薄膜过滤单元及其制造方法技术

本发明专利技术涉及一种用于液体或气体介质的薄膜过滤单元，具有一束至少在一个端面上开口的毛细管薄膜（１），它们在一在薄膜开口端（２）端部附近的区域内浇注到一要硬化成固体头部的密封层（３）内，其中薄膜开口端在密封层（３）的外侧突出，密封层（３）设置在一间隔件（４）上，间隔件具有被毛细管薄膜（１）穿透的而对于待硬化成密封层（３）的浇注材料不可穿透的层。本发明专利技术的内容还有薄膜过滤单元的制造方法。

【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液体或气体介质的薄膜过滤单元，具有一束或一任意设置的大量至少在一个端面开口的毛细管薄膜，它们在一在薄膜开口端端部附近区域内浇注到一要硬化成固体头部的密封层内，其中开口的薄膜末端在密封层外侧突出。
技术介绍
根据结构和应用场合，用于薄膜过滤的毛细管薄膜可以具有200μm到约5mm的外径。为了确保在薄膜过滤时正常的功能，毛细管薄膜必须无瑕疵地浇注到头部内。其次必须确保，毛细管薄膜在制造做成铸件的头部时末端不粘接、堵塞或受到机械损坏。应该避免通过切割的机械加工，因为许多薄膜材料在机械加工时散裂成纤维。在一种由US 5 639 373所知的用来制造具有开头所述特征的薄膜过滤单元的方法中，薄膜束的末端浸入一液体层中，它硬化成一固体基体。接着在该基体层上涂覆由塑料材料组成的密封层，毛细管薄膜浇注在塑料材料内。在塑料材料硬化后使基体层重新液化并加以去除，这时毛细管薄膜的末端露在外面。在毛细管薄膜紧密排列时由于毛细管薄膜之间作用的毛细力产生工艺方面的问题。当薄膜束浸入液体时根据所形成的毛细力的大小，液体在毛细管薄膜外侧上向上升。在接下来制造头部时妨碍塑料材料从外部渗入薄膜纤维束内部，不再能保证用塑料材料可靠地包围各个薄膜纤维。在一种由US 6 294 039所知的方法中，待浇注在头部内的薄膜以其自由端插入由细颗粒固体材料组成的层内，在它上面涂覆要硬化成头部的塑料材料。在头部硬化后再去除固体物质层，这时毛细管薄膜的末端露在外面。这种方法因为只有比较少数量的毛细管薄膜能同时插入固体物质层内，所以在工艺方面是有缺点的，因为只允许材料少量地挤出。由WO 01/85315已知一种采用挥发性液体、悬浮液或凝胶的方法，毛细管薄膜的末端浸入它们里面。接着将毛细管薄膜浇注在一密封材料内。毛细管薄膜的末端浸在它里面的物质具有较高的粘度，以避免由于毛细力使物质显著的蠕动。但是即使在这种方法中也不能防止，物质在毛细管薄膜外侧上略微向上升。因此这里也产生工艺方面的问题。所述的所有制造方法的共同特点是，在第一个工步中毛细管薄膜开口端首先浸入一在毛细管薄膜浇注期间防止末端与浇注材料接触的层内。在头部硬化后必须通过去除这个层使毛细管薄膜的末端重新外露。因此已知的制造方法比较复杂。在EP 0 771 233 B1中介绍了一种制造薄膜过滤单元头部的方法，其中毛细薄膜通过浇注模的做成孔板的底部导引。在浇注模内加入粘性的浇注材料，它填满毛细管薄膜之间的空腔，并硬化成一固体头部。接着将头部连同毛细管薄膜从浇注模中拔出。在最后一个工步中将头部切掉，以便打开毛细管薄膜。在头部切掉后毛细管薄膜的开口端与硬化的密封层的外表面接平。对于在机械加工时散裂成纤维的毛细管薄膜这种方法不合适。
技术实现思路
从所述的问题出发本专利技术的目的是，提供一种具有开头所述特征的薄膜过滤单元，其头部可以不用机械加工方便地无瑕疵地制造。按照本专利技术这个目的这样来实现，即密封层装在一间隔件上，它具有一由毛细管薄膜穿透的而对于待硬化成密封层的浇注材料不能穿透的层。在制造薄膜过滤单元时适宜于在间隔件朝向毛细管薄膜开口端的一侧套上一包围待加工毛细管薄膜整体或单个组的壁，它和构成底板的间隔件一起构成用于密封层的浇注模。在本专利技术的范围内还适宜于，在间隔件上生成一凸缘，它构成浇注材料的容纳空间并可用作浇注模。特别是壁也可以是头部的整体组成部分，它具有一渗透汇集腔，该腔与从浇注材料突出的开口薄膜末端流体连通。通过灌装浇注模进行头部的制造，其中间隔件的浇注材料不可穿透层防止浇注材料从浇注模中流出。这里浇注层的高度这样确定，使得毛细管薄膜的开口端不被封闭。用这种方法可以毫无问题地制造无瑕疵的头部。在本专利技术的薄膜过滤单元中可以毫无问题地实现毛细管薄膜的形成构造的布局，例如星形、环形或矩形的几何形状。这些布局允许例如在运行期间通过中央吹气来清洗毛细管薄膜。通过间隔件可以确保在各个毛细管薄膜之间一规定的距离。由此保证，每个单个毛细管薄膜被浇注材料无瑕疵地包围。此外间隔件可以配备用来吹气的输入管。间隔件可以由孔板组成，它的孔基本上无缝隙地包围毛细管薄膜。在这种情况下毛细管薄膜穿过孔板的孔。接着在间隔件顶面上涂覆浇注材料。孔板可以例如由金属或塑料或弹性体材料组成。在本专利技术范围内还适宜于，间隔件由柔性塑料带组成，它具有孔或侧面槽，以安装毛细管薄膜。塑料带可以螺线形卷绕，或者塑料带各段可以合并成一多层的捆(paket)。本专利技术另一种结构设想，间隔件具有一由细颗粒固体和/或软的物质和/或薄膜组成的功能层，它在浇注过程前被毛细管薄膜的末端刺穿。这里例如在毛细管直径较大时适宜于，首先用一种物质封闭薄膜开口端，这种物质在刺穿后可以方便地重新去除。功能层可以设置在一配备孔的基体上。所述薄膜过滤单元的制造方法也是本专利技术的内容。在这种方法中毛细管薄膜以伸出的末端装在间隔件内，间隔件具有一由毛细管薄膜穿透而对于浇注材料是不可穿透的层。然后在间隔件上涂覆由粘性浇注材料组成的密封层，它填满在间隔件顶面突出的各毛细管薄膜之间直至薄膜末端下方一定高度处的空腔，并硬化成一固体头部。权利要求8至16描述了这种方法的优选方案。附图说明下面借助于实施例对本专利技术加以详细说明。附图示意表示图1在制造过程中的按本专利技术的薄膜过滤单元；图2至5本专利技术原理的其他结构方案； 图6图3的A-A剖视图。具体实施例方式附图表示一用于液体或气体介质的薄膜过滤单元，它具有一束或任意设置的大量至少一端开口的毛细管薄膜1，它们在一在薄膜开口端2端部附近的区域内浇注到一要硬化成固体头部的密封层3内。由视图可以看到，薄膜开口端2在密封层3的顶面突出，亦即在头部的外侧突出。密封层3以其背面毛细管薄膜1开口端2的一侧贴在间隔件4朝上的一侧上。间隔件4具有一被毛细管薄膜1穿透而对于待硬化成密封层3的浇注材料不可穿透或至少基本上不可穿透的层。在图1的实施例中间隔件4由一孔板组成，它的孔5基本上无间隙地包围毛细管薄膜。根据结构，孔板的孔或孔的一部分扩大或伸长。用毛细管薄膜装载孔板可以例如通过插入或拉入进行。在制造薄膜过滤单元时通过将毛细管薄膜1穿过孔板4的方法将毛细管薄膜1以伸出的末端装在孔板4内。然后在孔板4顶面上套上壁6，它和构成底板的孔板4一起构成密封层3的浇注模。接着将由粘性浇注材料组成的密封层3施加在孔板4上。浇注材料填满毛细管薄膜1的突出于孔板4顶面的末端之间的空腔，并硬化成固体头部。其次由图可见，孔板4的每一个孔5分别配设于一个毛细管薄膜1。这保证通过浇注材料无瑕疵地包围每根毛细管薄膜1。此外由此可以毫无问题地实现毛细管薄膜1形成造型的布局。毛细管薄膜1突出到孔板4之上的末端在涂覆浇注材料时保持不被封闭。在图1的实施例中浇注材料通过一输入通道7输送到间隔件4顶面上毛细管薄膜1旁边。在本专利技术的范围内适宜于，将密封层3分一层或多层涂覆在孔板4上。在多层涂覆密封层时在涂覆下一个层之前、底下的一层至少部分硬化。多层结构对密封层3的物理性能起有利的影响。可以采用热塑性或热固性塑料，例如聚氨酯或环氧树脂，作为浇注材料。在浇注材料硬化后，在必要时可以去掉壁6。在图2的实施例中，在间隔件4上生成一凸缘8，它构成浇注材料的容纳空腔。做成带有凸缘8的间隔件4构成一熔模浇注本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于液体或气体介质的薄膜过滤单元，具有一束或任意设置的大量至少在一个端面开口的毛细管薄膜（１），它们在一在薄膜开口端（２）端部附近区域内浇注到要硬化成一固体头部的密封层（３）内，其中薄膜开口端（２）在密封层（３）的外侧突出，其特征为：密封层（３）设置在一间隔件（４）上，该间隔件具有一被毛细管薄膜（１）穿透的而对于待硬化成密封层（３）的浇注材料不可穿透的层。

【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：S舍费尔，K福森考尔，C库尔曼，A克鲁斯，
申请(专利权)人：科赫薄膜系统有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]