JP5284848B2 - 目止め用治具及び流体処理器の製造方法 - Google Patents
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すなわち、
本発明は、流体処理器の製造時に、流体処理器の筒状部に収容された中空糸膜束の開口端を目止め剤により目止めする際に、前記筒状部の端部に取り付けられる目止め用治具であって、筒状に形成され、筒状の外周壁の内側には、軸方向の一の方向に向けて開口する溝が前記外周壁に沿って形成されており、前記外周壁を形成する筒状の外筒部と、前記外筒部の内側に配置された筒状の内筒部と、前記外筒部と前記内筒部を径方向に接続する底部と、前記底部の前記一の方向の反対側に接続され、前記流体処理器の筒状部の端部に嵌め合わせ可能な嵌合部と、を有し、前記外筒部の前記一の方向側の端部は、前記内筒部の一の方向側の端部よりも突出しており、前記溝は、前記外筒部と前記内筒部との間に形成されていることを特徴とする。
最終的な中空糸膜束の端部面の開口率を求めることにより、中空糸膜内部への封止剤の侵入による目詰まりの程度を定量的に評価した。先ず、所定の各製造方法で製造された流体処理器を準備し、中空糸膜束の開口端の全面を濃色の油性ペンで着色した。こうすることにより、目詰まりしている中空糸膜の開口端内に侵入している封止剤が着色され、正常に開口している中空糸膜との区別が明確になるため、精度の高い観察が可能となる。次に、中空糸膜束の開口端をルーペか顕微鏡で観察しながら、中空糸膜の開口数と未開口数をカウントし、中空糸膜束の開口率を式(2)により算出した。
中空糸膜束の開口率(%)=(中空糸膜の開口数/中空糸膜の本数)×100 (2)
それぞれ同一サイズの容器を用い、同一量の封止剤を注入して樹脂層部を形成した後、同一位置で樹脂層部を切断したサンプルを作成し、封止剤により形成された樹脂層部の厚みを比較することで封止剤の使用量の多少(ロスの多少)を評価した。樹脂層部の厚みはノギスにて数点測定し、最小厚みを記録した。この場合、最小厚みが小さいほど、注入した封止剤が目止め剤の蓋から漏れ出たことを意味する。
なお、本実施例では、図8に示したような溝41に段部60ある目止め用治具30を用いた。
外径255μmのポリスルホン中空糸膜を10000本(±500本)製束し、直径45mm、長さ305mmの中空糸膜束を用意した。筒状部としては、両端部付近に流体の流入/流出用の2本のノズル(流体通過部)が設けられ、全長286mmのポリスチレン系樹脂からなる容器を用意した。ポリプロピレン製で、内筒部と外筒部の端面のずれH1が8.0mm(溝の底面から外筒部の端面までの高さが11.0mm、内筒部の端面までの高さが3.0mm)、溝の幅の最大値T1が3.0mmの目止め用治具を、図1に示すように、筒状部の両端に装着した後、中空糸膜束を目止め用治具が取り付けられた筒状部内に装填した。その際、中空糸膜束の両端部が、内筒部の端面から2.0mmはみ出るように調整した。次に、ポリプロピレン系ポリマーを主成分とする粘度2000mmPa・sの溶融樹脂10gを、目止め剤として目止め用治具内に注入した。この時、目止め剤が中空糸膜束の端面全体を被覆し、さらに目止め用冶具の溝にまで行き渡るように被覆した後、室温で静置して固化させることより目止めを行った。同様に反対側の端面も目止めを行った。次に、筒状部に設けられた2本のノズル(流体通過部)から、封止剤としてポリウレタン樹脂を50(g/本)注入しながら遠心成型を行って樹脂層部を形成した。硬化後の樹脂層部をキャップが取り付け可能となる位置まで切断した。
切断後の中空糸膜両端面をルーペにより目視観察し、中空糸膜束の開口率を求めるとともに、樹脂層部の最小厚みをノギスにて測定した。
中空糸膜束の両端部の内筒部の端面からのはみ出し距離を1.0mm以上とし、目止め剤の粘度を8000mmPa・sとした以外は、実施例1と同じ条件でサンプルを作成した。
中空糸膜束の両端部の内筒部の端面からのはみ出し距離を1.0mm以上とし、目止め剤の粘度を3000mmPa・sとし、さらに溝の幅の最大値T1を4.0mmとした以外は、実施例1と同じ条件でサンプルを作成した。
中空糸膜束の両端部の内筒部の端面からのはみ出し距離を1.0mm以上とし、目止め剤の粘度を3000mmPa・sとし、さらに溝の幅の最大値T1を6.0mmとした以外は、実施例1と同じ条件でサンプルを作成した。
中空糸膜束の両端部の内筒部の端面からのはみ出し距離を1.0mm以上とし、目止め剤の粘度を8000mmPa・sとし、溝の幅の最大値T1を3.0mmとし、内筒部と外筒部の端面のズレH1を14.0mmとし、さらに溝の底面から外筒部の端面までの高さを17.0mmとした以外は、実施例1と同じ条件でサンプルを作成した。
中空糸膜束の両端部の内筒部の端面からのはみ出し距離を1.0mm以上とし、目止め剤の粘度を8000mmPa・sとし、溝の幅の最大値T1を3.0mmとし、内筒部と外筒部の端面のズレH1を4.0mmとし、さらに溝の底面から外筒部の端面までの高さを7.0mmとした以外は、実施例1と同じ条件でサンプルを作成した。
外径255μmのポリスルホン中空糸膜を10000本(±500本)製束し、直径45mm、長さ305mmの中空糸膜束を用意した。筒状部としては、両端部付近に流体の流入/流出用の2本のノズル(流体通過部)が設けられ、全長286mmのポリスチレン系樹脂からなる容器を用意した。ポリプロピレン製で、内筒部と外筒部の端面のずれH1が8.0mm(溝の底面から外筒部の端面までの高さが11.0mm、内筒部の端面までの高さが3.0mm)、溝の幅の最大値T1が3.0mmの目止め用治具を、図1に示すように、筒状部の両端に装着した後、中空糸膜束を目止め用治具が取り付けられた筒状部内に装填した。その際、中空糸膜束の両端部が、内筒部の端面から−1.0mmはみ出るように(1.0mm引っ込むように)調整した。次に、ポリプロピレン系ポリマーを主成分とする粘度3000mmPa・sの溶融樹脂10gを、目止め剤として目止め用治具内に注入した。この時、目止め剤が中空糸膜束の端面全体を被覆し、さらに目止め用冶具の溝にまで行き渡るように被覆した後、室温で静置して固化させることより目止めを行った。同様に反対側の端面も目止めを行った。次に、筒状部に設けられた2本のノズル(流体通過部)から、封止剤としてポリウレタン樹脂を50(g/本)注入しながら遠心成型を行って樹脂層部を形成した。硬化後の樹脂層部をキャップが取り付け可能となる位置まで切断した。
切断後の中空糸膜両端面をルーペにより目視観察し、中空糸膜束の開口率を求めるとともに、樹脂層部の最小厚みをノギスにて測定した。
中空糸膜束の長さを305mmとし、中空糸膜束の両端部の内筒部の端面からのはみ出し距離を1.0mm以上とし、さらに溝の幅の最大値T1を1.0mmとした以外は、比較例1と同じ条件でサンプルを作成した。
中空糸膜束の長さを305mmとし、中空糸膜束の両端部の内筒部の端面からのはみ出し距離を1.0mm以上とし、目止め剤の粘度を1000000mmPa・sとした以外は、比較例1と同じ条件でサンプルを作成した。
中空糸膜束の長さを305mmとし、中空糸膜束の両端部の内筒部の端面からのはみ出し距離を1.0mm以上とし、目止め剤の粘度を3000mmPa・sとし、内筒部と外筒部の端面のズレH1を17.0mmとし、さらに溝の底面から外筒部の端面までの高さを20.0mmとした以外は、比較例1と同じ条件でサンプルを作成した。
中空糸膜束の長さを305mmとし、中空糸膜束の両端部の内筒部の端面からのはみ出し距離を1.0mm以上とし、目止め剤の粘度を3000mmPa・sとし、内筒部と外筒部の端面のズレH1を1.0mmとし、さらに溝の底面から外筒部の端面までの高さを4.0mmとした以外は、比較例1と同じ条件でサンプルを作成した。
目止め冶具として、外筒部の端面と内筒部の端面までの高さの差(この図では、正確には、外筒部の端面と内壁部の段差までの高さの差となる)が8.0mmのポリプロピレン性の図13で示されているような溝が形成されていない形状のものを用いた。
中空糸膜束の長さを305mmとし、内筒部(内壁部の段差)と外筒部の端面のズレH1を8.0mmとした以外は、比較例1と同じ条件でサンプルを作成した。
比較例5では目止め剤を塗布した際に目止め剤の盛り上がり及び、外筒部の端面からの目止め剤のはみ出しが確認された。外筒部の端面と内筒部の端面の高さの差が短いことが原因と考えられる。
10 筒状部
11 ヘッダーキャップ
30 目止め用治具
40 外周壁
41 溝
50 内筒部
51 外筒部
A 中空糸膜束
B 封止剤
E 目止め剤
Claims (11)
- 流体処理器の製造時に、流体処理器の筒状部に収容された中空糸膜束の開口端を目止め剤により目止めする際に、前記筒状部の端部に取り付けられる目止め用治具であって、
筒状に形成され、筒状の外周壁の内側には、軸方向の一の方向に向けて開口する溝が前記外周壁に沿って形成されており、
前記外周壁を形成する筒状の外筒部と、
前記外筒部の内側に配置された筒状の内筒部と、
前記外筒部と前記内筒部を径方向に接続する底部と、
前記底部の前記一の方向の反対側に接続され、前記流体処理器の筒状部の端部に嵌め合わせ可能な嵌合部と、を有し、
前記外筒部の前記一の方向側の端部は、前記内筒部の一の方向側の端部よりも突出しており、
前記溝は、前記外筒部と前記内筒部との間に形成されていることを特徴とする、目止め用治具。 - 前記内筒部は、前記底部側の溝の幅が狭くなるような段部を有していることを特徴とする、請求項1に記載の目止め用治具。
- 前記段部の内角部は、湾曲していることを特徴とする、請求項2に記載の目止め用治具。
- 前記外筒部と前記内筒部の前記一の方向側の端面のずれが、2.0mm以上15.0mm以下であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の目止め用治具。
- 前記溝の最も幅のある部分が、2.0mm以上6.0mm以下であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載の目止め用治具。
- 前記流体処理器は、血液処理器であることを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載の目止め用治具。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の目止め用治具を用いた流体処理器の製造方法であって、
目止め用治具を、流体処理器の筒状部の端部に装着する工程と、
前記筒状部に中空糸膜束が収容された状態で、前記目止め用治具内の溝を含む内側に目止め剤を供給し、前記目止め剤を固化して、前記中空糸膜束の開口端を目止めする工程と、
前記目止め剤より中央側の前記筒状部内に封止剤を供給し、当該封止剤を前記筒状部の端部に移動させ、当該封止剤を固化して、前記筒状部の端部を封止する工程と、
固化された前記封止剤を切断することにより中空糸膜の端部に開口端を形成する工程と、を有することを特徴とする、流体処理器の製造方法。 - 前記中空糸膜束の開口端が目止めされる際、前記中空糸膜束の開口端は、前記目止め用治具の内筒部の端面と外筒部の端面の間に位置していることを特徴とする、請求項7に記載の流体処理器の製造方法。
- 前記中空糸膜束の端が前記内筒部の端面から0.1mm以上13.0mm以下の範囲で突出することを特徴とする、請求項8に記載の流体処理器の製造方法。
- 前記目止め剤は、熱可塑性の樹脂であることを特徴とする、請求項7または8に記載の流体処理器の製造方法。
- 前記目止め剤の樹脂粘度が100mPa・s以上100000mPa・s以下であることを特徴とする、請求項7〜10のいずれかに記載の流体処理器の製造方法。
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