CN112619449B - 一种尼龙膜及其制备方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种尼龙膜，包括尼龙层，所述尼龙层中包含网状的尼龙材料实体部分以及空心部分，所述尼龙材料实体部分形成纤维状结构，所述尼龙材料实体部分形成主体部和若干突触，所述主体部形成片状和/或条状结构，所述主体部与主体部相连，和/或所述主体部与突触相连，所述尼龙层表面的突触和/或主体部于尼龙层厚度方向上延伸或连接。本发明所要达到的目的是提供一种相对现有技术结构更加不容易在膜内堵塞的尼龙膜。

Description

一种尼龙膜及其制备方法及应用

技术领域

本发明涉及过滤膜，特别是一种纤维状尼龙膜。

背景技术

尼龙膜是一种常用的微孔过滤膜，其材料为尼龙，因此又称为聚酰胺微孔过滤膜。具有良好的亲水性，耐适当浓度的酸碱，不仅能够在含有酸碱性的水溶液中使用，亦适用于含有机溶剂中使用，例醇类、烃类、醚类、酯类、酮类，苯和苯的同系物，二甲基甲酰胺，二甲基亚砜等等，是适用范围最广的微孔滤膜之一。

其表面具有开孔结构，在过滤时，能够将粒径大于开孔的杂质阻挡在尼龙膜的前侧，同时不影响符合要求的流体和颗粒物质进入尼龙膜后侧。由于尼龙膜存在一定厚度，其厚度方向上在空间内也是孔状网络结构分布，其尼龙膜内部产生不规则流道。由于尼龙膜表面开孔的孔径并不能完美的控制，因此部分开孔会稍大，部分开孔会略小，此时颗粒杂质有可能会进入尼龙膜的内部。对于尼龙膜来说，进入其内部的杂质颗粒就会将流道空间减小，甚至堵塞流道，影响过滤时的流量。

发明内容

本发明所要达到的目的是提供一种相对现有技术结构更加不容易在膜内堵塞的尼龙膜。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种尼龙膜，包括尼龙层，所述尼龙层中包含网状的尼龙材料实体部分以及空心部分，所述尼龙材料实体部分形成纤维状结构，所述尼龙材料实体部分形成主体部和若干突触，所述主体部形成片状和/或条状结构，所述主体部与主体部相连，和/或所述主体部与突触相连，所述尼龙层表面的突触和/或主体部于尼龙层厚度方向上延伸或连接。

通过采用上述技术方案，尼龙膜表面微孔上还“长”有突触，突触能够在一定程度上对尼龙膜表面的微孔进行“遮挡”，这样的遮挡就可以将原本可进入微孔的杂质被遮挡在外，保证杂质颗粒尽可能少的进入尼龙膜的内部，以避免内部微孔被杂质所堵塞，从而增加尼龙膜的使用寿命。片状结构，即两根或两根以上的尼龙纤维大致在同一平面上平行或交错的拼在一起，形成平面状的结构；条状结构，即单根或两根及以上的尼龙纤维大致在同一方向上平行或交缠在一起，形成条状的结构。

进一步的，所述尼龙膜的水泡压在320kpa以上，所述尼龙膜在ASTM F838-2015ae1的标准下进行细菌挑战的对数下降值大于7。

通过采用上述技术方案，限定了尼龙膜的性能参数，保证了尼龙膜具有较高的细菌截留效果，符合过滤要求。

进一步的，所述主体部和主体部之间形成大孔，和/或所述主体部和突触之间形成大孔，所述大孔的平均孔径设置在2-13μm之间。

进一步的，所述突触自大孔的边缘向其内部延伸，所述大孔的边缘至少形成一个突触。

进一步的，所述片状结构表面形成小孔，所述小孔的孔径小于1μm。

进一步的，所述大孔所占的比例在0.4个/μm²-1.5个/μm²之间，所述小孔所占的比例小于1.4个/μm²。

进一步的，所述尼龙膜的孔隙率设置在40％-90％之间。

通过采用上述技术方案，通过大孔、小孔以及孔隙率的限定，大孔保证了能够细菌等杂质的有效截留，开设的小孔则提高了尼龙膜整体过滤时的流量，孔隙率则体现了尼龙膜整体的密实度，不仅保证了尼龙膜具有一定的流量同时也保证了尼龙膜的拉伸强度。由于尼龙膜在制备时铸膜液需混合均匀，因此经过分相得到的成品尼龙膜其在结构上具有均一性，即尼龙膜各个部位的膜孔结构可认为是基本相同的，所以对于平均孔径具体测试可以是对尼龙膜拍摄电镜图，再任取10μm²大小的范围，将范围内的孔进行标注，并且测量每个孔的孔径，再计算平均值；对于尼龙膜的大孔以及小孔的数量占比也可从该选取的一定范围大小的电镜图中进行测量。

进一步的，所述尼龙膜还包括与尼龙层接合的支撑层，所述支撑层表面设置为网络结构，所述尼龙层与支撑层之间的接合深度大于等于30μm。

进一步的，所述尼龙层的厚度大于35μm。

通过采用上述技术方案，尼龙膜包括支撑层，尼龙层和支撑层之间接合深度的限定能够保证两层之间的接合强度，使得支撑层表面的尼龙层不会轻易脱落。

进一步的，所述尼龙层设置于支撑层的双侧，所述支撑层两侧的尼龙层的孔径基本一致；或，所述尼龙层设置于支撑层的单侧。

通过采用上述技术方案，尼龙膜可以是双侧也可以是单侧，双侧设置的模式相对单侧设置的模式来说，其性能更优。

进一步的，所述尼龙膜的水初始泡点在20kpa-50kpa之间。

进一步的，所述尼龙膜的水完全出泡点和水初始泡点的比值不大于2.5。

通过采用上述技术方案，水初始泡点对应这尼龙膜上最大孔的性能，而水完全出泡点和水初始泡点的比值，可以反映尼龙膜上最大孔和最小孔的直径比例；通过限定这两组参数，限定尼龙膜表面孔的相关特征。

本发明中还公开了一种尼龙膜的制备方法，所述方法包括步骤：S1：配置尼龙铸膜液及提供载体，所述尼龙铸膜液包括尼龙和极性溶剂，其中尼龙质量含量在10％-25％之间；S2：将尼龙铸膜液涂覆于载体的表面，形成半成品膜；S3：将半成品膜浸入温度为10℃-40℃的凝固浴中保持30s-180s进行分相，形成初成品膜，其中凝固浴的浓度设置在10％-50％之间，所述凝固浴的成分和S1步骤中的极性溶剂至少部分相同；S4：将初成品膜浸入水浴，清洗烘干，形成成品膜。

通过采用上述方案，通过控制铸膜液的成分、含量、分相中的温度、时间以及凝固浴的浓度，从而制备含有突触结构的尼龙膜。凝固浴中是膜分相固化的主要步骤，通过精确控制凝固浴的温度、持续时间以及凝固浴浓度来保证，保证了在分相时能够生产突触、片状结构和条状结构，这里所说的凝固浴浓度，更具体地含义代表了凝固浴中有机溶剂的浓度。

进一步的，所述S1步骤中，尼龙铸膜液中还包含质量不大于25％的添加剂。

进一步的，所述添加剂包括但不限于甲醇、乙醇、水、柠檬酸、聚乙二醇、己内酰胺中的一种或多种任意组合所述极性溶剂包括但不限于甲酸、盐酸、硫酸、磷酸、三氟乙酸中的一种或多种任意组合。

通过采用上述技术方案，通过对凝固浴的限定、极性溶剂的限定以及在铸膜液中加入的添加剂，能够有利于凝固浴时促进半成品膜的分相。

进一步的，所述S1步骤中，载体为支撑层。

进一步的，所述S2步骤中，将尼龙铸膜液涂覆于支撑层的表面具体步骤包括但不限于将支撑层浸渍在尼龙铸膜液中；或将尼龙铸膜液喷涂至支撑层的表面；或将尼龙铸膜液刷涂至支撑层的表面。

通过采用上述技术方案，公开了几种将尼龙铸膜液涂覆在支撑层(即载体)表面的方法，具体可为浸渍、刷涂或喷涂。根据不同的尼龙膜形式(单侧或是双侧)，来选择合适的涂覆方式。

进一步的，所述S1步骤中尼龙铸膜液的粘度在50000cP以下。

通过采用上述技术方案，控制尼龙铸膜液的粘度不会过大，过大的粘度会导致铸膜液涂覆时，很难与支撑层接合(即很难深入支撑层内部)从而导致最后成品膜的尼龙层和支撑层之间接合强度较低，容易脱落。

本发明还公开了一种尼龙膜的应用，所述尼龙膜用于生物制药领域、除菌过滤领域以及除颗粒杂质。

本发明中的纤维状尼龙膜，相比现有技术来说具有的优点在于：1.由于突触的遮挡作用，杂质不易进入尼龙膜内部，减少尼龙膜内部流道被堵塞的现象。2.尼龙膜不但具有和现有技术中类似的大孔，还具有现有技术中没有的小孔，小孔的存在提高了过滤时的流量。3.本发明中的尼龙膜具有良好的细菌过滤效果。4.本发明中的尼龙膜，尼龙层和支撑层之间接合紧密，强度更大，不容易脱落。本发明中纤维状尼龙膜的制备方法，相比现有技术来说，具有的优点在于：1.整个制备方法简单易控。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为本发明实施例一种纤维状尼龙膜表面的电镜图。

图中：1、突触；2.片状结构；3、条状结构；4、大孔；5、小孔。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例一：

一种纤维状尼龙膜的制备方法，S1：配置尼龙铸膜液，以及提供作为载体的PET支撑层。尼龙铸膜液中，尼龙的质量含量为10％，极性溶剂为90％，尼龙铸膜液的粘度为50000cP。极性溶剂选择为甲酸。S2：将配置好的尼龙铸膜液涂覆于PET支撑层的一个表面，形成半成品膜。S3：将半成品膜在10℃的温度环境下，浸入10％浓度的凝固浴中保持30s进行分相。凝固浴成分选择为甲酸。S4：将分相完成后的产品，浸入水中，清洗烘干，得到成品膜。

对实施例一制得的纤维状尼龙膜进行测量，其水泡压为320kpa，尼龙膜在ASTMF838-2015ael的标准下进行细菌挑战的对数下降值为7，尼龙膜的平均大孔孔径为13μm，平均小孔孔径为0.9μm，大孔所占比例为0.4个/μm²，小孔为0.1个/μm²，孔隙率为40％，其尼龙层的厚度为35μm，尼龙层和支撑层之间的接合深度为30μm，水初始泡点在20kpa，水完全出泡点和水初始泡点的比值为1.7。

实施例二：

一种纤维状尼龙膜的制备方法，S1：配置尼龙铸膜液，以及提供作为载体的PET支撑层。尼龙铸膜液中，尼龙的质量含量为15％，极性溶剂为85％，尼龙铸膜液的粘度为40000cP。极性溶剂选择为甲酸。S2：将配置好的尼龙铸膜液涂覆于PET支撑层的一个表面，形成半成品膜。S3：将半成品膜在20℃的温度环境下，浸入15％浓度的凝固浴中保持50s进行分相。凝固浴成分选择为盐酸。S4：将分相完成后的产品，浸入水中，清洗烘干，得到成品膜。

对实施例二制得的纤维状尼龙膜进行测量，其水泡压为330kpa，尼龙膜在ASTMF838-2015ael的标准下进行细菌挑战的对数下降值为7.2，尼龙膜的平均大孔孔径为12μm，平均小孔孔径为0.8μm，大孔所占比例为0.6个/μm²，小孔为0.3个/μm²，孔隙率为45％，其尼龙层的厚度为40μm，尼龙层和支撑层之间的接合深度为35μm，水初始泡点在25kpa，水完全出泡点和水初始泡点的比值为1.9。

实施例三：

一种纤维状尼龙膜的制备方法，S1：配置尼龙铸膜液，以及提供作为载体的PET支撑层。尼龙铸膜液中，尼龙的质量含量为20％，极性溶剂为80％，尼龙铸膜液的粘度为30000cP。极性溶剂选择为甲酸。S2：将配置好的尼龙铸膜液涂覆于PET支撑层的一个表面，形成半成品膜。S3：将半成品膜在30℃的温度环境下，浸入20％浓度的凝固浴中保持70s进行分相。凝固浴成分选择为盐酸。S4：将分相完成后的产品，浸入水中，清洗烘干，得到成品膜。

对实施例三制得的纤维状尼龙膜进行测量，其水泡压为340kpa，尼龙膜在ASTMF838-2015ael的标准下进行细菌挑战的对数下降值为7.5，尼龙膜的平均大孔孔径为11μm，平均小孔孔径为0.6μm，大孔所占比例为0.8个/μm²，小孔为0.7个/μm²，孔隙率为50％，其尼龙层的厚度为45μm，尼龙层和支撑层之间的接合深度为35μm，水初始泡点在30kpa，水完全出泡点和水初始泡点的比值为2。

实施例四：

一种纤维状尼龙膜的制备方法，S1：配置尼龙铸膜液，以及提供作为载体的PET支撑层。尼龙铸膜液中，尼龙的质量含量为25％，极性溶剂为75％，尼龙铸膜液的粘度为20000cP。极性溶剂选择为甲酸。S2：将配置好的尼龙铸膜液涂覆于PET支撑层的一个表面，形成半成品膜。S3：将半成品膜在40℃的温度环境下，浸入25％浓度的凝固浴中保持90s进行分相。凝固浴成分选择为盐酸。S4：将分相完成后的产品，浸入水中，清洗烘干，得到成品膜。

对实施例四制得的纤维状尼龙膜进行测量，其水泡压为340kpa，尼龙膜在ASTMF838-2015ael的标准下进行细菌挑战的对数下降值为8，尼龙膜的平均大孔孔径为10μm，平均小孔孔径为0.7μm，大孔所占比例为1个/μm²，小孔为0.9个/μm²，孔隙率为60％，其尼龙层的厚度为45μm，尼龙层和支撑层之间的接合深度为35μm，水初始泡点在40kpa，水完全出泡点和水初始泡点的比值为1.8。

实施例五：

一种纤维状尼龙膜的制备方法，S1：配置尼龙铸膜液，以及提供作为载体的PET支撑层。尼龙铸膜液中，尼龙的质量含量为25％，25％的添加剂，极性溶剂为50％，尼龙铸膜液的粘度为20000cP。极性溶剂选择为甲酸，添加剂为乙醇。S2：将配置好的尼龙铸膜液涂覆于PET支撑层的一个表面，形成半成品膜。S3：将半成品膜在40℃的温度环境下，浸入30％浓度的凝固浴中保持110s进行分相。凝固浴成分选择为盐酸。S4：将分相完成后的产品，浸入水中，清洗烘干，得到成品膜。

对实施例五制得的纤维状尼龙膜进行测量，其水泡压为350kpa，尼龙膜在ASTMF838-2015ael的标准下进行细菌挑战的对数下降值为8.1，尼龙膜的平均大孔孔径为9μm，平均小孔孔径为0.5μm，大孔所占比例为1.1/μm²，小孔为0.1个/μm²，孔隙率为70％，其尼龙层的厚度为50μm，尼龙层和支撑层之间的接合深度为40μm，水初始泡点在50kpa，水完全出泡点和水初始泡点的比值为1.9。

实施例六：

一种纤维状尼龙膜的制备方法，S1：配置尼龙铸膜液，以及提供作为载体的PET支撑层。尼龙铸膜液中，尼龙的质量含量为25％，25％的添加剂，极性溶剂为50％，尼龙铸膜液的粘度为20000cP。极性溶剂选择为甲酸，添加剂为乙醇。S2：将配置好的尼龙铸膜液涂覆于PET支撑层的一个表面，形成半成品膜。S3：将半成品膜在40℃的温度环境下，浸入35％浓度的凝固浴中保持110s进行分相。凝固浴成分选择为盐酸。S4：将分相完成后的产品，浸入水中，清洗烘干，得到成品膜。

对实施例六制得的纤维状尼龙膜进行测量，其水泡压为350kpa，尼龙膜在ASTMF838-2015ael的标准下进行细菌挑战的对数下降值为8.1，尼龙膜的平均大孔孔径为8μm，平均小孔孔径为0.5μm，大孔所占比例为1.5个/μm²，小孔为1个/μm²，孔隙率为70％，其尼龙层的厚度为50μm，尼龙层和支撑层之间的接合深度为40μm，水初始泡点在50kpa，水完全出泡点和水初始泡点的比值为2.2。

实施例七：

一种纤维状尼龙膜的制备方法，S1：配置尼龙铸膜液，以及提供作为载体的PET支撑层。尼龙铸膜液中，尼龙的质量含量为25％，20％的添加剂，极性溶剂为55％，尼龙铸膜液的粘度为25000cP。极性溶剂选择为甲酸，添加剂为乙醇。S2：将配置好的尼龙铸膜液涂覆于PET支撑层的一个表面，形成半成品膜。S3：将半成品膜在35℃的温度环境下，浸入40％浓度的凝固浴中保持130s进行分相。凝固浴成分选择为盐酸。S4：将分相完成后的产品，浸入水中，清洗烘干，得到成品膜。

对实施例七制得的纤维状尼龙膜进行测量，其水泡压为345kpa，尼龙膜在ASTMF838-2015ael的标准下进行细菌挑战的对数下降值为8.2，尼龙膜的平均大孔孔径为7μm，平均小孔孔径为0.4μm，大孔所占比例为0.5个/μm²，小孔为1.3个/μm²，孔隙率为80％，其尼龙层的厚度为45μm，尼龙层和支撑层之间的接合深度为30μm，水初始泡点在45kpa，水完全出泡点和水初始泡点的比值为2.1。

实施例八：

一种纤维状尼龙膜的制备方法，S1：配置尼龙铸膜液，以及提供作为载体的PET支撑层。尼龙铸膜液中，尼龙的质量含量为20％，15％的添加剂，极性溶剂为65％，尼龙铸膜液的粘度为26000cP。极性溶剂选择为甲酸，添加剂为乙醇。S2：将配置好的尼龙铸膜液涂覆于PET支撑层的一个表面，形成半成品膜。S3：将半成品膜在30℃的温度环境下，浸入45％浓度的凝固浴中保持150s进行分相。凝固浴成分选择为盐酸。S4：将分相完成后的产品，浸入水中，清洗烘干，得到成品膜。

对实施例八制得的纤维状尼龙膜进行测量，其水泡压为355kpa，尼龙膜在ASTMF838-2015ael的标准下进行细菌挑战的对数下降值为7.9，尼龙膜的平均大孔孔径为6μm，平均小孔孔径为0.3μm，大孔所占比例为0.4个/μm²，小孔为1.4个/μm²，孔隙率为90％，其尼龙层的厚度为45μm，尼龙层和支撑层之间的接合深度为35μm，水初始泡点在40kpa，水完全出泡点和水初始泡点的比值为2.2。

实施例九：

一种纤维状尼龙膜的制备方法，S1：配置尼龙铸膜液，以及提供作为载体的PET支撑层。尼龙铸膜液中，尼龙的质量含量为15％，10％的添加剂，极性溶剂为75％，尼龙铸膜液的粘度为28000cP。极性溶剂选择为甲酸，添加剂为乙醇。S2：将配置好的尼龙铸膜液涂覆于PET支撑层的一个表面，形成半成品膜。S3：将半成品膜在25℃的温度环境下，浸入50％浓度的凝固浴中保持180s进行分相。凝固浴成分选择为盐酸。S4：将分相完成后的产品，浸入水中，清洗烘干，得到成品膜。

对实施例九制得的纤维状尼龙膜进行测量，其水泡压为345kpa，尼龙膜在ASTMF838-2015ael的标准下进行细菌挑战的对数下降值为8，尼龙膜的平均大孔孔径为5μm，平均小孔孔径为0.2μm，大孔所占比例为0.9个/μm²，小孔为1.3个/μm²，孔隙率为90％，其尼龙层的厚度为50μm，尼龙层和支撑层之间的接合深度为35μm，水初始泡点在35kpa，水完全出泡点和水初始泡点的比值为2.4。

实施例十：

一种纤维状尼龙膜的制备方法，S1：配置尼龙铸膜液，以及提供作为载体的PET支撑层。尼龙铸膜液中，尼龙的质量含量为20％，5％的添加剂，极性溶剂为75％，尼龙铸膜液的粘度为29000cP。极性溶剂选择为甲酸，添加剂为乙醇。S2：将配置好的尼龙铸膜液涂覆于PET支撑层的一个表面，形成半成品膜。S3：将半成品膜在20℃的温度环境下，浸入45％浓度的凝固浴中保持180s进行分相。凝固浴成分选择为盐酸。S4：将分相完成后的产品，浸入水中，清洗烘干，得到成品膜。

对实施例十制得的纤维状尼龙膜进行测量，其水泡压为340kpa，尼龙膜在ASTMF838-2015ael的标准下进行细菌挑战的对数下降值为7.8，尼龙膜的平均大孔孔径为4μm，平均小孔孔径为0.3μm，大孔所占比例为0.6个/μm²，小孔为0.7个/μm²，孔隙率为90％，其尼龙层的厚度为55μm，尼龙层和支撑层之间的接合深度为35μm，水初始泡点在30kpa，水完全出泡点和水初始泡点的比值为2.3。

实施例十一：

一种纤维状尼龙膜的制备方法，S1：配置尼龙铸膜液，以及提供作为载体的PET支撑层。尼龙铸膜液中，尼龙的质量含量为10％，极性溶剂为90％，尼龙铸膜液的粘度为50000cP。极性溶剂选择为甲酸。S2：将配置好的尼龙铸膜液涂覆于PET支撑层的两侧表面，形成半成品膜。S3：将半成品膜在10℃的温度环境下，浸入40％浓度的凝固浴中保持30s进行分相。凝固浴成分选择为甲酸。S4：将分相完成后的产品，浸入水中，清洗烘干，得到成品膜。

对实施例十一制得的纤维状尼龙膜进行测量，其水泡压为320kpa，尼龙膜在ASTMF838-2015ael的标准下进行细菌挑战的对数下降值为7，尼龙膜的平均大孔孔径为2μm，平均小孔孔径为0.5μm，大孔所占比例为0.5个/μm²，小孔为0.2个/μm²，孔隙率为40％，其尼龙层的厚度为35μm，尼龙层和支撑层之间的接合深度为30μm，水初始泡点在20kpa，水完全出泡点和水初始泡点的比值为2.5。

对比例一：

一种纤维状尼龙膜的制备方法，S1：配置尼龙铸膜液，以及提供作为载体的PET支撑层。尼龙铸膜液中，尼龙的质量含量为30％，极性溶剂为70％，尼龙铸膜液的粘度为50000cP。极性溶剂选择为甲酸。S2：将配置好的尼龙铸膜液涂覆于PET支撑层的一个表面，形成半成品膜。S3：将半成品膜在5℃的温度环境下，浸入5％浓度的凝固浴中保持20s进行分相。凝固浴成分选择为甲酸。S4：将分相完成后的产品，浸入水中，清洗烘干，得到成品膜。

将对比例一制得的纤维状尼龙膜进行测量，其水泡压为300kpa，尼龙膜在ASTMF838-2015ael的标准下进行细菌挑战的对数下降值为6.8，尼龙膜的平均大孔孔径为12μm，平均小孔孔径为0.8μm，大孔所占比例为0.4个/μm²，小孔为0.1个/μm²，孔隙率为40％，其尼龙层的厚度为35μm，尼龙层和支撑层之间的接合深度为25μm，水初始泡点在20kpa，水完全出泡点和水初始泡点的比值为2.8。

对比例二：

一种纤维状尼龙膜的制备方法，S1：配置尼龙铸膜液，以及提供作为载体的PET支撑层。尼龙铸膜液中，尼龙的质量含量为30％，30％的添加剂，极性溶剂为40％，尼龙铸膜液的粘度为60000cP。极性溶剂选择为甲酸，添加剂为乙醇。S2：将配置好的尼龙铸膜液涂覆于PET支撑层的一个表面，形成半成品膜。S3：将半成品膜在60℃的温度环境下，浸入55％浓度的凝固浴中保持200s进行分相。凝固浴成分选择为盐酸。S4：将分相完成后的产品，浸入水中，清洗烘干，得到成品膜。

将对比例二制得的纤维状尼龙膜进行测量，其水泡压为330kpa，尼龙膜在ASTMF838-2015ael的标准下进行细菌挑战的对数下降值为6.5，尼龙膜的平均大孔孔径为10μm，平均小孔孔径为0.3μm，大孔所占比例为0.8个/μm²，小孔为0.7个/μm²，孔隙率为35％，其尼龙层的厚度为50μm，尼龙层和支撑层之间的接合深度为20μm，水初始泡点在50kpa，水完全出泡点和水初始泡点的比值为2.9。

对比例三：

取现有技术中的尼龙膜，不包含突触结构，对其进行测量。其水泡压为330kpa，尼龙膜在ASTMF838-2015ael的标准下进行细菌挑战的对数下降值为6.6，尼龙膜的平均大孔孔径为13μm，孔隙率为35％，其尼龙层的厚度为50μm，尼龙层和支撑层之间的接合深度为15μm，水初始泡点在50kpa，水完全出泡点和水初始泡点的比值为2.9。

上述实施例中的细菌挑战实验具体的实验方法是根据标准ASTM F838-2015ae1对滤膜试样进行细菌截留实验，测试滤膜的LRV值，其中当LRV值大于7时，视为该滤膜具有较强的截留细菌能力，可用于除菌过滤领域。

由于尼龙膜对细菌的过滤也是用截留的原理，因此通过细菌挑战实验，可以表示残留在尼龙膜内部的细菌杂质较少，即尼龙膜表面的突触结构能够起到遮挡过滤孔的效果，阻止细菌杂质进入尼龙膜内部从而堵塞尼龙膜。

进一步地，我们将实施例一至实施例十一以及对比例一至对比例三中的样品，进行流速和接合强度的测试，并且记录相关数据，详见下表一。在表一中，流速测试具体方法为：选取了厚度均为100μm，直径为47μm的尼龙圆片膜，置于两端开口的直径为47μm的圆管中，且两端分别连接管路，在0.25MPa的压力下，测量其通过50ml水所需的时间。对于接合强度具体可将尼龙膜对折进行摩擦，通过观察其表面是否产生碎屑，产生碎屑的量来判断。更具体地为：选取直径为5cm的圆片膜，将其对折，在其两侧使用夹板夹紧对折后的圆片膜，并且夹紧力设置为10N，夹紧后于垂直于对折方向上来回滑动10次，单次滑动距离为1cm。

表一：

通过上表可知，实施例一至实施例十一中的尼龙膜，由于小孔的存在，均具有较高的流量；同时，又由于尼龙层和支撑层之间的接合深度关系，导致实施例的样品相比对比例来说，尼龙层和支撑层之间接合更紧密，使得尼龙层更不容易从支撑层伤脱落。

进一步，为了说明本发明方案中尼龙膜的特殊结构所具有的效果，我们做了如下实验：选取了厚度均为100μm，直径为47μm的尼龙圆片膜，置于两端开口的直径为47μm的圆管中，且两端分别连接管路，在0.25MPa的压力下，测量其通过50ml待过滤液体所需的时间。时间记录完成后，继续在进液端通入待过滤液体，并且在过滤后1h，2h，3h，4h，5h分别停止过滤，测量其通过50ml待过滤液体所需的时间，并记录。详见下表二：

表二：

从表二中可以发现，本发明方案中具有突触的实施例一至实施例十一，其流速衰减的速度相较对比例一至对比例三来说，更加缓慢，尤其是对比例三。因此我们可认为突触能够在一定程度上对尼龙膜表面的大孔起到一定的遮挡作用，可以阻止部分杂质进入尼龙膜内部流道，从而延缓尼龙膜堵塞的时间，即增加了尼龙膜的使用寿命。

以上已详细描述了本发明的较佳实施例，但应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改。这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (17)

1.一种尼龙膜，包括尼龙层，所述尼龙层中包含网状的尼龙材料实体部分以及空心部分，其特征在于：所述尼龙材料实体部分形成纤维状结构，所述尼龙材料实体部分形成主体部和若干突触，所述主体部形成片状结构和/或条状结构，所述主体部与主体部相连，和/或所述主体部与突触相连，所述尼龙层表面的突触和/或主体部于尼龙层厚度方向上延伸或连接；所述主体部和主体部之间形成大孔，和/或所述主体部和突触之间形成大孔，所述大孔的平均孔径设置在2-13μm之间；所述突触自大孔的边缘向其内部延伸，所述大孔边缘至少形成一个突触。

2.根据权利要求1所述的尼龙膜，其特征在于，所述尼龙膜的水泡压在320kpa以上，所述尼龙膜在ASTM F838-2015ae1的标准下进行细菌挑战的对数下降值大于7。

3.根据权利要求1所述的尼龙膜，其特征在于，所述片状结构表面形成小孔，所述小孔的孔径小于1μm。

4.根据权利要求3所述的尼龙膜，其特征在于，所述大孔所占的比例在0.4个/μm²-1.5个/μm²之间，所述小孔所占的比例小于1.4个/μm²。

5.根据权利要求3所述的尼龙膜，其特征在于，所述尼龙膜的孔隙率设置在40%-90%之间。

6.根据权利要求4所述的尼龙膜，其特征在于，所述尼龙膜还包括与尼龙层接合的支撑层，所述支撑层表面设置为网络结构，所述尼龙层与支撑层之间的接合深度大于等于30μm。

7.根据权利要求6所述的尼龙膜，其特征在于，所述尼龙层的厚度大于35μm。

8.根据权利要求6所述的尼龙膜，其特征在于，所述尼龙层设置于支撑层的双侧，所述支撑层两侧的尼龙层的孔径基本一致；或，所述尼龙层设置于支撑层的单侧。

9.根据权利要求6所述的尼龙膜，其特征在于，所述尼龙膜的水初始泡点在20kpa-50kpa之间。

10.根据权利要求9所述的尼龙膜，其特征在于，所述尼龙膜的水完全出泡点和水初始泡点的比值不大于2.5。

11.一种制备权利要求1至10中任意一项所述的尼龙膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

S1：配置尼龙铸膜液及提供载体，所述尼龙铸膜液包括尼龙和极性溶剂，其中尼龙质量含量在10%-25%之间；

S2：将尼龙铸膜液涂覆于载体的表面，形成半成品膜；

S3：将半成品膜浸入温度为10℃-40℃的凝固浴中保持30s-180s进行分相，形成初成品膜，其中凝固浴的浓度设置在10%-50%之间，所述凝固浴的成分和S1步骤中的极性溶剂至少部分相同；

S4：将初成品膜浸入水浴，清洗烘干，形成成品膜。

12.根据权利要求11所述的尼龙膜的制备方法，其特征在于，所述S1步骤中，尼龙铸膜液中还包含质量不大于25%的添加剂。

13.根据权利要求12所述的尼龙膜的制备方法，其特征在于，所述极性溶剂包括但不限于甲酸、盐酸、硫酸、磷酸、三氟乙酸中的一种或多种任意组合；所述添加剂包括但不限于甲醇、乙醇、水、柠檬酸、聚乙二醇、己内酰胺中的一种或多种任意组合。

14.根据权利要求11所述的尼龙膜的制备方法，其特征在于，所述S1步骤中，载体为支撑层。

15.根据权利要求14所述的尼龙膜的制备方法，其特征在于，所述S2步骤中，将尼龙铸膜液涂覆于支撑层的表面具体步骤包括但不限于将支撑层浸渍在尼龙铸膜液中；或将尼龙铸膜液喷涂至支撑层的表面；或将尼龙铸膜液刷涂至支撑层的表面。

16.根据权利要求11或15所述的尼龙膜的制备方法，其特征在于，所述S1步骤中尼龙铸膜液的粘度在50000cP以下。

17.一种如权利要求1所述的尼龙膜的应用，其特征在于，所述尼龙膜用于生物制药领域、除菌过滤领域以及除颗粒杂质。

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