Brevet FR2536297A1 — publié le 19840525

L'invention concerne un appareil pour le transfert de masses, utilisable en particulier comme cellule de diffusion dans un oxygénateur ou un rein artificiel, comprenant un paquet de membranes souples et semi-perméables, qui sont empilées en étant séparées les unes des autres par des éléments d'écartement plans, lesquels sont appliqués par impression sur chaque membrane et sont continus à la périphérie, tandis qu'ils s'étendent seule- ment sur une partie de la surface de membrane à l'intérieur de la périphérie, les éléments d'écartement délimitant sur chaque coté d'une membrane des espaces intermédiaires d'écoulement, lesquels sont susceptibles d'être parcourus d'un cbté de chaque membrane par un premier fluide et de l'autre coté par un second fluide et qui communiquent avec des canaux d'arrivée et de sortie. Un appareil de ce type est connu par la demande de brevet allemand DE-OS 29 18 140 L'appareil d'échange sanguin décrit dans ce document est constitué essentiellement d'une mem- brane pliée en accordéon et qui présente au moins dans ses zones du bord un recouvrement appliqué par impression De telles impres- sions de recouvrement sont faites à la fois sur la face supérieure et sur la face inférieure de la membrane. Après cette impression ou enduction des membranes, la masse ainsi appliquée sur e Ues est durcie d'abord, de sorte que l'en- duit formé par cette masse adhère seulement à l'une des faces de la membrane Pour produire un appareil tel que défini au début, la pellicule formant membrane, après son impression, est donc pliée en accordéon; ce pliage est censé être effectué de telle manière que les couches imprimées correspondantes viennent se superposer géométriquement dans l'ordre de succession préfixé. Une telle concordance géométrique exacte exige naturellement un mode de travail extrêmement précis, ce qui implique un équipement de fabrication coûteux. Un autre problème est la consolidation mécanique du pa- quet de membranes, cbvant assurer d'une part l'étanchéité de l'appareil de diffusion et d'autre part la possibilité de son emploi conve- nable Surtout l'étanchéité de l'appareil s'est avéréacomme très problématique parce que, d'une part, les fluides ne doivent pas pouvoir fuir dé I'appareir et, d'autre part, les espaces inter- médiaires d'écoulement d'un côté et de l'autre des membranes doivent être séparés entre eux de façon absolument étanche puisque l'écoulement des fluides l'un dans l'autre doit être évité à tout prix On sait que, dans le secteur médical, lors de la réalisation d'une hémodialyse, une dépression est appliquée au compartiment o circule le liquide de dialyse, ou une surpression est appliquée au compartiment o circule le sang, de sorte que la pression trans- membrane (la différence entre les pressions d'un côté et de l'autre de la membrane) ainsi établie serait immédiatement supprimée si les fluides séparés pouvaient diffuser l'un dans l'autre par suite d'un défaut d'étanchéité entre les compartiments définis par les espaces intermédiaires d'écoulement de part et d'autre de la mem- brane. A cet égard, seuls des intercalaires en plastique relativement épais ont été utilisés jusqu'à présent à échelle relativement grande comme éléments d'écartement Ces intercalaires doivent être fabriqués séparément, être mis en place ensuite entre les membranes puis assemblés avec ces dernières en un paquet Outre l'encombrement relativement important de l'appareil ainsi obtenu et le coût élevé de sa production, en raison des nombreuses opéra- tions nécessaires dans la fabrication, on obtient de nouveau un appareil qui est consolidé mécaniquement par compression et avec lequel peuvent donc se poser de nouveau les problèmes d'étanchéité mentionnés dans ce qui précède. De tels dialyseurs sont connus, par exemple, par le modèle d'utilité allemand 68 01 138, les demandes de brevet alle- mand DE-OS 24 17 013 et 24 06 077, DE-AS 27 20 362, 21 25 862 et 28 12 080, ainsi que le brevet des Etats-Unis d'Amérique 32 12 642. Les paquets de membranes décrits dans ces documents doivent être rendus étanches, soit par une opération de coulée sur les bords latéraux, soit par une compression mécanique des recouvrements ou masques périphériques semblables à des bordures, ce qui demande une opération de fabrication coûteuse en plus ou représente, à défaut de cette opération supplémentaire, une source permanente de défauts d'étanchéité. L'invention vise par conséquent à créer un appareil du type défini au début mais o les membranes du paquet sont enduites et en même étanchées hermétiquement en une seule opération, sans que cela demande une coulée sur les bords latéraux ou une compres- sion mécanique. L'invention résout ce problème par le fait que les mem- branes sont collées entre elles par les éléments d'écartement impri- més sur elles. A la différence des appareils connus, l'appareil selon l'invention peut être fabriqué en une seule opération, sans qu'il soit nécessaire d'attendre le durcissement des enduits appliqués ou d'insérer des intercalaires particuliers entre les membranes. Le processus de fabrication, c'est-à-dire d'impression et d'empilage des membranes imprimées, étant entièrement automatique, l'appareil selon l'invention peut être produit rapidement et rationnellement, sans demander une intervention manuelle C'est ainsi que, dans l'exemple décrit par la suite, les éléments d'écartement, dont font partie l'enduit des bords périphériques et les points d'écartement, sont imprimés suivant un motif déterminé dans le poste d'impression et les membranes imprimées sont ensuite coupées aux dimensions voulues puis superposées en une pile dans un poste de dépôt. Grâce à une telle application à la machine, en particulier par impression, les dimensions de la couche d'écartement peuvent être considérablement réduites par rapport aux plaques intercalaires en plastique utilisées actuellement, ce qui se traduit par une miniaturisation de l'appareil selon l'invention Selon une certaine forme de réalisation, l'épaisseur de l'appareil peut être réduite à la moitié ou même à un tiers de l'épaisseur des dialyseurs à plaques connus. Un tel mode de fabrication, avec une application entière- ment automatique des éléments d'écartement, de même que le remplace- ment d'une couche de matière plastique par une telle application, fait baisser bien entendu de façon considérable les coûts de fabri- cation puisqu'on obtient d'une part un débit élevé, donc une haute productivité, et puisque, d'autre part, les plaques de plastique de fabrication coûteuse sont supprimées De plus, des équipements particuliers ou l'insertion manuelle de ces plaques n'est plus nécessaire, ce qui représente également une réduction des coûts. Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, la couche appliquée sur la membrane, qui est formée de préférence d'une masse d'impression polymère durcissable, après avoir été appliqu&esur la face supérieure d'une première membrane, est amende aussitôt en contact avec la face inférieure d'une deuxième membrane, ce qui s'effectuera habituellement par empilage Sur une première membrane dont la face supérieure est imprimée est donc déposée une membrane suivante, par la face inférieure de celle-ci, de sorte que les deux membranes sont reliées entre elles par la masse d'impres- sion encore collante et qui forme les éléments d'écartement Cette masse collante durcit ensuite et fixe ainsi les membranes à la position o elles ont été posées l'une sur l'autre. Pendant la fabrication, se déroulant en continu, l'une des faces de chaque membrane est imprimée, tandis que l'autre face reste vierge et est disposée sur une face imprimée d'une autre membrane On obtient de cette manière un paquet de membranes dans lequel chaque membrane est séparée des membranes voisines par une couche d'écartement imprimée qui, du fait qu'elle est collante tant qu'elle n'est pas encore durcie, relie les membranes entre elles et les fixe danrs leurs positions relatives après durcissement. L'unité ainsi obtenue est entièrement étanche et fermée dès sa production, tant vis-à-vis de l'extérieur qu'entre les différents compartiments. Il est cependant possible aussi, selon un autre mode de réalisation qui est préféré autant, d'attendre le durcissement de la couche d'écartement appliquée, auquel cas il faut soumettre les enduits appliqués de cette manière à un traitement ultérieur particulier pour les rendre de nouveau collants A cet effet, on traite au solvant au moins les régions des éléments d'écartement absolument indispensables pour l'étanchéité, par exemple les bords périphériques et les régions entourant les canaux d'arrivée, ou on les dote d'une couche adhésive supplémentaire, de sorte que l'enduit rendu de nouveau collant peut être relié à une face d'une autre membrane. Il faut cependant veiller, dans un tel mode de réalisa- tion, à ce que le solvant n'altère pas la membrane ou puisse essen- tiellement venir en contact seulement avec les éléments d'écartement. Il en va de mmre pour la couche adhésîive appliquée en plus, laquelle ne doit pas chernge de façon notable la hauteur totale de l'élément d'écartement considér 6 On cbtient ce rfsultat an soumettant la pile de membranes ainsi obtenue à une c-mpression, ce qui assure la distribution urifc'me dc l'ad Léif. Il faut toutefois retenir que les régions des éléments d'écartement prévues exclusivement à des fins d'étanchéité, c'est- â-dire les bords entou-ant les perçages d'o ne doit pas pouvoir sortir le fluide qui lep traverse, sont chaque fois collées a une membrane se trouvant au-dessus et à une membrane se trouvant au- dessous, tandis que les autres éléments d'écartement, donc les points d'écartement, les bords d'êcar-ement et les aides à la cir- culation, ne sont pas nécessairement collés à deux membranes, bien qu'il soit avantageux qu'il en soit ainsi, En pareil cas, le paquet de membranes peut être étanché vis-a-vis de l'extérieur par pression sur les bords. Selon un autre mode de réalisation prefér S, tous les éléments d'écartement sont alignés verticalement; autrement dit, tous les points d'écartement des membranes superposées sont situés directement les uns audessus des autres et sont mutuellement en appui Une telle disposition est souhaitable surtout afin que des pressions transmembranes puissent être appàiquées à l'appareil selon l'invention La disposition alignhe des éllments d'écartement et en particulier des points d'écartement confère à l'ensemble de l'appareil une ossature dans laquelle les membranes sont tenues de façon uniforme En cas d'application de dépressions, la membrane fléchit donc certes un petit peu mais pas dans une mesure suffisante pour que le compartiment o règne la dépression risque d'être fermé par son écrasement. Les points d'écartement sont de préférence disposés suivant un réseau, ce qui a l'avantage que l'aire de membrane dis- ponible pour l'échange est optimisée Etant donné que, pour produire un échange massique, une dépression est appliquée dans le comparti- ment o circule le second fluide, par rapport au compartiment o circule le premier fluide, dans le but de créer une ultrafiltration, de sorte que ce deuxième compartiment risque d'être comprimé en raison de la dépression s'il n'est pas soutenu en conséquence, il y a lieu de trouver un compromis en ce sens que, d'une part, le fléchissement excessif de la membrane soit empêché et, d'autre part, l'aire d'échange soit maintenue aussi grande que possible On obtient ce résultat avec le mode de réalisation qui vient d'être décrit C'est ainsi que, comparativement à la grille dite de Hoeltzenbein utilisée habituellement, on réalise un agrandissement de l'aire d'échange d'environ 20-30 %, ce qui signifie que l'appareil selon l'invention peut être rendu encore plus compact pour la même capacité d'échange. La disposition alignée des éléments d'écartement veut dire, par exemple, que les axes longitudinaux des points d'écarte- ment superposés des différentes membranes coïncident, si bien que ces points d'écartement superposés forment des sortes de colonnes dans toute la hauteur de la pile de membranes. Le choix du solvant utilisé pour ramollir la couche d'écartement durcie dépend bien entendu de la nature de la masse d'impression utilisée Comme couche adhésive appliquée ultérieure- ment, on peut utiliser une couche de la même masse que celle uti- lisée pour l'application, mais il est possible également d'utiliser une autre masse adhésive possédant des propriétés semblables à celles de la première masse. D'autres caractéristiques, avantages et modes de réalisa- tion de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un appareil selon l'invention; la figure 2 est une vue en plan d'une membrane portant une première couche d'écartement pour le premier fluide; la figure 3 est une vue en plan d'une autre mem- brane Dortant une seconde couche d'écartement pour un second fluide; la figure 4 est une coupe suivant la ligne IV-TV d'une partie d'une pile composée de membranes comme celles repré- sentées sur les figures 2 et 3; la figure 5 est une coupe semblable à celle de la figure 4 mais suivant la ligne V-V; et la figure 6 est une coupe suivant la ligne VI-VI de figure 3 de deux membranes disposées l'une par-dessus l'autre. L'appareil selon l'invention représenté sur la figure 1 est désigne par 10 Il est réalisé essentiellement comme un dialyseur dit à plaques et possède un bottier 12 qui porte une tubulure d'arrivée 14 et une tubulure de sortie E 16 pour le premier fluide, qui est donc le liquide de dialyse si l'appareil est utilisé comme dialyseur, de même qu'une tubulure d'arrivée 18 et une tubulure de sortie 20 pour le second fluide du sang si I'appareil est utilisé comme dialyseur Les tubulures sont pourvues de raccords normalisés et conçus pour recevoir des raccords complémentaires à embotter prévus au bout de tuyaux flexibles de branchement. Les tubulures traversent des trous dans le couvercle 22 du bottier et communiquent avec des perages décrits ci-après - ménagés dans le paquat de membranes. Dans la forme de réalisation représentée sur li figure 1, les tubulures 14 20 sont essentiellement perpendiculaires au plan principal de l'appareil, qui correspcri au plan du paquet de membranes. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 1, le bottier 12 se compose d'une partie principale 24 qui est essen- tiellement rectangulaire et à laquelle se raccordent deux bouts cunéiformes 26 et 28 Cette forme préférée en coin des bouts 26 et 28 sert à améliorer la circulation des fluides entrant et sortant, ce qui sera expliqué en détail dans ce qui va suivre en réSférence aux formes de réalisation des membranes représentées sur les fi- gures 2 et 3. On peut toutefois donner aussi au bottier 12 une autre forme, par exemple une forme rectangulaire, renflée et ainsi de suite, mais en veillant à obtenir chaque fois une circulation aussi favorable que possible Une circulation optimale est cepen- dant déterminée essentiellement par la forme du motif d'écartement appliqué et moins par la forme du bottier 12. La hauteur du bottier correspond approximativement à la hauteur du paquet de membranes placé dans le bottier et qui est donc appliqué de façon étanche contre le fond et contre le couvercle 22 du bottier lors de l'assemblage Pour obtenir un paquet de membranes dont la hauteur soit définie aussi exactement que possible, il est préférable d'exercer une pression sur le bottier au moment de l'assemblage, de manière que la moitié supé- rieure du boîtier soit appliquée contre sa moitié inférieure sous une pression d'environ 2 à 10 bars Une telle pression assure que les couches d'écartement ne sont que légèrement comprimées, de sorte que les fluides peuvent circuler convenablement à travers le paquet de membranes Il est toutefois possible aussi d'effectuer l'assemblage sans pression, à condition que les surfaces internes du bottier 12 s'appliquent directement et convenablement contre le paquet de membranes, de manière que la déformation du paquet par suite du gonflement des membranes après leur mise en contact avec les fluides soit empêchée avec certitude L'application de la pression est donc seulement une mesure de précaution, destinée à obtenir le positionnement correct du paquet dans le bottier 12 et à garantir le fonctionnement convenable des membranes pendant le traitement. Du fait que les membranes gonflent lorsqu'elles sont mises en contact avec des fluides, avec de l'eau en particulier, des pressions considérables peuvent s'établir à l'intérieur du bottier 12, ce qui risque de déformer celui-ci, donc d'affecter le fonctionnement convenable des membranes Pour y pallier, le couvercle 22 et le fond du boîtier de l'appareil de figure 1 sont renforcés par des nervures longitudinales 30 et des nervures trans- versales 32 qui s'opposent à la déformation du bottier 12 et peuvent encaisser avec sûreté les pressions produites à l'intérieur du bottier Ce dernier assure par conséquent le positionnement conve- nable du paquet de membranes décrit dans ce qui va suivre. Ainsi qu'il a été dit 'Ians ce qui précède, après mise en place du paquet de membrane, les Tioiti S du bottier sont dis- posdes l'une sur l'autre puis soudées ensemble, éventuellement la suite d'une compression Le boî-tier peut être fait des maté- riaux utilisés habituellement dans ce but, tels que polycarbonate, chlorure de polyvinyle, poly ylylrf, pocypropylène et ainsi de suite L'opération Le soultçe r S na 9 critique en soi et s'effectue selon les procédés habitte 1 S connus, par ultrasons par exemple. Ii est A souligner que les surfaces internes du boîtier doivent être essentiellemenz planes et qu'elles présentent de pré- férence, dans la régicn des traversées des tubulures 14-20, des renflements annulaires destines à gara-tir des communications parfaitement étanches avec le& perçages décrits par la suite dans les membranes. Les figures 2 et 3 repr 4 sentent deux membranes 34 et 36 qui portent des enduits ayant des motifs différents La membrane 34 représentée sur la figure 2 porte un motif définissant un comparti- ment dans lequel peut régner ure drpression L'enduit formant ce motif comporte en premier lieu un bord 38, servant d'élément d'écartement et d'étanchéicté qui est continu sur tout le pourtour de la membrane 34 et qui s'dlargit considérablement dans les bouts à peu près triangulaires 40 et 42 de cette membrane, de manière à les remplir à peu prs complètement Ce bord d'écartement, désigné dans son ensemble par 38, a la fonction, outre celle d'un élément d'écartement, d'étancher à la périphérie le paquet composé des membranes 34 alternarnt avec des membranes 36, ainsi que d'étan- cher latéralement les perçages 44 et 46 ménagés dans les bouts 40, 42 de la membrane 34. Dans sa partie entourée par le bord 38, la membrane 34 présente en outre une multitude de points d'écartement 48 qui sont répartis essentiellement de façon uniforme sur toute la surface intérieure de la membrane, à l'exception des perçages 50 et 52 et des élévations 54 disposée concentriquement en forme d'étoile autour de ces perçages Les espaces intermédiaires 56 entre les points d'écartement 48 forment un premier parcours d'écoulement pour le premier fluide, lequel peut donc s'écouler à travers ces espaces intermédiaires du perçage 52 au perçage 54 ou inversement Dans l'exemple représenté sur la figure 2, tous les espaces intermédiaires 56, entourés par le bord d'écartement 38, forment un premier compartiment, lequel est traversé lors de la hémodialyse par le liquide de dialyse. Les perçages 52 et 54 sont entourés des élévations 54 disposées en étoile pour produire une distribution régulière du liquide de dialyse sur tous les espaces intermédiaires 56 Il est avantageux que ces élévations possèdent une forme en goutte dont la pointe est dirigée vers le perçage 50 ou 52 On obtient de cette manière un écoulement hydrodynamique favorable du fluide par les canaux 58 définis entre les élévations 54 et par lesquels ce fluide, donc le liquide de dialyse en l'occurrence, pénètre dans les espaces intermédiaires 56 Il s'est avéré que cette dis- position produit un front d'écoulement sensiblement uniforme sur toute la largeur de la membrane 34, ce qui assure-des conditions d'échange sensiblement identiques dans toutes les régions de la surface de la membrane 34. La vitesse d'écoulement et la distribution uniforme du courant de fluide dépendent en plus de la grandeur des espaces intermédiaires et des caractéristiques géométriques des points d'écartement 48 Le volume des espaces intermédiaires 56 est également en relation avec la taille des points 48. Pour ce qui concerne le diamètre et la hauteur des points d'écartement 48, il s'est révélé qu'il suffit parfaitement, pour assurer le maintien de la membrane et éviter son fléchissement excessif sous l'effet d'une dépression, qu'environ 16-40, en parti- culier environ 20-30 % de la surface libre de la membrane, déduction faite du bord périphérique 38, soientcouverts par des points d'écar- tement 48 C'est ainsi que la membrane peut porter, par exemple, de 10 à 30, en particulier 15 à 20 points par cm La distance entre les points, mesurée entre leurs bords, est d'environ 0,5-2 mm, en particulier d'environ 1-1,5 mm. Dans l'exemple représenté, les points présentant cette distance entre eux sont situés sur une droite faisant un angle d'envi- ron 45 avec l'axe longitudinal de la membrane En raison de la distribution uniforme des points d'écartement 48, les points qui se suivent dans le sens de l'axe longitudinal ou de l'axe transversal et qui sont également situés sur les droites sont espacés d'environ 2-4 mn, en particulier de 2,5-3 mm. La disposition qui vient d'être décrite peut cependant être remplacée aussi par une distribution irrégulière des points, à condition qu'il soit assuré que le front d'écoulement du fluide parcourt les espaces intermédiaires 56 de façon essentiellement uniforme. Le diamètre et la forme des points dépendent également de la grandeur des espaces intermédiaires et de la vitesse d'écoule- ment du fluide Habituellement, le diamètre des points d'écartement 48 sera compris entre environ 0,5 et 1,5 mm et il sera en particulier d'environ 1 im La limite inférieure de ce diamètre est fixée par la manière dont s'effectue l'application des points Par exemple, lorsqu'on utilise une application par sérigraphie, selon le mode de réalisation préféré, le diamètre des points ne pourra pas être inférieur à environ 0, 5 mm suivant la nature de la masse dont ils sont constitués. Le choix de la forme des points est également limité par le procédé d'application; généralement, les points auront une forme à peu près circulaire au cas o ils présentent 'les diaxnétres indiqués plus hauts. On peut toutefois utiliser aussi d;autres formes favoracles sur le plan hydrodynamique, telles qu'une forme en goutte ou en losange des points, auquel cas les pointes de telles formes seront orientées chaque fois dans la direction d'écoulement et la disposi- tion de tels points sur l'ensemble de la membrane s'effectuera sous l'angle de l'obtention d'une circulation optimale. La hauteur des points d'écartement 48, qui est une autre cote déterminant le volume des espaces intermédiaires 56, est fixée par le débit nécessaire du fluide et par la nature de l'écoulement, lequel doit rester laminaire Des vitesses d'écoulement élevées sont globalement indésirables car elles ont une influence négative sur l'échange massique Généralement, la hauteur des points sera d'au moins 100->im environ pour la membrane 34 représentée sur la figure 2, c'est-à-dire pour le compartiment traversé par le liquide de dialyse La hauteur des points sera comprise en particulier entre environ 100 et 150 jim. La membrane 36 représentée sur la figure 3 ayant une forme qui ressemble grosso modo à celle de la membrane 34 de fi- gure 2, les mêmes références sont utilisées pour des éléments identiques ou analogues Les perçages sont donc désignés sur la figure 3 par 44, 46, 50 et 52, les points par 48 et les espaces intermédiaires par 56 Le bord d'écartement 60 est modifié, par rapport à l'exécution représentée sur la figure 2, en ce qui concerne les bouts 62 et 64 mais il est identique dans la partie principale sensiblement rectangulaire de la surface de la membrane. Cette partie principale correspond par ailleurs à la partie prin- cipale 24 du bottier 12 De préférence, tous les éléments d'écarte- ment appliqués, c'est-à-dire les bords et les points, possèdent la même hauteur, de sorte que la distance entre deux membranes 34 et 36 est essentiellement la même sur toute l'étendue des membranes. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 3, les bouts 62 et 64, à la différence des bouts 40 et 42 qui sont à peu près complètement fermés, présentent des canaux 66 qui partent des perçages 44 et 46 et qui sont délimités par les élévations 68. Il est avantageux que les élévations 68 s'étendent de telle manière, à partir du perçage 44 ou 46, que la largeur des canaux reste sen- siblement la même et que le fluide sortant des perçages 44 et 46 ne rencontre pratiquement pas de résistance dans la partie considérée de la membrane Comme les bouts 62 et 64 ont une forme à peu près en V, comme les bouts 40 et 42, il est avantageux que les élévations 68 possèdent également une structure essentiellement en V. Dans l'exemple de la figure 3, les perçages 50 et 52 sont en outre entourés chacun d'un dispositif d'étanchéité 70 qui fait 'également partie des éléments d'écartement appliqués Ce dis- positif d'étanchéité assure que le fluide traversant le perçage 50 ou 52 ne peut pas entrer dans le compartiment formé par les espaces intermédiaires 56 de la figure 3, en l'obligeant ainsi de continuer jusqu'au compartiment suivant, correspondant a celui visible sur la figure 2. Le dispositif-d'étanchéité 70 de la figure 3, qui repré- senta une première forme de réalisation, possède une forme essen- tiellement en goutte, dont la pointe est dirigée vers le perçage 44 ou 46. Selon une autre forme de réalisation, le dispositif d'Stanch 6 ité 70 possède une forme annulaire, pouvant être circulaire c'u ovale. Il est possible aussi de;uppriner les élv-ations 68 et avec elles les canaux 66 de la figure 3 et de les remplacer par une multitude ce points d'écarterment parsemés dans la zone ainsi libérée Dns ce cas, les bouta 62 et 64 portent donc unique- ment, outre les points, un bord périphérique, dont la largeur cor- respond à peu près 2 la largeur du bord dans la partie principale rectangulaire de la rnembrane 36 Bien entendu, le dispositif d'étanchéité 70 est également conservé, afin que le fluide, donc le iquide de dialyse en l'occurrence, ne puiase pas pénétrer dans le compnartiment défini par cette membrane Le fluide introduit dans ce co-pirtiment est du sang, lequel arrive et sort par les perçages 44 et 46 et les tubulurc-s 18 et 20 communiquant avec eux Dans l'exemple représenté, l 'associarion entre les fluides et les compartiments - de formes légèrement différentes est faite de telle manière que le sang s'est réparti uniformément sur toute la largeur de la mem- brane 36 avant qu'il ne soit amené en contact, à travers la membrane, avec le liquide de dialyse lequel arrive et sort par les perçages 50 et 52 situés plus près du centre de la membrane La capacité d'échange de l'appareil selon l'inveution est ainsi optimisée. Cependant, l'association décrite ci-dessus n'est pas critique et il est parfaitement possible d'intervertir les fluides, c'est-à-dire de faire entrer et sortir par les tubulures extérieures le fluide entrant et sortant par les tubulures intérieures dans l'exemple décrit ci-dessus et inversement. Dans la forme de r 4 alisation représentée sur les fi- gures 2 et 3, les centres des perages 44, 46, 50 et 52 se trouvent sensiblement sur l'axe longitudinal de la membrane, ce qui représente une forme de réalisation préférée Il est néanmoins possible aussi de décaler les perçages entre eux, à condition que la circulation soit maintenue essentiellement uniforme sur toute la largeur de la membrane. Par ailleurs, il est préférable d'utiliser sur toutes les membranes la même disposition et autres caractéristiques des points d'écartement 48, en ce qui concerne leurs structure, nombre et dimensions par rapport à la surface et espacement mutuel La hauteur des points d'écartement est un peu critique lorsque le fluide est du sang dans la forme de réalisation représentée sur la figure 3, puisque des espacements inférieurs à 60-80, um entre les membranes ont une influence défaborable sur le sang Il est par conséquent préférable que la hauteur des points 48 soit supé- rieure à l 00,zm; elle est comprise en particulier entre 100 et 150 ps M. Lorsqu'une dépression règne dans un compartiment d'un côté d'une membrane, afin de produire une ultrafiltration, par exemple dans le compartiment du liquide de dialyse, c'est-à-dire dans le compartiment visible sur la figure 2, il n'est pas obli- gatoire que des points d'écartement soient prévus dans le compar- timent situé de l'autre côté de la membrane, c'est-à-dire dans le compartiment visible sur la figure 3 dans l'exemple représenté ici. Il est possible en pareil cas d'utiliser, à la place de celle de la figure 3, une membrane qui porte seulement un bord périphérique servant d'élément d'étanchéité, des dispositifs d'étanchéité autour des perçages 50 et 52 et, ce qui est avantageux, des aides ou guides pour la circulation autour des perçages 44 et 46, lesquels peuvent avoir la structure en étoile représentée sur la figure 2 des élé- vations 54 L'invention couvre également une telle réalisation mais elle n'a pas la préférence par rapport à la réalisation avec les points d'écartement puisque ceux-ci optimisent la circulation du fluide. Après application de la couche d'écartement, un certain nombre de membranes 34 et 36 comme celles des figures 2 et 3 sont disposées alternativement les unes sur les autres, si bien qu'un compartiment pour le premier fluide vient se superposer chaque fois à un compartiment pour le second fluide On forme ainsi un paquet dont la hauteur dépend du nombre des membranes 34 et 36 à utiliser Habituellement, on empile ainsi 50 à 100 et en parti- culier environ 80 à 100 membranes Le critère essentiel pour ce nombre est l'aire d'échange disponible, laquelle dépend bien entendu, comme expliqué dans ce qui précède, de la surface de la membrane et de sa partie qui n'est plus disponible étant couverte par les éléments d'écartement pour l'échange massique. Le choix du nombre de couches est donc laissé A l'homme de l'art. Les membranes sont faites d'un des matériaux habituel- lement utilisés pour les échanges massiques, tels que acétocel- lulose, cellulose régénérée, polyacrylonitrile, polypropylène et ainsi de suite De telles membranes sont connues et sont employées à grande échelle. L'épaisseur de la membrane n'est pas davantage critique et est comprise dans le domaine habituellement utilisé d'environ 5 à 15 ym Dans la mesure o l'on utilise le procédé d'enduction- collage spécialement préféré, donc le procédé o les membranes sont collées ensemble par les éléments d'écartement, ce qui permet d'obtenir un excellent positionnement des membranes, l'épaisseur de celles-ci sera plutôt faible que forte puisque l'invention diminue considérablement le risque de rupture d'une membrane mince. Les figures 4 à 6 représentent différentes coupes de membranes 34 et 36 empilées. La figure 4 est une coupe de membranes empilées prise au droit des perçages 50 On y voit que le dispositif d'étanchéité 70 dans le premier compartiment empêche de manière efficace la péné- tration de fluide dans ce compartiment à patir du perçage 50, ce fluide pouvant s'écouler dans le compartiment suivant à travers les canaux 58. La figure 5 montre la situation qui se présente au second fluide arrivant ou sortant par le perçage 44 Le bord 38 du premier compartiment empêche ici le fluide de pénétrer dans le premier compartiment, le fluide pouvant sortir à travers les canaux 66 dans les espaces intermédiaires 56 du second compartiment suivant. La coupe de la figure 6 par la région médiane des mem- branes fait ressortir la disposition des points d'écartement 48 sur toute la largeur des membranes, de même que, ensemble avec. les figures 4 et 5, la disposition alignée spécialement préférée des points 48, des bords d'écartement 38 et 60, des élévations 54 et 68, servant également d'éléments d'écartement, et du dispositif d'étanchéité 70. La formation d'une pile de membranes se déroule comme décrit ci-après. Pour appliquer les éléments d'écartement, on peut uti- liser les procédés habituels pour transférer une couche, en parti- culier des procédés d'impression, par exemple le procédé offset et la sérigraphie C'est ce dernier procédé qui est préféré tout spécialement. En cas d'utilisation du procédé mentionné en dernier, la sérigraphie, il est avantageux de dévider une pellicule-membrane sous forme d'une bande continue d'un rouleau et de la faire passer sur un cylindre d'impression, sur lequel la masse destinée à former les éléments d'écartement est transférée à la pellicule-membrane selon les techniques habituelles de la sérigraphie. La bande de pellicule-membrane possède une largeur telle que plusieurs motifs, par exemple 5 à 10 motifs, peuvent être imprimés simultanément les uns à c'tés des autres. Il est avantageux que l'impression des motifs s'effectue dans le sens de l'axe longitudinal, car on peut ainsi obtenir un * meilleur dimensionnement des éléments d'écartement; il est préfé- rable que l'impression s'effectue sur une seule face de la pellicule- membrane. La masse dont il sera encore question ci-après qui se trouve maintenant selon le motif voulu sur la pellicule-membrane, est amenée à la suite du poste d'impression dans un poste de pré- séchage o le processus de durcissement est amorcé et en même temps accéléré Un tel poste de préséchage sera réalisé le plus souvent sous forme d'un tunnel dans lequel la pellicule-membrane suit un parcours comportant plusieurs changements de direction. A la su-Ite du tunnel la Pellicule-membrane, portant la masse encore "u ie" N court de durcissement, est amende dsans un poste de O Ii P la Veilicual es" ecsiteionnée d'abord au-dessus d une à d'empilge, Cnsuite 'd'épsée puis coupée exactement e la dlmension de 11 pile à l'aide d'une presse de coupe de rivet Lcrsque le nombre désiré de m-mbranee ont été pee les unes sur lea autres, la Plie form Pée est retirée et entreposée. Ajèsdurisrtntde la pïle ou du paquet, on réalise les perçages 42, 4 int 5 SQ 52, par -c 1 u 3 rug u à 'La perceuse i.ar exernple I-a p-i Ij:n obte:nur ejs: ensuite placée dans un boltuer 12 qui, ln ézrit dane ct qui pré-cède, peuti également ëtre mis sous oraecicîi, S 1 i déefré, de îv:wp r* que 'La hauteur totale du paquet scit redu 5 te d> une quaïànt it p: eut atteindre 10 7 Le bcl ti>jr 12 est ensuite soudé étanche. Come -,aesse durcissable pour les éléments d'fcartemeut, on peut utiliser des nasses qui éurcissenrr -Rapidement d'ii De part et présentea 7, également un, ïinne élas Lic 2 eii flexion j l'état durcî o"autre part, D Lz xmpicq -le m,,e csscca son polyuréthanne, sîlicoce ou pyutr e m ssez S pzï "lleurs tlhi:otropes. Pour leur n Dsage -e Lfon i'nntsles masses doivent avoir, un temps i ut 411 sption (pour le callge à la suite de l'appli- cat ion) d'au moins 5 minutes enviror ct un, temps de durcissement de tout au plus 15 minuites Dle plus, e L Iles do:event pouvoir être utilisées saans d Lfitur la sérigraphie Le maetériau parti- culièremer t pr 64 ré parmi caux cités ci-dessus est ke polycréthanne, lequel satisfait aux cond-;t 1 ons indîquées ci-dessus, nc cot C'liuft. paa de charses et est par aill;eurs neutre sur le plan toxicologique à l'état durci. Bien entendu, or peut ut-ili 4 ser également des membranes de natures différer tes dans un rxime paquet, en ce se a que j'on peut y inclure dees nembrines avec un autre comportement de séparation, qui seront disposées nota=mient dans la partie centrale du paquet. Par exemple, environ un quart diu nombre de membranes peut être fait d'un autre matériau,'sain pour const/tuer des membranes pour la séparation dc rct"rsoyenne S lors de la dialyse Dans le but d'uniformiser le comportement de séparation, il est possible encore de réaliser chaque paquet à partir de plusieurs rouleaux de pellicule-membrane parce que l'épaisseur de pellicule change d'un rouleau à l'autre et que l'emploi de plusieurs rouleaux permet d'obtenir une valeur moyenne à peu près constante. Il va de soi que l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation représentée sur la figure 1, o les axes longitudinaux des perçages sont tous situés dans le même plan. Les orifices d'arrivée et de sortie des fluides peuvent aussi être disposés sur les grands ou les petits côtés du paquet de membranes, en veillant naturelleenet à ce que les fluides ne risquent pas de se mélanger. L'appareil qui vient d'être décrit convient en particu- lier pour être utilisé dans un appareil de hémodialyse; pour cette application et comme représenté sur la figure 1, il présente quatre orifices, deux pour le liquide de dîalyse et deux pour le sang. Cependant, il est possible de prévoir un orifice supplémentaire pour l'ultrafiltrat, de sorte que l'appareil est utilisable aussi connme filtre de plasma. L'appareil peut être employé en outre pour d'autres traitements du sang, par exemple dans un poumon artificiel. Le sang et le liquide de dialyse citésà différentes reprises dans ce qui précède ne constituent par conséquent que des exemples de fluides pour une application particulière et peuvent sans difficultés être remplacés par d'autres fluides. C'est ainsi que l'appareil selon l'invention peut être employé sans problèmes comme unité osmotique réversible pour la production d'eau potable à partir de l'eau de mer, pour la concentration d'aliments liquides, le traitement d'eaux usées et ainsi de suite. REV 3 ENDICATIONS 1 Appareil pour le transfert de masses, utilisable en particulier comme cellule de diffusion dans un oxygénateur ou un rein artificiel, comprenant un paquet de membranes souples et semi-perméables ( 34, 36), qui sont empilées en étant séparées les unes des autres par des éléments d'écartement plans ( 38, 60, 48, 54, 68, 70), lesquels sont appliqués par impression sur chaque membrane et sont continus A la périphérie, tandis qu'ils s'étendent seulement sur une partie de la surface de membrane a l'intérieur de la périphérie, les éléments d'écartement délimitant sur chaque côré d'une membrane des espaces intermédiaires d'écoulement ( 56), lesquels sont susceptibles d'être parcourus d'un côté de chaque membrane par un premier fluide et de l'autre coté par un second fluide et qui communiquent avec des canaux d'arrivée et de sortie ( 44, 46 et 50, 52), caractérisé en ce que les membranes ( 34, 36) sont collées ensemble par les éléments d'écartement ( 38, 60, 48, 54, 68, ) appliquée par impression. 2 Appareil selon la revendication 1, o les éléments d'écartement présentent sensiblement la même hauteur. 3 Appareil selon la revendication 1, o les éléments d'écartement sont appliqués par sérigraphie. 4 Appareil selon la revendication 1, o les éléments d'écartement comprennent un bord ( 38, 60) entourant la membrane ( 34, 36) et des points ( 48). Appareil selon la revendication 1, o les éléments d'écartement sont appliqués sur la face supérieure de chaque mem- brane ( 34, 36) laquelle est collée chaque fois à la face infé- rieure de la membrane voisine. 6 Appareil selon la revendication 4, o la surface de la membrane située a l'intérieur du bord d'écartement ( 38, 60) et se raccordant à ce bord est recouverte sensiblement de façon uniforme d'une multitude de points d'écartement ( 48), lesquels occupent environ 15-40 % de cette surface de la membrane. 7 Appareil selon la revendication 6, o les points d'écar- tement ( 48) occupent environ 20 à 30 %l de ladite surface de la membrane. 8 Appareil selon la revendication 1, o la membrane ( 34, 36) présente des perçages ( 44, 46 et 50, 52) pour l'arrivée et la sortie des fluides, ces perçages étant disposés sensiblement sur l'axe longitudinal des membranes et se succédant, en étant mutuellement alignés, dans toute la hauteur du paquet de membranes. 9 Appareil selon la revendication 8, o les perçages ( 50, 52) sont pourvus d'un coté de la membrane d'un dispositif d'étan- chéité latéral ( 70) et de l'autre côté d'aides à la circulation ( 54) qui définissent entre elles des canaux ( 58) qui établissent une communication entre les perçages ( 50, 52) et les espaces intermé- diaires ( 56) des points d'écartement ( 48). Appareil selon la revendication 9, o les aides à la circulation ( 54) sont réalisées sous forme d'élévations qui entourent les perçages ( 50, 52) à peu près à la façon d'une étoile. 11 Appareil selon la revendication 8, o les membranes ( 34, 36) sont collées ensemble par au moins les dispositifs ( 70) destinés à étancher les perçages ( 50, 52) et qui servent en mime temps d'élé- ments d'écartement. 12 Appareil selon la revendication 1, o la hauteur des éléments d'écartement et les élévations et dispositifs d'étanchéité entourant les perçages ( 50, 52) est d'au moins 100 >m environ. 13 Appareil selon la revendication 1, o l'enduit formé par la couche d'éléments appliqués par impression sur la membrane est en polyuréthanne, silicone ou polyester. 14 Appareil selon la revendication 1, o les membranes ( 34, 36) sont imprimées d'un côté avec une masse durcissable, formant les éléments d'écartement ( 38, 60, 48, 54, 68, 70), et sont empilées les unes sur les autres, pour former une pile ou paquet de membranes, pendant que cette masse est encore collante, avant son durcissement complet.