改进的多孔膜制造技术

技术编号:6828861 阅读:142 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及改进的多孔膜,具体而言,涉及一种包括膨体聚四氟乙烯的片的膜。该片是多孔的,并且具有根据ASTM?D737测试至少0.2CFM的透气性。当膜暴露于180℃的温度下一小时的时间时,膜的透气率变化小于30%。该片还具有根据ASTM?D751测试至少135psi的平均马伦静水进口压力。在膜暴露于180℃的温度下一小时的时间之后,平均马伦静水进口压力基本不改变。膜具有当膜暴露于180℃的温度下一小时的时间时变化小于20%的起泡点的值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般地涉及多孔膜。特别地,本专利技术涉及具有改进的特性的多孔膨体聚四氟乙烯膜。
技术介绍
由膨体聚四氟乙烯(ePTFE)制成的膜是已知的。由于它们的化学惰性,此类已知的膜使用在多种应用中。对于ePTFE膜使用的示例性应用包括防水且可呼吸的服装、流体过滤、医疗植入和通风。膜典型地被制造来获得特定的属性,例如透气性、抗水进入和/或稳定的孔尺寸。 期望的属性常可通过控制膜的孔尺寸、厚度和/或单位重量来获得。当暴露于诸如在蒸汽灭菌期间的升高的温度下时,一些先前已知的膜不会维持直接影响透气性的孔尺寸。因此, 存在对当经受蒸汽灭菌时带有稳定的孔尺寸的改进的膜的需要。
技术实现思路
本专利技术的一方面为一种具有诸如提高的强度和孔稳定性的至少一种改进的特性的膜。该膜包括膨体聚四氟乙烯片。该片是多孔的,并且具有根据ASTM D737测试至少 0. 2CFM的透气性。该片还具有根据ASTM D751测试至少135psi的平均马伦静水进口压力。本专利技术的另一方面为一种包括膨体聚四氟乙烯片的膜。该片包括由以第一润滑率与加工润滑剂混合的第一 PTFE细粉树脂制成的第一压出物。第二压出物由以第一润滑率与加工润滑剂混合的第一 PTFE细粉树脂制成。第一和第二压出物组合成双轴向拉伸的一体带结构。片是多孔的,并且具有根据ASTM D737测试至少0.2CFM的透气性。该片具有根据ASTM D751测试至少135psi的平均马伦静水进口压力。本专利技术的又另一方面为包括膨体聚四氟乙烯片的膜。片是多孔的,并且具有根据 ASTM D737测试至少0. 2CFM的透气性。当膜暴露于180°C的温度下一小时的时间时,膜的透气率变化小于30%。该片还具有根据ASTM D751测试至少135psi的平均马伦静水进口压力。在膜暴露于180°C的温度下一小时的时间之后,平均马伦静水进口压力基本不变。膜具有当膜暴露于180°C的温度下一小时的时间时变化小于20%的起泡点的值。附图说明阅读参考附图的下文的描述,本专利技术涉及的进一步的特征对那些本领域中的技术人员将变得显而易见,其中图1是根据本专利技术的一方面构造的膜的片的一部分的透视视图;图2是大致沿图1中的线2-2所取的图1中图示的膜的片的横截面视图。图3是用于制造膜的片的方法的示意性视图;并且图4是在图3中图示的方法的压光机部分的放大视图。零部件清单20 膜22 片24 上部的或第一压出物26 较低的或第二压出物40一体的带结构62节点64 小纤维100 混合器120 预压机120 引入预压机140挤压机142 辊160压光机162 滚筒164 滚筒200 机器方向拉伸机202 第一滚筒204 第二滚筒220 横跨方向XD拉伸机具体实施例方式根据本专利技术的一方面制造的改进的膜20(图1)呈片22的形式。片22 (图2)结合了至少两个相同的层或部件。部件呈通过浆料挤压工艺制成的压出物对、26的形式。压出物MJ6形成一体的带结构40 (图3和图4)。然后,一体的带结构40被双轴向拉伸来形成膜20的片22。得到的膜20的片22是多孔的,并且优选地为多微孔的,带有由多条小纤维64联的多个结点62的三维矩阵或格架类型的结构。制成膜20的片22的材料由可为或可不为烧结的膨体聚四氟乙烯(ePTFE)制成。节点62和小纤维64的表面限定多个互连的孔,这些孔沿弯曲的路径在膜的相对的主要侧表面之间完全地延伸穿过膜20的片22。优选的是片22中的孔的平均尺寸足够被认为是微孔,但在本专利技术中可使用任何孔尺寸。对于膜20的片22中的孔的适当的尺寸可为在0. 01微米至1. 0微米的范围内,并且优选地在0. 01微米至0. 25微米的范围内,并且最优选地在0. 05微米至0. 15微米的范围内。此孔隙率使膜20的片22能够为透气的。例如,膜20的片22具有根据ASTM D737测试方法测量的在大约0. 10CFM至 0. 50CFM的范围内,并且优选地在大约0. 20CFM至0. 35CFM的范围内的透气率。膜20的片22 还具有根据ASTM D751测试在大约135psi至200psi的范围内,并且优选地在大约150psi 至185psi的范围内的平均马伦静水进口压力。膜20的片22还具有根据ASTM F-316测试方法在大约25psi至50psi的范围内,并且优选地在大约30psi至40psi的范围内的起泡点压力。膜20的片22通过在搅拌机100 (图3)中混合聚四氟乙烯(PTFE)细粉树脂和润滑剂而制成。PTFE细粉树脂为可从杜邦作为601A或603A TEFLON 获得的细粉树脂。润滑剂为可从埃克森美孚公司作为ISOPAR K获得的润滑剂。通过示例的方式,润滑剂的量所用的润滑率为在润滑剂对PTFE细粉树脂的比率Hwt. %至22wt. %的范围内,润滑率优选地为在润滑剂对PTFE细粉树脂的比率15wt. %至17wt. %的范围内,并且最优选地润滑率为16wt. %。混合器100可为任何合适的混合设备,例如1 搅拌机。预定的合适量的润滑剂和PTFE细粉树脂被引入混合器100。混合器100以不会“滥用”PTFE细粉树脂的速度旋转。混合器100旋转允许润滑剂充分湿润和保护PTFE细粉树脂的合适的时间。润滑剂和PTFE细粉树脂的混合物被引入预压机120。预压机120机械地将润滑剂和PTFE细粉树脂的混合物压缩成坯(未显示)。坯具有可具有任何适当的直径的拉长的圆柱形形状,例如在大约2英寸至6英寸的范围内。坯可存储在此级处以允许润滑剂更好地渗透进入PTFE细粉树脂的空隙。坯被置入挤压机140。挤压机140为迫使坯的润滑剂和PTFE细粉树脂的混合物通过挤压机的模具来产生压出物MJ6的压力机。在挤压工序期间,小纤维随着PTFE细粉树脂的原料分散颗粒移动通过彼此而形成。压出物2446具有取决于模具构造的预定的厚度,在大约0. 035英寸至0. 045英寸的范围内,并且优选地为大约0. 040英寸。通过示例的方式,根据本专利技术的一方面,压出物对、26在厚度和润滑率上是基本相同的。压出物M、26 可卷在辊142上以临时存储。压出物MJ6偏离它们各自的辊142并且被引入压光机160(图3和图4)。将会显而易见的是,图示了两个压出物对、26,但可使用具有合适构造的任何合适数目的压出物制造膜20的片22。如在图3中最佳地所见,上部的或第一压出物M在机器方向MD上抵靠旋转的上部滚筒162而输入。较低的或第二压出物沈在机器方向MD上抵靠旋转的较低的滚筒164而输入。如图4中所图示,压光机160从压出物MJ6形成一体的带40。第一和第二压出物MJ6被迫与彼此接触,因为滚筒162、164之间的间隙小于压出物MJ6的组合厚度。该间隙在大约0. 010英寸至0. 030英寸的范围内,并且优选地为大约0. 020英寸。滚筒162、 164为金属的,并且各加热至大约160° F至320° F范围内的温度,取决于所用的压出物 24,26的数目和厚度。一体的带40的厚度优选地为在大约0. 010英寸至0. 030英寸的范围内,并且优选地为大约0. 020英寸。通过机械地互锁组成第一和第二压出物的节点62和小纤维64,第一和第二压出物本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种膜(20),包括:膨体聚四氟乙烯的片(22);所述片是多孔的,并且具有根据ASTM D737至少0.2CFM的气体渗透性;以及所述片具有根据ASTM D751至少135psi的平均马伦静水进口压力。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:G·托图普拉图
申请(专利权)人:通用电气公司
类型:发明
国别省市:US

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