JPH1015060A - Method for reinforcing module header and reinforced module - Google Patents
Method for reinforcing module header and reinforced moduleInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、モジュールヘッダーの
補強方法及び補強されたモジュールに関する。更に詳し
くは中空糸を用いた血液透析器、血漿分離器、血漿成分
分離器、水濾過器、エンドトキシン除去器等の中空糸膜
型モジュール、吸着材モジュール、白血球選択捕捉フィ
ルターを組み込んだフィルターモジュール等の本体容器
とヘッダーとの間の接着強度を補強する方法、及び補強
されたモジュールに係る。The present invention relates to a method for reinforcing a module header and a reinforced module. More specifically, a hollow fiber membrane type module such as a hemodialyzer, a plasma separator, a plasma component separator, a water filter, an endotoxin remover using a hollow fiber, an adsorbent module, a filter module incorporating a leukocyte selective capture filter, etc. The present invention relates to a method for reinforcing the adhesive strength between a main body container and a header, and a reinforced module.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の技術を中空糸型人工臓器モジュー
ルを例にとって説明する。一般には円筒状の容器に中空
糸が充填されウレタンなどのポッティング材によって当
該容器に固定された後、その容器両端にヘッダーを取り
付けたモジュールが使用されている。中空糸型人工臓器
の製造（組立）工程において、容器両端のヘッダー取り
付け方法としては、０リングを介してヘッダーをねじ
込むことにより固定する方法、と本体容器にシール部
を介してヘッダーを超音波溶着し固定する方法がある。2. Description of the Related Art A conventional technique will be described by taking a hollow fiber type artificial organ module as an example. In general, a module is used in which hollow fibers are filled in a cylindrical container and fixed to the container by a potting material such as urethane, and headers are attached to both ends of the container. In the manufacturing (assembly) process of the hollow fiber type artificial organ, the headers at both ends of the container can be attached by screwing the headers through O-rings, or by ultrasonic welding of the headers to the main container via seals. There is a method of fixing.
【０００３】[0003]
【従来技術の問題点】上記したようなヘッダー取り付け
方法の場合、取り付け方法ではヘッダーがゆるみ使用
時に血液が洩れるといった問題点があり、防止方法とし
ては有機溶剤をねじ部に流し込むことで接着固定されて
いる。しかし、取り付け方法については超音波溶着が
不完全なケースが発生し、固定強度が低下するといった
問題点があった。これらを完全なものにする手段として
は、容器あるいはヘッダーの形状変更、ヘッダーの接着
固定方法の変更といったことも考えられるが、構造上複
雑となり、コストもかかり、適当な方法がないのが現状
である。2. Description of the Related Art In the case of the header mounting method as described above, there is a problem that the header is loosened and blood leaks when used, and as a method for preventing the header, the organic solvent is adhered and fixed by flowing into the screw portion. ing. However, the mounting method has a problem that the case where the ultrasonic welding is incomplete occurs and the fixing strength is reduced. As a means to complete these, it is conceivable to change the shape of the container or header, change the method of bonding and fixing the header, but it is complicated in structure, costs are high, and there is no suitable method at present. is there.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】この様に、従来の接着
固定技術ではシール及び固定の確実性、安全性において
懸念される点があり、不良品の排除に努力がなされてい
た。本発明の課題は、上記従来技術の問題点に鑑み、作
業性がよく、人工臓器部材に悪影響を与えることなく、
しかもヘッダーを確実に接着固定できる補強方法及び補
強されたモジュールを提供することにある。As described above, in the conventional bonding and fixing technique, there are concerns about the reliability and safety of sealing and fixing, and efforts have been made to eliminate defective products. An object of the present invention is to improve the workability in view of the above-described problems of the related art, without adversely affecting the artificial organ member.
Moreover, it is an object of the present invention to provide a reinforcing method and a reinforced module capable of securely bonding and fixing a header.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】そこで本発明者らは、上
記課題を達成すべく鋭意研究を重ねた。その結果、モジ
ュールの補強方法に放射線硬化型樹脂を用いると、該放
射線硬化型樹脂を確実に被固定部分に注入でき、また任
意のタイミングで硬化させることができるので、驚く程
作業性良く、優れた補強硬化が得られることを見出し、
また人工臓器に悪影響を与えることもないことを確認し
本発明を完成するに到った。即ち、本発明は本体容器、
該容器の中に保持される機能部及び前記容器と液密に固
定されるヘッダーを主要部とするモジュールの容器とヘ
ッダーとの隙間に放射線硬化型樹脂を注入した後、また
は注入と同時に放射線硬化型樹脂に対して放射線を照射
し、硬化させることを特徴とするモジュールヘッダーの
補強方法であり、本体容器、該容器の中に保持される機
能部及び前記容器と液密に固定されるヘッダーを主要部
とするモジュールであって、容器とヘッダーとが放射線
硬化型樹脂により接着されていることを特徴とする補強
されたモジュールである。本発明で言うモジュールと
は、中空糸型人工臓器に代表される血液透析器、血漿分
離器、血漿成分分離器、血液濾過器、血漿成分吸着器、
人工肺、エンドトキシン除去フィルター等、中空糸を主
要な構成部材とする医療用のモジュール、吸着材を充填
した吸着モジュール、白血球選択捕捉フィルターを組み
込んだフィルターモジュール等を言う。また、機能部と
は上記モジュールの中空糸、吸着材、白血球選択捕捉フ
ィルター等を言う。The present inventors have conducted intensive research to achieve the above object. As a result, when a radiation-curable resin is used as a method for reinforcing a module, the radiation-curable resin can be reliably injected into a portion to be fixed, and can be cured at an arbitrary timing. And found that a reinforced hardening was obtained,
In addition, they have confirmed that they do not adversely affect the artificial organ, and have completed the present invention. That is, the present invention relates to a main body container,
After the radiation-curable resin is injected into the gap between the header and the module of the module whose main part is the functional part held in the container and the header fixed to the container in a liquid-tight manner, or simultaneously with the injection, the radiation-curable resin is cured. A method for reinforcing a module header, which comprises irradiating a mold resin with radiation and curing the main body container, a functional unit held in the container, and a header fixed in a liquid-tight manner with the container. A reinforced module, which is a main module, wherein the container and the header are bonded with a radiation-curable resin. The module referred to in the present invention is a hemodialyzer represented by a hollow fiber type artificial organ, a plasma separator, a plasma component separator, a blood filter, a plasma component adsorber,
It refers to medical modules using hollow fibers as a main component, such as artificial lungs and endotoxin removal filters, adsorption modules filled with an adsorbent, and filter modules incorporating a leukocyte selective capture filter. The functional unit refers to the hollow fiber, the adsorbent, the leukocyte selective capture filter, and the like of the module.
【０００６】中空糸型人工臓器は一般的には、ポリアミ
ド、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、エチ
レン−ビニルアルコール共重合体、再生セルロース、酢
酸セルロース、ポリアクリロニトリル、ポリエチレン、
ポリスルホン等の中空糸束を筒状容器内に収容し、該中
空糸束の端部をポッティング材により、該容器に接着固
定し、中空糸の両端を開口させた後ヘッダーを取り付け
ることにより、組み立てられる。この時、中空糸束が直
線状の場合は両端部で、または中空糸束がＵ字型である
場合は片側端部において当該容器に固定される。ポッテ
ィング材は該中空糸を含み、該中空糸と人工臓器モジュ
ールの容器を固定・支持するための構造体であって、ポ
リウレタン樹脂やエポキシ樹脂に代表される熱硬化性樹
脂の硬化物が広く一般に用いられている。このポッティ
ング材により、中空糸の内側と外側とを容器内で隔離し
ている。放射線硬化型樹脂とは、放射線を照射すること
により、接着剤の硬化が開始し、実用強度まで硬化が進
み、それ以降は放射線の照射を止めても実用強度を維持
できる樹脂のことを言う。但し、本発明で言う放射線と
は可視光よりも波長の短い電磁波である（強い可視光を
含む）と定義する。本発明における放射線硬化型樹脂を
例示すると紫外線硬化型樹脂、Ｘ線硬化型樹脂、γ線硬
化型樹脂等が挙げられる。放射線の中では波長が長い方
が放射線の到達距離は短いが、放射線のシールドが楽で
あり、設置が小型になり、逆に波長が短い方は設備は大
きくなるが紫外線だと届かない様な深い所の接着もでき
るという特徴を有しており、その目的によって選択する
ことができる。放射線硬化型樹脂の硬化前の粘度は、接
着剤注入作業に大きな影響を与える。接着剤の注入状態
により接着剤の最適な粘度は異なるが、室温（２８℃）
で１センチポイズ〜ペースト状のものまで使用すること
は可能であり、１〜５０００センチポイズが好ましい。
また、容器とヘッダーの隙間全周にわたって均一に注入
する場合は１〜３００センチポイズ程度が適している。
更に好ましいのは１〜１００センチポイズ、望ましいの
は１〜３０センチポイズである。また、作業性において
は一液型でポットライフを気にする必要が無く、放射線
照射後秒単位で硬化する等の特徴を有する放射線硬化型
樹脂が好ましい。安全性、耐久性、耐熱性の観点から
は、医療用具に用いられる滅菌条件に耐え、劣化するこ
とが少なく、血液と接触した時に、血液中に溶出する成
分が少なく、毒性、変異原性を示さない等の特徴を有す
る放射線硬化型樹脂が好ましい。放射線硬化型樹脂とし
て、紫外線硬化型樹脂を使用する場合、１００〜４００
ｎｍ付近に極大吸収を持つ光重合反応開始剤を利用した
紫外線硬化型樹脂が、最も好ましく使用できる。また、
放射線硬化型樹脂を容器とヘッダーとの隙間に注入する
方法としては、細い注射針を付けた接着剤塗布機の様な
装置を用いて隙間の全周に渡って注入する方法を例示で
きるが、ヘッダーを容器に溶着している場合は、溶着部
位より６〜７ｍｍ程度の距離、０．１〜１．０ｍｍの厚
みで放射線硬化型樹脂を注入し、硬化させることによ
り、好ましい強度が得られる。この他、一部だけに注入
する方法もあるが、補強強度は劣ってくる。しかしコス
ト的には良い方法である。この場合は樹脂の粘度が比較
的高い方が好ましい。[0006] Hollow fiber artificial organs are generally made of polyamide, polypropylene, polymethyl methacrylate, ethylene-vinyl alcohol copolymer, regenerated cellulose, cellulose acetate, polyacrylonitrile, polyethylene,
A hollow fiber bundle of polysulfone or the like is housed in a cylindrical container, and the end of the hollow fiber bundle is adhered and fixed to the container by a potting material. Can be At this time, the hollow fiber bundle is fixed to the container at both ends when it is linear, or at one end when the hollow fiber bundle is U-shaped. The potting material includes the hollow fiber, and is a structure for fixing and supporting the hollow fiber and the container of the artificial organ module. A cured product of a thermosetting resin represented by a polyurethane resin or an epoxy resin is widely used. Used. By this potting material, the inside and the outside of the hollow fiber are isolated in the container. The radiation-curable resin refers to a resin that starts curing of an adhesive by irradiation with radiation, cures to a practical strength, and can maintain the practical strength even after the irradiation is stopped. However, radiation in the present invention is defined as an electromagnetic wave having a shorter wavelength than visible light (including strong visible light). Examples of the radiation-curable resin in the present invention include an ultraviolet-curable resin, an X-ray curable resin, and a γ-ray curable resin. Among the radiations, the longer the wavelength, the shorter the reach of the radiation, but the shielding of the radiation is easier, and the installation is smaller.On the other hand, the shorter the wavelength, the larger the equipment, but it will not reach with ultraviolet light. It has the feature of being able to bond deep places, and can be selected according to its purpose. The viscosity of the radiation-curable resin before curing greatly affects the adhesive injection operation. The optimum viscosity of the adhesive varies depending on the state of the injected adhesive.
It is possible to use from 1 centipoise to pasty, and preferably 1 to 5000 centipoise.
In addition, in the case of injecting uniformly over the entire circumference of the gap between the container and the header, about 1 to 300 centipoise is suitable.
More preferably, it is 1 to 100 centipoise, and more preferably, 1 to 30 centipoise. Further, in terms of workability, a radiation-curable resin which is one-pack type and does not need to worry about pot life and has a characteristic of curing in seconds after irradiation is preferable. From the viewpoint of safety, durability, and heat resistance, it withstands sterilization conditions used for medical devices, is less likely to degrade, has less components that elute into blood when it comes in contact with blood, and has low toxicity and mutagenicity. Radiation-curable resins having characteristics such as not shown are preferred. When an ultraviolet curable resin is used as the radiation curable resin, 100 to 400
An ultraviolet curable resin utilizing a photopolymerization initiator having a maximum absorption near nm can be most preferably used. Also,
Examples of the method of injecting the radiation-curable resin into the gap between the container and the header include a method of injecting the entire circumference of the gap using an apparatus such as an adhesive applicator with a thin injection needle, When the header is welded to the container, a preferable strength can be obtained by injecting and curing a radiation-curable resin at a distance of about 6 to 7 mm from the welded portion and a thickness of 0.1 to 1.0 mm. In addition, there is a method of injecting only a part, but the reinforcing strength is inferior. However, it is a good method in terms of cost. In this case, it is preferable that the viscosity of the resin is relatively high.
【０００７】[0007]
【実施態様】以下、本発明の実施態様を図面を用いて、
より詳細に説明する。図２は、中空糸型人工臓器の一例
を示す断面模式図である。ヘッダー１は、容器２の両端
に取り付けられ、容器２の両端外周部及びヘッダー１の
内側溶け代部において、超音波振動と言う外部圧力を与
えることにより、両材質を１体の物とする。また、この
ヘッダー１は体内より送液されてきた体液を中空糸３の
内側に確実に通液させるための役目を果たしている。次
に補強箇所と補強の態様について、図面を用いて説明す
る。図１は中空糸型人工臓器において、超音波振動が不
充分で、容器２の両端外周部とヘッダー１の溶け代が不
充分なケースであり、この場合、容器２とヘッダー１の
溶け合わさった箇所の容器２とヘッダー１の隙間４に放
射線硬化型樹脂を注入し、放射線を照射することにより
硬化させる。次に紫外線硬化型樹脂を用いて中空糸型人
工臓器を補強する際の硬化装置について説明する。図３
は紫外線照射によって紫外線硬化型樹脂を硬化させる装
置の一例を示した模式図であり、紫外線ランプ６、集光
鏡７、平面鏡８、シャッター９、光ファイバーユニット
１０によって、紫外線を一定時間照射することで、補強
を容易かつ確実に行うことができる。またこの時紫外線
を均一に照射するために、モジュールを回転させながら
行うことが好ましい。更に表面温度の過度の上昇を回避
するためにも回転させることは同様に好ましい。逆に照
射装置側を回転させることもできる。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
This will be described in more detail. FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of a hollow fiber type artificial organ. The header 1 is attached to both ends of the container 2, and an external pressure called ultrasonic vibration is applied to the outer peripheral portions of both ends of the container 2 and the inner margin of the header 1, so that both materials are made into one body. Further, the header 1 plays a role to ensure that the body fluid sent from the body flows through the inside of the hollow fiber 3. Next, a reinforcing portion and a mode of the reinforcing will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a case where the ultrasonic vibration is insufficient in the hollow fiber type artificial organ, and the margins of the outer periphery of both ends of the container 2 and the header 1 are insufficient. In this case, the container 2 and the header 1 are fused. A radiation-curable resin is injected into the gap 4 between the container 2 and the header 1 at the location, and cured by irradiating radiation. Next, a curing device for reinforcing a hollow fiber type artificial organ with an ultraviolet curable resin will be described. FIG.
Is a schematic view showing an example of an apparatus for curing an ultraviolet-curable resin by ultraviolet irradiation. The apparatus is irradiated with ultraviolet light for a predetermined time by an ultraviolet lamp 6, a condenser mirror 7, a plane mirror 8, a shutter 9, and an optical fiber unit 10. The reinforcement can be easily and reliably performed. At this time, in order to uniformly irradiate the ultraviolet rays, it is preferable to perform the rotation while rotating the module. It is likewise preferable to rotate to avoid an excessive rise in surface temperature. Conversely, the irradiation device side can be rotated.
【０００８】[0008]
【実施例】図１に示した様な超音波振動が不充分であっ
たケースについて、紫外線硬化型樹脂を用いて補強を行
った。中空糸型人工臓器としては、再生セルロース中空
糸を用いたダイアライザーＡＭ−ＳＤ−２１Ｍ（旭メデ
ィカル（株）製）を用いた。紫外線硬化型樹脂として
は、３６５ｎｍに吸収極大を持ち、粘度２０センチポイ
ズ、光重合反応開始剤を含む変成アクリレート系樹脂を
用いた。対象物と照射部の距離は１０ｍｍとし、紫外線
照射時間を１０、２０、３０、４０、５０、６０秒とし
て硬化後の引張試験を行った。引張試験は、容器とヘッ
ダーを各々の治具につかませ、垂直に荷重をかけていき
破壊点及び測定限界に達した時の荷重を読み取った。そ
の結果を表１に示す。（この試験は紫外線硬化型樹脂の
みの接着固定である。）紫外線の出力は、照射部より１
０ｍｍの距離で１５００ｍｗ／ｃｍ2 であった。（紫外
線の出力が高い方が、速やかに充分な強度が得られ、効
果的である。） 上記の実施例では３０秒以上で引張荷重が２００．０Ｋ
ｇ以上となっており、樹脂が硬化されていることがわか
る。また、作業性も良く、確実に補強できるようになっ
た。尚、通常製品（溶着のみ製品）においては、この引
張荷重は１５０．０Ｋｇ程度の数値である。EXAMPLE A case where the ultrasonic vibration was insufficient as shown in FIG. 1 was reinforced using an ultraviolet curing resin. As the hollow fiber type artificial organ, dialyzer AM-SD-21M (made by Asahi Medical Co., Ltd.) using regenerated cellulose hollow fiber was used. A modified acrylate resin having an absorption maximum at 365 nm, a viscosity of 20 centipoise, and containing a photopolymerization reaction initiator was used as the ultraviolet curable resin. A tensile test after curing was performed with the distance between the object and the irradiated portion being 10 mm and the ultraviolet irradiation time being 10, 20, 30, 40, 50, and 60 seconds. In the tensile test, the container and the header were gripped by each jig, a load was applied vertically, and the load when the breaking point and the measurement limit were reached was read. Table 1 shows the results. (In this test, only the UV-curable resin was bonded and fixed.) The output of UV was 1
It was 1500 mw / cm 2 at a distance of 0 mm. (The higher the output of ultraviolet light, the sooner sufficient strength is obtained and the more effective.) In the above embodiment, the tensile load is 200.0K in 30 seconds or more.
g or more, indicating that the resin has been cured. In addition, the workability is good and the reinforcement can be ensured. In the case of a normal product (welded only product), the tensile load is a numerical value of about 150.0 kg.
【０００９】[0009]
【発明の効果】本発明を用いることにより、モジュール
のヘッダー固定箇所を作業性良く、人工臓器部材に悪影
響を与えることもなく、かつ確実に補強できるようにな
った。By using the present invention, it is possible to reliably reinforce the header fixing portion of the module with good workability without adversely affecting the artificial organ member.
【図１】本発明の実施態様の１例を示す模式図。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an embodiment of the present invention.
【図２】中空糸型人工臓器の１例を示す断面模式図。FIG. 2 is a schematic sectional view showing one example of a hollow fiber type artificial organ.
【図３】紫外線硬化型樹脂を硬化させるための装置の一
例を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory view showing an example of an apparatus for curing an ultraviolet curable resin.
１．ヘッダー ２．容器 ３．中空糸 ４．隙間 ５．紫外線硬化型樹脂 ６．ランプ ７．集光鏡（コールドミラー） ８．平面鏡（コールドミラー） ９．シャッター １０．光ファイバーユニット 1. Header 2. Container 3. Hollow fiber 4. Gap 5. UV curable resin 6. Lamp 7. 7. Condensing mirror (cold mirror) 8. Flat mirror (cold mirror) Shutter 10. Optical fiber unit
Claims (3)
部及び前記容器と液密に固定されるヘッダーを主要部と
するモジュールの容器とヘッダーとの隙間に放射線硬化
型樹脂を注入した後、または注入と同時に放射線硬化型
樹脂に対して放射線を照射し、硬化させることを特徴と
するモジュールヘッダーの補強方法。1. A radiation-curable resin is injected into a gap between a container and a header of a module whose main part is a main body container, a functional portion held in the container, and a header fixed in a liquid-tight manner with the container. A method for reinforcing a module header, which comprises irradiating a radiation-curable resin with radiation after or simultaneously with injection to cure the resin.
５０００センチポイズである請求項１記載のモジュール
ヘッダーの補強方法。2. The radiation-curable resin has a viscosity before curing of 1 to 2.
The method for reinforcing a module header according to claim 1, wherein the module header is 5000 centipoise.
部及び前記容器と液密に固定されるヘッダーを主要部と
するモジュールであって、容器とヘッダーとが放射線硬
化型樹脂により接着されていることを特徴とする補強さ
れたモジュール。3. A module mainly comprising a main body container, a functional portion held in the container, and a header fixed to the container in a liquid-tight manner, wherein the container and the header are bonded by a radiation-curable resin. A reinforced module characterized by being made.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18805996A JPH1015060A (en) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | Method for reinforcing module header and reinforced module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18805996A JPH1015060A (en) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | Method for reinforcing module header and reinforced module |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1015060A true JPH1015060A (en) | 1998-01-20 |
Family
ID=16216983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18805996A Pending JPH1015060A (en) | 1996-07-01 | 1996-07-01 | Method for reinforcing module header and reinforced module |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1015060A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015511530A (en) * | 2012-03-15 | 2015-04-20 | コッチ・メンブレイン・システムズ・インコーポレーテッド | Method for sealing a hollow fiber membrane |
-
1996
- 1996-07-01 JP JP18805996A patent/JPH1015060A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015511530A (en) * | 2012-03-15 | 2015-04-20 | コッチ・メンブレイン・システムズ・インコーポレーテッド | Method for sealing a hollow fiber membrane |
| US9498753B2 (en) | 2012-03-15 | 2016-11-22 | Koch Membrane Systems, Inc. | Method for sealing hollow fiber membranes |
| US9968888B2 (en) | 2012-03-15 | 2018-05-15 | Koch Membrane Systems, Inc. | Method for sealing hollow fiber membranes |
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