具有表面通道的膜制造技术

公开了一种膜，在膜的一个表面具有数个平行通道，其中这些通道的侧壁具有粗糙表面；公开了过滤器和设备，包括至少一个膜，以及制造和使用这种膜的方法。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
技术介绍
膜能够用于过滤多种流体。例如，将膜用于过滤含蛋白质流体以从流体中除去不希望的物质和/或将膜用于从流体中除去病毒。然而，存在对具有更高的蛋白质容量和/或病毒去除能力的改进的膜的需要。本专利技术改善了现有技术中的至少一些缺点。本专利技术的这些以及其他优点将通过下文描述显而易见。专利技术概述本专利技术的一个实施方式提供了一种微孔膜，其包括第一表面和第二表面，其中第一表面包括多个纵向平行的表面通道，并且其中这些通道具有包括粗糙表面的侧壁，粗糙表面的Ra范围为约4.5 μ in至约19.0 μ in。典型地，通道的侧壁具有比通道的底壁更加粗糙的表面。典型地，第一表面的至少约25%在机械方向上具有多个平行通道。在另一个实施方式中，提供了一种过滤器，该过滤器包括至少一个膜，优选地，至少两个膜。根据本专利技术的另一个实施方式，还提供了一种过滤流体的方法，该方法包括将流体流经该膜或过滤器。在另一个实施方式中，提供了一种膜的制备方法，该方法包括获得基底，所述基底包括具有机械方向和交叉机械方向的表面，且在该表面中在机械方向具有多个平行磨蚀；用含有聚合物的溶液在该表面上流延；将该溶液暴露于相转变溶液并形成微孔膜；以及将膜从基底移去，其中当将接触基底表面中的平行磨蚀的膜的部分从该膜揭除时，形成具有在表面中在机械方向上具有平行通道的表面的膜，该平行通道具有粗糙表面。【附图说明】图1A是扫描电子显微镜图(SEM)，其显示实施例3制备的、在从具有未处理的非磨蚀表面的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基底移去膜之后的膜的接触基底的表面。图1B是SEM，其显示了实施例3制备的、在从电晕处理后临界润湿表面张力(CWST)为44达因/cm的聚酰亚胺基底移去膜之后的膜的接触基底的表面，其中基底表面是非磨蚀的。图2是SEM，其显示了根据本专利技术的一个实施方式在实施例3中制备的、在从具有磨蚀表面的基底移去膜之后(其中，另外，该表面未处理)的膜的接触基底的表面。图3是根据本专利技术的一个实施方式在实施例3中制备的膜的表面的SEM，其显示了具有侧壁的通道，该侧壁具有粗糙表面。图3A是交叉机械方向拍摄的SEM，以及图3B是横截面方向摄取的SEM。图4是实施例1制备的膜的第一表面的SEM，其中标注了通道侧壁和通道底壁的孔径。图5是实施例2制备的膜的第一表面的SEM，其中标注了通道侧壁和通道底壁的孔径。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施方式，提供一种微孔聚合物膜，所述膜包括(a)第一表面，其包括微孔表面，(b)第二表面，其包括微孔表面；和(C)位于第一表面和第二表面之间的微孔本体；其中，该膜具有机械方向和交叉机械方向，并且第一表面在机械方向具有多个平行通道，其中通道具有侧壁和底壁，所述侧壁包括粗糙表面，该粗糙表面的Ra范围为约4.5 μ in至约19.0 μ in。在一些实施方式中，侧壁具有比底壁更加粗糙的表面。在一个实施方式中，侧壁具有Ra范围为约5 μ in至约9 μ in的粗糙表面。在另一个实施方式中，侧壁具有Ra范围为约9.5 μ in至约16.0 μ in的粗糙表面。在一个实施方式中，第一表面的至少约25%在机械方向上具有多个平行通道，优选地，第一表面的至少约30%在机械方向上具有多个平行通道，并且在一些实施方式中，第一表面的至少约35%在机械方向上具有多个平行通道。例如，在一个实施方式中，膜的范围在约30%至约45%的第一表面在机械方向上具有多个平行通道。有利地，可以生产相比商购可得的病毒去除膜厚度更小的用于去除病毒的膜，同时提供相当的或更好的病毒去除效率。结果，可以更有成本效益地制造膜。该膜可以为非复合膜，但其足够牢固以便膜进行打褶。可替代地，或者额外地，相比于传统的不具有通道的膜，可以制造具有更高的蛋白质过滤容量的膜。根据本专利技术的多个实施方式还提供了过滤器，其包括至少一个本专利技术的膜，优选地，至少两个本专利技术的膜，以及过滤设备，其包括壳体和至少一个本专利技术的膜，或包括至少一个本专利技术的膜的过滤器。根据本专利技术的另一个实施方式，还提供了一种过滤流体的方法，该方法包括将流体流经至少一个膜，或者包括至少一个膜的过滤器，如前所述。在一个实施方式中，该方法包括从流体中去除不希望的物质，包括使流体从微孔膜的第一表面流经膜的第二表面，该第一表面包括微孔表面，该第二表面包括微孔表面；该膜具有位于第一表面和第二表面之间的微孔本体；其中，该膜具有机械方向和交叉机械方向，并且该第一表面在机械方向具有多个平行通道，其中通道具有侧壁和底壁，侧壁包括粗糙表面，该粗糙表面的Ra范围为约4.5 μ in至约19.0 μ in。在该方法的一个优选实施方式中，该方法包括从含有蛋白质的流体中除去病毒。在该方法的一些实施方式中，流体流经至少两个膜。例如，在一个实施方式中，该方法包括流体从第一微孔膜的第一表面流经第一膜的第二表面，第一表面包括微孔表面，第二表面包括微孔表面；第一膜具有位于第一表面和第二表面之间的微孔本体；其中，第一膜具有机械方向和交叉机械方向，并且该第一表面在机械方向具有多个平行通道，其中所述通道具有侧壁和底壁，侧壁包括粗糙表面，该粗糙表面的Ra范围为约4.5 μ in至约19.0 μ in，以及流体从第一微孔膜的第二表面流经第二微孔膜的第一表面和流经第二膜的第二表面，第二膜的第一表面包括微孔表面，第二表面包括微孔表面；第二膜具有位于第一表面和第二表面之间的微孔本体；其中，该第二膜具有机械方向和交叉机械方向，并且该第一表面在机械方向具有多个平行通道，其中通道具有侧壁和底壁，所述侧壁包括粗糙表面，该粗糙表面的Ra范围为约4.5 μ in至约19.0 μ in。在另一个过滤流体方法的实施方式中，该方法包括流体从第一微孔膜的第一表面流经第一膜的第二表面，第一表面包括微孔表面，第二表面包括微孔表面；第一膜具有位于第一表面和第二表面之间微孔本体；其中，该第一膜具有机械方向和交叉机械方向，并且该第一表面在机械方向具有多个平行通道，其中通道具有侧壁和底壁，侧壁包括粗糙表面，该粗糙表面的Ra范围为约4.5 μ in至约19.0 μ in，以及流体从第一微孔膜的第二表面流经第二微孔膜的第二表面和流经第二膜的第一表面，第二表面包括微孔表面，第一表面包括微孔表面；第二膜具有位于第二表面和第一表面之间的微孔本体；其中，该第二膜具有机械方向和交叉机械方向，并且该第一表面在机械方向具有多个平行通道，其中通道具有侧壁和底壁，侧壁包括粗糙表面，该粗糙表面的Ra范围为约4.5 μ in至约19.0 μ in。在再一个过滤流体方法的实施方式中，该方法包括流体从第一微孔膜的第二表面流经第一膜的第一表面，第二表面包括微孔表面，第一表面包括微孔表面；第一膜具有位于第二表面和第一表面之间的微孔本体；其中，该第一膜具有机械方向和交叉机械方向，并且该第一表面在机械方向具有多个平行通道，其中通道具有侧壁和底壁，侧壁包括粗糙表面，该粗糙表面的Ra范围为约4.5 μ in至约19.0 μ in，以及流体从第一微孔膜的第二表面流经第二微孔膜的第二表面和流经第二膜的第一表面，第二表面包括微孔表面，第一表面包括微孔表面；第二膜具有位于第二表面和第一表面之间的微孔本体；其中，该第二膜具有机械方向和交叉机械方向，并且该第一表面在机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微孔聚合物膜，包括：(a)第一表面，其包括微孔表面，(b)第二表面，其包括微孔表面；和(c)位于第一表面和第二表面之间的微孔本体；其中，该膜具有机械方向和交叉机械方向，并且该第一表面在机械方向具有多个平行通道，其中通道具有侧壁和底壁，侧壁包括粗糙表面，该粗糙表面的Ra范围为约4.5μin至约19.0μin。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：G·S·卡彭特，M·廷瓦拉，S·W·基德，
申请(专利权)人：帕尔公司，
类型：发明
国别省市：美国;US