旁流式固相物质提取装置制造方法及图纸

一种从流体中去除溶解物质的方法，同时可使固体颗粒保留在流体中，该流体包括溶解的物质和悬浮的固体颗粒，该方法包括以下步骤： 提供一固相物质提取装置，包括第一端、与第一端相反的第二端、从第一端伸向第二端的轴以及一绕所述轴形成螺旋形状的多孔带颗粒的纤维片材，其中，所述片材本身缠绕，各层片材与相邻层的片材隔开，片材包含一第一工作表面，与第一工作表面相反的第二工作表面以及在第一和第二工作表面之间的包括活性颗粒的内部； 将含有溶解物质和悬浮固体颗粒的流体沿轴向从第一端送到第二端而通过所述固相物质提取装置，其中悬浮固体颗粒基本上不妨碍第一或第二工作表面，这样含溶解物质的流体可到达片材内部，流体与片材的第一和第二工作表面都接触，当流体经过固相物质提取装置时，片材中所含的活性颗粒可将溶解物质从流体中去除。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于从含有悬浮或分散固相物质物质的流体中进行固相物质提取装置的方法和装置。具体地，利用绕一中心轴螺旋形缠绕的多孔带颗粒网来提取固相物质物质，其中流体沿着网表面轴向流动。
技术介绍
不管是为了分析(小规模)或提纯(大规模)目的，采用带颗粒的多孔网利用固相物质物提取法将流体中的溶解的物质除去都是一种常用方法。为此所采用的网包括有纤维组织的聚合物网(例如聚四氟乙烯(PTFE))、无纺聚合物网(例如聚烯烃、如聚乙烯和聚丙烯))以及湿敷或聚合纸网(例如用纤维浆料、如纤维素、玻璃、芳族聚酰胺纤维或聚乙烯纤维制成的网)。而且，装在多孔网中的颗粒可以是具有吸附性、活性或其两者的结合。这些网中一般所使用的材料包括例如活性碳、硅石、矾土、由有机和无机材料覆盖的硅石和聚苯乙烯-二乙烯苯共聚物。然而，当上述类型的网用于提取既含有溶解物质又含有悬浮物质的载流体时，网上的孔会很快被悬浮物质塞住，从而在提取过程中需要加压以使载流体移动，并会降低网从流体中去除溶解物质的效率。网孔的堵塞和所造成的网去除溶解物质的能力降低被称为网堵塞。在这些提取过程中所用的流体例如包括血液或其它体液、诸如湖水或河水的自然界流体以及含有浆液或其它悬浮物质的果汁。一直在用的、使网堵塞最少的方法包括玻璃球预过滤器(例如美国专利5,366,632号)以及梯度密度预过滤器(例如美国专利5,472,600)，以便在其到达带颗粒的多孔网之前，预先将悬浮物质从载流体中滤除。玻璃颗粒预过滤器对于传统的预过滤物质而言其性能是很好的，如过滤硅藻土、沙、纤维素或珍珠体膨胀非晶体火山岩，既过滤时间快并且压力降减小。由于玻璃球的球形和惰性特点，据称玻璃球可实现这些优点。梯度密度预过滤器由于其能够将大量和多种悬浮或干扰物质在分析仪与固相物质分解物质接触之前分离，所以梯度密度预过滤器也是较佳的。尽管有这些优点，但这两种预过滤器本身会堵塞，而降低提取过程的效率。在大规模的工业分离过程中，各分离媒质变化所需的生产运行时间比这些预过滤所允许的时间长时，分离过程经常受到预过滤装置未堵塞时间长度的限制。专利技术概述根据本专利技术的一个方面，提供一种用于从流体中去除溶解物质、同时允许悬浮固体颗粒保留在流体中的方法，其中该流体包括溶解物质和悬浮固体颗粒。该方法包括提供一固相物质提取装置，包括第一端和与第一端相对的第二端，一轴从第一端伸向第二端，以及绕该轴形成螺旋形的多孔带颗粒的含纤维片状材料。在此装置中，片状材料较佳地绕其本身缠绕，各层片材较佳地与相邻的层片材料隔开，该片材包括一第一工作面，与第一工作面相反的第二工作面以及在第一和第二工作面之间的内部，该内部中装有活性颗粒。该方法还包括使含有溶解物质和悬浮固体颗粒的流体沿轴向从固相物质物质提取装置的第一端向第二端流过。悬浮的颗粒较佳地基本上不会阻碍第一或第二工作面，这样包含溶解物质的流体可到达片材的内部。该流体较佳地还与片材的第一和第二工作面接触，当流体流过固相物质提取装置时，片材中所含的活性颗粒可将溶解物质从流体中去除。根据本专利技术的另一方面，该方法还包括将一材料加强层装到带颗粒的纤维片材上。根据本专利技术又一方面，带颗粒片材可包括有纤维组织的聚四氟乙烯或者可包括一从一组由聚酰胺、聚烯烃、聚酯、聚氨酯、聚乙烯卤化物、玻璃纤维、陶瓷纤维或石英纤维材料中选出的无纺网。在本专利技术的又一方面，活性颗粒嵌在多孔纤维薄膜中。在本申请中“陶瓷”代表非金属的无机材料；“润滑剂”代表可用于方便制造复合装置的水基流体和有机液体或其组合；“基体”代表缠绕大量微纤维的开放结构；“颗粒”或“粒子”代表除了下述颗粒之外(不包括PTFE)、直径0.1至200微米、较佳地5至40微米，纵横比为1∶1至1∶1,000,000的固体；“吸附性”代表能够通过吸收或吸附和保持；以及“空隙体积”代表一复合结构中的空隙。附图简述以下参照附图进一步解释本专利技术，其中类似结构在多个图中以相同标号示出，其中附图说明图1是本专利技术固相物质物质提取装置的一个实施例的立体图；图1A是图1所示实施例的立体图，其中部分壳体被切除以示出内部某些细节； 图2是一多孔带颗粒的纤维片材横截面图；图3是具有一加强层的多孔带颗粒纤维片材的多层结构横截面图；图4是具有多层加强层的多孔带颗粒纤维片材的多个层结构横截面图；图5是本专利技术固相物质物质提取装置的一个实施例的横截面图；图6是固相物质物质提取装置的另一个实施例的横截面图；图7是一固相物质物质提取装置的又一个实施例的横截面图；图8是固相物质物质提取装置的再一个实施例的横截面图。较佳实施例的描述现参见各附图，其中多个图中类似部件用类似标号示出，从图1开始，图中示出了一固相物质物质提取装置10的较佳实施例。图1A是装置10的视图，为了示出其内部的某些细节该装置的某些部分被切除。固相物质物质提取装置10的基本部件包括一细长的多孔带颗粒的纤维片材12，其绕一具有轴A的杆14螺旋缠绕并且由壳体16包围。该壳体16具有第一端18以及在沿从第一端伸出的轴向方向上的壳体16另一端上的第二端20。杆14具有在靠近第一端18的杆端中心上钻出的第一轴向孔22，以及在靠近第二端20的杆中心上钻出的第二轴向孔24。杆14较佳地具有多个出口孔26，它们一般垂直于第一轴向孔22并与其相交。杆还较佳地具有多个入口孔28，它们一般垂直于第二轴向孔24并与其相交。所以在此实施例中，第一和第二轴向孔22、24至少伸入杆14中以分别与出口孔26和入口孔28相交。如图所示，装置10还可包括一第一端盖30、第二端盖32、一入口34和一出口36。入口34和出口36都可以被螺合以将装置10安装到一流体供应系统上，或者可具有一些其它的结构以使装置10用于一固相物质物质提取工艺中。图2示出了一细长的多孔带颗粒纤维片材12的一部分横截面图，如图所示，其较佳地包括第一工作面40、第二工作面42和在第一和第二工作面40、42之间的厚度X。片材12较佳地包括一均匀的多孔大空隙体积的复合层，该复合层由均匀地分布在由相互缠绕的含纤维组织聚四氟乙烯(下文中2称为PTFE)纤维构成的基体中的颗粒材料。具体地，该片材12是一聚四氟乙烯复合片材，包括分布在也属于本申请人的如美国专利4,153,661(Ree等人)所揭示的那类相互缠绕聚四氟乙烯纤维基体中的颗粒材料。用于制备本专利技术的较佳PTFE片材的方法包括以下步骤a)将润滑剂(较佳地是水)与一种含有多孔粒子和PTFE颗粒的混合物掺和以形成一软面团块，润滑剂的量超过粒子的吸附性能至少三倍，所述面团块具有粘稠度，粒子与PTFE的比例较佳地为40∶1至1∶4的范围中； b)将所述面团块在足以使所述PTFE颗粒初始纤维化的某一温度和一段足够的时间下充分混合；c)在一定温度和时间条件下在砑光辊的间隙之间双轴向对所述面团块进行砑光，同时利用各个连续的砑光操作使砑光辊之间的间隙靠近以使所述PTFE颗粒额外纤维化以形成一自持片，空隙体积在30％至80％范围中，并且平均孔尺寸在0.3至5.0微米范围中，其中所述空隙体积和平均孔尺寸直接随处理过程中所存在的润滑剂量变化并且受其控制。更具体地，可如下地制备多孔纤维片材A．PTFE片材(网)在本专利技术的一个装置实施例中，利用含水PTFE的悬浮液用来本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：D·R·安德森，
申请(专利权)人：美国三M公司，
类型：发明
国别省市：