中空纤维膜丝的成腔流体、中空纤维膜丝的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种中空纤维膜丝的成腔流体、中空纤维膜丝的制备方法，成腔流体包括以下组分：聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇

【技术实现步骤摘要】
中空纤维膜丝的成腔流体、中空纤维膜丝的制备方法


[0001]本专利技术涉及分离膜
，更具体地，涉及一种中空纤维膜丝的成腔流体、中空纤维膜丝的制备方法。

技术介绍

[0002]体外膜式氧合(ECMO)是一项生命支持技术，ECMO系统通过体外搭建心肺循环通道即可维持患者体内正常的血气水平。随着生命支持技术的快速发展，ECMO系统的适应症也越来越广泛，近年来ECMO系统辅助急救治疗的例数已经有了指数倍的增长。ECMO系统的配备一定程度地体现了国家的急救水平，因此改变目前ECMO设备依赖进口的现状是有重要意义的。
[0003]氧合膜(也称人工肺膜)是ECMO系统的核心部件之一，其主要功能是氧合血液和排出二氧化碳。自1953年Gibbon首次成功将氧合器应用到人体起，氧合器已经实现长足进步。氧合膜也从最初的卷筒式、平板式发展到中空纤维膜式。中空纤维膜式氧合器分为内外两个腔，中空纤维膜在其中沟通两腔之间的物质交换，模拟微血管的功能，除此之外中空纤维膜还有比表面积大、氧合器体积小、血液填充量少及气体交换效率高等优点。
[0004]国内外主流制造中空纤维膜丝的工艺是使用原料聚
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甲基
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戊烯(PMP)通过热致相分离法(TIPS)生产。TIPS法生产PMP中空纤维膜丝的过程中需要气体或液体作为成腔流体实现中空结构，因此成腔流体的选择关系到膜丝的尺寸以及内外径的均匀程度，同时还关系到生产过程中膜丝尺寸的周期化波动以及内壁微观结构的调控。
[0005]目前TIPS法制备PMP中空纤维膜应用的成腔流体有两种，一种是气体氮气，其特点是流程简单安全，但是，由于膜丝尺寸小精度高，气体易受温度等因素影响造成膜丝内外尺寸不均匀，即偏心的情况，以及膜丝出现大气泡等问题；另一种是液体甘油和乙二醇等低沸点溶剂，由于其沸点低易挥发，容易在高温喷丝头挤出时气化产生气泡，造成膜丝形貌不均以及出现大气泡等问题。
[0006]目前，对PMP中空纤维膜成腔流体的研究不多，正因如此，探究不同种类的成腔流体以及相关生产工艺对PMP膜丝国产化有着至关重要的作用。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种中空纤维膜丝的成腔流体、中空纤维膜丝的制备方法，改善中空纤维膜丝制备过程中尺寸波动、形貌不均以及出现大气泡等问题。
[0008]为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0009]一种中空纤维膜丝的成腔流体，包括以下组分：聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇
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聚丙二醇共聚物、聚乙二醇硬脂酸酯、聚乙二醇月桂酸酯和聚乙二醇油酸酯中的一种或两种以上。
[0010]本专利技术还提供了一种中空纤维膜丝的制备方法，包括以下过程：
[0011]将上述的成腔流体的各组分混合脱泡得所述成腔流体；
[0012]将聚合物和溶剂混合、熔融，得到均相铸膜液；
[0013]提供环形喷丝头，所述环形喷丝头包括位于中间的成腔流体通道和环绕所述成腔流体通道的环形通道，将所述成腔流体连通所述成腔流体通道，将所述铸膜液连通所述环形通道，使所述成腔流体和所述铸膜液同时由所述环形喷丝头挤出，经一定的空气间隙进入凝固浴进行固化，得到初生膜丝；
[0014]将所述初生膜丝放入萃取剂中进行萃取，所述初生膜丝中的所述成腔流体和所述溶剂溶解在所述萃取剂中，得到次生膜丝；
[0015]将所述次生膜丝进行干燥，得到所述中空纤维膜丝。
[0016]实施本专利技术实施例，将具有如下有益效果：
[0017]本专利技术的成腔流体所采用的各组分均为高分子聚合物，高沸点，可以避免现有技术中由高温喷丝头挤出蒸发形成气泡，造成膜丝形貌不均以及出现大气泡的缺陷。
[0018]本专利技术的成腔流体所采用的各组分还均为易溶于水的有机化合物，凝固浴溶剂通常为水，本专利技术的成腔流体进入凝固浴后易溶于水，不仅易去除成腔流体，形成中空腔体，而且避免成腔流体附着在中空纤维膜丝上形成污染。另，成腔流体也易被萃取剂萃取，因此，本专利技术的成腔流体易被去除，不会造成难清洗的问题。
[0019]本专利技术的成腔流体所采用的各组分，相比甘油、乙二醇，还具有粘度可调范围大的优点，通过调整聚合物的聚合度，可以得到宽范围粘度值，可以和各种粘度的中空纤维膜丝的铸膜液匹配，如果成腔流体和铸膜液的粘度相差较大，会造成膜丝同心度缺陷、内表层结构不均匀，甚至断丝的情况。因此，采用本专利技术的成腔流体更易于卷丝收集以及得到形貌均匀、规整的中空纤维膜丝。
[0020]另，本专利技术通过实验还发现本专利技术的成腔流体能改变中空纤维膜丝的微观结构，使近内表层结构更致密，不仅提高膜丝的分离选择性，使膜丝具有更好的分离效果，而且显著提高了膜丝的力学性能，这是由于本专利技术的水性、高分子成腔流体与油性稀释剂(例如DOP等)的相互作用较弱，在接触过程中不易与铸膜液发生扩散传递，因此得到更致密的近内表层结构。
[0021]综上，本专利技术通过改进成腔流体，不仅解决了调控膜丝尺寸、结构及工艺稳定性难等问题，而且还获得了更好分离性能以及机械性能的意想不到的显著效果。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]其中：
[0024]图1是本专利技术一具体实施例制备的PMP中空纤维膜丝的形貌示意图。
[0025]图2是对比例1制备的PMP中空纤维膜丝的形貌示意图。
[0026]图3是本专利技术一具体实施例制备的PMP中空纤维膜丝的截面高分辨率SEM图。
[0027]图4是对比例2制备的PMP中空纤维膜丝的截面高分辨率SEM图。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]本专利技术公开了一种中空纤维膜丝的成腔流体，包括以下组分：聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇
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聚丙二醇共聚物、聚乙二醇硬脂酸酯(CAS：9004
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3)、聚乙二醇月桂酸酯(CAS：31943
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11
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0)和聚乙二醇油酸酯(CAS：9004
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96
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0)中的一种或两种以上。
[0030]本专利技术的成腔流体所采用的各组分均为高分子聚合物，高沸点，可以避免现有技术中由高温喷丝头挤出蒸发形成气泡，造成膜丝形貌不均以及出现大气泡的缺陷。
[0031]本专利技术的成腔流体所采用的各组分还均为易溶于水的有机化合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中空纤维膜丝的成腔流体，其特征在于，包括以下组分：聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇
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聚丙二醇共聚物、聚乙二醇硬脂酸酯、聚乙二醇月桂酸酯和聚乙二醇油酸酯中的一种或两种以上。2.根据权利要求1所述的中空纤维膜丝的成腔流体，其特征在于，所述聚乙二醇的平均分子量为200
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20000；所述聚丙二醇的平均分子量为400
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2000。3.根据权利要求1所述的中空纤维膜丝的成腔流体，其特征在于，所述聚乙二醇包括PEG200、PEG400、PEG600、PEG800、PEG1000、PEG1500、PEG2000、PEG4000、PEG6000、PEG8000、PEG10000和PEG20000中的一种或两种以上；所述聚丙二醇包括PPG400、PPG600、PPG725、PPG1000和PPG2000中的一种或两种以上；所述聚乙二醇
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聚丙二醇共聚物包括聚乙二醇
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聚丙二醇二嵌段共聚物；所述聚乙二醇硬脂酸酯包括乙二醇单硬脂酸酯、乙二醇双硬脂酸酯、二乙二醇单硬脂酸酯、二乙二醇双硬脂酸酯、聚乙二醇400单硬脂酸酯和聚乙二醇400双硬脂酸酯中的一种或两种以上；所述聚乙二醇月桂酸酯包括聚乙二醇200单月桂酸酯、聚乙二醇200双月桂酸酯、聚乙二醇400单月桂酸酯和聚乙二醇400双月桂酸酯中的一种或两种以上；所述聚乙二醇油酸酯包括聚乙二醇400单油酸酯、聚乙二醇400双油酸酯、聚乙二醇600单油酸酯、聚乙二醇600双油酸酯、聚乙二醇4000单油酸酯、聚乙二醇6000单油酸酯和PEG264油酸酯中的一种或两种以上。4.一种中空纤维膜丝的...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾伟，罗仲元，郑海荣，彭小权，彭靖俊，
申请(专利权)人：深圳高性能医疗器械国家研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：