双轴取向的多孔膜、复合材料以及制造和使用方法技术

至少一种选择的微孔膜由干拉伸工艺制成和具有基本上圆形的孔和范围在0.5至6.0的纵向抗张强度与横向抗张强度的比。制造前述微孔膜的方法可包括以下步骤：将聚合物挤出入无孔前体，和双轴拉伸无孔前体，所述双轴拉伸包括纵向拉伸和横向拉伸，横向包括同时受控的纵向松弛。至少本发明专利技术选择的实施方式可涉及双轴取向的多孔膜，复合材料包括双轴取向的多孔膜、双轴取向的微孔膜、双轴取向的打孔膜、电池隔板、过滤介质、湿度控制介质、平片膜、液体保留介质等、相关方法、制造方法、使用方法等。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及双轴取向的多孔膜、包括双轴取向的多孔膜的复合材料、双轴取向的微孔膜、双轴取向的大孔膜、电池隔板、过滤介质、湿度控制介质、平片膜、液体保留介质等、相关方法、制造方法、使用方法等。
技术介绍
微孔聚合物膜是已知的，可由多种工艺制成，并且制作膜的工艺可对膜的物理属性具有实质性影响。见例如 Kesting, Robert E. , Synthetic Polymeric Membranes, AStructural Perspective,第二版，John ffiley&Sons, New York, NY, (1985)。制造微孔聚合物膜的三种不同的已知工艺包括干拉伸工艺(也称为CELGARD工艺)、湿工艺和颗粒拉伸工艺。干拉伸工艺(CELGARD工艺)指的是一种工艺，其中孔形成是由在纵向拉伸无孔、半结晶、挤出的聚合物前体(MD拉伸)引起的。见例如上述Kesting，290-297页，在此通过引用并入。这种干拉伸工艺不同于湿工艺和颗粒拉伸工艺。通常，在湿工艺一也称为相转化工艺、提取工艺或TIPS工艺中，聚合原材料与加工油(有时称为增塑剂)混合，挤出该混合物，然后当去除加工油时形成孔(可在去除油前后拉伸这些膜)。见例如上述Kesting，237-286页，在此通过引用并入。通常，在颗粒拉伸工艺中，聚合原材料与微粒混合，挤出该混合物，并且在拉伸期间当聚合物和微粒之间的界面由于拉伸力断裂时形成孔。见例如，美国专利号6，057，061和6，080, 507，在此通过引用并入。此外，由这些不同的形成工艺产生的膜通常在物理上是不同的，并且制造每种膜的工艺通常将膜彼此区分。例如，由于在纵向(MD)上拉伸前体，干拉伸工艺膜可具有狭缝形状的孔(例如见图1-3)。由于油或增塑剂和在纵向(MD)和横向机器方向或横向(TD)上拉伸前体，湿工艺膜趋向于具有更圆的孔和花边状外观(例如见图4)。在另一方面，颗粒拉伸工艺膜具有椭圆形孔，因为微粒和纵向拉伸(MD拉伸)趋向于形成该孔(例如见图5A)。因此，每种膜都可通过它的制造方法彼此区分。尽管由干拉伸工艺制成的膜已经满足了优异的商业成功，诸如由NorthCarolina, Charlotte的Celgard，LLC销售的多种CTLGARL) 干拉伸多孔膜，包括平片膜、电池隔板、中空纤维等，但需要改善、改进或提高其至少选择的物理属性，以便它们可用于更广泛的应用，对于具体目的可以表现得更好等。使用空气过滤器去除或减少空气污染物诸如灰尘、尘螨、霉菌、细菌、狗皮屑、气味和气体通常是已知的。常规地，空气过滤器包括过滤介质，其由一块、一簇或一片多孔材料形成，所述多孔材料被打褶并放置在长方形框架或支撑物中或折叠成起皱的椭圆或圆筒，以便以相对小的体积提供大的过滤面积。尽管至少一些空气过滤器已经满足了商业成功，但仍需要改进的过滤介质或过滤器，以便它们可用于更广泛的过滤或分离应用，对于具体目的可以表现得更好等。使用多孔材料选择性通过气体且阻挡液体是已知的。例如，ΙΚ:ΗΠ-0·:1/._中空纤维膜接触器，其由North Carolina, Charlotte的Celgard, LLC的分公司Membrana-CharIotte销售,用于排气或去除液体气泡。更具体地，LIQLfI-CLiLK膜接触器在世界范围的微电子、制药、能源、食品、饮料、工业、摄影、油墨和分析市场广泛用于液体除气。多孔材料用于过滤或分离工艺是已知的。例如，由德国Wuppertal的Membrana GmbH 或由 North Carolina, Charlotte 的 Celgard, LLC 和 Daramic, LLC 两公司推销或销售的各种平片膜用于过滤或分离工艺。更具体地，这种平片膜已经用于分离固体颗粒和液体、从液体中分离气体、从气体中分离颗粒等。尽管某些用于过滤或分离工艺的这种多孔材料已经满足了商业成功，但仍需要改进的多孔材料，以便它们可用于更广泛的应用，对于具体目的可以表现得更好等。使用多孔材料选择性通过湿气(水蒸气)且阻挡液体水、液体干燥剂或其他水溶液可能是已知的。在这种液体-干燥剂系统中，温度和湿度可由吸收或放出水蒸气的盐溶液(或干燥剂)控制。对于能量回收通风系统(ERV)，使用多孔材料选择性通过水蒸气(热和水气)且阻挡气体(排出和吸入的气体)是已知的，其中热和湿度在通风系统中的补充和排出空气之间进行交换。对于反渗透法脱盐，使用多孔材料选择性通过纯水或淡水且阻挡盐或盐水同样是已知的，其中多孔材料诸如反渗透过滤器(R0过滤器)允许纯水(淡水)通过其中，但其阻止盐。对于高压下的盐水，迫使淡水通过多孔材料并形成淡水流。对于蒸汽脱盐，使用多孔材料选择性通过水蒸气或湿气(水蒸气)且阻挡液体盐水同样可能是已知的，其中多孔材料诸如高电荷密度膜可阻碍盐水但使无盐水蒸气通过，以分离盐水和淡水。对于高温下的盐水，淡水蒸气从盐水中释放，可迁移通过多孔材料并浓缩以形成淡水流。对于具有必须持续湿润的质子交换膜(PEM)的燃料电池诸如氢燃料电池，使用多孔材料选择性通过气体或湿气(水蒸气)且阻挡液体诸如水可能是已知的。湿气形式的废水可通过多孔材料并且可收集在废水保存室中或排放。尽管可能地选择性通过气体或湿气(水蒸气)且阻挡液体水或盐水的一些这种多孔材料可能已经满足有限的商业成功，诸如由DowChemical销售的RO膜，或由W. L. Gore, BHA销售的扩张聚四氟乙烯(ePTFE)膜等，但仍需要改进的多孔材料，以便它们可用于更广泛的应用，对于具体目的可以表现得更好等。
技术实现思路
根据本专利技术的至少选择的多孔材料、薄膜、层、膜、层压材料、共挤塑或复合材料实施方式，一些改进的部分(area)可包括不是狭缝的孔形状，圆形孔，增加的横向抗张强度，MD和TD物理性质的平衡,与例如水气运送和水头压(hydrohead pressure)相关的高性能，减小的Gurley，具有平衡的物理性质的高孔隙率，包括孔径大小和孔径分布的孔结构均匀性，提高的耐久性，这种膜与其他多孔材料的复合材料，这种膜、薄膜或层与多孔非织造物的复合材料或层压材料，涂布膜，共挤出膜，层压膜，具有期望的水气运送(或湿气运送)、水头性能和物理强度性质的膜，在更多物理上不良环境中的有用性而不损失期望的膜特征，与宏观物理性质结合的膜水气运送性能的组合、是疏水的、高度可渗透性的、化学和机械上稳定的，具有高抗张强度，其组合和/或类似性能。尽管由干拉伸工艺制成的一些膜已经满足了极好的商业成功，但仍需要改善、改进或提高至少选择的其物理属性，以便它们可用于更广泛的应用，对于具体目的表现得更好，等等。根据本专利技术的干拉伸工艺膜的至少选择的实施方式，一些改进的部分可包括不是狭缝、圆形孔以外的孔形状，增加的横向抗张强度，MD和TD物理性质的平衡，与例如水气运送和水头压相关的高性能，减小的Gurley，具有平衡的物理性质的高孔隙率，包括孔径大小 和孔径分布的孔结构均匀性，提高的耐久性，这种膜与其他多孔材料的复合材料，这种膜、薄膜或层与多孔非织造物的复合材料或层压材料，涂布膜，共挤出膜，层压膜，具有期望的水气运送(或湿气运送)、水头性能和物理强度性质的膜，在更多物理上不良环境中有用而不损失期本文档来自技高网...

【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：X·张，G·P·鲁米雷斯，K·F·惠姆斯顿，C·E·海尔，T·S·费尔兹，M·A·布拉斯韦尔，R·A·普罗克托，
申请(专利权)人：赛尔加德公司，
类型：
国别省市：