多孔纤维和吸附柱制造技术

本发明专利技术的目的在于，提供兼顾抑制粉粒体的露出、剥离、以及提高吸附性能的多孔纤维；填充有该多孔纤维的吸附柱；将吸附柱和除水柱连结而得到的血液净化系统。为了实现上述目的，本发明专利技术的多孔纤维具有下述构成。即，多孔纤维，其具有通过实心形状的纤维形成的三维微孔结构，且满足下述全部要件：(1)具有直径200μm以下的粉粒体、且所述直径200μm以下的粉粒体在所述三维微孔结构的横截面中的面积占有率为3.0%以上；(2)从最表面起在深度方向上1.0μm以内的区域中不含所述直径200μm以下的粉粒体。

Porous fiber and adsorption column

The purpose of the invention is to provide a porous fiber, filled with the porous fiber, and a blood purification system by connecting the adsorption column and the water removing column. In order to achieve the above purpose, the porous fiber of the invention has the following structure. That is, the porous fiber, which has a three-dimensional microporous structure formed by a solid shaped fiber, and meets all the following requirements: (1) the powder with a diameter of less than 200 \u03bc m, and the powder with a diameter of less than 200 \u03bc m occupies more than 3.0% of the area in the cross section of the three-dimensional microporous structure; (2) the area within 1.0 \u03bc m in the depth direction from the most surface does not contain the straight Powder with diameter less than 200 \u03bc M.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】多孔纤维和吸附柱
本专利技术涉及多孔纤维。此外，涉及填充有多孔纤维的吸附柱。进一步，涉及将吸附柱和除水柱连结而得到的血液净化系统。
技术介绍
一直以来，为了吸附去除被处理液中的去除对象物质，作为吸附剂而使用粉粒体。粉粒体本身单独的情况下缺乏处理性，因此负载在纤维等上使用。在该情况下，为了提高粉粒体对去除对象物质的吸附性能，需要尽可能使被处理液与粉粒体的距离缩短。然而，如果被处理液与粉粒体直接接触，则产生因流通被处理液时所产生的流动应力而导致粉粒体损伤、粉粒体从负载有粉粒体的纤维等流出等的可能。进一步，使用血液作为被处理液的情况下，如果粉粒体与血细胞成分直接接触，则存在导致血液的不期望的活化的可能。因此，重要的是纤维内的粉粒体的位置，以及用于将被处理液中的去除对象物质以良好的效率引导至纤维内的粉粒体的流路设计。例如，专利文献1中，公开了涉及在芯部和鞘部中包含粉粒体的衣料用纤维的专利技术。同样地，专利文献2中规定了在鞘部中也包含粉粒体。此外，有芯部仅由粉粒体构成等记载。另一方面，还公开了被处理液与粉粒体不直接接触的专利技术。专利文献3中，公开了关于水处理用途中含有粉粒体的分离膜的专利技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-189937号公报专利文献2：日本特表2008-510083号公报专利文献3：日本特开2010-227757号公报。
技术实现思路
专利技术所要解决的课题然而，如专利文献1中记载的在芯部和鞘部包含粉粒体的衣料用纤维中，在应当抑制粉粒体在纤维表面上露出的方面，针对其方法没有公开。如专利文献2中记载的在鞘部也包含粉粒体、芯部仅由粉粒体构成等结构中，纤维因外部压力而破损时，粉粒体有可能从丝截面剥离。此外，同样地，对关于抑制粉粒体在纤维表面上露出方面没有公开。此外，如专利文献3中记载的含有吸附体的层为球状结构的情况下，存在的可能是难以控制被处理液的流路、流路直径的偏差变大。此外，特别是在球状结构与球状结构之间，还存在粉粒体的负载性也变低的可能。如上所述，以往提出的含有粉粒体的纤维为了提高性能而着眼于提高粉粒体的添加率、和赋予纤维机械强度，关于抑制粉粒体在纤维表面上露出、从截面剥离的手段，没有发现记载。因此，本专利技术提供兼顾抑制粉粒体的露出、剥离、以及提高吸附性能的多孔纤维。此外，提供填充有该多孔纤维的吸附柱。进一步，提供将吸附柱和除水柱连结而得到的血液净化系统。解决课题的手段本专利技术人等为了解决上述课题而反复深入研究，结果发现，得到了抑制粉粒体的露出且吸附性能优异、安全性高的多孔纤维。进一步本专利技术的多孔纤维能够吸附、去除与内包的粉粒体所具有的吸附性能不同的高分子化合物。即，本专利技术的多孔纤维具有以下的构成。多孔纤维，其具有通过实心形状的纤维形成的三维微孔结构，且满足下述全部要件：(1)具有直径200μm以下的粉粒体、且前述直径200μm以下的粉粒体在前述三维微孔结构的横截面中的面积占有率为3.0%以上；(2)从最表面起在深度方向上1.0μm以内的区域中不含前述直径200μm以下的粉粒体。专利技术的效果通过本专利技术，能够得到兼顾抑制粉粒体的露出、剥离、以及提高吸附性能的多孔纤维。此外，能够得到填充有该多孔纤维的吸附柱。进一步，能够得到将吸附柱和除水柱连结而得到的血液净化系统。具体实施方式针对本专利技术的多孔纤维、吸附柱和血液净化系统，以下具体说明。本专利技术的多孔纤维具有通过实心形状的纤维形成的三维微孔结构，且满足下述全部要件：(1)具有直径200μm以下的粉粒体、且前述直径200μm以下的粉粒体在前述三维微孔结构的横截面中的面积占有率为3.0%以上；(2)从最表面起在深度方向上1.0μm以内的区域中不含前述直径200μm以下的粉粒体。本专利技术中所称的实心形状的纤维是指采用不具有中空部的纤维形状、形态的实心丝。此外，本专利技术中，多孔纤维具有三维微孔结构。三维微孔结构是指具有三维扩展、且被区隔的微孔的结构。本专利技术中，多孔纤维在其外部和内部连续具有无数的微细的空孔。这样的微孔结构形成用于将被处理液中的去除对象物质以良好的效率引导至纤维内的粉粒体的流路。进一步，这样的微孔结构在去除对象物质为高分子化合物的情况下，可将高分子化合物留在微孔内，通过吸附而去除。因此，本专利技术中，三维微孔结构的平均微孔半径优选处于特定的范围。即，本专利技术的多孔纤维中，前述三维微孔结构的平均微孔半径优选为0.5nm以上且100nm以下的范围。作为前述三维微孔结构的平均微孔半径的下限，优选为0.5nm、更优选为1.5nm、特别优选为2.0nm，另一方面，作为上限，优选为100nm、更优选为40nm、特别优选为25nm。如果平均微孔半径小，则去除对象物质无法进入孔中，因此吸附效率有时降低。另一方面，即使微孔半径过大，去除对象物质未在空隙部分中固定而可能脱落，因此相反吸附效率有时降低。上述的孔径范围内，根据去除对象物质的大小而存在最佳孔径。如果平均微孔半径为上述范围内，则低分子化合物容易以良好的效率被引导至纤维内的粉粒体并被吸附去除，同时高分子化合物容易留在多孔纤维的微孔内而被吸附去除。本专利技术的多孔纤维中，优选前述三维微孔结构中的微孔选择性吸附分子量1000以上的高分子化合物。作为被选择性吸附的高分子化合物的分子量，更优选为分子量2000以上、进一步优选为分子量3000以上、进一步更优选为分子量5000以上。另一方面，通过增大微孔而能够选择性吸附分子量高的化合物，但如果微孔过大，则多孔纤维的强度不足，因此作为上限，优选为100万、更优选为80万、进一步优选为50万、进一步更优选为20万。在此，选择性吸附分子量1000以上的高分子化合物是指在透析患者的血中浓度范围内，与分子量低于1000的低分子化合物相比更多地吸附分子量1000以上的高分子化合物。作为判定是否选择性吸附分子量1000以上的高分子化合物的方法，用超薄切片机将多孔纤维在纤维长度方向制作1μm厚度的切片，制作不含粉粒体的样品和包含粉粒体的样品。将不含粉粒体的样品50mg和包含粉粒体的样品50mg浸渍在牛血浆50mL中，在37℃下浸透4小时后，根据浸渍前后的浓度差，求出平均1g的吸附性能(平均1g的吸附质量)。不含粉粒体的样品与包含粉粒体的样品相比，更多地吸附分子量1000以上的高分子化合物的情况下，作为选择性吸附分子量1000以上的高分子化合物。求出平均1g的吸附质量的方法根据吸附对象物而不同，例如分子量1000以下的低分子化合物为尿素、尿酸、肌酸酐的情况下，可以通过酶法求出平均1g的吸附质量。此外，无机磷的情况下，可以通过钼酸直接法求出平均1g的吸附质量。另一方面，分子量1kDa以上的化合物为β2-MG的情况下，可以通过胶乳免疫凝集方法求出吸附量。应予说明，本说明书中，有时将分子量1000简称为1kD。为了选择性吸附分子量1kDa以上的高分子化合物，优选具有上述的范本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.多孔纤维，其具有通过实心形状的纤维形成的三维微孔结构，且满足下述全部要件：/n(1)具有直径200μm以下的粉粒体、且所述直径200μm以下的粉粒体在所述三维微孔结构的横截面中的面积占有率为3.0%以上；/n(2)从最表面起在深度方向上1.0μm以内的区域中不含所述直径200μm以下的粉粒体。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170404 JP 2017-0741851.多孔纤维，其具有通过实心形状的纤维形成的三维微孔结构，且满足下述全部要件：
(1)具有直径200μm以下的粉粒体、且所述直径200μm以下的粉粒体在所述三维微孔结构的横截面中的面积占有率为3.0%以上；
(2)从最表面起在深度方向上1.0μm以内的区域中不含所述直径200μm以下的粉粒体。


2.根据权利要求1所述的多孔纤维，其中，所述三维微孔结构的平均微孔半径为0.5nm以上且100nm以下的范围。


3.根据权利要求1或2所述的多孔纤维，其中，表面开孔率为0.5%以上且30.0%以下的范围。


4.根据权利要求1~3中任一项所述的多孔纤维，其中，所述三维微孔结构中的微孔的比表面积为10m2/g以上。


5.根据权利要求1~4中任一项所述的多孔纤维，其为芯鞘型结构或海岛型结构。


6.根据权利要求1~5中任一项所述的多孔纤维，其中，所述实心形状的纤维的丝直径为20μm以上且1000μm以下的范围。


7.根据权利要求1~6中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩爱善，藤枝洋暁，上野良之，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP