CN104718060B - 微毛细管膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种生产多层微毛细管膜(110)的方法。该方法包括输送热塑性材料(117)进入到挤出机(100)，并通过可操作地连接到该挤出机(100)出口的模头组件(111)。所述模头组件(111)包括一对模板，可定位在一对模板之间并限定出多个膜通道的歧管，以及可定位在多个膜通道之间的多个喷嘴。所述膜通道会聚到细长出口。所述喷嘴可操作地连接到通道流体源(119)。该方法还包括通过将所述多个膜通道和细长出口挤出穿过所述热塑性材料，并且通过用所述多个喷嘴将所述通道流体在所述多层膜的各层之间喷射，形成微毛细管(103)而形成所述膜(110)。该膜(110)可具有不同的热塑性材料层。

Description

微毛细管膜及其制备方法
背景技术
本公开一般涉及用于制备多层微毛细管膜的系统，方法和装置。
聚合物可以形成为分离，保持或容纳物品的薄膜。例如，这种薄膜(或片材)，可以使用，如用作塑料袋，包裹物，涂层等。
聚合材料，例如聚烯烃，可以在升高的温度和压力下通过挤出机制成聚合物薄膜。挤出机典型地具有一个或多个螺杆，例如单螺杆挤出机或双螺杆挤出机。聚合物通过模头被压出挤出机并形成膜。所述模头可具有用于在膜离开模头时限定膜的形状的轮廓(或形状)。
尽管努力研究薄膜形成技术，但仍然需要制备包含具有改进性质的挤出物设计的新的微毛细管。此外，还需要新的模头设计以便于制备包含具有改进性质的挤出物的微毛细管。
发明简介
在至少一个方面中，本公开涉及一种制备膜的模头组件，该模头组件可操作地连接到具有通过其中的热塑性材料的挤出机。如本文所用的术语“膜”和“膜或泡沫”包括膜，片材，泡沫，型材和/或其它挤出物。该模头组件上设有一对模板，歧管和多个喷嘴。歧管可定位在一对模板之间，并限定多个在其间的膜通道。多个膜通道汇聚成伸长的出口。热塑性材料是可挤出地通过多个膜通道和伸长的出口以形成多层膜。多个喷嘴可定位在多个膜通道之间。多个喷嘴可以是可操作地连接到通道流体源用于在多层膜的层之间喷射所述通道流体，由此在多层膜中形成微毛细管。
一对模板和歧管可成形为限定出所述流动通道，使得通过流动通道选择性地分配热塑性材料，由此热塑性材料的所希望的流输送经过所述伸长的出口。该热塑性材料可以配置为可通过所述多个膜通道挤出的至少一种基体热塑性材料。该模头组件还可以设置有至少一个流体连通所述多个流动通道的热塑性材料入口。所述歧管可以有单独的或整体的歧管进口和歧管出口。
该多个喷嘴可定位在所述歧管出口的出口端周围。所述多个喷嘴可以线性地定位在该伸长的出口周围。所述歧管可以具有与所述多个喷嘴流体连通的通道流体的通道(channel fluid passage)，用于使通道流体穿过其中。每对模板均可以具有歧管托，用于容纳所述歧管。所述多个流动通道可以具有相同的形状和/或不同的形状。伸长的出口可具有至少3英寸(7.62厘米)的宽度。模头组件也可以在其外表面周围设置至少一个板。
另一个方面，本公开涉及一种生产热塑性材料膜的挤出机。该挤出机设置有外壳，其具有用于接收热塑性材料的入口；驱动器，其可定位在所述外壳中并使热塑性材料前进通过外壳；和模头组件。
所述驱动器对所述外壳内的热塑性材料施加热和对所述外壳内的热塑性材料施加压力。所述挤出机也可以设置料斗，用于通过所述入口和/或操作该挤出机的电子器件收集并分配所述热塑性材料。驱动器可以是可旋转地定位在外壳中的至少一个螺杆。
在另一个方面，本公开内容涉及一种制备多层微毛细管膜的方法。该方法包括将热塑性材料输送进入挤出机中，将热塑性材料输送通过可操作地连接到挤出机的出口的模头组件，通过经由所述多个膜通道和伸长的出口挤出所述热塑性材料形成多层膜，并且通过用所述多个喷嘴在所述多层膜的层间喷射通道流体,在所述多层膜中形成微毛细管。所述通道流体可以包括空气，气体，一种或多种相变材料，和/或一种或多种热塑性材料。
该方法还可以包括经由所述多个流动通道选择性地分配所述热塑性材料，使得希望的热塑性材料流输送通过所述伸长的出口。所述热塑性材料也可是多个热塑性材料。形成多层膜可以包括经由所述多个膜通道挤出多个热塑性材料形成多层膜。该方法还可以包括通过操纵热塑性材料的温度，流速，压力，和/或材料性质来选择性地调节多层膜的轮廓(profile)。通过该方法可以制备含有微毛细管的膜。
最后，在至少一个方面，本公开涉及一种多层微毛细管膜，其具有材料片材，所述材料片材具有多个热塑性材料层，所述多个热塑性材料层的至少一个具有不同于所述多个热塑性材料层至少另一个的材料。材料片材具有平行布置在多个热塑性材料层之间的多个通道。
该膜还可以具有设置在所述多个通道中的通道流体。该通道流体可以选自空气，气体，一种或多种热塑性材料，一种或多种相变材料，以及它们的组合。所述热塑性材料可以与基体热塑性材料和/或所述通道流体不同。材料片材的宽度为至少3英寸(7.62厘米)，并且其厚度为10微米至2000微米。多个通道可以彼此隔开至少50微米和/或具有至少50微米的宽度。所述多个热塑性材料层具有不同于至少一个其它的所述多个热塑性材料层的形状。所述热塑性材料可以是聚烯烃，如聚乙烯或聚丙烯，和/或聚酰胺，如尼龙6。
所述多个通道可以具有圆形，矩形，椭圆形，星形，菱形，三角形，方形，和/或类似的横截面形状。多层结构体和/或制品可包括所述含有微毛细管的膜，以及任选的，与之相关联的一个或多个基板。
在一个替代实施方案中，本公开提供一种根据任一前述实施方案的模头，挤出机，用于制备膜的方法，由其制成的膜和/或制品，以及制备该制品的方法。
附图说明
为了说明的目的，本公开示例性的在附图中示出；然而，应当理解到，本发明不限于所示的精确布置和手段。
图1是具有用于制备微毛细管膜的模头组件的挤出机的透视图，部分为横截面图；
图2A是本发明的微毛细管膜的纵截面图；
图2B-2C是本发明的微毛细管膜的各种横截面视图；
图2D是本发明的微毛细管膜的正视图；
图2E是如图2B所示的本发明的微毛细管膜的纵向剖视图的部分2E；
图2F是本发明的微毛细管膜的分解图；
图3是模头组件的透视，分解图；
图4A-4B是各种模头组件的一部分的横截面图；
图4A1是图4A的模头组件的4A1部分的细节图；
图4C-4D是模头对的各种视图；
图5A-5F是模头组件一部分的各种视图；
图6A-6F是歧管出口一部分的各种视图；
图7A-7E是备用歧管出口一部分的各种视图；
图8A-8C是其上描绘喷嘴的图6A的歧管出口一部分的各种视图；
图9A-9B是喷嘴的各种细节图；和
图10是描绘微毛细管膜的制备方法的流程图。
发明详述
下面的描述包括体现本发明主题技术的示例性装置，方法，技术，和/或指令序列(instruction sequences)。然而，可以理解的是，所描述的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实施。
本公开涉及用于生产具有多层热塑性材料，伸长的轮廓，和微毛细管的膜的模头组件和挤出机。该模头组件包括位于挤出热塑性材料的多个层的模头之间的歧管，和随着将要更充分地描述的所述层的挤出，用于在这些层之间提供通道流体的喷嘴。
图1描绘了用于形成具有微毛细管(103)的多层聚合物膜(110)的示例挤出机(100)。所述挤出机(100)包括材料外壳(105)，材料料斗(107)，螺杆(109)，模头组件(111)和电子设备(115)。所述挤出机(100)部分地在横截面中示出，以展示材料外壳(105)内的螺杆(109)。虽然描绘了螺杆型挤出机，但是也可以使用各种挤出机(例如，单螺杆，双螺杆等)，来执行所述材料的挤出通过挤出机(100)和模头组件(111)。可以使用一个或多个挤出机以及一个或多个模头组件。电子元件(115)可以包括，例如，控制器，处理器，电机和用于操作该挤出机的其他设备。
原料，例如热塑性材料(117)，放置到材料料斗(107)中，并输送进入所述外壳(105)进行混合。所述原料(117)通过旋转地定位在所述挤出机(100)的外壳(105)内的螺杆(109)的转动而被加热并混合。可以提供马达(121)来驱动螺杆(109)或其他驱动器以推进材料。热和压力可分别由作为示意的热源H和压力源P(例如，螺杆(109))施加到混合材料并按箭头所指示的迫使材料通过模头组件(111)。原料被熔融并传送通过挤出机(100)和模头组件(111)。熔融的热塑性材料(117)输送通过模头组件(111)，并形成为期望的形状和横截面(在此被称为“轮廓”)。该模头组件(111)可配置为将所述熔融的热塑性材料(117)挤出成为如本文进一步描述的多层聚合物膜(110)的薄片。设置通道流体源(119)以在聚合物膜挤出时，通过所述模头组件(111)并在所述多层聚合物膜(110)的层之间喷射通道流体。
多层微毛细管膜
图2A-2F描绘了可以是由，例如图1的挤出机(100)和模头组件(112)产生的多层膜(210)的各种视图。如这些图所示，该多层膜(210)是一种微毛细管膜。所述多层膜(210)被描绘成由多个热塑性材料层(250a，b)构成。该膜(210)还具有设置在所述层(250a，b)之间的通道(220)。
该多层膜(210)也可以具有，如图2C所示的伸长的轮廓。这个轮廓相对于其厚度T具有宽度W。所述宽度W可以是在约至少3英寸(7.62厘米)到大约60英寸(152.40厘米)的范围，并且可以是，例如，约24英寸(60.96厘米)宽，或在约20至大约40英寸的范围(50.80-101.60厘米)，或在从约20至约50英寸的范围内(50.80-127厘米)等。厚度T可以是在从约10至约2000微米的范围内(例如，从约250至约2000微米)。通道(220)可具有从约50至约500微米(例如，从约100至约500微米)的尺寸(例如，宽度或直径)，并且通道(220)之间具有从约50至约500微米(例如，范围从约100至约500微米)的间隔S。如下面进一步描述的，所选择的尺寸可以按比例确定。例如，孔尺寸可以具有所选择的厚度T的大约30％的直径。
如图所示，层(250a，b)由基体热塑性材料制成并且通道(220)在其内具有通道流体。该通道流体可以包括，例如，如空气，气体，聚合物等的各种材料，将在本文中进一步描述。可以由如那些本文进一步描述的各种聚合物制成所述多层膜(210)的各层(250a，b)。各层可以由相同的材料或者不同的材料制成。虽然仅描绘两个层(250a，b)，但是所述多层膜(210)可具有任意数量的材料层。
通道(220)可位于一套或多套层之间。在通道(220)中可以提供通道流体(212)。根据需要，可以提供不同数量的通道(220)。所述多个层也可具有相同或不同的轮廓(或横截面)。所述多层膜(210)的特性，如层(250a，b)和/或通道(220)的形状可以通过用于挤出将在本文中更全面描述的热塑性材料的模头组件的结构来限定。
在给定的例子中，该膜(210)可以包括：(a)基体(218)，其包括基体热塑性材料；(b)至少一个或多个通道(220)，沿着所述微毛细管膜或泡沫(210)平行地布置在基体(218)中，其中，所述一个或多个通道(220)彼此分开至少约250至约500微米，并且其中所述一个或多个通道(220)各自具有至少约100至约500微米的直径(或宽度)；及(c)通道流体(212)，设置在所述一个或多个通道(220)中，其中所述通道流体(212)与所述基体热塑性材料(250a，b)不同；且其中，所述微毛细管膜或泡沫(210)的厚度在约10微米至约2000微米的范围内。
微毛细管膜或泡沫(210)的厚度可在10微米至2000微米的范围内；例如，微毛细管膜或泡沫(210)的厚度可以在10至2000微米的范围内；或者在替代方案中，从100至1000微米；或者在替代方案中，从200到800微米；或者在替代方案中，从200至600微米；或者在替代方案中，从300至1000微米；或者在替代方案中，从300至900微米；或者在替代方案中，从300至700微米。膜厚度与微毛细管直径的比是2：1到400：1。
基于所述微毛细管膜或泡沫(210)的总体积，所述微细膜或泡沫(210)可以包括至少10％体积的基体(218)；例如，微细管膜或泡沫(210)可包括10％到80％体积的基体(218)，基于所述微毛细管膜或泡沫(210)的总体积；或者在替代方案中，20至80％体积的基体(218)，基于所述微毛细管膜或泡沫(210)的总体积；或者在替代方案中，30％至80％体积的基体(218)，基于所述微毛细管膜或泡沫(210)的总体积。
基于所述微毛细管膜或泡沫(210)的总体积，所述微毛细管膜或泡沫(210)可包括20％到90％体积的空隙；例如，微细管膜或泡沫(210)可包括从20％到80％体积的空隙，基于所述微毛细管膜或泡沫(210)的总体积；或者在替代方案中，20到70％体积的空隙，基于所述微毛细管膜或泡沫(210)的总体积；或者在替代方案中，30％至60％体积的空隙，基于所述微毛细管膜或泡沫(210)的总体积。
基于如上述的空隙的总体积，所述微毛细管膜或泡沫(210)可包括50％到100％体积的通道流体(212)；例如，微细管膜或泡沫(210)可包括60％到100％体积的通道流体(212)，基于如上述的空隙的总体积；或者在替代方案中，70％到100％体积的通道流体(212)，基于如上述的空隙的总体积；或者在替代方案中，80％到100％体积的通道流体(212)，基于如上述的空隙的总体积。
本发明的微细膜或泡沫(210)具有第一端(214)和第二端(216)。至少一个或多个通道(220)在所述基体(218)中从第一端(214)到第二端(216)平行地布置。所述一个或多个通道(220)可以，例如，彼此分开至少约250μm。所述一个或多个通道(220)的直径为至少约250微米；例如，从250微米到1990微米；或者在替代方案中，从250至990微米；或者在替代方案中，从250至890微米；或者在替代方案中，从250至790微米；或者在替代方案中，从250到690微米，或在替代方案中，从250到590微米。所述一个或多个通道(220)可以具有选自圆形，矩形，椭圆形，星形，菱形，三角形，正方形等，以及它们的组合的横截面形状。所述一个或多个通道(220)还可以在第一端(214)，所述第二端(216)，在第一端(214)和第二端(216)之间，和/或它们的组合中包括一个或多个密封件。
所述基体(218)包括一种或多种基体热塑性材料(250a，b)。此类基体热塑性材料(250a，b)包括，但不限于，聚烯烃，如聚乙烯和聚丙烯；聚酰胺，例如尼龙6；聚偏二氯乙烯；聚偏二氟乙烯；聚碳酸酯；聚苯乙烯；聚对苯二甲酸乙二醇酯；聚氨酯和聚酯。可以，例如，通过玻璃或碳纤维和/或任何其它矿物填料，如滑石或碳酸钙加强基体(218)。示例性的填料包括，但不限于，天然的碳酸钙，包括白垩石，方解石，大理石，合成的碳酸盐，镁和钙的盐，白云石，碳酸镁，碳酸锌，石灰，氧化镁，硫酸钡，重晶石，硫酸钙，二氧化硅，硅酸镁，滑石，硅灰石，粘土和铝硅酸盐，高岭土，云母，金属或碱土金属的氧化物或氢氧化物，氢氧化镁，氧化铁，氧化锌，玻璃或碳纤维或粉末，木纤维或粉末或这些化合物的混合物。
所述基体热塑性材料(250a，b)的例子包括，但不限于，1种或以上的α-烯烃的均聚物和共聚物(包括弹性体)，所述α-烯烃如乙烯，丙烯，1-丁烯，3-甲基-1-丁烯，4-甲基-1-戊烯，3-甲基-1-戊烯，1-庚烯，1-己烯，1-辛烯，1-癸烯，和1-十二碳烯，典型代表为聚乙烯，聚丙烯，聚1-丁烯，聚-3-甲基-1-丁烯，聚-3-甲基-1-戊烯，聚-4-甲基-1-戊烯，乙烯-丙烯共聚物，乙烯-1-丁烯共聚物，和丙烯-1-丁烯共聚物；α-烯烃与共轭或非共轭二烯的共聚物(包括弹性体)，典型代表为乙烯-丁二烯共聚物和乙烯-亚乙基降冰片烯共聚物；和聚烯烃(包括弹性体)，例如两种或更多种α-烯烃与共轭或非共轭二烯的共聚物，典型代表为乙烯-丙烯-丁二烯共聚物，乙烯-丙烯-二环戊二烯共聚物，乙烯-丙烯-1,5-己二烯共聚物，和乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯共聚物；乙烯-乙基化合物共聚物，例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，乙烯-乙烯醇共聚物，乙烯-氯乙烯共聚物，乙烯-丙烯酸或乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物，和乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物；苯乙烯共聚物(包括弹性体)，如聚苯乙烯，ABS，丙烯腈-苯乙烯共聚物，α-甲基苯乙烯-苯乙烯共聚物，苯乙烯-乙烯醇，苯乙烯丙烯酸酯如苯乙烯丙烯酸甲酯，苯乙烯丙烯酸丁酯，苯乙烯甲基丙烯酸丁酯，和苯乙烯丁二烯和交联的苯乙烯聚合物；和苯乙烯嵌段共聚物(包括弹性体)，例如苯乙烯-丁二烯共聚物及其水合物，和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物；聚乙烯基化合物如聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物，聚偏二氟乙烯，聚丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸甲酯；聚酰胺如尼龙6，尼龙6,6，和尼龙12；热塑性聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯；聚氨酯，聚碳酸酯，聚苯醚等；和玻璃状烃系树脂，包括聚二环戊二烯聚合物和相关聚合物(共聚物，三元共聚物)；饱和单烯烃如乙酸乙烯酯，丙酸乙烯酯，叔碳酸，和丁酸乙烯酯等；乙烯基酯如单羧酸酯，包括丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸正丁酯，丙烯酸异丁酯，丙烯酸2-乙基己酯，丙烯酸十二烷基酯，丙烯酸正辛酯，丙烯酸苯酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，和甲基丙烯酸丁酯等；丙烯腈，甲基丙烯腈，丙烯酰胺，它们的混合物；通过开环复分解和交叉复分解聚合等制备的树脂。这些树脂可以单独或以两种或更多种的组合使用。
在所选择的实施方案中，基体热塑性材料(250a，b)可以，例如，包括选自乙烯-α-烯烃共聚物，丙烯-α-烯烃共聚物，和烯烃嵌段共聚物中的一种或多种聚烯烃。特别是，在选择的实施方案中，基体热塑性材料(250a，b)可包含一种或多种非极性聚烯烃。
在具体的实施方案中，可以使用如聚丙烯，聚乙烯，它们的共聚物，和它们的共混物，以及乙烯-丙烯-二烯三元共聚物等聚烯烃。在一些实施方案中，示例性的烯烃类聚合物包括均聚物；高密度聚乙烯(HDPE)；非均匀支化的线性低密度聚乙烯(LLDPE)；非均匀支化线性超低密度聚乙烯(ULDPE)；均匀支化的，线性乙烯/α-烯烃共聚物；均匀支化的，基本线性的乙烯/α-烯烃聚合物；和高压，自由基聚合的乙烯聚合物和共聚物如低密度聚乙烯(LDPE)或乙烯乙酸乙烯酯聚合物(EVA)。
在一个实施方案中，所述乙烯-α-烯烃共聚物可以是，例如，乙烯-丁烯，乙烯-己烯，或乙烯-辛烯共聚物或互聚物。在其它具体的实施方案中，所述丙烯-α-烯烃共聚物可以是，例如，丙烯-乙烯或丙烯-乙烯-丁烯共聚物或互聚物。
在某些其它实施方案中，所述基体热塑性材料(250a，b)可以是，例如，半结晶聚合物，并且可以具有小于110℃的熔点。在另一个实施方案中，熔点可为25至100℃。在另一个实施方案中，熔点可为40至85℃。
在一个具体的实施方案中，所述基体热塑性材料(250a，b)包括丙烯/α烯烃互聚物组合物，其含有丙烯/α-烯烃共聚物，和任选的一种或多种聚合物，例如无规共聚聚丙烯(RCP)。在一个具体实施方案中，所述丙烯/α-烯烃共聚物的特征在于具有基本上全同立构丙烯序列。“基本上全同立构丙烯序列”是指该序列具有大于约0.85；在替代方案中，大于约0.90；在另一个替代方案中，大于约0.92；和在另一替代方案中，大于约0.93的通过13C NMR测量的全同立构三元组(mm)。全同立构三元组是现有技术中公知的并且被描述于，例如，US5,504,172和WO 00/01745，它指的是就通过13C NMR谱确定的就所述聚合物分子链中的三元组单元而言的全同立构序列。
所述丙烯/α-烯烃共聚物可以具有从0.1至500克/10分钟的熔体流动速率，根据ASTM D-1238(230℃/2.16千克)测得。0.1至500克/10分内的所有单独值和子区间均在本文中包括并公开；例如，所述熔体流动速率可以是从0.1克/10分钟，0.2克/10分钟，或0.5克/10分钟的下限到500克/10分钟，200g/10分钟，100克/10分钟，或25克/10分钟的上限。例如，所述丙烯/α-烯烃共聚物的熔体流动速率为0.1至200克/10分钟；或者在替代方案中，丙烯/α-烯烃共聚物的熔体流动速率在0.2至100克/10分钟；或者在替代方案中，丙烯/α-烯烃共聚物的熔体流动速率在0.2至50克/10分钟；或者在替代方案中，丙烯/α-烯烃共聚物可以具有的熔体流动速率为0.5至50克/10分钟；或者在替代方案中，丙烯/α-烯烃共聚物的熔体流动速率为1至50克/10分钟；或者在替代方案中，丙烯/α-烯烃共聚物的熔体流动速率为1至40克/10分钟；或者在替代方案中，丙烯/α-烯烃共聚物的熔体流动速率为1至30克/10分钟。
所述丙烯/α-烯烃共聚物具有至少1％(重量)(熔化热至少2焦耳/克)到30％(重量)(熔化热小于50焦耳/克)的结晶度。1％(重量)(熔化热至少2焦耳/克)到30％(重量)(熔化热小于50焦耳/克)内所有单独值和子区间均被本文包括并公开；例如，结晶度可为1％(重量)(熔化热至少2焦耳/克)，2.5％(熔化热至少4焦耳/克)，或3％(熔化热至少5焦耳/克)的下限值至30％(重量)(熔化热小于50焦耳/克)，24％(重量)(熔化热小于40焦耳/克)，15％(重量)(熔化热小于24.8焦耳/克)或7％(重量)(熔化热小于11焦耳/克)的上限值。例如，所述丙烯/α-烯烃共聚物可以具有至少1％(重量)(熔化热至少2焦耳/克)至24％(重量)(熔化热小于40焦耳/克)的结晶度；或者在替代方案中，所述丙烯/α-烯烃共聚物可以具有至少1％(重量)(熔化热至少2焦耳/克)至15％(重量)(熔化热小于24.8焦耳/克)的结晶度；或者在替代方案中，所述丙烯/α-烯烃共聚物具有至少1％(重量)(熔化热至少2焦耳/克)至7％(重量)(熔化热小于11焦耳/克)的结晶度；或者在替代方案中，丙烯/α-烯烃共聚物可以具有至少1％(重量)(熔化热至少2焦耳/克)至5％(重量)(熔化热小于8.3焦耳/克)的结晶度。结晶度通过DSC法测定。所述丙烯/α-烯烃共聚物包括由丙烯衍生的单元和由一种或多种α-烯烃共聚单体衍生的和聚合物单元。用于制备所述丙烯/α-烯烃共聚物的共聚单体的例子是C 2，和C 4至C 10的α-烯烃；例如，C2，C4，C6和C8的α-烯烃。
所述丙烯/α-烯烃共聚物包含1至40％(重量)的一种或多种α-烯烃共聚单体。1至40重量％的所有单独值和子范围都被本文包含并公开；例如，共聚单体含量可以是从1重量％，3重量％，4重量％，5重量％，7重量％，或9重量％的下限到40重量％，35重量％，30重量％，27重量％，20重量％，15重量％，12重量％，或9重量％的上限。例如，所述丙烯/α-烯烃共聚物包含1至35％(重量)的一种或多种α-烯烃共聚单体；或者在替代方案中，所述丙烯/α-烯烃共聚物包含1至30％(重量)的一种或多种α-烯烃共聚单体；或者在替代方案中，所述丙烯/α-烯烃共聚物包含3至27％(重量)的一种或多种α-烯烃共聚单体；或者在替代方案中，所述丙烯/α-烯烃共聚物包含3-20％(重量)的一种或多种α-烯烃共聚单体；或者在替代方案中，所述丙烯/α-烯烃共聚物包含3％至15％(重量)的一种或多种α-烯烃共聚单体。
所述丙烯/α-烯烃共聚物具有3.5或更小的分子量分布(MWD)；在替代方案中为3.0或更小；或在另一替代方案中为1.8至3.0，其定义为数均分子量除以重均分子量(Mw/Mn)。
这样的丙烯/α-烯烃共聚物进一步在US6960635和US6525157中详细描述，其通过引用并入本文。这样的丙烯/α-烯烃共聚物可购自陶氏化学公司，商品名VERSIFYTM，或购自ExxonMobil Chemical Company，商品名为VISTAMAXXTM。
在一个实施方案中，所述丙烯/α-烯烃共聚物进一步的特征在于包括(A)60至小于100重量％之间的丙烯衍生的单元，优选80至99重量％之间，更优选85和99重量％之间；和(B)大于0到40重量％之间的由乙烯和/或C4-C 10的α-烯烃中的至少一种衍生的单元，优选为1至20重量％之间，更优选4至16重量％之间，甚至更优选4和15重量％之间；和每1000个总碳数平均包含至少0.001的长链分支(long chain branches)，优选平均至少为0.005，更优选平均至少0.01。所述丙烯/α-烯烃共聚物中的长链分支的最大数目不是关键的，但典型地每1000个总碳数不超过3个长链分支。如本文所用的术语长链分支，相对于丙烯/α-烯烃共聚物，是指比如本文所用的相对丙烯/α-烯烃共聚物中的短链分支多至少一(1)个碳的链长，是指比所述共聚单体的碳原子数少两(2)个碳原子的链长。例如，丙烯/1-辛烯互聚物具有至少七(7)个碳长度的长链分支的主链，但这些主链也具有只有六(6)的碳长度的短链分支。这样的丙烯/α-烯烃共聚物进一步的细节在美国临时专利申请号60/988999和PCT国际专利申请PCT/US08/082599描述，均在此通过引用并入本文。
在某些其它实施方案中，所述基体热塑性材料11，例如丙烯/α-烯烃共聚物，可以是，例如，半结晶聚合物，并且可具有小于110℃的熔点。在优选的实施方案中，熔点可为25至100℃。在更优选的实施方案中，熔点可为40至85℃。
在其它选择的实施方案中，基体热塑性材料(250a，b)可使用烯烃嵌段共聚物，例如，乙烯多嵌段共聚物，如那些在WO2005/090427和US2006/0199930中描述的，引入本文作为参考以描述这样的烯烃嵌段共聚物和用于测定下面列出的性质的测试方法。这样的烯烃嵌段共聚物可以是乙烯/α烯烃互聚物：
(a)具有约1.7到约3.5的Mw/Mn，至少一个熔点Tm，单位为摄氏度，和密度d，单位为克/立方厘米，其中Tm以及d的数值对应于以下关系：
Tm>-2002.9+4538.5(d)-2422.2(d)2；或
(b)具有约1.7至约3.5的Mw/Mn，并且其特征在于熔化热，ΔH(J/g)，和温差，ΔT(℃)，定义为最高DSC峰和最高的CRYSTAF峰之间的温度差，其中ΔT和ΔH的数值具有下列关系：
对于ΔH大于零到130焦耳/克，ΔT>-0.1299(ΔH)+62.81，
对于ΔH大于130焦耳/克，ΔT≥48℃
其中，使用至少5％的累积聚合物确定所述CRYSTAF峰，并且如果小于5％的所述聚合物具有可识别的CRYSTAF峰，则CRYSTAF温度为30℃；或
(c)特征在于弹性回复率，Re，以百分率表示，使用乙烯/α烯烃互聚物的压塑膜在300％应变和1个循环条件测量，并且具有密度d，单位为克/立方厘米，其中乙烯/α烯烃互聚物基本不含交联相时，Re和d的数值满足下列关系式：
Re>1481-1629(d)；或
(d)当使用TREF分级时，具有在40℃和130℃之间洗脱的分子级分，其特征在于，所述级分比在相同的温度之间洗脱的相当的无规乙烯互聚物级分的摩尔单体含量高至少5％，其中，所述相当的无规乙烯互聚物具有相同的共聚单体，并且其熔体指数，密度和共聚单体摩尔含量(基于整个聚合物)为所述乙烯/α烯烃共聚体±10％范围内；或
(e)具有25℃的储能模量，G'(25℃)，以及100℃的储能模量，G'(100℃)，其中G'(25℃)与G'(100℃)的比值为约1：1到约9：1。
这样的烯烃嵌段共聚物，例如乙烯/α烯烃互聚物还可以：
(a)当使用TREF分级时，具有在40℃和130℃之间洗脱的分子级分，其特征在于所述级分具有至少0.5到高达约1的嵌段指数和大于约1.3的分子量分布，Mw/Mn；或
(b)平均嵌段指数大于零且至多为大约1.0，分子量分布Mw/Mn大于约1.3。
在一个实施方案中，基体(218)还可以包括发泡剂，从而有利于泡沫材料的形成。在一个实施方案中，基体可以是泡沫，例如闭孔泡沫。在另一个实施方案中，基体(218)还可以包括一种或多种填料，由此促进微孔基体的形成，例如，通过定向，如双轴取向，或气穴(cavitation)，例如单轴或双轴取向，或者浸出，即溶解所述填料。这样的填料包括，但不限于，天然的碳酸钙，包括白垩石，方解石，大理石，合成的碳酸盐，镁和钙的盐，白云石，碳酸镁，碳酸锌，石灰，氧化镁，硫酸钡，重晶石，硫酸钙，二氧化硅，镁硅酸盐，滑石，硅灰石，粘土和铝硅酸盐，高岭土，云母，金属或碱土金属的氧化物或氢氧化物，氢氧化镁，氧化铁，氧化锌，玻璃或碳纤维或粉末，木纤维或粉末或这些化合物的混合物。
所述一个或多个通道流体(212)可以包括多种流体，例如空气或其他气体和通道热塑性材料。所述通道热塑性材料可以是，但不限于，聚烯烃，如聚乙烯和聚丙烯；聚酰胺，例如尼龙6；聚偏二氯乙烯；聚偏二氟乙烯；聚碳酸酯；聚苯乙烯；聚对苯二甲酸乙二醇酯；聚氨酯和聚酯。基体(218)可以经由玻璃或碳纤维和/或任何其它矿物填料例如滑石或碳酸钙来增强。示例性的填料包括，但不限于，天然的碳酸钙，包括白垩石，方解石，大理石，合成的碳酸盐，镁和钙的盐，白云石，碳酸镁，碳酸锌，石灰，氧化镁，硫酸钡，重晶石，硫酸钙，二氧化硅，硅酸镁，滑石，硅灰石，粘土和铝硅酸盐，高岭土，云母，金属或碱土金属的氧化物或氢氧化物，氢氧化镁，氧化铁，氧化锌，玻璃或碳纤维或粉末，木纤维或粉末或这些化合物的混合物。
通道流体的实例(212)包括，但不限于，1种或以上的α-烯烃的均聚物和共聚物(包括弹性体)，所述α-烯烃如乙烯，丙烯，1-丁烯，3-甲基-1-丁烯，4-甲基-1-戊烯，3-甲基-1-戊烯，1-庚烯，1-己烯，1-辛烯，1-癸烯，和1-十二碳烯，典型代表为聚乙烯，聚丙烯，聚1-丁烯，聚-3-甲基-1-丁烯，聚-3-甲基-1-戊烯，聚-4-甲基-1-戊烯，乙烯-丙烯共聚物，乙烯-1-丁烯共聚物，和丙烯-1-丁烯共聚物；α-烯烃与共轭或非共轭二烯的共聚物(包括弹性体)，典型代表为乙烯-丁二烯共聚物和乙烯-亚乙基降冰片烯共聚物；和聚烯烃(包括弹性体)，例如两种或更多种α-烯烃与共轭或非共轭二烯的共聚物，典型代表为乙烯-丙烯-丁二烯共聚物，乙烯-丙烯-二环戊二烯共聚物，乙烯-丙烯-1,5-己二烯共聚物，和乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯共聚物；乙烯-乙基化合物共聚物，例如乙烯-乙酸乙烯酯共聚物，乙烯-乙烯醇共聚物，乙烯-氯乙烯共聚物，乙烯-丙烯酸或乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物，和乙烯-(甲基)丙烯酸酯共聚物；苯乙烯共聚物(包括弹性体)，如聚苯乙烯，ABS，丙烯腈-苯乙烯共聚物，α-甲基苯乙烯-苯乙烯共聚物，苯乙烯-乙烯醇，苯乙烯丙烯酸酯如苯乙烯丙烯酸甲酯，苯乙烯丙烯酸丁酯，苯乙烯甲基丙烯酸丁酯，和苯乙烯丁二烯和交联的苯乙烯聚合物；和苯乙烯嵌段共聚物(包括弹性体)，例如苯乙烯-丁二烯共聚物及其水合物，和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯三嵌段共聚物；聚乙烯基化合物如聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯，氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物，聚偏二氟乙烯，聚丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸甲酯；聚酰胺如尼龙6，尼龙6,6，和尼龙12；热塑性聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯；聚氨酯，聚碳酸酯，聚苯醚等；和玻璃状烃系树脂，包括聚二环戊二烯聚合物和相关聚合物(共聚物，三元共聚物)；饱和单烯烃如乙酸乙烯酯，丙酸乙烯酯，叔碳酸，和丁酸乙烯酯等；乙烯基酯如单羧酸酯，包括丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸正丁酯，丙烯酸异丁酯，丙烯酸2-乙基己酯，丙烯酸十二烷基酯，丙烯酸正辛酯，丙烯酸苯酯，甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，和甲基丙烯酸丁酯等；丙烯腈，甲基丙烯腈，丙烯酰胺，它们的混合物；通过开环复分解和交叉复分解聚合等制备的树脂。这些树脂可以单独或以两种或更多种的组合使用。
在所选择的实施方案中，通道流体(212)可以，例如，包括选自乙烯-α-烯烃共聚物，丙烯-α-烯烃共聚物，和烯烃嵌段共聚物中的一种或多种聚烯烃。特别是，在选择的实施方案中，通道流体(212)可包含一种或多种非极性聚烯烃。
在具体的实施方案中，也可以使用如聚丙烯，聚乙烯，它们的共聚物，和它们的共混物，以及乙烯-丙烯-二烯三元共聚物等聚烯烃。在一些实施方案中，示例性的烯烃类聚合物包括均聚物；高密度聚乙烯(HDPE)；非均匀支化的线性低密度聚乙烯(LLDPE)；非均匀支化超低密度线性聚乙烯(ULDPE)；均匀支化的，线性乙烯/α-烯烃共聚物；均匀支化的，基本线性的乙烯/α-烯烃聚合物；和高压，自由基聚合的乙烯聚合物和共聚物如低密度聚乙烯(LDPE)或乙烯乙酸乙烯酯聚合物(EVA)。
在一个实施方案中，所述乙烯-α-烯烃共聚物可以是，例如，乙烯-丁烯，乙烯-己烯，或乙烯-辛烯共聚物或互聚物。在其它具体的实施方案中，所述丙烯-α-烯烃共聚物可以是，例如，丙烯-乙烯或丙烯-乙烯-丁烯共聚物或互聚物。
在某些其它实施方案中，所述通道流体(212)可以是，例如，半结晶聚合物，并且可以具有小于110℃的熔点。在另一个实施方案中，熔点可为25至100℃。在另一个实施方案中，熔点可为40至85℃。
在一个具体的实施方案中，所述通道流体(212)包括丙烯/α烯烃互聚物组合物，其含有丙烯/α-烯烃共聚物，和任选的一种或多种聚合物，例如无规共聚聚丙烯(RCP)。在一个具体实施方案中，所述丙烯/α-烯烃共聚物的特征在于具有基本上全同立构丙烯序列。“基本上全同立构丙烯序列”是指该序列具有大于约0.85；在替代方案中，大于约0.90；在另一个替代方案中，大于约0.92；和在另一替代方案中，大于约0.93的通过13C NMR测量的全同立构三元组(mm)。全同立构三元组是现有技术中公知的并且被描述于，例如，US5,504,172和WO 00/01745，它指的是就通过13C NMR谱确定的就所述聚合物分子链中的三元组单元而言的全同立构序列。
所述丙烯/α-烯烃共聚物可以具有从0.1至500克/10分钟的熔体流动速率，根据ASTM D-1238(230℃/2.16千克)测得。0.1至500克/10分内的所有单独值和子区间均在本文中包括并公开；例如，所述熔体流动速率可以是从0.1克/10分钟，0.2克/10分钟，或0.5克/10分钟的下限到500克/10分钟，200g/10分钟，100克/10分钟，或25克/10分钟的上限。例如，所述丙烯/α-烯烃共聚物的熔体流动速率为0.1至200克/10分钟；或者在替代方案中，丙烯/α-烯烃共聚物的熔体流动速率在0.2至100克/10分钟；或者在替代方案中，丙烯/α-烯烃共聚物的熔体流动速率在0.2至50克/10分钟；或者在替代方案中，丙烯/α-烯烃共聚物可以具有的熔体流动速率为0.5至50克/10分钟；或者在替代方案中，丙烯/α-烯烃共聚物的熔体流动速率为1至50克/10分钟；或者在替代方案中，丙烯/α-烯烃共聚物的熔体流动速率为1至40克/10分钟；或者在替代方案中，丙烯/α-烯烃共聚物的熔体流动速率为1至30克/10分钟。
所述丙烯/α-烯烃共聚物具有至少1％(重量)(熔化热至少2焦耳/克)到30％(重量)(熔化热小于50焦耳/克)的结晶度。1％(重量)(熔化热至少2焦耳/克)到30％(重量)(熔化热小于50焦耳/克)内所有单独值和子区间均被本文包括并公开；例如，结晶度可为1％(重量)(熔化热至少2焦耳/克)，2.5％(熔化热至少4焦耳/克)，或3％(熔化热至少5焦耳/克)的下限值至30％(重量)(熔化热小于50焦耳/克)，24％(重量)(熔化热小于40焦耳/克)，15％(重量)(熔化热小于24.8焦耳/克)或7％(重量)(熔化热小于11焦耳/克)的上限值。例如，所述丙烯/α-烯烃共聚物可以具有至少1％(重量)(熔化热至少2焦耳/克)至24％(重量)(熔化热小于40焦耳/克)的结晶度；或者在替代方案中，所述丙烯/α-烯烃共聚物可以具有至少1％(重量)(熔化热至少2焦耳/克)至15％(重量)(熔化热小于24.8焦耳/克)的结晶度；或者在替代方案中，所述丙烯/α-烯烃共聚物具有至少1％(重量)(熔化热至少2焦耳/克)至7％(重量)(熔化热小于11焦耳/克)的结晶度；或者在替代方案中，丙烯/α-烯烃共聚物可以具有至少1％(重量)(熔化热至少2焦耳/克)至5％(重量)(熔化热小于8.3焦耳/克)的结晶度。结晶度通过DSC法测定。所述丙烯/α-烯烃共聚物包括由丙烯衍生的单元和由一种或多种α-烯烃共聚单体衍生的和聚合物单元。用于制备所述丙烯/α-烯烃共聚物的共聚单体的例子是C 2，和C 4至C 10的α-烯烃；例如，C2，C4，C6和C8的α-烯烃。
所述丙烯/α-烯烃共聚物包含1至40％(重量)的一种或多种α-烯烃共聚单体。1至40重量％的所有单独值和子范围都被本文包含并公开；例如，共聚单体含量可以是从1重量％，3重量％，4重量％，5重量％，7重量％，或9重量％的下限到40重量％，35重量％，30重量％，27重量％，20重量％，15重量％，12重量％，或9重量％的上限。例如，所述丙烯/α-烯烃共聚物包含1至35％(重量)的一种或多种α-烯烃共聚单体；或者在替代方案中，所述丙烯/α-烯烃共聚物包含1至30％(重量)的一种或多种α-烯烃共聚单体；或者在替代方案中，所述丙烯/α-烯烃共聚物包含3至27％(重量)的一种或多种α-烯烃共聚单体；或者在替代方案中，所述丙烯/α-烯烃共聚物包含3-20％(重量)的一种或多种α-烯烃共聚单体；或者在替代方案中，所述丙烯/α-烯烃共聚物包含3％至15％(重量)的一种或多种α-烯烃共聚单体。
所述丙烯/α-烯烃共聚物具有3.5或更小的分子量分布(MWD)；在替代方案中为3.0或更小；或在另一替代方案中为1.8至3.0，其定义为数均分子量除以重均分子量(Mw/Mn)。
这样的丙烯/α-烯烃共聚物进一步在US6960635和US6525157中详细描述，其通过引用并入本文。这样的丙烯/α-烯烃共聚物可购自陶氏化学公司，商品名VERSIFYTM，或购自ExxonMobil Chemical Company，商品名为VISTAMAXXTM。
在一个实施方案中，所述丙烯/α-烯烃共聚物进一步的特征在于包括(A)60至小于100重量％之间的丙烯衍生的单元，优选80至99重量％之间，更优选85和99重量％之间；和(B)大于0到40重量％之间的由乙烯和/或C4-C 10的α-烯烃中的至少一种衍生的单元，优选为1至20重量％之间，更优选4至16重量％之间，甚至更优选4和15重量％之间；和每1000个总碳数平均包含至少0.001的长链分支(long chain branches)，优选平均至少为0.005，更优选平均至少0.01。所述丙烯/α-烯烃共聚物中的长链分支的最大数目不是关键的，但典型地每1000个总碳数不超过3个长链分支。如本文所用的术语长链分支，相对于丙烯/α-烯烃共聚物，是指比如本文所用的相对丙烯/α-烯烃共聚物中的短链分支多至少一(1)个碳的链长，是指比所述共聚单体的碳原子数少两(2)个碳原子的链长。例如，丙烯/1-辛烯互聚物具有至少七(7)个碳长度的长链分支的主链，但这些主链也具有只有六(6)的碳长度的短链分支。这样的丙烯/α-烯烃共聚物进一步的细节在美国临时专利申请号60/988999和PCT国际专利申请PCT/US08/082599描述，均在此通过引用并入本文。
在某些其它实施方案中，所述通道流体12，例如丙烯/α-烯烃共聚物，可以是，例如，半结晶聚合物，并且可具有小于110℃的熔点。在优选的实施方案中，熔点可为25至100℃。在更优选的实施方案中，熔点可为40至85℃。
在其它选择的实施方案中，所述通道流体(212)可使用烯烃嵌段共聚物，例如，乙烯多嵌段共聚物，如那些在WO2005/090427和US 2006/0199930中描述的，引入本文作为参考以描述这样的烯烃嵌段共聚物和用于测定下面列出的性质的测试方法。这样的烯烃嵌段共聚物可以是乙烯/α烯烃互聚物：
(a)具有约1.7到约3.5的Mw/Mn，至少一个熔点Tm，单位为摄氏度，和密度d，单位为克/立方厘米，其中Tm以及d的数值对应于以下关系：
Tm>-2002.9+4538.5(d)-2422.2(d)2；或
(b)具有约1.7至约3.5的Mw/Mn，并且其特征在于通过熔化热，ΔH(J/g)，和温差，ΔT(℃)，定义为最高DSC峰和最高的CRYSTAF峰之间的温度差，其中ΔT和ΔH的数值具有下列关系：
对于ΔH大于零到130焦耳/克，ΔT>-0.1299(ΔH)+62.81，
对于ΔH大于130焦耳/克，ΔT≥48℃
其中，使用至少5％的累积聚合物确定所述CRYSTAF峰，并且如果小于5％的所述聚合物具有可识别的CRYSTAF峰，则CRYSTAF温度为30℃；或
(c)特征在于弹性回复率，Re，以百分率表示，使用乙烯/α烯烃互聚物的压塑膜在300％应变和1个循环条件测量，并且具有密度d，单位为克/立方厘米，其中乙烯/α烯烃互聚物基本不含交联相时，Re和d的数值满足下列关系式：
Re>1481-1629(d)；或
(d)当使用TREF分级时，具有在40℃和130℃之间洗脱的分子级分，其特征在于，所述级分比在相同的温度之间洗脱的相当的无规乙烯互聚物级分的摩尔单体含量高至少5％，其中，所述相当的无规乙烯互聚物具有相同的共聚单体，并且其熔体指数，密度和共聚单体摩尔含量(基于整个聚合物)在所述乙烯/α烯烃共聚体±10％范围内；或
(e)具有25℃的储能模量，G'(25℃)，以及100℃的储能模量，G'(100℃)，其中G'(25℃)与G'(100℃)的比值为约1：1到约9：1。
这样的烯烃嵌段共聚物，例如乙烯/α烯烃互聚物还可以：
(a)当使用TREF分级时，具有在40℃和130℃之间洗脱的分子级分，其特征在于所述级分具有至少0.5到高达约1的嵌段指数和大于约1.3的分子量分布，Mw/Mn；或
(b)平均嵌段指数大于零且至多为大约1.0，分子量分布Mw/Mn大于约1.3。
在一个实施方案中，所述通道流体(212)还可以包括发泡剂，从而有利于泡沫材料的形成。在一个实施方案中，所述通道流体(212)可以形成泡沫，例如闭孔泡沫。在另一个实施方案中，所述通道流体(212)还可以包括一种或多种填料。这样的填料包括，但不限于，天然的碳酸钙，包括白垩石，方解石，大理石，合成的碳酸盐，镁和钙的盐，白云石，碳酸镁，碳酸锌，石灰，氧化镁，硫酸钡，重晶石，硫酸钙，二氧化硅，硅酸镁，滑石，硅灰石，粘土和铝硅酸盐，高岭土，云母，金属或碱土金属的氧化物或氢氧化物，氢氧化镁，氧化铁，氧化锌，玻璃或碳纤维或粉末，木纤维或粉末或这些化合物的混合物。
根据本公开的膜或泡沫可在包装中使用(例如，作为盘，带，水桶，烧杯，框的增强热成型部件)；热成形的船体，建筑板，座位装置，汽车车身部件，机身部件，车辆内饰等。
一个或多个本发明的膜或泡沫可形成多层结构体(例如，层叠的多层结构体或共挤出的多层结构体)中的一个或多个层。所述膜或泡沫体可包括一行或多行平行的微毛细管(如图2B所示的通道)。通道20(微毛细管)可以在基体(218)的任何地方布置，如图2A-F所示。
实施例
根据以下方法制备本发明的膜1。
包含线型低密度聚乙烯(LLDPE)(以商品名DOWLEXTM2344购自陶氏化学公司，具有大约0.933克/厘米3的密度(根据ASTM-D792)和约0.7克/10分钟的熔体指数(I2)(根据ISO1133，190℃和2.16公斤))的基体材料经由本发明的具有24英寸(60.96厘米)宽度和530个喷嘴的模头形成微毛细管膜，由此形成具有大约2毫米目标厚度的微毛细管膜，该微毛细管膜具有约1mm的目标直径的微毛细管，所述膜具有约20英寸(50.80厘米)的宽度且其内有530根平行的毛细管。设置在微毛细管中的通道流体是环境空气，大约25℃。
按照以下方法制备本发明的膜2。
包含聚丙烯均聚物(以商品名Braskem PP H110-02NTM购自Braskem AmericaInc.，约为2.0克/10分钟的熔体流动速率(230℃/2.16千克，按照ASTM D1238))的基体材料经由本发明的具有24英寸(60.96厘米)宽度和530个喷嘴的模头形成微毛细管膜，由此形成具有大约2毫米目标厚度的微毛细管膜，该微毛细管膜具有约1mm的目标直径的微毛细管，所述膜具有约20英寸(50.80厘米)的宽度且其内有530根平行的毛细管。设置在微毛细管中的通道流体是环境空气，大约25℃。
本公开内容可以以其他形式来实施，而不脱离其精神和基本属性，并据此，应当参照所附的权利要求，而不是前述说明书来指示本发明的范围。
模头组件
图3描述了可作为图1的模头组件(111)的模头组件(311)的装配图。如该图所示，该模头组件(311)包括歧管(354)，可被容纳地(receivably)定位在一对模头(356a，b)之间。所述歧管(354)包括歧管入口(353)和歧管出口(355)。
材料流如由箭头指示经由入口(364)，穿过围绕歧管(354)的顶板(358)，并穿过所述模头(356a，b)而通过所述模头组件(311)。该模头组件(311)可以配置为促进所述材料从中流过，并在材料离开模头组件(311)时限定出材料的轮廓。
所述模头组件(311)可设置各种其它模头部件，如顶板(358)，加热器板(360a，b)，绝缘板(362a，b)，入口(364)和支撑板(366a，b)。也可以提供紧固件，例如螺栓(368)，用以原位将模头组件(311)紧固，和吊环螺栓(369)，用于提升模头组件(311)。可以提供各种其它部件以将该组件原位固定，以保证材料流和轮廓的产生。
图4A-4B描绘了图3的模头组件(311)的操作。所述模头组件(311)是模头组件(311)的一部分横截面图，描述了所述模头(356a，b)和歧管(354)。如图4A所示，流动通道(470a)限定在模头(356a)和所述歧管(354)的进口部分(353)和出口部分(355)之间，且流道(470b)限定在模头(356b)和歧管(354)之间。在图4A的模头组件(311)版本中，所述模头(356a，b)和所述流动通道(470a，b)具有相同的形状且所述歧管(354)是对称的。
所述顶板358具有通道(471)，用于材料M进入到所述模头组件(311)的通道。如箭头所示，该材料M可输送通过通道(471)，通过流动通道(470a，b)，以及从模头组件(311)的出口(473)出来。在这个版本中，材料M输送通过两个流动通道，并形成了在出口(473)汇聚的两层热塑性材料。图4A1示出了随着在所述出口(473)汇聚该材料形成的热塑性层的详细视图。
可以提供各种形状的模头组件(311’)的部件以限定出各种形状的对称或不对称的流动通道(470a’,b’)。可以选择这些形状以限定所述膜(见，例如，图2A-2F)的形状和结构。例如，不同形状的模头限定所述模头和所述歧管之间不同形状的流动通道。任选地，可以通过改变所述歧管(354)的形状来改变所述流动通道(470a，b)以提供非对称的形状。流动通道和/或出口的形状可以用于限定所得到的膜的轮廓。
该出口(473)具有伸长的开口，用于确定该膜(210)的轮廓和尺寸。例如，所述出口(473)的宽度O限定材料(210)片材的宽度W以及所述出口(473)的深度D限定材料(210)的片材的厚度T(参见，例如，图2C)。
还在所述流动通道(470a,b)之间的歧管(354)中限定流体通道(472)。所述流体通道(472)流体连通流体源(例如，图1的119)，并限定了用于使通道流体F的流穿过的流体路径，如双箭头所示。该通道流体F喷射通过歧管出口(355)的顶端(475)，和在热塑性层之间喷射通过流动通道(470a,b)。
图4B描绘了模头组件(311')的替代版本。除了所述模头(356a’,b’)在所述歧管(354')的入口部(353')和出口部分(355')周围具有分离的流动通道(470a’,b’)，该模头组件(311')与图4A的模头组件(311)是一样的。如该图所示，多种材料M1，M2可以穿过模头组件(311')以产生不同材料的层。如图4A和4B所示，一种或多种材料可输送通过分离的或联体的流动通道。可以形成附加层，例如，使用额外的歧管并使用提供的额外流动通道。也可以由各流动通道470a'和470b'制备材料的多个层。材料M1和M2可以包括一种或多种材料，或材料层通过通道(471a'，b')中的一个或两个。在给定的例子中，M 1可以包括一个结构或层状流动中的多个材料层。这样的层可以是，例如，圆锥形，线性等。
图4C和4D描绘了所述模头(356a，b)的各种视图。每个模头具有流入口(474a，b)，用于从挤出机(例如，图1)接收材料。该材料流经流入口(474a，b)，并在压力下，扩散通过流腔(476a，b)。该材料符合流动空腔的形状(476a，b)并沿所述伸长的模头出口(478a，b)从所述模头(356a，b)输送出来。所述模头(356a，b)描绘为沿着流腔(476a，b)具有梯度，可以将其调节到材料流动和/或生成的膜的形状。通过流腔(476a，b)中的所述材料流可构造为使得该材料扩散通过流腔(476a，b)，并通过模头出口(478a，b)生成期望的产品。
每个模头(356a，b)还具有歧管托(380a，b)，用于容纳所述歧管(354)。流腔(476a，b)限定在所述歧管(354)和所述模头(356a，b)之间的空间。
图5A-5E示出了模头组件(311)处于部分组装位置的一部分，以展示穿过所述歧管(354)和所述模头(356a)之间的流动通道(470a)的所述多层膜(210)。如这些视图所示，材料进入入口(580)，并在其通过所述歧管(354)和所述模头(356a，b)之间时形成片材。这些图还表明，该模头组件(311)限定了入口(580)，流动通道(470A，B)和预定形状的出口(473)以限定出挤出膜的形状。
也如图5B所示，通道流体F输送通过流体入口(582)，横向地穿过所述歧管(354)。参照图4A和图5B，该通道流体F输送到所述歧管(354)中并由歧管出口(355)出来。该通道流体F在离开出口(473)的所述热塑性材料层间经由尖端(475)喷射。
如见于图5B和5E所示，所述模头组件(311)联接到流体源(参见，例如，图1的119)以使通道流体F输送穿过模头组件(311)。流体源(119)与所述歧管出口(355)流体连通。所述歧管出口(355)通过出口(473)喷射通道流体F，该熔融热塑性材料围绕该出口在任一侧流动。随着熔融的热塑性材料离开出口(473)，该通道流体F在所述熔融的热塑性材料层间喷射，由此形成填充有所述通道流体F的微毛细管(例如，图2B的通道220)。
图5F示出了移除所述模头组件(311)后材料(210)的流动。材料(210)的流动由流腔限定(见，例如，图4A的470a，b)。该材料进入流入口(474a，b)(见，例如，图4C)，并填充流动腔(476a，b)，以形成图5A-5E中所示的材料层(584a，b)。所述材料层(584a，b)沿着所述歧管入口(353)的外表面推进，并在端部(475)围绕所述歧管出口(355)的直线部会聚。
如图5F所示，材料层(584a，b)可通过会聚形成膜(210)的多层片材。该材料的轮廓是由在模头(356a，b)和所述歧管(354)之间的流动通道的尺寸(470a，b)和所述出口(473)限定。
可选择所述模头(356a，b)和歧管(354)的几何形状以限定流动通道(470a，b)的几何形状。可以调节所述流动通道的几何形状以操控通过其中的材料的流动。可以操控所述材料的流动使得所述材料选择性分配地通过所述流动通道(470a，b)，以产生通过所述出口(473)的所需的流。材料的流可以均匀地或者非均匀地分配通过流动通道(470a，b)，以达到所需的流输出和/或材料轮廓。在所述轮廓的宽度(例如，图2C的W)大于约3英寸(76.2厘米)的情况下，所述流动通道的结构可能需要限定为能够提供所需的流。所述轮廓还可以由改变流速，压力，温度，材料特性等而改变。
图6A-6F更详细地显示了歧管出口(355)各种视图。所述歧管出口(355)包括流体通道(686)穿过其中的尾部(688)，和在其相对端的鼻部(690)。可以提供端部(694a，b)用于在模头组件(311)内的支撑。所述歧管出口(355)具有从所述尾部(688)延伸到所述鼻部(690)的锥形外表面(692)。如图4A所示，所述流体通道(686)延伸穿过所述后部(688)和相邻所述伸长的出口(473)的鼻部(690)。
图7A-7E描绘了装配有喷嘴(696)的歧管出口(355)的各种视图。所述喷嘴(696)描绘为沿歧管出口(355)的伸长的的鼻部(690)线性配置。虽然描述为线性配置，但是该喷嘴可在进气口周围以期望的配置定位。所述流体通道(686)与所述喷嘴(696)流体连通，用于使通道流体从中输送通过，如图7B中的箭头所示。图8A-8C更详细地示出了所述喷嘴(696)沿所述鼻部(690)的布置。
图9A-9B更详细地示出了所述喷嘴(696)。如图9B所示，所述喷嘴(696)可以具有圆形形状。所述喷嘴(696)还可以具有宽度或直径φ'以及间隔S'，其尺寸足以产生具有所希望的通道尺寸(见，例如，图2C)的所述多层膜(210)。喷嘴(696)可以是各种数目，位置和形状，以在得到的膜(210)中得到的期望的结构。
图10是描绘了用于制备多层微毛细管膜的方法(1000)的流程图。该方法包括输送(1093)热塑性材料进入到挤出机，并输送(1094)所述热塑性材料通过可操作地连接到该挤出机出口的模头组件。该模头组件可以是如本文所述的模头组件。该方法进一步包括通过将所述热塑性材料挤出通过所述多个膜通道和所述伸长的出口来形成(1095)多层膜，以及通过使用多个喷嘴在多层膜的层间喷射所述通道流体在所述的多层膜中形成(1097)微毛细管。
所述方法还可以包括使得所述热塑性材料选择性地分配(1099)通过多个流动通道，使得热塑性材料均匀流输送穿过伸长的出口和/或通过操纵所述热塑性材料的温度，流速，压力，材料性能之一以及它们的组合来选择性地调节多层膜的轮廓。所述热塑性材料可包括多种热塑性材料并且形成多层膜可包括通过经由多个膜通道来挤出多种热塑性材料来形成(1095A)所述多层膜。
该方法可以以任何顺序执行，并且如同所希望的进行重复。可通过该所描述的方法制备膜。

Claims (13)

1.一种用于制备多层微毛细管膜的方法，包括：
输送热塑性材料进入挤出机；
输送所述热塑性材料通过可操作地连接到挤出机出口的模头组件，所述模头组件包括：
一对模头板，在其一个端具有伸长的出口；
歧管，其可拆卸地定位在所述一对模头板之间，并且在其间限定出多个膜通道，所述多个膜通道会聚在伸长的出口的周围；和
多个喷嘴，其可定位在所述多个膜通道之间，所述多个喷嘴可操作地连接到通道流体源；
通过经由所述多个膜通道挤出所述热塑性材料层和在所述伸长的出口连接热塑性膜层，形成所述多层膜；和
通过使用所述多个喷嘴在所述多层膜的各层之间喷射所述通道流体而在所述多层膜中形成微毛细管，其中所述微毛细管的整个体积填充有空气、气体或它们的组合。
2.权利要求1所述的方法，还包括：选择性地分配所述热塑性材料通过所述多个膜通道，使得该热塑性材料的所希望的流经过所述伸长的出口。
3.权利要求1所述的方法，还包括：通过操控所述热塑性材料的温度、流速、压力、材料性能之一以及它们的组合，选择性地调节所述多层膜的轮廓。
4.一种由权利要求1的方法制备的膜。
5.一种多层微毛细管膜，包括：
材料片，其包括多个热塑性材料层，所述多个热塑性材料层的至少一个包括不同于所述多个热塑性材料层的至少另一个的材料；
其中，所述材料片具有平行布置在所述多个热塑性材料层之间的多个通道，所述多个通道的每一个与所述多个通道的另一个分开，所述多个通道的每一个与所述多个热塑性材料层的至少两个接触；和
设置在所述多个通道中的通道流体，其中所述通道流体选自空气，气体，和它们的组合，其中所述多个通道的整个体积填充有所述通道流体。
6.权利要求5所述的膜，其中所述材料片具有在至少3英寸(7.62厘米)的宽度。
7.权利要求5所述的膜，其中所述材料片具有10微米至2000微米的厚度。
8.权利要求5所述的膜，其中所述多个通道彼此分开至少50微米。
9.权利要求5所述的膜，其中所述多个通道具有至少50微米的宽度。
10.权利要求5所述的膜，其中所述多个热塑性材料层中的至少一个与所述多个热塑性材料层的至少另一个具有不同的轮廓。
11.权利要求5所述的膜，其中所述热塑性材料选自：聚烯烃；聚酰胺；聚偏二氯乙烯；聚偏二氟乙烯；聚碳酸酯；聚苯乙烯；聚乙烯乙烯醇(PVOH)，聚氯乙烯，聚乳酸(PLA)和聚对苯二甲酸乙二醇酯。
12.一种多层结构体，其包括权利要求5的膜。
13.一种制品，其包括权利要求5的膜。
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