NL8100701A - Plasmaferesemembraan en werkwijze voor het maken van zo'n membraan. - Google Patents

Description

AGW 1932 \

Plasmaferesemembraan en werkwijze voor het maken van zo'n membraan.

De uitvinding heeft betrekking op een membraan, speciaal voor plasma-ferese, in de vorm van holle draden, slangfolie of vlakfolie uit celluloseesters.

5 Plasmaferesemembranen dienen voor plasmascheiding, d.w.z. de scheiding van bloedplasma van cellulaire bestanddelen, evenals de verdere scheiding van plasmabestanddelen naar moleculairgewicht.

Nadat reeds lange tijd plasmaferese met behulp van membraanfilters werd uitgevoerd ging men later over op het gebruik van centrifuges 10 voor dit doel. De laatste tijd is men echter toch weer op filtratie teruggekomen. Een reden daarvoor is dat de bereidingsmethoden van membraanfilters intussen sterk gemechaniseera konden worden zo dat de filters in voldoende hoeveelheid en tegen redelijke kosten beschikbaar zijn gekomen.

15 In US 1 421 341 wordt een filter en een bereidingsmethode beschreven, waarbij het filter bestaat uit een celluloseester, bijvoorbeeld celluloseacetaat, en poriën bezit die voor het afscheiden van bacteriën geschikt zijn. De beschreven filters kunnen gedroogd worden zonder dat de poriën dichtklappen.

20 De filters worden verkregen door een oplossing van celluloseester in een oplosmiddelmengsel uit te gieten en het oplosmiddel in vochtige atmosfeer bij relatief lage temperatuur te verdampen. Aan het oplosmiddel wordt zoveel water toegevoegd dat het mengsel de celluloseester nog oplost. Door de hoeveelheid water wordt de grootte van de poriën 25 beïnvloed. Het verkregen membraan wordt in water gewassen, in natte toestand gestrekt en na een warmtebehandeling in heet water of damp gedroogd.

In DE-PS 843 088 wordt een bereiding van ultrafilters en diafragma's uit een kunststofoplossing beschreven. Porositeit wordt hier verkregen 30 door de oplossing, die op zich geschikt is voor het vormen van een dunne huid, te mengen met een oplossing van zouten of andere stoffen 81 00 70 1 = 2 = die ook in de kunststofoplossing oplosbaar zijn, waarna het mengsel ingedampt wordt en uit de achtergebleven huid de zouten of andere stoffen met een oplosmiddel dat de kunststof niet aantast worden geëxtraheerd.

5 DE-AS 1 017 596 beschrijft een werkwijze waarbij een celluloseacetaat membraan wordt verkregen volgens de faseninversiemethode met een pré-gelering in een conditioneerkamer bij een temperatuur van 20-40öC en relatieve vochtigheid van 50-70¾.

i-"'

In US 2 783 894 wordt een analoge werkwijze voor het bereiden van een 10 microporeuze membraanfilter uit nylon beschreven.

DE-AS 1 156 051 betreft een werkwijze, waarbij membranen die verkregen zijn volgens US 1 421 341 en US 2 783 894 op bijzondere wijze op een van doorgangen voorzien hol lichaam worden aangebracht. De microporeuze folies bezitten poriën met een werkzame doorsnede kleiner dan 15 omstreeks 10 urn die totaal meer dan 80¾ van het filtervolume uitmaken.

In DE-PS 2 257 697 gaat het om poreuze celluloseacetaat membranen die zijn bereid uitgaande van een 5-40 gew^ oplossing van celluloseacetaat met een acetyleringsgraad van 20-65,5¾ in een organisch oplosmiddel. Aan deze oplossing worden toegevoegd een verdunningsmiddel 20 met een kookpunt hoger dan van het organisch oplosmiddel en een metaalzout, waarvan de metaalcomponent een ionenradius kleiner dan 1,33 Angstrom heeft en behoort tot groep I-III van het periodieke systeem, tot een gehalte van 20-200 gew^ berekend op acetaat, zodat een homogene oplossing verkregen wordt, welke op een gepolijste plaat 25 tot een dunne film wordt uitgegoten.

Uit de film wordt het oplosmiddel verdampt, waarbij de oplossing door microfasenscheiding in gel toestand overgaat, waarna het daarin aanwezige metaalzout onder vorming van een poreus membraan wordt geëxtraheerd. De poriëndiameter bedraagt 0,01 tot 10 urn en porositeiten van 30 70 en 81¾ worden vermeld. Bij een 6000-voudige vergroting onder de electronenmicroscoop blijkt een dergelijk membraan een structuur te hebben die vanuit het oppervlak gezien lijkt op een mat van draden, waarbij de uit kruispunten komende in jLussen liggende draden onregelmatig boven en naast elkaar liggen. Op het breukvlak blijkt het in- 81 00 70 1 = 3 = wendige van het membraan uit een losse maar toch gelijkmatig dichte massa te bestaan.

DE-OS 2 606 244 beschrijft een holle vezel voor membraanfiltratie uit een synthetische of halfsynthetische kettingvormig polymer, dat bij 5 het verspinnen draden vormt, waarbij de de holle vezel vormende cylindrische wanden ten minste in een gesloten in doorsnede als ringband verschijnend bereik een driedimensionele netvormige structuur van fijne filterkanalen met een poriënverhouding van ten minste 55% als actieve filterzone vertoont, waarbij de actieve punten van de 10 filterkanalen, die de kleinste doorsneegrootten van de kanalen voor de doorgang van in een filtervloeistof aanwezige stoffen bepalen, toevallig ten minste over de aktieve filterzone verdeeld zijn en aan deze doorsneegrootten nagenoeg gelijk gevormd zijn. Bekijkt men zo’n membraan bij 3000 tot 10,000-voudige vergroting onder de electronen-15 microscoop, dan doet de dan zichtbare structuur aan een koraalkolonie denken. Het membraan doet zich voor als uit vele koraal vormige vertakte stengels samengesteld. Aan het oppervlak van de buitenzijde van de holle vezel gaan de vertakkingen over in een nerf achtig vlak met lange, parallel gerichte poriënopeningen.

20 Verder beschrijft DE-OS 2 845 797 een anisotroop synthetisch membraan, dat een gelaagde structuur vertoont, waarbij elke laag als moleculaire zeef voor nauwkeurige moleculairgewichtsscheiding werkt.

Bij alle bekende filtermembranen komt op grond van het bij de bereiding gebruikte vaste afzetoppervlak en het ten minste ten dele ver-25 dampen van oplosmiddel een minder of meer uitgesproken poriëndoor-snedeasymmetrie voor. Sommigen zijn in droge toestand niet zonder meer te bewaren en de poriën klappen gemakkelijk dicht. Vele van de bekende membranen tonen een breed spectrum van poriëndoorsnedeverde-ling en derhalve ook geen gedefinieerde uitsluitgrenzen. Bij de be-30 kende methoden voor het maken van filtermembranen zijn, nog afgezien van door de methode bepaalde invloeden op het membraan, in het algemeen slechts matige productiesnelheden mogelijk. De terugwinning van oplosmiddel uit de lucht-oplosmiddel mengsels is bewerkelijk en brengt verliezen en milieuproblemen met zich.

81 00 70 1 = 4 =

Doel van de onderhavige uitvinding is een filtratiemembraan in de vorm van holle draden, slangfolie of vlakfolie te verschaffen met een nieuwe membraanwandstructuur, die het bijvoorbeeld mogelijk maakt plasmaferesefiltraties met hogere snelheid uit te voeren en waarbij 5 door de bereidingsmethode de poriëndoorsnede ten behoeve van gedefinieerde uitsluitgrenzen beïnvloedbaar is. De aan de bekende fil-tratiemembranen klevende bezwaren moeten daarbij zo veel mogelijk vermeden worden.

Volgens de uitvinding wordt dit doel bereikt door het membraan te 10 maken met een werkwijze die daardoor is gekenmerkt dat een spinoplos-sing uit 8-25 gew.% celluloseester, 55-92 gew.% oplosmiddel en eventueel tot 20 gew.% verdere toevoegingen door een in een coagulatiebad gestoken spinkop wordt geperst, de oplossingsstraal over een traject van ten minste 30 cm aan de coagulerende werking van het coagulatie-15 bad wordt blootgesteld, uit het bad wordt geleid, met water wordt gewassen, met een weekmakeroplossing wordt gedrenkt en tenslotte wordt gedroogd.

Als coagulatiebad zijn dergelijke vloeistoffen geschikt die zich met het oplosmiddel van de spinoplossing in alle verhoudingen laten ver-20 mengen, echter de celluloseester niet oplossen of chemisch veranderen.

Als weekmaker zijn de voor celluloseester bekende weekmakers geschikt, waarmee bereikt kan worden dat het restgehalte aan water na het drogen niet onder de 3 tot 15 gew.%, betrokken op membraangewicht, komt. Als zodanig komen in het bijzonder meerwaardige alcoholen en esters in 25 aanmerking.

Bij de bloedialyse zijn speciaal slangfolies en holle draden geschikte membraanvormen. Ook bij de plasmaferesemembranen hebben deze vormen de voorkeur. Om bij deze vormen een goede binnenruimte met geschikte doorsnede te verkrijgen worden ze zo vervaardigd dat bij de spinkop 30 een coagulatiebadvloeistof in het binnenste van de uittredende spinoplossing wordt geleid. Daarbij wordt dan ook aan de binnenkant van de oplossingsstraal een coagulerende werking te weeg gebracht.

810070 1 S 5 =

Gebruikt men voor coagulatie in het binnenste van de straal een andere coagulatievloeistof dan aan de buitenkant, dan treden ongelijke coagulatiesnelheden op wat tot onderscheiden effecten op de porositeit van binnen- en buitenoppervlak leidt.

5 Bevat het coagulatiebad een relatief grote hoeveelheid aan oplosmiddel dan veroorzaakt dit kleine porfên, terwijl een bad met weinig oplosmiddel tot grotere poriën leidt. De concentratie van oplosmiddel in het coagulatiebad moet in het algemeen niet boven de 20 gew.% uitkomen. Een goede overeenstemmende oppervlaktestructuur aan binnen- en 10 buitenkant bij holle draden of slangfolie verkrijgt men door er voor te zorgen dat de coagulatiebadvloeistof binnen en buiten dezelfde samenstelling heeft.

Het membraan volgens de uitvinding vertoont een nieuwe cellenstructuur.

15 Op het breukvlak van de wand ziet men bereids bij 100-voudige vergroting een uitgesproken cellenstructuur, die aan honigraat doet denken. De begrenzingen van de gesloten cellen hebben echter geen overeenstemmende vormen. In hun vorm lijken de cellen ongeveer op vierhoeken, die steeds op elkaar volgen en vlak op naburige cellen aansluiten. De 20 celwanden vertonen vele doorgangen. Deze poriën waarmee de buitenwanden en celwanden zijn voorzien vormen zeefplaten waar het ultra-filtraat door permeëert.

Voor de structuurvorming van het membraan en gebruikseigenschappen is de samenstelling van de spinoplossing van groot belang. Chemische 25 samenstelling en physische verwerkbaarheid van de spinoplossing zijn op complexe wijze van invloed op de ordening en grootte van de cellen en celwanden.

Een factor is het oplosmiddel in de spinoplossing. Als zodanig komen bijvoorbeeld aceton, dioxaan, dioxolaan, methylacetaat, nitromethaan 30 of methyleenchloride in aanmerking.

In het algemeen wordt de voorkeur gegeven aan aceton. Vanwege de ruime instelmogelijkheid van membraaneigenschappen en structuur wordt de toepassing van mengsels als oplosmiddel in de spinoplossing in het 81 00 70 1 = 6 = bijzonder aanbevolen. Zeer geschikt is een mengsel van 50-90 gew.% aceton, 5-25 gew.% eenwaardig alcohol en 5 tot 25 gew.% weekmaker. Door toepassing van eenwaardige alcoholen met 1 tot 3 koolstofatomen, eventueel mengsels van alcoholen, kan de cellenstructuur evenzo wor-5 den beïnvloed als met het gehalte aan weekmaker, waarbij voor gebruik van het membraan in de medische sector als weekmaker speciaal glycerine de voorkeur heeft. Met myristyl-myristaat als weekmaker in de spinoplossing kunnen structuren worden verkregen die voor technische toepassingen van het membraan van interesse zijn.

10 Ook het coagulatiebad beïnvloed de membraaneigenschappen in belangrijke mate, waarbij water zonder verdere toevoegingen tot zeer grote poriën leidt, terwijl waterige oplossingen als badvloeistof de voorkeur verdienen wanneer kleine poriën gewenst zijn. Het membraan volgens de uitvinding kan poriën met een diameter van 0,01 urn tot 50 urn 15 bezitten al naar gelang de gekozen bereidingsomstandigheden.

Bij de oudere bekende plasmaferesemembranen speelde nitrocellulose een beduidender rol als acylcellulose. Daar nitrocellulose tot problemen kan voeren hebben intussen acylcellulosen in het algemeen grotere betekenis gekregen. Deze zijn voor het membraan volgens de 20 uitvinding evenzeer bruikbaar als nitrocellulose. Ook mengsels van verschillende acylcellulosen kunnen tot membranen worden verwerkt, bijvoorbeeld acetylcellulose, propionylcellulose en butyrylcellulose. Vanwege de goede toegankelijkheid heeft celluloseacetaat de voorkeur.

Een filtratiemembraan uit zuiver cellulosetriacetaat is voor de 25 meeste membraantoepassingen te hydrofoob. In een geschikte uitvoeringsvorm van de uitvinding bestaat het plasmaferesemembraan uit een celluloseacetaat met een substitutiegraad van 2,0 tot 2,7. De substi-tutiegraad van het in de spinoplossing opgenomen celluloseacetaat komt ook overeen met het daaruit verkregen membraan. Bij voorkeur 30 bedraagt de substitutiegraad 2,3 tot 2,5.

De viscositeit van de spinoplossing heeft in het bijzonder invloed op de structuur van het membraan. Zo bewerken hogere viscositeiten dunnere celwanden in het membraan, wat speciaal dan geen nadelige invloed op de mechanische sterkte heeft wanneer tegelijkertijd de cellen-35 structuur minder symmetrisch uitgevoerd wordt.

810070 1

De viscositeit van de spinoplossing kan enerzijds door het gehalte aan celluloseester maar ook door viscositeits regelende oplosmiddelen of toevoegingen worden beïnvloed. Oplosmiddelen, die bijvoorbeeld isopropanol als eenwaardig alcohol bevatten, geven een hogere visco-5 siteit dan die welke methanol bevatten.

De viscositeit kan bijvoorbeeld ook worden verlaagd door toevoeging van halogeenkoolwaterstoffen, zoals trichloortrifluoorethaan. De viscositeit van de spinoplossing bedraagt 5 tot 200 Pas, bij voorkeur 10 tot 100 Pas.

10 Gebleken is dat de werkwijze volgens de uitvinding met goede productiesnelheid werkt wanneer de oplossingsstraal na het doorlopen van een coagulatietraject van ten minste 30 cm rond een ombuigorgaan wordt gevoerd en onder een hoek van 15 tot 60° met het oppervlak van het coagulatiebad uit het bad wordt geleid.

15 Voordelig is het daarbij dat de in het bad gestoken spinkop met het oppervlak van het bad een scherpe hoek vormt.

De membranen onderscheiden zich door hun nieuwe structuur en zijn met name gekenmerkt door een uitgesproken honigraatachtige cellenstructuur waarin de cellen hoofdzakelijk vierhoekig zijn en alle celwanden met 20 een veelvoud van poriënvormige gaten zijn doorboord.

In het algemeen is het membraan zo opgebouwd dat de gesloten cellen geen overeenstemmende vorm en volume hebben. Vaak ontstaat echter op grond van de gevolgde werkwijze een ongeveer symmetrisch in het wand-midden gelegen celwand.

25 Omstandigheden kunnen echter ook zo ingesteld worden dat een tussenliggende celwand meandervormig door de doorsnede verloopt.

De selectiviteit van het membraan wordt niet alleen door de in alle celwanden aanwezige poriën maar ook door de cellenstructuur beïnvloed.

Vanzelfsprekend kunnen desgewenst pigmenten op bekende wijze in het 30 membraan worden opgenomen.

81 00 70 1 = 8 =

De uitvinding wordt aan de hand van de volgende voorbeelden nader toegelicht.

Voorbeeld I

Bereiding van een spinoplossing uit celluloseacetaat.

5 In een vat waarin een roerder met 800 rotaties per min* draaide werden achtereenvolgens gebracht: 3000 g methanol 4000 g glycerine 2000 g celluloseacetaat met substitutiegraad 2,48 10 11000 g aceton

Na twee uren roeren bij kamertemperatuur was het celluloseacetaat opgelost.

De oplossing werd aansluitend door een filter met 20 urn maaswijdte gefiltreerd, ontlucht en was na 4-6 uren spinklaar. De viscositeit 15 van de spinoplossing bedroeg 15 Pas. ·

Voorbeeld II

Bereiding van een membraan in de vorm van holle draden.

Met behulp van een tandraddoseerpomp werd met 6 ml/min de volgens voorbeeld I gemaakte spinoplossing naar een spinkop voor holle draden 20 geleid. De ringspleet van de spinkop had een buitendiameter van 1300 urn en een spleetbreedte van 150 urn. De centrale opening voor toevoer van de vloeistof die de holle ruimte moet vormen had een doorsnede van 600 urn. Als vloeistof hiervoor werden 4,5 ml/min kiemvrij water van 20-22°C toegevoerd, dat coagulerende werking voor de binnenzijde 25 van de oplossingsstraal heeft.

De spinkop was tot 12 mm in het bad gestoken, dat eveneens uit kiemvrij water van 20-22°C bestond.

De uit de spinkop naar beneden gerichte straal van de spinoplossing met de binnenvloeistof werd na doorlopen van een traject van 60 cm 30 over een bij de bodem van het bad geplaatste wals zo omgeleid dat de 81 00 70 1 = 9 = straal het bad onder een hoek van 50° met het oppervlak weer verliet. Voor het verwijderen van resten oplosmiddel werd de draad over een afstand van 120 m door een waterbad gevoerd. Hierop volgde een behandeling in een weekmakerbad, dat uit een mengsel van 92¾ water en 5 8¾ glycerine bestond. In een warme luchtstroom van 60-70°C werd de holle draad gedroogd. De loopsnelheid van de draad uit de opstelling bedroeg 20 m/min. De gerede draad werd op een op spanning afgestelde trommel tot een streng van het gewenste aantal draden samengesteld, op gewenste lengte gesneden en tot filtratie-eenheden verwerkt.

= 9 = 10 Aan de vervaardigde holle draden vastgesteld. uitwendige diameter inwendige diameter scheursterkte 15 rek bij breuk poriënvolume hydraulische permeabiliteit separatievermogen voor albumine (MW 69000) 20 maximale poriënwijdte blaaspunt werden de volgende eigenschappen 700 urn 500 urn 78 cN 9,1¾ 89,3¾ 2 2870 m/h.m .mm Hg 2,3¾ bij 0,6 bar 1,3 gm 1,6 bar

Figuur 1 toont een electronenmicroscopie foto van de volgens dit voorbeeld verkregen doorsnede van het holle dradenmembraan bij 450-voudige vergroting. Men onderkent duidelijk de honigraatachtige 25 cellenstructuur, waarbij de celwanden donker en celruimten lichte uitkomen.

Figuur 2 laat de poriën bij 6000-voudige vergroting zien. Hier zijn de poriën donker, terwijl de wand licht is.

Voorbeeld III 30 Bereiding van een membraan in de vorm van slanqfolie.

Met behulp van een trandraddoseerpomp werd 325 ml/min van de spin-oplossing volgens voorbeeld I toegevoerd aan een spinkop met een ringdoorsnede van 70 mm en een spleetbreedte van 300 urn. De spinkop 81 00 70 1 = 10 =

stak verticaal tot 10 mm diepte in het coagulatiebad. Het bad bevatte kiemvrij water van 20-22°C. In het inwendige van de in slangvorm uittredende oplossingsfilm werd met behulp van een doseerpomp kiemvrij water gepompt. Een overeenkomstige hoeveelheid water werd gelijktijdig 5 met een andere doseerpomp uit het inwendige afgevoerd. Dit afgevoerde water bevatte 50 g/1 aceton. Op 50 cm onder de spinkop werd de ontstane slang vlak gelegd over een verbrederorgaan en rond een ombuig-wals onder een hoek van 40° naar het badoppervlak geleid. Na het passeren van een wastraject van 72 m met kiemvrij water van 20-22°C

i' 10 werd de slangfolie door een weekmakerbad van 7,20 m lengte gevoerd en in een kanaaldroger met warme lucht van 64-74°C gedroogd. Het weekmakerbad bevatte een mengsel van 8 gew.% glycerine in water.

De afvoersnelheid aan het einde van de droger bedroeg 9,8 m/min. De volgende eigenschappen werden aan de verkregen slangfolie vastgesteld: 15 breedte (vlak gelegd) 53 mm wanddikte 105 urn scheursterkte 20 25 . in langsrichting in dwarsrichting rek bij breuk in langsrichting in dwarsrichting hydraulische permeabiliteit separatievermogen voor albumins (MW 69000) maximale poriëndiameter blaaspunt

102 CN 48 CN

4,3% 7,1% 2 1220 ml/h.m .mm Hg 4,4 bij 0,6 bar 1,3 Mm 1,6 bar

De verkregen slangfolie vertoont in doorsnee een relatief symmetrische ordening van de gemiddelde celwanden. Deze structuur is in het bij-30 zonder geschikt voor toepassingen waarbij het op optimale filerwerking en goede selectiviteit aankomt.

Voorbeeld IV

Bereiding van een membraan in de vorm van een vlakfolie.

Door middel van een tandradpomp werd 450 ml/min van de in voorbeeld I

81 00 70 1 = 11 = beschreven spinoplossing gevoerd naar een spinkop met 300 mm brede spleet en 270 urn spleetafstand. De spinkop stak tot 15 mm in een coagulatiebad met kiemvrij water van 20°C. De spleetspinkop week tot 30° af van de looprichting van de folie. Op 1,40 m afstand onder de 5 spinkop werd de beduidend vast geworden folie rond een wals geleid en onder een hoek van 30° uit het bad gevoerd. De folie werd in kiemvrij water van 20-22°C gewassen over een traject van 62 m, vervolgens gevoerd door een 6 m lang weekmakerbad met een mengsel van 8 gew.fc glycerine in water en tenslotte na afstrijken van aanhangend water 10 gedroogd na nog 3 m lucht te hebben doorlopen.

Met een luchtkanaaldroger bij 40-45°C werden even goede membranen verkregen als in een trommeldroger bij temperaturen van 62-72°C. De productiesnelheid bedroeg bij het opwikkelen 10,3 m/min.

Van de verkregen vlakfolie werden de volgende eigenschappen bepaald: breedte 216 mm wanddikte 110 urn scheursterkte in langsrichting 82 cN in dwarsrichting 38 cN rek bij breuk in langsrichting 5,6% in dwarsrichting 11,2% hydraulische permeabiliteit 2 1510 ml/h.m .mm Hg separatievermogen voor albumin.e (MW 69000) 0,2 bij 0,6 bar maximale poriëndiameter 1,3 urn blaaspunt 1,6 bar

Voorbeeld V

Terwijl in de voorbeelden II, III en IV getoond werd dat membranen 30 met gelijke poriëngrootten in de vorm van holle draden, slangfolie en vlakfolie gemaakt kunnen worden, wordt in dit voorbeeld getoond hoe holle draadmembranen met een geringe poriëndiameter gemaakt kunnen worden.

Zoals in voorbeeld I werd een spinoplossing met de volgende samen-35 stelling bereid: -9 81 00 70 1 = 12 = 16.3 gew.% celluloseacetaat, substitutiegraad 2,40 63.3 gew.% aceton 10,2 gew.% methanol 5 10,2 gew.% glycerine

Analoog aan voorbeeld II werd 6,9 ml/min spinoplossing toegevoerd aan de spinkop, die tot 15 mm diepte was gestoken in een coagulatiebad bestaande uit water met een gehalte van 18 g/1 aan aceton en 10 g/1 aan glycerine. In het binnenste Ivan de spinkop werd 6 ml/min vloei-10 stof gepompt, samengesteld uit *50 gew.% isopropanol en 50 gew.% water. De uit de spinkop tredende oplossingsstraal werd na een coagulatie-traject van 40 cm omgebogen en na een verder traject van 30 cm uit het bad geleid. De verkregen holle draad werd met water vrij van oplosmiddel gewassen, gedrenkt met een weekmakeroplossing bestaand uit 15 100 g/1 glycerine in water en tenslotte gedroogd in een warme luchtstroom van 62°C. De afvoersnelheid van de draad bedroeg 20 m/min.

Aan de gerede draad werden de volgende eigenschappen gemeten: inwendige diameter 580 urn uitwendige diameter 700 um

20 scheursterkte 174 cN

rek bij breuk 14,7% .

blaaspunt 10 bar max. poriëngrootte 0,2 pm 2 hydraulische permeabiliteit 372 m/h.m .mm Hg 25 separatievermogen voor albumine 83,3%

De membraanstructuur, zoals deze uit een doorsnede blijkt, toont een asymmetrische ordening van de cellen. Membranen van deze soort hebben een bijzonder goede scheursterkte en rek bij breuk. 2e worden met voordeel daar toegepast waar overeenkomstige mechanische belastingen 30 te verwachten zijn.

Voorbeeld VI

Het is ook mogelijk, als onderstaand getoond, membranen met buitengewoon grote poriën te maken.

Analoog aan voorbeelden II en V werd een membraan in de vorm van 35 holle draden gemaakt.

8 1 0 0 7 0 1 = 13 =

De spinoplossing had de volgende samenstelling: 8,5 gew.% celluloseacetaat, substitutiegraad 2,40 46,5 gew.% aceton 20,0 gew.% methanol 5 25,0 gew.% glycerine

De coagulatievloeistoffen bestonden uit zuiver water van 20°C. De spinkop was zodanig in het bad· gestoken, dat de uittredende oplos-singsstraal een hoek van 10° vormde met het badoppervlak.

Na een coagulatietraject van 3 m werd de oplossingsstraal omgebogen 10 en uit het bad gevoerd. De verkregen holle draad werd met water vrij van oplosmiddel gewassen, met een 5 gew.% glycerine oplossing gedrenkt en in een warme luchtstroom van 70°C gedroogd. De afvoersnel-heid van de draad bedroeg 22 m/min. Aan de verkregen draad werden de volgende eigenschappen vastgesteld: 15 inwendige diameter 495 urn uitwendige diameter 70Ó pm scheursterkte 32 cN rek bij breuk 4,2% blaaspunt 0,05 bar 20 max. poriëngrootte 40 urn 2 hydraulische permeabiliteit 4200 m/h.m .mm Hg separatievermogen voor albumine 0

Voorbeeld VII

In dit voorbeeld werd een spinoplossing toegepast, welke door toe-25 voeging van een viscositeitsverlagend middel nog slechts een viscositeit van 6 Pas had bij een laag gehalte aan celluloseacetaat.

De samenstelling van de spinoplossing was als volgt: 8,5 gew.% celluloseacetaat 48,5 gew.% aceton 30 10,0 gew.% methanol 18.0 gew.% glycerine 15.0 gew.% trichloortrifluoorethaan.

Van deze spinoplossing werd 18 ml/min toegevoerd aan de spinkop volgens voorbeeld II.

81 00 70 1 = 14 =

In het binnenste van de uittredende oplossingsstraal werd gelijktijdig 6,6 ml/min water gepompt ter vorming van de holle draad. De spinkop stak tot 20 mm diepte in het coagulatiebad dat eveneens uit water bestond.

De oplossingsstraal werd na een coagulatietraject van 60 cm omgebogen en na verlaten van het bad met water vrij van oplosmiddel gewassen. Na behandeling met een 10 gew.% glycerineoplossing werd de holle draad bij 62°C in een luchtstroom gedroogd.

De volgende eigenschappen werden bepaald: ,· 608 urn 780 pm 90 cN 15,6¾ 2 2450 m/h.m .mm Hg 0,4 bar 5 urn 2,4¾ 10 inwendige diameter '' uitwendige diameter scheursterkte rek bij breuk hydraulische permeabiliteit 15 blaaspunt max. poriëngrootte separatievermogen voor albumine

Figuur 3 toont een 1000-voudige vergroting van een dwarsdoorsnede van deze holle draad, welke met behulp van rasterelectronenmicroscopie 20 werd onderzocht. Een groot aantal gesloten cellen zijn zichtbaar in een licht asymmetrische ordening. De onderlinge verschillen in eel-grootte komen hier sterker naar voeren dan in het in Figuur 1 getoonde membraan. Alle buiten- en celwanden zijn analoog aan Figuur 2 doorboord met een groot aantal poriën.

25 Voorbeeld VIII

Membranen met zeer verschillende eigenschappen kunnen, volgens de uitvinding zonder moeilijkheden worden vervaardigd. Enerzijds kunnen membranen worden gemaakt die het gehele bloedplasma doorlaten en slechts de cellulaire bestanddelen tegenhouden, en anderzijds zijn 30 membranen mogelijk die een separatiegrens bij een moleculairgewicht van omstreeks 100.000 bezitten, zodat ze doorlaatbaar zijn voor albumine, echter andere plasmaproteïnen tegenhouden.

Er werd een plasmaferesemembraan volgens voorbeeld VI in de vorm van een holle draad gemaakt en in een membraanmoduul met een membraan- o 35 oppervlak van 0,01 m ingebouwd.

810070 t 2 = 15 =

Een tweede membraanmoduul met 0,01 m membraanoppervlak werd samengesteld uit membraanelementen met analoge eigenschappen aan voorbeeld III.

Bloed van een patient werd eerst door het eerste moduul met 3 ml/min 5 geleid bij een transmembraandruk van 100 mm Hg. Hierbij werd een fil-traat I van 0,5 ml/min opgevangen. De tegengehouden fractie bevatte de gezamenlijke cellulaire bestanddelen.

Het filtraat werd aansluitend ldoor het tweede moduul geleid bij een membraandruk van 30 mm Hg. Het daarbij opgevangen filtraat II bevatte 10 vrijwel de totale hoeveelheid albumine, terwijl de hoger moleculaire proteïnen overwegend in de rest van filtraat I achterbleven.

De membranen volgens de uitvinding maken het op deze wijze mogelijk de lichaamseigen albuminen samen met de bloedcellen fractie te re'infu-seren. De noodzaak tot infusie met dure en lichaamsvreemde albuminen 15 vervalt daarmee.

81 00 70 1

Claims (19)

1. Werkwijze voor het maken van een membraan, speciaal voor plasma-ferese, in de vorm van holle draden, slangfolie of vlakfolie uit celluloseesters, met het kenmerk dat een spinoplossing uit 8-25 5 gew.% celluloseester, 55-92 gew.% oplosmiddel en eventueel tot 20 gew.% verdere toevoegingen door een in een coagulatiebad gestoken spinkop wordt geperst, de oplossingsstraal over een traject van ten minste 30 cm aan de coagulerende werking van het coagulatiebad I'-**' wordt blootgesteld, uit het bad wordt geleid, met water vrij van 10 oplosmiddel wordt gewassen, met een weekmakeroplossing wordt gedrenkt en tenslotte wordt gedroogd.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk dat voor het maken van holle draden of slangfolie een coagulatiebadvloeistof in het binnenste van de uittredende spinoplossing wordt geleid.

3. Werkwijze volgens conclusie 2, met het kenmerk dat de coagulatiebadvloeistof binnen en buiten dezelfde samenstelling heeft.

4. Werkwijze volgens conclusies 1-3, met het kenmerk dat voor het oplosmiddel mengsels worden gebruikt.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, met het kenmerk dat een mengsel uit 20 50-90 gew.% aceton, 5-25 gew.% van een eenwaardig alcohol en 5-25 gew.% weekmaker wordt toegepast.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk dat de alcohol 1 tot 3 koolstofatomen bevat.

7. Werkwijze volgens conclusie 5, met het kenmerk dat als weekmaker 25 een meerwaardig alcohol wordt toegepast.

8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk dat de weekmaker glycerine is. 81 00 70 1 = 17 =

9. Werkwijze volgens conclusies 1-8, met het kenmerk dat het coagu-latiebad een waterige oplossing bevat.

10. Werkwijze volgens conclusies 1-8, met het kenmerk dat het coagu-latiebad water is.

11. Werkwijze volgens conclusies 1-10, met het kenmerk dat de cellu-loseester celluloseacetaat is.

12. Werkwijze volgens conclusie111, met het kenmerk dat het celluloseacetaat een substitutiegraad van 2,0 tot 2,7 bezit.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, met het kenmerk dat de substitu-10 tiegraad 2,3 tot 2,5 bedraagt.

14. Werkwijze volgens conclusies 1-13, met het kenmerk dat de viscositeit van de spinoplossing 5 tot 20Ö Pas bedraagt.

15. Werkwijze volgens conclusie 14, met het kenmerk dat de viscositeit 10 tot 100 Pas bedraagt.

16. Werkwijze volgens conclusie 15, met het kenmerk dat de viscositeit met behulp van viscositeitsbeïnvloedende toevoegingen aan de spinoplossing wordt ingesteld.

17. Werkwijze volgens conclusies 1-16, met het kenmerk, dat de oplos-singsstraal na het doorlopen van het coagulatietraject rond een 20 ombuigorgaan wordt gevoerd en onder een hoek van 15 tot 60° met het oppervlak van het coagulatiebad uit het bad wordt geleid.

18. Werkwijze volgens conclusie 17, met het kenmerk dat de spinkop met het oppervlak van het coagulatiebad een scherpe hoek vormt.

19. Membraan, speciaal voor piasmaf erese, in de vorm van holle draden, 25 slangfolie of vlakfolie uit celluloseesters, gekenmerkt door een uitgesproken honigraatachtige cellenstructuur waarin de cellen hoofdzakelijk vierhoekig zijn en alle celwanden met een veelvoud van pori*énvormige gaten doorboord zijn. 810070 1