenated hydrocarbons such as LL, 2.2=tetrachloro-1,2-difluoroethane, but are not limited to these.

冷却固化槽で冷却固化された中空状物は、変向捧を介し
て抽出機等へ送られ、有機充填剤を溶解抽出する。前記
有機充填剤を溶解抽出する方法としては、第1図に示す
ようなベルトコンベア上の中空状物に抽出液のシャワー
を降らせるシャワー方式に限定されるものではなく、抽
出槽方式、−度捲き収った中空状物を別のカセに捲き戻
す際に、抽出液にカセを浸す捲き戻し方式等、中空状物
が抽出液と接触することができればいずれの方法であっ
てもよく、またこれらの方法を二つ以上組合せることも
可能である。
The hollow material cooled and solidified in the cooling solidification tank is sent to an extractor or the like via a redirector, where the organic filler is dissolved and extracted. The method for dissolving and extracting the organic filler is not limited to the shower method in which the extract is showered onto a hollow object on a belt conveyor as shown in FIG. Any method may be used as long as the hollow material can come into contact with the extract, such as a method of immersing the skein in the extract solution when the collected hollow material is rolled back into another skein. It is also possible to combine two or more of these methods.

抽出液としては、中空糸膜を構成するポリプロピレンを
溶解せず、かつ有機充填剤を溶解抽出できるものであれ
ばいずれも使用できる。−例を挙げると、例えばメタノ
ール、エタノール、プロパツール類、ブタノール類、ペ
ンタノール類、ヘキサノール類、オクタツール類、ラウ
リルアルコール等アルコール類、1,1.2− トリク
ロロ−1,2,2−トリフルオロエタン、トリクロロフ
ルオロメタン、ジクロロフルオロメタン、1,1,2.
2−テトラクロロ−1,2−ジフルオロエタン等のハロ
ゲン化炭化水素類等があり、これらのうち有機充填剤に
対する抽出能力の点からハロゲン化炭化水素類が好まし
く、特に人体に対する安全性の点から塩化弗化炭化水素
類が好ましい。
As the extraction liquid, any liquid can be used as long as it does not dissolve the polypropylene constituting the hollow fiber membrane and can dissolve and extract the organic filler. - Examples include alcohols such as methanol, ethanol, propatools, butanols, pentanols, hexanols, octatools, lauryl alcohol, 1,1,2-trichloro-1,2,2-tri Fluoroethane, trichlorofluoromethane, dichlorofluoromethane, 1,1,2.
There are halogenated hydrocarbons such as 2-tetrachloro-1,2-difluoroethane, etc. Among these, halogenated hydrocarbons are preferable from the viewpoint of extraction ability for organic fillers, and chlorinated hydrocarbons are particularly preferred from the viewpoint of safety to the human body. Fluorinated hydrocarbons are preferred.

このようにして得られる多孔質中空糸膜には、次いで1
〜30%、好ましくは5〜30%、より好ましくは10
〜25%の延伸処理が加えられる。
The porous hollow fiber membrane obtained in this way is then coated with 1
~30%, preferably 5-30%, more preferably 10
~25% stretching treatment is added.

すなわち、延伸が1%未溝であると中空糸膜の破断強度
を実質的に向上させることができず、一方、延伸が30
%を越えるものであると中空糸膜の微細構造に影響を与
え、空孔率、ガスフラックス等に変化をきたし、ガス交
換能の低下および血漿漏出を招く虞れがあるためである
。なお、延伸の方法としては、特に限定はされないが、
第1図に示すようにドライブロールとローラーとの間、
あるいはローラーとローラーとの間で張力をかけて行な
うことが望ましい。
That is, if the stretching is 1% ungrooved, the breaking strength of the hollow fiber membrane cannot be substantially improved; on the other hand, if the stretching is 30%
This is because if it exceeds %, it will affect the fine structure of the hollow fiber membrane, causing changes in porosity, gas flux, etc., which may lead to a decrease in gas exchange ability and plasma leakage. Note that the stretching method is not particularly limited, but
As shown in Figure 1, between the drive roll and the roller,
Alternatively, it is desirable to apply tension between rollers.

このようにして上記のごとき所定の割合で延伸を加えら
れた中空糸膜には、さらに熱処理が施される。熱処理は
、空気、窒素、炭酸ガス等のガス状雰囲気中で70〜1
30℃、好ましくは100〜120℃の温度で5秒〜1
20分間、好ましくは10秒〜60分間行なわれる。こ
の熱処理により中空糸膜の構造安定化がなされ、寸法安
定性が高くなる。
The hollow fiber membrane thus stretched at a predetermined ratio as described above is further subjected to heat treatment. Heat treatment is performed in a gaseous atmosphere such as air, nitrogen, carbon dioxide, etc. at 70 to 1
5 seconds to 1 at a temperature of 30°C, preferably 100-120°C
This is carried out for 20 minutes, preferably 10 seconds to 60 minutes. This heat treatment stabilizes the structure of the hollow fiber membrane and increases its dimensional stability.

このようにして得られる多孔質中空糸膜は、内径が15
0〜300μm、好ましくは180〜250μm、肉厚
が10〜150μm、好ましくは20〜100μmのほ
ぼ円形状の多孔質ポリオレフィン中空糸膜である。また
該中空糸膜の断面構造は、中空糸膜の製造条件によって
も若干の異なりはあるが、概して内面側はポリオレフィ
ンの微粒子が密に結合した緻密層を呈し、かつ外面側は
ポリオレフィンの微粒子が鎖状に結合した多孔質層を呈
しており、前記内面側より外面側まで微細な連通孔が形
成されてなるものである。しかして本発明の多孔質中空
糸膜は、上記したように抽出法により多孔性を付与した
後に所定の割合で延伸を加えて熱処理を行なうために破
断強度が向上し、軸方向の破断強度が80 g/糸糸上
上さらに好ましくは85g/糸以上となるものである。
The porous hollow fiber membrane thus obtained has an inner diameter of 15
It is a substantially circular porous polyolefin hollow fiber membrane having a wall thickness of 0 to 300 μm, preferably 180 to 250 μm, and preferably 20 to 100 μm. In addition, the cross-sectional structure of the hollow fiber membrane varies slightly depending on the manufacturing conditions of the hollow fiber membrane, but generally the inner surface shows a dense layer in which fine polyolefin particles are tightly bonded, and the outer surface has fine polyolefin particles. It exhibits a porous layer connected in a chain shape, and fine communicating pores are formed from the inner surface to the outer surface. However, as described above, the porous hollow fiber membrane of the present invention has an improved breaking strength because it is made porous by the extraction method and then subjected to stretching and heat treatment at a predetermined ratio. 80 g/yam, more preferably 85 g/yam or more.

このように本発明の多孔質中空糸膜はその破断強度が、
80g/糸以上と極めて優れたものであるために、実際
にモジュールに組付けた場合に中空糸の破断が生じる虞
れは少なく、モジュールにおける有効膜面積が向上が図
れるものとなる。
In this way, the porous hollow fiber membrane of the present invention has a breaking strength of
Since it has an extremely high value of 80 g/fiber or more, there is little risk of the hollow fibers breaking when actually assembled into a module, and the effective membrane area in the module can be improved.

さらに本発明の多孔質中空糸膜において、空孔率が5〜
60%、より好ましくは30〜50%で、ガスフラック
スが0.1〜1000.Q/min・m2 ・atm、
より好ましくは300〜800p/min・m2 ・a
tmであることが人工肺用として用いられるものとして
望まれる特性である。
Furthermore, in the porous hollow fiber membrane of the present invention, the porosity is 5 to 5.
60%, more preferably 30-50%, and the gas flux is 0.1-1000. Q/min・m2・atm,
More preferably 300 to 800 p/min・m2・a
tm is a desired characteristic for use in an oxygenator.

本発明の人工肺は、上記のごとく破断強度の向上した多
孔質中空糸膜をガス交換膜として備えて′なることを特
徴とするものであって、中空糸の破断による有効膜面積
の低下の生じる虞れは少なくより高いガス交換能が得ら
れるものとなる。
The oxygenator of the present invention is characterized in that it is equipped with a porous hollow fiber membrane with improved breaking strength as a gas exchange membrane as described above, and the reduction in effective membrane area due to breakage of the hollow fibers is prevented. There is less risk of this occurring and higher gas exchange performance can be obtained.

以下、本発明の中空糸膜型人工肺の構造を図面に基づき
さらに具体的に説明する。
Hereinafter, the structure of the hollow fiber membrane oxygenator of the present invention will be explained in more detail based on the drawings.

第2図は、本発明の中空糸膜型人工肺の一実施態様とし
て、中空糸膜の内側に血液を循環し、中空糸膜の外側に
酸素含有ガスを吹送する態様(第1の態様)の組立状態
を示すものである。すなわち、該中空糸膜型人工肺51
は、ハウジング52を具備してなり、このハウジング5
2は筒状本体53の両端部に環状の雄ネジ付き取付はカ
バー54.55が設けられ、ハウジング52内には、全
体に広がって多数の、例えば10000〜60000本
の上記したような特性を有する多孔質中空糸膜16°が
ハウジング52の長手方向に沿って並列的に相互に離間
配置されている。そして、この多孔質中空糸[16″の
両端部は、取付カバー54.55内においてそれぞれの
開口が閉塞されない状態で隔壁57.58により液密に
支持されている。また、上記各隔壁57.58は、多孔
質中空糸膜16′外周面と上記ハウジング52の内面と
ともにガス室59を構成し、これを閉塞し、かつ上記多
孔質中空糸膜16゛の内部に形成される血液流通空間(
図示しない)とガス室59を曝離するものである。また
一方の取付カバー54には酸素含有ガスを供給する酸素
含有ガス導入口60が設けられており、他方の取付はカ
バー55には酸素含有ガスを排出する酸素含有ガス導出
口61が設けられている。
FIG. 2 shows an embodiment of the hollow fiber membrane oxygenator of the present invention, in which blood is circulated inside the hollow fiber membrane and oxygen-containing gas is blown outside the hollow fiber membrane (first embodiment). This shows the assembled state. That is, the hollow fiber membrane oxygenator 51
is equipped with a housing 52, and this housing 5
2 is provided with annular male threaded mounting covers 54 and 55 at both ends of the cylindrical body 53, and inside the housing 52, there are a large number of screws, for example 10,000 to 60,000, having the characteristics described above. 16 degrees of porous hollow fiber membranes are arranged in parallel and spaced apart from each other along the longitudinal direction of the housing 52. Both ends of this porous hollow fiber [16'' are liquid-tightly supported by partition walls 57.58 within the mounting cover 54.55 with their respective openings not being closed. 58 constitutes a gas chamber 59 together with the outer circumferential surface of the porous hollow fiber membrane 16' and the inner surface of the housing 52, and a blood circulation space (58) which is closed and is formed inside the porous hollow fiber membrane 16'.
(not shown) and the gas chamber 59. Further, one mounting cover 54 is provided with an oxygen-containing gas inlet 60 for supplying oxygen-containing gas, and the other mounting cover 55 is provided with an oxygen-containing gas outlet 61 for discharging oxygen-containing gas. There is.

上記ハウジング52の筒状本体53の内面には、軸方向
の中央に位置して突出する絞り用拘束部62を設けても
よい。このように中央部に絞り拘束部62を設けること
によりガス交換効率の向上が望める。この拘束部62は
上記筒状本体53の内面に筒状本体53と一体に形成さ
れていて、筒状本体53内に挿通される多数の多孔質中
空糸膜16゛からなる中空糸束63の外周を締め付ける
ようになっている。こうして、上記中空糸束63は軸方
向の中央において絞り込まれ、絞り部64を形成してい
る。従って、中空糸膜の充填率は軸方向に沿う各部にお
いて異なり、中央部分において最も高くなっている。な
お、各部における望ましい充填率は次の通りである。ま
ず、第3図に示すように中央の絞り部64における充填
率Aは約60〜80%、その他の筒状本体53内では充
填率Bは約30〜60%であり、中空糸束63の両端、
つまり隔壁57.58の外面における充填率Cは約20
〜40%である。
The inner surface of the cylindrical main body 53 of the housing 52 may be provided with a restricting portion 62 for restricting the diaphragm and protruding from the center in the axial direction. By providing the restricting portion 62 in the center in this way, it is possible to improve the gas exchange efficiency. This restraint part 62 is integrally formed on the inner surface of the cylindrical body 53, and is used to hold a hollow fiber bundle 63 consisting of a large number of porous hollow fiber membranes 16' inserted into the cylindrical body 53. The outer circumference is tightened. In this way, the hollow fiber bundle 63 is constricted at the center in the axial direction, forming a constricted portion 64. Therefore, the filling rate of the hollow fiber membrane differs in each part along the axial direction, and is highest in the central part. In addition, the desirable filling rate in each part is as follows. First, as shown in FIG. 3, the filling rate A in the central constricted portion 64 is about 60 to 80%, and the filling rate B in the other cylindrical body 53 is about 30 to 60%. both ends,
In other words, the filling factor C on the outer surface of the partition walls 57 and 58 is approximately 20
~40%.

次に、上記隔壁57.58の形成について述べる。前述
したように隔壁57.58は、多孔質中空糸膜16−の
内部と外部を隔離するという重要な機能を果たすもので
ある。通常、この隔壁57.58は、極性の高い高分子
ポツティング材、例えば、ポリウレタン、シリコーン、
エポキシ樹脂等をハウジング52の両端内壁面に遠心注
入法を利用して流し込み、硬化させることにより作られ
る。
Next, the formation of the partition walls 57 and 58 will be described. As mentioned above, the partition walls 57 and 58 perform the important function of isolating the inside and outside of the porous hollow fiber membrane 16-. Typically, the partition walls 57, 58 are made of a highly polar polymeric potting material, such as polyurethane, silicone, etc.
It is made by pouring epoxy resin or the like onto the inner wall surfaces of both ends of the housing 52 using a centrifugal injection method and hardening it.

さらに詳述すれば、まず、ハウジング52の長さより長
い多数の多孔質中空糸[16°を用意し、この両開口端
を粘度の高い樹脂によって目止めをした後、ハウジング
52の筒状本体53内に並べて位置せしめる。この後、
取付はカバー54.55の掻上上の大きさの型カバーで
、多孔質中空糸膜16゛の各両端を完全に覆って、ハウ
ジング52の中心軸を中心にそのハウジング52を回転
させながら両端部側から高分子ポツティング材を流入す
る、流し終って樹脂が硬化すれば、上記型カバーを外し
て樹脂の外側面部を鋭利な刃物で切断して多孔質中空糸
M16゛の両開口端を表面に露出させる。かくして隔壁
57.58は形成されることになる。
More specifically, first, a large number of porous hollow fibers [16°] longer than the length of the housing 52 are prepared, and after sealing both open ends with a resin with high viscosity, the cylindrical body 53 of the housing 52 is Place them side by side inside. After this,
Attachment is done by completely covering both ends of the porous hollow fiber membrane 16' with a mold cover of a size above the cover 54, 55, and rotating the housing 52 around the central axis of the housing 52. The polymer potting material is poured in from the side. Once the resin has hardened after pouring, the mold cover is removed and the outer side of the resin is cut with a sharp knife to expose both open ends of the porous hollow fibers M16. to be exposed to. Thus, partition walls 57 and 58 are formed.

上記隔壁57.58の外面は、環状凸部を有する流路形
成部材65.66でそれぞれ覆われている。この流路形
成部材65.66はそれぞれ液分配部材67.68およ
びネジリング69.70よりなり、この液分配部材67
.68の周縁部付近に設けられた環状凸部として突条7
1.72の端面を前記隔壁57.58にそれぞれ当接さ
せ、ネジリング6つ、70を取付はカバー54.55に
それぞれ螺合することにより固定することにより血液の
流入室73.74がそれぞれ形成されている。この流路
形成部材65.66にはそれぞれ血液導入ロア5および
血液導出ロアロが形成されている。
The outer surfaces of the partition walls 57 and 58 are respectively covered with channel forming members 65 and 66 having annular projections. The flow path forming members 65, 66 each consist of a liquid distribution member 67, 68 and a screw ring 69, 70, and this liquid distribution member 67
.. The protrusion 7 is an annular convex portion provided near the peripheral edge of the ridge 7.
Blood inflow chambers 73 and 74 are respectively formed by bringing the end faces of 1.72 into contact with the partition walls 57 and 58, and fixing the six screw rings and 70 by screwing them onto the covers 54 and 55, respectively. has been done. The flow path forming members 65 and 66 are provided with a blood introduction lower part 5 and a blood leading part lower part, respectively.

この隔壁57.58と流路形成部材65.66とにより
形成される隔壁57.58の周縁部の空隙部には、該空
隙部に連通ずるそれぞれ少なくとも2個の孔77.78
および79.80の一方より前記隔壁57.58と接触
するようにシールされている。あるいはまた、Oリング
(図示せず)を介してシールされることも可能である。
At least two holes 77,78 communicating with the gap are formed in the gap at the peripheral edge of the partition 57,58 formed by the partition 57,58 and the flow path forming member 65,66.
and 79.80 are sealed so as to be in contact with the partition wall 57.58. Alternatively, it can be sealed via an O-ring (not shown).

次に第4図に、本発明の中空糸膜型人工肺の他の実施態
様として、中空糸膜の外側に血液を循環し、中空糸膜の
内側に酸素含有ガスを吹送する態様(第2の態様)の組
立状態を示す。すなわち、該中空糸膜型人工肺81は、
ハウジング82を具備してなり、このハウジング82は
筒状本体83の両端部に環状の取付はカバー84.85
が設けられ、ハウジング82内には、全体に広がって多
数の、例えば10000〜60000本の上記したよう
な特性を有する多孔質中空糸膜16゛がハウジング82
の長手方向に沿って並列的に相互に離間配置されている
。そして、この多孔質中空糸膜16゛の両端部は、取付
カバー84.85内においてそれぞれの開口が閉塞され
ない状態で隔壁87.88によりそれぞれ液密に支持さ
れている。
Next, FIG. 4 shows another embodiment of the hollow fiber membrane oxygenator of the present invention, in which blood is circulated outside the hollow fiber membrane and oxygen-containing gas is blown into the inside of the hollow fiber membrane (second embodiment). The assembled state of the embodiment) is shown. That is, the hollow fiber membrane oxygenator 81 is
The housing 82 is provided with annular covers 84 and 85 attached to both ends of the cylindrical body 83.
The housing 82 is provided with a large number of porous hollow fiber membranes 16', for example, 10,000 to 60,000 porous hollow fiber membranes 16' having the above-mentioned characteristics, spread throughout the housing 82.
are arranged in parallel and spaced apart from each other along the longitudinal direction. Both ends of the porous hollow fiber membrane 16' are supported in a liquid-tight manner by partition walls 87, 88 within the mounting cover 84, 85, with the respective openings not being closed.

また、上記各隔壁87.88は、多孔質中空糸膜16−
外周面と上記ハウジング82の内面とともに血液室89
を構成し、これを閉塞し、かつ上記多孔質中空糸M16
−の内部に形成される酸素含有ガス流通空間(図示しな
い)と血液室8つを隔離するものである。またハウジン
グ82の一方には血液を供給する血液導入口95が設け
られており、ハウジングの他方には血液を排出する血液
導出口96が設けられている。
In addition, each of the partition walls 87 and 88 has a porous hollow fiber membrane 16-
The blood chamber 89 along with the outer peripheral surface and the inner surface of the housing 82
, and the above-mentioned porous hollow fiber M16
- This is to isolate eight blood chambers from an oxygen-containing gas circulation space (not shown) formed inside the chamber. Further, a blood inlet 95 for supplying blood is provided on one side of the housing 82, and a blood outlet 96 for discharging blood is provided on the other side of the housing.

上記ハウジング82の筒状本体83の内面には、軸方向
の中央に位置して突出する絞り用拘束部92を設けても
よい。すなわち、拘束部92は上記筒状本体83の内面
に筒状本体83と一体に形成されていて、筒状本体83
内に挿通される多数の多孔質中空糸膜16゛からなる中
空糸束93の外周を締め付けるようになっている。こう
して、上記中空糸束93は軸方向の中央において絞り込
まれ、絞り部94を形成している。従って、中空糸膜の
充填率は軸方向に沿う各部において異なり、中央部分に
おいて最も高くなっている。また、取付はカバー84.
85にはそれぞれ酸素含有ガス導入口90および酸素含
有ガス導出口91が形成されている。その他の部分およ
び形成方法等は前述の第1の態様に係わる中空糸膜型人
工肺に準するものであるため、説明を省略する。
On the inner surface of the cylindrical main body 83 of the housing 82, an aperture restricting portion 92 may be provided that protrudes from the center in the axial direction. That is, the restraint part 92 is formed integrally with the cylindrical body 83 on the inner surface of the cylindrical body 83, and
The outer periphery of a hollow fiber bundle 93 consisting of a large number of porous hollow fiber membranes 16' inserted therein is tightened. In this way, the hollow fiber bundle 93 is narrowed at the center in the axial direction, forming a narrowed portion 94. Therefore, the filling rate of the hollow fiber membrane differs in each part along the axial direction, and is highest in the central part. Also, cover 84.
85 are formed with an oxygen-containing gas inlet 90 and an oxygen-containing gas outlet 91, respectively. Other parts, forming methods, etc. are similar to the hollow fiber membrane oxygenator according to the first embodiment described above, and therefore their explanations will be omitted.

(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。(Example) Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples.

実施例1〜4 メルトインデックス(M、1.)が23のプロピレンホ
モポリマー100重量部に対し、流動パラフィン(数平
均分子量324)130重量部および結晶核形成剤とし
ての1・3.2・4−ビス(エチルベンゼン)ソルビト
ール0.5重量部を仕込み、二軸型押出機(池貝鉄工■
製、PCM−30−25>により溶融混練し、押出した
のちペレット化した。このペレットを第1図に示すよう
な装置、すなわち単軸押出機(笠松製作所製、WO−3
0)13を用いて180°Cで溶融し、芯径4mm、内
径6mm、外径7mm、ランド長15mmの環状紡糸孔
より3.6〜5.0g/mim。
Examples 1 to 4 130 parts by weight of liquid paraffin (number average molecular weight 324) and 1.3.2.4 as a crystal nucleating agent to 100 parts by weight of propylene homopolymer having a melt index (M, 1.) of 23. - Add 0.5 parts by weight of bis(ethylbenzene) sorbitol and use a twin-screw extruder (Ikegai Iron Works ■)
The mixture was melt-kneaded using a PCM-30-25 manufactured by PCM-30-25, a manufacturer of PCM-30-25 manufactured by PCM Corporation, and then extruded and pelletized. The pellets are processed using a device as shown in Fig. 1, that is, a single screw extruder (manufactured by Kasamatsu Seisakusho, WO-3
0) 13 at 180°C and 3.6 to 5.0 g/mm from an annular spinning hole with a core diameter of 4 mm, an inner diameter of 6 mm, an outer diameter of 7 mm, and a land length of 15 mm.

の吐出量で空気中に吐出させ、中空状物16を落下させ
た。なお落下距離は20〜30mmであった。続いて中
空状物16を冷却槽18内の冷却固化液17としてのフ
レオン11.3 (1,1,2−トリクロロ−1,2,
2−トリフルオロエチレン)と接触させた後、冷却固化
液流通管19内を自然流下する冷却固化液17と並流接
触させて冷却した。なおこのときの冷却同化液17の温
度は20℃であった。ついで前記中空状物16を固化槽
20内の冷却固化液17内に導入した後変向棒21によ
り変向させて80m/min、の捲速のドライブロール
22aへ導き、連続してシャワー・コンベア方式の抽出
機27において、フレオン113からなる抽出液25に
より前記流動パラフィンを完全に抽出しな。このように
して多孔性を付与された中空糸膜16−はドライブロー
ル22bにより抽出機27から取出され熱処理装置30
へ送られる間に、このドライブロール22bと熱処理装
置30の第10−ル29との間で第1表に示す割合で延
伸をかけられ、さらに熱処理装W30を通る間に110
°Cで20秒間の熱処理が施された。
It was discharged into the air at a discharge amount of , and the hollow object 16 was allowed to fall. Note that the falling distance was 20 to 30 mm. Subsequently, the hollow body 16 is cooled and solidified liquid 17 in a cooling tank 18 with Freon 11.3 (1,1,2-trichloro-1,2,
2-trifluoroethylene), and then brought into co-current contact with the cooled solidified liquid 17 flowing down naturally in the cooled solidified liquid flow pipe 19 for cooling. Note that the temperature of the cooled assimilate liquid 17 at this time was 20°C. Next, the hollow object 16 is introduced into the cooled solidified liquid 17 in the solidification tank 20, and then changed direction by the change-of-direction rod 21, guided to the drive roll 22a with a winding speed of 80 m/min, and continuously conveyed to the shower conveyor. In the type extractor 27, the liquid paraffin is completely extracted with an extraction liquid 25 made of Freon 113. The hollow fiber membrane 16- imparted with porosity in this manner is taken out from the extractor 27 by the drive roll 22b and placed in the heat treatment device 30.
The drive roll 22b is stretched at the ratio shown in Table 1 between the drive roll 22b and the 10th rule 29 of the heat treatment device 30, and further stretched by 110 mm while passing through the heat treatment device W30.
A heat treatment of 20 seconds was applied at °C.

熱処理装置30を通過した中空糸膜16−は捲取機33
にてボビン34に捲き取られた。
The hollow fiber membrane 16- that has passed through the heat treatment device 30 is passed through the winding machine 33.
It was wound onto bobbin 34.

このようにして得られた多孔質中空糸膜について形状(
内径/肉厚)、空孔率、ガスフラックス、酸素ガス添加
能、炭酸ガス排除能、血漿漏出、および破断強度に関す
る計測を行なった。得られた結果を第1表に示す。
The shape of the porous hollow fiber membrane thus obtained (
Measurements were made regarding the inner diameter/thickness), porosity, gas flux, oxygen gas addition ability, carbon dioxide removal ability, plasma leakage, and breaking strength. The results obtained are shown in Table 1.

比較例1 比較のために延伸処理を加えない以外は実施例1〜4と
同様にして多孔質中空糸膜を作成し、得られた多孔質中
空糸膜について形状(内径/肉厚)、空孔率、ガスフラ
ックス、酸素ガス添加能、炭酸ガス排除能、血漿漏出、
および破断強度に関する測定をおこなった。得られた結
果を第1表に示す。
Comparative Example 1 For comparison, porous hollow fiber membranes were prepared in the same manner as in Examples 1 to 4, except that no stretching treatment was performed, and the shape (inner diameter/thickness) and hollow fiber membranes were determined in the same manner as in Examples 1 to 4. Porosity, gas flux, oxygen gas addition ability, carbon dioxide removal ability, plasma leakage,
and measurements of breaking strength were carried out. The results obtained are shown in Table 1.

比穀例2 比歓のために延伸の割合を第1表に示すように代える以
外が実施例1〜4と同様にして多孔質中空糸膜を作成し
、得られた多孔質中空糸膜について形状(内径/肉N)
、空孔率、ガスフラックス、酸素ガス添加能、炭酸ガス
排除能、血漿漏出、および破断強度に関する測定を行な
った。得られた結果を第1表に示す。
Grain ratio example 2 Porous hollow fiber membranes were prepared in the same manner as Examples 1 to 4 except that the stretching ratio was changed as shown in Table 1 for grain ratio, and the obtained porous hollow fiber membranes were Shape (inner diameter/thickness N)
, porosity, gas flux, oxygen gas addition capacity, carbon dioxide removal capacity, plasma leakage, and breaking strength were measured. The results obtained are shown in Table 1.

なお、これらの実施例および比較例における各用語の定
義および測定方法は次の通りである。
The definitions and measurement methods of each term in these Examples and Comparative Examples are as follows.

肚扱工血径/何N上 得られた中空糸膜を任意に10本抜きとり、鋭利なカミ
ソリで0.5mm程度の長さに輪切りにする。万能投影
機にコンプロファイルプロジェクタ−V−12>でその
断面を映し出し、計測器にコンデジタルカウンター C
M−63)でその外径d1、内径d2を測定し、肉厚t
をt=d1−d2により算出し、10本の平均値とした
Ten of the obtained hollow fiber membranes are arbitrarily taken out and cut into rounds with a length of about 0.5 mm using a sharp razor. The cross section was projected onto a universal projector using a ConProfile Projector-V-12, and a ConDigital Counter C was used as a measuring instrument.
M-63), measure its outer diameter d1 and inner diameter d2, and find the wall thickness t.
was calculated using t=d1-d2, and the average value of the 10 pieces was taken as the average value.

空孔率(%) 得られた中空糸膜を約2gとり、鋭利なカミソリで5m
m以下の長さに輪切りにする。得られた試料を水銀ポロ
シメーター(カルロエルバ社65A型)にて1000k
g/cm2まで圧力をかけ、全細孔量(単位重さ当りの
中空糸膜の細孔体積)より空孔率を得る。
Porosity (%) Take about 2g of the obtained hollow fiber membrane and use a sharp razor to cut it into a 5m
Cut into rounds less than m long. The obtained sample was heated to 1000k using a mercury porosimeter (Carlo Erba Model 65A).
Pressure is applied to g/cm2, and the porosity is obtained from the total pore volume (pore volume of the hollow fiber membrane per unit weight).

ガスフラックス 得られた中空糸膜で、有効長14cm、膜面積0.02
5m2のミニモジュールを作成し、片方の端を閉じた後
、酸素で中空糸内部に1気圧の圧力をかけ、定常状態に
なったときの酸素ガスの流量を流量計(草野理化学機器
製作所製、フロートメーター)により読みとった値とし
た。
The hollow fiber membrane obtained with gas flux has an effective length of 14 cm and a membrane area of 0.02
After creating a 5m2 mini module and closing one end, apply a pressure of 1 atm inside the hollow fiber with oxygen, and measure the flow rate of oxygen gas when it reaches a steady state with a flowmeter (manufactured by Kusano Rikagaku Kiki Seisakusho, The value was taken as the value read using a float meter).

−、ス添 1ヒ ・ ガス 2、有5 (第1の態様) 得られた中空糸で、有効長140mm、膜面積5.4m
2の人工肺モジュールを作成し、中空糸内部にウシ血液
(標準静脈血)をシングルパス(Single Pat
h )で6、O,Q/min、の流量で流し、中空系外
部へ純酸素を6.OJl/min。
-, Sourium additive 1, Gas 2, Gas 5 (first embodiment) The obtained hollow fiber has an effective length of 140 mm and a membrane area of 5.4 m.
2 artificial lung module was created, and bovine blood (standard venous blood) was introduced into the hollow fiber in a single pass (Single Pat
h) at a flow rate of 6.0, Q/min, and pure oxygen was supplied to the outside of the hollow system. OJl/min.

の流量で流し、人工肺入口および出口のウシ血液のpH
1炭酸ガス分圧(Pco2)、酸素ガス分圧(Po2)
を血液ガス測定装置(Radiometer社製、BG
AB型)により測定し、人工肺入口と出口との分圧差を
算出した。
The pH of bovine blood at the oxygenator inlet and outlet is
1 Partial pressure of carbon dioxide (Pco2), partial pressure of oxygen gas (Po2)
Blood gas measuring device (Radiometer, BG)
Type AB), and the partial pressure difference between the inlet and outlet of the oxygenator was calculated.

(第2の態様) 得られた中空糸で、有効長90mm、膜面積2゜’Lm
2の人工肺モジュールを作成し、中空糸外部にウシ血液
(標準静脈血)をシングルパス(SingIe Pa、
th )で6.Q、l!/min、の流量で流し、中空
系内部へ純酸素を6.0.l!/min、の流量で流し
、人工肺入口および出口のウシ血液のpH1炭酸ガス分
圧(Pco2)、酸素ガス分圧(Po2)を血液ガス測
定装置(Rad i Ometer社製、BGAB型)
により測定し、人工肺入口と出口との分圧差を算出した
(Second embodiment) The obtained hollow fiber has an effective length of 90 mm and a membrane area of 2°Lm.
2 artificial lung module was created, and bovine blood (standard venous blood) was passed through the outside of the hollow fiber in a single pass (SingIe Pa,
th) at 6. Q, l! /min, and pure oxygen was introduced into the hollow system at a flow rate of 6.0. l! /min, and measured the pH, partial pressure of carbon dioxide gas (Pco2), and partial pressure of oxygen gas (Po2) of bovine blood at the inlet and outlet of the oxygenator using a blood gas measuring device (Radi Ometer, BGAB type).
The partial pressure difference between the inlet and outlet of the oxygenator was calculated.

腹漿皿比 酸素ガス添加能、炭酸ガス排除能で用いたものと同様の
人工肺モジュールを作成し、雑犬(体約20kg>を用
いた頚静、頚動脈カニュレイション(cannutat
ion >による部分V−Aバイパス回路に前記人工肺
モジュールを組込み、30時間体外循環を行ない、中空
糸内部から漏出する血漿の量を測定した。また漏出が確
認されなくても、中空糸外部の水蒸気による液滴のタン
パク質反応を調べ、微量の血漿漏れも確認した。
An artificial lung module similar to the one used for the peritoneal plasma-dish specific oxygen gas addition and carbon dioxide removal capabilities was created, and was used for jugular venous and carotid artery cannulation using a mongrel (approximately 20 kg body weight).
The artificial lung module was installed in a partial VA bypass circuit by ion>, and extracorporeal circulation was performed for 30 hours, and the amount of plasma leaking from inside the hollow fiber was measured. Furthermore, even if no leakage was confirmed, a trace amount of plasma leakage was also confirmed by examining the protein reaction of droplets with water vapor outside the hollow fiber.

咬阪汰皇工且Z糸上 中空糸膜を約10cmの長さに切ったものを10本用意
し、東洋精器製ストログラフTにて以下の条件で1本づ
つ測定し、10本の平均値を算出した。
Prepare 10 hollow fiber membranes cut into lengths of approximately 10 cm, and measure each piece using Toyo Seiki's Strograph T under the following conditions. The average value was calculated.

使用チャック:幅広箱チャック 初期長:25mm 引張速度:50mm/min 温度:23℃ (以下余白) 第1表から明らかなように本発明の範囲内の延伸(5〜
30%)を加えられた多孔質中空糸膜(実施例1〜4)
は、延伸を加えられなかった多孔質中空糸膜(比較例1
)と比較して、破断強度が著しく向上しており、その他
の特性に関しては実質的に何ら変化を来さないものであ
る。これに対して延伸が30%を越えるもの(比較例2
)においては、血漿漏出の発生等の不具合が生じ好まし
い中空糸膜とは言えないものであった。
Chuck used: wide box chuck Initial length: 25 mm Drawing speed: 50 mm/min Temperature: 23°C (blank below) As is clear from Table 1, stretching within the range of the present invention (5~
30%) added porous hollow fiber membranes (Examples 1-4)
is a porous hollow fiber membrane that was not subjected to stretching (Comparative Example 1)
), the breaking strength is significantly improved, and other properties remain essentially unchanged. On the other hand, those with stretching exceeding 30% (Comparative Example 2)
), it could not be said to be a preferable hollow fiber membrane due to problems such as plasma leakage.

(発明の効果) 以上述べたように本発明は、内径が150〜300μm
、肉厚が10〜150μmのほぼ円形状の多孔質ポリオ
レフィン中空糸膜であって、該中空糸膜の内面側はポリ
オレフィンの微粒子が密に結合した緻密層を呈し、かつ
外面側はポリオレフィンの微粒子が鎖状に結合した多孔
質層を呈して前記内面側より外面側まで微細な連通孔が
形成されてなり、かつ軸方向の破断強度が80g/糸以
上であることを特徴とする多孔質中空糸膜であるから、
例えば該多孔質中空糸膜を用いて人工肺を作成した場合
において、中空糸膜の破断による有効膜面積の低下が生
じる虞れが少なく、また血漿漏出などの不具合を生じる
ことなく優れたガス交換効率を示すものである。さらに
本発明の多孔質中空糸膜において、その空孔率が5〜6
0%で5、ガスフラックスが0.1〜1OOON/mi
 n −m2 ・atmであり、またポリオレフィンが
ポリプロピレンであるとさらにその性能は優れたものと
なり、人工肺用の中空糸膜としてより好適なものとなる
(Effects of the Invention) As described above, the present invention has an inner diameter of 150 to 300 μm.
, a substantially circular porous polyolefin hollow fiber membrane with a wall thickness of 10 to 150 μm, the inner surface of the hollow fiber membrane exhibits a dense layer in which fine polyolefin particles are tightly bonded, and the outer surface thereof has fine polyolefin particles. A porous hollow body characterized by exhibiting a porous layer in which are bonded in a chain, with fine communicating pores formed from the inner surface to the outer surface, and having an axial breaking strength of 80 g/yarn or more. Because it is a thread membrane,
For example, when creating an oxygenator using the porous hollow fiber membrane, there is little risk of a decrease in the effective membrane area due to rupture of the hollow fiber membrane, and excellent gas exchange is achieved without causing problems such as plasma leakage. It shows efficiency. Furthermore, in the porous hollow fiber membrane of the present invention, the porosity is 5 to 6.
5 at 0%, gas flux 0.1-1OOON/mi
n −m 2 ·atm, and when the polyolefin is polypropylene, the performance will be even better, and it will be more suitable as a hollow fiber membrane for an oxygenator.

本発明はまた、ポリオレフィン、該ポリオレフィンの溶
融下で該ポリオレフィンに均一に分散しかつ使用する抽
出液に対して易溶性である有機充填剤、および結晶核形
成剤を混練し、混練物を溶融状態で環状紡糸孔から吐出
させ、吐出された中空状物を前記ポリオレフィンを溶解
しない冷却固化液と接触させて冷却固化し、ついで冷却
固化した中空状物を前記ポリオレフィンを溶解しない抽
出液と接触させて有機充填剤を抽出除去し、このように
して得られた中空糸膜に1〜30%の延伸を加えた後熱
処理を行なうことを特徴とする多孔質中空糸膜の製造方
法であるから、抽出法によって作成された多孔質中空糸
膜の優れた細孔構造、ガス交換効率等を何ら損なうこと
なく多孔質中空糸膜の破断強度を向上させることができ
、上記したような優れた特性を有する多孔質中空糸膜を
製造することができるものである。さらに、本発明の多
孔質中空糸膜の製造方法において、延伸の割合が、5〜
30%、さらに好ましくは10〜25%であり、また熱
処理が70〜130℃で5秒〜120分間行なわれるも
のであると破断強度ならびにその他の特性においても極
めて優れた構造の安定した多孔質膜となり、加えて、ポ
リオレフィンがポリプロピレンであり、有機充填剤が沸
点が前記ポリオレフィンの融点以上の炭化水素類であり
、さらに炭化水素類が流動パラフィンまたはα−オレフ
ィンオリゴマーであり、またポリオレフィン100重1
部に対する有機充填剤の配合量が35〜150重量部で
あり、結晶核形成剤が融点が150℃以上でかつゲル化
点が使用するポリオレフィンの結晶開始温度以上の有機
耐熱性物質であり、ポリオレフィン100重量部に対す
る結晶核形成剤の配合量が0.1〜5重量部であると得
られる多孔質中空糸膜の性能は一層優れたものとなる。
The present invention also provides a method of kneading a polyolefin, an organic filler that is uniformly dispersed in the polyolefin when the polyolefin is melted and is easily soluble in the extract liquid used, and a crystal nucleating agent, and bringing the kneaded product into a molten state. The hollow material is discharged from an annular spinning hole, and the discharged hollow material is cooled and solidified by contacting with a cooling solidification liquid that does not dissolve the polyolefin, and then the cooled and solidified hollow material is brought into contact with an extraction liquid that does not dissolve the polyolefin. This method of producing a porous hollow fiber membrane is characterized by extracting and removing the organic filler, stretching the hollow fiber membrane thus obtained by 1 to 30%, and then subjecting it to heat treatment. The breaking strength of the porous hollow fiber membrane can be improved without impairing the excellent pore structure, gas exchange efficiency, etc. of the porous hollow fiber membrane created by the method, and the porous hollow fiber membrane has the above-mentioned excellent properties. It is possible to produce porous hollow fiber membranes. Furthermore, in the method for producing a porous hollow fiber membrane of the present invention, the stretching ratio is 5 to 5.
30%, more preferably 10 to 25%, and if the heat treatment is carried out at 70 to 130°C for 5 seconds to 120 minutes, a porous membrane with a stable structure and excellent breaking strength and other properties can be obtained. In addition, the polyolefin is polypropylene, the organic filler is a hydrocarbon whose boiling point is higher than the melting point of the polyolefin, the hydrocarbon is liquid paraffin or an α-olefin oligomer, and the polyolefin is 100% by weight.
The blending amount of the organic filler is 35 to 150 parts by weight based on the weight of the polyolefin, and the crystal nucleating agent is an organic heat-resistant substance with a melting point of 150° C. or higher and a gel point higher than the crystal initiation temperature of the polyolefin used. When the amount of the crystal nucleating agent blended is 0.1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight, the performance of the porous hollow fiber membrane obtained will be even more excellent.

さらにまた本発明は、中空糸膜をガス交換膜として備え
てなる人工肺において、該ガス交換膜が、内径150〜
300μm、肉厚10〜150μmのほぼ円形状の多孔
質ポリオレフィン中空糸膜であって、その内面側はポリ
オレフィンの微粒子が密に結合した緻密層を呈し、かつ
外面側はポリオレフィンの微粒子が鎖状に結合した多孔
質層を呈して前記内面側より外面側まで微細な連通孔が
形成されてなり、かつ軸方向の破断強度が80g/糸以
上であることを特徴とする人工肺であるので、中空糸膜
の破断による有効膜面積の低下の生じる虞れはなく、ま
た血漿漏出などの不具合を生じることなく優れたガス交
換効率を示すものとなる。
Furthermore, the present invention provides an oxygenator comprising a hollow fiber membrane as a gas exchange membrane, wherein the gas exchange membrane has an inner diameter of 150 to
It is a porous polyolefin hollow fiber membrane of approximately circular shape with a diameter of 300 μm and a wall thickness of 10 to 150 μm, the inner surface of which exhibits a dense layer in which fine polyolefin particles are tightly bonded, and the outer surface of which has fine polyolefin particles arranged in a chain shape. The oxygenator is characterized by having a bonded porous layer with fine communication holes formed from the inner surface to the outer surface, and having an axial breaking strength of 80 g/thread or more. There is no risk of reduction in effective membrane area due to rupture of the thread membrane, and excellent gas exchange efficiency is exhibited without causing problems such as plasma leakage.

さらに、本発明の人工肺において、中空糸膜の空孔率が
5〜60%で、ガスフラックスが0.1〜1000、Q
/mi n−m2 ・atmであり、またポリオレフィ
ンがポリプロピレンであると上記したような特性は一層
優れたものとなる。
Furthermore, in the oxygenator of the present invention, the porosity of the hollow fiber membrane is 5 to 60%, the gas flux is 0.1 to 1000, and the Q
/min-m2 .atm, and when the polyolefin is polypropylene, the above-mentioned properties become even more excellent.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明による多孔質中空糸膜の製造方法にお
いて用いられ得る装置の概略断面図、第2図は本発明に
よる中空糸膜型人工肺の一実施態様を示す半断面図、第
3図は同実施態様における中空糸膜充填率に関する各部
位を示す断面図であり、また第4図は本発明による中空
糸膜型人工肺の他の実施態様を示す半断面図である。 11・・・原料配合物、12・・・ホッパー、13・・
・単軸押出機、14・・・紡糸装置、15・・・環状紡
糸孔、16・・・中空状物、16″・・・中空糸膜、1
7・・・冷却固化液、18・・・冷却槽、19・・・冷
却固化液流通管、20・・・固化槽、21・・・変向棒
、22a、22b、22 c ・・・ドライブロール、
23・・・循環ライン、24・・・循環ポンプ、25・
・・抽出液、26・・・ベルトコンベア、27・・・シ
ャワー・コンベア式抽出機、28・・・ヒーター、29
・・・熟処理装置第10−ル、30・・・熱処理装置、
31・・・捲取器、32・・・ボビン、51.81・・
・中空糸膜型人工肺、 52.82・・・ハウジング、 53.83・・・筒状本体、 57.58.87.88・・・隔壁、 59.89・・・ガス室、 60.90・・・酸素含有ガス導入口、61.91・・
・酸素含有ガス導出口、63.93・・・中空糸束、 75.95・・・血液導入口、 76.96・・・血液導出口、89・・・血液室。
FIG. 1 is a schematic sectional view of an apparatus that can be used in the method for producing a porous hollow fiber membrane according to the present invention, and FIG. 2 is a half-sectional view showing an embodiment of a hollow fiber membrane oxygenator according to the present invention. FIG. 3 is a sectional view showing various parts related to the hollow fiber membrane filling rate in the same embodiment, and FIG. 4 is a half sectional view showing another embodiment of the hollow fiber membrane oxygenator according to the present invention. 11... Raw material mixture, 12... Hopper, 13...
・Single screw extruder, 14... Spinning device, 15... Annular spinning hole, 16... Hollow object, 16''... Hollow fiber membrane, 1
7... Cooled solidified liquid, 18... Cooling tank, 19... Cooled solidified liquid distribution pipe, 20... Solidified tank, 21... Direction changing rod, 22a, 22b, 22 c... Drive roll,
23...Circulation line, 24...Circulation pump, 25.
...Extract liquid, 26...Belt conveyor, 27...Shower conveyor type extractor, 28...Heater, 29
... aging treatment equipment No. 10, 30... heat treatment equipment,
31... Winder, 32... Bobbin, 51.81...
・Hollow fiber membrane oxygenator, 52.82... Housing, 53.83... Cylindrical body, 57.58.87.88... Partition wall, 59.89... Gas chamber, 60.90 ...Oxygen-containing gas inlet, 61.91...
- Oxygen-containing gas outlet, 63.93...Hollow fiber bundle, 75.95...Blood inlet, 76.96...Blood outlet, 89...Blood chamber.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)内径が150〜300μm、肉厚が10〜150
μmのほぼ円形状の多孔質ポリオレフィン中空糸膜であ
って、該中空糸膜の内面側はポリオレフィンの微粒子が
密に結合した緻密層を呈し、かつ外面側はポリオレフィ
ンの微粒子が鎖状に結合した多孔質層を呈して前記内面
側より外面側まで微細な連通孔が形成されてなり、かつ
軸方向の破断強度が80g/糸以上であることを特徴と
する多孔質中空糸膜。 (2)空孔率が5〜60%で、ガスフラックスが0.1
〜1000l/min・m^2・atmである特許請求
の範囲第1項に記載の多孔質中空糸膜。 (3)ポリオレフィンがポリプロピレンである特許請求
の範囲第1項または第2項に記載の多孔質中空糸膜。 (4)ポリオレフィン、該ポリオレフィンの溶融下で該
ポリオレフィンに均一に分散しかつ使用する抽出液に対
して易溶性である有機充填剤、および結晶核形成剤を混
練し、混練物を溶融状態で環状紡糸孔から吐出させ、吐
出された中空状物を前記ポリオレフィンを溶解しない冷
却固化液と接触させて冷却固化し、ついで冷却固化した
中空状物を前記ポリオレフィンを溶解しない抽出液と接
触させて有機充填剤を抽出除去し、このようにして得ら
れた中空糸膜に1〜30%の延伸を加えた後熱処理を行
なうことを特徴とする多孔質中空糸膜の製造方法。 (5)5〜30%の延伸を加えるものである特許請求の
範囲第4項に記載の多孔質中空糸膜の製造方法。 (6)10〜25%の延伸を加えるものである特許請求
の範囲第5項に記載の多孔質中空糸膜の製造方法。 (7)熱処理が70〜130℃で5秒〜120分間行な
われるものである特許請求の範囲第4項〜第6項のいず
れかに記載の多孔質中空糸膜の製造方法。 (8)ポリオレフィンがポリプロピレンである特許請求
の範囲第4項〜第7項のいずれかに記載の多孔質中空糸
膜の製造方法。 (9)有機充填剤は沸点が前記ポリオレフィンの融点以
上の炭化水素類である特許請求の範囲第4項〜第8項の
いずれかに記載の多孔質中空糸膜の製造方法。 (10)炭化水素類が流動パラフィンまたはα−オレフ
ィンオリゴマーである特許請求の範囲第9項に記載の多
孔質中空糸膜の製造方法。 (11)ポリオレフィン100重量部に対する有機充填
剤の配合量が35〜150重量部である特許請求の範囲
第4項〜第10項のいずれかに記載の多孔質中空糸膜の
製造方法。(12)結晶核形成剤は融点が150℃以上
でかつゲル化点が使用するポリオレフィンの結晶開始温
度以上の有機耐熱性物質である特許請求の範囲第4項〜
第11項のいずれかに記載の多孔質中空糸膜の製造方法
。 (13)ポリオレフィン100重量部に対する結晶核形
成剤の配合量が0.1〜5重量部である特許請求の範囲
第4項〜第12項のいずれかに記載の多孔質中空糸膜の
製造方法。(14)中空糸膜をガス交換膜として備えて
なる人工肺において、該ガス交換膜は、内径が150〜
300μm、肉厚が10〜150μmのほぼ円形状の多
孔質ポリオレフィン中空糸膜であつて、その内面側はポ
リオレフィンの微粒子が密に結合した緻密層を呈し、か
つ外面側はポリオレフィンの微粒子が鎖状に結合した多
孔質層を呈して前記内面側より外面側まで微細な連通孔
が形成されてなり、かつ軸方向の破断強度が80g/糸
以上であることを特徴とする人工肺。 (15)中空糸膜の空孔率が5〜60%で、ガスフラッ
クスが0.1〜1000l/min・m^2・atmで
ある特許請求の範囲第14項に記載の人工肺。 (16)ポリオレフィンがポリプロピレンである特許請
求の範囲第14項または第15項に記載の人工肺。
[Claims] (1) The inner diameter is 150 to 300 μm, and the wall thickness is 10 to 150 μm.
It is a porous polyolefin hollow fiber membrane having an approximately circular shape of μm in diameter, and the inner surface of the hollow fiber membrane exhibits a dense layer in which fine polyolefin particles are tightly bonded, and the outer surface thereof has fine polyolefin particles bonded in a chain shape. A porous hollow fiber membrane exhibiting a porous layer with fine communicating pores formed from the inner surface to the outer surface, and having an axial breaking strength of 80 g/fiber or more. (2) Porosity is 5-60% and gas flux is 0.1
The porous hollow fiber membrane according to claim 1, which has a flow rate of ~1000 l/min.m^2.atm. (3) The porous hollow fiber membrane according to claim 1 or 2, wherein the polyolefin is polypropylene. (4) Knead a polyolefin, an organic filler that is uniformly dispersed in the polyolefin when the polyolefin is melted and is easily soluble in the extract liquid used, and a crystal nucleating agent, and then knead the kneaded product into a cyclic form in a molten state. The hollow material is discharged from a spinning hole, and the discharged hollow material is cooled and solidified by contacting with a cooling solidification liquid that does not dissolve the polyolefin, and then the cooled and solidified hollow material is brought into contact with an extractant that does not dissolve the polyolefin to form an organic filling. A method for producing a porous hollow fiber membrane, which comprises extracting and removing the agent, stretching the hollow fiber membrane thus obtained by 1 to 30%, and then subjecting it to heat treatment. (5) The method for producing a porous hollow fiber membrane according to claim 4, wherein stretching is applied by 5 to 30%. (6) The method for producing a porous hollow fiber membrane according to claim 5, wherein stretching is applied by 10 to 25%. (7) The method for producing a porous hollow fiber membrane according to any one of claims 4 to 6, wherein the heat treatment is performed at 70 to 130°C for 5 seconds to 120 minutes. (8) The method for producing a porous hollow fiber membrane according to any one of claims 4 to 7, wherein the polyolefin is polypropylene. (9) The method for producing a porous hollow fiber membrane according to any one of claims 4 to 8, wherein the organic filler is a hydrocarbon whose boiling point is higher than the melting point of the polyolefin. (10) The method for producing a porous hollow fiber membrane according to claim 9, wherein the hydrocarbon is a liquid paraffin or an α-olefin oligomer. (11) The method for producing a porous hollow fiber membrane according to any one of claims 4 to 10, wherein the amount of the organic filler blended is 35 to 150 parts by weight per 100 parts by weight of the polyolefin. (12) The crystal nucleating agent is an organic heat-resistant substance having a melting point of 150°C or higher and a gelling point higher than the crystallization initiation temperature of the polyolefin used, Claims 4-
The method for producing a porous hollow fiber membrane according to any one of Item 11. (13) The method for producing a porous hollow fiber membrane according to any one of claims 4 to 12, wherein the amount of the crystal nucleating agent is 0.1 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the polyolefin. . (14) In an oxygenator comprising a hollow fiber membrane as a gas exchange membrane, the gas exchange membrane has an inner diameter of 150 to
It is a porous polyolefin hollow fiber membrane of approximately circular shape with a thickness of 300 μm and a wall thickness of 10 to 150 μm.The inner surface of the membrane is a dense layer in which fine polyolefin particles are tightly bonded, and the outer surface is made of chain-shaped fine polyolefin particles. 1. An oxygenator comprising a porous layer bonded to a porous layer in which fine communication holes are formed from the inner surface to the outer surface, and having an axial breaking strength of 80 g/thread or more. (15) The artificial lung according to claim 14, wherein the hollow fiber membrane has a porosity of 5 to 60% and a gas flux of 0.1 to 1000 l/min·m^2·atm. (16) The artificial lung according to claim 14 or 15, wherein the polyolefin is polypropylene.
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