具有增强的污垢容纳能力的过滤器结构制造技术

含有复合过滤介质的流体过滤装置，其具有位于第一和第二含聚合物纤维的过滤垫之间的粗糙多孔聚合物无纺夹层。第一和第二过滤垫中的纤维的纤维直径彼此不同，并且每个过滤垫具有不同的孔径等级。过滤垫中的第一和第二聚合物纤维可以是静电纺丝纳米纤维。当与第一或第二过滤垫相比时，夹层具有较粗的孔径，使得与直接层叠在彼此之上而其间不存在粗糙夹层的过滤层相比，所得到的复合介质具有增加的污垢容纳能力。

【技术实现步骤摘要】
具有增强的污垢容纳能力的过滤器结构本申请是申请号为201580029279.9，申请日为2015年6月23日的中国申请的分案申请。本申请请求于2014年6月26日提交的美国临时申请序列号62/017,463的优先权。
本专利技术总体上涉及流体过滤装置，更具体地涉及结合有复合介质过滤器结构的流体过滤装置，以及使用和制备这种装置和结构的方法。技术背景设计用于去除不想要的颗粒和污染物的流体过滤器易于阻塞，因为当颗粒和污染物被捕获在过滤介质中时，流体路径逐渐被关闭或限制。过滤器的容量或使用寿命与其以高于最小值的速率通过流体的能力相关，或者与在低于最大值的压力下保持期望的流率的能力相关。增加过滤器所需的污垢容纳能力或使用寿命的一种方法是用具有较粗糙结构的预过滤器保护末端过滤器。预过滤器通常将具有的颗粒尺寸去除等级比末端过滤器的更大。因为预过滤器的较粗糙的结构将去除否则会阻塞末端过滤器的相对大的颗粒，所以末端过滤器的使用寿命将增加。此外，由于其较粗糙的结构，面对相同的颗粒挑战，预过滤器不会像末端过滤器那样容易阻塞。因此，与末端过滤器本身相比，组合的预过滤器和末端过滤器允许更长的过滤器使用寿命。然而，将结构较粗糙的预过滤器添加到过滤器装置确实具有缺点，例如与在装置中支撑和容纳附加的预过滤器材料相关联的成本。预过滤器的添加可以增加过滤系统占据的总空间。过滤器体积的这种增加被认为是缺点，因为紧凑性是过滤系统的期望性质。因此，期望开发具有增加的使用寿命和所需的污垢容纳能力的流体过滤结构，其能够去除相对较大的污染物和颗粒，否则这些污染物和颗粒将阻塞末端过滤器。还期望通过结合具有这些有利性质的流体过滤结构来降低流体过滤装置的制造成本以及减小这种装置的外形尺寸要求。
技术实现思路
适应于与预过滤器和末端过滤器组件相关的上述需要和问题，本专利技术提供了包含复合过滤介质的流体过滤结构，该复合过滤介质具有位于至少两个含纤维的多孔过滤层之间的粗糙多孔夹层。在某些实施方案中，所述至少两个多孔过滤层由各自具有不同纤维直径的静电纺丝聚合物纳米纤维制成。本专利技术的另一个实施方案包括含有位于所述至少两个含聚合物纤维的过滤层或垫之间的一个或多个聚合物无纺粗糙夹层的复合过滤介质。本专利技术的其他实施方案包括复合过滤介质，其具有(i)包含具有第一纤维直径的第一聚合物纤维的第一过滤垫，(ii)包含具有第二纤维直径的第二聚合物纤维的第二过滤垫，以及(iii)位于第一和第二过滤垫之间的粗糙夹层，其中第一纤维直径不同于第二纤维直径，并且每个过滤垫具有由实际孔径确定的不同孔径等级。在本专利技术的另一个实施方案中，复合过滤介质中的第一和第二聚合物纤维是纳米纤维。在本专利技术的另一个实施方案中，第一和第二聚合物纳米纤维是静电纺丝纳米纤维。在某些实施方案中，本专利技术提供了复合过滤介质，其含有与第一或第二过滤层中的任一个相比具有较粗孔径的夹层，其中夹层的平均孔径比在夹层的任一侧上的第一或第二含纤维过滤层的平均孔径大大约2至100倍，从而使得与直接层叠在彼此上而其间不存在较粗糙夹层的过滤层相比，所得到的复合过滤介质具有增加的污垢容纳能力。在其他实施方案中，本专利技术提供容纳流体过滤结构的流体过滤装置，所述流体过滤结构包含由位于至少两个含聚合物纤维的过滤垫之间的一个或多个聚合物无纺粗糙夹层制成的复合介质。在本专利技术的另一个实施方案中，复合过滤介质中的所述至少两种聚合物纤维是纳米纤维。在本专利技术的另一个实施方案中，纳米纤维是静电纺丝纳米纤维。在其他实施方案中，本专利技术提供容纳流体过滤结构的流体过滤装置的使用方法和制备方法，所述流体过滤结构包含由一个或多个聚合物无纺粗糙夹层制成的复合介质，所述夹层位于至少两个含聚合物纤维的过滤垫之间。本专利技术的另一个实施方案提供了复合介质的使用方法和制备方法，其中聚合物纤维是纳米纤维。本专利技术的另一个实施方案提供了复合介质的使用方法和制备方法，其中聚合物纳米纤维是静电纺丝纳米纤维。在下面的详细说明书、权利要求书和其后的附图中，将阐述本专利技术的实施方案的附加特征和优点。本文所述的具体实施方案仅以举例的方式提供，并不意味着以任何方式进行限制。在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，可以对本专利技术进行许多修改和变化，这对本领域技术人员是显而易见的。从下文的描述中，本专利技术的其他方面和优点将变得显而易见。附图说明图1A、1B和1C描述了根据本专利技术的某些实施方案的复合介质结构的横截面图，并且图1D描述了没有位于每个过滤层之间的夹层的现有技术的多层过滤介质的横截面图；图2是显示过滤层布置以及夹层的存在或不存在对于根据某些实施方案的过滤器装置的吞吐能力的作用的条形图；图3是显示过滤层布置以及夹层的存在或不存在对于根据某些实施方案的过滤器装置的吞吐能力的作用的条形图；图4是显示过滤层布置以及夹层的存在或不存在对于根据某些实施方案的过滤器装置的吞吐能力的作用的条形图；并且图5显示过滤层布置以及夹层的存在或不存在对于根据某些实施方案的过滤器装置的吞吐能力的作用的条形图。具体实施方式除非另有说明，否则说明书(包括权利要求书)中使用的表示成分、细胞培养物、处理条件等的量的所有数字应该理解为在所有情况下由术语“大约”修饰。因此，除非另有相反指示，数值参数是近似值，并且可以根据本专利技术寻求获得的期望性质而变化。为了本说明书和所附权利要求书的目的，除非另有说明，表示成分的量、材料的百分比或比例、反应条件的所有数字以及说明书和权利要求书中使用的其他数值应理解为在所有情况下由术语“大约”修饰。因此，除非相反地指出，否则在下文的说明书和所附权利要求书中阐述的数值参数是近似值，其可以根据本专利技术寻求获得的期望性质而变化。至少，并且并非试图将等效原则的应用限制于权利要求书的范围，每个数值参数应当至少根据报告的有效位数的数目并通过应用普通的舍入技术来解释。尽管阐述本专利技术的宽范围的数值范围和参数是近似值，但是在具体实施例中阐述的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地含有必然由在它们各自的测试测量中发现的标准偏差导致的某些误差。此外，本文公开的所有范围应理解为包括其中包含的所有子范围。除非本文另有说明，否则本文中数值范围的列举仅意图用作单独地指示落入该范围内的每个单独值的速记方法，并且每个单独值被并入说明书中，如同其在文中被单独列举。本文所述的所有方法能够以任何合适的顺序进行，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾。本文提供的任何和所有实施例或示例性语言(例如：“例如”)的使用仅旨在更好地说明本专利技术，而不对本专利技术的范围构成限制，除非另有说明。说明书中的语言不应被解释为指示任何未要求保护的要素对于实施本专利技术是必要的。在不脱离本专利技术的精神和范围的情况下，可以对本专利技术进行许多修改和变更，这对于本领域技术人员将是显而易见的。本文所述的具体实施方案仅以举例的方式提供，并不意味着以任何方式进行限制。意图是，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.从细胞培养介质中去除细菌或支原体的方法，所述方法包括经由复合过滤器过滤所述细胞培养介质，所述复合过滤器包含：/n(i)具有相对的第一上游侧面和第二下游侧面的多孔夹层，/n(ii)位于所述夹层的第一上游侧面上的第一含纤维预过滤层；/n(iii)位于所述夹层的第二下游侧面上的第二含纤维末端过滤层；以及/n(iv)其中所述夹层包含直径为5μm至20μm的纤维；以及/n(v)其中所述介质位于保持器内，所述保持器具有滤液出口和渗余物出口二者上游的入口，/n其中在所述第一含纤维预过滤层和第二含纤维末端过滤层中的纤维具有不同的纤维直径，并且每个含纤维过滤层具有不同的孔径等级，所述预过滤层具有比所述末端过滤层更粗的孔径，并且所述夹层具有比第一预过滤层和第二含纤维末端过滤层都更粗的孔径；和/n使所述细胞培养介质通过所述复合过滤器，细菌或支原体被所述复合过滤器保留，从而从所述细胞培养介质去除所述细菌或支原体。/n

【技术特征摘要】
20140626 US 62/017,4631.从细胞培养介质中去除细菌或支原体的方法，所述方法包括经由复合过滤器过滤所述细胞培养介质，所述复合过滤器包含：
(i)具有相对的第一上游侧面和第二下游侧面的多孔夹层，
(ii)位于所述夹层的第一上游侧面上的第一含纤维预过滤层；
(iii)位于所述夹层的第二下游侧面上的第二含纤维末端过滤层；以及
(iv)其中所述夹层包含直径为5μm至20μm的纤维；以及
(v)其中所述介质位于保持器内，所述保持器具有滤液出口和渗余物出口二者上游的入口，
其中在所述第一含纤维预过滤层和第二含纤维末端过滤层中的纤维具有不同的纤维直径，并且每个含纤维过滤层具有不同的孔径等级，所述预过滤层具有比所述末端过滤层更粗的孔径，并且所述夹层具有比第一预过滤层和第二含纤维末端过滤层都更粗的孔径；和
使所述细胞培养介质通过所述复合过滤器，细菌或支原体被所述复合过滤器保留，从而从所述细胞培养介质去除所述细菌或支原体。


2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一含纤维预过滤层包含直径为120nm的纳米纤维。


3.如权利要求1所述的方法，其中所述第二含纤维末端过滤层包含直径为200nm的纳米纤维。


4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一含纤维预过滤层和第二含纤维末端过滤层中的纤维是选自热塑性聚合物和热固性聚合物的聚合物材料。


5.如权利要求1所述的方法，其中所述夹层包含无纺材料。


6.如权利要求5所述的方法，其中所述无纺材料包含聚合物纤维。


7.如权利要求6所述的方法，其中所述聚合物纤维由聚丙...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·吉利亚，D·任，S·阿什比利昂，G·特卡奇克，
申请(专利权)人：EMD密理博公司，
类型：发明
国别省市：美国;US