專利名稱：醫(yī)用過濾材料及使用了該過濾材料的體外循環(huán)柱和血液過濾器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用了納米纖維的醫(yī)用過濾材料及使用了該過濾材料的體外循環(huán)柱和血液過濾器。并且，本發(fā)明所述的納米纖維，是指單纖維的數(shù)平均直徑在1nm～1μm范圍內(nèi)的單纖維。另外，該納米纖維只要是纖維狀的形態(tài)即可，不必拘泥于其長度或斷面形狀等。更詳細來說，本發(fā)明涉及使用了這樣的納米纖維的醫(yī)用過濾材料，特別是涉及使用了基于迄今未有的納米纖維的細度和其細度的均勻性而得以擴展其在醫(yī)用領(lǐng)域中用途的新的納米纖維的醫(yī)用過濾材料及使用了該過濾材料的體外循環(huán)柱和血液過濾器。
背景技術(shù)：
以前已經(jīng)知道，在臟器的缺血再回流障礙、敗血癥、潰瘍性大腸炎、克羅恩(Crohn)病、SIRS、傳染病等的炎癥性疾病中，血液中的顆粒球等的炎癥性白血球增加，通過體外循環(huán)除去炎癥性白血球是重要的。另外，近年來，已經(jīng)普及了所謂的除白血球輸血，即，除去血液制劑中所含的混入白血球，再將血液制劑進行輸血。這是因為已經(jīng)清楚，伴隨輸血而產(chǎn)生的頭痛、惡心、惡寒、非溶血性發(fā)熱反應(yīng)等的比較輕微的副作用、或?qū)κ苎弋a(chǎn)生深刻影響的同種異體抗原變態(tài)反應(yīng)、病毒感染、輸血后GVHD等的嚴重的副作用，主要是由于輸血中使用的血液制劑中混入的白血球所引起。
出于這樣的原因，作為除去白血球的過濾材料，例如已經(jīng)提出如下的過濾材料，即，在使用了直徑為數(shù)μm的PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)熔噴纖維的醫(yī)用過濾材料中保持有纖維素類的超細纖維的除白血球過濾材料(專利文獻1)。專利文獻1的除白血球過濾材料確實除白血球能力優(yōu)異，但是由于使用纖維素原纖維作為超細纖維，在原纖化時纖維素的纖維直徑產(chǎn)生偏差，因此擔(dān)心可能在過濾材料的局部不能均勻地除去白血球。另外，在專利文獻1中為了使纖維直徑均勻，還提出了使乙酸菌產(chǎn)生數(shù)十納米級的纖維素纖維的方案，但是存在如下問題，因為纖維過細，纖維的絕對強度低，在大量處理血液時必須提高耐壓性，而且由于利用乙酸菌產(chǎn)生纖維素需要花費大量時間，因而不能提高過濾材料的生產(chǎn)率。
從這樣的觀點出發(fā)，人們一直在尋求不使用纖維素而是利用合成聚合物，利用了由單纖維直徑的偏差小、并且纖維的絕對強度高、進而生產(chǎn)率高的合成聚合物形成的納米纖維的醫(yī)用過濾材料。
另一方面，作為近年來顯露頭角的獲得納米級合成纖維的基材的技術(shù)，已經(jīng)提出了電子紡絲這樣的技術(shù)方案(非專利文獻1、2)。該技術(shù)是，將聚合物溶解于電解質(zhì)溶液中，從噴嘴擠出，此時對聚合物溶液施加數(shù)千～3萬伏的高電壓，通過使聚合物溶液高速噴射以及接著使噴射彎曲、膨脹從而進行極細化的技術(shù)。采用該技術(shù)時，可以獲得納米纖維直徑為數(shù)百nm的納米纖維無紡布，如果限定聚合物或紡絲條件，有時也可獲得相當于數(shù)十nm的納米纖維的基材。但是，利用電子紡絲獲得的納米纖維，因為是通過在纖維化的過程中溶劑蒸發(fā)而獲得的，納米纖維沒有進行取向結(jié)晶化的情況較多，只能獲得低強度的納米纖維。因此，難以獲得適合醫(yī)用過濾材料的絕對強度高的納米纖維基材。進而，電子紡絲作為制備方法也有很大問題，獲得的醫(yī)用過濾材料大小的充其量為100cm2左右，另外即使生產(chǎn)率為最大的數(shù)g/小時，與通常的熔融紡絲相比也非常低。進而，由于需要高電壓、有害的有機溶劑或超極細絲懸浮于空氣中，恐怕也存在有觸電、爆炸、中毒這樣的問題。
專利文獻1WO97/23266號公報非專利文獻1Polymer，vol.40，4585～4592(1999)非專利文獻2Polymer，vol.43，4403～4412(2002)

發(fā)明內(nèi)容
由上述說明可知，人們一直在尋求利用了納米纖維的醫(yī)用過濾材料，所述的納米纖維在形狀或聚合物方面沒有限制，可廣泛開展應(yīng)用，單纖維直徑均勻，強度高，進而生產(chǎn)率高。
因此，本發(fā)明的課題在于，通過使用以往所沒有的纖維直徑的偏差小、強度高、進而生產(chǎn)率高的納米纖維，提供血球吸附性能或蛋白吸附性能優(yōu)異的、新的利用了納米纖維的醫(yī)用過濾材料。
另外，本發(fā)明的課題還在于提供使用了這樣的醫(yī)用過濾材料的、高性能的醫(yī)用器械或材料，特別是體外循環(huán)柱和血液過濾器。
為了解決上述課題，本發(fā)明涉及的醫(yī)用過濾材料的特征在于，含有熱塑性聚合物形成的納米纖維分散體，所述納米纖維的數(shù)平均直徑為1nm～500nm、并且在大于500nm到1μm以下直徑范圍內(nèi)的單纖維的纖維比率以重量換算為3％以下。
另外，本發(fā)明涉及的體外循環(huán)柱和血液過濾器的特征在于，填充了這樣的過濾材料。
利用本發(fā)明的醫(yī)用過濾材料，因為使用了纖維直徑的偏差小、且強度高、并且生產(chǎn)率高的納米纖維，所以能夠成為血球吸附性能、蛋白吸附性能優(yōu)異的醫(yī)用過濾材料。通過填充這樣的醫(yī)用過濾材料，可提供高性能的醫(yī)用器械、材料，特別是體外循環(huán)柱和血液過濾器。


是顯示利用TEM觀察本發(fā)明的尼龍納米纖維的纖維橫斷面的結(jié)果的圖。
是顯示利用SEM觀察本發(fā)明的網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)的具體例的結(jié)果的圖。
是本發(fā)明的一種實施方式的體外循環(huán)柱的概略構(gòu)成圖(A)和將過濾材料填充為格子狀的柱的概略橫剖面圖(B)。
是本發(fā)明的一種實施方式的血液過濾器的概略構(gòu)成圖(A)和填充了過濾材料的血液過濾器的概略縱橫剖面圖(B)。
是實施例中使用的紡絲機的概略構(gòu)成圖。
是實施例中使用的噴嘴的概略縱剖面圖。
是實施例中使用的拉伸機的概略構(gòu)成圖。
是顯示利用TEM觀察實施例1的聚合物合金纖維的橫斷面的結(jié)果的圖。
是與頻率相關(guān)表示納米纖維的直徑偏差的例子的圖表。
是與纖維比率相關(guān)表示納米纖維的直徑偏差的例子的圖表。
是顯示利用SEM觀察實施例1的血液吸附評價后的過濾材料表面的結(jié)果的圖。
是顯示利用SEM觀察比較例1的血液吸附評價后的過濾材料表面的結(jié)果的圖。
是顯示實施例2和比較例3中的利用SDS-PAGE凝膠進行蛋白吸附評價結(jié)果的圖。
是實施例中使用的擠出裝置的概略縱剖面圖。
是顯示利用SEM觀察實施例15的具有網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)的過濾材料表面的結(jié)果的圖。
是本發(fā)明的一種實施方式的過濾材料的立體圖(A)、表示過濾材料在柱中的填充形態(tài)的立體圖(B)、通液方向相對于過濾材料為直交流的柱的概略縱剖面圖(C)。
是本發(fā)明的其他實施方式的過濾材料的部分立體圖(A)、通液方向相對于過濾材料為平行流的柱的概略縱剖面圖(B)。
符號說明1體外循環(huán)柱2血液導(dǎo)入口3血液導(dǎo)出口4過濾材料
5血液過濾器6儲料器7噴嘴供給部7a熔融部8紡絲組件(spin block)9紡絲部(紡絲pack)10噴嘴11氣道12絲條13集中給油導(dǎo)槽14第1卷取輥15第2卷取輥16卷取絲17計量部18噴出孔長19噴出孔徑20未拉伸絲21進料輥22第1熱輥23第2熱輥24第3輥(室溫)25拉伸絲26白血球27紅血球28擠出裝置29由聚合物合金纖維構(gòu)成的棒30活塞31噴出孔
32通液孔A聚合物合金纖維F納米纖維N尼龍P聚酯S基材纖維具體實施方式
下面，對于本發(fā)明的使用了納米纖維的醫(yī)用過濾材料、優(yōu)選的實施方式一同進行詳細說明。
本發(fā)明的使用了納米纖維的醫(yī)用過濾材料，是包含熱塑性聚合物形成的納米纖維分散體的材料，所述納米纖維的數(shù)平均直徑為1nm～500nm、且在大于500nm小于等于1μm直徑范圍內(nèi)的單纖維的纖維比率以重量換算為3％以下。
在本發(fā)明中，這樣的兩個必要條件是特別重要的，即，該納米纖維的數(shù)平均直徑小，和處于大于500nm且小于等于1μm直徑范圍內(nèi)的纖維以重量換算為3％以下，也就是說，除了數(shù)平均直徑為1nm～500nm的納米纖維以外，幾乎沒有粗大直徑的纖維。
另外，本發(fā)明中所謂的納米纖維，是指纖維直徑在1nm～1μm范圍內(nèi)的單纖維，所謂納米纖維分散體，是指該納米纖維具有分散的形態(tài)。此外，納米纖維，只要是纖維狀的形態(tài)即可，對其長度、斷面形狀等沒有限制。
在本發(fā)明中，對于納米纖維的數(shù)平均直徑，利用透過型電子顯微鏡(TEM)或掃描型電子顯微鏡(SEM)來觀察醫(yī)用過濾材料的橫斷面或表面，并測定在同一橫斷面內(nèi)隨機地抽出的50根以上的纖維直徑，要求在3處以上進行該測定，至少測定合計150根以上的纖維直徑，由此來求出數(shù)平均直徑。
這時，纖維直徑超過1μm者在納米纖維的直徑分析時不計算在內(nèi)。另外，納米纖維為異形斷面(非圓形斷面)時，首先，測定納米纖維的斷面積，再將該面積設(shè)為假定斷面為圓時的面積。從該面積算出直徑，從而可求得該異形斷面的納米纖維的數(shù)平均直徑。在這里，納米纖維的數(shù)平均直徑的平均值，首先，測定納米纖維的直徑至以nm為單位的小數(shù)點后的第1位，小數(shù)點以下進行四舍五入，由其單純的平均值可求得。
在這里，為了對本發(fā)明的使用了納米纖維的醫(yī)用過濾材料的構(gòu)造例進行說明，將本發(fā)明的醫(yī)用過濾材料中使用的納米纖維的纖維橫斷面的顯微鏡觀察結(jié)果示于圖1。圖1的符號F表示納米纖維。如圖1所示，構(gòu)成本發(fā)明的醫(yī)用過濾材料的納米纖維，大體上全部顯示為500nm以下的納米纖維直徑，納米纖維的直徑以10nm左右～100nm附近的水平進行分布。
納米纖維的數(shù)平均直徑如果為1nm以上，可在一定程度確保作為纖維的絕對的強度，因此在例如處理血液時可抑制由于沖撞的血球成分或其他的粗大成分等使纖維易切斷的情況，并可提高過濾的可靠性。另外，如果數(shù)平均直徑為500nm以下，可確保用于吸附血球或蛋白的充分的表面積的同時，還可體現(xiàn)出納米纖維的選擇吸附性，并可提高過濾性能。從提高納米纖維的絕對的強度的觀點出發(fā)，納米纖維的數(shù)平均直徑優(yōu)選較大者，優(yōu)選為30nm以上。另一方面，從提高過濾性能的觀點出發(fā)，納米纖維的數(shù)平均直徑優(yōu)選較小者，優(yōu)選為200nm以下，更優(yōu)選為80nm以下。
另外，在本發(fā)明中，醫(yī)用過濾材料中處于大于500nm小于等于1μm的直徑范圍內(nèi)的單纖維的纖維比率，是指粗大單纖維(直徑為大于500nm小于等于1μm的單纖維)相對于納米纖維全部重量的重量比率，如下那樣計算。即，將醫(yī)用過濾材料中的納米纖維的各單纖維直徑表示為di，算出其平方的總合(d12+d22+…+dn2)＝∑di2(i＝1～n)。另外，將在大于500nm小于等于1μm的直徑范圍內(nèi)的納米纖維的各單纖維直徑表示為Di，算出其平方的總合(D12+D22+…+Dm2)＝∑Di2(i＝1～m)。通過算出∑Di2相對于∑di2的比例，可以求出在大于500nm小于等于1μm直徑范圍內(nèi)的纖維相對于全部納米纖維的面積比率，即重量換算比率。
本發(fā)明的使用了納米纖維的醫(yī)用過濾材料，重要的是在大于500nm小于等于1μm直徑范圍內(nèi)的單纖維的纖維比率以重量換算為3％以下，更優(yōu)選為1％以下，進一步優(yōu)選為0.1％以下。即，這表示直徑超過500nm的粗大的納米纖維的存在近乎為0的意思。另外，納米纖維數(shù)平均直徑為200nm以下時，直徑大于200nm的單纖維的纖維比率，優(yōu)選為3％以下，更優(yōu)選為1％以下，進一步優(yōu)選為0.1％以下。此外，納米纖維的數(shù)平均直徑為100nm以下時，直徑大于100nm的單纖維的纖維比率，優(yōu)選為3％以下，更優(yōu)選為1％以下，進一步優(yōu)選為0.1％以下。由此，可充分發(fā)揮使用了納米纖維的醫(yī)用過濾材料的功能，同時也可使制品的品質(zhì)穩(wěn)定性良好。
在本發(fā)明中，重要的是納米纖維是熱塑性聚合物。由熱塑性聚合物制成的納米纖維，可以纖維素原纖維的打漿所無法相比的程度來均勻控制纖維直徑，而且可以獲得遠高于纖維素等的天然纖維或人造絲等的半合成纖維的強度，進而因為可通過熔融紡絲法獲得，所以生產(chǎn)率非常高，可易于獲得納米纖維。
作為本發(fā)明所述的熱塑性聚合物，可列舉出聚酯、聚酰胺、聚烯烴、聚苯硫醚(PPS)等，但以聚酯、聚酰胺為代表的縮聚類聚合物，由于多為熔點高聚合物，因而更優(yōu)選。聚合物的熔點為165℃以上時，納米纖維的耐熱性良好，因而優(yōu)選。例如，該熔點在聚乳酸(PLA)時為170℃，在PET時為255℃，在N6(尼龍6)時為220℃。
本發(fā)明的醫(yī)用過濾材料，例如，可作為處理體液的基材使用。在這里所謂的體液，是指血液、血漿、血清、腹水、淋巴液、關(guān)節(jié)內(nèi)液及由上述這些獲得的分級成分、以及其他的生物體來源的液體成分等，本發(fā)明的醫(yī)用過濾材料，適用于通過過濾或吸附體液中的成分，將不要的白血球或毒素、蛋白質(zhì)等除去。
另外，本發(fā)明的醫(yī)用過濾材料的形態(tài)不特別限定，只要至少一部分含有納米纖維即可。作為優(yōu)選的醫(yī)用過濾材料的形態(tài)，為了提高過濾或吸附效率而應(yīng)為表面積大者，特別優(yōu)選織物、編物、無紡布、紙、薄膜及這些的復(fù)合體等。
進而，作為本發(fā)明的醫(yī)用過濾材料中的納米纖維的含有率，沒有特別限定，但相對于過濾材料優(yōu)選為0.0001重量％以上，更優(yōu)選為0.01重量％以上。
本發(fā)明的納米纖維，例如，優(yōu)選形成網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)。在這里所謂網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)，是指納米纖維沒有形成束狀，各納米纖維處于開纖的狀態(tài)，所謂單纖維被分散形成孔的狀態(tài)，并且多根單纖維進行物理性或化學(xué)性絡(luò)合而形成了網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)。作為網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)的例子，利用電子顯微鏡觀察納米纖維分散狀態(tài)的結(jié)果示于圖2。在圖2中，符號F表示納米纖維。通過納米纖維形成網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)，納米纖維在單纖維水平上是分散的，可有效利用納米纖維表面，即吸附位點。由此，可有效地捕捉體液中要除去的成分。
本發(fā)明的過濾材料，為了提高相對于過濾材料重量的血球或蛋白吸附效率，優(yōu)選僅由納米纖維構(gòu)成。通過過濾材料僅由納米纖維構(gòu)成，可最大限度地活用納米纖維的大的表面積，并追求達到極限的過濾、吸附效率。進而，通過過濾材料中不含有納米纖維以外的成分，可利用過濾材料均勻地捕捉體液中要除去的成分。
另外，通液方向相對于過濾材料為直交流時，本發(fā)明的醫(yī)用過濾材料，優(yōu)選由納米纖維和數(shù)平均直徑為大于1μm小于等于100μm的纖維基材構(gòu)成。在這里所述的纖維基材，是具有作為納米纖維的支持體作用的材料，并且只要是纖維形狀的材料即可，作為該纖維基材，可列舉出織物、編物、無紡布、紙等。通過使醫(yī)用過濾材料中存在比納米纖維直徑大的其他的纖維，可期待體現(xiàn)出納米纖維單獨存在所無法獲得的效果。例如，因為納米纖維單獨存在強度較弱而不能耐得住實際使用，但通過混用比納米纖維直徑大的纖維基材，既可以通過納米纖維的高表面積產(chǎn)生吸附效果等，又可以提高作為結(jié)構(gòu)體的力學(xué)強度，可獲得加強效果。
另外，單獨使用親水性強的納米纖維的場合，在處理體液時，有時由于吸水膨脹等而引起尺寸變化，通過與如上述這樣的纖維基材混用，可提高尺寸穩(wěn)定性。
另外，納米纖維單獨構(gòu)成醫(yī)用過濾材料時，在多根納米纖維之間生成的空隙(網(wǎng)孔)極小，一般來說，會因此使壓力損失變大，體液的通液度下降，但通過混用纖維基材，在比納米纖維直徑大的纖維之間生成的空隙變大，結(jié)果是表觀密度變小，可達成作為以過濾方式除去體液中不要物質(zhì)的醫(yī)用過濾材料用途所要求特性的低壓力損失。纖維基材的數(shù)平均直徑優(yōu)選為2～50μm，更優(yōu)選為3～20μm。
本發(fā)明的醫(yī)周過濾材料的目付優(yōu)選為1～500g/m2。目付為1～500g/m2時不僅可給予過濾材料充分的強度，而且可提高易彎曲性或加工性，具有例如容易向體外循環(huán)柱或血液過濾器中填充該過濾材料等的優(yōu)點。更優(yōu)選目付為1～350g/m2，進一步優(yōu)選為5～280g/m2。
本發(fā)明的醫(yī)用過濾材料的表觀密度優(yōu)選為0.01～1.0g/cm3。表觀密度為0.01～1.0g/cm3時，使壓力損失變小的同時，可給予過濾材料充分的強度。表觀密度更優(yōu)選為0.05～0.4g/cm3，進一步優(yōu)選為0.07～0.3g/cm3。
在本發(fā)明的醫(yī)用過濾材料中，根據(jù)要過濾或吸附的物質(zhì)，可將過濾材料表面進行改性。作為將過濾材料表面改性的方法，可列舉出表面接枝聚合、高分子材料的涂層或浴中處理、放電處理等。作為通過表面接枝聚合、高分子材料的涂層或浴中處理將過濾材料表面進行改性時所使用的高分子材料，沒有特別限定，從進行親水化的目的出發(fā)，優(yōu)選具有非離子性親水基團的高分子材料。作為非離子親水基團，可列舉出羥基、酰胺基、聚氧化乙烯鏈等。作為可在具有非離子性羥基的高分子材料的合成中使用的單體，可列舉出例如，甲基丙烯酸-2-羥乙酯、丙烯酸-2-羥乙酯、乙烯醇(通過將乙酸乙烯酯聚合得到的高分子加水分解而制成)、甲基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮等。在上述單體中，優(yōu)選甲基丙烯酸-2-羥乙基酯、丙烯酸-2-羥乙基酯。
本發(fā)明的醫(yī)用過濾材料，通過在上部具有體液導(dǎo)入口、下部具有體液導(dǎo)出口的容器中進行填充，可制成體外循環(huán)柱或血液過濾器。分別用圖3表示體外循環(huán)柱的結(jié)構(gòu)例、圖4表示血液過濾器的結(jié)構(gòu)例。
在圖3(A)中，1為體外循環(huán)柱，2為血液導(dǎo)入口，3為血液導(dǎo)出口，該體外循環(huán)柱1內(nèi)，如圖3(B)所示那樣填充了本發(fā)明的過濾材料4。在圖4(A)中，5為血液過濾器，2為血液導(dǎo)入口，3為血液導(dǎo)出口，該血液過濾器5內(nèi)，如圖4(B)所示那樣填充了本發(fā)明的過濾材料4。
另外，在本發(fā)明的體外循環(huán)柱或血液過濾器中，優(yōu)選填充過濾材料使得通液方向相對于過濾材料為直交流或平行流。在通液方向相對于過濾材料為直交流的場合，通過過濾體液，可以有效地除去血球等比較大的不要成分。另一方面，通液方向相對于過濾材料為平行流的場合，可通過吸附除去體液中的蛋白質(zhì)、毒素等。
直交流時，在過濾材料的表觀密度高的場合，有血球等的粗大成分堵塞的情況，因此在該情況下可采用平行流。另外，平行流時，在體液中含有要除去的成分的場合，如果覆蓋了過濾材料表面的吸附位點，則變?yōu)椴辉倌芪?，所以在該場合下可采用直交流。關(guān)于上述過濾材料的填充，根據(jù)除去目的、過濾材料的形態(tài)可采用任一種，另外也可以制成組合了直交流和平行流的體外循環(huán)柱或血液過濾器。
分別用圖16表示相對于過濾材料為直交流時的柱的結(jié)構(gòu)例，圖17表示相對于過濾材料為平行流時的柱的結(jié)構(gòu)例。
在圖16中，1為體外循環(huán)柱，2為血液導(dǎo)入口，3為血液導(dǎo)出口，4為血液過濾材料，在該體外循環(huán)柱1內(nèi)，將圖16(A)中的過濾材料加工成如圖16(B)所示的卷曲狀態(tài)后進行填充。直交流，例如在填充的過濾材料中，血液如圖16(C)中的箭頭所示那樣相對于卷取狀態(tài)的過濾材料4由外側(cè)向內(nèi)側(cè)流動，血液成為直交流那樣流動。在這里，也可根據(jù)目的來設(shè)計體外循環(huán)柱，使血液流動的方向相對于過濾材料4由內(nèi)側(cè)向外側(cè)流動。另外，在圖17中，1為體外循環(huán)柱，2為血液導(dǎo)入口，3為血液導(dǎo)出口，4為過濾材料，32表示沿箭頭表示的血液流動方向伸展的血液的通液孔。在體外循環(huán)柱1內(nèi)，如圖17(A)所示，將過濾材料4加工成具有血液通液孔32的3維過濾構(gòu)造體后進行填充。平行流，例如在填充的過濾材料4中，血液從通液孔32進入，由圖17(A)或(B)所示的箭頭方向流過濾材料4中，即，血液以平行流的方式流過。在這里，作為過濾材料4的加工形狀，血液只要相對于過濾材料4以平行流方式流過即可，作為結(jié)構(gòu)體可采用圖示者以外的各種形狀。
實施例下面，基于實施例對本發(fā)明進行進一步詳細地說明。另外，實施例中的測定方法，使用以下的方法。
A.聚合物的熔融粘度利用東洋精機社制キャピログラフ1B測定聚合物的熔融粘度。另外，從放入樣品至測定開始的聚合物的貯留時間為10分鐘。
B.熔點使用Peerkin Elmaer社制的DSC-7，將在第2次操作中顯示聚合物熔解的最高峰溫度作為聚合物的熔點。此時的升溫速度為16℃/分，樣品量為10mg。
C.聚合物合金纖維的烏斯特均勻度(U％)使用ッェルベガ一ゥスタ一社制USTER TESTER 4，在給絲速度為200m/分鐘、以常規(guī)方式進行測定。
D.利用TEM進行醫(yī)用過濾材料橫斷面觀察用環(huán)氧樹脂包埋醫(yī)用過濾材料，在橫斷面方向切出超薄切片后，用透過型電子顯微鏡(TEM)觀察醫(yī)用過濾材料橫斷面。另外，根據(jù)需要實施金屬染色。
TEM裝置日立制作所(株)制H-7100FA型E.納米纖維的數(shù)平均直徑納米纖維的數(shù)平均直徑，如下求出。即，對于用TEM得到的醫(yī)用過濾材料橫斷面照片，利用圖像處理軟件(WINROOF)進行解析，計算納米纖維直徑，求出其單純的平均值。平均值，作為納米纖維數(shù)，測定在同一橫斷面內(nèi)隨機抽出的50根以上的納米纖維的直徑，在3處以上進行該測定，使用合計150根以上的納米纖維進行計算。
F.大于500nm小于等于1μm直徑范圍內(nèi)的單纖維的纖維比率的計算醫(yī)用過濾材料中的大于500nm小于等于1μm直徑范圍內(nèi)的單纖維的纖維比率，如下求出。即，將醫(yī)用過濾材料中的納米纖維的各單纖維直徑記為為di，算出其平方的總合(d12+d22+…+dn2)＝∑di2(i＝1～n)。另外，將在大于500nm小于等于1μm的直徑范圍內(nèi)的納米纖維的各單纖維直徑記為為Di，算出其平方的總合(D12+D22+…+Dm2)＝∑Di2(i＝1～m)。通過算出∑Di2相對于∑di2的比例，可以將在大于500nm小于等于1μm直徑范圍內(nèi)的纖維相對于全部納米纖維的纖維比率，作為面積比例、即重量換算而求得。
G.SEM觀察在過濾基材上蒸鍍白金，用超高分解能電解放射型掃描電子顯微鏡進行觀察。
超高分解能電解放射型SEM裝置日立制作所(株)制UHR-FE-SEMH.力學(xué)特性取聚合物合金纖維10m，以n＝5次測定其重量，從其平均值求出纖度(dtex)。然后，在室溫(25℃)下、初期試樣長＝200mm、拉伸速度＝200mm/分鐘，按照JIS L1013所示的條件求出荷重-伸長曲線。然后，以斷裂時的荷重值除以初期的纖度，將其作為強度，以斷裂時的伸長除以初期試樣長，將其作為伸長度，求得強度伸長度曲線。
I.2次打漿纖維中的納米纖維纖維濃度稱量出1g的2次打漿纖維，進行蒸發(fā)干燥，再由殘留成分的重量求得。
J.納米纖維水分散體中的纖維濃度稱量出10g的納米纖維水分散體，進行蒸發(fā)干燥，再由殘留成分的重量求得。
K.目付根據(jù)JIS L10968.4.2(1999)測定醫(yī)用過濾材料的目付。
L.表觀密度上述獲得的過濾材料的目付，接著測定其厚度，將由此得到的表觀密度的平均值作為表觀密度。另外，在厚度的測定中，使用表盤式厚度規(guī)((株)尾崎制作所制、商品名“ピ一コックH”)，將測定樣品的10個點，采用其平均值。
M.電泳/1元展開法(SDS-PAGE法)的評價方法將10mg過濾基材浸漬于200μl 1％SDS(十二烷基硫酸鈉)溶液中，進行1小時超聲處理后，在4℃下靜置1夜，然后進行附著于過濾基材上的蛋白的萃取。取20μl的萃取液，用離心蒸發(fā)器干燥，然后加入20μl的試樣緩沖液(58mM Tris/HCl(pH6.8)，1.8％SDS，5％甘油，0.05％溴酚藍)進行再溶解，在100℃進行5分鐘加熱處理。將其用于SDS-PAGE凝膠(聚甲基丙烯酰胺凝膠4-20％梯度凝膠，1mm厚，TEFCO(株)制)上，在18mA進行90分鐘電泳(電泳緩沖液25mM Tris，0.19M glycine，0.1％SDS)。進而，將電泳后的凝膠進行銀染色(銀染色試劑盒，和光純藥工業(yè)(株)制)后，檢測蛋白質(zhì)。
實施例1將熔融粘度53Pa·S(262℃、剪切速度121.6秒-1)、熔點220℃的N6[尼龍6](20％重量)，和熔融粘度310Pa·S(262℃、剪切速度121.6秒-1)8摩爾％異酞酸、4摩爾％雙酚A共聚而成的熔點225℃的共聚PET[聚對苯二甲酸乙二酯](80重量％)，用雙軸擠出混煉機在260℃下進行混煉，得到聚合物合金碎片。另外，該共聚PET在262℃、1216秒-1的熔融粘度為180Pa·S。這時的混煉條件，如下所述。關(guān)于聚合物的供給，分別計量N6和共聚PET，再分別供給于混煉機中。使用的螺桿，其直徑37mm，有效長度1670mm，L/D(螺桿部長度/直徑比)＝45.1。在熔融紡絲中使用的熔融紡絲裝置的模型圖示于圖5。在圖5中，6表示儲料器，7表示噴嘴供給部，7a表示其熔融部，8表示紡絲組件，9表示紡絲部，10表示噴嘴，11表示氣道，12表示熔融噴出的絲條，13表示集中給油導(dǎo)槽，14表示第1卷取輥，15表示第2卷取輥，16表示卷取絲。
將上述聚合物合金碎片在275℃的熔融部7a熔融，然后導(dǎo)入紡絲溫度280℃的紡絲組件8中。用超濾直徑15μm的金屬醫(yī)用過濾材料來過濾聚合物合金熔融體后，通過噴嘴面溫度262℃的噴嘴10進行熔融紡絲。此時，作為噴嘴10，如圖6所示，在噴出孔上部具有直徑0.3mm的計量部17，噴出孔徑19為0.7mm、噴出孔長18為1.75mm。并且，此時每單孔噴出量為2.9g/分。進而，從噴嘴下面至冷卻開始點(氣道11的上端部)的距離為9cm。噴出的絲條，如圖5所示，在氣道部用20℃的冷風(fēng)冷卻固化1m，用設(shè)置于離噴嘴10下方1.8m的集中給油導(dǎo)槽13給油后，通過非加熱的第1卷取輥14和第2卷取輥15，以900m/分鐘進行卷取。
使用圖7所示概略模型的拉伸裝置，以第1熱輥22的溫度為90℃、第2熱輥23的溫度為130℃進行拉伸熱處理。此時，第1熱輥22和第2熱輥23之間的拉伸倍率為3.2倍。在圖7中，20表示未拉伸絲，21表示進料輥，24表示室溫的第3輥，25表示被卷取的拉伸絲。獲得的聚合物合金纖維，顯示了120dtex、12根長絲、強度4.0cN/dtex、伸長度35％、U％＝1.7％的優(yōu)異特性。另外，用TEM觀察得到的聚合物合金纖維的橫斷面時，如圖8所示，具有共聚PET為海成分(顏色淺的部分符號P)、N6為島成分(顏色深的部分符號N)的海島結(jié)構(gòu)，獲得了島N6的數(shù)平均直徑為53nm、超微分散化了N6的納米纖維前體聚合物合金纖維(符號A)。
通過將該聚合物合金纖維在95℃的5％氫氧化鈉水溶液中浸漬1小時，加水分解除去聚合物合金纖維中的聚酯成分的99％以上，用醋酸中和后，水洗、干燥，再用切斷機切斷為2mm長，獲得N6納米纖維的切斷纖維。并且，另外將該聚合物合金纖維進行圓形編織，用與上述同樣的操作進行納米纖維化，將其從圓形編織拉出，測定絲強度時顯示出2cN/dtex這樣充分的強度。另外，通過X射線衍射測定發(fā)現(xiàn)已進行取向結(jié)晶化。
將23L水和30g上述的切斷纖維裝入タッピ一スタンダ一ドナィャガラ試驗打漿機(東洋精機制作所(株)制)中，進行5分鐘的1次打漿，其后除去剩余的水分并回收纖維。該1次打漿后的纖維濃度為10重量％。將該1次打漿纖維裝入自動式PFI磨(熊谷理機工業(yè)(株)制)中，以旋轉(zhuǎn)數(shù)1500rpm、間隙0.2mm進行6分鐘的2次打漿。2次打漿后的纖維濃度為10重量％。
將250g含水狀態(tài)的纖維直接裝入自動式PFI磨(熊谷理機工業(yè)(株)制)中，以旋轉(zhuǎn)數(shù)1500rpm、間隙0.2mm進行6分鐘打漿。將4.2g打漿的纖維、0.5g作為分散劑的シャロ一ルAN-103P(第一工業(yè)制藥(株)制)、500g水裝入纖維混合器MX-X103(松下電器產(chǎn)業(yè)(株)制)中，攪拌5分鐘，獲得N6納米纖維的水分散體。水分散體中的纖維濃度為0.08重量％。將500g獲得的N6納米纖維的水分散體和20L水裝入方形手工抄紙機中，在No.2定性用濾紙(東洋濾紙(株)制)上進行抄紙后，直接用高溫旋轉(zhuǎn)型干燥器(熊谷理機工業(yè)(株)制)在110℃下干燥，從濾紙剝離纖維片部分后，獲得僅由N6納米纖維構(gòu)成的醫(yī)用過濾材料。
用SEM觀察該醫(yī)用過濾材料的表面時，如圖2所示納米纖維為分散成網(wǎng)眼狀的結(jié)構(gòu)。將通過TEM照片解析納米纖維直徑的結(jié)果以直方圖形式示于圖9、圖10，納米纖維的數(shù)平均直徑為56nm這樣的以往沒有的細度，并且在大于500nm小于等于1μm直徑范圍內(nèi)的單纖維的纖維比率為0％，直徑超過200nm的單纖維的纖維比率為0％，直徑超過100nm的單纖維的纖維比率為0％。其結(jié)果示于表1。
另外，醫(yī)用過濾材料的目付為8g/m2，表觀密度為0.27g/cm3。
該過濾材料用兩面膠帶貼附于微量離心管的壁面上，在利用肝素抑制了凝固的人血液中于38℃下浸漬1小時后，在生理鹽水中進行充分洗滌。將洗滌后的過濾材料在0.1％的戊二醛溶液中浸漬一夜，固定血球表面后，將過濾材料冷凍干燥。利用SEM觀察冷凍干燥后的過濾材料表面，過濾材料表面吸附了很多白血球。實施例1的血球吸附評價后的過濾材料表面的SEM觀察結(jié)果示于圖11。圖11中的26為白血球。
比較例1、2作為過濾材料，在比較例1使用中纖維直徑4μm、目付270g/m2、表觀密度0.5g/cm3的N6超細纖維氈，在比較例2中使用纖維直徑5μm、目付270g/m2、表觀密度0.4g/cm3的PET超細纖維氈。與實施例1同樣操作，將這些氈浸漬于人血液中并評價血球吸附的結(jié)果，比較例1和2與實施例1不同，過濾材料表面皆無吸附的白血球，幾乎都是紅血球。比較例1的血球吸附評價后的過濾材料表面的SEM觀察結(jié)果示于圖12。圖12中的27為紅血球。
實施例2和比較例3分別在實施例2中使用實施例1中制備的過濾材料，在比較例3中使用比較例1中使用的氈。將各纖維基材于38℃下在人血漿中浸漬1小時后，在生理鹽水中進行充分洗滌。將洗滌后的纖維基材冷凍干燥后，用SDS從纖維基材上萃取出吸附的成分。將萃取后的溶液利用電泳/1元展開法(SDS-PAGE法)分析吸附蛋白質(zhì)的分子量時，如圖13所示，比較例3的N6氈沒有發(fā)現(xiàn)吸附，但發(fā)現(xiàn)實施例2的由N6納米纖維形成的過濾材料特異性地吸附了分子量3.1～4.5萬的蛋白質(zhì)。
實施例3將實施例1獲得的過濾材料以格子型的形式填充在直徑4.7cm、長17cm的圓筒型PP(聚丙烯)制容器中，制成體液相對于過濾基材為平行流的體外循環(huán)柱。格子型的概略圖如圖3的(B)所示。在該循環(huán)柱中使牛血以2mL/分鐘的流速通液90分鐘時，沒有堵塞情況，可獲得具有充分的通液性的體外循環(huán)柱。
實施例4對單絲纖度為1.9dtex的PP原棉進行梳理及磨光，進而以500根/m2的穿孔密度實施針刺法，獲得目付為240g/m2的PP(聚丙烯)無紡布。實將5g實施例1中得到的N6納米纖維的水分散體和20L水裝入方形手工抄紙機中，在PP無紡布上進行抄紙后，直接用高溫旋轉(zhuǎn)型干燥器(熊谷理機工業(yè)(株)制)在110℃下進行干燥，獲得N6納米纖維在無紡布上分散成網(wǎng)眼狀的醫(yī)用過濾材料。該醫(yī)用過濾材料的目付為240g/m2、表觀密度為0.02g/cm3。
從獲得的過濾材料中僅對N6納米纖維進行取樣，與實施例1同樣地進行分析的結(jié)果，納米纖維的數(shù)平均的納米纖維直徑為56nm這樣以往沒有的細度，直徑超過100nm的單纖維的纖維比率為0％。其結(jié)果示于表1。
將該過濾材料切斷成直徑4.7cm的圓形，再將其十片重疊填充在與實施例3同樣的圓筒型PP制容器中，制備成體液相對于過濾材料為直交流的體外循環(huán)柱。在該柱中與實施例3同樣地使牛血通液時，沒有堵塞情況，可獲得具有充分的通液性的體外循環(huán)柱。
實施例5使用熔融粘度為120Pa·S(262℃、121.6秒-1)、熔點為225℃的PBT(聚對苯二甲酸丁二酯)和共聚了22％丙烯酸-2-乙基己酯的聚苯乙烯(Co-PS)，使PBT的含有率為23重量％、混煉溫度為240℃，與實施例1同樣地熔融混煉，獲得聚合物合金碎片。在熔融溫度260℃、紡絲溫度260℃(噴嘴面溫度245℃)、單孔噴出量1.0g/分鐘、紡絲速度1200m/分鐘的條件下，與實施例1同樣地將其進行熔融紡絲。將得到的未拉伸絲在拉伸溫度100℃、拉伸倍率為2.4倍、熱固定溫度為115℃的條件下，與實施例1同樣地進行拉伸熱處理。獲得的拉伸絲為161dtex、36根長絲、強度1.4cN/dtex、伸長度33％、U％＝2.0％。
用TEM觀察得到的聚合物合金纖維的橫斷面時，顯示了Co-PS為海、PBT為島的海島結(jié)構(gòu)，PBT的數(shù)平均的直徑為60nm，獲得PBT在納米級均勻分散化的聚合物合金纖維。
通過將該聚合物纖維浸漬于三氯乙烯中，將作為海成分的Co-PS的99％以上溶出后，干燥，用切斷機切斷為2mm長，獲得PBT納米纖維的切斷纖維。并且，另外將該聚合物合金纖維進行圓形編織，用與上述同樣的操作進行納米纖維化，將其從圓形編織拉出，測定絲強度時顯示了1.5cN/dtex這樣充分的強度。另外，通過X射線衍射測定發(fā)現(xiàn)已進行取向結(jié)晶化。
用與實施例1同樣的操作從該切斷纖維獲得2次打漿纖維。2次打漿后的纖維濃度為20重量％。裝入2.1g 2次打漿后的纖維、0.5g作為分散劑的ノィゲンEA-87(第一工業(yè)制藥(株)制)、500g水，攪拌5分鐘，獲得PBT納米纖維的水分散體。水分散體中的纖維濃度為0.08重量％。
將5g獲得的PBT納米纖維的水分散體和20L水裝入方形手工抄紙機中，在實施例4中獲得的PP無紡布上進行抄紙后，直接用高溫旋轉(zhuǎn)型干燥器(熊谷理機工業(yè)(株)制)在110℃下進行干燥，獲得PBT納米纖維在PP無紡布上分散成網(wǎng)眼狀的醫(yī)用過濾材料。該醫(yī)用過濾材料的目付為240g/m2，表觀密度為0.02g/cm3。
從獲得的過濾材料中僅對PBT納米纖維進行取樣，與實施例1同樣地進行分析的結(jié)果，納米纖維的數(shù)平均的納米纖維直徑為80nm這樣以往沒有的細度，直徑超過200nm的單纖維的纖維比率為0％，直徑超過100nm的單纖維的纖維比率為1％以下。其結(jié)果示于表1。
將該過濾材料與實施例3同樣地填充于圓筒型PP制容器中，制成體液相對于過濾材料為直交流的柱。在該柱中與實施例3同樣地使牛血通液時，沒有堵塞情況，可獲得具有充分的通液性的體外循環(huán)柱。
實施例6熔融粘度250Pa·S(220℃、121.6秒-1)、熔點162℃的PP(21重量％)和重均分子量12萬、熔融粘度30Pa·S(240℃、剪切速度2432秒-1)、熔點170℃的聚L乳酸(光學(xué)純度99.5％)79重量％，在混煉溫度為220℃下與實施例1同樣地熔融混煉，獲得聚合物合金碎片。在熔融溫度220℃、紡絲溫度220℃(噴嘴面溫度205℃)、單孔噴出量2.0g/分鐘、紡絲速度1200m/分鐘的條件下，與實施例1同樣地進行熔融紡絲。將得到的未拉伸絲在拉伸溫度90℃、拉伸倍率為2.0倍、熱固定溫度為130℃的條件下，與實施例1同樣地進行拉伸熱處理。獲得的拉伸絲為101dtex、12根長絲、強度2.0cN/dtex、伸長度47％。
用TEM觀察得到的聚合物合金纖維的橫斷面時，顯示了聚L乳酸為海、PP為島的海島結(jié)構(gòu)，PP的數(shù)平均直徑為150nm，獲得了PP在納米級均勻分散化的聚合物合金纖維。
通過將獲得的聚合物纖維在98℃的5％氫氧化鈉水溶液中浸漬1小時，將聚合物合金纖維中的聚L乳酸成分的99％以上加水分解除去，用醋酸中和后，水洗、干燥，用切斷機切斷為2mm長，獲得PP納米纖維的切斷纖維。與實施例1同樣地從該切斷纖維獲得2次打漿纖維。2次打漿后的纖維濃度為25重量％。并且，另外將該聚合物合金纖維進行圓形編織，用與上述同樣的操作進行納米纖維化，將其從圓形編織拉出，測定絲強度時顯示出1.5cN/dtex這樣充分的強度。另外，通過X射線衍射測定發(fā)現(xiàn)已進行取向結(jié)晶化。
裝入1.7g 2次打漿后的纖維、0.5g作為分散劑的ノィゲンEA-87(第一工業(yè)制藥(株)制)、500g水，攪拌5分鐘，獲得PP納米纖維的水分散體。水分散體中的纖維濃度為0.08重量％。
將5g獲得的PP納米纖維的水分散體和20L水裝入方形手工抄紙機中，在實施例4中獲得的PP無紡布上進行抄紙后，直接用高溫旋轉(zhuǎn)型干燥器(熊谷理機工業(yè)(株)制)在110℃進行干燥，獲得PP納米纖維在PP無紡布上分散成網(wǎng)眼狀的醫(yī)用過濾材料。獲得的醫(yī)用過濾材料的目付為240g/m2，表觀密度為0.02g/cm3。
從獲得的過濾材料中僅對PP納米纖維進行取樣，與實施例1同樣進行分析的結(jié)果，納米纖維的數(shù)平均的單纖維直徑為160nm這樣以往所沒有的細度，大于500nm小于等于1μm直徑范圍內(nèi)的單纖維的纖維比率為0％，直徑超過200nm的單纖維的纖維比率為1.8％。其結(jié)果示于表1。
將該過濾材料與實施例4同樣地填充于圓筒型PP制容器中，制備成體液相對于過濾基材為直交流的柱。在該柱中與實施例3同樣地使牛血通液時，沒有堵塞情況，可獲得具有充分的通液性的體外循環(huán)柱。
實施例7將熔融粘度為500Pa·S(262℃、剪切速度121.6秒-1)、熔點為220℃的N6(40重量％)，與實施例1同樣地進行熔融紡絲，獲得聚合物合金纖維。獲得的聚合物合金纖維顯示出126dtex、36根長絲、強度4.2cN/dtex、伸長度38％、U％＝1.8％這樣的優(yōu)異特性。
另外，用TEM觀察獲得的聚合物合金纖維的橫斷面時，與實施例1同樣地顯示了共聚PET為海、N6為島的海島結(jié)構(gòu)，島N6的數(shù)平均直徑為80nm，獲得了超微分散化了N6的聚合物合金纖維。
通過將獲得的聚合物纖維在98℃的5％氫氧化鈉水溶液中浸漬1小時，將聚合物合金纖維中的聚L乳酸成分的99％以上加水分解除去，用醋酸中和后，水洗、干燥，再用切斷機切斷為2mm長，，獲得N6納米纖維的切斷纖維。與實施例1同樣地從該切斷纖維獲得2次打漿纖維。2次打漿后的纖維濃度為12重量％。并且，另外將該聚合物合金纖維進行圓形編織，用與上述同樣的操作進行納米纖維化，將其從圓形編織拉出，測定絲強度時顯示出2cN/dtex這樣充分的強度。另外，通過X射線衍射測定發(fā)現(xiàn)已進行取向結(jié)晶化。
裝入4.0g 2次打漿后的纖維、0.5g與實施例1同樣的分散劑、500g水，攪拌5分鐘，獲得N6納米纖維的水分散體。水分散體中的纖維濃度為0.1重量％。
將5g獲得的N6納米纖維的水分散體和20L水裝入方形手工抄紙機中，在實施例4中獲得的PP無紡布上進行抄紙后，直接用高溫旋轉(zhuǎn)型干燥器(熊谷理機工業(yè)(株)制)在110℃進行干燥，獲得N6納米纖維在PP無紡布上分散成網(wǎng)眼狀的醫(yī)用過濾材料。獲得的醫(yī)用過濾材料的目付為240g/m2，表觀密度為0.02g/cm3。
從該過濾材料中僅抽取納米纖維，與實施例1同樣進行分析的結(jié)果，納米纖維的數(shù)平均直徑為84nm這樣以往所沒有的細度，直徑超過200nm的單纖維的纖維比率為0％，直徑超過100nm的單纖維的纖維比率為2.2％以下。其結(jié)果示于表1。
將該過濾材料與實施例3同樣地填充于圓筒型PP制容器中，制備成體液相對于過濾材料為直交流的柱。在該柱中與實施例3同樣地使牛血通液時，沒有堵塞情況，可獲得具有充分的通液性的體外循環(huán)柱。
實施例8使用在實施例1中使用的N6和與實施例6同樣的聚L乳酸，使N6的含有率為20重量％、混煉溫度為220℃，與實施例1同樣地進行熔融混煉，獲得聚合物合金碎片。使用獲得的聚合物合金碎片，在熔融溫度230℃、紡絲溫度230℃(噴嘴面溫度215℃)、紡絲速度3200m/分鐘的條件下，與實施例1同樣地進行熔融紡絲，獲得未拉伸絲。將得到的未拉伸絲在拉伸溫度90℃、拉伸倍率為1.5倍、熱固定溫度為130℃下，與實施例1同樣地進行拉伸熱處理，獲得聚合物合金纖維。該聚合物合金纖維為70dtex、36根長絲、強度3.4cN/dtex、伸長度38％、U％＝0.7％。
用TEM觀察獲得的聚合物合金纖維的橫斷面時，顯示了聚L乳酸為海、N6為島的海島結(jié)構(gòu)，作為島成分的N6的數(shù)平均直徑為55nm，是N6在納米級均勻分散化的聚合物合金纖維。
通過將獲得的聚合物合金纖維在98℃的5％氫氧化鈉水溶液中浸漬1小時，將聚合物合金纖維中的聚L乳酸成分的99％以上加水分解除去，用醋酸中和后，水洗、干燥，用切斷機切斷為2mm長，獲得N6納米纖維的切斷纖維。與實施例1同樣地從該切斷纖維獲得2次打漿纖維。2次打漿后的纖維濃度為10重量％。并且，另外將該聚合物合金纖維進行圓形編織，用與上述同樣的操作進行納米纖維化，將其從圓形編織拉出，測定絲強度時顯示出2cN/dtex這樣充分的強度。另外，通過X射線衍射測定發(fā)現(xiàn)已進行取向結(jié)晶化。
裝入4.5g 2次打漿后的纖維、0.5g與實施例1同樣的分散劑、500g水，攪拌5分鐘，獲得N6納米纖維的水分散體。水分散體中的纖維濃度為0.09重量％。
將5g獲得的N6納米纖維的水分散體和20L水裝入方形手工抄紙機中，在實施例4中獲得的PP無紡布上進行抄紙后，直接用高溫旋轉(zhuǎn)型干燥器(熊谷理機工業(yè)(株)制)在110℃進行干燥，獲得N6納米纖維在PP無紡布上分散成網(wǎng)眼狀的醫(yī)用過濾材料。所獲得的醫(yī)用過濾材料的目付為240g/m2，表觀密度為0.02g/cm3。
從該過濾材料中僅抽取納米纖維，與實施例1同樣進行解析的結(jié)果，納米纖維的數(shù)平均直徑為56nm，直徑超過100nm的單纖維的纖維比率為0％。其結(jié)果示于表1。
將該過濾材料與實施例4同樣地填充于圓筒型PP制容器中，制備成體液相對于過濾基材為直交流的柱。在該柱中與實施例3同樣地使牛血通液時，沒有堵塞情況，可獲得具有充分的通液性的體外循環(huán)柱。
實施例9～13分別在實施例9中使用實施例4的過濾基材、在實施例10中使用實施例5的過濾基材、在實施例11中使用實施例6的過濾基材、在實施例12中使用實施例7的過濾基材、在實施例13中使用實施例8的過濾基材。將各過濾基材填充于如圖4所示的上部具有血液導(dǎo)入口、下部具有血液導(dǎo)出口的薄型的容器中，制成血液過濾器。在各血液過濾器中使牛血以2mL/分鐘的流速通液20分鐘時，沒有堵塞情況，可獲得具有充分的通液性的血液過濾器。
實施例14將實施例1制成的聚合物合金纖維進行絞絲收取成束后，裝入硅熱收縮管(西日本電線(株)制“ニシチュ一ブNST”)。其后，在減壓下、180℃進行熱處理2小時，制成直徑3cm、長20cm的由聚合物合金纖維構(gòu)成的棒。將其投入到圖14所示的擠出裝置28中，將由聚合物合金纖維構(gòu)成的棒29利通過活塞30、在235℃下從直徑1cm的噴出孔31中擠出，從而獲得熔融拉伸纖維。用TEM觀察其橫斷面時，具有共聚PET為海成分、N6為島成分的海島結(jié)構(gòu)，島N6的數(shù)平均直徑為20nm，獲得了超微分散化了N6的納米纖維前體聚合物合金纖維。
與實施例1同樣地操作，從獲得的聚合物合金纖維獲得水分散體。水分散體中的纖維濃度為0.08重量％。與實施例4同樣地將該水分散體在PP無紡布上進行抄紙后，獲得N6納米纖維在PP無紡布上分散成網(wǎng)眼狀的醫(yī)用過濾材料。獲得的過濾材料的目付為240g/m2，表觀密度為0.02g/cm3。從獲得的過濾材料中僅抽取N6納米纖維，與實施例1同樣進行解析的結(jié)果，納米纖維的數(shù)平均納米纖維直徑為25nm這樣以往所沒有的細度，直徑超過100nm的單纖維的纖維比率為0％。
與實施例9同樣地將該過濾材料填充于上部具有血液導(dǎo)入口、下部具有血液導(dǎo)出口的薄型的容器中，制成血液過濾器。在該血液過濾器中與實施例9同樣地使牛血通液時，沒有堵塞情況，具有充分的通液性，但是在通過過濾材料后的牛血中，有時有極少量的被認為是細的纖維屑凝集物的浮游物混入的情況。這是因為納米纖維過細，使牛血通液時，一部分的納米纖維被切斷的緣故。
實施例15
將0.5g實施例1中獲得的N6纖維水分散體和500g水裝入噴霧器中，在纖維直徑7μm、目付為150g/m2、表觀密度0.16g/cm3的PET無紡布上進行數(shù)次噴霧，獲得N6納米纖維分散成網(wǎng)眼狀的醫(yī)用過濾材料。用SEM觀察過濾材料表面的結(jié)果示于圖15。在圖15中符號F表示納米纖維、符號S表示基材纖維。獲得的醫(yī)用過濾材料的目付為150g/m2，表觀密度為0.16g/cm3。從獲得的過濾材料中僅抽取N6納米纖維，與實施例1同樣進行分析的結(jié)果，納米纖維的數(shù)平均納米纖維直徑為56nm這樣以往沒有的細度，直徑超過100nm的單纖維的纖維比率為0％。
與實施例9同樣地將獲得的過濾材料填充于薄型的容器中，制成血液過濾器。在該血液過濾器中與實施例9同樣地使牛血通液時，沒有堵塞情況，可獲得具有充分的通液性的血液過濾器。
實施例1～15的條件和結(jié)果示于表1及表2。



工業(yè)上的可利用性本發(fā)明的醫(yī)用過濾材料因為血球吸附性能、蛋白吸附性能優(yōu)異，可以在使用了該過濾材料的醫(yī)用儀器或材料，特別是體外循環(huán)柱、血液過濾器等的治療用醫(yī)學(xué)制品中利用。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)用過濾材料，其特征在于，含有熱塑性聚合物形成的納米纖維分散體，所述納米纖維的數(shù)平均直徑為1nm～500nm、并且在大于500nm小于等于1μm直徑范圍內(nèi)的單纖維的纖維比率以重量換算為3％以下。
2.如權(quán)利要求1所述的醫(yī)用過濾材料，其特征在于，上述納米纖維分散體的至少一部分形成了網(wǎng)眼狀結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的醫(yī)用過濾材料，其特征在于，其僅由納米纖維分散體構(gòu)成。
4.如權(quán)利要求1～3的任一項所述的醫(yī)用過濾材料，其特征在于，其由上述納米纖維分散體和數(shù)平均直徑為大于1μm小于等于100μm的纖維基材構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求1～4的任一項所述的醫(yī)用過濾材料，其特征在于，上述數(shù)平均直徑為30nm～500nm。
6.如權(quán)利要求1～5的任一項所述的醫(yī)用過濾材料，其特征在于，目付為1～500g/m2。
7.如權(quán)利要求1～6的任一項所述的醫(yī)用過濾材料，其特征在于，表觀密度為0.01～1.0g/cm3。
8.一種體外循環(huán)用柱，其特征在于，其填充了權(quán)利要求1～7的任一項所述的醫(yī)用過濾材料。
9.如權(quán)利要求8所述的體外循環(huán)柱，其特征在于，上述醫(yī)用過濾材料被填充為與通液方向形成直交流。
10.如權(quán)利要求8所述的體外循環(huán)柱，其特征在于，上述醫(yī)用過濾材料被填充為與通液方向形成平行流。
11.一種血液過濾器，其特征在于，其填充了權(quán)利要求1～7的任一項所述的醫(yī)用過濾材料。
12.如權(quán)利要求11所述的血液過濾器，其特征在于，上述醫(yī)用過濾材料被填充為與通液方向形成直交流。
13.如權(quán)利要求10所述的血液過濾器，其特征在于，上述醫(yī)用過濾材料被填充為與通液方向形成平行流。
全文摘要
本發(fā)明提供一種醫(yī)用過濾材料及使用了該過濾材料的體外循環(huán)柱和血液過濾器，所述醫(yī)用過濾材料的特征在于，含有熱塑性聚合物形成的納米纖維分散體，所述納米纖維的數(shù)平均直徑為1nm～500nm、并且在大于500nm小于等于1μm直徑范圍內(nèi)的單纖維的纖維比率以重量換算為3％以下。通過使用纖維直徑的偏差小、且強度高、并且生產(chǎn)率高的納米纖維，可提供血球吸附性能、蛋白吸附性能優(yōu)異的醫(yī)用過濾材料。通過填充該醫(yī)用過濾材料，可提供高性能的體外循環(huán)柱和血液過濾器。
文檔編號A61M1/36GK1968720SQ200580020279
公開日2007年5月23日 申請日期2005年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月21日
發(fā)明者成瀨惠寬, 野中修一, 越智隆志 申請人:東麗株式會社