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膜类装置和相关的方法制造方法及图纸

技术编号:5407602 阅读:168 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种系统可以包括制品,该制品可包括膜和与膜表面接触的表面活性 剂,该膜具有从第一表面延伸通过膜到第二表面的孔。该表面活性剂当处 于溶液中时可以充当超铺展剂。随着与流体接触,该制品可以润湿至少一 个表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术包括涉及基于膜(membrane-based)的装置的实施方案。本专利技术包 括涉及使用基于膜的装置的方法的实施方案。 相关技术的论述具有高孔隙度、润湿能力和化学耐受性(chemical resistance)的膜可用于 液体尺寸排除过滤(liquid size exclusion filtration)应用、医疗器件用涂层或者 电化学电池中的离子交换膜。聚四氟乙烯(PTFE)由于其化学惰性和耐受 性而可能是合乎需要的,并且膨胀的PTFE (ePTFE)由于既具有化学耐受 性又是多孔性的将是合乎需要的。然而,由于PTFE的憎水性,因此表面润 湿可能有问题并且可能需要处理以赋予其亲水性。可以通过物理吸附、本 体聚合物的化学改性或者表面接枝而使得膜的表面和表面中的孔具有亲水 性。物理吸附可能导致亲水性在过短的时间内发生不希望的逆转,以及化 学改性在制备期间可能有问题。可商购获得的亲水性ePTFE膜可用于液体水过滤中。这些膜可被膜生 产商预先润湿并且在仍然湿的时候运输给最终使用者。这类膜可以是去湿 或千燥的。膜的干燥可能使得其无效、难以再润湿,并且可能使得不希望 的运输考虑事项(例如润湿运输)成为必要。其他不希望的方面包括经济 考虑例如需要特殊处理和可密封容器,和增加运输重量等。性能不同于现 有膜的那些性能的膜可能是合乎需要的。用不同于那些现有方法的方法制 备的膜可能是合乎需要的。简述在一种实施方案中, 一种装置包括制品。该制品包括膜,该膜具有从 第一表面延伸通过膜到第二表面的孔。表面活性剂与膜的至少一个表面接流体4妄触,该膜的表面润湿。在一种实施方案中,提供了水处理装置。该水处理装置包括制品。该 制品包括膜,该膜具有从第一表面延伸通过膜到第二表面的孔。表面活性 剂置于膜的至少一个表面,且该表面活性剂当处于溶液中时可充当超铺展 剂。所述孔与流体接触并允许流体中的液体成分从中流过。水处理装置还包括使含有化学物质的流体流向膜的引流装置(flow-inducing mechanism),以及该膜可以过滤流体以从液体成分中分离出该化学物质。在一种实施方案中, 一种方法包括提供制品和进行一个或多个其他步 骤。该制品包括具有延伸穿过其中的孔的膜和与膜的至少 一个表面接触的 表面活性剂。该表面活性剂当处于溶液中时充当超铺展剂。所述方法进一 步包括进行一个或多个以下步骤降低包括离子交换膜的制品的电阻;分 离具有多个组分的溶液的组分,组分之一可以通过该制品,而另一组分不 能通过制品;将制品作为隔离层置于相对非生物相容的材料和组织、细胞 或生物流体中的一个或多个之间;或者用生物流体润湿膜的孔以增强医疗 器件对于超声成像或光学成像之一或两者的显影。附图简述附图说明图1是与未处理的ePTFE膜接触的水滴的光学图像。 图2是与处理的ePTFE膜接触的水滴的光学图像。详述本专利技术包括涉及包括表面活性剂的膜类制品的实施方案。本专利技术包括 涉及包括该制品的设备的实施方案。本专利技术包括涉及使用该制品和/或设备 的方法的实施方案。在下面的说明书和后面的权利要求中,将提及许多具有以下含义的术 语。单数形式"一"、"一个,,和"所述,,包括复数指代物,除非上下文另外清楚 地规定。贯穿说明书和权利要求使用的近似语可用于修饰任何定量的说明,这些定量的说明可允许变化,而不会导致与其相关的基本功能改变。因此, 由术语例如"约"修饰的数值不限于指定的准确值。在一些情况下,近似语可 以对应于用于测量数值的仪器的精确度。类似地,"不含"可与术语组合使用 并且可以包括非实质的数目或痕量,但仍看作是不含所修饰的术语。膜是 可透过溶液中的 一种或多种溶质和/或溶剂的天然或合成材料的制品。本文中使用的术语"可以,,和"可以是,,表示在一组情况下出现的可能性;具有特定的性能、特征或功能;和/或通过表示与限定的动词相关的能力、效力或可能性的一种或多种而限定另一个动词。因此,"可以"和"可以是" 的使用表示修饰的术语在表面上合适、能够或者适合用于所述的能力、功 能或用途,尽管在一些情况下认为该修饰的术语可能有时并不合适、能够 或者适合。例如,在一些情况下可以预期一种情况或能力,而在另一些情 况下该情况或能力可能不发生-该区别由术语"可以,,和"可以是,,4巴握。本专利技术实施方案的制品包括多孔膜和与多孔膜接触的表面活性剂。多 孔膜包括多个孔。孔尺寸、密度和分布可以通过最终使用的设想来确定。他普遍使用的表面活性剂低的表面张力值,并且具有"超铺展"的性能。超铺展是在憎水性表面上溶液滴铺展的直径大于蒸馏水滴铺展的直径的能力; 并且在憎水性表面上超铺展剂溶液铺展的直径大于水和非超铺展表面活性 剂的溶液铺展的直径。除了铺展直径差异之外,与非超铺展表面活性剂溶 液滴在表面上的接触角相比,超铺展剂溶液滴在表面上的接触角相对更大。 例如下文中披露了超铺展表面活性剂的铺展直径和接触角的值。本文中提 及的"表面活性剂"是指超铺展剂,除非上下文或术语另有规定。合适的超铺 展表面活性剂包括三硅氧烷烷氧基化物类表面活性剂、Gemini硅类表面活 '性剂或者水解稳定的表面活性剂的 一 种或多种。合适的表面活性剂包括有机硅氧烷、有机硅烷,或者有机硅氧烷和有 机硅烷的组合。在一种实施方案中,表面活性剂包括具有通式Mbj3pM2 的有机硅氧烷。该通式可具体地表示为式(I):(I) (RWsiOi/2)(R4R5Si02/2)n(R6R'。Si02/2)p(RWSiO,/2)其中"n,,是0-50的整数;"p,,是1 - 50的整数;.R1 - R"在每次出现时独 立地是氢原子、脂族基团、芳族基团或脂环族基团;并且R"是具有式(II)的聚氧化烯(H)R"(C必3R1 '0)4C3H60)x(C4H80)yR12其中"w"、 "y"和"z"独立地是0-20的整数,条件是"w"大于或等于2, 并且"w+x+y,,为约2-约20; R11是氢原子或脂族基团,R"是氢原子、脂族 基团或羧酸酯;并且1113是具有结构(III)的二价脂族基团,~CH2~CH(R14)(R1S)Z0~其中R"是氲原子或脂族基团,R"是二价脂族基团,并且"z,,为0或l。 在提供整数的情况下,平均化可以产生其中显示分数值的试验情形。整数的使用包括其中平均值是分数的分布的混合。脂族基团、芳族基团和脂环族基团可以如下定义脂族基团是具有至少一个碳原子、至少一价的有机基团,并且可以是 直链或支化的原子排列。脂族基团可以包括杂原子例如氮、硫、硅、硒和 氧,或者可仅由碳和氢组成。脂族基团可以包括广泛范围的官能团例如烷 基、链烯基、炔基、卣代烷基、共轭二烯基、醇基、醚基、醛基、酮基、 羧酸基团、酰基(例如羧酸衍生物如酯和酰胺)、胺基、硝基等。例如,4-曱基戊-1-基是一种包含曱基的C6脂族基团,该曱基是烷基官能团。类似地, 4—硝基丁 —1—基是一种包含硝基的C4脂族基团,硝基是官能团。脂族基团可 以是包括一个或多个可以相同或不同的卣原子的卣代烷基。卣原子包括例 如氟、氯、溴和碘。具有一个或多个卤原子的脂族基团包括烷基卤化物 三氟曱基、溴二氟曱基、氯二氟曱基、六氟亚异丙基、氯曱基、二氟亚乙 烯基、三氯曱基、溴二氯曱基、溴乙基、2-溴三亚曱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含制品的装置,其中该制品包括: 膜,其具有从第一表面延伸通过膜到第二表面的孔;和 与膜的表面接触的表面活性剂,该表面活性剂当与溶液接触时能够充当超铺展剂,并且该制品随着与流体接触能够润湿至少一个表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭文清曹淳夏自军王栋乔治·A·波利西洛马克·D·莱瑟曼苏雷什·K·拉杰拉曼
申请(专利权)人:彭文清曹淳夏自军王栋乔治·A·波利西洛马克·D·莱瑟曼苏雷什·K·拉杰拉曼
类型:发明
国别省市:US

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