(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空糸を複数本集束して、少なくとも一端が開口した筒状容器に充填し、中空糸束端部を接着剤で該容器に固定する方法において、中空糸束を所定の位置に保持するための治具であって、中空糸に接触する部分に中空糸長手方向に平行な溝を中空糸接触面の全周に設け、溝の円換算直径が中空糸外径の２倍以上１０倍以下である中空糸束保持治具を用いて中空糸束端部を所定の位置に保持した後、初めて接着剤を注入口から注入することを特徴とする中空糸束の端部固定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空糸を用いて透析を行う人工腎臓、濾過を行う浄水器、フィルターなどの中空糸モジュールの製造工程において、中空糸を容器に接着剤によって固定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は中空糸モジュールの一例を示す模式図である。中空糸モジュールは中空糸１が筒状容器２の内側に接着剤３によって固定された構造を有する。中空糸モジュールの製造過程で、中空糸束１の両端を容器２に接着剤３で固定するには、図６に示すように中空糸を容器に挿入してから、中空糸束保持治具４を容器の両側の開口端にかぶせて、中空糸の両端を中空糸束保持治具４で保持し、それから、容器の液体流入・流出口５或いは容器に設けられた接着剤の注入口から接着剤３を注入する。中空糸保持治具４底面が開口している場合には、中空糸保持治具４を容器２の両側の開口端にかぶせてから中空糸１を容器に挿入し、或いは中空糸１を容器２に挿入してから容器２の両側の開口端に中空糸束保持治具４をかぶせて、中空糸１の両端を中空糸束保持治具４で保持し、中空糸束保持治具４の開口部から接着剤３を注入することもある。
図７に示すように、従来使用されている中空糸束保持治具４の中空糸１と接触する面は平滑面である。このような中空糸束保持治具４を使用して中空糸束１を保持した後、接着剤３を注入すると、中空糸１は接着剤３によって力を受けて図８に示すように曲がることがある。この現象は中空糸束の外周部の糸に起こりやすく、曲がった中空糸は、接着剤が硬化した後に容器の両端部で接着剤を切り落として中空糸の両端を開口させる時に開口部が変形したり、接着剤の中に曲がった糸が埋没して接着剤を切断しても糸が開口しなかったりする。これらの現象は、中空糸モジュール使用中に中空糸内部を流れる被処理液の流れを阻害して性能を低下させる原因になる。また、曲がった糸が中空糸束から離れた容器の端にて開口する場合もあり、この場合、容器に取り付けるキャップと接着剤の切断面の間に設けたシール材の外側に開口部がくると、中空糸モジュール使用中に、中空糸内部を流れる被処理液が容器から外へ漏れる恐れがあるため、厳密な検査が必要であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記のように中空糸が接着剤の流入による力を受けて曲がることを防ぎ、性能的な低下がなく、被処理液の外部への漏れがない中空糸モジュールを製造するための、中空糸束の端部固定方法を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する為に、鋭意研究した結果、容器の開口端にかぶせる中空糸束保持治具の、中空糸と接触する部分に中空糸長手方向に沿った溝を中空糸接触面の全周に設けたことにより、前記した従来技術の問題点を一気に解決できることを見出し、本発明を得るに至った。
即ち本発明は、中空糸を複数本集束して、少なくとも一端が開口した筒状容器に充填し、中空糸束端部を接着剤で該容器に固定する方法において、中空糸束を所定の位置に保持するための治具であって、中空糸に接触する部分に中空糸長手方向に平行な溝を中空糸接触面の全周に設け、溝の円換算直径が中空糸外径の２倍以上１０倍以下である中空糸束保持治具を用いて中空糸束端部を所定の位置に保持した後、初めて接着剤を注入口から注入することを特徴とする中空糸束の端部固定方法である。
本発明で言う中空糸とは、セルロース系、ポリアクリロニトリル、ポリスルホン、ポリエチレン、ポリアミド系、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレンビニルアルコール等の材質で中心部が空洞になった繊維を言い、医療用の血液浄化装置、飲料水の浄化装置等に用いられる。
また、本発明で言う容器とは前記中空糸を複数本束状にしたものを収納し、中空糸の外部を流れる液体の流路の役割をするもので、例えば円筒状の形状のものが用いられ、材質としてはポリカーボネート系、ポリスチレン系等が用いられる。
また、本発明で言う接着剤とは中空糸の内部と外部を隔離するためのもので、材料としてはポリウレタン系、エポキシ系等の樹脂が用いられる。
また、本発明で言う中空糸束保持治具とは中空糸束を所定の位置に保持するための治具であり、同時に接着剤を封止する役割も兼ねている。形状としては図１、図３、図４に示すような形が挙げられ、中空糸長手方向に平行な溝８により、中空糸が長手方向と平行に保持されるような役割を持つ。また、溝８の寸法は円換算直径により、定義されるが、ここで言う円換算直径とは、中空糸束保持治具４の容器の長手方向に垂直な断面における溝部１つ１つの面積をそれと同一面積となる半円形に換算したときの直径を言う。例えば図１のように容器の長手方向に垂直な断面における溝部の形状が半円形のものについては、半円の直径を言い、図３のように容器の長手方向に垂直な断面における溝部の形状が三角形のものについては三角形と同一面積となる半円形の直径を言い、図４のように容器の長手方向に垂直な断面における溝部の形状が四角形のものについては四角形と同一面積となる半円形の直径を言う。
本発明において円換算直径は中空糸外径の２倍以上、１０倍以下であることが好ましい。円換算直径が中空糸外径の１０倍を越えると、中空糸の固着した箇所に接着剤が十分浸透せず、その部分から液漏れ等の不具合を生じるため好ましくない。また、個々の溝の中で中空糸が接着剤の力を受けて曲がるため、本発明で解決されるべき問題点の解決がされ難い。円換算直径が中空糸外径の２倍未満では、外周部近傍に存在する中空糸のうち溝により保持される割合が減り、結果的に本発明による効果が得られ難くなる。より好ましい溝の円換算直径は、中空糸外径の２．５倍以上、９倍以下、更に好ましいのは３倍以上８倍以下である。
【０００５】
【作用】
中空糸モジュールの製造過程において中空糸束の両端を容器に接着剤で固定するには、中空糸束を容器内に挿入してから中空糸束保持治具を容器の両側の開口端にかぶせて、或いは中空糸束保持治具を容器の両側の開口端にかぶせてから中空糸束を容器内に挿入することによって中空糸の両端を中空糸束保持治具で保持した後、容器の液体流入・流出口或いは容器に設けられた接着剤の注入口から接着剤を注入する。
この時、接着剤の流れは中空糸の長手方向以外の成分も持つので、中空糸は力を受けるが、中空糸保持治具の中空糸と接触する部分の全周に設けしかも特定範囲の円換算直径をもつ中空糸長手方向に沿った溝により、中空糸が所定の位置に正しく保持されるので、中空糸の曲がりが防止できる。
【０００６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれに限定されるものではない。
【実施例１〜４】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示す実施例は、中空糸束保持治具４として溝のあるものを用いたものである。中空糸束保持治具４には容器の長手方向に垂直な断面における溝形状が半円形となる溝８を、中空糸接触面の全周に設けており、中空糸モジュール容器２に中空糸を充填した後に容器の両側開口部に中空糸束保持治具４をかぶせた。その後、容器の液体流入・流出口から接着剤を注入した。ここで、中空糸束としてはポリスルホン製で中空糸の外形が３００μｍ、長さ２９９ｍｍ、中空糸本数が９２００本のものを用い、容器として、材質がスチレン系の樹脂で長手方向の長さが２５７ｍｍ、端部内径が４１ｍｍのものを用いた。また、中空糸束保持治具４としては、材質がポリスチレン製、キャップの内径が３８ｍｍ、溝の形状が半円形で半円の直径が０．６ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍのものを用いた。接着剤は粘度が１．８５Ｐａ・ｓｅｃ、比重が１．１〜１．３のウレタン系の接着剤を使用した。ここで、中空糸の外径寸法に対し、半円状の溝の直径は２倍、３．３倍、６．７倍、１０倍である。
図７に示す比較例は、中空糸束保持治具４として溝のないものを用いたものである。中空糸束、容器、接着剤の各条件は前記実施例と同様とした。
上記実施例及び比較例の接着後モジュールの不良率を表１に示す。
なお、ここで言う不良とは、曲がった中空糸を容器の長手方向に垂直な面に投影した時の長さが２５ｍｍ以上になる中空糸があるものを言う。この場合には、中空糸の端部が接着剤内部に埋没し、中空糸端部が開口しない不具合を生じることが多くなる。
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表１に示すように、本発明の実施例ではいずれの場合においても比較例に比し不良率が大幅に改善され、本発明の効果が実証された。
なお、前記実施例では容器の長手方向に垂直な断面における溝形状が半円形である場合について記述したが、本発明における中空糸束保持治具の溝形状はこれに限定されず、図３に示すような溝形状が三角形であるものや図４に示すような溝形状が四角形であるものやその他の形状であっても良い。
【０００７】
【発明の効果】
本発明により、中空糸モジュール製造時において、中空糸が接着剤の流入による力を受けて曲がることを防ぎ、性能的な低下がなく、被処理液の外部への漏れがない中空糸モジュールを製造するための、中空糸束の端部固定方法が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による実施例を説明する模式図である。
【図２】図１におけるＡ部の詳細を示す模式図である。
【図３】本発明による実施例のうち溝形状が三角形の例を示す模式図である。
【図４】本発明による実施例のうち溝形状が四角形の例を示す模式図である。
【図５】中空糸モジュールの一例を示す正面模式図及び立面模式図である。
【図６】中空糸モジュールの製造において、中空糸束の両端を容器に固定するための治具を取り付けた例を示す正面模式図及び立面模式図である。
【図７】従来の技術による中空糸束の両端を容器に固定する方法を説明する模式図である。
【図８】図７において、Ａ部、及びＢ部の詳細、中空糸の曲がる様子を示す模式図である。
【符号の説明】
１  中空糸（中空糸束）
２  容器
３  接着剤
４  中空糸束保持治具
５  液体流入・流出口
６  ヘッダー
７  シール剤
８  キャップに設けた溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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