用于制造由两个热塑性部件封入的中空纤维过滤设备的方法技术

本发明专利技术提供一种方法，其通过利用分批过程、连续过程和半连续过程将封装纤维束(1)封入在两个热塑性部件(8)之间而制造中空纤维过滤设备。还提供使设备的刚性增大的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
中空纤维束广泛地使用在药物应用、卫生保健应用、水过滤应用、气体过滤应用和流体杀菌应用中。典型地，利用将紧密且均匀地配合在刚性圆筒形外壳内的最大数量的中空纤维股制造中空纤维过滤器。圆筒形外壳用于保护中空纤维本身，其可以是易破碎且易损坏的。在大多数中空纤维过滤过程中，期望产品是渗透物，其指的是穿过膜壁的材料。例如，在药物工业中，目标蛋白质通过中空纤维过滤从细胞培养物移除；其中，小蛋白质穿过过滤器孔，而更大细胞被排除。如此，中空纤维过滤器典型地设计成允许渗透物的通过洗涤或冲洗的最大回收和使扩大到较大商业系统变得容易。当前，在意图用于药物制造工厂中的数千小时的服务的大过滤器和意图用于短服务寿命的小实验室规模过滤器之间存在小差别。因此，存在对设计简化和成本控制的需要，该设计简化和成本控制将扩大过滤器在关注成本或设计复杂性的应用中的使用。
技术实现思路
大体上，本专利技术提供制造无外壳过滤设备的方法。方法包括分批过程、连续过程和半连续过程。在一个实施例中，提供制造无外壳中空纤维过滤设备的方法，其包括如下步骤准备中空纤维束并且将束的端部插入到包含可固化封装(potting)材料的封装杯中，使封装材料固化并且切割成使中空纤维暴露并且保留封装杯的部分，插入端盖，将端盖配置在两个热塑性层之间和使层熔化密封以在中空纤维周围形成容器。在一个实施例中，提供制造无外壳中空纤维过滤设备的方法，其包括如下步骤形成沿着缠绕设备纵向地对齐的连续中空纤维束，将封装材料施加于纤维以形成封装套管，切割束以使中空纤维暴露，附接端盖，将端盖配置在两个热塑性层之间和使层熔化密封以在中空纤维周围形成容器。在另一个实施例中，提供制造无外壳中空纤维过滤设备的方法，其包括如下步骤形成沿着缠绕设备纵向地对齐的连续中空纤维束，沿着缠绕设备在设定位置处将端盖外壳施加于中空纤维束，其中，端盖外壳包括外部填充端口，将封装材料注射到外部填充端口中并且使材料固化以在纤维束周围形成封装套管，切割束以使中空纤维暴露，将端盖配置在两个热塑性层之间和使层熔化密封以在中空纤维周围形成容器。还提供使用刚性膜或附加周围隔间增大设备的刚性的方法。 附图说明当参照附图阅读下列详细描述时，本专利技术的这些和其他的特征、方面和优点将变得更好理解，其中，在所有附图中，同样的标记表示同样的部件，其中图I是本专利技术的系统的实施例的示意图，其中，中空纤维直接层压到细胞样品处理器(CSP)系统的渗透袋部分中。图2是具有竖直构造的无外壳过滤器的示意图。图3是用于在中空纤维周围形成三维容器的刚性热塑性部分的示意图。图4是示出用于增加刚性的三维隔间的使用的示意图。图5是示出用于构造中空纤维单元的分批过程的一个实施例的示意图。图6是示出半连续制造过程的一个实施例的示意图。图7是示意图，其示出封装材料在连续制造过程中利用间歇喷墨型喷雾喷嘴施加于纤维束。 图8是示意图，其示出了封装材料利用填充可收回模具的热树脂施加。图9是示出组合可固化化合物和热熔化密封过程的示意图。图10是用于在柔性袋内中空纤维的连续密封的过程构造。图11示出了各种袋密封概念。图12是用于U形过滤器的装配方案的示意图。图13是用于直通过滤器的装配方案的示意图。图14是端盖过滤器设计的示意图。图15是用于附接端盖和插入到柔性袋中的过程的示意图。具体实施例方式大体上，本文中描述的本专利技术涉及设计成使构件成本和制造成本降低的中空纤维过滤设备。中空纤维直接密封到为过滤系统的一体部分的柔性袋或刚性容器中，而不是中空纤维单元，其中，纤维密封在用于支撑或保护的分离圆筒形外壳中。柔性袋或刚性容器可以用作用于起始材料、渗透物、废物过滤物或目标保留物的容器。目标保留物指的是意图从起始材料分离并且分离地收集的子材料中的一个或多个。在某些实施例中，中空纤维过滤单元直接布置在柔性袋中，其中，中空纤维的内腔的流动入口和流动出口覆盖有在袋外侧延伸的流动端口。因为消除外壳和渗透端口，所以设备设计可以使材料成本降低。另外，无外壳或袋过滤器设计可以允许诸如辅助管道、配件和外壳构件的一次性过滤器装置的其他非过滤构件的数量或尺寸的减小。设计还可以允许简化制造方案。在图I中示出本专利技术的一个实施例，其中，无外壳过滤单元可以设计成使得过滤单元布置在用于分离或存储过滤材料的过滤装置的单元内。如所示，过滤器I具有“U”形状，其中，过滤器的入口和出口封装在柔性袋2的相同侧上。如所示，柔性袋可以用作细胞样品处理器(CSP)系统中的渗透收集袋，其中，无外壳过滤器布置在袋内。虽然本专利技术可以使用在CSP系统中，但是它还可以更一般地使用在利用中空纤维过滤系统的应用中。具有该构造的过滤器可以等同于标准设计起作用，其中，过滤器将被分离地容纳，但是将不要求过滤器外壳和两个渗透端口的使用，从而使过滤器材料成本显著地降低。因为在过滤期间，正压位于纤维的内腔内，所以将不存在来自袋而不是外壳的使用的任何牵连(implication)。在袋内的纤维的构造可以影响流体处理和选定成满足过程要求的构造，该过程要求可以取决于弄湿或未弄湿的纤维外部。如图2所示，在某些实施例中，过滤器单元I还可以封装在袋2的相对侧上。这种直通构造可以给出某些优点，诸如使预先弄湿过滤器变得容易。在某些实施例中，可以使用从外向内(outside-in)流动，并且过滤单元因此定位。例如，如果起始材料是诸如血的生物材料，则包括过滤单元的袋可以是血袋。抽吸可以用于使包含的血净化并且使废物留在血袋中(即，利用从外向内流动)。在该情况下，可以将纤维放置成穿过血袋的底部，所以它们连续地浸没在液体中，并且系统可以使用背部冲洗(back flush)以对纤维进行清理。这在如下情况中可以是有用的期望预先过滤进入材料，其可以具有许多污垢或太粘而不能推过内腔。如果不主动向前流动穿过过滤器，则在某些应用中使用袋过滤器的可能缺点可以是渗透物的回渗。这可以利用适当的袋过滤器设计来避免。例如，在某些实施例中，中空纤维可以通过使用U形构造或通过水平地封装在袋的顶部处而与袋中的渗透池隔离，所以纤 维不浸没在渗透物中。在某些实施例中，容器可以切割或定尺寸成与特定过程相符以便不限制于标准中空纤维过滤器所具有的线性圆筒形几何形状。在某些实施例中，容器可以包括熔化密封以形成柔性袋腔的平面柔性膜。在其他的实施例中，柔性袋可以具有三维形状，诸如吹模制袋。除了与中空纤维过滤单元一起使用的这些端口之外，袋还可以包含多个入口端口和出口端口。在某些实施例中，中空纤维过滤单元I可以布置在刚性容器中，其中，容器可以具有预成形三维形状。在某些实施例中，容器通过熔化密封诸如但不受限于注射模制部件、压缩模制部件或吹模制部件的两个分离热塑性部件8形成。在生产期间，过滤器构件和附加附件放置在刚性部件中的一个上的适当区域中。第二刚性部件配置在顶部上并且熔化密封于过滤器构件、附件构件和第一刚性部件以形成密封容器。与柔性袋过滤器相比，容器的刚性壁可以给予中空纤维更多保护。在图3中示出刚性容器的代表性实施例。甚至在使用期间，过滤器可以设计成保持柔性。该特征在诸如军事领域急救包的空间受限制的应用中可以是有利的。在其他的应用中，可取的是使无外壳过滤器免于纤维损坏的可能性。在某些应用中，将袋中过滤器固定在包装盘(packing 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：JM怀特，NL伍德，WB格里芬，RA哈钦森，OS奎里翁，PA舍马克，ED威廉斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：