專利名稱：液體處理裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及為從液體中除去化學物質的液體處理裝置，更具體的說，涉及用于從水中除去內毒素的液體處理裝置。
由于在水中或者溶有溶質的水溶液中都含有微量的，對生物體有害的物質，所以，醫療用的水，制藥工業用的水，以及某些方面用的水必須經過嚴格的凈化。其中，對于發熱物質以前一直沒有簡單的除去方法，所以長期來一直盼望有一種簡單而高效的除去發熱物質的凈化方法。
在自然界中，發熱物質以各種各樣的化合物存在著，存在于水中的發熱物質的主要成分是產生于革蘭氏陰性菌的細胞膜上的脂聚糖，被稱為內毒素。
即使是極微量的內毒素，如果侵入血液中，也會導致發熱、惡寒以及顫抖等等，非常危險，所以醫院用的水，制藥工業用的水，以及輸液用的液體和藥品、疫苗等各種醫藥用品中，除去內毒素是非常重要的問題。
以往，除去水中的內毒素常常采用精餾、過濾或吸附等方式。然而，蒸餾方式要消耗很多能量，而且蒸餾一次不能完全除去內毒素。
最近，常常把普通的過濾器和吸附過濾器結合在一起使用，其中，普通過濾器用于除去分子量大的雜質，而吸附過濾器用于除去分子量小的雜質。普通過濾器有泄漏的問題，但吸附過濾器不存在泄漏的問題。
雖然可以簡單地用兩種薄膜過濾元件裝填在一個殼體里，做成緊湊而廉價的帶有除菌過濾器的液體處理裝置，但是液體只通過其中的某一種薄膜過濾元件，不能保證可靠而嚴格的過濾。為了避免上述問題，就把這兩種過濾元件分別裝填在兩個不同的殼體內，再用管子使兩個殼體連通。
目前廣泛使用的殼體式液體處理裝置，具有帶流體入口的圓筒形容器，里面裝填了半滲透性的中空纖維，上述纖維的兩端用與容器的內壁緊密連接的固定部件固定住，并且使上述半滲透性纖維的兩端保持開口狀態，再用具有流體出入口的蓋子把圓筒形容器的兩端密封住。
在使用這種液體處理裝置時，容器一端的蓋子上的流體出口是打開的，而另一端蓋子上的流體出入口是封閉的。因此，存在著在使用之前所用的消毒劑會殘留在封閉一側的蓋子和固定部件之間的問題。
本發明的目的就是為了提供一種解決上述問題的裝置。
本發明的液體處理裝置包括有兩個敞開的端部、一個流體入口和一個排氣口的容器；一個封閉住容器中一個敞開的端部，并且具有一個經過處理的液體的出口的第一蓋子；一個封閉住容器的另一個敞開的端部并且沒有任何進出口的第二蓋子；許多具有半滲透性能的，裝在容器里，布置成與容器的長度方向平行的中空纖維；設置在容器中，并且靠近第一蓋子的第一密封件；設置在容器中，并且靠近第二蓋子的第二密封件；以及與容器的內圓周緊密接觸，并且把每一根中空纖維的兩端固定在其位置上的密封件，其中，每根中空纖維的一端通過第一密封件延伸出去，與上述出口相通，而每根中空纖維的另一端終止在第二密封件內，從而被它所密封住。
本發明的液體處理裝置特別適用于除去水中的內毒素。
下面，結合附圖詳細說明本發明的一個實施例。


圖1是本發明的液體處理裝置一個實施例的側斷面圖。
如圖1所示，殼體1由具有一個出口6的第一蓋子8′，一個沒有進口和出口的第二蓋子8，和一個容器4所組成。上述兩個蓋子緊緊地固定在具有一個被處理的液體的進口5和一個排氣口7的容器4上。
在容器4內裝有許多半滲透性的中空纖維2。每根中空纖維2的兩端都固定在第一密封件3′，和第二密封件3上，而這兩個密封件則固定在容器4內。中空纖維2都布置成與上述容器的內圓周及其長度方向平行。每根中空纖維2的一端都在第二密封件3內部而被它所封閉。每根穿過第一密封件3′的中空纖維的另一端由該密封件固定在其位置上，并與出口6相通。
密封件3和3′都與容器4的內圓周緊密接觸。
具有上述結構的液體處理裝置的工作過程如下。液體，通常是水，通過設置在緊靠第二密封件3處的進口5進入本裝置。然后，上述液體通過具有軸向長孔的中空纖維2的各根纖維的圓筒形壁向內滲透。進入這些纖維的軸向長孔內的小液滴匯集在第一蓋子8′中，然后通過出口6排出，用于各種用途。
在本裝置中使用的半滲透性中空纖維是用多孔材料制作的細小的圓筒形薄膜。布滿整個多孔材料上的無數小孔或者空隙的尺寸是極微小的。上述材料通常從以下這一組材料中選擇尼龍、聚酯、聚乙稀醇、聚碳酸酯、聚稀烴、聚砜、聚丙稀酸脂等等。如果聚稀烴類的材料是聚乙稀或聚丙稀，就能夠制得能吸附內毒素的，具有吸附性能的中空纖維。
密封件可以是用環氧樹脂、聚氨酯、硅酮樹脂之類制作的圓盤。
每個微孔的直徑大約是0.5微米或更小，最好是0.05-0.1微米。直徑超過0.5微米的粗大的孔將使得中空纖維幾乎不能吸附內毒素。
制作容器和蓋子的常用材料包括聚稀烴、聚碳酸酯、聚丙稀酸脂、聚丙稀腈、聚苯乙稀、聚氯乙稀等等。上述容器可以是一個容易制造的圓筒，它上面的排氣口用于排出存在于所處理的液體中的任何氣體。
所有中空纖維2的一個端部都埋在第二密封件3內，并被它所封閉。因此，通過進口5或出口6進入本裝置的無論多少消毒溶液，都不會在第二密封件3和第二蓋子8之間流動，不會滯留在本裝置內部。
總之，沒有進口和出口的第二蓋子8和有出口6的第一蓋子8′，緊密配合在圓筒形容器4的兩端，從而形成一個殼體1。因此，現在就不需要密封任何進口或出口了，而在現有技術中，在被處理液體出口的蓋子對面的蓋子8上有出口，就一定要密封住。還有，因為只有第一蓋子有出口，所以使用都能很容易而且確切地知道這個裝置的那一端是前端，那一端是后端。
現在已經很清楚，本發明提供了一種結構簡單的、小型的而且廉價的液體處理裝置。此外，這種裝置還在上面提到的各個方面作出了改進。
實施例在所描述的一個實施例中，用來除去內毒素的裝置是這樣制作和測試的。
所用的纖維是聚砜中空纖維，全部薄膜壁的表面積是0.9平方米。每一根纖維由薄膜壁圍成一個微小的，壁厚為100微米，內直徑為300微米的圓筒形空間。用聚碳酸樹脂制成的圓筒和蓋子和用聚氨樹酯制造的密封件組合起來使用，上述密封件固定住每根纖維的兩個端部。
本裝置所設計的工作條件如下進口處的最高液體壓力為1.5Kgf/cm2；最高工作溫度為40℃(在95℃下消毒30分鐘)；工作能力為ml/min(壓力0.5Kgf/cm2，溫度37℃)；液體的壓力損失為0.13Kgf/cm2(當流量為500ml/min時)；而臨界分子量為6，000(對蛋白質)。
當使用本液體處理裝置精密透析溶有溶質為分子量1，300的維生素B12和分子量5，700的胰島素，以及分子量13，000的溶菌酶的溶液時，分子量5，700以上的分子完全從溶液中去除掉了。
用含有內毒素的透析液測試了本液體處理裝置的透析性能。在該裝置進口處的內毒素的濃度為239pg/ml，而出口處的濃度降低到0.3pg/ml或更少。測試是用和光制藥公司制造的從馬蹄蟹的血球中提取的‘HISS和光’試劑，用濁度計進行的。
上述液體處理裝置的性能還用含有膠質固體粒子的水進行了測試。在進口處的上述粒子的數目是每立升370，000個，而在出口處為每立升零個。此時所用的薄膜是具有0.2微米的微孔，直徑為25mm的薄膜，粒子的數目是用電子顯微鏡放大4，000倍來計數的。
在上述測試的時間內，還在流量為500ml/min的流速下測定了透析液體流經上述裝置的壓力損失。開始使用時的最初壓力損失是0.08Kgf/cm2；使用了六個星期之后，增加到0.12Kgf/cm2；使用了六個月之后，增加到0.14Kgf/cm2。
權利要求
1.一種液體處理裝置，該裝置包括有兩個敞開的端部、一個流體入口和一個排氣口的容器；一個封閉住容器中一個敞開的端部，并且具有一個經過處理的液體的出口的第一蓋子；一個封閉住容器的另一個敞開的端部并且沒有任何進出口的第二蓋子；許多具有半滲透性能的，裝在容器里，布置成與容器的長度方向平行的中空纖維；設置在容器中，并且靠近第一蓋子的第一密封件；設置在容器中，并且靠近第二蓋子的第二密封件；以及與容器的內圓周緊密接觸，并且把每一根中空纖維的兩端固定在其位置上的密封件；其特征在于，每根中空纖維的一端通過第一密封件延伸出去，與上述出口相通，而每根中空纖維的另一端終止在第二密封件內，從而被它所密封住。
2.一種除去液體中的內毒素的裝置，該裝置包括有兩個敞開的端部、一個流體入口和一個排氣口的容器；一個封閉住容器中一個敞開的端部，并且具有一個經過處理的液體的出口的第一蓋子；一個封閉住容器的另一個敞開的端部并且沒有任何進出口的第二蓋子；許多具有半滲透性能的，裝在容器里，布置成與容器的長度方向平行的中空纖維；設置在容器中，并且靠近第一蓋子的第一密封件；設置在容器中，并且靠近第二蓋子的第二密封件；以及與容器的內圓周緊密接觸，并且把每一根中空纖維的兩端固定在其位置上的密封件，其特征在于，每根中空纖維的一端通過第一密封件延伸出去，與上述出口相通，而每根中空纖維的另一端終止在第二密封件內，從而被它所密封住。
3.如權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，上述容器是一個圓筒。
全文摘要
一種處理液體的裝置，它有一個液體出口和一個氣體出口。該裝置有一個封閉容器的一端并且帶有液體出口的蓋子，和另一個封閉容器的另一端而沒有進口和出口的蓋子。許多半滲透性的中空纖維裝填在上述容器內，布置成與上述容器的長軸方向平行。每一根中空纖維的一端通過第一密封件延伸出去，與上述出口相通，而每根中空纖維的另一端終止在第二密封件內，從而被它所密封住。因此，雖然這種裝置的結構簡單，小型而且廉價，卻能有效地阻止消毒劑殘留在殼體內。
文檔編號B01D63/02GK1111545SQ9510281
公開日1995年11月15日 申請日期1995年3月25日 優先權日1994年3月25日
發明者增田利明, 守田恭彥 申請人:株式會社日硝