(57)【要約】【課題】中空糸束の搬送、加工、モジュールケースへの挿入など中空糸束の取り扱いにおいて、中空糸の折れ、切れ、潰れ、変形等から中空糸を保護する保護パイプの中に中空糸束を挿入する方法を提供するものである。【解決手段】両端を把持された中空糸束を長手方向に一定テンションで保持し、その中空糸束の一端から中空糸束を保護パイプに挿入する際、中空糸束成形治具で挿入する保護パイプの内径より小さく成形し、この時の中空糸束外径は、中空糸外径で構成される最密充填となる径よりも大きくなるように中空糸束成形治具で円形状に成形する方法である。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空糸を複数本束ねた中空糸束を保護するために用いる保護パイプに中空糸束を挿入する方法において、中空糸束を長手方向にテンションをかけて保持し、中空糸束を保護パイプの内径より小さくなるように中空糸束成形治具で円形状に成形しながら保護パイプへ順次挿入することを特徴とする中空糸束挿入方法。
【請求項２】
中空糸束成形治具の一端（成形前の中空糸束側）の断面積が他端（成形後の中空糸束側）の断面積より大きいラッパ状の形態である中空糸束成形治具を用いることを特徴とする請求項１に記載の保護パイプへの中空糸束挿入方法。
【請求項３】
中空糸束成形治具の一端（成形前の中空糸束側）は、成形前の中空糸束の外径より５％以上大きく、他端（成形後の中空糸束側）は保護パイプの径よりも小さく中空糸束が最密充填となる径より５％〜２０％大きい径である中空糸束成形治具を用いることを特徴とする請求項１、２に記載の保護パイプへの中空糸束挿入方法。
【請求項４】
中空糸束成形治具の一端ａと他端ｂを結ぶ勾配の角度は、中空糸束成形治具の中心線に対して１０°〜４５°であることを特徴とする請求項１〜３に記載の保護パイプへの中空糸束挿入方法。
【請求項５】
挿入する保護パイプを中空糸束成形治具の他端（成形後の中空糸束側）に密着させて未挿入の中空糸束方向へ同時に移動させることを特徴とする請求項１〜４に記載の保護パイプへの中空糸束挿入方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、血液中の老廃物を透析やろ過、透析ろ過によって除去する人工腎臓や逆浸透、精密ろ過、限外ろ過等によって水浄化などに用いられる中空糸膜型分離器（装置）の製造に係わる。特に、中空糸束の搬送、加工、モジュールケースへの挿入等、中空糸束を取り扱う際に中空糸を折ったり、傷つけたり等のダメージから中空糸を保護する保護パイプの中に中空糸束を挿入する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、特開平５−３０５２２０、特開平７−３９７３０に示されている様に糸束全体に圧力を繰り返しかけながら挿入する方法や、特公平７−１１２５２９に示されているように中空糸束全体に保護シートを巻きつけて中空糸束を成形後、パイプに挿入するなどの方法が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、中空糸は内径が５０〜５００μｍ、膜厚が１０〜１００μｍと非常に繊細なためワイヤーやエアシリンダーによる繰り返し圧力を加える方法や中空糸束全体に保護シートを巻きつける方法では、圧力が加わる部分の中空糸に潰れや変形が起こりやすく、また保護シートとの接触摩擦による中空糸の折れ、ねじれ等が発生しやすいため人工腎臓等に使用した場合、溶質透過性能の低下を引き起こしたり、血球リークが発生する問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、従来の抱える問題を解決するための手段、及びこれを可能にする装置であって、両端を把持された中空糸束を長手方向に一定テンションで保持し、その中空糸束の一端から中空糸束を保護パイプに挿入する際、中空糸束成形治具で挿入する保護パイプの内径より小さく成形し、この時の中空糸束外径は、中空糸外径で構成される最密充填となる径よりも大きくなるように中空糸束成形治具で円形状に成形する方法である。
【０００５】
本発明は、挿入する保護パイプ内径よりも小さく中空糸束を成形する際に、短時間に必要な部分にのみ最小限の圧力を中空糸束に与えるため、中空糸に与えるダメージを最小限に留めることができ、人工腎臓等に使用した場合、性能の低下、リークの問題が発生する可能性をより低くすることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面にしたがって説明する。
【０００７】
図１は、本発明を構成する要素全体を示した図である。図２は、中空糸束成形治具を示した図である。
【０００８】
以下各部について詳細に説明する。
【０００９】
本発明に用いられる中空糸膜は特に限定されるものではないが、例えば血液浄化や水処理に用いられる限外濾過膜、精密ろ過膜としてポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、再生セルロース、セルロースアセテート、セルローストリアセテート等を素材とした内径５０〜５００μｍ、膜厚１０〜１００μｍの中空糸膜があげられる。図１の中空糸束１は、両端から長手方向に向かって一定テンションで引張られており、このときのテンションは中空糸１本の降伏点の２０％×（中空糸本数）〜５０％×（中空糸本数）が望ましい。降伏点を越えて引張ると中空糸が変形して中空糸がダメージを受けてしまうため降伏点以下でテンションをかける必要があるが、中空糸の長さのバラツキにより実際に中空糸にかかるテンションにバラツキが生じるため、上限値を降伏点の５０％とするのが良い。またテンションの下限値である降伏点の２０％を下まわると中空糸束成形治具と中空糸の摩擦力により中空糸が折れ曲ってしまい中空糸にダメージを与えてしまう。
【００１０】
中空糸束成形治具２の大径側から小径側に向かって中空糸束が通過するように中空糸束成形治具を移動させながら、中空糸束を保護パイプの内径よりも小さく成形する。中空糸束成形治具２は、中空糸束との摩擦力を下げることのできる材質を選ぶべきである。例えば表面を鏡面加工や梨地加工した金属、熱可塑性樹脂等を用いることができ、好適にはポリテトラフロロエチレンに代表されるフッ素系樹脂を用いことができる。保護パイプは中空糸束成形治具の他端（成形後の中空糸束側）に密着させ中空糸束成形治具とともに移動させることにより成形した中空糸束を折り曲げることなく保護パイプに中空糸束を挿入することができる。保護パイプは、輸送や取扱い時の振動や中空糸同士の摩擦による静電気発生による中空糸束の乱れや傷等のダメージを与えないために用いるものであり、例えば材質はポリプロピレン性で内面にエンボス加工を施したものが好ましい。サイズは、中空糸束の最密充填となる径よりも２０％〜３０％大きい内径の方がよい。２０％を下まわると保護パイプを挿入中に保護パイプとの摩擦で中空糸がダメージを受け、また保護パイプから中空糸束を抜き出す際に同じ様に保護パイプとの摩擦で中空糸にダメージを与えてしまう。中空糸束の最密充填となる径よりも３０％を超えて大きい内径の場合には保護パイプから中空糸束が抜け落ちやすくなるため取扱が難しくなってしまうし輸送及び保管時に無駄なスペースが必要になってしまう。保護パイプの厚みは０．１ｍｍ以上が好ましく、それより薄くなると保護パイプの強度不足により中空糸にダメージを与えてしまう恐れがある。
【００１１】
中空糸束成形治具の一端ａの内径は、成形前の中空糸束外径の５％以上大きくすることが好ましい。成形前の中空糸束外径は、中空糸束の長手方向にバラツキがあるため１０％以上大きい径がより好ましい。他端ｂの内径は、最密充填となる径より５％〜２０％大きいことが好ましい。より好ましくは１０％〜１５％大きい径である。それよりも小さいと中空糸間が接触し中空糸の外形のバラツキにより局所的に過大な力が加わり、中空糸に潰れ、変形等のダメージを与えてしまう。また、保護パイプの内径よりは小さくする必要がある。
【００１２】
中空糸束成形治具の一端ａと他端ｂを結ぶ勾配の角度は、中空糸束成形治具の中心線に対して１０°〜４５°、好ましくは２０°〜３０°である。これより小さい角度だと勾配がゆるやかなため中空糸束成形治具の長さが長くなるため中空糸と中空糸束成形治具との接触長さが長くなり、中空糸と中空糸束成形治具との摩擦が高まり中空糸に潰れ、変形等のダメージを与えてしまう。勾配角度が４５°以上になると急激に中空糸束径を小さくする力が加わるため中空糸に折れ、切れ等のダメージを与えてしまう。
【００１３】
【実施例１】
内径２００μｍ、外径２６０μｍ、長さ２ｍのポリエーテルスルホン中空糸膜９４８８本の束を両端から長手方向に５０ｋｇの張力で引張り、一端ａの内径１１０ｍｍ、他端ｂの内径３７ｍｍ、長さ６５ｍｍのポリテトラフルオロエチレン製の中空糸束成形治具の一端ａから他端ｂに向かって中空糸束を順次挿入し中空糸束を成形した。続いて成形した中空糸束を中空糸束成形治具の他端に密着させた内径４２ｍｍ、厚み０．２ｍｍ、長さ１．８ｍのポリプロピレン製で内面にエンボス加工を施した保護パイプに順次挿入した。本方法で保護パイプ内に挿入された中空糸には顕微鏡観察、目視により折れ、潰れ、引掻き傷等がないことが確認できた。
【００１４】
【実施例２】
内径２００μｍ、外径２５０μｍ、長さ２ｍのセルローストリアセテート中空糸膜１０１００本の束を両端から長手方向に１００ｋｇの張力で引張り、一端ａの内径１１０ｍｍ、他端ｂの内径３７ｍｍ、長さ６５ｍｍのポリテトラフルオロエチレン製の中空糸束成形治具の一端ａから他端ｂに向かって中空糸束を順次挿入し中空糸束を成形した。続いて成形した中空糸束を中空糸束成形治具の他端に密着させた内径４２ｍｍ、厚み０．２ｍｍ、長さ１．８ｍのポリプロピレン製で内面にエンボス加工を施した保護パイプに順次挿入した。保護パイプ内に挿入された中空糸には顕微鏡観察、目視により折れ、潰れ、引掻き傷等がないことが確認できた。
【００１５】
【発明の効果】
本発明による中空糸束を保護パイプに挿入する方法は、最小限の圧力のみで中空糸束を成形しながら保護パイプに挿入できるので中空糸膜性能やを落とすことなく次の工程に移すことが出来る。また、構成する部品が単純であるため装置の故障も起き難く、生産設備に本方式を用いれば、不良発生により廃棄する糸の量、及び故障することによる停台で損なわれる損失を少なくすることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を構成する要素全体を示した図である。
【図２】中空糸束成形治具を示した図である。
【符号の説明】
１　中空糸束
２　中空糸成形治具
３　引張り治具
４　保護パイプ
【図１】
2004025106.tif 000003
【図２】
2004025106.tif 000004