Половолоконный мембранный модуль и способ его изготовления

Половолоконный мембранный модуль и способ его изготовления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

[Область техники, к которой относится изобретение]

[0001]

Настоящее изобретение относится к половолоконному мембранному модулю и способу изготовления половолоконного мембранного модуля.

[Уровень техники]

[0002]

Примеры материалов половолоконной мембраны включают полимер на основе целлюлозы, полиакрилонитрил, полиметилметакрилат, полимер на основе полисульфона и тому подобные материалы. Среди них полимер на основе полисульфона является особенно пригодным для использования в обрабатывающих воду мембранах систем водоочистки или в медицинских разделительных мембранах систем искусственной почки, которые используются в процедурах диализа, потому что данный полимер обладает высокой проницаемостью, а также превосходной химической устойчивостью и прочностью. Что касается процедур диализа, помимо традиционного гемодиализа (ГД), были разработаны гемодиафильтрация (ГДФ) и периодическая инфузионная гемодиафильтрация (ПИ-ГДФ), таким образом, чтобы повышать эффективность диализа и позитивно удалять низкомолекулярный белок. Таким образом, полимер на основе полисульфона, имеющий высокую проницаемость, широко используется в качестве материала, который удовлетворяет условиям такой технологии диализа.

[0003]

Примеры половолоконного мембранного модуля включают модуль влажного типа, в котором контейнер, включающий встроенный в него пучок половолоконных мембран, наполненный жидкостью, и половолоконную мембрану полностью заливает жидкость; модуль полусухого типа, в котором смачивается только половолоконная мембрана, хотя контейнер не наполняется жидкостью; и модуль сухого типа, в котором в половолоконной мембране практически отсутствует вода. Из них предпочтительно используется модуль сухого типа, поскольку он обладает такими преимуществами, как малая масса и низкая вероятность ухудшения эксплуатационных характеристик вследствие замораживания даже в холодных условиях из-за отсутствия в нем воды.

[0004]

При этом полимер на основе полисульфона представляет собой гидрофобный полимер, и половолоконная мембрана, изготовленная из полимера на основе полисульфона, проявляет сильную гидрофобность на своей поверхности, таким образом, что когда половолоконная мембрана находится в контакте с кровью, возникают опасения того, что может происходить активация крови, вызывая процесс свертывания крови. Таким образом, гидрофильность поверхности мембраны повышается в значительной степени посредством добавления гидрофильного полимера к полимеру на основе полисульфона. Способ добавления гидрофильного полимера, как правило, представляет собой способ, в котором гидрофильный полимер добавляют в концентрированный раствор, из которого формуется половолоконная мембрана (патентный документ 1), или способ, в котором полученная таким образом половолоконная мембрана выдерживается в растворе, содержащем гидрофильный полимер, и в результате этого гидрофильный полимер переносится на поверхность половолоконной мембраны. Чрезмерное количество добавляемого гидрофильного полимера может создавать такую проблему, как вымывание гидрофильного полимера. Описывается способ, в котором гидрофильный полимер иммобилизуется посредством сшивания под действием термической обработки или радиационной обработки (патентные документы 2 и 3). Кроме того, описывается, что возможно получение половолоконной мембраны, содержащей гидрофобный полимер и гидрофильный полимер, в которой количество несолюбилизированного компонента мембраны составляет 10 масс.% или менее, когда половолоконная мембрана растворяется в обычном растворителе для гидрофобного полимера, тогда как содержание воды в половолоконной мембране после воздействия гамма-излучения составляет 10 масс.% или менее, посредством гамма-облучения в сухом состоянии, и в результате этого получается частично кластерное полимерное вещество, из которого состоит мембрана (патентный документ 4).

[0005]

Для половолоконного мембранного модуля, который предназначается для использования в качестве медицинского оборудования, является необходимой стерилизация. В процессе стерилизации используются такие технологии, как стерилизация газообразным этиленоксидом, паровая стерилизация и т. д. В последние годы в качестве простого способа стерилизации широко используется способ стерилизации под действием излучения, в котором достигается высокий эффект стерилизации даже в упакованном состоянии. Однако, когда стерилизация осуществляется под действием излучения, может происходить ухудшение эксплуатационных характеристик вследствие разрушения половолоконной мембраны или вымывания компонентов, которые составляют половолоконную мембрану, в зависимости от состояния атмосферы, окружающей полое волокно в процессе воздействия излучения. Согласно патентному документу 5, уменьшение вымывания вещества достигается посредством воздействия излучения в состоянии, в котором концентрация кислорода устанавливается на уровне 0,1% или более и 3,6% или менее, и содержание воды в половолоконной мембране устанавливается на на уровне от 4 до 300%.

[0006]

Согласно патентному документу 6, уменьшение вымывания вещества достигается посредством воздействия излучения в состоянии, в котором содержание воды составляет 3% или менее, и относительная влажность атмосферы, окружающей половолоконную мембрану, составляет 40% или менее.

[0007]

Патентный документ 7 описывает способ воздействия излучения в состоянии, в котором концентрация кислорода устанавливается на уровне 0,001% или более и 0,1% или менее, и содержание воды в половолоконной мембране по отношению к ее сухой массе находится в интервале от 0,2 до 7 мас.% или менее, когда атмосфера в упаковочном пакете при 25°C имеет относительную влажность, составляющую более чем 40%.

[Список цитируемой литературы]

[Патентная литература]

[0008]

[Патентный документ 1] -публикация рассмотренной японской патентной заявки (Kokoku) № 2-18695.

[Патентный документ 2] -публикация рассмотренной японской патентной заявки (Kokoku) № 5-3331.

[Патентный документ 3] -публикация нерассмотренной японской патентной заявки (Kokai) № 2011-92928.

[Патентный документ 4] -публикация нерассмотренной японской патентной заявки (Kokai) № 2001-205057.

[Патентный документ 5] -публикация нерассмотренной японской патентной заявки (Kokai) № 2003-245526.

[Патентный документ 6] -публикация нерассмотренной японской патентной заявки (Kokai) № 2000-288085.

[Патентный документ 7] -японский патент № 4846587

[Сущность изобретения]

[Техническая проблема]

[0009]

В способе, описанном в патентном документе 1, поскольку гидрофильный полимер добавляется в мембрану, образуя концентрированный раствор, является предпочтительным, чтобы гидрофильный полимер мог добавляться во всю мембрану. Однако, когда вся мембрана гидролизуется, увеличивается добавляемое количество гидрофильного полимера, и, таким образом, возникает угроза того, что гидрофильный полимер будет вымываться.

[0010]

В способах, описанных в патентных документах 2 и 3, гидрофильный полимер химически иммобилизуется на материале мембраны и становится нерастворимым, что, таким образом, позволяет предотвращать вымывание гидрофильного полимера. Однако в этих способах, возникает угроза того, что гидрофильный полимер, существующий на поверхности в контакте с технологической жидкостью, будет подвергаться сшиванию, которое приводит к снижению подвижности гидрофильного полимера, и вследствие сшивания происходит изменение диаметра пор мембраны, приводя к ухудшению ее эксплуатационных характеристик. Кроме того, когда сшивание осуществляется под действием излучения, важно, чтобы это воздействие излучения осуществлялось в присутствии воды, и, таким образом, эти способы оказываются непригодными для изготовления половолоконного мембранного модуля сухого типа.

[0011]

Патентный документ 4 описывает способ, в котором вымывание вещества уменьшается посредством воздействия γ-излучения в сухом состоянии. Однако в этом способе возникает опасение того, что становится затруднительным образования кластера вследствие воздействия молекулярной массы гидрофильного полимера, который добавляется в мембрану, образуя концентрированный раствор, что приводит к увеличению вымывания вещества. Здесь не упоминается модификация поверхности в контакте с технологической жидкостью.

[0012]

В способе, описанном в патентном документе 5, отмечается, что биосовместимость ухудшается в состоянии, в котором концентрация кислорода является предельно низкой. В результате исследований, проведенных авторами настоящего изобретения, было обнаружено, что вымывание вещества имеет тенденцию к увеличению при дальнейшем уменьшении содержания воды, и, таким образом, требуется уменьшение вымывания вещества на более высоком уровне.

[0013]

В способе, описанном в патентном документе 6, не упоминается концентрация кислорода в процессе воздействия излучения. Аналогично способу, описанному в патентном документе 1, здесь возникает риск того, что может происходить разрушение материала половолоконной мембраны вследствие образования радикалов кислорода или увеличения вымывания вещества.

[0014]

В способе, описанном в патентном документе 7, требуется использование поглотителя кислорода, который способен также поглощать влагу, таким образом, чтобы достигалось состояние, в котором относительная влажность составляет более чем 40%. Таким образом, уменьшается необходимость использования упаковочного контейнера, который проявляет низкую проницаемость по отношению к кислороду, а также низкую проницаемость по отношению к водяному пару. Здесь не приводится решение такой проблемы, как ухудшение биосовместимости в случае низкой концентрации кислорода.

[0015]

В результате исследований авторов настоящего изобретения было обнаружено, что вышеупомянутая проблема вымывания не может быть решена лишь посредством простого уменьшения концентрации кислорода в результате воздействия излучения на половолоконную мембрану, если в процессе воздействия излучения является низким содержание воды.

[0016]

Никогда не существовал половолоконный мембранный модуль сухого типа, в котором гидрофильный полимер не подвергался бы структурному изменению вследствие сшивания, в котором вымывание вымываемого вещества происходило бы в небольшом количестве, и который также проявлял быпревосходную биосовместимость

[0017]

Задача настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить половолоконный мембранный модуль, включающий встроенную в него половолоконную мембрану, в котором вымывается небольшое количество вымываемого вещества из половолоконной мембраны, и который также проявляет высокую биосовместимость.

[Решение проблемы]

[0018]

Настоящее изобретение предлагает половолоконный мембранный модуль, включающий корпус и половолоконную мембрану, встроенную в корпус, в котором половолоконная мембрана содержит полимер на основе полисульфона и гидрофильный полимер и удовлетворяет следующим условиям (A) и (B), а количество вымываемого вещества, которое содержится в жидкости, получаемой в результате циркуляции ультрачистой воды, нагреваемой при 37°C в процессе прохождения по стороне внутренней поверхности половолоконной мембраны в течение 4 часов при скорости 200 мл/мин, составляет 1,0 мг/м² или менее:

(A) нерастворимый компонент составляет менее чем 3 масс.% по отношению к полной массе половолоконной мембраны, когда половолоконная мембрана растворяется в N,N-диметилацетамиде; и

(B) гибкий слой существует на поверхности функционального слоя во влажном состоянии, и этот гибкий слой имеет толщину, составляющую 7 нм или более.

[0019]

Настоящее изобретение также предлагает способ изготовления половолоконного мембранного модуля, который включает следующие стадии:

смешивание основного материала, состоящего из гидрофобного полимера, с гидрофильным полимером, в котором отсутствует гидрофобное звено, с получением половолоконной мембраны;

промывание половолоконной мембраны промывочной жидкостью, содержащей 0,002 масс.% или более и 0,05 масс.% или менее полимера, включающего гидрофильное звено и гидрофобное звено, а также содержащего сложноэфирную группу; и

встраивание половолоконной мембраны в корпус и облучение половолоконной мембраны в условиях, в которых концентрация кислорода в атмосфере, окружающей половолоконную мембрану, находится в интервале от 0 до 1%, и содержание воды по отношению к массе половолоконной мембраны находится в интервале от 0 до 25 масс.%.

[Полезные эффекты изобретения]

[0020]

Используя половолоконный мембранный модуль и способ изготовления согласно настоящему изобретению, оказывается возможным изготовление половолоконного мембранного модуля, в котором вымывается небольшое количество вымываемого вещества, и который характеризуется биосовместимостью.

[Краткое описание чертежей]

[0021]

Фиг. 1 иллюстрирует половолоконный мембранный модуль согласно настоящему изобретению.

Фиг. 2 иллюстрирует примерную кривую силы, показывающую соотношение между силой, приложенной к кантилеверу, и величиной смещения кантилевера в процессе измерения с использованием атомно-силового микроскопа.

Фиг. 3 иллюстрирует технологическую схему устройства для измерения изменения коэффициента просеивания альбумина в зависимости от времени.

[Описание вариантов осуществления]

[0022]

Половолоконный мембранный модуль согласно настоящему изобретению обеспечивает разделение смешанного раствора на целевое вещество, которое должно быть выделено, и отходы. Фиг. 1 иллюстрирует схематическое изображение, представляющее половолоконный мембранный модуля согласно одному аспекту настоящего изобретения. Половолоконный мембранный модуль предпочтительно включает корпус 11 и половолоконный мембранный модуль 13, причем половолоконный мембранный модуль 13 является встроенным в корпус 11. В частности, пучок половолоконных мембран 13, разрезанный до требуемой длины, предпочтительно содержится в цилиндрическом корпусе 11. Оба конца половолоконной мембраны предпочтительно прикрепляются к обоим концам цилиндрического корпус 11 посредством герметизирующего материала 17 или аналогичным способом. При этом оба конца половолоконной мембраны предпочтительно являются открытыми.

[0023]

Половолоконный мембранный модуль предпочтительно включает коллекторы 14A и 14B у обоих концов корпуса 11. Коллектор 14A предпочтительно включает впуск 15A для обрабатываемой жидкости. Коллектор 14B предпочтительно включает выпуск 15B для обрабатываемой жидкости. Как проиллюстрировано на фиг. 1, половолоконный мембранный модуль предпочтительно включает сопла 16A и 16B на стороне корпуса в области обоих концов корпуса.

[0024]

Как правило, обрабатываемая жидкость поступает через впуск 15A для обрабатываемой жидкости, проходит через внутреннее пространство половолоконной мембраны, а затем выходит через выпуск 15B для обрабатываемой жидкости. При этом технологическая жидкость, как правило, поступает через сопло 16A (впуск для технологической жидкости), проходит через наружное пространство половолоконной мембраны, а затем выходит через сопло 16B (выпуск для технологической жидкости). Другими словами, направление потока обрабатываемой жидкости и направление потока технологической жидкости обычно являются противоположными по отношению друг к другу.

[0025]

Когда половолоконный мембранный модуль согласно настоящему изобретению используется для установки искусственной почки (установки для очистки крови), кровь, которая представляет собой обрабатываемую жидкость, как правило, поступает через впуск 15A для обрабатываемой жидкости и подвергается искусственному диализу посредством прохождения через внутреннее пространство половолоконной мембраны, а затем кровь после очистки, которая представляет собой целевое вещество, подлежащее сбору, выходит через выпуск 15B для обрабатываемой жидкости. Другими словами, канал от впуска 15A для обрабатываемой жидкости до выпуска 15B для обрабатываемой жидкости через внутреннее пространство половолоконной мембраны представляет собой канал для обрабатываемой жидкости (канал для крови). Далее этот канал иногда называется просто термином «канал для крови».

[0026]

При этом диализный раствор, используемый в качестве технологической жидкости, поступает через сопло 16A (впуск для технологической жидкости), и обрабатываемая жидкость (кровь) очищается (подвергается диализу), проходя через наружное пространство половолоконной мембраны, а затем диализный раствор, содержащий токсичные компоненты крови (отходы), выходит через сопло 16B (выпуск для технологической жидкости). Другими словами, канал от сопла 16A до сопла 16B через наружное пространство половолоконной мембраны представляет собой канал для технологической жидкости (канал для диализного раствора). Далее этот канал иногда называется просто термином «канал для диализного раствора».

[0027]

Половолоконная мембрана, встроенная в модуль, изготавливается из гидрофобного полимера, представляющего собой основной материал, с которым смешивается гидрофильный полимер, в котором отсутствует гидрофобная группа (гидрофобное звено). Здесь термин «основной материал» означает компонент, имеющий наиболее высокое содержание среди веществ, из которых состоит половолоконная мембрана. Конкретные примерные гидрофобные полимеры представляют собой полимер на основе полисульфона, полистирол, полиуретан, полиэтилен, полипропилен, полиакрилонитрил и т. д. Среди них наиболее пригодным для использования является полимер на основе полисульфона, поскольку из него легко изготавливается половолоконная мембрана. Половолоконная мембрана предпочтительно включает полимер на основе полисульфона и гидрофильный полимер.

[0028]

Полимер на основе полисульфона согласно настоящему изобретению представляет собой полимер, в основной цепи которого содержатся ароматическое кольцо, сульфонильная группа и простоэфирная группа, и соответствующие примеры представляют собой полисульфон, простой полиэфирсульфон, простой полиаллилэфирсульфон и аналогичные вещества. Например, пригодными для использования являются полимеры на основе полисульфонов, которые представляют собой приведенные ниже химические формулы (1) и (2). Согласно настоящему изобретению, полимеры на основе полисульфонов не ограничиваются представленными примерами. В данных формулах число n предпочтительно находится в интервале от 50 до 80.

[0029]

[Химическая формула 1]

[0030]

Конкретные примерные полисульфоны представляют собой такие полисульфоны, как полисульфоны Udel (зарегистрированный товарный знак) P-1700, P-3500 (производитель Solvay S.A.), Ultrason (зарегистрированный товарный знак) S3010, S6010 (производитель BASF Corporation), VICTREX (зарегистрированный товарный знак) (производитель Sumitomo Chemical Company, Limited), Radel (зарегистрированный товарный знак) A (производитель Solvay S. A.), и Ultrason (зарегистрированный товарный знак) E (производитель BASF Corporation). Полисульфон предпочтительно представляет собой полимер, который составляют только повторяющиеся звенья, представленные формулами (1) и/или (2), но они могут сополимеризоваться с другими мономерами или модифицироваться, при том условии, что это не нарушает эффекты настоящего изобретения. Соотношение при сополимеризации других сополимеризующихся мономеров составляет предпочтительно 10 мас.% или менее, хотя здесь отсутствуют определенные ограничения.

[0031]

Гидрофильный полимер согласно настоящему изобретению означает полимер, в котором содержится гидрофильное звено, и, кроме того, он является растворимым в воде или этаноле. В гидрофильном полимере предпочтительно не содержится гидрофобное звено. Здесь термин «растворимый» означает, что при 20°C в 100 г воды или этанола растворяется 0,1 г или большее количество полимера. Примерные гидрофильные полимеры представляют собой поливинилпирролидон, полиалкиленгликоль, поливиниловый спирт, полиэтиленимин, полиакриовая кислота и т. д. С точки зрения совместимости с полимером на основе полисульфона, наиболее пригодным для использования является поливинилпирролидон.

[0032]

До настоящего времени считалось важным, чтобы гидрофильный полимер имел гелевую структуру, и чтобы его сшивал полимер на основе полисульфона, таким образом, чтобы предотвращалось вымывание гидрофильного полимера из половолоконной мембраны. Однако считается, что биосовместимость ухудшается, когда снижается подвижность гидрофильного полимера на поверхности в контакте с технологической жидкостью. Считается, что когда гидрофильный полимер имеет гелевую структуру, эксплуатационные характеристики мембраны ухудшается вследствие сопротивления проникновению, вызываемого гелем.

[0033]

Таким образом, авторы настоящего изобретения провели интенсивные исследования и обнаружили способ получения половолоконной мембраны, в котором вымывается небольшое количество вымываемого вещества, и проявляется высокая биосовместимость, даже если гидрофильный полимер содержит в небольшом количестве гелевая структура, или содержание гелевой структуры является незначительным.

[0034]

Кроме того, авторы настоящего изобретения обнаружили способность препятствия загрязнению белком или органическим веществом посредством подавления сшивания гидрофильного полимера, существующего на поверхности мембраны. Хотя подробный механизм пока остается неясным, считается, что сшитое состояние гидрофильного полимера на поверхности мембраны может превращаться в минимальное состояние, в котором никакое вымывание не происходит, и в результате этого подвижность полимера на поверхности мембраны улучшается по сравнению со сшитым состоянием, и, таким образом, предотвращается адгезия белка. Таким образом, высокий ингибирующий загрязнение эффект поверхности мембраны приводит к предотвращению ухудшения эксплуатационных характеристик модуля в процессе его применения, что является чрезвычайно полезным. Хотя ингибирующий загрязнение эффект будет описан ниже, оказывается возможным его определение посредством измерения зависимого от времени изменения коэффициента просеивания альбумина, содержащегося в крови. Относительное сохранение коэффициента просеивания альбумина может составлять 50% или более, предпочтительно 60% или более и предпочтительнее 70% или более.

[0035]

Согласно настоящему изобретению, оказывается возможным определение сшитого состояния гидрофильного полимера, и для этой цели N,N-диметилацетамид (DMAc) выбирается в качестве сильного растворителя, и измеряется количество нерастворимого компонента, когда половолоконная мембрана растворяется в растворителе, по следующей причине. DMAc может растворять разнообразные вещества, причем несшитый полимер на основе полисульфона и гидрофильный полимер растворяются в DMAc, однако гидрофильный полимер, имеющий гелевую структуру, а также гидрофильный полимер, сшитый полимером на основе полисульфона, оказываются нерастворимыми в DMAc. В частности, оказывается возможным получение нерастворимого компонента посредством растворения половолоконной мембраны в DMAc и последующего центрифугирования для отделения надосадочной жидкости. Подробное описание способа измерения представлено ниже в примерах. Чрезмерно высокое содержание нерастворимого компонента может приводить к ухудшению эксплуатационных характеристик и биосовместимости мембраны. Таким образом, содержание нерастворимого компонента в половолоконной мембране составляет предпочтительно менее чем 3 мас.%, предпочтительнее 2 мас.% или менее и еще предпочтительнее 1 мас.% или менее.

[0036]

Если большое количество гидрофильного полимера вымывается из половолоконного мембранного модуля, вымываемый полимер смешивается с кровью, когда он используется для диализа, таким образом, что могут возникать побочные эффекты и осложнения. Таким образом, количество гидрофильного полимера, вымываемого из половолоконного мембранного модуля, которое измеряется описанным ниже способом (далее называется термином «количество вымываемого вещества») составляет предпочтительно 1,0 мг/м² или менее, предпочтительнее 0,75 мг/м², еще предпочтительнее 0,5 мг/м² или менее и наиболее предпочтительно 0 мг/м². Однако иногда оказывается затруднительным ограничение количества вымываемого вещества уровнем, составляющим менее чем 0,1 мг/м² и, в таком случае количество вымываемого вещества составляет 0,1 мг/м² или более.

[0037]

Согласно настоящему изобретению, количество вымываемого вещества половолоконного мембранного модуля означает количество вымываемого вещества, которое содержится в воде, циркулирующей внутри половолоконного мембранного модуля в течение 4 часов. Для этой цели воду, циркулирующую в течение 4 часов, получали следующим способом. Ультрачистую воду, нагретую до 37°C, пропускали по стороне внутренней поверхности половолоконной мембраны со скоростью 100 мл/мин в течение 7 минут, а затем пропускали аналогичным образом через канал на стороне наружной поверхности половолоконной мембраны со скоростью 500 мл/мин в течение 5 минут и повторно пропускали по стороне внутренней поверхности половолоконной мембраны со скоростью 100 мл/мин в течение 3 минут, и в результате этого осуществлялось промывание половолоконной мембраны. После этого 4 л ультрачистой воды, нагретой до 37°C, пропускали по стороне внутренней поверхности половолоконной мембраны со скоростью 200 мл/мин в течение 4 часов в процессе циркуляции, и после циркуляции в течение 4 часов воду собирали. Используя образец для измерения, получаемый посредством стократного концентрирования этой воды, циркулирующей в течение 4 часов, вымываемое вещество, которое вымывается в воде, может быть измерено методом гельфильтрационной хроматографии. Подробное описание способа измерения представлено ниже в примерах. Значение, которое получается в результате деления количества (мг) гидрофильного полимера в 4 л воды, получаемой таким способом после циркуляции в течение 4 часов, на величину полной площади внутренней поверхности (м²) половолоконной мембраны, помещенной в измеряемый половолоконный мембранный модуль, определяли как количество вымываемого вещества (мг/м²) согласно настоящему изобретению. Используется значение, которое получается посредством округления до второго десятичного знака получаемого в результате вычисленного значения.

Количество вымываемого вещества (мг/м²)=количество (мг) гидрофильного полимера в 4 L/значение суммарной площади внутренней поверхности половолоконной мембраны (м²)

Значение суммарной площади внутренней поверхности половолоконной мембраны определяется согласно следующему уравнению:

Значение суммарной площади внутренней поверхности половолоконной мембраны (м²)=π × внутренний диаметр половолоконной мембраны (м) × эффективная длина (м) × число волокон (волокна)

Здесь эффективная длина представляет собой часть, в которой герметизирующий материал не прикрепляется в половолоконной мембране, которая помещается в половолоконный мембранный модуль.

[0038]

В качестве еще одного показателя количества вымываемого вещества (органического вещества) из половолоконной мембраны оказывается возможным использование расходуемого количества перманганата калия для исходной промывочной жидкости половолоконного мембранного модуля. Исходная промывочная жидкость, которая используется согласно настоящему изобретению, представляет собой воду, получаемую посредством отбора образца из первых 25 мл промывочной жидкости, которая вытекает после заполнения половолоконного мембранного модуля водой, когда ультрачистая вода пропускается во внутреннее пространство половолоконной мембраны при скорости потока, составляющей 100 мл/мин. В процессе измерения вымываемого вещества, которое содержится в этой исходной промывочной жидкости, 20 мл водного раствора перманганата калия (2,0⋅10^-3 моль/л) и 1 мл раствора 10 об.% серной кислоты и предотвращающие взрывообразное кипение камешки помещали в 10 мл исходной промывочной жидкости, а затем кипение осуществляли в течение 3 минут. После этого смесь охлаждалась до комнатной температуры. После добавление 1 мл водного раствора 10 мас.% йодид калия смесь интенсивно перемешивали при комнатной температуре и выдерживали в течение 10 минут, а затем осуществляли титрование водным раствором тиосульфата натрия (1,0⋅10^-2 моль/л). В тот момент, когда цвет раствора становился бледно-желтым, добавляли 0,5 мл водного раствора 1 мас.% крахмала, а затем осуществляли интенсивное перемешивание при комнатной температуре. После этого титрование водным раствором тиосульфата натрия осуществляли до тех пор, пока раствор не становился бесцветным. Разность между количеством водного раствора тиосульфата натрия (1,0⋅10^-2 моль/л), требуемым для титрования ультрачистой воды, которая не пропускалась через половолоконный мембранный модуль, и количеством водного раствора тиосульфата натрия (1,0⋅10^-2 моль/л), требуемым для титрования исходной промывочной жидкости, определялось как показатель количества вымываемого вещества. Показатель количества вымываемого вещества, которое определяется посредством измерения жидкости, циркулирующей в течение 4 часов, представляет собой количество вымываемого вещества в процессе использования половолоконного мембранного модуля, в то время как показатель количества вымываемого вещества, которое определяется посредством измерения исходной промывочной жидкости, представляет собой количество вымываемого вещества в исходном состоянии половолоконного мембранного модуля.

[0039]

Например, когда половолоконный мембранный модуль используется в качестве искусственной почки в процессе гемодиализа, расходуемое количество перманганата калия предпочтительно является небольшим. В исследовании допустимого эталона вымываемого вещества в контуре диализа установки искусственной почки титрование водным раствором перманганата калия (2,0⋅10^-3 моль/л) осуществляется с использованием 10 мл исходной промывочной жидкости. С помощью этого эталона определяется, что расходуемое количество водного раствора перманганата калия в процессе титрование составляет 1 мл или менее. Данный эталон представляет собой эталон для исследования вымываемого вещества в контуре и значительно превосходит допустимый эталон диализатора. Таким образом, отсутствует необходимость очистки эталона половолоконного мембранного модуля согласно настоящему изобретению. Расходуемое количество перманганата калия для исходной промывочной жидкости составляет предпочтительно 3 мл или менее, предпочтительнее 2 мл или менее и еще предпочтительнее 1 мл или менее на 1 м² площади мембраны.

[0040]

Средство, которое уменьшает вымываемое количество гидрофильного полимера, предпочтительно представляет собой способ, в котором промывочную жидкость выбирают, принимая во внимание константу адсорбционного равновесия гидрофильного полимера по отношению к полимеру на основе полисульфона, и половолоконная мембрана подвергается промыванию. В частности, оказывается предпочтительным, что выбирается полимер, у которого константа адсорбционного равновесия по отношению к полимеру на основе полисульфона составляет более чем константа адсорбционного равновесия по отношению к гидрофильному полимеру, который добавляется в мембрану, образуя концентрированный раствор, а затем половолоконная мембрана промывается промывочной жидкостью, содержащей данный полимер. На стадии промывания гидрофильный полимер, источником которого является гидрофильный полимер, который легко вымывается, добавляется в мембрану, образуя концентрированный раствор, заменяется полимером, имеющим более высокую константу адсорбционного равновесия. В результате этого уменьшается содержащееся в половолоконной мембране количество гидрофильного полимера, который легко вымывается. При этом полимер, имеющий высокую константу адсорбционного равновесия и адсорбированный на половолоконной мембране, не так легко вымывается по сравнению с гидрофильным полимером. В результате этого оказывается возможным такое получение половолоконной мембраны, в котором может регулироваться вымываемое количество гидрофильного полимера.

[0041]

Полимер, у которого константа адсорбционного равновесия по отношению к полимеру на основе полисульфона составляет более чем константа адсорбционного равновесия гидрофильного полимера, предпочтительно представляет собой сополимер, включающий гидрофильное звено и гидрофобное звено. Включение гидрофильного звена упрощает растворение полимера в воде. Поскольку полимер на основе полисульфона является гидрофобным, полимер, включающий гидрофобное звено, проявляет более высокую константу адсорбционного равновесия в результате гидрофобного взаимодействия с полимером на основе полисульфона. Хотя подробности остаются неясными, считается, что полимер, включающий гидрофильное звено и гидрофобное звено, как правило, имеет многочисленные межмолекулярные точки контакта с полимером на основе полисульфона, таким образом, что повышается вероятность сшивания данного полимера с полимером на основе полисульфона даже в тех условиях, в которых отсутствует вода, и процесс сшивания под действием излучения становится менее вероятным.

[0042]

Гидрофильное звено согласно настоящему изобретению означает такое звено среди мономерных звеньев, которые составляют полимер, что растворимость в 100 г воды при 20°C у полимера, получаемого с использованием только данного мономерного звена, составляет 1 г или более.

[0043]

Гидрофобное звено согласно настоящему изобретению такое звено среди мономерных звеньев, которые составляют полимер, что растворимость в 100 г воды при 20°C у полимера, получаемого с использованием только данного мономерного звена, составляет менее чем 1 г и предпочтительно 0,1 г или менее.

[0044]

Что касается соотношения между гидрофильными звеньями и гидрофобными звеньями в полимере, включающем гидрофильные звенья и гидрофобные звенья, небольшое содержание гидрофобных звеньев в полимере, содержащем гидрофильные группы, ослабляет взаимодействие с гидрофобным полимером, представляющим собой материал мембраны, и, таким образом, становится менее вероятным для полимера получение признания в повышении эффективности введения. При этом большое содержание гидрофобных звеньев может вызывать ухудшение гидрофильности внутренней поверхности половолоконной мембраны, приводя к ухудшению совместимости с кровью. Таким образом, содержание гидрофобных звеньев составляет предпочтительно 20 мол.% или более и предпочтительнее 30 мол.% или более. При этом данное содержание составляет предпочтительно 80 мол.% или менее и предпочтительнее 70 мол.% или менее.

[0045]

Как упоминается ниже, в целях введения сложноэфирной группы в поверхность функционального слоя, оказывается предпочтительным, что полимер, включающий гидрофильное звено и гидрофобное звено, дополнительно содержит сложноэфирные группы. В таком случае сложноэфирная группа предпочтительно присутствует в гидрофобном звене.

[0046]

Конкретные примерные полимеры, включающие гидрофильное звено и гидрофобное звено, представляют собой сополимер винилпирролидона и винилкапролактама, сополимер винилпирролидона и винилового спирта и подобные полимеры. Конкретные примерные полимеры, включающие гидрофильное звено и гидрофобное звено, а также содержащие сложноэфирную группу, представляют собой поливиниловый спирт, у которого степень омыления составляет менее чем 99%, сополимер винилпирролидона и винилацетата и подобные полимеры. Содержание любого из этих полимеров является предпочтительным. Из этих полимеров, по меньшей мере, один полимер, в качестве которого выбираются сополимер винилпирролидона и винилацетата и сополимер винилпирролидона и винилкапролактама, является пригодным для использования с точки зрения совместимости с полимером на осн