JPH0585880U - 中空糸シート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 中空糸を織編する際に、縦糸で中空糸を傷つ
けたり、圧潰することがなく、しかも中空糸が確実に織
編された中空糸シートを提供する。 【構成】 少なくとも１本の中空糸を横糸に用いて、縦
糸で簾状に織編した中空糸シートの中空糸を織編する縦
糸の編みの強さを制御することにより、中空糸を損傷さ
せることなく確実にシートを織編することができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は少なくとも１本の中空糸を横糸に用いて、縦糸で簾状に織編した中空 糸シート、特に中空糸を用いた流体処理装置に用いられる中空糸シートに関する ものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来より再生セルロース、ポリプロピレン、ポリスルホンなどの中空糸は工業 分野、医療分野などに多く使用されている。この中空糸はその使用目的に適合し た種々の形状にまとめられてハウジング内に収容されモジュールとして使用され る。 近年ハウジング内に収容される中空糸として、中空糸を横糸として用いて、縦 糸で簾状に織編したシート状の中空糸を積層、あるいは巻回してハウジング内に 収容したモジュールが提案されている（例えば特開平２−９９０６７号など）。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ハウジング内に収容される中空糸に簾状に織編したシート状の中空糸を使用す るとハウジング内の中空糸の分布が均一となり、中空糸の外部を流れる流体の偏 流が防止できて、単位膜面積当たりの処理効率を向上させることができるが、中 空糸を縦糸を織編する際に縦糸の編みの力が強すぎると、編み（織り）目の部分 でリークしたり、あるいはさらにリーク試験で合格したモジュールであっても、 縦糸に接触する部分が摩擦により傷ついたり、縦糸によって圧潰され偏平化した 中空糸は、傷ついた部分、あるいは偏平化した部分に処理中に流体の圧力によっ て割れが生じることがあり、この割れ部分より被処理流体が中空糸内部もしくは 外部に漏洩するという問題があった。

【０００４】 特にメディカル分野においては、処理血液の漏洩は患者に対するダメージが大 きく絶対に避けなければならない。 したがって本考案の目的は中空糸を織編する際に縦糸で中空糸に傷をつけたり 、圧潰することがなく、しかも中空糸が確実に織編された中空糸シートを提供す ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案者らは上記縦糸による中空糸の損傷あるいは圧潰は、中空糸を織編する 際の縦糸の編みの強さ、すなわち網目を形成する力に起因することを見出し、さ らに検討した結果本考案に到達したものである。

【０００６】 すなわち本考案は、少なくとも一本の中空糸を横糸に用いて、縦糸で簾状に織 編した中空糸シートにおいて、ｎ本／cmの密度で配列された中空糸を、ｐ本／cm の縦糸で織編したときの縦糸の縦糸の織編の強さがを１００本の縦糸と、２１本 の中空糸を含む中空糸シートから、中央の一本の中空糸を引き抜く力が１００ｇ 重以下となるよう構成したことを特徴とする中空糸シートである。但し、１００ ≧ｎ≧３、２≧ｐ≧０．２。

【０００７】 上記中空糸シートから中央の１本の中空糸を引き抜くためには、引き抜く中空 糸の両側に少なくとも１０本の中空糸を配置しておく必要がある。１０本未満の 中空糸を配置した場合には測定値が変動し正確な引き抜き力を測定することがで きない。 幅の狭い中空糸シートで、縦糸の本数が１００本未満の場合は、縦糸の本数に 比例する引き抜き力を考え縦糸の本数が１００本の場合に換算すればよい。

【０００８】 縦糸の編みの強さ、即ち目の締り具合は、中空糸一本を１００本の縦糸よりな る中空糸シートから引き抜く際に要する力を指標とした場合、１００ｇ重以下、 通常５ｇ重〜４０ｇ重が好ましい。１００ｇ重を超えると中空糸が縦糸との摩擦 により傷ついたり、中空糸が圧潰されて偏平化し膜性能が損なわれるばかりでな く、傷ついたり、偏平化した部分が割れることがある。また中空糸をシートから 引き抜く力は小さい程中空糸に損傷を与えないため好ましいが、余りに小さすぎ ると中空糸を織編してシート形状を保持することができない。中空糸を引き抜く 力が５ｇ重以上であれば十分シートの形態を保持することができる。通常中空糸 の形状を保持するためには引き抜き力は１０ｇ重以上が好ましく採用される。

【０００９】

【作用】

本考案の中空糸シートは縦糸の編みの強さを一定値以下に抑制することによっ て、縦糸との摩擦による中空糸の損傷、および縦糸による中空糸の圧潰、ひいて は圧潰による中空糸の割れを防止することができる。本考案の中空糸シートは特 にメディカル用途のモジュールに適用すると血液のリークが完全に防げるため、 臨床で安全に使用できる。

【００１０】

【実施例】

次に本考案を中空糸シートの一実施例を図面にて説明する。 図１は簾状に織編された中空糸シートの斜視図であり、中空糸１は１本または 複数本の束を単位の横糸として縦糸２で簾状に織編される。複数本の中空糸の束 を簾状に編む場合には３７本以下、好ましくは１９本以下の中空糸の束が用いら れる。３７本以上の中空糸の束では１つの束の中の１本１本の中空糸が流体と十 分に接触できなくなり、物質交換効率が低下する恐れがあって好ましくない。通 常は１本の中空糸を横糸として図１に示すような簾状の中空糸シートが織編され る。この場合には各中空糸の表面積のほぼ１００％が流体との物質交換に活用さ れるだけでなく、横糸によって形成されるほぼ四角の小さい均一なスリットによ って微小な単位で流体の分割、混合が極めて効率よく行われるためか、小さい膜 面積で予想外に高い物質交換性能が達成でき、圧力損失も小さい。

【００１１】 中空糸の材質は特に限定しないが、外径５０〜１００μｍ，厚さ３〜５００μ ｍのものが用いられる。通常は外径１００〜５００μｍ，内径６〜１００μｍの ものが好ましく用いられる。 シートを形成する中空糸の密度ｎ本／cmは、中空糸外径によって変える事が好 ましい。メディカル用途に用いる場合、中空糸の外径が大きい程密度ｎは小さく なり、一般には１００≧ｎ≧３である。ｎが１００を超えると、圧力損失が大き くなりすぎて溶血などが起り易く、ｎが３未満だと中空糸による流体の攪拌効果 が得られず、織編する効果が出せない。 またｐが２を超えると編糸による中空糸表面のカバー率が高くなりすぎて効果 が下がる。一方ｐが０．２未満では、中空糸の固定が不十分になり織編の効果が 出ない。

【００１２】 中空糸を簾状に織編する縦糸は、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミド、ポ リアクリロニトリル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアリレート、ポリビ ニルアルコール等のように細手でも強度の強い中実糸が好ましく用いられる。な かでもポリエステルやポリアミドのヤーンは適度な柔らかさと機械的強度を兼ね 備えているため、簾状に加工する際に中空糸を傷つけることがなく好ましい。

【００１３】 中空糸を縦糸２で簾状に織編するにはどの様な編み方を採用していても構わな いが、通常図２に示すように縦糸が中空糸１の周りに編目を形成して各中空糸を １本ずつ縦糸で固定する方法（例えば鎖編みなど）が好ましく採用される。かか る織編方法は使用中に中空糸のずれがなく常に隣接する中空糸との隙間を一定に 保持することができ処理効率を向上させることができる。

【００１４】 本考案の中空糸シートをメディカル分野に使用する場合には、縦糸に用いる中 実糸への油剤の使用はできるだけ避けるべきであるが、簾状に形成する際などに やむを得ず使用する場合には、安全性が確認されているもの、もしくは洗浄除去 が可能な油剤を用いる必要がある。

【００１５】 実験例１ 中空糸として、内径２１０μ、外径２６０μ長さ１００cmのポリ−４メチルペ ンテン−１からなる中空糸を１本づつ長さ方向の密度が２２本／cmとなるように 配列し、縦糸として３０デニール、１２フィラメントのポリエステル中空糸１０ ０本を用いて密度０．９本／cmで、上記中空糸を簾状に織編し、該中空糸シート の中央の１本の中空糸の引き抜き力がそれぞれ３５ｇ重、６０ｇ重、８０ｇ重、 １１０ｇ重、１６０ｇ重となる長さ５cmの５種類の中空糸シートを作製した。 次いで、この中空糸シートを形成する１２本の中空糸についてリーク率を調査 した結果を表１に示す。 表１の結果より中空糸１本当たりの引き抜き力が１００ｇ重以下の中空糸シー トのリーク率が低いことがわかる。

【００１６】 実験例２ 中空糸として、内径２８０μｍ、外径３８０μ、長さ１００cmのポリプロピレ ン多孔中空糸を一本づつ長さ方向の密度が１６本／cmとなるように配列し、縦糸 として１５０デニール、２４フィラメントのポリエステル中実糸を用いて密度０ ．２５本／cmで、上記中空糸を簾状に織編し、実験例１と同様に５種類の中空糸 シートを作成し、実験例１と同様にリーク率を調査した結果を表１に示す。 実験例２においても、実験例１と同様に中空糸１本当りの引き抜きが１００ｇ 重以下の中空糸シートのリーク率が低いことが明らかである。

【００１７】

【表１】

【００１８】 実験例３ 実験例で用いた引き抜き力が３５ｇ重の中空糸シートを、単位厚さ当たりの積 層枚数が３６枚／cm、幅が４cmとするように積層し、厚さ３cmの中空糸シートの 積層体を形成した。この積層体を図３に示す角筒状のハウジング５内に収容して 、積層体の両側とハウジングの側壁に樹脂６を充填し、かつ中空糸１の両端をポ リウレタン樹脂の隔壁７でハウジングに液密に接触して人工肺を作製した。中空 糸の有効長は４cmであり、有効膜面積は０．３１ｍ↑2であった。

【００１９】 次いで、上記人工肺の血液入口１０、出口１１に血液回路を接続して閉鎖回路 を形成した。またガス入口１２にはガス供給回路を接続した。１３はガス出口で ある。上記血液回路に３７℃に加温された牛血液を２０００ml／ｍｉｎにて６時 間循環したが、中空糸のリークは皆無であった。

【００２０】

【考案の効果】 以上のように、本考案の中空糸シートは、縦糸との接触や偏平化による中空糸 の損傷がないため、流体のリークがなく、効率よく処理を行うことができる。特 にメディカル用途に用いる場合には血液のリークがないため、臨床で長時間安全 に使用できるという効果を奏している。

【図面の簡単な説明】

【図１】簾状の中空糸シートの斜視図である。

【図２】中空糸を簾状に織編した状態を示す断面図であ
る。

【図３】中空糸シートを用いた人工肺の斜視図である。

【符号の説明】

１ 中空糸 ２ 縦糸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 延藤 勝 岡山県倉敷市酒津1621番地 株式会社クラ レ内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも一本の中空糸を横糸に用い
   て、縦糸で簾状に織編した中空糸シートにおいて、ｎ本
   ／cmの密度で配列された中空糸を、ｐ本／cmの縦糸で織
   編したときの縦糸の織編の強さを１００本の縦糸と、２
   １本の中空糸を含む中空糸シートから、中央の一本の中
   空糸を引き抜く力が１００ｇ重以下となるよう構成した
   ことを特徴とする中空糸シート。但し、１００≧ｎ≧
   ３、２≧ｐ≧０．２。