JP7639344B2 - 繊維束およびその製造方法ならびに浄化カラム - Google Patents

Description

本発明は、被処理液中の被吸着物質を吸着により除去するために用いられる繊維束およびその製造方法ならびに浄化カラムに関する。

被処理液中の被吸着物質を吸着により除去するために用いられる浄化カラムは幅広い分野で利用されている。特に医療分野においては、血液等の被処理液を体外に取り出し、被処理液中の病因物質などを浄化カラムによって除去し、浄化してから戻す血液浄化療法に用いられている。なお、ここで用いられる浄化カラムは血液浄化カラムと呼称される場合もある。これらの血液浄化療法は、患者体内へ直接薬物を投与する治療方法と比較して副作用が少ないことがメリットである。一方で、多量の血液を体外に取り出した場合、血圧低下や貧血などの副作用を惹起する虞があるため、患者の血液を体外に取り出す量（「持ち出し血液量」ともいう）を可能な限り少なくすることが求められる。

持ち出し血液量を少なくするためには、浄化カラムにおけるカラムサイズを小さくする必要があるが、単にカラムサイズを小さくしただけでは血液浄化の効率が低下する。

そこで、これまで、被処理液量を抑え、かつ高い吸着性能の達成を意図した吸着体・カラムの開発がなされている。

例えば、特許文献１には、吸着体にビーズを用いたカラムの発明が記載されている。

特許文献２には、カラム内に繊維を充填・配置したカラムの記載がある。

特許文献３には、吸着体を中実繊維とし、カラムを設計・適正化することで、被処理液の残留（血液の場合、残血）が抑制され、被吸着物質の吸着性能を向上させることができると記載されている。

特許文献４には、湿潤状態での血液接触面の中心面平均粗さが一定値未満である血液浄化膜が開示されている。

特開２０１６－２１５１５６号公報 特開２００９－２９７２２号公報 特開２０１７－１８５２２１号公報 特開２００５－２２４６０４号公報

Ｋａｚｕｈｉｋｏ Ｉｓｈｉｋｉｒｉｙａｍａ ｅｔ ａｌ． ； ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＯＬＬＯＩＤ ＡＮＤ ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ ＳＣＩＥＮＣＥ， １７１， １０３－１１１， （１９９５） Ｋａｚｕｈｉｋｏ Ｉｓｈｉｋｉｒｉｙａｍａ ｅｔ ａｌ． ； ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＯＬＬＯＩＤ ＡＮＤ ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ ＳＣＩＥＮＣＥ， １７３， ４１９－４２８， （１９９５） 第３８回細孔径熱測定討論会要旨集 ３８－３９

カラムサイズの小型化にあたり、カラムの長さのみを小さくした場合は、カラムに充填された吸着体に被処理液が均等に接触せず、軸中央部付近のみに被処理液が流れるショートパスが発生し易くなる虞がある。一方、カラムの断面積のみを小さくした場合には、カラムに入る被処理液への圧力が増大し、カラムから出る被処理液への圧力が低下する。この圧力損失が発生する過程において、被処理液がとりわけ血液である場合には、高い圧力が血球成分を刺激し活性化させることにより、血球成分が損傷し、溶血が発生する虞がある。

このため、カラム内における被処理液の均等な流れを実現し、かつ圧力損失の増大を抑えるためには、カラムの断面積および長さともに小さくする必要がある。

しかし、特許文献１～３に示される先行技術においては、被処理液量の小さい低容量の浄化カラムを作製せんとした場合、圧力損失を抑え、吸着性能に優れた浄化カラムを得るには次の点において困難があった。

特許文献１では、吸着体がビーズ状である場合、球状であるため吸着体の体積あたりの表面積が最小となり、また体積あたりの表面積を増大させるためにビーズ径を小さくしたり、充填するビーズの量を増やしたりすると、各ビーズ間の隙間が狭くなり、圧力損失が増大する虞がある。

特許文献２では、吸着体についてビーズ・中空繊維・中実繊維が記載されているが、吸着に資する表面積の確保において課題がある。また、繊維の細径化により充填本数を増やすことにより、吸着に資する総表面積の増大を図ることは可能であるが、この場合には、各吸着体間の隙間が狭くなることにより、流路抵抗が増す。流路抵抗の増大に伴って圧力損失が増加する。そのため、カラムサイズの小型化における、低圧力損失と高吸着性能の両立には依然課題があった。

特許文献３には繊維束に含まれる繊維の蛇行を抑制することにより流れ性改良、圧力損失低減が可能であるとの記載がある。ただし、実施例の圧力損失も比較的高値であり、そのままカラムを小型化した場合、高吸着性能・低圧力損失を両立することは困難と考えられる。

特許文献４は、分離膜に関するものであり、吸着と血球成分への刺激による溶血の抑制を両立するものではなかった。

そこで本発明は、持ち出し血液量を低減するために被処理液容量を低減した小型の浄化カラムでありながら、低圧力損失を実現し、かつ高吸着性能を有する浄化カラムを提供することを課題とする。

すなわち本発明は、次の（Ａ）～（Ｅ）の要件を満たす、複数の多孔質繊維を含む繊維束である（本発明の繊維束（I））。
（Ａ）前記多孔質繊維が中実形状である
（Ｂ）前記多孔質繊維表面の乾燥状態における算術平均粗さ（ｄｒｙ Ｒａ値）が、１１ｎｍ以上３０ｎｍ以下である
（Ｃ）前記多孔質繊維表面の湿潤状態における算術平均粗さ（ｗｅｔ Ｒａ値）が、１２ｎｍ以上４０ｎｍ以下である
（Ｄ）ｗｅｔ Ｒａ／ｄｒｙ Ｒａで表される値が１．０５以上である
（Ｅ）（繊維束の長さ）／（多孔質繊維１本の長さ）で表される前記繊維束の直線率が０．９７以上１．００以下である。

また本発明は、本発明の繊維束が、筒状ケースの長手方向に対して略平行に収容されており、前記筒状ケースの両端にそれぞれ被処理液の入口ポート、出口ポートを有するヘッダーが取り付けられてなる、浄化カラムである（本発明の浄化カラム（I））。

また本発明は、２以上の繊維を束ねてなる繊維束が、筒状ケースの長手方向に対して略平行に収容されており、前記筒状ケースの両端にそれぞれ被処理液の入口ポート、出口ポートを有するヘッダーが取り付けられてなり、次の（i）～（v）の要件を満たす浄化カラムである（本発明の浄化カラム（II））。
（i）前記繊維の横断面における、内接円の直径をＤｉ、外接円の直径をＤｏとすると、Ｄｏ／Ｄｉで表される前記繊維の横断面の異形度が１．３以上８．５以下である
（ii）収容部における、前記繊維の充填率が４０％以上７３％以下の範囲内である
（iii）収容部の内径が３２ｍｍ以上６０ｍｍ以下である
（iv）（浄化カラムに収容される繊維束の長さ）／（浄化カラムに収容される繊維１本の長さ）で表される繊維の直線率が０．９７以上１．００以下である
（v）収容部における、被処理液の流路の容量が５ｍＬ以上６０ｍＬ以下の範囲内である。

また本発明は、次の（ａ）および（ｂ）を満たす条件により前記繊維を集束する、繊維束の製造方法である。
（ａ）前記繊維のカセへの巻き取り時の張力が０．５ｇｆ／本以上１０.０ｇｆ／本以下である
（ｂ）前記カセが一回転する時間において、トラバース移動距離（前記繊維の進行方向から垂直方向に平行移動する距離）が０．１ｍｍ以上３０ｍｍ以下である。

本発明によれば、持ち出し血液量を低減するために被処理液容量を低減した小型の浄化カラムでありながら、低圧力損失を実現し、かつ高吸着性能を有する浄化カラムを得ることができる。

本発明に係る浄化カラムの一実施形態を例示する側面図である。 本発明に係る浄化カラムのβ２－ＭＧクリアランス測定に関する回路図である。

以下、本発明について詳細に説明する。
なお、本発明において「以上」とは、そこに示す数値と同じかまたはそれよりも大きいことを意味する。また、「以下」とは、そこに示す数値と同じかまたはそれよりも小さいことを意味する。
また、「本発明における繊維」などのように、「本発明の繊維束（I）」／「本発明の浄化カラム（II）」などの区別が特にない場合には、いずれにも共通して当てはまるものとする。

＜繊維＞
本発明における繊維の構成材料としては、特に限定されるものではないが、成形加工のし易さやコストなどの観点から高分子材料が好適に用いられ、例えばポリメチルメタクリレート（以下、ＰＭＭＡという）、ポリアクリロニトリル（以下、ＰＡＮという）、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアリールエーテルスルホン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリ乳酸、ポリエチレンテレフタラート、セルロース、セルローストリアセテート、エチレン－ビニルアルコール共重合体、ポリカプロラクタム等が用いられる。また、繊維とした場合に、疎水性相互作用によりタンパク質などを吸着できる特性を有する素材を含むことが好ましく、例えば、ＰＭＭＡ、ＰＡＮ等が挙げられる。繊維とした場合に、均質構造で孔径分布の制御がしやすく、比較的シャープな物質分離が可能であるため好適に用いられる。さらに、非晶性高分子は、紡糸工程及び後工程で結晶化しないため、紡糸性・連続生産性・加工成型性に優れる。特にＰＭＭＡは非晶性の高分子であり透明性も高いため、繊維の内部状態も比較的観察が容易であるためファウリング等被処理液の灌流状態を評価しやすく好ましい。

また、リガンドや荷電状態を制御し被吸着物質の吸着性能を向上させること、ポリマー・官能基により膜の摩擦・生体適合性等の表面特性を制御することを目的に、繊維の表面を改質してもよい。改質とは、ポリマーや低分子化合物を膜表面に固定化することを言う。ここで、固定化状態としては特に限定されず、化学的に結合していてもよいし、静電相互作用や水素結合といった物理的な結合でもよい。改質方法としては特に限定されないが、例えば、高分子を含む水溶液と繊維を接触させた状態で放射線照射することにより、親水性高分子が表面に固定化された改質繊維を得ることができる。医療機器などの用途として浄化カラムを用いる場合などにおいては、放射線照射することで同時に滅菌を兼ねることもできる。

また、本発明における繊維は、繊維内部に細孔を有する多孔質構造であることが好ましい。また本発明の繊維束（I）における繊維は、繊維内部に細孔を有する多孔質構造である。多孔質構造とすることで、繊維表面のみだけでなく、繊維内部の細孔でも被吸着物質を吸着でき、体積あたりの吸着性能が向上する。

繊維の平均細孔半径としては、０．８ｎｍ以上が好ましく、より好ましくは１．５ｎｍ以上、さらに好ましくは２．０ｎｍ以上、さらに好ましくは２．５ｎｍ以上である。一方、９０ｎｍ以下が好ましく、より好ましくは５５ｎｍ以下、さらに好ましくは３０ｎｍ以下、さらに好ましくは２２ｎｍ以下である。平均細孔半径が上記好ましい範囲であると、被吸着物質が繊維表面で吸着されることに加えて、繊維内部に拡散侵入し内部の細孔でも吸着されるため、吸着効率が向上する。

多孔質構造を有する繊維の平均細孔径、細孔体積、細孔径分布度は、含水状態で測定可能な示差走査熱量計（ＤＳＣ）を用い、細孔内の水の毛管凝集による氷点降下度を測ることで求めることができる。具体的には、吸着体を－５５℃に急冷した後、５℃まで０．３℃／分で昇温させて測定し、得られた曲線から算出する。詳細は、非特許文献１の記載を参照する。また、ｉ次平均細孔径すなわち本発明で言うところの平均細孔半径は、非特許文献２に記載の数式（１）を基に、非特許文献３の以下の数式（２）から求められる。ここで、１次平均細孔径は、ｉ＝１となり、この値が平均細孔径となる。

本発明における多孔質の繊維は、繊維表面の開口部の開口率、すなわち表面開口率が０．１％以上３０％以下であることが好ましい。本発明でいう表面開口部とは、繊維内部の細孔を含まず、下記の測定方法で黒部に分類される、多孔質の繊維の表面の穴、空隙を表す。表面開口率を０．１％以上、より好ましくは０．５％以上、さらに好ましくは１％以上、さらに好ましくは２％以上とすることで、繊維内部への流路が確保でき、吸着性能が向上する。また、３０％以下、より好ましくは２５％以下、さらに好ましくは２０％以下、さらに好ましくは１５％以下とすることで、滑らかな表面により、血液の処理において血液中の成分と繊維表面との衝突を抑え、溶血を抑制することができる。

本発明における繊維は、横断面方向に均質な多孔質構造を有するものが好ましい。多孔質繊維は、繊維内に被吸着物質が拡散し、繊維内部の孔にも被吸着物質を吸着するため、均質な多孔質構造を有することで、繊維内部も含め吸着効率に資するものとすることができる。

ここで、均質な多孔質構造とは、繊維の中心部領域における平均孔径に対する繊維の外表面近傍領域における平均孔径の比率（外表面近傍領域における平均孔径／中心部領域における平均孔径）が、０．５０倍以上３．００倍以下である多孔質構造を指す。好ましくは０．７５倍以上２．００倍以下、より好ましくは０．８５倍以上１．５０倍以下である。

次に、本発明における均質構造の判定方法について説明する。まず、多孔質繊維を十分に湿らせた後に液体窒素に浸し、細孔内の水分を液体窒素で瞬間的に凍結させる。その後、速やかに多孔質繊維を折り、繊維断面を露出させた状態で、０．１ｔｏｒｒ（１３．３Ｐａ）以下の真空乾燥機内で凍結させた水分を除去して乾燥試料を得る。その後、スパッタリングにより、白金（Ｐｔ）や白金－パラジウム（Ｐｔ－Ｐｄ）などの薄膜を繊維表面に形成して、観察試料とする。該試料の断面を走査型電子顕微鏡（たとえば株式会社日立ハイテクノロジーズ社製、Ｓ－５５００）にて観察する。ここで、繊維断面の中心点を通る半径を任意に選択し、この半径の線分を均等な長さに５分割する点を通る同心円を描き、中心点を含む領域を中心部領域とし、最も外周部に近い側を外表面近傍領域とする。中心部領域、外表面近傍領域、それぞれに存在する孔の円相当径を求め、それぞれの領域における平均孔径を得る。それぞれの領域における平均孔径の算出に際しては、走査型電子顕微鏡（５万倍）で２μｍ×２μｍの範囲を任意に２０箇所選択し、撮影した写真の中に孔全体が含まれるものについて測定し、平均の孔径を算出するものとする。孔径の測定においては、電子顕微鏡像を印刷したものの上に透明シートを重ね、黒いペンなどを用いて孔部分を黒く塗りつぶす。その後、透明シートを白紙にコピーすることにより、孔部分は黒、非孔部分は白と明確に区別し、画像解析ソフトにて孔径を求める。

本発明の繊維束（I）においては、多孔質繊維の乾燥状態における繊維表面の算術平均粗さ（ｄｒｙ Ｒａ）が１１ｎｍ以上３０ｎｍ以下であることが重要である（要件（Ｂ））。ｄｒｙ Ｒａを１１ｎｍ以上、好ましくは１２ｎｍ以上、より好ましくは１３ｎｍ以上、さらに好ましくは１４ｎｍ以上とすることで、繊維表面に凹凸を存在させ、表面極近傍の流れを乱し、繊維表面における被処理液中の物質との境界層を薄くし、吸着性能を向上させることができる。また、３０ｎｍ以下、好ましくは２８ｎｍ以下、より好ましくは２６ｎｍ以下、さらに好ましくは２４ｎｍ以下とすることで、被処理液が血液の場合において、血球と繊維表面が接触、衝突、擦過する頻度を抑制し、血球の損傷及び活性化により赤血球内部のヘモグロビンが血液中に放出される（溶血）のを抑えることができる。

本発明における繊維において、湿潤状態における繊維表面の算術平均粗さ（ｗｅｔ Ｒａ）は１２ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることが好ましい。また本発明の繊維束（I）において、多孔質繊維の湿潤状態における繊維表面の算術平均粗さ（ｗｅｔ Ｒａ）が１２ｎｍ以上４０ｎｍ以下であることが重要である（要件（Ｃ））。ｗｅｔ Ｒａを１２ｎｍ以上、好ましくは１３ｎｍ以上、より好ましくは１４ｎｍ以上、さらに好ましくは１５ｎｍ以上とすることで、繊維表面に凹凸を存在させ、表面極近傍の流れを乱し、繊維表面における被処理液中の物質との境界層を薄くし、吸着性能を向上させることができる。また、４０ｎｍ以下、好ましくは３８ｎｍ以下、より好ましくは３６ｎｍ以下、さらに好ましくは３４ｎｍ以下とすることで、被処理液が血液の場合において、血球と繊維表面が接触、衝突、擦過する頻度を抑制し、血球の損傷及び活性化により赤血球内部のヘモグロビンが血液中に放出される（溶血）のを抑えることができる。

また本発明の繊維束（I）において、多孔質繊維のｗｅｔ Ｒａをｄｒｙ Ｒａで除した値が１．０５以上であることが重要である（要件（Ｄ））。ｗｅｔ Ｒａ／ｄｒｙ Ｒａを１．０５以上とすることで、多孔質繊維表面の分子鎖が、液体と接触した際に十分に膨潤させることができる。そして、免疫グロブリン等の有用な血漿タンパクの付着量が低減し、免疫能の低下など望ましくない影響を抑制することができる。

本発明における繊維の中実か中空かの形状は、中実繊維が好ましい。また、本発明の繊維束（I）における多孔質繊維の形状は、中実形状とすることが重要である（要件（Ａ））。繊維内部に空洞を有したストロー状の中空繊維では、被処理液をその内外に通液した場合、内部と外部で圧力差が生じ、その圧力差により被処理液が滞留し、非処理液が血液の場合、内部に残血と呼ばれる血液が付着し残る現象が生じる可能性があるが、中実繊維はこの現象を防ぐことができる。

本発明における繊維は、異形断面形状を有することが好ましい。また、本発明の浄化カラム（II）に配置される繊維は、異形断面形状を有する。繊維を異形断面形状とすることで、体積あたりの表面積を増大させ、浄化カラムとしての吸着性能を向上させることができる。繊維の異形断面の異形の度合いは、異形度で表すことができる。ここで言う異形度とは、繊維横断面を観察した際の内接円と外接円の直径の比、すなわち、内接円の直径Ｄｉと外接円の直径Ｄｏの比Ｄｏ／Ｄｉによって表される値である。異形断面の繊維を採用する場合、円形の繊維に比べて、血球などへの刺激が大きくなる可能性があるため、本発明の繊維束（I）を適用することが好ましい。

ここで、異形断面については線対称性、点対称性などの対称性を保持した形状であっても、非対称性であってもよい。異形断面が概ね線対称性、点対称性を保持すると判断される場合、内接円とは繊維横断面において繊維の輪郭をなす線に内接する最大の円であり、外接円とは繊維横断面において繊維の輪郭をなす線に外接する円である。

一方、異形断面が線対称性、点対称性を全く保持しない形状であると判断される場合には、以下のとおり内接円および外接円を定義する。内接円は、繊維の輪郭をなす線と少なくとも２点で内接し、繊維の内部にのみ存在して内接円の円周と繊維の輪郭をなす線とが交差しない範囲においてとりうる最大の半径を有する円とする。外接円は、繊維の輪郭を示す線において少なくとも２点で外接し、繊維横断面の外部にのみ存在し、外接円の円周と繊維の輪郭が交差しない範囲においてとりうる最小の半径を有する円とする。

本発明における繊維の横断面の異形度Ｄｏ／Ｄｉは１．３以上８．５以下が好ましい。また、本発明の浄化カラム（II）における繊維の横断面の異形度は１．３以上８．５以下とすることが重要である（要件（ｉ））。異形度を１．３以上、好ましくは１．５以上、より好ましくは１．８以上、さらに好ましくは２．０以上とすることで、体積あたりの表面積を大きくとることができ、繊維が被吸着物質を吸着する能力を向上させることができる。一方、８．５以下、好ましくは６．５以下、より好ましくは４．０以下、さらに好ましくは３．７以下とすることで、繊維の破断強度を維持し、凸部や突起部分の折れ曲がりや切断などを防ぐことができる。また、繊維へと紡糸する際に、紡糸原液を気体や液体を用いて速やかに冷却する場合、上記凸部や突起が過剰に存在すると、風や液体の流れを妨げる。その結果、繊維内部は冷却が遅くなるため、繊維形状・細孔・表面開口部といったミクロ構造にもムラが生じる傾向がある。

突起を有する繊維の繊維横断面形状としては、例えば、２個の場合には楕円、Ｌ字、へ字などが挙げられる。３個の場合にはＹ字、Ｔ字などがある。４個の場合には十字、５個の場合には星形などのようになる。本発明における繊維が、紡糸原液を気体や液体を用いて速やかに冷却することで形成されるものである場合、繊維凹凸部を均一に冷却し、構造ムラを生じないよう、適宜突起数を選択する。

本発明に用いられる繊維束においては、横断面形状の異なる少なくとも２種類の繊維が含まれていてもよい。かかる態様を採用した場合には、例えば突起部と谷部がちょうど重なり、凹凸形状のように繊維同士が過剰に密着することを防ぎ、被処理液の流路を確保できるという利点を得られる。

本発明に用いられる繊維の、繊維横断面の円相当直径は１０μｍ以上１０００μｍ以下が好ましい。円相当直径とは、繊維の断面積を円形に換算した際の直径を指す。円相当直径を１０μｍ以上、より好ましくは２０μｍ以上、さらに好ましくは３０μｍ以上、さらに好ましくは４０μｍ以上とすることで、繊維の破断強度を向上させ、紡糸工程において繊維が切れる虞が少なく、生産性に優れる繊維を得ることができる。また、紡糸後のカラム挿入工程等、製造工程において、繊維の折れ・切れの発生を抑制できるため、取り扱い性にも優れる。さらに、表面積あたりの体積が適度で、被処理液を一定時間通液させても吸着サイトが飽和し吸着性能が急激に低下するという虞がない。また、１０００μｍ以下、より好ましくは８００μｍ以下、さらに好ましくは５００μｍ以下、さらに好ましくは３００μｍ以下とすることで、紡糸工程において吐出された繊維の冷却効率を良好なものとし、繊維の形状保持が容易で設計どおりの異形度を保ちやすくすることができる。異形度を保持することは、好ましい吸着性能の発現のために望ましい。

本発明における繊維は、医療用途として用いる場合、病因タンパク質として、サイトカイン、β２－ミクログロブリン（β２－ＭＧ）、低密度リポタンパク質、超低密度リポタンパク質、アポリポタンパク質などを吸着できることが好ましい。代表的な炎症性サイトカインとしては、腫瘍壊死因子α（ＴＮＦα）などが挙げられる。ＴＮＦαは、自己免疫に関連するタンパク質であり、リウマチ等で血中濃度が上昇し、炎症、痛みなどを惹起するという理由で血中から除去することが好ましい。本発明における繊維のＴＮＦαの吸着性能としては、好ましくは１μｇ／ｃｍ^３以上、より好ましくは１５μｇ／ｃｍ^３以上、さらに好ましくは３０μｇ／ｃｍ^３以上、さらに好ましくは５５μｇ／ｃｍ^３以上、さらに好ましくは８０μｇ／ｃｍ^３以上である。

また一方で、本発明における繊維は、免疫グロブリンや補体などの有用タンパク質に対しては、吸着量が低いことが好ましい。特に、免疫において主要な役割を果たすＩｇＧは、過剰に吸着しないことが好ましい。ＩｇＧの吸着量が多すぎると、浄化カラムとして用いたときに対象者の免疫能の低下を招く傾向にある。そのため、本発明における繊維のＩｇＧの吸着性能としては、好ましくは１３ｍｇ／ｃｍ^３以下、より好ましくは９ｍｇ／ｃｍ^３以下、さらに好ましくは６ｍｇ／ｃｍ^３以下、さらに好ましくは３ｍｇ／ｃｍ^３以下である。

＜繊維束＞
本発明における繊維束としては、前述のような繊維を少なくとも複数本、最低２本以上を束ねたマルチフィラメントからなるものが好ましい。ここで、繊維束に含まれる繊維の本数は、筒状ケースの形状、充填率、繊維径、配置しやすさから適宜選択される。適切な範囲とすることで、筒状ケースに挿入以降の製造工程において、繊維の折れ・曲がり・繊維同士の接触による破損・蛇行を防ぐことができる。また、繊維本数が多すぎる場合は、繊維束の筒状ケースへの挿入が困難となることや、実使用時の被処理液の流れが悪化するため好ましくない。

マルチフィラメントにおいては、繊維を複数本撚り合わせたものであってもよいが、撚ることで繊維同士が密着した部分は被処理液と接触しにくく、吸着に寄与しない繊維表面が生じる可能性が高いため、撚りを入れない方が好ましい。

本発明に用いられる繊維束は、（繊維束の長さ）／（繊維１本の長さ）で表される直線率が０．９７以上１．００以下であることが重要である（要件（Ｅ），（iv））。繊維束の直線率を０．９７以上、好ましくは０．９７５以上、より好ましくは０．９８以上、さらに好ましくは０．９９以上とすることで、繊維が繊維束内で、繊維束の長手方向に対して、傾斜をもって配置されてしまう状況を低減し、カラム化した際の圧力損失や血球の繊維表面への衝突を抑制でき、また返血性が良好となる。また、直線率の上限は、繊維束の長さと繊維１本の長さが等しくなる場合、すなわち１．００である。

ここで、上記直線率の定義における「繊維束の長さ」とは、繊維束の一端から他端までの長さを指す。本発明における「繊維束の長さ」は、繊維束端面の円周方向に均等に測定箇所を移しながら１０点について、繊維束の一端から他端までをノギスで測定して、その平均値を求めることにより、得ることができる。

また、「繊維１本の長さ」とは、繊維束から繊維１本を取り出した状態で測定される、繊維１本の長さであって、任意の１００本について測定した平均値を意味する。

繊維束を用いた浄化カラムにおける課題として、繊維同士の密着というものがある。繊維同士が密着した場合は、被処理液が繊維同士の隙間を適切に流れることができず、カラム内でのショートパスや、被処理液の滞留が起こるなどの問題が発生する。

これまで、繊維束を用いた浄化カラムとして、中空糸膜を用いた人工腎臓などが存在するが、これらは、主とする機能を有する繊維とは別にスペーサー繊維を主とする繊維の外表面に巻き付けることで主とする繊維同士の密着を防ぐことや、捲縮（クリンプ）を繊維そのものに付与することにより繊維同士の密着を防ぐ方法が取られてきた。これらの方法は、中空糸膜に期待される機能である、中空糸膜の内側と外側での濃度拡散による物質交換のために、ある程度被処理液を滞留させながら流す必要がある場合には適した方法であるといえる。

一方、本発明の好ましい態様のように、中実糸を用い、専ら吸着により被吸着物質を除去するタイプの浄化カラムにおいては、被吸着物質をとらえることのできる繊維の吸着面積の確保がより重要である。

このように、スペーサー繊維や、繊維のクリンプ付与等の手法を用いずに繊維同士の接着を防ぎ、吸着面積の確保を行う方法を本発明者が鋭意検討した結果、繊維１本１本の直線性を確保することが重要であることを見出した。この直線性が重要であることは、単に理論上の思考にとどまらず、繊維束と繊維１本の長さをそれぞれ具体的に測定することにより、その重要性を初めて見出したものである。

さらに付言すれば、本直線性を維持することは、本発明に用いる繊維を異形断面とすることで、より大きな効果が期待できる。

以上のように、従来の浄化カラムにおいては、繊維１本１本の直線率は考慮されておらず、本発明において、初めて発明者らが設定した新規な達成手段であるということができる。さらには、その直線率については、０．９７以上１．００以下であることが重要である点については、発明者らが上記の測定方法により初めて見出したものである。

＜浄化カラム＞
本発明における繊維束は、筒状ケースの両端にヘッダーが取り付けられてなるカラムに収容して用いる。ここで、収容部とは筒状ケースの内空で区画される容積部分を指す。繊維束はその一部が収容部の端部からヘッダーの内空で区画される部分に向けて一部延在していてもよい。

本発明における浄化カラムは、繊維束が筒状ケースの長手方向に対して略平行に収容されている。略平行とは、筒状ケースの長手方向に対して平行であることが好ましいが、筒状ケースの長手方向に対する傾きが２０度以下の繊維が本数で全体の９０％以上であることが好ましい。また、４５度までの傾きを有している繊維を繊維束外周部にある程度含んでいてもよいが筒状ケースの長手方向に対する傾きが２０度超４５度以下の繊維は本数で全体の１０％以下とすることが好ましい。カラムに内蔵する際の繊維の長手方向の形状としてはストレート形状、クリンプが付与された形状、螺旋形状などが考えられるが、ストレート形状であることが好ましい。ストレート形状の繊維は、被処理液の流路を確保しやすいため、カラム内に被処理液を均等に分配しやすい。また、流路抵抗の抑制ができ、被処理液中の溶質の付着した場合でも、圧力損失の急激な上昇を抑制することができる。

カラムを構成するケースの形状としては、両端が開放端である筒体が好ましい。よって繊維束は筒状ケースにより収容されてなることが好ましい。特に横断面が真円状の筒体が好ましい。これは筒状ケースが角をもたないことで、角部での被処理液の滞留を抑制できるためである。

また、筒状ケースはプラスチックや金属等により構成されることが好ましい。中でもコストや成型性、重量、血液適合性などの観点からプラスチックが好適に用いられる。プラスチックの場合は、例えば機械的強度、熱安定性に優れる熱可塑性樹脂が用いられる。このような熱可塑性樹脂の具体例としては、ポリカーボネート系樹脂、セルロース系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアリレート系樹脂、ポリイミド系樹脂、環ポリスルホン樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、およびこれらの混合物が挙げられる。これらの中でも筒状ケースに求められる成形性、放射線耐性の点においてポリプロピレン、ポリスチレン、ポリカーボネートおよびそれらの誘導体が好ましい。特に、ポリスチレン、ポリカーボネートなどの透明性に優れた樹脂は、例えば被処理液が血液の場合、灌流時に内部の様子を確認できるため安全性の確保に好都合であり、放射線耐性に優れる樹脂は滅菌時に放射性照射する場合に好ましい。樹脂は、金型による射出成形や、素材を切削加工することにより筒状ケースに加工される。

本発明の浄化カラムにおける収容部の内径は、３２ｍｍ以上、６０ｍｍ以下が好ましい。また本発明の浄化カラム（II）における収容部の内径は、３２ｍｍ以上、６０ｍｍ以下とすることが重要である（要件（iii））。収容部の内径を３２ｍｍ以上、より好ましくは３４ｍｍ以上、さらに好ましくは３６ｍｍ以上、さらに好ましくは３８ｍｍ以上とすることで、被処理液の面積あたりの流量が減少し、圧力損失の過度な上昇やそれに伴う溶血を抑えることができる。また、実使用の際に筒状ケース部分をホルダーで容易に把持することができ、また不十分な把持のために落下し、筒状ケース部分が折れることや、ひびが入ることを防ぐことができる。また、６０ｍｍ以下、より好ましくは５８ｍｍ以下、さらに好ましくは５６ｍｍ以下、さらに好ましくは５５ｍｍ以下、さらに好ましくは５４ｍｍ以下とすることで、被処理液の流れが外周部へ行き渡らず有効に利用されない繊維が生じることを防ぐことができる。

浄化カラムにおける収容部長さは１００ｍｍ以上、１０００ｍｍ以下であることが好ましい。ここで、収容部長さとは、ヘッダーが装着される前の、筒状ケースの軸方向の長さのことである。１００ｍｍ以上、より好ましくは１２０ｍｍ以上、さらに好ましくは１４０ｍｍ以上、さらに好ましくは１５０ｍｍ以上、さらに好ましくは１６０ｍｍ以上とすることで、ハンドリング性を高め、カラム内への繊維の挿入性を良好なものとし、カラム作製時の取り扱い性も良好なものとすることができる。一方、１０００ｍｍ以下、より好ましくは８００ｍｍ以下、さらに好ましくは６００ｍｍ以下、さらに好ましくは５００ｍｍ以下、さらに好ましくは４００ｍｍ以下とすることで、浄化カラムとして実使用する際の取扱いを容易なものとすることができる。

本発明の浄化カラムにおいて、繊維束の長さ／収容部の内径（Ｌ／Ｄ）は、０．５以上、２．５以下が好ましい。０．５以上、より好ましくは０．６以上、さらに好ましくは０．７以上、さらに好ましくは０．８以上とすることで、外周部のショートパスを抑制することができ、取り扱い性にも優れる。一方、２．５以下、より好ましくは２．０以下、さらに好ましくは１．７以下、さらに好ましくは１．４以下とすることで、圧力損失の過度な上昇や溶血、血球への刺激性悪化を抑えることができる。

本発明の浄化カラムにおいては、収容部の繊維の充填率は、４０％以上７３％以下が好ましい。また、本発明の浄化カラム（II）においては、収容部の繊維の充填率は、４０％以上７３％以下である（要件（ii））。充填率を４０％以上、より好ましくは４５％以上、さらに好ましくは５０％以上、さらに好ましくは５５％以上とすることで、筒状ケース内の繊維が偏りにくく、浄化カラム内の被処理液の流れにムラができるのを防ぐことができる。また、７３％以下、より好ましくは７１％以下、さらに好ましくは７０％以下、さらに好ましくは６９％以下、さらに好ましくは６７％以下とすることで、筒状ケースへの挿入性が良好なものとすることができる。

充填率とは、収容部容量（Ｖｃ）／収容部における繊維体積（Ｖｆ）である。収容部容量とは、収容部の断面積と収容部長さから計算される筒状ケースの内空部分の容積のことである。収容部における繊維体積とは、繊維断面積および収容部長さおよび繊維本数から計算される。具体的には、以下の式で表される。
Ｖｃ＝収容部の断面積×収容部長さ
Ｖｆ＝繊維断面積×収容部長さ×繊維本数
充填率＝Ｖｆ／Ｖｃ×１００（％） …（式）。

なお、収容部の断面積については、筒状ケースが両端に近づくにつれ拡径するテーパー構造を有する場合は、筒状ケース中央における断面積とする。また、Ｖｆについては、筒状ケース内で繊維同士の密着を防ぐためのスペーサー繊維などを用いる場合には、そのスペーサー繊維の体積も含むものである。

本発明の浄化カラムにおいて、収容部における被処理液の流路の容量は５ｍＬ以上６０ｍＬ以下が好ましい。また、本発明の浄化カラム（II）において、収容部における被処理液の流路の容量は５ｍＬ以上６０ｍＬ以下である（要件（v））。収容部における被処理液の流路の容量は、浄化カラムの収容部のうち、繊維体積を差し引いた部分を指し、以下の通り表される。
収容部における被処理液の流路の容量（ｍＬ）＝Ｖｃ－Ｖｆ
繊維体積は、前述した繊維径の測定方法に従って算出した繊維の総断面積に、収容部に配置された繊維束の長さをかけることで算出できる。

収容部における被処理液の流路の容量を５ｍＬ以上、より好ましくは１０ｍＬ以上、さらに好ましくは１５ｍＬ以上、さらに好ましくは２０ｍＬ以上とすることで、所定時間において効率的に被吸着物質を除去することができる。一方、６０ｍＬ以下、より好ましくは５５ｍＬ以下、さらに好ましくは５０ｍＬ以下、さらに好ましくは４５ｍＬ以下、さらに好ましくは４０ｍＬ以下とすることで、多量の血液を体外に持ち出すことなく、血圧低下・貧血を生じる虞が低い浄化カラムを得ることができる。

また、本発明において、収容部を含む浄化カラム全体の被処理液の流路の容量は１０ｍＬ以上７０ｍＬ以下が好ましい。１０ｍＬ以上、より好ましくは１５ｍＬ以上、さらに好ましくは２０ｍＬ以上、さらに好ましくは２５ｍＬ以上とすることで、被処理液の入口ポートから収容部までの距離と空間を確保し、被処理液が直線的に流れることを防ぎ、ヘッダー内で均一に拡散・通液させることができる。一方、７０ｍＬ以下、より好ましくは６０ｍＬ以下、さらに好ましくは５０ｍＬ以下、さらに好ましくは４０ｍＬ以下とすることで、持ち出し血液量を低減させることができる。

本発明の浄化カラムにおいては、被処理液の流路の円相当直径が２０μｍ以上１００μｍ以下であることが好ましい。２０μｍ以上、より好ましくは２５μｍ以上、さらに好ましくは３０μｍ以上、さらに好ましくは３５μｍ以上とすることで、被処理液の流路を確保し、通液時の圧力損失の増大を抑制できる。一方、１００μｍ以下、より好ましくは９０μｍ以下、さらに好ましくは８０μｍ以下、さらに好ましくは７０μｍ以下とすることで、特定の流路に被処理液の流れが偏りカラム全体に行き渡らなくなるのを防ぎ、多孔質繊維表面と被処理液とを効率的に接触させることができる。

ここで、被処理液の流路の円相当直径は、断面積における被処理液占有分と浸辺長を用いて、算出することができる。浸辺長とは、流路内において被処理液が固体壁に接する周の長さを指す。
被処理液の流路の円相当直径（μｍ）＝４×断面積における被処理液占有分（ｃｍ^２）／浸辺長（ｃｍ）×１００００
断面積における被処理液占有分（ｃｍ^２）＝カラム断面積－繊維の総断面積
浸辺長（ｃｍ）＝ケース内径×π＋繊維の外周長×繊維本数 …（式）。

図１に本発明に係る浄化カラムの一実施形態を例示する側面図を示す。この実施形態において、浄化カラム１は、少なくともヘッダー２、分配版３、筒状ケース４にて区画されるカラム内に、吸着体５として繊維束を備えてなる。ヘッダー２には被処理液の入り口および出口となるポートを備えている。なお図１においてはポート部を封止するキャップを備え付けてある。

本発明の浄化カラムの用途としては多種多様であり、各種液体、気体から被吸着物質を分離する用途などに主に用いることができる。特に、医療用途において、血液や血漿、体液中から病因タンパク質、細菌、ウイルス、エンドトキシン、糖鎖、自己抗体，免疫複合体、フリーライトチェーン、カリウム、ビリルビン、胆汁酸、クレアチニン、リン化合物、薬物などの除去に好適に用いられる。病因タンパク質としては、サイトカイン、β２－ミクログロブリン（β２－ＭＧ）、低密度リポタンパク質、超低密度リポタンパク質、アポリポタンパク質などが挙げられる。他にも、水処理用途で用いる場合にはフミン質、金属腐食物などの除去に好適に用いられる。

本発明の浄化カラムにおいて、ウシ血液を流量２００ｍＬ／分で１時間流したときの圧力損失が１ｋＰａ以上２０ｋＰａ以下であることが好ましい。１ｋＰａ以上、より好ましくは１．５ｋＰａ以上、さらに好ましくは２ｋＰａ以上、さらに好ましくは２．５ｋＰａ以上とすることで、多孔質繊維の内部にタンパク質が移動しやすく吸着性能が向上する。また、２０ｋＰａ以下、より好ましくは１０ｋＰａ以下、さらに好ましくは９ｋＰａ以下、さらに好ましくは８ｋＰａ以下、さらに好ましくは７ｋＰａ以下とすることで、血球に印加されるずり応力が増大し溶血を引き起こすのを防ぐことができる。圧力損失はカラムへの繊維の充填率、筒状ケース内径、繊維径、繊維本数などを調整することによって制御することができる。圧力損失の詳細な測定方法については後述するが、以下の式を用いて算出する。
圧力損失＝カラムを加えた回路の入口圧力－カラムを加えた回路の出口圧力－（回路のみの入口圧力－回路のみの出口圧力） …（式）。

本発明の浄化カラムにおいては、ウシ血液を流量４００ｍＬ／分で、４時間流したときの溶血率増加分は１．０以下が好ましい。１．０以下、より好ましくは０．９以下、さらに好ましくは０．８以下、さらに好ましくは０．７以下、さらに好ましくは０．６以下とすることで、患者から血液を持ち出した際に溶血が発生するリスクを抑えることができる。溶血率増加分は以下の式で表される。
溶血率増加分＝循環後のウシ血液の溶血率－循環前のウシ血液の溶血率
溶血率の詳細な測定方法については後述するが、測定キット等を用いて、ヘモグロビン（Ｈｂ）濃度を測定し、以下の式を用いて算出する。
溶血率（％）＝血漿中のヘモグロビン濃度（ｍｇ／ｄＬ）／全ヘモグロビン濃度（ｍｇ／ｄＬ）×１００ …（式）。

本発明の浄化カラムの吸着除去のターゲットとして、透析合併症である透析アミロイドーシスの原因タンパク質であるβ２－ＭＧが挙げられる。本発明の浄化カラムは、ウシ血液を流量２００ｍＬ／分で１時間流したときのβ２－ＭＧクリアランスが３５ｍＬ／分以上１２０ｍＬ／分以下であることが好ましい。３５ｍＬ／分以上、より好ましくは４０ｍＬ／分以上、さらに好ましくは５０ｍＬ／分以上、さらに好ましくは６０ｍＬ／分以上とすることで、優れた治療効果を得る上で十分なβ２－ＭＧ吸着能を有したカラムを作製することができる。一方、１２０ｍＬ／分以下とすることで、他の血中有用物質の付着を抑制することができる。β２－ＭＧの吸着性能の詳細な測定方法については後述するが、浄化カラムへの通液前後のβ２－ＭＧ濃度を測定することで算出する。

図２は、本発明に係る浄化カラムのβ２－ＭＧクリアランス測定に関する回路図の一例を示している。本回路６では、血液回路と呼ばれるチューブに、被処理液を循環させるためのポンプ７、浄化カラム１を接続している。被処理液として、循環用ウシ血液８、クリアランス用ウシ血液９を備えており、これらは温度を一定に保つための湯浴１０に浸漬させる。浄化カラム通液後のクリアランス用ウシ血液を貯留するための廃棄用ビーカー１１も備えてなる。

本発明の浄化カラムは、ウシ血液を流量２００ｍＬ／分で１時間流したときのβ２－ＭＧクリアランスを浄化カラムにおける被処理液の流路の容量で除した値である、クリアランス／収容部容量が１．０以上であることも、好ましい。クリアランス／収容部容量は、持ち出し血液量あたりの吸着性能を表すため、高値であるほど、使用時の貧血の発生を抑制しつつ、高い治療効果を発現できる。

＜繊維束および浄化カラムの製造＞
本発明における繊維の製造において、紡糸原液の粘度は、１０ｐｏｉｓｅ（１Ｐａ・ｓｅｃ）以上１００，０００ｐｏｉｓｅ（１０，０００Ｐａ・ｓｅｃ）以下が好ましい。１０ｐｏｉｓｅ（１Ｐａ・ｓｅｃ）以上、より好ましくは９０ｐｏｉｓｅ（９Ｐａ・ｓｅｃ）以上、さらに好ましくは４００ｐｏｉｓｅ（４０Ｐａ・ｓｅｃ）以上、さらに好ましくは８００ｐｏｉｓｅ（８０Ｐａ・ｓｅｃ）以上とすることで、原液の流動性が適度で目的の形状を維持するのが容易となる。一方、１００，０００ｐｏｉｓｅ（１０，０００Ｐａ・ｓｅｃ）以下、より好ましくは５０，０００ｐｏｉｓｅ（５，０００Ｐａ・ｓｅｃ）以下とすることで、原液吐出時の圧力損失が増大せず、吐出の安定性が維持され、また、原液の混合が容易となる。

粘度の測定は、ＪＩＳ Ｚ ８８０３：２０１１に準じて、紡糸温度に設定した恒温槽内で落球法にて測定する。具体的には、内径４０ｍｍの粘度管を紡糸原液で満たし、原液中に直径２ｍｍの鋼球（材質はＳＵＳ３１６）を投下し、５０ｍｍの落下に要する時間を測定することによって求められる。測定時の温度は９２℃とする。

上記範囲において、ポリマーを溶媒に溶かした紡糸原液を調整する。このとき原液ポリマー濃度（原液中の溶媒を除いた物質の濃度）が低い程、繊維の細孔径を大きくすることが出来るため、原液ポリマー濃度を適宜設定することにより、細孔径・細孔量をコントロールすることが可能である。かかる観点から、本発明において好ましい原液ポリマー濃度は３０質量％以下であり、より好ましくは２７質量％以下、さらに好ましくは２４質量％以下である。

この他、陰性荷電基を有するポリマーを用いることでも細孔径・細孔量のコントロールが可能である。陰性荷電基として、例えばメタクリルスルホン酸パラスチレンスルホン酸を有するポリマーを用いる場合、全ポリマー中に存在するメタクリルスルホン酸パラスチレンスルホン酸を有するポリマーの割合は１０ｍｏｌ％以下であることが好ましい。

本発明における繊維として異形断面形状繊維を製造するためには、紡糸原液組成、乾式部における工夫以外に、紡糸口金の吐出口形状を制御するとよい。例えば、中心円、スリットおよびスリット先端の円で口金を構成し、中心円径、スリット部幅、スリット部長さ、先端円径をそれぞれ適切に設計することが好ましい。このように好ましい形状の口金とすると、口金吐出口の断面積が適度であるために乾式部でのドラフトが大きくなり過ぎず、ドローレゾンナンスと呼ばれるような繊維径や異形度ムラが発生しにくく、紡糸が容易である。

本発明における繊維を得るための紡糸方法としては、溶融紡糸、溶液紡糸のいずれでも良い。溶液紡糸においては、口金を用い、原液を一定距離の乾式空中部分に通した後に、水などの貧溶媒もしくは非溶媒から成る凝固浴に吐出することにより繊維が得られる。

多孔質構造を有する多孔質繊維の製造においては、熱誘起相分離・非溶媒誘起相分離の製造方法に限定されないが、非溶媒誘起相分離では凝固浴浸漬の際に、溶媒が急激に除去され、比較的容易に多孔質形状を得やすいため好ましい。また、乾湿部の条件においては、乾式・湿式・乾湿式のいずれでもよいが、乾湿部条件により、繊維表面の多孔質構造を精密に制御できるため乾湿式は特に好ましい。また、詳細なメカニズムは定かではないが、冷風温度、露点を調整することで、多孔質繊維表面の凹凸度合、表面粗さを制御することが可能である。例えば、冷風速度を上げて冷却効率を上げることで、繊維の表面開口率や繊維外周部近傍の孔径を拡大させることができる。

吐出時のドラフト比は１．５以上３０以下が好ましい。ドラフト比は紡糸原液の紡糸口金から出る速度に対する繊維の引き取り速度の比として定義されるパラメータである。ドラフト比を１．５以上、より好ましくは３以上、また３０以下とすることで、適切な張力のもと引き延ばすことができ、冷風や外気により煽られることをある程度防止することができる。また、乾式部が存在する紡糸条件では、繊維の細孔が引き延ばされて楕円状となることで、球状の細孔に比べて空間あたりの表面積が小さくなる。それにより、分離量と分離性のシャープさを両立した繊維を得ることができる。

溶液紡糸において、口金から吐出された紡糸原液は凝固浴にて凝固される。凝固浴は一般的に、水やアルコールなどの凝固剤、または紡糸原液を構成している溶媒との混合物からなる。排水処理の容易さ、製造時の生体における安全性、引火・漏洩リスクの観点から、一般的に水が選択されることが多い。また、凝固浴の温度をコントロールすることにより、細孔径を変化させることができる。細孔径は相分離進行時の温度、ポリマー周囲の環境に影響を受けるため、凝固浴の温度も適宜選択される。一般に凝固浴温度を高くすることにより、細孔径を大きくすることが出来る。この機序は正確には明らかではないが、原液からの脱溶媒と凝固収縮との競争反応により、高温浴では脱溶媒が速く、繊維内部が収縮する前に凝固固定されるからではないかと考えられる。例えば、繊維がＰＭＭＡを含む場合の凝固浴温度は９０℃以下が好ましく、より好ましくは７５℃以下、特に好ましくは６５℃以下である。凝固浴温度の上限が上記好ましい範囲であると、細孔径が過大にならないため、細孔比表面積が低下せず、強伸度が低下せず、非特異的な吸着が増大することもない。凝固浴温度の下限としては５℃以上が好ましく、２０℃以上がより好ましい。凝固浴温度の下限が上記好ましい範囲であると、孔径が縮小し過ぎることはなく、被吸着物質が細孔内部に拡散しやすい。

次いで、凝固した繊維に付着している溶媒を除去するために繊維を洗浄する。繊維を洗浄する手段は特に限定されないが、多段の水を張った浴（水洗浴という）中に繊維を通過させる方法が好ましく用いられる。水洗浴中の水の温度は、洗浄温度が低すぎると洗浄効果が不十分になることがあり、洗浄温度が高すぎると洗浄液として水が使用できないことがある。また、繊維を構成する重合体の性質に応じて決めるが好ましい。洗浄効率も考慮し、例えばＰＭＭＡを含む繊維である場合、３０℃以上５０℃以下が好ましい。ここで、水洗浴に浸漬する時間も、繊維径や紡糸速度によって適宜選択される。洗浄工程が不十分であり、溶媒の残存量が多いと繊維構造の変質を生じることや、巻き取り後の取り扱いが悪化するため、十分に洗浄することが好ましい。また、ある程度造孔剤、改質剤を繊維中に付与することが必要である場合は、過剰の洗浄は好ましくない。

また、水洗浴の後に細孔の孔径を保持するために、繊維に保湿成分を付与する工程を入れても良い。ここでいう保湿成分とは、繊維の湿度を保つことが可能な成分、または、空気中にて、繊維の湿度低下を防止することが可能な成分をいう。保湿成分の代表例としてはグリセリンやその水溶液などがある。

水洗や保湿成分付与の終了後、収縮性の高い繊維の寸法安定性を高めるため、加熱した保湿成分の水溶液が満たされた浴（熱処理浴という）の工程を通過させることも可能である。熱処理浴には加熱した保湿成分の水溶液が満たされており、繊維がこの熱処理浴を通過することで、熱的な作用を受けて、収縮し、以後の工程で収縮しにくくなり、繊維構造を安定させることが出来る。繊維構造の安定化がなされていない場合、製造後から実使用までの間に、繊維が異方的な収縮を引き起こし、製造時と異なる配置状態となることで、流れムラが発生し、吸着性能の低下がみられるため好ましくない。このときの熱処理温度は、繊維素材によって異なるが、ＰＭＭＡを含む繊維の場合には好ましくは５０℃以上、より好ましくは８０℃以上、さらに好ましくは９５℃以上、さらに好ましくは９７℃以上として設定される。

その後、ダンサーロールなどの張力制御機構を介して繊維が巻き取り部に導入されることで、一定の張力を保ちながら円滑に巻き取られることが好ましい。張力制御機構はダンサーロールに限定されず、２つ以上の駆動ロール、円周方向に凹凸のあるロール等、繊維にかかる張力を変動・緩和する機構であればよい。

本発明の繊維束の製造方法においては、巻き取り時の張力を０．５ｇ／本以上１０．０ｇ／本以下とすることが重要である（要件（ａ））。０．５ｇ／本以上、より好ましくは０．９ｇ／本以上、さらに好ましくは１．０ｇ／本以上、さらに好ましくは１．３ｇ／本以上、さらに好ましくは１．５ｇ／本以上、さらに好ましくは１．７／本以上とすることで、巻き取り時に繊維がふくらみ蛇行することを防ぐことができる。また、１０．０ｇ／本以下、より好ましくは８．０ｇ／本以下、さらに好ましくは５．０ｇ／本以下、さらに好ましくは３.０ｇ／本以下とすることで、繊維束に含まれる繊維の脆性破壊を防ぐことができる。繊維が塑性的に変形した場合、張力から解放された後も本来の長さまで戻らないため、弾性変形領域が少ない繊維においては、張力の付与は上記の範囲内に留めるのが好ましい。また、繊維を適切な本数にまとめて巻き取ることで、（複数本の繊維をトウと呼ぶ）繊維を引きそろえつつ変形を防ぐことができる。このようにすることで、張力を複数の繊維に分散することで、繊維１本に力が集中することなく、安定的に上記範囲の好ましい効果が得られる。本発明の浄化カラムにおいては、巻き取り後の工程において繊維束内の繊維の直線性を高めることはできないため、巻き取り前の張力付与が極めて重要となる。

巻き取りには、繊維の蛇行を抑制できるため、カセ（reel）を用いる。用いるカセについては、種々の形状のものを採用できるが、多角形状が好ましい。

繊維がカセに巻き取られる前に、トラバース機構を介してカセ軸に対して垂直方向に所定の速度で往復運動し、繊維束を凹凸なく均一に巻き取る。ここで繊維束を凹凸なく均一に巻き取る方法であれば、トラバース機構において、ガイドやローラーにより繊維がカセに対して移動してもよいし、カセ自体が平行移動してもよい。

本発明の繊維束の製造方法においては、カセが一回転する時間において、トラバース移動距離（前記繊維の進行方向から垂直方向に平行移動する距離）を０．１ｍｍ以上３０ｍｍ以下とすることが重要である（要件（ｂ））。０．１ｍｍ以上、より好ましくは０．５ｍｍ以上、さらに好ましくは１．０ｍｍ以上、さらに好ましくは１．３ｍｍ以上とすることで、繊維束における繊維の配置に粗密が発生することを防ぎ、真円に近い形状の繊維束を得ることができる。また、３０ｍｍ以下、より好ましくは２５．０ｍｍ以下、さらに好ましくは２０．０ｍｍ以下、さらに好ましくは１５．０ｍｍ以下、さらに好ましくは１０．０ｍｍ以下とすることで、トラバースの移動方向が切り替わる際に繊維にかかる力を軽減し、繊維の折れ、破損、トラバースローラーからの脱線も低減できること、さらには、繊維が繊維束内で蛇行し被処理液の流路が複雑化するのを抑制できる。

また、繊維が複数本まとめて巻き取られる場合、１回転後に各トウが積み重なることなく、かつ隙間なく横に接する程度にトラバース移動距離を設定することが好ましい。カセが一周回転する際のトラバース移動距離は、上記範囲内であれば一定値でもよいし、巻き取り中に変更してもよい。

また、トラバースストロークについては、最終的な繊維束形状に合致するように、巻き取り中に変更することが好ましい。トラバースストロークとは、トラバースローラーがカセ軸に対して垂直方向に移動する最大距離のことであり、トラバース機構を介して繊維はストローク内で往復運動を繰り返す。本発明の浄化カラムに用いる繊維束を集束する場合には、トラバースストロークの平均値が、トラバースを伴う巻き取りの初期、中期、および終期において、中期＞終期＝初期の関係を満たすことが好ましい（要件（ｃ））。ここに、「＝」は１ｍｍのレベルで等しいことを意味し、また大小の関係は１ｍｍ以上の差があることを意味する、上記のような関係にすることで、初期においては小さく、繊維束の中心部を形成する中期においては大きく、終期は再び小さく、かつ初期と等しくすることで、横断面が真円に近い形状を有する繊維束を得ることができる。

また、巻き取り中に連続的にトラバースを変更するようプログラムを組んでもよいが、鋭意検討の結果、トラバースストロークを不連続的に変更することが好ましいことを見出した。具体的には、トラバースストロークの変更回数を４、６、８、１０、および１２のうちいずれかとすることが好ましい（要件（ｄ））。上記の如く、繊維を巻き取る中期においてトラバースストロークを最大とするためには、トラバースストロークを偶数回変更することが必要である。ここで、トラバース初期は（トラバースストロークの変更回数／２－１）回目の変更を行うまでの期間であり、中期は（トラバースストロークの変更回数／２－１）回目の変更から（トラバースストロークの変更回数／２＋１）回目の変更を行うまでの期間であり、終期は（トラバースストロークの変更回数／２＋１）回目の変更を完了した以降の期間を指す。トラバースストロークを段階的に変更させることにより、トラバースの移動方向が切り替わる地点（繊維束としたときにはその外周部分を構成することになる）において、トウがスリップし、得られる繊維束内で繊維が蛇行することを抑制できる。

トラバースストロークの変更回数は、４回以上１２回以下が好ましい。４回以上とすることで、得られる繊維束の横断面を真円に近い形状とすることができる。また、１２回以下とすることで、上記のスリップ・蛇行抑制効果に加え、簡便なプログラムで実施でき、比較的簡易に製造することができる。

この後、繊維束をカセから切り出し、筒状ケースに挿入する。繊維束端部を筒状ケースにおいて固定する方法としては、メッシュを配置する方法や、樹脂で固定して隔壁を連通し、筒状ケース内外を貫通する孔を設ける手法もある。ここで、貫通孔とは隔壁部の繊維の長手方向に連通している開口部のことである。貫通孔を形成させるには、繊維束端面部に小さいピン状の筒を挿入した上で樹脂を端面部付近に流してポッティングを行う方法が挙げられる。樹脂が固化した後、両端をカッター等で切断して繊維が樹脂で閉塞している部分を取り除くとともに、上記ピン状の筒を取り除けば、ポット層端部には、貫通孔の開口部が形成される。ただし、後述の分配板を用いた場合と比較し、工程が煩雑化することに加え、一般的に被処理液の滞留や乱流が発生し、浄化カラム内への流れ性の制御が難しくなる虞がある。一方、メッシュを配置する方法は、隔壁を形成する手法に比べて工程が容易であり、また浄化カラム内への液の分散性も高いためより好ましい。

また、浄化カラム内の被処理液の分散性をさらに高める目的で、分配板と呼ばれるような流れを制御する板などを付与してもよい。分配板は繊維束に凸部を挿入する構造や、流れ方向に対して、区画された開口部構造を有する。本発明にかかる浄化カラムにおいては、少なくとも一端面側に分配板が配置され、被処理液が連通可能な複数の開口部と、支持体と、支持体から繊維側に延出した凸部を有し、凸部の少なくとも一部分が、前記繊維束に挿入されてなることが好ましい。凸部の挿入角度、深さ、開口部面積、区画形状を適宜調整することで、本来流れやすい箇所から流れにくい箇所に向けて、傾斜をかけるように流れ方向に対する流路抵抗を制御できる。その結果、被処理液の流れを均一化し、滞留を抑制することができる。

上記の通り、ヘッダーとメッシュを筒状ケース両端にそれぞれ取り付けることで、浄化カラムを得ることができる。

本発明の実施態様の一例を以下実施例において示す。

［測定方法］
（１）繊維の表面開口率
評価対象の繊維を、基板上に両面テープで固定した。原子間力顕微鏡ＳＰＩ３８００（セイコーインスツルメンツ社製）にて湿潤状態で形態観察をした。観察モードはＤＭＦモード、観測視野は３μｍ×３μｍで全１０視野測定した。観察のピクセル設定は５１２×５１２ピクセル以上にて実施した。得られたＡＦＭ像は、セイコーインスツルメンツ社製ＡＦＭ付属のソフトウエアを使用して解析した。像は「判別および最小２乗規準に基づく自動しきい値選定法」（大津 展之、電子通信学会論文誌、６３、ｐ３４９～３５６（１９８０））により二値化することで、膜面の凹凸情報を抽出した。二値化後、画像解析により、二値化成分の黒部の面積割合を表面開口率として算出した。

（２）ｄｒｙ Ｒａ値
繊維を十分に湿らせた後に液体窒素に浸し、細孔内の水分を液体窒素で瞬間的に凍結させた。その後、０．１ｔｏｒｒ（１３．３Ｐａ）以下の真空乾燥機内で凍結させた水分を除去して乾燥試料を得た。乾燥試料を５ｍｍ程度にカットし、両面テープでシリコンウェハに固定した。走査型プローブ顕微鏡（Ｂｒｕｋｅｒ社製 NanoScope V Dimension Icon）により乾燥状態にて形態観察した。接触面の測定においては、表面開口部を除外して測定した。観察モードはピークフォースタッピング、カンチレバーはＳｉＮカンチレバー、観測視野は３μｍ×３μｍで測定した。固定した多孔質繊維の頂点付近を、繊維の長手方向に対してほぼ垂直になるように探針を走査した。１つの測定対象の繊維について任意に３本選び、１本につき１箇所観察した。各測定値の算術平均により繊維のｄｒｙ Ｒａ値を算出した。

（３）ｗｅｔ Ｒａ値
繊維を５ｍｍ程度にカットし、両面テープでシリコンウェハに固定した。走査型プローブ顕微鏡（Ｂｒｕｋｅｒ社製 NanoScope V Dimension FastScan Bio）により湿潤状態にて形態観察した。１つの測定対象の繊維について任意に３本選び、１本につき１箇所観察した。各測定値の算術平均により繊維のｗｅｔ Ｒａ値を算出した。

（４）異形度
測定対象となる繊維の両端を、０．１ｇ／ｍｍ^２の張力を付与した状態で固定し、無作為の位置で切断した。その切断面を光学顕微鏡（株式会社スカラ製 ＤＩＧＩＴＡＬ ＭＩＣＲＯＳＣＯＰＥ ＤＧ－２）で拡大して写真撮影した。撮影の際、同一倍率でスケールも撮影した。当該画像をデジタル化した後、画像解析ソフト（株式会社スカラ “Ｍｉｃｒｏ Ｍｅａｓｕｒｅ” ｖｅｒ．１．０４）を用い、繊維の横断面の外接円の直径Ｄｏと、内接円の直径Ｄｉを計測した。そして次式により各繊維の異形度を求めた。
異形度＝Ｄｏ／Ｄｉ
この測定を３０箇所について行い、値を平均化し、小数点以下第３位を四捨五入した値を異形度とした。

（５）円相当直径
測定対象となる繊維の両端を、０．０１～０．１０ｇ／ｍｍ^２の張力をかけた状態で固定し切断した。その切断面を光学顕微鏡で拡大して写真撮影した。その際には同一倍率でスケールも撮影した。該画像をデジタル化した後、画像解析ソフト（株式会社スカラ“Ｍｉｃｒｏ Ｍｅａｓｕｒｅ” ｖｅｒ．１．０４）を用い、繊維の横断面の外周部をプロットし、それらの点をソフト上でつなぎ、断面積Ｓを算出し、以下の式により個々の目開きの円相当直径を算出した。
繊維横断面の円相当直径＝２×（Ｓ／２π）
３０点の測定値の平均を算出し、小数点以下第１位を四捨五入した。

（６）繊維１本の長さ
繊維１本の一端をテープ等で固定し、垂直に下げ、もう一端には、繊維の断面積（ｍｍ^２）あたり１０ｇのおもりを付与し、繊維が直線状になった際の全長を速やかに測定した。この測定を任意に選んだ１００本の繊維について行い、その平均値を算出した。なお、例えば１の測定で実際に用いた繊維１本の長さが、任意の１０点の平均値である「繊維束の長さ」よりも１ｍｍ以上短い数値として得られた場合、当該繊維１本は、繊維束中で切断していたもの、または製造工程後に繊維端部が破損して短くなってしまったものと考えられるため、そのデータは１００本の母集団には含めず、別の繊維サンプルを選別し測定に供する。

（７）ＴＮＦαおよびＩｇＧの吸着性能
市販ヒト血清（コスモバイオ製）に、市販ヒトリコンビナントＴＮＦα（Ｒ＆Ｄ製）を１μｇ／ｍＬの濃度になるように添加し、ＴＮＦα添加ヒト血清を調整した。該ＴＮＦα添加ヒト血清６ｍＬを、１５ｍＬの遠沈管（グライナー社製）に入れ、そこに繊維を０．０１４２ｃｍ^３添加し、３７℃で４時間、振盪速度３０±１往復／分で左右に振盪した。振盪前後の血清を回収し、ＴＮＦαはＥＬＩＳＡ法、ＩｇＧは免疫比濁法で濃度を定量した。それぞれの吸着性能を、以下の式から算出した。
ＴＮＦαの吸着性能（μｇ／ｃｍ^３）＝（Ｃ１－Ｃ２）×６／０．０１４２
ＩｇＧの吸着性能（ｍｇ／ｃｍ^３）＝（Ｃ３－Ｃ４）×６／０．０１４２
ここに、
Ｃ１：ＴＮＦαの震盪前の濃度（μｇ／ｍＬ）
Ｃ２：ＴＮＦαの震盪後の濃度（μｇ／ｍＬ）
Ｃ３：ＩｇＧの震盪前の濃度（ｍｇ／ｍＬ）
Ｃ４：ＩｇＧの震盪後の濃度（ｍｇ／ｍＬ）。

（８）浄化カラムのβ２－ＭＧクリアランス
エチレンジアミン四酢酸二ナトリウムを添加したウシ血液について、ヘマトクリットが３０±３％、総タンパク量が６．５±０．５ｇ／ｄＬとなるように調整した。採血後、５日以内のウシ血液を用いた。かかるウシ血液について、その１．２Ｌを循環用に、１．２Ｌをクリアランス測定用として分けた。次に、β２－ＭＧ濃度が１ｍｇ／Ｌになるようにクリアランス測定用ウシ血液に加え、撹拌した。
ウシ血液が循環できるよう血液回路とポンプをセットし、浄化カラムを接続した。血液回路入口部を上記の通り調整したウシ血液１．２Ｌ（３７℃）の入った循環用ビーカー内に入れ、流量を２００ｍＬ／分としてポンプをスタートし、血液回路出口部から排出されるウシ血液を９０秒間廃棄し、ただちに血液回路出口部を循環用ビーカー内に挿入れて循環状態とした。循環を１時間行った後ポンプを停止した。次に、血液回路入口部を上記で調整したクリアランス測定用のウシ血液内に入れ、血液回路出口部を廃棄用ビーカー内に入れた。流量は２００ｍＬ／分として、ポンプをスタートしてから４分経過後、クリアランス測定用のウシ血液（３７℃）から１０ｍＬ採取し、Ｂｉ液とした。スタートから４分５０秒経過後に、血液回路出口部から流れたサンプルを１０ｍＬ採取し、Ｂｏ液とした。その後、Ｂｉ液、Ｂｏ液を遠心分離し、その上澄み部分のウシ血漿を採取した。これらサンプルは－２０℃以下の冷凍庫で保存した。
各液のβ２－ＭＧの濃度からクリアランスを以下の式を用いて算出した。
ＣＬ（ｍＬ／分）＝ＱＢ×（ＣＢｉ－ＣＢｏ）／ＣＢｉ×（１００－Ｈｔ）／１００ …（Ｉ）
ここに、
ＣＬ：β２－ＭＧクリアランス（ｍＬ／分）
ＱＢ：ポンプ流量（ｍＬ／分）
ＣＢｉ：Ｂｉ液におけるβ２－ＭＧ濃度（μｇ／Ｌ）
ＣＢｏ：Ｂｏ液におけるβ２－ＭＧ濃度（μｇ／Ｌ）
Ｈｔ：クリアランス測定用ウシ血液のヘマトクリット値（％）。

（９）圧力損失
上記（８）のβ２－ＭＧクリアランス測定において、クリアランス測定用のウシ血液を通液してから４分後の入口（Ｂｉ）と出口（Ｂｏ）の圧力差を測定した。さらに、浄化カラムを接続せずに、回路のみ同様の条件でＢｉとＢｏの圧力差を測定した。以下の式で圧力損失を算出した。
圧力損失＝カラム接続時のＢｉ－カラム接続時のＢｏ－（回路のみ接続時のＢｉ－回路のみ接続時のＢｏ） …（式）。

（１０）溶血率
上記（８）と同様の調製をしたウシ血液と、同様にセットした血液回路を用いた。循環スタート時にウシ血液を５ｍＬ採取した。その後、ウシ血液１Ｌを流量４００ｍＬ／分で４時間循環した。循環４時間後に循環液３ｍＬを採取した。循環スタート時のウシ血液のうち３ｍＬと循環４時間後のウシ血液を遠心分離後、上澄みを回収した。得られた血漿について測定キット（ヘモグロビンＢ-テストワコー、富士フィルム和光純薬株式会社製）を用いて、ヘモグロビン濃度を定量した。同じ測定キットを用いて、スタート時に採取したウシ血液の全ヘモグロビン濃度も測定し、以下の式から溶血率を算出した。
溶血率（％）＝血漿中のヘモグロビン濃度（ｍｇ／ｄＬ）／全ヘモグロビン濃度（ｍｇ／ｄＬ）×１００
さらに、以下の式を用いて溶血率増加分を算出した。
溶血率増加分＝循環後のウシ血液の溶血率－循環前のウシ血液の溶血率 …（式）。

［実施例１］
（ＰＭＭＡの繊維束の作製）
質量平均分子量が４０万のシンジオタクティックＰＭＭＡ（以下、ｓｙｎ－ＰＭＭＡ）を３１．７質量部、質量平均分子量が１４０万のｓｙｎ－ＰＭＭＡを３１．７質量部、質量平均分子量が５０万のアイソタクテイックＰＭＭＡ（以下、ｉｓｏ－ＰＭＭＡ）を１６．７質量部、パラスチレンスルホン酸ソーダを１．５ｍｏｌ％含む分子量３０万のＰＭＭＡ共重合体２０質量部をジメチルスルホキシド３７６質量部と混合し、１１０℃で８時間撹拌し紡糸原液を調製した。得られた紡糸原液の９２℃での粘度は１，８８０ｐｏｉｓｅ（１８８Ｐａ・ｓ）であった。得られた紡糸原液を、１．１ｇ／分の速度で異なる異形形状の吐出孔を有する２種類の口金から吐出し、乾式部を３８０ｍｍ走行させた後、凝固浴に導き、浴内を通過させた。乾式部の雰囲気の温度は１５℃であり、露点１２℃の冷風を繊維に垂直にあてた。凝固浴には水を用い、水温（凝固浴温度）は４２．５℃であった。それぞれの繊維を水洗後、保湿剤としてグリセリンを７０質量％含む水溶液から成る浴槽に導いた後、温度を８４℃とした熱処理浴内を通過させて残留応力を緩和した後に、余分のグリセリンをスクレーパーで除去し、カセにより４５ｍ／分で巻き取った。巻き取り時の張力および１周あたりのトラバース移動距離は、表１に示す通りの条件で実施した。トラバースストローク変更回数は６回に設定した。このようにして、２種の異形断面形状を有する多孔質繊維が含まれる、繊維本数１３．６万本の繊維束を得た。

多孔質繊維における、平均細孔半径は２．５～２２ｎｍの範囲内、外表面近傍領域における平均孔径／中心部領域における平均孔径が０．８５～１．５０の範囲内、繊維表面の開口部の開口率は２～１５％の範囲内であった。

（浄化カラムの作製）
得られた繊維束を用い、浄化カラムを作製した。収容部の長さが４２ｍｍ、収容部の内径が５２ｍｍの筒状ケースに繊維束を挿入し、筒状ケースからはみ出した繊維束の一部を残して余分をカットし、筒状ケース長手方向に略平行に収容した。さらに、筒状ケース両端にそれぞれ分配板、メッシュヘッダーを取り付けてカラム化した。分配板は２重円環の凸部を備え、円周状に９区画に等配分した形状を有したものを用いた。流路断面のうち、分配板の支柱を除いた面積割合はおよそ６０％であった。カラム化後に多孔質繊維に残っているグリセリンを水で洗浄し、カラム内を水で充填した後、２５ｋＧｙのγ線を照射し滅菌した。

［実施例２］
紡糸原液の吐出量を１．２ｇ／分に変更することで繊維の円相当直径を１１７μｍとした以外は実施例１と同様にして、浄化カラムを作製した。多孔質繊維における、平均細孔半径は２．５～２２ｎｍの範囲内、外表面近傍領域における平均孔径／中心部領域における平均孔径が０．８５～１．５０の範囲内、繊維表面の開口部の開口率は２～１５％の範囲内であった。各種の測定結果を表１に示す。

［実施例３］
紡糸原液の吐出量を１．０ｇ／分に変更することで繊維の円相当直径を１１０μｍ、繊維束における繊維本数を８．３万本、筒状ケースの収容部長さを５５ｍｍ、収容部の内径を４１ｍｍに変更した以外は実施例１と同様にして、浄化カラムを作製した。多孔質繊維における、平均細孔半径は２．５～２２ｎｍの範囲内、外表面近傍領域における平均孔径／中心部領域における平均孔径が０．８５～１．５０の範囲内、繊維表面の開口部の開口率は２～１５％の範囲内であった。各種の測定結果を表１に示す。

［実施例４］
巻き取り時の張力を１．８ｇｆ／本、カセ一回転あたりのトラバース移動距離を１．３ｍｍに変更した以外は実施例１と同様にして、浄化カラムを作製した。多孔質繊維における、平均細孔半径は２．５～２２ｎｍの範囲内、外表面近傍領域における平均孔径／中心部領域における平均孔径が０．８５～１．５０の範囲内、繊維表面の開口部の開口率は２～１５％の範囲内であった。各種の測定結果を表１に示す。

［比較例１］
繊維束における繊維本数を８．０万本に変更した以外は実施例１と同様にして、浄化カラムを作製した。各種の測定結果を表１に示す。

［比較例２］
繊維束における繊維本数を１６．５万本に変更した以外は実施例１と同様にして、浄化カラムを作製した。各種の測定結果を表１に示す。

［比較例３］
繊維束における繊維本数を４．５万本に変更し、筒状ケースの収容部長さを８０ｍｍ、収容部の内径を３０ｍｍに変更した以外は、実施例１と同様にして、浄化カラムを作製した。各種の測定結果を表１に示す。

［比較例４］
繊維束における繊維本数を２４．０万本に変更し、筒状ケースの収容部長さを２５ｍｍ、収容部の内径を７０ｍｍに変更した以外は実施例１と同様にして、浄化カラムを作製した。各種の測定結果を表１に示す。

［比較例５］
カセによる巻き取り時に張力を付与せず巻き取りした繊維束を用いた以外は実施例１と同様にして、浄化カラムを作製した。各種の測定結果を表１に示す。

［比較例６］
カセによる巻き取り時にトラバース機構を利用せず巻き取りした繊維束を用いた以外は、実施例１と同様にして、浄化カラムを作製した。各種の測定結果を表１に示す。

［比較例７］
繊維束の作製において、ポリスルホン（ソルベイ社製 ユーデルポリスルホン（登録商標）Ｐ－３５００）１６質量部をＮ，Ｎ－ジメチルアセトアミド（ＤＭＡｃ）８４質量部と混合し、６０℃で８時間撹拌し紡糸原液を調製した。得られた紡糸原液を、円筒形状を有する口金から吐出し、乾式部を３５０ｍｍ走行させた後、凝固浴に導き、浴内を通過させた。乾式部雰囲気としては、温度３０℃、湿度８０％の冷風を多孔質繊維に垂直にあてた。凝固浴には水を用いており、水温（凝固浴温度）は４０.０℃であった。それぞれの多孔質繊維を水洗後、カセにより３０ｍ／分で巻き取った。各種の測定結果を表１に示す。

［比較例８］
紡糸における乾式部の雰囲気の温度を１℃、冷風の露点を－２０℃とした以外は実施例１と同様にして、浄化カラムを作製した。各種の測定結果を表１に示す。

［比較例９］
紡糸における乾式部の雰囲気の温度を２５℃、冷風の露点を２０℃とした以外は実施例１と同様にして、浄化カラムを作製した。各種の測定結果を表１に示す。

実施例と比較例１を比較すると、充填率の減少に伴い、β２－ミクログロブリンの吸着性能は顕著に低下することが分かる。これは、繊維量が少なく、繊維間を被処理液が流れ、被処理液が繊維と十分に接触しにくいことが原因として挙げられる。実施例１と比較例２との比較では、充填率の増加に伴い、圧力損失が増大し、溶血率がより増加することが分かる。圧力損失が大きい場合、血球に印加されるずり応力が増大し、溶血を引き起こしたと推測している。

実施例１と比較例３、４との比較では、繊維充填率を同程度とした上で、収容部の内径が小さい場合は圧力損失が増大し、大きい場合は吸着性能が低下することが分かる。これは、収容部の内径が小さい場合は、断面積あたりの流量が増大するためであり、収容部の内径が大きい場合は被処理液が外周部まで流れず、吸着性能に寄与しない繊維が生じるためと推測している。

実施例１と比較例５、６との比較では、巻き取り条件等の作製方法を変更した場合、繊維束が蛇行し、直線率が低下する。０．９７未満の場合は圧力損失が増大し、溶血率がより増加することが分かる。圧力損失が大きい場合、血球に印加されるずり応力が増大する。さらに、血球と繊維の接触、衝突、擦過する機会が増大した結果、溶血を引き起こしたと推測している。

実施例１と比較例７との比較では、ｗｅｔ Ｒａ／ｄｒｙ Ｒａで表される値が特許範囲外、１.０５未満である場合は、ＩｇＧの吸着量が増大することが分かる。これは、繊維表面のポリマー鎖が十分に膨潤していないことに由来すると推測している。

実施例１と比較例８との比較では、ｄｒｙ Ｒａ値およびｗｅｔ Ｒａ値が小さい場合、ＴＮＦαの吸着性能が顕著に低くなる。さらに、この繊維束を用いて製造した浄化カラムについても、β２－ミクログロブリンの吸着性能は低下する。これは、繊維表面が平滑な場合、表面近傍の被処理液流れが直線となり、境界層が生じるためと推測している。

実施例１と比較例９との比較では、ｄｒｙ Ｒａ値およびｗｅｔ Ｒａ値が大きい場合、ＩｇＧの吸着量が増大する。さらに、この繊維束を用いて製造した浄化カラムは、溶血率が増加することが分かる。これは、血球が繊維表面の凹凸との接触、衝突、擦過する機会が増え、溶血したためと推測している。

１ 浄化カラム
２ ヘッダー
３ 分配板
４ 筒状ケース
５ 吸着体
６ β２－ＭＧクリアランス測定回路
７ ポンプ
８ 循環用ウシ血液
９ クリアランス用ウシ血液
１０ 湯浴
１１ 廃棄用ビーカー

Claims (15)

1. 次の（Ａ）～（Ｅ）の要件を満たす、複数の多孔質繊維を含む繊維束。
   （Ａ）前記多孔質繊維が中実形状である
   （Ｂ）前記多孔質繊維表面の乾燥状態における算術平均粗さ（ｄｒｙ Ｒａ値）が、１１ｎｍ以上３０ｎｍ以下である
   （Ｃ）前記多孔質繊維表面の湿潤状態における算術平均粗さ（ｗｅｔ Ｒａ値）が、１２ｎｍ以上４０ｎｍ以下である
   （Ｄ）ｗｅｔ Ｒａ／ｄｒｙ Ｒａで表される値が１．０５以上である
   （Ｅ）（繊維束の長さ）／（多孔質繊維１本の長さ）で表される前記繊維束の直線率が０．９７以上１．００以下である
2. 前記多孔質繊維の横断面における、内接円の直径をＤｉ、外接円の直径をＤｏとすると、Ｄｏ／Ｄｉで表される前記多孔質繊維の横断面の異形度が１．３以上８．５以下である、請求項１に記載の繊維束。
3. 前記多孔質繊維の平均細孔半径が、０．８ｎｍ以上９０ｎｍ以下である、請求項１または２に記載の繊維束。
4. 前記多孔質繊維が横断面方向に均質な多孔質構造を有するものである、請求項１～３のいずれかに記載の繊維束。
5. 前記多孔質繊維の表面開口率が、０．１％以上３０％以下である、請求項１～４のいずれかに記載の繊維束。
6. 前記多孔質繊維の横断面の円相当直径が、１０μｍ以上１０００μｍ以下である、請求項１～５のいずれかに記載の繊維束。
7. 前記多孔質繊維のＩｇＧの吸着量が１３ｍｇ／ｃｍ^３以下である、請求項１～６のいずれかに記載の繊維束。
8. 前記多孔質繊維の腫瘍壊死因子α（ＴＮＦα）の吸着量が１５μｇ／ｃｍ^３以上である請求項１～７のいずれかに記載の繊維束。
9. 請求項１～８のいずれかに記載の繊維束が、筒状ケースの長手方向に対して略平行に収容されており、前記筒状ケースの両端にそれぞれ被処理液の入口ポート、出口ポートを有するヘッダーが取り付けられてなる、浄化カラム。
10. ２以上の繊維を束ねてなる繊維束が、筒状ケースの長手方向に対して略平行に収容されており、前記筒状ケースの両端にそれぞれ被処理液の入口ポート、出口ポートを有するヘッダーが取り付けられてなり、次の（i）～（v）の要件を満たす浄化カラム。
    （i）前記繊維の横断面における、内接円の直径をＤｉ、外接円の直径をＤｏとすると、Ｄｏ／Ｄｉで表される前記繊維の横断面の異形度が１．３以上８．５以下である
    （ii）収容部における、前記繊維の充填率が４０％以上７３％以下である
    （iii）収容部の内径が３２ｍｍ以上６０ｍｍ以下である
    （iv）（浄化カラムに収容される繊維束の長さ）／（浄化カラムに収容される繊維１本の長さ）で表される繊維の直線率が０．９７以上１．００以下である
    （v）収容部における、被処理液の流路の容量が５ｍＬ以上６０ｍＬ以下である
11. ウシ血液を流量２００ｍＬ／分で１時間流したときの圧力損失が、１ｋＰａ以上２０ｋＰａ以下である、請求項１０に記載の浄化カラム。
12. ウシ血液を流量４００ｍＬ／分で４時間流したときの、以下の式で表される溶血率増加分が、１．０以下である請求項１０または１１に記載の浄化カラム。
    溶血率増加分＝循環後のウシ血液の溶血率－循環前のウシ血液の溶血率
13. ウシ血液を流量２００ｍＬ／分で１時間流したときのβ２－ミクログロブリン（β２－ＭＧ）クリアランスが、３５ｍＬ／分以上１２０ｍＬ／分以下である、請求項１０～１２のいずれかに記載の浄化カラム。
14. 請求項１～８のいずれかに記載の繊維束を製造する方法であって、次の（ａ）および（ｂ）を満たす条件により繊維を集束する、繊維束の製造方法。
    （ａ）前記繊維のカセへの巻き取り時の張力が０．５ｇｆ／本以上１０.０ｇｆ／本以下である
    （ｂ）前記カセが一回転する時間において、トラバース移動距離（前記繊維の進行方向から垂直方向に平行移動する距離）が０．１ｍｍ以上３０ｍｍ以下である
15. さらに次の（ｃ）および（ｄ）を満たす条件により前記繊維を集束する、請求項１４に記載の繊維束の製造方法。
    （ｃ）前記繊維のカセへの巻き取り時における、トラバースストローク（トラバースローラーがカセ軸方向に移動する最大距離）の平均値が、トラバースを伴う巻き取りの初期、中期、および終期において、中期＞終期＝初期の関係を満たすものである
    （ｄ）前記トラバースストロークの変更回数が４、６、８、１０、および１２のうちいずれかである

Images