EP0659103A1 - Polysulfonmembran und verfahren zu deren herstellung - Google Patents

Polysulfonmembran und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number
EP0659103A1
EP0659103A1 EP93919145A EP93919145A EP0659103A1 EP 0659103 A1 EP0659103 A1 EP 0659103A1 EP 93919145 A EP93919145 A EP 93919145A EP 93919145 A EP93919145 A EP 93919145A EP 0659103 A1 EP0659103 A1 EP 0659103A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mixture
hollow thread
precipitant
weight
polymer solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP93919145A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Walter Löffelmann
Jürgen PASSLACK
Harald Schmitt
Heinz-Dieter Sluma
Michael Schmitt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Membrana GmbH
Original Assignee
Akzo Nobel NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Akzo Nobel NV filed Critical Akzo Nobel NV
Publication of EP0659103A1 publication Critical patent/EP0659103A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D71/00—Semi-permeable membranes for separation processes or apparatus characterised by the material; Manufacturing processes specially adapted therefor
    • B01D71/06—Organic material
    • B01D71/66—Polymers having sulfur in the main chain, with or without nitrogen, oxygen or carbon only
    • B01D71/68—Polysulfones; Polyethersulfones

Definitions

  • the invention relates to a synthetic membrane which consists of a mixture of polysulfone and sulfonated polysulfone and not more than 20% by weight of other polymers.
  • the invention also relates to a method for producing this synthetic membrane.
  • Steam sterilization is usually carried out by treating the membrane or the Merabran system with superheated steam at> 110 ° C for about 1/2 hour.
  • the criterion of steam sterilizability therefore severely limits the number of potential membrane materials.
  • membranes made of polyacrylonitrile cannot be steam-sterilized in principle because exceeding the glass transition temperature of the polymer leads to irreversible damage to the material or the membrane.
  • Hydrolysis-sensitive polymers for example some polycarbonates and polyamides, also do not survive hot steam sterilization without damage.
  • Steam-sterilizable membranes are known from e.g. Polyetherimides, polysulfones or polyvinylidene fluoride.
  • a major disadvantage of these membranes is the hydrophobicity of the membrane material, which prevents spontaneous wetting with aqueous media. As a result, either the membrane must be prevented from drying out completely, or the membrane must be treated with a hydrophilicizing agent, such as glycerol, before drying.
  • Hydrophilic membranes are characterized by the fact that they are wettable with water. A measure of wettability is that Contact angle that a drop of water forms to the membrane surface. With hydrophilic materials, this contact angle is always greater than 90 degrees. Phenomenologically, the wetting of a dialysis membrane can also be recognized by the fact that a drop of water placed on the surface of the membrane penetrates the membrane after a short time.
  • hydrophobic materials Another serious disadvantage of hydrophobic materials is that they often have a strong, non-specific adsorption capacity. When using hydrophobic membranes, therefore, rapid, firmly adhering covering of the membrane surface with preferably higher molecular weight solution components often takes place. This phenomenon, known as fouling, leads to a rapid deterioration in membrane permeability. Subsequent treatment of the membrane with a hydrophilizing agent cannot lastingly prevent the fouling.
  • EP-A-0 261 734 describes the hydrophilization of polyetherimide membranes using polyvinylpyrrolidone. To prevent washout effects, the polyvinylpyrrolidone is crosslinked in the non-swollen state. The process for membrane production is very complex and therefore costly, since before crosslinking after precipitation, solvents and precipitants must first be removed from the membrane, but not the polyvinyl pyrrolidone. Only then does the polyvinylpyrrolidone crosslink by using high temperatures, by radiation or chemically by means of isocyanates, the residues of which must be removed completely before the membrane is used in the food or medical sector.
  • hydrophilic membranes for the ultrafiltration of aqueous solutions can then advantageously be produced from mixtures of sulfonated and non-sulfonated polysulfone.
  • the membranes according to the invention are also distinguished by high sieving coefficients for dextran with a molecular weight of 110,000 daltons.
  • the membranes resulting from the claimed polymer mixtures are not suitable for hemodialysis. This is all the more true when one takes into account that the dialytic Permeability of the membranes produced in accordance with US Pat. No. 4,207,182 is comparatively low.
  • U.S. Patent 4,545,910 claims membranes that have the performance data of a conventional ultrafiltration membrane.
  • the material for the membrane can be selected from a variety of materials, including also made of polyacrylonitrile compounds.
  • non-cellulosic membranes such as those made of materials such as polyether sulfone, polyamide or polyacrylonitrile compounds, a number of properties of the material that play a role in the future use of the membrane must be taken into account.
  • Such a membrane if it is to be used for dialysis, must have or cause as little histamine release as possible.
  • An increased release of histamine leads to a number of unpleasant side effects in dialysis patients, such as headache and body aches, as well as other pain conditions that have a negative impact on the patient's state of health.
  • the limit value for the histamine release is naturally to be redefined individually or individually for each person. This value depends on a variety of factors (age, gender, weight, etc.) and can therefore not be specified in general.
  • Histamine is a biologically highly active substance, so that excessive release must be avoided in any case. For example, see the work of E. Neugebauer et al., Behring Inst. Mitt., No. 68: 102-133 (1981) or W. Lorenz et al., Klin. Weinschr. 60, 896-913 (1982).
  • bradykinin generation is also associated with unpleasant side effects which can be dangerous for dialysis patients (G. Bonner et al., J. of Cardiovasc. Pharra. 15 (Suppl. 6), p. 46 - p. 56 (1990)). Even if the clinical significance of bradykinin generation as well as that of histamine release has not yet been fully researched, attempts should be made to try this generation, which is triggered by a high proportion of sulfonate compounds in the membrane via the so-called "contact activation", to be avoided if possible during dialysis.
  • the invention is therefore based on the object of providing a membrane which can be steam sterilized, has highly biocompatible properties and, moreover, is excellently suitable for use in the medical field due to its separating properties.
  • a synthetic membrane consisting of a mixture of polysulfone and sulfonated polysulfone and not more than 20% by weight of other polymers, which is characterized in that the mixture contains 0.5 to 8% by weight sulfonated Polysulfone, optionally as a salt of sulfonic acid, contains.
  • the mixture preferably contains 2.7 to 7.3% by weight of sulfonated polysulfone and 97.3-92.7% by weight of polysulfone.
  • the degree of sulfonation of the sulfonated polysulfone is preferably between 0.5 and 15 mol%, but preferably between 2.5 and 9.0 mol%.
  • the polysulfones are preferably essentially polyether sulfones.
  • the sulfonated polysulfones are preferably essentially polyether sulfones.
  • the polysulfones preferably contain a group of the formula as structural unit
  • the sulfonated polysulfones preferably contain a group of the formula as structural element
  • M H, Li, Na, K, NH 4 , 1/2 Mg, 1/2 Ca.
  • the membrane according to the invention can be sterilized. Sterilization can be carried out using superheated steam or gamma rays. If necessary, sterilization can also be carried out chemically.
  • the object is also achieved to provide a process for producing a synthetic membrane, characterized in that a mixture consisting of 0.5 to 8% by weight of sulfonated polysulfone, optionally as a salt of sulfonic acid, polysulfone and not more than 20% by weight of further polymers, one or more solvents are added, the mixture is dissolved to form a polymer solution, the latter is deformed, and is precipitated into a membrane by means of one or more precipitants in a precipitation bath.
  • the polymer solution can optionally contain, in addition to the mixture, one or more polymers, such as polyvinylpyrrolidone, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyacrylic acids or dextrans.
  • polymers such as polyvinylpyrrolidone, polyalkylene glycols such as polyethylene glycol, polypropylene glycol, polyacrylic acids or dextrans.
  • the precipitant is preferably a mixture of precipitants and contains one or more non-solvents and, if appropriate, solvents for the mixture.
  • a gas or a gas mixture which optionally contains solid particles and / or liquid particles can also be used as the precipitant.
  • the gas is one which is reactive with the polymer solution.
  • the gas is inert to the polymer solution.
  • Dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone or dirnethylacetamide are preferably used as solvents.
  • the polymer solution contains additives which are soluble or miscible in the polymer solution or in the precipitant mixture, including water itself.
  • the same solvent is preferably used for the precipitant and in the polymer solution.
  • the polymer solution is preferably kept at a temperature between 5 and 95 ° C.
  • the temperature of the precipitation bath is preferably kept between 0 and 100.degree.
  • hollow threads can be produced by deforming the polymer solution into a hollow thread in a hollow thread nozzle, the inner cavity of the hollow thread being formed by means of a mixture of one or more solvents with one or more non-solvents.
  • the inner cavity is formed by means of a liquid.
  • the inner cavity of the hollow thread is formed by means of gases, aerosols, vapors or mixtures thereof.
  • the precipitant with which the inner cavity is formed and the precipitant with which the hollow thread is precipitated from the outside are composed differently.
  • the spinneret is arranged above the precipitation bath and the distance between the spinneret and the precipitation bath surface is at least 0.2 cm.
  • Another variant of the invention for the production of hollow threads is that the spinneret is immersed in the precipitation bath and the thread is spun from top to bottom.
  • the hollow thread formed at least remains after leaving the hollow thread nozzle 0.2 seconds in the precipitation bath before it is redirected for the first time.
  • the spinneret is immersed in the precipitation bath and the thread is spun from bottom to top.
  • the hollow thread nozzle has a temperature between 5 and 95 ° C.
  • the membrane is preferably washed and dried after leaving the precipitation bath.
  • poly (ether) sulfone is abbreviated to PES and sulfonated poly (ether) sulfone is abbreviated to SPES.
  • a spinning solution consisting of 22% by weight of a mixture of 7% by weight SPES and 93% by weight PES (Vitrex 5200) and 78% by weight dimethyl sulfoxide (DMSO) was extruded through a commercially available annular gap die , wherein at the same time a solution of 20% by weight DMSO, 70% by weight glycerol and 10% by weight H-0 was introduced as the inner filling into the inner cavity of the hollow thread which was formed. The nozzle was placed 0.5 cm above the surface of the precipitation bath. The temperature of the spinneret was 60 ° C.
  • the hollow thread 90% by weight of DMSO and 10% by weight of H 2 O were precipitated in a precipitation bath of the composition, the temperature of the precipitation bath being 50 ° C.
  • the hollow thread was withdrawn from the precipitation bath at a speed of 60 m / min.
  • the aftertreatment was carried out in a bath of 30% by weight glycerol and 70% by weight demineralized water. After winding and cutting, it was dried at 113 ° C for 45 minutes.
  • the resulting hollow fiber membrane had an inside diameter of 217 ⁇ m and a wall thickness of 24 ⁇ m.
  • the properties of the membrane were measured on bundles of 100 hollow fibers each, with the hollow fibers being flown from the inside during the permeability measurements.
  • aqueous, phosphate-buffered saline solution containing 50 g of albumin, 0.1 g of cytochrome C and 0.03 g of sodium dithionite per liter of solution was used to measure the ultrafiltration rate of albumin / cytochrome C solution.
  • the hollow fiber had the following properties:
  • the hollow thread according to the invention had an 82% lower bradykinin generation.
  • Example 2 The procedure described in Example 1 was repeated, but the inner filling consisted of 20% by weight DMSO, 65% by weight glycerin and 15% by weight water.
  • the temperature of the precipitation bath was 25 ° C., all other parameters were set as in example 1.
  • the hollow membrane thread thus obtained had an inside diameter of 209 ⁇ m and a wall thickness of 24 ⁇ m.
  • Dialytic permeability _-. for vitamin B12 7.2 x 10 ⁇ cm / min
  • Dialytic permeability _-, for creatinine 21.9 x 10 ⁇ cm / min
  • Example 2 The procedure described in Example 2 was repeated, a solution of the composition 40% by weight DMSO, 40% by weight glycerol and 20% by weight water being used for the internal filling.
  • the hollow membrane thread thus obtained had a lumen of 209 ⁇ m and a wall thickness of 23 ⁇ m.
  • the following performance data were measured on it:
  • Dialytic permeability -3 for vitamin B12 11.7 x 10 cm / min
  • Dialytic permeability _3 for creatinine 34.4 x 10 cm / min
  • Example 2 The procedure described in Example 2 was repeated, but the inner filling consisted of 30% by weight DMSO, 60% by weight glycerin and 10% by weight water.
  • the hollow thread thus obtained had an inside diameter of 204 ⁇ m and a wall thickness of 20 ⁇ m.
  • Dialytic permeability for vitamin B12 12.5 x 10 cm / min
  • Dialytic permeability _3 for creatinine 38.2 x 10 cm / min
  • Example 5 Dialytic permeability _3 for creatinine: 38.2 x 10 cm / min
  • Example 2 The procedure was as in Example 1, but the spinning solution consisted of 21% by weight of the mixture of 7% by weight SPES and 93% by weight PES and 79% by weight DMSO; while the inner filling was composed of 40% by weight DMSO, 50% by weight glycerin and 10% by weight water.
  • the hollow fiber had the following properties:
  • Dialytic permeability _ 3 for vitamin B12 9.0 x 10 cm / min
  • Dialytic permeability for creatinine 27.5 x 10 -3 cm / min
  • Example 2 The same procedure as in Example 1 was used, but the spinning solution consisted of 21% by weight of the mixture of 7% by weight of SPES and 93% by weight of PES (Ultrason E 6020 P), 3% by weight of water and 76% by weight DMSO, while the inner filling was composed of 35% by weight DMSO, 50% by weight glycerin and 15% by weight water.
  • the temperature of the spinneret was 70 ° C.
  • the spinneret was immersed in the precipitation bath and the thread was spun from top to bottom.
  • the temperature of the precipitation bath was 15 ° C.
  • a post-treatment bath consisting of 50% by weight glycerol and 50% by weight water was then applied to the hollow thread by means of suitable nozzles.
  • the hollow fiber had the following properties:
  • Dialytic permeability _-. for creatinine 43.5 x 10 ⁇ cm / min
  • Example 6 The procedure was as in Example 6, but the inner filling consisted of 33.6% by weight of DMSO, 48% by weight of glycerol, 14.4% by weight of water and 4% by weight of polyvinylpyrrolidone.
  • the hollow fiber thus produced had the following properties:
  • Dialytic permeability _3 for creatinine 46.6 x 10 cm / min
  • Example 6 The procedure was as in Example 6, but the spinning solution consisted of 23% by weight of the mixture of 7% by weight SPES and 93% by weight PES, 3% by weight water and 74% by weight DMSO, during the inner filling was composed of 88% by weight of glycerin and 12% by weight of water.
  • the hollow fiber thus produced had the following properties:
  • Dialytic permeability _ 3 for creatinine 26.0 x 10 cm / min
  • Example 8 The procedure was as in Example 8, but the hollow fiber was stretched by 20% in a water bath at 60 ° C. and then relaxed by 2.8%.
  • the hollow fiber had the following properties: Inner diameter: 192 ⁇ m
  • Dialytic permeability for vitamin B12 11.3 x 10 -3 cm / min
  • Dialytic permeability for creatinine 34.5 x 10 -3 cm / min
  • All hollow fibers according to the invention had a significantly lower histamine release and bradykinin generation compared to corresponding hollow fibers, as can be produced according to the known prior art, for example with a proportion of more than 70% SPES.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine synthetische Membran, die aus einem Gemisch von Polysulfon und sulfoniertem Polysulfon und nicht mehr als 20 Gew.-% an weiteren Polymeren besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch 0,5 bis 8 Gew.-% sulfoniertes Polysulfon, ggf. als Salz der Sulfonsäure, enthält. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung dieser synthetischen Membran, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch, bestehend aus 0,5 bis 8 Gew.-% sulfoniertem Polysulfon, ggf. als Salz der Sulfonsäure, Polysulfon und nicht mehr als 20 Gew.-% an weiteren Polymeren, ein oder mehrere Lösungsmittel zugesetzt werden, das Gemisch zu einer Polymerlösung gelöst wird, diese verformt wird, und mittels eines oder mehrerer Fällmittel in einem Fällbad zu einer Membran ausgefällt wird.

Description

Polysulfonmembran und Verfahren zu deren Herstellung
* * *
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft eine synthetische Membran, die aus einem Gemisch von Polysulfon und sulfoniertem Polysulfon und nicht mehr als 20 Gew.-% an weiteren Polymeren besteht. Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung dieser synthetischen Membran.
Synthetische Membranen und darauf basierende Trennprozesse sind seit langem bekannt. Neben klassischen Anwendungsge¬ bieten, wie z.B. der Meerwasserentsalzung mittels Umkehr¬ osmose oder der Ultrafiltration von Prozeßwässern aus der Elektrotauchlackierung zur Rückgewinnung des Lackes, gewinnen Membranprozesse in den Bereichen Lebensmittel¬ technologie, Medizin und Pharmazie zunehmend an Bedeutung. In den letztgenannten Fällen besitzen Membrantrennprozesse den großen Vorteil, daß die zu trennenden Stoffe thermisch nicht belastet oder gar geschädigt werden. Eine wesentliche Voraussetzung für die Einsetzbarkeit von Membranen in diesen Bereichen ist oftmals die Sterilisier¬ barkeit der Membran. Nicht zuletzt aus sicherheits¬ technischen und ökologischen Gründen ist dabei der Dampf- Sterilisation gegenüber der chemischen Sterilisation, beispielsweise mit Ethylenoxid, oder der Sterilisation durch Strahlung, insbesondere durch Garama-Strahlung, der Vorzug zu geben.
Die Dampfsterilisation erfolgt normalerweise durch etwa 1/2-stündiges Behandeln der Membran bzw. der Merabrananlage mit Heißdampf von > 110 °C. Das Kriterium der Dampfsterili- sierbarkeit schränkt deshalb die Zahl potentieller Membran¬ materialien stark ein. So lassen sich beispielsweise Membra¬ nen aus Polyacrylnitril grundsätzlich nicht dampfsterili- sieren, weil die Überschreitung der Glastemperatur des Polymeren zu einer irreversiblen Schädigung des Materials bzw. der Membran führt. Auch hydrolyseempfindliche Polymere, beispielsweise einige Polycarbonate und Polyamide, über¬ stehen eine HeißdampfSterilisation nicht unbeschadet.
Bekannt sind dampfsterilisierbare Membranen aus z.B. Poly- etherimiden, Polysulfonen oder Polyvinyliden luorid. Ein großer Nachteil dieser Membranen liegt in der Hydrophobie des Membranmaterials, die eine spontane Benetzung mit wä߬ rigen Medien ausschließt. Infolgedessen muß entweder ver¬ hindert werden, daß die Membran vollständig austrocknet oder die Membran muß vor einer Trocknung mit einem Hydro- philierungsmittel, wie beispielsweise Glyzerin, behandelt werden.
Hydrophile Membranen zeichnen sich dadurch aus, daß sie mit Wasser benetzbar sind. Ein Maß für die Benetzbarkeit ist der Randwinkel, den ein Wassertropfen zur Membranoberfläche bildet. Bei hydrophilen Materialien ist dieser Randwinkel stets größer 90 Grad. Phänomenologisch läßt sich die Benetzung einer Dialysemembran auch daran erkennen, daß ein auf die Membranoberfläche gebrachter Wassertropfen nach kurzer Zeit in die Membran eindringt.
Ein weiterer schwerwiegender Nachteil hydrophober Materia¬ lien besteht darin, daß sie oft ein starkes, unspezifisches Adsorptionsvermögen besitzen. Beim Einsatz hydrophober Mem¬ branen findet deshalb häufig eine schnelle, fest anhaftende Belegung der Membranoberfläche mit vorzugsweise höhermole¬ kularen Lösungsbestandteilen statt. Dieses als Fouling be¬ kannte Phänomen führt zu einer raschen Verschlechterung der Membranpermeabilität. Durch eine nachträgliche Behandlung der Membran mit einem Hydrophilierungsmittel kann das Fou¬ ling nicht nachhaltig verhindert werden.
Es sind bereits Vorschläge für hydrophile Membranen bekannt geworden, die die genannten Nachteile nicht besitzen sollen. So wird in der DE-OS 3 149 976 vorgeschlagen, zur Herstellung einer hydrophilen Membran ein Polymerisatgemisch zu verwenden, das neben Polysulfon oder Polyamid wenigstens 15 Gewichtsprozent Polyvinylpyrrolidon enthält. Zur Hydro- philierung von z.B. Polyimid- und Polyethersulfonmembranen wird in der EP-A-0 228 072 die Verwendung von Polyethylen- glykol in Mengen von 44 bis 70 Gewichtsprozent, bezogen auf die Polymerlösung, beansprucht. ~~-
Die Hydrophilierung von Membranen durch Einsatz großer Men¬ gen wasserlöslicher Polymere hat aber den Nachteil, daß die Hydrophilie der Membran bei deren Einsatz in wässrigen Me¬ dien stetig abnimmt, da das wasserlösliche Polymer heraus- gewaschen wird. Dies kann dazu führen, daß das Membranmate¬ rial seine ursprüngliche Hydrophobie wiedergewinnt und die damit verbundenen, zuvor genannten, negativen Begleiter¬ scheinungen zeigt.
In der EP-A-0 261 734 wird die Hydrophilisierung von Polyetherimidmembranen mittels Polyvinylpyrrolidon beschrieben. Zur Verhinderung von Auswascheffekten wird dabei das Polyvinylpyrrolidon im nichtgequollenen Zustand vernetzt. Das Verfahren zur Membranherstellung ist sehr aufwendig und damit kostenintensiv, da vor der Vernetzung nach der Fällung zunächst Lösungs- und Fällmittel aus der Membran entfernt werden müssen, nicht aber das Polyvinyl¬ pyrrolidon. Erst daran anschließend erfolgt die Vernetzung des Polyvinylpyrrolidons durch Anwendung von hohen Temperaturen, durch Strahlung oder chemisch mittels Isocyanaten, deren Reste vor der Verwendung der Membran im Lebensmittel- oder medizinischen Bereich unbedingt vollständig entfernt werden müssen.
Vermeiden lassen sich die beschriebenen Nachteile durch die Verwendung von hydrophilen, jedoch wasserunlöslichen Poly¬ meren für die Membranherstellung. So wird in einer Reihe von Patenten, z.B. EP-A-0 182 506 und US-PS 3,855,122, die Herstellung von Membranen aus sulfonierten Polymeren bean¬ sprucht. Die dort beschriebenen Verfahren sind jedoch nur für die Herstellung von Flachmembranen geeignet. Die Membranen besitzen ein hohes Salzrückhaltevermögen und kommen vornehmlich für den Einsatz bei der Umkehrosmose infrage.
Ein anderer Weg zu hydrophilen Membranen wird im amerikani¬ schen Patent US-4,207,182 sowie in zwei japanischen Offenlegungsschriften (JP-OS 61-249 504 und JP-OS 62-49 912) vorgeschlagen. Danach lassen sich hydrophile Membranen für die Ultrafiltration wäßriger Lösungen vorteilhaft aus Ge¬ mischen von sulfoniertem und nichtsulfoniertem Polysulfon herstellen.
Wesentliches Ziel der im US-Patent 4,207,182 beschriebenen Erfindung ist dabei die Verwendung hochkonzentrierter Poly¬ merlösungen zur Herstellung von Membranen, die sich dennoch durch eine hohe hydraulische Permeabilität auszeichnen. Er¬ reicht wird dies durch die Verwendung von Polymergemischen, wobei der Anteil an sulfoniertem Polysulfon, bezogen auf die gesamte Polymermischung aus nichtsulfoniertem und sulfoniertem Polysulfon, zwischen 10 und 30 Gewichtsprozent beträgt.
Eine hohe hydraulische Permeabilität ist jedoch keinesfalls für alle Anwendungen von Vorteil. So führt eine hohe hydrau¬ lische Permeabilität bei der Dialyse zu einer Rückfiltration und damit zu einer Kontamination der zu dialysierenden Flüssigkeit mit unerwünschten Stoffen aus dem Dialysat.
Wie aus den Beispielen des USA-Patentes 4,207,182 hervor¬ geht, zeichnen sich die erfindungsgemäßen Membranen auch durch hohe Siebkoeffizienten für Dextran mit einem Moleku¬ largewicht von 110.000 Dalton aus.
Aufgrund der hohen hydraulischen Permeabilität und der damit einhergehenden hohen Durchlässigkeit für makromolekulare Substanzen mit einem Molekulargewicht > 100.000 Dalton eignen sich die aus den beanspruchten Polymergemischen re¬ sultierenden Membranen nicht für die Hemodialyse. Dies gilt umso mehr, wenn man berücksichtigt, daß die dialytische Permeabilität der gemäß US-4,207,182 hergestellten Membranen vergleichsweise gering ist.
Das US-Patent 4,545,910 beansprucht Membranen, die die Leistungsdaten einer üblichen Ultrafiltrationsmembran aufweisen. Das Material für die Membran kann aus einer Vielzahl von Stoffen ausgewählt werden, u.a. auch aus Polyacrylnitrilverbindungen.
Bei der Herstellung von synthetischen, nicht-cellulosischen Membranen, etwa solchen aus Materialien wie Polyethersulfon, Polyamid oder Polyacrylnitrilverbindungen, müssen eine Reihe von Eigenschaften des Materials, die bei dem zukünftigen Verwendungszweck der Membran eine Rolle spielen, beachtet werden.
So muß eine solche Membran, wenn sie für die Dialyse verwendet werden soll, eine möglichst geringe Histamin- Freisetzung aufweisen oder bewirken. Eine erhöhte Histamin- Freisetzung führt beim Dialysepatienten zu einer Reihe von unangenehmen Begleiterscheinungen, wie etwa Kopf- und Gliederschmerzen sowie anderen Schmerzzuständen, die sich negativ auf den Gesundheitszustand des Patienten auswirken. Der Grenzwert für die Histamin-Freisetzung ist naturgemäß für jede Person einzeln bzw. individuell unterschiedlich neu festzulegen. Dieser Wert hängt von einer Vielzahl von Faktoren (Alter, Geschlecht, Gewicht, etc. ) ab und kann daher nicht allgemein angegeben werden.
Histamin ist eine biologisch hochaktive Substanz, so daß eine zu hohe Freisetzung auf jeden Fall zu vermeiden ist. Hierzu sei etwa auf die Arbeiten von E. Neugebauer et al., Behring Inst. Mitt., No. 68, 102-133 (1981) oder W. Lorenz et al., Klin. Wochenschr. 60, 896-913 (1982) ver¬ wiesen.
Auch sollte eine solche Membran möglichst geringe Werte für die Bradykinin-Generierung aufweisen. Die Bradykinin-Gene- rierung ist ebenfalls mit unangenehmen Begleiterscheinungen, die für den Dialysepatienten eine Gefahr darstellen können, verbunden (G. Bonner et al, J. of Cardiovasc. Pharra. 15 (Suppl. 6), S. 46 - S. 56 (1990)). Auch wenn die klinische Bedeutung der Bradykinin-Generierung ebenso wie die der Histamin-Freisetzung noch nicht vollständig erforscht ist, sollte versucht werden, diese Generierung, wie sie etwa durch einen hohen Anteil an Sulfonatverbindungen in der Membran über die sogenannte "Kontaktaktivierung" ausgelöst wird, nach Möglichkeit während der Dialyse zu vermeiden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Membran zur Verfügung zu stellen, die dampfsterilisierbar ist, hochbiokompatible Eigenschaften hat, und außerdem aufgrund ihrer Trenneigenschaften für den Einsatz im medizinischen Bereich hervorragend geeignet ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine synthetische Membran, die aus einem Gemisch von Polysulfon und sulfoniertem Polysulfon und nicht mehr als 20 Gew.-% an weiteren Polymeren besteht, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Gemisch 0,5 bis 8 Gew.-% sulfoniertes Polysulfon, ggf. als Salz der Sulfonsäure, enthält. ~~~~
Bevorzugt enthält das Gemisch 2,7 bis 7,3 Gew.-% sulfoniertes Polysulfon und 97,3 - 92,7 Gew.-% Polysulfon. Bevorzugt sind gemäß der Erfindung synthetische Membranen, bei denen das Produkt aus Sulfonierungsgrad des sulfonierten Polysulfons und dem Anteil an sulfoniertem Polysulfon im Gemisch kleiner oder gleich 100, besonders bevorzugt kleiner oder gleich 50 ist.
Bevorzugt beträgt der Sulfonierungsgrad des sulfonierten Polysulfons zwischen 0,5 und 15 Mol-%, vorzugsweise jedoch zwischen 2,5 und 9,0 Mol-%.
Bevorzugt handelt es sich bei den Polysulfonen im wesentlichen um Polyethersulfone.
Bevorzugt handelt es sich bei den sulfonierten Polysulfonen im wesentlichen um Polyethersulfone.
Bevorzugt enthalten die Polysulfone als Struktureinheit eine Gruppe der Formel
Bevorzugt enthalten die sulfonierten Polysulfone als Strukturelement eine Gruppe der Formel
MSO. wobei M = H, Li, Na, K, NH4, 1/2 Mg, 1/2 Ca ist.
Die erfindungsgemäße Membran ist sterilisierbar. Die Sterilisierung kann mittels Heißdampf oder Gammastrahlen erfolgen. Die Sterilisierung kann aber auch, falls notwendig, auf chemischem Wege erfolgen.
Erfindungsgemäß wird auch die Aufgabe gelöst, ein Verfahren zur Herstellung einer synthetischen Membran zur Verfügung zu stellen, dadurch gekennzeichnet, daß einem Gemisch, bestehend aus 0,5 bis 8 Gew.-% sulfoniertem Polysulfon, ggf. als Salz der Sulfonsäure, Polysulfon und nicht mehr als 20 Gew.-% an weiteren Polymeren, ein oder mehrere Lösungs¬ mittel zugesetzt werden, das Gemisch zu einer Polymerlösung gelöst wird, diese verformt wird, und mittels eines oder mehrerer Fällmittel in einem Fällbad zu einer Membran ausge¬ fällt wird.
In Ausgestaltung der Erfindung kann die Polymerlösung neben dem Gemisch gegebenenfalls eines oder mehrere Polymere, wie etwa Polyvinylpyrrolidon, Polyalkylenglykole wie Poly- ethylenglykol, Polypropylenglykol, Polyacrylsäuren oder Dextrane enthalten.
Das Fällmittel ist bevorzugt ein Fällmittelgemisch und enthält ein oder mehrere Nicht-Löser sowie ggf. Lösungsmittel für das Gemisch. Als Fällmittel kann auch ein Gas oder ein Gasgemisch, das gegebenenfalls Feststoffpartikel und/oder Flüssigkeits¬ teilchen enthält, verwendet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Gas um ein solches, das gegenüber der Polymerlösung reaktiv ist.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Gas gegenüber der Polymerlösung inert.
Als Lösungsmittel werden bevorzugt Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, N-Methylpyrrolidon oder Dirnethylacetamid verwendet.
In Ausgestaltung der Erfindung sind in der Polymerlösung Additive, die in der Polymerlösung oder im Fällmittelgemisch löslich oder damit mischbar sind, einschließlich Wasser selbst, enthalten.
Bevorzugt wird für das Fällmittel und in der Polymerlösung das gleiche Lösungsmittel verwendet.
Bevorzugt wird die Polymerlösung auf eine Temperatur zwischen 5 und 95°C gehalten.
Bevorzugt beträgt die Temperatur des Fällbades zwischen 0 und 100°C gehalten.
Besonders bevorzugt wird das Fällbad auf eine Temperatur zwischen 5 und 50°C gehalten. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung lassen sich Hohlfäden herstellen, indem die Polymerlösung in einer Hohlfadendüse zu einem Hohlfaden verformt wird, wobei der Innenhohlraum des Hohlfadens mittels einer Mischung aus einem oder mehreren Lösungsmitteln mit einem oder mehreren Nicht-Lösern gebildet wird.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird dabei der Innenhohlraum mittels einer Flüssigkeit ausge¬ bildet.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung der Erfindung zur Herstellung von Hohlfäden wird der Innenhohlraum des Hohlfadens mittels Gasen, Aerosolen, Dämpfen oder Mischungen hiervon gebildet.
In Ausgestaltung der Erfindung ist das Fällmittel, mit dem der Innenhohlraum gebildet wird, und das Fällmittel, mit dem der Hohlfaden von außen gefällt wird, unterschiedlich zusammengesetzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Spinndüse über dem Fällbad angeordnet und der Abstand zwischen Spinndüse und Fällbadoberfläche beträgt wenigstens 0,2 cm.
Eine andere erfindungsgemäße Variante zur Herstellung von Hohlfäden besteht darin, daß die Spinndüse in das Fällbad eingetaucht ist und der Faden von oben nach unten gesponnen wird.
In Ausgestaltung der Erfindung verweilt der gebildete Hohlfaden nach dem Verlassen der Hohlfadendüse mindestens 0,2 Sekunden im Fällbad, bevor er das erste Mal umgelenkt wird.
Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Spinndüse in das Fällbad eingetaucht und der Faden wird von unten nach oben gesponnen.
Es hat sich für die Erfindung als vorteilhaft erwiesen, wenn die Hohlfadendüse eine Temperatur zwischen 5 und 95°C aufweist.
Nach dem weiter oben beschriebenen Verfahren ist es aber auch möglich, Flachmembranen oder Schlauchmembranen herzustellen.
Bevorzugt wird die Membran nach dem Verlassen des Fällbades gewaschen und getrocknet.
Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele , in denen Poly(ether)sulfon mit PES und sulfoniertes Poly(ether)sulfon mit SPES abgekürzt ist, näher erläutert.
Beispiel 1
Eine Spinnlösung (Polymerlösung) , bestehend aus 22 Gew.-% eines Gemisches aus 7% Gew.-% SPES und 93 Gew.-% PES (Vitrex 5200) und 78 Gew.-% Dimethylsulfoxid (DMSO) wurde durch eine handelsübliche Ringspaltdüse extrudiert, wobei gleichzeitig eine Lösung aus 20 Gew.-% DMSO, 70 Gew.-% Glycerin und 10 Gew.-% H-0 als Innenfüllung in den Innenhohlraum des sich bildenden Hohlfadens gebracht wurde. Die Düse war in einem Abstand von 0,5 cm über der Fällbadoberfläche angeordnet. Die Temperatur der Spinndüse betrug 60°C. Der Hohlfaden wurde in einem Fällbad der Zusammensetzung 90 Gew.% DMSO und 10 Gew.-% H20 ausgefällt, wobei die Temperatur des Fällbades 50°C betrug. Der Hohlfaden wurde mit einer Geschwindigkeit von 60 m/min aus dem Fällbad abgezogen.
Nach Waschen der Membran mit 60°C heißem Wasser erfolgte die Nachbehandlung in einem Bad aus 30 Gew.-% Glycerin und 70 Gew.-% demineralisiertem Wasser. Nach dem Aufwickeln und Schneiden wurde bei 113°C für 45 Minuten getrocknet.
Die entstandene Hohlfadenmembran hatte einen Innendurch¬ messer von 217 μ und eine Wanddicke von 24 μm.
Die Eigenschaften der Membran wurden an Bündeln von jeweils 100 Hohlfäden gemessen, wobei bei den Permeabilitäts- messungen die Hohlfäden von innen angeströmt wurden.
Für die Messung der Ultrafiltrationsrate von Albumin/ Cytochrom C-Lösung diente eine wäßrige, phosphatgepufferte Kochsalzlösung, die 50 g Albumin, 0,1 g Cytochrom C und 0,03 g Natriumdithionit pro Liter Lösung enthielt.
Der Hohlfaden wies die folgenden Eigenschaften auf:
2 Ultrafiltrationsrate mit Wasser: 316 ml/(m .h.mmHg)
Ultrafiltrationsrate mit Albumin/ 2
Cytochrom C-Lösung: 55 ml/(m .h.mmHg)
Siebkoeffizient Albumin: 0,04
Siebkoeffizient Cytochrom C: 0,87
Gegenüber einem vergleichbarem Hohlfaden mit einem Anteil von mehr als 70 Gew.-% SPES wies der erfindungsgemäße Hohlfaden eine um 82% geringere Bradykinin-Generierung auf. Beispiel 2
Das in Beispiel 1 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, wobei jedoch die Innenfüllung aus 20 Gew.-% DMSO, 65 Gew.-% Glycerin und 15 Gew.-% Wasser bestand.
Die Temperatur des Fällbades betrug 25"C, alle anderen Parameter wurden wie in Beispiel 1 eingestellt.
Der so erhaltene Membranhohlfaden wies einen Innendurch¬ messer von 209 μm und eine Wandstärke von 24 μm auf.
Am Hohlfaden wurden die folgenden Leistungsdaten gemessen:
2 Ultrafiltrationsrate mit Wasser: 278 ml/(m .h.mmHg)
Ultrafiltrationsrate mit Albumin/
Cytochrom C-Lösung: 43 ml/(m .h.mmHg)
Siebkoeffizient Albumin: 0,02
Siebkoeffizient Cytochrom C: 0,77
Dialytische Permeabilität _-. für Vitamin B12: 7,2 x 10~ cm/min
Dialytische Permeabilität _-, für Kreatinin: 21,9 x 10~ cm/min
Beispiel 3
Das in Beispiel 2 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, wobei für die Innenfüllung eine Lösung der Zusammensetzung 40 Gew.-% DMSO, 40 Gew.-% Glycerin und 20 Gew.-% Wasser verwendet wurde.
Der so erhaltene Membranhohlfaden besaß ein Lumen von 209 μm und eine Wandstärke von 23 μm. An ihm wurden die folgenden Leistungsdaten gemessen:
Ultrafiltrationsrate mit Wasser: 337 ml/(m .h.mmHg)
Ultrafiltrationsrate mit Albumin/ 2 Cytochrom C-Lösung: 35 ml/(m .h.mmHg)
Siebkoeffizient Albumin: 0,00
Siebkoeffizient Cytochrom C: 0,27
Dialytische Permeabilität -3 für Vitamin B12: 11,7 x 10 cm/min
Dialytische Permeabilität _3 für Kreatinin: 34,4 x 10 cm/min
Beispiel 4
Das in Beispiel 2 beschriebene Verfahren wurde wiederholt, wobei jedoch die Innenfüllung aus 30 Gew.-% DMSO, 60 Gew.-% Glycerin und 10 Gew.-% Wasser bestand.
Der so erhaltene Hohlfaden besaß einen Innendurchmesser von 204 μm und eine Wandstärke von 20 μm.
Er wies die folgenden Eigenschaften auf:
Ultrafiltrationsrate mit Wasser: 253 ml/(m .h.mmHg)
Ultrafiltrationsrate mit Albumin/ 2 Cytochrom C-Lösung: 43 ml/(m .h.mmHg)
Siebkoeffizient Albumin: 0,03
Siebkoeffizient Cytochrom C: 0,80
Dialytische Permeabilität für Vitamin B12: 12,5 x 10 cm/min
Dialytische Permeabilität _3 für Kreatinin: 38,2 x 10 cm/min Beispiel 5
Es wurde vorgegangen wie in Beispiel 1, jedoch bestand die Spinnlösung aus 21 Gew.-% des Gemisches von 7 Gew.-% SPES und 93 Gew.-% PES und 79 Gew.-% DMSO; während die Innen¬ füllung aus 40 Gew.-% DMSO, 50 Gew.-% Glycerin und 10 Gew.-% Wasser zusammengesetzt war.
Der Hohlfaden wies die folgenden Eigenschaften auf:
Innendurchmesser: 210 μm
Wandstärke: 22 μm
2
Ultrafiltrationsrate mit Wasser: 230 ml/(m .h.mmHg)
Ultrafiltrationsrate mit Albumin/ 2 Cytochrom C-Lösung: 40 ml/(m .h.mmHg)
Siebkoeffizient Albumin: 0,02
Siebkoeffizient Cytochrom C: 0,80
Dialytische Permeabilität _3 für Vitamin B12: 9,0 x 10 cm/min
Dialytische Permeabilität für Kreatinin: 27,5 x 10 .-3 cm/min
Beispiel 6
Es wurde das gleiche Verfahren wie in Beispiel 1 angewendet, jedoch bestand die Spinnlösung aus 21 Gew.-% des Gemisches von 7 Gew.-% SPES und 93 Gew.-% PES (Ultrason E 6020 P) , 3 Gew.-% Wasser und 76 Gew.-% DMSO, während die Innenfüllung aus 35 Gew.-% DMSO, 50 Gew.-% Glycerin und 15 Gew.-% Wasser zusammengesetzt war.
Die Temperatur der Spinndüse betrug 70°C. Die Spinndüse wurde in das Fällbad eingetaucht und der Faden von oben nach unten gesponnen. Die Temperatur des Fällbades betrug 15°C. Anschließend wurde ein Nachbehandlungsbad, bestehend aus 50 Gew.-% Glycerin und 50 Gew.-% Wasser, mittels geeigneter Düsen auf den Hohlfaden aufgebracht.
Der Hohlfaden wies die folgenden Eigenschaften auf:
Innendurchmesser: 204 μm
Wandstärke: 19 μm
2 Ultrafiltrationsrate mit Wasser: 226 ml/(m .h.mmHg)
Ultrafiltrationsrate mit Albumin/ -
Cytochrom C-Lösung: 48 ml/(m .h.mmHg)
Siebkoeffizient Albumin: 0,001
Siebkoeffizient Cytochrom C: 0,43
Dialytische Permeabilität _-, für Vitamin B12: 13,8 x 10~ cm/min
Dialytische Permeabilität _-. für Kreatinin: 43,5 x 10~ cm/min
Beispiel 7
Es wurde gearbeitet wie in Beispiel 6, jedoch bestand die Innenfüllung aus 33,6 Gew.-% DMSO, 48 Gew.-% Glycerin, 14,4 Gew.-%.Wasser und 4 Gew.-% Polyvinylpyrrolidon.
Der so entstandene Hohlfaden wies die folgenden Eigenschaften auf:
Innendurchmesser: 210 μm
Wandstärke: 22 μm
2 Ultrafiltrationsrate mit Wasser: 206 ml/(m .h.mmHg)
Ultrafiltrationsrate mit Albumin/ ^
Cytochrom C-Lösung: 54 ml/(m .h.mmHg)
Siebkoeffizient Albumin: 0,002
Siebkoeffizient Cytochrom C: 0,34
Dialytische Permeabilität für Vitamin B12: 14,3 x 10 cm/min
Dialytische Permeabilität _3 für Kreatinin: 46,6 x 10 cm/min
Beispiel 8
Es wurde vorgegangen wie in Beispiel 6, jedoch bestand die Spinnlösung aus 23 Gew.-% des Gemisches von 7 Gew.-% SPES und 93 Gew.-% PES, 3 Gew.-% Wasser und 74 Gew.-% DMSO, während die Innenfüllung aus 88 Gew.-% Glycerin und 12 Gew.-% Wasser zusammengesetzt war.
Der so entstandene Hohlfaden wies die folgenden Eigenschaften auf:
Innendurchmesser: 192 μm
Wandstärke: 35 μm
2
Ultrafiltrationsrate mit Wasser: 150 ml/(m .h.mmHg)
Ultrafiltrationsrate mit Albumin/ Cytochrom C-Lösung: 43 ml/(πT .h.mmHg)
Siebkoeffizient Albumin: 0,004
Siebkoeffizient Cytochrom C: 0,19
Dialytische Permeabilität für Vitamin B12: 8,2 x 10 ,-3 ~ cm/min
Dialytische Permeabilität _3 für Kreatinin: 26,0 x 10 cm/min
Beispiel 9
Es wurde vorgegangen wie in Beispiel 8, jedoch wurde der Hohlfaden in einem Wasserbad bei 60°C um 20% verstreckt und anschließend um 2,8% relaxiert.
Der Hohlfaden wies die folgenden Eigenschaften auf: Innendurchmesser: 192 μm
Wandstärke: 34 μrn
Ultrafiltrationsrate mit Wasser: 370 ml/(m2.h.mmHg)
Ultrafiltrationsrate mit Albumin/ Cytochrom C-Lösung: 68 ml/(m' .h.mmHg)
Siebkoeffizient Albumin: 0,052
Siebkoeffizient Cytochrom C: 0,72
Dialytische Permeabilität für Vitamin B12: 11,3 x 10 -3 cm/min
Dialytische Permeabilität für Kreatinin: 34,5 x 10 -3 cm/min
Alle erfindungsgemäßen Hohlfäden wiesen gegenüber entsprechenden Hohlfäden, wie sie nach dem bekannten Stand der Technik, beispielsweise mit einem Anteil von mehr als 70% SPES, hergestellt werden können, eine wesentliche geringere Histamin-Freisetzung und Bradykinin-Generierung auf.

Claims

Polysulfonmeiπbran und Verfahren zu deren Herstellung
* * *
Patentansprüche:
1. Synthetische Membran, die aus. einem Gemisch von Polysulfon und sulfoniertem Polysulfon und nicht mehr als 20 Gew.-% an weiteren Polymeren besteht, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch 0,5 bis 8 Gew.-% sulfoniertes Polysulfon, ggf. als Salz der Sulfonsäure, enthält.
2. Synthetische Membran nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Gemisch 2,7 bis 7,3 Gew.-% sulfoniertes Polysulfon und 97,3 bis 92,7 Gew.-% Polysulfon enthält.
3. Synthetische Membran nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt aus Sulfonierungsgräd des sulfonierten Polysulfon und dem Anteil an sulfoniertem Polysulfon im Gemisch kleiner oder gleich 100, bevorzugt kleiner oder gleich 50 ist. Synthetische Membran nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sulfonierungsgräd des sulfonierten Polysulfons zwischen 0,5 und 15 Mol-%, vorzugsweise zwischen 2,5 und 9,0 Mol-% beträgt.
Synthetische Membran nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Polysulfone im wesentlichen Polyethersulfone sind.
Synthetische Membran nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die sulfonierten Polysulfone im wesentlichen Polyethersulfone sind.
Synthetische Membran nach Anspruch 5, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die Polysulfone als Strukturelernent eine Gruppe der Formel
enthalten.
Synthetische Membran nach Anspruch 6, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß die sulfonierten Polysulfone als Struk¬ turelement eine Gruppe der Formel
MSO.
wobei M = H, Li, Na, K, NH4, 1/2 Mg, 1/2 Ca ist, enthalten.
9. Synthetische Membran nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sie sterilisierbar ist.
10. Synthetische Membran nach Anspruch 9, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß sie mittels Heißdampf oder Gamma-Strahlen sterilisiert wird.
11. Verfahren zur Herstellung einer synthetischen Membran gemäß den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß einem Gemisch, bestehend aus 0,5 bis 8 Gew.-% sulfoniertem Polysulfon, ggf. als Salz der Sulfonsäure, Polysulfon und nicht mehr als 20 Gew.-% an weiteren Polymeren, ein oder mehrere Lösungsmittel zugesetzt werden, das Gemisch zu einer Polymerlösung gelöst wird, diese verformt wird, und mittels eines oder mehrerer Fällmittel in einem Fällbad zu einer Membran ausgefällt ' wird. 12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerlösung neben dem Gemisch gegebenenfalls eines oder mehrere Polymere, wie etwa Polyvinylpyrrolidon, Polyalkylenglykole wie Polyethylenglykol, Polypropylen- glykol, Polyacrylsäuren oder Dextrane enthält.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Fällmittel ein Fällmittelgemisch ist und ein oder mehrere Nicht-Löser sowie ggf. Lösungsmittel für das Gemisch enthält.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Fällmittel ein Gas oder ein Gasgemisch, das gegebenenfalls Feststoffpartikel und/oder Flüssigkeits- teilchen enthält, verwendet wird.
15. Verfahren auch Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um ein gegenüber der Polymerlösung reaktives Gas handelt.
16. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um ein gegenüber der Polymerlösung inertes Gas handelt.
17. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Lösungsmittel Dimethylfσrmamid, Dimethylsulfoxid, N-Methylpyrrolidon, Dirnethylacetamid oder Mischungen hiervon verwendet werden.
18. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß in der Polymerlösung
' und/oder im Fällmittel Additive, die in der Polymer¬ lösung oder im Fällmittelgemisch löslich oder damit mischbar sind, einschließlich Wasser selbst, enthalten sind.
19. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis
18, dadurch gekennzeichnet, daß für das Fällmittel und in der Polymerlösung das gleiche Lösungsmittel verwendet wird.
20. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis
19, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerlösung auf eine Temperatur zwischen 5 und 95°C gehalten wird.
21. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis
20, dadurch gekennzeichnet, daß das Fällmittel auf eine Temperatur zwischen 0 und 100°C gehalten wird.
22. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis
21, dadurch gekennzeichnet, daß das Fällmittel auf eine Temperatur zwischen 5 und 50°C gehalten wird.
23. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis
22, dadurch gekennzeichnet, daß die Polymerlösung in einer Hohlfadendüse zu einem Hohlfaden mit einem durch¬ gehendem Innenhαhlraum verformt wird, wobei der Innen¬ hohlraum des Hohlfadens mittels einer Mischung aus einem oder mehreren Lösungsmitteln mit einem oder mehreren Nicht-Lösern gebildet wird.
24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenhohlraum mittels einer Flüssigkeit ausgebildet wird. 25. Verfahren nach Ansprüche 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenhohlraum des Hohlfadens mittels Gasen, Aerosolen, Dämpfen oder Mischungen hiervon gebildet wird.
26. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 23 bis
25, dadurch gekennzeichnet, daß das Fällmittel, mit dem der Innenhohlraum gebildet wird und das Fällmittel, mit dem der Hohlfaden von außen gefällt wird, unterschied¬ lich zusammengesetzt sind.
27. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 23 bis
26, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfadendüse über dem Fällbad angeordnet ist und der Abstand zwischen Hohlfadendüse und Fällbadoberfläche wenigstens 0,2 cm beträgt.
28. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfadendüse in das Fällbad eintaucht und der Faden von oben nach unten gesponnen wird.
29. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß der gebildete Hohlfaden nach dem Verlassen der Hohlfadendüse mindestens 0,2 Sekunden im Fällbad verweilt, bevor er das erste Mal umgelenkt wird.
30. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfadendüse in das Fällbad eintaucht und der Hohlfaden von unten nach oben gesponnen wird. 31. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 23 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Hohlfadendüse eine Temperatur zwischen 5 und 95°C aufweist.
32. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 22 zur Herstellung einer Flach- oder Schlauchmembran.
33. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran nach Verlassen des Fällbades gewaschen und getrocknet wird.
EP93919145A 1992-09-09 1993-08-23 Polysulfonmembran und verfahren zu deren herstellung Withdrawn EP0659103A1 (de)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4230077 1992-09-09
DE4230077A DE4230077A1 (de) 1992-09-09 1992-09-09 Polysulfonmembran und Verfahren zu deren Herstellung
PCT/EP1993/002262 WO1994005406A1 (de) 1992-09-09 1993-08-23 Polysulfonmembran und verfahren zu deren herstellung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP0659103A1 true EP0659103A1 (de) 1995-06-28

Family

ID=6467551

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP93919145A Withdrawn EP0659103A1 (de) 1992-09-09 1993-08-23 Polysulfonmembran und verfahren zu deren herstellung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5879554A (de)
EP (1) EP0659103A1 (de)
JP (1) JPH08505311A (de)
DE (1) DE4230077A1 (de)
WO (1) WO1994005406A1 (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5837234A (en) * 1995-06-07 1998-11-17 Cytotherapeutics, Inc. Bioartificial organ containing cells encapsulated in a permselective polyether suflfone membrane
US6150047A (en) * 1997-09-22 2000-11-21 California Institute Of Technology Polymer electrolyte membrane assembly for fuel cells
JP2001070767A (ja) * 1999-08-31 2001-03-21 Nitto Denko Corp 限外濾過膜とその製造方法及びそれに用いるドープ組成物
EP1110596B1 (de) * 1999-12-23 2004-07-07 Membrana GmbH Formkörper zur Pyrogenrückhaltung, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
EP1278589A2 (de) * 2000-05-02 2003-01-29 Bernd Schindler Sulfonierte arylsulfonatmatrizen und verfahren zur herstellung
FR2815886B1 (fr) 2000-10-30 2002-12-06 Hospal Ind Faisceau de fibres creuses pour un appareil pour le traitement extracorporel du sang et du plasma et son procede de fabrication
DE102004008220B4 (de) * 2004-02-19 2006-01-12 Membrana Gmbh High-Flux Dialysemembran mit verbessertem Trennverhalten
KR100657740B1 (ko) * 2004-12-22 2006-12-14 주식회사 엘지화학 브랜치된 술폰화 멀티 블록 공중합체 및 이를 이용한전해질막
DE102005026804B3 (de) * 2005-06-09 2007-02-22 Membrana Gmbh Mikrofiltrationsmembran mit verbessertem Filtrationsverhalten
US20080135481A1 (en) * 2006-12-06 2008-06-12 General Electric Company Polyarylethernitrile hollow fiber membranes
US7695628B2 (en) * 2006-12-15 2010-04-13 General Electric Company Polyarylether membranes
US20110168631A1 (en) * 2006-12-15 2011-07-14 General Electric Company Methods and apparatuses for water filtration using polyarylether membranes
US7977451B2 (en) * 2006-12-15 2011-07-12 General Electric Company Polyarylether membranes
US7985339B2 (en) * 2008-08-25 2011-07-26 General Electric Company Polyarylether compositions bearing zwitterion functionalities
WO2013156597A1 (en) * 2012-04-20 2013-10-24 Basf Se High performance positively charged composite membranes and their use in nanofiltration processes
WO2017075648A1 (en) * 2015-11-05 2017-05-11 Monash University Asymmetrically porous ion exchange membranes and their method of manufacture

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2105502A5 (de) * 1970-09-09 1972-04-28 Rhone Poulenc Sa
FR2138333B1 (de) * 1971-05-24 1974-03-08 Rhone Poulenc Sa
FR2331602A1 (fr) * 1975-11-14 1977-06-10 Rhone Poulenc Ind Compositions a base de polymeres du type polysulfone pour membranes d'osmose inverse
DE3149976A1 (de) * 1981-12-17 1983-06-30 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt Makroporoese asymmetrische hydrophile membran aus synthetischem polymerisat
CA1263572A (en) * 1984-06-15 1989-12-05 Kenichi Ikeda Sulfonated polysulfone composite semipermeable membranes and process for producing the same
GB8428525D0 (en) * 1984-11-12 1984-12-19 Ici Plc Membranes
JPS61249504A (ja) * 1985-04-30 1986-11-06 Nok Corp 限外口過膜
JPS6249912A (ja) * 1985-08-28 1987-03-04 Fuji Photo Film Co Ltd 微孔性膜の製造方法
AU593866B2 (en) * 1985-12-23 1990-02-22 Pall Corporation Microporous membrane and method of making the same
NL8602402A (nl) * 1986-09-23 1988-04-18 X Flow Bv Werkwijze voor de vervaardiging van hydrofiele membranen en dergelijke membranen.
JPS6397202A (ja) * 1986-10-15 1988-04-27 Toray Ind Inc ポリエ−テルスルホン系樹脂半透膜およびその製造方法
US4758251A (en) * 1987-05-26 1988-07-19 Allied-Signal Inc. Separation of gases through gas enrichment membrane composites
EP0294737B1 (de) * 1987-06-12 1994-09-21 Kuraray Co., Ltd. Polysulfon-Hohlfasermembran und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE3725204A1 (de) * 1987-07-30 1989-02-09 Esta Apparatebau Nasssauger
DE58909860D1 (de) * 1988-04-30 1999-11-11 Akzo Nobel Nv Verfahren zur Sulfonierung von aromatischen Polyäthersulfonen
US5147553A (en) * 1988-05-04 1992-09-15 Ionics, Incorporated Selectively permeable barriers
DE3829752A1 (de) * 1988-09-01 1990-03-22 Akzo Gmbh Integrale asymmetrische polyaethersulfonmembran, verfahren zur herstellung und verwendung zur ultrafiltration und mikrofiltration
DE4112508A1 (de) * 1991-04-17 1992-10-22 Akzo Nv Synthetische hydrophile membranen und verfahren zu deren herstellung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO9405406A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO1994005406A1 (de) 1994-03-17
JPH08505311A (ja) 1996-06-11
US5879554A (en) 1999-03-09
DE4230077A1 (de) 1994-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102004008220B4 (de) High-Flux Dialysemembran mit verbessertem Trennverhalten
EP0509415B1 (de) Synthetische hydrophile Membranen und Verfahren zu deren Herstellung
EP1715941B1 (de) Dialysemembran mit verbesserter mittelmolekülentfernung
DE19518624C1 (de) Synthetische Trennmembran
EP0659103A1 (de) Polysulfonmembran und verfahren zu deren herstellung
EP0168783B1 (de) Asymmetrische mikroporöse Hohlfaser für die Hämodialyse sowie Verfahren zu ihrer Herstellung
EP1718399B1 (de) Integral asymmetrische membran, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung
DE60034416T2 (de) Dialysatoren zur Blutbehandlung sowie ihr Herstellungsverfahren
EP2696963B1 (de) Makroporöse filtrationsmembran
DE3023058A1 (de) Verfahren zur herstellung offenzelliger mikroporoeser hohlfasern
DE20321776U1 (de) Hohlfasermembran zur Entfernung toxischer Mediatoren aus Blut
DE4308807A1 (de) Verfahren zur Herstellung hydrophiler Membranen
DE3716916A1 (de) Verfahren zur herstellung einer integralasymmetrischen membran
DE3016040A1 (de) Aethylen/vinylalkohol-copolymerhohlfasermembran und verfahren zu ihrer herstellung
DE69623196T3 (de) Permselektive Membranen und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE3821591C2 (de) Aus Polyolefinen gebildete poröse Hohlraumfaser
DE10034098C2 (de) Hydrophobe mikroporöse Hohlfasermembran und Verfahren zur Herstellung dieser Membran sowie deren Verwendung in der Membranoxygenierung
DE102017204524A1 (de) Hohlfasermembran mit verbesserten Diffusionseigenschaften
DE60131170T2 (de) Künstliche Lunge des Membrantyps
EP1368111B1 (de) Verfahren zur herstellung einer trägermembran eines biohybrid-organs ausgehend von einer asymmetrisch funktionalisierten porösen polyimid-membran sowie biohybrid-organ diese enthaltend
DE10042119B4 (de) Verfahren zur Herstellung von Polymermembranen und Polymermembran
DD225625A1 (de) Verfahren zur herstellung eines separators
WO1991003312A1 (de) Verfahren zur herstellung einer mikrofiltrationsmembran und nach diesem verfahren erhaltene membran

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 19950410

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): DE ES FR GB IE IT NL SE

17Q First examination report despatched

Effective date: 19951218

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

RTI1 Title (correction)

Free format text: POLYETHERSULPHONE DIALYSIS MEMBRANE AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME

GRAG Despatch of communication of intention to grant

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS AGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN WITHDRAWN

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: MEMBRANA GMBH

18W Application withdrawn

Withdrawal date: 20010217