JPS6325805B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は選択透過性を有する乾燥半透膜の製造
方法に関する。

詳しくは湿式流延法によつて製造された選択透
過性を有する湿潤状態の半透膜（以下湿潤膜）を
その性能を保持したまま加工・保存・輸送等に便
利な乾燥状態の半透膜（以下乾燥膜）に改質する
方法に関するものである。

近年半透膜を用いた物質の分離・精製・濃縮技
術、例えば限外濾過、逆浸透、精密濾過、透析、
電気透析などは省エネルギー型の技術として海水
の淡水化、医・薬・電子工業などで必要不可欠と
される超純水の製造、有価物の回収、各種溶液の
濃縮、血液濾過・透析などに広く利用されてきて
いる。

このように広範囲な目的に対応した用途に適用
できるように各種の新規な半透膜材料の開発や既
存材料による半透膜の改質などの開発研究も盛ん
に行なわれており、本発明もその改質方法の一つ
として重要な価値を有するものである。

上記のような各種用途に使用される半透膜の製
造方法としては半透膜材料となる高分子物質を溶
剤および多孔質構造を形成させるための膨潤剤に
溶解させた製膜液を薄膜または中空繊維、または
円筒状に流延して一定の短時間空気中で溶剤を蒸
発させた後一定時間水中に浸漬してゲル化させ、
続いて温水中で熱処理して膜グレードの設定を行
なうというのが一般的に知られている。

このようにして製造された半透膜は通常50〜80
％の水分を含有した含水ゲル状態であり、この水
分が半透膜の分離特性および透水特性を維持する
上で重要な役割を果たしている。

このような湿潤状態の半透膜中の水分が失なわ
れると半透膜はその半透膜としての機能を損うだ
けでなく、さらに水分の散逸が進行し乾燥すると
半透膜の多孔質組織が均質状に変化し、半透膜の
寸法の収縮が起こつてくる。しかもこの変化は不
可逆のものであり、雰囲気の条件にもよるが比較
的短時間で起こることが湿潤膜の致命的な欠点と
なつている。

したがつて半透膜を常に水中または充分な湿度
を有する空気中で保存したり加工の際には何らか
の手段により乾燥を防ぎながら行なわねばならな
い。

また、半透膜を加工・成型したモジユールを貯
蔵したり輸送したりする際の包装についても湿潤
状態を保持するために細かい配慮が必要であるの
は言うまでもない。

上記のような不都合を緩和するための手段とし
て半透膜を乾燥した状態で取り扱うことが提案さ
れていて、既に人工透析用のモジユールなどは滅
菌操作および無菌状態を維持する必要性からも市
場で取引きされているものは殆んどが乾燥膜を用
いたものである。

湿潤膜を各種の溶液に浸漬することにより乾燥
膜を製造する方法としては例えば特開昭47−
11662、特公昭48−6033、特公昭50−35033、特開
昭56−7602などが公知であるが、特開昭47−
11662には酢酸セルロース製半透膜を分子中に炭
素原子１〜３個を有する多価アルコールと同じく
分子中に炭素原子１〜３個を有する有機カルボン
酸との混合水溶液中に浸漬し、膜中に含まれる水
を該混合液で置換後乾燥する方法が、特公昭48−
6033にはセルロース性膜に第一段階として水混和
性の有機溶剤を作用させた後第２段階として非極
性有機溶剤に接触させた後乾燥する方法が、特公
昭50−35033にはセルロース誘導体膜をポリエチ
レングリコール系非イオン界面活性剤水溶液中に
浸漬して60℃以上の温度で熱処理して乾燥する方
法が、また特開昭56−7602にはアセチルセルロー
ス膜等を水可溶性の有機溶剤に接触させた後液化
炭酸ガスに浸漬した後乾燥する方法などが示され
ている。

しかしながらこれらの方法はいづれも処理後の
膜強度が大巾に低下してモジユールに加工するこ
とが難しくなつたり、浸漬液として用いる溶質が
いつまでも半透膜内に残存して用途が制約された
り、また特殊な装置を必要とするなどの欠点を有
している。

そこで本発明者らは以上のような問題のない乾
燥膜の製法を開発すべく鋭意検討した結果、以下
に述べるような発明を完成した。

本発明は工業的に用いる限外濾過膜、逆浸透
膜、精密濾過膜などから医療用に用いる膜に至る
まで一般的に水系の液体を処理する目的に使用さ
れる膜を乾燥状態にして取り扱うことができるよ
うに改質する方法に関するものであり、前述した
ような一般的な製造方法によつて作られた湿潤膜
を乳酸塩水溶液さらに詳しくは乳酸ナトリウム水
溶液に浸漬することにより、半透膜の分離機能、
透水機能を損なうことなく且つ寸法の変形を起こ
すことなく乾燥することができることにある。

この方法によればウレタン系の接着剤による反
応生成物も検出されず、しかもこの乳酸ナトリウ
ムは注射液成分の一つとして用いられていること
もあり、生体に対する安全性については全く問題
がないため本発明により得られる乾燥膜は一般産
業用はもちろん特に医療製薬分野で使用される場
合に効果が大きい。

以下に実施例を含めて本発明を詳しく説明す
る。本発明において、湿潤膜を乾燥膜にする際の
浸漬処理に用いる乳酸ナトリウム水溶液中の乳酸
ナトリウム濃度は、特に限定されるものではない
が５〜70重量％が適当であり、できれば、10重量
％〜50重量％が好ましい。

乳酸ナトリウム濃度が、５重量％以下の場合に
は、処理後の乾燥膜の強度が弱く又、膜性能の低
下も見られるようになり、実用に供し得ないもの
となる。逆に、70重量％を越える場合には、乳酸
ナトリウム水溶液の粘度が上昇し、取扱いがめん
どうになる上に、浸漬後の乾燥工程における膜か
らの水分除去に時間がかかるという問題が生じて
くる。又、乾燥膜中の乳酸ナトリウム含有量が高
い場合には、空気中の水分を吸湿し易く、その後
の加工工程で接着のし難さなどのトラブル発生の
原因となる。

本発明により選択透過性を有する乾燥膜を製造
するためには、製膜液を流延し、これを水中に浸
漬して凝固させることにより内部に多量の水分を
含んだ湿潤膜を得、これを所定の濃度の乳酸ナト
リウム水溶液中に浸漬した後、加温、送風等によ
り膜中の水分を除去するようにして実施する。

本発明において使用される膜材質としては、特
に限定されるものではなく、いづれの素材でも使
用可能であり、又、半透膜の適用用途について
も、限定されるものではなく、血液透析用、血漿
分離用精密濾過用、限外濾過用逆浸透用等が考え
られる。さらに、膜形状としては、平膜、管状
膜、中空糸膜等どのような形であつても使用可能
である。

以下実施例により本発明を説明する。

なお、ここでいう限外濾過速度（以下UFRと
略記する）とは、0.5Kg／cm²・Ｇ加圧下において、
膜面積１m²当りの１分間での透水量をmlで表わし
たものであり、又、溶質排除率とは下記の式によ
り、定義されるものである。

溶質排除率（％） ＝濾液中の溶質濃度／評価に用いた原液中の溶質濃度
×100 実施例 １ 特開昭55−134608明細書に記載した製膜方法を
用いて製膜し、得られた酢酸セルロース製の湿潤
限外濾過膜を乳酸ナトリウム30重量％、水70重量
％からなる常温の水溶液に30分間浸漬後、50℃の
温風乾燥器で１時間乾燥した。得られた膜を再
度、水中に浸漬し、湿潤膜に戻した後、2000ppm
の卵白アルブミンを含むリン酸塩緩衝液を用い、
圧力0.5Kg／cm²・Ｇ下におけるUFRおよび、卵白
アルブミンの排除率を測定したところ、UFR810
ml／m²・分、卵白アルブミン排除率99.9％であつ
た。因みに、乳酸ナトリウム水溶液による浸漬処
理前の湿潤膜の膜性能は、同条件下の測定におい
て、UFR810ml／m²・分、卵白アルブミン排除率
99.9％であり、乳酸ナトリウム水溶液による浸
漬・乾燥処理を施した後も膜性能が維持されてい
ることを確認した。

なお本実施例で使用した乾燥膜と比較のためグ
リセリン30重量％水溶液に浸漬して同じ条件で乾
燥した乾燥膜の引張強度を比較た結果、前者は後
者の1.7倍の強度を示した。

比較例 １ 実施例１に示した湿潤膜を乳酸ナトリウム水溶
液に浸漬せずに、そのまま実施例１と同様に、乾
燥し、膜性能を測定したところ、UFRは０とな
り、膜性能は維持されなかつた。

実施例 ２ 特願昭56−121286号明細書記載の製膜法により
得られたポリスルホン製湿潤限外濾過膜を使用し
た以外は実施例１と同様に行ない次のような結果
を得た。乾燥処理した半透膜は、UFR780ml／
m²・分、卵白アルブミン排除率99.2％であり、未
処理膜はUFR820ml／m²・分、卵白アルブミン排
除率99.2％となり、性能が維持されていることか
ら、本発明は、ポリスルホン製半透膜にも適用で
きることが確認された。

比較例 ２ 乳酸ナトリウム水溶液に浸漬せずにそのまま実
施例２と同様に乾燥して膜性能を測定したところ
UFRは０であり、膜性能は維持されなかつた。

実施例 ３ 特開昭49−122479で示した製膜法により得られ
たポリアクリロニトリル−ポリビニルピロリドン
共重合体製湿潤限外濾過膜を用いた以外は実施例
１と同様に行ない、次のような結果を得た。乾燥
処理膜は、UFR970ml／m²・分、卵白アルブミン
排除率99.9％であり、未処理膜は、UFR910ml／
m²・分、卵白アルブミン排除率99.8％となり、性
能が維持されていることから、本発明は、上記の
ポリアクリロニトリル−ポリビニルピロリドン共
重合体製半透膜にも、適用できることが確認され
た。

比較例 ３ 乳酸ナトリウム水溶液に浸漬せずにそのまま実
施例３と同様に乾燥して膜性能を測定したところ
UFRは０であり、膜性能は維持されなかつた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高分子溶液を流延し、水中に浸漬・含水ゲル
   化させて得られた非対称構造を有する湿潤半透膜
   を乾燥処理するにあたり、該半透膜を乳酸塩水溶
   液に浸漬した後乾燥することを特徴とする乾燥半
   透膜の製造方法。 ２ 乳酸塩水溶液中の乳酸塩濃度が５〜70重量％
   であり、望ましくは10〜50重量％である特許請求
   の範囲第１項記載の乾燥半透膜の製造方法。 ３ 乳酸塩が乳酸ナトリウムである特許請求の範
   囲第１項記載の乾燥半透膜の製造方法。