具有经热处理并收缩的含氟聚合物针织物的过滤制品制造技术

一种用于过滤来自流体流的颗粒的过滤制品和方法，其包含：第一层，可定位于穿过流体流，包含用于从流体流过滤颗粒的多孔PTFE膜；以及第二层，可定位于穿过流体流，以给第一层提供支撑和排水中的至少一个；其中，所述第二层具有低于约0.08mm

Filter article having fluoropolymer knitted fabric having heat treatment and shrinkage

A method for filtering and filtering products, from the fluid flow of particles comprising a first layer, can be positioned in the fluid flow through the porous PTFE membrane, which is used for filtering particles from a fluid stream; and a second layer, can be positioned in a fluid flow through the first layer, to provide support and drainage in at least one; among them, the second layer has less than about 0.08mm

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有经热处理并收缩的含氟聚合物针织物的过滤制品
技术介绍
多孔膜广泛地用于来自药物工业、微电子工业、化工业和食品工业中的流体的颗粒污染物、离子污染物、微生物污染物以及其它污染物的过滤。在使用中，将所述膜形成置于被过滤的流体流中的装置(如，可以容纳在囊、空心管、平盘堆等中的褶皱状筒)。为了满足耐化学性和耐温性的要求，在半导体制造中使用的大部分过滤装置完全采用含氟聚合物材料构造。半导体生产中线宽更窄的趋势使得半导体制造中颗粒污染物控制的负担不断增加。该趋势已导致引入额定孔径低至10nm的含氟聚合物过滤膜。在该膜提供了优异的颗粒过滤的同时，期望延长膜的寿命周期或使用时间，同时保持其过滤效率。在这方面，在传统过滤实施过程中，支撑层位于含氟聚合物过滤膜下游，以支撑膜对抗流体流动的压力。此外，支撑层或者另一下游层可以提供排水功能(例如，通过用作具有从中穿过的下游通道的间隔层，由此促进流体流通过该膜)。在这方面，也可以利用上游排水层。在该设置中，已知的上游层和下游层由织造、非织造或网状形态的含氟聚合纤维材料(例如，PTFR、PFA、或PVDF)构成。在延长期期间，这种织造层、非织造层或网状层可呈现出纤维在层结构内移动至一定程度，致使该层不能向过滤膜提供对抗施加的流体压力所期望的支撑。这可能导致膜微结构的破损、过滤效率和排水功能的下降，以至于需要更换过滤器。过滤器更换不仅需要系统停机，而且导致过滤器成本增加和维修人力资源使用的增加。具有如美国专利公布US2014/0021145所述专利技术的针织材料构成的液体过滤制品提供了一种具有延长使用时间优点的制品，该制品同时在装置延长寿命期间提供了令人满意的过滤(保留)效率。然而，期望具有更好保留效率和强度的流体过滤制品。专利技术概述本公开描述了一种过滤制品，用于过滤来自流体流的颗粒，所述过滤制品包含：第一层，可定位于穿过流体流，所述第一层包含用于从流体流过滤颗粒的多孔PTFE膜；以及第二层，可定位于穿过流体流，从而给第一层提供排水或支撑中的至少一种，所述第二层包含设置以形成具有多个双罗纹区域的针织物的多根含氟聚合物纤维束，所述双罗纹区域各自由对应的多根含氟聚合物纤维束的至少两个双罗纹线圈部的不同的组限定，其中针织物的多个双罗纹区域限定出多个线圈纵行(wale)和多个线圈横列(course)，并且，其中，对于多根束的至少第一部分，各束包含不同的线圈部，所述线圈部部分限定多个双罗纹区域中的不同的、交替的数个区域，所述区域位于沿着所述多个线圈纵行的至少两根不同线圈纵行处；其中，所述第二层具有低于约0.08mm2的孔面积。本专利技术还提供由流体流过滤颗粒的方法，其包含如下步骤：提供多根含氟聚合物纤维束(strand)；排列所述束以形成具有多个双罗纹区域的针织物，所述双罗纹区域各自由对应的多根含氟聚合物纤维束的至少两个双罗纹线圈部的不同的组限定，其中针织物的多个双罗纹区域限定出多个线圈纵行和多个线圈横列，并且其中，对于多根束的至少第一部分，各束包含不同线圈部，所述线圈部部分限定多个双罗纹区域中的不同的、交替的数个区域，所述区域位于沿着所述多个线圈纵行的至少两根不同线圈纵行处；加热针织物，同时使所述针织物收缩至少10％，从而提供低于约0.08mm2的孔面积；提供多孔PTFE膜；以及将膜和针织物配置在流体流中以过滤颗粒。附图的简要说明图1显示了在根据本专利技术公布的示例性过滤装置中过滤制品的示例性实施方式。图2A和2B显示了在根据本专利技术公布的示例性过滤制品中针织层的示例性实施方式。图3A和3B是根据本专利技术公布的示例性过滤制品中针织层的示例性实施方式的图像。图4A和4B显示了在根据本专利技术公布的另一针织层的针织结构的示例性实施方式。图5a、5b、5c分别显示了未经处理的针织物、本专利技术公布的热收缩实施方式和热定型针织物的微观图像。专利技术详述本文所述的是流体过滤制品的实施方式，所述制品包含至少一层经改进的含氟聚合物针织物材料。针织层可以用作滤芯中的支撑层和/或排水层，所述滤芯可以全部由含氟聚合物材料制成。该针织层提供给具有改进的颗粒保留效率的过滤制品。图1A是全部由含氟聚合物材料构成的滤芯(100)的示意图，所述滤芯(100)尺寸可以定位在过滤囊(102)(在图1中以虚线描画)内，流体流(FS)从过滤囊中通过。滤芯(100)可以包括过滤制品(1)，所述过滤制品(1)包含褶皱状多孔含氟聚合物过滤膜(10)、位于过滤膜(10)下游侧的褶皱状含氟聚合物针织层(12)、和任选的位于过滤膜(10)上游侧的褶皱状含氟聚合物针织层(14)。如图所示，过滤膜(10)、针织层(12)和针织层(14)可至少部分套叠。过滤制品(1)的褶皱过滤膜(10)、针织层(12)、针织层(14)的一端或两端可以被封装，以密封地互连这些端部。过滤制品中使用褶皱结构通过增加过滤膜(10)的有效尺寸来提供增加的过滤容量。在图1所示实施方式中，褶皱状过滤制品(1)可以是圆柱形、管状构造的，其具有向外突出的具有倒置V形构造的褶皱，位于过滤制品(1)的一端到另一端的纵轴周围并沿该纵轴延伸。在这方面，褶皱限定出在制品纵轴周围并沿着制品纵轴的相邻的褶皱之间的V形区域或谷部。滤芯(100)也可以包括内芯(20)、外笼(22)、和末端组件(24)、(26)。末端组件(24)可以包括环形部件(24a)和闭合部件(24b)，环形部件(24a)具有与外笼(22)互相连接(例如，经由面对面的熔融操作)的环形界面，闭合部件(24b)具有与环形部件(24a)互相连接(例如，经由面对面的熔融操作)的环形表面。末端组件(26)可以包括具有与凸缘管状界面部件(26b)的环形表面互相连接的环形部件(26a)、以及位于管状界面部件(26b)上的密封部件(26c)(例如，O环状)，其中，末端组件(26)可以密封连接过滤囊(102)的出口部。含氟聚合物膜(10)可以包含膨胀PTFE膜，所述膨体PTFE膜可根据美国专利号7,306,729，美国专利号3,953,566，美国专利号5,476,589和美国专利号5,183,545描述的方法制备，这些专利通过引用全部结合于此。含氟聚合物膜也可包含具有官能化TFE共聚物材料的膨胀聚合材料，所述官能化TFE共聚物材料包含特征为原纤维互连的结点的微结构，其中该官能化TFE共聚物材料包括TFE和PSVE的官能化共聚物。该官能化TFE共聚物材料可根据美国专利公开号2010/0248324公开的方法进行制造，这些专利通过引用全部结合于此。芯(20)、笼(22)和末端组件(24)、(26)可以由已知的热塑性含氟聚合物如PFA、FEP、ETFE、PCTFE、ECTFE、PVDF等组成。如图1所示，可以配置滤芯(100)，以使流过过滤囊(102)的流体流流过笼(22)的开口，流过滤制品1，并且通过芯(20)的开口流至经由末端组件(26)延伸穿过且离开滤芯(100)的管状通道。上游针织层(14)用作垫片，为邻近过滤膜(10)褶皱中相邻褶皱的向外的表面之间并穿过该向外的表面的流体流提供通道。下游针织层(12)用作垫片，为过滤膜(10)的向内的表面之间并穿过该向内的表面的流体流提供通道。进一步配置下游针织层(12)，为过滤膜(10)提供支撑，对抗所施加的流体压力本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于过滤来自流体流的颗粒的过滤制品，所述过滤制品包含：第一层，所述第一层可定位于穿过所述流体流，包含用于从所述流体流过滤颗粒的多孔PTFE膜；以及第二层，所述第二层可定位于穿过所述流体流，从而给第一层提供排水或支撑中的至少一种，所述第二层包含设置以形成具有多个双罗纹区域的针织物的多个含氟聚合物纤维束，所述双罗纹区域各自由所述多个含氟聚合物纤维束的至少两个双罗纹线圈部的对应的不同的组限定，其中针织物的多个双罗纹区域限定出多个线圈纵行和多个线圈横列，并且，其中，对于多个束的至少第一部分，各束包含不同线圈部，所述线圈部局部限定出多个双罗纹区域中的不同的、交替的数个区域，所述区域位于沿着所述多个线圈纵行的至少两根不同的线圈纵行；其中，所述第二层具有低于约0.08mm

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.07 US 14/507,9251.一种用于过滤来自流体流的颗粒的过滤制品，所述过滤制品包含：第一层，所述第一层可定位于穿过所述流体流，包含用于从所述流体流过滤颗粒的多孔PTFE膜；以及第二层，所述第二层可定位于穿过所述流体流，从而给第一层提供排水或支撑中的至少一种，所述第二层包含设置以形成具有多个双罗纹区域的针织物的多个含氟聚合物纤维束，所述双罗纹区域各自由所述多个含氟聚合物纤维束的至少两个双罗纹线圈部的对应的不同的组限定，其中针织物的多个双罗纹区域限定出多个线圈纵行和多个线圈横列，并且，其中，对于多个束的至少第一部分，各束包含不同线圈部，所述线圈部局部限定出多个双罗纹区域中的不同的、交替的数个区域，所述区域位于沿着所述多个线圈纵行的至少两根不同的线圈纵行；其中，所述第二层具有低于约0.08mm2的孔面积。2.如权利要求1所述的过滤制品，其特征在于，所述第二层具有低于约0.015mm3的孔体积。3.如权利要求1所述的过滤制品，其特征在于，所述第二层具有低于约0.06mm2的孔面积。4.如权利要求1所述的过滤制品，其特征在于，所述第二层具有约0.04mm2的孔面积。5.如权利要求1所述的过滤制品，其特征在于，所述第二层具有低于约0.010mm3的孔体积。6.如权利要求1所述的过滤制品，...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·M·麦克拉里，
申请(专利权)人：WL戈尔及同仁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US